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第1篇

關(guān)鍵詞:虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù);虛擬實(shí)驗(yàn);VRML;計(jì)算機(jī)專業(yè)

隨著我國(guó)教育的不斷改革和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,論文 網(wǎng)絡(luò)教育的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)的教學(xué)方式。尤其是計(jì)算機(jī)更新速度非常快的特點(diǎn)使得傳統(tǒng)的教學(xué)方式難以滿足學(xué)習(xí)的需要。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為一門新的技術(shù),它在教育領(lǐng)域的發(fā)展將為教育提供新的活力。本文主要從虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)特征和VRML語(yǔ)言的角度探討其在計(jì)算機(jī)專業(yè)教育中的應(yīng)用。

1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

多媒體技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展為現(xiàn)代教育手段的現(xiàn)代化帶來(lái)了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,現(xiàn)代教育技術(shù)的應(yīng)用已不再是停留在音像技術(shù)課堂中應(yīng)用的常規(guī)模式層次上.而是朝著多媒體化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化、教育技術(shù)應(yīng)用模式多樣化和遠(yuǎn)程教育普及化的趨勢(shì)發(fā)展,特別是基于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的虛擬教學(xué)形式,是一種最新出現(xiàn)的教學(xué)模式,具有廣闊的發(fā)展前景,代表了教育的未來(lái)和發(fā)展的方向。

1.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)概念

虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality,簡(jiǎn)稱VR),又稱為靈境技術(shù),畢業(yè)論文 它匯集了數(shù)字圖象處理、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、多媒體技術(shù)、人工智能、人機(jī)接口技術(shù)、傳感器技術(shù),以及人體行為學(xué)等多項(xiàng)天技術(shù).是計(jì)算機(jī)技術(shù)的綜合應(yīng)用。具體地說(shuō),就是采川以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的現(xiàn)代高科技生成逼真的視、聽(tīng)、觸覺(jué)一體化的特定范圍的虛擬環(huán)境,用戶借助必要的設(shè)備以自然的方式與虛擬環(huán)境中的對(duì)象進(jìn)行交互作用,相互影響,從而產(chǎn)生如同真實(shí)環(huán)境的感受和體驗(yàn)。盡管該環(huán)境并不真實(shí)存在,但它作為一個(gè)逼真的三維環(huán)境.仿佛就在我們周圍。由于用戶對(duì)計(jì)算機(jī)環(huán)境中的虛擬物體產(chǎn)生了類似于對(duì)現(xiàn)實(shí)物體的存存意識(shí)或幻覺(jué),從而使得用戶在計(jì)算機(jī)所創(chuàng)建的維虛擬環(huán)境中處于一種全身心投入的狀態(tài)。

1.2 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的構(gòu)成

由圖1可以看出。一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)由以下幾部分組成:

(1)虛擬環(huán)境。它由虛擬環(huán)境發(fā)生器所產(chǎn)生,且可讓使用者通過(guò)傳感器件和作用器件與之交互,這種交互的結(jié)果是使用者有全身心進(jìn)入這一環(huán)境的感覺(jué)。

(2)傳感器件。它將虛擬環(huán)境中的物體的形、動(dòng)作、聲音等進(jìn)行轉(zhuǎn)換,使人能獲得視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等多方面的感覺(jué)。這些感覺(jué)與他以往在實(shí)際環(huán)境中的感覺(jué)一致。

(3)作用器件。它將人的一些約定動(dòng)作(如行走、手勢(shì)等)變成作用的信息,讓虛擬環(huán)境有所察覺(jué)。

(4)人。虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)質(zhì)上是一內(nèi)含反饋的閉環(huán)系統(tǒng),只有人的存在才能使這一反饋環(huán)路有效成立。碩士論文所以人是VR系統(tǒng)中不可缺少的成分。人通過(guò)傳感器件感受虛擬環(huán)境的存在.又通過(guò)作用器件去影響虛擬環(huán)境,使其作出相應(yīng)的變化。

(5)虛擬環(huán)境發(fā)生器。它能產(chǎn)生使用者所需要的虛擬環(huán)境,且能通過(guò)作用器件傳來(lái)的作用信息。了解使用者的位置和動(dòng)作。并對(duì)已產(chǎn)生的虛擬環(huán)境作出相應(yīng)的修改。

