靈活運用VR虛擬現實技術創造新的計算機教學模式論文

　　摘 要：現如今， 信息技術領域出現了一項非常受人關注的技術， 那就是虛擬現實技術。此項技術已經很好地融入于人們的日常生活中， 尤其是在教育領域， 靈活地運用虛擬現實技術可以創造新的教學模式。筆者深入研究了虛擬現實技術， 并以計算機課程教學為例， 解析了虛擬現實技術在計算機教學中的使用方式。

　　關鍵詞：信息技術領域； 虛擬現實技術； 計算機教學；

　　1、引言

　　最近幾年， 隨著科學技術的迅猛發展， 民眾獲取信息量的途徑和條件也在逐漸增多。學校的教育， 尤其是當代大學的教育非常重視迅速傳遞信息的方法。現如今， 學校教育方式正在走向開明與寬松， 在教學中應用VR技術一定會在不遠的將來獲得廣泛的應用與推廣。

　　2、計算機課程教學具體情況

　　2、1 計算機課程教學特性

　　全球都在推行信息化技術， 計算機方面的專業技能也就隨之變得搶手了起來， 計算機方面的課程也變為了重點課程。經過對計算機課程內容的深入挖掘之后， 筆者認為計算機教學存在下面幾種特點：

　　（1） 計算機課程內容需要隨時地進行變化。隨著科技水平的進步， 課程的內容需要一直更新。

　　（2） 計算機課程屬于一種工具， 需要將理論與實踐相結合。

　　（3） 計算機課程具有很高的需求量， 可以在許多領域里進行有效的應用。因此， 計算機課程的教學既要與時俱進， 還要科學合理的選擇教學模式。

　　2、2 計算機課程教學存在的缺陷

　　在最初學習計算機課程時， 相當多的學生對于這門學問是盲目的， 認為學習計算機知識是非常難的一件事。這是由于在以往的學習中， 他們沒有進行過系統的學習。而且學生來自五湖四海， 教育水平不盡相同， 使得教師在教學時非常不容易確定課程的教學方式。

　　不僅如此， 計算機教學相當得抽象， 理論知識與實踐操作具有比較大的差別， 使得相當多的學生難以掌握學習的內容， 或是掌握了理論知識卻不懂得如何進行實踐操作。在以前進行教學時， 教師可以利用軟件模擬或是在計算機上直接進行操作， 讓學生能夠直觀地掌握所學知識。可是這部分知識比較零碎， 而且沒有進行實踐操作， 也會導致在理解時出現疏漏， 這都是由于缺乏實踐操作而引發的結果。

　　3、在計算機教學中結合虛擬現實技術

　　3、1 輔助計算機課程教學

　　計算機課程的教學需要大量的實際操作， 因此， 如果要把書本上的內容應用到現實中還是相當困難的。在實際操作的時候， 相當多的學生都會因為缺乏實踐的經驗而導致操作無法進行下去。可如果是將虛擬現實技術引入課程的教學中， 就能夠有效地處理此難題。比如， 在學習計算機的構成及安裝方面的課程時， 學生應該仔細地了解計算機是由什么組成的， 它們是如何安裝在一起的， 遵循著什么樣的順序。盡管教材上具有非常詳細地講解， 可是光憑借文字和圖片還是難以讓學生確切地了解計算機各部件存在的聯系。學生只好自己琢磨， 這就導致學生的理解有可能具有偏差。以往的解決辦法就是將學生們帶去機房， 教師拆解計算機， 讓學生進行學習， 之后將所有的部件進行講解。雖然此種教學方法可以讓學生們有更直觀地了解， 且便于掌握， 可是教師的能力有限， 他無法照顧到所有的學生。如今學生的思維還比較個性化， 他們對于新鮮事物都具有自身的一套理解方式， 教師能做的只有確定方向， 可是思維方式必然不統一， 不是所有學生都可以接受此種教學方式。因此， 就需要用到VR技術， 它能夠將計算機實物全方位地反映在學生的面前。在學習的過程中， 學生能夠在虛擬的環境中進行實踐操作， 搞清楚所有部件的形狀、大小和位置， 運用自身的理解來實行拆裝。又比， 在進行數據結構的講解過程中， 常見的數據結構的算法思想相當得抽象。在教學與演示時都不容易讓學生掌握， 這也是計算機課程教學里較為困難的一點。這個時候， 也可以通過使用VR技術來進行處理， 把抽象的算法過程直接地表現給學生， 便于學生的理解與掌握。如遞歸算法屬于學生難以掌握的知識， 它主要依賴于堆棧實行計算， 而學生通常不容易掌握堆棧的內容， 導致實踐操作不順利。但用了VR技術之后， 就能夠把堆棧內部變化的動態過程直觀地體現在學生面前， 學生能夠有效地掌握此項內容。另外， 還能夠使用VR技術來解樹和圖的遍歷， 樹和圖的遍歷同樣是相當抽象的算法， 也屬于計算機課程教學的困難所在， 學生通常無法順利地寫出遍歷的順序， 理解上存在著偏差。可是使用了VR技術之后， 就能夠從可視化的角度直觀地表現出遍歷的順序， 學生能夠直接地理解遍歷的順序是如何構建的。這么做既可以便于學生的掌握， 也能夠便于教師的教學。學生在虛擬環境中能夠獲得非常好的交互性和沉浸感， 讓學生能夠有效地學習知識。

　　3、2 輔助計算機進行實驗教學

　　模擬狀態的機房實驗系統可以通過虛擬現實技術來進行打造， 一些實驗的儀器設備、實驗對象等實驗資源都可以虛擬出來。機房的整體狀態可以全方位地通過虛擬機房進行還原。這樣的做法對于許多設備的花費與資源消耗來說都是一種節省， 還可以更加直觀和便捷地讓學生學習知識。

　　機房與設備通過VR技術來進行虛擬的打造， 可以獲得一些非常直觀的感受與真實的經驗， 實驗的對象也可以涉及到一些不可拆卸的元器件， 也可以剖析一些不可見的結構原理。對于學生來說， 他們可以更加深入地熟知計算機的相關知識。在經濟效益上來看， 在計算機教學中， 設備的成本也可以在很大程度上借助于VR技術來得到節約， 而且維修的花費也得到了避免。除此之外， VR技術在更新教學內容與安全性的操作上都有其他技術所不具備的明顯優勢。但是我們也應該看到， 教學的實現如果只是依靠虛擬的實驗手段也一樣達不到最好的效果， 一定要將理論與實踐相結合。教師要在具體實際的計算機實驗教學中做到“虛實結合”的教學方式， 對教學內容進行科學的分配， 針對一些實驗來具體的安排上機操作。這么做的目的不僅可以讓學生即使發現自己存在的問題， 更對知識體系有了更好的掌握， 強化了實驗效果。

　　4、結語

　　在未來計算機的教學中， 虛擬現實技術將會產生非常大的影響， 在計算機教學中運用VR技術， 能夠打造一個更為具體、真實的教學環境。它不僅可以幫助學生有效地學習教學內容， 調動學習的積極性， 也便于教師備課， 提升了教學質量， 解決了以往教學難以處理的狀況。伴隨著網絡技術的飛速進步， VR技術存在非常廣的應用前景， 也一定會成為未來計算機教學的趨勢、

　　參考文獻

　　[1]成艷真、虛擬現實技術VR在計算機類教學中的應用[J]、晉城職業技術學院學報， 2011， 4 （2） ：21—23

　　[2]王宇飛、虛擬現實技術及其在實驗教學中的應用[J]、教學與管理， 2005 （3） ：88—89

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