虛擬現(xiàn)實(shí)在教育應(yīng)用技術(shù)方面的思考

呂聃洽 宋軍

摘? 要：虛擬現(xiàn)實(shí)，又稱VR技術(shù)，是目前數(shù)字媒體技術(shù)中的新寵兒。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠帶給受眾視、聽、觸三大感官上的多種不同信息內(nèi)容，受眾在與虛擬環(huán)境進(jìn)行交互的同時(shí)，能獲得極大的沉浸式體驗(yàn)感以及操控虛擬環(huán)境的主觀體驗(yàn)感。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的多維交互式信息環(huán)境，能夠?qū)σ酝逃械慕虒W(xué)理念以及教學(xué)方式產(chǎn)生新的影響，并且將為受眾在學(xué)習(xí)以及了解新的知識(shí)與信息的過程中提供一種前所未有的新途徑。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)? 教育? 虛擬教學(xué)

中圖分類號(hào)：G71 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2020）01（b）-0154-02

虛擬現(xiàn)技術(shù)能夠給予受眾一種身臨其境的交互式體驗(yàn)，徹底打破傳統(tǒng)中人與機(jī)之間被動(dòng)接收、枯燥單調(diào)的信息傳遞模式，取而代之的則是一種自然、和諧、自由的交互體驗(yàn)。而這種全新的信息傳遞模式，也將對(duì)教育界傳統(tǒng)多媒體教學(xué)應(yīng)用現(xiàn)狀的革新產(chǎn)生重要的影響。

1? 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基本特征

在對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)之于教育應(yīng)用方面展開討論之前，對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基本特征進(jìn)行一個(gè)整體化的考量與概括是十分必要的。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基本特征總體來說來可以用“沉浸式體驗(yàn)、交互式體驗(yàn)和想象空間”三大方面來概括。

沉浸式體驗(yàn)指的是受眾在接受信息的過程中無(wú)法感知到自身所處的外部環(huán)境，精神與注意力完全投入進(jìn)了信息接受的過程之中。真正完美的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是能夠讓受眾無(wú)法區(qū)分現(xiàn)實(shí)與虛擬的邊界，因此，沉浸式體驗(yàn)效果的好壞直接影響著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)整體的時(shí)效性。

交互性指的是用戶對(duì)虛擬環(huán)境中所設(shè)定的“可操作性物體”的自然反應(yīng)，受眾可以像在真實(shí)環(huán)境中一樣與虛擬的物體發(fā)生相應(yīng)的交流與互動(dòng)。譬如，受眾在用手去觸摸虛擬環(huán)境中的物體時(shí)，會(huì)有一種虛擬的物體觸摸感。當(dāng)受眾用手進(jìn)一步去抓取虛擬環(huán)境中的物體時(shí)，這種虛擬的物體互動(dòng)感別越發(fā)得強(qiáng)烈起來，正是這種虛擬的交互式體驗(yàn)，將受眾從原先的“觀察者”改變?yōu)楝F(xiàn)在的“參與者”。

想象空間是指虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以向受眾所提供的想象空間。受眾通過對(duì)虛擬環(huán)境中物體的操作與觀察，加深對(duì)事物的認(rèn)識(shí)和理解，從而啟發(fā)出新的思考與理解。這里的想象空間的“大小范圍”就要視虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)際效果以及受眾個(gè)人的感知、理解能力而定了。但是無(wú)論虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的高低或是受眾個(gè)人特點(diǎn)的特殊性，想象空間都將是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)區(qū)別于傳統(tǒng)多媒體技術(shù)的一個(gè)重要特征。

2? 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)之于教育應(yīng)用

通過上文對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)基本特征的概括，筆者認(rèn)為如果將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于當(dāng)今的教育領(lǐng)域中，其新應(yīng)用技術(shù)特點(diǎn)也應(yīng)該從虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的三大特征來進(jìn)行具體考量與研究。目前國(guó)內(nèi)外已對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)化的研究，并提出了“虛擬教學(xué)”這一概念。虛擬教學(xué)將受眾置身于虛擬的空間進(jìn)行教學(xué)，加上虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的支持，構(gòu)造出虛擬的教學(xué)環(huán)境，受眾通過視聽感官對(duì)虛擬空間內(nèi)傳遞的信息進(jìn)行接收與思考，極高的沉浸式體驗(yàn)與交互式體驗(yàn)結(jié)合自身的想象空間能夠在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到傳統(tǒng)教學(xué)中所不能達(dá)到的效果與成績(jī)。而受眾自身對(duì)于學(xué)習(xí)的興趣度以及創(chuàng)新意識(shí)也在虛擬教學(xué)的過程中得到不斷提升。

“虛擬教學(xué)”實(shí)際是多媒體教學(xué)“三位一體”交互體驗(yàn)的新形態(tài)，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)構(gòu)建出一個(gè)看似虛擬，但接近真實(shí)的多媒體教學(xué)環(huán)境。在這個(gè)虛擬教學(xué)環(huán)境中，受眾的視、聽、觸等感官是相互關(guān)聯(lián)的。通過計(jì)算機(jī)對(duì)這個(gè)虛擬教學(xué)環(huán)境進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)與改變，用戶的感官體驗(yàn)也會(huì)根據(jù)其產(chǎn)生相應(yīng)的改變，在改變的次數(shù)達(dá)到一定的量級(jí)程度時(shí)，受眾自身便會(huì)出現(xiàn)一種身臨其境的體驗(yàn)，這便是上文所提到的“沉浸式體驗(yàn)”與“交互性體驗(yàn)”。虛擬多媒體教學(xué)環(huán)境可以根據(jù)開發(fā)者（教學(xué)者）的思維進(jìn)行不斷變化，而正是這種變化的虛擬空間也在一定程度上不斷地激發(fā)受眾自身的想象力與創(chuàng)造力，從而造就了相應(yīng)的“想象空間”。

