虚拟现实技术在教育中的应用探讨
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随着科技的不断发展,虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术成为了一个备受关注的话题,其在教育领域的应用也越来越受到重视。
本文将探讨虚拟现实技术在教育中的应用,并讨论其对学生学习体验和教学效果的影响。
一、虚拟现实技术在教学中的应用1.1 实景模拟虚拟现实技术可以将学生带入到各种真实或虚构的场景中,使其身临其境地感受到教学内容。
例如,在地理学课堂上,学生可以通过虚拟现实技术参观各个国家的名胜古迹,了解不同地域的文化特色。
在医学教育中,学生可以通过虚拟现实技术进行手术模拟,提高医学生的操作技能。
1.2 互动体验虚拟现实技术还可以提供与教学内容的互动体验。
学生可以通过操作VR设备或控制器与虚拟世界进行互动,自主探索,丰富学习过程。
例如,在化学实验课上,学生可以通过虚拟实验室进行化学实验,模拟出各种实验现象,并进行交互操作。
1.3 虚拟讲座借助虚拟现实技术,学生可以参与到与专家、名师的虚拟讲座中,即使身处不同地点,也能够获得与实地参与相似的学习效果。
这种虚拟讲座的方式可以打破时空限制,为学生提供更广泛的学习资源。
二、虚拟现实技术对学生学习体验的影响2.1 提升学习兴趣虚拟现实技术为学生提供了全新的学习方式,使学习变得更加有趣和引人入胜。
学生通过虚拟现实技术可以亲身经历和体验课堂内容,让他们更加主动地参与到学习中,培养兴趣和好奇心,提升学习的积极性。
2.2 提高记忆力通过身临其境的学习环境,学生能够更加深刻地体验和理解所学知识,激发大脑的多个感官,进而提高记忆力。
虚拟现实技术可以帮助学生将抽象的概念转化为具体的形象,加深记忆印象。
2.3 培养实践能力虚拟现实技术提供了一种安全、无风险的学习环境,使学生能够在虚拟情境中进行实践操作,培养实践能力。
例如,在商业管理课程中,学生可以通过虚拟现实技术进行商业决策模拟,提高自己的决策能力和实践经验。
三、虚拟现实技术对教学效果的影响3.1 提高学习效率通过虚拟现实技术,教师可以根据学生的学习需求和水平,制定个性化的教学内容,提高学习效果。
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(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(VR)在教育中的应用

虚拟现实(VR)在教育中的应用1. 引言虚拟现实(Virtual Reality, VR)是一种通过计算机生成的模拟环境,使用户可以与虚拟世界进行交互的技术。
近年来,随着VR技术的发展和普及,它在教育领域的应用也越来越受到关注。
本文将探讨VR在教育中的应用,并讨论其对学生学习和教学方法的影响。
2. VR技术在教育中的应用2.1 虚拟实验室传统的实验教学通常需要大量的实验器材和实验室空间,而且可能存在安全风险。
借助VR技术,学生可以通过虚拟实验室进行实验操作,无需担心实验设备的使用问题和安全风险。
同时,虚拟实验室还可以提供一些无法在传统实验室中进行的实验场景,例如在太空中进行化学实验。
这种情境可以激发学生的兴趣,并帮助他们更好地理解科学原理。
2.2 虚拟场景探索VR技术还可以为学生提供各种虚拟场景,例如历史事件、地理景观以及文学作品中的场景等等。
学生可以通过身临其境的体验来更好地了解和记忆相关知识。
例如,在学习历史时,学生可以携手与历史人物一起参与重要事件,并亲身感受当时的氛围和场景。
这种体验式学习有助于激发学生的兴趣,并提高他们对知识的理解和记忆效果。
2.3 虚拟演示和模拟使用VR技术,教师可以创建各种虚拟演示和模拟场景来展示抽象概念或复杂过程。
例如,在物理课上,教师可以通过虚拟现实展示引力场、电磁场等难以直观理解的概念;在医学课程中,医学生可以通过虚拟模拟手术来练习手术技巧。
