摘要：自主式學(xué)習(xí)是當(dāng)今新課程理念所提倡的一種學(xué)習(xí)方式，當(dāng)前以信息技術(shù)為背景的現(xiàn)代教育教學(xué)中，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到了很大的提高，主體性得到了較大的發(fā)揮，而虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用于自主式學(xué)習(xí)是教育領(lǐng)域現(xiàn)階段研究的一個(gè)熱點(diǎn)問題，綜合利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，分析該技術(shù)環(huán)境下進(jìn)行自主式學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，結(jié)合已有的教學(xué)實(shí)例，研究虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境下的自主式學(xué)習(xí)的應(yīng)用，得出在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境下進(jìn)行自主式學(xué)習(xí)具有較好的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)自主式學(xué)習(xí)應(yīng)用研究

0.引 言

傳統(tǒng)教育深受傳統(tǒng)禮教的束縛，教學(xué)模式存在著重知識(shí)傳授輕能力培養(yǎng)、重教法輕學(xué)法、重智力因素輕非智力因素等弊端[1]。作為學(xué)習(xí)主體的學(xué)生，在中國(guó)傳統(tǒng)的教育方式里更多的是被作為“籃子”來(lái)盛“菜”，是作為一種社會(huì)負(fù)載的容器，完成著知識(shí)的沿襲，“填鴨式”教育也很難張揚(yáng)起人性的光輝[2]。

虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)是20世紀(jì)末發(fā)展起來(lái)的一門涉及眾多學(xué)科的高新技術(shù)， 是繼多媒體、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)之后，在教育領(lǐng)域內(nèi)最具有應(yīng)用前景的技術(shù)[3]。在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境下進(jìn)行自主式學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)方式將產(chǎn)生重大轉(zhuǎn)變，學(xué)習(xí)興趣得到了很大的提高，主體性得到了較大的發(fā)揮。這種模式更全面地認(rèn)識(shí)課堂教學(xué)、更合理地遵循教學(xué)規(guī)律，從而構(gòu)建和諧的課堂教學(xué)模式。本文將研究VR技術(shù)在自主式學(xué)習(xí)中的應(yīng)用基礎(chǔ)，同時(shí)結(jié)合教學(xué)實(shí)例，分析虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境下進(jìn)行自主式學(xué)習(xí)的成效，進(jìn)而得出一定的結(jié)論。

1.VR技術(shù)概述

VR技術(shù)集計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)、仿真技術(shù)、微電子技術(shù)為一體，通過計(jì)算機(jī)創(chuàng)建一種虛擬環(huán)境，通過視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等作用，使用戶產(chǎn)生和現(xiàn)實(shí)中一樣的感覺。具體地說，是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的現(xiàn)代高科技生成逼真的視、聽、觸覺一體化的特定范圍的虛擬環(huán)境。VR技術(shù)已經(jīng)被公認(rèn)為是21世紀(jì)重要的發(fā)展學(xué)科以及影響人們生活的重要技術(shù)之一[4]。

20世紀(jì)90年代，VR技術(shù)發(fā)展很快，大大小小各種開發(fā)虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備或系統(tǒng)的公司成立，但虛擬現(xiàn)實(shí)離實(shí)際應(yīng)用還很遠(yuǎn)，已有的研究成果大多只能稱為“演示”或“玩具”。進(jìn)入21世紀(jì)，隨著計(jì)算機(jī)性能的提高與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展，VR技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)深入了我們的生活，電影、電視、游戲領(lǐng)域已經(jīng)得到最廣泛的應(yīng)用，并且取得了巨大的成功[5]。

互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，使人們相互之間的溝通可以在互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行，人與人之間的交流突破了面對(duì)面近距離的限制，消除了地域的空間限制。VR技術(shù)可以利用三維虛擬環(huán)境同時(shí)消除時(shí)間與空間的界限，將會(huì)成為一種新的認(rèn)知工具。目前，網(wǎng)絡(luò)世界中的虛擬游戲已經(jīng)日益影響了青少年的發(fā)展，這種虛擬游戲所使用的技術(shù)許多都是分布式虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境技術(shù)，如何更好的使用這種技術(shù)，不光需要在理論層面上探討，還需要在技術(shù)層面上運(yùn)用[5]。

