VR技术在实践教学中的应用研究

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虚拟现实技术在教学领域中的应用

虚拟现实技术在教学领域中的应用

虚拟现实技术在教学领域中的应用虚拟现实技术(VR)是一种利用计算机技术模拟出虚拟环境的技术,用户可以通过一定的设备(如头戴式显示器、手柄等)进入这个虚拟的世界中进行交互。

随着科技的不断进步,VR技术在教育领域中的应用也日益广泛,为学生们带来了全新的学习体验。

本文将探讨虚拟现实技术在教学领域中的应用,并分析其带来的益处和挑战。

1. 制作虚拟实验室在传统的教学模式中,实验室是学生进行科学实验的地方。

由于成本高昂、安全隐患等原因,许多学校的实验室条件有限,导致学生无法亲身参与实验。

虚拟实验室的出现,解决了这一难题。

利用虚拟现实技术,教师可以将实验室的场景、仪器设备、实验过程等都模拟出来,学生们可以通过VR设备直接进行实验,仿佛置身于真实的实验室中。

这不仅大大提高了学生的实践能力,还保障了他们的安全。

2. 创造虚拟场景通过虚拟现实技术,教师可以创造出各种虚拟场景,如历史场景、地理场景、自然场景等,为学生呈现真实的环境。

在历史课上,教师可以利用VR技术重现古代战场、皇宫、古代村落等,让学生身临其境地感受历史的厚重、真实性。

在地理课上,也可以利用虚拟现实技术营造各种地理场景,帮助学生更好地理解地理知识。

3. 提供虚拟讲座虚拟现实技术也可以用于提供虚拟讲座。

教师可以通过VR技术创造出虚拟的讲座场景,学生们可以通过头戴式显示器随时随地进入这个场景,听取老师的讲解。

这种模式不仅解决了传统讲座空间受限的问题,还提供了更加生动的学习体验,让学生们更容易吸收知识。

4. 个性化定制学习虚拟现实技术为教师提供了个性化定制学习的可能。

根据学生的不同需求和学习习惯,教师可以针对性地制作虚拟学习资源,使学生可以根据自己的节奏和学习兴趣进行学习,提高学习效率。

1. 提供更加生动的学习体验通过虚拟现实技术,学生可以亲身体验课程内容,如历史场景、地理现象、科学实验等,使学习更加有趣、生动,激发学生的学习兴趣。

2. 增强学生的实践能力通过虚拟实验室等虚拟学习资源,学生可以进行实践操作,提高了他们的实践能力,培养了学生的动手能力和实验精神。

虚拟现实技术在教育领域中的应用研究

虚拟现实技术在教育领域中的应用研究

虚拟现实技术在教育领域中的应用研究虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)技术是一种利用计算机图形处理技术、传感器等技术模拟出逼真的虚拟环境,并通过头戴式显示器、手柄等设备使用户能够与虚拟环境进行互动的技术。

