虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高校教育教學(xué)中的應(yīng)用與思考

劉麗爽

（河南建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 450064）

一、高校虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)現(xiàn)狀與背景分析

國(guó)外對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究早在20世紀(jì)就己經(jīng)展開(kāi)，美國(guó)最先展開(kāi)這方面的研究，并在該領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。美國(guó)科羅拉多大學(xué)開(kāi)設(shè)的交互式虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，通過(guò)構(gòu)建一個(gè)結(jié)構(gòu)化的虛擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行虛擬情景體驗(yàn)，為學(xué)生開(kāi)展探究性學(xué)習(xí)提供實(shí)驗(yàn)條件。

國(guó)內(nèi)對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究要遲于國(guó)外，但是隨著國(guó)家政策的推動(dòng)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高校教學(xué)應(yīng)用方面也得到飛速的發(fā)展。截止2016年，全國(guó)己經(jīng)有300個(gè)國(guó)家級(jí)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心進(jìn)行體驗(yàn)式的教學(xué)，包含了工、理、農(nóng)、醫(yī)、管理學(xué)等11個(gè)主要學(xué)科領(lǐng)域。2017年3月，在“31號(hào)教室”和“跟誰(shuí)學(xué)”戰(zhàn)略合作新聞發(fā)布會(huì)上，現(xiàn)場(chǎng)綜合應(yīng)用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、多點(diǎn)觸控、同屏互動(dòng)、智能追蹤等技術(shù)來(lái)展示了未來(lái)的教育場(chǎng)景。2018年中國(guó)系統(tǒng)仿真與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)高層論壇在北京召開(kāi)。本屆論壇組委會(huì)特建立一個(gè)廣泛的、高端的交流與展示平臺(tái)?？梢钥闯鰢?guó)家對(duì)信息技術(shù)的建設(shè)是高度的重視。如今，不少高校也已經(jīng)成立 VR 實(shí)驗(yàn)室并致力于虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)教學(xué)的推進(jìn)。北京航空航天大學(xué)的虛擬現(xiàn)實(shí)新技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室早在十年前就成立；中國(guó)海洋大學(xué)致力于研究虛擬海洋技術(shù)；北京師范大學(xué)創(chuàng)設(shè)研究所探索虛擬現(xiàn)實(shí)與可視化技術(shù)；西南交通大學(xué)利用虛擬現(xiàn)實(shí)與多媒體技術(shù)建設(shè)實(shí)驗(yàn)室等等。

二、高校對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)教育教學(xué)平臺(tái)深層認(rèn)知的必要性

在教育信息化飛速發(fā)展的大環(huán)境下，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)在高校教育領(lǐng)域掀起了熱潮，但在發(fā)展過(guò)程中還存在諸多的不足。由于高校對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的認(rèn)識(shí)只是停留在初步的了解階段，隨著熱潮的掀起，不少院校紛紛引入虛擬現(xiàn)實(shí)教育教學(xué)平臺(tái)。由此虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)平臺(tái)的弊端也紛紛展現(xiàn)，如應(yīng)用硬件技術(shù)尚不成熟，投入成本大，教師與現(xiàn)有教學(xué)方式融合、技術(shù)提供方缺乏對(duì)于教學(xué)內(nèi)容的認(rèn)知、導(dǎo)致平臺(tái)缺乏個(gè)性化，知識(shí)性與教學(xué)要求不符，缺少質(zhì)量高的虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)資源等諸多問(wèn)題。因此為了突破虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)平臺(tái)發(fā)展過(guò)程中的這些難點(diǎn)，更好的激發(fā)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用的潛在力，高校應(yīng)對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)教育教學(xué)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用給與更為深入的關(guān)注。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高校教育教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)踐與改革要點(diǎn)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高校教育教學(xué)中的應(yīng)用效果一直備受關(guān)注，然而在發(fā)展過(guò)程中卻遇到了諸多的弊端，因此結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)的運(yùn)用情況，提出以下幾點(diǎn)改革意見(jiàn)。

1、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)教學(xué)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)應(yīng)基于教學(xué)一線人員占主導(dǎo)及多方面的協(xié)作與配合的方式。目前現(xiàn)狀是大多數(shù)教學(xué)虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)是基于設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)公司為主體基礎(chǔ)上進(jìn)行開(kāi)發(fā)的，院校教育者只起到輔助作用。導(dǎo)致平臺(tái)功能很花哨，但是實(shí)際應(yīng)用到教育教學(xué)中的效果并不好，知識(shí)深度也不夠。因此應(yīng)基于學(xué)校一線教育者為主體進(jìn)行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。院校教師基于自己的經(jīng)驗(yàn)根據(jù)教學(xué)中的應(yīng)用要求及目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)。這就要求教師在進(jìn)行正常教學(xué)工的基礎(chǔ)上還需要設(shè)計(jì)研發(fā)虛擬現(xiàn)實(shí)教育教學(xué)平臺(tái)，屬于跨行業(yè)的實(shí)踐，對(duì)于一線教師是一種挑戰(zhàn)。此外要想開(kāi)發(fā)出一款實(shí)用效果高、精、尖的虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)還需要多方協(xié)調(diào)及配合，如專家，企業(yè)技術(shù)工程師等多方進(jìn)行研討，確定設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)路線，效果等等，最終走出一條產(chǎn)、學(xué)、研、用協(xié)同創(chuàng)新的道路。

