VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高校計(jì)算機(jī)類實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用研究

熊英

摘 要：計(jì)算機(jī)課程已經(jīng)成為大學(xué)階段的常規(guī)課程，而計(jì)算機(jī)類實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量直接決定了計(jì)算機(jī)課程最終教學(xué)質(zhì)量。大量教學(xué)實(shí)踐表明，通過(guò)將VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到計(jì)算機(jī)教學(xué)中對(duì)提升教學(xué)質(zhì)量有著明顯作用。文章從VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)分析入手，重點(diǎn)對(duì)VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高校計(jì)算機(jī)類實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù);計(jì)算機(jī)課程;實(shí)驗(yàn)教學(xué)

中圖分類號(hào)：G712?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?收稿日期：2018-10-24

作者簡(jiǎn)介：熊 英（1982—），女，四川瀘縣人，實(shí)驗(yàn)師，碩士，研究方向：軟件工程。

一、VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)簡(jiǎn)稱VR，是采用以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心，并且集數(shù)字圖像處理、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、多媒體技術(shù)、人工智能等多項(xiàng)高科技技術(shù)于一體。VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有以下優(yōu)勢(shì)：

1.實(shí)時(shí)三維渲染

VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)通過(guò)運(yùn)行計(jì)算機(jī)的仿真程序，以35-60Hz的圖形頻率實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)三維渲染。該技術(shù)兩次渲染的畫面間隔最長(zhǎng)不超過(guò)0.15s。

2.完全三維立體空間場(chǎng)景

VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以在三維空間場(chǎng)景中自由穿梭，完全不受約束，畫面可以每秒刷新60次。

3.高自由度互動(dòng)

VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可讓人在整個(gè)三維空間自由探索和觀察，讓用戶有身臨其境之感。用戶進(jìn)入虛擬現(xiàn)實(shí)空間，可進(jìn)行打開一扇門、打開電視、移動(dòng)沙發(fā)等操作。

近年來(lái)，隨著VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)推廣與普及，VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)逐漸被應(yīng)用到高校課堂教學(xué)中。

二、VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在計(jì)算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用

1.輔助計(jì)算機(jī)課程教學(xué)

計(jì)算機(jī)課程教學(xué)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中需要將所學(xué)的課本理論知識(shí)不斷地應(yīng)用到實(shí)踐中，這是一個(gè)理論到實(shí)踐的過(guò)程。但是在這一過(guò)程中，學(xué)生往往會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，很難將理論知識(shí)迅速應(yīng)用到實(shí)踐中，造成理論與實(shí)踐相脫節(jié)。將VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到輔助計(jì)算機(jī)課程教學(xué)中則能夠很好地解決這一問(wèn)題。

在進(jìn)行計(jì)算機(jī)課程教學(xué)時(shí)，VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將計(jì)算機(jī)的內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu)、元器件運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)、計(jì)算機(jī)硬件的工作原理等通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以形象的視頻形式展現(xiàn)出來(lái)。特別是對(duì)一些抽象的計(jì)算機(jī)原理，例如計(jì)算機(jī)的內(nèi)存尋址、計(jì)算機(jī)CPU如何調(diào)度指令以及執(zhí)行指令、計(jì)算機(jī)的硬盤如何尋址并且讀取文件、計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)總線如何寫入數(shù)據(jù)、訪問(wèn)數(shù)據(jù)等。利用VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的虛擬仿真能夠?qū)⑦@些抽象的原理動(dòng)態(tài)化、形象化地展現(xiàn)出來(lái)，便于學(xué)生的理解。

2.輔助計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，通過(guò)VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行虛擬，包括有關(guān)的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)環(huán)境、實(shí)驗(yàn)對(duì)象以及實(shí)驗(yàn)信息資源等進(jìn)行虛擬模擬，能夠讓學(xué)生在虛擬的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景下猶如身臨其境。通過(guò)VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)所需的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、器材的虛擬現(xiàn)實(shí)，真實(shí)地還原現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的進(jìn)行。

特別是在進(jìn)行計(jì)算機(jī)的硬件組裝實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)虛擬的仿真計(jì)算機(jī)硬件設(shè)施，學(xué)生可以在不接觸真實(shí)元器件的基礎(chǔ)上完成計(jì)算機(jī)的組裝練習(xí)。

3.輔助計(jì)算機(jī)教學(xué)課件

在制作計(jì)算機(jī)教學(xué)課件時(shí)可以利用VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。計(jì)算機(jī)教學(xué)課件是計(jì)算機(jī)教學(xué)過(guò)程中被使用最為廣泛的教學(xué)工具。高校計(jì)算機(jī)教學(xué)的教師可以利用VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)造型語(yǔ)言來(lái)制作教學(xué)課件。利用該語(yǔ)言可以將計(jì)算機(jī)教學(xué)中用到的各種資源、各種元素整合到教學(xué)課件中，通過(guò)圖片、動(dòng)畫、視頻的形式將呆板的文字內(nèi)容展現(xiàn)出來(lái)，吸引學(xué)生的興趣。

在制作課件時(shí)，教師應(yīng)該注意課件的“動(dòng)”“靜”結(jié)合，課件中既要有圖片也要有動(dòng)畫，做成三維交互，讓課件動(dòng)靜結(jié)合，增加趣味性。

4.輔助信息資源的建設(shè)

高?？梢詫R虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到學(xué)校網(wǎng)路環(huán)境的創(chuàng)建中，利用該技術(shù)創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)，并將信息資源存儲(chǔ)備份到數(shù)據(jù)庫(kù)中。另外，還可以利用VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)計(jì)算機(jī)信息資源進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化、形式化管理，并且對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)更新操作，讓學(xué)生能夠第一時(shí)間獲取最新的信息資源。

綜上所述，將VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到高校計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中能夠在很大程度上提升計(jì)算機(jī)教學(xué)效果。本文從多個(gè)角度分析了VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

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