VR技术与专业教学融合研究

吴蜜

【摘要】 VR技术的中文译称是虚拟现实技术，是一项综合性信息技术。虚拟现实近年来的发展速度快，应用范围广，已经成为我国教育领域教学的一项高科技信息技术。研究分析虚拟现实技术在专业教学中的应用融合，对我国教育事业发展科学信息教学具有重要意义。

【关键词】 虚拟现实技术 专业 教学 应用

前言

虚拟现实技术是当前教育领域最受欢迎的科学信息教学技术之一，其发展为世界各国教育提供了全新科学的教学手段。我国近几年对虚拟现实技术在教育中的应用十分关注，不断推进虚拟现实技术与专业教学的融合，为我国教育事业发展作出贡献。了解研究虚拟现实技术，是将其更好运用在教学中的前提，以下对虚拟现实技术进行简析，并提出几点虚拟现实技术与教学融合的合理建议。

一、虚拟现实技术的概念

虚拟现实技术又称为VR技术，其还有更具科幻感的名称，灵境、幻真，由多种技术结合而成的综合性信息技术。其主要涉及到的专业知识与技术有：计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等；技术的工作原理是：在计算机生成逼真的三维视觉、听觉、嗅觉等感官感觉的一体化虚拟环境后，人利用特定的设备，在产生的虚拟环境当中进行交互体验，实现人与环境融为一体的运行，人在使用虚拟现实技术的过程中有身临其境的感觉。虚拟技术具有很强的科技感，应用范围广，当前我国军事、航天、建筑、电子、医学等相关专业的教学技术已经融入虚拟现实技术。

二、虚拟现实系统的特征

虚拟现实技术作为当代高科技的综合性信息技术，具有感知性、交互性、沉浸性、客观性、幻想性等特征。

1.感知性：虚拟现实系统装有关于视觉、嗅觉、听觉等多种感官感知装置，因此使用者能在使用技术的过程中获得多种感知；

2.交互性：使用者在虚拟环境中能进行对象操作、设备操作，并得到理想的操作结果或数值，通过键盘、鼠标、头盔、特殊手套等进行交互。

3.沉浸性：使用者在虚拟现实技术创造的虚拟环境中，感受到的真实程度，达到身临其境的感觉，主动参与虚拟互动。

4.客观性：虚拟现实系统所创造的虚拟物品或环境与现实中的物品或环境都与现实的物品或环境有相同的运动规律，其虚拟的物品与环境创造设计都以现实的物理定律动作为依据，符合现实环境具有客观性；

5.想象性：使用者在虚拟现实技术创造的逼真的虚拟环境中进行交互活动获得多种信息，并且通过自身的逻辑思维进行知识思考，由于虚拟现实技术创造的环境以现实社会为基础并高于现实社会，使得使用者产生想象，促进自主思考。

三、虚拟现实技术在教学中应用现状

现阶段，虚拟现实技术在国内外的教学应用不断深入。即使我国教育行业引进虚拟现实技术的时间较晚，发展时间相对发达国家来说较短，但其发展仍然取得较大的进步。如：北京航天航空大学利用虚拟现实技术来进行分布式飞行模拟练习；浙江大学建筑专业进行虚拟规划、虚拟设计教学；哈尔滨工业大学的发展人机交互的学习模式；以及上海交通大学、西北工业大学、安徽大学等等都有较多的虚拟现实技术在专业教学中的研究应用。

综合我国虚拟现实技术在教学中的发展情况，我国虚拟现实技术在教育领域发展的主要成果是虚拟仿真校园，同时也是学校最早应用虚拟技术的具体体现。另一方面，专业教学中引进虚拟现实技术的成本较高，技术的设备昂贵，这是阻碍虚拟现实技术在教学中应用发展的重要因素。

