虛擬仿真教學(xué)過(guò)程中的應(yīng)用介紹

虛擬仿真（VirtualReality）：仿真（simulation）技術(shù)，或稱為模擬技術(shù)，就是用一個(gè)系統(tǒng)模仿另一個(gè)真實(shí)系統(tǒng)的技術(shù)。虛擬仿真實(shí)際上是一種可創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界（VirtualWorld）的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

虛擬仿真是使人沉浸在三維合成環(huán)境中進(jìn)行學(xué)習(xí)體驗(yàn)的仿真應(yīng)用。虛擬仿真的基本原理是利用能反映現(xiàn)實(shí)情況的第一人稱交互場(chǎng)景來(lái)開展訓(xùn)練、實(shí)驗(yàn)和研究。

通過(guò)虛擬技術(shù)和仿真技術(shù)搭建的模擬真實(shí)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備和原材料，學(xué)生可以創(chuàng)造性和創(chuàng)新去體驗(yàn)各種化工實(shí)驗(yàn)，既直觀、又不損耗實(shí)驗(yàn)儀器，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)全過(guò)程加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)理解和記憶。

特別是對(duì)一些有危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)更是避免更多的安全隱患。比如汽車、電力、化工、醫(yī)療等行業(yè)的部分教學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)地操作危險(xiǎn)系數(shù)大，通過(guò)虛擬仿真教學(xué)軟件可以演示不正規(guī)的操作，學(xué)生實(shí)訓(xùn)中錯(cuò)誤操作不會(huì)造成安全隱患，同時(shí)還可通過(guò)動(dòng)畫、語(yǔ)音進(jìn)行提醒，起到加深學(xué)生記憶理解作用。

虛擬仿真教學(xué)過(guò)程中的應(yīng)用特點(diǎn)

1. 交互性。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)讓操作者能夠真正進(jìn)入一個(gè)由計(jì)算機(jī)生成的交互式三維虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，與之產(chǎn)生互動(dòng)，進(jìn)行交流。通過(guò)參與者與虛擬仿真環(huán)境的互動(dòng)，借助人們自身對(duì)所接觸事物的感知和認(rèn)知能力，幫助和啟發(fā)參與者的思維，全方位獲取虛擬環(huán)境中蘊(yùn)含的各類空間信息和邏輯信息。

2. 沉浸性。通過(guò)對(duì)時(shí)間和空間環(huán)境的超越，使得它在軍事模擬、先進(jìn)制造、城市規(guī)劃、地理信息系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)生物、天文等領(lǐng)域中有非常大的應(yīng)用前進(jìn)，比如對(duì)于一些劇毒物質(zhì)的試驗(yàn)，未知領(lǐng)域外太空的探索等。

3. 時(shí)代性。在5G時(shí)代背景下，教育主體可以以數(shù)字人的形式出現(xiàn)。數(shù)字人是信息科學(xué)與生命科學(xué)融合的產(chǎn)物，是運(yùn)用信息科學(xué)方法對(duì)人體形態(tài)和功能進(jìn)行多層次虛擬仿真的結(jié)果。

4.娛樂(lè)性。通過(guò)創(chuàng)設(shè)、模仿真實(shí)的生活場(chǎng)景，突破現(xiàn)實(shí)生活中時(shí)間、空間領(lǐng)域的局限，以寓教于樂(lè)的方式，全面激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

虛擬仿真技術(shù)教學(xué)應(yīng)用的類型及現(xiàn)狀

虛擬仿真技術(shù)在當(dāng)前學(xué)校的應(yīng)用總體較少，主要原因歸于設(shè)備需要專業(yè)場(chǎng)館，此外設(shè)備安裝費(fèi)用較高，除此之外各校未能實(shí)現(xiàn)資源共享，構(gòu)建起來(lái)加大了成本，專業(yè)隊(duì)伍不足等導(dǎo)致各校投入應(yīng)用的積極性不高。但作為一項(xiàng)新興的教學(xué)技術(shù)手段，教育實(shí)效是衡量的標(biāo)準(zhǔn)，虛擬仿真由于其特有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和一些學(xué)校的成功應(yīng)用，以致這種技術(shù)手段將會(huì)有龐大的市場(chǎng)。

具體到應(yīng)用的類型上主要呈現(xiàn)兩大類，一類是課堂日常教學(xué)的，借用3D鏡頭等實(shí)現(xiàn)空間教學(xué)感受;另一類是建造虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室借用VR技術(shù)，實(shí)現(xiàn)跨越時(shí)空的歷史和現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的再現(xiàn)。對(duì)于第二類型，主要包括歷史場(chǎng)景、戰(zhàn)爭(zhēng)場(chǎng)景、人物場(chǎng)景和文化場(chǎng)景等，既有觀看觀賞型也有感受感觸等方面。不論哪一種類型在教學(xué)中的應(yīng)用，主要目的還是為了實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，完成教學(xué)任務(wù)。

文章綜合深圳華銳視點(diǎn)、眾山傳媒、參考網(wǎng)