我國虛擬現(xiàn)實教育現(xiàn)狀的可視化研究

張鈺川 等

李兆峰? 馮小燕? 索笑塵? 胡萍

摘? 要：隨著虛擬現(xiàn)實技術的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實教育受到了研究者的廣泛關注。文章借助CiteSpace可視化分析軟件，從整體上考察近十年我國虛擬現(xiàn)實教育領域的發(fā)展脈絡、研究熱點和發(fā)展趨勢。通過關鍵詞共現(xiàn)分析發(fā)現(xiàn)：近十年在不同教育階段，我國虛擬現(xiàn)實教育研究主題十分豐富，特別是對虛擬現(xiàn)實技術，虛擬仿真實驗，增強現(xiàn)實結(jié)合虛擬現(xiàn)實改進教學等研究非常深入。通過分析突現(xiàn)詞的變化發(fā)現(xiàn)：近十年，我國虛擬現(xiàn)實教育研究的前沿內(nèi)容主要包含翻轉(zhuǎn)課堂、人工智能、元分析、深度學習等。

關鍵詞：虛擬現(xiàn)實；CiteSpace；文獻計量；可視化分析

中圖分類號：TP391.4? 文獻標識碼：A? 文章編號：2096-4706（2023）24-0135-08

Visual Research on the Current Situation of Virtual Reality Education in China

——Knowledge Graph Analysis Based on CiteSpace

ZHANG Yuchuan1， LI Zhaofeng1， FENG Xiaoyan1， 2， SUO Xiaochen1， HU Ping1

（1.School of Information Engineering， Henan Institute of Science and Technology， Xinxiang? 453003， China;

2.Postdoctoral Innovation Practice Base， Henan Institute of Science and Technology， Xinxiang? 453003， China）

Abstract： With the development of Virtual Reality technology， Virtual Reality education has received widespread attention from researchers. This paper uses CiteSpace visual analysis software to comprehensively examine the development context， research hotspots and trends of Virtual Reality education field in China in the past decade. Through keyword co-occurrence analysis， it is found that in the past decade， the research topics of Virtual Reality education in China have been very rich at different stages of education， especially the research on the field of Virtual Reality technology， virtual simulation experiments， and the combination of Augmented Reality and Virtual Reality to improve teaching is very deep. Through analyzing the changes in emerging words， it is found that in the past decade， the cutting-edge research on Virtual Reality education in China mainly includes flipped classrooms， Artificial Intelligence， meta-analysis， Deep Learning， and so on.

Keywords： Virtual Reality; CiteSpace; bibliometrics; visual analysis

0? 引? 言

虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality， VR）技術興起于20世紀60年代，是集立體顯示技術和自然交互技術等多種技術于一體的綜合性技術，借由虛擬顯示環(huán)境可以模擬出在真實自然空間中的視覺和聽覺等效果，并同時借助數(shù)字計算機、傳感器系統(tǒng)等實現(xiàn)多種自然時空交互體驗[1]。20世紀80年代，虛擬現(xiàn)實開始應用于教育領域，尤其是培訓行業(yè)和職業(yè)教育領域[2]。20世紀90年代，美國率先將虛擬現(xiàn)實引入高等教育和基礎教育中[3]。近年來，虛擬現(xiàn)實技術在我國教育領域中的應用也展示了促進教學變革的巨大潛力。國家各級政府部門、教育行業(yè)、工業(yè)信息化領域密切關注虛擬現(xiàn)實教育的未來發(fā)展并開展了各項研究。本研究以高質(zhì)量的學術成果為基礎，借助CiteSpace可視化分析軟件，通過研究關鍵詞共現(xiàn)、聚類分析、突現(xiàn)詞變化分析等方面考察了近十年我國虛擬現(xiàn)實教育的研究現(xiàn)狀，以期為后繼研究者提供借鑒和參考，拓寬研究思路。

