基于VR技術的多媒體教學系統實驗研究

陳元章 盧海軍

[摘 要] 隨著經濟的迅猛發展，計算機被廣泛應用，在這一前提下，VR技術應運而生。該技術的廣泛應用，使人與計算機之間產生溝通與交互，在虛擬的環境中使人的聽覺、視覺及觸覺等有身臨其境的感受。而這一交互過程的實現能夠幫助人們理解許多未知的知識，這就為VR技術應用于實驗教學提供了有效的途徑。重點分析了VR技術在實驗教學系統中的應用現狀、應用類型及應用意義，以期對VR技術在實驗教學系統中的應用有一個深入的了解。

[關 鍵 詞] VR技術；多媒體；實驗教學；系統研究

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）04-0114-01

虛擬現實技術因為其自身所具有的特點，能夠在現實環境中通過多媒體實現虛擬體驗，給人以身臨其境的感受。這一特性使它在多媒體實驗教學系統中的應用成為可能。我們知道，在實際的教育中，實驗在理工科中占有十分重要的地位，但有時因為學校經費、學習場地等各方面條件的限制，使參照模型等都無法十分逼真地還原現實，因此學習者也就無法從中真切地感受到實驗的效果。而VR技術在實驗教學中的應用很好地解決了這一問題。本文試從VR技術在實驗教學系統中的應用現狀、應用類型及應用意義這三個方面來闡述VR技術在實驗教學系統中的應用。

一、VR技術在實驗教學系統中的應用現狀

現實生活中，舊有的學習模式及學習場景主要以講授為主，這樣學習者的知識是間接獲得的，沒有直接的感受，VR技術在實驗教學中的應用解決了這一問題。但值得注意的是，VR技術在實驗教學中的應用尚處于起步階段，還有許多方面有待完善。

在虛擬學習場景中，VR技術的不成熟，使這方面的研究只能停留在符號性的交流層面，VR技術還有很大的提升空間。

但總的來說，VR技術在實驗教學中的應用是大勢所趨，在其應用的過程中勢必會經歷一個從諸多問題到不斷完善的過程，故其應用前景很廣。比如，在仿真虛擬化學校方面，中山大學建立了自己的虛擬化學校，這起到一個很好的示范作用。除此之外，在虛擬實驗室方面，華中科技大學開發了互動型數字邏輯虛擬實驗教學平臺，這奠定了開發虛擬實驗室的基礎，也起到了很好的示范作用。

二、VR技術在實驗教學系統中的應用類型

VR技術在實驗教學系統中的應用類型，主要包括漫游型、展示型、過程型、操作型、游戲型共五大類型。

漫游型屬于一種瀏覽方式，這種瀏覽方式針對虛擬場景。在實際的實驗教學系統應用中，學習者可以通過VR技術體驗虛擬場景，在實際的體驗中獲得真實的自我感受。如虛擬儀器模塊裝配體現了應用的漫游型。

展示型可以利用VR技術對學習對象加以展示，展示的可以是實物也可以是虛擬物，實現了實驗教學系統的跨越式發展，由原來的文字及圖片展示發展為三維式展示，比如，分子結構的球棍模型便可以利用VR技術對分子結構加以展現。

過程型的應用是針對實驗教學系統中的過程性知識來說的，學習者總會遇到某些需要了解順序的知識，這時VR技術便派上了用場，它能使學習者反復練習，了解知識的來龍去脈及先后順序。如生物教學領域，需要觀察植物的開花過程及研究生物的性行為，這些都必須關注過程，而VR技術能夠幫助學習者在這一過程中反復學習。

操作型應用則是相對于操作性知識來講的。在實驗教學系統中動手操作很重要，比如對重型吊車的操作，學習者可以通過VR技術對重型吊車加以操作，避免了教學中理論與實踐脫節的問題。

游戲型即把需要學習的知識通過VR技術變為游戲的形式，在趣味中逐一突破知識點。

三、VR技術在實驗教學系統中的應用意義

VR技術在實驗教學系統中的應用是科技進步的必然結果，其意義重大。

首先，VR技術在實驗教學系統中的應用實現了計算機技術與實驗教學之間的有機結合。在計算機科學日益發展的今天，人們越發離不開計算機所提供的便利，而將這些便利條件應用到實際的教學與科研中是許多專家學者共同的目標。而VR技術在實驗教學系統中的應用正是計算機技術應用到教學領域的典范事例，它實現了計算機技術與實驗教學的融合，使二者互相影響、互相進步，推動我國教育科學事業的發展。

其次，VR技術在實驗教學系統中的應用促進了我國的教育體制改革。新興事物運用于教育領域，勢必會對教學系統中的教學方式與方法及教學模式、教學內容等產生影響。因此，VR技術在教學中的應用也引起教學模式等諸多方面的變化，進而促進我國教育體制的變革，因此其應用意義十分重大。

綜上所述，本文分析了VR技術在實驗教學系統中的應用現狀、應用類型及應用意義這三大方面。在實際的應用中，我們應該承認其處在起步階段的事實，同時，對其發展前景持積極樂觀的態度。應用類型主要包括漫游型、展示型、過程型、操作型、游戲型共五大類型。通過這五大類型，實現了VR技術在實驗教學系統中的應用。VR技術促進了計算機技術與實驗教學之間的有機結合以及我國的教育體制改革，具有重大的應用意義。

參考文獻：

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