綜上所述，“虛擬教學(xué)”中的“三位一體”其實(shí)正是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)三大基本特征的最好體現(xiàn)，從而也印證了筆者對(duì)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)之于教育應(yīng)用技術(shù)新特點(diǎn)的猜想。

3? 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)之于教育應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

“虛擬教學(xué)”技術(shù)的興起對(duì)現(xiàn)存的教育形式產(chǎn)生了極大的挑戰(zhàn)性。但不可否認(rèn)的是，“虛擬教學(xué)”技術(shù)能形象生動(dòng)地表現(xiàn)教學(xué)的內(nèi)容，能夠隨技術(shù)發(fā)展更有效地創(chuàng)造出教學(xué)環(huán)境，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)之于教育應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)具體來說有以下幾個(gè)方面。

3.1 因人施教，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性得到空前提高

由于每個(gè)學(xué)生都不盡相同，傳統(tǒng)教學(xué)模式中很難為每一個(gè)學(xué)生定制一套獨(dú)立的個(gè)性化教育方案。然而，“虛擬教學(xué)”中強(qiáng)大的人機(jī)“交互體驗(yàn)性”卻極其適用于個(gè)性化教學(xué)。學(xué)生通過感官、語(yǔ)言、手勢(shì)甚至表情等比較“自然”的方式與計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互，完全置身于一個(gè)“超越現(xiàn)實(shí)、身臨其境”的綜合學(xué)習(xí)環(huán)境中。而計(jì)算機(jī)則可以根據(jù)不同學(xué)生的不同特點(diǎn)制定出相應(yīng)的教學(xué)交互內(nèi)容。不同的學(xué)生在其對(duì)應(yīng)的“私人訂制”教學(xué)環(huán)境中學(xué)習(xí)不但激發(fā)了自身學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，還活躍了自身的創(chuàng)造性思維，個(gè)人的學(xué)習(xí)效果得到了空前的提高。

3.2 強(qiáng)化學(xué)生的思維能力與自主探索能力

“虛擬教學(xué)”技術(shù)與其他傳統(tǒng)教學(xué)方式的根本區(qū)別就是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不同于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，學(xué)生的積極性得到了空前的提高，思維上也得到了空前的提升，而這也為學(xué)生的發(fā)散思維提供了豐富的資源與便捷的空間。

“虛擬教學(xué)”技術(shù)通過文字、圖形、圖像、聲音、動(dòng)畫有機(jī)地結(jié)合，將其多視角、全方位地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，這種圖文并茂的問題教學(xué)法、啟發(fā)式教學(xué)法、討論式教學(xué)法、情景式教學(xué)法、暗示教學(xué)法和發(fā)現(xiàn)式教學(xué)法不斷地刺激學(xué)生的感官，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，豐富了學(xué)生的想象力，拓展了思維空間，強(qiáng)化了思維能力。

“虛擬教學(xué)”技術(shù)可以對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中所提出的各種假設(shè)與實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行虛擬化呈現(xiàn)，通過虛擬系統(tǒng)便可直觀地觀察到這一假設(shè)所產(chǎn)生的結(jié)果或效果。學(xué)生通過不同的虛擬假設(shè)場(chǎng)景進(jìn)行不同的探索與實(shí)驗(yàn)，這本身就是自我探索學(xué)習(xí)的最有效的方式，通過親自的探索與學(xué)習(xí)，所積累的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)也會(huì)比傳統(tǒng)教學(xué)中的學(xué)習(xí)收獲來的更加牢固與深刻。此外，通過這種探索式的學(xué)習(xí)方式，學(xué)生還很有可能研究探索多種不同的出“新東西”，而這也是傳統(tǒng)教學(xué)中很難實(shí)現(xiàn)的。

3.3 教與學(xué)的時(shí)空限制被打破

任何一種教學(xué)模式都主張學(xué)習(xí)內(nèi)容與客觀實(shí)際相互結(jié)合，這是因?yàn)榭陀^實(shí)際本身具有無(wú)可比擬的現(xiàn)實(shí)性與生動(dòng)性，能夠使學(xué)生借此更加牢固地掌握所學(xué)知識(shí)。但是在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，有很多客觀實(shí)際是不能及時(shí)呈現(xiàn)給學(xué)生的，時(shí)間與空間的限制成為了其最大的阻礙。而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的虛擬性恰恰解決了這個(gè)問題，通過計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)過程中所訴求的客觀實(shí)際可以隨時(shí)隨地展現(xiàn)給學(xué)生供其參考與學(xué)習(xí)。

4? 結(jié)語(yǔ)

以虛擬現(xiàn)實(shí)為技術(shù)依托的“虛擬教學(xué)”技術(shù)如今正逐漸成為教育領(lǐng)域中的“新貴”，且早已引起教育界的極大關(guān)注。雖然在目前教育領(lǐng)域中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還沒有得到極大的普及，但由于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將對(duì)探索和發(fā)展現(xiàn)代教育思想、提高教育總體水平、改善教育實(shí)驗(yàn)環(huán)境、優(yōu)化教學(xué)過程、培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的人才產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，因此，隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不斷完善與發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)必然會(huì)為教育事業(yè)注入更加強(qiáng)大的生命力，成為未來教育應(yīng)用技術(shù)發(fā)展的核心力量。

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