摘 要：從虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所呈現(xiàn)的特點(diǎn)入手，分析了其在知識本體學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)、啟發(fā)交互性學(xué)習(xí)三方面的應(yīng)用，針對當(dāng)下虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育教學(xué)中存在的不足，提供了可以借鑒的應(yīng)對策略和改革措施，以期提高虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在多媒體和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用效能，達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1674－5884（2015）09－0094－03

doi：10．13582／j．cnki．1674－5884．2015．09．029 ①收稿日期：20150521

基金項(xiàng)目：邵陽學(xué)院教學(xué)改革項(xiàng)目（2015JG02）

作者簡介：羅高飛（1984－），女，湖南邵陽人，助理研究員，主要從事多媒體教學(xué)改革研究。

隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在現(xiàn)代多媒體教學(xué)中的應(yīng)用，教學(xué)環(huán)境日趨完善，教學(xué)手段日益多元，技術(shù)的擴(kuò)展既有效地促進(jìn)了教學(xué)方法的現(xiàn)代化，也進(jìn)一步豐富了教學(xué)手段，在很大程度上提高了教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果。如何更大程度地發(fā)揮其潛在優(yōu)勢，讓它在教育教學(xué)方面發(fā)揮出我們所期待的價值，是一個值得研究的課題。

1　虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是利用高科技研發(fā)的傳感器手套和3D眼鏡等傳感設(shè)備來輔助實(shí)現(xiàn)三維現(xiàn)實(shí) ［1，2］，使用者可以把自身的運(yùn)動傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中，并在虛擬的三維空間中通過視覺和聽覺來感受自己的動作在虛擬世界中所帶來的改變。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有三個特征。

1．1 交融性

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)利用人的生理特征，例如聽覺、視覺、觸覺等，電腦會根據(jù)不同的要求產(chǎn)生三維空間場景來模擬現(xiàn)實(shí)，當(dāng)使用者戴上配置的交互設(shè)備后就會進(jìn)入虛擬空間，成為虛擬世界中的一份子。使用者可以和虛擬空間中的一切生物進(jìn)行相互作用，在外部所做的一切活動都會在虛擬世界中發(fā)生對應(yīng)的改變，而且在三維空間中還可以聽到每一個行動效果帶來的聲音變化。

1．2 交互性

虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中的人機(jī)交互是一種為達(dá)到理想效果的交互，使用者可以利用電腦鍵盤、鼠標(biāo)等與電腦系統(tǒng)進(jìn)行交互，還可以通過高科技的虛擬頭盔、傳感手套進(jìn)行交互。電腦系統(tǒng)可以根據(jù)使用者的每一個肢體語言來不斷調(diào)整系統(tǒng)的三維空間景象和聲音。使用者不僅可以通過不斷調(diào)整自己的動作和聲音來變換不同的三維場景，還可以在不同的三維場景中實(shí)現(xiàn)自己所需要考察的內(nèi)容和操作。

1．3 整體性

虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中含有各種感應(yīng)裝置，它可以感應(yīng)到人的視覺、聽覺、觸覺等一系列感觀，所以，使用者在使用過程中通過這些感應(yīng)裝置可以使人身臨其境，體驗(yàn)到更加真實(shí)的感覺。

2　虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育教學(xué)中的應(yīng)用

2．1 知識本體學(xué)習(xí)

知識學(xué)習(xí)是利用虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)進(jìn)行學(xué)習(xí)的過程，它有兩個方面的應(yīng)用：一是把生活中不能觀察到的自然現(xiàn)象和事物變化過程進(jìn)行真實(shí)再現(xiàn)，把這些在生活中很難見到的現(xiàn)象以動態(tài)真實(shí)的變化呈現(xiàn)在學(xué)生的眼前。為學(xué)生提供更生動的感性材料，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中更加容易理解和消化。比如，當(dāng)學(xué)生在學(xué)習(xí)外國文化時，我們可以利用虛擬系統(tǒng)把學(xué)生帶入相應(yīng)的國外環(huán)境中進(jìn)行模擬學(xué)習(xí)，使學(xué)生更容易理解。二是通過虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)可以把抽象的概念和理論變得更加形象化、直觀化，更加方便學(xué)生對抽象化概念的理解。在過去傳統(tǒng)化的教學(xué)過程中，老師和學(xué)生之間只能通過語言進(jìn)行交流，老師和同學(xué)之間不能進(jìn)行較好的配合，也容易使學(xué)生對學(xué)習(xí)產(chǎn)生厭惡。但是虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)可以很好地改變這一局限性，虛擬系統(tǒng)不受空間位置上的束縛，它可以把不同地方的學(xué)生聚集到同一個空間參與某一學(xué)習(xí)過程。通過大家共同參與、共同研究、共同交流，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)過程協(xié)同推進(jìn)，同時也提高大家學(xué)習(xí)的興趣和合作能力。這種新型的教學(xué)方式與傳統(tǒng)的方式有著很大的區(qū)別，傳統(tǒng)的教學(xué)過程只是局限于固定的空間內(nèi)，而這種新型教學(xué)方式則可以突破這些界限，師生之間不但可以進(jìn)行交流，還可以突破位置上的界限把學(xué)生聚集起來。這樣的教學(xué)手段能增強(qiáng)學(xué)生協(xié)同工作的能力?？傊?，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以展現(xiàn)“即時環(huán)境”，把教學(xué)過程中抽象的概念、虛擬現(xiàn)場的環(huán)境呈現(xiàn)給學(xué)生，有助于學(xué)生更好地理解這些知識，加強(qiáng)學(xué)習(xí)的趣味性，增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。

