計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)3D情境化教學(xué)課件設(shè)計(jì)與開發(fā)

蘇兵+王偉旗

【摘要】近些年來，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)在人們生活中的使用越來越廣泛，因此，對(duì)于該方面的教學(xué)已經(jīng)逐漸引起了社會(huì)各界的密切關(guān)注，3D情境化課間設(shè)計(jì)技術(shù)由于其較高的教學(xué)效果與質(zhì)量，被廣泛應(yīng)用，目前，越來越多的研究人員開始投入到相關(guān)技術(shù)的研究中，因此，本文主要針對(duì)當(dāng)下計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的實(shí)際發(fā)展情況，對(duì)3D情境化教學(xué)課件的設(shè)計(jì)策略進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹，并詳細(xì)分析相關(guān)的開發(fā)方案，希望能為我國(guó)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教學(xué)質(zhì)量的提升具有一定的幫助。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī) 應(yīng)用技術(shù)專業(yè) 3D情境化

【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2016）36-0118-02

3D情境化教學(xué)課件設(shè)計(jì)已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)的熱點(diǎn)，其可以利用相關(guān)的技術(shù)構(gòu)建虛擬的三維模型，并在課件中進(jìn)行一定的展示，以促進(jìn)學(xué)生的理解，利用3D情境化教學(xué)課件設(shè)計(jì)能夠更好地對(duì)教學(xué)資源進(jìn)行整合，以實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)與立體資源的結(jié)合。近些年來，伴隨著教育改革的不斷推進(jìn)，加快學(xué)生實(shí)踐能力成為計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)不可忽視的教學(xué)要求之一，3D情境化教學(xué)能夠提供立體的學(xué)習(xí)環(huán)境，使得學(xué)生在虛擬的條件下進(jìn)行實(shí)踐與創(chuàng)新，提升學(xué)生的動(dòng)手能力，該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用具有良好的現(xiàn)實(shí)意義。

一、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)3D情境化教學(xué)課件的設(shè)計(jì)策略

1.以演示為主的視頻課件設(shè)計(jì)

3D立體視頻主要利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)造相關(guān)的虛擬環(huán)境，更好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)知識(shí)的傳授，該類視頻課件主要是指教師需要傳授的相關(guān)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)知識(shí)的3D立體視頻，其中包括對(duì)于電腦相關(guān)構(gòu)造的講解、老師對(duì)于電腦組裝的相關(guān)操作、故障問題的表現(xiàn)與尋找以及故障的解決等方面的內(nèi)容，設(shè)計(jì)的視頻課件主要是利用后期的處理與編輯組合而成的具有立體觀感效果的視頻課件，該類課件能夠很好地滿足了計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的內(nèi)在學(xué)習(xí)需要，同時(shí)與當(dāng)下高校教學(xué)模式中重視學(xué)生操作與實(shí)踐能力的要求向匹配，具有很大的應(yīng)用價(jià)值與現(xiàn)實(shí)意義。

2.以操作為為主的實(shí)踐課件的設(shè)計(jì)

交互板塊一般包括電腦零件的認(rèn)識(shí)訓(xùn)練、機(jī)器組裝和拆卸的實(shí)際操作演習(xí)以及計(jì)算機(jī)故障處理的模擬訓(xùn)練等，主要是利用互動(dòng)式的教學(xué)方案提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而進(jìn)一步增大學(xué)生的參與度，并利用虛擬的實(shí)踐環(huán)境提升學(xué)生的操作能力。對(duì)于計(jì)算機(jī)零件的認(rèn)識(shí)訓(xùn)練，主要是培養(yǎng)學(xué)生在虛擬環(huán)境中認(rèn)識(shí)零件的能力，學(xué)生能夠利用鼠標(biāo)從多方面對(duì)課件中的零件進(jìn)行全面的認(rèn)識(shí)，并了解其詳細(xì)的介紹，從而進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)零件的認(rèn)識(shí)。而對(duì)于機(jī)器組裝和拆卸的實(shí)際操作演習(xí)主要是讓學(xué)生利用鼠標(biāo)對(duì)虛擬狀態(tài)中的零件進(jìn)行一定的安裝與拆卸。而對(duì)于計(jì)算機(jī)故障處理的模擬訓(xùn)練，則是通過模擬虛擬狀態(tài)中的電腦故障情況，讓學(xué)生利用相關(guān)的技術(shù)進(jìn)行一定的檢測(cè)，最后，解決問題。

3.偏振式3D情境化教學(xué)課件的設(shè)計(jì)

