第26卷第3期喀什师范学院学报Vol.26No.3 2005年5月Journal of K ashgar Teachers College May2005
虚拟现实技术及其在教学中的作用与影响
Ξ
阿曼古丽?排祖拉
(喀什师范学院信息工程技术系,新疆喀什844007)
摘 要:讨论了虚拟现实技术的构成和技术特点,分析了虚拟现实系统在高校教学中的作用和影响.
关键词:虚拟现实;高校教学
中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:10062432X(2005)03200100202
虚拟现实(Virtual Reality)本质上就是利用计算机产生一个让人以自然的视、听、触、嗅等功能感觉到三维空间环境.虚拟现实思想起源于1965年Ivan Sutherland在其《终极的显示》一文,在文中他首次提出了虚拟现实系统的思想.
1 虚拟现实的有关技术特征及构成
从本质上说,虚拟现实就是一种仙境的计算机用户接口,它通过给用户同时提供诸如视、听、触等各种直观而又自然的实施感知交互手段,最大限度的方便用户的操作,从而减轻用户的负担,提高整个系统的工作效率.
1.1 虚拟现实技术的主要技术特征
虚拟现实技术的概念可以归纳如下:虚拟现实是利用计算机生成一种模拟环境(如飞机驾驶舱,操作现场等),通过多种传感设备使用户与该环境直接进行自然交互的技术.
虚拟现实技术因此具有以下五个主要特征:
(1)沉浸性.使之所创造的虚拟环境能使学生产生“身临其境”感觉,使其相信在虚拟环境中人也是确实存在的,而且在操作过程中它可以自始至终的发挥作用,就像真正的客观世界一样.
(2)交互性.是指在虚拟环境中,学生如同在真实的环境中一样与虚拟环境中的任务、事物发生交互关系,其中学生是交互的主体,虚拟对象是交互的客体,主体和和客体之间的交互是全方位的.
(3)构想性.是指虚拟现实是要能启发人的创造性的活动,不仅要能使沉浸于此环境中的学生获取新的指示,提高感性和理性认识,而且要能使学生产生新的构思.
(4)动作性.是指学生能以客观世界的实际动作或以人类实际的方式来操作虚拟系统,让学生感觉到他面对的是一个真实的环境.
(5)自主性.是指虚拟世界中物体可按各自的模型和规则自主运动.
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2 虚拟现实系统的构成
虚拟现实系统的模型如图1.用户通过传感装置直接对虚拟环境进行操作,并得到实时三维显示和其他反馈信息(如触觉,力觉反馈等).当系统与外部世界通过传感装置构成反馈闭环时,在用户的控制下,用户与虚拟环境间的交互可以对外部世界产生作用(如遥操作等).
图1 虚拟现实系统的模型
图2 虚拟现实系统的构成
虚拟现实系统主要由6个模块构成:(1)检测模块.检测用户的操作命令,并通过传感器模块作用与虚拟环境.
(2)反馈模块.接受自传感器模块信息,为用户提供实时反馈.(3)传感器模块.一方面接受来自用户的操作命令,并将其作用与虚拟环境;另一方面将操作后产生的结果以各种反馈的形式提供给用户.(4)控制模块.对传感器进行控制,使其对用户、虚拟环境和现实世界产生作用.(5)缄默模块.获取现实世界组成部分的三维表示,并由此构成对应的虚拟环境.
1.3 虚拟现实技术的分类
Ξ收稿日期:20052020
作者简介:阿曼古丽?排祖拉,女(维吾尔族),喀什师范学院信息工程系讲师.
根据用户参与虚拟现实的不同形式以及沉浸的程度不同,虚拟现实技术可分为三类.
(1)桌面三位虚拟现实.这由一台普通的计算机系统组成,计算机屏幕作为用户观察虚拟环境的窗口,通过各种输入设备与虚拟现实世界充分交互.系统的特点是结构简单,价格低廉,经济使用,易于普及推广,但缺乏真实的现实体验.
(2)沉浸的虚拟现实.它是一套比较复杂的系统,使用者通过头盔、数据手套等其他设备与虚拟环境进行交流.该系统虽然可让使用这完全沉浸到虚拟世界中去,但由于其价格昂贵,所以难以推广.
(3)共享性虚拟现实.它是由多个用户通过计算机网络连接在一起,同时参加一个虚拟空间,共同体验虚拟经历,达到协同工作的目的.
虚拟现实是通过多媒体技术与仿真技术相结合,声称逼真的视、听、触觉一体化的虚拟环境,用户用自然的方式对虚拟环境中的对象进行体验和交互.然而当前的网络教学大多是基于Web的,要在其中普及由视觉头盔和数字手套等设备构成的反馈是交互虚拟现实是极其困难的(一是技术原因,而是资金原因).但是以键盘、鼠标和显示器等常规输入输出设备在客户机浏览器中构成交互环境的网络虚拟现实技术却日益成熟和完善,这些以Web技术为基础的网络虚拟现实技术,同样以模拟自然、体验逼真和交互极强为目标,在相当程度上高效,经济的实现了虚拟现实系统的目标.
由于网络虚拟现实技术的出现,不仅促进了虚拟现实技术的普及应用,而且也给网络教学带来了新的教学手段,有效的提高了网络教学的质量.因此,充分认识虚拟现实技术在网络教学中的重要性,研究网络虚拟现实技术的特点及其应用规律,从而进一步促进网络教学的发展,已成为当前网络教学中的一个重要课题.
2 虚拟现实技术在高校教学中的作用及影响
2.1 促进教学观念的转变
虚拟现实技术的应用,首先要求教师必须改变教学观念.充分应用新的技术平台,实现教师由演示者向指导者、创新的帮助者的转换,学生由模仿者向探求和创造者转换,达到由培养经验型人才向培养创造性人才的转变.其次要求教师善于运用教师策略,启发学生思维,鼓励学生将自主设计,自主探索与协作研究相结合,以不断提高学生创新思维,分析、解决问题的能力,从而培养学生的创新能力和实践能力.
2.2 促进教学内容的更新
虚拟现实技术引入教学,要求我们根据虚拟现实技术的特点,改革教学内容,深入研究每门课程和每项内容在人才培养工作中所起的作用.要从培养学生创造能力和实践能力出发,整体规划设计教学内容,把现代教育技术与培养思路和目标融入教学之中.对于因时间、空间限制无法讲清的内容,可采用虚拟现实技术加以辅导,对于以往因缺乏设备、场地不合适、实验时间过长、有危险性等原因无法开出的实验课开设虚拟试验,从而不断完善实现培养目标的计划,建立起较为系统的、合适创新人才培养的教学系统.
2.3 促进教学手段方式的变化
虚拟现实是一种直接的信息传递方式.其提供了直观的、形象的、多重感官刺激的视听觉材料.通过亲临其境的、自主控制的人机交互,用视觉、听觉、触觉获取“外界”的反应,营造了一种“自主学习“的环境.学生通过自身与信息环境的相互作用获得知识技能,使那些抽象、枯燥、难懂的学习内容以生动形象的形势表示出来,大大提高了学生的理解能力和掌握能力.