2．2 研究性學(xué)習(xí)

可以把學(xué)生在學(xué)習(xí)中的各種假設(shè)在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中建立模型進(jìn)行模擬 ［3］，通過在虛擬系統(tǒng)中虛擬出來的結(jié)果，使假設(shè)的驗(yàn)證更加直觀化。例如在虛擬系統(tǒng)中，學(xué)生可以根據(jù)自己的意愿和喜好選擇不同學(xué)習(xí)對象，在虛擬世界中構(gòu)建自己的合作團(tuán)隊(duì)，在對問題探索過程中，學(xué)會發(fā)現(xiàn)自己的長處和不足，以便以后提高學(xué)習(xí)效率。學(xué)生利用虛擬技術(shù)還可以把一些難以觀察到和難以實(shí)現(xiàn)的項(xiàng)目構(gòu)建出來，例如溫室效應(yīng)、建筑設(shè)計(jì)等，可以更好地探究自己對這些知識的理解。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行探索學(xué)習(xí)可以較好地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力，加快學(xué)生的進(jìn)步。在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中可以進(jìn)行實(shí)訓(xùn)教學(xué)，如果學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到問題可以進(jìn)入到虛擬系統(tǒng)中進(jìn)行針對性訓(xùn)練，進(jìn)而解決現(xiàn)實(shí)中的問題。虛擬系統(tǒng)在引導(dǎo)學(xué)生探究時，它以知識化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)，在每個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)上都包含著不同的信息知識，每個知識點(diǎn)以邏輯關(guān)系構(gòu)成教學(xué)結(jié)構(gòu)，為學(xué)生提供發(fā)散性的思維方式。虛擬系統(tǒng)在教學(xué)過程中不僅可以提供良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，即使在學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)錯誤，學(xué)生自己也能發(fā)現(xiàn)錯誤的原因，進(jìn)而不斷地探索，直到找到解決問題的方法，然后通過分析、綜合、比較、歸納、推理等思維邏輯對提出的假設(shè)進(jìn)行論證，進(jìn)而無限接近真理，使假設(shè)更具說服力。在虛擬系統(tǒng)中學(xué)生可以形成發(fā)散式的學(xué)習(xí)風(fēng)格和方法，培養(yǎng)高等級的思維方式，提升學(xué)生綜合素養(yǎng)。2．3 啟發(fā)交互性教學(xué)

虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的出現(xiàn)極大地推進(jìn)了啟發(fā)式教學(xué)的進(jìn)步 ［4］，在傳統(tǒng)的教學(xué)中一般都是利用幻燈片、投影膠片、PPT課件等。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)與之相比有了很大的改進(jìn)，在演示教學(xué)內(nèi)容時，虛擬系統(tǒng)可以提供更加直觀形象的材料，給學(xué)生直接的感官刺激，使學(xué)生處于更加“環(huán)境”去體會學(xué)習(xí)的內(nèi)容。在虛擬的環(huán)境中，學(xué)生可以通過自主的人機(jī)交互，在虛擬系統(tǒng)中尋找自己需要的思維材料，展示現(xiàn)實(shí)世界中不能觀察到的事物變化規(guī)律，進(jìn)而形成知識點(diǎn)，便于學(xué)生的理解。學(xué)生可以從三個方面參與教學(xué)活動，這三個方面分別是思維、情感和行為，這也是學(xué)生形成啟發(fā)式教育的基礎(chǔ)?？偟目磥?，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)教學(xué)給我們教學(xué)和學(xué)習(xí)帶來了極大的方便，它有利于師生之間的討論交流，也有利于提高學(xué)生的分析總結(jié)能力，產(chǎn)生新的知識結(jié)構(gòu)，構(gòu)建多學(xué)科的知識網(wǎng)絡(luò)，使學(xué)生獲取更多的知識和技能，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的綜合型人才。

