论文部分内容阅读
[关键词]虚拟现实技术 实验教学 研究
中图分类号：O31.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）30-0237-01
我国在步入新世纪之后，新型技术成为社会建设发展的主要方向。教育事业作为我国的重要发展对象，将各项新兴技术运用于实际教学当中一直是教育研究者的首要工作。随着虚拟现实技术的兴起，将其与实验教学进行相互融合可以帮助学生深入了解实验过程，提升关于实验细节的认知程度。
一、虚拟现实技术的界定及发展
虚拟现实技术的本质是借助计算机等相关信息技术设备，为使用者提供听觉、视觉等感官体验。虚拟现实技术主要针对现实情况进行模拟，借助不同的表现形式来达到传播信息的目的。其技术特点主要分为真实性和交互性两部分。
真实性是指在虚拟现实技术中的模拟对象均来自于的现实生活中真实存在的事物，因此通过虚拟现实技术模拟出来的环境效果与真实环境相似度极高，将实际事物及环境作为虚拟技术的基础出发点是用户获取良好体验的主要保障。虚拟现实技术的交互性主要体现于模拟过程中不仅能对现实中的事物进行模拟，对于模擬对象的相关交流情景也能够起到模拟效果，因此体验者在模拟环境中也能够像现实中一样与周边事物进行？，这在很大程度上提升了虚拟环境的真实性，增强了用户的互动体验。
虚拟现实技术的飞速发展对实验教学在技术和思维观念上都有着很大的影响。教师是教学工作中的主体，想要在新技术环境下制定合适的教育模式，教师必须适应教学信息技术化的转变，在正式确立教育模式前，教育工作人员之间必须构建起有关虚拟现实技术思维的教育体系，也就是要注重对教育工作者信息素养的培养。在步入新世纪之后，信息素养已经成为多个国家的基础教育目标，作为教育工作的核心角色，教师信息素养的提升对新型技术环境下开展实验教学工作起着一定的推进作用。
二、虚拟现实技术的内在价值
实验课程一直以来都是培养学生综合能力的主要课程，随着虚拟现实技术在各地学校的实验教学过程中的广泛运用，学生的实验环境和教学内容都变得更加丰富。作为全新的科学技术，虚拟现实技术包含着十分重要的使用价值。例如火灾现场、突发医疗现场等人们在现实生活中难以切身体验的特殊环境，通过虚拟现实技术对现实环境及周边事物进行模拟，可以帮助火灾抢险和医护人员在真实性较强的环境中学习相关抢险、救治技术，提升工作人员的实际操作能力。
虚拟现实技术所具有的丰富的感觉能力与显示环境使其成为理想的娱乐休闲开发工具。使用者可以借助虚拟现实技术对想要的娱乐场景进行模拟，增强娱乐的趣味性。在教育方面，学生在学习某种纯理论知识的过程中，可以借助虚拟现实技术对理想状态下的某些实验进行模拟，帮助学生深化理论知识的理解；在设计课程的教学过程中，学生针对某些需要抽象思维的内容一时无法理解，这时可以通过虚拟现实技术对所需空间进行模拟，学生不再局限于对图纸上的图形进行理解，可以在模拟空间中观察各种抽象图形的具体构造，加强自身对抽象空间的感知认识，培养学生的空间想象能力，培养良好的思维习惯。
三、虚拟现实技术在实验教学中的实际应用
（1）注重学生自主学习能力的培养
将虚拟现实技术运用于实际实验教学中的同时还应当注意对学生自主学习能力的培养。首先，教师要熟悉虚拟现实技术的基本原理。在运用虚拟现实技术的过程中对学生就相关基本概念进行一定讲解，培养学生对该技术的基础认识。虚拟现实技术的本质是帮助学生在实验学习过程中对于具体的操作环境和实验细节有着更加深刻的认识。虚拟现实技术只是教学工作中的辅助手段，教师依然在教学工作中占据着主导地位。在实际的教学过程中，教师对学生的亲身指导仍然是提升学生学习积极性，培养学生主动思考能力的最佳途径。虚拟现实技术在实验教学过程中只是帮助学生营造一个更加真实的操作环境，学生必须通过具体的动手操作以及对实验过程中产生相关问题的起因及解决方法进行思考才能真正锻炼出良好的实验动手和思维判断能力。
