淺談VR在傳統(tǒng)教育行業(yè)中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢

顧維萍

（南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院商務(wù)貿(mào)易學(xué)院 江蘇南京 210000）

淺談VR在傳統(tǒng)教育行業(yè)中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢

顧維萍

（南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院商務(wù)貿(mào)易學(xué)院 江蘇南京 210000）

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）是近期新興的熱門技術(shù)，它在傳統(tǒng)教育行業(yè)中的應(yīng)用研究也逐漸成為大家關(guān)注的焦點(diǎn)。本文主要通過介紹國內(nèi)外VR教育的現(xiàn)況及VR教學(xué)的優(yōu)勢，探討了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在傳統(tǒng)教育行業(yè)中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢。

虛擬現(xiàn)實(shí)VR 虛擬教育 教育發(fā)展趨勢

虛擬現(xiàn)實(shí)VR（VirtualReality）是八十年代末期發(fā)展起來的一種新技術(shù)，是當(dāng)前非?；钴S的研究領(lǐng)域[1]。它綜合了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)，圖像處理與模式識別，智能技術(shù)，傳感技術(shù)，語言處理與音響技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多門學(xué)科，將計(jì)算機(jī)處理的數(shù)字化信息變?yōu)槿藗兯芨惺艿降木哂懈鞣N表現(xiàn)形式的多維信息。目前，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于航空航天，醫(yī)學(xué)，建筑設(shè)計(jì)，教育等許多領(lǐng)域[2]。相對于傳統(tǒng)教育中知識的扁平性，VR教育的呈現(xiàn)將更加立體，有效幫助學(xué)生加深知識印象，深刻理解歷史和現(xiàn)代事件。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn)，無疑對傳統(tǒng)教育產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)簡介

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）主要包括模擬環(huán)境、感知、自然技能和傳感設(shè)備等方面。模擬環(huán)境是由計(jì)算機(jī)生成的、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的三維立體逼真圖像。感知是指理想的VR應(yīng)該具有一切人所具有的感知。除計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)所生成的視覺感知外，還有聽覺、觸覺、力覺、運(yùn)動(dòng)等感知，甚至還包括嗅覺和味覺等，也稱為多感知。同時(shí)還不可缺少的傳感設(shè)備是指三維交互設(shè)備[3]。

二、VR教育的優(yōu)勢

個(gè)人認(rèn)為虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)必將引發(fā)教育行業(yè)的改革，因?yàn)樗軌蜥槍γ總€(gè)學(xué)生創(chuàng)建不同的教育環(huán)境，由傳統(tǒng)的“大眾教學(xué)”的學(xué)習(xí)方式變成真正意義上的“小班教學(xué)”，讓學(xué)生通過自身與信息環(huán)境的相互作用去學(xué)習(xí)新知識，掌握新技能，同時(shí)還能夠避免出現(xiàn)學(xué)習(xí)乏味的現(xiàn)象，此外虛擬教學(xué)的優(yōu)勢還有很多。

1．節(jié)省教學(xué)成本

采用虛擬教學(xué)那么孩子們就能夠省下書本、桌椅、校服等經(jīng)費(fèi)，同時(shí)還可以做到足不出戶便可以做各種實(shí)驗(yàn)，獲得與真實(shí)實(shí)驗(yàn)一樣的體會(huì)，在保證教學(xué)成果的同時(shí)節(jié)約了大筆的經(jīng)費(fèi)

2．降低學(xué)習(xí)風(fēng)險(xiǎn)

使用虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)能夠避免各種危險(xiǎn)事故的發(fā)生，比如：化學(xué)實(shí)驗(yàn)、醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)、地質(zhì)勘查實(shí)驗(yàn)等等，學(xué)生們在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中能夠大膽放心的去嘗試，能夠極大的提升教學(xué)的成果。

3．突破教學(xué)障礙

在偏遠(yuǎn)的農(nóng)村或者是惡劣的氣候下學(xué)生只要戴上VR眼鏡就能夠參與虛擬教學(xué)，減少了孩子們上學(xué)時(shí)間的同時(shí)創(chuàng)造了大量的上學(xué)機(jī)會(huì)。

三、國外VR教育狀況

圣澤維爾學(xué)校（St.Xavier’s School）的850學(xué)生通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)學(xué)習(xí)了關(guān)于太陽系的知識學(xué)生搭上了太空飛船并且探索了太陽系每一個(gè)星球。在課程結(jié)束后，學(xué)生們迫不及待地向朋友分享交流他們的經(jīng)歷，有學(xué)生表明自己第一次親身體驗(yàn)虛擬現(xiàn)實(shí)，這種體驗(yàn)讓他學(xué)到了很多知識，同樣也讓他感到這種教學(xué)非常有趣。

美國頂尖設(shè)計(jì)科格威爾大學(xué)開設(shè)了虛擬現(xiàn)實(shí)課程，旨在讓學(xué)生學(xué)習(xí)虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的認(rèn)知和感知方面的知識，同時(shí)讓學(xué)生掌握開發(fā)人機(jī)界面及交互的設(shè)計(jì)知識。該課程將會(huì)教導(dǎo)學(xué)生虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)的原則，虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的故事敘述方式。

