計算機虛擬現(xiàn)實教學(xué)模式的創(chuàng)新改革研究

陳志強

◆摘? 要：中職院校所設(shè)立的計算機專業(yè)教育目標(biāo)是將學(xué)生培養(yǎng)程擁有，擁有良好計算機應(yīng)用能力的綜合性人才，更好的匹配企業(yè)以及相關(guān)崗位的需求。傳統(tǒng)的教學(xué)手段和方法不利于學(xué)生對于計算機專業(yè)知識和技能的掌握，將虛擬現(xiàn)實教學(xué)模式應(yīng)用其中，有利于提高學(xué)生的認(rèn)知水平，構(gòu)建高效校的計算機教學(xué)課堂。基于此。本文重點分析有關(guān)虛擬教學(xué)模式在計算機專業(yè)教學(xué)過程中的創(chuàng)新改革應(yīng)用，目的在于構(gòu)建全新的教學(xué)體系，改變傳統(tǒng)教學(xué)手段和方法，激發(fā)學(xué)生興趣的同時，保證學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

◆關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實;增強現(xiàn)實;虛擬教室;三維課件;虛擬實驗

計算機專業(yè)課程主要教學(xué)內(nèi)容涉及到各種計算機軟硬件以及網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識和實用技能，幫助學(xué)生熟練掌握各種計算機工具，為學(xué)生今后走向相應(yīng)的崗位奠定良好基礎(chǔ)。虛擬現(xiàn)實教學(xué)模式是借助多種技術(shù)手段，通過構(gòu)建三維空間的方式。給用戶提供視、聽、觸覺等感官模擬，將其放置于虛擬的場景中獲得知識的提升。因此，虛擬現(xiàn)實教學(xué)模式并非運用新的技術(shù)，而是將多種技術(shù)進行繼承。在計算機專業(yè)教學(xué)中的使用，能夠給學(xué)生帶來身臨其境的感受，加強學(xué)生對于各種計算機工具應(yīng)用場景的熟悉和掌握，取得事半功倍的學(xué)習(xí)效果。因此思考虛擬現(xiàn)實教學(xué)模式在計算機教學(xué)中的創(chuàng)新改革極其必要。

1虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有如下特點

1.1多感知性

除了能夠提供傳統(tǒng)計算機技術(shù)的視覺感知之外，還能夠在聽覺，觸覺以及運動感知方面有所建樹，時至今日，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的快速發(fā)展甚至能夠提供味覺和嗅覺方面的感知體驗。

1.2交互性

指用戶對虛擬環(huán)境內(nèi)的物體的可操作程度和從環(huán)境中得到反饋的自然程度。

1.3構(gòu)想性

虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有可想象空間，拓寬人類認(rèn)知范圍，不僅可再現(xiàn)真實環(huán)境，還可以構(gòu)造不存在甚至不可能發(fā)生的環(huán)境。

1.4沉浸性

指用戶身處虛擬環(huán)境的真實程度。目前，我國虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)在相應(yīng)政策的支持下，在教育，游戲，醫(yī)療等領(lǐng)域正朝氣蓬勃的發(fā)展。

2中職計算機專業(yè)課程目前教學(xué)現(xiàn)狀及存在問題

計算機技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展對人們的日常生產(chǎn)和生活產(chǎn)生了較大的影響，可以出無處不在。針對計算機的各種基本原理以及應(yīng)用工具進行掌握十分關(guān)鍵。尤其是對于中職計算機專業(yè)的學(xué)生而言，更是影響到今后的就業(yè)情況，故此重視計算機專業(yè)教學(xué)質(zhì)量十分必要，關(guān)注中職學(xué)生的計算機應(yīng)用能力的提升。

2.1教學(xué)現(xiàn)狀

中職計算機專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容涉及到各類計算機基礎(chǔ)知識，計算機網(wǎng)絡(luò)安全以及各種計算機工具和應(yīng)用能力等，教學(xué)方式主要以理論教學(xué)和實踐相結(jié)合為主李理論教學(xué)部分主要運用ppt方式圍繞課程理論知識進行講解，而實踐部分則是前往機房針對一些常用的計算機工具進行操作訓(xùn)練。

2.2存在問題

2.2.1教學(xué)方式單一

計算機專業(yè)理論教學(xué)過程中大多是為了完成教學(xué)任務(wù)按部就班的完成相關(guān)課時的教學(xué)任務(wù)，且多數(shù)理論知識通過ppt的方式進行講解，教學(xué)過程枯燥且較為抽象，難以確保學(xué)生對各種理論知識的準(zhǔn)確吸收理解。且關(guān)于理論知識部分的考核形式相對較為簡單，也就意味著即使學(xué)生平時關(guān)于理論知識的學(xué)習(xí)不認(rèn)真，期末考核之前通過突擊性學(xué)習(xí)的方式，同樣能夠取得可觀的考核成績，顯然，這種教學(xué)方式對于學(xué)生理論知識的積累和增長并無益處。

2.2.2課程的內(nèi)容與當(dāng)前計算機技術(shù)現(xiàn)狀結(jié)合不緊密

計算機技術(shù)的快速發(fā)展，使得一些新興技術(shù)開始出現(xiàn)在中職計算機專業(yè)教學(xué)過程中，并且在日常生產(chǎn)生活中也十分常見，例如云計算，大數(shù)據(jù)或者是虛擬現(xiàn)實技術(shù)等。但是在實際教學(xué)過程中，這些先進技術(shù)的應(yīng)用卻少之又少，缺少和課程內(nèi)容之間的緊密聯(lián)系，為充分體現(xiàn)計算機專業(yè)的先進性，同時也無法滿足學(xué)生對于新技術(shù)，新知識的學(xué)習(xí)需求。

