【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，達(dá)到優(yōu)化教學(xué)過程，提高教學(xué)質(zhì)量的目的。這也是教學(xué)模式的一種轉(zhuǎn)變，為了讓學(xué)生更好的掌握虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)帶給道路橋梁建設(shè)的教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變。引入虛擬現(xiàn)實(shí)高技術(shù)可改善高等教育的教學(xué)環(huán)境，擴(kuò)大更高的承載能力，適合目前我國高校擴(kuò)招的發(fā)展要求?！俺Ｐ隆靶偷膶?shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)基地利用多媒體技術(shù)，半實(shí)物仿真與虛擬現(xiàn)實(shí)相結(jié)合的方法，建造虛擬演練的現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)基地，其“設(shè)備“或”部件“多是”虛擬“的，可根據(jù)發(fā)展需要重新”生成“新設(shè)備，也可使”設(shè)備“和教學(xué)內(nèi)容在虛擬環(huán)境中不斷更新，使實(shí)踐訓(xùn)練及時(shí)跟上技術(shù)的發(fā)展，以培養(yǎng)高素質(zhì)的畢業(yè)生，保證知識(shí)型的技術(shù)人才和管理人才能滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。虛擬現(xiàn)實(shí)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(chǔ)，以太數(shù)據(jù)的分布式與并行化無疑是促進(jìn)高校信息化建設(shè)的催化劑。它能為教育技術(shù)專業(yè)隊(duì)伍提供一個(gè)高起點(diǎn)的科研環(huán)境，促進(jìn)教育技術(shù)學(xué)的學(xué)科建設(shè)更上一個(gè)新的層次。課堂教學(xué)不再局限于有形的教室中，教學(xué)活動(dòng)的空間和時(shí)間得到了無形擴(kuò)展，將進(jìn)一步向虛擬課堂，虛擬大學(xué)發(fā)展。虛擬現(xiàn)實(shí)也將為高校擴(kuò)大招生后設(shè)置的分校和遠(yuǎn)程教育教學(xué)點(diǎn)提供可移動(dòng)的電子教學(xué)場(chǎng)所，使資源由一校“獨(dú)占“變?yōu)槎嘈！惫蚕怼?。通過交互式遠(yuǎn)程教學(xué)的課程目錄和網(wǎng)站，由局域網(wǎng)工具變?yōu)樾@網(wǎng)站鏈接，可對(duì)各個(gè)行業(yè)提供開放性的，遠(yuǎn)距離的繼續(xù)教育，及其急需的課程教學(xué)，還可為社會(huì)提供新技術(shù)和高等職業(yè)培訓(xùn)的機(jī)會(huì)，促進(jìn)全國教育水平的提高。教學(xué)改革的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)教學(xué)現(xiàn)代化，提高教學(xué)效益和質(zhì)量，全面提高學(xué)生素質(zhì)。然而，教學(xué)現(xiàn)代化并非只是設(shè)備的現(xiàn)代化，它應(yīng)包含更深刻的含義，包括：教學(xué)觀念現(xiàn)代化，教學(xué)內(nèi)容現(xiàn)代化，教學(xué)手段現(xiàn)代化，實(shí)習(xí)方便現(xiàn)代化。傳統(tǒng)的教學(xué)觀念主要是“傳道，授業(yè)，解惑“，教學(xué)觀念決定了教學(xué)組織形式和教學(xué)方法。教學(xué)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(xué)的中心，由教師決定教學(xué)內(nèi)容，結(jié)構(gòu)，教學(xué)方法及教學(xué)進(jìn)度，這種教學(xué)方法以教為主，學(xué)生始終處于被動(dòng)的學(xué)習(xí)環(huán)境中?，F(xiàn)代化的教學(xué)方法要求改變傳統(tǒng)的課堂講授式為啟導(dǎo)思維，以教導(dǎo)激發(fā)感情，并賦予學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)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(huì)被改變，以學(xué)生為中心的個(gè)別化教學(xué)，合作化教學(xué)和環(huán)境中自我控究得以真正實(shí)現(xiàn)。虛擬現(xiàn)實(shí)正是現(xiàn)代教育思想指導(dǎo)下，使用新技術(shù)改進(jìn)教學(xué)方法的嘗試。引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)到教學(xué)，從多媒體虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的組織形式看，虛擬現(xiàn)實(shí)是非線性的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，逼真的虛擬環(huán)境可提供良好的人機(jī)交互功能，在這個(gè)基礎(chǔ)上教學(xué)內(nèi)容的組織安排將特別強(qiáng)調(diào)由學(xué)生主動(dòng)參與來構(gòu)建知識(shí)結(jié)構(gòu)，變學(xué)生的“被動(dòng)聽講”為“主動(dòng)學(xué)習(xí)”，由“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”。在這種情況下，教材的意義也將由傳統(tǒng)的“教材控制”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)習(xí)者控制”，教學(xué)內(nèi)容外在形式的生動(dòng)化與內(nèi)在結(jié)構(gòu)的科學(xué)化將更緊密的結(jié)合起來，這種環(huán)境將極大地促進(jìn)教學(xué)觀念發(fā)生變化。