2022年2022年论虚拟现实技术对传统教学模式的影响 .pdf

论虚拟现实技术对传统教学模式的影响2010-12-28 11:07:19 作者：栾博张 霖 来源：浏览次数： 36 网友评论 0 条摘 要：本文简要介绍了虚拟现实技术式如何应用于当前的教学实践中，并结合传统的教学模式说明了虚拟现实技术在教学中应用的优点。关键词：虚拟现实传统教学教学模式当前的教学模式主要是以教员为中心, 这种模式的优点是有利于教员主导作用的发挥，便于教员组织、监控整个教学活动进程。但是也正是由于教员主宰课堂，使绝大多数学员是被动的接受知识，普遍缺乏创新思维和创新能力。随着多媒体和网络技术发展迅速，再加上虚拟现实技术的迅猛发展，为教学手段的更新提供了必要条件。这些技术能提供界面友好、形象直观的交互式学习环境，这有利于激发学员的学习兴趣和进行协商会话、协作学习；能提供图文声像并茂的多种感官综合刺激，这有利于情境创设和大量知识的获取与保持；还能按超文本、超链接方式组织管理学科知识和各种教学信息，这有利于学员的主动发现、主动探索，还有利于发展联想思维和建立新旧知识之间的联系。所有这些都要求要改变传统的以教员为中心的教学模式，构建一种既能发挥教员的主导作用又能充分体现学员认知主体作用的新型教学模式。一、虚拟现实技术对教学手段的影响名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - 教学手段是教学过程中重要的组成部分之一，它是实现教学目的和教学任务的有效保证。虚拟现实技术应用于教学过程后，可以促使教学手段向科学化、高效益方向发展，其变化可以体现在以下两个方面：1、互动启发式教学虚拟现实有助于启发式教学的开展，在演示教学内容方面能以一种直接的信息传递方式，通过亲临其境的、自主控制的人机交互，由视觉、听觉、触觉获取“外界”的反应，提供生动活泼的直观形象思维材料、展现学员不能直接观察到的事物等，形成知识点。学员则从思维、情感和行为三个方面参与教学活动。2、发现式教学发现式教学是以解决问题为中心的教学形式，虚拟现实在实训教学中可以让学员进入问题存在的环境，有针对性地建构虚拟情景，引导学员进行探究。虚拟现实教学提供良好的人机交互，还允许学员出错时，自行了解错误的根由及后果，发现解决问题的方法。二、虚拟现实技术对教学实践的影响实践是教学活动中一个必不可少的过程，很多学习科目都必须通过学员亲身感受才能达到教学的目的，尤其是对于飞行院校培养高素质的飞行学员来说，飞行实践对于培养学名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - 员的实际操作能力和解决问题的能力是至关重要的，学员的大部分实践能力都是通过飞行实践得到的。(1) 弥补教学设备的不足。在远程教学中，往往会因为设备、场地、经费等方面的原因，而使一些应该开设的教学实践无法进行。利用虚拟现实系统，可以弥补这些方面的不足，学员足不出户便可以做各种各样的实践活动，获得与真实实践活动一样的体会，从而丰富感性认识，加深对教学内容的理解。(2) 避免真实实践活动或错误操作所带来的各种危险。学员在虚拟实践环境中，可以放心地去做各种危险的实践活动。例如，虚拟的飞行模拟系统，可免除学员操作失误而造成飞机坠毁的严重事故。三、虚拟现实技术对教学过程的影响课堂教学是教学的主要方式，也是虚拟现实运用于教学的主要战场。 根据不同的学科， 虚拟现实发挥着不同的作用。（1）立体物体的展示：在教学中经常要使用一些实物展示，如飞机机械原理，在以往的教学环境中，为了更形象地使学员感受三维物体的信息。主要采用这样一些方法：1）利用图片，通过投影仪展示。但这种展示只能提供立体物体的某一个视角或者某几个视角，学员无法见到提供的图片以外的视角。且学员被剥夺自主选择视角的权利。2）实物展示：这是一个很古老而名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - 且是很实用的方法，但它存在的一个比较严重的缺点是由于各个学员所处的位置不同，虽然教员拿的是同一个实物，但在不同位置学员的眼中，视角都不尽相同。而且实物不可能做得很大，后面的学员可能就无法观测清楚。3）通过计算机三维造型及动画软件，如3dsMAX等，建立一个与实物基本相同的模型，然后通过旋转展示各个视角，可以说这是一种比较理想的方法，但它也存在一个严重的不足。因为动画是一个预先设定的过程，学员在使用时只能让它停止或播放，而不能任意按照自己的意愿随意选择视角。通过虚拟现实，我们可以构建一个与实物同样的三维物体，如采用3dsMAX建模，存储为VRML 格式，然后在VRML播放器中使用。 或者利用 QUICKTIME VR等都可以得到很好的效果。如在飞机机械原理教学中我们如果利用VRML 语言画出各种机械，然后让学员在各个视觉去观察，一则省却了实物的展示，二则让学员按照自己的意愿去观察。还有飞行特技等方面的教学，教员都可以制作出较精致的桌面虚拟现实来辅助数学教学。（2）立体空间的展示立体空间是指在现实世界中存在的或者根据历史资料在历史中曾经真实存在的空间。在教学中，我们可能需要向学员展示这些空间，但由于条件的限制，不可能让学员进入这些空间，在以往教学中，可能只能够通过教员的描绘来名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - 激发学员的想象，在学员的头脑中创建出这个虚拟的空间来。使用虚拟现实， 我们不仅能在学员头脑中建立这些空间，而且可以让学员看得见、听得见，甚至可以摸得着。（3）虚拟场景的构造虚拟场景是指在现实生活中可能出现的一些场景，通过虚拟现实在不同的时间或地点表示出来。在以往，学习情境的创设只能通过教员的言语，图片的展示，或者一些录像。学员大多只能被动地接受，对于一些情境，教员描绘的和学员理解的可能相去甚远。如：在以往飞行事故教训教学中。如何真实地再现以往的飞行事故，使学员进行分析事故的起因和操作中的问题呢？基于这一目的，利用虚拟现实技术用非常准确的手法重新构造了当时飞行现场的场景。进入这个完全虚拟的世界，学员会感到置身于当时的飞行现场中，飞机的各种状态历历在目，你可以跟随虚拟的向导在虚拟的场景里探究当时飞行操作的关键步骤。可以想象到这种虚拟场景对学员的吸引力，学员可以身临其境地观察飞机的各种姿态，体会当时的环境，观察飞机的参数，比较对此后的飞行事故的影响。四、结束语随着计算机技术的发展，虚拟现实正不断对传统教学模式产生巨大的影响。但在目前，完全沉浸虚拟现实系统的硬件设施仍然是价格昂贵，这也制约了虚拟现实在教学中的普名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - 及。但桌面虚拟现实系统的应用也为教学媒体的应用开辟了一条新的道路。随着虚拟现实系统的价格不断下降，软件的适用不断增强，这种新的教学媒体必将广泛应用于教学。而且，它使个别化教学真正成为可能，当虚拟现实在教学中普及时，教学方式一定会随之发生巨大的变化。【参考文献】 1朱渊超 . 浅谈虚拟现实技术在新兵器教学训练中的应用 . 教育技术研究，2009 2汤跃明 . 虚拟现实技术在教育中的应用. 科学出版社， 2007 3魏 宁. 虚拟现实技术在教育中的应用. 现代教育技术， 2002.名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - -