虛擬現(xiàn)實技術教育應用研究

摘要：20世紀90年代初期虛擬現(xiàn)實技術開始興起，隨著信息化社會的發(fā)展、虛擬現(xiàn)實技術與其他技術越來越高的融合程度，虛擬現(xiàn)實技術逐漸走向成熟，而且借助虛擬現(xiàn)實技術，可以在空間進行全息投影，給人比較真實的感知，所以近幾年來的關注程度大幅度的上升，虛擬現(xiàn)實技術在各個領域和行業(yè)的應用也是越來越廣泛。并且利用虛擬現(xiàn)實技術可以促進教育的發(fā)展，而且也比較符合當前的素質教育。

關鍵詞：虛擬現(xiàn)實技術;教育

筆者以“虛擬現(xiàn)實”、“教育”為關鍵詞;以“虛擬現(xiàn)實技術教育應用”為主題;搜索年限為2017-2020年;在中國知網(wǎng)上進行查找搜索。總共下載六十余篇文獻，研讀了三十篇文獻，然后在此基礎上對虛擬現(xiàn)實技術和虛擬現(xiàn)實技術教育應用兩個方面進行梳理，為今后的研究工作提供參考。

一、虛擬現(xiàn)實技術在教育中的應用

（一）學習環(huán)境

虛擬現(xiàn)實技術可以構建一些不允許承載太多人，還有一些要求和規(guī)定的真實環(huán)境。比如說虛擬博物館、虛擬圖書館、虛擬天文館、虛擬實驗室等場所，沒有人數(shù)的限制，而且不怕?lián)p壞一些文物或者是儀器，讓學習者可以更加近距離的接觸。

虛擬現(xiàn)實技術可以構建一些難以到達的，或者是難以進行觀察的真實環(huán)境，比如說南極、北極、銀河系、太陽系等等，可以打破物理上的距離，給學習者更加直觀和真實的感受，有利于促進學習者知識的同化，達到促進學習的目的。

（二）教育游戲

筆者在進行文獻分析時，總結了基于VR的教育游戲的類型，主要有基于桌面的、基于頭戴式設備的和激光控制的。基于桌面的虛擬現(xiàn)實教育游戲，主要是通過鍵盤、是鼠標等輸入設備來進行交互，這種游戲相對于其他的兩種教育游戲，給學習者的沉浸感會相對弱一點;基于頭戴式設備的教育游戲，主要是通過頭戴設備進行交互，學習者的其他部位都是相對自由的，可以進行創(chuàng)作、運動等活動，更容易使學習者有沉浸感;基于激光控制的教育游戲，主要是通過手柄設備進行交互的，這類教育游戲要求的動手能力會比較強，更適合注意力、反應速度等動作技能類的訓練。

基于虛擬現(xiàn)實技術的教育游戲，可以提升教學的趣味性，增強學習者的動手能力，而且還可以增強學習者的實踐操作能力，訓練學習者的技能技巧，提升教學效果。

（三）虛擬教學

虛擬教學就是將教學過程中一些難以理解或邏輯關系比較復雜的、難以展示內(nèi)容，利用虛擬現(xiàn)實技術來創(chuàng)設真實的物體，然后進行更加直觀、生動、形象的展示，來幫助學生更好的理解，帶給學生更加真實的感受和體驗，從而提升教學效果。比如，在地理課程中，教師在講解一個地方時，可以利用虛擬現(xiàn)實技術進行這個地方的展示，讓學生身處其中，這樣對地形、氣候等會認識的更加深刻。也可以在生物課上，講到某一個細胞時，借助虛擬現(xiàn)實技術，將細胞的整個形象直觀的展示在學生面前，讓學生親自去研究細胞中的結構。

（四）遠程教育

遠程教育的實質是師生的準永久性分離，隨著現(xiàn)代化技術的發(fā)展，遠程教育也是越來越來靈活性、開放性，但是由于面對面教育的缺失，學習者的情感感受也會有一定的缺失。通過虛擬現(xiàn)實技術可以創(chuàng)建模擬老師，模擬老師可以代替真實的老師和學生進行情感上的交流和互動。在虛擬課堂中老師可以通過角色扮演、小組討論方面進行學習活動的組織，從而提高學生的學習興趣和積極性。

筆者在查閱文獻時發(fā)現(xiàn)，虛擬現(xiàn)實技術在遠程教育方面的應用和研究相對來說是比較少，而且更多的是理論性的文獻，關于實踐類的文獻數(shù)量比較少，所以基于虛擬現(xiàn)實技術的遠程教育是值得研究的方向。