这些虚拟演示和模拟使得抽象概念变得具体、生动,并为学生提供了更多的实践机会。
3. VR对教育的影响3.1 提供互动与参与机会利用VR技术进行教育,可以让学生主动参与到教学过程中,提高他们对知识的掌握程度。
通过与虚拟环境进行互动,学生可以更好地理解概念、培养创造力和解决问题的能力。
此外,VR还可以提供与其他学生合作的机会,促进团队合作精神和社交能力的培养。
3.2 激发兴趣和注意力虚拟现实能够为学生提供沉浸式、视觉化和多感官体验,在一定程度上激发他们对知识和学习的兴趣。
虚拟现实技术在教育领域的应用研究

虚拟现实技术在教育领域的应用研究随着科技的不断发展,虚拟现实技术(VR)正逐渐应用于各个领域,其中包括教育领域。
虚拟现实技术的出现为传统的教学方式带来了革新,并为学生们提供了更加身临其境的学习体验。
本文将探讨虚拟现实技术在教育领域的应用研究。
一、虚拟现实技术的概述虚拟现实技术是一种通过计算机生成的三维仿真环境,让用户能够与虚拟环境进行交互。
通过佩戴VR眼镜或头盔,用户可以感受到身临其境的视听体验,并可以在虚拟环境中进行各种操作。
这种技术广泛应用于游戏、娱乐等领域,但近年来也得到了教育界的广泛关注。
二、虚拟现实技术在教育中的应用1. 提供更加真实的学习体验虚拟现实技术可以模拟真实场景,让学生们在虚拟环境中进行实际操作。
比如在地理学科中,学生可以使用虚拟现实设备,亲自去探索各个地方的景观、文化等,提供了更加真实的学习体验。
这种身临其境的学习方式能够激发学生的学习兴趣,提高他们的学习效果。
2. 打破时间和地域限制传统的教学方式通常受制于时间和地域的限制,而虚拟现实技术可以打破这些限制。
学生们可以在不同时间和地点,通过虚拟现实技术参与到教学活动中。
这为学习能力较强的学生提供了更多的学习机会,同时也使学习资源得以充分地利用。
3. 提供个性化学习利用虚拟现实技术,教师可以按照学生的个性和需求,为他们量身定制学习内容。
通过分析学生的学习数据,教师可以更好地了解学生的学习状况和特点,从而提供相应的学习资源和指导。
这种个性化的学习方式能够更好地满足学生的需求,提高他们的学习效果。
4. 提升学生的创造力和创新意识虚拟现实技术可以为学生们提供一个创造性的学习环境。
学生们可以在虚拟环境中进行各种试错和创新实践,通过不断的尝试和实验,培养他们的创造力和创新意识。
这种积极的学习方式能够激发学生的潜能,帮助他们在未来的学习和工作中更好地面对挑战。
5. 培养团队合作精神虚拟现实技术还可以为学生们提供一个团队合作的学习平台。
学生们可以在虚拟环境中共同解决问题、完成任务,培养团队合作的精神。
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(Virtual Reality,VR)技术作为一种先进的交互式技术,近年来在教育中得到了广泛的应用。
虚拟现实技术能够通过模拟真实世界的环境和情境,让学生身临其境地学习,提供沉浸式的学习体验。
本文将探讨虚拟现实技术在教育中的应用,并分析其带来的益处和潜在问题。
一、虚拟现实技术在教育中的应用领域1. 实践教学:虚拟现实技术能够为学生提供更贴近实际的练习环境,比如医学、航空等专业的实践操作。
学生可以通过虚拟实境模拟器进行实操练习,提前熟悉实际操作步骤,减少操作风险和成本。
2. 视觉体验:虚拟现实技术可以为学生创造出现实环境的虚拟场景,例如通过VR眼镜观看历史事件的再现、远程虚拟实地游览等。
这种全景式的视觉体验可以帮助学生更好地理解和记忆知识。
3. 交互学习:虚拟现实技术能够提供与虚拟角色进行互动的学习场景。
学生可以通过与虚拟角色进行对话、合作、决策等形式,培养逻辑思维和解决问题的能力。
4. 创造与设计:虚拟现实技术可以为学生提供创造和设计的平台,比如建筑设计、艺术创作等。
学生可以在虚拟环境中进行实验性创作,通过实践的方式提高创新和设计能力。
