【正文】摘 要:在真实课堂中恰当地引入虚拟现实教学模式，一方面可提高教学效率，培养学生的学习兴趣和激发创新能力，另一方面为充分利用优质资源提供了有效途径。文章对在教学中合理引入虚拟现实技术，培养学生创新意识、创新思维和创新能力等方面进行了分析，并进一步探讨了该技术在真实教学中的优点和不足，旨在使其在现代教育中能发挥更好的作用，培养和造就高素质的创新人才。
  关键词:虚拟技术；教学效率；现代教育；创新
  Abstract:To introduce correctly the mode teaching of virtual reality in the real classroom, on the one hand will improve teaching efficiency and cultivate students' interest in learning and stimulate the innovation, on the other hand, it also provides an effective sharing way for the high-quality teaching resources. The introduce reasonable of  virtual reality technology in teaching, students sense of innovation, creative thinking and innovation aspects were analyzed in this article, and further explore the advantages and disadvantages of this technology in a real teaching, the aims to make it play a better role in the modern education, to train and bring high quality innovative talents.
  Key words:virtual technology; teaching efficiency; moden education; innovation
  创新是一个国家耐以生存和民族发展的希望所在，是人类社会发展进步的永恒主题。培养和造就高素质的创新人才，对国家经济的可持续发展、提高科技的全球竞争力和国际地位具有十分重要的意义[1]。课堂教学是教育教学和培养学生创新能力的主阵地，教师在课堂教学中扮演着主要的角色，更以培养创新人才为己任，高度重视对学生创新观念和创新意识的培养。随着现代科学技术的迅速发展，学生的教育观念、学习方式都发生着深刻的变化，传统的教学模式已不能满足课堂教学及实验教学的要求，因此，采用一些现代辅助技术，开展多样化的教学模式，对激发学生的学习积极性、主观能动性和创造性具有重要的意义。
  虚拟现实技术, 即通过计算机的虚拟设置与技术合成, 将人所需要的情景模拟出来, 给人提供一种如身临其境的特殊环境。虚拟现实技术是新时期的尖端科技, 在各个领域发挥了显著的作用[2]。虚拟真实教学其实就是一种“虚拟与现实的混合”，在教学中，将短缺的教学资源和不能实现的情景以计算机图形技术、多媒体技术和人工智能等技术展现在学生面前，给学生提供一种如在真实环境中的感观，这种虚拟现实教学模式的创新，对活跃课堂气氛、提高教学效率和学生的学习兴趣、开展互动教学和培养学生创新能力具有重要的作用。这种包含生活场景、人物影像和声音, 甚至可以覆盖全部教学知识内容的教学方法的创新，可使教学活动更加生动精彩、栩栩如生, 激发学生的学习兴趣，开拓学生的创新思维，达到异想不到的教学效果。
  1现行的真实教学中存在的问题
  1.1传统的理论讲解教学模式不能适应现代社会对创新人才的培养要求
  在现行的课堂教学模式下，教师在整个教学环节中起主导作用，无论是在课堂还是在实验室，学生的主观能动性受到很大程度上的限制，学生的思维总是跟着教师循规蹈矩、不假思索的被动接受。由于好多课程是理论和实践结合性很的课程，课堂上教师在讲解某一概念、技术原理和操作方法时，学生无法接触到实物，只是被动地听讲和盲目地跟从，这样的理论课使学生感到抽象和空洞，课堂上思想抛锚，总觉得没有意思，学生的学习积极性得不到激发，学生的智力活动空间受到了限制，因而教学效果得和学生的创新能力得不到提高。
  1.2真实的实验教学环境条件不能充分调动学生主观能动性和创造性
　　在真实的实验室中,往往是教师演示试验步骤，然后学生照搬完成。例如，在实用仪器分析试验教学中，做薄层色谱实验，从制板、点样到在流动相中展开，在整个实验过程中，学生模仿教师只是简单地完成重复操作，学生独立动手和思考问题的能力得不到提高，这样，在遇到相似的实验操作问题时，不能充分发挥学生的创新思维。使得实用仪器分析本来是操作性、趣味性很强的实验课变得枯燥无味。同时，在真实的实验室中, 由于受到时间、设备数量、场地、资金投入等因素限制, 学生经过一次实验后, 很难再有重复实验的机会，这样使学生重复实验的机会少使学生很难将抽象的理论和具体实践相结合。例如, 一些药材里面有效成分的分析，从供试品的制备到上机检测，需要较长的时间，同时，进行实验时可能要耗费很大的成本, 只能让学生参与一次这样的实验, 甚至这样耗资大的实验根本无法开展，学生只能在教师的讲解中了解实验的相关知识，很难亲身参与到实践当中, 在很大程度上限制了学生对相关知识的掌握和对实训技能的提高。
  2在现行的真实教学中引入虚拟技术的必要性和作用
