虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用研究

林云

[摘 ? ? ? ? ? 要] ?在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)過程中，教師應(yīng)樹立正確的觀念意識，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)方式與教育觀念意識，將先進(jìn)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用在實(shí)際教學(xué)中，遵循科學(xué)化的教育工作原則，創(chuàng)新實(shí)踐操作教育方式與方法，充分發(fā)揮虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的重要作用，全面提升各方面教學(xué)工作效果與水平，為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)知識夯實(shí)基礎(chǔ)。

[關(guān) ? ?鍵 ? 詞] ?虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù);計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò);教學(xué)應(yīng)用

[中圖分類號] ?G712 ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼] ?A ? ? ? ? ? ?[文章編號] ?2096-0603（2019）17-0100-02

目前在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)工作中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)受到了廣泛的關(guān)注與重視，已經(jīng)形成了良好的教學(xué)機(jī)制，在此情況下，教師應(yīng)樹立正確的觀念意識，充分發(fā)揮虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的交互性、沉浸性、構(gòu)想性的作用，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目的。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的概念及特點(diǎn)

（一）概念

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)又被稱為VR技術(shù)，是二十世紀(jì)八十年代由美國學(xué)者所提出，也被人們稱為靈境技術(shù)以及人工技術(shù)。此類技術(shù)在一定程度上屬于計(jì)算機(jī)以及使用者之間較為理想的人機(jī)界面形式，與以往的計(jì)算機(jī)操作形式相較，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)系統(tǒng)可以使用戶融入較為真實(shí)的虛擬操作環(huán)境中，形成真實(shí)的體驗(yàn)感，在一定程度上可以為用戶提供身臨其境的感覺，用戶利用傳感機(jī)械設(shè)備，針對虛擬環(huán)境當(dāng)中的各類物體進(jìn)行合理操作，真正體驗(yàn)到人與計(jì)算機(jī)之間的交互性。從目前的情況來講，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)成為科技發(fā)展過程中的頂端部分，屬于高科技的模擬系統(tǒng)，其將人工智能部分與仿真類型、圖像類型與顯示、傳感等相關(guān)技術(shù)有機(jī)地整合在一起，各種技術(shù)一體化的發(fā)展，利用硬件機(jī)械設(shè)備與計(jì)算機(jī)先進(jìn)技術(shù)等，構(gòu)建聽覺方面與嗅覺方面的信息通道，更好地獲取相關(guān)信息，創(chuàng)建出良好的高級用戶界面。

（二）特點(diǎn)

1.交互性

在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)方面，其有著一定的交互性特點(diǎn)，主要是用戶在模擬環(huán)境當(dāng)中，能夠從虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中實(shí)時(shí)化地反饋各種技術(shù)與流程。由于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)具有開放性、動態(tài)性的特點(diǎn)，用戶在操作過程中，可以利用控制方式與監(jiān)控方式等完成操作任務(wù)，在使用過程中，可以使用專業(yè)化的輸出設(shè)備與輸入設(shè)備等，利用人們自己的技能針對模擬環(huán)境進(jìn)行操作以及考察。一般情況下，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的相關(guān)人機(jī)交互有著操作簡單的特征，用戶除了可以利用計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)與鍵盤開展工作之外，還可以使用數(shù)據(jù)手套與相關(guān)的特殊頭盔等特殊的傳感器設(shè)備開展工作。與此同時(shí)，還能夠利用語言形式、眼睛與手部等對系統(tǒng)進(jìn)行操作，使虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)充分發(fā)揮先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用作用，通過合理的研究方式，操作與考察虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。另外，在使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的過程中，所產(chǎn)生的模型與CAD模型相較存在一致性的特征，屬于動態(tài)性與開放性的環(huán)境，能夠?qū)κ褂谜叩妮斎氘a(chǎn)生直接反應(yīng)，例如，使用人員可以利用手進(jìn)行虛擬環(huán)境物體的移動，除了會感受到有東西存在之外，還能形成重量的具體感觸。