四、國內(nèi)VR教育狀況

目前已經(jīng)有眾多教育行業(yè)以及傳媒業(yè)紛紛引入VR技術(shù)，搶占早期的VR教育市場。泛美教育打造了中國首家教育VR公司泛美視界；巧克互動(dòng)則研發(fā)了VRclass教學(xué)系統(tǒng)，進(jìn)軍VR英語教育；新東方攜手樂視，開啟了VR全景式教學(xué)；鳳凰傳媒，則通過旗下廈門創(chuàng)壹軟件推出“100唯爾教育網(wǎng)”。100唯爾教育網(wǎng)是全國最大的虛擬現(xiàn)實(shí)三維互動(dòng)在線教育平臺，擁有全部自主知識產(chǎn)權(quán)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。

嶄新的技術(shù)，會(huì)帶給我們嶄新的教育思維。真實(shí)、互動(dòng)、情節(jié)化的特點(diǎn)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)獨(dú)特的魅力所在。結(jié)合了益智游戲、情景化學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)、遠(yuǎn)程教育等多種特性的虛擬現(xiàn)實(shí)VR的新技術(shù)，將會(huì)解決很多以前無法解決的教育問題，讓我們感受到全方位的教育。

五、VR教育的發(fā)展趨勢

通過虛擬現(xiàn)實(shí)，可以更好的讓教育能夠寓教于樂，有效地激發(fā)學(xué)習(xí)興趣;同時(shí)它還能夠有效地創(chuàng)建學(xué)習(xí)情景、支持合作、促進(jìn)交流、促進(jìn)知識表達(dá)和應(yīng)用，從而有效地構(gòu)建一個(gè)非常優(yōu)良的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生學(xué)到更多的東西。

1．外語教學(xué)

當(dāng)學(xué)生戴著VR設(shè)備，出現(xiàn)在眼前的就是一個(gè)虛擬的教室，里面有一個(gè)虛擬的外國教師同學(xué)生對話，當(dāng)談到去海洋看看，虛擬的場景就立刻切換到了海底，學(xué)生在虛擬的海洋中和教師的帶領(lǐng)下，可以觀察海洋里各種生物，并與教師進(jìn)行交流討論，而且雙方的討論都是通過外語進(jìn)行。

2．虛擬實(shí)驗(yàn)室

在虛擬實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生也可以通過操作虛擬實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這樣學(xué)生就可以不用擔(dān)心會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)的化學(xué)品安全問題，同時(shí)也可以多次實(shí)驗(yàn)，更加深刻地、形象地理解科學(xué)原理。

3．醫(yī)學(xué)教學(xué)領(lǐng)域

在醫(yī)學(xué)教學(xué)領(lǐng)域中，用VR技術(shù)呈現(xiàn)人的身體結(jié)構(gòu)，可以讓學(xué)生更直觀、更清晰地認(rèn)識到人體構(gòu)造的模樣，而且虛擬現(xiàn)實(shí)中的教學(xué)效果與書面理論的教學(xué)方式相比，更加有生動(dòng)有趣。通過虛擬教學(xué)，也不用擔(dān)心真正實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的安全問題或者實(shí)驗(yàn)藥品不足的情況。

4．汽車維修教學(xué)

應(yīng)用到汽車維修中，各種器件的安裝、維修等過程都可以通過虛擬的設(shè)備來進(jìn)行培訓(xùn)，學(xué)員可以不用那么辛苦，當(dāng)然，也不用擔(dān)心衣服褲子會(huì)變臟。

5．工程學(xué)教育

生產(chǎn)制造和3D打印都耗價(jià)昂貴。把VR添加到設(shè)計(jì)和工程學(xué)教學(xué)中，學(xué)生們就可以從各個(gè)方面了解自己的設(shè)計(jì)，從車輛到橋梁，房屋，而無需花費(fèi)把自己產(chǎn)品制作出來的費(fèi)用。

目前，VR教育在國內(nèi)的發(fā)展路還很漫長，VR的核心優(yōu)勢在于從線上到虛擬場景的變化。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到傳統(tǒng)教學(xué)中具有明顯的優(yōu)越性。通過VR教育可以提高教學(xué)環(huán)境水平、教育不受時(shí)空限制、學(xué)生可以進(jìn)行更多的交互參與實(shí)驗(yàn)。將傳統(tǒng)的課本教學(xué)轉(zhuǎn)移到虛擬環(huán)境中，可以更大的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，還可以構(gòu)建虛擬校園，真正意義上的遠(yuǎn)程教學(xué)。大家可以通過網(wǎng)絡(luò)在虛擬校園中共同學(xué)習(xí)、協(xié)同完成虛擬實(shí)驗(yàn)等。相信未來，VR教育必將因其眾多優(yōu)勢在教育領(lǐng)域中占有相當(dāng)重要的一席之地。

[1]許維新，郭光友，魏吉慶．現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)［M］．科學(xué)出版社，2004.5

[2]朱斌，曹漫祥。 VR技術(shù)及其在現(xiàn)代教學(xué)中的應(yīng)用. 中國教育信息化，2007.5

[3]楊景武．基于平面圖像的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)［J］．現(xiàn)代教育雜志，2005（5）