饒躍東
摘要建立更加真實的學(xué)習(xí)環(huán)境是提高校園網(wǎng)絡(luò)教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種對數(shù)據(jù)進行可視化操作與交互的全新方式,將其應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)之中,通過產(chǎn)生基于三維數(shù)字模型的虛擬環(huán)境,使參與者能夠身臨其境地學(xué)習(xí),達到更佳的教學(xué)效果。文章從分析虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點出發(fā),詳細闡述了基于虛擬現(xiàn)實網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的關(guān)鍵技術(shù)以及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的建設(shè)模式和方法。
關(guān)鍵詞虛擬現(xiàn)實網(wǎng)絡(luò)教學(xué)人機交互
隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,基于校園局域網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)已成為一種新的教學(xué)模式在各大高校迅速普及。為了進一步提高校園網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的質(zhì)量,更加真實地模擬實際課堂教學(xué)的情景,虛擬現(xiàn)實技術(shù)被廣泛地運用于其中,它給網(wǎng)絡(luò)教學(xué)帶來了新的發(fā)展模式。
虛擬現(xiàn)實(VirtualReality,簡稱VR)是一項涉及計算機圖形技術(shù)、人機交互技術(shù)、傳感與仿真技術(shù)、人工智能技術(shù)等領(lǐng)域的綜合集成技術(shù)。它是通過計算機對復(fù)雜數(shù)據(jù)進行可視化操作與交互的一種全新方式,利用計算機技術(shù)模擬產(chǎn)生基于三維數(shù)字模型的虛擬環(huán)境,形成一個以視覺感受為主,輔助聽覺甚至觸覺等可綜合感知的人工環(huán)境,使用戶作為參與者通過適當(dāng)裝置設(shè)備,自然地、身臨其境地和虛擬環(huán)境進行體驗和交互操作。①針對校園網(wǎng)絡(luò)教學(xué)來說,建立更加真實的學(xué)習(xí)環(huán)境是提高網(wǎng)絡(luò)教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。因此,合理有效地將虛擬現(xiàn)實技術(shù)運用于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)之中,將會給網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式帶來積極的影響。
1虛擬現(xiàn)實技術(shù)概述
1.1虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點
(1)多感知性:多感知性主要是指除了一般人機交互所具有的視覺感知外,還具有聽覺感知、觸覺感知,甚至包括味覺和嗅覺感知等。理論上講,理想化的虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)該具有一切人所具有的感知能力。
(2)沉浸感:沉浸感是指用戶在進行交互操作時,存在于虛擬環(huán)境中所能感知到的真實程度。在現(xiàn)有技術(shù)條件下,應(yīng)最大程度地模擬真實環(huán)境,使用戶能夠全身心地投入到計算機創(chuàng)建的三維虛擬世界中。
(3)交互性:交互性主要是指用戶對虛擬環(huán)境內(nèi)的物體的可操作程度和從環(huán)境得到的反饋程度。②
(4)構(gòu)想性:構(gòu)想性是指虛擬現(xiàn)實不僅要能使存在于此環(huán)境中的用戶獲取新的知識,提高感性和理性認識,而且要能使用戶產(chǎn)生新的構(gòu)思,啟發(fā)其創(chuàng)造性的活動。
1.2虛擬現(xiàn)實技術(shù)的分類
(1)沉浸式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。沉浸式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)能夠為用戶提供完全沉浸的體驗,它需要借助頭盔式顯示器,數(shù)據(jù)手套等外部輔助裝置與虛擬世界進行交互。將使用者的視覺、聽覺與外界隔離,使其能夠全身心地投入到虛擬環(huán)境中去。這種虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)十分復(fù)雜,對硬件和軟件的要求都很高,因此普及推廣難度較大,現(xiàn)階段僅適用于某些特殊領(lǐng)域。
(2)分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。分布式虛擬現(xiàn)實是指多個用戶通過計算機網(wǎng)絡(luò)連接在一起同時參加一個虛擬空間,共同體驗虛擬經(jīng)歷。多個用戶可對同一虛擬世界進行觀察和操作,以達到協(xié)同工作的目的。
