【摘 要】本文以虛擬現(xiàn)實技術(shù)為研究內(nèi)容，分析了虛擬現(xiàn)實技術(shù)的概念及開放教育中的優(yōu)勢所在，闡述了虛擬現(xiàn)實技術(shù)在開放教育中的各種運用。

【關(guān)鍵詞】虛擬現(xiàn)實 開放教育 策略

一、虛擬現(xiàn)實技術(shù)

虛擬現(xiàn)實技術(shù)（Virtual Reality），簡稱VR。1965年，Sutherland在其論文中首次提出了虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的基本思想，他是由三維圖形、多傳感交互技術(shù)以及高分辨顯示技術(shù)合成的逼真虛擬的環(huán)境，此后，人類開始了對虛擬現(xiàn)實技術(shù)的系統(tǒng)研究， 美國的Jaron Lanier 在80年代初正式提出了“Virtual Reality”一詞。隨著在美國宇航局（NASA）在虛擬現(xiàn)實技術(shù)上取得的一系列令人矚目的研究成果的產(chǎn)生而引起廣泛關(guān)注。目前國際上對虛擬現(xiàn)實技術(shù)的使用應(yīng)用廣泛，尤其在科學(xué)計算技術(shù)方面，這種技術(shù)的時興，為人類的科技發(fā)展開創(chuàng)了新的研究領(lǐng)域，智能工程的應(yīng)用提供了新的工具。虛擬現(xiàn)實技術(shù)技應(yīng)用，大大的提高了對多工程數(shù)據(jù)的處理方式，尤其針對大量的抽象數(shù)據(jù)。

二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在開放教育上的運用

在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，為了能夠直觀地呈現(xiàn)，教師有時會借助一些實物、儀器、插圖等教學(xué)教輔工具來輔助教學(xué)。但對于微觀和超宏觀現(xiàn)象，卻無法用實物展示，而虛擬現(xiàn)實技術(shù)教學(xué)彌補了這種缺憾。

對開放教育而言，由于學(xué)員學(xué)習(xí)基礎(chǔ)參差不齊 ，接受能力強弱不一，又存在工學(xué)矛盾，學(xué)習(xí)缺乏連續(xù)性、系統(tǒng)性 。不少學(xué)員基本存在畏難情緒，面對稍微復(fù)雜的知識就會放棄學(xué)習(xí)，因此利用簡單易懂的途徑來化解知識的難度，這樣的方式就便于學(xué)員們接受。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)，將所要講解的知識顯現(xiàn)在學(xué)員面前，學(xué)員可以通過操作進行人機對話，極大的提高了學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣，提升了課堂效果。這種科學(xué)教育的發(fā)展得到了飛速的發(fā)展。虛擬現(xiàn)實技術(shù)運用于教學(xué)有利于突出重點、化解難點、化抽象為直觀；有利于增大課堂容量，提高課堂效率；有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)方法；有利于優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)。

因此，虛擬現(xiàn)實是指用計算機生成的一種特殊環(huán)境，人可以通過使用各種特殊裝置將自己“投射”到這個環(huán)境中，并操作、控制環(huán)境，實現(xiàn)特殊的目的，即人是這種環(huán)境的主宰，隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)成了當(dāng)今教育技術(shù)學(xué)研究的熱點，虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為一種全新意義上的教學(xué)媒體應(yīng)用于教育，將促使教育形態(tài)、環(huán)境、過程的基本要素及相互關(guān)系發(fā)生重大變化，使教學(xué)過程的教師、學(xué)生、媒體之間的關(guān)系形成新的結(jié)構(gòu)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在遠程教育中應(yīng)用有哪些優(yōu)勢，如何合理使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)達到最佳的學(xué)習(xí)效果，這些都是教育技術(shù)研究極為關(guān)注的問題。

三、虛擬現(xiàn)實在開放教育上的運用優(yōu)勢

我們把該技術(shù)應(yīng)用到開放教育中，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)為學(xué)員提供豐富的學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)材料和學(xué)習(xí)方式。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，經(jīng)歷虛擬環(huán)境，觀察關(guān)鍵性問題，大幅提高了生的理解能力和掌握能力。