國(guó)內(nèi)許多高校都建立了國(guó)家實(shí)驗(yàn)室開展虛擬現(xiàn)實(shí)方面的研究工作。其中北京航空航天大學(xué)于2008年建立了VR技術(shù)國(guó)家教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江大學(xué)也有計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和圖形學(xué)（CAD/CG）國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；其他高校如清華大學(xué)、西安交通大學(xué)對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)的真實(shí)感和立體現(xiàn)實(shí)技術(shù)都進(jìn)行了廣泛的研究[6]，使得我國(guó)在虛擬現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)理論研究方面碩果累累。

目前VR技術(shù)在教育領(lǐng)域中研究應(yīng)用的基本是屬于桌面級(jí)虛擬現(xiàn)實(shí)類型。所謂桌面級(jí)虛擬現(xiàn)實(shí)，是指用PC機(jī)和低端工作站進(jìn)行模擬仿真的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，將計(jì)算機(jī)屏幕用作用戶觀察虛擬境界的一個(gè)窗口，使用簡(jiǎn)單的外部設(shè)備（如鼠標(biāo)）來(lái)觀察360°范圍內(nèi)的虛擬世界，并操縱虛擬場(chǎng)景中的各種物體。它是一種純軟件解決方案，我們可以應(yīng)用VRML語(yǔ)言、全景環(huán)視技術(shù)、Java語(yǔ)言等技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)，是一種提供初步虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)的技術(shù)，其最鮮明的特點(diǎn)就是開發(fā)成本低，使用簡(jiǎn)單，便于推廣[7]。由于這樣的特點(diǎn)，使得VR技術(shù)在教育領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用成為可能。

2.VR技術(shù)在自主式學(xué)習(xí)中應(yīng)用的研究

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式存在著種種弊端，有些教師曾試圖改變某些不良現(xiàn)象，并為此作了一些努力和嘗試，但都不能有效地發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，不能合理的尊重學(xué)生的主體地位。從根本上看，這是忽視課堂教學(xué)過程中人的因素而造成的。這種做法使課堂教學(xué)要么變得機(jī)械、沉悶和程式化，缺乏生氣與樂趣，缺乏對(duì)智慧的挑戰(zhàn)和對(duì)好奇心的激發(fā)；要么使課堂教學(xué)過程混亂，氣氛過于活躍，甚至出現(xiàn)失控的局面，最終導(dǎo)致學(xué)生厭學(xué)，教師厭教。人們從這種“以教為中心”中看到學(xué)生主體地位的喪失和受動(dòng)性無(wú)止境地延伸，又從“以學(xué)為中心”中看到了教師主導(dǎo)地位的冷落和學(xué)生主動(dòng)性的放任自流[8]。教學(xué)中的兩個(gè)極端，促使人們不得不重新審視教與學(xué)的關(guān)系，更全面地認(rèn)識(shí)課堂教學(xué)，從而遵循教學(xué)規(guī)律，構(gòu)建自主式學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)模式。

自主式學(xué)習(xí)是當(dāng)今新課程理念所提倡的一種學(xué)習(xí)方式。它要求學(xué)生要做課堂的主人，要在老師的引導(dǎo)下發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性，調(diào)動(dòng)自己的各種感覺器官，通過動(dòng)手、動(dòng)眼、動(dòng)嘴、動(dòng)腦，主動(dòng)的去獲取知識(shí)。學(xué)生可根據(jù)自身實(shí)際，積極主動(dòng)地利用一切可以利用的手段，選擇適合自己習(xí)慣的學(xué)習(xí)形式，有計(jì)劃、有步驟地學(xué)習(xí)。這種以學(xué)生為中心的教學(xué)模式注重的是在學(xué)習(xí)過程中發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、積極性，強(qiáng)調(diào)學(xué)生是學(xué)習(xí)過程的主體，是知識(shí)意義的主動(dòng)建構(gòu)者，因而有利于學(xué)生的主動(dòng)探索、主動(dòng)發(fā)現(xiàn)，有利于創(chuàng)造型人才的培養(yǎng)[9]。

