張文彬

一、虛擬現(xiàn)實（VR）技術(shù)概述

虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality，VR）技術(shù)是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統(tǒng)，它利用計算機生成一種模擬環(huán)境，是一種多源信息融合、交互式的三維動態(tài)視景和實體行為的系統(tǒng)仿真，使用戶沉浸到該環(huán)境中。

VR 技術(shù)有三大特點：沉浸性、交互性和構(gòu)想性。沉浸性，指在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)提供的虛擬環(huán)境中，讓體驗者有“看得見、聽得到、摸得著、聞得出”的真實感受；交互性，指體驗者用在日常生活中的方式與虛擬場景中的人或物進行各種交流，產(chǎn)生真實的互動體會；構(gòu)想性，指體驗者能在虛擬的環(huán)境中獲取新的知識和經(jīng)驗，形成感性或理性的認識，從而產(chǎn)生新的思想和行動，有效提高思考和行動能力。

近幾年，科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實在教育特別是職業(yè)教育中得到飛躍式發(fā)展，它營造了“自主學(xué)習(xí)”的環(huán)境，由傳統(tǒng)的“以教促學(xué)”的學(xué)習(xí)方式代之為學(xué)習(xí)者通過自身與信息環(huán)境的相互作用來得到知識、技能的新型學(xué)習(xí)方式。因此，把 VR 技術(shù)引入課堂教學(xué)是未來課堂的大勢所趨。

二、中職課程《計算機組裝與維護》的教學(xué)現(xiàn)狀

（1）實訓(xùn)設(shè)施設(shè)備陳舊，硬件更新?lián)Q代慢。由于教育資源、教學(xué)經(jīng)費的短缺，造成實訓(xùn)設(shè)備難以更新或者更新速度比較慢。目前許多中職學(xué)校為了保證資源利用率及降低硬件損壞率，提供給學(xué)生進行拆裝的設(shè)備基本上是淘汰甚至報廢了的計

算機。

（2）操作容易失誤，導(dǎo)致軟硬件損壞。由于個體學(xué)習(xí)理解的差異，學(xué)生在實訓(xùn)過程中難免會操作失誤，導(dǎo)致軟硬件設(shè)施的損壞，造成不必要的損失，增加實訓(xùn)費用的開支。

（3）傳統(tǒng)教學(xué)方法效率低，影響學(xué)習(xí)效果。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方法基本上以教師講授為主，學(xué)生被動地接受，缺乏師生、生生之間的互動，學(xué)生往往很難對教學(xué)內(nèi)容理解得透徹。另一方面，一些帶有破壞性的實踐操作，教師只能以文字描述，無法操作演示，更不可能讓學(xué)生參與操作，不能很好地發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

（4）缺少有效的信息化手段，實用的教學(xué)資源匱乏。目前該門課程教學(xué)手段比較單一，沒有很好地利用多媒體硬件設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將教學(xué)資源、錄播系統(tǒng)、虛擬仿真等信息化手段與教學(xué)有機結(jié)合。同時，教學(xué)資源也比較缺乏，很多老師只會簡單地把圖片和文字放在一起做成課件，沒有互動，學(xué)生不感興趣。

三、VR技術(shù)在《計算機組裝與維護》教學(xué)實訓(xùn)中的應(yīng)用

《計算機組裝與維護》課程教學(xué)現(xiàn)狀要想得到改變，關(guān)鍵在于轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教育觀念，借助新技術(shù)改革，開創(chuàng)新的教育教學(xué)環(huán)境。虛擬仿真技術(shù)能創(chuàng)建與真實計算機操作相同的環(huán)境，學(xué)生可以真實模擬各種計算機操作而不必擔(dān)心會對計算機造成損壞，從而讓學(xué)生放手操作，解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的困擾。因此，將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于《計算機組裝與維護》課程實踐中，讓師生有一個全新體驗，對于提高學(xué)生實踐動手能力、增強教學(xué)效果具有重要的現(xiàn)實意義。

（1）輔助課堂教學(xué)，讓學(xué)生身臨其境

《計算機組裝與維護》課程的教學(xué)具有很強的實踐性，僅僅依靠課堂上教師師的知識講解是很難理解的，學(xué)生往往需要花費大量的時間把書本上的內(nèi)容轉(zhuǎn)換成實際的計算機操作，在這個過程中，很多學(xué)生會覺得書本知識太過于枯燥，難以理解而導(dǎo)致實際動手操作時困難重重，但是如果把虛擬現(xiàn)實技術(shù)引入到課堂教學(xué)中就可以很好地解決這一難題。