（2）提前做好教学演练
为了更加有效的将虚拟现实技术应用于实验教学当中，教学人员首先要熟悉虚拟现实技术的基本原理，在实验教学前组织学生进行课前培训，对实验中运用的虚拟现实技术的相关仪器工作原理及实验过程中的相关技术设备特点和使用方法为学生详细的讲解，帮助学生预留虚拟现实技术的概念在脑海中，这样一来实际实验过程中，学生对于实验内容及操作事项有了预先的准备，在有限的实验课时中可以直接进行实验操作，节约时间和教学资源的同时也能够促进学生针对自己的理解程度对实验结果和相关问题事项进行分析研究，加强了学生的学习兴趣，提高学习效率，达到通过实验教学培养学生动手操作及观察计算等能力。另一方面，教师需要强调学生在课后对所学实验知识及时进行复习，加深关于实验演练的印象，并且预先布置下一次实验课程的相关内容，让学生在课后时间做好预习工作，在方便教师备课的同时也能够为虚拟现实技术在实验教学中的良好运用奠定一定的基础。
（3）关注虚拟现实技术在实验教学中的应用效果
学校开设实验教学课程的主要目的在于培养学生将所学知识在实际中转化的能力。在以往的实验教学过程中，由于学校实验设备准备不足、教学特点等因素，影响了多数实验课程的正常开展，仅有的实验教学活动也只是验证性实验，通常由老师进行操作，学生在一旁观看，这对于学生动手能力和自主思考能力的锻炼十分有限。随着虚拟现实技术在实验教学活动中的引进，学校可以开展各项综合性的教学实验，借助虚拟现实技术或者使用数字仿真技术通过计算机软件模拟实验效果，可以帮助解决因实验内容繁杂或实验环境难以营造的问题。模拟所需的实验环境使得每一位学生都能够参与到实验操作当中，深化学生对于教材知识的理解，培养学生的动手操作能力，发散学生创新思维。
作为当今社会的新兴技术，虚拟现实技术在实际实验教学过程中的运用还处于初步阶段，为了避免在教学过程中因虚拟现实技术的运用导致相关问题的发生，教学人员应当依据学校自身教育状况建立其一套完善的实验结果反馈体系，每次实验教学活动结束后第一时间将实验内容和结果记录下来，实验过程中虚拟现实技术的应用状况和使用效果也应当记录备份，对产生的问题及时制定解决措施，并在下一次实验教学中给予关注，确保实验教学工作的顺利开展。
四、小结
在科学技术飞速发展的当今社会，教育界的变革已经十分显著。随着我国计算机水平的不断提升，虚拟现实技术在教学过程中的运用也更加广泛。无论是学习方式还是教学模式，虚拟现实技术的建立使得老师需要逐步提升自身对新技术环境下实验教学的认识，老师始终是建立良好教育体制的核心因素，当代教师应当加快对虚拟现实技术的熟悉进度，帮助营造开放的实验教学环境，将虚拟现实技术与实验教学理念紧密结合，推动教育事业的持续化发展。
参考文献
[1] 梁宇涛.虚拟现实技术及其在实验教学中的应用[J].实验技术与管理，2006，23（3）：81-85.
[2] 王宇飞.虚拟现实技术及其在实验教学中的应用[J].教学与管理，2005（3）：88-89.
[3] 李莉，周蕾，李俊红.虚拟现实技术在实验教学中的应用[J].福建电脑，2007（1）：17-18.
[4] 陈兴瑞.虚拟现实技术在实验教学中的应用探讨[J].曲阜师范大学学报（自然科学版），2001（4）：114-117.
