虚拟现实技术在计算机网络教学中的应用研究
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作者:林云
[摘 要] 在计算机网络教学过程中，教师应树立正确的观念意识，转变传统的教学方式与教育观念意识，将先进的虚拟现实技术应用在实际教学中，遵循科学化的教育工作原则，创新实践操作教育方式与方法，充分发挥虚拟现实技术在计算机网络教学中的重要作用，全面提升各方面教学工作效果与水平，为计算机网络专业学生学习知识夯实基础。
[关 键 词] 虚拟现实技术;计算机网络;教学应用
[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2019）17-0100-02
目前在计算机网络教学工作中，虚拟现实技术受到了广泛的关注与重视，已经形成了良好的教学机制，在此情况下，教师应树立正确的观念意识，充分发挥虚拟现实技术的交互性、沉浸性、构想性的作用，培养学生的实践操作能力，激发其学习兴趣，达到预期的教学目的。
一、虚拟现实技术的概念及特点
（一）概念
虚拟现实技术又被称为VR技术，是二十世纪八十年代由美国学者所提出，也被人们称为灵境技术以及人工技术。此类技术在一定程度上属于计算机以及使用者之间较为理想的人机界面形式，与以往的计算机操作形式相较，虚拟现实技术系统可以使用户融入较为真实的虚拟操作环境中，形成真实的体验感，在一定程度上可以为用户提供身临其境的感觉，用户利用传感机械设备，针对虚拟环境当中的各类物体进行合理操作，真正体验到人与计算机之间的交互性。从目前的情况来讲，虚拟现实技术已经成为科技发展过程中的顶端部分，属于高科技的模拟系统，其将人工智能部分与仿真类型、图像类型与显示、传感等相关技术有机地整合在一起，各种技术一体化的发展，利用硬件机械设备与计算机先进技术等，构建听觉方面与嗅觉方面的信息通道，更好地获取相关信息，创建出良好的高级用户界面。
（二）特点
1.交互性
在虚拟现实技术方面，其有着一定的交互性特点，主要是用户在模拟环境当中，能够从虚拟现实环境中实时化地反馈各种技术与流程。由于虚拟现实系统具有开放性、动态性的特点，用户在操作过程中，可以利用控制方式与监控方式等完成操作任务，在使用过程中，可以使用专业化的输出设备与输入设备等，利用人们自己的技能针对模拟环境进行操作以及考察。一般情况下，虚拟现实技术的相关人机交互有着操作简单的特征，用户除了可以利用计算机鼠标与键盘开展工作之外，还可以使用数据手套与相关的特殊头盔等特殊的传感器设备开展工作。与此同时，还能够利用语言形式、眼睛与手部等对系统进行操作，使虚拟现实系统充分发挥先进技术的应用作用，通过合理的研究方式，操作与考察虚拟现实技术。另外，在使用虚拟现实技术的过程中，所产生的模型与CAD模型相较存在一致性的特征，属于动态性与开放性的环境，能够对使用者的输入产生直接反应，例如，使用人员可以利用手进行虚拟环境物体的移动，除了会感受到有东西存在之外，还能形成重量的具体感触。
2.沉浸感
在使用虚拟现实技术的过程中，具有沉浸感的特征，主要就是在自然环境下利用自己的感知觉系统以及具体的交互设备等参与到虚拟环境操作中，提升虚拟环境与操作者之间的融合度。在使用虚拟现实技术的过程中，可以利用计算机硬件设备生成现实生活中存在的虚拟环境等进行操作，此类环境在一定程度上可以引导用户形成与现实生活之间相同的感知抑或是意识。在操作者实际工作中可以利用听觉以及视觉、触觉与味觉等感受虚拟现实环境中的场景，此类情境能够为人们营造真实的环境，形成良好的体验感，真实度很高。
3.构想性
在虚拟现实技术方面，构想性的特征较为特殊，主要就是利用虚拟现实技术方式，将抽象内容转变成为形象直观性的内容。另外，虚拟现实技术的应用还有着一定的想象空间，有助于拓宽人们的认知范围，能够重复现实情况与内容，更好地将现实生活中的实际内容与情况等展现出来[1]。
4.多感知
虚拟现实技术在实际发展与应用过程中，有着多感知的特征，指的就是虚拟现实系统的运行，可以为用户提供一定的感觉通道，增强信息获取的广度以及深度。而虚拟现实技术的应用目标，就是能够为人们提供多元化的感知，获取与现实生活相同的信息与感受，不仅能够充分发挥虚拟现实系统的视觉感知，还能将运动、力觉、听觉与触觉方面的感知有机地整合在一起，使用户可以形成身临其境的感受。另外在使用虚拟现实技术的工作中，还能通过先进技术的应用，创建出用户的良好体验。
二、虚拟现实技术在计算机网络教学中的应用
在计算机网络教学过程中，应树立正确的观念意识，正确使用虚拟现实技术开展相关的教学活动，全面激发学生的学习兴趣，创建科学化的教育模式与体系，为后续教学工作的合理实施与发展夯实基础。具体教学措施为以下几个方面。
（一）在学生知识学习中的合理应用
