導(dǎo)語：如何才能寫好一篇兩個鐵球同時(shí)著地教學(xué)設(shè)計(jì)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

摘 要： 工具性與人文性的統(tǒng)一，是語文課程的基本特點(diǎn)，閱讀教學(xué)必須遵循這一特征。本文從心理描寫和想象留白入手，闡述如何在閱讀教學(xué)中以語言實(shí)踐為核心，帶動對課文內(nèi)容的理解和人物形象的感知，從而達(dá)到閱讀教學(xué)言意兼得、工具性與人文性的統(tǒng)一的目的。

關(guān)鍵詞： 閱讀教學(xué) 言意兼得 “兩個鐵球同時(shí)著地”

《義務(wù)教育語文課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》指出：“語文課程是一門學(xué)習(xí)語言文字運(yùn)用的綜合性、實(shí)踐性課程。義務(wù)教育階段的語文課程，應(yīng)使學(xué)生初步學(xué)會運(yùn)用祖國語言文字進(jìn)行交流溝通，吸收古今中外優(yōu)秀文化，提高思想文化修養(yǎng)，促進(jìn)自身精神成長。工具性與人文性的統(tǒng)一，是語文課程的基本特c。”[1]“小學(xué)語文教學(xué)不是語形教學(xué)、語法教學(xué)和語義教學(xué)，而是語用教學(xué)。語用教學(xué)著眼于學(xué)生言語能力的發(fā)展，講求以語言帶動內(nèi)容，在豐富多彩的言語實(shí)踐中，實(shí)現(xiàn)言意兼得?！盵2]但是在閱讀教學(xué)中，我們或陷入內(nèi)容分析的泥沼，或陷入形而上的純語用，這兩者皆不可取。如何在教學(xué)中做到言意兼得，探求到語言訓(xùn)練的“真理”呢？下面筆者以“兩個鐵球同時(shí)著地”的教學(xué)為例進(jìn)行說明。

“兩個鐵球同時(shí)著地”是人教版小學(xué)語文四年級下冊的課文，這篇課文講述了意大利科學(xué)家伽利略在追求真理的過程中，敢于挑戰(zhàn)權(quán)威，對人人信奉的哲學(xué)家亞里士多德所謂的真理產(chǎn)生懷疑，經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)求證后，在人們的嘲諷與猜疑中走上比薩斜塔，用試驗(yàn)檢驗(yàn)了真理。這篇課文的教學(xué)很容易陷入內(nèi)容分析的陷阱：伽利略是一個怎樣的人？你是從哪里知道的？有的老師甚至把它上成科學(xué)課，一直分析為什么兩個鐵球會同時(shí)著地，結(jié)果是沒把科學(xué)問題分析透，弄得學(xué)生一頭霧水，真是“你不說我還明白，你越說我越不清楚”，最后老師也陷了進(jìn)去，只好舉手投降。筆者緊緊扣住課文的開頭“伽利略是17世紀(jì)意大利偉大的科學(xué)家”這條主線進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)：伽利略的偉大體現(xiàn)在哪里？并且在教學(xué)中將“語用”進(jìn)行到底，讓學(xué)生在得言中得意，實(shí)現(xiàn)語文教學(xué)工具性和人文性的統(tǒng)一。

一、發(fā)現(xiàn)秘妙，從心理描寫探求語言邏輯

在語言訓(xùn)練之前，首先要保證學(xué)生在閱讀中發(fā)現(xiàn)語言的秘妙，否則，語言訓(xùn)練就無從談起，即使勉強(qiáng)為之，也必然是“簡單粗暴”的。像這篇課文，因?yàn)樯婕翱茖W(xué)，涉及“真理”的探究，就必然會讓我們想到，科學(xué)研究講究嚴(yán)密的邏輯推理。在本文中，這種嚴(yán)密的邏輯推理存在嗎？是以怎樣的方式存在的？細(xì)讀課文第三自然段，我們不難發(fā)現(xiàn)，這個嚴(yán)密的邏輯推理就藏在伽利略的“心理活動”中，也就是我們常常說的思維活動。請看段落：

“他想：如果這句話是正確的，那么把這兩個鐵球拴在一起，落得慢的就會拖住落得快的，落下的速度應(yīng)當(dāng)比10磅重的鐵球慢；但是，如果把拴在一起的兩個鐵球看作一個整體，就有11磅重，落下的速度應(yīng)當(dāng)比10磅重的鐵球快。這樣，從一個事實(shí)中卻可以得出兩個相反的結(jié)論，這怎么解釋呢？”[3]

