淺談虛擬實(shí)驗(yàn)在學(xué)校教學(xué)中的應(yīng)用

陳萌 趙永虹 趙珩君

【摘要】隨著現(xiàn)代信息技術(shù)在教學(xué)領(lǐng)域的迅猛發(fā)展，電子信息技術(shù)已經(jīng)逐步滲透于教學(xué)中的各個(gè)領(lǐng)域。對于傳統(tǒng)教學(xué)辦公設(shè)備的使用在逐步被電子化辦公設(shè)備所取代。目前，掌握教學(xué)中常用的電子信息化教學(xué)設(shè)備儀器，并對設(shè)備進(jìn)行簡單的維護(hù)處理，是辦公從業(yè)人員應(yīng)具備的基本技能。為了更好的對當(dāng)前教學(xué)中使用的電子信息化設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)的了解學(xué)習(xí)，本文以四川廣播電視大學(xué)《常用辦公設(shè)備使用與維護(hù)》的虛擬實(shí)驗(yàn)課程為例，對其功能模塊進(jìn)行詳細(xì)功能特點(diǎn)介紹，從而對虛擬實(shí)驗(yàn)在教學(xué)應(yīng)用中的優(yōu)勢與不足做進(jìn)一步探討。

【關(guān)鍵詞】虛擬實(shí)驗(yàn) ?電子信息技術(shù) ?電子辦公設(shè)備

【基金項(xiàng)目】本文系四川廣播電視大學(xué)2014年重點(diǎn)教改課題之《常用辦公設(shè)備使用與維護(hù)》虛擬實(shí)驗(yàn)課題的研究成果。（課題編號：XM2014004Z）。

【中圖分類號】G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）04-0226-02

一、虛擬實(shí)驗(yàn)定義

虛擬實(shí)驗(yàn)是指借助于多媒體、仿真和虛擬現(xiàn)實(shí)（又稱VR）等技術(shù)在計(jì)算機(jī)上營造可輔助、部分替代甚至全部替代傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)各操作環(huán)節(jié)的相關(guān)軟硬件操作環(huán)境，實(shí)驗(yàn)者可以像在真實(shí)的環(huán)境中一樣完成各種實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，所取得的實(shí)驗(yàn)效果等價(jià)于甚至優(yōu)于在真實(shí)環(huán)境中所取得的效果。[1]

借助虛擬實(shí)驗(yàn)場景的仿真動態(tài)性演示特點(diǎn)，將電子化辦公設(shè)備的學(xué)習(xí)，融入到虛擬實(shí)驗(yàn)性的操作環(huán)境當(dāng)中，為學(xué)習(xí)者創(chuàng)造了更為逼真的學(xué)習(xí)情境，使學(xué)生對辦公設(shè)備有更具體、更深刻、更生動的認(rèn)識、理解與學(xué)習(xí)。[2]

二、虛擬實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

就目前虛擬實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的應(yīng)用情況來看，具體歸納為以下幾點(diǎn)：

1.可擴(kuò)展內(nèi)容時(shí)效性差

在多媒體設(shè)備不斷更新的今天，虛擬實(shí)驗(yàn)的課程資源開發(fā)需要不斷更新和完善，就目前網(wǎng)絡(luò)虛擬學(xué)習(xí)資源來看，新內(nèi)容的可擴(kuò)展性、時(shí)效更新性較差。

2.普及應(yīng)用范圍小

虛擬實(shí)驗(yàn)在不同科目類別的課程研發(fā)很多，但在學(xué)校中普及應(yīng)用的程度還不高，也間接反映出虛擬實(shí)驗(yàn)操作系統(tǒng)的功能模塊通用性較差。

3.虛擬實(shí)踐類專業(yè)課程較少

對于多媒體設(shè)備的學(xué)習(xí)，更多體現(xiàn)在實(shí)踐性的學(xué)習(xí)形式。目前，很多實(shí)踐性的課程多以教師講授、作業(yè)形式為主，單獨(dú)開設(shè)的專業(yè)性虛擬實(shí)驗(yàn)操作性課程相對較少。

