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基于VR虚拟现实技术的项目式计算机网络实训教学研究

李磊
  
教研视界媒体号
2024年41期
武汉市供销商业学校 430070

摘要:以计算机网络综合布线实训教学为例,探讨VR虚拟现实技术在项目式教学中的应用效果。探讨基于VR虚拟现实技术的项目式教学理论,构建相应教学模式,并对任务设计、任务解读、任务实施、评价分析4个项目实施步骤进行阐述,提出VR虚拟现实技术在项目式教学中的实施策略。

关键词:VR虚拟现实技术    项目式教学   网络综合布线   实训教学

一、基于VR虚拟现实技术的项目式教学理论探索

1. VR虚拟现实技术与项目式教学融合理念

有效融入VR虚拟现实技术,创设逼真的现实虚拟场景,实现技术与课程的完美结合、无缝对接。在任务解读环节,利用VR虚拟现实技术展示学习场景,学生在三维虚拟环境中进行任务解读。在任务实施阶段,学生置身于虚拟现实环境中进行操作。在评价分析环节,借助VR虚拟现实技术进行总结分析,将VR虚拟现实技术有效运用到项目式教学中,使实训室资源、VR虚拟现实技术与授课内容﹑教学形式,教学方法等相融合。VR虚拟现实技术与项目式教学的关系实质就是将VR虚拟现实技术与课程结构,形式,内容、资源等融为一体[3],使其成为课程内容的有机组成部分,从而提高教学效率,达成教学目标。

二、基于VR虚拟现实技术的项目式教学设计

基于VR虚拟现实技术的项目式教学是一种新的教学模式,其以虚拟现实技术为支撑,依托VR眼镜,使学生获得身临其境的体验,从而激发学生学习兴趣,使其在游戏中完成项目任务,在愉悦的氛围中学习知识,提高学习效率。

1.基于VR虚拟现实技术的项目式教学设计理论

教学设计模式[4]是指在日常教学实践活动中逐渐积累,并形成一套体系的步骤。该模式依托于教学环节,说明哪个环节做什么,用什么形式去做。

教学设计模式的发展离不开现代信息技术。项目式教学强调以任务为驱动,以教师为主导,以学生为主体,注重项目设计和任务实施过程中的环境创设。因此,可将VR虚拟现实技术引入项目式教学,创设项目实施环境,提高教学效率。

2.基于VR虚拟现实技术的项目式教学设计系统构建理念

基于VR虚拟现实技术的项目式教学设计系统是在项目式教学基础上构建的,引入VR虚拟现实技术,体现任务驱动教学优势,同时体现应用VR虚拟现实技术的沉浸式教学特点,构建适合本研究的教学设计模式框架。基于VR虚拟现实技术的项目式教学设计模式注重学生在任务实施过程中的体验,利用VR虚拟现实技术,使学生获得娱乐性、交互性和沉浸性体验。

三、基于VR虚拟现实技术的项目式教学实施

计算机网络综合布线实训课实训操作难度较大。学生既要熟悉网络布线技术,又要掌握施工操作规范,整个实训过程要求做到严密组织,精心策划。鉴于实训操作要求高、技术规范,且无法与网络技术施工真实环境一致,我校在2023级计算机专业网络布线技术实训课中开展基于VR虚拟现实技术的项目式教学。

1.任务设计——VR环境创建

在网络布线技术实训课教学中,教师将VR虚拟现实技术融入实训过程,结合任务特点创建VR环境。让学生操作起来真实感更强。在交互功能的实现方面,采用设备进行动作捕捉,增加语音交互功能,使学生更自然地获得沉浸式的交互体验。

2.任务解读————VR虚拟现实技术演示

以布线端接技术项目为例。首先向学生解读学习任务的规则和要求,在这里我们采用VR虚拟现实技术演示学习场景,在此场景内对本次实验项目的要点进行展示,学生在三维虚拟环境中先观看,了解本次实验项目的重点内容和相关知识。

3.任务实施——VR虚拟现实技术应用

在掌握学习任务的规则和要求之后,学生作为学习主体,参与教学,进入任务实施阶段。本阶段学生要完成两个任务,即选择实验物品和网络布线器材进行相关操作。

为了保证实验效果,我们以VR虚拟现实技术为辅助完成任务。使用合适工具根据目标需求和施工环境进行虚拟操作等。在此操作过程中,系统可根据学生操作步骤,判断其操作是否规范,如果有错误操作或者遗漏动作,系统会给予提示。

4.评价分析——VR数据分析

任务完成后,小组之间以及小组内部进行交流和总结,分析实验过程中操作步骤的连贯性和规范性,在这种情况下,学生可以借助VR虚拟现实技术进行总结分析。学生可以反复练习,增强操作的熟练性,直到完全掌握该项操作。

四、总结分析

利用VR虚拟现实技术进行项目式教学,加快学院实训教学信息化建设步伐,提升教师信息化教学能力及学生学习兴趣,最终提升实训教学质量。

1.加快学院实训教学信息化建设步伐

利用VR虚拟现实技术进行项目式教学,加强学校实训室建设,提高实训室信息化程度。创建实训室虚拟空间,满足计算机网络布线课程实验项目要求,解决学校实训设备不足等问题,摆脱网络布线实验难以在各种复杂和多样环境中开展的困境。

2.提高教师信息化教学能力

利用VR虚拟现实技术进行项目式教学,有利于激发教师学习先进信息技术的动力。当然在项目实施过程中遇到很多困难,这对教师教学设计能力及实施过程的把控能力提出了挑战。教师要增加知识储备,紧跟时代发展步伐,立足于课堂教学,不断探究,提高信息化教学水平。

3.提高学生学习质量

基于VR虚拟现实技术的项目式教学将单调、枯燥的实训操作变成动态、立体、真实的虚拟现实环境,将单一的实训台、冰冷的操作工具变成大小,远近可以变化的多姿多彩的虚拟世界。VR虚拟现实技术的应用,有利于加快学校实训教学信息化建设步伐,提高教师信息化教学能力,激发学生学习兴趣,提高学习质量。

参考文献

[1]张利红,谭学良.VR教学模式在对外汉语口语教学中的应用初探[J].长春师范大学学报,2019,38(5) :183-187.

[2]黄亚涛,林铭.基于项目的高中信息技术融合创新教学研究[J].基础教育研究,2019(15 ):49-52.

[3]许怀芝.基于VR的沉浸式教学实践探索[D].扬州:扬州大学,2018.

[4]何克抗.建构主义的教学模式.教学方法与教学设计[J].北京师范大学学报,1997(5):74-81.

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