這一段既是人物的心理描寫，從中可以體會出伽利略的人物品質(zhì)特點(diǎn)，又是科學(xué)推理（猜想）的過程，包含著邏輯思維，這種邏輯的嚴(yán)密性我們可以從中發(fā)現(xiàn)一些特殊的詞語，比如“如果”、“那么”、“但是”、“如果”、“就”、“這樣”，這些詞語看似不起眼，卻是語言表達(dá)邏輯訓(xùn)練的好材料，由此看來，這一段的教學(xué)做好了，言意即可兼得，既能體會人物的品質(zhì)特點(diǎn)，又能通過訓(xùn)練讓學(xué)生在語言表達(dá)的邏輯上取得發(fā)展。因此，筆者認(rèn)為可以用以下幾個策略進(jìn)行教學(xué)：

（一）關(guān)聯(lián)閱讀――關(guān)注“想”之前的“疑”，“想”之后的“做”，體會人物追求真理的勇氣與勇于行動的品質(zhì)。教學(xué)采取以讀代講的策略，使學(xué)生在讀中感悟伽利略的偉大：追求真理的精神是從小養(yǎng)成的，是一以貫之的。具體操作可以這樣：老師質(zhì)疑：“為什么只有伽利略會產(chǎn)生這樣的疑問呢？”引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系上文進(jìn)行閱讀：“他在學(xué)校念書的時(shí)候，同學(xué)們就稱他為“辯論家”。他提出的問題很不尋常，常常使老師很難解答。”[4]課文的這個地方已經(jīng)為下了鋪墊。此段還可引導(dǎo)學(xué)生補(bǔ)白：伽利略會提出什么問題？老師們有什么反應(yīng)？通過引導(dǎo)想象強(qiáng)化：原來伽利略敏銳的思維能力、不懼權(quán)威的勇氣是從小養(yǎng)成的。再聯(lián)系下文伽利略在“想”之后挑戰(zhàn)權(quán)威勇于實(shí)踐的行動，進(jìn)一步感知伽利略堅(jiān)持不懈的精神品質(zhì)。這樣的訓(xùn)練用語言帶動內(nèi)容理解，在運(yùn)用語言中完成對伽利略這個人物的感性認(rèn)識，既訓(xùn)練語言，又進(jìn)一步豐滿人物形象。

（二）剔骨閱讀――抽取段落中的關(guān)聯(lián)詞語，感受語言與思維共舞的邏輯魅力。

這段話里，有這么幾個關(guān)聯(lián)詞：“如果”、“那么”、“但是”、“如果”、“就”、“這樣”，這幾個詞表現(xiàn)了伽利略嚴(yán)密的邏輯思維：按照亞里士多德的話，可以得出兩個完全矛盾的結(jié)果，這就說明亞里士多德的這句話肯定存在問題。嚴(yán)密的邏輯關(guān)系如何讓學(xué)生感受呢？筆者在教學(xué)中采用師生合作、生生合作的形式，抽取“如果”、“那么”、“但是”、“如果”、“就”、“這樣”幾個詞進(jìn)行引讀，讓學(xué)生在與語言的親密接觸中感悟，然后讓學(xué)生試著用上這幾個詞造句，習(xí)得語言的同時(shí)進(jìn)一步體會思維的嚴(yán)密邏輯。這樣的閱讀過程，既使學(xué)生進(jìn)行了語言文字訓(xùn)練，培養(yǎng)了語感，避免了瑣細(xì)的分析，又使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識了伽利略的偉大，有效地促進(jìn)了得言與得意的融合。

二、尋找焦點(diǎn)，從描寫留白拓展想象空間

表現(xiàn)人物特點(diǎn)，往往通過語言和心理是最奏效的。大部分課文對人物的正面描寫較多，但在閱讀教學(xué)中斷斷不能忽略側(cè)面描寫的作用，也不能忽視描寫留白，這些方面其實(shí)在課文中都暗藏“玄機(jī)”，我們可以稱之為“焦點(diǎn)”。因此，教師引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注語言中的一些特別之處，往往能收到一些奇效，既服務(wù)于人物品質(zhì)特點(diǎn)的理解，又助力于語言訓(xùn)練的形成。

