雷玨

摘要：VR虛擬現實技術呈現蓬勃發(fā)展態(tài)勢，其獨特的、沉浸式體驗的優(yōu)勢為人們所關注，為高職計算機類實訓教學注入了新鮮的血液，突破了傳統的簡單理論講解過程，幫助高職學生更加深入地體會計算機實訓教學內容，有效激發(fā)和調動學生的積極性，更好地提升高職計算機類實訓教學課程的價值。

關鍵詞：VR虛擬現實技術;高職;計算機;實訓教學

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）13-0227-02

1背景

VR虛擬現實技術體現出交互能力強、感知度高、沉浸性的新型體驗特征，為高職計算機類實訓教學在教學方面帶來新的發(fā)展視角，從根本上來看：VR虛擬現實技術它既突破了學?；A設施的限制，拓展了高職計算機類實訓教學的形式，轉變了當高職計算機教學的指導模式，又將學生引入沉浸式教學的感知和體會之中，使高職學生浸入到極其逼真的虛擬學習環(huán)境中，打開了學生的課堂新視野，較好地提升了高職教育教學質量。

2VR虛擬現實技術概述

VR虛擬現實技術是以計算機為支撐和依托，在實時三維計算機圖形技術、廣角（寬視野）立體顯示技術的應用下，構建一種極其逼真的模擬環(huán)境，讓用戶可以沉浸到模擬環(huán)境之中進行信息交互和融合，在3D情景實況之中體驗虛擬廣闊的計算機世界。虛擬現實技術涵蓋模擬環(huán)境、感知、自然技能、傳感設備等，其中：模擬環(huán)境是以計算機為載體的實時動態(tài)3D圖像環(huán)境;感知涵蓋類似于人的一切感知，如：聽覺、觸覺、力覺、運動、嗅覺、味覺等多種感知;自然技能則是通過計算機進行相關動作的處理，對用戶輸入數據進行實時響應和反饋，體現出存在感、交互性、多感知性和自主性的特點。讓用戶在感官逼真的情況下更好地對計算機虛擬世界進行自我把控。

傳統計算機實踐教學模式局限于學?；A設施及學生自身條件的限制，在教學方面注重運用過去式傳統教學指導方法，課堂上以教學指導為主，對學生進行過多關注高職理論知識的灌輸式講解;忽視了學生的感受和教學地位。因而在整體課堂中，學生缺乏身臨其境式的體驗學習，無法與計算機類實訓教學內容相交互，在掌握方面僅僅局限于“浮”在表面，難以深入全面地把握計算機實踐教學的知識內容，在學習過程中感覺枯燥乏味，逐漸喪失學習計算機類實訓教學知識的興趣，從根本影響計算機課程的更好推進發(fā)展。加之高職院校學生的文化素質相對偏低，對于相對抽象、復雜的計算機類實訓教學內容難于進行自我理解，有時可能表面理解了，卻難以在實踐中進行操作，阻礙了知識點實操中的落實和發(fā)展;同時，對于知識的體驗可能存在偏差，不利于提升學生對計算機類實訓教學知識的理解，影響學生自身學習能力得到提高和完善。而在高職計算機類實訓教學中引入VR虛擬現實技術，則可以為學生提供生動、逼真的學習環(huán)境，激發(fā)學生參與能力和動手實踐能力，在實際操作中獲得與真實實驗操作相同的體會，并能夠有效規(guī)避真實實驗或操作中可能存在的安全風險，促進學生在VR虛擬現實技術中將知識點更加全面的吸收。另一方面，學習者在這個具有真實沉浸感和交互性的虛擬環(huán)境中，利用人機交互設備和場景中的物件進行交互，體驗實時的反饋和操作，促進自身能力得到提升和鞏固。

3VR虛擬現實技術在高職計算機類實訓教學中的應用

3.1搭建基于虛擬儀器的虛擬實驗室

計算機專業(yè)的實踐性較強，設備儀器的更新換代速度較快，高職院校原有的儀器設備配置大多處于淘汰狀態(tài)，老舊的計算機機房操作難以滿足高職計算機類實訓教學的實際需求，為此要引入先進的VR虛擬現實技術，搭建基于虛擬儀器的虛擬實驗室，通過VR虛擬現實技術生成相應的實驗室環(huán)境、實驗儀器設備、實驗對象、實驗信息資源等，使之成為某一現實實驗室的真實再現或虛擬構想的實驗室，讓學生參與到虛擬環(huán)境中進行身臨其境的體驗，進行自主學習、自主感受，極大地縮短了實驗的時間，并能夠較好地體現出真實、直觀的計算機類實訓教學效果，為課程的推進提供保障。