中图分类号：O31.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）30-0237-01
我国在步入新世纪之后，新型技术成为社会建设发展的主要方向。教育事业作为我国的重要发展对象，将各项新兴技术运用于实际教学当中一直是教育研究者的首要工作。随着虚拟现实技术的兴起，将其与实验教学进行相互融合可以帮助学生深入了解实验过程，提升关于实验细节的认知程度。
一、虚拟现实技术的界定及发展
虚拟现实技术的本质是借助计算机等相关信息技术设备，为使用者提供听觉、视觉等感官体验。虚拟现实技术主要针对现实情况进行模拟，借助不同的表现形式来达到传播信息的目的。其技术特点主要分为真实性和交互性两部分。
真实性是指在虚拟现实技术中的模拟对象均来自于的现实生活中真实存在的事物，因此通过虚拟现实技术模拟出来的环境效果与真实环境相似度极高，将实际事物及环境作为虚拟技术的基础出发点是用户获取良好体验的主要保障。虚拟现实技术的交互性主要体现于模拟过程中不仅能对现实中的事物进行模拟，对于模擬对象的相关交流情景也能够起到模拟效果，因此体验者在模拟环境中也能够像现实中一样与周边事物进行？，这在很大程度上提升了虚拟环境的真实性，增强了用户的互动体验。
虚拟现实技术的飞速发展对实验教学在技术和思维观念上都有着很大的影响。教师是教学工作中的主体，想要在新技术环境下制定合适的教育模式，教师必须适应教学信息技术化的转变，在正式确立教育模式前，教育工作人员之间必须构建起有关虚拟现实技术思维的教育体系，也就是要注重对教育工作者信息素养的培养。在步入新世纪之后，信息素养已经成为多个国家的基础教育目标，作为教育工作的核心角色，教师信息素养的提升对新型技术环境下开展实验教学工作起着一定的推进作用。
二、虚拟现实技术的内在价值
实验课程一直以来都是培养学生综合能力的主要课程，随着虚拟现实技术在各地学校的实验教学过程中的广泛运用，学生的实验环境和教学内容都变得更加丰富。作为全新的科学技术，虚拟现实技术包含着十分重要的使用价值。例如火灾现场、突发医疗现场等人们在现实生活中难以切身体验的特殊环境，通过虚拟现实技术对现实环境及周边事物进行模拟，可以帮助火灾抢险和医护人员在真实性较强的环境中学习相关抢险、救治技术，提升工作人员的实际操作能力。
虚拟现实技术所具有的丰富的感觉能力与显示环境使其成为理想的娱乐休闲开发工具。使用者可以借助虚拟现实技术对想要的娱乐场景进行模拟，增强娱乐的趣味性。在教育方面，学生在学习某种纯理论知识的过程中，可以借助虚拟现实技术对理想状态下的某些实验进行模拟，帮助学生深化理论知识的理解；在设计课程的教学过程中，学生针对某些需要抽象思维的内容一时无法理解，这时可以通过虚拟现实技术对所需空间进行模拟，学生不再局限于对图纸上的图形进行理解，可以在模拟空间中观察各种抽象图形的具体构造，加强自身对抽象空间的感知认识，培养学生的空间想象能力，培养良好的思维习惯。
三、虚拟现实技术在实验教学中的实际应用
（1）注重学生自主学习能力的培养
将虚拟现实技术运用于实际实验教学中的同时还应当注意对学生自主学习能力的培养。首先，教师要熟悉虚拟现实技术的基本原理。在运用虚拟现实技术的过程中对学生就相关基本概念进行一定讲解，培养学生对该技术的基础认识。虚拟现实技术的本质是帮助学生在实验学习过程中对于具体的操作环境和实验细节有着更加深刻的认识。虚拟现实技术只是教学工作中的辅助手段，教师依然在教学工作中占据着主导地位。在实际的教学过程中，教师对学生的亲身指导仍然是提升学生学习积极性，培养学生主动思考能力的最佳途径。虚拟现实技术在实验教学过程中只是帮助学生营造一个更加真实的操作环境，学生必须通过具体的动手操作以及对实验过程中产生相关问题的起因及解决方法进行思考才能真正锻炼出良好的实验动手和思维判断能力。