“兩個鐵球同時(shí)著地”這篇課文正是如此，有亞里士多德帶來的社會影響的描寫，有對他的學(xué)生的反應(yīng)的描寫，有對伽利略如何試驗(yàn)的簡略之筆，也有“圍觀”的人們的描寫。筆者認(rèn)為，這些側(cè)面描寫是語言訓(xùn)練的好材料，好好利用它們進(jìn)行想象補(bǔ)白，可以達(dá)到一石二鳥的效果。

（一）緊扣“信奉”拓展想象空間。

“那時(shí)候，研究科學(xué)的人都信奉亞里士多德，把這位兩千多年前的希臘哲學(xué)家的話當(dāng)作不容許更改的真理。誰要是懷疑亞里士多德，人們就會責(zé)備他：‘你是什么意思？難道要違背人類的真理嗎？’”[5]

人們是怎樣“信奉”的，這些信奉表現(xiàn)在哪些方面。這段話，緊緊抓住“信奉”一詞進(jìn)行教學(xué)，讓學(xué)生展開想象。其教學(xué)步驟為：（1）“信奉”可以換成“相信”嗎？（2）“人們都信奉里士多德”，有哪些人？會怎么信奉？（3）伽利略敢于亞里士多德的說法說明了什么？

在教學(xué)中，學(xué)生體會到“信奉”比“相信”信的程度更深，信奉亞里士多德的人從普通老百姓到達(dá)官貴人，對他的信奉達(dá)到了、頂禮膜拜的程度，沒有任何人懷疑過，只有伽利略敢于懷疑。

這一個教學(xué)設(shè)計(jì)緊緊抓住當(dāng)時(shí)社會環(huán)境的描寫，讓學(xué)生在想象練筆中體會伽利略面臨挑戰(zhàn)的勇氣，體會他的偉大之處。

（二）緊扣“反復(fù)”拓展想象空間。

“伽利略帶著這個疑問反復(fù)做了許多次試驗(yàn)，結(jié)果都證明亞里士多德的這句話的確說錯了?！盵6]

“伽利略帶著這個疑問反復(fù)做了許多次實(shí)驗(yàn)”，給讀者留下了巨大的想象空間，可以引導(dǎo)學(xué)生在此進(jìn)行練筆。根據(jù)這個留白，筆者設(shè)計(jì)了這樣一個小練筆：“‘伽利略帶著這個疑問反復(fù)做了許多次實(shí)驗(yàn)’，他會到什么地方做試驗(yàn)？用什么材料？什么時(shí)間做？怎么做？請你根據(jù)提示寫一次具體的試驗(yàn)?！?/p>

學(xué)生展開想象練筆后，筆者追問：我們四十幾個同學(xué)，就寫了四十幾次不同的試驗(yàn)。然而，只有這四十幾次嗎？顯然更多，這就叫“反復(fù)做了許多次實(shí)驗(yàn)”。反復(fù)許多次實(shí)驗(yàn)都證明兩個鐵球同時(shí)著地才能叫：“亞里士多德的話的確說錯了。”在寫作能力得到鍛煉的同時(shí)，學(xué)生加深了對文本的理解：伽利略的偉大在于堅(jiān)持不懈和勇于實(shí)踐。

（三）緊扣“看看”拓展想象空間。

“到了那一天，很多人來到斜塔周圍，都要看看在這個問題上誰是勝利者，是古代的哲學(xué)家亞里士多德呢，還是這位年輕的數(shù)學(xué)教授伽利略？有的說：‘這個青年真是膽大妄為，竟想找亞里士多德的錯處！’有的說：‘等會兒他就固執(zhí)不了啦，事實(shí)是無情的，會讓他丟盡了臉！’”[7]

試驗(yàn)之前，人們的議論只有這兩種嗎？如果是你，會怎么說呢？在此處根據(jù)人數(shù)眾多，引導(dǎo)學(xué)生想象眾人的議論。雖然不同的人有不同的說法，但多數(shù)都是消遣、嘲笑、反對伽利略，面對千千萬萬人的質(zhì)疑，伽利略依然堅(jiān)持進(jìn)行公開實(shí)驗(yàn)。這就是伽利略的偉大之處：堅(jiān)持真理需要很大的勇氣。