2.4 教学场所的变化
虚拟现实技术使教学不再局限于有形的课堂和试验室中,教学和动手操作的空间和时间得到无形的扩展.通过互联网也将为高校扩大招生后设置的分校和远程教育教学点提供可移动的电子教学场所,实现资源共享.
2.5 节省教育投资
采用虚拟技术的实验室许多仪器或部件都是“虚拟”的.其功能是由使用者参与定义的采用功能模块式结构.可根据发展需要重新生成新的仪器设备,以使之能跟上教学内容的不断更新而不至于淘汰整套仪器设备,使操作训练能及时跟上测试技术的发展,同时还具有良好的集成性、控制性和交互性、可多次重复等优点.在一些经济落后的地区可通过虚拟现实软件做一些试验,这样既减少了仪器设备经费的投入,又解决了高校实验经费不足的问题.
虚拟现实技术进入高校教学,将探索和发展现代教育思想、提高教育技术水平、改造试验环境优化教学过程、培养具有创新意识和创新能力的人才产生深远的影响.随着虚拟现实技术研究和运用的进一步发展和成熟,将会出现虚拟教学课堂、虚拟实验室、虚拟大学、虚拟社会,因而具有巨大的应用环境.
网络虚拟现实技术在网络教学中已经发挥了越来越大的作用,由于他在技术上的优势,使得采用网络虚拟现实技术的网络教学,在有关专业上取得了很好的教学效果.我们通过教学实践和教学设计,采用相适应的网络虚拟现实技术,才能够充分发挥出其技术特点,实现预期的教学目标.随着虚拟现实技术的不断开发和推广应用,用虚拟现实技术改造传统的计算机辅助教学手段,具有情景化学习、协作学习、远程教育等多种特性,可以得到更好的教学效果,并降低教学成本.将虚拟现实开发应用于教育新技术是必然趋势,也是让虚拟现实技术实现其自身价值的最佳途径之一.
参考文献:
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华大学出版社,1996.
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第3期阿曼古丽?排祖拉:虚拟现实技术及其在教学中的作用与影响
第一章智慧课堂虚拟现实 1.1智慧课堂 1.1.1系统概述 在学校，课堂教学环节是学生接受系统教育最重要的一环，做好教学互动环节，是掌握好教学环节的质量，提高教学水平的关键。现行的教学过程中，传统的签到环节、疑问确认环节、提问互动环节、课堂小测试环节存在诸多问题。签到过程中，使用纸张签到，效率低且存在代签现象，结果不便于教师统计；提问互动环节和课堂小测试的环节中，教师给出简单选择后，学生举手或者口头回答，不能获得准确的统计数据，教师只能根据大体情况来判断是否进行教学，没有准确的数据，更不能考虑后期的数据挖掘和数据统计工作。传统的教学方式已经不适应现代化教学的需要，基于物联网技术集智慧教学、人员考勤、资产管理、环境智慧调节、视频监控及远程控制于一体的新型现代化智慧教室系统在逐步的推广运用。智慧教室作为一种新型的教育形式和现代化教学手段，给教育行业带来了新的机遇。 1.1.2智慧课堂功能 智慧教室系统打通教学流程的课前、课中、课后、课外各环节，使用专项定制的人人通学习机，可与学校现有的课程中心、网络教学平台、资源平台、电子书包进行灵活畅通对接互通。智慧教室课堂系统根据学校的现有信息技术架构，提供了数据中心版、私有云服务版、公有云服务版多种灵活的部署实施方式，为学校的教学模式创新与落地提供个性化、灵活逐级扩展、安全稳定的技术与服务水平。 智慧课堂系统的特色: ●颠覆传统教学，提高学生知识应用力、自主思考力、探究学习力 ●无线多屏互动技术，权限控制、跨平台多点交互 ●大数据挖掘分析，助力教师针对性制定教学方案
●满足各种需求的定制服务 ●个人学习空间满足进阶式教学 多种教学互动场景与功能推动探究式教学模式、启发式教学模式、讨论式教学模式等创新型教学理念的研究与实现，并同时支持多种教学终端（电子白板、人人通学习机、PC、笔记本等等）。 智慧课堂允许学生和教师在开课前掌握预习情况，并在课堂上导入课前作业进行讲评，老师主持与指导学生进行探究式小组教学活动，系统自动采集课堂信息生成质量报告。 1.1.3智慧课堂布局 智慧教室系统由交互式电视、书写电子白板、微课笔、智慧课堂系统、学生学习终端、短焦投影机等主要功能模块组成，教师教学登录到智慧课堂平台，，实现无尘教学，保护师生的健康，老师可在电子白板上进行书写、绘制讲解分析。老师使用的智能终端受学校管理员通过智能中控设备统一管理，在云平台中心存放大量丰富的教学资源，学生及老师可以在线查阅或者下载到本地，与此同时，老师也可以将备课资料存放到云平台，当上课需要时，直接调出来使用即可。 在学生平板电脑上安装智慧课堂电子书包系统，平板电脑无线网络连接到班级AP上，学生可以自行分组讨论教学问题，也可以与教师进行教学互动，灵活的教学方式使整个教学更加生动，学生更易及时掌握课堂知识。
２００７．２ 73 虚拟现实技术及其在教学中的应用 李科峰 湖南省第一师范学校 湖南 ４１０００２ 摘要：将虚拟现实技术应用到教学中，能够更好地满足教学中情景化及自然交互性的要求，学生可以亲身探索不能到达的环境，观察现实中难以观测的现象，更重要的是教师可以简化现实世界中过于复杂的细节，从而可以更好的突出事物的特点，随着该技术在教学应用中的不断研究开发，它在教育领域内将有着极其巨大的应用前景。 关键词：虚拟现实；教学；应用 ０ 引言 虚拟现实技术是二十世纪末才兴起的一门崭新的综合性信息技术，它融合了数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、传感器技术等多个信息技术分支。它生成的视觉环境是立体的、音效是立体的，人机交互是和谐友好的。可以预言，虚拟现实技术将是继多媒体、计算机网络之后，在教育领域内最具有应用前景的“明星”技术。 虚拟现实（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）又称灵境技术是利用三维图形生成技术、多传感交互技术以及高分辨显示技术，生成三维逼真的虚拟环境，使用者戴上特殊的头盔、数据手套等传感设备，或利用键盘、鼠标等输入设备，便可以进入虚拟空间，成为虚拟环境的一员，进行实时交互，感知和操作虚拟世界中的各种对象，从而获得身临其境的感受和体会。 虚拟现实技术的出现实际是计算机图形学、人机接口技术、传感器技术以及人工智能技术等交叉与综合的结果。以虚拟现实技术为代表的新型人机交互技术旨在探索自然和谐的人机关系，使人机界面从以视觉感知为主发展到包括视觉、听觉、触觉、力觉、嗅觉和动觉等多种感觉通道感知；从以手动输入为主发展到包括语音、手势、姿势和视线等多种效应通道输入。 １ 虚拟现实技术的基本特征及类型１．１ 虚拟现实技术具有以下五个主要特征 （１）沉浸性 使之所创造的虚拟环境能使学生产生“身临其境” 感觉，使其相信在虚拟环境中人也是确实存在的，而且在操作过程中它可以自始至终的发挥作用，就像真正的客观世界一样。 （２）交互性 是在虚拟环境中，学生如同在真实的环境中一样与虚拟环境中的任务、事物发生交互关系，其中学生是交互的主体，虚拟对象是交互的客体，主体和客体之间的交互是全方位的。 （３）构想性 是虚拟现实是要能启发人的创造性的活动， 不仅要能使沉浸于此环境中的学生获取新的指示，提高感性和理性认识，而且要能使学生产生新的构思。 （４）动作性 是指学生能以客观世界的实际动作或以人类实际的方式来操作虚拟系统，让学生感觉到他面对的是一个真实的环境。 （５）自主性 是虚拟世界中物体可按各自的模型和规则自主运动。 １．２ 虚拟现实系统按其功能可分成三种类型 （１）桌面三位虚拟现实这由一台普通的计算机系统组成，计算机屏幕作为用户观察虚拟环境的窗口，通过各种输入设备与虚拟现实世界充分交互。系统的特点是结构简单，价格低廉，经济使用，易于普及推广，但缺乏真实的现实体验。 （２） 沉浸的虚拟现实 它是一套比较复杂的系统，使用者通过头盔、数据手套等其他设备与虚拟环境进行交流。该系统虽然可让使用这完全沉浸到虚拟世界中去，由于其价格昂贵，所以难以推广。 （３） 共享性虚拟现实 它是由多个用户通过计算机网络连接在一起，同时参加一个虚拟空间，共同体验虚拟经历，达到协同工作的目的。 ２ 虚拟现实技术在教学中的应用 虚拟现实技术能够为学生提供生动、逼真的学习环境，学生能够成为虚拟环境的一名参与者，在虚拟环境中扮演一个角色，这对调动学生的学习积极性，培养学生的技能都将起到积极的作用。经过初步调查，１００％的学生表示对此软件很有兴趣，比课件更直观，并愿意使用它来进行学习 ；９５％的学生认为它能够较好地解决教学中的难点，对于理解所学知识内容有很大的帮助 ；１００％的学生认为它是一种很丰富的教学资源。 （１）化学和物理实验的应用 化学、物理学科昂贵实验仪器的介绍与展示、参观那些不可能进入的实验空间，如核反应堆、粒子对撞空间等等， 对 基金项目： 湖南省教育厅优秀青年科研项目，课题号：ＮＯ．０４Ｂ０１５和湖南省“十一五”规划重点资助课题项目，课题号：ＸＪＫ０６ＡＺＣ０１０。 作者简介：李科峰（１９８２－），男，助理实验师，研究方向：虚拟现实技术与校园网应用。
技术在课堂中的作用 一、信息技术的运用，改变传统的教学方法 课堂教学中良好的教学效果的取得，有赖于先进的教学媒体，帮助学生做出各种学习的反应。传统教学模式中，教师的教学活动仅限于一本教科书、一块黑板和简单的幻灯片演示来完成。枯燥无味，缺乏生动性，学生的主动性、创造性不能得到很好的发挥。在多媒体信息技术介入教学后，像一股春风一样，催促着我们教育观念以及教育模式的改变，使我们的师生能够共享到优质的教育资源，享受最前沿的教学资源，给基础教育的改革和发展带来了机遇。它彻底改变了传统的教育教学模式，让教师从繁重的重复性劳动中解放出来。 二、信息技术的运用，加强教师的主导作用 信息技术走进课堂后，在课堂教学中，以学生为主体，教师转变传统的教学方法，引导学生在一定的情境下利用学习资料和教师帮助主动获取知识。信息技术教学手段取代了粉笔在黑板上涂抹，变成了好看的图片、影视资料在荧屏上展示，学生们在直观的感受中创设了情境，体会语言就变成了有血有肉的人物进入思维中，参与到学生的理解、欣赏、与主人公的思想感情发生碰撞、产生共鸣、情感交流得到实现。课堂教学的内容更加丰富、生动，创设教学情景，调动学生的生活积累，诱导学生主动参与到学习过程中来。而这一切，都是教师利用信息技术辅助教学的结果，更加体现出了教师的主导作用。例如，一位教师在教《称象》这篇课文时，根
据课文内容适时的播放课件，让学生在头脑中形成完全相同的事物画面或事理。另外，现代化的信息技术为教学提供了更为广阔的空间，教师通过资源共享，博采众长，更好的发挥了为学生提供学习资源，帮助学生解决困难的辅导作用。教师备课时，可先输入关键词，在网上搜索与之有关的资料，在进行分类制成课件，在指导学生学习的过程中，根据需要，一点鼠标，迅速调出，方便快捷。资料调出学生可根据需要、或兴趣去学习。这样真正实现了学生的主动性，教师真正成为了学生的帮助者、促进者。教师在教学的过程中，引导了学生拓宽视野。学生在积累大量素材的条件下，做到了课堂气氛真正活跃起来，激发了学生主动获取知识的自觉性。充分体现了教师的主导作用。 三、信息技术的运用，有利于提高学生的学习兴趣，活跃课堂气氛 “兴趣是最好的老师”，有良好的兴趣就有良好的学习动机，但不是每个学生都具有良好的学习兴趣。“好奇”是学生的天性，他们对新颖的事物、知道而没有见过的事物都感兴趣，要激发学生的学习积极性，就必须满足他们这些需求。而传统的教学和现在的许多教学都是严格按照教学大纲，把学生封闭在枯燥的教材和单调的课堂内，使其和丰富的资源、现实完全隔离，致使学生学习的兴趣日益衰减。将多媒体信息技术融于教学课堂，利用多媒体信息技术图文并茂、声像并举、能动会变、形象直观的特点为学生创设各种情境，有效地再现实物的可观属性，使学生感知事物的艺术效果，在大脑中形成一幅活生生的画面，创设了一定的情景，学生产生身临其境的感受，使学生真正的进入角色，进行情感体验，从而有效的激起
虚拟现实协同创新在线教育平台“VR+教育”商业计划书
我们的目标 推广VR教育解决方案，突破VR教育最后一公里 基于专业课程开发虚拟实训考核课件内容 校企合作专业共建、师资培训、VR人才培养 构建校园、企业联盟、学生协同创新的VR平台 VR 教育解决方案 师资培训 VR 视频及互动内容库 教育大数据 人才培养 VR 课件制作 VR协同创新在线教育平台发展计划 VR 教育在线直播 打造未来线上虚拟学堂，足不出户老师就在身边
基于VR的教育平台 企业作为为教育提供技术支撑的部门，积极主动想学校所想，急学校所急，以供给侧改革为楔机主动为职业院校教学改革提供服务，我司以VR教育解决方案入手带动内容创作、师资人才培养，并整合行业企业，形成协同创新格局，最终建设虚拟现实在线教育平台，让学生不在教室胜在教室，引领教育教学创新。 传统教育平台虚拟现实（VR）教育平台 PPT、视频教学已不新颖，学生专注度低 被动接受知识 教学方式枯燥无味 受限于时空，灵活性低 教与学难以产生共鸣，阻碍创新思维
