VR教學在教育上的現(xiàn)實意義

羅術(shù)通

（長春金融高等?？茖W校信息技術(shù)學院，吉林 長春 130028）

1 VR技術(shù)特點

1.1 VR是什么

經(jīng)常聽人們說VR技術(shù)，沉浸式體驗，3D教學，但VR技術(shù)究竟是什么呢？VR技術(shù)，其實是虛擬現(xiàn)實技術(shù)，是一種通過仿真模擬使人們能夠體驗虛擬世界的計算機技術(shù)。之所以被稱為3D，是因為它利用計算機生成一種交互式的三維動態(tài)視景，所以我們能夠到沉浸到具體環(huán)境中。

1.2 VR的特點

（1）交互性。交互性顧名思義，在互動中達到一種良性循環(huán)。這種特質(zhì)可以增長學生們的計算機水平，方便現(xiàn)今大學生考取計算機二級證書，它能夠給計算機打下良好的基礎(chǔ)，從而更好的運用VR技術(shù)，可以讓學生在使用VR技術(shù)的時候，得到各項指令的良好回應(yīng)，從而獲得較好的學習體驗。

（2）沉浸性。沉浸性，沉浸式體驗，大約就是筆者知道VR技術(shù)的來源，這也是VR技術(shù)應(yīng)用時最為顯著的特點，可以讓學生有身臨其境，如沐春風的感覺，那是因為學生的聽覺和視覺方面被計算機、傳感器、圖像等方面更好的影響到了。

（3）想象性。愛因斯坦曾經(jīng)說過：“知識不如想象力，因為知識是有限的，想象力則環(huán)繞著全世界?！背浞终f明了想象力的重要性，無獨有偶，VR就是一個具有想像性的技術(shù)，是在很多圖形知識上給計算機預(yù)先設(shè)定工作，這種技術(shù)使學生們在現(xiàn)實中體驗不到的情況下進行良好的虛擬，以便于理解某些事物的特點，因為身臨其境，所以學生能夠更好的感受到真實環(huán)境效果。

2 VR教學在教育上應(yīng)用的途徑

2.1 虛擬校園

利用VR技術(shù)模擬校園場景就是用VR的立體虛擬現(xiàn)實，再通過全方位的建模以及數(shù)據(jù)庫等技術(shù)打造出與真實校園一樣的情景來模擬學習環(huán)境模擬校園環(huán)境，而校園的環(huán)境類似于門窗、燈光、教室等實體器械建筑都通過虛擬技術(shù)融合在計算機網(wǎng)絡(luò)之中。這些虛擬的場景中又包含許多元素，例如：虛擬圖書館、虛擬體育場、虛擬宿舍等，學生可以通過系統(tǒng)選擇很多種角色進行扮演，可以選擇老師體驗授課，可以選擇學生會干部組織活動。原本傳統(tǒng)學校內(nèi)所有的書籍期刊等都會被轉(zhuǎn)化為電子書籍，當需要翻閱書籍查找資料時，可以通過進入虛擬圖書館來隨意瀏覽所有的電子書籍資源，也可以在虛擬圖書館中了解到一些自己感興趣方面的書籍知識，也可以把這些書籍借閱到自己專屬獨有的虛擬圖書室，在借閱期間內(nèi)可以自由閱讀。

2.2 虛擬實驗室

VR模式的教學相比于傳統(tǒng)模式的教學各方面都有著相當大優(yōu)勢，傳統(tǒng)教學中，學生們平時有很多要通過實際操作才能得到的知識，但一般都是只講述它的理論知識，這樣以來很多知識學習者并沒有辦法理解并熟悉運用。然而VR模式的教學則通過模擬出立體的教學環(huán)境，這給了學習者們親身實踐的機會。傳統(tǒng)教學中雖然也有實驗教學的環(huán)節(jié)，但基本都在學校內(nèi)展開，而且上課時間也比較固定，這樣就受到了時間和空間的兩面約束。再者實驗所用到的部分器材也十分昂貴，不能讓學生親手實驗，更甚至與很多實驗中存在安全隱患，學生更是無法直接參與，只能靠看實驗視頻來學習，學生完全無法感知實驗中的奧妙，也不能產(chǎn)生對實驗的感性認知。