1? 數(shù)據(jù)來源與研究方法

為了探明我國關于虛擬現(xiàn)實教育的研究狀況，以中國知網(wǎng)為文獻檢索庫，將搜索方式設置為高級檢索，將主題詞“VR”“虛擬現(xiàn)實”與“教學”“教育”“學習”組成聯(lián)合詞，以“VR”and“教學”或者“VR”and“教育”或者“VR”and“學習”或者“虛擬現(xiàn)實”and“教學”或者“虛擬現(xiàn)實”and“教育”或者“虛擬現(xiàn)實”and“學習”方式進行聯(lián)合搜索，來源類別為核心期刊與CSSCI收錄期刊，時間段設定為2011—2021年，共檢索到911篇期刊論文。對初次檢索到的文獻逐一進行人工篩選，剔除與本主題相關性較弱的文章114篇，最終得到研究樣本797篇。

本研究選用的分析工具是CiteSpace V（5.8.R3）軟件。CiteSpace軟件是陳超美教授基于Java開發(fā)的一款信息可視化軟件，被廣泛應用于識別并顯示文獻中的發(fā)展新趨勢和新動態(tài)[4]。

2? 研究產(chǎn)出分析

2.1? 論文數(shù)量分布

如圖1所示在本文檢索條件下，國內(nèi)關于虛擬現(xiàn)實教育領域研究的文獻發(fā)布數(shù)量由2011年的46篇增長到2021年的156篇，表明近十年虛擬現(xiàn)實教育研究在國內(nèi)發(fā)展迅速。具體來看，2011年到2013年屬于虛擬現(xiàn)實教育的起步發(fā)展時期，相關文獻研究數(shù)量趨于平穩(wěn)，都在46篇左右。2014年到2017年屬于虛擬現(xiàn)實教育的快速發(fā)展時期，在2014年3月，F(xiàn)acebook宣布收購Oculus，虛擬現(xiàn)實行業(yè)開始漸漸步入春天，虛擬現(xiàn)實技術在教育領域中的應用也逐漸廣泛開展；2015年12月，樂視教育宣布切入虛擬現(xiàn)實領域；2016年3月，百度教育宣布將在貧困山區(qū)構建虛擬現(xiàn)實教室。同時從2014年直到2017年，相關文獻數(shù)量一直呈增加趨勢，文獻增長勢頭于2017年達到一個峰值（113篇）。2017年以后屬于虛擬現(xiàn)實教育的創(chuàng)新發(fā)展時期，發(fā)文數(shù)量呈現(xiàn)波浪上升的趨勢。2018年發(fā)文量略微下降，可能是經(jīng)過前幾年高速增長，論文數(shù)量增長略顯疲態(tài)。近年來，隨著虛擬現(xiàn)實技術的迅猛發(fā)展和虛擬現(xiàn)實設備成本的不斷降低，虛擬現(xiàn)實技術的應用重新吸引了廣大教育研究者的目光，虛擬現(xiàn)實教育研究熱度在2021年迎來了第二個高峰。

2.2? 主要研究機構和合作網(wǎng)絡分析

為了解該領域主要研究機構的發(fā)文數(shù)量與合作研究情況，將軟件界面中網(wǎng)絡配置區(qū)的節(jié)點類型設置為機構（Institution），對研究樣本進行可視化處理。通過可視化處理結(jié)果發(fā)現(xiàn)：就研究機構的類別而言，絕大多數(shù)研究機構是國內(nèi)重點高校的教育類院系，除了教育類院系，對虛擬實驗需求很大的理工類研究型高校和行業(yè)特色類高校也是虛擬現(xiàn)實教育研究的主體，尤其是北京理工大學教育技術研究所，發(fā)文量最高，說明該研究所在虛擬現(xiàn)實教育研究領域具有很強的實力。就研究機構的地域分布而言，發(fā)文量前10名的機構大部分來自經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，分析其原因可能是進行虛擬現(xiàn)實教育研究，需要一定的資金支持。就研究機構合作網(wǎng)絡來看，通過機構共現(xiàn)圖譜發(fā)現(xiàn)，關于虛擬現(xiàn)實教育應用研究，研究機構組織間仍缺乏有效的信息交流，未建立起全面的合作體系。另外就主要研究機構的發(fā)文總量來看，研究樣本為797篇，但表1中僅有35篇，表明虛擬現(xiàn)實教育研究主題散發(fā)、多點，對虛擬現(xiàn)實教育的研究整體上還處于萌芽爆發(fā)前期。

2.3? 主要發(fā)文作者及合作網(wǎng)絡分析

將軟件界面中網(wǎng)絡配置區(qū)的節(jié)點類型設置為作者（Author），得出的作者合作網(wǎng)絡圖譜如圖2所示。通過學者間連線數(shù)量可以發(fā)現(xiàn)，可以看出高產(chǎn)作者之間連線較多，部分學者間形成了較小規(guī)模的合作網(wǎng)絡，但總體上未形成較大規(guī)模的合作團隊。在高校研究虛擬現(xiàn)實教育應用的學者們之間合作還不是很頻繁，且往往聯(lián)系比較緊密的學者都來自同一所高校。如果學者們能夠跨學校，跨機構進行更多的合作，將更有有利于推進學術繁榮與創(chuàng)新。

通過統(tǒng)計分析作者發(fā)文數(shù)量，發(fā)現(xiàn)主要代表學者有張琳、李小平、陳建珍等，發(fā)文數(shù)量均在四篇及以上，此外通過表2可以更直觀地觀測到發(fā)文數(shù)量在前10名的作者。這些作者大部分來自國內(nèi)重點的師范類或理工類高校，研究專業(yè)大多為教育學或計算機專業(yè)，可見對虛擬現(xiàn)實教育應用的研究離不開技術的支持和教育理論的指導。虛擬現(xiàn)實教育研究者的關注點不同，創(chuàng)新點上也頗不相同，但為推動虛擬現(xiàn)實教育的深入發(fā)展和教學創(chuàng)新都做出了積極的學術貢獻，例如張琳的研究主要涉及“虛擬現(xiàn)實教學系統(tǒng)設計”“虛擬現(xiàn)實教學情境設計”等主題，同時還探索了虛擬現(xiàn)實與增強現(xiàn)實相結(jié)合的教學系統(tǒng)如何設計等問題。李小平與張琳的合作較為緊密，研究方向也基本一致，他們共同研究首次提出了建立一套基于虛擬現(xiàn)實體驗式學習模式“VR/AR智能環(huán)境教學”的控制理論，有利于提高在虛擬現(xiàn)實智能環(huán)境下的實際教學質(zhì)量[5]。高璐等人的研究方向集中于虛擬現(xiàn)實技術在口腔頜面解剖中的應用，以期為口腔醫(yī)學臨床教學提供更好的方法[6，7]。夏曉燕等人提出VR課程化外語具身教學設計的基本框架，并梳理了相關基本步驟，為VR在外語教學中的應用提供了創(chuàng)新思路[8]。虛擬現(xiàn)實教育應用的研究者雖然主要是計算機領域和教育學領域的專家，但也有來自其他各個學科領域的專家，例如醫(yī)學、建筑學等，虛擬現(xiàn)實教育應用研究的主題十分豐富。

3? 基于時間線圖譜的發(fā)展脈絡分析

將軟件界面中網(wǎng)絡配置區(qū)的節(jié)點類型設置為關鍵詞（Keyword），對搜集到的文獻進行裁剪，呈現(xiàn)出的時間線圖譜如圖3所示。按照關鍵詞的出現(xiàn)順序，近十年虛擬現(xiàn)實教育研究熱點的演進大致可以分為三個階段：

虛擬現(xiàn)實與教育結(jié)合的探索與嘗試階段（2011—2015年）。2011年，隨著教育信息化的迅速發(fā)展，研究者逐步將虛擬實驗與課程結(jié)合起來，進一步深化了虛擬現(xiàn)實技術在教育中的應用，同時一些高校也開始建設虛擬現(xiàn)實實驗室。2014年智慧實驗室、智慧教室的興起也推動了虛擬現(xiàn)實教育的發(fā)展。該時期不僅涌現(xiàn)了大量關于虛擬實驗教育的理論研究，還有不少學者對虛擬現(xiàn)實教育進行了實證研究，研究主題包括虛擬實驗資源共享策略、虛擬實驗教學方法等。該時期是虛擬現(xiàn)實教育的初步探索階段，主要集中在對實驗教學，實踐教學，實訓教學的研究和對vrml、三維動畫、三維建模、虛擬仿真等技術的研究。

