“互聯(lián)網(wǎng)”下VR技術(shù)的實踐教學(xué)分析-最新資料

1、“互聯(lián)網(wǎng) +”下 VR技術(shù)的實踐教學(xué)分析VR技術(shù)在當(dāng)前的實踐教學(xué)中有著十分廣泛的應(yīng)用，也是學(xué)生和教師都比較青睞的一種技術(shù)， 這種教學(xué)實踐方式在全球范圍內(nèi)都得到了廣泛認可。隨著我國教育模式的改革，對于VR技術(shù)與實踐教學(xué)的結(jié)合也逐漸重視起來。研究VR技術(shù)，并將其應(yīng)用在實踐教學(xué)中，對于 VR技術(shù)的研究和實踐教學(xué)的發(fā)展都有著十分重要的意義。 1 VR 技術(shù)的概念和主要特征1.1 VR 技術(shù)的概念VR技術(shù)也叫虛擬現(xiàn)實技術(shù)，在某些特定的場合中，也稱之為靈境技術(shù)和幻真技術(shù)， 它是通過將多種科技結(jié)合而形成的一種具有綜合性的仿真技術(shù)。 VR技術(shù)的設(shè)計與實現(xiàn)主要應(yīng)用到以下幾種技術(shù)： ：計算機圖形學(xué)、人機交互技術(shù)、

2、 傳感技術(shù)、人工智能等。其工作原理為：通過網(wǎng)絡(luò)計算機設(shè)計出與真實環(huán)境相似度較高的視覺聽覺等虛擬環(huán)境，通過將這種環(huán)境傳輸?shù)饺S設(shè)備中，實現(xiàn)對真實三維環(huán)境的模仿和體驗。人可以在虛擬環(huán)境中獲得與真實環(huán)境較為相似的體驗。 VR 技術(shù)最主要的特點就是仿真性， 其技術(shù)含量高，對環(huán)境模仿相似度高，因此在實際中具有較為廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，如軍事、科技、航天、醫(yī)藥學(xué)等都應(yīng)用 VR技術(shù)，并促進了其快速發(fā)展 1 。1.2 VR 技術(shù)的特征1） 感知性所謂的感知性就是指VR技術(shù)可以通過對三維立體環(huán)境的再現(xiàn)，讓體驗者感受到與真實環(huán)境相似的視覺、 聽覺和嗅覺等， 在感官的體驗上獲得較為豐富的感知。 感知性主要通過環(huán)境再現(xiàn)來實

3、現(xiàn)， 感知性是 VR技術(shù)的一個重要特征。2） 交互性交互性是指在 VR環(huán)境中，體驗者可以通過對計算機的操控，實現(xiàn)對 VR環(huán)境中的設(shè)備的操作，操作過程與真實環(huán)境中的設(shè)備操作步驟是一致的。通過設(shè)定預(yù)期的操作結(jié)果， 可以在 VR環(huán)境中進行模擬，并通過對設(shè) ?淶氖導(dǎo) ?應(yīng)用來達到預(yù)期的目的，實現(xiàn)設(shè)備的交互操作。3） 沉浸性沉浸性是指體驗著通過體驗 VR技術(shù)所創(chuàng)造的仿真環(huán)境，并分辨VR技術(shù)所創(chuàng)造的仿真環(huán)境和真實環(huán)境之間的區(qū)別，體驗 VR環(huán)境的優(yōu)越性，身臨其境感受VR技術(shù)所營造的氛圍。沉浸性主要是針對體驗者的個人感知而言的，由于VR技術(shù)所創(chuàng)造的環(huán)境與真實環(huán)境相仿，而體驗者在潛意識力仍然意識到這是仿真而非真

