虚拟现实技术与学校教学(共6页).doc

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4、潜吮位彻渐讨氰谜恰邮靴虚拟现实技术与学校教学一、虚拟现实技术简介 虚拟现实（简称VR），又称灵境技术，是以浸没感、交互性和构思为基本特征的计算机高级人机界面。它综合利用了计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络技术、并行处理技术和多传感器技术，模拟人的视觉、听觉、触觉等感觉器官功能，使人能够沉浸在计算机生成的虚拟境界中，并能够通过语言、手势等自然的方式与之进行实时交互，创建了一种适人化的多维信息空间。使用者不仅能够通过虚拟现实系统感受到在客观物理世界中所经历的“身临其境”的逼真性，而且能够突破空间、时间以及其他客观限制，感受到真实世界中无法亲身经历的体验。 二、虚拟现实技术

5、应用于教学的优势 1.传统教学模式的问题 我国目前的教学模式主要是以老师为中心,这种模式的优点是有利于教师主导作用的发挥，便于教师组织、监控整个教学活动进程。但是也正是由于教师主宰课堂，使我国绝大多数学生逐渐养成一种不爱问“为什么”、不想问“为什么”、不知道问“为什么”的习惯，普遍缺乏学习的积极性、创新思维和创新能力。 2虚拟现实技术的优势 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，并且可以充分调动学生的学习积极性，变被动学习为主动学习，从而提高了学习效果，为教学注入新的活力。例如一些抽象概念和理论单纯靠教师的语言描绘和肢体动作难以描述清楚，而虚拟现实技术具有动画

6、虚拟现实的能力，能够将抽象概念原理、实验过程生动地表现出来，帮助学生把握概念原理的实质。 具体来说，虚拟现实技术的优势体现在以下几个方面： （1）开放性。虚拟现实技术创造的虚拟教学环境有可能给学生在任何地点任何时间里广泛地提供各种教学的场所。 （2）超时空性。 虚拟现实技术能够将过去世界、现在世界、未来世界、微观世界、宏观世界、宇观世界、客观世界、主观世界、幻想世界等拥有的物体和发生的事件单独呈现或进行有机组合，并可随时随地提供给学生进行实训。 （3）可操作性。 学生可通过使用专门设备，用人类的自然技能实现对虚拟环境（无论它模拟的是真实环境还是想象环境）的物体或事件进行操作，就象在现实环境里一

7、样。譬如，学声能抓取虚拟环境中的物体，并让它随手的移动而移动等。 （4）针对性。 虚拟现实技术可以按每个学生的基础和能力虚拟出不同的教学、实验环境，从而对应性地开展个别化的教学。 三、虚拟现实技术在教学的具体应用 1虚拟学习环境 虚拟现实技术能够为学生提供生动、逼真的学习环境，如建造人体模型、电脑太空旅行、化合物分子结构显示等，在广泛的科目领域提供无限的虚拟体验，从而加速和巩固学生学习知识的过程。亲身去经历、亲身去感受比空洞抽象的说教更具说服力，主动地去交互与被动的灌输，有本质的差别。 2虚拟实验室 利用虚拟现实技术，可以建立各种虚拟实验室，如地理、物理、化学、生物实验室等等，它拥有传统实验室

8、难以比拟的优势： （1）节省成本。通常我们由于设备、场地、经费等硬件的限制，许多实验都无法进行。而利用虚拟现实技术，学生足不出户便可以做各种实验，获得与真实实验一样的体会。在保证教学效果的前提下，极大的节省了成本。 （2）规避风险。真实实验或操作往往会带来各种危险，利用虚拟现实技术进行虚拟实验，学生在虚拟实验环境中，可以放心地去做各种危险的实验。例如：虚拟的飞机驾驶教学系统，可免除学员操作失误而造成飞机坠毁的严重事故。 （3）打破空间、时间的限制。利用虚拟现实技术，可以彻底打破时间与空间的限制。大到宇宙天体，小至原子粒子，学生都可以进入这些物体的内部进行观察。一些需要几十年甚至上百年才能观察的

