VR虚拟现实技术在计算机教学中的应用

曹成海

摘要：虚拟现实技术是当前新技术的一个热点，具有很大发展空间。在日常生活、工作、学习和科研中应用也十分广泛，其独特的模式在分差适合教育领域应用的扩展，它的出现改变了现有的教学模式和手段。通过自己的实际教学经验和体会，分析虚拟现实技术的独有的特性，结合计算教学的现状，针对虚拟现实技术在高职院校计算机教学中的应用来展开探讨，其应用在计算机教学中具有开创性的意义。

关键词：虚拟现实技术;教学模式;开创性

中图分类号：TP391.9;TP3 -4

文献标识码：A

文章编号：1672 - 9129（ 2018） 12 - 0231 - 02

虚拟现实英文名字Virtual Reality，一般我们都简称VR。这是计算机信息技术发展出的一项新的技术，随着科技的发展和生产的需求，这项技术目前涉及到众多领用，应用十分广泛。虚拟技术主要是计算机模拟仿真、传感技术和计算图像等技术综合在一起的新的发展领域。目前已在建设造型设计、航天技术、军事对抗以及科学实验中普及应用。VR技术在高校教学中也在不断改进和发展，逐渐融入到教学改革中。

1 虚拟现实技术的种类和特征

虚拟现实技术是由计算机技术发展的起来的新领域来看，其应用可以分以下几大类：桌面虚拟现实系统，通常称计算机桌面窗口的VR。它的成本造价低，一般主要用CAD/CAM、建筑设计、教育教学等领域;在教学中我们使用的虚拟就是桌面虚拟现实系统。沉浸虚拟现实系统，主要是用户通过佩戴头盔等传感设备，能够进入到虚拟空间内，感知、操作虚拟世界内的各种存在，成为虚拟环境之中的一员，从而得到身临其境的体验。分布式虚拟现实系统，它建立在沉浸虚拟现实系统和分布式交互仿真的基础上，使用户能够交互式活动。从其分类上可以判断出虚拟现实技术所具备的特征特性：沉浸性，这是虚拟现实技术的核心特性，能够使用户全心投入到虚拟场景中的能力。用户在虚拟场景中有存在的真实之感。交互性和感知性，其中交互性及沉浸性是虚拟现实技术最重要的两个基础特征，用户在虚拟场景中的各种对象相互作用的能力，它的存在是构建电脑和用户交互和感知的关键特性。

2 当前计算机课教学的特点和现状分析

在信息化爆发的时代，随着技术层几何式的发展。与计算机相关的课程和专业其需要的专业知识尤为重要，计算机辅助教学和计算机教学改革也已成为教学发展的趋势。根据计算课课程的内容其教学有以下特点：（1）计算机课程有着极强的实用性和操作性。（2）其内容会随着科技进步产生新的变化具有扩展性。（3）其主要课程内容在针对不同领域具有广泛性。在高等职业教育课程改革，大部分课程都离不开计算机教学的改革，它能为其其它专业提供多样性的教学模式。计算机课程教学存在的不足，不少大学生上计算机课时，对其相关知识比较陌生，主观上认为计算机是比较高大尚，难学的知识。不同的学生计算机水平参差不齐，这种情况使任课教师在授课过程中难以把握，其教学进度和教学深度不好掌控。计算机教学的不少内容都对抽象思维有着一定要求，不是那么直觀，基础理论知识和实际上操作存在相当大差距，在教学过程有很多无法对所学内容理解，其实践操作效果比较不理想。使得不少学生难以对所学内容做到完全理解，或者内容理解了，但不能实际展开操作。在过去，教师授课时利用多媒体教师通过展示PPT课件的方式对学生进行一个直观的展示，让学生对所学知识有一个直观的印象，但由于不是学生自己亲身操作，缺乏整体的实践经历，不可避免会存在理解上的偏差，且这些知识都是片段的。在新形势下，这些教学方式已然不能有效地适应新要求。

3 VR虚拟现实技术在教学中的具体应用

计算机专业课的内容都具有很强的逻辑性和实践操作性，学生单纯学习基础理论知识点时，对相关概念与原理的理解起来相对困难，而借助虚拟现实技术手段进行3D课件制作，可以有效的解决这个问题，通过3D课件可以使学生全方位的角度进行观察和学校教学内容。以《计算机组装与维护》这门课程为例，在过去通常是利用传统多媒体课件，只能向学生展示各个硬件的性能和功能。如果利用虚拟现实技术所制作出的3D课件，则能以3D形式将各种元器件直观地表现出来，同时还可将组装的过程通过动画演示。通过软件制作的交互的3D的虚拟系统，学生还能通过对相关软件的操作进入到该系统内，亲自与虚拟对象交互，观察计算机的硬件整体结构和组装过程。使用VRML技术制作出于课程相适合的交互课件，在降低课程内容学习难度的同时，增强学生的学习兴趣。计算机专业是一门比较前端，知识更新比较快，技术性比较强的专业，其课程具有很强的实践操作性，其教学设备更新换代也十分频繁。尤其是处在当前这种创新教育引领学生发展的环境下，配置的教学设备周期一般都在三年左右，否则不能满足不了学生创新实验的需求。购置教学设备一般造价都是比较高的，这给职业院校的财力造成比较大的压力，针对这种情况，高校投资建设一套相应的虚拟现实系统来解决目前的困境，从科学技术上寻求实用的、新型的方法，来建设基于虚拟仪器的虚拟实验室。通过虚拟实验室可以是虚拟构想相关专业的实验室，也可以根据课程需要重新搭建是再现某一现实实验室。

4 总结随着虚拟现实技术在教学改革中的应用，能够把最新技术所产生的大量教学信息展现在学生眼前，将计算机课程中较为抽象的概念形象化和直观化，通过对学生听觉及视觉的刺激，使学生的学习主动性与积极性得到有效调动，从而实现教学效果的提高。

参考文献：

[1]康丽艳.虚拟现实技术在计算机专业教学中的应用思考[J].数字化用户，2017.

[2]卢宝山.高职院校计算机教学培养学生创新能力的探索[J].教育现代化.2017.