虛擬現(xiàn)實與教育結(jié)合的快速發(fā)展階段（2016—2018年）。2016年，隨著虛擬現(xiàn)實技術日益走向成熟，“VR +教育”逐步吸引國內(nèi)眾多學者的視線，虛擬現(xiàn)實教育關注對象從虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的理論研究與應用開發(fā)轉(zhuǎn)向到虛擬現(xiàn)實與多學科融合。教育部辦公廳于2017年發(fā)布了關于組織開展高校示范性虛擬仿真實驗教學項目建設的通知，進一步激發(fā)了各高校科研院所和實驗室對開展虛擬仿真實驗教學活動的積極性[9]。這期間也是從教育信息化的1.0階段向整個教育信息化階段2.0階段轉(zhuǎn)變之后的特殊時期，虛擬現(xiàn)實教學建設開始成為我國2018年教育信息化發(fā)展的重點工作任務之一[10]，對照這一發(fā)展時期相關的研究文獻，可以大致看到以虛擬現(xiàn)實平臺為基礎開展的“翻轉(zhuǎn)課堂”以及“虛實結(jié)合課堂”等多種新型教學實踐形式不斷涌現(xiàn)，同時在教育實踐領域增強現(xiàn)實技術與虛擬現(xiàn)實技術的有效融合的應用也逐步興起。

虛擬現(xiàn)實與教育結(jié)合的應用創(chuàng)新發(fā)展階段（2019年至2021年）。這個階段的關鍵詞主要集中在“在線教育”“混合現(xiàn)實”“云平臺”“勞動教育”等，同時“具身體驗”“情感計算”等關鍵詞的出現(xiàn)說明將虛擬現(xiàn)實應用于教育教學領域時也開始逐漸關注學生的情感體驗。2020年3月，中共中央、國務院發(fā)布了《關于全面加強新時代大中小學勞動教育的意見》[11]，再次強調(diào)了勞動教育的重要性。將虛擬現(xiàn)實、智能導師等新興計算機技術引入學校課堂成為必然趨勢，加強學生與機器的協(xié)作勞動，對于提升勞動教育的效率具有關鍵性意義[12]。2021年5G時代的來臨也將給虛擬現(xiàn)實應用于教育教學領域的研究帶來深遠的影響。虛擬現(xiàn)實教育研究經(jīng)歷了前期技術開發(fā)研究和基礎教學理論研究的快速起步發(fā)展的階段后，開始漸漸走向以關注學生情感體驗與教學模式創(chuàng)新研究為主的融合發(fā)展階段。

4? 基于關鍵詞共現(xiàn)、聚類的熱點研究領域分析

4.1? 基于關鍵詞共現(xiàn)的熱點研究領域分析

研究熱點是在某一時期能夠吸引大多數(shù)學者進行的研究主題，也是有緊密聯(lián)系文獻所共同研究的問題[13]。將軟件界面中網(wǎng)絡配置區(qū)的節(jié)點類型設置為關鍵詞（Keyword），篩選出詞頻數(shù)大于等于4的關鍵詞并合并意思相近的關鍵詞，繪制出虛擬現(xiàn)實教育研究的關鍵詞共現(xiàn)圖譜，可以直觀看出節(jié)點較大的關鍵詞，例如“虛擬現(xiàn)實”“增強現(xiàn)實”“虛擬仿真”“人工智能”等都是國內(nèi)虛擬現(xiàn)實教育研究的高頻關鍵詞。