二、虚拟现实技术在教育中的益处1. 提供沉浸式学习体验:虚拟现实技术能够让学生身临其境,融入学习场景中,增强学习的吸引力和参与度。
学生在虚拟环境中可以亲身感受到知识的真实性和重要性,提高学习的效果和效率。
2. 增强学习动力:虚拟现实技术能够激发学生的学习兴趣和动力,通过引人入胜的虚拟场景,激发学生主动探索和学习的欲望,增加学习的主动性和积极性。
3. 提升学习效果:虚拟现实技术能够将抽象的概念通过具象的方式展现给学生,更加直观和形象化。
学生在虚拟环境中可以进行真实的实践和模拟操作,提高学习的实效和应用能力。
4. 个性化学习:虚拟现实技术能够根据学生的个性、特点和学习进展提供个性化的学习资源和指导。
学生可以在虚拟环境中按照自己的学习节奏和喜好进行学习,并获得针对性的反馈与辅导。
虚拟现实技术在教育领域中的运用

虚拟现实技术在教育领域中的运用一、引言虚拟现实技术是一种可以模拟真实环境的技术,它通过计算机技术和各种传感器等多种技术手段,将用户带入一个数字化的场景中,提供一种逼真的感受,让用户感受到身临其境的效果。
随着虚拟现实技术的逐渐成熟,它已经在各个领域中得到广泛的应用,尤其在教育领域中,虚拟现实技术的运用也越来越成为教育发展的热点。
本文将探讨虚拟现实技术在教育领域中的运用。
二、虚拟现实技术在教育中的优势1. 提供生动形象的场景虚拟现实技术可以提供一个生动形象的场景,让学生能够更加直观地感受到所学知识。
例如,在古文教学中,通过虚拟现实技术可以将学生带入具有明清特色的古代场景中,让学生感受到文化交融的魅力,真正体验到古文的意境。
2. 提高学生的学习兴趣传统的教学方式往往过于“死板”,缺乏趣味性。
而通过虚拟现实技术,可以为学生呈现一个生动、多彩的学习场景,从而提高学生的学习兴趣,让他们更加主动地去参与到课堂中来。
3. 增强学习效果虚拟现实技术可以提供更为逼真的学习场景,从而让学生更快速、更全面地掌握所学知识。
例如,在生物课程中,通过虚拟现实技术可以模拟出人体各个器官的结构,并可以进行切片和分层观察,让学生更加清晰地了解人体的结构和功能。
三、虚拟现实技术在教育中的具体应用1. 语言教学虚拟现实技术可以为语言教学提供更多的场景和实践机会。
通过虚拟现实技术,可以将学生带入一个模拟场景中,让他们去完成实际的语言交流,从而提高语言运用能力。
2. 艺术教学虚拟现实技术可以让学生在艺术作品中“走进去”,从而更好地理解作品中的意境和构思。
例如,在绘画课程中,虚拟现实技术可以提供一种模拟画室的场景,让学生在这样一个场景中进行画画,从而更为身临其境,更为专注地去完成各自的作品。
3. 实验教学虚拟现实技术可以提供更为安全、方便、逼真的实验场景。
例如,在化学教学中,虚拟现实技术可以模拟出各种化学反应的场景,让学生更为直观地感受到化学反应的过程和结果。
虚拟现实技术在教育领域的应用探索

虚拟现实技术在教育领域的应用探索现代科技的快速发展和不断改进带来了许多领域的变革,其中虚拟现实技术(VR)就是一个最具代表性的例子。
虚拟现实作为一种能够模拟真实环境的技术手段,已经在娱乐、医疗等领域得到广泛应用。
然而,虚拟现实技术在教育领域的应用探索仍处于初级阶段。
本文将从以下十个方面展开讨论,以探索虚拟现实技术在教育领域的潜力。
一、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体验各种场景,比如历史事件的重现、地理知识的实地探索等。
学生可以通过虚拟现实设备进入一个全新的世界,与虚拟角色互动,产生身临其境的感受。
这种沉浸式学习体验可以激发学生的学习兴趣,增强他们的学习动力。
二、拓宽学习资源虚拟现实技术可以打破传统教材和教室的限制,为学生提供更多的学习资源。
比如,在学习地球的结构时,学生可以穿戴虚拟现实头显,进入地球内部,观察地壳、地幔等结构,深入了解地球的内部构造。
这样的学习资源丰富了学生的知识视野,有助于培养他们的综合能力。
