虛擬現實技術在智慧校園中的應用研究

蔣麗

【摘 要】為了提高學生的學習能力，激發學生的學習興趣，追趕時代的步伐，在教育領域投入新技術的使用必不可少，智慧校園集便是萬千新興技術于一身。虛擬現實技術是一種利用計算機系統來創建和體驗虛擬世界的技術，它能帶給學生一種前所未有的學習體驗。本文的研究內容是把虛擬現實技術與智慧校園結合起來，通過了解虛擬現實的應用現狀，構建一個虛擬的、綜合的交流、服務、教育平臺，可以使得學習和生活環境更加豐富，加強學生的科學思維和發散能力，更好利用大范圍內的教育資源和環境。

【關鍵詞】虛擬現實;智慧校園;學習體驗

【中圖分類號】G48 ? ? ? 【文獻標識碼】A

【文章編號】2095-3089（2019）18-0056-01

2010年，浙江大學舉辦的信息化“十二五”規劃中闡述了“智慧校園”概念，并在浙江多個高校內發酵，如今已在國內高校領域引起了強烈的關注，并已經開始籌劃、實施智慧校園的建設，說明智慧校園不僅僅停留在理論層面了，未來智慧校園的發展勢不可擋。“智慧校園”的定義百花齊放，其中北京師范大學的黃榮懷教授的從“個性化服務”和“開放教育教學環境”等角度進行定義非常精準，為數字校園的建設進程角度提出數字校園的“四代”建設觀，他認為第四代數字校園（智慧校園）能夠有效支持教與學，豐富學校的校園文化，真正拓展學校的時空維度，以面向服務為基本理念，基于新型通信網絡技術構建業務流程、資源共享、智能靈活的教育教學環境。

虛擬現實是指采用一系列的計算機技術，來創建客觀世界中存在或不存在的場景與事物，生成一個虛擬世界，并且擁有現實感，以此帶給用戶沉浸感。VR技術也叫做靈鏡技術或虛擬實境，綜合了多種技術：人機接口技術、計算機圖形學技術、仿真技術、多媒體技術、傳感技術等高科技技術，提供多種感知的虛擬情境，使在虛擬情境中的對生活或實踐的學習能夠感同身受。據此，VR技術將是繼多媒體技術和計算機網絡技術，在教育領域最具有應用前景的一項新興技術。

一、虛擬現實+智慧校園的特征

最近幾年里，在教育領域和研究領域，VR技術都是一個超級研究熱點。多感知性、存在感、交互性、自主性這些特征在有效的解決了傳統教學環境的限制，有助于激發學習動機，促進知識遷移，實現學習情境化。者基于虛擬現實技術的發展趨勢，認為未來的“智慧校園”應呈現以下標準特征。

1.激發學習動機，增強學習體驗。

學習動機分為兩種，其一是內部動機，其二是外部動機。學習者對活動帶來的愉悅感產生的滿意度屬于內部動機。VR技術能夠激發學習者的學習動機是通過提供豐富多彩的媒體形式、仿真的學習情境。VR技術能夠給學習者帶來輕松、快樂、求知欲等積極情緒，從而激發學習者的內部動機。

VR技術將圖文聲像多媒體素材結合，并呈現給學習者，刺激學習者的視覺、聽覺等感官，充分活躍了學習者的創新思維，豐富了學習者的想象力。

2.實現學習情境化。

傳統教學因缺少具體的現實情境，以致學習者的知識遷移能力弱，體現在遷遷移意識不強且移率低。有了VR技術，就能創設出情境學習，通過創設與真實生活環境相似的環境，使學習者身臨其境，便能夠促進學習者的學習。VR技術創設出具體化環境，使學習者沉浸于其中，并主動積極地參與活動;VR技術的交互性，使學習者與具體化情境中的各種物體或事件發生關系，更具體直接的學到知識，激發學習動機。利用VR技術的特征，虛擬再現真實的教學和實驗環境，激發學習者的學習興趣。

二、虛擬現實在智慧校園中的應用

智慧校園是在智慧地球之后提出的一個概念和建設思路，它主要是利用最新的信息科學技術，來解決校園的規模日益擴大，校園內環境受到來自各種層面的沖擊而呈現出的新問題、新特性、新現象。根據需要解決的問題，智慧校園的定義可以分為三個層面：

（1）在“互聯網+”的大環境下搭建智慧校園系統，將最新的信息應用服務與環境融入到學校的各個部門內。

（2）在物聯網的基礎下，提供一個全面的、整體的、新型的感知交互與信息交流平臺，這個平臺不僅僅是局限在校園內部，還是一個學校內部與外部的交流和交互接口。

（3）在新型的信息技術的支撐下，革命性的教學方式、學習方式、生活方式、校務治理、校園文化的改革。

1.虛擬智慧課堂系統。

從傳統的“聽講”課堂，到多媒體可視化設備進入課堂中，再到現在的網絡課堂。越來越先進的科學技術被利用到老師的授課方式中，新型的科學技術引入到課堂中，為的是能提高學生對學習的興趣。目前的教學模式在高校中，面對諸多的復雜因素，已經很難吸引到學生們專注的學習。因此，一種新型的教學形式出現了，利用虛擬現實技術模擬課堂上的場景，甚至是校園內和相關領域的專業的場景，這是虛擬現實技術在教育中最早的具體應用。

2.虛擬智慧閱讀系統。

中國國家圖書館、上海圖書館等已經開始使用VR技術構建數字圖書館。虛擬智慧閱讀系統是在數字圖書館的基礎上，升級的一種不受時間和空間制約地、高效地、智能地閱讀系統，它集成了VR、云計算、大數據、人工智能等新興的信息技術手段，構建一個大型的閱讀、交流服務平臺。相比數字圖書館，虛擬智慧閱讀系統有以下三大優勢：

（1）脫離了圖書館閱讀的思維方式，不僅可以利用移動VR設備和高速的移動網絡隨時隨地的閱讀，還可以自由的選擇閱讀的環境。每個人的閱讀習慣不一樣，在虛擬智慧閱讀系統中，利用VR技術構建出讀者想要的閱讀環境，大幅度的提高閱讀效率。同時在大數據和云計算的背景下，海量的資源也是現有高校圖書館不可比擬的。

（2）學習的內容不再僅僅是文字、圖片和視頻等，還可以是一個計算機構建的虛擬的場景。利用虛擬世界的過程過程演示可以還原現實宏觀世界和微觀世界中的事物、發展過程，學生通過觀察虛擬過程演示，來完成知識的積累和構建，記憶也會更加深刻。

（3）虛擬智慧閱讀系統內有智能推送服務，收集每個讀者閱讀過的書、行為、喜好、經驗等，經過云計算處理，給每個讀者推薦需要的書籍，大大減少在尋找書籍過程中花的時間。

三、總結與展望

將虛擬現實技術運用到智慧校園建設中無疑是極富遠見和想象力的，在教育領域的探索過程中，專家發現虛擬現實技術可以提高教學手段、發展現代化的思想、提高教學水平、提高師生互動、整合教學資源等優勢。虛擬現實相關設備也沒有想象中的昂貴到難以負擔，很多高校都有購入相關設備，VR技術展現出來的潛力與優勢，讓它必將成為未來的智慧校園構建手段之一。

參考文獻

[1]黃榮懷，張進寶，胡永斌，楊俊鋒.智慧校園：數字校園發展的必然趨勢[J].開放教育研究，2012，18（04）：12-17.

[2]何克抗.教學系統設計[M].北京師范大學出版社，2002，10.