淺談虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育中的應(yīng)用

（韓山師范學(xué)院 廣東 潮州 521000）

淺談虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育中的應(yīng)用

廖偉村

（韓山師范學(xué)院 廣東 潮州 521000）

在當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的巨大大潮下，各項高新科技得到了廣泛而迅速的進步，作為其中一項高新技術(shù)的虛擬現(xiàn)實這一技術(shù)剛進入大眾的視野就得到了迅速的發(fā)展，海量的技術(shù)核心在眾多科研工作者的協(xié)力開發(fā)下，彰顯著它在這個時代的新奇和有可能得到普及的美好前景。本文通過對當(dāng)代虛擬現(xiàn)實的特征和技術(shù)優(yōu)勢進行宏觀的分析，探索其在教育應(yīng)用層面的可操作性，并對其發(fā)展趨勢進行簡要的概括。

互聯(lián)網(wǎng)；虛擬現(xiàn)實；教育

在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推動下，教育作為我國發(fā)展不可或缺的中堅力量，對信息技術(shù)在教育中的輔助作用提出了更高的要求。作為當(dāng)下炙手可熱的高新科技，虛擬現(xiàn)實技術(shù)為教育信息化這一概念提出了眾多新的思路，這離不開這一技術(shù)的沉浸性對調(diào)動學(xué)生主動學(xué)習(xí)和領(lǐng)悟知識的能力有著極大的幫助。尤其是對于一些抽象的物理教育知識層面，對打開無法親身觀察的物體或者無法直觀剖析物體內(nèi)部的構(gòu)造的教育內(nèi)容，產(chǎn)生了更強烈的真實感和現(xiàn)實化。

1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的相關(guān)理論概述

1.1虛擬現(xiàn)實技術(shù)的涵義

虛擬現(xiàn)實技（Virtual Reality,簡稱VR）通常簡稱“VR”，可以解釋為一種空靈、真實的幻境，虛擬現(xiàn)實技術(shù)即一種可以通過信息技術(shù)展現(xiàn)靈境的立體人工幻境的技術(shù)。利用這一技術(shù)生成的人工立體幻境讓使用者的各種感官在人機交互的范疇得到了更為真實的體驗，大有身臨其境之感，這也使得多媒體的技術(shù)的人機交互的技術(shù)效果得到了空前的飛躍，它讓使用者可以對一些不能親身觀察的物體從一個感性的認(rèn)識，因為有了身臨其境的觀察的體驗，變成了更為理性的體驗。

1.2虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特性分析

從VR產(chǎn)品使用者的產(chǎn)品體驗為角度進行分析，我們可以得到，虛擬現(xiàn)實的主要特征宏觀可歸為Multi-Sensory（多感知性）、Immersion（沉浸感）、Interactivity（交互性）、Imagination（構(gòu)想性）等四個層面。

Multi-Sensory（多感知性），指的是用戶可以通過這種科技設(shè)備，得到了類似于視覺，觸覺，味覺，聽覺等多感官的交互體驗。

Immersion（沉浸感）作為虛擬現(xiàn)實技術(shù)的核心特征，身臨其境的感覺，不斷在技術(shù)的改進下得到升級，沉浸感的存在，讓這項技術(shù)的用戶得到了更好地產(chǎn)品體驗。

Interactivity（交互性），是指這一技術(shù)不僅僅局限在信號的輸出，在很大的程度上也可以和用戶進行信息交流和操作。

Imagination（構(gòu)思性），這一特性，為使用VR設(shè)備的用戶不僅僅局限在沉浸性和交互性，而是在技術(shù)的幫助下，用戶可以身臨其境地對信息進行更便捷的觀察，從而發(fā)揮想象力或邏輯思維能力，這無疑增加了得到意想不到的收獲的可能性。

2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育中的應(yīng)用的特點

2.1仿真性

通過利用具備虛擬現(xiàn)實技術(shù)的VR設(shè)備，教師在教學(xué)活動可以更高效地為學(xué)生展示同樣的的知識內(nèi)容，且與傳統(tǒng)的教學(xué)設(shè)備相比，其具備讓教學(xué)內(nèi)容更真實直觀的效果。

2.2開放性

依托教育本身的廣泛性，為這一技術(shù)的縱向技術(shù)開發(fā)提供了強烈的促進作用，多樣多功能的VR設(shè)備正是滿足了用戶對多類知識和不同體驗環(huán)境的高度需求。

2.3超時空性

教育本身涵蓋了大到宇宙探索小到螞蟻的生長進程，然而傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)備本身的局限性在于，很難直觀地讓學(xué)生親身觀察很遙遠(yuǎn)或者是周期很長的傳統(tǒng)實驗，類似于孟德爾當(dāng)年在進行果蠅觀察測驗的周期相當(dāng)漫長而復(fù)雜，VR設(shè)備的超時空性在于能夠讓教學(xué)活動的展示在一定時間內(nèi)親身體驗類似這樣的實驗。