近年来,虚拟现实技术在教育领域中得到了广泛的应用和研究。

本文将探讨虚拟现实技术在教育领域中的应用,并分析其优势和挑战。

一、虚拟现实技术在教育中的应用1.1 视觉化教学虚拟现实技术可以模拟出真实的三维环境,使得学生可以身临其境地感受学习内容。

例如,化学实验、生物解剖等可以通过虚拟现实技术呈现给学生,使他们能够直观地观察和实践,提高学习效果。

1.2 模拟实训虚拟现实技术可以用于模拟实际场景,提供实际操作的机会。

例如,飞行模拟器可以帮助飞行学员实践飞行技能,免去风险和成本。

同样,医学学生可以通过虚拟现实技术进行真实的手术实训,熟悉手术步骤和操作流程。

1.3 拓展学习空间虚拟现实技术可以将学生带入到虚拟世界中,拓展学习的空间。

例如,历史学习可以通过虚拟现实技术还原历史场景,让学生亲身体验,增强学习的趣味性和参与感。

同时,虚拟现实技术还可以将学生带入到无法亲身体验的地方,如太空、深海等,开拓学生的眼界和视野。

二、虚拟现实技术在教育中的优势2.1 提供沉浸式学习体验虚拟现实技术可以提供沉浸式的学习体验,使学生能够全身心地投入到学习中。

学生可以在虚拟环境中与相关内容进行互动,获得更加丰富和深入的学习体验。

2.2 个性化学习虚拟现实技术可以根据学生的学习特点和需求进行个性化的学习设计。

通过采集学生的数据和反馈,系统可以根据学生的学习情况调整教学内容和难度,提供更加贴合学生需求的学习体验。

2.3 提供实践机会和反馈虚拟现实技术可以提供实际操作的机会,并即时提供反馈。

学生可以在虚拟环境中进行实践和尝试,通过系统的反馈了解自己的错误和不足之处,从而加深对学习内容的理解和应用。

三、虚拟现实技术在教育中的挑战3.1 技术成本和设备限制虚拟现实技术需要大量的硬件设备和软件支持,成本较高,并且需要具备一定的技术水平和支持。

虚拟现实技术在教育中的应用与效果

虚拟现实技术在教育中的应用与效果

虚拟现实技术在教育中的应用与效果虚拟现实技术(Virtual Reality,简称VR)是一种通过计算机生成的模拟环境,让用户可以身临其境地感受和交互。

近年来,随着虚拟现实技术的不断发展和普及,它在教育领域的应用也日益受到关注。

本文将探讨虚拟现实技术在教育中的应用以及带来的效果。

一、虚拟现实技术在教学中的应用1. 提供沉浸式学习体验:虚拟现实技术可以让学生身临其境地参与到虚拟场景中,如历史事件的再现、地理环境的探索等,从而增强学习的体验和效果。

2. 创造互动学习环境:通过虚拟现实技术,教师和学生可以在虚拟环境中进行实时互动,进行实验、模拟场景等,提高学生的参与度和学习兴趣。

3. 促进跨学科学习:虚拟现实技术可以将多种学科知识融合在一起,打破传统学科间的边界,培养学生的综合能力和解决问题的能力。

4. 提供远程教育支持:虚拟现实技术可以打破地域限制,通过网络将教学资源传递给远程学习者,提供更加灵活的学习方式。

二、虚拟现实技术在教育中的效果1. 提升学习动机和参与度:由于虚拟现实技术提供了沉浸式的学习体验,学生更加主动地参与学习,提高了学习动机和积极性。

2. 增强学习效果和记忆力:通过虚拟现实技术,学生可以亲自体验和操作,加深对知识的理解和记忆,提高学习效果。

3. 培养实践能力和解决问题的能力:虚拟现实技术可以提供真实的场景和情境,学生可以在虚拟环境中进行实际操作和解决问题,培养实践和应用能力。

4. 促进团队合作和沟通能力:在虚拟现实环境中,学生可以通过与他人的合作和协作来完成任务,提高了团队合作和沟通的能力。

5. 扩展学习资源和拓宽学习领域:虚拟现实技术可以提供丰富的学习资源和场景,拓宽学生的学习领域,启发他们的想象和创造力。

三、虚拟现实技术在教育中的挑战和未来发展虽然虚拟现实技术在教育中有诸多应用和效果,但仍然存在一些挑战和待解决的问题。

其中包括技术成本高、设备复杂、内容资源有限等。

然而,随着技术的不断进步和应用的推广,这些问题将逐渐得到解决。

虚拟现实技术在教育中的应用

虚拟现实技术在教育中的应用

虚拟现实技术在教育中的应用现代科技的迅速发展,给教育领域带来了许多创新和变革。

其中,虚拟现实技术(Virtual Reality,简称VR)作为一种先进的教育工具,已经逐渐被广泛应用于教育实践中。

虚拟现实技术以其沉浸式的体验和互动性,为学生提供了一种全新的学习方式,并在多个学科领域中展现出巨大的潜力。

一、VR在学科教学中的应用1. 数学教学虚拟现实技术可以为学生提供一个可视化、立体化的学习环境。

例如,在数学教学中,学生可以通过3D图像和模拟情景,更直观地理解几何形体的性质、函数的变化规律等概念。

同时,学生还可以通过VR应用程序进行实时互动,亲自参与数学问题的解决过程,提高问题解决能力和自主学习能力。

2. 自然科学教学在生物学、化学、物理等自然科学领域,VR技术可以提供实验室模拟环境,使学生能够进行安全、无害的实际操作,观察和研究各种生物现象和物理现象,从而增强他们的实践能力和科学素养。

