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摘要:农业生态环境课程是典型的综合性学科,在教育过程中既有基础理论知识的复杂性,又有应用操作中的实践性,必须在开展教学活动的过程中明确认识到课程的复杂性,完成学生的培养教育。由此,文章以虚拟现实技术为基础,对其在农业生态环境教学中的作用水平进行分析,为相关研究提供理论参考的同时提高教学水平,帮助提升教学的方法与手段。
关键词:虚拟现实;农业生态环境;教学活动;应用方法
本文引用格式:陈文君,丁凯孟.探究虚拟现实技术在农业生态环境教学中的应用[J].教育现代化,2019,6(12):194-196.
技术的发展为社会带来了更加先进的应用条件,虚拟现实技术就是在此背景环境下产生时代性应用工具,通过对数据资料的采集与整理,利用呈像技术为了人们带来了感官上的新体验。在教学活动中,应用虚拟现实技术,可以有效的降低知识的抽象性水平,帮助学生更好的理解理论知识的内容。尤其在农业生态环境这类综合性学科中的应用,虚拟现实的技术优势可以被更加全面的开发出来。
一 VR技术与虚拟农业的基本概念
(一)VR技术
VR技术是由VPL探索公司提出的技术概念,在近年来的科技发展下,形成新型技术手段。内容上,构建出了一个系统化的信息模拟环境,并在执行运算的过程中,为使用者构建起了犹如身临其境的模拟系统。随着应用科学的市场化发展,这项技术在各行各业中发挥出了较为典型的应用价值,涉及到了军事、医学、教育、工程等各项领域。
在教学课程中的应用,VR技术不仅可以有效的解释学科知识的内在逻辑关系,同时还能有效的提高实践学科的现场模拟操作,在数字化的模拟系统中,对现实条件与环境进行模拟化输入,并降低客观时间条件对学习与实践的影响力水平,因此在农业教学活动中,有着明显的应用实施条件[1]。
(二)虚拟农业
虚拟农业的全称为VirtualAgriculture,简称为VA。其概念的形成,是由虚拟现实技术演化而来,并形成了独立的应用内容。在杨国才2005年的技术研究中,将这种VA技术描述为可以在计算机技术支撑下,完成农业生产与加工模拟的视觉再现系统。在VA系统下,最为典型的应用优势,是可以忽视农业生产与研发过程中的长周期条件,并通过生产内容客观生理条件与外在环境因素的数据输入,完成整个系统的管理与模拟,从而使整个系统的研究更加高效化。这一点,在高校的教学活动中,有较强的适应性水平,并提高了学生对于知识系统与农业种群生长周期的理解与认识。
二 VR技术在农业生态环境教学中的应用条件
在理论内容上,VR技术与农业生态环境教学展现出了明显的适应性条件,这种优势内容具体的体现在系统、操作、实时交流等内容中。首先,在系统中,应用VR技术可以通过其软件优势,帮助学生更加有效的对其它课程内容的知识信息进行调取,并通过环境与条件的数据模拟,实现教学资源的分析,更好的用于对实践项目的了解与掌握。其次,在操作内容上,学生可以通过VR技术自由的对环境条件进行调整,利用参数的改变,直接对具体环境条件与作物的生长进行调节,在自由操作的过程中,完成课程中项目模拟,将这种VR技术以类似沙盘游戏的形式进行实验,从而更加有效的掌握作物生长与环境条件的内在关系[2]。第三,在局域网络的创设过程中,这种VR设备可以通过主机系统进行连接,并由教师扮演管理员的角色,随时掌握学生在进行知识学习中的动态与进度条件,并可实时的根据模拟操作的进程进行问询与解答。在对课程知识内容进行深刻讨论的同时,完成课程知识的学习。
三 VR技术在农业生态环境教学中的应用优化策略
(一)VR技术的升级策略
1.加快软件开发力度,提高课堂应用水平。农业生态环境课程的实际课堂活动中,每一名任课教师都会对课程有着不同程度的理解,采用具有差异化的教学方法展开活动。因此,在应用VR软件技术进行教学活动的过程中,需注重技术软件的开发与拓展,不断更新软件资料系统的同时,满足各个任课教师在讲解中的实际需求,从而使技术手段能够更加灵活、科学的在课堂中发挥功能优势条件。
然而在实际教学中,教师作为专业性较高的人才,没有足够的精力与能力对软件的功能性与技术性进行开发,所以要想实现VR技术的灵活应用必须得到相关技术人员的配合与辅助。例如,在软件开发的过程中,可以尝试将其开放性程度进一步扩大,使软件可以直接输入应用数值与背景参数,从而完成在教学活动中的应用与执行[3]。另外,为了实现VR技术与农业生态环境教学的结合,还需适当对教师进行培训,并在技术指导的过程中,使其操作VR软件可以像制作PPT与World文档一样随意。
