江蘇省溧陽中等專業(yè)學(xué)校 楊 岑

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淺談虛擬實(shí)驗(yàn)在計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)課程中的應(yīng)用

江蘇省溧陽中等專業(yè)學(xué)校 楊 岑

摘要：隨著虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)的飛速發(fā)展和普遍應(yīng)用，利用虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為一種趨勢。本文從分析虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)的理論基礎(chǔ)出發(fā)，闡述虛擬實(shí)驗(yàn)在《計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)》課程教學(xué)中的應(yīng)用，歸納虛擬實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的重要意義。

關(guān)鍵詞：虛擬實(shí)驗(yàn) 職業(yè)教育 計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)

一、虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)

虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)起源于20世紀(jì)末，是依托“虛擬現(xiàn)實(shí)”（Virtual Reality，英文縮寫VR）技術(shù)而產(chǎn)生和發(fā)展的一種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?。虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)利用軟件和硬件的結(jié)合，取代傳統(tǒng)的常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，在計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行模擬、仿真各種實(shí)驗(yàn)技術(shù)。虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)可分為以下兩類：

1.沉浸虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。沉浸虛擬現(xiàn)實(shí)運(yùn)用計(jì)算機(jī)、多媒體與仿真技術(shù)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)營造與客觀世界高度類似的虛擬環(huán)境，使人具有身臨其境的感覺。虛擬現(xiàn)實(shí)模式在現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)建模的基礎(chǔ)上采用三維圖形表現(xiàn)虛擬世界。通過頭盔式顯示器或立體眼鏡等專用輔助設(shè)備觀察建模的三維物體，以獲得在平面顯示器上無法得到的物體“深度”距離信息，通過觀察不同圖像產(chǎn)生觀察視差，通過深度和觀察視差達(dá)到身臨其境的效果。

2.基于靜態(tài)圖像的虛擬技術(shù)?；陟o態(tài)圖像的虛擬技術(shù)是將多個不同距離和不同方位的靜態(tài)圖像按相互關(guān)系有機(jī)地連接起來，在視覺上形成整個空間的整體認(rèn)識。觀察時可以任意轉(zhuǎn)動，也可以改變視點(diǎn)。由于靜態(tài)圖像是相互連接的，所以只要靜態(tài)圖像足夠精細(xì)，連接緊密正確就可以獲得空間感覺，實(shí)現(xiàn)對一個物體或空間的全景觀察。靜態(tài)圖像技術(shù)可以真實(shí)世界影像采用計(jì)算機(jī)生成圖像的方式建立三維模型，對圖像的分辨率、質(zhì)量、復(fù)雜度、真實(shí)性要求不高，不需要特殊的專用設(shè)備，普通微機(jī)上即可體驗(yàn)虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，操縱虛擬物體。

二、虛擬實(shí)驗(yàn)在計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)課程中的應(yīng)用

1.增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的直觀性，提高教學(xué)效果。首先，介紹計(jì)算機(jī)組件知識時可以通過虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)從各個角度觀察計(jì)算機(jī)組件的造型，增強(qiáng)感性認(rèn)識，使學(xué)生對計(jì)算機(jī)有初步了解。其次，利用動畫鏈接虛擬組裝計(jì)算機(jī)過程中所需的主要硬件。再次，通過文字和圖片向?qū)W習(xí)者介紹如何將計(jì)算機(jī)組件組裝到一起，制作安裝、注釋和視點(diǎn)切換的效果。利用人機(jī)交互可以即時獲得信息反饋，靈活控制教學(xué)內(nèi)容，使其更加直觀形象，更易于理解，提高講課的效率和教學(xué)效果，彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)中語言、文字描述、實(shí)驗(yàn)器材的局限性，打破單一的教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的多元化。

2.降低實(shí)驗(yàn)成本。計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)實(shí)驗(yàn)拆裝的成本較高，破壞性較大。而在虛擬實(shí)驗(yàn)中學(xué)生可以采用搭積木的游戲方式在虛擬的環(huán)境下拆卸、組裝一臺實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)，給予正確操作步驟提醒以及錯誤警告。