關鍵詞中心度表示了該關鍵詞作為中介的“橋梁溝通”能力，關鍵詞的中心度取值越高，代表其對信息流動產(chǎn)生的媒介和傳遞作用越突出[14]。本研究篩選出的中介中心度排名前10的關鍵詞如表3所示，“虛擬現(xiàn)實”“增強現(xiàn)實”“實驗教學”“虛擬仿真”四個關鍵詞不僅出現(xiàn)頻次高，中心度也很高，說明這四個關鍵詞既是該研究領域的關鍵節(jié)點也是研究熱點。除了“虛擬現(xiàn)實”之外，“增強現(xiàn)實”出現(xiàn)頻次最多，中心度最高，說明其是最為重要的一個節(jié)點。回溯相關領域的研究文獻，增強現(xiàn)實之所以起到了重要的媒介和傳遞作用，是由于對虛擬現(xiàn)實教育應用研究往往還結(jié)合了增強現(xiàn)實技術。例如李亮等人就提出了以虛擬現(xiàn)實結(jié)合增強移動現(xiàn)實技術的復合型教學資源的設計方法[15]。孔璽等人研究過關于混合現(xiàn)實技術教育應用的現(xiàn)狀[16]。其余關鍵詞雖然出現(xiàn)頻次不高，但它們同樣在該研究領域中起到了重要的媒介和傳遞作用。結(jié)合“實驗教學”和“虛擬仿真”等詞出現(xiàn)的頻次與中心度，可以看出虛擬現(xiàn)實教育領域的研究熱點主要在實驗研究（包含實驗教學、實踐教學、虛擬實驗等）和技術理論研究（包含虛擬仿真、VR技術、人機交互等）兩大領域。虛擬現(xiàn)實教育應用主要體現(xiàn)在利用虛擬仿真技術開展虛擬仿真實驗教學。虛擬仿真實驗教學與普通教學方法的不同之處就在于利用虛擬仿真技術開展實驗實踐教學可以讓學生進行人機交互。另外“游戲化”“具身認知”“學習環(huán)境”等關鍵詞體現(xiàn)出研究者較為關注虛擬現(xiàn)實教育中學生的學習體驗，虛擬現(xiàn)實沉浸式的體驗環(huán)境與學習者之間的交互更能激發(fā)學習者潛在的學習動機和探究興趣，如圖3所示。

4.2? 基于關鍵詞聚類的熱點研究領域分析

為提高可視化程度，本文篩選出了如圖5所示對關鍵詞共現(xiàn)圖譜進行提取處理的前8個聚類標簽集團。通過分析每個類團研究的具體內(nèi)容發(fā)現(xiàn)近十年我國虛擬現(xiàn)實教育的研究熱點大致可以分為以下四個領域。

4.2.1? 虛擬現(xiàn)實技術

虛擬現(xiàn)實技術是一種能夠促進教育教學發(fā)展的新型手段。分析聚類結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)“虛擬現(xiàn)實”與“VR技術”這兩個聚類里包含的高頻關鍵詞除去它們本身外還包括“AR技術”“混合現(xiàn)實”“在線教育”“5G時代”等。說明對虛擬現(xiàn)實技術的研究往往離不開對增強現(xiàn)實和混合現(xiàn)實的研究，許多學者都曾研究過虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實技術以及混合現(xiàn)實技術在教育領域中的綜合應用。同時說明虛擬現(xiàn)實技術在在線教育中的應用也十分廣泛，微課，慕課等新型教學模式的興起在一定程度上也推動了虛擬現(xiàn)實技術在教育領域的發(fā)展。當前在線教育平面網(wǎng)頁枯燥且過于單調(diào)，難以做到全面調(diào)動學生的學習積極性，導致學生參與感不強，而虛擬現(xiàn)實技術可以幫助教育工作者很好地解決這些問題。隨著5G技術逐漸走入國民的生活，“VR+5G"技術也進入課堂，通過改變傳統(tǒng)的教學模式，助力教育邁向現(xiàn)代化。