（2）提前做好教学演练
为了更加有效的将虚拟现实技术应用于实验教学当中，教学人员首先要熟悉虚拟现实技术的基本原理，在实验教学前组织学生进行课前培训，对实验中运用的虚拟现实技术的相关仪器工作原理及实验过程中的相关技术设备特点和使用方法为学生详细的讲解，帮助学生预留虚拟现实技术的概念在脑海中，这样一来实际实验过程中，学生对于实验内容及操作事项有了预先的准备，在有限的实验课时中可以直接进行实验操作，节约时间和教学资源的同时也能够促进学生针对自己的理解程度对实验结果和相关问题事项进行分析研究，加强了学生的学习兴趣，提高学习效率，达到通过实验教学培养学生动手操作及观察计算等能力。另一方面，教师需要强调学生在课后对所学实验知识及时进行复习，加深关于实验演练的印象，并且预先布置下一次实验课程的相关内容，让学生在课后时间做好预习工作，在方便教师备课的同时也能够为虚拟现实技术在实验教学中的良好运用奠定一定的基础。
（3）关注虚拟现实技术在实验教学中的应用效果
学校开设实验教学课程的主要目的在于培养学生将所学知识在实际中转化的能力。在以往的实验教学过程中，由于学校实验设备准备不足、教学特点等因素，影响了多数实验课程的正常开展，仅有的实验教学活动也只是验证性实验，通常由老师进行操作，学生在一旁观看，这对于学生动手能力和自主思考能力的锻炼十分有限。随着虚拟现实技术在实验教学活动中的引进，学校可以开展各项综合性的教学实验，借助虚拟现实技术或者使用数字仿真技术通过计算机软件模拟实验效果，可以帮助解决因实验内容繁杂或实验环境难以营造的问题。模拟所需的实验环境使得每一位学生都能够参与到实验操作当中，深化学生对于教材知识的理解，培养学生的动手操作能力，发散学生创新思维。
作为当今社会的新兴技术，虚拟现实技术在实际实验教学过程中的运用还处于初步阶段，为了避免在教学过程中因虚拟现实技术的运用导致相关问题的发生，教学人员应当依据学校自身教育状况建立其一套完善的实验结果反馈体系，每次实验教学活动结束后第一时间将实验内容和结果记录下来，实验过程中虚拟现实技术的应用状况和使用效果也应当记录备份，对产生的问题及时制定解决措施，并在下一次实验教学中给予关注，确保实验教学工作的顺利开展。
四、小结
在科学技术飞速发展的当今社会，教育界的变革已经十分显著。随着我国计算机水平的不断提升，虚拟现实技术在教学过程中的运用也更加广泛。无论是学习方式还是教学模式，虚拟现实技术的建立使得老师需要逐步提升自身对新技术环境下实验教学的认识，老师始终是建立良好教育体制的核心因素，当代教师应当加快对虚拟现实技术的熟悉进度，帮助营造开放的实验教学环境，将虚拟现实技术与实验教学理念紧密结合，推动教育事业的持续化发展。
参考文献
[1] 梁宇涛.虚拟现实技术及其在实验教学中的应用[J].实验技术与管理，2006，23（3）：81-85.
[2] 王宇飞.虚拟现实技术及其在实验教学中的应用[J].教学与管理，2005（3）：88-89.
[3] 李莉，周蕾，李俊红.虚拟现实技术在实验教学中的应用[J].福建电脑，2007（1）：17-18.
[4] 陈兴瑞.虚拟现实技术在实验教学中的应用探讨[J].曲阜师范大学学报（自然科学版），2001（4）：114-117.