試驗(yàn)之后，勝利者是伽利略。人們又會怎樣議論呢？如果你就是在試驗(yàn)現(xiàn)場的一個人，你會說什么？自然而然，學(xué)生的發(fā)言就會集中在以下幾點(diǎn)：原來，即使是亞里士多德這樣的大哲學(xué)家說的話也不是完全正確的；伽利略是多么偉大啊，他用自己的試驗(yàn)驗(yàn)證了先賢的話也不一定正確。

試驗(yàn)前后人們截然相反的兩種評論，更襯托出伽利略的偉大。這樣的教學(xué)不僅使學(xué)生進(jìn)一步感悟了伽利略的偉大，更重要的是實(shí)現(xiàn)了“時(shí)間是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)的”“要敢于懷疑”這個情感態(tài)度價(jià)值觀的教學(xué)目標(biāo)，而且這個目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)是在語言訓(xùn)練中完成的，是無痕的，是水到渠成的。這樣的教學(xué)可謂是一箭雙雕，一舉兩得，實(shí)現(xiàn)了語文學(xué)科人文性與工具性的統(tǒng)一。

參考文獻(xiàn)：

[1]教育部.義務(wù)教育語文課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）[S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2012.

篇2

摘要：本文首先對計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基本特征及其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了解釋分析，然后對虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高校教學(xué)中的應(yīng)用作了介紹，最后針對目前高校教學(xué)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所存在的問題及其解決方案闡述了個人觀點(diǎn)。

關(guān)鍵字：虛擬現(xiàn)實(shí)；高校教學(xué)；應(yīng)用；特征；問題；方案

中圖分類號：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

伴隨科技突飛猛進(jìn)的發(fā)展，各類教學(xué)媒體不斷涌現(xiàn)，如今，教學(xué)技術(shù)領(lǐng)域又出現(xiàn)了一個新型教學(xué)媒體，它就是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Virtual Reality)。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是利用三維圖形生成、多傳感交互及高分辨顯示等計(jì)算機(jī)技術(shù)生成三維逼真的虛擬環(huán)境，使用者戴上特殊的頭盔、數(shù)據(jù)手套等傳感設(shè)備，或利用鍵盤、鼠標(biāo)等輸入設(shè)備，便可以進(jìn)入虛擬空間，成為虛擬環(huán)境的一員，進(jìn)行實(shí)時(shí)交互，感知和操作虛擬世界中的各種對象，從而獲得身臨其境的感受和體會。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為新的教學(xué)媒體，它的出現(xiàn)無疑將對高校教學(xué)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。本文主要探討虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基本特征以及它在高校教學(xué)應(yīng)用方面的相關(guān)問題。

1計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)的基本特征及其關(guān)鍵技術(shù)

1.1虛擬現(xiàn)實(shí)的基本特征

虛擬現(xiàn)實(shí)可以表示為4個特征：沉浸性(Immersion)、交互性(Interaction)、多感知性(Multi-Sensory)、構(gòu)想性 (Imagination) 。

(1) 沉浸性(Immersion)：這是虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的核心，指使用戶投入到由計(jì)算機(jī)生成的虛擬場景中的能力。用戶在虛擬場景中有“置身其中”之感。

(2) 交互性(Interaction)：指用戶與虛擬場景中各種對象相互作用的能力，它是人機(jī)和諧的關(guān)鍵性因素。

(3) 多感知性(Multi-Sensory)：由于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中裝有視覺、聽覺、觸覺、動覺的傳感及反應(yīng)裝置，因此，使用者在虛擬環(huán)境中可獲得相應(yīng)的多種感知，從而達(dá)到身臨其境的感受。

(4) 構(gòu)想性(Imagination)：虛擬現(xiàn)實(shí)不僅僅是一個用戶與終端的接口，更要使用戶沉浸在此環(huán)境中獲取新的知識，提高感性和理性認(rèn)識，從而產(chǎn)生新的構(gòu)思。

基于以上特征，虛擬現(xiàn)實(shí)使操作者能夠真正進(jìn)入一個由計(jì)算機(jī)生成的交互式三維虛擬環(huán)境中，與之產(chǎn)生互動，進(jìn)行交流。通過參與者與仿真環(huán)境的相互作用，并借助人本身對所接觸事物的感知和認(rèn)知能力，幫助啟發(fā)參與者的思維，以全方位地獲取環(huán)境所蘊(yùn)含的各種空間信息和邏輯信息。

