多元視角下VR 技術(shù)教育應(yīng)用的設(shè)計(jì)框架

（沈陽(yáng)建筑大學(xué)，遼寧 沈陽(yáng) 110168）

多元視角下VR 技術(shù)教育應(yīng)用可以對(duì)建筑結(jié)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部設(shè)施等進(jìn)行全景展示，提高實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)效果，促進(jìn)教育發(fā)展。因此，研究多元視角下VR 技術(shù)教育應(yīng)用意義重大。

1 多元視角下VR 技術(shù)教育應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

1.1 增強(qiáng)教學(xué)效果

利用VR 技術(shù)可以進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)的全景展示，在進(jìn)行教學(xué)時(shí)，需要展示建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)、內(nèi)在設(shè)施等，如果利用VR技術(shù)進(jìn)行展示，受教育對(duì)象將能夠?qū)ο嚓P(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行更加徹底的了解。這增強(qiáng)了教學(xué)的效果。使用虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)可以幫助使用者進(jìn)入到虛擬環(huán)境之中，對(duì)虛擬環(huán)境中的物品進(jìn)行操作。這種功能改變了以往教學(xué)中學(xué)生只可以進(jìn)行想象，而無(wú)法進(jìn)行操作體驗(yàn)的不足。學(xué)生可以以一種深層次的體驗(yàn)學(xué)習(xí)。比如，當(dāng)教師里運(yùn)用了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，那么教師在講解太陽(yáng)系星球之間的關(guān)系以及運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)律時(shí)，學(xué)生可以看到一個(gè)星球圍繞另一個(gè)星球轉(zhuǎn)動(dòng)的情景，甚至對(duì)星球進(jìn)行操縱，實(shí)際體驗(yàn)在不同星球之間的轉(zhuǎn)換，通過(guò)切身體驗(yàn)，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的效果[1]。VR 的虛擬增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教學(xué)技術(shù)還希望可以廣泛發(fā)展，用于課堂外的文化教育，例如通過(guò)音樂(lè)、美術(shù)等培育學(xué)生興趣愛(ài)好，不僅可以有效激發(fā)廣大學(xué)生較高的學(xué)習(xí)活動(dòng)興趣，拓展學(xué)生創(chuàng)新教學(xué)思維，同時(shí)還能夠有效優(yōu)化體育教學(xué)模式與課程結(jié)構(gòu)，并且對(duì)興趣愛(ài)好進(jìn)行深度教育培養(yǎng)，營(yíng)造沉浸式課堂。

1.2 打破時(shí)間與空間的限制，為教育帶來(lái)更大便捷

多元視角下VR 技術(shù)教育應(yīng)用改變了以往學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐學(xué)習(xí)時(shí)，只能親自到達(dá)指定地點(diǎn)接觸實(shí)物、了解相關(guān)設(shè)備的情形。學(xué)生在教室里進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)，就可以在教室里對(duì)生產(chǎn)實(shí)習(xí)進(jìn)行模擬，直接了解學(xué)科的相關(guān)理論以及實(shí)踐流程，在有限的空間里完成學(xué)習(xí)任務(wù)。這提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的效率，節(jié)省了時(shí)間成本。VR 技術(shù)教育應(yīng)用到需要實(shí)際操作的實(shí)習(xí)實(shí)踐，更體現(xiàn)了多元視角下VR 技術(shù)教育應(yīng)用的優(yōu)越性。同時(shí)因?yàn)閂R 技術(shù)教育應(yīng)用，教學(xué)不再受到時(shí)間和空間限制，在有限的空間里教育教學(xué)充滿(mǎn)了更多的可能性。在一些特殊情況下VR 技術(shù)教育應(yīng)用這種優(yōu)勢(shì)，更會(huì)發(fā)揮發(fā)生不可替代的作用，比如，今年受疫情傳播的影響，學(xué)生很難在特定地點(diǎn)進(jìn)行集中授課，也很難到達(dá)施工方進(jìn)行實(shí)踐學(xué)習(xí)。利用VR 虛擬技術(shù)，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)不必在集中在一個(gè)場(chǎng)地，也不必去往特定地方進(jìn)行實(shí)踐，避免了被疫情感染的風(fēng)險(xiǎn)。VR 技術(shù)教育應(yīng)用不只為教學(xué)提供了便捷，更減小了特殊情況對(duì)教育教學(xué)的影響，保證了教育教學(xué)的順利開(kāi)展，為教育教學(xué)帶來(lái)更多的保障。

