關(guān)于虛擬現(xiàn)實技術(shù)在VR在計算機教學(xué)中的應(yīng)用

吳永春

（云南長河科技有限公司 云南 昆明 650000）

1 引言

最近幾年，隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，民眾獲取信息量的途徑和條件也在逐漸增多。學(xué)校的教育，尤其是當(dāng)代大學(xué)的教育非常重視迅速傳遞信息的方法。現(xiàn)如今，學(xué)校教育方式正在走向開明與寬松，在教學(xué)中應(yīng)用VR技術(shù)一定會在不遠的將來獲得廣泛的應(yīng)用與推廣。

2 計算機課程教學(xué)具體情況

2.1 計算機課程教學(xué)特性

全球都在推行信息化技術(shù)，計算機方面的專業(yè)技能也就隨之變得搶手了起來，計算機方面的課程也變?yōu)榱酥攸c課程。經(jīng)過對計算機課程內(nèi)容的深入挖掘之后，筆者認為計算機教學(xué)存在下面幾種特點：（1）計算機課程內(nèi)容需要隨時地進行變化。隨著科技水平的進步，課程的內(nèi)容需要一直更新。（2）計算機課程屬于一種工具，需要將理論與實踐相結(jié)合。（3）計算機課程具有很高的需求量，可以在許多領(lǐng)域里進行有效的應(yīng)用。因此，計算機課程的教學(xué)既要與時俱進，還要科學(xué)合理的選擇教學(xué)模式。

2.2 計算機課程教學(xué)存在的缺陷

在最初學(xué)習(xí)計算機課程時，相當(dāng)多的學(xué)生對于這門學(xué)問是盲目的，認為學(xué)習(xí)計算機知識是非常難的一件事。這是由于在以往的學(xué)習(xí)中，他們沒有進行過系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。而且學(xué)生來自五湖四海，教育水平不盡相同，使得教師在教學(xué)時非常不容易確定課程的教學(xué)方式。

不僅如此，計算機教學(xué)相當(dāng)?shù)贸橄螅碚撝R與實踐操作具有比較大的差別，使得相當(dāng)多的學(xué)生難以掌握學(xué)習(xí)的內(nèi)容，或是掌握了理論知識卻不懂得如何進行實踐操作。在以前進行教學(xué)時，教師可以利用軟件模擬或是在計算機上直接進行操作，讓學(xué)生能夠直觀地掌握所學(xué)知識。可是這部分知識比較零碎，而且沒有進行實踐操作，也會導(dǎo)致在理解時出現(xiàn)疏漏，這都是由于缺乏實踐操作而引發(fā)的結(jié)果。

3 在計算機教學(xué)中結(jié)合虛擬現(xiàn)實技術(shù)

3.1 輔助計算機課程教學(xué)

計算機課程的教學(xué)需要大量的實際操作，因此，如果要把書本上的內(nèi)容應(yīng)用到現(xiàn)實中還是相當(dāng)困難的。在實際操作的時候，相當(dāng)多的學(xué)生都會因為缺乏實踐的經(jīng)驗而導(dǎo)致操作無法進行下去。可如果是將虛擬現(xiàn)實技術(shù)引入課程的教學(xué)中，就能夠有效地處理此難題。比如，在學(xué)習(xí)計算機的構(gòu)成及安裝方面的課程時，學(xué)生應(yīng)該仔細地了解計算機是由什么組成的，它們是如何安裝在一起的，遵循著什么樣的順序。盡管教材上具有非常詳細地講解，可是光憑借文字和圖片還是難以讓學(xué)生確切地了解計算機各部件存在的聯(lián)系。學(xué)生只好自己琢磨，這就導(dǎo)致學(xué)生的理解有可能具有偏差。以往的解決辦法就是將學(xué)生們帶去機房，教師拆解計算機，讓學(xué)生進行學(xué)習(xí)，之后將所有的部件進行講解。雖然此種教學(xué)方法可以讓學(xué)生們有更直觀地了解，且便于掌握，可是教師的能力有限，他無法照顧到所有的學(xué)生。如今學(xué)生的思維還比較個性化，他們對于新鮮事物都具有自身的一套理解方式，教師能做的只有確定方向，可是思維方式必然不統(tǒng)一，不是所有學(xué)生都可以接受此種教學(xué)方式。因此，就需要用到VR技術(shù)，它能夠?qū)⒂嬎銠C實物全方位地反映在學(xué)生的面前。在學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生能夠在虛擬的環(huán)境中進行實踐操作，搞清楚所有部件的形狀、大小和位置，運用自身的理解來實行拆裝。又比，在進行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的講解過程中，常見的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的算法思想相當(dāng)?shù)贸橄蟆Ｔ诮虒W(xué)與演示時都不容易讓學(xué)生掌握，這也是計算機課程教學(xué)里較為困難的一點。這個時候，也可以通過使用VR技術(shù)來進行處理，把抽象的算法過程直接地表現(xiàn)給學(xué)生，便于學(xué)生的理解與掌握。如遞歸算法屬于學(xué)生難以掌握的知識，它主要依賴于堆棧實行計算，而學(xué)生通常不容易掌握堆棧的內(nèi)容，導(dǎo)致實踐操作不順利。但用了VR技術(shù)之后，就能夠把堆棧內(nèi)部變化的動態(tài)過程直觀地體現(xiàn)在學(xué)生面前，學(xué)生能夠有效地掌握此項內(nèi)容。另外，還能夠使用VR技術(shù)來解樹和圖的遍歷，樹和圖的遍歷同樣是相當(dāng)抽象的算法，也屬于計算機課程教學(xué)的困難所在，學(xué)生通常無法順利地寫出遍歷的順序，理解上存在著偏差。可是使用了VR技術(shù)之后，就能夠從可視化的角度直觀地表現(xiàn)出遍歷的順序，學(xué)生能夠直接地理解遍歷的順序是如何構(gòu)建的。這么做既可以便于學(xué)生的掌握，也能夠便于教師的教學(xué)。學(xué)生在虛擬環(huán)境中能夠獲得非常好的交互性和沉浸感，讓學(xué)生能夠有效地學(xué)習(xí)知識。

