摘要：在新媒体技术不断普及以及网络技术不断发展过程中，促使VR技术广泛应用于各个领域中。各个高校开始重视VR技术在网络课件中的应用，以促进教学质量。对此，本文简单介绍VR技术应用于教育领域中的理论基础，并提出通过VR技术进行仿真课件设计与制作的教学改革策略。

关键词：VR技术  Java程序设计  课堂教学

前言

虚拟现实技术（VR）技术是近年普及传播较为广泛的技术，该技术又被称为灵境技术。VR技术属于现代信息技术以及其他技术通过集成方式形成的全新技术，主要借助电脑模拟三维空间虚拟世界，为用户提供触觉、听觉以及视觉等感官模拟，属于高级的人机交互技术。此种模拟技术具有以下特征：想象（Imagaination）、沉浸（Immersion）以及交互（Interacion）。当前，在各个领域中已经开始广泛应用VR技术，比如城市规划、课件制作、视景仿真以及均是训练等。

基于现代信息技术快速发展背景，为了保证教学效果一些高校以及教师已经探索应用计算机技术开展辅助教学活动。例如，通过Authorware开展课件设计与制作，借助Flash技术进行虚拟仿真课件制作，借助VR技术进行具备交互功能学习软件等。

1 VR技术应用于教育领域中的理论基础

教育中VR技术应用具有一定教学理论与学习理论。在人本主义、行为主义以及认知主义中，学习理论在VR技术应用于教育过程中具有较高地位。以现代学习观发展角度分析，上述学习理论并不存在对立问题，仅仅是研究侧重点以及应用阶段性存在差异。VR技术应用于教育中，促使行为主义学习理论实现拓展。通过VR环境进行学习，学生的观察行为能够操作、控制虚拟对象，促使可贯彻行为得到有效拓展，同时使得可贯彻行为评价内容与方式等方面出现变化。第二，VR技术的构想性、沉浸性以及交互性，可以将外部动机有效进行内部动机转变，同时能够促使学习动机长久性得到进一步强化，以此角度分析，VR技术能够将行为主义理论中动机效能充分发挥出来。第三，VR技术能够促使操作性知识得到有效演示，强化此方面知识教学效率以及效果。

认知心理按照知识外化程度将知识划分为程序性知识以及陈述性知识两种类型。陈述知识和概念有着较大关联，是指学生个体有意识地寻找线索，可以通过数据、文字等形式进行表达或是知识分享。对于程序知识，则和学生个体方法、经验以及技能相关，属于个人化知识，仅可以借助作业形式对存在的知识进行间接推断。VR技术应用在教育领域中，可以促进学生学习陈述知识与程序知识。学习程序知识过程中需要考虑学生体验，而VR技术则能够借助多重感知，促使学生能够在虚拟环境中获得良好学习体验。

对于人本主义理论更加注重意义学习作用，强调意义学习具有自我评价性、渗透性、自发性以及参与性等特征与要素。VR技术在促进意义学习效果方面的优势较为显著。借助提供沉浸感强化学生参与性。借助构建健康学习氛围不断促进外部动机向转变为内部动机，促进学生求知欲以及学习自主性。借助创造情境以及强化交互促进隐性知识实际渗透效果。借助对操作对象和操作过程进行模拟对评价体系进行优化，提高自评效果。

对于建构主义理论，主要为认知主义理论延伸与发展。VR技术属于构建主义理论不断突破、创新现代教学技术的成果。建构理论的情境理论为VR技术应用于教育理论提供良好理论基础以及理论支撑。由此能够发现，VR技术和建构理论之间具有紧密关联。构建理论借助VR技术应用，同时通过实践活动获得足够验证，VR技术借助建构理论指导被教育领域所应用，充分实现相互促进的目标。

总体而言，VR技术具有想象、交互以及沉浸的特征，和建构理论中意义建构、情境创设以及协作绘画的元素，在交际过程中会激发全新火花，两者之间具有较大相似性。

2 基于VR技术的高校《Java程序设计》课程教学改革

2.1应用VR技术进行高校《Java程序设计》虚拟仿真交互课件设计

结合笔者《Java程序设计》多年教学经验，可以制作以下类型课件：借助屏录软件進行视频课件制作、仿真交互自学课件以及理论知识与实践操作集成课件。在《Java程序设计》中，笔者将主要载体确定为开发典型项目任务，对于课程内容循序渐进地设计，将充实Java知识与项目进行有机融合，根据“教学做”模式开展教学活动。在选择项目过程中，笔者选择了“龟兔赛跑”、“贪吃蛇”以及其他小游戏开发等，将游戏开发融合于课堂教学中，不仅能够激发学生学习Java程序设计兴趣，同时还能够引导学生了解和现实应用相关的知识。教学中均是根据任务引动、知识解析以及实训任务的过程进行。所以，在设计虚拟仿真交互课件过程中主要进行以下改革。

