多元視角下VR技術(shù)教育應(yīng)用的設(shè)計框架

蘇晶 朱宇琪 鄧磊

摘 要 VR技術(shù)是產(chǎn)生于20世紀90年代的一種新型信息技術(shù)，是一款仿真技術(shù)系統(tǒng)。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，科學技術(shù)影響到人們生活的方方面面。將VR技術(shù)應(yīng)用在教育系統(tǒng)將極大改進教育現(xiàn)有模式，為教育提供更多的便捷，促進教育行業(yè)的發(fā)展。本文主要研究了多元視角下VR技術(shù)教育應(yīng)用的意義，以及多元視角下VR技術(shù)教育應(yīng)用的設(shè)計框架，以期為讀者提供借鑒。

關(guān)鍵詞 多元視角 VR技術(shù) 教育應(yīng)用

中圖分類號：G43 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2020）03-0054-02

多元視角下VR技術(shù)教育應(yīng)用可以對建筑結(jié)構(gòu)，實驗室內(nèi)部設(shè)施等進行全景展示，提高實驗課程的教學效果，促進教育發(fā)展。因此，研究多元視角下VR技術(shù)教育應(yīng)用意義重大。

1 多元視角下VR技術(shù)教育應(yīng)用的優(yōu)勢

1.1 增強教學效果

利用VR技術(shù)可以進行虛擬現(xiàn)實的全景展示，在進行教學時，需要展示建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)、內(nèi)在設(shè)施等，如果利用VR技術(shù)進行展示，受教育對象將能夠?qū)ο嚓P(guān)結(jié)構(gòu)進行更加徹底的了解。這增強了教學的效果。使用虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)可以幫助使用者進入到虛擬環(huán)境之中，對虛擬環(huán)境中的物品進行操作。這種功能改變了以往教學中學生只可以進行想象，而無法進行操作體驗的不足。學生可以以一種深層次的體驗學習。比如，當教師里運用了虛擬現(xiàn)實技術(shù)，那么教師在講解太陽系星球之間的關(guān)系以及運轉(zhuǎn)規(guī)律時，學生可以看到一個星球圍繞另一個星球轉(zhuǎn)動的情景，甚至對星球進行操縱，實際體驗在不同星球之間的轉(zhuǎn)換，通過切身體驗，增加學生學習的效果[1]。VR的虛擬增強現(xiàn)實教學技術(shù)還希望可以廣泛發(fā)展，用于課堂外的文化教育，例如通過音樂、美術(shù)等培育學生興趣愛好，不僅可以有效激發(fā)廣大學生較高的學習活動興趣，拓展學生創(chuàng)新教學思維，同時還能夠有效優(yōu)化體育教學模式與課程結(jié)構(gòu)，并且對興趣愛好進行深度教育培養(yǎng)，營造沉浸式課堂。

1.2 打破時間與空間的限制，為教育帶來更大便捷

多元視角下VR技術(shù)教育應(yīng)用改變了以往學生進行實踐學習時，只能親自到達指定地點接觸實物、了解相關(guān)設(shè)備的情形。學生在教室里進行學習時，就可以在教室里對生產(chǎn)實習進行模擬，直接了解學科的相關(guān)理論以及實踐流程，在有限的空間里完成學習任務(wù)。這提高了學生學習的效率，節(jié)省了時間成本。VR技術(shù)教育應(yīng)用到需要實際操作的實習實踐，更體現(xiàn)了多元視角下VR技術(shù)教育應(yīng)用的優(yōu)越性。同時因為VR技術(shù)教育應(yīng)用，教學不再受到時間和空間限制，在有限的空間里教育教學充滿了更多的可能性。在一些特殊情況下VR技術(shù)教育應(yīng)用這種優(yōu)勢，更會發(fā)揮發(fā)生不可替代的作用，比如，今年受疫情傳播的影響，學生很難在特定地點進行集中授課，也很難到達施工方進行實踐學習。利用VR虛擬技術(shù)，學生在學習時不必在集中在一個場地，也不必去往特定地方進行實踐，避免了被疫情感染的風險。VR技術(shù)教育應(yīng)用不只為教學提供了便捷，更減小了特殊情況對教育教學的影響，保證了教育教學的順利開展，為教育教學帶來更多的保障。