在基于虛擬儀器的虛擬實驗室之中，主要包括有以下部分：1）全景視頻區(qū)。這部分主要是采用VR全景視頻的呈現方式，學生可以自由操控桌面型VR軟件，進行360°全景視頻觀看和學習，打開學習的新視野。2）VR互動區(qū)。學生可以利用電腦和鍵盤的操作實踐，對桌面型VR虛擬軟件進行仿真軟件的操作，實現對計算機類實訓知識的感知和學習，通過自己動手操作，將不懂的知識點一并學習，完善學生的知識點儲備空間。3）VR體驗區(qū)。借助于新型的VR技術和頭顯設備，讓學生親身參與到極其逼真的虛擬現實體驗之中，突破“虛擬”和“現實”的界限，獲得對知識的體悟和理解。學生可以將專業(yè)課學習與計算機實訓相結合，以城域網和廣域網的網絡建設為例，無須真正地將網絡構建起來，學生可以通過虛擬實驗室進行親身體驗和模擬現場的操作。還可以通過虛擬實驗室模擬電子商務課程實驗，讓學生融人虛擬的商務環(huán)境之中，獲得對虛擬現場交易的體驗和理解。在計算機操作系統的安裝實驗之中，如果在計算機安裝新的操作系統難免會對原有操作系統帶來影響，而在虛擬實驗室的虛擬計算機之中，則可以完成虛擬的操作系統安裝實驗，在虛擬機的CPU、內存、硬盤、光驅之中，進行Win-dows、Linux等真實操作系統及各種應用程序的安裝。由此可見，在高職計算機類實訓教學中引人VR虛擬現實技術，在基于虛擬儀器的虛擬實驗室之中，能夠較好地更新虛擬環(huán)境中的教學內容，節(jié)約高職教學設備投入成本，促進高職計算機類實訓教學的發(fā)展和進步。

3.2基于VR虛擬現實技術的沉浸式教學模式

基于VR虛擬現實技術的沉浸式教學應用于高職計算機類實訓教學之中，將課堂真正還給學生，關注學生在學習中的主體陛地位，強調以學生為主、教師為輔的沉浸式教學模式，主要包括以下三大模塊：1）前期分析?；赩R虛擬現實技術的沉浸式教學要進行學習需求分析，把握學生的學習興趣和特點，及時察覺教學中存在的缺陷和不足，結合學生的實際學習需求，制定適宜的學習標準。并要進行學生特征的全面分析，結合高職學生的智力發(fā)展狀態(tài)、學習能力、學生既有的知識結構，學生現今缺失的知識點層面，符合學生的教學需求，讓學生融人虛擬現實情境之中，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力、自主探究能力和問題解決能力。2）中期設計。基于VR虛擬現實技術的沉浸式教學要進行VR教學環(huán)境的創(chuàng)設，讓學生在課堂中獲得沉浸式的體驗，享受自主探究的樂趣，讓學生進行獨立自主式學習模式，在沉浸式課堂中激發(fā)學生探究精神，提高學生的創(chuàng)新思維和能力，在沉浸式環(huán)境的創(chuàng)設中主要依賴于VR虛擬現實技術和VR眼鏡，在特定的學習環(huán)境下使學生快速進人情境之中，喚醒學生相關的知識記憶，為學生提供良好的人機交互倯，并進行針對性的提示和反饋，幫助高職學生進行知識的重組和再造。同時，教師要時刻注重學生在VR虛擬課堂中的重要教學地位，實時與學生共同探討教學問題并提出知識點主題假設，對學生進行適時的點撥和指導，讓學生自己探索尋找問題的解決路徑，促進學生在課堂上進行自主學習的反思和總結。3）后期評價?；赩R虛擬現實技術的沉浸式教學還要對高職學生的學習過程和結果進行評價，包括學生對虛擬現實設備的適應情況、學生對教學任務的理解、靈活使用虛擬現實設備的評價、學生作品評價、教學反饋效果評價等。

