高校計(jì)算機(jī)在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)方面的教育教學(xué)研究

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新技術(shù)層出不窮，各界在教育行業(yè)在現(xiàn)代社會(huì)中，信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的影響下越來(lái)越明顯，作為知識(shí)傳播的前沿產(chǎn)業(yè)在中國(guó)，教育行業(yè)新技術(shù)的應(yīng)用相對(duì)比較快，基于此，本文對(duì)高校計(jì)算機(jī)在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)方面的教育教學(xué)進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī);虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù);教育教學(xué)研究

中圖分類號(hào)：G712;TP3-4;TP391.9?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?文章編號(hào)：1672-9129（2020）08-0003-01

1?虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)概述

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)通常被稱為VR，可以直觀地理解為通過(guò)計(jì)算機(jī)手段高度模擬真實(shí)場(chǎng)景，給人身臨其境的感覺(jué)，它是用戶通過(guò)虛擬軟件模擬的三維環(huán)境，是利用各種技術(shù)創(chuàng)建的虛擬計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，虛擬系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)軟件生成的。它通過(guò)使用者的聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、力、動(dòng)作、甚至嗅覺(jué)、味覺(jué)等感官作用于使用者，并通過(guò)神經(jīng)系統(tǒng)反饋給人的五種感官，使人產(chǎn)生身臨其境的視覺(jué)模擬效果。它涉及仿真技術(shù)、圖像處理技術(shù)、多媒體技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等綜合集成技術(shù)。用戶可以通過(guò)創(chuàng)建虛擬模型來(lái)觀察、操作虛擬對(duì)象并與之交互。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)從出現(xiàn)到現(xiàn)在只有幾十年的時(shí)間，但其發(fā)展速度相當(dāng)快;虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最大的特點(diǎn)是交互性和實(shí)時(shí)性。將計(jì)算機(jī)教學(xué)應(yīng)用于VR技術(shù)中，設(shè)計(jì)具有交互功能的3D課件，展示一些三維的知識(shí)，使學(xué)生更容易理解教學(xué)內(nèi)容，彌補(bǔ)傳統(tǒng)多媒體課件的不足;通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，學(xué)生可以自主操作實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)習(xí)興趣，充分發(fā)揮虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)。

2?計(jì)算機(jī)教學(xué)在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)方面的教學(xué)方式

2.1輔助性教學(xué)。計(jì)算機(jī)科學(xué)是一門(mén)實(shí)踐性強(qiáng)、邏輯性強(qiáng)的課程。在課堂上聽(tīng)老師講解相關(guān)理論知識(shí)時(shí)，學(xué)生對(duì)相關(guān)原理和概念有一定的理解困難，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)制作3D課件可以很好地解決這一問(wèn)題。學(xué)生可以從不同的角度觀察，例如，在“計(jì)算機(jī)組裝”課程中，老師的計(jì)算機(jī)的所有組件結(jié)構(gòu)解釋，傳統(tǒng)的多媒體課件可以讓學(xué)習(xí)者的特征和功能的片面理解各種組件和使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的課件可以在3D視覺(jué)代表各種組件，并通過(guò)裝配過(guò)程的動(dòng)畫(huà)演示。使用相關(guān)軟件制作一個(gè)三維交叉的虛擬系統(tǒng)，學(xué)生也可以通過(guò)操作相關(guān)軟件進(jìn)入系統(tǒng)，使用虛擬對(duì)象表達(dá)自己的觀點(diǎn)，與虛擬對(duì)象互動(dòng)，觀察對(duì)象的細(xì)節(jié)和整體結(jié)構(gòu);該系統(tǒng)有助于學(xué)生更好地理解教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)習(xí)興趣。又如，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程中，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)模式通常是教師在課堂上講課，學(xué)生在課堂上聽(tīng)講并做筆記，然后根據(jù)所學(xué)到的知識(shí)去計(jì)算機(jī)教室做實(shí)驗(yàn);這種教學(xué)模式已經(jīng)不能滿足當(dāng)前高職學(xué)生的需求?，F(xiàn)在的高職高專學(xué)生一般都有自己的個(gè)性，學(xué)習(xí)情緒強(qiáng)烈，對(duì)學(xué)習(xí)的東西興趣比較主動(dòng)，枯燥的學(xué)習(xí)效率低。為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容的興趣和對(duì)課程內(nèi)容的理解，需要利用VRML技術(shù)制作適合本課程的交互式課件，以“工作過(guò)程導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式”為指導(dǎo)，根據(jù)教學(xué)單位設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，采用“項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的教學(xué)做一體模式輔助教學(xué)，并將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)整合到不同的任務(wù)中，學(xué)生可以根據(jù)所學(xué)進(jìn)行聽(tīng)課和實(shí)驗(yàn)。