通過多種感知，獲得身臨其境的沉浸感和人機(jī)互動的趣味性是虛擬現(xiàn)實(shí)的實(shí)質(zhì)特征，對時(shí)空環(huán)境的現(xiàn)實(shí)構(gòu)想是虛擬現(xiàn)實(shí)的最終目的。

1.2計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵技術(shù)

計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)是多種技術(shù)的綜合，包括實(shí)時(shí)三維計(jì)算機(jī)圖形、立體廣角顯示、用戶 (頭、眼) 的跟蹤、立體聲、觸覺與力覺反饋、語音輸入輸出等技術(shù)。

(1) 實(shí)時(shí)三維計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)

此技術(shù)的關(guān)鍵在于“實(shí)時(shí)”。例如在力學(xué)模擬系統(tǒng)中，圖像的實(shí)時(shí)刷新相當(dāng)重要，同時(shí)對圖像質(zhì)量的要求也很高，再加上非常復(fù)雜的虛擬環(huán)境，使虛擬現(xiàn)實(shí)就變得相當(dāng)困難。

(2) 立體廣角顯示

要達(dá)到立體廣角顯示，雙眼立體視覺起了很大作用，這是因?yàn)橛脩舻膬芍谎劬吹降牟煌瑘D像是分別產(chǎn)生的，顯示在不同的顯示器上。當(dāng)然有的系統(tǒng)也采用單個顯示器，但用戶戴上特殊的眼鏡后，也可以造成視差從而產(chǎn)生立體感。

(3) 用戶(頭、眼)的跟蹤技術(shù)

在虛擬環(huán)境中，每個物體相對于系統(tǒng)的坐標(biāo)系都有一個位置與姿態(tài)，而用戶也是如此。用戶看到的景象是由用戶的位置和頭(眼)的方向來確定的。利用虛擬現(xiàn)實(shí)頭套跟蹤頭部運(yùn)動，可以根據(jù)頭部跟蹤來改變圖像的視角，用戶的視覺系統(tǒng)和運(yùn)動感知系統(tǒng)之間就可以聯(lián)系起來。

(4) 立體聲

在水平方向上，我們靠聲音的“相位差”及“強(qiáng)差”來確定聲音的方向?，F(xiàn)實(shí)生活里，當(dāng)頭部轉(zhuǎn)動時(shí)，聽到的聲音的方向就會改變。但目前在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，聲音的方向與用戶頭部的運(yùn)動無關(guān)。

(5) 觸覺與力覺反饋

在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，用戶可以看到一支虛擬的鋼筆。你可以設(shè)法去握住它，但你的手卻感覺不出接觸到了它，并有可能穿過虛擬鋼筆的“筆桿”，而這在現(xiàn)實(shí)生活中是不可能的。解決這一問題的常用裝置是在手套內(nèi)層安裝一些可以振動的觸點(diǎn)來模擬觸覺。

(6) 語音輸入輸出

在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，語音的輸入輸出也很重要。這就要求虛擬環(huán)境能聽懂人的語言，并能與人實(shí)時(shí)交互。然而，讓計(jì)算機(jī)識別人的語音是相當(dāng)困難的，因?yàn)檎Z音信號和自然語言信號有其“多邊性”和復(fù)雜性。

2計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高校教學(xué)中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)在高校教學(xué)中主要表現(xiàn)在課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩個方面：

2.1課堂教學(xué)

課堂教學(xué)是教學(xué)的主要方式，也是虛擬現(xiàn)實(shí)運(yùn)用于教學(xué)的主要戰(zhàn)場。根據(jù)學(xué)科的不同，虛擬現(xiàn)實(shí)也發(fā)揮著不同的作用，主要有以下幾方面的應(yīng)用：

(1) 立體物體展示

在以往的教學(xué)環(huán)境中，為了更形象地使學(xué)生感受三維實(shí)物的信息，主要采用圖片展示、實(shí)物展示、軟件動畫這樣一些方法，但這些都很難使學(xué)生更全面的了解其三維屬性。

通過虛擬現(xiàn)實(shí)，可以構(gòu)建一個與實(shí)物同樣的三維物體，如采用3dsMAX建模，存儲為VRML格式，然后利用VRML播放器可以得到很好的展示效果，輔助教師教學(xué)。

