VR技术在计算机组装与维护中的应用研究

摘  要：本文首先分析了VR技术的概念、特征及其发展状况，其次阐述了计算机组装与维护的现状，最后总结了VR技术在计算机组装与维护中的应用。旨在通过对VR技术与计算机组装与维护的现状分析，了解VR技术在计算机组装与维护中的重要作用，从而促进VR技术的不断推广与应用。

关键词：VR技术;计算机组装;计算机维护

中图分类号：TP391.9;TP305     文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）12-0091-03

Abstract：This paper first analyzes the concept，characteristics and development status of VR technology，then describes the current situation of computer assembly and maintenance，and finally summarizes the application of VR technology in the computer assembly and maintenance. The purpose is to understand the important role of VR technology in computer assembly and maintenance by analyzing the current situation of VR technology and computer assembly and maintenance，so as to promote the continuous promotion and application of VR technology.

Keywords：VR technology;computer assembly;computer maintenance

0  引  言

在信息全球化时代，高新技术日益革新与发展，VR技术广泛应用于人们的日常生活之中。特别是在计算机行业的飞速发展过程中，VR技术在计算机组装与维护中发挥着重要作用。但是目前的应用现状并不尽如人意，仍然有着很大的发展空间，对VR技术在计算机组装与维护中的应用问题进行有效研究具有重要的现实意义。

1  VR技术的概述

1.1  VR技术的概念与特征

VR是Virtual Reality的缩写，中文意思是虚拟现实，VR技术是指虚拟现实技术，是一种创建和体验虚拟世界的计算机仿真技术。利用计算机形成一种交互式的三维动态视景，使用户能够沉浸在这一仿真系统之中，能够切身感受到所处的环境状况。20世纪80年代初，VR技术由美国VPL公司创建人拉尼尔首次提出。1992年美国国家科学基金资助的交互式系统项目工作组的报告中对VR提出了较为系统的论述，并明确和建议了未来虚拟现实环境领域的研究方向。

从技术上来看，虚拟现实技术综合了计算机图形技术、仿真技术、传感器技术、显示技术等多种科学技术，在多维信息空间创建了一个虚拟信息环境，让用户能够身临其境。VR技术具有交互性、沉浸感和构想性的特点。虚拟现实技术是由三维图形生成技术、仿真技术等多个技术的综合体，用户能够通过虚拟现实技术与虚拟环境里的事物实现良性互动，激发参与者无穷的想象力。也就是说，沉浸、交互、构想是VR环境系统的三个基本特征，虚拟现实技术的核心是建模与仿真。目前，VR已经不仅仅局限于计算机图像领域，更多地涉及电视会议、网络技术和分布计算技术等领域，并向分布式虚拟现实发展。虚拟现实技术已经成为新产品设计开发的重要手段[1]。

1.2  VR技术的发展

虚拟现实技术的演变发展史可以分为四个阶段。第一阶段（1963年以前），有声形动态的模拟，其中蕴涵了虚拟现实思想;第二阶段（1963年～1972年），为虚拟现实萌芽阶段;第三阶段（1973年～1989年），虚拟现实概念的产生与理论初步形成的阶段;第四阶段（1990年～2004年），虚拟现实理论进一步完善和应用。

当前，消费者已经能够切身体验虚拟现实技术，但对于行业发展仍然还有很长的路要走。VR这一时代新生的产物能够将人们的视听带到一个新的高度，使人们的生活更加丰富多彩。2016年中国梦微电影大赛启动VR全景微电影成为新亮点，很多人喜欢用VR眼镜看电影。在教育方面的应用能够全方位调动学习者的视觉、听觉、触觉、嗅觉及味觉等，身心融合，增强学习者的感受力。VR技术广泛應用于各行业中，例如医学应用、娱乐应用、军事航天、室内设计、房产开发、工业仿真、应急推演、文物古迹、游戏、Web3D、道路桥梁、地理监测和教育等。而VR技术对于教育的应用是教育发展史上一个质的飞跃。它营造了一种“自主学习”的氛围，使学生能够积极主动参与，具体来说包括科技研究、虚拟实训基地和虚拟仿真校园。