1.3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)基本特征

(1)沉浸性。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是根據(jù)人類的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)的生理心理特點(diǎn),由計(jì)算機(jī)產(chǎn)生逼真的三維立體圖像。使用者戴上頭盔顯示器和數(shù)據(jù)手套等交互設(shè)備,便可將自己置身于虛擬環(huán)境中,成為虛擬環(huán)境中的一員。使用者與虛擬環(huán)境中的各種對(duì)象的相互作用,就如同在現(xiàn)實(shí)世界中的一樣。當(dāng)使用者移動(dòng)頭部時(shí)。虛擬環(huán)境中的圖像也實(shí)時(shí)地跟隨變化,拿起物體可使物體隨著手的移動(dòng)而運(yùn)動(dòng),而且還可以聽(tīng)到三維仿真聲音。使用者在虛擬環(huán)境中,一切感覺(jué)都是那么逼真,有一種身臨其境的感覺(jué)。

(2)交互性。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中的人機(jī)交互是一種近乎自然的交互.使用者不僅可以利用電腦鍵盤(pán)、鼠標(biāo)進(jìn)行交互,而且能夠通過(guò)特殊頭盔、數(shù)據(jù)手套等傳感設(shè)備進(jìn)行交互。計(jì)算機(jī)能根據(jù)使用者的頭、手、眼、語(yǔ)言及身體的運(yùn)動(dòng),來(lái)調(diào)整系統(tǒng)呈現(xiàn)的圖像及聲音。使用者通過(guò)自身的語(yǔ)言、身體運(yùn)動(dòng)或動(dòng)作等自然技能.就能對(duì)虛擬環(huán)境中的對(duì)象進(jìn)行考察或操作。

(3)多感知性。由于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中裝有視、聽(tīng)、觸、動(dòng)覺(jué)的傳感及反應(yīng)裝置,因此,使用者在虛擬環(huán)境中可獲得視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、動(dòng)覺(jué)等多種感知,從而達(dá)到身臨其境的感受。

1.4 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的類型

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)按其功能,可分為以下幾種類型:

(1)沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)是利用頭盔顯示器、數(shù)據(jù)手套、三維鼠標(biāo)等傳感跟蹤裝置與虛擬世界進(jìn)行交互。由于這種系統(tǒng)把人的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和其它感覺(jué)封閉在虛擬的感覺(jué)空間,能使人全身心投入并沉浸其中。不足之處在于專用設(shè)備復(fù)雜而且昂貴,難以在教育行業(yè)普及推廣。

(2)桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)是運(yùn)用軟件編程的方法在顯示器上顯示三維場(chǎng)景.用戶通過(guò)鍵盤(pán)、鼠標(biāo)等簡(jiǎn)單的設(shè)備與虛擬場(chǎng)景進(jìn)行交互。這種系統(tǒng)由于用戶坐在顯示器前,通過(guò)屏幕觀察虛擬世界并與之交互,往往會(huì)受到周圍環(huán)境的影響,難以做到完全投入.但是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低,易于普及推廣。

(3)分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

分布式虛擬系統(tǒng)是多個(gè)用戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)共享一個(gè)虛擬空間,共同參與虛擬活動(dòng)。

(4)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)性虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)性的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)不僅是利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)模擬現(xiàn)實(shí)世界、仿真現(xiàn)實(shí)世界,而且要利用它來(lái)增強(qiáng)參與者對(duì)真實(shí)環(huán)境的感受,也就是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中無(wú)法感知的感受。

1.5 虛擬現(xiàn)實(shí)造型語(yǔ)言VRML

VRML(Virtual Reality Modeling Language1即虛擬現(xiàn)實(shí)建

模語(yǔ)言,是一項(xiàng)和多媒體通訊、因特網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域相關(guān)的,在Intemet上營(yíng)造虛擬環(huán)境的技術(shù)。它用來(lái)在網(wǎng)絡(luò)上創(chuàng)建可導(dǎo)航的、超鏈接的三維虛擬場(chǎng)景。

VRML的基本工作原理可概括為:文本描述、遠(yuǎn)程傳輸和本地計(jì)算生成。所謂文本描述,是指VRML并不是用三維坐標(biāo)點(diǎn)的數(shù)據(jù)來(lái)描述三維物體的,因?yàn)檫@樣會(huì)有很大的數(shù)據(jù)量.在Intemet上傳輸會(huì)遇到很多困難.VRML是用類似HTML的標(biāo)記文本語(yǔ)言來(lái)描述三維場(chǎng)景.就像我們的編程語(yǔ)言。比如,一個(gè)立方體的描述文本是:Box(size 3.0 3.0 3.0)。VRML就是一種描述語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定了用來(lái)描述三維場(chǎng)景的文本描述語(yǔ)言。遠(yuǎn)程傳輸是指用

