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虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在人體實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

2021-11-27 0:20:07??????點(diǎn)擊:

摘要:隨著社會(huì)信息化發(fā)展的日新月異,虛擬現(xiàn)實(shí)(virtualreality)技術(shù)對(duì)全社會(huì)各個(gè)層面的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的推動(dòng)作用,更是現(xiàn)代教育技術(shù)發(fā)展的重要方向。運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中存在空間和儀器設(shè)備等問題限制,通過引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠有效改善教學(xué)環(huán)境,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,對(duì)實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)目的具有很高的潛在應(yīng)用價(jià)值。本文主要從虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)用性出發(fā),對(duì)其應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞:虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù);運(yùn)動(dòng)人體科學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué)

一、運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)教學(xué)

運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)作為體育院系的運(yùn)動(dòng)實(shí)踐及教學(xué)技能的理論基礎(chǔ),對(duì)于體育專業(yè)學(xué)生人才培養(yǎng)起著重要的奠基作用。體育院系的運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)實(shí)驗(yàn)室根據(jù)體育教育專業(yè)的本科人才培養(yǎng)方案,基本都以運(yùn)動(dòng)解剖學(xué)及運(yùn)動(dòng)生理學(xué)兩門課程的實(shí)驗(yàn)為主要內(nèi)容。在體育院系中,實(shí)驗(yàn)室從場(chǎng)地及經(jīng)費(fèi)角度出發(fā),都基本難以完全滿足真尸骨骼、真尸標(biāo)本等實(shí)驗(yàn)教具的存放要求,無法與醫(yī)護(hù)學(xué)院等醫(yī)學(xué)相關(guān)專業(yè)實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行比較。運(yùn)動(dòng)生理學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為感官功能、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)等,需要輔以多種儀器設(shè)備及動(dòng)物來輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué),讓學(xué)生通過對(duì)自我及動(dòng)物的生理功能測(cè)試,構(gòu)建人體生理機(jī)能的認(rèn)知。這些實(shí)驗(yàn)多以單個(gè)生理機(jī)能的實(shí)驗(yàn)獨(dú)立開展,對(duì)于人體各大系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)不足以全面系統(tǒng)的展開。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)已無法滿足學(xué)生日益增長(zhǎng)的對(duì)知識(shí)學(xué)思辨的需求。在高速發(fā)展的信息化時(shí)代,必須借助具有時(shí)代特色的高新科學(xué)手段。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)的實(shí)用性

1.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展

隨著多媒體技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展,美國(guó)WilliamWulf教授于1989年提出虛擬實(shí)驗(yàn)室概念。我國(guó)也提出研究開發(fā)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)和虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的規(guī)劃。虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的規(guī)劃。多所大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)規(guī)劃都將在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中融入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),搭建虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)納入重點(diǎn)規(guī)劃項(xiàng)目。已建立的生理學(xué)等學(xué)科的虛擬實(shí)驗(yàn)室均顯示出了良好的教學(xué)效果,有效的提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

2.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的支撐作用

運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),能夠有效的改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境,減少儀器設(shè)備成本,降低實(shí)驗(yàn)室空間需求;充分發(fā)揮虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的仿真性、創(chuàng)造性等特點(diǎn),將實(shí)際中具有時(shí)間性、可變性、抽象性且用別的方法很難或無法觀察和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的內(nèi)容展現(xiàn)出來,并能實(shí)現(xiàn)一些傳統(tǒng)方法不可實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn),從而豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,提高學(xué)習(xí)興趣。

3.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用前景

科技的發(fā)展,涌現(xiàn)出一批高新技術(shù)。如何將這些高新科技迅速融入大眾生活及學(xué)習(xí)中是關(guān)鍵問題。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為新時(shí)代新科技的代表,目前并未與社會(huì)需求形成良好的對(duì)接,在運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面應(yīng)用也還比較稀缺。但其對(duì)于運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用卻是毋庸置疑的,所以如何能夠有效的在高校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中融入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),有助于現(xiàn)代教學(xué)手段的更新迭代,是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重要方向。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用

