虛擬現實技術在計算機教學中的應用策略研究

高淑然

【摘 要】通過虛擬現實技術在計算機教學中的應用，可以實現傳統計算機理論教學向實踐教學轉變，提升學生主動探究、主動參與的意識，真正實現計算機多樣化教學。本文針對當前計算機教學存在的問題，根據虛擬現實技術的特點，提出具體將虛擬現實技術應用在計算機教學中的策略。

【關鍵詞】虛擬現實技術 計算機教學 現狀 優勢 應用

一、引言

虛擬現實技術是通過將計算機圖像分析、多媒體技術、現代人機交互技術、三維顯像以及虛擬技術等，在現實場景中存在的信息的基礎上利用計算機技術將虛擬的場景融合起來，進而形成豐富多彩的新場景。通過計算機虛擬技術，吸取現實場景的元素進行增強技術的處理，提供虛擬的場景來與現實場景進行疊加，實現計算機教學可視化教學。

二、計算機教學現狀

（一）硬件設施相對落后，跟不上現代的要求

由于教學條件的限制，目前計算機教學中采用的硬件設施與實際相差較大。而且相關的教學內容也比較陳舊，遠遠達不到現代計算機教學的要求，更談不上體現出當今計算機硬件領域新技術，由于現有的計算機硬件跟不上要求，學生對于計算機技術掌握情況就比較差。再加上計算機相關的網絡協議分析和路由器價格比較昂貴，很多學校都缺少資金進行采購，這就嚴重影響學生對于計算機相關知識的掌握。如果學生不能夠熟練掌握計算機相關知識，對于硬件課程不熟悉，那么對于枯燥的計算機課程很快就會失去興趣。

（二）計算機實驗涉及較多抽象的原理、定義和協議內容

計算機教學涉及的內容比較多，而且這些內容涉及的原理、定義和協議都比較抽象，學生理解和掌握起來就比較困難。而學生缺乏對于這些基礎知識的掌握，就會導致學生對于計算機動態運行過程缺乏有效的理解。再加上傳統計算機實驗教學中，基本上都是老師通過主控制計算機將實驗演示一遍，然后學生按照老師的演示操作進行模仿實驗。學生做實驗的時候按部就班，缺少自己對于實驗的思考，也沒有真正動手操作。

（三）學生不能靈活掌握計算機實驗的時間

現在進行計算機實驗教學基本上都是采取集中教學，老師將學生都召集到機房中進行實驗。而且很多學校對于機房都進行了限制，不是正常實驗時間不能進入機房，且實驗過程中學生不能隨意改動機房中的軟硬件設備。計算機實驗教學中很多時候都需要學生動手進行實驗操作。但是傳統實驗環境卻要求學生不能私自改動電腦，這就限制了學生的動手能力。

三、虛擬現實技術在教學中運用的優勢

虛擬現實技術能夠實現虛擬場景與現實場景之間的模擬與轉化，可以實現虛擬場景的可視化，讓學生產生身臨其境的感受。

（一）場景更加真實

通過運用虛擬現實技術結合軟硬件設施可以構造一個虛擬學習場景，當學生進入到這個場景之后，就會接收到視覺、聽覺、觸覺等各種感觀刺激信息，這樣就可以讓學生產生一種更加真實的學習環境。通過各種感官刺激，充分調動學生的記憶細胞，在保持學生記憶細胞高度活躍與注意力高度集中的前提下，將計算機教學內容傳授給學生。

（二）交互式學習

學生通過進入到虛擬現實技術構建的虛擬學習平臺，可以通過虛擬頭盔、虛擬手套將自己的學習情況實時反饋到控制中心，而老師通過控制中心對學生的學習反饋信息進行采集整理，靈活調整自己的教學方式與教學內容。同時在這個平臺上老師可以與學生實現良好的互動，老師不僅僅是知識的傳授者，也是教學的參與者，通過虛擬現實場景實現師生之間良好的學習互動交流。

（三）合作式學習

利用虛擬現實系統可以實現學生與老師或者同學進行學習探討，相互合作。在這個虛擬的學習環境之下，師生都是學習的參與者，學生可以通過與老師或同學的溝通交流進一步鞏固自己所學的知識，老師可以實時掌握學生的學習動態，與學生共同合作，促進教學活動的發展。

四、促進虛擬現實技術在計算機教學中應用的策略

（一）將計算機課堂上抽象的原理、定義形象化

由于計算機是對邏輯和動手實踐要求比較高的學科，也是學生較難掌握的學科。為了促進學生對書本上理論知識的理解，老師可以用3D 虛擬技術來準備課件，將書本上枯燥的東西轉變為虛擬的場景。在教學中將動畫、聲音、圖片等表現形式有機結合起來，使得計算機教學工作變得輕松有趣，進一步提高學生學習的主動性和積極性。

（二）改革目前的考試制度

考試是檢驗學生對知識的掌握情況，是教學成果中重要的一個環節。在中職計算機組裝與維護教學中不僅要讓學生掌握最基本的計算機內部結構理論知識，更要讓學生具備較強的實踐能力、思考能力、自我總結能力以及創新能力。在實驗考核中，應該包含各個方面的考核，才能體現出學生對知識的掌握程度以及運用程度，應該包括實驗報告、實驗操作、實驗總結等，這樣才能體現出教學過程中的以人為本思想，提高學生的創新能力。只有在制度上有了創新，才能提高學生將理論知識實際運用的能力；在考試中，應該加大開放性試題以及實驗性試題在總分數中的比例，引導學生在學習過程中注意觀察，不斷思考，細心總結，提高學生發現問題以及解決問題的能力，培養學生自我思考的能力。

五、結語

計算機教學是一門理論結合實踐的課程，也是計算機類院校的專業基礎課，它具有很強的專業性與強大的實用性。因此，利用先進的虛擬現實技術來增強現實場景生成與可視化，將計算機教學中虛擬的對象轉變為學生可以看到的對象，實現計算機教學的可視化，促進計算機教學的發展。

【參考文獻】

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