虚拟现实在教学和科研中的应用研究.pdf
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1、 虚拟现实在教学和科研中的应用研究【摘要】本文根据虚拟现实技术的基本特征,对虚拟现实技术如何应用于教学和科研进行了一些有益的探讨。并结合科研和教学实践,希望通过本文给读者一个不同的视野,使其对虚拟实现在教学中的应用有一个全新的认识。【关键词】虚拟现实;虚拟教学系统;建模 一、引言 虚拟现实技术(VR)是一门快速崛起的新型技术,它的出现对教育产生了深远的影响,改变了以往的一些教学观念和教学模式,开拓了现行教学手段的发展空间,为教学的创新提供了广阔的空间1。使我们教学工作和科研可以遵循“低成本、高性能”的原则,从软件、硬件上展开,逐步实现教学系统的动态环境建模技术、实时三维图形生成和显示技术以及三
2、维交互系统的研制。二、虚拟现实技术应用于教学科研的实现方法 首先利用现有的软硬件、网络环境和教学资源,包括各种相关技术专家和开发人员。本着自主研发和合作相结合的方向,完成各类医学和生物学教学场景虚拟实现和模型建立,从而完成相应的模型数据库的建设,根据不同的教学目标、科研方向和需求,逐步完善各学科教学课件的整合工作,包括医学诊治方案和试验场景再现的制作和标准化工作2。以期达到最佳的教学效果和目的。医学与其它学科不同,针对的对像是复杂的人体。因此其操作回馈,除去视觉之外,目前还没有太好的解决方案。即使在国外,亦没有多少可以借鉴的案例,要摸索的东西多。针对这些问题,最好的解决的方案是立足现有条件,从
3、实际使用的可能性出发,制作不必求全求大,针对教学中的问题,用 VR 系统实现作精、作透。对于能够模拟的,尽量模拟,无法模拟的,则想办法模仿。虚拟教学系统应遵循合理整合现有软硬件资源,本着实用性,高效性,前瞻性的原则进行开发和研究。1.利用虚拟现实技术,对学生进行技能训练。虚拟现实的沉浸性和交互性,使学生能够在虚拟的学习环境中扮演一个角色,并全身心地投入到该学习环境中去,以达到动作技能类教学目标要求。利用虚拟现实技术,可以做各种各样的技能训练,如手术仿真,影像系统仿真,电子病历模拟等各种职业技能的训练3。学生可以反复练习,直至掌握操作技能为止。如学生利用虚拟教学系统做实验,先阅读实验指导书的实验
4、说明和操作步骤,然后观察虚拟教学系统中的演示实验,再与模拟实验的多媒体课件进行交互“操作”,控制实验条件,采集实验数据,论证实验原理和规律,写出实验报告,分析实验结果。学生在实验过程中或实验结束后,随时可以由网上老师或计算机智能系统进行跟踪与纠错。2.借助网络的虚拟化实现辅助教学。随着虚拟现实技术以及网络技术的日益发展,借助于网络的虚拟化进行辅助教学,将是未来教育占据主导地位的一种全新教学方法、方式。建构主义主张学习情境和实际情境相结合,因为实际情境具有丰富性和生动性等特点,这对于学生高级认知能力的发展有促进作用。然而计算机教学的内容,特别是实践教学因场所等限制不是每时每刻都可以进行,它有空间
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- 关 键 词:
- 虚拟现实 在教 科研 中的 应用 研究
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