VR技术及其在高校教学中的应用

石磊

摘 要 随着目前科学技术的水平不断的提升，各种新兴技术也不断涌现。VR技术作为人类未来发展的重要技术，对与我们认识世界、感受世界能够产生更加强烈的体验。VR技术又被称为虚拟现实技术。即通过人机交互技术帮助人们创造了可以互动的虚拟世界。本文在针对VR技术在高校教学过程中的应用进行详细的研究，从而为VR技术进入大学校园提供了可能。

【关键词】VR技术 虚拟现实 高校教学

随着我国大多数高校办学规模的不断增多，各个大学都开始实行多校区的模式。尽管多校区模式能够保证高校的办学质量和办学条件，但是由于地理位置过于分散，给大学生上课造成了很大程度的困扰。所以对于课堂教学效率和教学效果都会造成严重的影响。在这样的情况下，可以利用VR技术来帮助同学们在自己的校区来进行同步上可，并且更加生动形象的来表现课堂教学内容，进一步营造跟随技术发展的教学环境和实验环境。促进学生能够养成自我把握知识、提高学习技能的习惯，最终实现教学质量的提升。

1 基于VR技术网络系统的实验平台搭建

1.1 传统的网络系统集成平台教学方法

随着网络技术的快速发展，网络集成技术在高校教学中的应用也不短的深入。尤其是对于计算机科学和技术的专业来说，通过设置网络系统集成平台能够帮助学生更好的学好这门课程。在传统的网络集成平台中有很多的实验内容，包括网线制作实验、局域网连接实验、WLAN连接实验还有网络测试实验。但是这些网络实验都比较简单，而且投资少，占地较少。可以说每个大学都有这样的势力来搭建网络系统集成平台。但是如果实验涉及到三层交换机、路由器等成本较高的实验项目时，对于校区分散以及实力较小的学校来说就无法充分的满足教学条件。所以传统的网络系统集成平台具有较大的限制条件，很容易影响教学的效果。

1.2 基于VR技术的网络系统集成实验平台

由于VR技术的出现于应用，能够充分的解决传统网络系统集成平台存在的问题与不足。通过VR技术，能够在实验过程中模拟高档交换机、路由器等成本高昂的教学设备，并且还能够实现仿真网络测试仪等，不仅节约了成本，而且能够大大增强教学效果。基于VR技术的网络系统集成实验平台采用B/S架构，从而适应不同校区学生的远程需求。并且还可以不分时间地点，随时进行开放式的实验。在基于VR技术的网络系统集成实验平台系统界面设计中，采用ASP网页设计技术，保证了系统界面的整洁大方。实验项目选择模块设计能够根据学生的不同层次来实现网络模拟实验，包括网络拓扑结构设计、结构化布线、网络互联、WLAN划分等。利用先进的VR技术，不仅能够让学生产生身临其境之感，而且还能够增加实验的真实性，保证学生获得良好的实验效果，并且还可以同时完成不同场景的网络逻辑设计与物理设计。

在仿真测试的过程中，同学可以通过模拟真实实验仪器来进行实验，通过VR技术的模拟仪器功能，从而测试各种可能会遇到的问题和方法，这样的模拟测试能够有效的提高学生操作性，进一步帮助学生掌握贵重仪器的使用方法以及故障处理方法，从而不断的增强学生的动手操作能力和學习能力。通过对于实验结果的及时反馈，能够有效的帮助学生完成实习报告，并且将各项实验成绩进行及时的反馈，帮助学生有效的掌握自身的不足。

2 VR技术系统集成的关键技术应用

2.1 VR技术的主要特点

对于VR技术来说，最主要的特点就是沉浸感。VR技术能够通过将人类的视觉、听觉和心理等方面进行数据采集和分析，进一步利用计算机来构建三维立体图像，体验者在带上VR技术显示器头盔和数据交互手套之后，就能够让自己置身于虚拟的环境之中，并且完全的融入到虚拟环境中，在这昂的情况下，使用者能够与虚拟环境产生一定的交互体验，进一步产生身临其境之感。在虚拟环境中的各种图像也能够随着使用人员的移动来发生变化。同时根据听觉的转变来模仿三维立体的空间，让使用人员产生一种逼真的感觉。VR技术还具有交互性的特点，通过人机交互的方式，使用人员拜托了电脑键盘、鼠标等传统的交互方式，也拜托了这种功能方面的限制。通过可移动的头盔显示屏、数据交互手套等先进的交互传感设备，能够保证计算机实时捕捉使用人员的肢体动作、身体反应，从而进一步增强虚拟环境的沉浸感。VR技术还能够帮助使用人员产生听觉、触觉、视觉等多种感官体验，所以在使用的过程中也能够产生多感知的特点。

2.2 VR技术集成实验的关键技术

在系统开发的过程中，首先应该具备仿真技术和多媒体技术，并且保证两种技术达到有机结合，从而给使用人员提供交互感、沉浸感。并且还需要借助ActiveX技术来帮助仿真仪器与多媒体技术进行融合，从而完成实时模拟操作。并且还要根据组件设计的原则，针对常用的设备和仪器进行简化，通过VB组件来控制虚拟仪器，为使用者提供更加方便的操作。在VR技术集成实验中，一定要明确实验原理、实验目的、实验内容等，从而丰富实验场景、实验仪器、实验过程。充分的调动多媒体技术的文本、图像、动画、视频、音频等多种素材，保证VR技术集成系统符合实验人员的感官体验，更好的展现虚拟内容。通过VR技术能够帮助使用者创建丰富的场景，摆脱传统课堂的枯燥。通过构建与知识相适应的具体环境，能够增强对于学生的吸引能力，保证大学课堂教学的效率，提高学生的专业水平，而且还能够将传统课堂教学中无法阐述清楚的知识通过VR技术来得到全面的提升，保证传统课堂的真情实感。

3 结论

随着社会的不断发展与进步，各种先进的技术也被不断的引入到课堂教学之中。高校教学引入VR技术，不仅能够改善高校课堂教学环境，而且还能够增强高校课堂的综合实力，满足高校扩招的需要。通过VR技术的应用，也能够进一步缓解高校课堂实验设备不足的问题，尽可能的提高实验教学对学生创新能力和实践操作能力的培养，通过借助网上虚拟实验系统来开展各项试验，也能够进一步开阔学生的视野，帮助他们树立更高的学习理念和学习效果。

参考文献

[1]王珊.VR技术在高校财会实验教学中的应用研究[J].山西电子技术，2017（03）：69-71.

[2]郭勇陈，贾佳丽，王皎琳，周德群.VR技术在高校经管类实验教学中的应用研究[J].实验室科学，2016，19（02）：70-75.

作者单位

中原工学院 河南省郑州市 450000