在美国，虚拟行星探索是其重点研究项目，主要通过虚拟技术对遥远行星进行研究的工作中。在欧洲，英国研究公司所设计的DVS系统带领着一些VR技术在各个领域实际应用中的标准化。对VR技术的某些研究工作，英国处在较前列，尤其是对VR技术的处理、辅助设备设计研究方面较为突出。与发达国家相比，虽然我国对VR技术的研发比较落后，但也取得了一定的技术成果。目前，国内的虚拟现实引擎已经非常成熟，通常的仿真软件包括VRP、Quest3D、Patchwork3D、EON Reality等，国内具有相关虚拟现实软件开发能力的公司有20家左右。随着虚拟现实内容的丰富，商业模式多样化，虚拟现实也将成为主流。在计算机组装与维护中，VR技术的应用也发挥着重要作用，有助于学生实践操作能力的提高，促进计算机教学质量的提升。

2  计算机组装与维护现状

2.1  教学设备陈旧

随着计算机信息技术的飞速发展，计算机的各项设备更新换代也更迅速，传统的教学设备已经难以适应新时代发展的需要。从整体来讲，计算机属于专业性较强的课程，不仅对计算机教学设备有一定要求，也需要学生对计算机的理解应用。就计算机教学来讲，教学设备的与时俱进是教学的基础，能够使学生有效了解计算机设备与性能，有助于计算机组装与维护能力的提升。

2.2  由于操作不当，造成计算机系统与数据崩坏

就当前计算机教育现状来看，计算机组装与维护是计算机教学的重要部分，包括理论知识教学与实践教学，要求学生在掌握一定理论知识的基础之上，学习计算机外部设备的连接与内部硬件的安装。计算机组装与维护的学习，主要包括软件组装和运行原理两方面的有效掌握，学生能够运用计算机的运行原理进行计算机调试，让计算机能够正常使用。在教学实践中，学生往往由于操作不当，造成计算机系统以及相关数据的崩坏。简单来说，就是由于学生自身能力的不足，对计算机各种软件设备与性能的了解不够透彻，进行不合理的操作，最终导致计算机系统的崩溃。

2.3  计算机组装与维护的实训较少

计算机组装与维护是一门应用性较强的计算机专业课程，它包括计算机基本结构原理、外部设备连接、硬盘的分区与格式化、软件安装等内容，要求学生具有较强的操作能力，不仅要熟练掌握计算机硬件的组装、调试和维修，还要掌握软件方面的安装等。传统的计算机教学由老师对计算机组装与维护的方法和要求进行介绍，使学生在理论上能够较好地理解。但这样的教学方法由于缺乏实践的训练，使学生难以切身体会，大大降低了学习效率。学生在课堂学习后，对计算机组装与维护仍处于茫然状态，自己很难真正操作，不利于学生实践操作能力的提升[2]。

3  计算机组装与维护中VR技术的应用

3.1  硬件教学设备中的应用

在计算机组装与维护的教学中，关于硬件知识的描述较多，学生在理解上存在一定困难。书本上的知识即使能够看懂，但对相关的计算机组装的硬件系统很难有直观的把握。在现实的教学中，老师往往结合实验室设备进行实物讲解，但由于学生较多，很难照顾到每一位学生，更无法让每一位学生真正地动手操作。而利用VR技术，则很好地将图形、文字、声音等媒体表现形式有机结合起来，设计出形象、生动的教学课件，使学生产生一种带入感，深入地了解到计算机硬件相关设备的功能与性质，更好地领悟所学内容。因此，丰富计算机硬件教学设备就显得十分必要，这不仅能够为计算机组装与维护提供更加便利的条件，还能够满足学生在实践中的硬性需求。在计算机教学中应当顺应时代潮流，与时俱进，及时更新相应设备，充分发挥VR技术在计算机组装与维护中的作用[3]。

