當前位置:學問君>學習教育>畢業論文>

VR技術在高職教學中的應用論文

學問君 人氣:2.82W

論文關鍵詞:VR 職業教育 虛擬實驗室 人機交互

VR技術在高職教學中的應用論文

論文摘要:多媒體技術、計算機網絡技術的出現給傳統的教學模式帶來了革命性的影響,VR技術在高職教學中的應用,可以大大地提高教學質量,促進學生實踐能力的發展和提高。

目前各大高校的辦學規模均在逐步擴大,多個校區並存的現象已成爲現實,加之各個校區地理位置又較遠,原有的教學資源就顯然不能滿足教學的需要,尤其是實驗課存在的問題更爲突出。教育部《關子全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》中指出要充分利用現代資訊技術開發虛擬工廠、虛擬實驗。因此將VR技術和職業教育結合起來就成爲必要。VR技術進人高職院校能有效地營造教學環境和實驗環境,提高學生掌握知識技能的能力。本文闡述VR技術在高職教育中的應用。

1.VR的概念和特徵

VR(VirtualReality,虛擬現實)是利用計算機、電子技術、圖像技術、傳感器技術、多媒體技術、人機接口技術及仿真技術等多種科學技術發展起來的計算機領域的最新技術,是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統。虛擬技術是一門富有挑戰性的交叉技術、前沿科學和研究領域。目前虛擬技術已涉及到軍事、教育、醫學、心理學、商業、影視等領域,是21世紀的重要發展學科。

虛擬環境是利用計算機生成並控制的,因此人處在利用VR技術創建的虛擬環境之中和真實環境是沒有差別的。VR具有3個最突出的特性:沉浸性(IllusionofImmersion)、構想性(Imagination)和交互性(Interactivity)。

1)沉浸性(IllusionofImmersion)沉浸感是指用戶在純自然的狀態下藉助交互設備和自身的感知覺系統對虛擬環境的投人程度。虛擬世界給人一種身臨其境的感覺。

2)構想性(Imagination)指藉助虛擬技術可以使用戶沉浸其中並獲得新的知識,從而使用戶深化概念和萌發新意。因此說VR可以啓發人創造性思維,使抽象概念具體化。

3)交互性(Interactivity)人們可以透過使用專門的輸人和輸出設備(主要透過數據手套、頭盔、數據衣等)以自然地方式(如自身的語言、動作等)和虛擬世界中的對象進行交互操作和交流。

2.VR技術的優勢

VR技術與傳統的實驗實訓課比較,有以下的優勢:

(1)投資少。相對於建設實驗室或實訓基地來說虛擬實驗系統所需的投資要少得多,而利用VR技術對實驗設備的更新,只要在原有的`基礎上改進和完善就可以完成。

(2)靈活性好。對於實驗實訓中難點和重點,在虛擬系統中可以反覆演練,將細節放大,可以人爲地進行記錄和重現。

(3)效率高。利用VR技術開展的實驗課,精確性高,突發事件發生地可能性小。

(4)消耗低。VR系統通常是以軟件的形式在計算機上執行,能耗很低,設備維修率低,出現故障也容易解決。 3虛擬現實技術在職業教育中的應用

職業教育不僅要給學生傳授文化知識,更重要的是讓學生掌握專業技術和技能,強調學生的生產實踐能力,培養學生的動手能力是職業教育的特色和重點。

(3)效率高。利用VR技術開展的實驗課,精確性高,突發事件發生地可能性小。

(4)消耗低。VR系統通常是以軟件的形式在計算機上執行,能耗很低,設備維修率低,出現故障也容易解決。

3虛擬現實技術在職業教育中的應用

職業教育不僅要給學生傳授文化知識,更重要的是讓學生掌握專業技術和技能,強調學生的生產實踐能力,培養學生的動手能力是職業教育的特色和重點。

VR技術在教學中的應用表現在以下幾個方面:

(1)虛擬實驗室。利用VR技術可以構建各種虛擬實驗室,緩解高職院校實驗教學資源不足的問題,推動實驗教學的現代化發展,可以使學生足不出戶完成實驗,卻可以獲得和真實環境下一樣的實驗體會,加深對實驗教學內容的理解。虛擬實驗室還可打破時間和空間的限制,例如學生可以進人犯罪現場,瞭解案發過程,這是其他的實驗方法無法比擬的。虛擬實驗既可以縮短時間,又可以獲得直觀、逼真的效果。

(2)虛擬實物。職業教學中的很多試驗設備比較昂貴,更新換代又比較快,有些儀器又比較容易壞,這就增加了教學費用。利用虛擬技術就可以爲學生製作“虛擬”設備。虛擬設備逼近客觀事實,向學生揭示事物的本質。例如在機械製圖教學中,很多機械元件不方便拆卸,利用虛擬實物,老師可以透過“移植”、“借用”等教學方式就很容易讓學生看到現象和本質。

(3)模擬訓練。利用VR技術結合多媒體技術可以構建虛擬的實習環境,在這個虛擬的環境中進行駕駛、維修等職業技能訓練。在該環境中,學生可以反覆練習,發現自己存在的問題,透過多次的訓練,掌握正確的操作方法。

(4)虛擬過程。用VR的方法來展現一些現實生活中無法看到的變化過程。學生透過自己的實驗來控制事物的變化過程,完成所學知識的構建。

4VR技術在高職教育中的意義

在VR中,基於自然方式的交互作用和個別化的學習環境提高了學生的學習興趣,學生既是一個觀察者,又是一個積極的參與者。學生的各種感覺與虛擬的學習環境相互聯繫和作用,這就激發了學生的學習興趣,增強了學習的效果。

在VR環境下,學習者的各個感官都在和虛擬的外部世界發生着作用,學生完全沉浸於虛擬現實創造的學習環境中。例如我們在講網絡中的數據傳輸時,可以利用VR來實現,學生可以設定數據的格式、數據流動的方向和交換的方式等,這樣學生對網絡的數據傳輸的理解會更深人。

5結語

職業教育中引人VR技術,適應我國職業教育發展的需求。在學校經費不足的情況下,利用多媒體技術、實物仿真技術與VR技術結合的方法,建立虛擬的現代化實驗室,緩解了實驗設備不足的問題,同時也突破了傳統的教學手段,構建了一種全新的教學模式。

VR技術作爲一門新興的科學技術,它還在不斷地前進和摸索。但VR技術自身的優點使我們相信,在職業技術教育中,VR技術將有非常廣闊的發展前景。