(3)簡易式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)(桌面虛擬現(xiàn)實系統(tǒng))。簡易式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)又稱為桌面虛擬現(xiàn)實系統(tǒng),通常由個人普通計算機便可組成。它利用計算機屏幕作為觀察虛擬世界的窗口,用戶通過鍵盤、鼠標(biāo)等普通設(shè)備便可實現(xiàn)與虛擬環(huán)境的交互。這種系統(tǒng)在環(huán)境的沉浸感上有所欠缺,但相對結(jié)構(gòu)簡單,成本較低,便于應(yīng)用推廣。
2基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的校園網(wǎng)絡(luò)教學(xué)建設(shè)
網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的主要目的是在實現(xiàn)信息資源最大限度共享的基礎(chǔ)上,培養(yǎng)學(xué)生積極自主學(xué)習(xí)的能力。一般的網(wǎng)絡(luò)教學(xué),通常是將電子教材、教案、多媒體課件和授課視頻等教學(xué)資源放置于網(wǎng)絡(luò)上供學(xué)生自主瀏覽。這種方式在一定程度上缺乏傳統(tǒng)教學(xué)的真實感,也很難實現(xiàn)和學(xué)生進行動態(tài)交互,從而降低教學(xué)效果。虛擬現(xiàn)實技術(shù)正好能夠彌補這方面的缺陷,通過對真實教學(xué)環(huán)境的模擬,使參與者能夠身臨其境地學(xué)習(xí),能夠更好地實現(xiàn)信息交互,達到更佳的教學(xué)效果。
從目前校園網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建來看,大多數(shù)都是基于WEB頁面的B/S模式,并且從網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的現(xiàn)實應(yīng)用來看,不可能給每個學(xué)生提供高成本的硬件設(shè)備,所以要實現(xiàn)并普及基于數(shù)字式頭盔和手套的沉浸式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng),顯然是不太現(xiàn)實的。因此,作為應(yīng)用并推廣普及于校園網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的虛擬現(xiàn)實技術(shù),目前應(yīng)主要考慮簡易(桌面)式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。這類系統(tǒng)只需要以學(xué)生個人計算機作為終端設(shè)備,以計算機屏幕作為交互窗口,鼠標(biāo)、鍵盤作為交互設(shè)備,就能與教學(xué)內(nèi)容和虛擬環(huán)境進行靈活自由的交互。
2.1虛擬現(xiàn)實應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的關(guān)鍵技術(shù)
將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)教學(xué),更加真實地模擬實際教學(xué)環(huán)境,這其中主要涉及到的關(guān)鍵技術(shù)是對各種圖形圖像的立體化建模。VRML(VirtualRealityModelingLanguage),虛擬現(xiàn)實建模語言的簡稱,它是一種用于建立真實世界的場景模型或人們虛構(gòu)的三維世界的場景建模語言,是一種面向web,面向?qū)ο蟮娜S造型語言,同時也是一種解釋性語言。VRML采用文本格式來描述三維場景,使得整個虛擬世界的文件量遠遠小于傳統(tǒng)的三維動畫。③目前,VRML已經(jīng)發(fā)展成為新的國際標(biāo)準(zhǔn)X3D。它在VRML的基礎(chǔ)上做了較多改動,是一種支持XML編碼格式的開放式3D標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)可以通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)實時交流,具有可擴展性、可移植性、頁面整合性等優(yōu)勢。對于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的圖像建模,可采用如QTVR(QuickTimeVirtualReality)等建模技術(shù)。QuickTime是Apple公司開發(fā)的一種圖像和視頻處理技術(shù)。QTVR是QuickTime技術(shù)的拓展,它不需要傳統(tǒng)虛擬現(xiàn)實技術(shù)所要求的特殊硬件設(shè)備,在普通的PC機上就可產(chǎn)生相當(dāng)程度的虛擬現(xiàn)實的體驗。它不需要進行任何幾何造型,只需通過圖像采集系統(tǒng)采集真實世界的圖像、QTVR系統(tǒng)軟件處理離散的圖像,即可完成三維空間、三維物體的模擬。用戶操縱普通鼠標(biāo)、鍵盤即可實現(xiàn)對三維造型的全方位觀察。