3.2 輔助計算機進行實驗教學(xué)

模擬狀態(tài)的機房實驗系統(tǒng)可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)來進行打造，一些實驗的儀器設(shè)備、實驗對象等實驗資源都可以虛擬出來。機房的整體狀態(tài)可以全方位地通過虛擬機房進行還原。這樣的做法對于許多設(shè)備的花費與資源消耗來說都是一種節(jié)省，還可以更加直觀和便捷地讓學(xué)生學(xué)習(xí)知識。

機房與設(shè)備通過VR技術(shù)來進行虛擬的打造，可以獲得一些非常直觀的感受與真實的經(jīng)驗，實驗的對象也可以涉及到一些不可拆卸的元器件，也可以剖析一些不可見的結(jié)構(gòu)原理。對于學(xué)生來說，他們可以更加深入地熟知計算機的相關(guān)知識。在經(jīng)濟效益上來看，在計算機教學(xué)中，設(shè)備的成本也可以在很大程度上借助于VR技術(shù)來得到節(jié)約，而且維修的花費也得到了避免。除此之外，VR技術(shù)在更新教學(xué)內(nèi)容與安全性的操作上都有其他技術(shù)所不具備的明顯優(yōu)勢。但是我們也應(yīng)該看到，教學(xué)的實現(xiàn)如果只是依靠虛擬的實驗手段也一樣達不到最好的效果，一定要將理論與實踐相結(jié)合。教師要在具體實際的計算機實驗教學(xué)中做到“虛實結(jié)合”的教學(xué)方式，對教學(xué)內(nèi)容進行科學(xué)的分配，針對一些實驗來具體的安排上機操作。這么做的目的不僅可以讓學(xué)生即使發(fā)現(xiàn)自己存在的問題，更對知識體系有了更好的掌握，強化了實驗效果。

4 結(jié)語

在未來計算機的教學(xué)中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)將會產(chǎn)生非常大的影響，在計算機教學(xué)中運用VR技術(shù)，能夠打造一個更為具體、真實的教學(xué)環(huán)境。它不僅可以幫助學(xué)生有效地學(xué)習(xí)教學(xué)內(nèi)容，調(diào)動學(xué)習(xí)的積極性，也便于教師備課，提升了教學(xué)質(zhì)量，解決了以往教學(xué)難以處理的狀況。伴隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速進步，VR技術(shù)存在非常廣的應(yīng)用前景，也一定會成為未來計算機教學(xué)的趨勢.

[1]成艷真.虛擬現(xiàn)實技術(shù)VR在計算機類教學(xué)中的應(yīng)用[J].晉城職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2011，4（2）：21-23.

[2]王宇飛.虛擬現(xiàn)實技術(shù)及其在實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J].教學(xué)與管理，2005（3）：88-89.