三、促进互动与合作虚拟现实技术可以通过网络连接多个学生,实现互动与合作。
学生可以在虚拟世界中共同解决问题,分享和讨论观点。
这种多人合作的学习方式培养了学生的团队合作能力和沟通能力,并且可以跨越地域和国界的限制,实现全球范围内的学习互动。
四、提高学习效率虚拟现实技术可以根据学生的学习需求和水平,量身定制学习内容和难度。
通过虚拟现实设备,可以监测学生的学习表现,及时调整学习内容,提高学习效率。
此外,虚拟现实技术还可以帮助学生更好地理解抽象概念,提高学习效果。
五、培养实践能力虚拟现实技术可以提供大量的模拟实践环境,让学生进行实践操作,培养他们的实践能力。
比如,在学习化学实验时,学生可以通过虚拟现实设备进行模拟实验,不受时间和资源的限制,提高实验技能和安全意识。
六、开拓跨学科学习虚拟现实技术可以将不同学科的知识融合在一个环境中,帮助学生更好地理解和应用知识。
比如,在学习历史时,学生可以通过虚拟现实设备进入历史场景,了解当时的社会文化背景,从而更好地理解历史事件的背后影响。
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2008年第3期(下半月)软件导刊・教育技术进的重要信息。
主题资源式网站为了能够使学习者准确、迅速、便捷地获取相关信息,对其进行可用性测试是十分必要的。
依照IA可用性测试的部分理论,对于主题资源式网站信息构建的评价主要从整体结构、分类和搜索3个方面进行。
(1)整体结构评价。
主题资源式教育网站结构是指站点作为一个整体的完善度,包括站点的形式、内容、功能等。
具体评价指标包括:①站点结构是否全面反映这个教育网站的目标;②要确保建立主题资源式教育网站的全部需求都能准确反映在网站结构中;③站点结构和学习者期望相适应的程度;④网站内容结构设计是否科学、合理。
(2)分类评价。
分类在这里是指内容对象分类的一致性、系统性和完整性。
分类评价主要是衡量:①同一类目里子类的相似程度。
同一类目里子类必须具备极大的相似性,但要避免内容重叠,造成信息冗余;②同级类目之间应坚持最低相似性原则;③下级类目对上一级类目内涵的表达程度;④子类应全面、系统地反映父类所要表达的内容信息。
(3)搜索评价。
建立搜索系统来搜索需要的信息内容,具体的评价指标包括:①是否提够有效的站内搜索;②搜索信息的方法是否简单、清晰;③搜索结果的相关性怎样;④无效搜索出现的频率。
此外,学习者测评也是十分必要的,学习者在网上浏览、检索信息的过程中会对网站内容信息组织的优劣、链接有效性、导航正确性产生最直观的感受,获得的测评结果(即可通过用户体验以用户信息反馈的形式表现出来)对网站的改进和完善具有重要的参考价值。
5结束语IA信息构建理论不仅仅是一种理论,一种方法,更是一种理念。
在美国,IA设计已成为网站开发的必备内容。
在我国,利用IA进行网站设计还只是刚刚起步,但是IA理论指导主题资源式教育网站建设具有重要意义,它将给我们带来一个精心组织、图文并茂、便于导航、标记醒目、多种选择、全新面孔的教育网站。
参考文献:[1]P.Morville,L.Rosenfeld.InformationArchitectureforWorldWideWeb[M].O$Reilly&Associates,Inc,1998.[2]AlanGilchrist,BarryMahon.InformationArchitecture-DesigningInformationEnvironmentsforPurpose:ManagingInformationfortheKnowledgeEconomySeries[M].London:FacetPublishing,2004.[3]LouisRosenfeld.HowInformationArchitectureCanHelp[EB/OL].http://www.webword.com.[4]王国琴,郑小芳,甘利人.IA的底层信息组织与概念空间[J].