2.2基于虛擬現(xiàn)實的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源建設(shè)
將虛擬現(xiàn)實技術(shù)融入網(wǎng)絡(luò)教學(xué)之中,將傳統(tǒng)的教學(xué)資源利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)更加形象化,真實化地展示給學(xué)習(xí)者,使之能夠在虛擬世界中得到更佳的學(xué)習(xí)體驗。因此,利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)建立更加豐富完善的教學(xué)資源就是這種新技術(shù)能否取得成效的關(guān)鍵。
(1)虛擬校園建設(shè)。校園是學(xué)生學(xué)習(xí)生活的重要場所,傳統(tǒng)教學(xué)的教室是校園的一部分。在校園網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中,沒有了實際的校園、教室的概念,對應(yīng)存在的是虛擬校園和虛擬教室。通過虛擬現(xiàn)實技術(shù),將實際校園中的建筑按一定比例以三維立體的形式表現(xiàn)出來,構(gòu)建逼真的虛擬環(huán)境。一方面,虛擬校園能夠更加直觀真切地展示校園風(fēng)貌,提升校園形象;另一方面,能夠為學(xué)生提供更加真實的環(huán)境感受,學(xué)生可以用虛擬的角色在校園中行走,與其他虛擬角色交流,可以選擇自己感興趣的課程進入虛擬教室進行學(xué)習(xí)。
(2)虛擬課堂建設(shè)。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)課程一般主要包括電子教材、教案、多媒體課件等資源,基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的虛擬課堂,是在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)課程基礎(chǔ)上的一次提升。虛擬課堂以更加立體直觀的方式將各種數(shù)字教學(xué)資源呈現(xiàn)給學(xué)生,對于某一事物的學(xué)習(xí),學(xué)生可以從多角度多視野進行觀察,獲得更加全面的認識。學(xué)生仍然以虛擬角色作為課堂的主角,能夠與虛擬現(xiàn)實技術(shù)所表達的教學(xué)內(nèi)容進行交流互動,在不斷激發(fā)創(chuàng)造性思維的過程中進行自主探索性學(xué)習(xí)。
(3)虛擬實驗室建設(shè)。實驗教學(xué)是學(xué)生將理論知識應(yīng)用于實踐的重要環(huán)節(jié)。在實際教學(xué)中,某些實驗設(shè)備成本較高,更新?lián)Q代較快,從而導(dǎo)致許多學(xué)校實驗室設(shè)備陳舊,無法滿足相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和學(xué)生的需求。某些實驗結(jié)論可能需要長時間觀察,某些可能還具有一定的危險性,這些實驗在實際完成上存在一定的困難。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)建立網(wǎng)上虛擬實驗室,包括對相應(yīng)實驗室環(huán)境、實驗儀器設(shè)備、實驗對象以及實驗信息資源的建模,能夠較好地解決這些問題。④虛擬實驗室通過對現(xiàn)實實驗室的逼真模擬,使實驗者不僅具有真實的沉浸感,而且能夠通過鼠標(biāo)鍵盤等外部設(shè)備與三維仿真產(chǎn)生的虛擬實驗儀器進行交互。在虛擬實驗室中,實驗者將不受時間空間和環(huán)境的限制,能從多角度反復(fù)進行實驗論證而不用擔(dān)心成本問題,有利于進一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。
(4)虛擬圖書館建設(shè)。虛擬圖書館是虛擬現(xiàn)實技術(shù)在圖書館中的一種應(yīng)用,它是傳統(tǒng)圖書館、數(shù)字圖書館功能的擴展和延伸。一方面,利用虛擬現(xiàn)實技術(shù),可以對圖書館實體進行三維全景建模,當(dāng)需要查找某一書籍時,讀者可像現(xiàn)實中一樣在其中漫游行走;可以將某些二維平面的數(shù)字資源三維立體化,給人更加直觀的感覺;同時還可以與人工智能等技術(shù)相結(jié)合,開發(fā)出更加完善的人機交互方式。⑤另一方面,虛擬圖書館也是一扇基于網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)之門,它提供的是一種虛擬的網(wǎng)絡(luò)信息環(huán)境,通過校園網(wǎng)出口,用戶可在與之相連接網(wǎng)絡(luò)上的更加寬廣的空間中進行搜索,獲得更多更豐富的信息資源。
3結(jié)束語
虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠為學(xué)習(xí)者提供更加真實的學(xué)習(xí)體驗,將其融入網(wǎng)絡(luò)教學(xué)是未來發(fā)展的一種趨勢。隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的不斷成熟和完善,必將在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中發(fā)揮出越來越重大的作用。著力建設(shè)基于虛擬現(xiàn)實的各種網(wǎng)絡(luò)資源是進一步深入發(fā)展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的關(guān)鍵,在實際建設(shè)中,應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)有硬件和軟件技術(shù)條件的具體情況,采用相應(yīng)的虛擬現(xiàn)實技術(shù),以達到最佳的教學(xué)效果。
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虛擬現(xiàn)實(VirtualReality,簡稱VR)是一項涉及計算機圖形技術(shù)、人機交互技術(shù)、傳感與仿真技術(shù)、人工智能技術(shù)等領(lǐng)域的綜合集成技術(shù)。它是通過計算機對復(fù)雜數(shù)據(jù)進行可視化操作與交互的一種全新方式,利用計算機技術(shù)模擬產(chǎn)生基于三維數(shù)字模型的虛擬環(huán)境,形成一個以視覺感受為主,輔助聽覺甚至觸覺等可綜合感知的人工環(huán)境,使用戶作為參與者通過適當(dāng)裝置設(shè)備,自然地、身臨其境地和虛擬環(huán)境進行體驗和交互操作。①針對校園網(wǎng)絡(luò)教學(xué)來說,建立更加真實的學(xué)習(xí)環(huán)境是提高網(wǎng)絡(luò)教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。因此,合理有效地將虛擬現(xiàn)實技術(shù)運用于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)之中,將會給網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式帶來積極的影響。
1虛擬現(xiàn)實技術(shù)概述
1.1虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點
(1)多感知性:多感知性主要是指除了一般人機交互所具有的視覺感知外,還具有聽覺感知、觸覺感知,甚至包括味覺和嗅覺感知等。理論上講,理想化的虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)該具有一切人所具有的感知能力。
(2)沉浸感:沉浸感是指用戶在進行交互操作時,存在于虛擬環(huán)境中所能感知到的真實程度。在現(xiàn)有技術(shù)條件下,應(yīng)最大程度地模擬真實環(huán)境,使用戶能夠全身心地投入到計算機創(chuàng)建的三維虛擬世界中。
(3)交互性:交互性主要是指用戶對虛擬環(huán)境內(nèi)的物體的可操作程度和從環(huán)境得到的反饋程度。②
(4)構(gòu)想性:構(gòu)想性是指虛擬現(xiàn)實不僅要能使存在于此環(huán)境中的用戶獲取新的知識,提高感性和理性認識,而且要能使用戶產(chǎn)生新的構(gòu)思,啟發(fā)其創(chuàng)造性的活動。
1.2虛擬現(xiàn)實技術(shù)的分類
(1)沉浸式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。沉浸式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)能夠為用戶提供完全沉浸的體驗,它需要借助頭盔式顯示器,數(shù)據(jù)手套等外部輔助裝置與虛擬世界進行交互。將使用者的視覺、聽覺與外界隔離,使其能夠全身心地投入到虛擬環(huán)境中去。這種虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)十分復(fù)雜,對硬件和軟件的要求都很高,因此普及推廣難度較大,現(xiàn)階段僅適用于某些特殊領(lǐng)域。
(2)分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。分布式虛擬現(xiàn)實是指多個用戶通過計算機網(wǎng)絡(luò)連接在一起同時參加一個虛擬空間,共同體驗虛擬經(jīng)歷。多個用戶可對同一虛擬世界進行觀察和操作,以達到協(xié)同工作的目的。
(3)簡易式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)(桌面虛擬現(xiàn)實系統(tǒng))。簡易式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)又稱為桌面虛擬現(xiàn)實系統(tǒng),通常由個人普通計算機便可組成。它利用計算機屏幕作為觀察虛擬世界的窗口,用戶通過鍵盤、鼠標(biāo)等普通設(shè)備便可實現(xiàn)與虛擬環(huán)境的交互。這種系統(tǒng)在環(huán)境的沉浸感上有所欠缺,但相對結(jié)構(gòu)簡單,成本較低,便于應(yīng)用推廣。