2.1.1借助屏录软件进行视频课件制作。为了保证学生课后自学效率，笔者将网络优势充分发挥出来，把《Java程序设计》编程所需掌握知识点以及课程小节通过屏录软件进行流媒体文件制作（课件类型可以选择Flash类型，也可以选择其它类型），之后将课件发到班级QQ群或是学校网站中，便于学生下载学习。学生可以通过在线观看或是下载等形式学习，《Java程序设计》的知识视频以及音频学习课件，能够有效激发学生学习Java程序设计学习兴趣，另外，能够对控制按钮进行操作，对于不理解或是没听清的知识进行反复观看，能够有效促进学生学习质量。

2.1.2仿真交互自学课件。教学改革的目的主要就是激发学生学习兴趣，提高教学质量，在现代教学理论中要求将学生作为中心，将学生自学积极性充分调动起来，使其能够主动建设自身知识体系，因此，设计仿真课件时应该充分激发学生游戏心态，主动参与教学活动中。学生能够按照所学Java语言知识自行开发“龟兔赛跑”、“连连看”以及“贪吃蛇”等小游戏，若是由于某些代码错误而造成运行问题，则可以通过按钮提示相关知识要点，可以让学生认识到自己的错误，有效加深学生对相关知识的印象，在自学过程中可以有效避免错误，进而充分了解《Java程序设计》基本知识以及提高自身实操水平。

2.1.3理论知识与实践操作集成课件。与项目化驱动课程内容，笔者与同事共同进行《Java程序设计》仿真课件制作。传统教学模式中，教师主要以Java语言知识讲解为主，通过幻灯片形式演示教学内容，在程序讲解过程中进行介绍，此种方式枯燥、单板，无法有效集中学生注意力，对于课程内容难以充分理解，缺乏学习兴趣。所以，通过VR技术进行动态课件制作，例如，对Java算法运行进行动态演示，同时对关键知识点标注相应文字进行解析。教学过程中，在教师选择幻灯片进行教学内容演示过程中，讲解具体算法时，可以将交互课件提供给学生让其反复观看，充分算法思想理解之后，再进行程序代码学习即能够充分理解，同时仿真课件涵盖《Java程序设计》的全部知识内容，同时其中参考资料较为丰富，可以有效提高教学效果。

2.2《Java程序设计》教学实践

该课程具有实践性强以及逻辑思维强等特点，同时教学内容难以理解以及庞杂，要求学生能够借助《Java程序设计》学习，提高自身逻辑思维以及编程能力。但是该课程学时仅有几十学时，教学时间较少，无法保证学生充分掌握教材中所有知识。

2.2.1在课堂教学中对理论与实践进行结合。开展课堂教学活动中，每节课均应该制定一个小目标，所需了解的知识点，开展案例讲解过程中，需要对这些知识点进行充分强调。学生完成必要知识点讲解之后，在课程中应该进行有效应用。

挑选一个实践功能与多媒体教学一体的机房，保证教师与学生人手一台计算机，教师开展理论与案例讲解过程中，借助广播软件开展控制演示，引导学生进行动手实践，进一步消化知识，促进学生实际编程技能。

2.2.2借助仿真课件开展辅助教学。为了借助仿真课件中一些学习模块将学生兴趣与热情激发出来，有效拓展学生视野，“学生自学”单元将企业具体项目开发作为参考进行模拟的单元，并对相关知识进行具体细分，完全以工作过程对教材知识进行解析。“教师教学”单元，以教材小结为基础，进行Flash课件屏录。为了便于学习课程内容，将实验指导与实验要求放入到“实践指导”单元中，可以帮助学生在实验前进行预习或是复习，保证学生可以充分掌握各个流程，了解实验要求。

2.2.3借助仿真课件实现学习效果巩固与测试。此种仿真课件教学改革模式，在该课程中的课件网站“疑难解答”以及“习题解答”库中疑难问题答疑以及习题等较为丰富，同时学生可以通过关键词检索寻找自己需要的知識内容，有效减少搜索范围。借助仿真课件教学能够充分激发学生兴趣，让学生主动温习相关知识，同时能够进行学生学习效果测试。

考核模块。为了对学生“Java程序技术”知识点掌握情况进行有效评价，构建考核单元，实现考核自动化与无纸化评分目的。题型涵盖程序纠正题、选择题以及判断题三种类型。学生可以通过考核单元随时展开自测，教师可以提前布置考题进行考试，同时能够及时更新题库。《Java程序技术》考核成绩主要分为，学生日常实验考核成绩、日常“回答问题”与出勤等课堂表现以及实操测试成绩，三类成绩在最终成绩中的占比分别为30%、20%与501%。

3 结语

VR虚拟技术用于《Java程序技术》教学中，能够为学生制作有趣的课件，激发学习兴趣，帮助学生进一步掌握知识，为其未来从事相关工作夯实基础。相关高校以及教师开展《Java程序技术》教学改革工作时，可以通过VR技术采用借助屏录软件进行视频课件制作、仿真交互自学课件、理论知识与实践操作集成课件等方法实现改革目标。

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作者简介

杨中杰（1985年3月），男，汉族，籍贯：黑龙江庆安;工学学士，讲师，研究方向：大数据分析、数据挖掘。