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浅谈虚拟现实技术在中职教学中的应用

2016-11-26卢玉花

课程教育研究·学法教法研究 2016年23期
关键词:交互性虚拟现实技术

卢玉花

【摘要】一直以来,枯燥单一的说教式教学方式,难以调动学生学习的主动性和积极性,无法充分体现学生在课堂教学中的主体地位。图文并茂的多媒体教学,虽然在一定程度上使上述现象有所改变,但它始终未能突破采用二维图像进行教学的界限,不能真正实现立体化教学。随着科学技术的迅猛发展,虚拟现实技术为实现三维立体化教学提供了有效的解决途径,成为近几年来国内外关注的一个热点。本文通过介绍虚拟现实技术的概念、特点、应用方式,表明其在中职教育中应用前景是非常可观的。

【关键词】虚拟现实技术 沉浸性 交互性 多感知性

【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)23-0153-01

中职学校的学生,大都学习兴趣淡薄,缺乏学习的积极性、主动性,在教学中如何更有效地提高学生学习兴趣,充分调动学生学习积极性、主动性,使学生乐于学习已经成为我们迫切要解决的一个难题。随着信息技术的发展和信息化教学理念的传播,多媒体教学起到了一定的积极作用,但还是未能实现立体化教学。虚拟现实技术能够为学生提供生动、逼真的学习场境,在基于虚拟现实技术的教学中,学生能够成为虚拟环境的一名参与者,通过亲身去经历、亲身去感受获取知识,从而加速和巩固学生学习知识的过程,这比空洞抽象的说教更具说服力,更有效率。同时,它对于调动学生的学习积极性,突破教学的重点、难点,培养学生的技能都将起到积极的作用。

一、认识虚拟现实技术

虚拟现实(VIRTUAL REALITY)简称VR,是20世纪90年代后兴起的一种新型的信息应用技术。它是一项综合集成技术,涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等领域,利用计算机模拟环境,通过多种传感设备使用户“融入”到虚拟的沉浸式交互环境中,实现用户与该环境直接的自然的交互。与传统的模拟技术相比,操作者能够真正进入一个由计算机生成的交互式三维虚拟环境中,并与之产生互动,进行交流,全方位地获取虚拟环境所蕴涵的各种空间信息和逻辑信息。虚拟现实技术与多媒体技术相比,它提供了更加丰富、形象、立体的人机交互内容,交互方式更加自然、和谐。

二、虚拟现实技术的主要特征

1.沉浸性

虚拟现实技术是根据人类的视觉、听觉的生理心理特点,由计算机产生逼真的三维立体图像.使用者通过专业的交互设备,便可将自己置身于虚拟环境中,成为虚拟环境中的一员。使用者对虚拟环境中任何对象的操作,就如同在现实世界中的一样,使其有一种身临其境的感觉,这就是我们所说的“沉浸感”。身临其境是虚拟现实技术最主要的技术特征,十分有利于培养学生实践动手能力。

2.交互性

虚拟现实系统中的人机交互是更加自然、和谐的交互,使用者不仅可以利用电脑键盘、鼠标进行交互,而且能够通过特殊头盔、数据手套、眼镜等传感设备对虚拟环境中的对象进行考察或操作。计算机也能根据使用者的头、手、眼、语言及身体的运动,来调整系统呈现的图像及声音。

3.多感知性

所谓多感知性,是指除了一般计算机技术所具有的视觉感知之外,还有听觉、触觉、运动等感知。借助于虚拟现实系统中装有的视、听、触、动觉的传感及反应装置,使用者在虚拟环境中可获得多种感知,实现人与虚拟环境之间多维信息的交互,进而获得对客观世界、客观事物的感性及理性认识。

三、虚拟现实技术应用于教学的方式

1.开发基于虚拟现实技术的教学课件

在教学中,对于实践性较强的课程如果只通过教师的讲解和文字呈现,很难使学生明白其中的原理,而且学习内容枯燥无味,难以激发学生的学习兴趣。教师可以制作三维演示空间的教学课件,借助专门的软件设计各种三维模型和交互场景,将虚拟现实和文字、声音、图片、视频等各种媒体有机结合,形成活泼生动的画面,让学生能够从各个角度进行观察和学习,对抽象的概念进行理解。这不仅能激发学生的学习兴趣,还能使其更好的理解学习内容,解决教学的难题。

2.创建基于虚拟现实技术的虚拟实训室

虚拟实验在现代教学中有着巨大的优势。在虚拟实验室里,学生运用专业的输入设备,与虚拟环境进行多方面的自然交互,获得真实的体验。其次,还可以根据自身掌握情况,自由地反复地对学习内容进行操作练习,直至掌握操作技能。再次,在虚拟实验室中,学生还可以征对所学的各种理论知识提出自己的一些假设,通过虚拟实验去验证结果。通过这种探究式的学习,不仅有利于提高学生的学习兴趣,更有利于激发学生的创造性思维,培养学生的创新能力。

3.利用虚拟现实技术创建基于网络平台的虚拟社区

中职教育强调实践教学,在校企合作中,企业的需求和学校的培养由于多种原因并不能很好的实现衔接,致使学生到企业后不能很好地胜任岗位。而利用虚拟技术和网络技术创建3D虚拟社区,学生通过注册登陆社区客户端,进入虚拟公司里,每位学生可以设定自己的身份,从董事长到部门职员,每个人每天都有自己的工作任务。在这个虚拟世界里,学生不仅进行角色扮演,参与完成公司产品的设计、开发、生产、销售、维护等一系列活动,还可以像公司职员一样进行日常交往活动,相互学习和互动交流,并且能够运用远程服务功能与其他虚拟公司开展业务合作和交易活动。学生在虚拟公司里里不仅能体验到工作乐趣,还能锻炼表达能力、沟通能力,同时也有利于培养学生工作能力、职业素养、团队合作能力和创新思维能力。

四、总结展望

随着虚拟现实技术的发展,我们的日常娱乐、生活方式等方方面面都可能被深刻改变,它将把我们领入一个崭新的世界。将虚拟现实技术应用于教学,是教育技术发展的一个飞跃。虚拟现实技术能够营造“自主学习”的环境,由传统的“以教促学”的学习方式,过渡到学习者通过自身与信息环境的相互作用掌握知识、技能的新型学习方式。目前,虚拟现实技术虽然在国内外的教育教学中有所应用,但在我国职业教育中的使用还在探索研究之中。虚拟现实技术是当前现代教育技术中的前沿技术,它的发展前景不容小觑。可以预见,随着虚拟现实技术的不断普及化、大众化,虚拟现实技术将成为中职教育教学中的重要辅助力量。

参考文献:

[1]韩永.虚拟现实技术在实践教学中的应用[J],电子科技,2010(12):122-123

[2]姚永聪.虚拟现实技术在高职实践教学中的应用研究,职教通讯,2012(15):64-66

[3]顾冬华,王俊杰,杨立.虚拟现实技术应用于电工实验课教学的尝试,中国现代教育,2010(13)

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