VR模擬實驗室是通過虛擬現(xiàn)實的技術(shù)實現(xiàn)的，例如虛擬的理化生實驗室都打破了時間和空間限制，只要通過電子設(shè)備安裝虛擬實驗室便能夠輕松操作，極大提高了學生學習的自由程度。在VR實驗教學過程中，在遇到了危險實驗時，即便學生沒有操作規(guī)范，也不會引起很慘重的損失。既可以讓學生看到失敗的后果，還可以讓學生快速糾正自己，進行成功的實驗。VR實驗室教學還可提供一些沉浸式的體驗感，例如火災(zāi)，地震等災(zāi)害的處理，還可以模擬駕駛飛機、輪船等任意交通工具。使學生做到足不出戶就可以做實驗，極大滿足了學生對于實驗內(nèi)容的體驗感，方便學生深刻理解教學內(nèi)容，培育實踐動手能力。

2.3 虛擬教室

VR模式的教育催生了VR教學的虛擬教室，可以解決一些傳統(tǒng)教育的普遍問題。在VR模式的教學中采用3D技術(shù)把課程的多個授課教師形象直觀地安排到預(yù)先設(shè)定完成的虛擬教室中，學生擁有選擇教師、課程以及指定教室的權(quán)限，真真正正地做到“面對面教學”。在這種虛擬教室的環(huán)境中，學生可以將自己的學習熱情以及學習狀態(tài)調(diào)整到最佳狀態(tài)，這種教學模式給了學生極為舒適的學習體驗，實現(xiàn)了傳統(tǒng)模式教學沒辦法去達到的教學效果。

2.4 虛擬教學資源

從教學資源出發(fā)，VR做到利用自己所具有的先進技術(shù)制作出了很多難得的學習投影，更有助于學生理解學習。VR里的教學資源每個都類似于立體電影一樣具有良好的交互性，大大提高了學生學習的認知。VR教學虛擬現(xiàn)實給學生一種真實感，從大大小小的計算機圖像真實感現(xiàn)實技術(shù)，再通過各類學科知識在設(shè)備上生成立體圖像，將一些傳統(tǒng)模式教學里難理解的內(nèi)容通過這種形式表現(xiàn)出來，讓學生更便捷的掌握教學重點。

3 VR教學在教育上的現(xiàn)實意義

3.1 沉浸式體驗的感知

在第一部分提到了沉浸性，這一點也是在教育教學方面最直觀的意義。對于學生要學習的知識點，黑板上的板書，書本上的文字，復雜的幾何題，天體運動物理，VR技術(shù)都可以創(chuàng)造出身臨其境的現(xiàn)場畫面，可以親自操控幾何圖形，天體等。這就能夠?qū)崿F(xiàn)在虛擬情況下給學生提供動手實踐的機會，再加上興趣的激發(fā)可以讓學生處于興奮狀態(tài)，注意力高度集中，可以說是最高效的學習方式。

3.2 給學生簡化問題

喬納森曾經(jīng)表示“有意義的學習五大屬性為：主動性、建構(gòu)性、意圖性、真實性和合作性”。在理科課中譬如物理學的天體運動，運用了VR虛擬教學后，學生可以通過很多感官例如視覺、嗅覺、觸覺等，也可以通過手勢跟蹤、動作捕捉等多種技術(shù)來讓學生穿梭在微觀的世界中，可以直觀感受得到原子的化學反應(yīng)，也可以感受到行星的運動，慢到種子發(fā)芽的過程，快到光年之間的移動。所有的宇宙現(xiàn)象都可以察覺得到。

