VR技術在中職計算機教學中的應用

黃廣萍

[摘? ? ? ? ? ?要]? 隨著信息化時代的到來，計算機教學形式隨著新興技術的發(fā)展而變化，虛擬現實技術作為一種提高人類感官能力的計算機技術，將其引入計算機課程中，將會引起計算機專業(yè)教育形式的革新。計算機學科是理論與實踐相結合的一門學科，在中職教育過程中，計算機課程需要學生與教師相互配合，共同達到教學目標，并且從學生角度剖析計算機相關理論的實踐方法，根據學生自主性選擇教學模塊的實驗方法，在中職計算機教學過程中的作用不可忽略。

[關? ? 鍵? ?詞]? 計算機教學;虛擬現實技術;實驗室教學

[中圖分類號]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2021）13-0216-02

VR技術即虛擬現實技術，是一種能夠創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機仿真技術。VR技術應用到教育教學中符合當下的社會發(fā)展需求，傳統的教學模式在VR技術的幫助下，為教育發(fā)展提供了新鮮的活力，為教育教學創(chuàng)造了良好的環(huán)境。VR技術作為一種新興的教學應用技術，融合了裸眼3D技術，將人機交互代入教學過程中，由計算機產生仿真場景和視覺表達圖像、視頻，讓學生身臨其境。教師在教學過程中需要重視學生的參與感和實踐能力，計算機學科重視學生實踐能力的表達。中職計算機課程中需要多種設備和媒體進行協同作用，但是當前的教學設備滿足不了學生畢業(yè)后接觸實際工作的實踐內容。

一、VR技術概述

虛擬現實技術是20世紀以來發(fā)展得較為迅猛的計算機應用技術之一，其中涵蓋計算機控制、電子信息技術、計算機網絡、仿真技術等領域。虛擬現實設備制作過程中需要非常精密的儀器，因此相對其他教學設備來說比較昂貴、易損耗，并且虛擬現實設備的運行與測試相對于其他類型設備比較簡單，在應用上相對容易，學生比較容易沉浸其中。虛擬現實技術需要結合傳感器設備進行信息通信，因而虛擬現實技術具有互動式、沉浸式、感知性等特征，設備將三維立體場景投影在一定角度的視覺區(qū)域，讓使用者身臨其境，在計算機設備創(chuàng)造的虛擬環(huán)境中進行行動交互，從視覺、聽覺和觸覺三個層面影響使用者的體驗感。虛擬現實技術被認為是一種技術中的藝術，具有多種特點，如多感知性、聽覺感知、觸覺感知、運動感知，甚至包括味覺、嗅覺等。虛擬現實技術早在20世紀60年代就已經產生，但由于計算機技術限制，直到80年代才逐漸進入人們的視線，目前作為一種熱門的技術被廣泛應用于各個領域。2018年世界杯首次引進了VR技術，可讓球迷們身臨其境地觀看比賽。VR技術確保了球員的每一個動作都能精準地回放，從而幫助觀眾可能在幾秒內得知裁判是否錯判，同時360°的全景體驗，VR觀眾可以從任何一個角度來觀看比賽。隨著VR的技術成熟，體育、電商、旅游、教育等都是VR技術未來大有所為的主戰(zhàn)場。同樣在教育領域，VR技術進入課堂將會是未來課堂的發(fā)展趨勢。

