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虚拟现实技术在计算机教学中的应用策略研究

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  【摘 要】通过虚拟现实技术在计算机教学中的应用,可以实现传统计算机理论教学向实践教学转变,提升学生主动探究、主动参与的意识,真正实现计算机多样化教学。本文针对当前计算机教学存在的问题,根据虚拟现实技术的特点,提出具体将虚拟现实技术应用在计算机教学中的策略。
中国论文网 /1/view-11879470.htm
  【关键词】虚拟现实技术 计算机教学 现状 优势 应用
  一、引言
  虚拟现实技术是通过将计算机图像分析、多媒体技术、现代人机交互技术、三维显像以及虚拟技术等,在现实场景中存在的信息的基础上利用计算机技术将虚拟的场景融合起来,进而形成丰富多彩的新场景。通过计算机虚拟技术,吸取现实场景的元素进行增强技术的处理,提供虚拟的场景来与现实场景进行叠加,实现计算机教学可视化教学。
  二、计算机教学现状
  (一)硬件设施相对落后,跟不上现代的要求
  由于教学条件的限制,目前计算机教学中采用的硬件设施与实际相差较大。而且相关的教学内容也比较陈旧,远远达不到现代计算机教学的要求,更谈不上体现出当今计算机硬件领域新技术,由于现有的计算机硬件跟不上要求,学生对于计算机技术掌握情况就比较差。再加上计算机相关的网络协议分析和路由器价格比较昂贵,很多学校都缺少资金进行采购,这就严重影响学生对于计算机相关知识的掌握。如果学生不能够熟练掌握计算机相关知识,对于硬件课程不熟悉,那么对于枯燥的计算机课程很快就会失去兴趣。
  (二)计算机实验涉及较多抽象的原理、定义和协议内容
  计算机教学涉及的内容比较多,而且这些内容涉及的原理、定义和协议都比较抽象,学生理解和掌握起来就比较困难。而学生缺乏对于这些基础知识的掌握,就会导致学生对于计算机动态运行过程缺乏有效的理解。再加上传统计算机实验教学中,基本上都是老师通过主控制计算机将实验演示一遍,然后学生按照老师的演示操作进行模仿实验。学生做实验的时候按部就班,缺少自己对于实验的思考,也没有真正动手操作。
  (三)学生不能灵活掌握计算机实验的时间
  现在进行计算机实验教学基本上都是采取集中教学,老师将学生都召集到机房中进行实验。而且很多学校对于机房都进行了限制,不是正常实验时间不能进入机房,且实验过程中学生不能随意改动机房中的软硬件设备。计算机实验教学中很多时候都需要学生动手进行实验操作。但是传统实验环境却要求学生不能私自改动电脑,这就限制了学生的动手能力。
  三、虚拟现实技术在教学中运用的优势
  虚拟现实技术能够实现虚拟场景与现实场景之间的模拟与转化,可以实现虚拟场景的可视化,让学生产生身临其境的感受。
  (一)场景更加真实
  通过运用虚拟现实技术结合软硬件设施可以构造一个虚拟学习场景,当学生进入到这个场景之后,就会接收到视觉、听觉、触觉等各种感观刺激信息,这样就可以让学生产生一种更加真实的学习环境。通过各种感官刺激,充分调动学生的记忆细胞,在保持学生记忆细胞高度活跃与注意力高度集中的前提下,将计算机教学内容传授给学生。
  (二)交互式学习
  学生通过进入到虚拟现实技术构建的虚拟学习平台,可以通过虚拟头盔、虚拟手套将自己的学习情况实时反馈到控制中心,而老师通过控制中心对学生的学习反馈信息进行采集整理,灵活调整自己的教学方式与教学内容。同时在这个平台上老师可以与学生实现良好的互动,老师不仅仅是知识的传授者,也是教学的参与者,通过虚拟现实场景实现师生之间良好的学习互动交流。
  (三)合作式学习
  利用虚拟现实系统可以实现学生与老师或者同学进行学习探讨,相互合作。在这个虚拟的学习环境之下,师生都是学习的参与者,学生可以通过与老师或同学的沟通交流进一步巩固自己所学的知识,老师可以实时掌握学生的学习动态,与学生共同合作,促进教学活动的发展。
  四、促进虚拟现实技术在计算机教学中应用的策略
  (一)将计算机课堂上抽象的原理、定义形象化
  由于计算机是对逻辑和动手实践要求比较高的学科,也是学生较难掌握的学科。为了促进学生对书本上理论知识的理解,老师可以用3D 虚拟技术来准备课件,将书本上枯燥的东西转变为虚拟的场景。在教学中将动画、声音、图片等表现形式有机结合起来,使得计算机教学工作变得轻松有趣,进一步提高学生学习的主动性和积极性。
  (二)改革目前的考试制度
  考试是检验学生对知识的掌握情况,是教学成果中重要的一个环节。在中职计算机组装与维护教学中不仅要让学生掌握最基本的计算机内部结构理论知识,更要让学生具备较强的实践能力、思考能力、自我总结能力以及创新能力。在实验考核中,应该包含各个方面的考核,才能体现出学生对知识的掌握程度以及运用程度,应该包括实验报告、实验操作、实验总结等,这样才能体现出教学过程中的以人为本思想,提高学生的创新能力。只有在制度上有了创新,才能提高学生将理论知识实际运用的能力;在考试中,应该加大开放性试题以及实验性试题在总分数中的比例,引导学生在学习过程中注意观察,不断思考,细心总结,提高学生发现问题以及解决问题的能力,培养学生自我思考的能力。
  五、结语
  计算机教学是一门理论结合实践的课程,也是计算机类院校的专业基础课,它具有很强的专业性与强大的实用性。因此,利用先进的虚拟现实技术来增强现实场景生成与可视化,将计算机教学中虚拟的对象转变为学生可以看到的对象,实现计算机教学的可视化,促进计算机教学的发展。
  【参考文献】
  [1] 李光仲,刘俊英.基于静态图像的互动虚拟现实技术在医学物理学教学中的应用研究[J].中国医学物理学杂志,2010.
  [2] 吴言.虚拟现实与仿真技术在计算机组装与维护实验教学中的应用[J].信息与电脑(理论版),2013.
  [3] 戴俊凯.虚拟现实技术在《摄影技术》课程教学中的应用研究[J].中国校外教育(理论),2009.

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