此外,通过VR技术,学生还可以参观地球的各个角落,了解地理知识,拓宽视野。

3. 艺术与设计教育在艺术与设计教育中,虚拟现实技术为学生提供了一个交互式、实时的创作环境。

学生可以通过VR设备进行绘画、雕塑、建模等艺术创作,将自己的创意融入到虚拟世界中,探索更广阔的创作可能性。

此外,VR技术还可以模拟艺术展览,使学生能够远程参观名画、名建筑等,拓宽他们的艺术修养。

二、VR在学习体验中的优势1. 提供真实感和沉浸感通过虚拟现实技术,学生可以身临其境地参与学习活动。

虚拟现实的沉浸感让学生忘却周围环境的干扰,全神贯注地投入到学习中,提高学习效果。

2. 激发学习兴趣和主动性传统教学往往以文字和图像为主,难以吸引学生的注意力。

而虚拟现实技术以其生动的图像和互动性,让学生在学习中体验到乐趣,激发他们的学习兴趣和主动性。

3. 个性化学习和差异化教学VR技术具有自定义和个性化的特点,可以根据学生的不同需求和学习风格,提供定制化的学习体验。

VR技术在教育中的应用

VR技术在教育中的应用

VR技术在教育中的应用随着VR技术的不断发展,更多的人开始意识到VR技术在教育中的应用潜力。

VR技术的特点是可以让学生身临其境地参与到教学活动中去,这对于提高学生的学习效果和学习兴趣是有很大帮助的。

本文将讨论VR技术在教育中的应用,并探讨其优劣势和未来发展方向。

一、 VR技术在教育中的应用虚拟现实技术可以模拟场景,让学生全沉浸式地体验学习内容,它可以帮助学生更好的理解知识点,激发学生对知识的兴趣。

下面将介绍几种教育场景中VR技术的应用:1.模拟实验室在学生进行实验时,有些实验在现实中操作不太方便或者成本太高,但是在虚拟环境中操作,不仅成本低,而且还可以让学生模拟多个实验,而不会产生安全问题。

