增强现实技术(AR)在计算机网络基础课程中的实践研究

发表时间:2021/7/7   来源:《教育学文摘》2021年第8期   作者:薛东莹
[导读] 在计算机网络基础课程中,对AR技术的应用可以让学生在真实环境中看到虚拟生成的对象,且可以快速生成,让学生能够身临其境地进行实践操作和感受。
        薛东莹
        泰州机电高等职业技术学校   江苏泰州  225300
        摘要:在计算机网络基础课程中,对AR技术的应用可以让学生在真实环境中看到虚拟生成的对象,且可以快速生成,让学生能够身临其境地进行实践操作和感受。使用AR进行实践活动,可以让学生在最接近真实交互的形式下搭建自主学习的环境,这一点对于计算机网络基础课程提升实训教学效果,完善实践教学的建设具有重要作用。基于此,本文章对增强现实技术(AR)在计算机网络基础课程中的实践进行探讨,以供相关从业人员参考。
关键词:增强现实技术(AR);计算机网络基础课程;实践
引言
        增强现实技术是近年来国内外的研究热点之浅析动态AR技术在烟标中的应用一。目前大部分研究都集中在视觉方面,然而这只是其中一个方面,触觉、听觉、味觉等感官体验也是其中的内容。真实世界的信息和虚拟世界的信息都会在增强现实技术的帮助下呈现出来,两种信息会互相重叠和补充。在视觉化的增强现实中,用户运用显示器将电脑图形和现实世界叠加,就能够看到真实世界与虚拟信息的完美结合。
一、AR技术简介
        增强现实(AR)主要指给三维空间或现实的物理世界上叠加一层计算机产生辅助信息的技术。增强现实中的场景即是真实的场景,将生成的虚拟信息融合到真实场景之中,使得虚拟增强信息和真实场景信息相互共存、相互补充、相互叠加。它与虚拟现实(VR)是存在差别的。VR技术是基于计算机技术,通过仿真真实和虚拟世界,使人类沉浸地融入一个三维空间,产生有立体感的视觉、听觉、触觉甚至嗅觉,造成的效果在一个确定范围内非常类似于真实世界。而AR技术则是VR技术的延伸,其特色是将虚拟信息结合到真实场景中,实现虚拟与现实交互与增强。可以说,AR技术是采用了最贴近自然的交互方式为学习者搭建一个自主探索的空间。特别是,随着移动技术的发展,智能手机与平板电脑的普及为AR技术在多个领域中广泛应用提供了坚实的物质基础,在军事、医疗可视化、教育、工程机械、图书设计等诸多领域显现出巨大潜力。
二、计算机网络基础课程教学问题分析
        (一)学生计算机水平具有差异化,课程单一
        传统课堂上并没有将具体知识逐一进行引导,教师只是单纯的注重教学节奏,导致学生难以跟上。由于学生的计算机认知水平有差异,同样在学习过程中对于教师的教学方法接受能力有所差异,因此,学生课堂上会出现不同的表现情况,导致出现参差不齐的学习效果,会打击跟不上教师进度的学生的学习热情,形成一个恶性循环。同时大部分教师通常是按照原始教程教法按部就班开展教学,采用统一的一套标准,并没有考虑到学生对于计算机技术接受、掌握以及运用等方面的差异,仅仅僵化地根据考试成绩核定学生的学习效果,这种方式不仅使学生学习兴趣被抑制,同时也极大地降低了课堂教学的教学效果。
        (二)教学模式重理论、轻实践
        计算机专业人才培养的主要目标就是提高学生的实践能力和增强动手操作能力,力求培养实践性强的高端计算机人才,满足当前信息化社会对于计算机人才的需求。而在传统的计算机课堂教学中,教师大多重视计算机理论知识的讲授,理论课程所占比例远大于实践课程,并且理论课程大多照搬教材,学生缺少实际操作的机会,导致学生的实践能力不高,创新能力更是无从谈起。而在人工智能和“互联网+”时代,诸多高校为了顺应潮流,增加了网络授课的时间,也大大减少了学生参与时间的机会。教师在开展计算机教学实践环节中,为了提高学生作业的完成率,通常会降低作业难度,这也会降低学生在实践中解决问题的能力,无法激发学生的潜能。


三、计算机网络基础课程中AR技术的应用实践
        (一)教师需要对AR技术进行学习研究
        AR技术应用在教学中,教师需要对相关的技术有着较为深刻的了解。为此,教师要就AR技术的应用展开教学研究工作。可以在校园教学组中,展开对AR技术的应用研究。教师之间需要相互分享自己的应用经验,互相学习AR技术的应用技巧。需要注意的是,从整体性的角度进行观察,AR技术的应用具有一定的难度,为此教师要就基础的操作方式进行细致学习。在探讨之外,通过网络课程或者现场学习探讨的方式,教师可以采取系统学习的方式,掌握AR技术,达成在课堂中灵活应用的目的。
        (二)完善操作系统,使教学成果具有实用性
        传统的计算机教学方式难以有效检验学生的实际操作过程,只能概括地展示实际操作的结果。利用AR虚拟技术进行计算机教学,对检验学生的学习成果具有重要的意义。首先,教师需要完善AR虚拟技术的操作系统,搭建良好的教学平台,通过完善的操作系统给学生提供良好的硬件设备,让学生能够自主学习计算机。其次,教师在课程教学结束之后,应为学生预留充足的时间让其理解计算机教学内容,并利用AR虚拟技术加以消化和利用,以便发现学生在实际操作中存在的问题。
        (三)完善计算机授课方法
        以往计算机授课模式下的教学方法,始终以教师讲解和学生模仿操作的方式进行,因为课堂时间有限,学生难以彻底吸收教师讲述的内容,具体操作过程的效果也不够理想。把AR技术融入计算机课堂教学中,教师能够从烦琐的教学知识中得到解脱,从而对学生的实践操作提供积极引导。而且采用AR技术开展计算机授课,可以有效存储、复原授课内容,也可以重复应用教学内容,由于信息丢失或硬件损坏引起的问题也可以得到有效解决。
        (四)运用模拟软件,增强教学内容的真实性
        在计算机教学中,数学、物理、化学和计算机学科的知识较为抽象,对学生而言理解难度较大,且学生较少在实际生活中应用这些知识。而教师利用AR技术,能够在计算机教学中充分应用模拟软件,直观地展示抽象的理论知识,让学生深入感受这些抽象知识的实际运作过程和应用方式,以便学生理解。AR虚拟技术的应用,打破了传统教学模式的限制,学生不再只是通过枯燥的理论教学来学习知识,而是可以运用先进的现代计算机手段,把所学理论知识应用到AR技术生成的模拟软件上,创设完整、内容丰富的计算机操作环境,从而将枯燥的知识变成生动、立体的形象体系,在AR技术的应用中大大提升自主学习能力和实践应用能力。
结束语
        在对学生的教育中,应用AR技术需要做好课程资源建设工作,软件设施和硬件设施都要齐备,更重要的是要带动学生主动学习和探索知识,把握住知识的重点和难点。这对教师的专业技术能力提出了更高的要求,能够根据教学对AR技术合理运用,才能获得良好的教学效果,教师使用AR技术,计算机应用能力得到提高,对于推动计算机与教学的深度融合,起到了重要的作用,所以教师要注重自身能力的培养,满足新技术新媒体环境下的教学要求。
参考文献
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