?2015年职业教育收入4536亿元，同比增长10.56%，受政策推动与需求提升双因素驱动，未来五年职业教育的收入保持快速增长， CAGR=17.15%。预计 2020 年收入达 11620 亿元 面向职业教育的VR教育平台 职业教育市场规模 职业学历教育职业教育 职业非学历教育
?为服务中国制造2025等重大战略提供技术技能人才支撑 需加快发展现代职业教育，同时新技术的发展也激发了职业学历教育的需求。 ?2015年我国职业学历教育市场规模为1430亿元，2020 年规模将达 1761 亿元。 ?高职学校达1300家，中职学校17000家。 面向职业学历教育的VR协同创新平台 职业学历教育市场规模 目前，中高职学校学生厌学是普通现象，虚拟现实技术(VR)能有效激发学生学习兴趣，促进学生学习，提升课堂活力，和互联网结合起来，更好发挥线上和线下相结合的学习模式的优势，实现人人皆学，时时可学，处处能学的目标。
网络技术在课堂教学中的作用 贵州省正安县庙塘中学罗洪 【关键词】网络技术课堂教学变革 【摘要】摘要：在对网络技术进行有效的教学开发的基础上，随着对网络教学环境的开发建设和基于网络的教与学的研究，网络在中小学教学中得到广泛的应用。网络教学对体现主体性教育观、素质教育观的教学策略和方法的有效运用具有重要的支持作用，促进了教师教学方式的转变，同时，也必然带来学生学习方式的变革。 一、为师生搭建了自主学习的平台 我校处于黔北.距离县城55公里，离市200多公里，全县范围内无一条高速路，无火车路线，交通闭塞，信息闭塞，资源匮乏。加之学校图书较少，教师在课堂教学中遇到了困难，有时无法从学校图书馆中查阅并解决，这便束缚我校教育教学质量的提高，学校开通计算机网络后，利用课外时间开展自主学习，查找并下载与课堂教学有关的内容，提高课堂教学效率，实现教学资源共享，同时也给学生提供一个学习网络、利用网络的场所，培养学生运用现代化技术的能力，根据教育教学的需要，学校四楼微机室，改成资料查找室，为师生提供自主学习的平台。 二、教师在教学课堂中变观念，从传统的“传授教育”向“素质教育”转变 新课程改革着力改变学生的学习方式，注重培养学生的自主性，引导学生质疑、调查、探究、在实践中学习，培养学生的信息能力、获取新知识的能力、分析解决问题的能力、交流与合作的能力。信息时代的新课程改革始终强调信息技术在教学中的应用，促进信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动的教学方式的变革，充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。 三、有利于激发学生求知欲望 全面提高学生的素质，特别是培养探索自然科学的能力，即提出问题、发现问题和解决问题的能力，具有非常重要的作用，因此，在教学过程中如何充分应用计算机技术，改革教学模式、优化教学方法和手段，充分调动学生的求知欲，21世纪将是一个信息时代、网络世界，不懂网络将寸步难行，更会束缚学生能力的发展，只有懂得网络才会主动获取信息，提高自己成功的机会。因此在利用校园网教学的同时，教师应结合网络资源独特优势如图片、文字等调动学生兴趣。
浅谈虚拟现实技术在教育领域的应用 东北师范大学计算机学院 2014级教育技术系王鹏 2014012016【摘要】本文旨在简要介绍虚拟现实技术（含增强现实等分支技术）的定义及其发展现状，通过理论陈述、历史发展及部分实例进行分析，着手于软硬件两方面，结合其他领域中已有的优秀实例，对虚拟现实技术在教育领域的应用提出部分建议。 【关键词】虚拟现实增强现实三维技术教育软件开发 现代社会的电子信息技术自从计算机诞生以来就得到了飞速发展，人们不满足于二维平面等级的人机交互界面，开发了一系列帮助人们进行多元化人机交互的辅助工具。输入设备从最传统的键盘、鼠标，发展到今天的触摸板、眼球测位仪、语音识别，输出设备也从简单的显示屏、扬声器发展出各种形态。在硬件设备进化的同时，人机交互的“内容”即软件与信息层面也发生着急速变化。从最初的二进制数字到后来的命令提示符字符串，再到后来的桌面化操作系统及多媒体声像，时至今日人们已经掌握了足够顶层的技术以使用计算机来模拟日常所见的真实场景，而这种技术的代表作之一、同样也是未来信息技术领域最有发展前景的技术之一，就是虚拟现实技术。 一虚拟现实综述 虚拟现实（Virtual Reality，后文或简称VR）的定义目前为止依然众说纷纭，笔者较为认可的定义如下：一种可供创建并体验高度拟真的虚拟世界的计算机仿真系统。用来实现VR系统的技术被称为VR技术。何谓高度仿真呢？目前为止在技术层面能达到的、符合人们日常生活中实际体验的标准包括如下几个方面： 1 真实性 真实性是VR技术的主要目标。VR旨在用计算机构建真实世界以让用户获得拟真体验，生成的虚拟物件一般要高度仿照真实世界的尺寸、材质等，能够做到静物的“以假乱真”，相应的运动规律也要按照真实世界设置参数，如重力加速度或化学反应速率等，使得它们在变化时看起来仍不失真。 2 交互性 一般来说，交互性是指用户对虚拟世界中物体的可操作程度，和从自然环境中得到信息反馈的程度。计算机系统中生成的虚拟世界不可能仅接受工作人员输入的基本建模参数，也应当接受来自用户的实时输入信息，并给出相应的反馈。例如，用户可以通过特殊的控制器（如摇杆、特制键盘）、体感装置（如传感服、眼球测位仪）以及语音等向系统发送指令，相应地也就要求系统为用户提供多元化的输入接口，输入模式也应当尽可能贴近人类的自然活动。 3 沉浸性 沉浸性是指，用户在体验虚拟世界的时候，不光要体验到场景及运动规律的真实感，也应当同时意识到自己能够沉浸到虚拟世界中，而非一个世界之外的控制者、操作者。理想的VR系统应当以用户为第一视角构建，并能让用户产生真假难辨的感觉。
数虎图像提供虚拟仿真实验室硬件设备搭建和内容制作整体解决 方案 虚拟现实实验室是虚拟现实技术应用研究就的重要载体。 随着虚拟实验技术的成熟，人们开始认识到虚拟实验室在教育领域的应用价值，它除了可以辅助高校的科研工作,在实验教学方面也具有如利用率高,易维护等诸多优点.近年来,国内的许多高校都根据自身科研和教学的需求建立了一些虚拟实验室。数虎图像拥有多名虚拟现实软硬件工程师，在虚拟现实实验室建设方面有着无与伦比的优越性！ 下面请跟随数虎图像一起，让我们从头开始认识虚拟现实实验室。【虚拟现实实验室系统组成】： 建立一个完整的虚拟现实系统是成功进行虚拟现实应用的关键，而要建立一个完整的虚拟现实系统，首先要做的工作是选择确实可行的虚拟现实系统解决方案。 数虎图像根据虚拟现实技术的内在含义和技术特征，并结合多年的虚拟现实实验室建设经验，最新推出的虚拟现实实验室系统提供以下组成：