1.3 為教育教學帶來更多可能

隨著VR技術(shù)教育應(yīng)用的發(fā)展，教育教學方式必然將發(fā)生變化。在新技術(shù)的應(yīng)用下，教師不必再局限于傳統(tǒng)的固有教學模式，教學方式將擁有更多的可能。將信息技術(shù)與教師教學相結(jié)合，將新的教學方式應(yīng)用到教師教學中，將提升教師的教學效果，促進學生的學習，并帶動學生實踐能力的進步。VR技術(shù)教育應(yīng)用為教師教學帶來更多變化，當教師站在新的角度思考教學，教師教學將產(chǎn)生更多靈感，同時教師教學方式產(chǎn)生更多可能[2]。

2 VR技術(shù)教育應(yīng)用策略

2.1 構(gòu)建智慧教室

利用VR技術(shù)可以進行虛擬現(xiàn)實的全景展示，在進行教學時，需要展示建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)、內(nèi)在設(shè)施等，如果利用VR技術(shù)進行展示，受教育對象將能夠?qū)ο嚓P(guān)結(jié)構(gòu)進行更加徹底的了解。這增強了教學的效果，使用虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)可以幫助使用者進入到虛擬環(huán)境之中，對虛擬環(huán)境中的物品進行操作。這種功能改變了以往教學中學生只可以進行想象，而無法進行操作體驗的不足。學生可以以一種深層次的體驗學習。比如，當教師運用了虛擬現(xiàn)實技術(shù)，那么教師在講解太陽系星球之間的關(guān)系以及運轉(zhuǎn)規(guī)律時，學生可以看到一個星球圍繞另一個星球轉(zhuǎn)動的情景，甚至對星球進行操縱，實際體驗在不同星球之間的轉(zhuǎn)換，通過切身體驗，增加學生學習的效果。

2.2 構(gòu)建數(shù)字化實驗室

當我們在進行化學、生物等學科實驗教學時，許多實驗具有高危險性，實驗器材容易損壞，這類實驗無法真正帶領(lǐng)學生在生活中進行手動操作。但在運用VR信息技術(shù)之后，我們可以構(gòu)建數(shù)字化實驗室，讓學生在虛擬環(huán)境下進行試驗，在避免相關(guān)危害的同時，又可以幫助學生達到實驗的目的。構(gòu)建數(shù)字實驗室將有效增強學生實驗操作，促進學生實驗操作水準的進步[3]。

2.3 構(gòu)建遠程教室

傳統(tǒng)教學中，如果教師想要與學生進行溝通，需要與學生約定固定的時間與地點，但通過VR虛擬技術(shù)構(gòu)建遠程教室后，教師和學生都不必親自到場，運用VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)教師可以遠程直接與學生進行溝通，輔導(dǎo)學生功課。同時，應(yīng)用VR信息技術(shù)，教師和學生都是投放的全景畫面，增加了教師與學生溝通的親切感，增強了溝通效果。

2.4 構(gòu)建虛擬圖書館

運用VR信息技術(shù)可以構(gòu)建虛擬圖書館，使用者直接翻看虛擬圖書。在舌尖上翻看虛擬讀書的時候，由于via技術(shù)的應(yīng)用，書頁同樣可以前后翻動，這給使用者以正式的體驗。同時又可以展示更多的信息。

2.5 進行虛擬安全實訓

在以往的教學中，往往需要對學生進行安全培訓，安全培訓在真實情景下的教學，往往具有一定的局限性。對相關(guān)情境的教學氛圍營造難免缺乏，比如在進行火災(zāi)現(xiàn)場的模擬時，教師不可能真正讓學生深陷火災(zāi)現(xiàn)場，真實被火災(zāi)所困擾，但是通過VR虛擬技術(shù)教師可以對火災(zāi)情景進行模擬，讓學生在虛擬中真實體驗。通過虛擬現(xiàn)場模擬，學生親自體驗情景并進行自救，這樣將增加了實訓效果，更能夠加強對學生安全意識的培養(yǎng)，完成對學生的安全培訓。

2.6 構(gòu)建科技講堂

以往教學中教師給學生普及空間科學、地理科學、生物科學等相關(guān)知識時往往都是通過口頭講解，而學生進行想象來了解相關(guān)知識，但應(yīng)用了VR虛擬技術(shù)后，學生可以在虛擬環(huán)境中真正看到并接觸到相關(guān)的實物情景。學生甚至可以在虛擬環(huán)境中對實物進行改造，這就增加了教學生動性以及加強了教師與學生間的溝通，有利于實現(xiàn)教對相關(guān)知識的普及。構(gòu)建科技講堂，加強了教師對知識的普及效果，有利于通過教學擴大學生的知識廣度[4]。