1.3 為教育教學(xué)帶來(lái)更多可能

隨著VR 技術(shù)教育應(yīng)用的發(fā)展，教育教學(xué)方式必然將發(fā)生變化。在新技術(shù)的應(yīng)用下，教師不必再局限于傳統(tǒng)的固有教學(xué)模式，教學(xué)方式將擁有更多的可能。將信息技術(shù)與教師教學(xué)相結(jié)合，將新的教學(xué)方式應(yīng)用到教師教學(xué)中，將提升教師的教學(xué)效果，促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)，并帶動(dòng)學(xué)生實(shí)踐能力的進(jìn)步。VR 技術(shù)教育應(yīng)用為教師教學(xué)帶來(lái)更多變化，當(dāng)教師站在新的角度思考教學(xué)，教師教學(xué)將產(chǎn)生更多靈感，同時(shí)教師教學(xué)方式產(chǎn)生更多可能[2]。

2 VR 技術(shù)教育應(yīng)用策略

2.1 構(gòu)建智慧教室

利用VR 技術(shù)可以進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)的全景展示，在進(jìn)行教學(xué)時(shí)，需要展示建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)、內(nèi)在設(shè)施等，如果利用VR技術(shù)進(jìn)行展示，受教育對(duì)象將能夠?qū)ο嚓P(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行更加徹底的了解。這增強(qiáng)了教學(xué)的效果，使用虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)可以幫助使用者進(jìn)入到虛擬環(huán)境之中，對(duì)虛擬環(huán)境中的物品進(jìn)行操作。這種功能改變了以往教學(xué)中學(xué)生只可以進(jìn)行想象，而無(wú)法進(jìn)行操作體驗(yàn)的不足。學(xué)生可以以一種深層次的體驗(yàn)學(xué)習(xí)。比如，當(dāng)教師運(yùn)用了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，那么教師在講解太陽(yáng)系星球之間的關(guān)系以及運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)律時(shí)，學(xué)生可以看到一個(gè)星球圍繞另一個(gè)星球轉(zhuǎn)動(dòng)的情景，甚至對(duì)星球進(jìn)行操縱，實(shí)際體驗(yàn)在不同星球之間的轉(zhuǎn)換，通過(guò)切身體驗(yàn)，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的效果。

2.2 構(gòu)建數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室

當(dāng)我們?cè)谶M(jìn)行化學(xué)、生物等學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，許多實(shí)驗(yàn)具有高危險(xiǎn)性，實(shí)驗(yàn)器材容易損壞，這類(lèi)實(shí)驗(yàn)無(wú)法真正帶領(lǐng)學(xué)生在生活中進(jìn)行手動(dòng)操作。但在運(yùn)用VR 信息技術(shù)之后，我們可以構(gòu)建數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境下進(jìn)行試驗(yàn)，在避免相關(guān)危害的同時(shí)，又可以幫助學(xué)生達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的。構(gòu)建數(shù)字實(shí)驗(yàn)室將有效增強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作，促進(jìn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作水準(zhǔn)的進(jìn)步[3]。