虚拟现实开发平台： 一个完整的虚拟现实系统都需要有一套功能完备的虚拟现实应用开发平台，一般包括两个部分，一是硬件开发平台，即高性能图像生成及处理系统，通常为高性能的图形计算机或虚拟现实工作站；另一部分为软件开发平台，即面向应用对象的虚拟现实应用软件开发平台。开发平台部分是整个虚拟现实系统的核心部分，负责整个VR场景的开发、运算、生成,是整个虚拟现实系统最基本的物理平台，同时连接和协调整个系统的其它各个子系统的工作和运转，与他们共同组成一个完整的虚拟现实系统。因此，虚拟现实系统开发平台部分在任何一个虚拟现实系统中都不可缺少，而且至关重要。 虚拟现实显示系统： ·高性能图像生成及处理系统 ·具有沉浸感的虚拟三维显示系统 在虚拟现实应用系统中，通常有多种显示系统或设备，比如：大屏幕监视器、头盔显示器、立体显示器和虚拟三维投影显示系统，
信息技术在教学中的作用 信息技术在教学中的作用主要有以下几种方式：信息技术作为学习对象；信息技术作为演示工具；信息技术作为交流工具；信息技术作为个别辅导工具；信息技术提供资源环境；信息技术作为情境探究和发现学习的工具；信息技术作为信息加工与知识建构的工具；信息技术作为合作工具；信息技术作为研发工具；信息技术作为评价工具；计算机作为教学管理工具。 1．信息技术作为学习对象 信息技术作为学习对象包含三个方面的含义。 （1）学习信息技术科学知识：像物理、化学一样，信息技术科学也凝聚了人类的智慧，学生应当学习信息技术科学知识，了解计算机的基本原理、构成、程序语言、历史以及未来发展趋势等。 （2）学习信息技术基本技能：信息技术在社会中具有广泛的用途，作为未来社会的公民，学生应当掌握信息技术的基本技能，如开关机器、使用键盘和鼠标、管理磁盘软件等。 （3）学习信息技术对社会的用途和影响：信息技术对社会产生了重大影响，学生应当了解信息技术给社会各领域带来的变化及问题，知道信息技术能做什么，不能做什么。 2．信息技术作为演示工具 这是信息技术用于学科教学的最初表现形式，是信息技术和课程
整合的最低层次，目前大多数基础教育和高等教育都采用这种方式。 教师可以使用现成的计算机辅助教学软件或多媒体素材库，选择合适的部分用在自己的讲解中，也可以利用或者一些多媒体制作工具，综合利用各种教学素材，编写自己的演示文稿或多媒体课件，清楚地说明讲解的结构，形象地演示其中某些难以理解的内容，或用图表、动画等展示动态的变化过程和理论模型等。另外，教师也可以利用模拟软件或者计算机外接传感器来演示某些实验现象，帮助学生理解所学的知识。这样，通过合理的设计与选择，计算机代替了幻灯、投影、粉笔、黑板等传统媒体，实现了它们无法实现的教育功能。 3．信息技术作为交流工具 这是指将信息技术作为辅助教学交流的工具进入教学，主要实现师生之间情感与信息交流。网络通讯技术的发展为信息的沟通交流提供了有力的工具，如万维网、电子邮件、BBS、聊天室、视频会议等，都可以为教师和学生间的交流提供支持。同一个学科的教师们可以通过邮件列表或等建立一个讨论组，交流自己在教学中的经验体会。学生可以在网上建立各种兴趣小组，对共同感兴趣的主题进行共同探索和讨论。教师可以通过网络对学生提供指导，学生可以通过网络向教师提问题或者交作业。同时学校和家长之间也可以利用网络实现更好的沟通和合作。另外，在进行某个领域的学习时，学生还可以通过互联网访问该领域的一流专家或者第一线的实践工作者。比如，学习者可以就遗传问题直接通过电子邮件访问遗传学专家。 4．信息技术作为个别辅导工具
VR虚拟现实技术在教育领域的前景展望 VR虚拟现实技术能迅速火起来，是基于它突破了人们对三维空间在时间与地域上的感知限制，以及市场需求愿景的升级。此技术可广泛地应用到城市规划、室内设计、工业仿真、古迹复原、桥梁道路设计、房地产销售、旅游教学、水利电力、地质灾害、教育培训等众多领域，可提供切实可行的解决方案，从而降低成本与风险。作者蒋燕玲则看好VR虚拟现实技术在教育培训领域里的应用。众所周知，教育行业从最早单一枯燥的说教与图文教学，随后融入了视听媒体，
再到后来计算机在教育中的普及应用后复合媒体的发展，但都未能突破二维图像的界限。 什么是VR虚拟现实技术？这是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统。它利用计算机生成一种模拟环境，利用多源信息融合的交互式三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。简单地说，是以VR虚拟计算机技术为主，利用计算机一些特殊设备进行输入输出，来营造一个人体各感官都可感知如亲临其境的三维虚幻世界。 戴上VR眼镜，就可以进入虚拟现实的空间里，想去哪儿分秒间抵达，虚拟与现实只在一镜之间，这仿若科幻电影中才有的高科技，随着VR虚拟现实技术的崛起悄然间这种愿景将改变着我们的生活方式。每一次教育的变革都是由科技推动的，试想如果VR+教育会产生怎样的反应呢？下面作者就从三类教育现状进行分析。 1.学校教育 有没有发现，游戏对学生有着特别的吸引力，而印在书本上的图文与课堂上多媒体的展示，相比而言，前者明显更能吸引学生的眼球与注意力，甚至长时间专注其中，而后者学习一会儿就渐显疲态，继而分心。因为前者生动形象不断变换的场景容易吸引学生尽情投入，比起单一的印在书本上枯燥的图文和空洞的说教，或是多媒体的展示中被要求被动观看强制性的学习，远远不如进入游戏角色与场景中游弋在虚拟的世界里，明显学生的专注力在虚拟情境中更持久。
虚拟现实实训室建设方案(DOC 26页)
虚拟现实系统建设项目建议书 2015年7月
