论虚拟现实技术在计算机教学中的运用

黄丽娜

摘  要：虚拟现实技术作为近年来比较热门的技术类型，具有多感知性、交互性、沉浸性的特性，将其运用到高职计算机教学当中，不仅可以节约计算机设备资源，拓展计算机教学形式，而且可以降低學生计算机学习难度，提高学生计算机学习效率。因此，在高职计算机教学中，教师必须对虚拟现实技术加强重视，采取行之有效的举措，将虚拟现实技术合理地运用到课程教学、实验教学、课件设计、资源建设等诸多环节，以此来切实提高计算机整体教学效果。

关键词：计算机教学;虚拟现实技术;运用分析

引言

虚拟现实技术就是利用计算机对数据的处理及传感器数据采集、传递 达到虚拟现实效果的。虚拟现实技术可以为学生提供一个生动的虚拟学习 环境，在广泛的学科领域提供无限的虚拟体验，我们相信虚拟现实技术以 其自身的优势和强大的教学潜力，将越来越受到教育工作者的重视，最终 可以在计算机基础教育领域发挥非常重要的作用。

1 虚拟现实技术的含义

目前，科研人员正在研究虚拟现实技术（ VR ）在各种工业领域中的实际 应用。利用三维计算机图形、交互式设备和高分辨率显示器，可以模拟一个 虚拟世界。在这个虚拟世界中，可以像在物理世界中一样拾取虚拟对象。利 用虚拟现实技术，可以开发高校计算机教学应用系统。本文介绍了虚拟现实 应用系统，其中包括虚拟现实技术的放松/刷新系统、虚拟现实技术的模拟 器、虚拟现实技术支持的设计系统和虚拟现实系统。在教育方面，可以合理 地期望工程学院不断更新专业中经常使用的计算资源，必须将这些技术引入 学生的培训中，从而使他们适应这些学科的课程学习。三维几何模型所允许 的交互作用可以消除学习者对传统教学系统的消极态度。虚拟现实技术在教 育领域的应用，为高校计算机基础教学提供了新的视角。

2 虚拟现实技术在计算机教学中的优势

2.1  激发学生对计算机的学习兴趣

计算机是一门实践性较强的学科，仅仅通过书本上的理论知识的讲解 不仅难以调动学生的学习兴趣，还无法提升计算机教学效果。将虚拟现实 技术充分融入计算机教学中，帮助学生打造逼真生动的学习与实训环境，  使学生通过真实的感受来提升理论水平与操作技能。相对于被动性灌输，  通过虚拟现实技术来进行自主学习更容易让学生接受，它为学生提供自由 发挥的学习空间，借助虚拟现实技术，学生将自己所学的计算机知识进行 各种尝试，从而可以掌握更多的计算机操作技术。

2.2  增强计算机教学效率

传统的计算机教学主要以书本、教师以及课堂为中心，难以激发学生   自身对于计算机学习的热情，但在虚拟现实技术的促进下，教师可将传统   的计算机教学模式转变成新型的计算机教学模式，打造一个“VR+教学” 课堂，充分发挥现代化信息技术的作用，广泛应用包括多媒体设备、平板   电脑以及智能手机在内的最新科技产品，使计算机教学具有质的飞跃。   同时，教师还可以将虚拟现实技术与学习通、微信以及QQ等移动App进行   有效融合，使计算机课程的授课方式更加多元化[1] ，可以根据学生的实际   情况来选择对应的授课方式。教师利用基于虚拟现实技术建设的计算机课   堂，并通过小组合作以及自主探究等方式来提高计算机教学效率。

3 虚拟现实技术在计算机教学中的具体运用

3.1  在基础计算机课堂教学中的应用

教学效果的提高在很大程度上取决于教学理念和教学方法的改进。例 如计算机基础课，我们研究在三维对象数据库（以VRML表示）中搜索与 给定对象相似的对象问题。可以介绍一种迭代和交互的算法，而不是仅仅 基于几何特征的相似性。我们建议让学生通过将当前搜索的一些结果标记 为“相关”或“不相关”来影响未来的搜索结果，从而表明个人偏好。提 出了一种新的基于支持向量机（SVM ）的方法来适应与这些标记一致的距 离测量值，从而使“相关”对象更近，并使“无关”对象更远[2]。结果表 明，在实践中，系统只需要很少的迭代就可以很好地集中在用户的“想 法”上。虚拟现实建模语言（VRML ）正迅速成为在因特网上传输三维 （3-D ）虚拟世界的标准文件格式。