戶瀏覽VRML描述的虛擬場(chǎng)景時(shí),需要通過(guò)Intemet將描述場(chǎng)景的文本傳送到本地。一般來(lái)說(shuō),文本描述是嵌在WEB頁(yè)面中,在瀏覽器請(qǐng)求相應(yīng)頁(yè)面時(shí)與頁(yè)面描述文本一起傳送本地。本地計(jì)算生成是指描述虛擬場(chǎng)景的數(shù)據(jù)傳送到本地后,瀏覽器對(duì)它進(jìn)行解釋計(jì)算,動(dòng)態(tài)地生成虛擬場(chǎng)景。比如,描述球形的文本,瀏覽器會(huì)在屏幕上繪制一個(gè)立體的球形。概括地說(shuō),就是用文本信息描述三維場(chǎng)景.在Intemet網(wǎng)上傳輸,在本地機(jī)上由VRML的瀏覽器解釋生成三維場(chǎng)景.解釋生成的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范即是VRML規(guī)范。

VRML文件主要包括四個(gè)主要成分:VRML文件頭、原型、造型節(jié)點(diǎn)、腳本和路由。在這四個(gè)要素中.醫(yī)學(xué)論文只有文件頭部分是必須的,它用來(lái)告訴瀏覽器該文件符合的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)以及使用的字符集等信息。原型定義了創(chuàng)建帶有指定名稱、接口和整體的新節(jié)點(diǎn)類型。一旦成功地定義了原型,它就可以在VRML文件的其他地方隨意使用。造型節(jié)點(diǎn)是VRML中的基本建造模塊.它構(gòu)成了VRML文件的主體部分,正是由于造型節(jié)點(diǎn)定義而產(chǎn)生了虛擬的VRML空間。腳本可以看作是一個(gè)節(jié)點(diǎn)的外殼,它有域、eventIn事件和eventOut事件。其本身沒(méi)有任何動(dòng)作.然而你可以通過(guò)程序腳本來(lái)賦予你腳本節(jié)點(diǎn)的動(dòng)作。程序腳本實(shí)際上是一種簡(jiǎn)化了的應(yīng)用程序,一個(gè)典型的腳本是由Java或JavaScript編程語(yǔ)言寫(xiě)成的程序。路由是一種文本描述的消息.一旦在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間創(chuàng)建了一個(gè)路由.第一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以順著路由傳遞消息給第二個(gè)節(jié)點(diǎn),這樣的消息被稱為事件。VRML還可以包含下列條目:注釋、節(jié)點(diǎn)和域值、定義的節(jié)點(diǎn)名、使用的節(jié)點(diǎn)名等。

設(shè)計(jì)VRML虛擬場(chǎng)景時(shí)。最簡(jiǎn)單的方法是直接使用文本編輯器來(lái)編輯描述文本,它類似于程序設(shè)計(jì),這種方法簡(jiǎn)單方便.但不是很直觀.對(duì)設(shè)計(jì)者的空間想象能力要求也較高,設(shè)計(jì)的效率不高。現(xiàn)在有很多的可視化的VRML設(shè)計(jì)工具,如CosmoWorld和WebWorld等.這些工具將VRML的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)都做成可視的組件,用戶設(shè)計(jì)時(shí),只需要將這些組件組全自己需要的虛擬場(chǎng)景就可以了.而且設(shè)計(jì)的效果在設(shè)計(jì)時(shí)就可以看到。設(shè)計(jì)完畢后,系統(tǒng)自動(dòng)將這些可視的虛擬場(chǎng)景生成標(biāo)準(zhǔn)的VRML描述文本,這樣,這些文本傳送到用戶的瀏覽器后.便會(huì)在用戶的屏幕上重現(xiàn)這個(gè)虛擬場(chǎng)景。

VRML使得Intemet的平面世界出現(xiàn)了三維場(chǎng)景。它的問(wèn)世在世界上引起了極大的反響.得到眾多的軟硬件廠商的支持,成為了Intemet上最有發(fā)展前景的新興技術(shù)。VRML在各方面都展現(xiàn)出了強(qiáng)大的應(yīng)用可能性。蘊(yùn)藏了無(wú)限生機(jī)。在教育領(lǐng)域的WEB站點(diǎn)中,它可廣泛用于學(xué)習(xí)情景創(chuàng)設(shè)上,以增加學(xué)習(xí)內(nèi)容的形象性和趣味性。例如:創(chuàng)建網(wǎng)上三維圖書(shū)館,它的好處就在于書(shū)籍歸類整理更接近真實(shí)并將高于真實(shí),匯編或查閱時(shí)書(shū)籍只需要鼠標(biāo)輕輕地點(diǎn)擊對(duì)應(yīng)的虛擬圖書(shū)。另外,使用VRML做模擬訓(xùn)練是一種可行性極高的措施,它不僅可以減少某些情況下現(xiàn)實(shí)空間中操作的難度和危險(xiǎn).

