“虛拟现实技术”课程的教学设计与讨论.doc

“虚拟现实技术”课程的教学设计与讨论 摘要：探讨了“虚拟现实技术”课程在教学目标、教学内容、实验设计及考核方式等各个环节的特点与问题，并给出了具体的教学实施方案；最后还提供了相关的教学参考资料。对于今后“虚拟现实技术”课程的教学具有很好的参考和借鉴价值。br　　关键词br本文来自：计算机毕业网 ：虚拟现实；课时安排；实验设计br　　　　　　　　 br　　引言br　　br　　随着三维图形技术的飞速发展以及计算机多媒体技术的日益普及，“虚拟现实”作为一门新兴的学科越来越引起人们的重视。许多大学都开始将“虚拟现实技术”纳入计算机类专业选修课的范畴。但是目前“虚拟现实”课程的教学一直没有一个统一规范的教学目标 和教学内容。这一方面是由于“虚拟现实”是一门新兴的学科，其知识领域和研究范畴仍然在不断地更新与扩展；另一方面，虚拟现实是一种典型的交叉学科，与计算机图形学、计算机图像处理、计算机视觉、甚至机械控制等学科都有密切联系，这使其教学内容比较杂，难以规范。这两方面的特点都增加了虚拟现实课程的教学难度。目前还没有一本普遍认可的权威性的教材；各学校的授课教师也都处于自己摸索，自由发挥的境地。我们认为有必要对这门课程的教学进行分析与探讨，给出一个相对可行的教学方案，促进虚拟现实技术在国内的普及和发展。本文根据北京林业大学信息学院“虚拟现实技术”课程的实际教学经验，参考国内相关课程的教学内容，并结合授课老师在虚拟现实方面的科研和开发体会，对虚拟现实课程的教学目标、教学内容、实验设计、考核方式以及教学参考资料等各个环节进行了分析和论述。以期给其他教学工作者以及自学人员以参考和借鉴，并起到抛砖引玉之作用。br　　br　　1教学目标br　　br　　北京林业大学信息学院“虚拟现实技术”课程主要面向计算机专业三年级学生，并在三年级第二学期开设。在此之前，这些学生已经学习过相关的计算机基础理论课程及计算机图形学，已经具备了学习虚拟现实课程的知识基础。与计算机图形学等技术性、理论性很强的课程不同，虚拟现实技术更倾向于是一种构建在基础技术之上的应用型、综合型技术，而且其在社会领域中的应用性和表现性也要大大多于基础技术。为此，我们将虚拟现实课程定位为：以理论技术为基础，偏重实际应用。这样的定位对于学生体会理论知识到应用知识的转化，增强学生对虚拟现实技术的兴趣以及提高学生的实际应用技能都很有裨益。我们制定的教学目标为：br　　(1) 使学生了解虚拟现实的基本概念，理解虚拟现实的基本理论与技术；br　　(2) 了解虚拟现实系统的接口设备和软件系统；br　　(3) 掌握一种常用的虚拟现实平台系统，培养实际动手能力；br　　(4) 培养学生具有理论分析和解决实际问题的能力。br　　教学目标的第一条是关于基础知识和基础理论的学习。第二条是让学生从应用层面上广泛地了解虚拟现实系统的软硬件，从而对虚拟现实的概念及其应用领域有一个更为直观的体会，并拓展其知识面。第三条则是锻炼学生的实际应用能力，课程10个学时的实验都放在这个目标的实现上。通过学习一个具体的平台系统，也可以加深学生对虚拟现实系统的理解。第四条目标的实现则蕴含在学生理论技术的学习、实验的完成以及期末课程报告和项目设计的考核中。br　　围绕这个教学目标，我们安排了30个学时的课程，包括20个学时的课堂教学和10个学时的实验。下面将针对课堂教学、实验设计、考核方式以及教学参考资料等方面分别展开论述。br　　br　　2课堂教学br　　br　　我院“虚拟现实技术”课程安排了20个学时的课堂教学，每次2学时，共10次课。本节给出了我们在课堂教学过程中的主要教学内容，并对各部分教学内容进行了分析和讨论。br　　(1) 虚拟现实技术概论(2学时)br　　介绍虚拟现实技术的基本概念、特点以及目前国际上该领域的研究和应用情况。具体内容包括：虚拟现实技术基本概念及其特点；虚拟现实系统的组成和分类；虚拟现实的发展史；虚拟现实技术的应用；虚拟现实技术的研究与发展。br　　本次课程是虚拟现实课程的开篇之讲，一方面要开宗明义，让学生明确何为虚拟现实，并对虚拟现实系统的各方面都有一个大致的了解，以为后续课程的学习起到铺垫作用；另一方面，通过讲解虚拟现实的广泛应用，要使学生认识到学习虚拟现实的重要意义，增强其学习兴趣。由于虚拟现实是一个飞速发展的学科，因此“虚拟现实技术的应用”和“虚拟现实技术的研究与发展”这两部分内容要求教师在备课时查阅必威体育精装版资料，不断更新讲义内容。如果教师在虚拟现实的相关领域有过具体的科研或应用经历的话，那么对于充实这部分教学内容是非常有帮助的。br　　(2) 虚拟现实的接口设备(4学时)br　　介绍与虚拟现实有关的传感技术、虚拟现实系统中的各种交互设备及其原理与特点。具