虚拟现实vr技术在生物教学上的应用研究

《虚拟现实vr技术在生物教学上的应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。虚拟现实VR技术在生物教学上的应用研究　　摘要：生物学亦称生物科学或生命科学，是研究生物各个层次的种类、结构、功能、发育和起源进化以及生物与周围环境关系的一门自然科学，研究的对象具有种类的多样性，但大多数情况下却难以亲身触摸，从而学生对其科学规律的把握也产生了一定的难度。虚拟现实技术可利用电脑完整的构造出一个与现实环境完美吻合的虚拟环境，让学生身临其境，进

2、一步增加生物课堂教学的真实感，通过触觉、视觉及听觉等全方位认识生物知识，掌握最新的技能和学习未知的知识，VR技术在生物教学上的应用有十分广阔的前景。本文通过对虚拟现实技术的主要特征和基本定义的介绍，同时对VR技术应用于生物教学的理论基础进行了深入分析，并提出了现有问题及展望，最终达到使VR技术与现代生物教学完美结合的目的。　　关键词：VR技术；生物教学；应用；研究为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生

3、的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　近年来，虚拟现实VR技术是迅猛发展的一门新兴技术，八十年代末期首次提出，是当前热门的研究领域之一[1]。在生物教学过程中，VR技术通过使学生戴上数据手套和头盔显示器等交互先进设备，从而使其置身于虚拟生物环境中，成为该环境中的一份子。学生与虚拟生物环境中的各种研究对象的互动，就类似于在现实生物环境内一模一样。当学生触摸物品时，仿佛有现实世

4、界中的触感；当其移动头部时，虚拟生物环境中的景象也实时地跟随其的移动而变化，当学生拿起物体，便可使物体随着手的移动而进行定向运动，同时还可以听到三维仿真声音[2]。将虚拟现实技术引入教学中是虚拟现实技术应用的重要领域，也是教学辅助手段改革的一个重要方面。生物教学过程中呈献知识信息是极为关键的环节，而VR技术在呈献知识信息方面有着独特的优势，它不仅可以在广泛的科目领域提供无限的体验，从而加速和巩固学生学习知识的过程；另外，利用VR技术的一系列优点，与现代生物教学的完美融合，能更好的使学生掌握课本知识，并能身临其境的感受原本抽象的理论

5、知识，使生物教学的质量大幅度的提升，由此看来，VR技术在教育领域有非常重要的发展前景。　　一、VR技术概述　　技术的基本定义为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　虚拟现实技术是在计算机仿真技术、计算机图形学

6、多媒体技术以及传感技术、人机接口技术的基础上发展起来的新型技术，又称灵境技术，在生物教学过程中，学生可以操纵分子模型，观察分子的复杂结构；学生以最真实的方式与虚拟环境中的生物研究对象进行相互和体验作用，从而产生身临其境的感受和体验。VR技术的基本定义为使用者可通过自然动作来与虚拟环境发生交互作用；VR技术中的实体并不是客观实际存在的，而是由电脑通过相应的计算方法来生成的；VR技术需要依靠专业的传感设备来进行交互作用[2-3]。　　技术的特点　　VR技术具有多感知性、交互性、临场性和构想性、沉浸性的特点。　　多感知性。多感知性是指由

7、于VR系统中拥有触、视、动及听觉的传感及反应装置。因此，使用者在虚拟环境中可以获得触觉、视觉、动觉和听觉等多种感知，从而达到身临其境的逼真体验[3]。　　交互性。交互性指的是使用者利用计算机的输入设备向VR软件发出指令，VR软件接受到指令，并智能的做出精确分析，进而更新虚拟世界[3]。　　临场性。临场性的意思是在参与者与虚拟世界进行交互的同时，由于在头盔显示器、数据衣及数据手套的共同作用下，虚拟系统将使用者置身于一种隔离的环境中，并在这种环境中使用者的眼、语言、头、手及身体的运动都会使虚拟环境中的声音与图象实时地随之变化[3]。　

8、　构想性。构想性主要是指在计算机图形学的基础上实现真实场景的三维立体显示[3]。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学