一、项目提出背景 （一)、随着我国经济水平的持续稳步发展，人们的生活水平不提高，生活内容也在日新月异的快速变化，人们开始更多的参与到舆论当中。在当今社会人们对资讯需求越来越高，电视、网络、报纸、杂志已经成为人们生活必不可少的资讯来源，各种媒体已经成为社会舆论的主导。而政府各职能部门如何能够与媒体进行良好互动，如何及时掌控信息，如何正确反馈和传达信息，让媒体积极引导社会舆论，促使政府各职能部门对社会进行合理的高效的管控，这已经成为当今所有职能部门所面临的重要课题。建设和应用媒体沟通情景模拟教学系统，已成为提高领导干部应对媒体能力的重要手段。 (二)、当今社会各类危机事件频发，如自然灾害中的洪涝灾害、雪灾与冰灾、火灾和旱灾，城市大火、重大工程事故、群体事件、重大犯罪事件等。当危机发生时，如何能在第一时间协调各职能部门，迅速有效地进行处理，最大限度的减少危机带来的损失与影响，这将是新时期、新形势下领导干部面对的重要课题。 (三)、传统教学方式与手段落后，老师授课难有激情，已经无法满足当前干部培养的教学需求，呆板、无味的教条式教学模式，学生听课索然无味，使得当前的干部教学水平不进反退，教学效果差。这些因素迫使党的干部教育事业必须走出一条创新之路，形势迫在眉睫。 二、项目概述 情景模拟教学实训系统，是为了培养领导干部应对突发事件能力和和直面媒体的能力而建设的，极具实践性和可操作性，从模拟案例的构思、角色的分配、场景的设计到模拟演练，再现了现实工作的场景，对在实际中如何运用科学的决策和灵活的技巧快速有效地处置群体性突发事件起到很好的训练效果，达到理论教学与能力培训的有机统一，可激发学员的学习兴趣，充分调动学员的学习积极性，通过情景模拟演练，使学员的主体作用得到充分发挥，学员之间的互动交流比较深入。
《网络虚拟现实技术》教学设计 一、授课课题：3.4.2网络虚拟现实技术二、适合年级：高中二年级三、教材分析：本节是普通高中课程标准实验教科书“信息技术（选修3）”《网络技术应用》（广东教育出版社出版，广东基础教育课程资源研究开发中心编著）第三章因特网的应用第3节因特网多媒体技术3.4.2网络虚拟现实技术的内容。教材内容包括：1、简单介绍了网络虚拟现实技术的基本概念（只用了4行约120个文字）。2、简单介绍了VRmL虚拟现实建模语言和全景环视技术这两种虚拟现实技术的相关知识。3、设置了“实践”栏目，提供了网上故宫博物馆、国际空间站两个资源。四、学情分析：本课题的教学对象是具有一定信息技术基础的高中二年级学生，高中二年级的学生经过前面信息技术必修课程的学习，能够熟悉对windows操作系统进行操作，掌握了利用网络信息检索的方法，能熟练地使用搜索引擎，能正确及合法下载网络中的信息，并掌握了文本和表格信息的加工与表达的基本操作方法。对于本课程的学习，因为在现实生活中，少部分学生玩过3D游戏，或在游乐场看过3D电影，但比较少接触到其它领域的虚拟现实技术的实际例子，也比较难接触到更深层次的虚拟现实技术系统。五、教学目标：1、知识与技能目标：（1）让学生了解虚拟现实技术的基本概念、特点及应用。（2）
让学生学会根据信息需求，选择适当的工具和方法，制作简单的虚拟全景环视图。（3）让学生初步了解并感受虚拟现实建模语言VRmL。（4）让学生初步了解及体会网络虚拟现实技术在跨时空、跨文化交流中的优势。2、过程与方法目标：（1）通过网络资源体验案例，让学生体会、感受虚拟现实技术。（2）通过网络资源获取所需的虚拟现实技术基本知识，让学生了解虚拟现实技术的概念、特点及应用。（3）在制作简单虚拟全景环视图时，让学生体会选择恰当的工具和方法对信息进行组织和表达，并通过技术手段的实施呈现效果。3、情感态度与价值观目标：（1）通过网络资源体验案例，培养学生正确、合法利用网络资源的良好的信息意识和行为习惯。（2）通过虚拟现实技术基本知识的学习，使学生领会比较、分析、归纳的思维方法，并迁移到今后的学习中。（3）通过小组协同合作学习，培养学生积极、合作、进取的品质。（4）通过本课的学习，使学生关注虚拟现实技术对生活、学习带来的影响，激发学生对这些新兴技术的求知欲和创新感，并迁移到今后的生活、学习中。六、教学重点与难点：1、教学重点：虚拟现实技术的概念、特点2、教学难点：（1）学生体会虚拟现实技术在跨时空、跨文化交流中的优势（2）培养学生对新兴技术的创新意识七、教学策略：本课参照普通高中信息技术新课标的理念，主要采用了突出学生的“学”为主体，教师的“导”为辅助，学生体验探究为主线，以重
教育文化在教学中的作用 摘要：教育文化是教育理论、教育意识、教育理念、教育态度、教育道德、教育传统、教育习惯、物质环境等多种要素组成的一个复合整体，在学校管理中具有很强的影响力，对学校工作起到指导、规范、调节、促进的重要作用。就教育文化对学校教育的作用做出详细的介绍。 关键词：教育文化；学校教育；作用 一、教育文化的主要结构 教育文化的结构主要分为三层：外层、中层以及内层，外层比如学校的教学楼、学校的容貌以及校园环境等，外层以教育组织的物质文化居多；中层比如说学校规定的制度、学校的课程模式等，中层以教育组织的规范化为主；而内层比如说学校的办学宗旨、职工的教育观、价值观以及学校的娱乐活动等，内层主要是包含教育文化的内涵、灵魂以及组织的精神层次。 二、教育文化的主要作用 1.教育文化对学校教育具有一定的指导作用 学校教育文化的形成对职工的影响是至关重要的，因为老师长期在学校中工作，长时间就会受到学校的熏陶，健康向上的教育文化会使教职工产生一种向上的信念及力量，
指引老师向着制定的目标前进，因此，学校的办学目标就易成为教职工共同奋斗的方向。如某校的办学目标为创办一流的办学质量、社会效益与教育科研双丰收，办学宗旨为把今日的每位学生都变为明日祖国的栋梁，那么老师在教学中就会自觉提高自身的职业素养，端正教学态度，确立好教育思想，如果学校中的每一位老师都以这为基本目标，在校内就会形成很强的教师力量，就能快实现学校的办学目标。 2.教育文化对学校的职工以及学生具有一定的规范作用 一般学校制定的校规、校训、校纪都是符合常规并且是经过科学探讨才决定采用的，主要起到激励的作用，如果学校职工都具有正派的作风、对事物都有客观的认识，那么这些校规、校训都会被职工认同并自觉遵守，这样就能体现出教育文化的灵魂。如某校的校训是：相敬相客、勤学勤练、尽心尽责，在工作中强调：勤劳是美、奉献是真、爱心即善，如果学校的职工以及学生都以此作为激励自己的原则，学生勤奋好学，相互爱护，友好共处，老师尽职尽责，对学生充满爱心，这样就能得到社会的一致认同。 3.教育文化对学校职教工具有凝聚的作用 当学校的教育文化得到教职工的认可后，这样就能形成一股很大的凝聚力量，教育文化就是通过其陶冶、滋润、渗透、熏陶的特定功能，使全校职工的方向都凝聚在学校前