節(jié)約教育成本：以前的教學(xué)模式由于各種原因的限制，致使許多教學(xué)環(huán)節(jié)都無法實施。比如涉及到購買高科技設(shè)備而產(chǎn)生的經(jīng)費問題，設(shè)備的放置問題，也就是場地 ，等等都限制了教學(xué)，而今天由于科技的發(fā)達，可以利用虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)來實現(xiàn)學(xué)生足不出戶就可以做各種實驗題，跟真實的場景并一樣的體會，這樣的新興科技，不但解決了在教學(xué)上的教學(xué)經(jīng)費，也給教學(xué)帶來了前所未有方便，同事也可以避免學(xué)生在操作不當(dāng)時而產(chǎn)生的損失，這樣的虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教學(xué)中大大節(jié)約了教學(xué)成本。

在原來的教學(xué)，學(xué)生只能通過在書本上察看到各種教學(xué)儀器設(shè)備的平面圖形，或是在現(xiàn)場觀察的教學(xué)設(shè)備的外形來獲得各種感性認識。使用這種虛擬的教學(xué)技術(shù)，我們能夠清晰的看見一個與實物一樣的三維物體，進入這個虛擬空間，就可隨時隨地地認識這些儀器設(shè)備并且可觀察到設(shè)備內(nèi)部的基本結(jié)構(gòu)，可輔教學(xué)的學(xué)習(xí)過程，增進理解能力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的效果。

目前已經(jīng)使用的如Webmax、Proteus、SimuWorks、VR-Platform、Infolytica都是常用的比較優(yōu)秀的模擬仿真軟件。細分來說，虛擬仿真主要使用在以下幾個方面：

其一，可以普及原來由于在教學(xué)中遇到很昂貴的培訓(xùn)器材，由于受價格影響而無力購買，造成的不能實現(xiàn)普及教學(xué)，很多的實驗不能做，即使購買了昂貴的培訓(xùn)器材，有的只能看著老師在操作，學(xué)生不能觸碰的的尷尬境地，現(xiàn)在有了虛擬現(xiàn)實技術(shù)，學(xué)生就可以隨意操控各種虛擬的數(shù)控系統(tǒng)，進行連接與組裝，身臨其境般的利于虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行各種實驗，大膽的想象，不會因為操作不當(dāng)而擔(dān)心對器材曹成損失，也不會擔(dān)心重復(fù)的操作帶來的對器材的消耗，更不用擔(dān)心某些真實的實驗如操作不當(dāng)就會對人身造成危險，實現(xiàn)了試驗后的所帶來的危險限制，它具有絕對的安全性，不會因操作失誤而造成人身事故。

這種技術(shù)可以打破時間以及空間的限制。

這種虛擬現(xiàn)實技術(shù)建立起來的虛擬實訓(xùn)基地，以根據(jù)隨時生成新的設(shè)備。虛擬現(xiàn)實教學(xué)的實踐性和創(chuàng)造性為學(xué)生提供了一個自主交流和直觀的學(xué)習(xí)環(huán)境， 并為教學(xué)的創(chuàng)新提供了新的平臺，豐富了教學(xué)的實踐形式和多樣性。

如數(shù)控加工教學(xué)中，仿真系統(tǒng)既能單機系統(tǒng)獨立運行，又能實現(xiàn)在線運行。獨立運行時其設(shè)施只需一臺計算機，加工過程的模擬操作通過顯示設(shè)備被展現(xiàn)出來，而零件切削過程三維動畫進行演示。在線運行時，教學(xué)系統(tǒng)將與實際機床連接，由硬件實現(xiàn)真正的零件切削過程，。

基于web的虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以實現(xiàn)遠程教育培訓(xùn)，這種技術(shù)不僅在局域網(wǎng)上具有雙向互動的教學(xué)學(xué)習(xí)功能，并可以實現(xiàn)答卷保存、自動評分、成績查詢和分析等功能，輕松實現(xiàn)無紙化的考核與測評。

在未來科技的不斷發(fā)展中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)將以其自身強大的教學(xué)優(yōu)勢和潛力，會逐漸受到各行業(yè)工作者的重視和青睞，并最終在未來的教育事業(yè)得到廣泛應(yīng)用并發(fā)揮其重要作用。

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