計算機教學(xué)中虛擬現(xiàn)實的應(yīng)用

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摘要:在快速發(fā)展的現(xiàn)代社會中，傳統(tǒng)教育已經(jīng)無法完全滿足我們教育教學(xué)的要求，需要新的教學(xué)方式和手段進行有效的補足。虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為一門新興的科學(xué)手段，具有沉浸感、交互性和構(gòu)想性的顯著特點，這樣的特征在計算機教學(xué)中有著極大的輔助作用，我們可以通過虛擬課堂、虛擬儀器、虛擬遠(yuǎn)程教育等多種方式的應(yīng)用手段來提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)主動性，推動學(xué)生們主動學(xué)習(xí)、熱情努力，從而達到更好的學(xué)習(xí)成效，實現(xiàn)我們的教育目標(biāo)。

關(guān)鍵詞:虛擬現(xiàn)實;高等院校;計算機教學(xué)

當(dāng)今社會正處于高速前進的發(fā)展時期，科技水平不斷提高，各項新技術(shù)、新成果層出不窮。在這樣的現(xiàn)代化背景下，全國各行各業(yè)的工作方式及工作手段也不斷的得到更新，教育行業(yè)也不例外，傳統(tǒng)的教育方式作為我們教學(xué)的基礎(chǔ)性根基發(fā)揮著其穩(wěn)定而不可動搖的作用，但是僅靠傳統(tǒng)教學(xué)顯而易見已經(jīng)不能滿足我們的教育工作需要，這個時候，我們需要積極主動的引進學(xué)習(xí)新的教學(xué)手段和技術(shù)，將創(chuàng)新與傳統(tǒng)巧妙融合。接下來，筆者將以計算機教學(xué)為主題，試著從虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特征及其與計算機教學(xué)的聯(lián)系等方面談一談虛擬現(xiàn)實技術(shù)在計算機教學(xué)中的應(yīng)用。

一、虛擬現(xiàn)實的特點及其與計算機教學(xué)的聯(lián)系

傳統(tǒng)的教學(xué)方式是以老師的言傳身教為主，老師說、同學(xué)們聽，一對多的教學(xué)方式搭配一些簡單的視頻、圖片等輔助文件，這樣的教學(xué)是基礎(chǔ)，卻已經(jīng)不能達到最好的教學(xué)效果。所謂虛擬現(xiàn)實技術(shù)，是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統(tǒng)，它利用計算機技術(shù)造成一種虛擬情境，是一種多源信息融合的交互式的三維動態(tài)視景和實體行為的系統(tǒng)仿真，可以讓使用者進入到那個情境之中去，從而身臨其境的進行工作和學(xué)習(xí)。結(jié)合虛擬現(xiàn)實與計算機教學(xué)之間的聯(lián)系，筆者將虛擬現(xiàn)實的特點，概括有下面三個部分:第一，沉浸感。學(xué)生們通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)進入虛擬世界中，視覺、聽覺、觸覺等多種感覺器官都有著鮮活、真實的感受，這種獨一無二的沉浸感，可以幫助學(xué)生更好地進入教學(xué)實境中，在虛擬現(xiàn)實的體驗中，更加專注、熱情的投入計算機學(xué)習(xí)的進程之中，進而得到更好的學(xué)習(xí)成效。第二，交互性。傳統(tǒng)的計算機教學(xué)，老師在上面?zhèn)魇?，同學(xué)在下面單方面的接收信息，這樣的教學(xué)特別依賴?yán)蠋煹谋磉_水平和語言能力，教學(xué)效果很難達到最佳。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)將同學(xué)們?nèi)客度肴S真實模擬的認(rèn)知環(huán)境之中，同學(xué)們的每一個學(xué)習(xí)操作都會有相對應(yīng)的合理反饋，教學(xué)之間產(chǎn)生一種頻繁、高效的良性互動，這種交互性對于我們的計算機教學(xué)有著極佳的教學(xué)效果，值得我們推廣應(yīng)用。第三，構(gòu)想性。所謂構(gòu)想性，是指在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的前兩個特點:沉浸感和交互性的基礎(chǔ)之上，虛擬現(xiàn)實所構(gòu)建出來的逼真世界有著良好的構(gòu)想性特征，它的建立本身結(jié)合了現(xiàn)實世界的大量特征，同時又在用戶使用中的真實感知進行不斷改良，從而獲得了與真實世界最大可能的相似度與反應(yīng)狀況，這樣建立起來的虛擬現(xiàn)實教學(xué)系統(tǒng)，對學(xué)生們的知識水平和視野的提升都帶有極大的優(yōu)化效果。沉浸感、交互性和構(gòu)想性是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的三個重要特點，在計算機教學(xué)中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以起到很大的作用，學(xué)生們在高等院校專門構(gòu)建的虛擬教學(xué)世界中可以更好地學(xué)習(xí)，一改以往那種老師教、學(xué)生學(xué)的單一傳授模式，同學(xué)們可以在逼真的教學(xué)環(huán)境和良性互動中產(chǎn)生極大的學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)熱情，更加積極主動的投入課程的學(xué)習(xí)中去，從而達到良好的教學(xué)效果，實在是一舉多得。

