浅谈VR技术在教学中的应用

王美华

摘要：VR，即虚拟现实技术，是当代高科技信息化技术发展的产物，应用广泛。虚拟现实是一门综合计算机、网络信息技术、视觉现实技术、运动感官等相关科学技术。VR具有高沉浸感、高实时性和直观的特点，在教学中使用VR技术有重大意义。本文将VR特点与教育相结合的发展角度出发，阐述虚拟现实技术在教学中的应用和前景。

关键词：虚拟现实   教学应用  教育创新

国家教育事业发展“十三五”规划通知中说，要全力推动信息化技术与教育教学深度融合。建设课程教学与应用服务有机结合的优质在线开放课程和资源库，全面推进“优质资源班班通”鼓励教师利用信息技术提升教学水平、创新教学模式，综合利用互联网、大数据、人工智能和虚拟现实技术探索未来教育教学模式。

虚拟现实技术是一门综合技术，它是以计算机技术为主，对现实世界进行全面仿真的技术，能够解决学习中的情景化级自然交互性的要求，因而在教育领域内有着巨大的应用前景，是多媒体技术在教育技术中的一个发展趋势。

斯图尔特和托马斯于在1991年列出的计算机控制的空间在教育中的作用实际上是指出了虚拟现实技术在教育中的用途即：

（1）探索学生用其它方法不能接近的现有地方和事物。

（2）探索没有空间和时间的改变就不能有效测量的真实事物。

（3）创造具有可变特性的地方和事物。

（4）通过一个有共同兴趣的全球俱乐部与远隔重洋的人相互交流，或者与来自世界各地的学生在课外自修项目上进行合作。

（5）在想象的空间与真实的人进行交流以支持协同设计。

（6）以非现实的方式与真实的人相互交流。

（7）创造像数据结构这类抽象的表征。

（8）与参加模拟谈判的代表或具有不同人生观的虚拟历史人物进行交流。

由此我们在教育中利用VR技术就能够创建与现实社会类似的环境。在实践教学中，让学生去亲身经历和亲身感受比接受空洞抽象的说教更具有说服力，VR技术将是未来教育领域内最具有应用前景的一项技术。VR结合教育，它可以让枯燥无味的传授、教授变得生动有趣，让生涩难懂的知识变得易于理解。

一、提高学习效率

VR虚拟现实技术更加高效，使用VR技术不挑剔时间，对空间要求也非常有限。学习者可以自主选择学习时间、地点、学习形式等，学习过程变得加更自主。VR技术可以让学生摆脱传统的无味又枯燥的学习。学生在教室内，只要戴上VR虚拟现实设备，加上相关的场景，这样打破了传统教学的呆板、单一，完全代替传统的老师口述加粉笔板书的方式。学生的注意力也会高度集中，因此也大大的提高了学习的效率。

比如在教学数学当中的一些关于空间，经常要使用一些实物展示，在以往的教学环境中，为了更形象地使学生感受到三维物体的信息，教师通常采用的一些方法有：（1）利用图片、通过投影仪向学生展示。这样做的缺点是学生无法见到提供的图片以外的视角（2）利用实物向学生展示。这样做的缺点是会造成在不同位置的学生眼中，视角不尽相同。（3）通过计算机三维造型及动画软件向学生展示。这样做的缺点是学生在使用时只能让它停止或播放，而不能任意按照自己的意愿随意选择视角。虚拟现实技术提供的虚拟空间是最“真实的”，学生在虚拟世界中看到的存在物在视觉的角度和真实世界是一样的。利用VR技术可以比较容易地制作出较精致的桌面虚拟现实来辅助数学教学。VR将不同的学习方法融合到一起，学生带上头显和老师同学们一起在虚拟的学习环境中学习互动，极大地促进了学生对学习的积极性，这样可以有效的提高了学生的学习效率。

二、避免实验操作的安全风险

传统的安全宣传教育只有表面的效果，没有跟实际相结合。VR技术可以建立虚拟的立体可视化训练的场景，提供视觉、听觉、触觉的感官模拟，使学生身临其境的感受真实逼真的场景，从而增强自我保护意识。比如：一般学校在现有的条件下，有许多实验是根本不可能做的，如涉及到的放射性物质或有毒物质的部分，但是在虚拟的场景中，学生不必担心有毒的物质，也不必担心因为失误操作带来的危险，不会因为操作失误而造成人身事故。有效的防止了实验室意外事故的发生。

再比如，传统学校教育对于视觉有障碍的学生，通过VR技术，使触觉、听觉、味觉等其他感觉器官共同协调可以帮助学生完成理解课堂知识。

三、提高学习兴趣与动力

在传统的教学中，部分场景有可能是教师无法用语言描述的，如若这些场景能够展示出来，效果要比教师的语言描述更加直观生动。

VR虚拟现实技术最大的一个特点就是多感知性虚拟现实技术能模仿人在客观世界的大多数感官体验，让人体验到视觉、嗅觉、听觉、触觉、味觉、温度甚至运动感知等多种感觉;并且这些感官体验是不分时间和场所的，完全是根据实际需要体验者自行安排。VR可以提供不可企及的学习材料，创设“真实的”学习情境，可以使学生完全沉浸到教学所需要的环境中去。

而VR教育结合游戏化，情景转换等多种手段，能够做到有效地解决教育难题，激发学生的学习兴趣。VR技术的沉浸感在虚拟场景下为学生提供实际操作机会，学生在一个自然逼真的环境下直接参与互动，更能使学习的兴趣高涨，从而对知识点的记忆掌握得更加牢固。

四、降低教育成本

VR技术可以将实验器材进行模拟还原，让原本昂贵的器材实现随手可取，有效的降低了成本。许多昂贵的实验、培训器材，由于价格的限制而无法普及，但是如果利用VR技术，就可以在多媒体计算机上建立虚拟的实验室，这种实验既不消耗器材，也不受场地等外界条件限制，可以充分操作，直至得出满意结果。

教育界的专家曾指出：崭新的技术，会带给我们崭新的教育思维，解决我们以前无法解决的问题，将给我们的教育带来一系列的重大变革。VR的应用为教育数字化提供了一种新鲜有效的模式。VR技术已容入我们的生活当中，VR式教育也使得人们更加喜爱学习，促进高参与和协作性。相信VR+教育的模式能够大放光彩，并且随着5G的来临，VR教育势必会迎来新的发展机遇。

1、淺谈虚拟现实技术在教学中的应用

诸葛翀——《教育观察》

2、浅谈VR技术在美术教育中的应用

陈珊——《艺术科技》

江西省南昌市新才学校 330009