虛擬現(xiàn)實技術在教育領域中的應用

榮梓任

摘 要：虛擬現(xiàn)實技術是一種綜合性較強的新興科技。為滿足人們的需求，該技術在諸多生活領域中得到廣泛使用，文章將著重討論該技術在教育領域中的應用情況。

關鍵詞：虛擬現(xiàn)實；技術；教育

中圖分類號：TP391.9 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）29-0058-02

1 虛擬現(xiàn)實技術簡介

虛擬現(xiàn)實技術，簡稱VR技術，又可稱為靈境技術。作為一項新興技術，虛擬現(xiàn)實技術涵蓋了仿真技術、計算機技術、傳感技術、人工智能等多項技術，從而成為了一種以綜合信息為基礎的系統(tǒng)性環(huán)境。其以計算機技術為核心，生成逼真的視、聽、觸覺一體化的特定范圍的虛擬環(huán)境，被應用到軍事、醫(yī)學、教育等多個領域，是新世紀最富有創(chuàng)造性的重要學科之一。

虛擬現(xiàn)實技術具有四個主要特征：真實感、適應性、啟發(fā)性、感受性。真實感是指當人身處在虛擬現(xiàn)實創(chuàng)造的環(huán)境中時，與在真實世界的感覺大同小異。適應性是指人對虛擬環(huán)境的適應程度。啟發(fā)性是指在虛擬現(xiàn)實創(chuàng)造的環(huán)境中，體驗者可以根據(jù)自身的感受獲取知識并受到啟發(fā)。感受性是指人在身處虛擬現(xiàn)實創(chuàng)造的環(huán)境之中時，各種體感依然可以給予大腦反饋。

2 傳統(tǒng)教育的弊端

①限制學生的創(chuàng)造性思維。傳統(tǒng)教育中教師依照固定的大綱照本宣科，對學生的要求只是上課能聽懂，課后能消化，考試出成績，使學生養(yǎng)成了只會被動接受知識的習慣，不會自我思考。所以，在這樣的教育模式下，使學生的主觀能動性大大降低，以至于遏制了其創(chuàng)造性。

②重理論，輕實踐。傳統(tǒng)教育強調(diào)學生對理論的記憶，考試也基本都是理論題，教師教給學生的基本都是書本知識，學生就算不理解，只要背下來考試能過就可以了，但很多知識不是背一背就能掌握的，只有運用所學知識去實踐，才能能夠真正理解知識的內(nèi)涵。

③受客觀條件的限制。在傳統(tǒng)教育中，由于實驗的難易程度、實驗所產(chǎn)生的費用等諸多客觀因素，許多教學實驗無法向學生們展示，從而使其缺少了很多實踐機會。

3 VR技術在教育領域中的作用

①激活創(chuàng)造性思維，在虛擬現(xiàn)實的環(huán)境中，學生們可以通過自己的觀察，真正地參與到實驗之中，感官可以受到極大地刺激，從而可以激活其創(chuàng)造性思維，提高其學習興趣，最后強化了自主學習能力。

②建立開放性平臺。在傳統(tǒng)教育中，教學只限定于固定封閉式場所，虛擬現(xiàn)實技術可以很好地解決這一問題，為學習者改善學習條件，使其在任何地點都可以擁有種類齊全的學習資源。

③打破時空限制。有些情景在現(xiàn)實生活中不是時時刻刻都存在的，甚至是現(xiàn)實世界無法展現(xiàn)的，大到宇宙天體，小到分子原子，通過虛擬現(xiàn)實技術，學生們可以對它們的內(nèi)部結構進行細致觀察，許多漫長的變化過程，在虛擬現(xiàn)實的環(huán)境中，僅僅通過幾分鐘就可以完整地給學生們展現(xiàn)出來。

④豐富教學手段。在傳統(tǒng)教育中，學生經(jīng)常會感覺課本上面的各種理論都很枯燥，有些場景是不易于用語言來描繪的，而虛擬現(xiàn)實技術可以把教學中的理論轉化為豐富的實踐，這樣可以使學生加深對知識的理解，進一步掌握知識的精華。

