探析虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高校教學(xué)中的應(yīng)用及前景

張英馳

摘 要：本文簡要列舉了國內(nèi)外虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)上應(yīng)用的現(xiàn)狀，對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)高校教學(xué)應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)論述，對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)走進(jìn)高校教學(xué)的優(yōu)勢進(jìn)行了分析，隨著時(shí)代的高速發(fā)展對(duì)其在高校的應(yīng)用進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：高校教學(xué);虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以生成逼真的視、聽、觸覺一體化的特定范圍的虛擬環(huán)境，體驗(yàn)者通過媒介與虛擬空間進(jìn)行互動(dòng)，從而產(chǎn)生身臨其境的感受和體驗(yàn)。在近些年計(jì)算機(jī)技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展下虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)走進(jìn)了我們的生活，通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以制造出虛擬的環(huán)境場景，將這種特性應(yīng)用于高校教育教學(xué)中會(huì)給學(xué)生帶來一個(gè)無邊界的想象世界。學(xué)生可以在虛擬世界中充分發(fā)揮自己的想象力與無限的發(fā)散思維，使知識(shí)自然地與學(xué)生進(jìn)行交互，未來教育領(lǐng)域與虛擬技術(shù)的融合值得期待。

1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 國外現(xiàn)狀

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為一種新的效果極佳的教學(xué)手段，目前在國外軍事、體育、醫(yī)學(xué)等方面的一些操作中已經(jīng)廣泛應(yīng)用，在教學(xué)方面一些普通中學(xué)也已使用。英國計(jì)劃開發(fā)用于生物教學(xué)的虛擬系統(tǒng)，學(xué)生在虛擬環(huán)境中探索動(dòng)物世界和植物世界，學(xué)習(xí)如何解剖。在美國為培養(yǎng)飛行員，空軍院校為了滿足一些階段訓(xùn)練的要求，特意建造了虛擬訓(xùn)練倉“超級(jí)駕駛艙”。麻省理工學(xué)院媒體實(shí)訓(xùn)室建立了虛擬的實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，為實(shí)驗(yàn)提供幫助。在牛津大學(xué)，建立用于觀察和展示化學(xué)實(shí)驗(yàn)中形成的化學(xué)反應(yīng)的虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，虛擬實(shí)驗(yàn)室生動(dòng)詳細(xì)地呈現(xiàn)了化學(xué)課程中的化學(xué)反應(yīng)。

1.2 國內(nèi)現(xiàn)狀

目前，我國著名大學(xué)、科學(xué)研究單位都認(rèn)識(shí)到和發(fā)現(xiàn)了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的潛力與價(jià)值，紛紛開始了虛擬現(xiàn)實(shí)的研究工作，絕大部分高校企業(yè)都計(jì)劃參與到虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與教育的研究中。國內(nèi)研究和應(yīng)用成果絕大多數(shù)存在于“虛擬實(shí)驗(yàn)”領(lǐng)域，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在設(shè)計(jì)類的實(shí)踐能力培養(yǎng)中的應(yīng)用研究寥寥無幾，而設(shè)計(jì)類的實(shí)踐能力培養(yǎng)通常是在室外或野外大環(huán)境中展開的，其實(shí)踐方式、實(shí)踐目標(biāo)有別于工程科技領(lǐng)域的“虛擬實(shí)驗(yàn)”模式。

2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在課堂教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)通過與其他媒體，如文本、聲音、圖像、視頻等建立超鏈接的方式，呈現(xiàn)靜態(tài)或動(dòng)態(tài)的逼真的三維環(huán)境，在教學(xué)中可以廣泛地應(yīng)用于教學(xué)中需要三維描述才能講清楚的問題，用生動(dòng)形象的形式表現(xiàn)那些抽象、枯燥、難懂的學(xué)習(xí)內(nèi)容，讓學(xué)生真切地體驗(yàn)到課程的樂趣。通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，學(xué)生身處虛擬世界中，封閉式的環(huán)境促使學(xué)生全身心地投入學(xué)習(xí)環(huán)境，虛擬環(huán)境的學(xué)習(xí)是無任何危險(xiǎn)的。在學(xué)習(xí)中，類似具有潛在危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)這種不便于現(xiàn)場演示的實(shí)驗(yàn)，還有硬件設(shè)備昂貴的實(shí)驗(yàn)等都可以通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)，避免實(shí)驗(yàn)反應(yīng)產(chǎn)生的危險(xiǎn)。

在高校教學(xué)中利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）全方位進(jìn)行講解，確保學(xué)生能夠理解教師在課堂中傳授的每一個(gè)細(xì)節(jié)，為學(xué)生與教師在教學(xué)當(dāng)中的及時(shí)溝通提供基本保障。

