基于虚拟现实技术的智慧课程资源开发与应用研究

摘要：虚拟现实技术能模拟产生一个三维空间的虚拟世界，给使用者提供视、听、触等感官模拟。基于虚拟现实技术开发的课程资源（Curriculum Wisdom）具备直观、可操控、可进化、易分享的智慧特点。该文以实际教学案例为抓手，研究基于主流三维CAD软件开发具备智慧属性的课程资源的途径，并对其在课堂教学的实践使用进行探讨。

关键词：虚拟现实;智慧;课程资源

中图分类号：G71 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）36-0237-02

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》明确提出：要加快教育信息化进程，信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以高度重视。把教育信息化纳入国家信息化发展整体战略，超前部署教育信息网络。“加快”“革命性”“超前”这三个关键词呈现出教育信息化在教育现代化中的重要作用。而在课堂教学中，直观可见、泛在进化、多平台共享的虚拟仿真教学资源必将在智慧课堂教学改革中发挥重要的作用。

1虚拟仿真技术介绍

虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）是近年来出现的高新技术，它利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，给使用者提供视、听、触等感官模拟，助其身临其境，可以及时、自由地观察三维空间内的事物。三维计算机图形学技术是虚拟显示三大基本手段之一。市场上大多数软件均支持参数化、特征化的建模，同时提供了针对网络环境的接口，便于师生随时输出适合于网络发布的三维模型格式，资源得以不断进化，以VRML语言为例，可以使用三维CAD软件设计出需要的产品，输出WRL格式文件供网络发布。

2应用Inventor软件开发课程教学资源范例

Inventor是美国AutoDesk公司推出的一款三维可视化实体模拟软件，具备强大的三维建模、渲染、动画及输出能力。笔者以开发中职《语文》课程中《景泰蓝的制作》一文的教学模型为例，介绍使用虚拟现实技术开发智慧课程资源的一般流程。

2.1资源需求分析

按照课程标准要求，通过本文的学习，要求学生掌握按照生产制作顺序说明事物的写法，其中要重点说明掐丝和点蓝两道工序。作为中职学生，对于景泰蓝的制作工艺是陌生而充满兴趣的，传统的图像及视频资源与学生的学习基础存在距离，需要更直观、可操纵的学习资源予以辅助。

2.2使用Inventor开发景泰蓝模型资源的过程

1）绘制封闭的草图环，利用旋转特征创建景泰蓝花瓶模型，按照制胎的主要材料，赋予黄铜材质如图1、图2、图3所示。

2）在网上搜索景泰蓝的合适贴图，按照花瓶的大致形状进行裁剪。

3）用贴图对模型进行贴图渲染，得到花瓶三维模型，如图4所示。

4）利用软件的相机动画功能制作景泰蓝花瓶的展示动画并输出。

5）将制作完成的景泰蓝花瓶保存为IPT格式文件。

2.3使用CADPRO分享模型

CADbro是一款轻量化但功能强大的看图和分享软件，包括PC端和移动端。软件允许客户查看三维模型，并创建分享链接使之可以在移动端查看，如图5所示。点击“云”模块，就可以上传当前模型到云端，方便备份以及共享数据。在PC端分享模型后，会得到一个链接，复制到浏览器即可打开云端查看模型。也可以将链接生成二维码，用手机扫一扫即可查看。在手机或者平板等移动端通过浏览器均可查看三维模型，不需要安装任何APP或者插件。支持触屏操作，单指旋转视图，双指放大缩小，还可以选择轴测图和上下左右等标准视图，如图6所示。

3景泰蓝虚拟仿真资源在课堂教学中的应用

在“背景感知”阶段，学生通过手机扫码，在手机浏览器中观察多种多样的景泰蓝模型，如碗、瓶、盘、烟具、台灯、茶罐等。对景泰蓝手工艺品形成初步认知。

在“课文解析”阶段，教师要介绍景泰蓝手工艺品的制作过程。学生通过扫码，分别观察景泰蓝花瓶从制胎、掐丝、点蓝、烧蓝、打磨、镀金的各个不同状态模型，通过软件制作的动画展示，直观了解整个制作过程，能对着不同工艺状态的虚拟模型描述该工序的特点。

在“课后作业”极端，学生依托虚拟模型资源，在CAD技术兴趣小组同学的帮助下，自主设计制作一款景泰蓝工艺品模型并发布分享，同时抓住特征、突出重点、综合使用多种说明方法说明该工艺品的制作过程，在下一次课以此为素材进行汇报交流。

4对使用虚拟仿真资源的课堂教学开展评价

为了对使用虚拟仿真资源的课堂教学进行评价方法改革，我们初步构建了基于独立思辨能力、团队合作能力、问题解决能力、创造力和反思性思维等维度的课程评价体系。以《景泰蓝的制作》同课异构效果评测为例，对班级学生平均智慧发展情况作如下表l所示评价，从评价结果看，使用虚拟仿真资源开展教学能有效提高学生的智慧发展水平。

5结束语

虚拟仿真教学资源能满足学习者智慧发展需求，具有进化、泛在、自适应、联通、推送、交互等特性，可以通过自创、收集、再开发等多种途径获取，符合智慧教学需求。

在课堂教学中，虚拟仿真教学资源能直观在各类信息终端进行操作和分享，拉近了资源和学习者的距离，提升了学生的参与性与积极性，有效降低了学习的门槛，帮助学生较快地掌握通过传统媒介较难呈现的学习内容。《景泰蓝的制作》虚拟仿真模型的制作与应用仅是该技术在课堂教学改革中的一个典型案例，相信虚拟教学资源的开发与使用将是信息技术与教育教学结合的有一个突破口。

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【通联编辑：谢媛媛】

收稿日期：2019-10-29

作者简介：李叶（1986-），女，江苏扬州人，讲师，硕士，研究方向为语文教学、汉语言文学。