虚拟现实技术在计算机教学的运用

张健

【摘要】本文将对计算机虚拟现实技术进行简单的介绍，以便读者对虚拟现实技术了解得更加深刻，就虚拟现实技术在计算机教学的优势和运用加以分析。

【关键词】虚拟现实技术;计算机;教学

随着虚拟技术的发展成熟，如今虚拟技术被应用于各个领域，推动相关领域的发展，将虚拟现实技术引入计算机教学后，虚拟技术与计算机课堂相融合，很好地弥补了此前教师在课堂上课程中存在的一些不足，能够将知识更加形象生动化的传递给学生，对于提升学生对于课堂的兴趣和提高课堂效率有非常大的帮助，能够使得学生对于计算机知识产生更深刻的理解，达到更好的课堂效果。因此虚拟现实技术走进课堂，是教育改革迈出的重大一步，对于计算机教学有着深远的影响。

1. 计算机虚拟现实技术

随着科技的快速发展，计算机虚拟现实技术被广泛的应用在教育、医学、自然等领域，计算机虚拟现实技术带给人们最直观的视觉感受，给人们最强烈的听觉感触。如果将计算机虚拟技术加以利用到更多生活方面，将会给人类的生活带来更多的便利。

1.1 虚拟现实技术基本概念

计算机虚拟现实技术是集多媒体技术、控制学、计算及图形等一体化的一项技术。计算机虚拟现实技术简而言之的理解意思即是利用计算机或计算机软件，将现实中的一些具体的场景或者是实物利用一系列的计算机应用转变成虚拟的场景，化具体为抽象的这一过程更有利于人们去理解、接受。

1.2 虚拟现实技术基本特征

虚拟现实技术的基本特征可以概括成以下四个部分：

1.2.1 多感知性

传统的计算机基本上是单一的视觉感知，但是虚拟现实技术却具有视觉感知、听觉感知、触觉感知等等，人巧妙地将自身多种感知能力与虚拟现实技术中的感知结合起来，从而帮助人们更好地去理解此前抽象的内容。

1.2.2 现实感

人的情感是简单的，只不过是七情六欲;但是人的情感又是复杂的，七情六欲中饱含着万千思绪。在虚拟现实技术营造的虚拟场景中，可以将难以言喻的情感，更加真实准确地表达出来，这是语言和简单的图片所不能够做到的。因此当人们在生活中需要表达情感时，虚拟现实技术将会起到重要作用。

1.2.3 交互感

究其根本虚拟现实技术是由技术人员利用计算机以及其它设备实现的，我们在去抓物体的同时，不仅仅是由物体的触觉，更是能感受到物体的重量，从而达到一种 “交互”。

1.2.4 自主性

自主性是指虚拟环境中物体根据指定的物理动作的程度，例如当物体受力时就会运动，受热时就会膨胀。物体具有一定的自主意识，从而达到指定的物理动作。

1.2.5 沉浸式体验

通过虚拟现实技术设备，人们能够对虚拟现实技术中模拟出来的环境产生沉浸式的体验感，在使用设备时，由于虚拟现实技术所营造的虚拟环境具有很强的真实感，因此使用者会暂时忘记现实环境，而专注于体验虚拟现实技术所打造的虚拟环境。

2. 虚拟现实技术在计算机教学的优势

首先，通过虚拟现实技术在计算机教学中的应用，化抽象为具象，贴近生活的一些场景有利于刺激学生的视觉、听觉、触觉神经，这无疑能够全面调动学生的感官来参与学习，一方面能够激发学生的学习兴趣，学生能更加理解接受所学知识内容，另一方面，调动全身感官，能够给学生留下更加深刻的影响，使得学生学习的知识能够更加牢固地留在脑海里，提升课堂整体效率。

其次，教师营造一种虚拟环境，搭建了实际有用的教学环境给学生，运用一些具象的物体实现学生和教师之间的交互，实现学生自主观察科学事实的目标，使得学生能够自主学习和探讨。

最后，在虚拟环境中，教师可以更加直观观察到学生的学习状态，及时查缺补漏，也便于教师调整自己的教学方式，与学生共同探讨，找到更加适合学生的教学方法，共同打造高效课堂。

3. 虚拟现实技术在计算机教学中的具体应用

信息化时代下虚拟现实技术得到了充分的发展，在具体的计算机教学中也同样得到了完整的诠释，作为优势比较明显的技术，一共有以下四种具体应用。

3.1 营造多系统环境

每个教育体系下都有着多种环境，为了达到各个系统环境的互容性，营造多系统环境是很有必要的。在虚拟计算机下，多系统环境得以搭建，因为每个教学内容目标满足于不一样的系统环境，依照以往的单系统环境，根本无法实现互不干扰，但是依靠虚拟技术，可以根据教师的需求构建一个相對个性化的教学系统环境，使得学生在个性化集体中获取知识。

3.2 实现网络新课堂

近几年来，网络课堂已经被各大高校广泛应用，在以往的传统课程中，学生与教师的交流几乎是缺失的，学生的权限被传统课堂所束缚，教育资源也难以得到合理优化分配。当慕课、微课等一些新课堂的推出，一时间受到了各界的好评，通过虚拟现实技术，让学生言论自主化，拉近了学生和教师的距离，教育的综合价值得到了一定的提升。

3.3 搭建便携式计算机

随着互联网的发展，学生的自主学习区域受到计算机教学的关注，追踪关注慕课、微课的教学，将课堂上的学习延续到上机的课后学习。虚拟现实技术的引入，打破了时间和区域对于学生学习的局限，创造更加便利、快捷的教学条件，利用学生的碎片化时间，让学生独自开展课后实践活动，丰富自己的知识，拓展自己的学习领域。充分把握教师的教学内容，提高教学质量。

3.4 构成编程测试环境

计算机虚拟技术可以将编程测试环境提供给学生，教师可依靠教学内容搭建合适健全的教学环境系统，在计算机系统中，还能安装大量软件、插件，以满足教师的教学需求。从而使得教学课堂更加生动化、多样化，教学改良的现实目标也会得到一定程度的实现。

4. 小结

在计算机教学中，虚拟现实技术正在逐渐全覆盖，相比于传统教学，虚拟现实技术节省了授课时间与教育成本，它的引入使得教学课堂形象化，教师授课方式多样化，学生接受程度稳定化。当然虚拟现实技术对各个领域都有着巨大的影响和意义，合理运用，必将会成为生活、科研、研究的一大利器。因此，加大对虚拟现实技术在教育领域的推广是当下必定要推行之策，计算机教学质量最优化才是我们教育界追求的最高目标。

参考文献：

【1】乔裕栋.虚拟现实技术在教育事业上的应用及影响[J].中国新通信，2018（2）

【2】齐巨慧，虚拟现实技术在实验教学中的应用研究[J].山西广播电视大学学报，2017，（1）：49-52

【3】尹立辉，网络虚拟化学实验的实现方案[J].天津农学院学报，2010.17（2）：29-32

【4】赵建军，计算机虚拟技术在计算机教学中的应用探析[J].电子技术与软件工程，2015，（11）：187-188