2.沉浸感

在使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的過程中，具有沉浸感的特征，主要就是在自然環(huán)境下利用自己的感知覺系統(tǒng)以及具體的交互設(shè)備等參與到虛擬環(huán)境操作中，提升虛擬環(huán)境與操作者之間的融合度。在使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的過程中，可以利用計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備生成現(xiàn)實(shí)生活中存在的虛擬環(huán)境等進(jìn)行操作，此類環(huán)境在一定程度上可以引導(dǎo)用戶形成與現(xiàn)實(shí)生活之間相同的感知抑或是意識。在操作者實(shí)際工作中可以利用聽覺以及視覺、觸覺與味覺等感受虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的場景，此類情境能夠?yàn)槿藗儬I造真實(shí)的環(huán)境，形成良好的體驗(yàn)感，真實(shí)度很高。

3.構(gòu)想性

在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)方面，構(gòu)想性的特征較為特殊，主要就是利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)方式，將抽象內(nèi)容轉(zhuǎn)變成為形象直觀性的內(nèi)容。另外，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用還有著一定的想象空間，有助于拓寬人們的認(rèn)知范圍，能夠重復(fù)現(xiàn)實(shí)情況與內(nèi)容，更好地將現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際內(nèi)容與情況等展現(xiàn)出來[1]。

4.多感知

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在實(shí)際發(fā)展與應(yīng)用過程中，有著多感知的特征，指的就是虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的運(yùn)行，可以為用戶提供一定的感覺通道，增強(qiáng)信息獲取的廣度以及深度。而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用目標(biāo)，就是能夠?yàn)槿藗兲峁┒嘣母兄@取與現(xiàn)實(shí)生活相同的信息與感受，不僅能夠充分發(fā)揮虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的視覺感知，還能將運(yùn)動、力覺、聽覺與觸覺方面的感知有機(jī)地整合在一起，使用戶可以形成身臨其境的感受。另外在使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的工作中，還能通過先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，創(chuàng)建出用戶的良好體驗(yàn)。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)過程中，應(yīng)樹立正確的觀念意識，正確使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開展相關(guān)的教學(xué)活動，全面激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，創(chuàng)建科學(xué)化的教育模式與體系，為后續(xù)教學(xué)工作的合理實(shí)施與發(fā)展夯實(shí)基礎(chǔ)。具體教學(xué)措施為以下幾個方面。

（一）在學(xué)生知識學(xué)習(xí)中的合理應(yīng)用

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)知識的過程中，將先進(jìn)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用其中，應(yīng)總結(jié)豐富的經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)建科學(xué)化的教學(xué)模式與工作體系，全面提升整體教育工作效果，滿足當(dāng)前的教學(xué)發(fā)展需求[2]。首先，可以使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)方式，將現(xiàn)實(shí)生活中難以更好地觀察事物變化的流程以及自然情況等真實(shí)展現(xiàn)出來，可以為學(xué)生提供較為真實(shí)并且生動的學(xué)習(xí)資料，形象以及直觀地地將各類抽象知識展現(xiàn)出來，以便于學(xué)生更好地對其進(jìn)行理解。其次，在實(shí)際教學(xué)過程中可以引導(dǎo)學(xué)生利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、根據(jù)自身學(xué)習(xí)需求等進(jìn)行交互型學(xué)習(xí)，合理獲取相關(guān)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的數(shù)據(jù)信息，從被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為主動學(xué)習(xí)。與此同時(shí)，使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，還能夠引導(dǎo)學(xué)生更好地學(xué)習(xí)以及體驗(yàn)現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中各類微觀的及使用其他方式無法觀察抑或是驗(yàn)證的知識，以此增強(qiáng)其學(xué)習(xí)效果。例如，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)實(shí)際教學(xué)期間，教師可以使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)方式，一邊引導(dǎo)學(xué)生觀察一邊進(jìn)行知識的講解，使學(xué)生更好地使用虛擬場景與環(huán)境等，觀察并自主學(xué)習(xí)相關(guān)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概念知識。利用此類虛擬技術(shù)方式與環(huán)境、場景等交互式的學(xué)習(xí)方式，引導(dǎo)學(xué)生主觀觀察與學(xué)習(xí)，使其參與到課堂教學(xué)活動中成為課堂的主體，更好地學(xué)習(xí)知識，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，提供真實(shí)性的空間想象環(huán)境，達(dá)到預(yù)期的工作目的[3]。