(2) 立體空間展示

立體空間是指在現(xiàn)實(shí)世界中真實(shí)存在或存在過的空間。教學(xué)中，有時(shí)需要向?qū)W生展示這些空間時(shí)，由于條件的限制，不可能讓學(xué)生進(jìn)入這些空間。

以往教學(xué)中，可能只能夠通過教師的描繪來激發(fā)學(xué)生的想象，在其頭腦中創(chuàng)建出這個虛擬的空間來。

使用虛擬現(xiàn)實(shí)，不僅能在學(xué)生頭腦中建立這些空間，而且可以使其看得見、聽得見，甚至可以摸得著。比如：太空給我們呈現(xiàn)的是一個神秘而陌生的世界，如何感受身體在太空中的感覺是很多人夢寐以求的事情。通過進(jìn)入虛擬現(xiàn)實(shí)制作的虛擬空間，我們可以感受宇宙里的奧妙，可以體會人體在失重狀態(tài)下的感受，也可以在月球上做鐵球和乒乓球同時(shí)著地的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證伽俐略的結(jié)論。

(3) 虛擬場景構(gòu)造

虛擬場景是指在現(xiàn)實(shí)生活中可能出現(xiàn)的一些場景，通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在不同的時(shí)間或地點(diǎn)表示出來。

虛擬場景的構(gòu)造在高校語言教學(xué)中應(yīng)用非常廣泛。以往教師只能通過言語的講述、圖片的展示或錄像的收看來創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，學(xué)生只能被動地接受。個別情境老師描繪的和學(xué)生理解的可能相去甚遠(yuǎn)。通過虛擬現(xiàn)實(shí)，學(xué)生可以和國外友人親切交談，也可以感受美國總統(tǒng)競選時(shí)演講的現(xiàn)場氣氛。這些場景都是常規(guī)課堂上所無法給予的。

2.2科學(xué)實(shí)驗(yàn)

高校一般在現(xiàn)有的條件下，許多實(shí)驗(yàn)是無法進(jìn)行的：

① 根本不可能做的實(shí)驗(yàn)，如核反應(yīng)、地震波傳播、火山噴發(fā)等實(shí)驗(yàn)。

② 不能讓學(xué)生做的實(shí)驗(yàn)，如涉及到放射性物質(zhì)或有毒物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)。

③ 受實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)限制、實(shí)驗(yàn)成本昂貴而無法普及的實(shí)驗(yàn)，如著名的“風(fēng)洞”實(shí)驗(yàn) (2009年Volvo公司僅對建于1986年的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行改造就花費(fèi)了2億元人民幣)。

利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，在計(jì)算機(jī)上建立虛擬實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可以走進(jìn)這個虛擬實(shí)驗(yàn)室，身臨其境般的操作虛擬儀器，結(jié)果可以通過儀表顯示身體的感受反饋給學(xué)生。這種實(shí)驗(yàn)既不消耗器材，也不受場地等外界條件限制，可重復(fù)操作，直至得出滿意結(jié)果，有效地解決實(shí)驗(yàn)條件與實(shí)驗(yàn)效果之間的矛盾。

3目前高校教學(xué)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所存在的問題及其解決方案

3.1高校教學(xué)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所存在的問題

隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的高速發(fā)展，計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)憑借其獨(dú)特優(yōu)勢，已逐漸被高校教學(xué)廣泛應(yīng)用，但與此同時(shí)也暴露出了諸多問題。

(1) 計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目開發(fā)與高校教學(xué)實(shí)際需求脫節(jié)

目前的虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)，多停留在設(shè)計(jì)人員和制作人員的主觀判斷和個人喜好上，沒有能夠深入到學(xué)生群體，對其知識結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)方法、興趣點(diǎn)等進(jìn)行深入調(diào)研。

(2) 開發(fā)周期長，使用周期短，項(xiàng)目不能及時(shí)應(yīng)用到高校教學(xué)中

計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目開發(fā)是一個大的工程，需要很多專業(yè)技術(shù)的整合。因此，其制作周期往往比較長。

隨著知識更新和信息刷新速度的加快，出現(xiàn)了這樣的現(xiàn)象：一個教學(xué)系統(tǒng)在最需要它的時(shí)候，制作沒有完成；等制作完成了，它的很多內(nèi)容、數(shù)據(jù)已經(jīng)過時(shí)了，或者教授它的設(shè)備已經(jīng)換代了。這樣，由于開發(fā)周期控制不好，就導(dǎo)致了人力和資源的浪費(fèi)，導(dǎo)致本來很好的教學(xué)系統(tǒng)錯過了發(fā)揮作用的時(shí)機(jī)。

