讓大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育在VR中行走

【摘要】：在信息飛速發(fā)展的今天，在“互聯(lián)網(wǎng)+”和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的背景下，隨著大數(shù)據(jù)應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR）時代的來臨，傳統(tǒng)的課堂模式、呈現(xiàn)方式發(fā)生了很大的變化。大數(shù)據(jù)應(yīng)用下的未來學(xué)習(xí)場景是讓每個學(xué)生能在任意時間、任意地點，以任意方式和任意步調(diào)去學(xué)習(xí)，探討VR技術(shù)如何讓這樣的智慧學(xué)習(xí)背景應(yīng)用于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中。

【關(guān)鍵詞】：“互聯(lián)網(wǎng)+”；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)；虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR）

大數(shù)據(jù)應(yīng)用下的未來學(xué)習(xí)場景是讓每個學(xué)生能在任意時間、任意地點，以任意方式和任意步調(diào)去學(xué)習(xí)，在這樣的學(xué)習(xí)環(huán)境中，高校學(xué)生可以更輕松、更有效、更投入地去學(xué)習(xí)。這樣的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境究竟如何實現(xiàn)在高校的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中？未來的高校大學(xué)生將如何學(xué)習(xí)？VR如何影響我們的教育教學(xué)活動？

一、虛擬現(xiàn)實技術(shù)基本簡介

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是仿真技術(shù)的一個重要方向是仿真技術(shù)與計算機圖形學(xué)人機接口技術(shù)多媒體技術(shù)傳感技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多種技術(shù)的集合是一門富有挑戰(zhàn)性的交叉技術(shù)前沿學(xué)科和研究領(lǐng)域。虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR）主要包括模擬環(huán)境、感知、自然技能和傳感設(shè)備等方面。模擬環(huán)境是由計算機生成的、實時動態(tài)的三維立體逼真圖像。感知是指理想的VR應(yīng)該具有一切人所具有的感知。除計算機圖形技術(shù)所生成的視覺感知外，還有聽覺、觸覺、力覺、運動等感知，甚至還包括嗅覺和味覺等，也稱為多感知。自然技能是指人的頭部轉(zhuǎn)動，眼睛、手勢、或其他人體行為動作，由計算機來處理與參與者的動作相適應(yīng)的數(shù)據(jù)，并對用戶的輸入作出實時響應(yīng)，并分別反饋到用戶的五官。傳感設(shè)備是指三維交互設(shè)備。

二、虛擬仿真技術(shù)在教育中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實應(yīng)用于教育是教育技術(shù)發(fā)展的一個飛躍。它營造了“自主學(xué)習(xí)”的環(huán)境，由傳統(tǒng)的“以教促學(xué)”的學(xué)習(xí)方式代之為學(xué)習(xí)者通過自身與信息環(huán)境的相互作用來得到知識、技能的新型學(xué)習(xí)方式。它主要具體應(yīng)用在以下幾個方面：

（一）科技研究

當(dāng)前許多高校都在積極研究虛擬現(xiàn)實技術(shù)及其應(yīng)用，并相繼建起了虛擬現(xiàn)實與系統(tǒng)仿真的研究室，將科研成果迅速轉(zhuǎn)化實用技術(shù)，如北京航天航空大學(xué)在分布式飛行模擬方面的應(yīng)用；浙江大學(xué)在建筑方面進行虛擬規(guī)劃、虛擬設(shè)計的應(yīng)用；哈爾濱工業(yè)大學(xué)在人機交互方面的應(yīng)用；清華大學(xué)對臨場感的研究等都頗具特色。有的研究室甚至已經(jīng)具備獨立承接大型虛擬現(xiàn)實項目的實力。 虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠為學(xué)生提供生動、逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境，如建造人體模型、電腦太空旅行、化合物分子結(jié)構(gòu)顯示等，在廣泛的科目領(lǐng)域提供無限的虛擬體驗，從而加速和鞏固學(xué)生學(xué)習(xí)知識的過程。親身去經(jīng)歷、親身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灌輸，有本質(zhì)的差別。虛擬實驗利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以建立各種虛擬實驗室，如地理、物理、化學(xué)、生物實驗室等等，擁有傳統(tǒng)實驗室難以比擬的優(yōu)勢。

（二）虛擬實訓(xùn)基地

虛擬實訓(xùn)利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)建立起來的虛擬實訓(xùn)基地，其“設(shè)備”與“部件”多是虛擬的，可以根據(jù)隨時生成新的設(shè)備。教學(xué)內(nèi)容可以不斷更新，使實踐訓(xùn)練及時跟上技術(shù)的發(fā)展。同時，虛擬現(xiàn)實的沉浸性和交互性，使學(xué)生能夠在虛擬的學(xué)習(xí)環(huán)境中扮演一個角色，全身心地投入到學(xué)習(xí)環(huán)境中去，這非常有利于學(xué)生的技能訓(xùn)練。包括軍事作戰(zhàn)技能、外科手術(shù)技能、教學(xué)技能、體育技能、汽車駕駛技能、果樹栽培技、電器維修技能等各種職業(yè)技能的訓(xùn)練，由于虛擬的訓(xùn)練系統(tǒng)無任何危險，學(xué)生可以不厭其煩地反復(fù)練習(xí)，直至掌握操作技能為止。例如：在虛擬的飛機駕駛訓(xùn)練系統(tǒng)中，學(xué)員可以反復(fù)操作控制設(shè)備，學(xué)習(xí)在各種天氣情況下駕駛飛機起飛、降落，通過反復(fù)訓(xùn)練，達到熟練掌握駕駛技術(shù)的目的。