教學(xué)內(nèi)容是教學(xué)過程中傳遞中教學(xué)信息，是學(xué)生獲取知識(shí)，掌握技術(shù)，發(fā)展能力的主要源泉。多媒體虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的引入使教學(xué)內(nèi)容無論是外在形式還是內(nèi)在結(jié)構(gòu)都產(chǎn)生了很大的變化。（1）教學(xué)內(nèi)容外在形式的變化。學(xué)生的技術(shù)水平和動(dòng)手能力是在實(shí)驗(yàn)，實(shí)訓(xùn)中培養(yǎng)出來的，在傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容主要是學(xué)科性的理論驗(yàn)證和學(xué)會(huì)使用設(shè)備，儀器，并從中歸納，總結(jié)出規(guī)律。這些年來，隨著教育技術(shù)的發(fā)展，從原來只是用錄音，錄像來輔助文字教材進(jìn)行教學(xué)的方式發(fā)展為使用有人面交互的多媒體技術(shù)。多媒體的信息類型有靜態(tài)的，運(yùn)動(dòng)的，超級(jí)鏈接的視覺和聽覺信息，媒體信息形式通過計(jì)算機(jī)的集成處理，提供了超文本，圖形，圖像，圖表，音頻和動(dòng)畫。多媒體信息表現(xiàn)形式多樣，對(duì)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(shí)景虛擬現(xiàn)實(shí)過程，對(duì)于不可視的變化，無法觸摸的物體或有危險(xiǎn)的場(chǎng)所，甚至自然界或現(xiàn)實(shí)生活中不可能存在的事件，也可以通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)去展現(xiàn)。多媒體技術(shù)存貯信息量大，教學(xué)內(nèi)容可以用最有效的方式來表現(xiàn)；而且，同一教學(xué)內(nèi)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(shí)所提供的人機(jī)交互的特點(diǎn)尤其適用于個(gè)性化教育，因地施教，因材施教，培養(yǎng)高素質(zhì)的綜合型人才。（2）教學(xué)內(nèi)容的內(nèi)在結(jié)構(gòu)的變化。虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用將帶來教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)的變化教學(xué)內(nèi)容的內(nèi)在結(jié)構(gòu)就是學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，知識(shí)結(jié)構(gòu)是學(xué)科知識(shí)間的邏輯關(guān)系，是學(xué)科內(nèi)含智力因素的信息源。傳統(tǒng)的教材及實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)材料都是以線性結(jié)構(gòu)來組織學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)的，知識(shí)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)及順序都是以教為主，教學(xué)順序性很強(qiáng)，學(xué)生只能在教師的講授下獲得正確的概念，原理及邏輯關(guān)系。這種形式的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)教師的依賴性很大，教材也只是一種教授材料，學(xué)生利用它學(xué)習(xí)的自由度不大，靈活性不強(qiáng)，難以促使學(xué)生從已建立的知識(shí)結(jié)構(gòu)向新知識(shí)結(jié)構(gòu)遷移。使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)后，多種媒體的信息通過網(wǎng)絡(luò)化超鏈接，就可以接近人類認(rèn)識(shí)知識(shí)的特點(diǎn)的方式去組織和展示教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建知識(shí)結(jié)構(gòu)，這種網(wǎng)狀的信息組織方式是一種非線性結(jié)構(gòu)，鏈?zhǔn)侵R(shí)之間的層級(jí)邏輯關(guān)系。虛擬現(xiàn)實(shí)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(nèi)容呈現(xiàn)的多樣性，復(fù)雜性結(jié)合起來，為學(xué)生提供了一種動(dòng)態(tài)，開放的結(jié)構(gòu)化認(rèn)知形式，它既包括了學(xué)科的基本內(nèi)容，又所括了學(xué)科內(nèi)容之間的邏輯關(guān)系，既注重知識(shí)的形成過程，又注重知識(shí)的結(jié)構(gòu)，憑借視覺，聽覺，觸覺信息的協(xié)調(diào)作用使教學(xué)內(nèi)容的統(tǒng)一與靈活性得到了完善的結(jié)合，虛擬現(xiàn)實(shí)的這種非線性結(jié)構(gòu)利于學(xué)生進(jìn)行擴(kuò)散思維，聯(lián)想原有的知識(shí)，獲得新的知識(shí)。教學(xué)手段是教學(xué)過程重要的組成部分之一，它是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的和教學(xué)任務(wù)的有效保證。