3.2  集中整合计算机教学资源

互联网时代为计算机教学提供了大量资源。但要想真正开发海量的计 算机教学资源，就必须将网络平台中的计算机教学资源进行整合，深挖不 同类型的计算机教学资源优势，从而为学生提供实用性及操作性强的计算 机学习内容。因此，教师可利用虚拟现实技术将计算机教学资源进行有效 整合，包括课件资源、微课资源以及动画资源等，可有效突出各类计算机 教学资源的独有特色，并突破计算机教学时间以及空间的限制，能够随时 随地对学生进行一对一的互动教学演练，以此弥补传统模式下计算机教学 的不足之处。同时，虚拟现实技术还能够有效促进学校信息化的发展[3]， 并推动学校加快虚拟课堂以及虚拟实验室的建设步伐，这不仅有利于收集 更多的计算机教学资源，还有利于促进智慧校园的实现。

3.3  在基础计算机实验教学中的应用

计算机基础课程是一门实践性课程，硬件资源有限。目前，各种硬件 实验教学系统课程的开设，特别是实验中心的开设，使得学生人数增加，  硬件设备不能满足学生的需要。同时，随着设备的长期运行，也有可能增 加设备维护的频率，这些都对教学资源造成了负担。在如此强烈的需求 下，利用虚拟现实技术建设虚拟实验教学中心可以减少资金投入，利用仿 真软件可以大幅度降低实验硬件的损耗，提高虚拟实验教学中心的利用 率。与传统的实验教学相比，在基础计算机实验教学中应用虚拟现实技术 具有强大的虚拟实验操作能力、安全性，有助于提高学生的设计能力和实 验能力[4]。在虚拟环境中，学生能够独立操作，积极探索思维，有更多的 实验技巧，可以轻松完成现实生活中无法完成的实验。

3.4  将理论知识与实践操作进行有机结合

众所周知，计算机课程有着较高的实践要求，教师仅仅依靠课本讲解 还难以帮助学生理解较为晦涩的理论知识，学生需要耗费大量时间以及精 力才能真正学会应用相关的计算机技术，但在虚拟现实技术的辅助下，教 师可将课本内容更加直观地呈现给学生。例如，在讲解“网络设备及网络 连接”相关知识时，由于涉及网络设备内部结构以及检测仪器设备等相关 内容，学生没有接触过相关专业名词，难以对课本内容去深刻理解。

4 结束语

综上所述，虚拟现实技术是近年来比较热门的技术类型，将其运用到 高职计算机教学当中，可以营造真实、形象的教学环境，帮助学生对教学 内容加深理解，提高学习主动性。与此同时，虚拟现实技术的应用，也方 便了教师备课，不仅可以拓展课程资源，而且可以丰富教学形式，而这对 于教学质量的提升是大有裨益的。因此，在当前背景下，对如何在高职计 算机教学中运用虚拟现实技术展开探讨，具有极为重要的现实意义。

参考文献：

[1]莫雪莲.浅谈虚拟现实技术在中职计算机基础教学中应用的必要性[J].科学咨询，2020，（15）：84.

[2]莫玮娟，汪泽平.虚拟现实技术应用在计算机基础教学中的必要性[J].信息与电脑，2019，31（21）：241-242.

[3]都立君.浅谈虚拟现实技术在中职计算机应用基础教学中的必要性[J].魅力中国，2020，（11）：251-252.

[4]马基英.论虚拟现实技术在计算机教学中的运用[J].电脑与信息技术，2020，28（03）：91-94.

[5]田海峰.浅谈虚拟现实技术在中职计算机基础教学中应用[J].数码世界，2020，（7）：197.

[6]夏燕.虚拟现实技术在计算机网络教学中的应用研究[J].天津市教科院学报，2018，（06）：76-78.