  2.1优化课堂教学，提供生动、逼真的学习环境和激发学生的学习兴趣
　　在真实的课堂教学中经常要用到一些实物进行展示, 有些真实的器材是可以搬上讲台的, 而有些比较昂贵的则不可能给学生在课堂上进行讲解。在这种情况下, 可以将教学中所涉及的仪器材利用多媒体技术，将实物和虚拟技术相结合的“三维模型”,通过不同视角、不同距离进行展示。例如，气相色谱法，这种大型贵重仪器的分析方法，贯穿于实用仪器分析中多种天然药物的有效成分分析，学生接触这类仪器相对较少，分析理论较复杂，是学习的难点和重点，利用虚拟现实技术，使得课堂理论教学能够生动、逼真地展现在学生面前，教师只需操作电脑，把仪器操作一步一步演示给学生，这样，不但解决了一些大型仪器不可随便搬动，不易进行课堂演示等缺点，而且大大提高了课堂教学效率，使理论教学与实践有机地结合为一体。学生能够成为虚拟环境中的一名参与者, 扮演一个角色, 提高了学生的想像力, 激发了学生的学习兴趣, 这对调动学生的学习积极性, 突破教学的重点难点, 培养学生的技能都起到积极的作用, 学习效果十分显著[3]。
  2.2 提高实验教学质量，降低实验成本、提高学生的动手能力和开拓创新思维
　　虚拟实验技术是在网络技术、计算机技术、多媒体技术基础上发展产生的一项新的实验技术，它起源于20 世纪末，是教育领域应用信息技术的一种创新[4]。利用虚拟实验技术，可建立虚拟实验室。例如，在实用仪器分析实验教学中，由于实验经费的不足，分析中所涉及的一些比较精密的分析仪器、原材料的短缺及实验空间的限制，这样的条件致使学生独立完成实验的机会少。象高效液相色谱、气相色谱、联用技术等一些比较贵重的分析仪器，学生接触的机会更少，本该进行的实验实现不了，虚拟实验室就很好地解决了这些问题，既没有耗材上的投资，又可以通过反复实验，学生可以提前预习要做某个实验的原理和方法，熟悉该实验操作步骤及注意事项等问题，这样，实验成功率就可以大大得到了提高。虚拟实验技术给学生提供了直接观看实验和亲自动手进行操作的机会，同时，学生在实验过程中能更好地掌握实验目的及操作方法，不但使学生的观察和综合分析问题能力得到了提高，而且激发了学生的实验热情和积极性。
  2.3 便于开展综合性、设计性和创新性实验教学及开拓学生的知识视野
　　综合性、设计性、创新性实验往往因场地、经费和教师精力限制不能开展，而网络信息技术的发展为优质实验教学资源共享提供了可能[5]。在真实的实验教学中，实验学时有限，另外，加之受实验室条件的限制，一些综合性、设计型实验的开展受到一定程度的制约，虚拟实验室由于不受时间和空间的限制，可很好地克服这些不足。以学生为主导的一些综合性、设计型和创新性实验使学生能更好地掌握实验原理及操作方法，充分发挥学生的主观能动性，提高学生动手能力、思考问题、分析问题和解决问题的能力，并进一步拓宽学生的知识视野，为培养复合型的创新人才奠定了良好的基础。
  3 虚拟现实技术应用在真实教学中应注意的问题
  3.1 虚拟现实技术用于课堂教学中只是一种辅助手段，要用到恰到好处
　　课堂教学中教师的主要任务是怎样把课讲“活”，激发学生求知的渴望和创新思维。任何时候，教师都是秉承传承人类文明和培养创新人才为己任。正如陶行知先生所说：教的法子要依照学的法子。优质的课堂教学是一种教学方式多样、教学方法法灵活、师生互动，激活学生灵感和开拓学生创造性思维的过程。教师恰当使用虚拟现实资源制作的课件，能使学生开拓想象空间和调动主体思维的主关能动性为目标，从而达到充分利用优质资源的初衷。虚拟现实技术作为一种辅助手段要有针对性的用在课堂教学中，既能弥补教学中资源的不足，又能激发学生的学习兴趣和培养学生的创造能力。
  3.2 虚拟实验室用于实验教学中，要结合实际，注重学生创新能力的培养
  一些以实验为基础的专业性很强的学科，课堂上所讲的每一种理论及具体的原理、构造和操作方法，只有在理论和具体的实践紧密结合的条件下才能更好的使学生掌握课堂知识要点并能很好的应用。实验教学的主体是学生，是给学生提供更好的自己动手的机会。虚拟实验提供的是人机的交流，如果教学中过多强化虚拟实验替代真实实验，会误导学生忽略了实验操作的精髓，逐渐形成学生的懒惰思想，忽略了在实践中培养学生动手能力和创新能力的重要作用，学生的素质得不到锻炼与提高，违背了在实践中锻炼和培养人才的初衷。因此，虚拟实验要因材施教，有的放矢。
  4 结语
  虚拟现实技术融合了网络教学的优势，在现代真实教学中，如能适当灵活地将这一技术应用于其中，改变传统的教学模式，开展多样化教学，给学生创设主动学习的环境，提高理论和实验教学的效果，只有这样，才能激发学生的学习兴趣和热情，培养学生的主观能动性和创造性。虚拟现实技术作为一种资源，在教学过程中，要不断创新，克服其局限性，达到与传统教学完美的结合，这对开发学生的创新思维和创新能力，培养复合型的创新性人才具有重要意义。
  参考文献:
  [1] 周丽英.课堂教学与创新意识的培养[J].邢台学院学报,2006,21(2):127.
  [2] 高丽娜，汪敬贤.虚拟现实技术在教育领域内的应用研究[J].长春师范学院学报(自然科学版),2009,18:31-33.
  [3] 梁海.基于虚拟现实技术的现代教育探索[J].内蒙古民族大学学报,2008,14(4):41-43
  [4] 叶步伟，马德俊.虚拟实验技术及其在远程教育当中的应用[J].继续教育研究，2011(6):79-82.
  [5] 贠冰，黄鹏，李成华，赵超，孙建林.材料虚拟实验室的建设与实践[J].中国现代教育装备，2013(9):8-10.
  作者简介：柳福智（1976—），男，硕士，主要从事中药分析等方面的教学和科研工作。