另外，實(shí)驗(yàn)課程中安裝操作系統(tǒng)及應(yīng)用軟件是非常重要的環(huán)節(jié)，我們依然可以采用虛擬機(jī)安裝系統(tǒng)。學(xué)生在虛擬機(jī)上安裝相關(guān)軟件后可以大膽嘗試，錯誤的操作不會造成任何損失，既保證學(xué)生的練習(xí)次數(shù)，而且不用擔(dān)心學(xué)生初裝系統(tǒng)時導(dǎo)致硬件損壞等問題，為正式安裝系統(tǒng)打下扎實(shí)基礎(chǔ)。

三、虛擬實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的重要意義

1.節(jié)省實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)，豐富實(shí)驗(yàn)資源。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)可以彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)場地、教學(xué)經(jīng)費(fèi)等方面的不足，豐富實(shí)驗(yàn)資源。虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境可以獲得與真實(shí)實(shí)驗(yàn)一樣的體會，豐富學(xué)生感性認(rèn)識，加深對教學(xué)內(nèi)容的理解。

2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可緊跟科學(xué)發(fā)展步伐。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，滯后于學(xué)科發(fā)展。虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展給實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革注入新的活力。它不但可以有效營造與技術(shù)發(fā)展同步的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，還具有超前性。實(shí)驗(yàn)過程可以突破物理上時間和空間的限制，以前因時空限制而無法實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目現(xiàn)在就可以通過虛擬技術(shù)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。

3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段多樣化。虛擬實(shí)驗(yàn)的出現(xiàn)為實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革提供條件。教師可以采取靈活的教學(xué)方法實(shí)行個性化教學(xué)。通過網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生可以靈活控制學(xué)習(xí)時間，不受實(shí)驗(yàn)室關(guān)閉和開放的影響，不受書本約束，自主選擇自己所需的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。同時，實(shí)驗(yàn)考核也可多樣化，網(wǎng)絡(luò)考核與實(shí)際考核相結(jié)合更能真實(shí)評價學(xué)生能力。

虛擬實(shí)驗(yàn)遠(yuǎn)程系統(tǒng)將實(shí)驗(yàn)設(shè)備、教學(xué)內(nèi)容（包括理論教學(xué)）、教師輔導(dǎo)和學(xué)習(xí)者的思考、實(shí)驗(yàn)操作等融為一體，克服了實(shí)驗(yàn)教學(xué)長期受到課堂、課時限制的因素。

4.利于培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣與能力。由于虛擬實(shí)驗(yàn)利用多媒體技術(shù)模擬真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，整個實(shí)驗(yàn)過程具有游戲的特點(diǎn)。群體式學(xué)習(xí)、協(xié)作式學(xué)習(xí)、競賽式學(xué)習(xí)模式的靈活應(yīng)用可以激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。虛擬實(shí)驗(yàn)中學(xué)生可以方便地改變實(shí)驗(yàn)參數(shù)，分析不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)意識和創(chuàng)新精神。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能形象、生動、逼真地表現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，有效營造發(fā)展的教學(xué)環(huán)境，提高學(xué)生掌握知識和技能的效率和積極性，達(dá)到優(yōu)化教學(xué)過程、提高教學(xué)質(zhì)量的目的，解決傳統(tǒng)教學(xué)方式無法解決的問題。

參考文獻(xiàn)：

［1］付 沙.計(jì)算機(jī)維護(hù)技術(shù).課程教學(xué)改革的研究［J］.計(jì)算機(jī)安全，2008

［2］付立冬.淺談計(jì)算機(jī)維護(hù)課程的教學(xué)方法［J］.遼寧行政學(xué)院學(xué)報(bào)，2007

［3］高壽斌.高職院校開設(shè)計(jì)算機(jī)維護(hù)與維修專業(yè)的探討［J］.職業(yè)教育研究，2007

文章編號：ISSN2095-6711/Z01-2016-04-0211