論虛擬現實技術在高職教育中的應用

楊小勇 湖南司法警官職業學院

隨著不斷投入和研究的不斷深入，虛擬現實技術正在不斷完善。我們可以利用虛擬現實幫助自身快速體會到不同的空間環境，也為高職教育提供更為現代化的教學技術手段。虛擬現實技術與教育工作的有效結合，將會更好地幫助學生們了解世界，掌握知識。

1 虛擬現實技術發展概述

虛擬現實技術（Virtual Reality，VR）是基于人們希望更好地了解世界的想法而誕生的，主要利用計算機三維圖形處理技術、立體顯示技術以及各種設備儀器等。人們在計算機中模擬了一個與現實相似的三維世界，通過對于人們立體視覺、動態聽覺等感官的進一步研究，使虛擬現實世界更加生動逼真，實現更加智能化的人機交互，讓人們沉浸其中。早在上世紀60~70年代，人們就對這項技術有了一定的暢想，隨著人們思想和技術的進步，在70~80年代已經形成了基本的理論雛形，從90年代開始快速地發展和完善。隨著一些VR頭盔設備的推出，2016年成為了VR元年，使這項技術得到了更廣泛的使用和認可，到如今我們不僅僅需要利用VR技術完成游戲的生產，還需要將它應用于各行各業當中，其中教育事業的應用將會建造出更加真實的仿真系統，便于學生們的學習和應用。

2 虛擬現實技術特性

2.1 想象具象化

虛擬現實技術很重要的特性體現即是將人們的想象具象化成模擬世界，不僅實現了現實世界的復制模擬，還可能構造出不存在的幻想世界。通過對于VR技術的編程和改良，可以幫助人們設計出不同種類需求的軟件系統，使設計者的思路很好地貼合實際需要，幫助各行各業更好更快地完成本職任務。

2.2 模擬多種感知類型

為了凸顯出虛擬現實的真實性，不僅僅需要利用計算機完成視覺上位置、角度等的設計，還需要實現對人們聽覺、觸覺等感官的“欺騙”，從綜合角度進行感知類型的模擬，以此豐富虛擬現實的組成要素，完善虛擬現實的相關功能。

2.3 令使用者沉浸其中

通過對于人們感官系統的模擬，加強了人機交互的聯系感。當使用者置身于虛擬現實世界中時，他們的大腦會發送自己真的處于現實世界的信號，并以主人翁的視角與虛擬現實世界中的要素進行溝通，使人們沉浸其中。

2.4 利用硬件設備和軟件系統實現人機交互

虛擬現實世界的構造需要使用者利用專門的儀器設備與計算機系統進行交互，通過事前安排的程序和設備的輸出，可以為人們呈現特定的圖像環境，聲音環境等，同時也可以實時跟蹤使用者的行為和狀態，使虛擬世界環境發生相應的變化，實現了人機的智能化交互。

3 虛擬現實技術在高職教育應用過程中面臨的挑戰

3.1 教學資源內容有限，素質不高

理論上來說，虛擬現實技術可以很好地完成高職院校的教學目的。然而，在當前發展階段VR技術并不足夠成熟完善，而且高職院校通常也是處于VR技術應用的初步階段，自身的教學資源水平和數量都不足夠完善。除此之外，教學資源內容的豐富與開發應該是以學校一線教師為主體進行的，目前市場上一些由公司企業設計出的教學資源往往不符合高職院校的實際需求，而由于教師們對VR技術掌握不足，無法主動地完成一項VR教學資源，使得教師們自身的想法和教學手段無法通過VR技術展現出來，最終致使流通在市場上的教學資源往往流于形式，并沒有實際有效的教學內容，虛擬現實技術的應用受到挑戰和阻礙。

3.2 老師沒有適應虛擬現實技術帶來的教學改變

作為一種新興的高科技計算機技術，在高職院校的應用初期需要不停地探索，以更適合的教學模式將其引入到日常的教學過程中。而我們目前的高職院校教學人員并不能很快地適應和調整教學方式，無法充分發揮新設備，新技術的能力，具體表現在無法利用虛擬的場景環境充分表達出知識點的相關內容和作用，對于教學內容和時間的安排并沒有達到效率最大化等。教師在教育工作過程中發揮的引導作用是無可替代的，需要改變自身的傳統教學思想，以更加科學的教學評價進行學生的教育工作。具體來說，虛擬現實技術的應用需要老師將學生們置于主人翁的位置，領導他們進行自主的學習，同時，通過對虛擬現實環境的構建盡可能有效率地凸顯出知識點的內容，通過生動形象的虛擬環境要素，幫助學生們更好地進行教人機交互，保證學生們沉浸在虛擬學習環境中，進而實現教學目的。