2.构建农业数据系统,丰富课堂教学素材。农业生态环境教学课程中的知识内容,是整体农业学科课程的综合,在知识属性上形成统一的基础上,对相关参数信息进行全面的分析与判断。因此,在应用VR技术的过程中,需建立起完整的数据资料库,并在其辅助作用下,对整体系统的知识结构进行升级。例如,教师在进行生物种群与群落课程讲解的过程中,不仅要对农作物的群体特征进行分析,还需对临近的其他作物种群生长条件展开研究,并研究相关的生物群落生长情况,对这一类综合性因素进行全面的剖析,才能得出更加具体的有效数据,阐述相应环境条件的群落变化条件,以此更加有效的完成农业知识的学习,并帮助学生更好对农业生产内容进行理解,提高应用过程中的作用水平。
同时,通过农业实验与数据的总结,不断的对数据库资料进行整合,从而提高数据库的先进性与科学性,以便在教学活动中更好的发挥出指导意义。使学生掌握的知识内容在科研角度有较为明显的优势性条件。
3.完善VR硬件设备,强化课堂应用体验。VR设备在农业生态环境课程中的应用,显著的提高了课堂教学中的应用价值,并在不断的深入与拓宽数据的过程中展现出了自身的应用优势。高校院方在在结合自身实际教学条件的基础上,需对技术程序进行适当的升级管理,并在应用过程中,提高VR设备的数据转化效率与可视化功能,在强调技术手段的同时,实现应用价值的提升,以此达到更加逼真的视觉模拟效果,帮助学生更好的完成知识的掌握,从而使农业生态环境课堂的真实性得到保证,降低农业实验操作对于知识学习的影响力水平,让学生可以有更加充足的实践进行实验模拟,更加深刻的掌握课程知识内容。
例如,在对农业温度环境进行模拟的过程中,以往的课程教学通过温室、南繁的等手段,完成农业生态环境教学,不仅在内容上缺乏全面性,甚至在周期上也受到学校所在地环境条件的影响,没有明显的代表性优势。同时,又由于经费条件的压缩,使得这一类教学方法的应用无法多次重复展开,降低了教学的质量。所以,更需要应用VR技术设备,对相关的温度参数进行模拟,提高学生在案例学习实践性水平,在重复操作与演练的过程中更快的掌握相关知识点的内容信息,实现学生实践水平的提升。
(二)农业生态环境课程的执行措施
1.丰富知识结构,提高课程知识深度。应用VR技术在农业生态环境学的课堂教学活动中,对于课程知识结构的丰富性有了更高的要求,只有在提高知识深度的基础上,才能更加有效的发挥出VR课堂的应用效果,从而对学生的知识学习产生动力作用,反之,只会使得整体课程知识变成技术手段的堆叠,从而失去教学活动最为基础的价值意义。
在对课程结构进行优化的过程中,教师应以教学大纲为出发点,完善知识网络的基础上,应用先进的课程素材,使知识的深度得到展现,从而诱发学生对知识与实践内容进行深入的思考,加深理解的同时,提高思想的先进性水平,促使课堂教育与学习的高效化完成。
例如,在针对循环系统进行教学的同时,教师可以尝试引用其他院校在教学活动或是科研研究中的相关数据,对学生进行案例示范,并在VR系统的辅助作用下,对实验数据进行模拟,在多角度展开分析,使学生掌握的知识内容与时代发展水平保持一致,并逐渐的在深入教学活动中培养学生的探索与研究精神。
另外,在教学过程中,教师可将节省出来的课堂时间,对外国先进的农业生态环境学著作进行介绍与分析,激发学生学习兴趣的同时,使学生掌握知识内容的广博性与应用性得到提升。
2.强化课堂质量,增加课程探讨内容。对农业生态环境课程展开教学的过程中,必须强调学生在课堂中对知识的掌握的深度与思考分析的水平[4]。应用VR技术的同时,务必要强调学生对于知识内容原理的思考,以此防止课堂编程简单的VR技术学习与数据处理。同时,教师可以将实际生活中的社会性问题,引入到课堂的思考内容中,从而提高课堂应用中的实际效果水平,使学生在深入分析实际案例的过程中,强化思考能力与专业知识的敏感程度,从而有效的提高知识的构成与学习效果。