還可以幫助學生把已有物理學抽象性的知識點與已有學習經(jīng)驗的聯(lián)系建立起來，通過在虛擬世界中建模的方式，構(gòu)造出實例，幫助學生通過視、聽、嗅、味、平衡、空間、時間等多通道的獲得可感知的經(jīng)驗。經(jīng)驗是很重要的，在學習中不可或缺，可以給學生簡化的問題，學生通過自己得到的具體經(jīng)驗以及抽象經(jīng)驗，再加之以自己原本具有的理論知識，有利于現(xiàn)實世界的知識再現(xiàn)和遷移。

3.3 學生學習興趣的提升

環(huán)境因素有對學習影響很大，麥錢特川運用實驗研究發(fā)現(xiàn)VR的技術(shù)特征對激發(fā)學生學習動機具有直接的影響。因為傳統(tǒng)課堂多是教師講授，學生聽講，不僅枯燥，而且效率低下，達不到預(yù)期效果，雖然現(xiàn)在也提倡課堂改革，加入自學自講、翻轉(zhuǎn)課堂、社會實踐，但在教學過程當中，很多學生沒有良好的自我約束能力，同時也沒有班主任來進行監(jiān)督。就會出現(xiàn)厭倦逃避心理，影響自己的學習效率。

通過VR的教學方案，具有交互性，沉浸性，想像性，擺脫了單純的文字和圖片，學生可以邊看電影邊學英語，邊玩游戲邊學習，真正體驗到在知識海洋汲取所需的快樂，提升定力，同時也能夠降低外界對學生的誘惑，過多進行學習外的活動。

3.4 學生人身安全的保證

在VR技術(shù)下的教學活動中，存在較多的口語類和實驗類課程，尤其是實驗課，例如金工實習。有了VR科技以后，本來價值不菲的實驗材料可以得到循環(huán)利用，讓本來學生們無法親身實驗的器材隨手可取，極大程度降低了實驗成本，學生們也在一種歡樂，舒適的學習氛圍中，勞逸結(jié)合，避免了學業(yè)負擔過重的同時，可以自由地學到各類知識，使得實驗?zāi)軌蜻_到預(yù)期的效果。最重要的是，虛擬實驗室中，學生和老師不必擔心有毒有害物質(zhì)影響身體健康，也不用擔心燒傷，炸傷等意外情況，實驗變成了極為安全的事情。

3.5 社會交互性的主持

由社會學習理論與社會建構(gòu)主義理論的觀點可知，人類群體產(chǎn)生學習的活動是一種社會化的過程，學習這種行為產(chǎn)生在一個或多個個體之間，也存在于個體與群體之間，也包含在個體與周邊環(huán)境的交互中。在VR技術(shù)學習的基礎(chǔ)上創(chuàng)造出更優(yōu)質(zhì)的學習環(huán)境，這能使學習者感受到社會性交互的所在，換言之VR技術(shù)下的教育資源可以共享。學區(qū)房價格很高眾所周知，其原因就在于優(yōu)秀的教育資源，在VR技術(shù)下，學生們支持選擇虛擬導師、虛擬同學、虛擬朋友等，沉浸在虛擬的空間里學習也可以讓學生們用自己選擇的角色與同水平的使用者一起合作進步。所以優(yōu)質(zhì)資源不再成為問題。

4 結(jié)束語

在互聯(lián)網(wǎng)教學中，通過VR技術(shù)，能夠更新互聯(lián)網(wǎng)教育的觀念，創(chuàng)新教育模式，強化學習效果，提升學生的學習水平。VR技術(shù)下的課程能夠讓學生懂得自主的操作和學習，自己將學業(yè)核心以及任務(wù)科學合理設(shè)置出一套完整的流程，進而生動地展示出重要環(huán)節(jié)以及學習步驟。所以使用VR技術(shù)，改革教育模式，保證有效推展教學活動開展，給予學術(shù)以重要的學習條件。