4、實環(huán)境，因此會集中體驗 VR環(huán)境的特點。4） 客觀性客觀性是指 VR技術(shù)所營造的仿真環(huán)境與真實環(huán)境的相似度較大，仿真環(huán)境中的物品或者營造的氛圍都按照現(xiàn)實中進行仿造，其仿造技術(shù)與現(xiàn)實大體相似， 物品和設(shè)備的排列方式和運動方式也與現(xiàn)實大體吻合，其物體運動也符合現(xiàn)實中的物理定律，從客觀角度對現(xiàn)實環(huán)境進行模仿。5） 想象性通過對 VR環(huán)境進行體驗，可以獲得多種感知上的體驗，并且通過對虛擬環(huán)境中的設(shè)備進行操作， 獲得所需要的信息， 虛擬環(huán)境中也需要體驗者進行邏輯思維和判斷， 并利用自身的知識和經(jīng)驗對物體的運動進行判斷和思考， VR技術(shù)所營造的虛擬環(huán)境是以現(xiàn)實社會為基礎(chǔ)，但是其具有本身的特色，也具有高度的

5、凝練性 2 ，需要體驗者發(fā)揮想象，進行主動思考和探求。2 互聯(lián)網(wǎng) +VR技術(shù)與其在教學(xué)中應(yīng)用現(xiàn)狀分析（1） 互聯(lián)網(wǎng) +VR技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀VR技術(shù)經(jīng)過較長時間的發(fā)展，在我國的應(yīng)用已經(jīng)取得了一定的成果，并且應(yīng)用在較多的領(lǐng)域中， 對我國的社會和經(jīng)濟發(fā)展做出了巨大貢獻。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起， VR技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合成為一種必然，通過將計算機與 VR設(shè)備連接在一起，能夠更加真實地模仿現(xiàn)實環(huán)境，對細節(jié)處理更加到位， VR仿真技術(shù)更加完善。在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)迅速發(fā)展的今天，其科技的改善也會帶動 VR技術(shù)的提高，將互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢與 VR的仿真性能結(jié)合起來，能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)境再現(xiàn)的功能。從當(dāng)前我國的互聯(lián)網(wǎng) +VR技術(shù)的發(fā)展?fàn)?/p>

6、況來看，整體上的發(fā)展成效是令人滿意的，經(jīng)過長期的實踐和研究，計算機技術(shù)與 VR技術(shù)實現(xiàn)了初步結(jié)合，在科研領(lǐng)域、航空領(lǐng)域、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域等都發(fā)揮著重大作用，這說明，互聯(lián)網(wǎng) +VR技術(shù)在我國有著良好的應(yīng)用前景。但是同時我們也應(yīng)該看到，在互聯(lián)網(wǎng) +VR的應(yīng)用過程中，還存在很多需要改善的地方，我國的研究深度遠遠比不上西方發(fā)達國家， 對于仿真技術(shù)的實驗也需要進行進一步的完善。（ 2） 互聯(lián)網(wǎng) +VR技術(shù)在教學(xué)中應(yīng)用現(xiàn)狀分析從當(dāng)前的應(yīng)用狀況來看，互聯(lián)網(wǎng) +VR技術(shù)在國內(nèi)的實踐教學(xué)正在迅速發(fā)展。我國的VR技術(shù)應(yīng)用時間較晚，但是仍然取得了較為可觀的發(fā)展成果。對我國互聯(lián)網(wǎng)+VR技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀進行綜合分析，可以發(fā)現(xiàn)其應(yīng)

7、用最為廣泛的就是教學(xué)領(lǐng)域的虛擬仿真校園，這是互聯(lián)網(wǎng)+VR技術(shù)引入到我國之后最先進行實驗的領(lǐng)域。但是同時也存在著阻礙互聯(lián)網(wǎng) +VR技術(shù)進行推廣和應(yīng)用的因素，如互聯(lián)網(wǎng)+VR技術(shù)實現(xiàn)難度高，設(shè)備成本較高，對于一般的校園來說無力購買昂貴的設(shè)備。當(dāng)前我國的社會主義經(jīng)濟取得了初步發(fā)展，需要大量的技術(shù)人才為經(jīng)濟社會的發(fā)展做出貢獻，互聯(lián)網(wǎng)+VR技術(shù)應(yīng)用在實踐教學(xué)中，能夠大大提高學(xué)生的實踐操作能力，是鍛煉學(xué)生實際動手能力的一個重要方式，通過互聯(lián)網(wǎng) +VR技術(shù)與課程學(xué)習(xí)結(jié)合起來，提高了學(xué)生對技能的掌握程度，提升了教育的整體水平。3 互聯(lián)網(wǎng) +VR技術(shù)在實踐教學(xué)中的應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng) +VR技術(shù)應(yīng)用在實踐教學(xué)中，大大促進了