因此,虚拟实验室是VR技术在教育中的一种比较实用的应用。

2.历史场景模拟VR技术构建了许多重要历史场景,如古罗马竞技场、梵高画作追溯等。

学生可以通过这种方式,探究历史风情和背景,更好地理解和学习历史知识。

3.演示动画VR技术可以制作物理或化学动画,这些动画可以帮助学生理解抽象的学科或理论知识。

当学生全身投入到这个虚拟环境中时,他们会更容易地记住这些知识点和概念。

4. 虚拟课堂现在流行的线上课程都是通过屏幕来接收内容,学生已经离线上课程越来越远。

虚拟课堂不同,虚拟课堂是一个三维空间,学生跟老师都可以在这个空间中身临其境,交流学习内容。

这可以解决线上课程的离线问题,并且可以更好地激发学生的学习兴趣。

二、 VR技术在教育中的优势1. 促进学生学习效果虚拟现实教程可以令学生更好地借用多感官体验,既听觉又视觉,不单单被语言局限。

这样学生可以更深入地探究和理解学科知识。

VR技术还可以创造互动式场景,这可以激发学生探究的欲望,从而更好地记住和应用知识。

2. 提高学生学习兴趣VR教育场景更加真实,可以吸引学生的注意力,培养学习兴趣,提高学生学习欲望。

学生不会觉得单调枯燥,降低了学习时的抵触情绪。

更重要的是,VR技术带给了学生新奇的体验,这可以激发学生对教学活动的热情。

虚拟现实在教育中的应用实践研究

虚拟现实在教育中的应用实践研究

虚拟现实在教育中的应用实践研究随着科技的不断进步和发展,虚拟现实(Virtual Reality, VR)作为一种全新的交互方式,被广泛应用于多个领域。

而在教育领域,虚拟现实也成为了一种备受关注的创新教学方式。

本文旨在探讨虚拟现实在教育中的应用实践研究,分析其影响和优缺点,并探讨该技术未来的发展方向。

一、虚拟现实在教育中的应用形式1. 虚拟实验室虚拟实验室是利用虚拟现实技术设计的实验室环境,使学生能够在虚拟环境中进行实验操作、获取实验数据并进行分析。

虚拟实验室的优势在于克服实验中常见的安全隐患,同时为学生提供更加丰富的实验体验。

2. 虚拟场景演练虚拟场景演练是通过虚拟现实技术模拟真实场景,让学生能够在虚拟环境中进行实际操作、练习和演练。

虚拟场景演练可以大大提高学生的实践能力,同时克服传统教学中的时间、空间限制。

3. 虚拟现实下的课堂在虚拟现实下的课堂中,教师和学生可以通过虚拟现实技术建立虚拟教室进行交互式教学。

虚拟现实下的课堂可以极大地拓展教学场景和教学形式,使教学变得更加生动、实用。

二、虚拟现实在教育中的影响1. 提高学习效果通过虚拟现实技术,学生可以亲身体验、感受和参与到学习中,从而增强学习效果。

虚拟现实可以将抽象概念变得具体可见,帮助学生更好地理解和掌握知识。

2. 提高学习兴趣虚拟现实不仅可以提供学生更加丰富的学习资源,同时可以让学生通过互动参与到学习中,使学习变得更加有趣、生动。

3. 增强学生实践能力在传统教学中,学生往往只是听课、看书,缺乏实际操作和实践能力。

而虚拟实验室和虚拟场景演练正是为了增强学生实践能力而设计,使学生能够在虚拟环境中进行具体操作和实践,从而提高实践能力。

三、虚拟现实在教育中的优缺点1. 优点虚拟现实可以让学生具有身临其境的感觉,增强学习效果和兴趣,同时提高学生的实践能力。

2. 缺点虚拟现实设备成本高,同时需要使用计算机等较高配置的设备,对于一些学生可能会存在使用障碍。

VR技术在教育领域的应用

VR技术在教育领域的应用

VR技术在教育领域的应用虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)技术是一种能够模拟虚拟环境并且使用户能够进行互动的技术。

近年来,随着VR技术的迅猛发展,它在教育领域的应用也越来越受到重视。

本文将探讨VR技术在教育领域的应用,并分析其对教育教学的影响。

一、VR技术在学科教学中的应用1.1 VR技术在数学教学中的应用通过VR技术,学生可以身临其境地观察和探索数学概念,比如在虚拟空间中观察3D图形,进行几何推理等。

