關(guān)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在計(jì)算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用

謝斌

【摘 要】虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)采用計(jì)算機(jī)技術(shù)措施，達(dá)到虛擬的應(yīng)用還有虛擬現(xiàn)實(shí)體系的目的，這樣在教學(xué)中，知識點(diǎn)想要傳達(dá)的意義能夠越來越直接生動(dòng)地表現(xiàn)出來，越來越容易被認(rèn)識與把握，使學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量與教師的教學(xué)質(zhì)量獲得提升。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī);虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù);教學(xué);應(yīng)用

計(jì)算機(jī)技術(shù)持續(xù)優(yōu)化的情況下，人們更加離不開計(jì)算機(jī)了，社會(huì)也迫切地需要大量的計(jì)算機(jī)人才。計(jì)算機(jī)教學(xué)的目的是為了使計(jì)算機(jī)教學(xué)質(zhì)量獲得提升，接著提供越來越多的計(jì)算機(jī)人才給社會(huì)。在計(jì)算機(jī)教學(xué)中運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，達(dá)到了多元化教學(xué)的目的，并使教學(xué)成本得到減少，最終實(shí)際有用地提升學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。

1虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基本概念

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）又稱靈境技術(shù)，是英文Virtual Reality一詞的中文含義，它是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人機(jī)接口技術(shù)、傳感技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、仿真技術(shù)等多種技術(shù)的集合，是具有挑戰(zhàn)性的交叉技術(shù)，它是仿真技術(shù)的重要發(fā)展方向。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要包含：模擬環(huán)境（由計(jì)算機(jī)生成的、動(dòng)態(tài)的、實(shí)時(shí)的、逼真的

三維立體圖像）;感知（包括視覺、觸覺、聽覺、味覺等）;自然技能（人頭部的轉(zhuǎn)動(dòng)、手勢以及其他人體動(dòng)作）;傳感設(shè)備（三維交互設(shè)備）。具體來說，虛擬現(xiàn)實(shí)就是用戶與計(jì)算機(jī)之間的一種比較理想化的人機(jī)界面形式，它以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心，運(yùn)用多種技術(shù)手段，生成一種逼真的虛擬環(huán)境。用戶只需借助專業(yè)的傳感設(shè)備便可以進(jìn)入虛擬環(huán)境，并與虛擬環(huán)境里的對象進(jìn)行交互，從而產(chǎn)生一種與真實(shí)環(huán)境相同的感受和體驗(yàn)

2計(jì)算機(jī)教學(xué)中計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)的應(yīng)用分析

2.1輔助信息資源的建設(shè)

計(jì)算機(jī)教學(xué)的主要內(nèi)容是向?qū)W生提供具有實(shí)際操作性的基礎(chǔ)知識，教學(xué)資源的收集、整理和演示作為計(jì)算機(jī)教學(xué)體系的一部分，是教學(xué)工作的基礎(chǔ)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下新的數(shù)據(jù)庫，這些信息資源來源于計(jì)算機(jī)課程教學(xué)的基礎(chǔ)知識和與其相關(guān)的數(shù)據(jù)資料。運(yùn)用VR技術(shù)對教學(xué)資源進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化、形式化以及對教學(xué)資源本身進(jìn)行分布式存儲和管理，既有效保存了信息，又方便了及時(shí)更新與查閱。由于VR技術(shù)具有可交互的服務(wù)特點(diǎn)，讓學(xué)生能夠真實(shí)獲取信息資源，可以隨時(shí)學(xué)習(xí)信息。

2.2輔助提高課堂學(xué)習(xí)效率

在計(jì)算機(jī)技術(shù)日臻完善的大背景下，計(jì)算機(jī)的利用率也呈現(xiàn)逐年走高的趨勢。就目前中職計(jì)算機(jī)教學(xué)工作而言，其目的性也愈加明確，即為國家和社會(huì)培養(yǎng)出更加實(shí)用的計(jì)算機(jī)復(fù)合型人才。而在計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)踐中，為了有效提升計(jì)算機(jī)教學(xué)質(zhì)量，適當(dāng)?shù)剡\(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對學(xué)生進(jìn)行教學(xué)指導(dǎo)，不僅可以使教學(xué)成本有效縮減，也大幅度提升了學(xué)生的計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)能力。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)通俗來講是一項(xiàng)兼容性的課題，它有效將人類工程與人類心理學(xué)、傳感技術(shù)、圖形技術(shù)、智能化綜合性技術(shù)等方面進(jìn)行有機(jī)融合。分解來說，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要有貼合情境體驗(yàn)、虛擬仿真體驗(yàn)等。也就是說，計(jì)算機(jī)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是指在用戶與計(jì)算機(jī)之間存在著一個(gè)虛擬化的人力界面，同時(shí)這也是計(jì)算機(jī)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的關(guān)鍵因素，即通過海量數(shù)據(jù)在虛擬技術(shù)中的有效運(yùn)用，進(jìn)而營造出與真實(shí)狀況較為相近的虛擬環(huán)境。

