教育部下發(fā)《關于公布首批國家虛擬仿真實驗教學項目認定結果的通知》,決定將105個虛擬仿真實驗教學項目認定為首批國家虛擬仿真實驗教學項目。它還要求相關大學確保項目在一年內免費提供給大學和社會,在一到三年內免費提供。不低于50%且不低于30%的服務將在3年后免費提供。作為相關行業(yè)人員,我們對虛擬現(xiàn)實技術在教學中的應用了解多少?
首先,讓我們看一下虛擬現(xiàn)實技術的概念定義。虛擬現(xiàn)實(VirtualReality,虛擬現(xiàn)實)是一種建立和體驗高度虛擬世界的計算機仿真系統(tǒng),涉及計算機圖形學、人機接口技術、傳感技術和人工智能等。達到真實體驗效果,提高人機交互功能.
虛擬現(xiàn)實技術系統(tǒng)主要包括五個關鍵組成部分:虛擬世界、虛擬現(xiàn)實軟件、專業(yè)圖形處理計算機、輸入設備和輸出設備。一種三維的真實感通常是通過使用一系列的傳感輔助工具(如立體眼鏡和傳感手套)來實現(xiàn)的。通過這些設施,各種運動信息以自然的方式(如頭部旋轉、手部運動等)發(fā)送到計算機,通過視覺、聽覺和觸覺設施,人們可以獲得三維現(xiàn)實的視覺、聽覺和觸覺。隨著人的不同,人們可以感知三維現(xiàn)實。這些感覺隨著你的移動而改變。從他們自己的角度來看,用戶可以使用自然技能和一些設備來瀏覽、學習和與虛擬世界中的對象交互。
虛擬現(xiàn)實技術不僅改變了人類從事科學研究、技術設計和生產實踐的方式,而且為促進人類認知能力的全面發(fā)展提供了新的工具,也將改變人們的思維方式。人們對世界、自己、時間和空間的理解。
同時,虛擬現(xiàn)實技術在教育中的應用也將越來越廣泛,尤其是網絡與人工智能、虛擬現(xiàn)實技術的結合,將使虛擬現(xiàn)實技術在教育中的應用更加智能化、信息化、多感知、沉浸、交互性、概念性。有利于教師的實踐教學和學生專業(yè)核心技能的培養(yǎng)。它為解決職業(yè)教育面臨的實踐訓練、實踐和就業(yè)問題開辟了一條新的思路。
具體應用包括:虛擬學習環(huán)境、虛擬專業(yè)實驗、虛擬科技研究、虛擬實訓基地、虛擬仿真校園、虛擬遠程教育等。
設計專業(yè)領域:藝術設計、動畫、游戲開發(fā)、信息科技、室內設計、房地產開發(fā)、建筑與城市規(guī)劃、機械、工業(yè)、旅游、酒店、電力、水利、軌道交通、考古、文物修復、軍事航天、應急演繹、水文地質學、地理、數(shù)字地球、演播室、維修、培訓、造船、汽車仿真,能量場、生物力學、康復訓練、虛擬現(xiàn)實等。
目前,對虛擬仿真技術應用的研究主要集中在教學領域,特別是實踐教學(包括實驗、實踐等),以提高教學質量,促進教學內容、教學方法和教學模式的改革。培養(yǎng)更多合格的高技能人才。
事實上,虛擬仿真技術對于解決個性化教學、智能評估、標準化示范、工作場所展示、開放式培訓內容、縮短實踐時間等問題非常有幫助。
培訓學習的趣味化
虛擬仿真技術作為一種優(yōu)秀的輔助教學工具,可以應用于場景創(chuàng)建、協(xié)同交流等教學活動中。虛擬仿真訓練教學環(huán)境可以創(chuàng)造多種場景,采用三維動畫模型,添加豐富的色彩和音樂,使虛擬仿真教學環(huán)境能夠激發(fā)學生的學習興趣。它具有生動、交互、實時反饋等明顯的優(yōu)點,可以對學生在學習過程中提出的假設模型進行虛擬,同時可以通過虛擬系統(tǒng)直接觀察到假設的結果。為了激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。因此,虛擬實踐教學有助于學生提前熟悉實踐訓練的真實環(huán)境,掌握職業(yè)技能,激發(fā)學生的學習興趣。
教學場地的泛在性
傳統(tǒng)的實踐教學模式適應性差,其根源在于硬件設備。虛擬仿真實踐教學是一種廣泛應用的教學方法,它不受課程、學科類別和專業(yè)技術領域的限制。利用虛擬仿真技術,學生可以在不離家的情況下進行各種實踐訓練,獲得與實際實習相同的經驗,豐富感性理解,加深對實踐教學內容的理解。
真實場景的還原再現(xiàn)
虛擬仿真技術建立的虛擬環(huán)境是基于真實數(shù)據(jù)數(shù)學模型的結合。技術標準嚴格。遵循項目設備的標準和要求。它建立了一個真實的三維場景,并重現(xiàn)了設備。它可以使學生在虛擬場景中相互作用,減少由于對理論或實踐知識掌握不足而造成的設備損壞和安全事故。為了提高培訓項目任務學習的整體質量。
教學過程的高兼容
虛擬仿真技術具有很強的教學功能兼容性,適合于從教學設計到考核評價的整個培訓教學過程。大多數(shù)通用應用軟件都具有培訓教學的仿真功能,通常只有一個軟件可以同時支持多個培訓項目的仿真教學。培訓項目的教學可以通過多種軟件實現(xiàn),虛擬仿真技術可以在理論上以相應的方式實現(xiàn)。因此,在實踐教學技術的發(fā)展和實施過程中,虛擬仿真實踐教學可以作為主要的實踐教學方式之一,同時,結合其他教學技術,可以提高實踐教學的效果。