教育观察JIAOYUGUANCHA2023年6月第12卷第16期VR技术在土木工程材料实验课程中的应用效果谭春雷1,邓宇1,崔李三1,赖飞燕2,苏柳月1(1.广西科技大学土木建筑工程学院,广西柳州,545006;2.贺州学院材料与化学工程学院,广西贺州,542899)［摘要］目前,远程线上教学已成为一种主流的教学模式,然而,对实验类课程的教学,仍然无法通过该模式进行远程实施。虚拟现实(VR)技术的人机交互作用模式,为实验类课程改革提供了一个新的途径。将VR技术融入土木工程材料实验课程,并分别研究普通视频教学学生和VR训练系统教学学生在沉浸感、同理心、实际行为方面的差异后发现,VR训练系统教学的学生有着更高的沉浸感和更强的同理心,且拥有较好的实际行为,如VR训练系统教学中90%的学生的出错次数低于3次。因此,VR技术应用于土木工程材料实验课程,能够有效提高学生的学习效果。［关键词］VR技术;土木工程材料实验课程;普通视频教学;VR训练系统教学［中图分类号］G642[文献标志码]A［文章编号］2095-3712(2023)16-0091-04一、引言土木工程材料作为土木工程专业的基础课程,是一门理论结合实验且应用性极强的课程,不仅需要教师通过实验操作来加深学生对理论知识的理解,而且需要学生将理论知识与实际应用结合起来,达到提升应用能力的目的。然而,要达到这一目标,需要学生将知识点与实际融会贯通,并将知识点融入潜意识,使大脑面对相关问题产生触景生情的应激反应。常规的课堂教学手段较难实现这一目标。虚拟现实(virtualreality,VR)技术的出现,为这一目标的实现提供了新的媒介。随着信息技术和通信技术的高速发展,VR技术已经逐步趋于成熟,已被广泛应用于生活的各个领域,如游戏、广告、军事和教育等领域。[1-2]近年来,VR技术被快速推广到很多行业,并由此衍生出许多新的服务领域,如VR看房、VR旅游、VR会议等。[3]VR技术作为一种新的信息交互模式,通过借助计算机和相应的传感装置,全方位调动学生的视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉等感官,实现虚拟场景与学生的身心感受相联结,给予学生身临其境的感觉,使教学实践更加直观。[4]教师在讲述课程内容时,可以运用VR技术让学生对内容有更加形象、深入的了解。[5]例如,在天文学课堂上,教师可以使用VR技术向学生展示每个行星的形象及位置特点,以确保学生更好地理解天文空间的抽象本质。[6]在化学课上,教师可以利用VR技术建立虚拟实验室,在虚拟场景内向学生介绍每种化学物质产生的化学反应,以及实验设备和步骤,这样不仅可以节省空间,而且能够防范学生...