4.多以教師講授形式為主

對于當(dāng)前學(xué)校開設(shè)的虛擬實(shí)驗(yàn)課程來看，多以教師演示為主，學(xué)習(xí)者的自主操作較少，學(xué)生的實(shí)踐探究能力較差。

因此，普及虛擬實(shí)踐類課程，提高虛擬實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的應(yīng)用效率，在教學(xué)管理系統(tǒng)、學(xué)習(xí)者應(yīng)用平臺方面還有待于進(jìn)一步在實(shí)踐教學(xué)中不斷探索和研究。

三、虛擬實(shí)驗(yàn)在課程中的應(yīng)用

下面將以四川廣播電視大學(xué)《常用辦公設(shè)備使用與維護(hù)》虛擬課程為例，對虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)平臺流程圖進(jìn)行介紹。如圖1-1所示，學(xué)習(xí)者通過指定網(wǎng)站登陸到教學(xué)網(wǎng)站，選擇虛擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)入對應(yīng)的常用辦公設(shè)備使用與維護(hù)的虛擬實(shí)驗(yàn)操作模塊，在虛擬學(xué)習(xí)平臺中對實(shí)驗(yàn)?zāi)K內(nèi)容進(jìn)行了系統(tǒng)劃分，通過虛擬實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，能夠讓學(xué)習(xí)者更好的掌握教材中實(shí)踐性知識的學(xué)習(xí)。

圖1-1四川廣播電視大學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)平臺

結(jié)合《常用辦公設(shè)備使用與維護(hù)》課程教材，下面內(nèi)容將具體闡述虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)K的總體功能以及其具體的應(yīng)用優(yōu)勢，在虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)K中大體分為九個(gè)部分，如圖1-2所示：

圖 1-2 ?虛擬實(shí)驗(yàn)操作九大模塊

通過這九個(gè)模塊的具體學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)者將逐步對當(dāng)前工作中所應(yīng)用的不同電子化辦公設(shè)備有更深刻的專業(yè)化認(rèn)識和理解。以下是對本虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)K總體功能的結(jié)構(gòu)圖簡介，如圖1-3所示：

圖1-3 ?虛擬實(shí)驗(yàn)操作功能模塊結(jié)構(gòu)圖

從圖1-3中，我們可以看到，實(shí)驗(yàn)?zāi)K的基本結(jié)構(gòu)大體分為兩大部分，理論認(rèn)識與虛擬實(shí)驗(yàn)操作兩個(gè)部分。下面將具體介紹一下這兩部分內(nèi)容。

1.理論認(rèn)知部分

第一部分是讓學(xué)習(xí)者對每個(gè)模塊的學(xué)習(xí)有一個(gè)基礎(chǔ)理論認(rèn)識，由實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)設(shè)備、視頻演示三個(gè)部分構(gòu)成。學(xué)習(xí)者通過前期理論認(rèn)識，對模塊學(xué)習(xí)已經(jīng)有了一個(gè)基礎(chǔ)認(rèn)知，從而可以很好的進(jìn)入第二部分的實(shí)踐虛擬操作學(xué)習(xí)階段。

2.虛擬實(shí)驗(yàn)操作

對于每一種辦公設(shè)備的虛擬實(shí)驗(yàn)，根據(jù)設(shè)備的不同，可以分為虛擬實(shí)驗(yàn)1、2、3等，每一個(gè)虛擬實(shí)驗(yàn)包括對應(yīng)的操作任務(wù)、部件選擇、虛擬操作三個(gè)部分。通過動手實(shí)踐，讓學(xué)生逐步對設(shè)備的使用與維護(hù)有更為具體、實(shí)際的認(rèn)知理解。