(3) 開發(fā)隊(duì)伍不完善，阻滯計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)在高校教學(xué)中的使用

高校目前的虛擬現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目開發(fā)制作中，開發(fā)隊(duì)伍往往是由軟件設(shè)計(jì)編程人員組成，或由他們?yōu)橹黧w，而其他專業(yè)人員卻不完備。這些人員受工作特點(diǎn)影響，側(cè)重于用編程方式實(shí)現(xiàn)效果，在界面設(shè)計(jì)、圖像處理、模型建構(gòu)等諸多方面缺乏專業(yè)技能，導(dǎo)致開發(fā)制作周期大幅度延長，同時(shí)為制作過程增加了很多不必要的困難。

3.2問題的具體解決方案

針對上述問題，我們可以從以下幾方面著手來解決：

(1) 充分調(diào)研，從學(xué)生角度進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)

充分的調(diào)研是項(xiàng)目成功的前提，開發(fā)設(shè)計(jì)人員要深入到學(xué)生群體中，了解他們需要什么樣的教學(xué)系統(tǒng)，主要包括：現(xiàn)有文化程度、曾經(jīng)用過什么學(xué)習(xí)系統(tǒng)、對哪些功能滿意或不滿意、希望有什么樣的學(xué)習(xí)過程、喜歡什么樣的交互方式等。通過一定的調(diào)查研究，就可以針對學(xué)生各方面特點(diǎn)對項(xiàng)目的整體形式、結(jié)構(gòu)和內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)。

(2) 模塊化設(shè)計(jì)、開放性系統(tǒng)

虛擬現(xiàn)實(shí)本身特點(diǎn)，導(dǎo)致其項(xiàng)目制作難度大、制作周期較長，這就要求設(shè)計(jì)人員要盡可能縮短制作周期、延長使用周期。現(xiàn)今知識的更新周期越來越短，要保證教學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)容能夠適時(shí)跟上知識的更替，就必須實(shí)行模塊化、開放性系統(tǒng)制作思路。

模塊化就是將項(xiàng)目的各部分劃分為多級子模塊，將任務(wù)由整化零，分成各模塊并行完成，從而縮短制作周期；每一模塊自成整體，擁有統(tǒng)一規(guī)范的接口，方便今后根據(jù)需要對模塊進(jìn)行局部升級，延長其使用周期。

開放性系統(tǒng)是指給用戶提供簡單的更新功能，預(yù)留給教師專供今后更新的模塊，以便在一些可能會發(fā)生數(shù)據(jù)變化的地方，教師可以根據(jù)需要自行更新，同樣也延長了項(xiàng)目的使用周期。

(3) 統(tǒng)籌規(guī)劃，建立完善的開發(fā)思路和制作群體

在制作之初，就必須建立完備的制作群體。任命專門的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)制定完備的計(jì)劃，并在以后的項(xiàng)目制作過程中協(xié)調(diào)各專業(yè)制作人員；具有一批相關(guān)領(lǐng)域的專家負(fù)責(zé)為項(xiàng)目設(shè)計(jì)情景和任務(wù)；擁有一批滿足特殊要求的制作人員，以編程人員為主，再配備必要數(shù)目的動畫、美工、音頻處理人員。這些人員要了解虛擬系統(tǒng)對各方面素材的特殊要求，各司其職，互相協(xié)同，互相交流，專業(yè)整合，發(fā)揮各自優(yōu)勢從而保障任務(wù)的順利完成。

4結(jié)束語

由于高校中虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)的實(shí)踐性和創(chuàng)造性，為學(xué)生提供了一個自主、交互和直觀的學(xué)習(xí)環(huán)境，為教學(xué)的創(chuàng)新提供了新的空間、平臺和可能性，豐富了教學(xué)的實(shí)踐形式和多樣性。我們相信，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與高校教學(xué)的不斷整合，必將更好地服務(wù)于教學(xué)，使教學(xué)效果達(dá)到質(zhì)的飛躍，這將對高教事業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生積極而深遠(yuǎn)的影響。

參考文獻(xiàn)：

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