基于VR技術的虛擬教學的應用研究

張捷 魯家皓

【摘要】隨著現(xiàn)代信息技術的迅猛發(fā)展，教育技術領域又出現(xiàn)了一個新型教學媒體，這就是虛擬現(xiàn)實技術（VR）。本文介紹了VR的基本概念，對VR技術在教學中的作用進行了分析，具體分析了VR在教學中的優(yōu)劣勢。

【關鍵詞】VR；虛擬教學；教學優(yōu)勢

一、前言

虛擬現(xiàn)實技術（VR）是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統(tǒng)，它利用計算機生成一種模擬環(huán)境，是一種多源信息融合的、交互式的三維動態(tài)視景和實體行為的系統(tǒng)仿真。VR技術具有沉浸性（Immersion）、交互性（Interactivity）和想象性（Imagination）三大基本特征。

2016年4月，工信部發(fā)布《2016年虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書5.0》，白皮書從虛擬現(xiàn)實的技術、產(chǎn)業(yè)應用、規(guī)模以及亟待解決的一些問題進行的詳細解讀，為虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供大量指導性意見。

2016年12月27日，國務院印發(fā)了《“十三五”國家信息化規(guī)劃》，其中就強調(diào)了虛擬現(xiàn)實、人工智能等前沿技術的布局。

二、虛擬現(xiàn)實技術（VR）的特征

VR技術在使用過程中主要有以下三個特征：（1）交互型。在使用VR技術的授課過程中，交互型是其最為明顯的特征，學生使用VR設備，進行模擬環(huán)境，并且會產(chǎn)生真實的觸及感，虛擬環(huán)境也會隨之變化。（2）沉浸感。在使用VR技術的過程中，使用者會產(chǎn)生一種身臨其境的感受。（3）構(gòu)想性。在使用VR技術的過程就是構(gòu)建出現(xiàn)實不存在的場景或者是使用者很難觀察到情境。

三、虛擬現(xiàn)實技術（VR）在教學中的優(yōu)勢

（一）激發(fā)學習動機，增強知識建構(gòu)

在教學過程中，使用VR技術，構(gòu)建虛擬教學環(huán)境，學生身處其中進行交互，加深學習。將VR技術應用于教學，能將教學過程中存在的一些較為難以理解的內(nèi)容表現(xiàn)出來，學生在逼真的情境中充分參與教學過程，有效激發(fā)了他們的學習動機。

（二）虛擬真實情境，提升創(chuàng)造能力

在教學過程中應用VR技術，需要學生有一定的創(chuàng)想力，這樣才能呈現(xiàn)出其想要的效果。由于VR技術的特殊性，平時在課堂實踐中不敢大膽嘗試的實驗，在VR的教學環(huán)境中都可以大膽嘗試，學生可以將化學反應物大膽融合，產(chǎn)生的后果即不會影響經(jīng)濟，又非常安全，在采用VR平臺在課堂中進行突破f生的嘗試，對提升學生的創(chuàng)造能力起到一定的作用。

（三）逾越時空界限，體驗身臨其境

在傳統(tǒng)的課堂教學中，課堂教學基本被禁錮在一個相對固定的教學點，對于比較抽象的知識點，學生理解有困難，而VR技術的出現(xiàn)，打破了時空的界限，使教學的條理更加清晰，更加有利于學生的理解和學習，使學生在較為真實的環(huán)境中掌握相關技能，真正提高學生的專業(yè)技能。

（四）節(jié)約教學成本，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展

VR技術出現(xiàn)后，學校只需引進相應的VR設備，創(chuàng)設教學所需的虛擬環(huán)境，學生即可進入虛擬實驗室進行學習，VR設備可以被學生反復使用，不存在傳統(tǒng)教學中的殘渣廢料，這種學習方式有效地節(jié)約了教學成本。真正實現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展。

（五）提供實踐平臺，彌補動手機會不足

在一些傳統(tǒng)的操作類課程中，教學設備有限，教師進行操作，學生圍繞老師周圍進行觀摩學習，這樣的教學過程，學生只了解操作流程，沒有真正掌握學會技術。而運用VR技術教學后，教師就可以應用VR技術為學生構(gòu)建虛擬實驗室，幫助學生進行實驗學習，完成一些不能完成的實驗，真正提高學生實驗能力。

（六）資源共享，實時交互

交互性包括師生交互、生生交互、單人一機交互、多人一機交互，在同一虛擬空間內(nèi)，教師和學生可以同時進人，并在其中進行實時交流，學生之間也可以進行及時的討論，提高學習的效率。虛擬現(xiàn)實技術在教育教學上還能夠?qū)崿F(xiàn)信息化教學，老師將課程學習內(nèi)容作為學習資源提供給學生，實現(xiàn)資源共享，學生在寢室、家等地都可以反復學習，學習場地沒有局限。

四、虛擬現(xiàn)實技術（VR）在教學中的劣勢

（一）虛擬與現(xiàn)實之間存在落差，學生容易產(chǎn)生消極的情緒

由于虛擬現(xiàn)實的環(huán)境帶給學生沉浸性體驗，當課程結(jié)束時，學生可能還會沉浸在情境中，影響下一堂課的學習。并且在現(xiàn)實中時會產(chǎn)生一定的落差，落差可能是負面的，心理沒有完全成熟的學生可能更渴望回到虛擬的世界中，不利于學習。

（二）VR設備仍無法做到無線連接，阻礙教學體驗

VR技術在教學中的應用能夠為學習者帶來前所未有的體驗，但仍然擺脫不了空間的約束，不能隨心所欲地移動，降低了體驗的滿意度。

五、結(jié)語

VR技術在教學中有著舉足輕重的作用，促使學生更有趣地學習知識、激發(fā)學生的創(chuàng)造力，幫助學生技能學習，因此，在對學生進行教學的過程中，教師一定要加強對VR技術的重視程度，在教學過程中積極應用VR技術為學生構(gòu)建虛擬現(xiàn)實課堂以及虛擬實驗室，以此來促進教學質(zhì)量的提升。