现代图书情报技术,2004(6).[5]赖茂生.关于信息构建(IA)的十个问题[J].江西图书馆学刊,2004(1).[6]甘利人,王晓蓉.可用性测试方法在IA研究中的应用[J].情报理论与实践,2004(4).[7]杨艳萍.网站信息构建评价[J].初探情报理论与实践,2004(4).(责任编辑:沈正道)收稿日期:2007-11-08作者简介:梁琨(1981~),男,四川巴中人,西南大学计算机与信息科学学院教育技术学2005级硕士研究生,研究方向为现代教学传媒技术;黄小丽(1982~),女,江西新余人,湖北经济学院教育技术部助理实验师,研究方向为教育技术学。
1虚拟现实技术概述虚拟现实从本质上讲是一种先进的计算接口技术,是由计算机和电子技术创建的新世界,是一个看似真实的模拟环境。
它将现实世界中存在或者不存在的事物和环境,通过各种技术虚拟出来,再根据视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉等因素的协同作虚拟现实技术在教育中的应用探讨梁琨1,黄小丽2(1.西南大学计算机与信息科学学院,重庆400715;2.湖北经济学院教育技术部,湖北武汉430205)摘要:虚拟现实技术是一种辅助教学手段,它改变了单一外部刺激的教学模式,有利于知识的获取与保持,能有效地促进学生认知结构的形成和发展,使人们的认识观念、教育观念发生根本性的变化。
探讨了虚拟现实技术及其在教育教学中的应用优势及其对教学产生的影响。
关键词:虚拟现实技术;教学手段;教学模式;知识获取中图分类号:G434文献标识码:A文章编号:1672-7800(2008)03-0080-03技术应用80用,通过多种传感设备,使用户可根据自身的感觉,以人的自然技能对虚拟世界中的对象进行考察和操作,以自然的方式与这个环境进行交互(包括感知环境并干预环境),通过实现用户和该环境直接进行交互并参与其中的事件,使参与者“沉浸”于模拟环境,感觉到就如真实的世界一样,从而产生置身于相应真实环境的虚幻感、沉浸感和真实感。
它集先进的计算机技术、传感与测量技术、仿真技术、微电子技术等为一体,是20世纪科学技术进步的结晶[2][5]。
2虚拟现实技术在教育领域中的应用2.1虚拟校园虚拟校园是虚拟现实技术在教育领域最早的具体应用,虽然大多数虚拟校园仅仅实现校园场景的浏览功能,但虚拟现实技术提供的活的浏览方式,全新的媒体表现形式都具有非常鲜明的特点[6]。
天津大学早在1996年,在SGI硬件平台上,基于VRML国际标准,最早开发了虚拟校园,使没有去过天津大学的人,可以领略近代史上久富盛名的大学。
随着网络时代的来临,网络教育迅猛发展,尤其是在宽带技术将大规模应用的今天,国内一些高校已经开始逐步推广、使用虚拟校园模式。
2.2虚拟教学在虚拟教学方面,可以应用教学模拟进行演示、探索、游戏教学。
利用简易型虚拟现实技术表现某些系统(自然的、物理的、社会的)的结构和动态,为学生提供一种可供他们体验和观测的环境。
建立教学模拟的关键工作是创建被模拟对象(真实世界)的模型,然后用计算机描述此模型,通过运算产生输出。
这些输出能够在一定程度上反映真实世界的行为。
教学模拟是一种十分有价值的CAI模式,在教学中有广泛的应用。
例如中国地质大学开发的地质晶体学学习系统,利用虚拟现实技术演示它们的结构特征,直观明了。
2.3虚拟培训虚拟现实技术的特点在虚拟培训方面表现得比较突出。
虚拟现实技术的沉浸性和交互性,使学生能够在虚拟学习环境中扮演一个角色,全身心地投入学习,这非常有利于学生的技能训练。
利用沉浸型虚拟现实系统,可以做各种各样的技能训练,对高职技能性教学有着无比强大的推动作用。
西南交通大学开发的TDS-JD机车驾驶模拟装置可摸拟列车起动、运行、调速及停车全过程,可向司机反馈列车运行过程中的重要信息。
如每节车辆的车钩力或加速度、列车管压力波传递过程等,进行特殊运行情况下的事故处理,有完善的训练结果评价及合理的评分标准。
