VR 技術(shù)在通信實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用研究

李艷芳

（西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 西安 710014）

近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)的快速發(fā)展，VR 技術(shù)已經(jīng)滲透到各行各業(yè)中，特別是在教育教學(xué)中發(fā)揮了巨大的作用。教育部在《關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見(jiàn)中》中指出要充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)開(kāi)發(fā)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，因此VR 技術(shù)和職業(yè)教育的結(jié)合讓現(xiàn)代教育方式更具生命力。VR 技術(shù)能有效地建立實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)境，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)和技能的理解，提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。

1 VR 技術(shù)概述

VR 技術(shù)又稱靈境技術(shù)，該技術(shù)最早出現(xiàn)于20 世紀(jì)60年代的美國(guó)，它綜合利用了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、并行處理技術(shù)和多傳感器技術(shù)，模擬人的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等感官功能，使人能夠沉浸在計(jì)算機(jī)生成的虛擬境界中，并能夠通過(guò)語(yǔ)言、手勢(shì)等自然的方式與之進(jìn)行實(shí)時(shí)交互，創(chuàng)建了一種適人化的多維信息空間。

VR 技術(shù)有三大基本特征：沉浸性、交互性和多感知性。沉浸性是指用戶感到作為主角存在于虛擬環(huán)境中的真實(shí)程度。交互性是在虛擬環(huán)境中，操作者能夠?qū)μ摂M環(huán)境中的對(duì)象進(jìn)行操作，并且操作的結(jié)果能夠反過(guò)來(lái)被操作者準(zhǔn)確地、真實(shí)地感覺(jué)到。多感知性是指除一般計(jì)算機(jī)所具有的視覺(jué)感之外，還有聽(tīng)覺(jué)感知、力覺(jué)感知、觸覺(jué)感知、運(yùn)動(dòng)感知、甚至包括味覺(jué)感知、嗅覺(jué)感知等。

2 VR 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

2.1 投資少

傳統(tǒng)的通信實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，通信設(shè)備產(chǎn)品多，價(jià)格貴，更新快，需要投入大量的資金，同時(shí)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，通信設(shè)備會(huì)有一定的損耗甚至損壞。利用VR 技術(shù)構(gòu)建虛擬的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，可以使學(xué)生獲得與真實(shí)實(shí)驗(yàn)環(huán)境一樣的觀察和操作，還能減少損耗和資金的投入。

2.2 靈活性好

虛擬實(shí)驗(yàn)室可以對(duì)實(shí)踐教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行反復(fù)訓(xùn)練，同時(shí)為學(xué)生提供一個(gè)不受時(shí)間和場(chǎng)地限制的環(huán)境，學(xué)生可根據(jù)實(shí)際需要安排實(shí)驗(yàn)進(jìn)度和內(nèi)容，滿足個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求。

2.3 效率高

對(duì)于一些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，由于設(shè)備種類和數(shù)量少，實(shí)際通信設(shè)備的安裝與調(diào)試同一時(shí)間只能一人操作，教學(xué)效率低。利用VR 技術(shù)開(kāi)展虛擬實(shí)驗(yàn)，可以讓多名學(xué)生同時(shí)參與到實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，熟悉設(shè)備的操作方法。

3 VR 技術(shù)在通信實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的專業(yè)學(xué)習(xí)中，各專業(yè)課之間相對(duì)比較獨(dú)立，例如：現(xiàn)代交換技術(shù)的學(xué)習(xí)只涉及交換技術(shù)的理論和實(shí)訓(xùn)，光傳輸技術(shù)的學(xué)習(xí)只涉及光傳輸?shù)睦碚摵蛯?shí)訓(xùn)，移動(dòng)通信的學(xué)習(xí)只涉及移動(dòng)通信的理論和實(shí)訓(xùn)，無(wú)法使學(xué)生建立網(wǎng)絡(luò)全局思維。通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建是一個(gè)工程類的項(xiàng)目，可以使學(xué)生掌握網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建流程和規(guī)范，又可以讓學(xué)生具備獨(dú)自處理故障的能力，但由于實(shí)訓(xùn)設(shè)備、場(chǎng)地等限制，此實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目無(wú)法實(shí)施。

為了使學(xué)生對(duì)設(shè)備有所認(rèn)知，能熟悉實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的各個(gè)環(huán)節(jié)，利用VR 技術(shù)構(gòu)建一個(gè)以高仿真設(shè)備機(jī)房為背景的虛擬網(wǎng)絡(luò)，可以進(jìn)行全網(wǎng)的拓?fù)湓O(shè)計(jì)、容量規(guī)劃、設(shè)備選型、線路連接、硬件和數(shù)據(jù)配置、開(kāi)通調(diào)測(cè)、故障檢修及業(yè)務(wù)驗(yàn)證等專業(yè)技能，還原了真實(shí)設(shè)備、場(chǎng)景和工作過(guò)程，使學(xué)生建立網(wǎng)絡(luò)全局思維，熟悉設(shè)備的操作，提高了學(xué)生的實(shí)踐能力，同時(shí)還能有效地避免操作安全風(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié) 語(yǔ)

VR 技術(shù)已在各個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，將其應(yīng)用到職業(yè)教育的實(shí)踐教學(xué)中，可以有效地解決場(chǎng)地和設(shè)備等問(wèn)題，降低設(shè)備采購(gòu)和維修成本，還能將真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境呈現(xiàn)給學(xué)生，極大地增強(qiáng)了學(xué)生地學(xué)習(xí)興趣，豐富了教學(xué)形式和內(nèi)容。通過(guò)這種虛擬的環(huán)境，為實(shí)踐教學(xué)提供了全新的教學(xué)模式，相信在不久，VR 技術(shù)將會(huì)成為高職實(shí)踐教學(xué)的主流技術(shù)。