【文章內容簡介】 ，達到優(yōu)化教學過程，提高教學質量的目的。這也是教學模式的一種轉變，為了讓學生更好的掌握虛擬現(xiàn)實技術帶給道路橋梁建設的教學模式的轉變。引入虛擬現(xiàn)實高技術可改善高等教育的教學環(huán)境，擴大更高的承載能力，適合目前我國高校擴招的發(fā)展要求。“常新“型的實驗實訓基地利用多媒體技術，半實物仿真與虛擬現(xiàn)實相結合的方法，建造虛擬演練的現(xiàn)代化實驗實訓基地，其“設備“或”部件“多是”虛擬“的，可根據(jù)發(fā)展需要重新”生成“新設備，也可使”設備“和教學內容在虛擬環(huán)境中不斷更新，使實踐訓練及時跟上技術的發(fā)展，以培養(yǎng)高素質的畢業(yè)生，保證知識型的技術人才和管理人才能滿足經濟發(fā)展的要求。虛擬現(xiàn)實所需的超高速，多媒體的數(shù)據(jù)傳輸，大容量的數(shù)據(jù)存儲，以太數(shù)據(jù)的分布式與并行化無疑是促進高校信息化建設的催化劑。它能為教育技術專業(yè)隊伍提供一個高起點的科研環(huán)境，促進教育技術學的學科建設更上一個新的層次。課堂教學不再局限于有形的教室中，教學活動的空間和時間得到了無形擴展，將進一步向虛擬課堂，虛擬大學發(fā)展。虛擬現(xiàn)實也將為高校擴大招生后設置的分校和遠程教育教學點提供可移動的電子教學場所，使資源由一?！蔼氄肌白?yōu)槎嘈！惫蚕怼?。通過交互式遠程教學的課程目錄和網站，由局域網工具變?yōu)樾@網站鏈接，可對各個行業(yè)提供開放性的，遠距離的繼續(xù)教育，及其急需的課程教學，還可為社會提供新技術和高等職業(yè)培訓的機會，促進全國教育水平的提高。教學改革的目標是實現(xiàn)教學現(xiàn)代化，提高教學效益和質量，全面提高學生素質。然而，教學現(xiàn)代化并非只是設備的現(xiàn)代化，它應包含更深刻的含義，包括：教學觀念現(xiàn)代化，教學內容現(xiàn)代化，教學手段現(xiàn)代化，實習方便現(xiàn)代化。傳統(tǒng)的教學觀念主要是“傳道，授業(yè)，解惑“，教學觀念決定了教學組織形式和教學方法。教學組織形式通常是以班授課為主，授課則主要采用課堂講授法，教師是教學的中心，由教師決定教學內容，結構，教學方法及教學進度，這種教學方法以教為主，學生始終處于被動的學習環(huán)境中?，F(xiàn)代化的教學方法要求改變傳統(tǒng)的課堂講授式為啟導思維，以教導激發(fā)感情，并賦予學生學習的主動性。虛擬現(xiàn)實教學有利于創(chuàng)造這樣的環(huán)境，以教師為中心的授課形式將會被改變，以學生為中心的個別化教學，合作化教學和環(huán)境中自我控究得以真正實現(xiàn)。虛擬現(xiàn)實正是現(xiàn)代教育思想指導下，使用新技術改進教學方法的嘗試。引入虛擬現(xiàn)實技術到教學，從多媒體虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的組織形式看，虛擬現(xiàn)實是非線性的網絡結構，逼真的虛擬環(huán)境可提供良好的人機交互功能，在這個基礎上教學內容的組織安排將特別強調由學生主動參與來構建知識結構，變學生的“被動聽講”為“主動學習”，由“要我學”轉變?yōu)椤拔乙獙W”。在這種情況下，教材的意義也將由傳統(tǒng)的“教材控制”轉變?yōu)椤皩W習者控制”，教學內容外在形式的生動化與內在結構的科學化將更緊密的結合起來，這種環(huán)境將極大地促進教學觀念發(fā)生變化。教學內容是教學過程中傳遞中教學信息，是學生獲取知識，掌握技術，發(fā)展能力的主要源泉。多媒體虛擬現(xiàn)實技術的引入使教學內容無論是外在形式還是內在結構都產生了很大的變化。（1）教學內容外在形式的變化。學生的技術水平和動手能力是在實驗，實訓中培養(yǎng)出來的，在傳統(tǒng)的實踐教學中，實驗課內容主要是學科性的理論驗證和學會使用設備，儀器，并從中歸納，總結出規(guī)律。這些年來，隨著教育技術的發(fā)展，從原來只是用錄音，錄像來輔助文字教材進行教學的方式發(fā)展為使用有人面交互的多媒體技術。多媒體的信息類型有靜態(tài)的，運動的，超級鏈接的視覺和聽覺信息，媒體信息形式通過計算機的集成處理，提供了超文本，圖形，圖像，圖表，音頻和動畫。多媒體信息表現(xiàn)形式多樣，對于抽象的，概括的概念，原理，除了用文字和語音協(xié)同描述外，還可以用三維實景虛擬現(xiàn)實過程，對于不可視的變化，無法觸摸的物體或有危險的場所，甚至自然界或現(xiàn)實生活中不可能存在的事件，也可以通過虛擬現(xiàn)實技術去展現(xiàn)。多媒體技術存貯信息量大，教學內容可以用最有效的方式來表現(xiàn)；而且，同一教學內容還可以用多種信息形式來表現(xiàn)，這就有利于克服單一媒體表現(xiàn)及難以協(xié)同表現(xiàn)的弊端。虛擬現(xiàn)實所提供的人機交互的特點尤其適用于個性化教育，因地施教，因材施教，培養(yǎng)高素質的綜合型人才。