4.2.2? 虛擬仿真實驗教學

虛擬現(xiàn)實技術近年來在教育領域中取得的實際應用成效集中體現(xiàn)在開展虛擬仿真實驗教學，虛擬仿真實驗主要指利用虛擬仿真技術讓學生在缺少真實的實驗儀器和設備的條件下進行虛擬實驗操作，達到實驗教學的目的[10]。2013年，教育部決定開展國家級虛擬仿真實驗教學中心建設工作，隨后，全國高校相繼響應國家號召，結(jié)合本校課程實際情況和專業(yè)特點，進行了一系列富有創(chuàng)新性的虛擬課程和虛擬仿真實驗教學中心建設。虛擬仿真技術的研究就是對三維建模，三維仿真等技術的研究。從聚類結(jié)果來看，虛擬仿真實驗被廣泛應用于各個專業(yè)，例如安全教育，體育教學等。虛擬仿真既解決了實驗、實踐、實訓教學存在的各種困難，同時也解決了學生動手能力弱、實操訓練不足的短板問題。

4.2.3? 增強現(xiàn)實

這個領域里包含的高頻關鍵詞除去“增強現(xiàn)實”外還包括職業(yè)教育，智慧實驗，智慧教育等。增強現(xiàn)實技術允許用戶看到真實世界以及融合于真實世界之中的虛擬對象，增強了用戶與現(xiàn)實互動的體驗[17]。增強現(xiàn)實技術和虛擬現(xiàn)實技術一樣都是新興教育技術手段，在教育教學中的應用也越來越廣泛[18]。從聚類結(jié)果可以看出，增強現(xiàn)實技術往往應用于職業(yè)教育，智慧實驗和智慧教育。增強現(xiàn)實技術在理工科學科的應用較多且對理工科學生的學習效果影響顯著，而對文科學生學習相關課程的效果影響較弱。主要原因在于理工科領域的基礎知識需要依靠大量實驗獲得，而增強現(xiàn)實技術恰好為此類課程打破了空間的界限，學生可以在增強現(xiàn)實環(huán)境中反復進行多次實驗，解決了傳統(tǒng)學習環(huán)境下實驗設備、空間不足等問題。增強現(xiàn)實與虛擬現(xiàn)實技術的融合使用也是虛擬現(xiàn)實教育領域研究的一大熱點問題。

4.2.4? 人工智能

這個領域里包含的高頻關鍵詞除去它們本身外還包括教學模式，翻轉(zhuǎn)課堂，未來課堂，虛擬課堂等。人工智能（Artificial Intelligence， AI），是一門綜合了計算機科學、信息論、生理學等的交叉學科[19]。近幾年隨著人工智能相關理論的蓬勃發(fā)展，智能化（Intelligent）也成為虛擬現(xiàn)實技術除3I特性外又一大顯著特征。人工智能的理論創(chuàng)新、技術變革為虛擬現(xiàn)實技術在教育領域進入一個新的發(fā)展階段創(chuàng)造了良好的契機。人工智能的發(fā)展引起了傳統(tǒng)教學模式的改變，翻轉(zhuǎn)課堂，虛擬課堂等新興教學模式逐漸受到廣大教育工作者的青睞，將虛擬現(xiàn)實技術融合到翻轉(zhuǎn)課堂中也是當前一大教育研究熱點。將教育與人工智能結(jié)合成為教育發(fā)展的新取向，智能教育對教師教學和學生學習等產(chǎn)生了深刻的影響，加快了教育變革的步伐。同時5G技術以迅猛之勢出現(xiàn)于社會大眾視野中，5G為以網(wǎng)絡技術為支撐的物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實、人工智能等技術帶來了新的突破和創(chuàng)新[20]。