3 多元視角下VR技術(shù)教育應(yīng)用的設(shè)計應(yīng)遵守的原則

3.1 符合實際

VR技術(shù)教育應(yīng)用是對實物進行的模擬，要想達到教學效果，模擬的物品就必須以實物真實狀態(tài)相符合，以免誤導(dǎo)學生，同時VR技術(shù)教育應(yīng)用對事物客觀規(guī)律的模擬也必須符合實際情況，以免誤導(dǎo)學生。技術(shù)在教育應(yīng)用中必須符合實際，才能達到教育學生的目的，否則只能適得其反。在進行相關(guān)技術(shù)應(yīng)用時相關(guān)人員應(yīng)慎之又慎。

3.2 VR技術(shù)教育應(yīng)用內(nèi)容選擇有代表性原則

由于VR虛擬技術(shù)的應(yīng)用相當廣泛，教師可以對很多內(nèi)容進行模擬。但在實際應(yīng)用中，教師如果全部進行模擬，則會影響到教學效果。因此模擬內(nèi)容必須有代表性、有選擇性，才能在教學中才能突出VR技術(shù)教育應(yīng)用的優(yōu)點，實現(xiàn)對VR技術(shù)的更好應(yīng)用。

3.3 VR技術(shù)教育應(yīng)用有利于整體教學

VR技術(shù)教育應(yīng)用時，我們必須注意到在進行教育的是某一塊知識點或者某一課中的一節(jié)課。我們所教授的知識不是獨立存在的，而是存在于整體之中，因此，VR技術(shù)教育應(yīng)用必須符合實際，且能夠與整體緊密結(jié)合，保持與整體知識的關(guān)聯(lián)度，才能夠更好地增強教學效果，幫助學生理解課程內(nèi)容。

3.4 VR技術(shù)教育應(yīng)用應(yīng)具有生動活潑原則

對物品展示的生動性及靈活性是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的重要優(yōu)勢，在教學中對VR虛擬技術(shù)進行應(yīng)用時，應(yīng)當保持其對食物展示的生動靈活，實現(xiàn)對VR虛擬技術(shù)更好利用。這樣才能夠更加地揭示事物規(guī)律，增加學生學習的效果。

4 結(jié)語

VR技術(shù)教育應(yīng)用有利于增強教學效果，突破教學時間和空間的限制，提高教學的便捷性。我們在進行VR技術(shù)教育應(yīng)用時，可以構(gòu)建遠程教室、構(gòu)建虛擬圖書館、構(gòu)建數(shù)字化實驗室、構(gòu)建科技講堂等。在我們進行VR訓練技術(shù)應(yīng)用時，相關(guān)模擬應(yīng)符合實際選取的內(nèi)容，應(yīng)當具有代表性。同時進行教學的內(nèi)容，應(yīng)當有利于學生進行整體知識的理解，且VR技術(shù)教育應(yīng)用展現(xiàn)出來的內(nèi)容應(yīng)當生動活潑。虛擬現(xiàn)實增強混合現(xiàn)實技術(shù)給高等教育培訓行業(yè)發(fā)展帶來的一切將逐漸日益來越受到我國高等教育者的高度技術(shù)關(guān)注和廣泛性的青睞，必將最終使其技術(shù)更快更多地被廣泛應(yīng)用于教育以及職業(yè)培訓各個領(lǐng)域，發(fā)揮其重要技術(shù)引導(dǎo)者的作用。我們將VR虛擬技術(shù)應(yīng)用到教學的過程中，勢必會給教育帶來新的變化。如果我們能夠應(yīng)用好VR虛擬技術(shù)，為我國傳統(tǒng)高等教育向更為現(xiàn)代化多元化的教育教學模式方向發(fā)展牽線搭橋，發(fā)揮當前VR教學虛擬混合現(xiàn)實教學技術(shù)的巨大潛力與優(yōu)勢作用，將有效促進我國教育的提高，為教育提供更多的便捷，促進教育行業(yè)的發(fā)展，為教育帶來更多的變化。

參考文獻：

[1] 顏曉，熊江波，吳建富，盧志紅，周春火.基于VR技術(shù)的翻轉(zhuǎn)課堂模式在教育實踐類課程中的應(yīng)用[J].大學教育， 2020（11）：85-87.

[2] 李亮.云計算在信息技術(shù)教育教學中的應(yīng)用[J].電子世界，2020（20）：182-183.

[3] 李偉，宋金珊，張業(yè)影.VR技術(shù)在高職學前教育專業(yè)教學中的應(yīng)用初探[J].中阿科技論壇，2020（09）：133-136.

[4] 吳煌，熊歡.基于VR技術(shù)在信息化教育中的應(yīng)用[J].信息記錄材料，2020，21（06）：99-100.

沈陽建筑大學，遼寧 沈陽