當(dāng)下我國(guó)3D立體圖像的呈現(xiàn)主要包括紅藍(lán)眼鏡、偏振式以及主動(dòng)式三大類，雖然紅藍(lán)眼鏡的耗費(fèi)側(cè)根本較低，但是色彩較為單一，對(duì)于圖像的還原度較低，無法滿足使用者的基礎(chǔ)需要，而主動(dòng)式的3D效果則是通過眼鏡的自行變動(dòng)以實(shí)現(xiàn)立體式的感官效果，其具有很高的還原度，但是其需要大量高端設(shè)備的配合與支持，成本較高，并且對(duì)眼睛負(fù)擔(dān)較大，而偏振式3D圖像則能夠很好地解決以上問題，偏振式3D情境化教學(xué)課件的設(shè)計(jì)主要是在交互模塊的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，其需要的設(shè)備包括計(jì)算機(jī)及其相關(guān)零件、3D攝影機(jī)、三腳架以及相關(guān)的ps軟件等，3D攝影機(jī)主要是老師的授課視頻進(jìn)行立體化的錄制，而ps軟件則用于處理圖像信息，最后，通過相關(guān)的視頻與圖片整合形成3D情境化的教學(xué)課件。

二、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)3D情境化教學(xué)課件的開發(fā)方案

1. 3D立體成像原理的應(yīng)用

3D立體成像主要是通過利用光線振動(dòng)方向的不同以形成圖像，由于偏振方向不同，會(huì)形成兩幅偏振圖片，而通過特殊制作的眼睛左右兩邊的鏡片分別能看到不同偏振方向的兩幅圖片，因此，人可以看到兩幅不同的圖像，經(jīng)過大腦的結(jié)合與能夠?qū)崿F(xiàn)立體的影像成果，從而讓學(xué)生對(duì)教學(xué)資源具有更全面的了解。利用相關(guān)的虛擬化技術(shù)對(duì)相關(guān)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的教學(xué)資源進(jìn)行立體化的設(shè)計(jì)，可以很好地將教學(xué)內(nèi)容在空間上的層次感與交互感進(jìn)行一定的體現(xiàn)，總而言之，3D立體成像原理的應(yīng)用對(duì)于3D情境化教學(xué)課件開發(fā)而言具有無可替代的重要性。

2.交互模塊的開發(fā)

交互板塊一般包括電腦零件的認(rèn)識(shí)訓(xùn)練、機(jī)器組裝和拆卸的實(shí)際操作演習(xí)以及計(jì)算機(jī)故障處理的模擬訓(xùn)練等，主要設(shè)計(jì)對(duì)物體的三維建模，通過代碼的編寫，實(shí)現(xiàn)3D立體的形成，最后，組成3D情境化計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教學(xué)課件。對(duì)于三維實(shí)體的建模主要包括電腦主板、各大零件以及環(huán)境場(chǎng)景與設(shè)備的設(shè)計(jì)，并為相關(guān)的裝置進(jìn)行必要的渲染與模型建立。而對(duì)于腳本代碼的編輯，則是相關(guān)研究人員根據(jù)建模的實(shí)際情況，為各個(gè)計(jì)算機(jī)零件編輯代碼，其中包括主板與目標(biāo)零件的碰撞等?？偠灾?，交互模塊的開發(fā)對(duì)于3D情境化教學(xué)課件的開發(fā)而言具有不可忽視的重要作用。

3. 3D控制視差的開發(fā)

根據(jù)偏振光線的原理，通過偏振形成的3D圖像存在一定的視差，而對(duì)于視差的控制則需要通過實(shí)現(xiàn)人左右兩只眼睛分別看到的圖像的整合，在3D圖像的生成中，分別有兩臺(tái)攝影機(jī)來模仿人的兩只眼睛，然后通過兩幅圖像的重合，給予人3D立體的視覺效果。在視差的生成中，主要是利用代碼對(duì)兩個(gè)位置的組件進(jìn)行移動(dòng)從而產(chǎn)生視差，當(dāng)組件進(jìn)行上下移動(dòng)時(shí)，開發(fā)人員需要利用專門的公式與代碼來控制視差，從而產(chǎn)生穩(wěn)定的3D視覺效果，進(jìn)一步整合成為完整的3D情境化教學(xué)課件。

三、結(jié)論

綜上所述，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)3D情境化教學(xué)課件設(shè)計(jì)與開發(fā)對(duì)于教學(xué)質(zhì)量的提升而言具有不可忽視的重要作用，目前，該方面的內(nèi)容已經(jīng)引起了社會(huì)各界的密切關(guān)注，因此，本文主要針對(duì)當(dāng)下計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的實(shí)際發(fā)展情況，對(duì)3D情境化教學(xué)課件的設(shè)計(jì)策略進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹，并詳細(xì)分析相關(guān)的開發(fā)方案，例如3D立體成像原理的應(yīng)用、交互模塊的開發(fā)以及3D控制視差的開發(fā)等，僅供參考。

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