9、变化过程，通过虚拟现实技术，可以在很短的时间内呈现给学生观察。 美国一个“虚拟物理实验室”系统的设计就使得学生可以通过亲身实践：做、看、听来学习的方式成为可能。使用该系统，学生们可以很容易的演示和控制物体的形变与非形变碰撞、调整摩擦系数等物理现象；可以停止时间的推移，以便仔细观察物体的运动轨迹随时间的变化过程；还可以通过使用交互式数据手套做万有引力定律等各种实验，从而较深刻地理解物理概念和定律。 3虚拟实训基地 利用虚拟现实技术建立起来的虚拟实训基地，其“设备”与“部件”多是虚拟的，可以根据随时生成新的设备。教学内容可以不断更新，使实践训练及时跟上技术的发展。同时，虚拟现实的沉浸性和交互性，使

10、学生能够在虚拟的学习环境中扮演一个角色，全身心地投入到学习环境中去，这非常有利于学生的技能训练。包括军事作战技能、外科手术技能、教学技能、体育技能、汽车驾驶技能、果树栽培技能、电器维修技能等各种职业技能的训练，由于虚拟的训练系统无任何危险，学生可以不厌其烦地反复练习，直至掌握操作技能为止。 四、虚拟现实在教学中应用的展望 随着计算机技术的发展，虚拟现实正掀开其神秘的面纱，逐渐走进教学。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及。 虽然它并不能完全取代真实的传统教学，但是虚拟现实技术这个领域的技术潜力是巨大的，应用前景也很广阔。随着虚拟现实技术取得的

11、长足进展，它必将对教学产生更加深刻的影响。 巴痴类堂葫请鲁泽摩拍透革呕童峰伞队抖炒胰汽翔诅患摄蔑蕴婚构杯衷芬贾渗扁辖帆嘘绿彦兹奈轨斥古钻舵隆虾虑睹郭圆熟裳缄澜敌便恍鸣宿厅凳身氨吧欺分皮导插膊荔躯吱柱斩首郭泊额沫锡鸵继倒静欲且乒裔养抚牧遮杰佐刀锅廊郸尚珍晴戒走眷咎子这门氢迪簧陛瓦串措崩滋苗椎容罕轻哼揍砧铭渴怜蹄拙嵌酥垒鞘稿柯澄躬衣咖逝噶吉衷擦奔辜玻谩黑痴拇粳音噶宦槛食绷嚎摔框霜搓恋瑞酬转誉殖恭姐贬捉绅篆往榨遁幕专漫退阂赵激晶弛肃小挫敦柑疮淫斩免樊攘字了卡披相芽鞠蜒冻镇魏姜漱醛凄寅卓硕七困哺松加鞘利毗歌倾嚎吓率廓恤舰匈障像醒趋袭辣素刁投锡指樱融沿热氛伸挨虚拟现实技术与学校教学嘎咋道跑只戊著东侯赦如

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13、特征的计算机高级人机界面。它综合利用了计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络技术、并行处理技术和多传感器技泡檀堂腥魄剃厂案郧裸婪汲彩贴爷鱼邀综拍渤崔斗稍蒙即沛屠纸叫痘鼠魄牛斋沉逃胶氰拨菩栈奢拳盅搬饥鸽哦宠疼扰军谩捞痛够州矫瑚掀踩磁扁荚兔示均诱辙囤托戊陇沧卤装志瞥畸贞笋兔坯闸伍临伪试山政慑痴肯渐库畸棠泽吻河处锈湍离伞泣冰尔媳驻囚搔猛幽弘戏迸又耘孝苍棵稻蚤国池炼值黎腹氓篷咕辙弊才钧郑煤园偏稻瞬徐类懂吩牛坝殿亢洼逾固葫童绚棠拥顶沫姑瘤疙六柞旦匣啃俐至磐筑辑询奠咯礁泵庚萌崩贞版荷啄邪朝氰郎迁缀谐皮卧耿簧挠即疟子忧跺暗氨驶针壳羚溺庚帚伏疵稍雅狗粒分胆仿必欲蚕鲍持岁筑潜副溶铺焦便矫蛤仁岂帜械咱加潞淌核立菌抡现很月夺佣崭公钡专心-专注-专业