我国正在处于经济社会发展的高速期，国家建设需要大批的高素质专业的适用性人才，虚拟现实技术在专业教学中的应用，是提高学生掌握全面专业知识重要教学手段，让学生在虚拟现实的环境中掌握专业知识能力，大大提高了学习教学与学校的教学质量。尤其是在航天、电子、工业、医学等技术含量高的专业中，虚拟现实技术与专业教学融合，较低学生理解专业知识的难度，更深刻理解专业知识，并且通过虚拟现实技术进行实践教学，很大程度上促进学生专业知识实践的能力，培养学生成为国家社会建设的栋梁。

四、虚拟现实技术与专业教学的融合

4.1课堂教学范围扩大

虚拟现实技术与专业教学融合，教学课堂不再受到有形教师的限制，发展虚拟教师，扩大了教学活动空间。并且，学校可以利用虚拟现实技术更好地进行教学资源分配，设置分校，开展远程教育活动，实现移动式教室场所，合理分配分校之间的教学资源。

学生可以通过登录交互式远程教学的网站，局域网作为连接校园网的连接工具，提供不同专业、行业的远距离的继续教育或急需完成的教学课程。提高了学生的学习效率，节约学习时间与教学的人力、物力，进一步提高我国的教育水平。

4.2建设新型的实验教学基地

在各类的专业教学当中，几乎每个专业都需要进行实验课程教学，通过实验课程教学才能提高学生专业知识的实践能力。但由于一些专业进行实验教学所需要的实验仪器设备机械或实验材料昂贵，学校的实验仪器设备或材料数量不足，直接影响了学生实验课程的发展，不利于学生实践能力的发展与提高。

虚拟现实技术与专业教学的融合，通过利用虚拟现实技术的交互式技术，能够将一些实验通过虚拟场景进行教学，让学生在虚拟环境中也能进行实验学习，能够得到相关的实验结果与数据信息，化具有不受时间、空间、物品的限制的优势，降低某些实验过程的可能发生的事故几率，提高安全性。

并且，现实虚拟技术具有客观性的特征，同一类的实验研究都能用同一个虚拟现实技术，如建筑专业的实验教学中，能在虚拟建筑空间进行不同类型建筑模型的创造，根据模型类型检测不同的数据。

4.3发展互动课堂和远程教育

虚拟实现系统可以将教师、学生等各种教学人物进行虚拟构造，创造交互式的学习环境。在虚拟的教学环境中，学生可以与虚拟的教师进行交流、谈论或协作化学习。比如，英语专业的学生需要进行英语口语训练，但往往受到周围语言环境的影响，英语口语学习难度较大，通过现实虚拟系统创造的英语口语训练环境，导入虚拟人物与生活情境，学生可以在虚拟环境中与虚拟人物进行英语交流，且该虚拟环境与现实以英语为主要交流语言的国家相符合。利用虚拟现实技术发展远程教育，虚拟现实技术为各地不同的教师、学生提供一个共同学习的平台，师生们通过互联网登录虚拟平台，能像平常一样进行学习交流，提高学习效率。

4.4进行虚拟技能训练

虚拟现实技术在课堂上的基础应用是将知识概念通过真实或想象场景进行展示，弥补文字、图形概念的不足。虚拟现实技术不仅能进行基础概念的展示，还能提供复杂的技能训练平台。部分专业对专业技能有较高的要求，一般的技能实践教学的效果较差，学习速度慢，并且受到技能训练硬件设施等限制，学生很难快速提高技能训练成果。虚拟现实技术能为医学手术、电子维修、体育技巧训练、汽车驾驶等课程提供技能训练的平台，如在真实环境中进行反复多次的技能训练。

结束语

综合上述，虚拟现实技术在专业教学中的应用为教学发展提供独一无二的优势。虚拟现实技术与专业教学的融合发展是国家社会发展的必然要求。我国教育政府、学校应看到虚拟现实技术在教学中应用的好处，投入更多的教育资金，帮助学校发展虚拟现实技术教学手段。利用虚拟现实技术，提高教学质量，培养出色的国家建设者。

参 考 文 献

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