二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在計算機學(xué)習(xí)中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為近年來廣受關(guān)注的一種新興技術(shù)，通過計算機對現(xiàn)實世界進行進行全面模擬仿真，從而為用戶提供逼真的使用環(huán)境。在作為虛擬現(xiàn)實的載體———計算機的教學(xué)中，這種手段的加入顯得更為迫切和有益。接下來，筆者將從以下四個方面試著談一談虛擬現(xiàn)實技術(shù)在計算機學(xué)習(xí)中的應(yīng)用。第一，虛擬儀器。高校的計算機教學(xué)往往會涉及多種儀器的相關(guān)學(xué)習(xí)，可是以當(dāng)前的教學(xué)能力，這些儀器很多時候都無法普及到每位學(xué)生身上進行一對一的操作練習(xí)，從而導(dǎo)致教學(xué)效果的極大程度下降，而虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以很大程度上改善這個缺陷。學(xué)生們可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)在逼真的虛擬世界里進行儀器操作練習(xí)，這樣的練習(xí)可以減少許多現(xiàn)實的儀器損耗，練習(xí)的人數(shù)和時間也有了很大程度的擴展。第二，虛擬課堂。虛擬課堂作為傳統(tǒng)教學(xué)的補充，可以補足許多傳統(tǒng)教學(xué)所不能實現(xiàn)的地方。一些傳統(tǒng)課堂出于時間、空間、金錢或者技術(shù)問題而無法實現(xiàn)的展示教學(xué)，在虛擬課堂中有了更多、更大的實現(xiàn)可能。同學(xué)們通過虛擬課堂，可以很大程度增強對傳統(tǒng)課堂知識的學(xué)習(xí)體會，也可以學(xué)到許多傳統(tǒng)課堂學(xué)不到的知識。第三，虛擬遠(yuǎn)程教育。當(dāng)前的教育模式已經(jīng)漸漸向網(wǎng)絡(luò)化時代過渡，學(xué)生們不僅可以通過考學(xué)、進入大學(xué)校園這樣的方式進行高等教育學(xué)習(xí)，一些已經(jīng)工作或者身處遠(yuǎn)方的人也可以通過遠(yuǎn)程教育的方式進行進一步的深造，從而對國民整體的綜合素質(zhì)、學(xué)習(xí)水平的提高都有所提高、促進，而虛擬現(xiàn)實技術(shù)支持下的虛擬遠(yuǎn)程教育，就是實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)的重要工具和關(guān)鍵一環(huán)。就計算機教學(xué)而言，很大程度上來講它是具有極大實踐性的一門科學(xué)教程，作為一種職業(yè)培訓(xùn)，很多需要它的人并沒有辦法全職來到高等院校進行實地學(xué)習(xí)，這種時候，虛擬現(xiàn)實技術(shù)就給我們提供了一個非常好的解決途徑———通過虛擬遠(yuǎn)程教育給那些需要它的人一個學(xué)習(xí)的機會，從而達到更好的教育目的。

三、結(jié)語

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在當(dāng)前來講還是一門新技術(shù)，很多地方都還沒有完善，完全進入課堂的條件尚不充足，但是不可否認(rèn)的是它的前景是十分光明的，尤其作為計算機科學(xué)，與虛擬現(xiàn)實技術(shù)的聯(lián)系十分緊密，將虛擬現(xiàn)實應(yīng)用在計算機教育中就顯得更加的必要和緊迫了。在可以預(yù)見的以后，虛擬現(xiàn)實技術(shù)會越來越完善和普及，其在計算機教學(xué)中獨一無二的優(yōu)勢也會越發(fā)明顯，作為一種新興的教學(xué)手段，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在計算機教育中的應(yīng)用是必然且無可替代的，各大高等院校眼前也在積極的進行這樣的教學(xué)探索和初步實踐，最終它會在計算機教學(xué)乃至各門各科教學(xué)中都發(fā)揮重要而不可替代的作用。

參考文獻

［1］孫進斌．虛擬現(xiàn)實在計算機教學(xué)中的應(yīng)用研究［J］．學(xué)理論，2014(5):195－196．

作者：牛希鐳 單位：遼寧軌道交通職業(yè)學(xué)院