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      基于VR/AR技術(shù)的應(yīng)用型本科教學(xué)改革研究

      2017-11-07 09:23:10李冰冰
      都市家教·下半月 2017年10期
      關(guān)鍵詞:AR技術(shù)通信工程應(yīng)用型

      【摘 要】由于科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,致使傳統(tǒng)應(yīng)用型本科院校人才培養(yǎng)與社會人才需求的矛盾日益突出,雖然在一定程度上增大了實踐教學(xué)的比重,但其有效性、創(chuàng)造性均在低級層面上發(fā)展。而VR/AR技術(shù)能夠在虛擬環(huán)境中引入真實的場景,實現(xiàn)良好的用戶環(huán)境交互感受,將其引入通信工程專業(yè)本科教學(xué)能夠很好地提高教學(xué)效果。本文針對傳統(tǒng)本科教學(xué)中存在的問題,結(jié)合VR/AR技術(shù)的特點,提出了VR/AR技術(shù)在應(yīng)用型本科院校通信工程專業(yè)教學(xué)中的具體應(yīng)用方法。

      【關(guān)鍵詞】VR/AR技術(shù);應(yīng)用型;通信工程

      一、傳統(tǒng)應(yīng)用型本科院校在通信工程專業(yè)教學(xué)中存在的基本問題

      隨著通信行業(yè)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,通信設(shè)備日益更新,現(xiàn)有通信公司對人才的需求與高校的培養(yǎng)模式之間的矛盾日益凸顯。而我國高等教育為了進(jìn)一步適應(yīng)現(xiàn)代社會發(fā)展對人才需求的變換,充分意識到傳統(tǒng)本科院校人才培養(yǎng)存在極大的問題,并在一定程度上通過加大實踐教學(xué)比重從而使得學(xué)生能夠更加適應(yīng)時代以及社會的需求,但是其有效性、創(chuàng)造性等均在低級層面上發(fā)展,并未帶來顯著的效果[1]。

      總結(jié)起來目前我國高校傳統(tǒng)教學(xué)中存在以下幾個問題:①我國通信行業(yè)技術(shù)發(fā)展迅猛,致使通信設(shè)備更新速度很快,同時現(xiàn)有高端的通信設(shè)備價格昂貴,因此高校很難做到實驗設(shè)備及時更新;②通信專業(yè)部分實驗中涉及通信線路工程設(shè)置,衛(wèi)星、移動通信基站設(shè)備的安裝等均存在一定的危險性,因此,目前高校教學(xué)中基本上不安排該類實驗或者僅是組織學(xué)生出外參觀等,致使學(xué)生無法很好的掌握該項技能;③現(xiàn)有教學(xué)設(shè)備數(shù)量有限,無法滿足學(xué)生人人動手的實際需求,為實現(xiàn)個性化教學(xué)帶來極大困難;④目前通信專業(yè)的教學(xué)計劃與社會用人單位的實際需求不匹配,學(xué)生的綜合職業(yè)能力相對欠缺[2]。

      二、VR/AR技術(shù)

      1.VR技術(shù)

      VR技術(shù)(Virtual Reality)即虛擬現(xiàn)實技術(shù),是一種將計算機(jī)圖形學(xué)、人機(jī)接口、傳感器以及人工智能等技術(shù)應(yīng)用在一起的綜合性的技術(shù)成果,具有感知性強(qiáng),能夠提供很好的人機(jī)交互感應(yīng)、沉浸性等基本特點。采用VR技術(shù)能夠有效地將虛擬與現(xiàn)實進(jìn)行良好的對接,使體驗者能夠?qū)崿F(xiàn)與虛擬環(huán)境中的對象進(jìn)行逼真的交互作用,產(chǎn)生身臨其境的感受及體驗效果。

      2.AR技術(shù)

      AR技術(shù)(Augmented Reality)即增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù),是一種將虛擬圖像與現(xiàn)實生活場景結(jié)合在一起的新技術(shù),需要通過計算機(jī)技術(shù)實現(xiàn)對場景重建、并且實時識別場景信息,根據(jù)用戶需要在現(xiàn)實場景的合適位置上表現(xiàn)出相應(yīng)的虛擬元素;當(dāng)然還可以進(jìn)一步提供虛擬與現(xiàn)實的交互效果。AR與VR技術(shù)相對比,VR技術(shù)是用戶完全在虛擬世界中進(jìn)行感知與交互,側(cè)重于用戶的沉浸感;而AR技術(shù)則是在真實的場景中通過虛擬世界的場景與規(guī)則實現(xiàn)對現(xiàn)實場景的增強(qiáng)效果同時能夠進(jìn)行良好的交互作用。