5? 基于突現(xiàn)詞變化的前沿研究主題分析

通過分析如圖6所示的突現(xiàn)詞突顯強度、出現(xiàn)時間及持續(xù)時間，本研究把近十年我國虛擬現(xiàn)實教育研究的前沿主題概括為以下三個。

5.1? 虛擬現(xiàn)實技術重構翻轉(zhuǎn)課堂教學模式

翻轉(zhuǎn)課堂教學模式發(fā)揮了現(xiàn)代信息技術教育的特有優(yōu)勢，讓學科教學理念從傳統(tǒng)的“教為中心”逐漸轉(zhuǎn)變向“學為中心”，受到廣大教育工作者的青睞。隨著虛擬現(xiàn)實等新興技術的日益成熟和迅速發(fā)展，加快了傳統(tǒng)教學模式變革的步伐。近年來，不少學者在虛擬現(xiàn)實技術的支持下對翻轉(zhuǎn)課堂進行拓展創(chuàng)新，重構翻轉(zhuǎn)課堂教學模式，促進了學生的個性化發(fā)展。虛實結(jié)合的翻轉(zhuǎn)課堂模式，改變了教師主導教學的傳統(tǒng)教學理念，讓學生自主學習，充分發(fā)揮兩者的主觀能動性，沉浸式的課堂環(huán)境能有效激發(fā)學生的學習興趣，有助于學生實現(xiàn)深度學習。未來虛擬現(xiàn)實技術將持續(xù)應用于教學模式的改革中，在新興教學模式中發(fā)揮中堅作用。

5.2? 采用元分析法對虛擬現(xiàn)實技術能否促進學習進行研究

元分析是指關于同一問題的多項獨立研究結(jié)論不一致的情況下，按照一定操作程序抽取所需研究信息，并通過加權處理計算出整合后的合并效應值，從而獲得更加客觀、科學和廣泛的研究結(jié)果[21]。隨著教育領域?qū)嵶C研究越來越多，該方法在評價研究結(jié)論不一致的教育問題上得到了廣泛應用。近年來在虛擬現(xiàn)實教育研究領域，就有不少學者針對虛擬現(xiàn)實技術能否促進學習這一問題采用元分析的方法進行研究，例如劉清堂等采用元分析方法，對國際上30項有關虛擬實驗對學習效果影響的實驗研究進行分析[22]，崔鈺婷等利用元分析方法探索虛擬現(xiàn)實技術對學生學習績效的影響，可見元分析在研究虛擬現(xiàn)實教育方面取得的成效方面具有卓越的應用價值[23，24]。

5.3? 將虛擬現(xiàn)實技術融入課堂教學有效促進學習者進行深度學習

有研究認為深度學習是一種預期達到的目標，最終目的是讓學生掌握未來學習與生活必備的知識與技能，包括核心學科知識的掌握、解決問題的意識和辯證性思維等基本能力，這些能力可以支持學生將知識聯(lián)會貫通并進行實際應用，更加有效地解決實際問題，可以促進學生對經(jīng)驗和知識的深度理解以及有效遷移。虛擬現(xiàn)實的沉浸式體驗恰好激發(fā)了學生的興趣，使學生產(chǎn)生了在真實學習環(huán)境中無法充分提供的心流狀態(tài)和交互感，能讓學生更專注地投入到學習中。劉妍等人對虛擬現(xiàn)實（VR）沉浸式環(huán)境如何實現(xiàn)深度取向的學習投入這一問題展開了相關研究[25]，陳雨婷進行了深度學習視域下SVVR支持小學生寫作學習的實證研究[26]。這些研究均證明合理地將虛擬現(xiàn)實技術融入課堂教學中可以有效促進學習者進行深度學習，學生在虛擬課堂中的全身心投入式體驗學習可以促進其發(fā)生經(jīng)驗、知識遷移。信息化時代的教育對學生核心素養(yǎng)發(fā)展的十分重視，因此為探究信息化時代下如何促進學習者進行深度學習將會是研究者們持續(xù)關注的熱點問題。

6? 國內(nèi)虛擬現(xiàn)實技術在教育領域應用研究的趨勢展望

本研究借助 CiteSpace可視化分析軟件發(fā)現(xiàn)：近十年，我國虛擬現(xiàn)實教育的研究熱點主要集中在虛擬現(xiàn)實技術、虛擬仿真實驗教學、增強現(xiàn)實和人工智能幾大領域，而研究前沿主要包含翻轉(zhuǎn)課堂、元分析、深度學習等主題。通過閱讀研究樣本文獻分析，筆者認為我國虛擬現(xiàn)實教育研究具有以下發(fā)展趨勢：

