虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在智慧校園中的應(yīng)用研究

蔣麗

【摘 要】為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，追趕時(shí)代的步伐，在教育領(lǐng)域投入新技術(shù)的使用必不可少，智慧校園集便是萬(wàn)千新興技術(shù)于一身。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的技術(shù)，它能帶給學(xué)生一種前所未有的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。本文的研究?jī)?nèi)容是把虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與智慧校園結(jié)合起來(lái)，通過(guò)了解虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用現(xiàn)狀，構(gòu)建一個(gè)虛擬的、綜合的交流、服務(wù)、教育平臺(tái)，可以使得學(xué)習(xí)和生活環(huán)境更加豐富，加強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)思維和發(fā)散能力，更好利用大范圍內(nèi)的教育資源和環(huán)境。

【關(guān)鍵詞】虛擬現(xiàn)實(shí);智慧校園;學(xué)習(xí)體驗(yàn)

【中圖分類(lèi)號(hào)】G48 ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】2095-3089（2019）18-0056-01

2010年，浙江大學(xué)舉辦的信息化“十二五”規(guī)劃中闡述了“智慧校園”概念，并在浙江多個(gè)高校內(nèi)發(fā)酵，如今已在國(guó)內(nèi)高校領(lǐng)域引起了強(qiáng)烈的關(guān)注，并已經(jīng)開(kāi)始籌劃、實(shí)施智慧校園的建設(shè)，說(shuō)明智慧校園不僅僅停留在理論層面了，未來(lái)智慧校園的發(fā)展勢(shì)不可擋?！爸腔坌@”的定義百花齊放，其中北京師范大學(xué)的黃榮懷教授的從“個(gè)性化服務(wù)”和“開(kāi)放教育教學(xué)環(huán)境”等角度進(jìn)行定義非常精準(zhǔn)，為數(shù)字校園的建設(shè)進(jìn)程角度提出數(shù)字校園的“四代”建設(shè)觀，他認(rèn)為第四代數(shù)字校園（智慧校園）能夠有效支持教與學(xué)，豐富學(xué)校的校園文化，真正拓展學(xué)校的時(shí)空維度，以面向服務(wù)為基本理念，基于新型通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建業(yè)務(wù)流程、資源共享、智能靈活的教育教學(xué)環(huán)境。

虛擬現(xiàn)實(shí)是指采用一系列的計(jì)算機(jī)技術(shù)，來(lái)創(chuàng)建客觀世界中存在或不存在的場(chǎng)景與事物，生成一個(gè)虛擬世界，并且擁有現(xiàn)實(shí)感，以此帶給用戶沉浸感。VR技術(shù)也叫做靈鏡技術(shù)或虛擬實(shí)境，綜合了多種技術(shù)：人機(jī)接口技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)、仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、傳感技術(shù)等高科技技術(shù)，提供多種感知的虛擬情境，使在虛擬情境中的對(duì)生活或?qū)嵺`的學(xué)習(xí)能夠感同身受。據(jù)此，VR技術(shù)將是繼多媒體技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在教育領(lǐng)域最具有應(yīng)用前景的一項(xiàng)新興技術(shù)。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)+智慧校園的特征

最近幾年里，在教育領(lǐng)域和研究領(lǐng)域，VR技術(shù)都是一個(gè)超級(jí)研究熱點(diǎn)。多感知性、存在感、交互性、自主性這些特征在有效的解決了傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)境的限制，有助于激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，促進(jìn)知識(shí)遷移，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)情境化。者基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，認(rèn)為未來(lái)的“智慧校園”應(yīng)呈現(xiàn)以下標(biāo)準(zhǔn)特征。

1.激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)分為兩種，其一是內(nèi)部動(dòng)機(jī)，其二是外部動(dòng)機(jī)。學(xué)習(xí)者對(duì)活動(dòng)帶來(lái)的愉悅感產(chǎn)生的滿意度屬于內(nèi)部動(dòng)機(jī)。VR技術(shù)能夠激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)是通過(guò)提供豐富多彩的媒體形式、仿真的學(xué)習(xí)情境。VR技術(shù)能夠給學(xué)習(xí)者帶來(lái)輕松、快樂(lè)、求知欲等積極情緒，從而激發(fā)學(xué)習(xí)者的內(nèi)部動(dòng)機(jī)。

VR技術(shù)將圖文聲像多媒體素材結(jié)合，并呈現(xiàn)給學(xué)習(xí)者，刺激學(xué)習(xí)者的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等感官，充分活躍了學(xué)習(xí)者的創(chuàng)新思維，豐富了學(xué)習(xí)者的想象力。

2.實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)情境化。

傳統(tǒng)教學(xué)因缺少具體的現(xiàn)實(shí)情境，以致學(xué)習(xí)者的知識(shí)遷移能力弱，體現(xiàn)在遷遷移意識(shí)不強(qiáng)且移率低。有了VR技術(shù)，就能創(chuàng)設(shè)出情境學(xué)習(xí)，通過(guò)創(chuàng)設(shè)與真實(shí)生活環(huán)境相似的環(huán)境，使學(xué)習(xí)者身臨其境，便能夠促進(jìn)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)。VR技術(shù)創(chuàng)設(shè)出具體化環(huán)境，使學(xué)習(xí)者沉浸于其中，并主動(dòng)積極地參與活動(dòng);VR技術(shù)的交互性，使學(xué)習(xí)者與具體化情境中的各種物體或事件發(fā)生關(guān)系，更具體直接的學(xué)到知識(shí)，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。利用VR技術(shù)的特征，虛擬再現(xiàn)真實(shí)的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)環(huán)境，激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)在智慧校園中的應(yīng)用

