灵活运用VR虚拟现实技术创造新的计算机教学模式

       摘  要：现如今, 信息技术领域出现了一项非常受人关注的技术, 那就是虚拟现实技术。此项技术已经很好地融入于人们的日常生活中, 尤其是在教育领域, 灵活地运用虚拟现实技术可以创造新的教学模式。笔者深入研究了虚拟现实技术, 并以计算机课程教学为例, 解析了虚拟现实技术在计算机教学中的使用方式。

　　关键词：信息技术领域; 虚拟现实技术; 计算机教学;
 

　　1、引言

　　最近几年, 随着科学技术的迅猛发展, 民众获取信息量的途径和条件也在逐渐增多。学校的教育, 尤其是当代大学的教育非常重视迅速传递信息的方法。现如今, 学校教育方式正在走向开明与宽松, 在教学中应用VR技术一定会在不远的将来获得广泛的应用与推广。

　　2、计算机课程教学具体情况

　　2.1 计算机课程教学特性

　　全球都在推行信息化技术, 计算机方面的专业技能也就随之变得抢手了起来, 计算机方面的课程也变为了重点课程。经过对计算机课程内容的深入挖掘之后, 笔者认为计算机教学存在下面几种特点: (1) 计算机课程内容需要随时地进行变化。随着科技水平的进步, 课程的内容需要一直更新。 (2) 计算机课程属于一种工具, 需要将理论与实践相结合。 (3) 计算机课程具有很高的需求量, 可以在许多领域里进行有效的应用。因此, 计算机课程的教学既要与时俱进, 还要科学合理的选择教学模式。

　　2.2 计算机课程教学存在的缺陷

　　在最初学习计算机课程时, 相当多的学生对于这门学问是盲目的, 认为学习计算机知识是非常难的一件事。这是由于在以往的学习中, 他们没有进行过系统的学习。而且学生来自五湖四海, 教育水平不尽相同, 使得教师在教学时非常不容易确定课程的教学方式。

　　不仅如此, 计算机教学相当得抽象, 理论知识与实践操作具有比较大的差别, 使得相当多的学生难以掌握学习的内容, 或是掌握了理论知识却不懂得如何进行实践操作。在以前进行教学时, 教师可以利用软件模拟或是在计算机上直接进行操作, 让学生能够直观地掌握所学知识。可是这部分知识比较零碎, 而且没有进行实践操作, 也会导致在理解时出现疏漏, 这都是由于缺乏实践操作而引发的结果。

　　3、在计算机教学中结合虚拟现实技术

　　3.1 辅助计算机课程教学

　　计算机课程的教学需要大量的实际操作, 因此, 如果要把书本上的内容应用到现实中还是相当困难的。在实际操作的时候, 相当多的学生都会因为缺乏实践的经验而导致操作无法进行下去。可如果是将虚拟现实技术引入课程的教学中, 就能够有效地处理此难题。比如, 在学习计算机的构成及安装方面的课程时, 学生应该仔细地了解计算机是由什么组成的, 它们是如何安装在一起的, 遵循着什么样的顺序。尽管教材上具有非常详细地讲解, 可是光凭借文字和图片还是难以让学生确切地了解计算机各部件存在的联系。学生只好自己琢磨, 这就导致学生的理解有可能具有偏差。以往的解决办法就是将学生们带去机房, 教师拆解计算机, 让学生进行学习, 之后将所有的部件进行讲解。虽然此种教学方法可以让学生们有更直观地了解, 且便于掌握, 可是教师的能力有限, 他无法照顾到所有的学生。如今学生的思维还比较个性化, 他们对于新鲜事物都具有自身的一套理解方式, 教师能做的只有确定方向, 可是思维方式必然不统一, 不是所有学生都可以接受此种教学方式。因此, 就需要用到VR技术, 它能够将计算机实物全方位地反映在学生的面前。在学习的过程中, 学生能够在虚拟的环境中进行实践操作, 搞清楚所有部件的形状、大小和位置, 运用自身的理解来实行拆装。又比, 在进行数据结构的讲解过程中, 常见的数据结构的算法思想相当得抽象。在教学与演示时都不容易让学生掌握, 这也是计算机课程教学里较为困难的一点。这个时候, 也可以通过使用VR技术来进行处理, 把抽象的算法过程直接地表现给学生, 便于学生的理解与掌握。如递归算法属于学生难以掌握的知识, 它主要依赖于堆栈实行计算, 而学生通常不容易掌握堆栈的内容, 导致实践操作不顺利。但用了VR技术之后, 就能够把堆栈内部变化的动态过程直观地体现在学生面前, 学生能够有效地掌握此项内容。另外, 还能够使用VR技术来解树和图的遍历, 树和图的遍历同样是相当抽象的算法, 也属于计算机课程教学的困难所在, 学生通常无法顺利地写出遍历的顺序, 理解上存在着偏差。可是使用了VR技术之后, 就能够从可视化的角度直观地表现出遍历的顺序, 学生能够直接地理解遍历的顺序是如何构建的。这么做既可以便于学生的掌握, 也能够便于教师的教学。学生在虚拟环境中能够获得非常好的交互性和沉浸感, 让学生能够有效地学习知识。

　　3.2 辅助计算机进行实验教学

　　模拟状态的机房实验系统可以通过虚拟现实技术来进行打造, 一些实验的仪器设备、实验对象等实验资源都可以虚拟出来。机房的整体状态可以全方位地通过虚拟机房进行还原。这样的做法对于许多设备的花费与资源消耗来说都是一种节省, 还可以更加直观和便捷地让学生学习知识。

　　机房与设备通过VR技术来进行虚拟的打造, 可以获得一些非常直观的感受与真实的经验, 实验的对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见的结构原理。对于学生来说, 他们可以更加深入地熟知计算机的相关知识。在经济效益上来看, 在计算机教学中, 设备的成本也可以在很大程度上借助于VR技术来得到节约, 而且维修的花费也得到了避免。除此之外, VR技术在更新教学内容与安全性的操作上都有其他技术所不具备的明显优势。但是我们也应该看到, 教学的实现如果只是依靠虚拟的实验手段也一样达不到最好的效果, 一定要将理论与实践相结合。教师要在具体实际的计算机实验教学中做到“虚实结合”的教学方式, 对教学内容进行科学的分配, 针对一些实验来具体的安排上机操作。这么做的目的不仅可以让学生即使发现自己存在的问题, 更对知识体系有了更好的掌握, 强化了实验效果。

　　4、结语

　　在未来计算机的教学中, 虚拟现实技术将会产生非常大的影响, 在计算机教学中运用VR技术, 能够打造一个更为具体、真实的教学环境。它不仅可以帮助学生有效地学习教学内容, 调动学习的积极性, 也便于教师备课, 提升了教学质量, 解决了以往教学难以处理的状况。伴随着网络技术的飞速进步, VR技术存在非常广的应用前景, 也一定会成为未来计算机教学的趋势.

　　参考文献

　　[1]成艳真.虚拟现实技术VR在计算机类教学中的应用[J].晋城职业技术学院学报, 2011, 4 (2) :21-23.
　　[2]王宇飞.虚拟现实技术及其在实验教学中的应用[J].教学与管理, 2005 (3) :88-89.