虛擬現(xiàn)實技術(shù)在科普教育中的應(yīng)用(共6頁)

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在科普教育中的應(yīng)用 　　摘 要 虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為當(dāng)前科技研究的重點和焦點，其在提高學(xué)?？破战逃|(zhì)量和水平方面發(fā)揮著十分重要的作用。文章主要就虛擬現(xiàn)實技術(shù)和科普教育重要性分析基礎(chǔ)之上，探討了虛擬現(xiàn)實技術(shù)在科普教育中的應(yīng)用，具體內(nèi)容供大家參考和借鑒。 　　關(guān)鍵詞 虛擬現(xiàn)實技術(shù) 科普教育 應(yīng)用 　　中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 　　0前言 　　虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一項比較全新的技術(shù)，將其應(yīng)用到科普教育教學(xué)領(lǐng)域中，不僅能夠為這一技術(shù)的推廣夯實基礎(chǔ)，并且還能夠幫助教師開拓出新的教學(xué)手段和教學(xué)方式，從而提高教學(xué)質(zhì)量和水平。

2、 　　1虛擬現(xiàn)實的概念以及科普教育的重要性分析 　　1.1虛擬現(xiàn)實的概念 　　虛擬現(xiàn)實（virtual Reality）簡稱VR，是一項綜合集成技術(shù)，其原理是通過計算機(jī)構(gòu)建一個虛擬的三維空間世界，用戶通過佩戴特殊的眼鏡、頭盔、手套等設(shè)備可以在虛擬世界中感受真實的視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，使用者在進(jìn)行位置移動時，電腦可以對體感設(shè)備進(jìn)行追蹤并計算，將三維場景的相應(yīng)變化實時傳輸回來，從而使用戶體驗實時交互的感覺，并且能夠使用戶不受控制地觀察整個三維空間，從而產(chǎn)生一種身臨其境的感覺。這項技術(shù)目前主要涉及到計算機(jī)圖形學(xué)、傳感技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)、人工智能等領(lǐng)域，這是科技在快速發(fā)展之下的一門多

3、技術(shù)相結(jié)合的前沿模擬系統(tǒng)。 　　簡單來說，虛擬現(xiàn)實是一種全新的人機(jī)交互方式。“虛擬”是指一切都是通過計算機(jī)圖形生成的三維空間，并不是真實存在的?！艾F(xiàn)實”是指通過體感設(shè)備，人們可以在虛擬環(huán)境中看得見、聽得到、摸得著，有一種強(qiáng)烈的真實感。使用者通過佩戴體感設(shè)備，可以把自身投入到設(shè)置好的虛擬空間當(dāng)中，去親手操作實現(xiàn)自己的某種目的。 　　1.2科普教育的重要性 　　科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，現(xiàn)在的各個國家越來越重視提高公民的科學(xué)素養(yǎng)，并國家與國家從經(jīng)濟(jì)、軍事上的競爭轉(zhuǎn)移到了科學(xué)技術(shù)的競爭。因此，一個國家公民的科學(xué)素養(yǎng)往往體現(xiàn)著一個國家綜合國力的強(qiáng)弱，一個民族想要偉大復(fù)興，立足于世界之林當(dāng)中，就

4、必須對科普教育的傳播推廣投入足夠的重視。弘揚(yáng)科學(xué)精神，提高科學(xué)文化素質(zhì)，尤其對青少年的成長至關(guān)重要，科普教育的推廣，對青少年從小樹立正確的人生觀、世界觀和價值觀，提高科學(xué)文化素質(zhì)和道德修養(yǎng)有極大的促進(jìn)作用。 　　2虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特征 　　2.1交互性 　　交互性是虛擬現(xiàn)實同三維動畫最大的區(qū)別之一，其主要指體驗者通過使用輸入和輸出設(shè)備，采用技術(shù)手段來實現(xiàn)對模擬環(huán)境的考察與操作的程度。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中的人機(jī)交互是一種接近自然的交互，參與者利用視覺、聽覺、觸覺、嗅覺和味覺等感官功能，通過對話、頭部運(yùn)動、手勢、拾取等等人類自然技能對虛擬環(huán)境中的實體進(jìn)行交互操作，它不是一個靜態(tài)的世界，而是一個

5、開放的動態(tài)環(huán)境。 　　2.2沉浸感 　　沉浸感是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的主要特征之一，其主要指的是利用計算機(jī)技術(shù)構(gòu)建一個虛擬的三維空間，并把體驗者投入其中，通過使用者佩戴的體感設(shè)備和心理學(xué)特點，給體驗者一種“真實”的視覺、聽覺、嗅覺感受，讓體驗者有一種在真實世界的逼真感受。 　　2.3構(gòu)想性 　　構(gòu)想性就是借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)，使思維中的抽象概念具體化。虛擬現(xiàn)實是為了解決建筑、培訓(xùn)、衛(wèi)生、軍事等方面的問題而開發(fā)研制出來的一種軟件，它以夸大的形式反映了設(shè)計者的思想，如想一條鬧市，要對其進(jìn)行構(gòu)思，鬧市上會上許多人、商鋪、車輛，而且各種吵鬧聲夾在一起，設(shè)計者就要同樣的方式反映出這樣的情景。 　