1.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展與運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程具有很高的契合度

對(duì)于體育院系通過體考上來的學(xué)生,他們更傾向于形象思維。在大一階段開展的運(yùn)動(dòng)解剖學(xué)及運(yùn)動(dòng)生理學(xué),教師通過課堂上采用多媒體手段進(jìn)行圖片、視頻的展示和理論教學(xué)。學(xué)生在大量的理論知識(shí)灌輸下,容易產(chǎn)生倦怠,僅僅依賴于機(jī)械性的記憶,無法有效性完成教學(xué)目標(biāo)。實(shí)驗(yàn)課上輔以標(biāo)本、儀器等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué),內(nèi)容較為固定,解剖標(biāo)本對(duì)于非醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生來說容易令其產(chǎn)生畏懼心理,生理技能實(shí)驗(yàn)又難以全面展示各系統(tǒng)完整技能,因此大部分學(xué)生會(huì)感到抽象、枯燥和不容易理解而失去學(xué)習(xí)的興趣和熱情。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)提供的教學(xué)環(huán)境不論從理論,還是實(shí)驗(yàn),通常不受實(shí)踐和空間的約束,并與現(xiàn)實(shí)相當(dāng)接近,不易失真,易于學(xué)生理解和操作。學(xué)生能夠身臨其境的感受及操作,成為虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的參與者與主導(dǎo)者,充分調(diào)動(dòng)體育專業(yè)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,更加容易激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣,并有助于對(duì)內(nèi)容的理解。

2.運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重要發(fā)展方向,有效的提高教學(xué)效果及培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造創(chuàng)新能力

實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革是本科教學(xué)改革的重要環(huán)節(jié),在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是改革的重要發(fā)展方向,也是時(shí)代發(fā)展的必然要求。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)投入到運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,可以通過其虛擬的影像特點(diǎn),進(jìn)行多元化的整合模擬,充分利用多媒體技術(shù),大量應(yīng)用實(shí)驗(yàn)照片、視頻、音頻素材,并配合逼真的動(dòng)畫,為學(xué)生構(gòu)造了一個(gè)仿真的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,可達(dá)到清晰、美觀的視覺效果,拓寬學(xué)生的認(rèn)知維度,使學(xué)生能夠立體化的縱觀人體從新生兒到中老年的解剖學(xué)變化過程。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還能夠?qū)⑷梭w血液循環(huán)系統(tǒng)在學(xué)生面前進(jìn)行三維立體展示,讓學(xué)生能夠?qū)τ谄湔麄€(gè)循環(huán)過程所經(jīng)歷的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行重復(fù)觀看,有助于理解掌握整個(gè)血液循環(huán)系統(tǒng)的重難點(diǎn),提高教師教學(xué)效果。學(xué)生能夠通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)于已學(xué)知識(shí)進(jìn)行開放性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,提高自主創(chuàng)造創(chuàng)新能力,培養(yǎng)思辨能力。

3.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的局限性

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中還有許多問題亟待解決,如單純依賴電腦,無法有效性的進(jìn)行實(shí)際操作,忽略實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的細(xì)微問題等。運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)基于已有的虛擬仿真試驗(yàn)項(xiàng)目研究,作為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用的重要提供方,通過將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更大范圍的推廣與應(yīng)用,能夠促進(jìn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

四、結(jié)語

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)融入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,能夠起到良好的促進(jìn)作用,是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重要方向。但在充分發(fā)揮虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),提高學(xué)生多維度理解記憶的同時(shí),應(yīng)結(jié)合傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué),保留學(xué)生實(shí)際操作能力的培養(yǎng),共同磨合協(xié)作,以達(dá)到較好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn):

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[3]張佳,黎敏謙,李振杰,李偉.VR技術(shù)在實(shí)戰(zhàn)化教學(xué)中的應(yīng)用研究[J]電腦知識(shí)與技術(shù).2016(12)

作者:楊力源 單位:成都大學(xué)

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