虛擬現實在教育應用技術方面的思考

呂聃洽 宋軍

摘? 要：虛擬現實，又稱VR技術，是目前數字媒體技術中的新寵兒。虛擬現實技術能夠帶給受眾視、聽、觸三大感官上的多種不同信息內容，受眾在與虛擬環境進行交互的同時，能獲得極大的沉浸式體驗感以及操控虛擬環境的主觀體驗感。虛擬現實技術的多維交互式信息環境，能夠對以往教育中的教學理念以及教學方式產生新的影響，并且將為受眾在學習以及了解新的知識與信息的過程中提供一種前所未有的新途徑。

關鍵詞：虛擬現實? 教育? 虛擬教學

中圖分類號：G71 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）01（b）-0154-02

虛擬現技術能夠給予受眾一種身臨其境的交互式體驗，徹底打破傳統中人與機之間被動接收、枯燥單調的信息傳遞模式，取而代之的則是一種自然、和諧、自由的交互體驗。而這種全新的信息傳遞模式，也將對教育界傳統多媒體教學應用現狀的革新產生重要的影響。

1? 虛擬現實技術的基本特征

在對虛擬現實技術之于教育應用方面展開討論之前，對虛擬現實技術的基本特征進行一個整體化的考量與概括是十分必要的。虛擬現實技術的基本特征總體來說來可以用“沉浸式體驗、交互式體驗和想象空間”三大方面來概括。

沉浸式體驗指的是受眾在接受信息的過程中無法感知到自身所處的外部環境，精神與注意力完全投入進了信息接受的過程之中。真正完美的虛擬現實技術是能夠讓受眾無法區分現實與虛擬的邊界，因此，沉浸式體驗效果的好壞直接影響著虛擬現實技術整體的時效性。

交互性指的是用戶對虛擬環境中所設定的“可操作性物體”的自然反應，受眾可以像在真實環境中一樣與虛擬的物體發生相應的交流與互動。譬如，受眾在用手去觸摸虛擬環境中的物體時，會有一種虛擬的物體觸摸感。當受眾用手進一步去抓取虛擬環境中的物體時，這種虛擬的物體互動感別越發得強烈起來，正是這種虛擬的交互式體驗，將受眾從原先的“觀察者”改變為現在的“參與者”。

想象空間是指虛擬現實技術可以向受眾所提供的想象空間。受眾通過對虛擬環境中物體的操作與觀察，加深對事物的認識和理解，從而啟發出新的思考與理解。這里的想象空間的“大小范圍”就要視虛擬現實技術的實際效果以及受眾個人的感知、理解能力而定了。但是無論虛擬現實技術的高低或是受眾個人特點的特殊性，想象空間都將是虛擬現實技術區別于傳統多媒體技術的一個重要特征。

2? 虛擬現實技術之于教育應用

通過上文對虛擬現實技術基本特征的概括，筆者認為如果將虛擬現實技術應用于當今的教育領域中，其新應用技術特點也應該從虛擬現實技術的三大特征來進行具體考量與研究。目前國內外已對虛擬現實技術進行了系統化的研究，并提出了“虛擬教學”這一概念。虛擬教學將受眾置身于虛擬的空間進行教學，加上虛擬現實技術的支持，構造出虛擬的教學環境，受眾通過視聽感官對虛擬空間內傳遞的信息進行接收與思考，極高的沉浸式體驗與交互式體驗結合自身的想象空間能夠在短時間內達到傳統教學中所不能達到的效果與成績。而受眾自身對于學習的興趣度以及創新意識也在虛擬教學的過程中得到不斷提升。

“虛擬教學”實際是多媒體教學“三位一體”交互體驗的新形態，通過計算機技術構建出一個看似虛擬，但接近真實的多媒體教學環境。在這個虛擬教學環境中，受眾的視、聽、觸等感官是相互關聯的。通過計算機對這個虛擬教學環境進行相應的維護與改變，用戶的感官體驗也會根據其產生相應的改變，在改變的次數達到一定的量級程度時，受眾自身便會出現一種身臨其境的體驗，這便是上文所提到的“沉浸式體驗”與“交互性體驗”。虛擬多媒體教學環境可以根據開發者（教學者）的思維進行不斷變化，而正是這種變化的虛擬空間也在一定程度上不斷地激發受眾自身的想象力與創造力，從而造就了相應的“想象空間”。