例如,教师在进行课程设计与构建的过程中,可以尝试将“转基因问题”带入到农业生态环境课程的教学活动中;又或者是将减少碳排放对中国农业发展的影响等拥有实事敏感度的内容带入到课堂中,使学生在分析与对比试验的基础上,对这一类的内容展开思考。在分组研究的基础上,尝试设计农业种群与CO2排放的内在管理,并应用VR实验的方式对这一可以记性论述,以便完成知识内容的学习。在此自主式的学习过程中,学生可以根据教师拟定的课题项目,对知识结构进行自主式的探索,并在分析与研究的过程中强化自身的学习能力与表达能力,在高度参与与充分实验的过程中,提高科研与实践应用的水平。
另外,在进行课程教学时,教师需明确学生在课堂学习的主体地位,在引导学生进行思考的同时,可以适当的组织学生在校外企业进行相应的参观学习,以此能更加真实的补充VR技术条件下,所不具备的社交属性,使学生能更加深刻的体会到农业生态环境课程中所描述的农业景象。
3.完善评价系统,课程成绩系统考核。VR技术应用于农业生高挑环境教学中,虽是教学模式的提升,但却需要在执行过程中对整体教学系统进行优化与升级,在执行相应教学策略的过程中,使整体的教学体系对这一方法进行配合,从而实现整体课程内容与教学质量的升级,为培养学生的综合能力奠定坚实的基础条件[5]。
因此,在课程知识的考核内容上也必须进行创新与突破,对整体的评价体系进行改良与升级,平衡学生成绩权重的基础上,突出课程进行中的比例,尤其是在对学生实践课堂、VR模拟操作、数据分析等内容的评价上,必须增加相份额,以此弱化笔试成绩考核,更加注重学生在学习过程中的思考、分析以及实践内容,从而提升学生的综合能力与实践水平。
例如,在学期考核上,教师可以实事热点问题作为探讨的核心,让学生站在农业生态学的角度对诸如“二胎政策”等法令内容进行分析,在结合计划生育生育政策的基础上,阐述种群增长的逻辑表现;同时,教师还可以设计实践操作项目,让学生通过VR模拟技术,设计旱田栽种水稻的理想性生态模型,并对与之相关的病虫害条件进行模拟分析,以此更加真实的落实课程知识考核内容,使学生在日常学习中的知识内容与操作方法得到验证与检验,真正形成整体知识考核与分析内容。
4.不断总结经验,对教学内容进行反思。在完成了教学课程改革之后,教师应当不断对教学活动中出现的问题进行总结,在分析其应用效果的同时,汇总出相应的知识结构体系,以便在以后的教学活动中能够趋利避害,更好的实现知识内容的学习与指导[6]。
VR技术作为新兴的技术手段,应用于农业生态环境教学课程中,尚处于探索阶段,很多经验方法仍然需要师生之间的密切配合才能有效的解决与优化。因此,在执行此项课堂活动的过程中,教师需充分尊重学生在教学课堂中的地位水平,在吸收学生反馈意见的同时,对教学方法与内容进行调整与完善,从而更加有效的提高VR技术在课堂中的应用效果。
同时,教师不仅要加强与学生之间的有效沟通,更要在考核效果与实践内容上,进行有效的分析,以此全面的论证学生在学习过程中的特点,以及在教学方法中存在的不足之处,在实践经验的基础上,完成对于课堂的优化内容,从而为后续的教学升级与优化贡献基础力量。
四 结语
在农业类院校的教学活动中,为了弥补生物周期性在教学活动中的缺陷与不足,可以通过VR技术的应用丰富课程教学中的内容与知识总量,在系统化完善整体知识框架的过程中,不断提高VR技术的适应性条件,从而提高与农业生态环境学的适应性条件,以此提高课程教学的有效性与实践性,在培养应用型理论综合人才上,发挥出积极的作用水平,提高农业建设的后备人才储备水平。
参考文献
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[2]石磊.VR技术及其在高校教学中的应用[J].电子技术与软件工程,2018,(02):146.
[3]陈秋实.VR技术在应用型高校环境艺术设计教学中的应用模式与效果评估研究[J].大众文艺,2017,(22):189-190.
[4]赵立承,刘国有.可视化教学中VR技术在课件制作中的应用[J].黑龙江科学,2017,8(17):152-153.
[5]董伟欣,韩立杰.VR技术在农业实验教学中的应用研究[J].河北广播电视大学学报,2017,22(03):66-69.
[6]陆璐.基于思维导图的模拟电子技术教学应用研究[J].电子测试,2017,(07):42-43+35.
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