2.2實(shí)踐教學(xué)。計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容具有貼近市場(chǎng)、實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn)，一方面，可以使課程的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容緊跟市場(chǎng)，順應(yīng)形勢(shì)，提高實(shí)踐訓(xùn)練的教學(xué)質(zhì)量，最重要的是通過(guò)項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)踐，能更好地引導(dǎo)學(xué)生將知識(shí)、原理和方法應(yīng)用到項(xiàng)目培訓(xùn)的分析和實(shí)施中，鼓勵(lì)學(xué)生在項(xiàng)目活動(dòng)中學(xué)會(huì)溝通和交流，在團(tuán)隊(duì)中相互幫助，提高學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力和專業(yè)實(shí)踐能力;另一方面，由于實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目與職業(yè)技能證書(shū)考試相聯(lián)系，普通課程中的項(xiàng)目訓(xùn)練可以促進(jìn)學(xué)生更積極自覺(jué)地完成實(shí)訓(xùn)任務(wù)，提高專業(yè)素質(zhì)。

3?計(jì)算機(jī)在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)方面的研究?jī)r(jià)值

3.1提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。將計(jì)算機(jī)應(yīng)用到虛擬實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生不僅可以在虛擬系統(tǒng)平臺(tái)上觀看演示，還可以獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，按照自己的想法做實(shí)驗(yàn)。所以即使實(shí)驗(yàn)不成功，也不會(huì)損壞實(shí)驗(yàn)設(shè)備，要培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、分析設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。

3.2提高教師的教學(xué)質(zhì)量。在虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，計(jì)算機(jī)可以將教學(xué)內(nèi)容生動(dòng)、形象、逼真地呈現(xiàn)出來(lái)，有效地營(yíng)造學(xué)生沉浸其中的教學(xué)環(huán)境。讓學(xué)生變成被動(dòng)學(xué)習(xí)的主動(dòng)學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)興趣。教師可以通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)來(lái)優(yōu)化教學(xué)效果，提高教學(xué)質(zhì)量。

3.3有利于實(shí)現(xiàn)資源共享，提高專業(yè)影響力。開(kāi)發(fā)基于網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。為學(xué)生提供豐富的教學(xué)資源為學(xué)生選擇自己的學(xué)習(xí)方式，構(gòu)建課堂教學(xué)和學(xué)生的自學(xué)，內(nèi)部和外部的資源共享、師生互動(dòng)教學(xué)支持環(huán)境，能更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性的研究，達(dá)到事半功倍的效果;向其他院校乃至社會(huì)開(kāi)放計(jì)算機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)室，也可以促進(jìn)信息交流，提高教育教學(xué)質(zhì)量，樹(shù)立高職院校品牌形象，實(shí)現(xiàn)真正意義上的教育資源共享。

結(jié)語(yǔ)：綜上所述，在高校開(kāi)展虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中的計(jì)算機(jī)教育教學(xué)研究，是高校教學(xué)發(fā)展和信息社會(huì)進(jìn)步的現(xiàn)實(shí)需求，具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義;在實(shí)踐教學(xué)方面，要根據(jù)計(jì)算機(jī)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)，不斷調(diào)整和創(chuàng)新教育教學(xué)計(jì)劃和方案，為學(xué)生創(chuàng)造良好的虛擬學(xué)習(xí)平臺(tái)環(huán)境，不斷推動(dòng)教育技術(shù)的發(fā)展，為高等教育的未來(lái)帶來(lái)新的活力。

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作者簡(jiǎn)介：潘恒標(biāo)（1983年12月——），男，壯族，廣西武鳴人，碩士，實(shí)驗(yàn)師，廣西財(cái)經(jīng)學(xué)院，研究方向：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)。