      基于以上研究,我們不能發(fā)現(xiàn)如果能夠?qū)R技術(shù)與AR技術(shù)結(jié)合在一起,通過在虛擬環(huán)境中引入真實的場景,并且通過人機(jī)接口、傳感器等技術(shù)在用戶與場景之間建立起可交互的回路,可以極大地提高用戶體驗的真實感。

      三、VR/AR技術(shù)在應(yīng)用型本科院校通信工程專業(yè)教學(xué)中的具體應(yīng)用

      VR/AR技術(shù)應(yīng)用在本科院校教學(xué)中,主要包括以下幾個方面,在此以通信工程專業(yè)為例進(jìn)行具體說明。

      (1)設(shè)置好虛擬環(huán)境且涉及好虛擬安裝流程。一般情況下,虛擬機(jī)提供的虛擬操作流程基本上能夠?qū)崿F(xiàn)計算機(jī)高度一致,嚴(yán)格區(qū)分虛擬機(jī)提供的安裝光驅(qū),確保實際運行的安全性和穩(wěn)定性[3]。在實踐過程中,尤其是在通信工程專業(yè)的教學(xué)過程中,應(yīng)該采用初始化的工具來安裝會使得工作過程不夠順暢,因此很容易縮短壽命,因此建議安裝虛擬光驅(qū)設(shè)備,利用相應(yīng)的軟件,有利于光驅(qū)的使用。在虛擬計算機(jī)的安裝過程中,要全面考慮計算機(jī)的內(nèi)部硬件,盡可能地接近真實的安裝工作流程。但是,目前沒有完全克服好上述難題,需要充實人工影響因素,繼而不斷提高虛擬技術(shù)的知識儲備,從通信工程專業(yè)的實際出發(fā),充分了解通信工程專業(yè)中教學(xué)的所需要發(fā)揮的實際做。

      (2)傳統(tǒng)的教學(xué)方式大都采用板書或多媒體形式進(jìn)行理論講授與展示,與學(xué)生的互動性相對較差,使得學(xué)生對于知識的掌握度不強(qiáng),很難在頭腦中形成一套完整的知識體系??梢酝ㄟ^VR/AR技術(shù)的引入,為學(xué)生營造一個可供觀察并且能夠動手操作的實驗環(huán)境,讓學(xué)生能夠通過動手操作的體驗環(huán)境,能夠?qū)μ摂M世界中的場景進(jìn)行控制。

      (3)針對通信專業(yè)部分實驗中(例如:設(shè)計通信線路工程設(shè)置,衛(wèi)星、移動通信基站設(shè)備的安裝等)存在一定危險性的問題,通過將虛擬現(xiàn)實/增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)引入本科教學(xué)中,結(jié)合現(xiàn)實場景,在合適的位置表現(xiàn)出虛擬元素,模擬實際通信基站、通信線路工程以及野外等場景,使學(xué)生能夠身臨其境地學(xué)習(xí)掌握知識及技術(shù),從而提高教學(xué)效果。

      四、結(jié)束語

      本文根據(jù)相關(guān)工作經(jīng)驗,綜合分析了傳統(tǒng)應(yīng)用型本科院校教學(xué)環(huán)節(jié)中存在的問題以及VA/AR技術(shù)的應(yīng)用特點,以通信工程專業(yè)為出發(fā)點,提出了VR/AR技術(shù)在應(yīng)用型本科院校通信工程專業(yè)教學(xué)中的具體應(yīng)用方法。但是由于VR/AR技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展相對較慢,很難在短時間內(nèi)實現(xiàn)推廣。

      參考文獻(xiàn):

      [1]張枝實.虛擬現(xiàn)實和增強(qiáng)現(xiàn)實的教育應(yīng)用及融合現(xiàn)實展望[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2017,27(1):21-27.

      [2]王金崗.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在高職實踐教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].中國職業(yè)技術(shù)教育,2011(23):76-80.

      [3]鹿松松,魏梁鋒,林順安等.基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)重建法為標(biāo)準(zhǔn)的垂體腺瘤體積測量公式的對比研究[J].中華神經(jīng)醫(yī)學(xué)雜志,2016,15(1):81-84.

      作者簡介:

      李冰冰(1989.02.21~ ),性別:女,籍貫:吉林省,民族:漢族,學(xué)歷:研究生,職稱:助教,研究方向:實踐教學(xué)改革,數(shù)字信號處理。endprint

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