虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在計(jì)算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用策略研究

高淑然

【摘 要】通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在計(jì)算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)理論教學(xué)向?qū)嵺`教學(xué)轉(zhuǎn)變，提升學(xué)生主動(dòng)探究、主動(dòng)參與的意識(shí)，真正實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)多樣化教學(xué)。本文針對(duì)當(dāng)前計(jì)算機(jī)教學(xué)存在的問(wèn)題，根據(jù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)，提出具體將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用在計(jì)算機(jī)教學(xué)中的策略。

【關(guān)鍵詞】虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 計(jì)算機(jī)教學(xué) 現(xiàn)狀 優(yōu)勢(shì) 應(yīng)用

一、引言

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是通過(guò)將計(jì)算機(jī)圖像分析、多媒體技術(shù)、現(xiàn)代人機(jī)交互技術(shù)、三維顯像以及虛擬技術(shù)等，在現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中存在的信息的基礎(chǔ)上利用計(jì)算機(jī)技術(shù)將虛擬的場(chǎng)景融合起來(lái)，進(jìn)而形成豐富多彩的新場(chǎng)景。通過(guò)計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)，吸取現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的元素進(jìn)行增強(qiáng)技術(shù)的處理，提供虛擬的場(chǎng)景來(lái)與現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景進(jìn)行疊加，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)教學(xué)可視化教學(xué)。

二、計(jì)算機(jī)教學(xué)現(xiàn)狀

（一）硬件設(shè)施相對(duì)落后，跟不上現(xiàn)代的要求

由于教學(xué)條件的限制，目前計(jì)算機(jī)教學(xué)中采用的硬件設(shè)施與實(shí)際相差較大。而且相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容也比較陳舊，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到現(xiàn)代計(jì)算機(jī)教學(xué)的要求，更談不上體現(xiàn)出當(dāng)今計(jì)算機(jī)硬件領(lǐng)域新技術(shù)，由于現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)硬件跟不上要求，學(xué)生對(duì)于計(jì)算機(jī)技術(shù)掌握情況就比較差。再加上計(jì)算機(jī)相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析和路由器價(jià)格比較昂貴，很多學(xué)校都缺少資金進(jìn)行采購(gòu)，這就嚴(yán)重影響學(xué)生對(duì)于計(jì)算機(jī)相關(guān)知識(shí)的掌握。如果學(xué)生不能夠熟練掌握計(jì)算機(jī)相關(guān)知識(shí)，對(duì)于硬件課程不熟悉，那么對(duì)于枯燥的計(jì)算機(jī)課程很快就會(huì)失去興趣。

（二）計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)涉及較多抽象的原理、定義和協(xié)議內(nèi)容

計(jì)算機(jī)教學(xué)涉及的內(nèi)容比較多，而且這些內(nèi)容涉及的原理、定義和協(xié)議都比較抽象，學(xué)生理解和掌握起來(lái)就比較困難。而學(xué)生缺乏對(duì)于這些基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，就會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)于計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)運(yùn)行過(guò)程缺乏有效的理解。再加上傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，基本上都是老師通過(guò)主控制計(jì)算機(jī)將實(shí)驗(yàn)演示一遍，然后學(xué)生按照老師的演示操作進(jìn)行模仿實(shí)驗(yàn)。學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候按部就班，缺少自己對(duì)于實(shí)驗(yàn)的思考，也沒(méi)有真正動(dòng)手操作。

（三）學(xué)生不能靈活掌握計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間

現(xiàn)在進(jìn)行計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本上都是采取集中教學(xué)，老師將學(xué)生都召集到機(jī)房中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。而且很多學(xué)校對(duì)于機(jī)房都進(jìn)行了限制，不是正常實(shí)驗(yàn)時(shí)間不能進(jìn)入機(jī)房，且實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生不能隨意改動(dòng)機(jī)房中的軟硬件設(shè)備。計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中很多時(shí)候都需要學(xué)生動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。但是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境卻要求學(xué)生不能私自改動(dòng)電腦，這就限制了學(xué)生的動(dòng)手能力。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中運(yùn)用的優(yōu)勢(shì)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬場(chǎng)景與現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景之間的模擬與轉(zhuǎn)化，可以實(shí)現(xiàn)虛擬場(chǎng)景的可視化，讓學(xué)生產(chǎn)生身臨其境的感受。

（一）場(chǎng)景更加真實(shí)