3.3創(chuàng)新高職計算機類實訓教學

可以將VR虛擬現實技術融入高職計算機理論課程教學之中，由于計算機理論知識相對復雜和抽象，尤其是數據編碼方面的計算機理論知識相對深奧。由于數據編碼方面的知識點過于理論化，且高職學生的能力較為薄弱化，因而普遍性就會出現：高職學生對于這部分知識難于把握和理解，被迫采用死記硬背的方式進行知識點的學習，對知識點的掌握程度仍處于“表面”，其實際知識點核心知識自身無法全面吸收。長此以往，就會導致學生的學習狀態(tài)極其枯燥、艱澀，對數據編碼方面的課程學習不感興趣，課堂上整體學習氣氛較為壓抑。為此在數據編碼教學中引入VR虛擬現實技術，通過直觀、生動、沉浸式的學習，可以幫助學生更好地對相關知識點進行自我梳理，通過VR虛擬現實技術自己進行知識點的趣味性鞏固和學習，理解計算機理論知識點之間的聯系，輕松地理解和吸收計算機理論課程的知識。

同時，還要將VR虛擬現實技術引入到高職計算機實驗課程之中，解決高職院?；A設施相對薄弱的教學指導問題，在VR虛擬現實技術的支撐下，讓學生在虛擬的機房環(huán)境中進行自我模擬操作，當操作過程中出現代碼錯誤或設計錯誤的現象時，學生可以通過模板進行消除，重新進行設計操作，減少了實訓操作中資源浪費過多的現象，有效地提升了高職學生實訓教學的運行效率。另外，教師還可以利用VR虛擬現實技術進行計算機教學課件的設計，利用虛擬現實技術造型語言構建虛擬交互環(huán)境，對不同程序語言進行數據轉換，并設置相應的信息輸出端口，呈現出全新的教學指導課件，增強教學過程的視覺沖擊效果，激發(fā)學生課堂學習的參與度和學習興趣，有效地推進了高職計算機實驗課程的教學進度和教學水平。

3.4提高計算機信息資源利用水平

可以在高職計算機教學中充分合理地利用VR虛擬現實技術，對計算機信息資源數據進行串聯和鏈接，在采集、分析、匯總計算機信息資源的前提下，篩選出自己所需的有效信息，從而提高計算機信息資源利用水平，提升高職計算機類實訓教學的效果，實時為學生提供全面的實訓學習資料和教學指導資源。

3.5激發(fā)學生的創(chuàng)新思維

VR虛擬現實技術在高職計算機類實訓教學中的應用能夠充分激發(fā)學生的創(chuàng)新思維，以其強烈的“身臨其境”的沉浸感和難以想象的刺激性特點，為高職學生營造出強烈的虛擬環(huán)境和真實感體驗，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維和探究意識，同時更激發(fā)了學生對于課程的學習興趣。以學習計算機組裝的實驗課程為例，學生只需點擊相應的按鈕，拖動鼠標或按鈕，即可隨意驅動計算機組件，將其置于相應位置進行安裝，在安裝光驅的開關鍵操作之中，可以動態(tài)、直觀地看到虛擬技術的實驗效果，從視覺上對學生產生一定的課程沖擊;同時VR虛擬現實技術可以讓學生清晰地聽到盤盒自動彈縮而發(fā)出的清脆聲響，從聽覺方面讓學生感受到逼真的效果。將VR虛擬現實技術實際運用到實訓教學中，從學生的五官感覺出發(fā)讓學生產生身臨其境的沉浸式體驗感。并在反復多次的大膽實踐和嘗試中，學生能夠對自己學習過程中產生的假設進行虛擬、驗證探究，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維，提升高職計算機類實訓教學的趣味性和靈活多樣性嘲。

4結束語

綜上所述，VR虛擬現實技術體現出沉浸性和交互性優(yōu)勢，可以適當融人高職計算機實訓教學之中，構建基于虛擬儀器的虛擬實驗室，創(chuàng)設出全新的高職計算機類實訓教學模式和氛圍，充分調動和激發(fā)學生的積極性和興趣，培養(yǎng)學生的空間想象力、問題解決能力和創(chuàng)新思維，較好地提升高職計算機類實訓教學的效果，構造新型高職教育模式，體現高職計算機類實訓教學的特色，不斷推進高職計算機類實訓教學的發(fā)展和進步。