6.1? 增強學習者與虛擬現(xiàn)實環(huán)境的互動

目前市面上開發(fā)的虛擬現(xiàn)實產(chǎn)品幾乎都存在頭戴設備的重量與體積過大、視域相對狹窄、使用體驗不佳等問題。另外，在視覺、聽覺等方面的體驗感受，虛擬現(xiàn)實技術已經(jīng)超越了傳統(tǒng)的多媒體技術，但當虛擬現(xiàn)實技術應用于教育教學領域時，其沉浸性和交互性仍處于較低水平，大多只停留于桌面虛擬現(xiàn)實交互。虛擬現(xiàn)實在技術開發(fā)上的不足限制了虛擬現(xiàn)實在教育領域的應用。在未來，進一步增強學習者與虛擬現(xiàn)實環(huán)境的互動，提高學習者其他的感官體驗將會是研究者們著重考慮的問題。

6.2? 將技術理論與學習理論有機結(jié)合

虛擬現(xiàn)實技術雖然被廣泛應用各個學科教學領域，但相關研究更多的是關注虛擬現(xiàn)實技術的應用效果，虛擬現(xiàn)實技術未能與教育有效的融合，有時甚至會增加學生的認知負荷，對學習效果產(chǎn)生負面的影響，造成這一現(xiàn)象的主要原因是缺乏通過結(jié)合虛擬現(xiàn)實技術發(fā)展原創(chuàng)理論和現(xiàn)有學習理論對學習效果影響機制的深入研究。在今后的虛擬現(xiàn)實教育研究中，學者們將不再只停留于對技術的追求，而是讓技術理論與學習理論有機結(jié)合，更好地促進虛擬現(xiàn)實教育的發(fā)展。

6.3? 加強教育實證研究

當前我國虛擬現(xiàn)實教育領域的文章多以理論構想為主，今后，我國虛擬現(xiàn)實教育研究者應提高方法論素養(yǎng)，更多地通過基于實證的方式使研究更具有說服力。當下的虛擬現(xiàn)實教育研究主要以量化研究方法為主，主題涵蓋了以理工類為主的各門學科。大數(shù)據(jù)時代，許多研究者更青睞使用量化研究方法，但是由于教學的復雜性，僅利用量化研究難以探尋教學的本質(zhì)。今后在虛擬現(xiàn)實教育領域的研究中學者們將更傾向于通過收集分析多模態(tài)的數(shù)據(jù)、規(guī)范量化數(shù)據(jù)匯報等方法來提高研究結(jié)果的信效度，有效指導虛擬現(xiàn)實技術在真實教育情境中的實踐和應用。

7? 結(jié)? 論

目前虛擬現(xiàn)實教育的發(fā)展是技術在迎合教育信息化發(fā)展的需要，而正確的導向應該是以技術來引導教育的變革。就目前研究數(shù)據(jù)表明，虛擬現(xiàn)實教育具有良好的發(fā)展前景，將虛擬現(xiàn)實技術廣泛地應用到教育教學領域是促進教育信息化快速發(fā)展的必要手段之一。在未來，虛擬現(xiàn)實技術不僅是一種教學工具，更應該與教育融合形成更多的新型教學模式和方法。雖然虛擬現(xiàn)實教育有著光明的發(fā)展前景，研究者們?nèi)孕栌美硇缘哪抗饪创摂M現(xiàn)實技術的迅猛發(fā)展，虛擬現(xiàn)實教育研究中依舊存在許多問題有待解決，如技術、資金、教師能力水平等的限制；如何將虛擬現(xiàn)實技術與其他教育技術進行兼容形成教育產(chǎn)業(yè)鏈；如何結(jié)合虛擬現(xiàn)實技術和教學大綱等。今后還需要教育工作者的不斷探索和實踐，讓其在教育領域中發(fā)揮最大的潛力，起到更為積極的作用。

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作者簡介：張鈺川（1999—），女，漢族，湖北咸寧人，碩士研究生，研究方向：VR/AR教育應用研究；李兆峰（1978—），男，漢族，河南新鄉(xiāng)人，碩士生導師，副教授，碩士研究生，研究方向：VR/AR教育應用。

收稿日期：2023-04-20

基金項目：國家自然科學基金項目（62207009）；河南省科技攻關計劃項目（222102320111）；河南省哲學社會科學規(guī)劃課題（2020CJY041）；河南省高等教育教學改革研究與實踐項目（2021SJGLX475）