例如，學(xué)生在學(xué)習(xí)計算機的結(jié)構(gòu)和組裝時，需要掌握電腦的組成部分有哪些，如何將它們組裝在一起，組裝的順序是怎樣的，雖然教材上有圖文并茂的詳細描述，但只是依靠書本上的圖片和文字很難讓學(xué)生直觀地了解計算機各部件之間的關(guān)系，學(xué)生只能靠自己的想象，理解起來有偏差是不可避免的。一種比較傳統(tǒng)的方法就是教師在講臺上把計算機拆給學(xué)生看，然后拿著每一部件一一進行講解，顯然這種教學(xué)方法會比書本上描述得更直觀，讓學(xué)生更加容易接受，但是也有它的局限性，老師在臺上演示時后面的學(xué)生很難看清楚，同時也不能滿足所有學(xué)生都能到臺上去操作。為了解決這個問題，可以虛實結(jié)合，老師在示范電腦拆裝的同時，利用 VR 技術(shù)，把虛擬的計算機實物完整地展現(xiàn)在學(xué)生的面前，學(xué)生可以在虛擬的環(huán)境中看清楚每一個部件的形狀、大小和位置，使學(xué)生產(chǎn)生一種身臨其境的感覺，給學(xué)生更好的真實體驗。

（2）輔助實訓(xùn)教學(xué)，虛實結(jié)合提高學(xué)生動手能力

虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以創(chuàng)造出虛擬的機房實驗系統(tǒng)，生成適用于本課程的計算機硬件設(shè)備、實訓(xùn)環(huán)境、實訓(xùn)對象以及各種實訓(xùn)資源信息等。這樣，不僅可以節(jié)約大量的設(shè)備費用與資源消耗，而且能夠讓學(xué)生學(xué)到最新的硬件知識。

例如，在系統(tǒng)安裝與調(diào)試的實訓(xùn)教學(xué)課上，運用 VR 技術(shù)，可以創(chuàng)建一個虛擬的計算機，這種虛擬計算機有自己的主板、CPU、儲存器、機箱和顯示器等部件，可以安裝不同類型的操作系統(tǒng)。在進行計算機操作系統(tǒng)的安裝與調(diào)試的實驗中，可以用虛擬計算機代替真機操作，避免使用真機反復(fù)進行實訓(xùn)時對系統(tǒng)產(chǎn)生影響。

同時，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)創(chuàng)造的虛擬機房與設(shè)備，可以對不可拆卸的原器件進行實驗，觀察不可見的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生獲得更直觀的感受和真實的體驗，學(xué)生也能更加深入地了解計算機。當然，只是依靠虛擬實訓(xùn)教學(xué)是不夠的，學(xué)到的知識一定要運用于實踐中，因此在實訓(xùn)教學(xué)過程中，教師應(yīng)結(jié)合實際情況，合理分配教學(xué)內(nèi)容，有目的地安排一些實際動手實驗，做到“虛實結(jié)合”，使學(xué)生能及時發(fā)現(xiàn)自己的問題，對知識有更深入的了解，提高教學(xué)效果。

（3）輔助課件制作，增加學(xué)習(xí)趣味

在課堂教學(xué)中，使用課件進行計算機教學(xué)是最常用也是最有效的教學(xué)方式，然而如果用虛擬現(xiàn)實技術(shù)來制作課件，將能更好地把教學(xué)中用到的各種元素有機結(jié)合在一起。學(xué)生在課程的學(xué)習(xí)過程中，往往會覺得大量的文字描述很枯燥，對一些生動的圖片和動畫會產(chǎn)生濃厚的興趣，這也是人在記憶東西時的一種趨勢，人們在認識和記憶一個新事物時，首先記住的一定是圖像，它會最直觀地呈現(xiàn)在人的大腦之中，而且記憶持續(xù)的時間也會更久。利用這一點，教師在利用虛擬現(xiàn)實語言制作課件的時候，就可以把課件里的文字、圖片和動畫等多媒體元素做成三維交互的形式，讓課件“動”起來，甚至可以跟學(xué)生進行互動。這樣，學(xué)生在學(xué)習(xí)課件的過程中，通過與課件內(nèi)容的交互，讓學(xué)生自然、仔細地觀察或操作學(xué)習(xí)對象，從而加深他們對事物或?qū)W習(xí)對象的理解和認識，也增加了學(xué)習(xí)的趣味性。

四、結(jié)論

總而言之，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在《計算機組裝與維護》教學(xué)中的應(yīng)用，可以營造一個更加形象、真實的教學(xué)環(huán)境，為學(xué)生帶來更逼真的感受，繼而使學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性得到提高，并完成學(xué)生實踐操作能力的培養(yǎng)。同時，也方便了教師備課的需要，提高了教學(xué)質(zhì)量，解決了傳統(tǒng)教學(xué)中無法解決的問題。因此，隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展，必將成為未來計算機教學(xué)的一種新趨勢。

責(zé)任編輯朱守鋰