例如，在圖表1的虛擬實(shí)驗(yàn)設(shè)置中，根據(jù)操作任務(wù)不同，選擇不同的部件進(jìn)行虛擬操作練習(xí)，在操作的過程中，遇到問題可以選擇操作提示，或者重做，做完后可以返回虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)K重新學(xué)習(xí)本模塊的內(nèi)容，或者返回總模塊進(jìn)行下一個(gè)模塊內(nèi)容的學(xué)習(xí)。

下面，將從九個(gè)模塊中選出第一個(gè)虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)K進(jìn)行系統(tǒng)講解，微機(jī)部件認(rèn)識及硬件安裝，來凸顯其獨(dú)特的應(yīng)用優(yōu)勢。

打開微機(jī)部件認(rèn)識及硬件安裝模塊，就是實(shí)驗(yàn)一的學(xué)習(xí)過程，主要分為四個(gè)部分，實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)設(shè)備、動畫演示以及虛擬實(shí)驗(yàn)四個(gè)部分。前兩部分是對本模塊要掌握的理論知識進(jìn)行簡單的介紹，要讓學(xué)生了解微機(jī)的基本功能與硬件組成。后兩部分動畫演示及虛擬實(shí)驗(yàn)就對微機(jī)的部件連接進(jìn)行動態(tài)虛擬的場景演示及具體的操作過程，學(xué)生學(xué)習(xí)完成本模塊后可以點(diǎn)擊返回鍵回到總模塊頁面進(jìn)行模塊選擇。

在動畫演示環(huán)節(jié)中，又分為了四個(gè)部分，前兩部分主要對微機(jī)的外觀設(shè)備以及主機(jī)內(nèi)部部件的構(gòu)造進(jìn)行的動畫演示，后面兩部分是對微機(jī)的外部與內(nèi)部設(shè)備的具體連接和安裝進(jìn)行的演示。

這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)主要是對后面進(jìn)行的虛擬自主實(shí)驗(yàn)操作做準(zhǔn)備，通過虛擬動畫場景的再現(xiàn)演示，學(xué)習(xí)者已對微機(jī)的部件構(gòu)成及其操作的連接安裝方法有了初步的理論認(rèn)識，學(xué)習(xí)者在觀看演示的過程中，可以隨著自己學(xué)習(xí)掌握的進(jìn)度進(jìn)行播放、暫停控制，或返回虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)K。

在最后虛擬實(shí)驗(yàn)板塊中，是學(xué)習(xí)者主動實(shí)踐操作驗(yàn)證理論的過程，通過虛擬場景的搭建，每一個(gè)實(shí)驗(yàn)都有不同的操作任務(wù)，外部設(shè)備的連接實(shí)驗(yàn)。學(xué)習(xí)者根據(jù)操作任務(wù)的不同，選擇對應(yīng)的連接設(shè)備進(jìn)行連接，操作中遇到問題時(shí)，可以選擇右側(cè)虛框中左側(cè)第一個(gè)提示按鈕，會有操作提示顯示，若想從新操作，可以選擇重做，只有連接正確后才會顯示操作完成。操作完成后可以返回實(shí)驗(yàn)?zāi)K，進(jìn)入下一個(gè)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)。

虛擬實(shí)驗(yàn)的第二個(gè)實(shí)驗(yàn)操作是對主機(jī)內(nèi)部部件的連接安裝，根據(jù)操作任務(wù)以及操作提示，選擇各個(gè)部件進(jìn)行組件安裝，如果安裝位置不正確，將不能固定到對應(yīng)的卡槽內(nèi)，只有將各個(gè)部件全部正確安裝到正確的位置后，才會顯示操作完成。