2.4交互性

交互性作為虛擬現(xiàn)實技術(shù)本身的特征同樣可以在教學(xué)活動中得到廣泛的應(yīng)用，比如在學(xué)習(xí)立體幾何的過程中，在VR設(shè)備的幫助下，通過在現(xiàn)實世界對虛擬世界的感知和交互體驗，學(xué)生不僅僅局限在對可操作物體的操作，而且可以對一些抽象的立體幾何進行規(guī)劃和結(jié)構(gòu)的調(diào)整。

2.5對照性

VR設(shè)備的種類繁多，且往往同一種設(shè)備具備的功能也是多種多樣的，這在很大程度上也滿足了教學(xué)活動多樣性的情況，VR設(shè)備與用戶期待的一一對應(yīng)的功能實現(xiàn)，使得教學(xué)活動可以更進一步做到“因材施教”，對不同接受能力的學(xué)生采取不同的技術(shù)方案，讓教育更具備個性化，這在很大程度上也提升了教育者的應(yīng)變水平。

3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育中應(yīng)用的優(yōu)勢

3.1技術(shù)更新，節(jié)約成本

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在各個領(lǐng)域的美好前景自然離不開其多項技術(shù)優(yōu)勢，然而對于教育這個以管控成本為重的領(lǐng)域而言，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的引進自然和其對教育成本的節(jié)約分不開的，VR設(shè)備可以進行同一個設(shè)備不同時段的技術(shù)更新，這對完善教育功能有很大的作用。和節(jié)約購買多種設(shè)備來完成不同功能的傳統(tǒng)采購方案相比，引進VR設(shè)備自然能夠大大節(jié)省資源，此外進行按照合理周期進行的設(shè)備維護，設(shè)備的使用年限也能大大延長。

3.2效率提升，安全可靠

VR設(shè)備核心技術(shù)帶來的沉浸體驗和交互體驗的特質(zhì)，為教學(xué)提供了更為新穎而高效的思路，在這種設(shè)備的幫助下，其抗環(huán)境干擾的特性更是使受教育者可以身臨其境，感知每一堂課的不同節(jié)點，并因為更加直觀的觀察和操作對知識有更具體驗性的了解。VR設(shè)備的引進，使教學(xué)課堂的教學(xué)質(zhì)量得到了質(zhì)的提升。

3.3開發(fā)思維，寓教于樂

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的實現(xiàn)和在教育中的普及，可以使得教育者的教學(xué)活動更具備多樣性和趣味性，沉浸地教學(xué)效果無疑讓教育者和受教育者都能身臨其境在虛擬世界遨游，這無疑增加了課堂的質(zhì)量。受教育者也在VR技術(shù)的幫助下，讓學(xué)習(xí)和領(lǐng)悟知識更具備體驗性，大大提升了學(xué)生的專注度。我們可以設(shè)想，這種設(shè)想在藝術(shù)教育中已經(jīng)得到了被各界認(rèn)可的實踐經(jīng)歷，不同于傳統(tǒng)的藝術(shù)教學(xué)，學(xué)生不用再經(jīng)歷教師耐人尋味的方法和原理解釋，而可以進行藝術(shù)創(chuàng)作和深化學(xué)習(xí)感受，藝術(shù)的受教育者可以在虛擬的藝術(shù)環(huán)境的包圍中升華自身的情操和創(chuàng)作靈感，讓自己的思維模式不再局限于想象層面，從而得到更好地思維釋放和靈魂升華。

4 小結(jié)

眾多高新科技百花齊放的今天，如何讓他們更好地服務(wù)于人類已經(jīng)是當(dāng)下舉國熱論的話題，虛擬現(xiàn)實自進入大眾視野的哪一天，其前衛(wèi)的思路和巨大的潛力就注定這項技術(shù)在各個領(lǐng)域有施展拳腳的那一天，我們有理由相信，大力發(fā)展科技和運用科學(xué)技術(shù)的中國，可以為VR設(shè)備在各個領(lǐng)域的設(shè)計鋪設(shè)更好的政策，其設(shè)計的領(lǐng)域面也會更加廣泛，未來的虛擬現(xiàn)實技術(shù)必將在市場需求的推動下，得到更好的開發(fā)，這是毋庸置疑的，我們有理由期待，虛擬現(xiàn)實技術(shù)將為教育帶來新一輪的革命性的進步。

[1]楊健,石教英,林柏緯,等.PCCAVE：基于連網(wǎng)PC的廉價CAVE系統(tǒng)[J].計算機研究與發(fā)展,2001,38(5)：513-518.

[2]同濟大學(xué)數(shù)學(xué)教研室.線性代數(shù)[M].北京：高等教育出版社,1982.

[3]趙沁平，虛擬現(xiàn)實綜述[J].中國科學(xué)(F輯：信息科學(xué)),2009,39(1)：2-46.

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1007-6344（2017）04-0305-01

廖偉村（1993—），男，漢，廣東五華，本科，單位：韓山師范學(xué)院