这不仅可以激发学生的学习兴趣,还可以提高他们的空间想象力和几何思维能力。

1.2 VR技术在语言学习中的应用学习外语时,VR技术可以为学生提供沉浸式的语言环境,让他们感受到身临其境的语言交流场景。

例如,学生可以在虚拟的外国城市中与当地人交流,从中学习地道的语言表达和文化习俗。

1.3 VR技术在实验教学中的应用通过VR技术,学生可以在虚拟实验室中进行各种实验,无需担心安全问题和实验器材的限制。

这种模拟实验的方式既保证了学生的安全,又可以提高他们对实验操作的理解和实践能力。

二、VR技术在教育教学中的优势2.1 提供沉浸式学习体验VR技术可以为学生提供身临其境的学习体验,让他们感觉仿佛亲身置身于学习的场景中。

这种沉浸式的学习体验可以极大地激发学生的学习兴趣,提高他们的学习动力和参与度。

2.2 个性化学习通过VR技术,教师可以根据学生的需求和兴趣设计个性化的学习内容。

每个学生可以根据自己的学习进度和能力水平进行学习,从而提高学习效果。

2.3 提高教学效果使用VR技术可以将抽象复杂的概念转化为直观可感知的形象,帮助学生更好地理解和记忆知识。

通过模拟实验和互动操作,学生可以更加深入地掌握学科知识,提高学习效果。

三、VR技术在教育领域的挑战与展望3.1 技术成本和设备限制当前,VR技术的设备价格较高,对学校和学生来说仍然是一个较大的经济负担。

此外,VR设备的使用也受到技术支持和维护的限制,需要专业人员进行操作和维修。

VR技术在教育中的应用

VR技术在教育中的应用

VR技术在教育中的应用教育一直以来都是一个重要的领域,如何提高教育的效果和质量一直是教育工作者所关注的重点。

近年来,虚拟现实(VR)技术的崛起给教育带来了新的机遇和可能性。

本文将探讨VR技术在教育中的应用,以及它所带来的益处和挑战。

一、VR技术在课堂教学中的应用1.1 虚拟实验室传统的实验室教学通常存在仪器设备的限制和安全隐患。

而利用VR技术,学生可以通过虚拟实验室进行实验操作,无需担心仪器设备的限制和安全问题。

虚拟实验室可以提供逼真的实验场景,让学生亲自参与实验过程,培养他们的实验技能和科学思维能力。

1.2 沉浸式学习VR技术可以创造出虚拟的学习环境,让学生身临其境地参与其中。

比如,学生可以通过VR技术参观名胜古迹、探索自然奇观等,使学习内容更加直观生动。

此外,利用VR技术,学生还可以进行角色扮演,模拟实际情境,提高他们的应变能力和解决问题的能力。

1.3 个性化学习每个学生都有自己的学习特点和需求,而VR技术可以根据学生的个性化需求进行定制化的学习。

通过VR技术,教师可以根据学生的学习进度和兴趣爱好,为其提供不同的学习材料和学习路径,使学习更加灵活和高效。

二、VR技术在教育管理和培训中的应用2.1 虚拟校园和学校管理系统利用VR技术,可以创建一个虚拟的校园环境,并将学校的各个部门、教学资源等整合到一个虚拟平台上。

学生和教师可以通过VR技术在虚拟校园中进行各种活动,如选课、查看成绩、参加会议等。

这样可以方便学生和教师进行信息交流和资源共享,提高教育管理的效率和便利性。

2.2 虚拟教师培训虚拟现实技术可以用于教师的职业培训和专业发展。

通过VR技术,教师可以参与各种教学场景的模拟和演练,如课堂管理、学生辅导等,提高他们的教学能力和教育方法。

此外,VR技术还可以帮助教师进行教学评估和反思,促进其自我提高和专业成长。

2.3 远程培训和在线教育利用VR技术,可以创造出一个虚拟的学习空间,学生不受地域和时间的限制,可以随时随地进行远程培训和在线教育。

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VR 技术在实践教学中的应用研究收稿日期:2018-07-26项目资助:本文系安徽省质量工程项目特色(品牌)专业———(2017ppzy23)机械设计制造及其自动化和安徽省省级质量工程教学研究项目(2017jyxm0334)的阶段性成果作者简介:梁利东(1972-),男,山西人,副教授,博士,主要从事虚拟现实技术及优化设计理论方面的研究。

一、前言虚拟现实(Virtual Reality ,VR )技术作为21世纪最新的技术成果,在教育领域具有强大的教学优势和潜力,已逐渐受到越来越多教育工作者的重视和青睐。

VR 技术综合了计算机图形学、图像处理与模式识别、智能技术、传感技术、语音处理与音响技术、网络技术等多门科学,将计算机处理的数字化信息转化为人们能感受的具有各种表现形式的多维信息。

其多感知性、沉浸性、交互性及构想性的技术特征,对于改善传统多媒体教学的现状将产生重要影响,也为虚拟教学提供了新型的可视化教学模式[1,2]。

VR 技术的教学应用,不仅能够让学生在虚拟的环境中与教学内容互动,解决传统课堂中互动性、情境性不强等问题,还可以用于学习情境的创设,增加学习内容的形象性和趣味性。

特别针对实践教学,虚拟技术可以减少现实教学中某些实训操作的困难和危险,更能提升学生学习的主动性和创新性,在呈献知识信息、辅助教学活动、加速和巩固学习过程以及设计、优化学习内容和学习情境等方面,将发挥重要作用[3,4]。

国际上关于虚拟现实教育应用的研究方向,主要集中在基于VR 技术的课堂教学法、VR 学习环境以及医学、工程、地理等具体学科应用领域;国内主要集中于虚拟学习资源建设、VR 理论探索、虚拟仿真校园环境建设以及实践环节的虚拟教学等[5]。