二、中職計算機教學現狀

在中職院校中調研發(fā)現，計算機課程的教學實踐活動比理論課程要多，中職計算機的教學內容中明確了教學實踐活動的重要性。但是在計算機專業(yè)基礎課程教學過程中，教師只是通過傳統的媒體和教學工具進行課程教學，有些計算機課程無法使用實物進行教學。學生需要通過教師的實踐內容展示理解教學內容，某些課程需要學生掌握理論知識后進一步學習和探究理論原理，此類課程往往缺乏實踐活動環(huán)節(jié)和實驗環(huán)節(jié)，這讓部分學生在理論學習過程中缺乏興趣，認為計算機學科學習都非?？菰?，對于考試等考核形式并不認可，這種傳統計算機專業(yè)學科教學模式勢必會被社會所淘汰。純理論知識的教授缺乏實踐教學活動，會讓學生與教師同步脫節(jié)社會需求，走向社會后，學生還需要進行相應培訓才可以勝任工作崗位，這會導致教學成果大打折扣。計算機專業(yè)基礎課程例如計算機組成原理、計算機應用技術、計算機網絡技術、通信技術、高級編程語言程序設計等課程，從教師角度來看是非常重要的基礎課程，但是大部分中職學生相關理論知識掌握得并不好，并且實驗等實踐操作環(huán)節(jié)表現并不優(yōu)秀，這也是教學過程中缺少理論與實踐相結合所導致的不良教學成果。中職計算機專業(yè)課程的學生大多數對專業(yè)課程有所抵觸，原因在于教師無法與學生進行良好的互動，學生無法在課程中獲得參與感，學生的動手實踐能力亟須提高。此外，在中職院校中學習計算機專業(yè)課程的學生普遍認為，在畢業(yè)后社會就業(yè)過程中，應用的能力水平高于理論水平，這體現了中職院校培養(yǎng)目標與教學成果之間的不一致問題，計算機應用類人才的缺失，需要中職院校計算機學科教師將現代社會實踐人才的培養(yǎng)作為當前教育目標的重點。

三、VR技術在中職計算機教學中的應用

（一）課件制作

中職計算機教學過程中，課件制作是非常主要的一種虛擬現實技術應用方式。計算機教學過程中，實踐性非常強，在教師制作課件的過程中，可以讓學生參與課件制作，讓學生利用虛擬現實仿真工具實現一系列的計算機應用技術和軟件功能[1]。例如在教學計算機組成相關知識的過程中，可以讓學生參與制作課件，讓學生親自操作計算機模擬機器的制作，用動畫形式制作計算機組成的過程，能夠讓學生接觸到計算機各個元件的位置和功能組成，從點到線，從線到面，從面到體，一步步從微觀到宏觀，這會讓學生更加直觀地感受計算機這種實物，并不會覺得計算機是個冰冷的工具。通過課件制作，還可以讓學生理解計算機網絡的相關知識。可以通過讓學生制作二維以及三維的計算機網絡架構，讓不同元件有些被隱藏、有些無標識，讓學生主動去學習某個節(jié)點應該如何連接，每個設備應該以什么形狀的網絡進行架構設計，這能提高學生學習的積極性和主動性，在學生學習的過程中能夠體會到計算機網絡的多樣化設計方式以及部署原理。在信息安全課程教學過程中，網絡安全原理無法通過實物進行展示，因此學生可以通過體驗網絡攻防虛擬現實技術，對網絡安全原理進行深刻理解，如何利用安全算法的設計將網絡安全級別加以提高，都需要學生在課余時間進行思考，這樣可以加強學生的實踐操作能力，培養(yǎng)安全意識。

（二）虛擬實驗室教學

虛擬現實技術對計算機實驗教學中最大的作用便是可以直接模擬出一個虛擬的機房。利用VR技術，學生也一樣可以在電腦上安裝自己的操作系統。在學習數字電路實驗教學課程時，VR技術創(chuàng)造出虛擬的電路設計，學生可以重復嘗試，即便出現了問題和錯誤，也不用擔心資源的損失浪費[2]。在學習網絡設計時，VR技術也同樣可以發(fā)揮重要的作用。通過VR技術進行實驗，不僅可以減輕教師的負擔，給學生真實的感受，還可以縮短實驗時間，減少資源浪費。但教師也不能就此依賴VR技術的便利，還是要視情況而定，在真實操作的時候要親自動手實踐，虛實結合，達到實驗的效果。通過虛擬現實技術構建虛擬實驗室，對于中職計算機教師來說是非常有利的，虛擬實驗室能夠讓學生無限試錯，在教學實踐環(huán)節(jié)中學生總是因為害怕錯誤而不敢進行動手嘗試，這對于教育者來說是比較明顯的缺陷。虛擬實驗室能夠讓學生不知不覺地沉浸其中，對于對錯的關注程度有所下降，當學生做對一道題目是通過自己不懈的努力完成時，學生自身的自信感和自豪感也會增強，學生對于學習計算機課程的信心也會大幅增加。并且計算機課程的實踐內容可以拓展和豐富，從理論課堂遷移到實踐活動環(huán)節(jié)，虛擬實驗室的作用是非常明顯的，雖然虛擬現實設備造價較高，但是能夠增強教學效果，增強學生參與課程的體驗感，這對于教師來說是非常有利的。虛擬實驗室教學模式逐漸成為中職院校計算機實踐課程的主流方向，虛擬實驗室還能夠降低計算機設備的維護成本，對信息化硬件、軟件并不完善的中職院校來說，是比較劃算的教學設備體系。