通過實(shí)驗(yàn)一模塊的整體學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)者可以對微機(jī)的主要部件構(gòu)成、硬件的安裝連接有一個(gè)更為生動、形象、動態(tài)的認(rèn)識過程，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)入虛擬實(shí)驗(yàn)操作學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)者根據(jù)相應(yīng)的操作任務(wù)，選擇各種部件進(jìn)行連接安裝，對理論的學(xué)習(xí)加以驗(yàn)證，更加真實(shí)的還原了操作性知識的學(xué)習(xí)。

四、總結(jié)

結(jié)合上述對四川廣播電視大學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)操作模塊的闡述，下面，將對虛擬實(shí)驗(yàn)在本課中的應(yīng)用優(yōu)勢進(jìn)行簡單的總結(jié)：

1.緊密結(jié)合教材

本虛擬實(shí)驗(yàn)課程是根據(jù)《常用辦公設(shè)備使用與維護(hù)》這門課程開發(fā)的，教材的特點(diǎn)是實(shí)踐性的課程知識，重在培養(yǎng)學(xué)習(xí)者對設(shè)備使用的實(shí)踐動手能力。本虛擬實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)從課程落實(shí)到每個(gè)虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)當(dāng)中，學(xué)習(xí)者通過理論的學(xué)習(xí)，在虛擬實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)的真實(shí)、動態(tài)、逼真的學(xué)習(xí)場景下，學(xué)習(xí)者結(jié)合每一個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K下的操作任務(wù)，完成對應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)。這樣，對教材學(xué)習(xí)與設(shè)備使用才有一個(gè)完整的理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐認(rèn)知，才能真正掌握設(shè)備應(yīng)如何使用與維護(hù)。

2.操作平臺簡單靈活

本虛擬實(shí)驗(yàn)平臺，采用多媒體技術(shù)綜合手段，針對教材內(nèi)的知識，為學(xué)習(xí)者提供了完整的學(xué)習(xí)資源。虛擬實(shí)驗(yàn)操作平臺給學(xué)習(xí)者營造了一個(gè)真實(shí)、逼真、生動的虛擬的操作學(xué)習(xí)環(huán)境，節(jié)約了大量的人力、物力、設(shè)備資源，每種虛擬實(shí)驗(yàn)都是根據(jù)教材內(nèi)容精心設(shè)計(jì)開放的。[2]通過前面對三個(gè)虛擬實(shí)驗(yàn)課例的介紹，其操作界面簡單直觀、虛擬操作儀器操作靈活，貼近實(shí)際設(shè)備，真實(shí)感很強(qiáng)。通過實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)設(shè)備的介紹，讓學(xué)習(xí)者了解本模塊學(xué)習(xí)的內(nèi)容和目標(biāo)，在觀看視頻講解后，學(xué)習(xí)者對模塊就有了一個(gè)初步理論認(rèn)識。通過虛擬實(shí)驗(yàn)中各個(gè)操作任務(wù)，完成相應(yīng)的虛擬實(shí)驗(yàn)操作，遇到問題，可以選擇操作提示，若學(xué)習(xí)者想再次鞏固實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可以選擇重做，完成相應(yīng)實(shí)驗(yàn)任務(wù)后，可返回主菜單進(jìn)入下一個(gè)模塊學(xué)習(xí)。

3.以學(xué)習(xí)者為中心

對于操作性強(qiáng)的課程資源，提供這樣一個(gè)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺，更加切合實(shí)際的從學(xué)習(xí)者角度出發(fā)，為學(xué)習(xí)者提供了理論與操作的雙重學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)習(xí)者通過互聯(lián)網(wǎng)在虛擬場景訓(xùn)練中，學(xué)習(xí)者通過自主操作，發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。這樣，可以有效的促進(jìn)了學(xué)習(xí)者問題解決的能力，動手操作能力。

參考文獻(xiàn)：

[1][2]百度百科詞條“虛擬實(shí)驗(yàn)室”。

[3]葉小英，虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)在遠(yuǎn)程教育中的應(yīng)用與評價(jià)研究[D].北京郵電大學(xué) 2011年碩士畢業(yè)論文。