VR技術(shù)在自主式學(xué)習(xí)中的應(yīng)用是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，通過虛擬現(xiàn)實(shí)的方法去獲得知識(shí)和運(yùn)用知識(shí)的一種學(xué)習(xí)方法。隨著VR、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展，學(xué)生可以通過虛擬課堂、互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境進(jìn)行深層次的自主式學(xué)習(xí)，極大地拓展了教育的時(shí)空，使教育資源共享得以重構(gòu)與實(shí)現(xiàn)。VR和互聯(lián)網(wǎng)不僅給學(xué)生提供了豐富的學(xué)習(xí)資源、經(jīng)驗(yàn)和問題情境，而且也為學(xué)生橫向和縱向探究提供了廣闊的活動(dòng)空間。然而，到目前為止，對(duì)VR環(huán)境下的自主式學(xué)習(xí)的研究還不多。

VR技術(shù)在自主式學(xué)習(xí)中的應(yīng)用是以建構(gòu)主義、人本主義以及情境認(rèn)知理論為主要理論依據(jù)[10]，以計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)為技術(shù)支持的。在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境下進(jìn)行自主式學(xué)習(xí)是建立在全面理解和掌握現(xiàn)代教育觀和現(xiàn)代學(xué)習(xí)觀的基礎(chǔ)上的一種學(xué)習(xí)方式，體現(xiàn)了“以學(xué)生發(fā)展為本，以學(xué)生人人成功為目標(biāo)，以學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)為中心，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為核心”的教育思想內(nèi)涵[11]?？梢哉f，使學(xué)生實(shí)現(xiàn)“有意義的學(xué)習(xí)”是VR技術(shù)在自主式學(xué)習(xí)中應(yīng)用的核心價(jià)值取向。

綜上所述，VR技術(shù)與傳統(tǒng)的教學(xué)模式在教育觀念、教師的素質(zhì)要求、教學(xué)方式以及教學(xué)方法等方面存在著差異。使用新技術(shù)并不能全盤否定傳統(tǒng)的教育思想和觀念。新教育技術(shù)有傳統(tǒng)教育不可比擬的優(yōu)點(diǎn)，但它也同樣存在著自身難以克服的不足，對(duì)于舊的傳統(tǒng)的教學(xué)思想和教學(xué)觀念，要在繼承和借鑒其經(jīng)驗(yàn)與長(zhǎng)處的同時(shí)，改革那些陳舊的、落后的、低效高耗的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段，結(jié)合新技術(shù)的特點(diǎn)創(chuàng)造新的符合教育教學(xué)規(guī)律的教學(xué)方法、教學(xué)模式。

3.結(jié)束語(yǔ)

在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境下進(jìn)行自主式學(xué)習(xí)能形象、生動(dòng)、逼真地表現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容， 有效地營(yíng)造一個(gè)發(fā)展的教學(xué)環(huán)境， 提高學(xué)生掌握知識(shí)和技能的效率和積極性， 達(dá)到優(yōu)化教學(xué)過程、提高教學(xué)質(zhì)量的目的，從而解決傳統(tǒng)教學(xué)方式無(wú)法解決的問題。虛擬現(xiàn)實(shí)課堂能夠引起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，較好地提高教學(xué)效果，但它只是教育活動(dòng)中的輔助手段，不可能也無(wú)法代替教育領(lǐng)域內(nèi)人的全部活動(dòng)。因此，在利用虛擬現(xiàn)實(shí)進(jìn)行教學(xué)的同時(shí)，不能忽視對(duì)學(xué)生進(jìn)行道德情感以及身心健康等方面的教育，注意培養(yǎng)學(xué)生與人共事的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。將VR技術(shù)應(yīng)用于自主式學(xué)習(xí)將拓寬VR技術(shù)的應(yīng)用方向，同時(shí)為新課改環(huán)境下自主式學(xué)習(xí)開辟一種新的學(xué)習(xí)方法。隨著VR技術(shù)的發(fā)展和我國(guó)教育改革的深

化，VR技術(shù)在自主式學(xué)習(xí)中的應(yīng)用與開發(fā)將具有深遠(yuǎn)的意義。

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