（三）課程教學資源拓展

在中職院校計算機課程教授過程中，課程教學資源的限制會讓課程的開展過程充滿艱辛。計算機教學資源多種多樣，基于“互聯網+”的大數據時代，需要進行資源整合，進一步提升各種資源優(yōu)勢，向學生提供更具實用性、更具自主操作性的學習內容，從而更加突出信息化時代的教育理念。VR技術可以將現有的教學課件虛擬化、動畫虛擬化、微課虛擬化、影視資源虛擬化等，彰顯了各類教學資源的特色，融合資源的優(yōu)勢，讓教與學不受時間、空間的限制，教學場景更加形象逼真，作為一股新的力量革新傳統信息手段，彌補傳統教學的不足之處[3]。

隨著虛擬現實技術的不斷更新和發(fā)展，中職院校的計算機課程資源也會隨著信息的更新不斷更新，網絡資源的大數據時代已經來臨。虛擬現實設備的多種特性決定了其對軟硬件信息資源的需求是旺盛的，不同版本的硬件設備能夠影響VR技術的不斷發(fā)展與落地，軟件資源的更新換代也能夠提高虛擬現實技術的發(fā)展?jié)摿?。課程教學資源的拓展需要教育工作者與學生協同合作，有些學生通過一些信息化工具搜集到的課程資源與發(fā)展方向對教師來說是大有助益的。通過計算機網絡與虛擬現實技術可以呈現出課程教學資源數據庫的擴充趨勢，對接企業(yè)產業(yè)化孵化器，產學結合的模式會將虛擬現實技術在中職計算機課堂中的應用推向頂峰。隨著大數據時代的來臨，虛擬現實技術所帶來的數據中有大部分都能夠應用在中職計算機課程教學過程中，應用前景不可估量。

總之，虛擬現實技術作為一種提高人類感官能力的計算機技術，將其引入計算機課程中，將會引起計算機專業(yè)教育形式的革新。計算機學科是理論與實踐相結合的一門學科，在中職教育過程中，計算機課程需要學生與教師相互配合，共同達成教學目標。計算機教學過程中，實踐性非常強，在教師制作課件的過程中，可以讓學生參與課件制作，讓學生利用虛擬現實仿真工具實現一系列的計算機應用技術和軟件功能。虛擬實驗室教學模式逐漸成為中職院校計算機實踐課程的主流方向，降低計算機設備的維護成本，是中職院校比較劃算的教學設備體系。隨著虛擬現實技術的不斷更新和發(fā)展，中職院校的計算機課程資源也會隨著信息的更新不斷更新。

參考文獻：

[1]林晨.VR技術在中職計算機教學中的應用[J].計算機產品與流通，2019（3）：209.

[2]吳永聰.淺談虛擬現實技術在中職計算機基礎教學中應用的必要性[J].廣東職業(yè)技術教育與研究，2019（4）：125-128.

[3]艾顯銘.桌面虛擬化技術在中職學校計算機實訓教學中的應用[J].計算機產品與流通，2018（1）：186.

編輯 馬燕萍