VR技術及其在高校教學中的應用

石磊

摘 要 隨著目前科學技術的水平不斷的提升，各種新興技術也不斷涌現。VR技術作為人類未來發展的重要技術，對與我們認識世界、感受世界能夠產生更加強烈的體驗。VR技術又被稱為虛擬現實技術。即通過人機交互技術幫助人們創造了可以互動的虛擬世界。本文在針對VR技術在高校教學過程中的應用進行詳細的研究，從而為VR技術進入大學校園提供了可能。

【關鍵詞】VR技術 虛擬現實 高校教學

隨著我國大多數高校辦學規模的不斷增多，各個大學都開始實行多校區的模式。盡管多校區模式能夠保證高校的辦學質量和辦學條件，但是由于地理位置過于分散，給大學生上課造成了很大程度的困擾。所以對于課堂教學效率和教學效果都會造成嚴重的影響。在這樣的情況下，可以利用VR技術來幫助同學們在自己的校區來進行同步上可，并且更加生動形象的來表現課堂教學內容，進一步營造跟隨技術發展的教學環境和實驗環境。促進學生能夠養成自我把握知識、提高學習技能的習慣，最終實現教學質量的提升。

1 基于VR技術網絡系統的實驗平臺搭建

1.1 傳統的網絡系統集成平臺教學方法

隨著網絡技術的快速發展，網絡集成技術在高校教學中的應用也不短的深入。尤其是對于計算機科學和技術的專業來說，通過設置網絡系統集成平臺能夠幫助學生更好的學好這門課程。在傳統的網絡集成平臺中有很多的實驗內容，包括網線制作實驗、局域網連接實驗、WLAN連接實驗還有網絡測試實驗。但是這些網絡實驗都比較簡單，而且投資少，占地較少?？梢哉f每個大學都有這樣的勢力來搭建網絡系統集成平臺。但是如果實驗涉及到三層交換機、路由器等成本較高的實驗項目時，對于校區分散以及實力較小的學校來說就無法充分的滿足教學條件。所以傳統的網絡系統集成平臺具有較大的限制條件，很容易影響教學的效果。

1.2 基于VR技術的網絡系統集成實驗平臺

由于VR技術的出現于應用，能夠充分的解決傳統網絡系統集成平臺存在的問題與不足。通過VR技術，能夠在實驗過程中模擬高檔交換機、路由器等成本高昂的教學設備，并且還能夠實現仿真網絡測試儀等，不僅節約了成本，而且能夠大大增強教學效果?；赩R技術的網絡系統集成實驗平臺采用B/S架構，從而適應不同校區學生的遠程需求。并且還可以不分時間地點，隨時進行開放式的實驗。在基于VR技術的網絡系統集成實驗平臺系統界面設計中，采用ASP網頁設計技術，保證了系統界面的整潔大方。實驗項目選擇模塊設計能夠根據學生的不同層次來實現網絡模擬實驗，包括網絡拓撲結構設計、結構化布線、網絡互聯、WLAN劃分等。利用先進的VR技術，不僅能夠讓學生產生身臨其境之感，而且還能夠增加實驗的真實性，保證學生獲得良好的實驗效果，并且還可以同時完成不同場景的網絡邏輯設計與物理設計。

在仿真測試的過程中，同學可以通過模擬真實實驗儀器來進行實驗，通過VR技術的模擬儀器功能，從而測試各種可能會遇到的問題和方法，這樣的模擬測試能夠有效的提高學生操作性，進一步幫助學生掌握貴重儀器的使用方法以及故障處理方法，從而不斷的增強學生的動手操作能力和學習能力。通過對于實驗結果的及時反饋，能夠有效的幫助學生完成實習報告，并且將各項實驗成績進行及時的反饋，幫助學生有效的掌握自身的不足。

2 VR技術系統集成的關鍵技術應用

2.1 VR技術的主要特點

對于VR技術來說，最主要的特點就是沉浸感。VR技術能夠通過將人類的視覺、聽覺和心理等方面進行數據采集和分析，進一步利用計算機來構建三維立體圖像，體驗者在帶上VR技術顯示器頭盔和數據交互手套之后，就能夠讓自己置身于虛擬的環境之中，并且完全的融入到虛擬環境中，在這昂的情況下，使用者能夠與虛擬環境產生一定的交互體驗，進一步產生身臨其境之感。在虛擬環境中的各種圖像也能夠隨著使用人員的移動來發生變化。同時根據聽覺的轉變來模仿三維立體的空間，讓使用人員產生一種逼真的感覺。VR技術還具有交互性的特點，通過人機交互的方式，使用人員拜托了電腦鍵盤、鼠標等傳統的交互方式，也拜托了這種功能方面的限制。通過可移動的頭盔顯示屏、數據交互手套等先進的交互傳感設備，能夠保證計算機實時捕捉使用人員的肢體動作、身體反應，從而進一步增強虛擬環境的沉浸感。VR技術還能夠幫助使用人員產生聽覺、觸覺、視覺等多種感官體驗，所以在使用的過程中也能夠產生多感知的特點。

2.2 VR技術集成實驗的關鍵技術

在系統開發的過程中，首先應該具備仿真技術和多媒體技術，并且保證兩種技術達到有機結合，從而給使用人員提供交互感、沉浸感。并且還需要借助ActiveX技術來幫助仿真儀器與多媒體技術進行融合，從而完成實時模擬操作。并且還要根據組件設計的原則，針對常用的設備和儀器進行簡化，通過VB組件來控制虛擬儀器，為使用者提供更加方便的操作。在VR技術集成實驗中，一定要明確實驗原理、實驗目的、實驗內容等，從而豐富實驗場景、實驗儀器、實驗過程。充分的調動多媒體技術的文本、圖像、動畫、視頻、音頻等多種素材，保證VR技術集成系統符合實驗人員的感官體驗，更好的展現虛擬內容。通過VR技術能夠幫助使用者創建豐富的場景，擺脫傳統課堂的枯燥。通過構建與知識相適應的具體環境，能夠增強對于學生的吸引能力，保證大學課堂教學的效率，提高學生的專業水平，而且還能夠將傳統課堂教學中無法闡述清楚的知識通過VR技術來得到全面的提升，保證傳統課堂的真情實感。

3 結論

隨著社會的不斷發展與進步，各種先進的技術也被不斷的引入到課堂教學之中。高校教學引入VR技術，不僅能夠改善高校課堂教學環境，而且還能夠增強高校課堂的綜合實力，滿足高校擴招的需要。通過VR技術的應用，也能夠進一步緩解高校課堂實驗設備不足的問題，盡可能的提高實驗教學對學生創新能力和實踐操作能力的培養，通過借助網上虛擬實驗系統來開展各項試驗，也能夠進一步開闊學生的視野，幫助他們樹立更高的學習理念和學習效果。

參考文獻

[1]王珊.VR技術在高校財會實驗教學中的應用研究[J].山西電子技術，2017（03）：69-71.

[2]郭勇陳，賈佳麗，王皎琳，周德群.VR技術在高校經管類實驗教學中的應用研究[J].實驗室科學，2016，19（02）：70-75.

作者單位

中原工學院 河南省鄭州市 450000