探讨虚拟现实技术在计算机专业教学中的应用发展

雷雪妍 胡紫萌 河南林业职业学院

一、虚拟现实技术

虚拟现实技术又称为VR技术，利用这项技术就能产生一种具有真实感的三维虚拟场景，并且能在视觉、听觉和触觉方面做到逼真，只要使用者借助一定设备，便能产生“身临其境”的感觉，并且还能跟虚拟情景中的事物进行互动，从而提升如同处在真实环境中的“沉浸感”。而虚拟现实技术正是具备沉浸感、交互性以及想象力三大特征。虚拟现实技术的沉浸感取决于用户在虚拟环境中对真实度的感受，这要求环境中的虚拟物体必须给用户带来如同真实物品一般的幻觉。交互性则是指用户可以在一定程度上操作虚拟环境中的物品并且得到较为自然的反馈，这通常需要借助数据手套或是头盔显示器。而想象力是指用户在虚拟环境中需要运用自己的思维能力，根据虚拟环境中的信息来想象环境可能会发生的变化。

二、虚拟现实技术教学应用发展

（一）计算机专业课堂教学

计算机专业对高职和大专学生在实践性、逻辑性等方面都提出了较高的要求，如果仅靠书本来理解知识，则可能不利于学生对于计算值专业知识的掌握。所以教师就应当充分利用虚拟现实技术来制作课件，从而以更为直观的方式向学生传授知识。

例如在介绍计算机的组成部分和组装方法时，为了避免书本和图片传达这些知识点时较为低效的问题，通常来说教师可以利用实物来展示组件结构和组装方法，并指导学生进行组装操作，然而这种教学方法也存在着一定的局限性，因为教师不能及时地指导每一个学生，而且教师在组装方面的指导思路也不一定适用于每个学生，所以这就凸显出了虚拟现实技术的优势，教师可以借用虚拟现实技术可以在确保真实感的情况下结合文字、声音、动画等多媒体内容，设计出能提升学生参与感，充满互动性的虚拟主机演示系统，让每个学生都能身临其境，并且从不同的角度进行切入，从而有效地达到掌握计算机基本构成和组装知识的教学要求。

又如在学习《数据结构》时，对于高职和大专的计算机专业学生而言，因为课程中所涉及的算法抽象度较高，增加了理解难度，因此教师应可以利用虚拟现实技术将数据结构的算法制作成直观易懂的课件。递归算法需要隐形调用栈堆，教师通过虚拟现实技术制作的课件，就能十分直观形象地展现堆栈的变化动态。而在进行二叉树遍历的课程时，教师也能将遍历的顺序以直观的方式展现在学生眼前，在方便教师进行讲解的同时也能让学生更牢靠地把握知识。

因此可以看出，虚拟现实技术能够在辅助高职和大专的计算机课堂教学方面发挥巨大的作用，对于计算机专业知识点生动逼真的视觉呈现可以把抽象的知识化为具象，并且能够提升学生的参与感，在学习过程中掌握重点和难点，从而有效提升学习效率。

（二）计算机专业实验教学

利用虚拟现实技术可以搭建虚拟试验系统，而在虚拟试验系统中则能包含实验的设备、器材、环境、对象，除此之外还具备导航、测试以及自评的功能。要搭建虚拟实验室，既可以采用虚拟构想，也可以参考现实中的实验室。

例如教师可以利用虚拟现实技术搭建一个网络环境，让学生体验如在现场的操作感受。在进行数字电路的实验时，在设计电路时可以采用虚拟的电子元件，这样便能省去购买电子器件的人力与财力。而在进行虚拟电子商务的实验时，学生通过虚拟现实技术就能身临其境地体会到商务交易的氛围，这样便极大地提升了学生在参与交易时的沉浸感。除此之外学生在学习系统的安装和调试时，也可以利用VMware创建出有虚拟CUP、硬盘、内存等设备的虚拟机，这样学生在虚拟机上进行操作就能杜绝对真实计算机的影响，并且由此提升学习效率。利用虚拟现实技术还能让学生更便利地进行网络设备或是电路的设计，以较低的成本进行各种学习探索，甚至设计出创新的设备和电路，这样便能对学生创新思维和能力起到极大的提升作用。

利用虚拟现实技术进行试验，能在保障真实度的前提下节约时间和成本，并且可以安全地进行各种精密设备的仿真试验，与此同时虚拟试验还具备共享性以及易改变、易扩充性能让学生进行试验时更少地受到各种因素的制约，并且降低风险，减少试验投入，除此之外虚拟实验室还能跟随时代技术的发展不断更新内容。

三、结束语

总而言之，虚拟现实技术能有效地改变计算机专业传统教学中空洞地传授抽象知识的部分，让学生能有更多参与实践、亲身经历的机会，这样对高职和大专的计算机专业学生而言是更有效率的教学手段。而充满交互性的教学系统也能很好地提升学生的学习积极性。因此运用虚拟现实技术便能极好地提升教学效果。而现今虚拟现实技术在教学上仍有很大的潜力，因此值得教师结合实际情况，进一步发展该项技术在教学方面的应用，让计算机专业教育能够达到新的高度。