（二）培養(yǎng)學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)能力

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)教學(xué)過程中，教師應(yīng)總結(jié)豐富的經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)建科學(xué)化的教育模式，通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)方式，為學(xué)生模擬學(xué)習(xí)過程中具體提出的假設(shè)內(nèi)容，然后更好地對假設(shè)結(jié)果進(jìn)行真實(shí)的模擬，在此情況下，可以轉(zhuǎn)變以往的計(jì)算機(jī)教學(xué)方式與實(shí)踐操作形式，提升教學(xué)取材的便利性，保證教學(xué)工作的合理實(shí)施，提升學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)效果。在此過程中教師使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開展探究性的教學(xué)活動，有助于更好地培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力，提升其創(chuàng)新水平[4]。

（三）創(chuàng)建虛擬實(shí)驗(yàn)活動

在傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的工作中，會花費(fèi)很多資金，有著一定危險(xiǎn)性特點(diǎn)，且實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間很長，此時(shí)，教師就可以使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)方式，利用各類現(xiàn)象與過程，形成真實(shí)的仿真模擬場景，教師通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠?yàn)閷W(xué)生創(chuàng)建出多元化的網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室，利用此類虛擬的環(huán)境，學(xué)生可以利用視覺與聽覺等感覺方式，與相關(guān)的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境形成交互性的形式，轉(zhuǎn)變以往的計(jì)算機(jī)輔助教育形式，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中能夠形成真實(shí)的感知[5]。尤其在經(jīng)濟(jì)較為落后的區(qū)域，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)無法引進(jìn)先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)施，此時(shí)利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)形式的不足，創(chuàng)建出真實(shí)性的教育環(huán)境。例如，教師在講解網(wǎng)頁制作、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用相關(guān)知識的過程中，可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的方式為學(xué)生營造良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，使學(xué)生真實(shí)地感受到網(wǎng)頁制作方式與流程，并體驗(yàn)到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概念與應(yīng)用形式，提升其學(xué)習(xí)水平[6]。

（四）開展技能訓(xùn)練活動

在實(shí)際研究過程中可以發(fā)現(xiàn)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有著沉浸性以及交互性的特征，學(xué)生可以在虛擬的環(huán)境中扮演相關(guān)角色，更好地深入學(xué)習(xí)環(huán)境中，除了能夠?qū)W習(xí)動作技能的知識以外，還能通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的支持，更好地參加技能訓(xùn)練活動，例如，教師在講解“電腦維修”相關(guān)技能知識的時(shí)候，可以使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)方式營造良好的技能訓(xùn)練環(huán)境，為學(xué)生分配電腦維修方面的角色，使學(xué)生在角色扮演過程中，積極學(xué)習(xí)與探究電腦維修技能與方式方法，沒有危險(xiǎn)性，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其更加直接地掌握操作技能[7]。

（五）開展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)活動

在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)施過程中，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)也在不斷進(jìn)步，教師合理使用先進(jìn)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)方式，可以使教學(xué)工作質(zhì)量得到提升，創(chuàng)建出全新的教育方式。一般情況下，構(gòu)建主義重視學(xué)生真實(shí)情境以及現(xiàn)實(shí)生活中的情境相互整合在一起，有著生動性的特征，有助于培養(yǎng)學(xué)生的高級認(rèn)知能力。在此過程中，教師可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)打破以往教學(xué)模式的局限性，使學(xué)生在虛擬現(xiàn)實(shí)的模擬環(huán)境中形成良好與真實(shí)的體驗(yàn)感，例如，教師在講解“網(wǎng)絡(luò)硬件的配置與調(diào)試”知識的過程中，可以利用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為學(xué)生開展教學(xué)活動，將網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與虛擬現(xiàn)實(shí)幾乎整合在一起，使學(xué)生更好地掌握相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)硬件配置以及調(diào)試專業(yè)技能[8]。

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)實(shí)際教學(xué)的過程中，教師應(yīng)遵循科學(xué)化的教育原則，總結(jié)教育經(jīng)驗(yàn)，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)方式為學(xué)生營造較為真實(shí)的體驗(yàn)感，使學(xué)生在真實(shí)體驗(yàn)中掌握各方面操作技能與方式方法，全面提升整體教育工作水平。

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編輯 張 慧