合肥工业大学、南京理工大学等高校,近年来相继成立数字化虚拟仿真实验中心,旨在构建教学、科研一体化的实践平台。

因此,VR 技术与教学环节的深度融合以及虚拟教学模式的探索创新,将成为当前教育教学的研究重点。

二、虚拟教学的内涵虚拟教学是基于VR 技术在虚拟空间中进行教育学习的一种新型教学模式,即运用科学技术构建一个虚拟学习环境,通过对知识点客观、真实地模拟重现,使教师和学生在虚拟环境中完成教与学的全过程。

虚拟教学的内涵则涉及教学理念、教学关系、教学组织及教学手段等方面的变革和探索。

现代化的教学理念是“以学生为中心”,教学方法是以启发引导式为主,教学关系追求合作化,教学手段应赋予学生学习的积极性和主动性。

VR 技术可以提供这种教学环境,真正实现以学生为中心的个体化教学、合作化教学和环境中自我探究意识的培养。

虚拟技术的沉浸感可提升学生的专注度;交互性能增强学生的反馈度;构想性则能极大发挥学习和应用的自由度。

教学理念不仅是“传道授受业解惑”,更应注重成果导向的培养机制。

VR 能够提供和模拟检验学生学习成果的“试验场”:教师的“教”是培养和训练学生各项解决实际工程问题的素质和能力,学生的“学”则是获取有效的方法和技能,二者相辅相成。

虚拟现实系统具有的逼真学习环境,可提供良好的交互功能,在此基础上,教与学的关系将发生根本改变。

虚拟教学特别强调由学生主动参与构建知识结构,从而达到教学效果,即变学生的“被动听讲”为“主动学习”,由“要我学”转变为“我要学”。

虚拟教学过程是一个面向问题求解的过程,教学组织形式将更灵活生动,学生的主动思考、分析、尝试、讨论将取代传统教学中学生死记硬背、不能学以致用的问题。

这种虚拟环境将会极大地促使教学观念和教学模式发生变化。

教学手段是实现教学目的和完成梁利东,江本赤,贾文友(安徽工程大学机械与汽车工程学院,安徽芜湖241000)摘要:信息技术的快速发展,极大推动着教学方式和教学媒体的变革。

虚拟现实技术在高等教育实践教学中的研究应用,将成为教学模式改革和提升人才培养质量的重要途径。

针对传统实践教学中存在的问题,本文提出基于VR 技术的虚拟教学理念和实施策略,从教学关系、教学手段、教学考核及VR 课程资源的开发整合等方面,阐述虚拟教学的思路和方法。

关键词:虚拟现实;虚拟教学;课程资源中图分类号:G434文献标志码:A文章编号:1674-9324(2019)16-0050-03图5CA6140虚拟仿真图6虚拟拆装教学体验教学任务的有效保证,VR 技术将促使教学手段向科学化、高效益的方向发展。