更為重要的是它可以使訓(xùn)練造價(jià)得到大幅度降低,這樣就使得在教育方面的應(yīng)用成為可能。由于這種模擬系統(tǒng)具有高度的真實(shí)性,所以并不會(huì)因?yàn)闆](méi)有真實(shí)系統(tǒng)介入而造成較差的訓(xùn)練效果?，F(xiàn)在虛擬校園、虛擬考場(chǎng)也已經(jīng)陸續(xù)地出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)中,這些新興的教育形式必將因其優(yōu)越的一面而在未來(lái)教育領(lǐng)域中占有一席之地。

2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在計(jì)算機(jī)專業(yè)教育中的應(yīng)用

2.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在輔助課堂教學(xué)中的應(yīng)用

眾所周知,計(jì)算機(jī)課程實(shí)踐性很強(qiáng),在書(shū)本上體現(xiàn)難免會(huì)給人們的理解帶來(lái)困難。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)制作的課件能夠很好地解決這一問(wèn)題。例如,在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中介紹計(jì)算機(jī)中各個(gè)組件的結(jié)構(gòu)和講解計(jì)算機(jī)組裝的過(guò)程時(shí),書(shū)本的文字難以讓學(xué)習(xí)者了解組件結(jié)構(gòu)和組裝的過(guò)程。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以將文字、聲音、圖片、動(dòng)畫(huà)等幾種媒體表現(xiàn)形式有機(jī)地結(jié)合,設(shè)計(jì)出生動(dòng)活潑的界面。制作出一些三維的、交式的、具有沉浸感的內(nèi)容,滿足學(xué)習(xí)者從各個(gè)角度觀察和學(xué)習(xí),仿佛身臨其境,更好地理解學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

制作VRML課件的基本思路是:

(1)制作一系列空間形體的三維造型和動(dòng)畫(huà).并且為這些造型指定所需要的顏色、大小等。

(2)引入VRML的相關(guān)節(jié)點(diǎn),建立虛擬運(yùn)動(dòng)空間。實(shí)現(xiàn)課件多媒體功能。

(3)優(yōu)化VRML場(chǎng)景,即在構(gòu)建場(chǎng)景的過(guò)程中,利用VRML提供的高級(jí)造型技術(shù)適當(dāng)優(yōu)化程序。

(4)VRML文件的輸出,將已創(chuàng)建的空間場(chǎng)景輸出為.wrl形式的文件。

例如,設(shè)計(jì)VRML課件來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上虛擬計(jì)算機(jī)組件結(jié)構(gòu)和組裝的輔助教學(xué)。

首先,在介紹計(jì)算機(jī)組件選擇知識(shí)同時(shí)?？梢栽诰W(wǎng)上從各個(gè)角度來(lái)觀察VRML制作的計(jì)算機(jī)組件的造型.增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí),并使學(xué)習(xí)者對(duì)怎樣組裝計(jì)算機(jī)有個(gè)初步的了解。利用VRML的造型設(shè)計(jì)和VRML Script的動(dòng)畫(huà)鏈接.虛擬出組裝計(jì)算機(jī)過(guò)程中所需的主要硬件,再通過(guò)把VRML文件嵌入到網(wǎng)頁(yè)的方法,使學(xué)習(xí)者既能在網(wǎng)頁(yè)中看到二維不同型號(hào)硬件的圖片和一些描述硬件的文字.又能看到三維的虛擬制作出來(lái)的硬件模型。這樣使學(xué)習(xí)者能真切地、直觀地感受到二維和三維的不同.感受到虛擬世界的美妙。然后,通過(guò)文字和圖片向?qū)W習(xí)者介紹如何將各計(jì)算機(jī)組件組裝到一起。接著,通過(guò)VRML的動(dòng)畫(huà)節(jié)點(diǎn)控制和VRML Script的結(jié)合。制作出安裝、注釋和視點(diǎn)切換的效果,然后按照六個(gè)安裝步驟:第一,機(jī)箱、主板的安裝;第二,風(fēng)扇、內(nèi)存的安裝;第三,光驅(qū)、軟驅(qū)、硬盤(pán)的安裝;第四,聲卡、顯卡的安裝;第五,電源的安裝;

