虛擬仿真教育之我見

【摘 要】信息時代，虛擬仿真技術以其畫面逼真精美、運行高效便捷、功能豐富實用、信息直觀方便等優勢逐漸應用在各個領域，尤其在教育領域，虛擬仿真教育即將成為未來教育的新趨勢。親身去經歷、去感受比空洞抽象的說教更具說服力，主動地去交互與被動的觀看，有質的差別。

【關鍵詞】虛擬仿真技術 虛擬仿真教育 交互

隨著虛擬仿真技術和產品的不斷進步，當下，大多數廠商都把焦點集中在虛擬仿真游戲、虛擬仿真視頻領域上，實際上，虛擬仿真已經逐漸應用到了教育領域中，尤其在科技研究、虛擬仿真校園，虛擬教學、虛擬實驗，教育娛樂等方面的應用更為廣泛性。嶄新的技術，會帶給我們嶄新的教育思維，解決了我們以前無法解決的問題，虛擬仿真教育將帶來一系列的重大教育變革。

一、虛擬仿真教育未來教育發展的趨勢

1.什么是虛擬仿真教育

虛擬仿真教育即利用計算機圖形學、仿真技術、多媒體技術、人工智能技術、計算機網絡技術、并行處理技術和多傳感器技術，生成逼真的三維虛擬環境，通過多種傳感器和可視化設備，將畫面、聲音等作用于用戶的視覺、聽覺、觸覺，使用戶融入這種特殊的環境中，并能夠通過語言、手勢等自然的方式與之進行實時交互，創建了一種適人化的多維信息空間來輔助教學的一種教育方式。基本特征可歸納為3個：即沉浸性、交互性和構想性。

2.虛擬仿真技術促進教育變革

在虛擬仿真技術產生之前，人類的學習主要有兩種方式：一是通過實踐作用于現實世界進行學習；二是利用課本、課堂進行間接學習。隨著現代信息技術的飛速發展，虛擬仿真技術的出現為人類提供了一個全新的“第三世界”虛擬世界，使得人們能夠更好地認識世界，改造世界。虛擬仿真教育作為一種全新意義上的教學媒體應用于教育，促使教育形態、教育環境、教學過程等產生重大變革，主要體現在以下幾個方面。

第一，教學觀念的變化。傳統的教學主要是以教師為中心，學生是處于被動的學習環境，教學內容、結構、教學方法都是由教師決定的。現代化的教學方法要求改變傳統的教學方式，以教師為主導，學生為主體。虛擬仿真技術有利于創造以學生為中心的個別化教學的環境。以現代教育思想為指導，使用虛擬仿真改進教學方法，增加人機交互，促使學生被動的學習變為主動的學習。

第二，教學內容的變化。由于虛擬仿真技術的介入，教學內容不論是外在形式還是內在結構都發生了翻天覆地的變化。借助計算機的強大功能，進行虛擬仿真。將信息的組織形式與信息內容呈現的多樣性、復雜性有效結合起來，為學生提供了一種動態、開放的結構化認知形式。

第三，教學手段的變化。教學手段影響著教學效果，是實現教學目的和教學任務的有效保證。虛擬現實技術的出現使得教學手段更科學化、更高效益，能提供直觀的、形象的多重感官刺激的視聽覺材料。與傳統媒體相比，虛擬現實技術更有利于學生的分析總結能力的提高，構建多學科交叉的知識網絡，有利于學生知識的獲取和增長，培養有創新意識的綜合型人才。

第四，教學場所的變化。虛擬現實技術使教學不再局限于有形的課堂和試驗室中，教學和動手操作的空間和時間得到無形的擴展.通過互聯網也將為高校擴大招生后設置的分校和遠程教育教學點提供可移動的電子教學場所，實現資源共享。

第五，節省教育投資。采用虛擬仿真技術的實驗室許多儀器或部件都是“虛擬”的。隨著虛擬仿真技術的不斷開發和推廣應用，用虛擬現實技術改造傳統的計算機輔助教學手段，具有情景化學習、協作學習、遠程教育等多種特性，可以得到更好的教學效果，并降低教學成本。

二、國內外虛擬仿真教育機遇與挑戰

目前，介入虛擬仿真技術的公司越來越多，但大多研究領域都是游戲和影視，也有相當一部分公司開始逐漸涉足教育領域，而且越來越多。國內相較于國外，布局教育方面的公司相對少一些。究其原因，國內虛擬仿真依然在硬件和技術方面落后于國外，大部分國內虛擬仿真軟硬件技術尚未成熟，用戶體驗不好，使得虛擬仿真教育難以一時間大規模應用與普及。現階段而言，虛擬仿真教育機會與挑戰并存。此外，在核心內容的生產工具方面，還具有一定的技術研發瓶頸在短期內難以突破，產業鏈也相對單薄，但是隨著技術不斷發展，將會有更好的發展趨勢。

虛擬仿真技術，給我們帶來嶄新的教育思維。真實、互動、情節化的特點是虛擬仿真技術的魅力所在。結合了益智游戲、情景化學習、協作學習、遠程教育等多種特性的虛擬仿真新技術，將會解決很多以前無法解決的教育問題。借助于虛擬仿真，沉浸式教學，消除了時間與空間造成的認知阻斷，試想一下學生可以回到歷史中，或到達宇宙空間之中，讓我們更好地認知和學習，感受全方位的教育。因此，相對于傳統教育中知識的扁平性，虛擬仿真教育的呈現將更加立體，有效幫助學生加深知識印象，深刻理解歷史和現代事件。對于教育工作者而言，虛擬仿真教育無疑是最好的形式。

三、結束語

虛擬仿真教育作為教育的一種新的教育形式，它打破了傳統的單向傳授知識的教學模式，更好的讓教育能夠寓教于樂，有效地激發學習興趣；同時它還能夠有效地創建學習情景、支持合作、促進交流、促進知識表達和應用，從而有效地構建一個非常優良的學習環境，讓學生學到更多的東西。虛擬仿真教育在探索和發展現代教育思想、提高教育技術水平、改造試驗環境優化教學過程、培養具有創新意識和創新能力的人才將產生深遠的影響。隨著虛擬仿真技術研究和運用的進一步發展和成熟，將會出現虛擬教學課堂、虛擬實驗室、虛擬大學、虛擬社會等。虛擬仿真教育在國內的探索路還長，相信在未來的教育領域中虛擬仿真教育必將會占有相當重要的一席之地。