虚拟现实技术在辅助课堂教学中的应用研究.doc

虚拟现实技术在辅助课堂教学中的应用研究 本文从虚拟现实技术的特点和应用出发，论述虚拟现实技术在辅助课堂教学中的实现意义。将虚拟现实技术作为一种新兴的教学媒体应用到辅助课堂教学中，丰富了课堂教学方法，提高了课堂教学的效果和质量。 随着我国教育的不断改革和科学技术的飞速发展。网络教育的出现改变了传统的教学方式。尤其是计算机更新速度非常快的特点使得传统的教学方式难以满足学习的需要。虚拟现实技术作为一门新的技术。它在教育领域的发展将为教育提供新的活力。 一、虚拟现实技术 多媒体技术与网络技术的发展为教育手段的现代化带来了新的机遇和挑战。随着计算机技术的快速发展，现代教育技术的应用已不再是停留在音像技术课堂中应用的常规模式层次上，而是朝着多媒体化、网络化、信息化、教育技术应用模式多样化和远程教育普及化的趋势发展，特别是基于计算机仿真技术的虚拟教学形式，是一种最新出现的教学模式，具有广阔的发展前景，代表了教育的未来和发展的方向。 虚拟现实(Virtual Reality，简称VR)。又称为灵境技术，它汇集了数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、人工智能、人机接口技术、传感器技术，以及人体行为学等多项技术，是计算机技术的综合应用。具体地说，就是采用以计算机技术为核心的现代高科技生成逼真的视、听、触觉体化的特定范围的虚拟环境，用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互作用，相互影响，从而产生如同真实环境的感受和体验。 二、虚拟现实技术在辅助课堂教学中的实现意义 随着计算机、信息、网络等相关技术的发展，计算机作为一种高效能的信息传播工具，在辅助课堂教学过程中得到越来越广泛的应用，如果将虚拟现实技术作为一种新兴的教学媒体应用到辅助课堂教学中。这种崭新的技术会带给我们崭新的教育思维，解决我们以前无法解决的问题。 1虚拟现实技术开创了全新的学习场景 利用虚拟现实技术，可以彻底打破空间的限制，学生可以进入物体的内部进行观察，如学生可以进入虚拟的分子、原子、航天工作站等内部，考察物体内部的工作情况。虚拟技术还可以突破时间的限制，一些需要几十年甚至上百年才能观察的变化过程，通过虚拟现实技术，可以在很短的时间内呈现给学生观察。虚拟制造技术还可以应用计算机、交互外设及软件来构建一个虚拟的生产环境。使学生能如同在制造现场一样。与荧屏上出现的制造过程进行自由交流。基于网络的虚拟现实技术为学习者提供了全新的学习场景。构造出开放性的教学环境。 2虚拟现实技术变革了传统学习方式 运用虚拟现实技术，突破传统教科书的限制，使每一位学习者都可以根据自己的学习特点，在自己方便的时间从互联网上自由地选择适合的学习资源。按照适合于自己的方式和速度进行学习。这种探索性的学习，有利于激发学生的创造性思维，使学习者在具体情境中通过主动的探索获得知识，从而提高学习者的动力。 3虚拟现实技术丰富了课堂教学内容 利用虚拟现实技术，可丰富教学内容，将实验、实训等技能训练搬到课堂中进行，由于这些虚拟的训练系统无任何危险，学生可以反复练习，直至掌握操作技能为止。应用虚拟现实技术。还可恰如其分地演示一些复杂的、抽象的、不宜直接观察的自然过程和现象，全方位、多角度地展示教学内容。利用计算机多媒体技术，制作各种仿真课件。创设所需要的某种虚拟情景，让学生进行模拟实验。从而极大丰富课堂的教学内容。 4虚拟现实技术节约了有限的教育成本 虚拟各种实验设备、实训环境和操作过程，使大多数课程可以在虚拟实验室中进行，大多数的技能可以在虚拟实训车间中进行训练，从而不必购置昂贵的实验实训设备。可以在节约大量昂贵的仪器设备费用的前提下，解决在教学中，因为实验设备、实验场地、教学经费等方面的原因而无法进行的教学实验，虚拟训练又可避免实验实训设备的损坏、训练材料的消耗等问题。从而有效节约教育成本。 三、虚拟现实技术在辅助课堂教学中的应用实践 1利用虚拟现实技术进行教学课件的制作 众所周知，对于实践性较强的课程，在书本上体现难免会给人们的理解带来困难。利用虚拟现实技术制作的课件能够很好地解决这一问题。例如，在计算机基础课程中介绍计算机中各个组件的结构和讲解计算机组装的过程时，书本的文字难以让学习者了解组件结构和组装的过程。利用虚拟现实技术可以将文字、声音、图片、动画等几种媒体表现形式有机地结合，设计出生动活泼的界面。制作出一些三维的、交式的、具有沉浸感的内容，满足学习者从各个角度观察和学习，仿佛身临其境，更好地理解学习的内容。 2利用虚拟现实技术进行模拟实验和仿真训练 在教学中。许多昂贵的实验、培训器材。由于受价格的限制而无法普及或有许多实验是根本不可能做的，如果利用虚拟现实技术。建立虚拟实验室，学习者便可以走进这个虚拟实验室，身临其境般地操作虚拟仪器。如进行各种虚拟的模拟器材的连接与组装，利用模拟训练器进行先进设备的操作训练。这种实验既不消耗器材，也不受场地等外界条件限制。可重复操作，直至得出满意结果。虚拟实验室的另一优点还在于其绝对的安全性，不会因操作失误而造成人身事故。 虚拟现实技术作为一种新型的教学媒体，目前已引起教育界的极大关注。随着计算机技术的发展，虚拟现实的硬件与软件成本的逐渐降低。这种新的教学媒体必将广泛应用于教育教学中，最终在现代教育领域中发挥其重要作用。第 5 页