第六。顯示器、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)的安裝,組合完成整個(gè)在虛擬三維世界中組裝計(jì)算機(jī)的過(guò)程。

在學(xué)習(xí)的過(guò)程中,只要點(diǎn)擊相應(yīng)的按鈕,就可以按相應(yīng)的步驟進(jìn)行安裝。拖動(dòng)鼠標(biāo)或按鈕可以隨意地移動(dòng)計(jì)算機(jī)組件到指定的位置進(jìn)行安裝。在安裝完光驅(qū)和軟驅(qū)后,點(diǎn)擊光驅(qū)的開(kāi)、關(guān)鍵,光盤(pán)托會(huì)自動(dòng)拖出和送入,點(diǎn)擊軟驅(qū)的按鈕,

軟盤(pán)會(huì)自動(dòng)取出.使學(xué)習(xí)者能動(dòng)態(tài)地觀看到效果。有一種身臨其境的感覺(jué)來(lái)完成學(xué)習(xí)的過(guò)程。

通過(guò)VRML Script語(yǔ)言的鏈接。制作出生動(dòng)有趣的動(dòng)畫(huà)效果和逼真的聲音效果。例如.當(dāng)你點(diǎn)擊軟驅(qū)上的按鈕,會(huì)發(fā)出聲音并彈出一張軟盤(pán);當(dāng)你點(diǎn)擊光驅(qū)按鈕時(shí),盤(pán)盒會(huì)自動(dòng)地彈縮并發(fā)出逼真的聲音。為了方便學(xué)習(xí)。還可以實(shí)現(xiàn)注釋信息,當(dāng)學(xué)習(xí)者的鼠標(biāo)碰到硬件設(shè)備時(shí)。在對(duì)象的旁邊會(huì)出現(xiàn)一個(gè)注釋信息,說(shuō)明該對(duì)象名稱。

又如,在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程中,對(duì)于常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的算法思想.由于其抽象程度高。使得學(xué)生很難理解。我們也可以通過(guò)虛擬技術(shù)將其制作成課件進(jìn)行教學(xué)。將抽象的算法過(guò)程以淺顯易懂、形象直觀的形式展現(xiàn)出來(lái)。例如,遞歸算法是學(xué)生比較難理解的,因?yàn)槠渌惴ㄊ强侩[形調(diào)用堆棧來(lái)實(shí)現(xiàn),而通過(guò)虛擬技術(shù)可以將堆棧內(nèi)部情況的變化動(dòng)態(tài)、直觀、形象地表現(xiàn)出來(lái),這樣學(xué)生就很容易理解。同樣在講解樹(shù)和圖的遍歷時(shí),可以從可視化的角度觀察遍歷的順序。二叉樹(shù)與樹(shù)的概念的區(qū)別、Hanoi塔等問(wèn)題都可以直觀地表現(xiàn)。方便教師的教學(xué)和學(xué)生的理解。

總之,通過(guò)制作課件來(lái)輔助課堂的教學(xué),能為學(xué)習(xí)者提供生動(dòng)、逼真的感性學(xué)習(xí)材料,使抽象的學(xué)習(xí)直觀化、形象化,幫助學(xué)習(xí)者解決學(xué)習(xí)中的重點(diǎn)和難點(diǎn),提高學(xué)習(xí)者的積極性。

2.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

由虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)生成的適用于進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),包括相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境、有關(guān)的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)對(duì)象。以及實(shí)驗(yàn)信息資源等。虛擬實(shí)驗(yàn)室可以是某一現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室的真實(shí)再現(xiàn)。也可以是虛擬構(gòu)想的實(shí)驗(yàn)室。 例如,在城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過(guò)程中,不必真正把網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建起來(lái)就可以親身體驗(yàn),猶如進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的操作。在數(shù)字電路的課程實(shí)驗(yàn)中,可以通過(guò)虛擬的電路器件來(lái)達(dá)到電路設(shè)計(jì)的目的,而沒(méi)有購(gòu)買器件問(wèn)題所帶來(lái)的麻煩。在電子商務(wù)課程實(shí)驗(yàn)中,可以虛擬商務(wù)環(huán)境,讓學(xué)生進(jìn)入這個(gè)虛擬環(huán)境。身臨其境地體驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)交易的氣氛和參與交易的過(guò)程。計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的安裝是比較基礎(chǔ)但又是難做好的一個(gè)實(shí)驗(yàn)。由于在計(jì)算機(jī)上安裝新的操作系統(tǒng)不可避免地會(huì)對(duì)原有的操作系統(tǒng)產(chǎn)生影響。