2.3 構(gòu)建遠(yuǎn)程教室

傳統(tǒng)教學(xué)中，如果教師想要與學(xué)生進(jìn)行溝通，需要與學(xué)生約定固定的時(shí)間與地點(diǎn)，但通過(guò)VR 虛擬技術(shù)構(gòu)建遠(yuǎn)程教室后，教師和學(xué)生都不必親自到場(chǎng)，運(yùn)用VR 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)教師可以遠(yuǎn)程直接與學(xué)生進(jìn)行溝通，輔導(dǎo)學(xué)生功課。同時(shí)，應(yīng)用VR 信息技術(shù)，教師和學(xué)生都是投放的全景畫(huà)面，增加了教師與學(xué)生溝通的親切感，增強(qiáng)了溝通效果。

2.4 構(gòu)建虛擬圖書(shū)館

運(yùn)用VR 信息技術(shù)可以構(gòu)建虛擬圖書(shū)館，使用者直接翻看虛擬圖書(shū)。在舌尖上翻看虛擬讀書(shū)的時(shí)候，由于Via 技術(shù)的應(yīng)用，書(shū)頁(yè)同樣可以前后翻動(dòng)，這給使用者以正式的體驗(yàn)。同時(shí)又可以展示更多的信息。

2.5 進(jìn)行虛擬安全實(shí)訓(xùn)

在以往的教學(xué)中，往往需要對(duì)學(xué)生進(jìn)行安全培訓(xùn)，安全培訓(xùn)在真實(shí)情景下的教學(xué)，往往具有一定的局限性。對(duì)相關(guān)情境的教學(xué)氛圍營(yíng)造難免缺乏，比如在進(jìn)行火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的模擬時(shí)，教師不可能真正讓學(xué)生深陷火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，真實(shí)被火災(zāi)所困擾，但是通過(guò)VR 虛擬技術(shù)教師可以對(duì)火災(zāi)情景進(jìn)行模擬，讓學(xué)生在虛擬中真實(shí)體驗(yàn)。通過(guò)虛擬現(xiàn)場(chǎng)模擬，學(xué)生親自體驗(yàn)情景并進(jìn)行自救，這樣將增加了實(shí)訓(xùn)效果，更能夠加強(qiáng)對(duì)學(xué)生安全意識(shí)的培養(yǎng)，完成對(duì)學(xué)生的安全培訓(xùn)。

2.6 構(gòu)建科技講堂

以往教學(xué)中教師給學(xué)生普及空間科學(xué)、地理科學(xué)、生物科學(xué)等相關(guān)知識(shí)時(shí)往往都是通過(guò)口頭講解，而學(xué)生進(jìn)行想象來(lái)了解相關(guān)知識(shí)，但應(yīng)用了VR 虛擬技術(shù)后，學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中真正看到并接觸到相關(guān)的實(shí)物情景。學(xué)生甚至可以在虛擬環(huán)境中對(duì)實(shí)物進(jìn)行改造，這就增加了教學(xué)生動(dòng)性以及加強(qiáng)了教師與學(xué)生間的溝通，有利于實(shí)現(xiàn)教對(duì)相關(guān)知識(shí)的普及。構(gòu)建科技講堂，加強(qiáng)了教師對(duì)知識(shí)的普及效果，有利于通過(guò)教學(xué)擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)廣度[4]。

3 多元視角下VR 技術(shù)教育應(yīng)用的設(shè)計(jì)應(yīng)遵守的原則

3.1 符合實(shí)際

VR 技術(shù)教育應(yīng)用是對(duì)實(shí)物進(jìn)行的模擬，要想達(dá)到教學(xué)效果，模擬的物品就必須以實(shí)物真實(shí)狀態(tài)相符合，以免誤導(dǎo)學(xué)生，同時(shí)VR 技術(shù)教育應(yīng)用對(duì)事物客觀規(guī)律的模擬也必須符合實(shí)際情況，以免誤導(dǎo)學(xué)生。技術(shù)在教育應(yīng)用中必須符合實(shí)際，才能達(dá)到教育學(xué)生的目的，否則只能適得其反。在進(jìn)行相關(guān)技術(shù)應(yīng)用時(shí)相關(guān)人員應(yīng)慎之又慎。

