VR在信息化教学中的应用研究

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VR全景技术在信息化教学中应用模式

作者：陈根金

来源：《发明与创新·职业教育》2019年第02期

摘 要：随着时代的不断发展与科学技术的进步，VR全景技术在这期间也得到了发展，由于其自身具备着强大的功能，逐渐也被应用到各行各业中，其中VR全景技术在教学中的意义更是尤为重要。VR全景技术可以实现多媒体的三维立体交互，并将看似逼真实际上虚拟的多媒体教学环境应用于课堂教学中，带给学生一种身临其境的感受。本文首先从VR全景技术对于教学的重要性入手，结合实际情况分析VR全景技术在信息化教学中应用模式的探讨。

关键词：VR全景技术;信息化教学;应用模式

VR全景技术主要是利用VR虚拟现实技术和全景展示技术，为观赏者提供全方位720度全景展示，借助VR全景技术使得互联网更加真实的展现在人们眼前。VR技术经过一段时间的发展，因其具备的强大功能，已经逐渐被应用到多个领域了。在信息化教学中VR全景技术能够让学生身临其境的感受到课堂的魅力，从而可以激发学生的学习兴趣，引导学生发挥想象力，增强学生的创新思维。

一、在教学中应用VR全景技术的重要性

（一）打破传统的“黑板教育”，增强课堂互动

随着的科学技术的不断发展，虽然传统的以黑板教育为主的课堂教育方式已经逐渐转变为以信息化数字化教育为主，但是目前教师在进行课堂教学时，与学生的互动形式还是停留在二维平面式教学[1]。将VR全景技术应用到课堂教学中不仅能够将教学资源以3D实景或虚拟的形式展示给学生，将资源上传到网络平台上，让学生能够随时随地的进行现实与虚拟的体验，有助于增强学生学习的兴趣。

（二）有利于丰富学生知识的积累，扩大学生知识面

当前教学仍旧以图文和视频作为主要的载体，即使在一定程度上增加了多媒体信息化技术，也仅仅是依靠图片、视频、动画来展现的，是远远不够的。学生不仅在理解时存在问题，同时千篇一律的课堂教学模式也会让学生在学习过程中产生疲劳感。但是如果在教学过程采用VR全景技术，它不仅能够充分调动学生的学习兴趣，同时也能帮助学生更好的理解课本上较为难理解的知识点，丰富学生的知识面。