它在国内首先采用计算机成像及Windows界面,是国内市场占有率最高的模拟装置,可任意进行列车编组,可选择任意线路断面,可在有场景条件下模拟操纵,也可在无场景情况下。
2.4虚拟培训尽管虚拟实验室还不能达到真实实验室的相似程度,但与真实实验相比具有很多优点,如:虚拟实验室不存在磨损、破坏,还可反复使用;虚拟实验有利于避免真实实验操作所带来的各种危险;虚拟实验可以把抽象的理论概念直观化、形象化,方便学习者对概念的理解;虚拟实验有利于培养学生的探索精神和创新意识,利用虚拟实验可以对学习者学习过程中提出的各种假设模型进行虚拟,学习者可以直接观察这一假设所产生的结果和效果,并判断其在现实中的可行性。
中国科技大学开发的几何光学设计实验平台是全国第一套基于虚拟现实的教学软件。
它用计算机模拟的智能仪器代替价格昂贵、操作复杂、容易损坏、维修困难的实验仪器,具有操作简便、效果真实、物理图像清晰、着重突出物理实验设计思想的特点,也使教学内容、实验设备、教学指导与操作者的思考利用计算机有机地融合到了一起。
3虚拟现实技术应用于教育的优势(1)沉浸感。
虚拟现实技术是根据人类的视觉、听觉和生理、心理特点,由计算机产生逼真三维立体图像,学习者成为虚拟场景中的一份子,其与虚拟环境中各种对象的相互作用就如同在现实世界中的一样。
当学习者在场景中移动,改变自己在虚拟场景中的位置时,虚拟场景中的图像、声音等信息也实时地跟随变化,并对观察者的动作进行反馈。
学习者在虚拟场景中,一切感觉与现实极度相似,所体会到的将是一个与现实世界极其接近的教学情景。
根据建构主义的观点,学习成功的关键在于主动性、社会性和情景性。
虚拟现实场景的沉浸感恰恰为学习者提供了一种有利于其知识建构的情景性。
(2)自主性。
虚拟现实场景是一个三维立体的空间,学习者处于虚拟现实场景中具有实时任意活动的自由。
因而,利用虚拟现实技术来表现教学重难点问题,学习者可以根据个人特点选择最佳的认知策略,迅速掌握所学知识的精华。
虚拟现实的这种自主性是其它媒体形式所无法比拟的[7]。
(3)交互性。
交互性是虚拟现实系统最显著的特征。
虚拟现实系统中的人机交互是一种自然的交互,学习者不仅可以利用电脑键盘、鼠标与虚拟境界中的物体进行交互,而且能够通过特殊头盔、数据手套等传感设备进行交互。
计算机能根据学习者头、手、眼、语言及身体的运动,调整系统呈现的图像和声音。
学习者通过自身的语言、身体运动或动作等自然技能,就能对虚拟环境中的对象进行考察或操作。
(4)多感知性。
虚拟现实系统中装有视、听、触、动觉的传感及反应装置,学习者在虚拟环境中可获得视觉、听觉、触觉、动觉等多种感知信息,因而可以充分调动各种感官的积极性,进行实时的全方位的学习。
(5)功能替代性。
虚拟现实境界能提供多种感知信息,学习者在学习时,可以利用一种感知能力代替另一种感知能力进行学习,因而身有残疾的学习者可以利用多种感知信息来弥补其在某一方面的缺陷。
例如,有视觉障碍的学习者可以通过听觉、触觉等方面的刺激来弥补其在视觉信息获取上的不足,而手部有残疾的人可以利用声音与虚拟境界中的物体交互。
虚拟现实技术应用812008年第3期(下半月)软件导刊・教育技术系统的这种功能替代性不仅使得残疾人的特殊教育成为可能,也为正常人的学习提供了更多的方便。
4虚拟现实技术对教学的影响(1)教学观念的变化。
在现代教育思想指导下,使用虚拟现实技术改进教学方法,从以教师为中心的授课形式转变为以学生为中心的个别化教学、合作化教学。
在这个基础上,教学内容的组织安排将特别强调由学生主动参与来构建知识结构,由学生被动听讲转变为主动学习,由“要我学”转变为“我要学”。
教材的意义也将由传统的“教材控制”转变为“学习者控制”,教学内容外在形式的生动化与内在结构的科学化将更紧密地结合起来,这种环境将极大地促进教学观念的变化。
(2)教学内容的变化。
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。