2023年VR技术在实战化教学中的应用研究.docx

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1、2023年VR技术在实战化教学中的应用研究 VR技术在实战化教学中的应用研究 摘要：实战化教学是军队院校提出的新理念。通过实战化教学训练，目的是为了造就“能打仗，打胜仗”的新型士官人才。笔者以舰艇防化专业为例，结合相关教学案例，简单介绍了VR的基本概念和所需条件，在此基础上，重点阐述了在实战化教学中运用VR技术的几种应用方式。 关键词：VR技术；实战化教学；舰艇防化 中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2023）12-0172-03 Abstract： The real-combat teaching is a new idea of military coll

2、eges.It aims to cultivate a new type of sergeant talent who can fight and can win battles.Take ships chemical defense profeion for example， combined with related cases，the article firstly introduces the basic concepts of VR technology and its features.On this basics， Emphasis on several applications

3、 of VR technology in the practical teaching. Key words： VR technology； real-combat teaching； ships chemical defense 实战化教学是军队院校提升人才培养质量，造就大批“能打仗、打胜仗”军事人才的基本途径1。而在实际实施过程中，由于院校人才培养与作战行动、部队训练之间的差异性，比如场地、人员、装备等方面的限制，这就导致院校实战化教学与真正的实战存在着差异。以舰艇防化专业为例，舰艇防化专业的教学对象为海军战斗舰艇防化部门的士官，是执行反核生化作战保障任务的重要力量，在教学过程中必须坚持“

4、教为战、训为战、练为战”，按照部队实战装备训练标准，从难从严进行专业装备使用、管理与维修等各项实战性操作训练，然而，由于院校场地、人员、装备等方面的限制，不能保证在教学的过程中进行实装、实毒的训练。而VR（虚拟现实）技术能较好地解决这一问题。 1 VR的基本概念及所需的条件 VR技术是近年来随着计算机技术、电子技术与仿真理论发展起来的一门新型学科，是由计算机和电子技术创造一个看似真实的模拟环境。其采用计算机生成逼真的三维视、听、嗅等感觉，使人作为参与者通过多种传感设备，沉浸在模拟环境中，从而对虚拟世界进行体验和交互作用。VR的沉浸感、交互性和构想性，使其在教育领域内有巨大的应用前景。 根据构造

5、虚拟现实系统沉浸感的程度不同，VR系统可分成以下几类，桌面VR系统、沉浸式VR系统、分布式VR系统和遥感式VR系统。桌面VR系统使用个人计算机和低级工作站实现仿真，计算机的屏幕作为参与者观察虚拟环境的一个窗口，各种外部设备一般用来驾驭该虚拟环境，并用于操纵虚拟场景中的各种物体。沉浸式VR系统利用头盔显示器和数据手套等交互设备把用户的视觉、听觉和其他感觉封闭起来，使参与者暂时与真实环境隔离，真正成为VR系统内部的一个参与者。而遥感式VR系统是将来自遥远地区真实物理实体的三维图像与计算机生成的虚拟物体结合起来，用户虽与某个真实现场相隔遥远，但可以通过计算机和电子装置获得足够的现实感觉和交互，似身临

6、其境，并可以介入对现场的遥控操作。分布式VR系统则是在沉浸式VR系统的基础上将不同的用户连接在一起，共享同一个虚拟空间，使用户协同工作达到一个更高的境界。 实现VR技术所需的硬件主要有计算机、数据手套、特殊的头盔、三维立体传感、投影仪等配套设备。其常用软件主要有：目前大多计算机使用的是Windows操作系统，且微软公司已经提供了OpenGL等图形API。在计算机上建立三维虚拟现实系统一般使用此图形API。另外，还有DELMIA（Digital Enterprise Lean Manufacturing Interactive Application）、CDVI、Cool3D、VRCO VisT

7、ool等，它们均可在PC机或工作站上运行，使用十分方便。 2 VR技术在实战化教学中的应用 2.1利用VR技术教学可采用的方式 由于VR技术可以对真实世界的行为活动进行仿真，并对用户的位置、动作、语言等做出实时响应，借助传感器等设备可以使参与者以接近自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互，从而使参与者和虚拟环境之间建立起实时的交互关系，产生与真实环境中相似的感觉体验。因此，利用VR技术教学可采用以下几种方式。 2.1.1 探究型教学 探究学习是指运用探究的方式进行的学习活动和过程，亦即学员在教员的指导下，主动发现问题，以一种类似科学研究的方法对问题进行分析和研究，从而达到问题解决和知识获得的过程

8、与活动。探究型教学能启发引导学员独立的探索知识，让学员通过积极的思维活动，概括得出有关的结论，系统训练其科学探究能力。在核武器教学中，核爆炸毁伤效应的综合作用与防护一课中，学员无法在感受核爆炸的作用效果，对于防护也只能纸上谈兵。利用VR技术模拟核爆炸实战环境，通过学员模拟感知，探究并总结核爆炸的特征，闪光火球烟云团，让学员不仅能切身体会核爆炸场景还能训练其实战中的防护能力，通过VR技术既能解决无法施展的问题，又能激发学员的学习兴趣，掌握基本技能。 2.1.2 虚拟仿真教学 能否熟练的操作装备是学员战斗力的重要体现。但在实际的教学过程中，院校的装备往往跟不上部队，也适应不了教学的要求。采用VR技

9、术对装备等所有教学内容进行整体仿真，能有效地解决这一问题。通过构建虚拟的环境，让学员通过键盘和鼠标在虚拟的时空中任意与教学内容交互漫游，使学员在交互的同时进行技能训练、考核等工作。以防化专业某新型核辐射仪虚拟维修训练系统为例。通过软件构建某新型辐射仪的模型，学员不仅可以通过鼠标、键盘等其他人机交互设备操作，在虚拟的设备上查看每个开关按钮的安装位置及每个仪表的显示内容，并在相应的位置配有语音动画等内容，比较全面的介绍其功能和使用方法从而实现原理教学，而且可通过传感器等对其进行相应的虚拟操作，以实现对设备的操作训练。采用这种方式既可以解决教学中没有或者缺少实际新型装备，无法进行实装教学的难题，还可以激发学员的学习兴趣，为学员提供虚拟操作机会。 VR技术在实战化教学中的应用研究 VR技术在物流工程专业实践教学中的应用研究 VR技术在高职生物化学课程教学中的应用研究 多元化教学在美术教学中的应用研究 阶段研究 多媒体技术在物理教学中的应用研究 VR技术在高中地理教学中的应用 信息技术在物流企业中的应用研究 对数字技术在工程测量中的应用研究 笔迹分析技术在人才测评中的应用研究 项目教学法在通用技术教学中的应用研究（材料）