（2）教學內容的內在結構的變化。虛擬現(xiàn)實的應用將帶來教學內容結構的變化教學內容的內在結構就是學科知識結構設計，知識結構是學科知識間的邏輯關系，是學科內含智力因素的信息源。傳統(tǒng)的教材及實驗指導材料都是以線性結構來組織學科知識結構的，知識內容的結構及順序都是以教為主，教學順序性很強，學生只能在教師的講授下獲得正確的概念，原理及邏輯關系。這種形式的學習，學生對教師的依賴性很大，教材也只是一種教授材料，學生利用它學習的自由度不大，靈活性不強，難以促使學生從已建立的知識結構向新知識結構遷移。使用虛擬現(xiàn)實技術后，多種媒體的信息通過網絡化超鏈接，就可以接近人類認識知識的特點的方式去組織和展示教學內容，構建知識結構，這種網狀的信息組織方式是一種非線性結構，鏈是知識之間的層級邏輯關系。虛擬現(xiàn)實與普通多媒體多媒體信息處理的高度集成，把信息的組織形式與信息內容呈現(xiàn)的多樣性，復雜性結合起來，為學生提供了一種動態(tài)，開放的結構化認知形式，它既包括了學科的基本內容，又所括了學科內容之間的邏輯關系，既注重知識的形成過程，又注重知識的結構，憑借視覺，聽覺，觸覺信息的協(xié)調作用使教學內容的統(tǒng)一與靈活性得到了完善的結合，虛擬現(xiàn)實的這種非線性結構利于學生進行擴散思維，聯(lián)想原有的知識，獲得新的知識。教學手段是教學過程重要的組成部分之一，它是實現(xiàn)教學目的和教學任務的有效保證。多媒體虛擬現(xiàn)實技術應用于教學過程后，可以促使教學手段向科學化，高效益方向發(fā)展，其變化可以體現(xiàn)在以下幾個方面：（1） 互動啟發(fā)式教學。虛擬現(xiàn)實有助于啟發(fā)式教學的開展，與傳統(tǒng)的幻燈，投映膠片和CAI課件想比都有很大的進步，尤其在演示教學內容方面能提供直面的，形象的多重感官刺激的視聽覺材料，以一處直接的信息傳遞方式，通過親臨其境，自主控制的人機交互，由視覺，聽覺，觸覺獲取“外界”的反應，提供生動活潑的直觀形象思維材料，展現(xiàn)學生不能直接觀察到的事物等，形成知識點。學生則從思維，情感和行為三個方面參與教學活動。這也是形成啟發(fā)式教育的基礎。虛擬現(xiàn)實教學對教師引導學生討論交流帶來方便，更有利于訓練學生的分析能力，產生知識結構的新生長點，構建多學科交叉的知識網絡，有利于學生知識的獲取和增長，培養(yǎng)有創(chuàng)新意識的綜合型人才。（2）發(fā)現(xiàn)式教學。發(fā)現(xiàn)式教學是以解決問題為中心的教學形式，虛擬現(xiàn)實在實訓教學中可以讓學生進入問題存在的環(huán)境，有針對性地建構虛擬情景，引導學生進行控究，它以一種接近人類認知特點的網絡化結構形式，每個節(jié)點包含不同媒體信息的知識點，各知識點之間的邏輯鏈接關系構成了教學內容的知識結構，提供了發(fā)現(xiàn)式的學習思維軌跡。虛擬現(xiàn)實教學不但提供良好的人機交互，還允許學生出錯時，自行了解錯誤的根由及后果，發(fā)現(xiàn)解決問題的方法，進而通過分析，綜合，比較，歸納，推理等高級思維技能圍繞假設進行論證，接近或掌握真理。形成發(fā)現(xiàn)式的學習風格和策略，培養(yǎng)高層次的思維技能，這也是素質教育的重要內容之一。（3）協(xié)同工作式教學。以往的教學手段交流只能限于師生之間，學生與學生之間缺乏協(xié)作，而虛擬現(xiàn)實教學不受空間位置和相互距離的限制，可讓遠距離的師生或位置分散的學生“共處于”一個虛擬空間中，通過共同參與，且必須具備協(xié)同操作能力才能完成某些項目的設計或訓練。這種教學手段與傳統(tǒng)的課堂教學中師生之間產交流僅限于固定時間，固定空間的結構中有很大的差別，不但師生之間可有效交流，而且學生之間能實現(xiàn)協(xié)作，培養(yǎng)協(xié)同工作的意識，使學生具備適應大系統(tǒng)工作的能力。（4）情境式教學。虛擬現(xiàn)實技術具有動畫虛擬現(xiàn)實的能力，能夠把教學中的抽象原理，真實的實驗過程等形象生動地表現(xiàn)出來，給學生創(chuàng)設真實的學習情境，幫助學生獲得示范性的知識，把握概念原理的實質。（在此項目中我們可以真實的去體驗橋梁工程建設整個流程的各個環(huán)節(jié)）綜上所述，虛擬現(xiàn)實技術進入高校教學的研究將對探索，發(fā)展現(xiàn)代教育思想，提高教育技術水平，改善實驗實訓環(huán)境，優(yōu)化教學過程，培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的人才產生深遠影響，并將有助于解決不可視，不可摸，不可入，危險性場所的實驗等問題，解決高校普遍存在的實訓設備不足，型號落后，難以更新?lián)Q代跟上科技發(fā)展的困驗。綜合運用多媒體技術，虛擬現(xiàn)實技術和網絡技術，還可避免采用數(shù)據(jù)頭盔等極其昂貴設備的半