2基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的校園網(wǎng)絡(luò)教學(xué)建設(shè)
網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的主要目的是在實現(xiàn)信息資源最大限度共享的基礎(chǔ)上,培養(yǎng)學(xué)生積極自主學(xué)習(xí)的能力。一般的網(wǎng)絡(luò)教學(xué),通常是將電子教材、教案、多媒體課件和授課視頻等教學(xué)資源放置于網(wǎng)絡(luò)上供學(xué)生自主瀏覽。這種方式在一定程度上缺乏傳統(tǒng)教學(xué)的真實感,也很難實現(xiàn)和學(xué)生進行動態(tài)交互,從而降低教學(xué)效果。虛擬現(xiàn)實技術(shù)正好能夠彌補這方面的缺陷,通過對真實教學(xué)環(huán)境的模擬,使參與者能夠身臨其境地學(xué)習(xí),能夠更好地實現(xiàn)信息交互,達到更佳的教學(xué)效果。
從目前校園網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建來看,大多數(shù)都是基于WEB頁面的B/S模式,并且從網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的現(xiàn)實應(yīng)用來看,不可能給每個學(xué)生提供高成本的硬件設(shè)備,所以要實現(xiàn)并普及基于數(shù)字式頭盔和手套的沉浸式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng),顯然是不太現(xiàn)實的。因此,作為應(yīng)用并推廣普及于校園網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的虛擬現(xiàn)實技術(shù),目前應(yīng)主要考慮簡易(桌面)式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。這類系統(tǒng)只需要以學(xué)生個人計算機作為終端設(shè)備,以計算機屏幕作為交互窗口,鼠標(biāo)、鍵盤作為交互設(shè)備,就能與教學(xué)內(nèi)容和虛擬環(huán)境進行靈活自由的交互。
2.1虛擬現(xiàn)實應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的關(guān)鍵技術(shù)
將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)教學(xué),更加真實地模擬實際教學(xué)環(huán)境,這其中主要涉及到的關(guān)鍵技術(shù)是對各種圖形圖像的立體化建模。VRML(VirtualRealityModelingLanguage),虛擬現(xiàn)實建模語言的簡稱,它是一種用于建立真實世界的場景模型或人們虛構(gòu)的三維世界的場景建模語言,是一種面向web,面向?qū)ο蟮娜S造型語言,同時也是一種解釋性語言。VRML采用文本格式來描述三維場景,使得整個虛擬世界的文件量遠遠小于傳統(tǒng)的三維動畫。③目前,VRML已經(jīng)發(fā)展成為新的國際標(biāo)準(zhǔn)X3D。它在VRML的基礎(chǔ)上做了較多改動,是一種支持XML編碼格式的開放式3D標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)可以通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)實時交流,具有可擴展性、可移植性、頁面整合性等優(yōu)勢。對于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的圖像建模,可采用如QTVR(QuickTimeVirtualReality)等建模技術(shù)。QuickTime是Apple公司開發(fā)的一種圖像和視頻處理技術(shù)。QTVR是QuickTime技術(shù)的拓展,它不需要傳統(tǒng)虛擬現(xiàn)實技術(shù)所要求的特殊硬件設(shè)備,在普通的PC機上就可產(chǎn)生相當(dāng)程度的虛擬現(xiàn)實的體驗。它不需要進行任何幾何造型,只需通過圖像采集系統(tǒng)采集真實世界的圖像、QTVR系統(tǒng)軟件處理離散的圖像,即可完成三維空間、三維物體的模擬。用戶操縱普通鼠標(biāo)、鍵盤即可實現(xiàn)對三維造型的全方位觀察。
2.2基于虛擬現(xiàn)實的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源建設(shè)
將虛擬現(xiàn)實技術(shù)融入網(wǎng)絡(luò)教學(xué)之中,將傳統(tǒng)的教學(xué)資源利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)更加形象化,真實化地展示給學(xué)習(xí)者,使之能夠在虛擬世界中得到更佳的學(xué)習(xí)體驗。因此,利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)建立更加豐富完善的教學(xué)資源就是這種新技術(shù)能否取得成效的關(guān)鍵。