3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高校教學(xué)中的影響

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，這種高效的信息傳播工具被廣泛應(yīng)用于教學(xué)活動(dòng)中，對(duì)教學(xué)而言將產(chǎn)生重要的意義的是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以一種新興的教學(xué)媒介的身份運(yùn)用到教學(xué)活動(dòng)中。

3.1 促進(jìn)教學(xué)觀念的變化

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)這種教學(xué)媒介不同于以往，將傳統(tǒng)的以教師為中心、以課堂為中心、以書本為中心的教育模式進(jìn)行革新，需要教師充分應(yīng)用新的技術(shù)平臺(tái)，更新教學(xué)觀念。傳統(tǒng)課堂教學(xué)技術(shù)僅能夠?yàn)閷W(xué)生提供視覺效果，無法調(diào)動(dòng)學(xué)生其他的感觸覺。但全新的技術(shù)在課堂教學(xué)中應(yīng)用時(shí)，徹底轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的教學(xué)效果和質(zhì)量。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)成為教學(xué)媒介，給學(xué)生呈現(xiàn)出一個(gè)生動(dòng)、逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境，促使學(xué)生成為參與者，極大地調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性、學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)造力，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生將起到積極的作用。

3.2 提高課堂教學(xué)效率，使課堂教學(xué)得到優(yōu)化

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)這種新媒介引入教學(xué)后，需要對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革。根據(jù)技術(shù)的特點(diǎn)與優(yōu)勢，從更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造和實(shí)踐能力出發(fā)，針對(duì)每一門課程整體規(guī)劃設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容。

在高校教學(xué)中合理運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，打破傳統(tǒng)教學(xué)模式的局限和束縛，可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高課堂教學(xué)的效率。學(xué)生在教學(xué)中置身于虛擬教學(xué)環(huán)境中，通過自身與周邊環(huán)境的相互作用獲取知識(shí)。這種獲取知識(shí)的方法讓難度較高的知識(shí)點(diǎn)簡單化，大大增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握效果。在具體的教學(xué)活動(dòng)中，教師能夠按照教學(xué)需求適當(dāng)運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)，以更好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，輔助教師提高課堂教學(xué)效率。

3.3 有利于挖掘高校潛能

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用有利于挖掘高校潛能，對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)教學(xué)媒介的使用可以優(yōu)化高校的教學(xué)環(huán)境，有效地拓展高校的承載能力。實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)資金的嚴(yán)重短缺以及學(xué)生規(guī)模的迅速擴(kuò)大，還有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)設(shè)施的嚴(yán)重失衡以及實(shí)驗(yàn)發(fā)展的規(guī)模，長期以來一直是高校困擾的問題，并且暫時(shí)也沒有找到解決方法，虛擬現(xiàn)實(shí)媒介可以從根本上解決這類問題，很好地適應(yīng)當(dāng)前我國高校擴(kuò)招的發(fā)展需求。

4 結(jié)語

當(dāng)下，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以作為一種新型的教學(xué)媒體在教學(xué)活動(dòng)中廣泛使用，在教學(xué)過程中引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，創(chuàng)新了原有的教學(xué)手段和途徑，將引起教育領(lǐng)域的極大關(guān)注?？梢灶A(yù)見的是，高等教育的模式會(huì)隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的普及而發(fā)生巨大的變化。正如多媒體教學(xué)技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)黑板教學(xué)模式的改變一樣，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以其交互性、沉浸感和想象力強(qiáng)的特點(diǎn)也將改變傳統(tǒng)的高校教學(xué)模式，真正實(shí)現(xiàn)線上、線下的情景化、形象化教學(xué)，掀起一場新興的教育革命。其合理使用在一定程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)課件在使用過程中存在的不足，憑借自身強(qiáng)大的交互功能為學(xué)生創(chuàng)造了一個(gè)更加逼真而直觀的學(xué)習(xí)環(huán)境，確保學(xué)生能夠“身臨其境”地學(xué)習(xí)到更加專業(yè)的知識(shí)。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)目前仍屬于新生事物，在高校教育實(shí)踐中的運(yùn)用尚未完全成熟，在實(shí)踐過程中還應(yīng)從明確實(shí)踐教學(xué)的目標(biāo)和內(nèi)容入手，以滿足實(shí)踐教學(xué)的需要為前提?？深A(yù)見的是，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高校教學(xué)中具有值得期待的前景。

參考文獻(xiàn)：

[1] 段曉波，張蕾.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)普及化浪潮與高校教學(xué)變革[J].科技展望，2016.