淺談VR技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用

王美華

摘要：VR，即虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，是當(dāng)代高科技信息化技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，應(yīng)用廣泛。虛擬現(xiàn)實(shí)是一門綜合計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、視覺現(xiàn)實(shí)技術(shù)、運(yùn)動感官等相關(guān)科學(xué)技術(shù)。VR具有高沉浸感、高實(shí)時性和直觀的特點(diǎn)，在教學(xué)中使用VR技術(shù)有重大意義。本文將VR特點(diǎn)與教育相結(jié)合的發(fā)展角度出發(fā)，闡述虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用和前景。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí) ??教學(xué)應(yīng)用 ?教育創(chuàng)新

國家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃通知中說，要全力推動信息化技術(shù)與教育教學(xué)深度融合。建設(shè)課程教學(xué)與應(yīng)用服務(wù)有機(jī)結(jié)合的優(yōu)質(zhì)在線開放課程和資源庫，全面推進(jìn)“優(yōu)質(zhì)資源班班通”鼓勵教師利用信息技術(shù)提升教學(xué)水平、創(chuàng)新教學(xué)模式，綜合利用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)探索未來教育教學(xué)模式。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一門綜合技術(shù)，它是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為主，對現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行全面仿真的技術(shù)，能夠解決學(xué)習(xí)中的情景化級自然交互性的要求，因而在教育領(lǐng)域內(nèi)有著巨大的應(yīng)用前景，是多媒體技術(shù)在教育技術(shù)中的一個發(fā)展趨勢。

斯圖爾特和托馬斯于在1991年列出的計(jì)算機(jī)控制的空間在教育中的作用實(shí)際上是指出了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育中的用途即：

（1）探索學(xué)生用其它方法不能接近的現(xiàn)有地方和事物。

（2）探索沒有空間和時間的改變就不能有效測量的真實(shí)事物。

（3）創(chuàng)造具有可變特性的地方和事物。

（4）通過一個有共同興趣的全球俱樂部與遠(yuǎn)隔重洋的人相互交流，或者與來自世界各地的學(xué)生在課外自修項(xiàng)目上進(jìn)行合作。

（5）在想象的空間與真實(shí)的人進(jìn)行交流以支持協(xié)同設(shè)計(jì)。

（6）以非現(xiàn)實(shí)的方式與真實(shí)的人相互交流。

（7）創(chuàng)造像數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這類抽象的表征。

（8）與參加模擬談判的代表或具有不同人生觀的虛擬歷史人物進(jìn)行交流。

由此我們在教育中利用VR技術(shù)就能夠創(chuàng)建與現(xiàn)實(shí)社會類似的環(huán)境。在實(shí)踐教學(xué)中，讓學(xué)生去親身經(jīng)歷和親身感受比接受空洞抽象的說教更具有說服力，VR技術(shù)將是未來教育領(lǐng)域內(nèi)最具有應(yīng)用前景的一項(xiàng)技術(shù)。VR結(jié)合教育，它可以讓枯燥無味的傳授、教授變得生動有趣，讓生澀難懂的知識變得易于理解。

一、提高學(xué)習(xí)效率

VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)更加高效，使用VR技術(shù)不挑剔時間，對空間要求也非常有限。學(xué)習(xí)者可以自主選擇學(xué)習(xí)時間、地點(diǎn)、學(xué)習(xí)形式等，學(xué)習(xí)過程變得加更自主。VR技術(shù)可以讓學(xué)生擺脫傳統(tǒng)的無味又枯燥的學(xué)習(xí)。學(xué)生在教室內(nèi)，只要戴上VR虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，加上相關(guān)的場景，這樣打破了傳統(tǒng)教學(xué)的呆板、單一，完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)的老師口述加粉筆板書的方式。學(xué)生的注意力也會高度集中，因此也大大的提高了學(xué)習(xí)的效率。

比如在教學(xué)數(shù)學(xué)當(dāng)中的一些關(guān)于空間，經(jīng)常要使用一些實(shí)物展示，在以往的教學(xué)環(huán)境中，為了更形象地使學(xué)生感受到三維物體的信息，教師通常采用的一些方法有：（1）利用圖片、通過投影儀向?qū)W生展示。這樣做的缺點(diǎn)是學(xué)生無法見到提供的圖片以外的視角（2）利用實(shí)物向?qū)W生展示。這樣做的缺點(diǎn)是會造成在不同位置的學(xué)生眼中，視角不盡相同。（3）通過計(jì)算機(jī)三維造型及動畫軟件向?qū)W生展示。這樣做的缺點(diǎn)是學(xué)生在使用時只能讓它停止或播放，而不能任意按照自己的意愿隨意選擇視角。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)提供的虛擬空間是最“真實(shí)的”，學(xué)生在虛擬世界中看到的存在物在視覺的角度和真實(shí)世界是一樣的。利用VR技術(shù)可以比較容易地制作出較精致的桌面虛擬現(xiàn)實(shí)來輔助數(shù)學(xué)教學(xué)。VR將不同的學(xué)習(xí)方法融合到一起，學(xué)生帶上頭顯和老師同學(xué)們一起在虛擬的學(xué)習(xí)環(huán)境中學(xué)習(xí)互動，極大地促進(jìn)了學(xué)生對學(xué)習(xí)的積極性，這樣可以有效的提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