6、　2.4全息性 　　全息性是指虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)能夠提供的感覺和獲取信息的廣度以及深度。虛擬現(xiàn)實就是在提供多方面感覺通道和類似現(xiàn)實的全面信息，讓體驗者通過全息傳感及反應(yīng)裝置，在虛擬環(huán)境中獲得視覺、聽覺、觸覺及嗅覺等多種感知，從而達(dá)到身臨其境的感受。 　　3虛擬現(xiàn)實技術(shù)在科普教育中的應(yīng)用研究及實現(xiàn)的可行性 　　3.1虛擬現(xiàn)實技術(shù)在科普教育中應(yīng)用的依據(jù) 　　第一，模擬法則。模擬法則一般應(yīng)用于工程范疇，其主要分為兩類：數(shù)學(xué)模擬和物理模擬，其中，數(shù)學(xué)模擬的模擬基礎(chǔ)為模型與原型在抽象數(shù)學(xué)規(guī)律上的相似性；物理模擬的模擬基礎(chǔ)為模型與原型物理機(jī)理及化學(xué)機(jī)理上的相似性。虛擬現(xiàn)實技術(shù)與科普教育的結(jié)合，應(yīng)

7、用的主要為物理模擬；第二，認(rèn)知論。認(rèn)知論中，學(xué)習(xí)被理解為一種內(nèi)部發(fā)展進(jìn)程，這一進(jìn)程是在同化作用與順應(yīng)作用相互交替的作用下引起的平衡狀態(tài)（包括心理與生理兩個方面）向不平衡狀態(tài)發(fā)展的循環(huán)過程。認(rèn)知論中，教學(xué)觀被闡述為：為學(xué)生創(chuàng)建一種對自我開展認(rèn)知加工的特殊情境與過程，進(jìn)而幫助學(xué)生形成認(rèn)知結(jié)構(gòu)，?橥貧?學(xué)生認(rèn)知的發(fā)展夯實基礎(chǔ)。 　　3.2虛擬現(xiàn)實技術(shù)在科普教育過程中的具體應(yīng)用 　　第一，利用這一技術(shù)開展醫(yī)療、物理、生物、化學(xué)等模擬實驗，在方便教師內(nèi)容講授的同時可以加深學(xué)生對科學(xué)難點及重點知識的理解；第二，培養(yǎng)學(xué)生自主探究的能力，學(xué)生在人機(jī)交互技術(shù)的指導(dǎo)下可以觀看到不同科學(xué)現(xiàn)象等，這能夠大大激

8、發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科普知識的興趣，進(jìn)而會主動、積極地開展研究工作，在研究中提高了自主探究能力及水平；第三，提高學(xué)生才能，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的交互性、多感知性等特點鼓勵學(xué)生主動融入虛擬情境，對號入座，自動扮演相應(yīng)角色，使得學(xué)生能夠激情滿滿地進(jìn)行學(xué)習(xí)，從而實現(xiàn)實踐、機(jī)器維修等才能的提升。 　　3.3虛擬現(xiàn)實技術(shù)在科普教育運(yùn)用中的具體流程 　　虛擬現(xiàn)實技術(shù)在科普教育運(yùn)用中的具體流程可闡述為：建立三維模型與相應(yīng)場景→導(dǎo)出，進(jìn)入到虛擬現(xiàn)實制作軟件中→在虛擬現(xiàn)實制作軟件中進(jìn)行場景的驅(qū)動，完成互動過程。這一流程中要關(guān)注模型的真實性以及交互的實時性等。 　　4結(jié)束語 　　綜上所述，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在科普教育中的

9、具體應(yīng)用，不僅改變了傳統(tǒng)的科普教育傳播方式，并且得到了越來越多科普教育的重視，而這必然會增強(qiáng)公眾對科學(xué)技術(shù)的理解、掌握和運(yùn)用能力，并把科學(xué)思想、科學(xué)理念根植于民族精神中，使其轉(zhuǎn)化成為全社會的創(chuàng)新能力，從產(chǎn)生重要的推動作用。 　　參考文獻(xiàn) 　　[1] 郭輝.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在科普教育中的研究與應(yīng)用[D].武漢：湖北工業(yè)大學(xué)，2016. 　　[2] 張曉蕓.淺析虛擬現(xiàn)實技術(shù)在科普教育中的作用[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2013（29）：112. 　　[3] 王鐿霏.虛擬現(xiàn)實技術(shù)對未來科普教育的意義[A].安徽省科學(xué)技術(shù)協(xié)會.安徽首屆科普產(chǎn)業(yè)博士科技論壇――暨社區(qū)科技傳播體系與平臺建構(gòu)學(xué)術(shù)交流會論文集[C].安徽省科學(xué)技術(shù)協(xié)會，2012：5. 專心---專注---專業(yè)