通過VR技术的应用，能够让学生更好地理解计算机硬件设备的组成，了解其操作程序，并掌握相应的技术方法。对硬件教学设备的有效利用，使学生掌握计算机运作的内在逻辑，明白一般的运行程序，加深对计算机组装与维护的理论知识的理解。例如，通过VR技术的应用，在教学中老师们能够设计出一些包括图片、视频、音频在内的课件，以形象、生动的讲解，使学生深层次领悟所讲内容。

3.2  辅助软件的课堂教学中的应用

在计算机辅助软件教学中应用VR技术，主要是指在教学中利用虚拟现实技术的特点将相关的软件操作与维护手段进行直观的展示，并建立相应的实践分析与教学模式。一方面能够有效避免因为学生操作不当造成的硬件损坏，另一方面也能够让学生沉浸于真实的计算机组装与维护操作中，更好地带动学习积极性。

教师同时应当转变传统的教学模式，有效发挥计算机辅助软件的作用，在虚拟环境下逐渐掌握计算机组装与维护的相关技术方法，提高学生动手操作能力。例如，计算机教师在教学中对VR技术的应用，构建虚拟的计算机环境，学生能够直接模拟操作，反复试验，明白自己的不足，并不断总结，进一步提升计算机组装与维护的作用。

3.3  加强VR技术在实训中的应用

对于计算机的教育而言，计算机组装与维护具有较强的实践性，更多地需要实践教学，在掌握一定理论知识的基础上加强实践训练，最终提升学生的实践操作能力。在实训过程中，学生能够在训练中积累经验，总结自己的不足，不断提高熟练程度。而VR技术在实训中的应用，对计算机组装与维护的各种实验设备或对象进行设计，让学生置身于虚拟的实训场所中，身临其境地进行现实的演练。

VR技术的应用主要有以下意义：（1）有助于学生计算机操作能力的提高，将理论知识充分运用与实践，使学生熟练掌握计算机组装与维护的操作技能。VR技术所生成的虚拟教学环境，让学生能够直接看到现场的计算机组装与维护的操作程序，不断学习，既提高了学生的实践操作能力，也促进了教学效果的提升。（2）由于学生能力的局限性，往往造成计算机硬件设备的损坏甚至计算机系统的崩坏。而通过对虚拟现实技术的应用，则极大地减少了这一损失，其所生成的实验室设备、环境、对象等都是虚拟存在的，有效节约了人力、物力，有助于教学质量的提升[4]。

4  结  论

随着VR技术的进一步推广与应用，我们能够看到虚拟现实技术带来了巨大的便利。尽管在实践发展中，存在着教学设备陈旧、操作不当造成的计算机系统与数据崩坏以及计算机组装与维护的实训较少等问题，但是其广阔的发展前景势不可挡。VR技术在计算机组装与维护中的应用，包括硬件教学设备中的应用、辅助软件课堂教学中的应用以及实训中的应用。将虚拟现实技术融入计算机组装与维护的教学中，需要进一步探索与发展，不断增强计算机组装与维护的教学效果。

参考文献：

[1] 李奕宁.VR技术在计算机组装与维护中的应用研究 [J].电脑迷，2016（5）：59.

[2] 李德宇.VR技术在计算机组装与维护中的应用 [J].电脑迷，2018（1）：6.

[3] 吴建坤，赵光秋.VR技术在计算机组装与维护中的应用研究 [J].科技创新与应用，2017（8）：94.

[4] 方晓明.VR技术在计算机组装与维护中的应用探讨 [J].电脑迷，2017（7）：18.

作者简介：韩文明（1982.08-），男，汉族，河南项城人，成人教育处副主任，中专讲师，理学学位，研究方向：计算机教学。