浅析VR技术在教育、教学中的应用

【摘要】虚拟现实技术简称VR技术，是借助计算机、传感器营造的一种崭新的人机交互手段，使人沉浸在计算机设备所展示的虚拟世界之中，模拟真实世界视觉、听觉、味觉、重力等效果，VR技术现在广泛应用在商业、医学、地理、航天、科研、娱乐等行业。将虚拟现实技术融入教育、教学中，提高教学效果，增强学习者的学习兴趣和学习能力是本文研究的重点。

【关键词】虚拟现实技术；教育

虚拟现实技术简称VR技术，是当前最为新兴的、融合信息、艺术和科学等多学科一身的综合性综合性技术，VR技术广泛应用于医学、生物科学、建筑、艺术、农业、地理、航空航天、信息工程、考古、教育培训和娱乐等领域。当前，公众接触到VR技术最多的途径是电影和娱乐，一部叫做《头号玩家》的电影全面展示了虚拟现实技术所营造的梦幻而真实的效果。

虚拟现实技术定义：虚拟现实技术英文全称Virtual Reality，简称VR技术，是20世纪90年代兴起的一门综合技术，其特点在于：“通过计算机构成一种人为虚拟三度空间，使得用户在视觉上产生一种沉浸于虚拟环境的感觉。”

VR虚拟现实技术最大的第一个特点是多感知性，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。虚拟现实技术的第二个特点是自主性，客户可以成为虚拟环境中的主角，沉浸在虚拟环境中，参与和体验虚拟活动。第三个特点是虚拟环境中，用户体验的虚拟活动是可重复、可更改、可逆的。第四个特点是虚拟现实技术的真实性，相对于平面媒介、电影电视，虚拟现实技术提供的虚拟空间是最“真实”，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，虚拟世界中物体的运动规律（按照应用目的不同，规律也可以更改）是和真实世界一样的。

一、虚拟现实技术在教育教学方面的应用现状

早在20世纪80年代，虚拟现实技术刚刚兴起，这门技术被当做视觉图形工具应用于电影、电视和游戏中；本世纪开始，VR技术逐渐被用于展览展示、社会教育等领域；当前公众可以在博物馆、展览馆和各类公共教育机构、社会教育机构看到虚拟现实技术的实际应用，例如全息投影等；而在学校教育、课堂教学中，虚拟现实技术的使用率还是非常低的。这是因为，首先虚拟现实技术在技术层面上还不成熟，具体的操作和使用，需要非常复杂的技术支持的和人员支持，例如一项标准的虚拟现实技术的现实，需要由“效果发生器、实景仿真器、应用系统和几何构造器等四个部组成”；具体包含各眼镜、头盔显示器、立体声耳机、测定视线方向和手指动作的输入装置、头部方位探测器和数据手套等；还有计算机后台的编程人员做大量的编成工作。

因此，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综合技术。

二、虚拟现实技术比其他教育教学手段优势

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，因此学习者可以自主选择学习时间、地点、学习形式等，所以学习过程更加自主。

此外，传统学校教学是不可逆的，除个别原因以外，授课老师是按照教学进度，逐渐推进课程内容的深度和难度的，而VR技术和一般视频课程的共同之处就是，教学视频是可以重复演示的，这并不VR的创新优势，是一般视频课程都具有的特点，但是不同之处在于，VR对学习者学习效果的反馈可能会更加及时。特别是对于职业教育而言，这一优势更加明显，例如以烹饪和旅游专业为例，学生在实训过程需要特点的实训材料和实训场地，借助VR技术，模仿食物原料的质感和味道，使用感知传感装置，学生可以反复进行烹饪技法的训练，不但节约了时间还省去了不必要的资源浪费；再例如旅游专业，学生在指导教师的引导下，借助VR设备，可以设身处地的感受到不同地区的景观和风光，当讲授某处历史名胜，也可以模拟某一个历史时期，看到当时期发生了哪些重大的历史事件，学生的学习效果更好，反观传统教学模式，学生的课堂知识大多停留在书本上，一些拓展内容仅仅靠着少量的图片和有限的实验器材，理论知识常常要在学生工作以后很久才能得到实际的印證。

虚拟现实技术足够安全。由于虚拟现实技术最大的特点是多感知性，因此它所营造的空间是高度仿真的，一些比较危险或者难以估测的课程内容是可以通过VR来模拟实现的。例如学习地理、天文、物理学这类知识，学生足不出户，就可以感受到不同维度的温度变化。而对于特殊教育和启蒙教育而言，VR技术的安全性就体现的更加明显了。学龄前儿童尚处于没有什么安全防范和自我保护意识的阶段，科普知识和安全教知识对他们来说是非常必要的，可是由于设备和人员有限，幼教老师对儿童的启蒙教育和安全教育大多停留在儿歌和简单的模拟演练上，真正的火灾是什么情况，真正的走失是什么情况，警察叔叔是什么样子，报警电话如何拨打，对孩子来说都很陌生，而借助虚拟现实技术，这些问题都可以解决，并且能保证儿童的安全。

此外，传统学校教育很难适应特殊教育的人群，例如视觉有障碍的人，通过VR技术，使用触觉、听觉、味觉等其他感觉器官共同协调能帮助其完理解课堂知识。

利用虚拟现实技术把课程资源做成电影、游戏和视频等，但是VR技术要以上提到的媒体资源，完备的虚拟现实课堂，多了更多的互动性和真实性，因此教育、教学效果也更好。

参考文献

[1]郭宇承，谷学静，石琳.虚拟现实与交互设计[M].武汉：武汉大学出版社，2015.

作者简介：刘锐（1984.02—），女，汉族，黑龙江哈尔滨人，硕士，哈尔滨商业大学设计艺术学院，讲师，研究方向：艺术设计。