智慧校園是在智慧地球之后提出的一個(gè)概念和建設(shè)思路，它主要是利用最新的信息科學(xué)技術(shù)，來(lái)解決校園的規(guī)模日益擴(kuò)大，校園內(nèi)環(huán)境受到來(lái)自各種層面的沖擊而呈現(xiàn)出的新問(wèn)題、新特性、新現(xiàn)象。根據(jù)需要解決的問(wèn)題，智慧校園的定義可以分為三個(gè)層面：

（1）在“互聯(lián)網(wǎng)+”的大環(huán)境下搭建智慧校園系統(tǒng)，將最新的信息應(yīng)用服務(wù)與環(huán)境融入到學(xué)校的各個(gè)部門(mén)內(nèi)。

（2）在物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)下，提供一個(gè)全面的、整體的、新型的感知交互與信息交流平臺(tái)，這個(gè)平臺(tái)不僅僅是局限在校園內(nèi)部，還是一個(gè)學(xué)校內(nèi)部與外部的交流和交互接口。

（3）在新型的信息技術(shù)的支撐下，革命性的教學(xué)方式、學(xué)習(xí)方式、生活方式、校務(wù)治理、校園文化的改革。

1.虛擬智慧課堂系統(tǒng)。

從傳統(tǒng)的“聽(tīng)講”課堂，到多媒體可視化設(shè)備進(jìn)入課堂中，再到現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)課堂。越來(lái)越先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)被利用到老師的授課方式中，新型的科學(xué)技術(shù)引入到課堂中，為的是能提高學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的興趣。目前的教學(xué)模式在高校中，面對(duì)諸多的復(fù)雜因素，已經(jīng)很難吸引到學(xué)生們專(zhuān)注的學(xué)習(xí)。因此，一種新型的教學(xué)形式出現(xiàn)了，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬課堂上的場(chǎng)景，甚至是校園內(nèi)和相關(guān)領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)的場(chǎng)景，這是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育中最早的具體應(yīng)用。

2.虛擬智慧閱讀系統(tǒng)。

中國(guó)國(guó)家圖書(shū)館、上海圖書(shū)館等已經(jīng)開(kāi)始使用VR技術(shù)構(gòu)建數(shù)字圖書(shū)館。虛擬智慧閱讀系統(tǒng)是在數(shù)字圖書(shū)館的基礎(chǔ)上，升級(jí)的一種不受時(shí)間和空間制約地、高效地、智能地閱讀系統(tǒng)，它集成了VR、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興的信息技術(shù)手段，構(gòu)建一個(gè)大型的閱讀、交流服務(wù)平臺(tái)。相比數(shù)字圖書(shū)館，虛擬智慧閱讀系統(tǒng)有以下三大優(yōu)勢(shì)：

（1）脫離了圖書(shū)館閱讀的思維方式，不僅可以利用移動(dòng)VR設(shè)備和高速的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)隨地的閱讀，還可以自由的選擇閱讀的環(huán)境。每個(gè)人的閱讀習(xí)慣不一樣，在虛擬智慧閱讀系統(tǒng)中，利用VR技術(shù)構(gòu)建出讀者想要的閱讀環(huán)境，大幅度的提高閱讀效率。同時(shí)在大數(shù)據(jù)和云計(jì)算的背景下，海量的資源也是現(xiàn)有高校圖書(shū)館不可比擬的。

（2）學(xué)習(xí)的內(nèi)容不再僅僅是文字、圖片和視頻等，還可以是一個(gè)計(jì)算機(jī)構(gòu)建的虛擬的場(chǎng)景。利用虛擬世界的過(guò)程過(guò)程演示可以還原現(xiàn)實(shí)宏觀世界和微觀世界中的事物、發(fā)展過(guò)程，學(xué)生通過(guò)觀察虛擬過(guò)程演示，來(lái)完成知識(shí)的積累和構(gòu)建，記憶也會(huì)更加深刻。

（3）虛擬智慧閱讀系統(tǒng)內(nèi)有智能推送服務(wù)，收集每個(gè)讀者閱讀過(guò)的書(shū)、行為、喜好、經(jīng)驗(yàn)等，經(jīng)過(guò)云計(jì)算處理，給每個(gè)讀者推薦需要的書(shū)籍，大大減少在尋找書(shū)籍過(guò)程中花的時(shí)間。

三、總結(jié)與展望

將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用到智慧校園建設(shè)中無(wú)疑是極富遠(yuǎn)見(jiàn)和想象力的，在教育領(lǐng)域的探索過(guò)程中，專(zhuān)家發(fā)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以提高教學(xué)手段、發(fā)展現(xiàn)代化的思想、提高教學(xué)水平、提高師生互動(dòng)、整合教學(xué)資源等優(yōu)勢(shì)。虛擬現(xiàn)實(shí)相關(guān)設(shè)備也沒(méi)有想象中的昂貴到難以負(fù)擔(dān)，很多高校都有購(gòu)入相關(guān)設(shè)備，VR技術(shù)展現(xiàn)出來(lái)的潛力與優(yōu)勢(shì)，讓它必將成為未來(lái)的智慧校園構(gòu)建手段之一。

參考文獻(xiàn)

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