（三）虛擬仿真校園

教育部在一系列相關(guān)的文件中，多次涉及到了虛擬校園，闡明了虛擬校園的地位和作用。虛擬校園也是虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育培訓(xùn)中最早的具體應(yīng)用，它由淺至深有三個應(yīng)用層面，分別適應(yīng)學(xué)校不同程度的需求：簡單的虛擬我們的校園環(huán)境供游客瀏覽 基于教學(xué)、教務(wù)、校園生活，功能相對完整的三維可視化虛擬校園 以學(xué)員為中心，加入一系列人性化的功能，以虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為遠程教育基礎(chǔ)平臺 虛擬遠程教育虛擬現(xiàn)實可為高校擴大招生后設(shè)置的分校和遠程教育教學(xué)點提供可移動的電子教學(xué)場所，通過交互式遠程教學(xué)的課程目錄和網(wǎng)站，由局域網(wǎng)工具作校園網(wǎng)站的鏈接，可對各個終端提供開放性的、遠距離的持續(xù)教育，還可為社會提供新技術(shù)和高等職業(yè)培訓(xùn)的機會，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益與社會效益。隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，以及硬件設(shè)備價格的不斷降低，我們相信，虛擬現(xiàn)實技術(shù)以其自身強大的教學(xué)優(yōu)勢和潛力，將會逐漸受到教育工作者的重視和青睞，最終在教育培訓(xùn)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用并發(fā)揮其重要作用。

三、VR對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的影響

（一）情境體驗

讓學(xué)生身臨其境通過虛擬技術(shù)創(chuàng)設(shè)與授課內(nèi)容一樣的教學(xué)情境，這種情境是以前的手段無法做到的，可以讓學(xué)生獲得豐富的、逼真的情感體驗，不但讓學(xué)生掌握知識，提高能力，而且還讓學(xué)生獲得真實的體驗，它解決的不僅僅是對知識的理解，而且使學(xué)生真正實現(xiàn)了對知識的內(nèi)化和認同。

（二）角色體驗

讓學(xué)生感悟責(zé)任角色體驗是 VR 技術(shù)+教育的一個優(yōu)勢特點?？梢酝ㄟ^讓學(xué)生真實地扮演一定的角色，讓學(xué)生能真正地參與進來，在理解和掌握有關(guān)知識的同時，能知道各種角色的責(zé)任，能學(xué)會相互交流、學(xué)會相互理解、學(xué)會相互合作等。像那種“戒毒教育”，可以讓學(xué)生親自體驗與吸毒者一起生活的場景，那一些觸目驚心的教訓(xùn)，能夠更加強烈地讓學(xué)生意識到毒品的危害，讓他們遠離毒品、拒絕毒品。

（三）操作體驗

讓學(xué)生興趣濃厚操作體驗是 VR 技術(shù)中人機交互的一種功能，在這種功能中實現(xiàn)學(xué)生動手操作參與課堂教學(xué)當(dāng)中來，把抽象的理論知識通過生動鮮活、身臨其境的操作活動傳授給學(xué)生，讓學(xué)生在操作中提升趣味，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（四）探究體驗，讓學(xué)生提升判斷價值

VR 技術(shù)可以讓學(xué)生由被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，可以在平臺上自由地創(chuàng)新，可以自主探索。這是學(xué)生自主性學(xué)習(xí)、探索發(fā)現(xiàn)性學(xué)習(xí)、問題解決性學(xué)習(xí)、知識建構(gòu)性學(xué)習(xí)的一個重要平臺，對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，解決問題的能力能夠起到很大的促進作用。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，徹底改變了教育模式，為學(xué)生打造了一個“自主學(xué)習(xí)”的環(huán)境，為學(xué)習(xí)者通過自身與信息環(huán)境的相互作用來得到知識、技能的一種新型學(xué)習(xí)方式，是教育技術(shù)發(fā)展的一個飛躍。

參考文獻：

[1]張志禎.虛擬現(xiàn)實教育應(yīng)用：追求身心一體的教育——從北京師范大學(xué)“智慧學(xué)習(xí)與VR教育應(yīng)用學(xué)術(shù)周”說起[J].中國遠程教育，2016（7）：

[2]楊漢國.基于VR技術(shù)的多媒體教學(xué)系統(tǒng)實驗研究與實現(xiàn)[J].四川師范大學(xué)，2010.