比如，計(jì)算機(jī)專業(yè)中的網(wǎng)絡(luò)搭建和多系統(tǒng)安裝的相關(guān)知識，都可以通過對虛擬化的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效創(chuàng)設(shè)，從而達(dá)到教學(xué)效果。通過虛擬技術(shù)的依托，可以有效地使教學(xué)的理論內(nèi)容與教學(xué)的實(shí)踐內(nèi)容有效結(jié)合，使抽象的教學(xué)內(nèi)容更加立體化，同時(shí)，這種方式也可以有效提升虛擬系統(tǒng)的兼容能力，進(jìn)而高效地對多元化的系統(tǒng)進(jìn)行搭建。此外，對構(gòu)造性的局域網(wǎng)絡(luò)可能會(huì)產(chǎn)生的問題，進(jìn)行了有效解決。在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的引領(lǐng)下，教師可以有效為學(xué)生創(chuàng)設(shè)構(gòu)建一個(gè)具有個(gè)性化的教學(xué)區(qū)域，相應(yīng)的也就為學(xué)生提供了一個(gè)富有生趣的教學(xué)環(huán)境，有效提高課堂學(xué)習(xí)效率。

2.3輔助計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以創(chuàng)造出虛擬的機(jī)房實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，它可以模擬機(jī)房的環(huán)境，做實(shí)驗(yàn)的儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)對象以及測試、自評等實(shí)驗(yàn)資源。虛擬機(jī)房可以是對某一個(gè)機(jī)房的真實(shí)還原，也可以是為了教學(xué)需要設(shè)計(jì)出來的機(jī)房。這樣，不僅可以節(jié)約大量的設(shè)備費(fèi)用與資源消耗，而且能夠讓學(xué)生的學(xué)習(xí)變得更加直接與方便。

例如，在數(shù)字電路的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課上，利用VR技術(shù)，創(chuàng)造出虛擬的電子器件進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，哪怕是設(shè)計(jì)出現(xiàn)了錯(cuò)誤也可以重新再來，并不會(huì)造成資源的浪費(fèi)與損失，而且也避免了因?yàn)橘徺I器件和器件發(fā)生故障所帶來的問題。運(yùn)用VR技術(shù)，還可以創(chuàng)造出虛擬計(jì)算機(jī)，這種虛擬計(jì)算機(jī)與真機(jī)的模型是完全一樣的，它也擁有自己的CPU、主板、儲存器、機(jī)箱和電源，它也一樣可以安裝DOS、Windows、UNIX與Linux等操作系統(tǒng)。所以在進(jìn)行計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的安裝與調(diào)試的實(shí)驗(yàn)中，就可以用虛擬計(jì)算機(jī)代替真機(jī)操作。如果用真機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，難免會(huì)對計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)產(chǎn)生影響，而用虛擬計(jì)算機(jī)則可以避免這一點(diǎn)。在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中，由于網(wǎng)絡(luò)的搭建過于抽象，學(xué)生往往不太容易把城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)構(gòu)建起來，但是運(yùn)用VR技術(shù)可以模擬出真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，學(xué)生可自由進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與搭建。

2.4供應(yīng)編程測試環(huán)境

編程測試環(huán)境能夠被計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)供應(yīng)給學(xué)生，教師依靠虛擬技術(shù)，能夠搭建健全、多元的教學(xué)環(huán)境系統(tǒng)，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)，能夠達(dá)到安裝大量軟件與插件的目的。對虛擬系統(tǒng)進(jìn)行采用后，能夠滿足計(jì)算機(jī)編程的教學(xué)需要，與此同時(shí)，能夠最大程度上強(qiáng)化計(jì)算機(jī)教學(xué)的靈活性、多樣性，比如，計(jì)算機(jī)教學(xué)質(zhì)量將能夠得到完善，編程、程序改良教學(xué)的現(xiàn)實(shí)目標(biāo)將會(huì)得到實(shí)現(xiàn)，實(shí)時(shí)交流課堂、學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)將能夠被搭建。

結(jié)語：

總而言之，現(xiàn)階段國家對于計(jì)算機(jī)教育教學(xué)技術(shù)的關(guān)注度在不斷提高，國家需要大量的計(jì)算機(jī)人才。作為學(xué)校，就應(yīng)該懂得教學(xué)環(huán)境的改善，能夠努力提高教學(xué)水平，為國家提供計(jì)算機(jī)人才。所以，通過本文就虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在計(jì)算機(jī)教學(xué)中運(yùn)用的研究，希望對于今后的教學(xué)有一定的幫助。

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