教育教学论坛EDUCATIONTEACHINGFORUM2019年4月第16期Apr.2019NO.16

VR技术在实践教学中的应用研究

收稿日期：2018-07-26项目资助：本文系安徽省质量工程项目特色（品牌）专业———（2017ppzy23）机械设计制造及其自动化和安徽省省级质量工程教学研究项目（2017jyxm0334）的阶段性成果作者简介：梁利东（1972-），男，山西人，副教授，博士，主要从事虚拟现实技术及优化设计理论方面的研究。一、前言虚拟现实（VirtualReality，VR）技术作为21世纪最新的技术成果，在教育领域具有强大的教学优势和潜力，已逐渐受到越来越多教育工作者的重视和青睐。VR技术综合了计算机图形学、图像处理与模式识别、智能技术、传感技术、语音处理与音响技术、网络技术等多门科学，将计算机处理的数字化信息转化为人们能感受的具有各种表现形式的多维信息。其多感知性、沉浸性、交互性及构想性的技术特征，对于改善传统多媒体教学的现状将产生重要影响，也为虚拟教学提供了新型的可视化教学模式[1，2]。VR技术的教学应用，不仅能够让学生在虚拟的环境中与教学内容互动，解决传统课堂中互动性、情境性不强等问题，还可以用于学习情境的创设，增加学习内容的形象性和趣味性。特别针对实践教学，虚拟技术可以减少现实教学中某些实训操作的困难和危险，更能提升学生学习的主动性和创新性，在呈献知识信息、辅助教学活动、加速和巩固学习过程以及设计、优化学习内容和学习情境等方面，将发挥重要作用[3，4]。国际上关于虚拟现实教育应用的研究方向，主要集中在基于VR技术的课堂教学法、VR学习环境以及医学、工程、地理等具体学科应用领域；国内主要集中于虚拟学习资源建设、VR理论探索、虚拟仿真校园环境建设以及实践环节的虚拟教学等[5]。合肥工业大学、南京理工大学等高校，近年来相继成立数字化虚拟仿真实验中心，旨在构建教学、科研一体化的实践平台。因此，VR技术与教学环节的深度融合以及虚拟教学模式的探索创新，将成为当前教育教学的研究重点。二、虚拟教学的内涵虚拟教学是基于VR技术在虚拟空间中进行教育学习的一种新型教学模式，即运用科学技术构建一个虚拟学习环境，通过对知识点客观、真实地模拟重现，使教师和学生在虚拟环境中完成教与学的全过程。虚拟教学的内涵则涉及教学理念、教学关系、教学组织及教学手段等方面的变革和探索。现代化的教学理念是“以学生为中心”，教学方法是以启发引导式为主，教学关系追求合作化，教学手段应赋予学生学习的积极性和主动性。VR技术可以提供这种教学环境，真正实现以学生为中心的个体化教学、合作化教学和环境中自我探究意识的培养。虚拟技术的沉浸感可提升学生的专注度；交互性能增强学生的反馈度；构想性则能极大发挥学习和应用的自由度。教学理念不仅是“传道授受业解惑”，更应注重成果导向的培养机制。VR能够提供和模拟检验学生学习成果的“试验场”：教师的“教”是培养和训练学生各项解决实际工程问题的素质和能力，学生的“学”则是获取有效的方法和技能，二者相辅相成。虚拟现实系统具有的逼真学习环境，可提供良好的交互功能，在此基础上，教与学的关系将发生根本改变。虚拟教学特别强调由学生主动参与构建知识结构，从而达到教学效果，即变学生的“被动听讲”为“主动学习”，由“要我学”转变为“我要学”。虚拟教学过程是一个面向问题求解的过程，教学组织形式将更灵活生动，学生的主动思考、分析、尝试、讨论将取代传统教学中学生死记硬背、不能学以致用的问题。这种虚拟环境将会极大地促使教学观念和教学模式发生变化。教学手段是实现教学目的和完成梁利东，江本赤，贾文友（安徽工程大学机械与汽车工程学院，安徽芜湖241000）摘要：信息技术的快速发展，极大推动着教学方式和教学媒体的变革。虚拟现实技术在高等教育实践教学中的研究应用，将成为教学模式改革和提升人才培养质量的重要途径。针对传统实践教学中存在的问题，本文提出基于VR技术的虚拟教学理念和实施策略，从教学关系、教学手段、教学考核及VR课程资源的开发整合等方面，阐述虚拟教学的思路和方法。关键词：虚拟现实；虚拟教学；课程资源中图分类号：G434文献标志码：A文章编号：1674-9324（2019）16-0050-03

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VR技术在实践教学中的应用研究

作者：孙晓东

来源：《科学与信息化》2018年第10期

摘 要 伴随着计算机和电子技术的发展，VR技术成为了现代社会的一个热点技术。其在各行各业的应用也开始推广。其中，在实践教学中的应用则是受到了越来越多的关注。本文针对VR技术在实践教学中的应用开展研究，论述了VR技术的概念和在实践教学中应用的优势和方式，剖析了VR技术在实践教学中应用所面临的主要问题，并提出完善VR技术在实践教学中应用的措施，为我国实践教学更好的应用VR技术提供了参考。

关键词 VR技术；实践；教学

实践教学中通常需要诸如设备、场所、环境等实践条件来实现。但是由于受到客观条件的限制，很多实践教学活动都难以开展。而近年来VR技术相关技术瓶颈已被攻克，技术设备的生产成本也得到了有效降低，虚拟效果也大幅提升，这就为实践教学提供了新的手段。通过VR技术的虚拟手段，能够为实践教学提供各类虚拟的实践条件，一方面扩大了实践教学的范围，另一方面也提升了实践教学的效果。因此，针对VR技术在实践教学中的应用研究具有重要的现实意义[1]。