二、總結

虛擬現(xiàn)實技術是一種新興技術，能夠利用計算機對現(xiàn)實世界進行模擬創(chuàng)建虛擬世界，而且在體驗虛擬世界時用戶可以和這個世界發(fā)生實質性的交互，給用戶給來沉浸感，讓用戶可以和虛擬世界融為一體。對于虛擬現(xiàn)實技術的關鍵技術，筆者總結為動態(tài)環(huán)境建模技術、傳感技術、系統(tǒng)集成技術、交互技術等。而對于虛擬現(xiàn)實技術的主要特征，筆者比較認可的是沉浸性、交互性、多感知性、構想性。正是因為虛擬現(xiàn)實技術有這樣的特性，所以虛擬現(xiàn)實技術才可以進入教育，在教育中發(fā)揮作用。

目前虛擬現(xiàn)實技術在教育中應用主要有構建學習環(huán)境、開發(fā)教育游戲、虛擬教學、遠程教育四個方面。而虛擬現(xiàn)實技術在虛擬教學和遠程教育當中的應用，總體來說不是很多，所以筆者認為研究者想要進行虛擬現(xiàn)實技術教育應用研究時，可以在虛擬教學和遠程教育中入手，去探究它們更好的前景。

虛擬現(xiàn)實技術在教育中的應用，對于老師和學生、課堂模式的轉變上都有很大的挑戰(zhàn);而且虛擬現(xiàn)實技術目前和教育的融合程度也不是很高。所以筆者認為虛擬現(xiàn)實技術教育應用時，老師要不斷地替身自身的專業(yè)能力和信息素養(yǎng)，要接受新興的技術和課堂模式，要有能力利用虛擬現(xiàn)實技術進行教學，并且在進行課堂教學時要將教學內(nèi)容和虛擬現(xiàn)實技術進行很好的融合;學生則需要養(yǎng)成良好的自主學習能力，有一定基礎的技術操作能力，這樣才會讓虛擬現(xiàn)實技術的作用發(fā)揮到最大。當然在進行虛擬現(xiàn)實技術教育應用時，學校要有一定的基礎設施，包括硬件、軟件等方面，而且學校要支持老師進行新的課堂模式的轉變。

總的來說，虛擬現(xiàn)實技術教育應用目前是存在著一定的問題，我們要努力克服問題，將虛擬現(xiàn)實技術和教育進行更好的融合，并且將理論和實踐相結合，尋求更好的教育效果。

參考文獻：

[1] 寧攀，李丁丁，張炳林.VR技術及其教育應用探究[J].教育現(xiàn)代化，2019，6（62）：173-176.

[2] 張量，金益，劉媛霞，牛麗.虛擬現(xiàn)實（VR）技術與發(fā)展研究綜述[J].信息與電腦（理論版），2019，31（17）：126-128.

[3] 喻斌，朱柯，吳開騰.虛擬現(xiàn)實技術概述[J].電腦知識與技術，2019，15（08）：215-216.

[4] 高媛，劉德建，黃真真，黃榮懷.虛擬現(xiàn)實技術促進學習的核心要素及其挑戰(zhàn)[J].電化教育研究，2016，37（10）：77-87+103.

[5] 徐新星.虛擬現(xiàn)實技術及其應用探討[J].赤峰學院學報（自然科學版），2019，35（10）：41-44.

[6] 孫紅杏.虛擬現(xiàn)實關鍵技術應用及研究[J].智庫時代，2020（01）：244-245.

[7] 賈徐慶，夏許婷.虛擬現(xiàn)實技術在高校實踐教學中的應用[J].計算機產(chǎn)品與流通，2019（10）：203-204.

[8] 孫志偉，李小平，張琳，姜麗萍，毛旭.虛擬現(xiàn)實技術下的學習空間擴展研究[J].電化教育研究，2019，40（07）：76-83.

[9] 王辭曉，李賀，尚俊杰.基于虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實的教育游戲應用及發(fā)展前景[J].中國電化教育，2017（08）：99-107.

[10] 高寧婧.虛擬現(xiàn)實技術在教育中的應用研究[J].教育現(xiàn)代化，2019，6（78）：102-104.

作者簡介：

郭雪（1999—），性別：女，民族：漢族，籍貫：甘肅平?jīng)觯毞Q：學生，學歷：本科，單位：西北師范大學教育技術學院，研究方向：虛擬現(xiàn)實+教育。