新兴媒体技术在教育领域中的应用 ——虚拟现实技术 摘要: 随着信息产业的快速发展，信息技术的创新研究也越来越收到重视，而作为信息技术发展重要驱动力的虚拟现实技术，也随之成为人们关注的热点之一。作为人与计算机生成的虚拟环境进行交互作用的一种手段，人们将虚拟现实技术看作是仅次于互联网的改变世界未来的重要技术。本文简单介绍了虚拟现实技术的内涵、特征、类型以及在教育领域中的应用。 关键词:虚拟现实技术、特征、形式、教育应用 一、虚拟现实技术的内涵 虚拟现实是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统。它是由计算机生成的,通过视、听、触觉等作用于使用者,使之产生身临其境的交互式视景的仿真。它综合了计算机图形学、图像处理与模式识别、智能技术、传感技术、语音处理与音响技术、网络技术等多门科学,是现代仿真技术的高级发展和突破,使用者借助必要的设备自然地与虚拟环境中的对象进行交互作用、相互影响,从而产生亲临真实环境的感受和体验,使人机交互更加自然、和谐。 二、虚拟现实技术的特征 虚拟现实技术三个最突出的特征是：交互性、沉浸感、构想性。 1.交互性。也称互动性，用户根据各种已有线索做出反应，虚拟现实系统根据用户的具体行动及时生成新的三维场景，然后将新的信息反馈给用户。例如，用户可以用手去直接抓取模拟环境中虚拟的物体，这时手有握着东西的感觉，并可以感觉物体的重量，视野中被抓的物体也能立刻随着手的移动而移动。 2.沉浸感。虚拟现实技术可以模拟出三维虚拟环境，理想的虚拟环境应该使用户难以分辨真假，使用户全身心地投入到计算机创建的虚拟环境中，充分利用各种感官去听、察、嗅、触，觉得自己是环境中的一部分，自然而然会产生一种沉浸于其中的强烈之感。 3.构想性。虚拟现实技术应具有广阔的可想像空间，可拓宽人类认知范围，不仅可再现真实存在的环境，也可以随意构想客观不存在的甚至是不可能发生的环境。 三、虚拟现实技术的形式 根据用户参与形式和沉浸的程度不同，可以把各种类型的虚拟现实技术划分为以下的四种类型： 1.桌面虚拟现实系统。桌面虚拟现实系统是利用个人计算机进行仿真，将计算机的屏幕作为用户观察虚拟境界的一个窗口，通过各种输入设备实现与虚拟现实世界的充分交互，这些外部设备包括鼠标、追踪球、力矩球等。它要求参与者使用输入设备，通过计算机屏幕观察360度范围内的虚拟境界，并操纵其中的物体。常见桌面虚拟现实技术有：基于静态图像的虚拟现实、虚拟现实造型语言VRML、桌面三维虚拟现实等。 2.沉浸虚拟现实系统。高级虚拟现实系统提供完全沉浸的体验，使用户有一种置身于虚拟境界之中的感觉。它利用头盔式显示器或其他设备，把参与者的视觉、听觉和其他感觉封闭起来，提供一个新的、虚拟的感觉空间，并利用位置跟踪器、数据手套、其他手控输入设备、声音等使参与者产生一种身临其境、全心
（VR虚拟现实）虚拟仿真实训系统解决方案
大娱号 虚拟仿真实训系统解决方案VSTATIONHD（V1.0）
前言 近年来,由于信息技术的快速发展与国家教育部门的大力提倡,虚拟仿真实训在高职教育中开始得到广泛的应用,成为实训教学重要的组成部分和提高教学质量的重要手段。虚拟仿真技术是将多媒体技术、虚拟现实技术与网络通信技术等信息技术进行集成,构建一个与现实世界的物体和环境相同或相似的虚拟教学环境,并通过虚拟环境集成与控制为数众多的实体,构成一个虚拟仿真教学系统。虚拟仿真教学技术以提高学生的技能水平为核心,具有多感知性、沉浸性、交互性、构想性等特点。这些特点有益于教师的实训教学和学生专业核心技能的训练,为解决职业教育面临的实训难、实习难和就业难等问题开辟了一条新思路。目前,高职院校很多专业,如外语教学、旅游专业、数控技术、焊接技术、机电技术、食品加工、服装设计等专业都引入了虚拟仿真实训教学方式。虚拟仿真实训教学，已经逐渐成为高职院校教学变革的一种有效手段。
目录 前言2 一、总体需求分析4 1．1 “情景”的定义：4 1．2 为什么要在教学中使用“虚拟仿真实训系统”？5 1．3 根据教学建设，用户需求归纳如下：6 二、设计原则7 三、大娱号虚拟仿真实训系统概述8 四、大娱号虚拟仿真实训系统系统运行原理示意图：10 五、大娱号虚拟仿真实训系统构成及特点11 六、与教材同步完备的虚拟场景库16 七、大娱号虚拟仿真实训系统构成及特点18 八、大娱号虚拟仿真实训系统配置与指标19 九、系统技术支持及服务21
一、总体需求分析 通过运用学语言，已经为越来越多的教师认同。学习者必须通过“用语言”才能真正掌握语言。 让学生置身于真实的交际情景中，让学生使用语言进行交际。而真正的交际应该是互动的。当一方发出信息后，另一方根据上下文进行意义协商，作出反馈，他可以表示支持、进行反驳或提出疑问，然后接受方对反馈意见再进行意义协商，作出回应，双方如此反复交流，形成互动。互动是“交际的核心”。 语言课堂就是一个充满“交流和互动”的场所。在课堂教学中，这种互动不仅包括师生互动和生生之间互动，还应该包括教材，因为课堂上的师生互动和生生互动都是基于一定教材展开的。“大娱号”虚拟仿真实训系统能够在教材与师生之间搭起一座互动教学的桥梁。 使用“虚拟仿真实训系统”在互动教学的设计和组织上突出情景性、实训性和互动性，力求三者有机结合。 1．1“情景”的定义： 情景指的是具体场合的情形或景象。在教学过程中引入或创设生动具体的场景，有利于学生进行意义建构使其产生交际的动机。“大娱号”虚拟仿真实训系统所提供的虚拟场景可以提供直观生动的形象，通过大屏或投影再现学生在虚拟场景中的表演，可以让学生通过视觉和听觉去感受场景，产生想象和联想，激发学生的学习兴趣。参与表演的学生可以身临其境的学语言，使用虚拟仿真实训系统教学,学生觉得有话可说，有戏可演，可以
虚拟现实技术在教学中的应用 虚拟现实技术在教学中的应用主要集中在桌面虚拟现实和分布式虚拟现实,沉浸型虚拟现实由于所需设备昂贵,在教学中的应用较少。虚拟现实技术在远程教育中的应用主要有制作三维网络课件、开设网络实验课程和建构虚拟教室。 1.制作三维网络课件 在教学中,基于HTML的网络课件在不断地发展完善,但却始终不能摆脱二维平面的约束。在课件中加入虚拟现实技术,能挣脱这一枷锁。将虚拟现实和文字、声音、图片、视频等各种媒体有机结合,可以弥补二维平面课件的不足。如,用VRML设计各种三维的模型、物质结构等,可以让学生多角度地观察和学习,更好地理解学习内容。虚拟现实技术还可以再现现实生活中无法观察到的自然现象或事物的变化过程,为学生提供生动、逼真的感性学习材料,帮助学生解决学习中的知识难点。如学习物理知识时,利用虚拟现实技术,向学生展示原子核裂变、半导体导电等复杂的物理现象,供学生观察学习。 2.开设网络实验课程 虚拟实验在网络教育中有着巨大的优势,它可以弥补远程教学条件的不足。虚拟现实实验环境的开发可以真正打破空间、时间的限制,促进网络实验课程的开展。利用虚拟现实技术,还可以建立各种虚拟实验室,如物理、化学、地理、生物等实验室,在“实验室”里,学生可以自由地做各种实验,获得真实的体验。学生还可以通过虚拟实验验证所学的各种理论知识,提出各种假设模型进行虚拟, 并通过虚拟系统观察这一假设所产生的结果或效果。例如,在虚拟的化学系统中,学生可以按照自己的假设设计某一化学反应,通过虚拟实验,可以看到相应的反 应现象。通过这种探索式的学习方式,可以培养学生的学习兴趣,有利于激发学生的创造性思维,培养学生的创新能力。 3.建构虚拟教室 目前,在网络教育中,学生大部分是通过网络课程来学习的。学习时,学生能在网页上看到课程的相关文字材料和一些静止的图片。当然,好一点的网络课程,