(1)虛擬校園建設(shè)。校園是學(xué)生學(xué)習(xí)生活的重要場所,傳統(tǒng)教學(xué)的教室是校園的一部分。在校園網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中,沒有了實際的校園、教室的概念,對應(yīng)存在的是虛擬校園和虛擬教室。通過虛擬現(xiàn)實技術(shù),將實際校園中的建筑按一定比例以三維立體的形式表現(xiàn)出來,構(gòu)建逼真的虛擬環(huán)境。一方面,虛擬校園能夠更加直觀真切地展示校園風(fēng)貌,提升校園形象;另一方面,能夠為學(xué)生提供更加真實的環(huán)境感受,學(xué)生可以用虛擬的角色在校園中行走,與其他虛擬角色交流,可以選擇自己感興趣的課程進入虛擬教室進行學(xué)習(xí)。
(2)虛擬課堂建設(shè)。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)課程一般主要包括電子教材、教案、多媒體課件等資源,基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的虛擬課堂,是在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)課程基礎(chǔ)上的一次提升。虛擬課堂以更加立體直觀的方式將各種數(shù)字教學(xué)資源呈現(xiàn)給學(xué)生,對于某一事物的學(xué)習(xí),學(xué)生可以從多角度多視野進行觀察,獲得更加全面的認識。學(xué)生仍然以虛擬角色作為課堂的主角,能夠與虛擬現(xiàn)實技術(shù)所表達的教學(xué)內(nèi)容進行交流互動,在不斷激發(fā)創(chuàng)造性思維的過程中進行自主探索性學(xué)習(xí)。
(3)虛擬實驗室建設(shè)。實驗教學(xué)是學(xué)生將理論知識應(yīng)用于實踐的重要環(huán)節(jié)。在實際教學(xué)中,某些實驗設(shè)備成本較高,更新?lián)Q代較快,從而導(dǎo)致許多學(xué)校實驗室設(shè)備陳舊,無法滿足相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和學(xué)生的需求。某些實驗結(jié)論可能需要長時間觀察,某些可能還具有一定的危險性,這些實驗在實際完成上存在一定的困難。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)建立網(wǎng)上虛擬實驗室,包括對相應(yīng)實驗室環(huán)境、實驗儀器設(shè)備、實驗對象以及實驗信息資源的建模,能夠較好地解決這些問題。④虛擬實驗室通過對現(xiàn)實實驗室的逼真模擬,使實驗者不僅具有真實的沉浸感,而且能夠通過鼠標(biāo)鍵盤等外部設(shè)備與三維仿真產(chǎn)生的虛擬實驗儀器進行交互。在虛擬實驗室中,實驗者將不受時間空間和環(huán)境的限制,能從多角度反復(fù)進行實驗論證而不用擔(dān)心成本問題,有利于進一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。
(4)虛擬圖書館建設(shè)。虛擬圖書館是虛擬現(xiàn)實技術(shù)在圖書館中的一種應(yīng)用,它是傳統(tǒng)圖書館、數(shù)字圖書館功能的擴展和延伸。一方面,利用虛擬現(xiàn)實技術(shù),可以對圖書館實體進行三維全景建模,當(dāng)需要查找某一書籍時,讀者可像現(xiàn)實中一樣在其中漫游行走;可以將某些二維平面的數(shù)字資源三維立體化,給人更加直觀的感覺;同時還可以與人工智能等技術(shù)相結(jié)合,開發(fā)出更加完善的人機交互方式。⑤另一方面,虛擬圖書館也是一扇基于網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)之門,它提供的是一種虛擬的網(wǎng)絡(luò)信息環(huán)境,通過校園網(wǎng)出口,用戶可在與之相連接網(wǎng)絡(luò)上的更加寬廣的空間中進行搜索,獲得更多更豐富的信息資源。
3結(jié)束語
虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠為學(xué)習(xí)者提供更加真實的學(xué)習(xí)體驗,將其融入網(wǎng)絡(luò)教學(xué)是未來發(fā)展的一種趨勢。隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的不斷成熟和完善,必將在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中發(fā)揮出越來越重大的作用。著力建設(shè)基于虛擬現(xiàn)實的各種網(wǎng)絡(luò)資源是進一步深入發(fā)展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的關(guān)鍵,在實際建設(shè)中,應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)有硬件和軟件技術(shù)條件的具體情況,采用相應(yīng)的虛擬現(xiàn)實技術(shù),以達到最佳的教學(xué)效果。