淺析VR技術(shù)在教育、教學(xué)中的應(yīng)用

1、    淺析vr技術(shù)在教育、教學(xué)中的應(yīng)用    【摘要】虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)簡稱vr技術(shù)，是借助計(jì)算機(jī)、傳感器營造的一種嶄新的人機(jī)交互手段，使人沉浸在計(jì)算機(jī)設(shè)備所展示的虛擬世界之中，模擬真實(shí)世界視覺、聽覺、味覺、重力等效果，vr技術(shù)現(xiàn)在廣泛應(yīng)用在商業(yè)、醫(yī)學(xué)、地理、航天、科研、娛樂等行業(yè)。將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)融入教育、教學(xué)中，提高教學(xué)效果，增強(qiáng)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)能力是本文研究的重點(diǎn)?！娟P(guān)鍵詞】虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；教育虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)簡稱vr技術(shù)，是當(dāng)前最為新興的、融合信息、藝術(shù)和科學(xué)等多學(xué)科一身的綜合性綜合性技術(shù)，vr技術(shù)廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、生物科學(xué)、建筑、藝術(shù)、農(nóng)業(yè)、地理、航空

2、航天、信息工程、考古、教育培訓(xùn)和娛樂等領(lǐng)域。當(dāng)前，公眾接觸到vr技術(shù)最多的途徑是電影和娛樂，一部叫做頭號玩家的電影全面展示了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所營造的夢幻而真實(shí)的效果。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)定義：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)英文全稱virtual reality，簡稱vr技術(shù)，是20世紀(jì)90年代興起的一門綜合技術(shù)，其特點(diǎn)在于：“通過計(jì)算機(jī)構(gòu)成一種人為虛擬三度空間，使得用戶在視覺上產(chǎn)生一種沉浸于虛擬環(huán)境的感覺?！眝r虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最大的第一個特點(diǎn)是多感知性，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能模仿人在客觀世界的大多數(shù)感官體驗(yàn)，讓人體驗(yàn)到視覺、嗅覺、聽覺、觸覺、味覺、溫度、甚至運(yùn)動感知等多種感覺；并且這些感官體驗(yàn)是不分時間和場所的，完全是根據(jù)實(shí)際需要體

3、驗(yàn)者自行安排。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的第二個特點(diǎn)是自主性，客戶可以成為虛擬環(huán)境中的主角，沉浸在虛擬環(huán)境中，參與和體驗(yàn)虛擬活動。第三個特點(diǎn)是虛擬環(huán)境中，用戶體驗(yàn)的虛擬活動是可重復(fù)、可更改、可逆的。第四個特點(diǎn)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的真實(shí)性，相對于平面媒介、電影電視，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)提供的虛擬空間是最“真實(shí)”，虛擬世界中看到的存在物在視覺的角度和真實(shí)世界是一樣的，虛擬世界中物體的運(yùn)動規(guī)律（按照應(yīng)用目的不同，規(guī)律也可以更改）是和真實(shí)世界一樣的。一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育教學(xué)方面的應(yīng)用現(xiàn)狀早在20世紀(jì)80年代，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)剛剛興起，這門技術(shù)被當(dāng)做視覺圖形工具應(yīng)用于電影、電視和游戲中；本世紀(jì)開始，vr技術(shù)逐漸被用于展覽展示、社會教

4、育等領(lǐng)域；當(dāng)前公眾可以在博物館、展覽館和各類公共教育機(jī)構(gòu)、社會教育機(jī)構(gòu)看到虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，例如全息投影等；而在學(xué)校教育、課堂教學(xué)中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的使用率還是非常低的。這是因?yàn)椋紫忍摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)在技術(shù)層面上還不成熟，具體的操作和使用，需要非常復(fù)雜的技術(shù)支持的和人員支持，例如一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的現(xiàn)實(shí)，需要由“效果發(fā)生器、實(shí)景仿真器、應(yīng)用系統(tǒng)和幾何構(gòu)造器等四個部組成”；具體包含各眼鏡、頭盔顯示器、立體聲耳機(jī)、測定視線方向和手指動作的輸入裝置、頭部方位探測器和數(shù)據(jù)手套等；還有計(jì)算機(jī)后臺的編程人員做大量的編成工作。因此，虛擬現(xiàn)實(shí)是一門綜合計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、視覺現(xiàn)實(shí)技術(shù)、運(yùn)動感官等相關(guān)科學(xué)