⑤完善實驗的不足。虛擬現(xiàn)實技術可以提供給學生們更加安全的實驗環(huán)境，尤其是針對一些危險系數(shù)較高的實驗。軍事學院可以模擬演習，消防隊員可以模擬火災營救，這些都是危險系數(shù)很高的項目，一旦失敗可能會有生命危險，但是在虛擬環(huán)境中，學生們可以放心大膽地去實踐。

4 VR技術在教育領域中的應用

4.1 遠程教育

虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中，會存在guide智能虛擬角色，可以帶領學生更好地體驗虛擬環(huán)境。同時老師也可以在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中與學生們進行學術交流。以網(wǎng)絡信息和多媒體功能為基礎的虛擬環(huán)境中，學生們可以充分調(diào)動自主學習能力，通過計算機網(wǎng)絡進行交互學習，足不出戶便可享有豐富的學習資源。

4.2 虛擬校園

虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)可以創(chuàng)設虛擬的校園場景，使學生在其中進行學習、討論。

4.3 虛擬漫游

虛擬漫游是指在虛擬現(xiàn)實的環(huán)境中，學習者能夠以第一人稱的視角進行游覽，可以自我調(diào)節(jié)游覽速度及游覽視角，將自己置身于虛擬的場景中，產(chǎn)生身臨其境的感覺，校園和景觀可以用虛擬漫游系統(tǒng)方便游客或訪客進行三維第一人稱視角游覽。

4.4 虛擬實驗環(huán)境

虛擬現(xiàn)實實驗是指基于虛擬現(xiàn)實環(huán)境所呈現(xiàn)的接近真實的實驗。利用虛擬現(xiàn)實技術建立的各種虛擬實驗室在教育上的應用前景極其廣闊，尤其是在物理、化學、生物等學科更是如此，創(chuàng)建虛擬的實驗室可以減少昂貴實驗設備帶來的負擔，實驗原料可以重復使用，實驗危險性大大降低，可以解決學校普遍存在的實驗設備不足，型號落后，教學經(jīng)費場地缺乏等問題，使學生們足不出戶便可做各種實驗，獲得與真實實驗一樣的體驗。

4.5 技能訓練

通過虛擬現(xiàn)實技術，學習者可以模擬出接近真實的技能訓練操作平臺，在這個平臺中，學習者能夠真切地體會到操作感，極大地有利于其掌握所學技能。虛擬現(xiàn)實技能訓練目前已經(jīng)在很多領域得到了應用，尤其是軍事、航天領域，用虛擬現(xiàn)實技術創(chuàng)建的虛擬戰(zhàn)場可以使士兵們進行演練，并直觀地感受戰(zhàn)場的環(huán)境，氣候的變化；虛擬的太空環(huán)境，可以使航天員真實地感受到失重，有利于航天員盡快適應失重環(huán)境。隨著虛擬現(xiàn)實技術的發(fā)展，醫(yī)學教學、汽車駕駛等需要培養(yǎng)各種操作技能的領域也從中受益匪淺。

5 結 語

傳統(tǒng)教育依然存在著許多不足，VR技術在教育領域中的使用能夠打破傳統(tǒng)教育的局限性，彌補傳統(tǒng)教育的不足。作為一種新興科技，VR技術已經(jīng)引起教育界的極大關注，雖然虛擬現(xiàn)實目前還處于研究發(fā)展階段，我國的VR技術也只是剛剛起步，在技術上存在不少有待解決的問題，但是隨著科學技術的進步，VR技術必然會以其諸多優(yōu)勢掀起未來教育的革命，從而為教育事業(yè)注入更加強大的生命力，產(chǎn)生更加深遠的影響。

但是，我們也應該注意到，虛擬現(xiàn)實仍然不能取代傳統(tǒng)教育，因為虛擬現(xiàn)實本身也有一些弊端，雖然他能在很大程度上模擬現(xiàn)實世界，但它畢竟是虛擬的，與真實世界總是有差距。

因此，我們應該理性地看待虛擬現(xiàn)實技術，將其與傳統(tǒng)教育相結合，使其發(fā)揮最大的作用，相信隨著時代的發(fā)展，技術的提高，虛擬現(xiàn)實技術在教育領域中的應用范圍將會越來越廣，使這項技術可以培養(yǎng)出更多優(yōu)秀的人才，為未來社會的進步做出巨大的貢獻。