基于虚拟现实技术的高职计算机专业课改革研究

周博沙

【摘要】虚拟现实技术在教学中得到了广泛应用，具有巨大的应用前景。本文探讨了虚拟现实技术的概念、特征、优越性，以及基于虚拟现实技术的高职计算机专业课改革。

【关键词】虚拟现实 高职计算机专业课程

一、虚拟现实技术

虚拟现实技术 VR（Virtual Reality）是利用计算机生成一个逼真的三维虚拟环境，并通过传感设备与之交互的新技术。它综合了计算机图形学、图像处理与模式识别、智能技术、传感技术、语音处理与音响技术、网络技术等多门科学，将计算机处理的数字化信息变为人所能感受的具有各种表现形式的多维信息。

与传统计算机相比，虚拟现实技术具有 3个基本特征（3I 特征）：强烈的“身临其境”的沉浸感（Immersion）；友好亲切的人机交互性（Interaction）；发人想像的构想性（Imagination）。

以虚拟现实技术创建的虚拟环境，可以使人产生一种身临其境的近乎完全真实的感觉。同时人与虚拟环境之间可以进行多维信息的交互作用，参与者从定性和定量综合集成的虚拟环境中可以获得对客观世界中客观事物的感性和理性的认识，从而深化概念和建造新的构想和创意。

二、虚拟现实技术在高职计算机专业课教学中的作用

目前高职学校计算机专业的实践教学环节大多是采用与企业联合，借助企业提供的设备和环境对学生进行实践能力培养。限于各种现实条件，某些内容的实践教学环节往往不能得到较好地落实，极大地影响了学生动手能力的培养，抑制了学生的创造能力，以致学生毕业不能得到社会的认可。

虚拟现实技术应用于教育是教育技术发展的一个飞跃。就教育理论而言，虚拟现实技术实现了人的临场化，参与者与虚拟环境是互相作用、互相影响的一个整体的两个方面，它营造了“自主学习”的环境，由传统的“以教促学”的学习方式代之为学习者通过自身与信息和环境的相互作用来得到知识、技能的新型学习方式。虚拟实验既可缩短训练的时间，又可获得直观、真实的效果，还能对那些不可视的结构原理和不可重组的精密设备作仿真实训，一方面培养学生操作、维护和检修的技能，另一方面培養学生自我训练的意识和创新能力。虚拟现实技术在高职计算机专业的实践教育中的作用主要体现在以下几个方面。

1.建设基于虚拟仪器的虚拟实验室

走在科技前端的计算机专业的课程实践性非常强，设备仪器的升级换代速度非常快，特别是在当前创新教育引领学生发展的环境下，平均不到两年，设备的配置就已无法满足学生的创新实验需要。由于设备仪器的被动淘汰，必然产生大量的更新需求，因此高额的采购费用始终是高职院校实验教学大踏步发展和改革的瓶颈。相对于实际实训场所的建设，投资建立一套相应的虚拟现实系统的投资要小得多。通常虚拟现实系统的投资是实际系统投资的几十分之一，且面对设备更新换代，采用虚拟现实技术的实训基地在原有基础上改进、完善的投入更可以大幅度降低。因此，从科学技术上寻求一种新型的、实用的方法来建设基于虚拟仪器的虚拟实验室，也许是高职教育走出实验、实训困境的一条出路。

由虚拟现实技术生成的适用于进行虚拟实验的实验系统包括相应的实验室环境、有关的实验仪器设备、实验对象以及实验信息资源等。虚拟实验室可以是某一现实实验室的真实再现，也可以是虚拟构想的实验室。例如，在城域网和广域网的网络建设过程中，不必真正把网络构建起来就可以亲身体验，犹如进行现场的操作。在数字电路的课程实验中，可以通过虚拟的电路器件来达到电路设计的目的，而没有器件问题所带来的麻烦。在电子商务课程实验中，可以虚拟商务环境，让学生进入这个虚拟环境，身临其境地体验现场交易的气氛和参与交易的过程。计算机操作系统的安装是比较基础但又是难做好的一个实验，由于在计算机上安装新的操作系统不可避免地会对原有的操作系统产生影响，而使用虚拟计算机来进行操作系统的安装实验就十分方便。创建的虚拟机有自己的 CPU、内存、硬盘、光驱，在这个虚拟机上，可以安装 Windows、Linux 等真实的操作系统以及各种应用程序。

通过虚拟的实验室进行实验，既可以缩短实验的时间，又可以获得直观、真实的效果，还能对那些不可见的更承担了辅助艺术设计的重任，所以要求我们的教师不仅是知识传播者，更是课堂教学的组织者、学生活动（设计竞赛）的参与者、学生学习的向导或顾问。“计算机动画设计”课程操作性、现实性、趣味性、社会性都很强，适合开展知识竞赛。可根据教学实践制定竞赛规则，组织学生举行团体设计竞赛。

3.改革考核方式，以考促学

课程考核是检验教学质量和教学效果的主要手段。“计算机动画设计”课程的考核可分成三部分：一是对基础知识采用闭卷笔试考核，主要考查基本概念、知识点；二是基本技能与操作，指定一些平时做过的例子，规定时间让学生完成，主要考查学生基本操作能力；三是综合能力和创造能力的考核，让学生在一个月内设计、制作一个作品。三方面分别占成绩 30%、30%、40%，三种考核相辅相成，相互促进。

对这门课程的教学进行思考和探讨，改善教学方法，提高教学质量，培养合格人才，具有极其重要的现实意义。只有这样，才能更好地使学生掌握现代计算机图形设计知识，增强他们的创意思维和设计能力，进而培养大学生的现代艺术素质，成为2l世纪的合格人才。

参考文献：

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