在计算机网络专业学生学习相关知识的过程中，将先进的虚拟现实技术应用其中，应总结丰富的经验，创建科学化的教学模式与工作体系，全面提升整体教育工作效果，满足当前的教学发展需求[2]。首先，可以使用虚拟现实技术方式，将现实生活中难以更好地观察事物变化的流程以及自然情况等真实展现出来，可以为学生提供较为真实并且生动的学习资料，形象以及直观地地将各类抽象知识展现出来，以便于学生更好地对其进行理解。其次，在实际教学过程中可以引导学生利用虚拟现实技术、根据自身学习需求等进行交互型学习，合理获取相关计算机网络专业的数据信息，从被动学习转化为主动学习。与此同时，使用虚拟现实技术，还能够引导学生更好地学习以及体验现实生活当中各类微观的及使用其他方式无法观察抑或是验证的知識，以此增强其学习效果。例如，在计算机网络专业实际教学期间，教师可以使用虚拟现实技术方式，一边引导学生观察一边进行知识的讲解，使学生更好地使用虚拟场景与环境等，观察并自主学习相关的计算机网络概念知识。利用此类虚拟技术方式与环境、场景等交互式的学习方式，引导学生主观观察与学习，使其参与到课堂教学活动中成为课堂的主体，更好地学习知识，激发其学习兴趣，提供真实性的空间想象环境，达到预期的工作目的[3]。 （二）培养学生的探究性学习能力
计算机网络专业教学过程中，教师应总结丰富的经验，创建科学化的教育模式，通过虚拟现实技术方式，为学生模拟学习过程中具体提出的假设内容，然后更好地对假设结果进行真实的模拟，在此情况下，可以转变以往的计算机教学方式与实践操作形式，提升教学取材的便利性，保证教学工作的合理实施，提升学生的探究性學习效果。在此过程中教师使用虚拟现实技术开展探究性的教学活动，有助于更好地培养学生创造性思维能力，提升其创新水平[4]。
（三）创建虚拟实验活动
在传统的计算机网络专业实验教学的工作中，会花费很多资金，有着一定危险性特点，且实验操作时间很长，此时，教师就可以使用虚拟现实技术方式，利用各类现象与过程，形成真实的仿真模拟场景，教师通过虚拟现实技术能够为学生创建出多元化的网络虚拟实验室，利用此类虚拟的环境，学生可以利用视觉与听觉等感觉方式，与相关的虚拟实验环境形成交互性的形式，转变以往的计算机辅助教育形式，学生在实验过程中能够形成真实的感知[5]。尤其在经济较为落后的区域，计算机网络专业无法引进先进的实验设施，此时利用虚拟现实技术能够弥补传统教学形式的不足，创建出真实性的教育环境。例如，教师在讲解网页制作、计算机网络与应用相关知识的过程中，可以利用虚拟现实技术的方式为学生营造良好的实验环境，使学生真实地感受到网页制作方式与流程，并体验到计算机网络概念与应用形式，提升其学习水平[6]。
（四）开展技能训练活动
在实际研究过程中可以发现，虚拟现实技术有着沉浸性以及交互性的特征，学生可以在虚拟的环境中扮演相关角色，更好地深入学习环境中，除了能够学习动作技能的知识以外，还能通过虚拟现实技术的支持，更好地参加技能训练活动，例如，教师在讲解“电脑维修”相关技能知识的时候，可以使用虚拟现实技术方式营造良好的技能训练环境，为学生分配电脑维修方面的角色，使学生在角色扮演过程中，积极学习与探究电脑维修技能与方式方法，没有危险性，充分激发学生的学习兴趣，使其更加直接地掌握操作技能[7]。
（五）开展网络教学活动
在虚拟现实技术实施过程中，计算机网络相关技术也在不断进步，教师合理使用先进的虚拟现实技术方式，可以使教学工作质量得到提升，创建出全新的教育方式。一般情况下，构建主义重视学生真实情境以及现实生活中的情境相互整合在一起，有着生动性的特征，有助于培养学生的高级认知能力。在此过程中，教师可以利用虚拟现实技术打破以往教学模式的局限性，使学生在虚拟现实的模拟环境中形成良好与真实的体验感，例如，教师在讲解“网络硬件的配置与调试”知识的过程中，可以利用网络系统为学生开展教学活动，将网络系统与虚拟现实几乎整合在一起，使学生更好地掌握相关的网络硬件配置以及调试专业技能[8]。
在计算机网络专业实际教学的过程中，教师应遵循科学化的教育原则，总结教育经验，利用虚拟现实技术方式为学生营造较为真实的体验感，使学生在真实体验中掌握各方面操作技能与方式方法，全面提升整体教育工作水平。
参考文献：
[1]杨富林.虚拟现实技术在计算机专业实践教学中的应用[J].中国多媒体与网络教学学报（电子版），2017，12（22）133-166.
[2]肖祥.计算机虚拟现实技术在计算机教学中的应用研究[J].湖南邮电职业技术学院学报，2018，17（3）：42-44.
[3]赵炎.刍议计算机教学中虚拟现实技术VR的应用[J]. 网络安全技术与应用，2018（5）：67，70.
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[5]史瑞芳.计算机虚拟现实技术解析及其在高校教学中的应用探究[J].中国管理信息化，2017，4（18）：223-224.
[6]刘莹.计算机虚拟现实技术在高校体育教学中的应用研究[J].无线互联科技，2017，32（1）：144-145.
[7]张伟方.基于虚拟现实技术的计算机虚拟组装实验室的建模[J].数字技术与应用，2017，21（10）：59-60.
[8]董先明.虚拟现实技术在《现代教育技术》课程中的应用策略[J].信息与电脑，2017，3（15）：77-99.
编辑 张 慧
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