虛擬現實技術在教育領域中的應用

榮梓任

摘 要：虛擬現實技術是一種綜合性較強的新興科技。為滿足人們的需求，該技術在諸多生活領域中得到廣泛使用，文章將著重討論該技術在教育領域中的應用情況。

關鍵詞：虛擬現實；技術；教育

中圖分類號：TP391.9 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）29-0058-02

1 虛擬現實技術簡介

虛擬現實技術，簡稱VR技術，又可稱為靈境技術。作為一項新興技術，虛擬現實技術涵蓋了仿真技術、計算機技術、傳感技術、人工智能等多項技術，從而成為了一種以綜合信息為基礎的系統性環境。其以計算機技術為核心，生成逼真的視、聽、觸覺一體化的特定范圍的虛擬環境，被應用到軍事、醫學、教育等多個領域，是新世紀最富有創造性的重要學科之一。

虛擬現實技術具有四個主要特征：真實感、適應性、啟發性、感受性。真實感是指當人身處在虛擬現實創造的環境中時，與在真實世界的感覺大同小異。適應性是指人對虛擬環境的適應程度。啟發性是指在虛擬現實創造的環境中，體驗者可以根據自身的感受獲取知識并受到啟發。感受性是指人在身處虛擬現實創造的環境之中時，各種體感依然可以給予大腦反饋。

2 傳統教育的弊端

①限制學生的創造性思維。傳統教育中教師依照固定的大綱照本宣科，對學生的要求只是上課能聽懂，課后能消化，考試出成績，使學生養成了只會被動接受知識的習慣，不會自我思考。所以，在這樣的教育模式下，使學生的主觀能動性大大降低，以至于遏制了其創造性。

②重理論，輕實踐。傳統教育強調學生對理論的記憶，考試也基本都是理論題，教師教給學生的基本都是書本知識，學生就算不理解，只要背下來考試能過就可以了，但很多知識不是背一背就能掌握的，只有運用所學知識去實踐，才能能夠真正理解知識的內涵。

③受客觀條件的限制。在傳統教育中，由于實驗的難易程度、實驗所產生的費用等諸多客觀因素，許多教學實驗無法向學生們展示，從而使其缺少了很多實踐機會。

3 VR技術在教育領域中的作用

①激活創造性思維，在虛擬現實的環境中，學生們可以通過自己的觀察，真正地參與到實驗之中，感官可以受到極大地刺激，從而可以激活其創造性思維，提高其學習興趣，最后強化了自主學習能力。

②建立開放性平臺。在傳統教育中，教學只限定于固定封閉式場所，虛擬現實技術可以很好地解決這一問題，為學習者改善學習條件，使其在任何地點都可以擁有種類齊全的學習資源。

③打破時空限制。有些情景在現實生活中不是時時刻刻都存在的，甚至是現實世界無法展現的，大到宇宙天體，小到分子原子，通過虛擬現實技術，學生們可以對它們的內部結構進行細致觀察，許多漫長的變化過程，在虛擬現實的環境中，僅僅通過幾分鐘就可以完整地給學生們展現出來。

④豐富教學手段。在傳統教育中，學生經常會感覺課本上面的各種理論都很枯燥，有些場景是不易于用語言來描繪的，而虛擬現實技術可以把教學中的理論轉化為豐富的實踐，這樣可以使學生加深對知識的理解，進一步掌握知識的精華。

⑤完善實驗的不足。虛擬現實技術可以提供給學生們更加安全的實驗環境，尤其是針對一些危險系數較高的實驗。軍事學院可以模擬演習，消防隊員可以模擬火災營救，這些都是危險系數很高的項目，一旦失敗可能會有生命危險，但是在虛擬環境中，學生們可以放心大膽地去實踐。

4 VR技術在教育領域中的應用

4.1 遠程教育

虛擬現實系統中，會存在guide智能虛擬角色，可以帶領學生更好地體驗虛擬環境。同時老師也可以在虛擬現實系統中與學生們進行學術交流。以網絡信息和多媒體功能為基礎的虛擬環境中，學生們可以充分調動自主學習能力，通過計算機網絡進行交互學習，足不出戶便可享有豐富的學習資源。

4.2 虛擬校園

虛擬現實系統可以創設虛擬的校園場景，使學生在其中進行學習、討論。

4.3 虛擬漫游

虛擬漫游是指在虛擬現實的環境中，學習者能夠以第一人稱的視角進行游覽，可以自我調節游覽速度及游覽視角，將自己置身于虛擬的場景中，產生身臨其境的感覺，校園和景觀可以用虛擬漫游系統方便游客或訪客進行三維第一人稱視角游覽。

4.4 虛擬實驗環境

虛擬現實實驗是指基于虛擬現實環境所呈現的接近真實的實驗。利用虛擬現實技術建立的各種虛擬實驗室在教育上的應用前景極其廣闊，尤其是在物理、化學、生物等學科更是如此，創建虛擬的實驗室可以減少昂貴實驗設備帶來的負擔，實驗原料可以重復使用，實驗危險性大大降低，可以解決學校普遍存在的實驗設備不足，型號落后，教學經費場地缺乏等問題，使學生們足不出戶便可做各種實驗，獲得與真實實驗一樣的體驗。

4.5 技能訓練

通過虛擬現實技術，學習者可以模擬出接近真實的技能訓練操作平臺，在這個平臺中，學習者能夠真切地體會到操作感，極大地有利于其掌握所學技能。虛擬現實技能訓練目前已經在很多領域得到了應用，尤其是軍事、航天領域，用虛擬現實技術創建的虛擬戰場可以使士兵們進行演練，并直觀地感受戰場的環境，氣候的變化；虛擬的太空環境，可以使航天員真實地感受到失重，有利于航天員盡快適應失重環境。隨著虛擬現實技術的發展，醫學教學、汽車駕駛等需要培養各種操作技能的領域也從中受益匪淺。

5 結 語

傳統教育依然存在著許多不足，VR技術在教育領域中的使用能夠打破傳統教育的局限性，彌補傳統教育的不足。作為一種新興科技，VR技術已經引起教育界的極大關注，雖然虛擬現實目前還處于研究發展階段，我國的VR技術也只是剛剛起步，在技術上存在不少有待解決的問題，但是隨著科學技術的進步，VR技術必然會以其諸多優勢掀起未來教育的革命，從而為教育事業注入更加強大的生命力，產生更加深遠的影響。

但是，我們也應該注意到，虛擬現實仍然不能取代傳統教育，因為虛擬現實本身也有一些弊端，雖然他能在很大程度上模擬現實世界，但它畢竟是虛擬的，與真實世界總是有差距。

因此，我們應該理性地看待虛擬現實技術，將其與傳統教育相結合，使其發揮最大的作用，相信隨著時代的發展，技術的提高，虛擬現實技術在教育領域中的應用范圍將會越來越廣，使這項技術可以培養出更多優秀的人才，為未來社會的進步做出巨大的貢獻。