8、實踐教學(xué)的發(fā)展。其主要功能是為學(xué)生提供一個自由自主的環(huán)境，從傳統(tǒng)的教學(xué)手段中創(chuàng)新出新型的教學(xué)方式，將知識技能通過三維技術(shù)手段進行生動展現(xiàn)，學(xué)生通過實踐操作來加深對知識技能的理解和掌握。互聯(lián)網(wǎng)+VR技術(shù)在實踐教學(xué)中的應(yīng)用范圍十分廣泛，本文主要從科技研究、 虛擬實訓(xùn)基地和虛擬仿真校園三個方面進行介紹。1） 科技研究從當(dāng)前的實踐教學(xué)的情況來看， 很多學(xué)校都在積極將這項技術(shù)應(yīng)用在課程教學(xué)中，部分學(xué)校建立了專門用于互?網(wǎng)+VR技術(shù)實驗教學(xué)的實驗室，將針對互聯(lián)網(wǎng) +VR技術(shù)的研究成果在實踐教學(xué)中進行推廣，將科技轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實， 如北京航空航天大學(xué)對此進行了實驗，對分布式飛行模式進行了研究。 部分實力較為雄厚的

9、學(xué)校已經(jīng)可以獨立舉辦大型的項目建設(shè)。互聯(lián)網(wǎng) +VR技術(shù)應(yīng)用在科技研究中，大大方便了科研工作的開展，簡化了不必要的程序， 通過仿真技術(shù)對實驗環(huán)境進行觀察，減少了實驗成本，并且可以預(yù)先看到實驗的效果，確定實驗是有效的再將其應(yīng)用到實踐中。2） 虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境可以對真實環(huán)境進行模仿， 為學(xué)生提供一個與真實環(huán)境相差不遠的三維環(huán)境，如建造人體模型、電腦太空旅行、化合物分子結(jié)構(gòu)顯示等， 將虛擬環(huán)境的設(shè)計和科目研究結(jié)合起來， 鞏固已經(jīng)學(xué)到的知識，掌握還未掌握的技能。通過親身實踐能夠加深印象，比單純進行課程聽講或者習(xí)題練習(xí)更加有效， 被動地接受和主動的探求之間有著巨大的差別。互聯(lián)網(wǎng) +VR技術(shù)可以利用

10、計算機技術(shù)，建立起逼真的三維仿真環(huán)境，如地理實驗室、化學(xué)實驗室、物理實驗室等?；ヂ?lián)網(wǎng) +VR技術(shù)所營造的三維立體實驗室環(huán)境比傳統(tǒng)的實驗室具有以下幾點優(yōu)勢：第一，減少資金投入，節(jié)約成本。傳統(tǒng)的實驗室的建設(shè)需要大量的資金，實驗室的建設(shè)和實驗器材的購買等需要學(xué)校有強大的資金實力作為后盾，甚至有些先進的實驗室并不是每個學(xué)校都能建設(shè)起的。通過互聯(lián)網(wǎng) +VR技術(shù)，只要有計算機和少量的 VR設(shè)備，就能模擬真實的立體環(huán)境， 不用建設(shè)實驗室也可以完成實驗， 保證實驗效果與真實的實驗一致。 這在確保實驗質(zhì)量的基礎(chǔ)上，大大減少了建設(shè)的資金投入。第二，降低風(fēng)險。在實驗室內(nèi)做實驗可能由于各種原因會導(dǎo)致發(fā)生意外和危險，但