1 VR技术的概念及在实践教学中应用的优势分析

VR技术是伴随着信息技术、仿真技术等发展起来的一项新技术，简单地说就是通过计算机来创造出一个模拟真实情况的一个虚拟环境。具体主要是利用各类传感器来生成逼真的视觉、听觉，甚至是嗅觉场景，并让人沉浸其中，从而实现交互体验。VR技术的沉浸感、交互性和构想性，使其在实践教学中有着十分明显的优势。

在传统实践教学活动中，对环境条件上都有着硬性的要求，如设备、场所、时间等，有时这些条件会消耗较多的资源，使得很多实践教学活动开展受到限制，甚至是无法开展。但是，利用VR技术，通过计算机生成模拟环境，建立虚拟实验室、虚拟设备等，能够有效突破这些硬性实践条件的限制，尤其是以往一些资源消耗巨大、周期时间长的教学活动，如飞行员驾驶训练等，都能够通过VR技术极大的提高教学效率。另一方面，VR技术通过逼真的场景设计，在视觉、听觉上能够极大的刺激教学对象的感官，提升教学对象的认知水平，通过沉浸感，给教学对象带来愉悦和好奇的感觉，从而能够有效提升教学对象的学习积极性[2]。

109记录·教育信息记录材料 2019年2月 第20卷第2期

大众创业、万众创新的要求。2.2 教学内容存在问题。功能材料专业所涉及到的内容较多，因此，如何合理地安排教学内容是教学过程中的难点和重点。但是，由于对国外相关专业教学内容的借鉴不够或者前期对新能源行业所需人才能力的调研工作不到位，使得相关人员在对教学内容进行安排的过程中出现问题，有些重点教学内容没有安排到教学课堂或者将一些有些可有可无的科目安排到教学课堂，这些对教学内容安排不合理的现象对于整个教学过程产生了不利影响。而且虽然该专业是新兴的工科类专业，但是授课教师所采用的教学方式过于老套、陈旧，不仅不能在教学过程中吸引学生的兴趣和热情，而且也不利于师生在课堂上的互动环节，也不符合双创模式下对教学过程的要求。3 “双创”模式下解决功能材料专业所面临困境应对策略为了促进“双创”模式下功能材料专业的发展，从而为相关企业提供德才兼备的人才，就必须采取有效措施找到解决困境的应对策略，并且最终将当前该专业发展过程中所面临的困境一一解决。本文从以下几个方面对“双创”模式下解决功能材料专业所面临困境应对策略进行阐述：3.1 迫使高校领导能正确地对待功能材料专业为了能够让高校相关负责人能为功能材料专业提供实质性帮助，促进该专业的发展，首先应该迫使高校领导能够正确地对待该专业。要求他们对新兴专业与老牌专业一视同仁，能够根据专业发展的实际需要安排资金的投入。当然，在该专业建立之初应该加大对该专业的投入，加快该专业的建设和发展步伐，为社会各个相关企业提供保质保量的人才。3.2 重视对教学内容进行安排的工作教学内容是开展教学过程的基础，其重要性不言而喻，教学内容一旦固定，那么其整个框架基本上就不会再发生大的变化，因此，教学内容是否合理、科学不仅影响的是某一届的学生，而是每一届的毕业生。所以，必须重视对教学内容进行安排的工作，保证教学内容的质量。为此，不仅要充分借鉴国内外成功的案例，“取其精华，去其糟粕”，而且还应该做好调研工作，要根据社会人才市场对该专业学生的实际需要合理安排教学内容，保证教学内容的实用性。【参考文献】[1]陈桂葵，贺鸿志，黎华寿，骆世明.基于创新实践能力培养的实验课程体系构建——以华南农业大学特色专业生态学为例[J].高等农业教育，2015(03).[2]曾红颖.“双创”的实施进展与建议[J].宏观经济管理，2015(12).[3]赵春霞，顾少轩，徐庆，周静，刘韩星.新能源材料与器件专业建设探索——以武汉理工大学为例[J].教育观察(上半月)，2017(01).作者简介:王闯，(1988.06-)，男，汉族，辽宁省抚顺市人，博