使用虛擬計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行操作系統(tǒng)的安裝試驗(yàn)就十分的方便了。工作總結(jié)使用虛擬機(jī)的軟件VMware可以創(chuàng)建與真實(shí)計(jì)算機(jī)一模一樣的虛擬機(jī)。創(chuàng)建的虛擬機(jī)有自己的CPU、內(nèi)存、硬盤(pán)、光驅(qū),在這個(gè)虛擬機(jī)上,可以安裝Windows、Linux等真實(shí)的操作系統(tǒng)以及各種應(yīng)用程序。通過(guò)在虛擬的操作系統(tǒng)環(huán)境中進(jìn)行操作,熟悉操作和新技術(shù),達(dá)到事半功倍的效果。VMware只是一個(gè)軟件?？梢詭椭阍谝粋€(gè)操作系統(tǒng)的環(huán)境下安裝另一個(gè)操作系統(tǒng),而不會(huì)對(duì)當(dāng)前的操作系統(tǒng)產(chǎn)生影響。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還可以對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中所提出的各種假設(shè)模型進(jìn)行虛擬.通過(guò)虛擬系統(tǒng)便可以直接地觀察到這一假設(shè)所產(chǎn)生的結(jié)果或效果。利用虛擬技術(shù)。學(xué)生還可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)備設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)等方面的學(xué)習(xí)探索,設(shè)計(jì)出新型的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和電子器件.從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。

通過(guò)虛擬的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn),既可以縮短實(shí)驗(yàn)的時(shí)間,又可以獲得直觀、真實(shí)的效果,還能對(duì)那些不可見(jiàn)的結(jié)構(gòu)原理和不可重組的精密設(shè)備進(jìn)行仿真實(shí)訓(xùn),避免真實(shí)實(shí)驗(yàn)操作帶來(lái)的各種危險(xiǎn)。并且,虛擬實(shí)驗(yàn)具有先進(jìn)性和共享性,易擴(kuò)充.易于改變教學(xué)項(xiàng)目,減少設(shè)備投入經(jīng)費(fèi),使教學(xué)內(nèi)容在虛擬的環(huán)境中不斷更新.使實(shí)驗(yàn)實(shí)踐及時(shí)跟上技術(shù)的發(fā)展。但是在采用虛擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)的過(guò)程中,并不能完全代替真實(shí)實(shí)驗(yàn)。虛擬實(shí)驗(yàn)是虛擬的實(shí)驗(yàn),缺少“實(shí)物感”,正如在網(wǎng)上看書(shū)與拿真實(shí)的書(shū)看時(shí),會(huì)覺(jué)得真實(shí)的書(shū)更實(shí)在。在網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)中,用到的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備像路由器、交換機(jī)等種類、型號(hào)都很多,在虛擬實(shí)驗(yàn)中.學(xué)生很難見(jiàn)到這些設(shè)備,如果在真正的實(shí)踐中可能會(huì)無(wú)從下手。因此,在具體實(shí)施中,應(yīng)該虛實(shí)進(jìn)行結(jié)合。有目的地安排一些實(shí)驗(yàn)在真實(shí)環(huán)境中操作,這樣,他們會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)備有親身的體會(huì),更能加深實(shí)驗(yàn)的印象,提高實(shí)驗(yàn)的效果。

3 結(jié)束語(yǔ)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在計(jì)算機(jī)教育領(lǐng)域發(fā)展的潛力是巨大的,只有親身去經(jīng)歷、親身去體驗(yàn)去感受,比空洞抽象的說(shuō)教更具說(shuō)服力,主動(dòng)地去交互與被動(dòng)地觀看有質(zhì)的不同。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能形象、生動(dòng)、逼真地表現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容,有效地營(yíng)造一個(gè)發(fā)展的教學(xué)環(huán)境。提高學(xué)生掌握知識(shí)和技能的效率和積極性,達(dá)到優(yōu)化教學(xué)過(guò)程、提高教學(xué)質(zhì)量的目的,從而解決傳統(tǒng)教學(xué)方式無(wú)法解決的問(wèn)題。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,基于WEB的虛擬現(xiàn)實(shí)遠(yuǎn)程教育具有廣泛的應(yīng)用前景,必將成為21世紀(jì)教育的主流。

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