通過(guò)運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合軟硬件設(shè)施可以構(gòu)造一個(gè)虛擬學(xué)習(xí)場(chǎng)景，當(dāng)學(xué)生進(jìn)入到這個(gè)場(chǎng)景之后，就會(huì)接收到視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等各種感觀刺激信息，這樣就可以讓學(xué)生產(chǎn)生一種更加真實(shí)的學(xué)習(xí)環(huán)境。通過(guò)各種感官刺激，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的記憶細(xì)胞，在保持學(xué)生記憶細(xì)胞高度活躍與注意力高度集中的前提下，將計(jì)算機(jī)教學(xué)內(nèi)容傳授給學(xué)生。

（二）交互式學(xué)習(xí)

學(xué)生通過(guò)進(jìn)入到虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建的虛擬學(xué)習(xí)平臺(tái)，可以通過(guò)虛擬頭盔、虛擬手套將自己的學(xué)習(xí)情況實(shí)時(shí)反饋到控制中心，而老師通過(guò)控制中心對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋信息進(jìn)行采集整理，靈活調(diào)整自己的教學(xué)方式與教學(xué)內(nèi)容。同時(shí)在這個(gè)平臺(tái)上老師可以與學(xué)生實(shí)現(xiàn)良好的互動(dòng)，老師不僅僅是知識(shí)的傳授者，也是教學(xué)的參與者，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)師生之間良好的學(xué)習(xí)互動(dòng)交流。

（三）合作式學(xué)習(xí)

利用虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生與老師或者同學(xué)進(jìn)行學(xué)習(xí)探討，相互合作。在這個(gè)虛擬的學(xué)習(xí)環(huán)境之下，師生都是學(xué)習(xí)的參與者，學(xué)生可以通過(guò)與老師或同學(xué)的溝通交流進(jìn)一步鞏固自己所學(xué)的知識(shí)，老師可以實(shí)時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，與學(xué)生共同合作，促進(jìn)教學(xué)活動(dòng)的發(fā)展。

四、促進(jìn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在計(jì)算機(jī)教學(xué)中應(yīng)用的策略

（一）將計(jì)算機(jī)課堂上抽象的原理、定義形象化

由于計(jì)算機(jī)是對(duì)邏輯和動(dòng)手實(shí)踐要求比較高的學(xué)科，也是學(xué)生較難掌握的學(xué)科。為了促進(jìn)學(xué)生對(duì)書(shū)本上理論知識(shí)的理解，老師可以用3D 虛擬技術(shù)來(lái)準(zhǔn)備課件，將書(shū)本上枯燥的東西轉(zhuǎn)變?yōu)樘摂M的場(chǎng)景。在教學(xué)中將動(dòng)畫(huà)、聲音、圖片等表現(xiàn)形式有機(jī)結(jié)合起來(lái)，使得計(jì)算機(jī)教學(xué)工作變得輕松有趣，進(jìn)一步提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。

（二）改革目前的考試制度

考試是檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，是教學(xué)成果中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。在中職計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)教學(xué)中不僅要讓學(xué)生掌握最基本的計(jì)算機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)理論知識(shí)，更要讓學(xué)生具備較強(qiáng)的實(shí)踐能力、思考能力、自我總結(jié)能力以及創(chuàng)新能力。在實(shí)驗(yàn)考核中，應(yīng)該包含各個(gè)方面的考核，才能體現(xiàn)出學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度以及運(yùn)用程度，應(yīng)該包括實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)總結(jié)等，這樣才能體現(xiàn)出教學(xué)過(guò)程中的以人為本思想，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。只有在制度上有了創(chuàng)新，才能提高學(xué)生將理論知識(shí)實(shí)際運(yùn)用的能力；在考試中，應(yīng)該加大開(kāi)放性試題以及實(shí)驗(yàn)性試題在總分?jǐn)?shù)中的比例，引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中注意觀察，不斷思考，細(xì)心總結(jié)，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題以及解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生自我思考的能力。

五、結(jié)語(yǔ)

計(jì)算機(jī)教學(xué)是一門(mén)理論結(jié)合實(shí)踐的課程，也是計(jì)算機(jī)類(lèi)院校的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，它具有很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)性與強(qiáng)大的實(shí)用性。因此，利用先進(jìn)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景生成與可視化，將計(jì)算機(jī)教學(xué)中虛擬的對(duì)象轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生可以看到的對(duì)象，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)教學(xué)的可視化，促進(jìn)計(jì)算機(jī)教學(xué)的發(fā)展。

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