5、綜合技術(shù)。二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)比其他教育教學(xué)手段優(yōu)勢虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)更加高效。使用vr技術(shù)不挑剔時間，對空間要求也非常有限，因此學(xué)習(xí)者可以自主選擇學(xué)習(xí)時間、地點(diǎn)、學(xué)習(xí)形式等，所以學(xué)習(xí)過程更加自主。此外，傳統(tǒng)學(xué)校教學(xué)是不可逆的，除個別原因以外，授課老師是按照教學(xué)進(jìn)度，逐漸推進(jìn)課程內(nèi)容的深度和難度的，而vr技術(shù)和一般視頻課程的共同之處就是，教學(xué)視頻是可以重復(fù)演示的，這并不vr的創(chuàng)新優(yōu)勢，是一般視頻課程都具有的特點(diǎn)，但是不同之處在于，vr對學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效果的反饋可能會更加及時。特別是對于職業(yè)教育而言，這一優(yōu)勢更加明顯，例如以烹飪和旅游專業(yè)為例，學(xué)生在實(shí)訓(xùn)過程需要特點(diǎn)的實(shí)訓(xùn)材料和實(shí)訓(xùn)場地，借助vr技術(shù)，模仿食物

6、原料的質(zhì)感和味道，使用感知傳感裝置，學(xué)生可以反復(fù)進(jìn)行烹飪技法的訓(xùn)練，不但節(jié)約了時間還省去了不必要的資源浪費(fèi)；再例如旅游專業(yè)，學(xué)生在指導(dǎo)教師的引導(dǎo)下，借助vr設(shè)備，可以設(shè)身處地的感受到不同地區(qū)的景觀和風(fēng)光，當(dāng)講授某處歷史名勝，也可以模擬某一個歷史時期，看到當(dāng)時期發(fā)生了哪些重大的歷史事件，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果更好，反觀傳統(tǒng)教學(xué)模式，學(xué)生的課堂知識大多停留在書本上，一些拓展內(nèi)容僅僅靠著少量的圖片和有限的實(shí)驗(yàn)器材，理論知識常常要在學(xué)生工作以后很久才能得到實(shí)際的印證。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)足夠安全。由于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最大的特點(diǎn)是多感知性，因此它所營造的空間是高度仿真的，一些比較危險或者難以估測的課程內(nèi)容是可以通過vr來模

7、擬實(shí)現(xiàn)的。例如學(xué)習(xí)地理、天文、物理學(xué)這類知識，學(xué)生足不出戶，就可以感受到不同維度的溫度變化。而對于特殊教育和啟蒙教育而言，vr技術(shù)的安全性就體現(xiàn)的更加明顯了。學(xué)齡前兒童尚處于沒有什么安全防范和自我保護(hù)意識的階段，科普知識和安全教知識對他們來說是非常必要的，可是由于設(shè)備和人員有限，幼教老師對兒童的啟蒙教育和安全教育大多停留在兒歌和簡單的模擬演練上，真正的火災(zāi)是什么情況，真正的走失是什么情況，警察叔叔是什么樣子，報(bào)警電話如何撥打，對孩子來說都很陌生，而借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，這些問題都可以解決，并且能保證兒童的安全。此外，傳統(tǒng)學(xué)校教育很難適應(yīng)特殊教育的人群，例如視覺有障礙的人，通過vr技術(shù)，使用觸覺、聽覺、味覺等其他感覺器官共同協(xié)調(diào)能幫助其完理解課堂知識。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)把課程資源做成電影、游戲