二、避免實(shí)驗(yàn)操作的安全風(fēng)險(xiǎn)

傳統(tǒng)的安全宣傳教育只有表面的效果，沒有跟實(shí)際相結(jié)合。VR技術(shù)可以建立虛擬的立體可視化訓(xùn)練的場景，提供視覺、聽覺、觸覺的感官模擬，使學(xué)生身臨其境的感受真實(shí)逼真的場景，從而增強(qiáng)自我保護(hù)意識。比如：一般學(xué)校在現(xiàn)有的條件下，有許多實(shí)驗(yàn)是根本不可能做的，如涉及到的放射性物質(zhì)或有毒物質(zhì)的部分，但是在虛擬的場景中，學(xué)生不必?fù)?dān)心有毒的物質(zhì)，也不必?fù)?dān)心因?yàn)槭д`操作帶來的危險(xiǎn)，不會因?yàn)椴僮魇д`而造成人身事故。有效的防止了實(shí)驗(yàn)室意外事故的發(fā)生。

再比如，傳統(tǒng)學(xué)校教育對于視覺有障礙的學(xué)生，通過VR技術(shù)，使觸覺、聽覺、味覺等其他感覺器官共同協(xié)調(diào)可以幫助學(xué)生完成理解課堂知識。

三、提高學(xué)習(xí)興趣與動力

在傳統(tǒng)的教學(xué)中，部分場景有可能是教師無法用語言描述的，如若這些場景能夠展示出來，效果要比教師的語言描述更加直觀生動。

VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最大的一個特點(diǎn)就是多感知性虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能模仿人在客觀世界的大多數(shù)感官體驗(yàn)，讓人體驗(yàn)到視覺、嗅覺、聽覺、觸覺、味覺、溫度甚至運(yùn)動感知等多種感覺;并且這些感官體驗(yàn)是不分時間和場所的，完全是根據(jù)實(shí)際需要體驗(yàn)者自行安排。VR可以提供不可企及的學(xué)習(xí)材料，創(chuàng)設(shè)“真實(shí)的”學(xué)習(xí)情境，可以使學(xué)生完全沉浸到教學(xué)所需要的環(huán)境中去。

而VR教育結(jié)合游戲化，情景轉(zhuǎn)換等多種手段，能夠做到有效地解決教育難題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。VR技術(shù)的沉浸感在虛擬場景下為學(xué)生提供實(shí)際操作機(jī)會，學(xué)生在一個自然逼真的環(huán)境下直接參與互動，更能使學(xué)習(xí)的興趣高漲，從而對知識點(diǎn)的記憶掌握得更加牢固。

四、降低教育成本

VR技術(shù)可以將實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行模擬還原，讓原本昂貴的器材實(shí)現(xiàn)隨手可取，有效的降低了成本。許多昂貴的實(shí)驗(yàn)、培訓(xùn)器材，由于價(jià)格的限制而無法普及，但是如果利用VR技術(shù)，就可以在多媒體計(jì)算機(jī)上建立虛擬的實(shí)驗(yàn)室，這種實(shí)驗(yàn)既不消耗器材，也不受場地等外界條件限制，可以充分操作，直至得出滿意結(jié)果。

教育界的專家曾指出：嶄新的技術(shù)，會帶給我們嶄新的教育思維，解決我們以前無法解決的問題，將給我們的教育帶來一系列的重大變革。VR的應(yīng)用為教育數(shù)字化提供了一種新鮮有效的模式。VR技術(shù)已容入我們的生活當(dāng)中，VR式教育也使得人們更加喜愛學(xué)習(xí)，促進(jìn)高參與和協(xié)作性。相信VR+教育的模式能夠大放光彩，并且隨著5G的來臨，VR教育勢必會迎來新的發(fā)展機(jī)遇。

1、淺談虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用

諸葛翀——《教育觀察》

2、淺談VR技術(shù)在美術(shù)教育中的應(yīng)用

陳珊——《藝術(shù)科技》

江西省南昌市新才學(xué)校 330009