11、是利用互聯(lián)網(wǎng)+VR技術(shù)可以有效避免這個缺陷。利用互聯(lián)網(wǎng) +VR技術(shù)營造仿真環(huán)境，學(xué)生可以放心做實驗，而不用擔(dān)心由于操作失誤導(dǎo)致的人身傷害。第三，突破時間和空間的限制，極大地增強了實驗的自由性。互聯(lián)網(wǎng) +VR技術(shù)可以營造時間和空間跨度較大的仿真環(huán)境，如天體的運行，或者離子微子的運行，都可以通過互聯(lián)網(wǎng) +VR技術(shù)進行實驗和觀察。某些化學(xué)反應(yīng)時間較長， 需要幾年甚至幾十年才能觀察到其變化，利用互聯(lián)網(wǎng) +VR技術(shù)可以在計算機上觀察其反應(yīng)過程，將其濃縮在短時間內(nèi)進行展示， 使得學(xué)生能充分觀察其變化特點， 方便進行實驗和學(xué)習(xí)。這是傳統(tǒng)的實驗室無法實現(xiàn)的。3） 虛擬實訓(xùn)場地互聯(lián)網(wǎng) +VR技術(shù)建立的實訓(xùn)場地是

12、虛擬性質(zhì)的，其中的設(shè)備和構(gòu)成都由計算機進行生成， 可以按照實訓(xùn)的要求添加或者減少設(shè)備。 隨著教學(xué)內(nèi)容的改變和教學(xué)方式的完善， 虛擬實訓(xùn)場地的配備也可以進行隨時改變?；ヂ?lián)網(wǎng) +VR技術(shù)可以為實訓(xùn)提供一個具有交互特性的環(huán)境，學(xué)生可以選擇一個適合自己的角色進行扮演， 全身心地進行實訓(xùn)，提高自己對技能的掌握能力 3 。很多技能的訓(xùn)練都可以通過互聯(lián)網(wǎng)+VR技術(shù)的形式進行，如野外生存能力、手術(shù)環(huán)境、運動技巧、汽車駕駛技能等，互聯(lián)網(wǎng) +VR技術(shù)營造的實訓(xùn)不存在操作失誤所帶來的危害，因此學(xué)生可以放心大膽進行實訓(xùn)，反復(fù)實訓(xùn)和揣摩，加深對技能的研究，掌握其關(guān)鍵和要點。 虛擬實訓(xùn)場地是通過計算機技術(shù)來實現(xiàn)的，因此可

13、以根據(jù)學(xué)生需求和教師的教學(xué)進度進行合理安排，不受時間的約束。虛擬實訓(xùn)場地與虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境一樣，可以在減少資金投入的情況下保證實訓(xùn)效率， 達到預(yù)期的實訓(xùn)目標(biāo)， 這也是傳統(tǒng)的實訓(xùn)場所不具備的優(yōu)點。4） 虛擬仿真校園虛擬仿真校園是互聯(lián)網(wǎng) +VR技術(shù)的一個重要應(yīng)用方面，我國政府對互聯(lián)網(wǎng) +VR技術(shù)在虛擬仿真校園中的應(yīng)用十分重視，教育部出臺的相關(guān)文件中，不止一次強調(diào)加強對虛擬校園的建設(shè)。 虛擬校園是互聯(lián)網(wǎng)+VR技術(shù)在實踐教學(xué)中應(yīng)用的一個重要方面，按照層次的不同，可以將互聯(lián)網(wǎng) +VR技術(shù)在虛擬校園中的應(yīng)用劃分為三個方面：第一，簡化的虛擬，主要對校園的主要組成部分進行虛擬， 對于校園內(nèi)的細節(jié)則予以忽略。第二，整體虛擬，主要對校園環(huán)境及其構(gòu)成進行虛擬，通過整體展示可以了解校園的大體構(gòu)成以及部分細節(jié)。 第三，遠程教育虛擬，不僅對學(xué)校的構(gòu)成和全部細節(jié)進行展示， 還可以為瀏覽者提供招生和教育方面的政策指導(dǎo)， 配備有電子教學(xué)終端， 在虛擬遠程教育中可以查看學(xué)校的課程目錄， 登陸學(xué)校官方網(wǎng)站， 并且可以進行開放