基于仿真技术的虚拟学习环境建设研究.docx

基于仿真技术的虚拟学习环境建设研究摘要：虚拟仿真技术不断发展在教育教学领域中的应用也日益广泛。本文探讨了利用这项技术对虚拟学习环境的建设总结了开发的理论方法和技术支持并予以虚拟摄影平台实例展开论述。关键词：虚拟仿真；学习环境；虚拟摄影中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2016）30-0070-02一、概述虚拟仿真是近年来新兴发展的一项技术自出现以来迅猛发展且一直炙手可热利用相关技术手段对真实世界物体对象进行模拟以求在虚拟环境中达到真实环境一般的效果。该技术在军事、医疗、物理、化学、机械、制造、教育等方面均有研究与应用受到众多行业研究者的亲睐。仿真技术特点丰富而多样物理效果真实物体的贴图、光线、立体显示效果显著可以建立更为逼真的场景带给学习者更为丰富的体验能够大范围地进行普及应用。这增添了信息资源传播与共享的渠道全方位满足学习者学习方式的需要。用户操作使用简单方便能够优化学习过程提高学习效率对今后的教育有实际的帮助。虚拟学习环境建设正是当下虚拟教学、虚拟实验等教学手段和方式改革的推动也是为了适应时下信息化教育的大环境。开发需要一系列技术支持：建模技术、图片处理技术、贴图技术、编程技术等。在本文的虚拟摄影平台实例开发中使用的是3DsMax软件建模、Photoshop处理图片、Unity3D游戏引擎、VisualStudio软件编程。发布的成品能在PC、Web、Android等多平台上运行。现有教学环境的缺陷与不足促使人们将眼光转向虚拟学习环境建设这对教育教学的提升也不止一星半点将会全面改观当下教育教学面貌。不仅加速推动了教育信息化为实现信息化教育指明新的方向和开辟新的道路而且合理安排了教学资源实现了教学信息资源的传递与共享促进了教育公平与平等又解决了教学设备落后与不足的窘境同时提升了学习者的学习兴趣还实现了教育方式和学习方式的改革满足了教师和学生的教学需求。这些都将改善现有的教学环境对教育的未来有实际的帮助。二、虚拟环境中的情境认知情境认知用于解决学习者在记忆、归纳知识时存在的阻碍。通过记忆和归纳才能完成知识在不同情境下的迁移让学习者在需要的时候能复述相关的信息或是操作有关的技能。虚拟学习环境让学习者在虚拟情境中完成知识和技能的学习同时能够在真实情境中展示在虚拟情境中的所学。情境认知尤为在意学习的情境性认为应当结合情境化的行为活动来进行学习知识不能脱离相关情境而单独存在的。情境认知给学习者体验现实生活丰富了学习使得所学知识能够在学习者日常生活中得以运用这样的学习才更加具有现实意义。情境认知的主要作用就是将学习者所学的新知识运用于现实生活中解决实际问题。因此人与环境的联系具有很强的重要性。确实许多学习者都有将所学知识或技能运用于日常生活的体验这让人感到兴奋觉得有意义这也是情境认知的意义：去做解决某种问题的事情而不仅仅是谈论某种事情。三、虚拟环境中的学习体验虚拟学习环境下的认知体验属于虚拟体验理论范畴。虚拟体验理论于2001年由Li、Daughterty和Biocca提出意图说明构成认知、广告、设计等学科理论要素之间的相互关系。该理论阐述了虚拟功效、临场感、交互性等方面的观点。1.虚拟功效。虚拟功效在广告行业的体现较为明显随着科学技术的进步消费者检验产品的需求不断提升产品的互动性需要不断增强以前的纸质、旗帜、牌匾等平面广告早已无法满足消费者的需求效果得不到多角度的验证。而在三维广告中消费者能够随意检视产品还可以观察到实物检验时看不到的内部结构和细节如汽车发动机的内部构造等而这在检验产品实物时是无法实现的。虚拟学习环境中学习者的真实体验就是虚拟功效这只能在三维虚拟环境中才能体会得到。2.临场感。临场感是由传播媒介的丰富性和交互性触发的用户在传播媒介环境中形成的仿佛置身于该环境中的主观感受。临场感存在于用户和虚拟环境与虚拟产品的交互过程中并且随着交互性增强产生的临场感也越强比如学习者在学习汽车内部构造时可以随心所欲地挑选汽车的品牌和样式通过拆解、旋转、缩放等各项操作仔细观察和检验产品在学习者心里就产生了“汽车维修员”的感觉甚至比真实生活中拆解车辆的感觉还要强烈。在虚拟环境中的用户或主体我们称之为“虚拟替身”。虚拟替身可以有效地模拟网络环境中的人们的交流行为。在虚拟学习环境中可以选择替身代替自己去学习。3.交互性。交互性广泛存在于教育教学、系统软件、广告、游戏等方面计算机网络加速了它的发展。交互传播的方式分为三种：（1）人―人模式即人与人面对面地交流；（2）人―机―人模式指人与人之间通过手机、电话、网络应用等第三