淺談VR虛擬現實技術在初中計算機教學中的應用

摘 要：VR虛擬現實技術借助各項信息的綜合，利用三維立體空間的搭建，增添了教學的有效性與趣味性。介紹了VR虛擬現實技術，從創設課堂環境、設計教學課件以及進行實驗操作等方面，分析其在計算機教學中的具體應用，以供借鑒。

關鍵詞：計算機教學；VR虛擬現實技術；創設環境；教學課件；實驗操作

初中計算機教學以增強學生基礎知識儲備、提高實踐操作技能為教學核心目標，而VR虛擬現實技術的應用使計算機教學由固態轉變為動態，創新教學方法，增添了教學效果的靈活性，有助于促進學生的多方面發展。

一、VR虛擬現實技術的基本介紹

VR虛擬現實技術以計算機技術為基礎，綜合了圖像處理、多媒體技術方法、人工智能和人體行為學等多種技術方法。教師可結合實際情況需要，通過VR虛擬現實技術營造出三維立體空間，為教學發揮輔助作用[1]。

二、VR虛擬現實技術在初中計算機教學中的具體應用

（一）創設虛擬現實課堂環境

在初中計算機教學中，以往教師單憑口述進行理論知識的講解，而具體操作則通過電子屏幕或聯機來為學生展示，但往往難以使學生形成有效記憶，導致教學效果存在嚴重的遲滯性問題。借助VR虛擬現實技術的應用，可以使學生更加直觀全面地感知到知識的整體特征，借助三維成像進行立體展示，使學生的視野完全沉浸在教師所營造的課堂氛圍中，充分融入教學環境，獲得更加清晰真切的感官體驗，增添了課堂教學的靈活性與趣味性。以“計算機的過去、現在和未來”一課為例，此節課的內容主要是為了引導學生加強對計算機的了解，掌握計算機經不同年代與不同元件更替的發展趨勢與特點，從而使學生對計算機技術形成更加系統全面的認識。借助VR虛擬現實技術，可以將學生帶入歷史隧道中，作為觀光客進行計算機歷史的溫習。首先帶學生步入1946年，在美國賓夕法尼亞大學認識世界上第一臺電子計算機“埃尼阿克”，其中采用電子管作為主要電路元件；接著步入1957年，認識到以晶體管為制作材料的世界上第二代電子計算機，了解到程序設計語言的出現；然后進入1964年，此時的電子計算機采用集成電路制作，并且種類開始呈現多樣化趨勢，運算速度大大加快；最后進入到1967年，見證了以大規模和超大規模集成電路為代表的第四代電子計算機的發明等。通過VR虛擬現實技術，使得學生不再作為知識的旁觀者，而是成為歷史的見證者，真正深入領會計算機的發展趨勢及所應用元件的基本特點，使教學效果得以深化。

（二）進行教學課件設計

現如今大部分中學的計算機教學都是通過教學課件與教師口述的形式完成，雖然以PPT形式呈現出的教學課件中可以運用到圖片、音樂、視頻等各種元素，但往往文字所占比重仍然較大，學生在閱讀大量文字時難免會覺得枯燥。但應用VR虛擬現實技術必然要求教師在課前對課件進行精心細致的設計，其效果能夠直觀地為教師所呈現，更能夠加強教師對教學效果的感知、預判與把握，也能夠及時發現不足或缺陷進行彌補改進。同時，將原有PPT中靜止的文字與圖片利用三維交互的形式使其呈現出動態的視覺效果，大大拉近了學生與知識的交互程度，在有效輸出的基礎上獲得及時反饋，使得教學內容得以深化，使學生更加全面地掌握。以“制作多媒體作品”一課為例，教師可借助VR虛擬現實技術為學生展示演示文稿的創建、保存、編輯與美化，將文本框、圖片、聲音、藝術字、鏈接等插入幻燈片時的操作步驟詳細展現在學生眼前，使學生更加清晰地了解到每一個知識點的操作手法，也可以根據自身能力來控制學習速度，對于未掌握的知識點可以反復溫習，最終得以系統掌握。學生擁有了更加主動的學習選擇權，充分尊重了學生的主體地位與主觀能動性，也使得學生的興趣得以激發、學習專注度得以提升，有效提高教學效果。

（三）輔助計算機實驗操作

虛擬現實技術可以創造出虛擬的機房實驗系統，模擬機房的環境、做實驗的儀器設備、實驗對象以及測試、自評等實驗資源[2]。通過將真實的機房場景還原，滿足教學需要，也使得相關設備與資源成本得到了大幅度節約，為教學提供了極大的便捷。以“計算機的系統組成”一課為例，可利用VR虛擬現實技術將主板結構、CPU性能、內存條狀態以及各種輸入輸出設備進行全面系統的展示，取代以往利用真機操作的方法，減少對計算機系統造成的不利影響，也使得學生更加直觀清晰地觀察到計算機系統的構造與特點。同時當進行網絡設計實驗時，也可以將抽象的網絡搭建以直觀具象的形式展現在學生眼前，模擬還原出真實的網絡環境，給予學生自主進行網絡設計的權利，降低了教學設備使用與維修的成本消耗，也為操作增添了安全保障，深化學生對知識的理解效果。

總而言之，VR虛擬現實技術在計算機教學中的應用使得教學效果得到顯著提高，但同時也對教師的計算機能力有著更高的要求，還需要具備充足的軟件與硬件條件作為實施基礎。教師應做好充分的教學準備工作，在實踐中不斷積累經驗、加強練習，使教學質量得到切實提高。

參考文獻：

[1]周曉婷.VR虛擬現實技術在初中計算機教學中的應用[J].西部素質教育，2017，3（6）：287.

[2]徐新新.虛擬現實技術VR在計算機教學中的應用[J].信息與電腦，2016（21）：254-256.

作者簡介：旦正才旦，1979年1月，男，青海貴南人，本科，中學二級教師，初中計算機教學。