3.2 VR 技術(shù)教育應(yīng)用內(nèi)容選擇有代表性原則

由于VR 虛擬技術(shù)的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，教師可以對(duì)很多內(nèi)容進(jìn)行模擬。但在實(shí)際應(yīng)用中，教師如果全部進(jìn)行模擬，則會(huì)影響到教學(xué)效果。因此模擬內(nèi)容必須有代表性、有選擇性，才能在教學(xué)中才能突出VR 技術(shù)教育應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)VR 技術(shù)的更好應(yīng)用。

3.3 VR 技術(shù)教育應(yīng)用有利于整體教學(xué)

VR 技術(shù)教育應(yīng)用時(shí)，我們必須注意到在進(jìn)行教育的是某一塊知識(shí)點(diǎn)或者某一課中的一節(jié)課。我們所教授的知識(shí)不是獨(dú)立存在的，而是存在于整體之中，因此，VR 技術(shù)教育應(yīng)用必須符合實(shí)際，且能夠與整體緊密結(jié)合，保持與整體知識(shí)的關(guān)聯(lián)度，才能夠更好地增強(qiáng)教學(xué)效果，幫助學(xué)生理解課程內(nèi)容。

3.4 VR 技術(shù)教育應(yīng)用應(yīng)具有生動(dòng)活潑原則

對(duì)物品展示的生動(dòng)性及靈活性是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的重要優(yōu)勢(shì)，在教學(xué)中對(duì)VR 虛擬技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，應(yīng)當(dāng)保持其對(duì)食物展示的生動(dòng)靈活，實(shí)現(xiàn)對(duì)VR 虛擬技術(shù)更好利用。這樣才能夠更加地揭示事物規(guī)律，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的效果。

4 結(jié)語(yǔ)

VR 技術(shù)教育應(yīng)用有利于增強(qiáng)教學(xué)效果，突破教學(xué)時(shí)間和空間的限制，提高教學(xué)的便捷性。我們?cè)谶M(jìn)行VR 技術(shù)教育應(yīng)用時(shí)，可以構(gòu)建遠(yuǎn)程教室、構(gòu)建虛擬圖書(shū)館、構(gòu)建數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室、構(gòu)建科技講堂等。在我們進(jìn)行VR 訓(xùn)練技術(shù)應(yīng)用時(shí)，相關(guān)模擬應(yīng)符合實(shí)際選取的內(nèi)容，應(yīng)當(dāng)具有代表性。同時(shí)進(jìn)行教學(xué)的內(nèi)容，應(yīng)當(dāng)有利于學(xué)生進(jìn)行整體知識(shí)的理解，且VR 技術(shù)教育應(yīng)用展現(xiàn)出來(lái)的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)生動(dòng)活潑。虛擬現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)給高等教育培訓(xùn)行業(yè)發(fā)展帶來(lái)的一切將逐漸日益來(lái)越受到我國(guó)高等教育者的高度技術(shù)關(guān)注和廣泛性的青睞，必將最終使其技術(shù)更快更多地被廣泛應(yīng)用于教育以及職業(yè)培訓(xùn)各個(gè)領(lǐng)域，發(fā)揮其重要技術(shù)引導(dǎo)者的作用。我們將VR 虛擬技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)的過(guò)程中，勢(shì)必會(huì)給教育帶來(lái)新的變化。如果我們能夠應(yīng)用好VR 虛擬技術(shù)，為我國(guó)傳統(tǒng)高等教育向更為現(xiàn)代化多元化的教育教學(xué)模式方向發(fā)展?fàn)烤€(xiàn)搭橋，發(fā)揮當(dāng)前VR 教學(xué)虛擬混合現(xiàn)實(shí)教學(xué)技術(shù)的巨大潛力與優(yōu)勢(shì)作用，將有效促進(jìn)我國(guó)教育的提高，為教育提供更多的便捷，促進(jìn)教育行業(yè)的發(fā)展，為教育帶來(lái)更多的變化。