2、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)背景下高校教學(xué)中教師角色的再融合。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)給高校教育行業(yè)帶來(lái)巨大變革的同時(shí)也促使教育者對(duì)教學(xué)方式發(fā)生創(chuàng)新性的改變。在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)情景下對(duì)于高校教育者提出更高的要求，尤其對(duì)于年長(zhǎng)教師和一些女教師而言，接受新鮮事物并靈活操作虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備還是有一定難度的，需要教師不斷的更新思維，不斷的調(diào)整教學(xué)方法學(xué)習(xí)新的建筑虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)，并熟練應(yīng)用于各自的教學(xué)中，對(duì)于教師來(lái)說(shuō)需要不斷的挑戰(zhàn)自我。

3、目前正處于科技信息飛速發(fā)展時(shí)期，平臺(tái)的信息建設(shè)與維護(hù)方面應(yīng)該給與更多的關(guān)注。高校教育教學(xué)的各類(lèi)虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)特別的多，隨著社會(huì)需求的變化，教育者根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)及培養(yǎng)模式、內(nèi)容也會(huì)發(fā)生變化，如建筑行業(yè)中裝修材料，裝修技法等的更新，建筑虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)的建設(shè)方面也要隨著教學(xué)內(nèi)容、學(xué)情等及時(shí)更新，尤其是案例教學(xué)場(chǎng)景資源庫(kù)，因此要求資源庫(kù)建設(shè)也要隨時(shí)做出調(diào)整，這就給虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)的管理及后期維護(hù)增加了更高的難度。

4、高校教育教學(xué)虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)特別繁多，應(yīng)集中主要資源開(kāi)發(fā)高質(zhì)量的教學(xué)虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)。目前高校教育教學(xué)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)平臺(tái)存在一種現(xiàn)象，忽視專業(yè)知識(shí)性，只注重功能、技術(shù)，體驗(yàn)性平臺(tái)大量泛濫，華而不實(shí)。主要原因是開(kāi)發(fā)企業(yè)雖然擁有資源開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)的基本技術(shù)，但是他們畢竟不是擁有專業(yè)知識(shí)的一線教師，不可能充分理解學(xué)科知識(shí)。高校教師的職責(zé)是以教書(shū)育人為主，一般不具備開(kāi)發(fā)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的技能。如此一來(lái)，就導(dǎo)致除了少數(shù)與高校密切合作的虛擬現(xiàn)實(shí)企業(yè)能夠斥巨資開(kāi)發(fā)教學(xué)課程外，優(yōu)質(zhì)的教學(xué)內(nèi)容十分匱乏。高校虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)平臺(tái)的發(fā)展遭遇瓶頸，因此，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)行業(yè)及教育界對(duì)此應(yīng)加強(qiáng)關(guān)注，從一定層面將各方優(yōu)勢(shì)資源集中整合，全力開(kāi)發(fā)優(yōu)質(zhì)應(yīng)用平臺(tái)。組織協(xié)調(diào)雖然會(huì)很費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，但也避免了毫無(wú)秩序的開(kāi)發(fā)浪費(fèi)，為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高校教學(xué)方面的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造空間。

5、高校教育教學(xué)虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)要強(qiáng)化對(duì)現(xiàn)實(shí)的認(rèn)知與互動(dòng)?！皟?nèi)容為王”是教育的重點(diǎn)。無(wú)論運(yùn)用那種教學(xué)工具或培養(yǎng)模式，最終目的都是讓學(xué)習(xí)者將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行充分的理解。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)給高校教學(xué)帶來(lái)全新的學(xué)習(xí)體驗(yàn)的同時(shí)，也將學(xué)習(xí)者帶入到一個(gè)多彩紛呈的虛擬立體世界。這種虛擬立體世界中強(qiáng)烈的聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)、視覺(jué)等的刺激，也弱化了學(xué)習(xí)者對(duì)于現(xiàn)實(shí)生活中知識(shí)的理解，忽視教育者對(duì)于知識(shí)的傳授，因此在開(kāi)發(fā)時(shí)應(yīng)根據(jù)課程內(nèi)容合理的控制虛擬世界中的虛擬體驗(yàn)情節(jié)。

6、積極的從教學(xué)評(píng)估方入手，順應(yīng)教學(xué)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展要求，構(gòu)建新的評(píng)估體系。以往的教學(xué)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)在新的技術(shù)發(fā)展的形勢(shì)下會(huì)影響評(píng)估結(jié)果不準(zhǔn)確。如，目前的評(píng)估結(jié)果大多數(shù)是通過(guò)大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等手段進(jìn)行的，這種評(píng)估結(jié)果雖然實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)信息的傳輸與分析，但也會(huì)導(dǎo)致缺少教學(xué)過(guò)程及理解方式，方法的偏差；教師無(wú)法全方位的了解學(xué)生的整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程，缺少一些主觀性的指標(biāo)等問(wèn)題。因此順應(yīng)時(shí)代發(fā)展需要完善已有的教學(xué)評(píng)估體系。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高校教育教學(xué)中的應(yīng)用是高校教學(xué)發(fā)展與信息化社會(huì)前進(jìn)的現(xiàn)實(shí)需求，具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義，但也需要注意的是，高校教育教學(xué)在迎來(lái)機(jī)遇的同時(shí)也面臨著一定的挑戰(zhàn)，這就對(duì)高校教學(xué)工作者提出更高的要求，在實(shí)際教學(xué)方面，需要掌握虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展特征的基礎(chǔ)上結(jié)合學(xué)生實(shí)際，不斷調(diào)整與創(chuàng)新教育教學(xué)計(jì)劃與方案，為學(xué)生營(yíng)造良好的虛擬學(xué)習(xí)平臺(tái)環(huán)境。除此之外在平臺(tái)開(kāi)發(fā)方面應(yīng)力求產(chǎn)、學(xué)、研、用協(xié)同創(chuàng)新，力求突破發(fā)展中的難點(diǎn)，不斷的推動(dòng)教育技術(shù)向前發(fā)展，給高等教育的未來(lái)帶來(lái)新的活力。