4 高職教育虛擬現實技術的具體應用

4.1 豐富教學手段，完善教學內容

我國教育多以老師主動傳授，學生被動聽講的模式為基礎。按照傳統的教學手段，老師不得不按照書本教材的概念一板一眼地進行教學，有時候利用文字、圖片、多媒體PPT并不能有效地幫助學生們理解和接受，特別是一些抽象難懂的知識點無法與現實世界進行有效搭接，而此時利用虛擬現實技術可以為教師們提供更加智能先進的教學手段，按照自身的教學要求，將一些知識點內容以三維立體的虛擬形態展示出來，可以凸顯出知識點的實際應用以及其內容說明，也使學生們通過對虛擬環境的感受，沉浸在課堂教學環境中，便于激發興趣進行理解和學習。

4.2 創造虛擬仿真系統，強化實訓教學

虛擬現實技術的強大之處在于可以通過計算機系統憑空地為學生們創造出實際的現實環境，并利用自身新鮮有趣的特性吸引學生們的注意力，以此實現良好的實訓教學工作。比如我們可以通過計算機模擬創造生產制造工廠的日常操作，模擬危險性較高的工作環境，甚至可以對行星、衛星等太空環境進行仿真，以此幫助學生們了解不同的實際生活，以便于培養他們的實踐能力。除此之外，教師與學生們還可以互相溝通，根據自身興趣和培養需求，創建出不同的虛擬仿真環境，利用先進智能的計算機技術，強化學生們的實踐操作手法，達到高職院校培養技術型人才的目的。

4.3 激發學生好奇心

教育事業的科學完善不僅僅是教師們單方面地進行傳授工作，更重要的是引導學生進行有效的學習，使學生們愿意主動接受課堂上知識的熏陶。所以，虛擬現實技術的利用可以充分實現教育工作者激發學生學習興趣的愿望，通過這種新型的科學技術為學生們創造了不同的學習感受，以真實有趣的虛擬環境刺激學生們的好奇心，讓學生們愿意積極配合教師們的教學工作，從而在虛擬環境中以愉悅的身心狀態，獲取知識，增強能力。隨著虛擬現實技術的進一步利用，將會潛移默化地影響學生們的想象力和創造力，通過主動參與和學習取得更多的收獲。

4.4 培養學生自主學習能力

高職院校的教育事業需要盡可能保證每一個同學都能獲得實際能力的提升，然而不同的學生有不同的特點，對于各個知識點的掌握情況有所不同。如果只是采取傳統的課堂教學模式，沒有進行針對性的輔助調整策略，將會導致一部分學生跟不上學習進度，致使成績下滑，信心下降，而另一部分學生則會認為教學內容太過平淡，不符合自身的需求，希望教師加快教學進度，這種情況往往會使老師陷入比較尷尬的境地。通過高職教育引入虛擬現實技術，教師們可以把不同的知識點制作成不同的虛擬教學資源，并下發到同學們的手中，讓同學們利用計算機系統針對性的進行輔助學習，如此一來，既可以豐富課堂上的知識，又可以創造生動形象的場景進一步培養學生們的理論實踐能力，幫助學生們根據自身情況進行自主學習。

5 虛擬現實技術在高職教育應用的前景

VR技術的教育應用依然在不斷的摸索過程中，在其應用初期設備投入成本較多，技術門檻較高，對于一項虛擬仿真系統的搭建并不是容易的事情。隨著我國各大高等院校的研究和應用，為我們的高職院校提供了很好的經驗案例，隨著技術水平的逐漸深入，將會使虛擬現實技術的教育事業應用前景越來越廣，不僅帶來了教學硬件上的改變，更是改變了高職院校的教育方式，結合VR技術的特性和院校本身的發展目的，可以一定程度上為教師和學生構建出比較適合的教學和學習環境，通過合理的教學制度改變，將會充分發揮院校的師資力量，以虛擬現實技術為契機不斷地實現教育工作的創新與進步，讓學生們更好更便捷地了解這個信息化時代，獲得人生的教育啟迪。

6 結語

總之，虛擬現實技術的成熟和進步為高職教育帶來了新的契機，不僅僅實現了對學生能力的綜合培養，更實現了對于教師團隊的進一步革新。通過高科技虛擬仿真場景的建立，更加方便地實現了高職院校的實踐教學工作，并通過教學方式的改變和教學素質得提升將會有效地達成高職院校培養技術創新人才的教學目的。