虚拟现实技术试题（一） 1、虚拟现实是一种高端人机接口，包括通过视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉等多种感觉通道的实时模拟和实时交互。 2、虚拟现实与通常CAD系统所产生的模型以及传统的三维动画是不一样的。 3、虚拟现实技术应该具备的三个特征:Immersion(沉浸) Interaction(交互) Imagination(想象) 4、一个典型的虚拟现实系统的组成主要由头盔显示设备\多传感器组\力反馈装置 5、从虚拟现实技术的相关概念可以看出，虚拟现实技术在人机交互方面有了很大的改进。常被称之为“基于自然的人机界面”计算机综合技术，是一个发展前景非常广阔的新技术。 6、根据虚拟现实对“沉浸性”程度和交互程度的不同，可把虚拟现实系统划分为四种典型类型沉浸式\桌面式\增强式\分布式。 7、有关虚拟现实的输入设备主要分为两类。三维位置跟踪器 8、在虚拟现实系统的输入设部分，基于自然交互设备主要有力反馈设备\数据手套\三维鼠标. 9、三维定位跟踪设备是虚拟现实系统中关键设备之一，一般要跟踪参与对象的宽度、高度、深度、俯仰角(pitch)、转动角(yaw)和偏转角（roll）,我们称为6自由度（6DOF）。 10、空间位置跟踪技术有多种，常见的跟踪系统有机械跟踪器\电磁跟踪器\超声波跟踪器\惯性跟踪器\光学跟踪器。 11、所谓力反馈，是运用先进的技术手段将虚拟物体的空间无能运动转变成物理设备的机械运动，使用户能够体验到真实的力度感和方向感，从而提供一个崭新的人机交互界面。该项技术最早应用于尖端医学和军事领域。 12、立体显示技术是虚拟现实系统的一种极为重要的支撑技术。要实现立体的显示。现已有多种方法与手段进行实现。主要有互补色\偏振光\时分式\光栅式\真三维显示 . 12、正是由于人类两眼的视差，使人的大脑能将两眼所得到的细微差别的图像进行融合，从而在大脑中产生有空间感的立体物体视觉。 13、HMD（Head_Mounted_Display）,头盔式显示器，主要组成是显示元件\ 光学系统 14、洞穴式立体显示装置（CAVE Computer Automatic Virtual Enviroment）系统是一套基于高端计算机的多面式的房间式立体投影解决方案,CAVE主要组成由高性能图形工作站\投影设备\跟踪系统\声音系统。 13、三维视觉建模又可细分为几何建模、物理建模、行为建模技术，分别是基于物体的几何信息来描述物体模型的建模方法、涉及到物体的物理属性，行为建模反映研究对象的物理本质及其内在的工作原理。 14、在真实感实时绘制技术中，为了提高显示的逼真度，加强真实性，常利用的方法有纹理映射\反走样 \环境映射。 15、在基于几何图形的实时绘制技术实现过程中，目前有下面几种用来降低场景的复杂度，以提高三维场景的动态显示速度的方法:预测计算法、脱机计算法、3D剪切法、可见消隐法、细节层次模型法。其中细节层次模型法应用较为普遍。16、为了保证虚拟环境的真实性，常需要对虚拟物体进行碰撞检测，实现方法有多种，但其中的层次包围盒法方法是碰撞检测算法中广泛使用的一种方法，它是解决碰撞检测问题复杂性的一种有效方法。 实时绘制技术\场景简化\快速消隐\纹理化对象\限时绘制\ 17、VRML（Virtual Reality Modeling Language）即虚拟现实建模语言。是一种用于建立真实世界的场景模型或人们虚构
在课堂教学中应用信息技术有许多明显的好处，我归结起来可分为以下三方面的作用。 1、激发兴趣培养创新思维 “兴趣是最好的老师”。运用信息技术于教学中，可以达到声、形、色并茂，强有力地吸引着学生，把学生带进一个崭新的境界，创造出激动、活泼的学习氛围。这一点对于成绩差的学生尤其关键：中学生的厌学现象是较为普遍的，在一些生源和学风质量较差的学校，上课不听讲，课后不做作业，更有甚者考试也会交白卷。而在当前的体制下，采用任何传统的手段都不会有明显的效果。这一点大多数的教师都会有切身的体会。追根溯源，我认为厌学的根本原因是“听不懂”。学生觉得自己“反正听不懂，还不如睡觉”，睡觉以后就更加听不懂，如此恶性循环。当然这并不是学生的过错，择校生的素质本来就要差于正录生，理解能力，接受能力，自我约束能力，甚至记忆力都不能与当前的教材要求相匹配。针对这种情况，只有通过使用具有强烈感观刺激的呈现手段将所传授的知识具体而形象的展现出来，这样才能够吸引学生听课，引导学生掌握知识。 同时整合了信息技术的课堂教学是学生主体性更强的教学，相比于“满堂灌”的“填鸭式”教育更能够培养学生的逻辑、判断、归纳、推理能力和创新精神。比如，数学教学中讲授三角函数Sin的图像其中有一个环节，用“五点法”画出
函数的图像，如果在黑板上画图演示大约需要30分钟，学生的注意力很难保持集中，教学效果很难保证。如果通过制作互动式的课件，让学生每个人通过尝试输入不同的角度来得到平面上不同的点，再自动将这些点连接成函数曲线，让学生以小组为单位总结出最有代表性的五个点。当然这是一道“封闭式”的练习，结果是唯一的，但是每个学生找到这五点的过程必定各不相同，其中可能会有错误，也可能会走弯路，最终当他们得到正确的结果时，思维能力得到了锻炼，创新精神被深深的烙印。 2、化难为易，提高了效率 教学内容中一些重点、难点，利用常规教学手段，靠教师的自制学具难以达到理想的教学效果，而运用信息技术，能把高度抽象的知识直观显示出来，将复杂的问题转化为学生易于理解的问题。例如在《单片机基础》课程教学中，讲到不同的寻址方式时，通常需要在黑板上画出各个存储空间，并且说明各种符号的意义，指针的指向和数据的流向，难以将知识清晰的呈现在学生面前。而通过多媒体课件，我们可以在屏幕上清楚的看到指针的指向，数据的流向，并且通过动画的方式形象地说明问题。省时省力，轻松突破难点。 又比如，在《电力拖动》课程的教学中，经常需要画出机床电器控制图，需要花费大量的时间，使用挂图太小后排学生无法看清。如果使用多媒体课件，通过投影，不但整体