虚拟教学过程在可视化的虚拟环境中,通过自主控制的人机交互,实现思维参与、情感参与和行为参与的教学活动。

在学生讨论交流的基础上,对其中的难点和不同观点进行引导,可训练学生的分析总结能力,产生知识结构的新生长点,利于培养有创新意识的综合型人才。

在虚拟现实教学中,师生和学生之间均能产生有效交流,且实现协作,培养协同意识和适应大系统工作的能力。

在虚拟实践操作中,允许学生出现错误,让学生了解错误的根由及后果,进而通过分析、综合、比较、归纳、推理等高级思维技能寻求解决问题的正确方法。

三、虚拟教学的知识集成化教学内容是教学过程中传递的教学信息,是学生获取知识、掌握技术、发展能力的主要源泉。

每门课程看似为独立个体,实则综合运用所学知识才能达到培养目标和毕业要求。

多媒体虚拟现实技术,使教学内容无论是外在形式还是内在结构都将产生很大的变化[6]。

以综合实验教学为例,实验内容往往是多门学科的知识交叉和应用。

传统实验教学中,学生往往依赖实验指导书依次完成操作内容,对于在实验中碰到的问题,特别是涉及其他课程的内容知识,通常无法再深入了解。

虚拟现实系统通过计算机的集成处理,可提供如图像、图表、音频、视频和动画等帮助信息,使学生对所学知识进行综合掌握和运用。

对于抽象或不可视的现象和原理,运用VR 技术通过学生的想象力和创造力构建、模拟和探索相关实践内容,对培养学生的创新意识、提高工程实践能力具有重要意义。

教学的内容结构反映学科的知识结构,学科的知识结构则体现了学科知识间的逻辑关系,是学科内含智力因素的信息源。

传统教学内容的结构及顺序大多依赖教师的教学习惯,生硬的教学顺序使得学生学习的自由度不大,灵活性不强,难以实现知识获取的自主性。

VR 技术是以人类认知特点组织和展示教学内容并构建知识结构,它可以体现知识信息的形式及内容的多样性和复杂性,为学生提供动态、开放、自由的结构化认知形式。

它既包括学科基本内容,又包括学科内容间的逻辑关系;既注重知识的形成过程,又注重知识结构。

虚拟教学中,知识的有效集成使学生更直观了解所学知识与既有认知间的联系,同时激发学生对新知识的渴望和追求。

四、实践教学中的应用实例安徽工程大学机械与汽车工程学院于2012年开始规划筹建虚拟仿真实验教学平台,旨在运用VR 技术对教学模式、案例教学、实践教学、精品课程、专业建设等进行创新性改革和试验。

针对机械专业的多个专业课程和专业基础课程以及面向机械系开放的综合性实验和创新实验项目,教学团队自主研发基于U-nity3D/Quest3D 引擎平台的全3D 的虚拟装配及运动仿真系统实验平台,包括:汽车内燃机虚拟结构仿真系统;二级圆柱齿轮减速器虚拟传动仿真系统;车床主轴箱虚拟装配及变速传动系统;六自由度工业机器人虚拟装调系统;CA6140机床虚拟装配系统等,如图1—图6所示。

图1内燃机结构仿真图2减速器拆装及传动图3主轴箱变速传动虚拟仿真图4机器人虚拟装调系统虚拟仿真实验平台为不同学科内容提供了统一的虚拟教学平台。

在该平台上,可针对课程对象导入不同模型、场景及教学环境,从而实现不同课程资源的开发、整合及应用。

如“CA6140虚拟仿真系统”,可应用于《机械制造学》和《机械制造装备设计》的综合实验与课堂教学,让学生在3D 效果中身临其境般学习复杂机器的工作原理、结构组成及传动方式,并能亲自“动手”交互操作等。

“机器人虚拟装调系统”实现学生在虚拟场景中机器人虚拟装调的模拟实训,并提供实时的视觉、听觉的交互操作体验,使学生更好地了解Application Research of VR Technology in Practice TeachingLIANG Li-dong,JIANG Ben-chi,JIA Wen-you(School of Mechanical &Automotive Engineering,Anhui Polytechnic University,Wuhu,Anhui 241000,China)Abstract:The rapid development of information technology has greatly promoted the transformation of teaching methods and new teaching media,the research and application of virtual reality technology in the practice teaching of higher education will become an important way to reform the teaching model and improve the quality of talent training.Aiming at the problems existing in traditional practice teaching,this paper proposes a virtual teaching concept and implementation strategy based on VR technology,and expounds the ideas and methods of virtual teaching from the aspects of teaching relationship,teaching methods,teaching assessment,development and integration of VR course resources.Key words:virtual reality;virtual teaching;course resources机器人结构和装配工艺过程,为后续工业机器人的拆装实操实训教学提供有益帮助。

五、虚拟教学亟待解决的问题1.面向VR 技术的教学资源的整合与优化。

虚拟教学要求教师具备一定的VR 课程资源开发能力,并通过研究本专业课程的内在联系,构建具有实时交互性、空间逼真的虚拟教学VR 系统平台。

从课堂教学和实践教学等角度,整合优化虚拟教学的课程案例;从学生学习的角度,编排学习内容和学习过程,强调课程内容结构的多样性,体现形式的生动和趣味性。

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