綜上所述，“虛擬教學”中的“三位一體”其實正是虛擬現實技術三大基本特征的最好體現，從而也印證了筆者對與虛擬現實技術之于教育應用技術新特點的猜想。

3? 虛擬現實技術之于教育應用的優勢

“虛擬教學”技術的興起對現存的教育形式產生了極大的挑戰性。但不可否認的是，“虛擬教學”技術能形象生動地表現教學的內容，能夠隨技術發展更有效地創造出教學環境，提高學生的學習效率。虛擬現實技術之于教育應用的優勢具體來說有以下幾個方面。

3.1 因人施教，學生學習的主動性得到空前提高

由于每個學生都不盡相同，傳統教學模式中很難為每一個學生定制一套獨立的個性化教育方案。然而，“虛擬教學”中強大的人機“交互體驗性”卻極其適用于個性化教學。學生通過感官、語言、手勢甚至表情等比較“自然”的方式與計算機進行交互，完全置身于一個“超越現實、身臨其境”的綜合學習環境中。而計算機則可以根據不同學生的不同特點制定出相應的教學交互內容。不同的學生在其對應的“私人訂制”教學環境中學習不但激發了自身學習的主動性，還活躍了自身的創造性思維，個人的學習效果得到了空前的提高。

3.2 強化學生的思維能力與自主探索能力

“虛擬教學”技術與其他傳統教學方式的根本區別就是虛擬現實技術不同于傳統的教學模式，學生的積極性得到了空前的提高，思維上也得到了空前的提升，而這也為學生的發散思維提供了豐富的資源與便捷的空間。

“虛擬教學”技術通過文字、圖形、圖像、聲音、動畫有機地結合，將其多視角、全方位地呈現在學生面前，這種圖文并茂的問題教學法、啟發式教學法、討論式教學法、情景式教學法、暗示教學法和發現式教學法不斷地刺激學生的感官，激發了學生的學習興趣，豐富了學生的想象力，拓展了思維空間，強化了思維能力。

“虛擬教學”技術可以對學生學習過程中所提出的各種假設與實驗模型進行虛擬化呈現，通過虛擬系統便可直觀地觀察到這一假設所產生的結果或效果。學生通過不同的虛擬假設場景進行不同的探索與實驗，這本身就是自我探索學習的最有效的方式，通過親自的探索與學習，所積累的知識與經驗也會比傳統教學中的學習收獲來的更加牢固與深刻。此外，通過這種探索式的學習方式，學生還很有可能研究探索多種不同的出“新東西”，而這也是傳統教學中很難實現的。

3.3 教與學的時空限制被打破

任何一種教學模式都主張學習內容與客觀實際相互結合，這是因為客觀實際本身具有無可比擬的現實性與生動性，能夠使學生借此更加牢固地掌握所學知識。但是在傳統教學模式中，有很多客觀實際是不能及時呈現給學生的，時間與空間的限制成為了其最大的阻礙。而虛擬現實技術的虛擬性恰恰解決了這個問題，通過計算機虛擬現實技術，學生對于學習過程中所訴求的客觀實際可以隨時隨地展現給學生供其參考與學習。

4? 結語

以虛擬現實為技術依托的“虛擬教學”技術如今正逐漸成為教育領域中的“新貴”，且早已引起教育界的極大關注。雖然在目前教育領域中虛擬現實技術還沒有得到極大的普及，但由于虛擬現實技術將對探索和發展現代教育思想、提高教育總體水平、改善教育實驗環境、優化教學過程、培養具有創新意識和創新能力的人才產生深遠的影響，因此，隨著虛擬現實技術的不斷完善與發展，虛擬現實技術必然會為教育事業注入更加強大的生命力，成為未來教育應用技術發展的核心力量。

參考文獻

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