3　基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的多媒體教學(xué)的思考

3．1 基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的多媒體教學(xué)存在著一些不足

首先是老師對高水平的課件制作能力不足，而且還不能較好地掌握多媒體應(yīng)用技術(shù)，對虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和語言教學(xué)之間的關(guān)系缺乏足夠的認(rèn)知，進(jìn)而不能進(jìn)行高水平的教學(xué)指導(dǎo)；其次，學(xué)校多媒體教室設(shè)備缺乏，除了電腦、投影儀等硬件設(shè)施外，學(xué)校還缺乏與之配套的教學(xué)軟件，在大多數(shù)學(xué)校中還沒建立起全校性的局域網(wǎng)絡(luò)，以至于豐富的網(wǎng)絡(luò)資源被看成極大的浪費(fèi)，達(dá)不到我們所期待的開發(fā)利用程度；再者傳統(tǒng)的教學(xué)方式也在一定程度上束縛了教學(xué)資源的靈活應(yīng)用，在傳統(tǒng)的教學(xué)方式中，老師的教學(xué)極大的受到了固定教材和學(xué)校管理模式的影響，老師對授課的內(nèi)容也受到教學(xué)大綱的限制，所以造成虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的多媒體教學(xué)方式與內(nèi)容的脫節(jié)，因此我們必須采取措施解決上述問題，這樣才能實(shí)現(xiàn)真正意義的多媒體教學(xué)。為解決上述問題，我們采取以下措施：就是在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用方面，加強(qiáng)對教師隊(duì)伍的技術(shù)培訓(xùn)，提高老師制作高水平課件的能力。提高教師技術(shù)的關(guān)鍵在于提高教師對教學(xué)規(guī)律和多媒體技術(shù)應(yīng)用的認(rèn)識，科學(xué)系統(tǒng)地了解多媒體技術(shù)如何在教學(xué)中應(yīng)用，在應(yīng)用中不斷解決文字信息與音像、教材內(nèi)容與網(wǎng)絡(luò)語言信息的合理配置。具體來講，老師的PPT課件只是在語言上引導(dǎo)學(xué)生，或者做出一些圖片使學(xué)生容易理解，但是引導(dǎo)學(xué)生的思路一定要按照特定的主題，主題的內(nèi)容表述則需要教師借助多媒體手段提供圖像的背景資料，進(jìn)而激活學(xué)生的語言思維能力。在多媒體教學(xué)中把文字信息轉(zhuǎn)換成主題圖式結(jié)構(gòu)，用圖像來表達(dá)相關(guān)主題，從而加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)知識的主體意識。在知識的學(xué)習(xí)過程中，需要把教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)場景進(jìn)行結(jié)合，在特定的思維中進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)過程中老師只是充當(dāng)輔助角色，對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)和幫助，在這種方式下，學(xué)生可以根據(jù)虛擬場景的信息創(chuàng)造性地學(xué)習(xí)，在此過程中學(xué)生只需要在虛擬場景中激活對應(yīng)的內(nèi)容，利用虛擬現(xiàn)實(shí)中已有的內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)造式的學(xué)習(xí)，老師也可以根據(jù)虛擬場景對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分類，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。

3．2 教學(xué)管理模式的改革是教學(xué)手段現(xiàn)代化的前提

在學(xué)習(xí)過程中，以前的形式化、固定化的教材不再適應(yīng)現(xiàn)在的教學(xué)。我們應(yīng)該充分利用豐富的網(wǎng)絡(luò)資源，把最新的教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生的關(guān)注點(diǎn)結(jié)合起來，進(jìn)而滿足學(xué)生的需求，提高學(xué)生對學(xué)習(xí)的趣味性。在學(xué)習(xí)過程中，我們可以不斷變化學(xué)習(xí)的內(nèi)容，把一些網(wǎng)絡(luò)電影、歌曲等融入到學(xué)習(xí)之中，大大提升學(xué)習(xí)的樂趣。在教學(xué)過程中，我們必須加快多媒體教室平臺的開發(fā)和建設(shè)，并對設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)和管理，不斷順應(yīng)時代的變化，增加多媒體課堂與學(xué)生網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的互動，增強(qiáng)課堂教學(xué)管理與學(xué)生網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的協(xié)調(diào)性，增大網(wǎng)絡(luò)軟件和硬件的開發(fā)和建設(shè)力度，那么，整個虛擬空間在多媒體教學(xué)中的潛力將被一一挖掘出來。

總之，基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的多媒體教學(xué)是高校教師素質(zhì)、教學(xué)管理和相關(guān)設(shè)施相協(xié)調(diào)的一項(xiàng)系統(tǒng)而復(fù)雜的工程，各級部門之間必須加強(qiáng)合作，共同努力，只有這樣才能把虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的多媒體教學(xué)真正融入到教學(xué)課堂中，形成高效教育教學(xué)新模式。