基于VR技术的多媒体教学系统实验研究

陈元章 卢海军

[摘 要] 随着经济的迅猛发展，计算机被广泛应用，在这一前提下，VR技术应运而生。该技术的广泛应用，使人与计算机之间产生沟通与交互，在虚拟的环境中使人的听觉、视觉及触觉等有身临其境的感受。而这一交互过程的实现能够帮助人们理解许多未知的知识，这就为VR技术应用于实验教学提供了有效的途径。重点分析了VR技术在实验教学系统中的应用现状、应用类型及应用意义，以期对VR技术在实验教学系统中的应用有一个深入的了解。

[关 键 词] VR技术；多媒体；实验教学；系统研究

[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2017）04-0114-01

虚拟现实技术因为其自身所具有的特点，能够在现实环境中通过多媒体实现虚拟体验，给人以身临其境的感受。这一特性使它在多媒体实验教学系统中的应用成为可能。我们知道，在实际的教育中，实验在理工科中占有十分重要的地位，但有时因为学校经费、学习场地等各方面条件的限制，使参照模型等都无法十分逼真地还原现实，因此学习者也就无法从中真切地感受到实验的效果。而VR技术在实验教学中的应用很好地解决了这一问题。本文试从VR技术在实验教学系统中的应用现状、应用类型及应用意义这三个方面来阐述VR技术在实验教学系统中的应用。

一、VR技术在实验教学系统中的应用现状

现实生活中，旧有的学习模式及学习场景主要以讲授为主，这样学习者的知识是间接获得的，没有直接的感受，VR技术在实验教学中的应用解决了这一问题。但值得注意的是，VR技术在实验教学中的应用尚处于起步阶段，还有许多方面有待完善。

在虚拟学习场景中，VR技术的不成熟，使这方面的研究只能停留在符号性的交流层面，VR技术还有很大的提升空间。

但总的来说，VR技术在实验教学中的应用是大势所趋，在其应用的过程中势必会经历一个从诸多问题到不断完善的過程，故其应用前景很广。比如，在仿真虚拟化学校方面，中山大学建立了自己的虚拟化学校，这起到一个很好的示范作用。除此之外，在虚拟实验室方面，华中科技大学开发了互动型数字逻辑虚拟实验教学平台，这奠定了开发虚拟实验室的基础，也起到了很好的示范作用。

二、VR技术在实验教学系统中的应用类型

VR技术在实验教学系统中的应用类型，主要包括漫游型、展示型、過程型、操作型、游戏型共五大类型。

漫游型属于一种浏览方式，这种浏览方式针对虚拟场景。在实际的实验教学系统应用中，学习者可以通过VR技术体验虚拟场景，在实际的体验中获得真实的自我感受。如虚拟仪器模块装配体现了应用的漫游型。

展示型可以利用VR技术对学习对象加以展示，展示的可以是实物也可以是虚拟物，实现了实验教学系统的跨越式发展，由原来的文字及图片展示发展为三维式展示，比如，分子结构的球棍模型便可以利用VR技术对分子结构加以展现。

过程型的应用是针对实验教学系统中的过程性知识来说的，学习者总会遇到某些需要了解顺序的知识，这时VR技术便派上了用场，它能使学习者反复练习，了解知识的来龙去脉及先后顺序。如生物教学领域，需要观察植物的开花过程及研究生物的性行为，这些都必须关注过程，而VR技术能够帮助学习者在这一过程中反复学习。

操作型应用则是相对于操作性知识来讲的。在实验教学系统中动手操作很重要，比如对重型吊车的操作，学习者可以通过VR技术对重型吊车加以操作，避免了教学中理论与实践脱节的问题。

游戏型即把需要学习的知识通过VR技术变为游戏的形式，在趣味中逐一突破知识点。

三、VR技术在实验教学系统中的应用意义

VR技术在实验教学系统中的应用是科技进步的必然结果，其意义重大。

首先，VR技术在实验教学系统中的应用实现了计算机技术与实验教学之间的有机结合。在计算机科学日益发展的今天，人们越发离不开计算机所提供的便利，而将这些便利条件应用到实际的教学与科研中是许多专家学者共同的目标。而VR技术在实验教学系统中的应用正是计算机技术应用到教学领域的典范事例，它实现了计算机技术与实验教学的融合，使二者互相影响、互相进步，推动我国教育科学事业的发展。

其次，VR技术在实验教学系统中的应用促进了我国的教育体制改革。新兴事物运用于教育领域，势必会对教学系统中的教学方式与方法及教学模式、教学内容等产生影响。因此，VR技术在教学中的应用也引起教学模式等诸多方面的变化，进而促进我国教育体制的变革，因此其应用意义十分重大。

综上所述，本文分析了VR技术在实验教学系统中的应用现状、应用类型及应用意义这三大方面。在实际的应用中，我们应该承认其处在起步阶段的事实，同时，对其发展前景持积极乐观的态度。应用类型主要包括漫游型、展示型、过程型、操作型、游戏型共五大类型。通过这五大类型，实现了VR技术在实验教学系统中的应用。VR技术促进了计算机技术与实验教学之间的有机结合以及我国的教育体制改革，具有重大的应用意义。

参考文献：

[1]赵雁，黄心渊.探讨VR技术于展示设计多媒体辅助教学系统中的应用：展示设计中动线及导向设计的探索[J].艺术教育，2011（3）：145.

[2]张聪师.虚拟仿真实验室的设计和研究[A].二○○一年中国系统仿真学会学术年会论文集[C]，2001.