2.2.3缺乏思考，學(xué)生應(yīng)用能力不足

傳統(tǒng)的計算機專業(yè)課程教學(xué)，那有激發(fā)學(xué)生的興趣，學(xué)生所表現(xiàn)出的主動性和積極性明顯不足。并且在學(xué)習(xí)過程中缺少主動思考過程，大多數(shù)按照教材內(nèi)容循序漸進地完成各種上級任務(wù)的操作，對于各類計算機操作能力的鞏固情況較差，通常完成上機操作任務(wù)之后，短時間內(nèi)就會迅速遺忘。故此針對當(dāng)前中職計算機專業(yè)教學(xué)現(xiàn)狀進行研究分析，可知將虛擬現(xiàn)實教學(xué)技術(shù)應(yīng)用其中十分必要，能夠帶動傳統(tǒng)教學(xué)方式和手段的改革創(chuàng)新，有效提高教學(xué)質(zhì)量水平。

3虛擬現(xiàn)實技術(shù)在中職計算機專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用

3.1三維網(wǎng)絡(luò)課件

傳統(tǒng)課件的制作大多處于二維平面層次，而虛擬現(xiàn)實教學(xué)模式的應(yīng)用則可以將其拓展至三維空間，實現(xiàn)文字，圖像，聲音的有機結(jié)合。三維課件的應(yīng)用能夠有效激發(fā)學(xué)生的興趣。例如關(guān)于信息在計算機中表示部分的教學(xué)，重點介紹漢字的編碼，包括輸入碼，區(qū)位碼，國際碼，機內(nèi)碼和字形碼等形式，傳統(tǒng)的二維課件主要內(nèi)容包括文字和圖片，而三維課件則可以借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)以及三維顯示技術(shù)的優(yōu)勢，對各種編碼的區(qū)別和聯(lián)系進行動態(tài)演示，幫助學(xué)生更好的區(qū)分不同編碼形式的異同點，實現(xiàn)對知識點的有效記憶和理解。在其他教學(xué)部分，同樣可以運用三維網(wǎng)絡(luò)課件展開有效教學(xué)。

3.2虛擬實驗

借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)搭建虛擬實驗室，為學(xué)生所掌握的理論知識和實踐操作技能提供驗證的平臺。這是因為計算機專業(yè)表現(xiàn)出較強的實踐性特征，除了運用三維課件展開教學(xué)之外，也需要針對學(xué)生的實踐操作能力進行提升。當(dāng)前中職教學(xué)資源難以支撐每一位學(xué)生都擁有高性能計算機輔助教學(xué)，此時就可以借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)為學(xué)生提供組裝高性能虛擬計算機的機會，同時也可以為其他操作系統(tǒng)的安裝或者是軟件的運行以及應(yīng)用提供操作平臺。所搭建的虛擬實驗室，對應(yīng)的操作過程和實際操作過程完全一致，為學(xué)生對各種計算機軟硬件知識和操作技能的掌握提供契機，同時也有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。通常而言，涉及到計算機硬件故障檢修，操作系統(tǒng)安裝以及網(wǎng)絡(luò)等部分的實驗，都可以應(yīng)用虛擬實驗室展開相關(guān)教學(xué)。

3.3虛擬教室

利用分布式虛擬現(xiàn)實技術(shù)構(gòu)造一個虛擬真實的教學(xué)環(huán)境，可以使分布在不同地方的學(xué)生，通過網(wǎng)絡(luò)參與到虛擬課堂中。虛擬教室模擬了真實多媒體教室的教學(xué)環(huán)境，可以實現(xiàn)教學(xué)、答疑等教學(xué)活動。這種教學(xué)模式可以增強師生之間的實時互動，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。在我校中由于學(xué)時的限制，有些知識要求學(xué)生自學(xué)，比如多媒體技術(shù)、信息安全和數(shù)據(jù)庫應(yīng)用等。在網(wǎng)絡(luò)上有很多教學(xué)平臺，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，以視頻學(xué)習(xí)為主，虛擬教室模擬了真實的教學(xué)環(huán)境，使學(xué)生有種身臨其境的感覺。虛擬教室不僅可以提高學(xué)習(xí)效果，更是滿足了學(xué)生大規(guī)模學(xué)習(xí)需求。

4結(jié)語

虛擬現(xiàn)實教學(xué)模式的優(yōu)勢在于通過構(gòu)建虛擬空間的方式，為中職計算機專業(yè)的學(xué)生提供一個具有沉浸式，多感知性以及交互性的學(xué)習(xí)環(huán)境，因此，將虛擬現(xiàn)實教學(xué)模式引入中職計算機專業(yè)課程教學(xué)過程中具備傳統(tǒng)教學(xué)方法無法比擬的優(yōu)勢

4.1提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

通過各種虛擬設(shè)備的使用，讓學(xué)生置身于沉浸式的真實情景中，更加真實的接觸教材中的知識內(nèi)容，有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對計算機專業(yè)課程知識表現(xiàn)出更強的探究欲望。

4.2解決時間和空間問題

虛擬現(xiàn)實教學(xué)模式能夠獲得豐富的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源支持，方便學(xué)生隨時隨地利用設(shè)備展開自主學(xué)習(xí)過程。即使存在課堂學(xué)習(xí)疑問，也可以在課后時間通過訪問虛擬現(xiàn)實教學(xué)資源進行彌補。

隨著計算機科學(xué)技術(shù)發(fā)展，以及虛擬現(xiàn)實設(shè)備性能提升和價格降低，虛擬現(xiàn)實技術(shù)會快速走進課堂，未來在教育方面的應(yīng)用會大面積普及，將會顛覆傳統(tǒng)的教育方法和教學(xué)形式。

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