多媒體虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)過程后，可以促使教學(xué)手段向科學(xué)化，高效益方向發(fā)展，其變化可以體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1） 互動(dòng)啟發(fā)式教學(xué)。虛擬現(xiàn)實(shí)有助于啟發(fā)式教學(xué)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(jìn)步，尤其在演示教學(xué)內(nèi)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(jī)交互，由視覺，聽覺，觸覺獲取“外界”的反應(yīng)，提供生動(dòng)活潑的直觀形象思維材料，展現(xiàn)學(xué)生不能直接觀察到的事物等，形成知識(shí)點(diǎn)。學(xué)生則從思維，情感和行為三個(gè)方面參與教學(xué)活動(dòng)。這也是形成啟發(fā)式教育的基礎(chǔ)。虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)對(duì)教師引導(dǎo)學(xué)生討論交流帶來方便，更有利于訓(xùn)練學(xué)生的分析能力，產(chǎn)生知識(shí)結(jié)構(gòu)的新生長點(diǎn)，構(gòu)建多學(xué)科交叉的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，有利于學(xué)生知識(shí)的獲取和增長，培養(yǎng)有創(chuàng)新意識(shí)的綜合型人才。（2）發(fā)現(xiàn)式教學(xué)。發(fā)現(xiàn)式教學(xué)是以解決問題為中心的教學(xué)形式，虛擬現(xiàn)實(shí)在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中可以讓學(xué)生進(jìn)入問題存在的環(huán)境，有針對(duì)性地建構(gòu)虛擬情景，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行控究，它以一種接近人類認(rèn)知特點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)形式，每個(gè)節(jié)點(diǎn)包含不同媒體信息的知識(shí)點(diǎn)，各知識(shí)點(diǎn)之間的邏輯鏈接關(guān)系構(gòu)成了教學(xué)內(nèi)容的知識(shí)結(jié)構(gòu)，提供了發(fā)現(xiàn)式的學(xué)習(xí)思維軌跡。虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)不但提供良好的人機(jī)交互，還允許學(xué)生出錯(cuò)時(shí)，自行了解錯(cuò)誤的根由及后果，發(fā)現(xiàn)解決問題的方法，進(jìn)而通過分析，綜合，比較，歸納，推理等高級(jí)思維技能圍繞假設(shè)進(jìn)行論證，接近或掌握真理。形成發(fā)現(xiàn)式的學(xué)習(xí)風(fēng)格和策略，培養(yǎng)高層次的思維技能，這也是素質(zhì)教育的重要內(nèi)容之一。（3）協(xié)同工作式教學(xué)。以往的教學(xué)手段交流只能限于師生之間，學(xué)生與學(xué)生之間缺乏協(xié)作，而虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)不受空間位置和相互距離的限制，可讓遠(yuǎn)距離的師生或位置分散的學(xué)生“共處于”一個(gè)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(xiàng)目的設(shè)計(jì)或訓(xùn)練。這種教學(xué)手段與傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中師生之間產(chǎn)交流僅限于固定時(shí)間，固定空間的結(jié)構(gòu)中有很大的差別，不但師生之間可有效交流，而且學(xué)生之間能實(shí)現(xiàn)協(xié)作，培養(yǎng)協(xié)同工作的意識(shí)，使學(xué)生具備適應(yīng)大系統(tǒng)工作的能力。（4）情境式教學(xué)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有動(dòng)畫虛擬現(xiàn)實(shí)的能力，能夠把教學(xué)中的抽象原理，真實(shí)的實(shí)驗(yàn)過程等形象生動(dòng)地表現(xiàn)出來，給學(xué)生創(chuàng)設(shè)真實(shí)的學(xué)習(xí)情境，幫助學(xué)生獲得示范性的知識(shí)，把握概念原理的實(shí)質(zhì)。（在此項(xiàng)目中我們可以真實(shí)的去體驗(yàn)橋梁工程建設(shè)整個(gè)流程的各個(gè)環(huán)節(jié)）綜上所述，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)入高校教學(xué)的研究將對(duì)探索，發(fā)展現(xiàn)代教育思想，提高教育技術(shù)水平，改善實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)環(huán)境，優(yōu)化教學(xué)過程，培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的人才產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，并將有助于解決不可視，不可摸，不可入，危險(xiǎn)性場(chǎng)所的實(shí)驗(yàn)等問題，解決高校普遍存在的實(shí)訓(xùn)設(shè)備不足，型號(hào)落后，難以更新?lián)Q代跟上科技發(fā)展的困驗(yàn)。綜合運(yùn)用多媒體技術(shù)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，還可避免采用數(shù)據(jù)頭盔等極其昂貴設(shè)備的半