康婉華 李文波

摘 要：在科技日益發(fā)展的今天，傳統(tǒng)的課堂教學模式已經(jīng)不能完全滿足學生獲得知識的欲望，學生的學習自主能動性受到了限制。VR作為教育領域的新興技術，它通過交互技術、人機界面技術等各種技術手段讓學習者自發(fā)的通過與計算機進行探究學習，或與其他學習者進行合作互動。在這樣一個虛擬的學習系統(tǒng)中，學習者可以獲得更加真實的學習體驗，并在不斷的學習過程中建立一套屬于自己的知識體系。VR作為教學媒體，與教師協(xié)同提供更有效的學習機會，是強化課堂的有力媒介，更需要學生的主動參與。

關鍵詞：VR;教學;教育系統(tǒng)

基金項目：西南財經(jīng)大學天府學院2017年校級重點科研項目“基于VR技術的仿真情景教學在設計專業(yè)課程中的運用”（項目編號：TFC2017ZD05）。

1 概述

20世紀末，VR（虛擬現(xiàn)實技術）依托計算機的發(fā)展開始慢慢成形，逐漸發(fā)展成為一門嶄新的綜合性信息技術。21世紀初，隨著計算機軟硬件技術的發(fā)展，VR開始慢慢進入我們的生活，并在各個領域得到看廣泛的應用，例如醫(yī)學、藝術、設計、地產(chǎn)、軍事、考古、娛樂等諸多領域不斷創(chuàng)新與發(fā)展，為社會帶來了巨大的經(jīng)濟效益。隨著網(wǎng)絡新媒體的快速發(fā)展，人與人面對面交流的機會逐漸減少，更多的是透過互聯(lián)網(wǎng)進行溝通。而這種使用計算機語言進行枯燥、生硬且被動的互動方式，也為普通用戶難以接受。VR技術的出現(xiàn)改變了這一現(xiàn)狀，VR所構建的三維虛擬環(huán)境在突破時空限制的基礎上，讓使用者獲得了更加真實的體驗，在人機交互的操作環(huán)境、三維空間的表現(xiàn)形式以及新鮮度方面，VR都向人們展示了新的方式和可能。所以，VR技術作為一種以計算機技術為核心的現(xiàn)代高科技技術，已經(jīng)被社會廣泛認為是本世紀重要的學科之一，也是影響人們生活學習的重要技術之一。

2 VR技術在教育系統(tǒng)中的體現(xiàn)

近年來，VR技術逐步被運用于教育領域中，是教育技術學科發(fā)展的一個飛躍。在我國的教育事業(yè)中，傳統(tǒng)的教學方式延續(xù)多年，人們已經(jīng)逐漸意識到了它的弊病與不足。在近幾年，開始引進多媒體教學方法后，老師們不再被局限于黑板，而是可以借助于計算機、投影儀、音像設備等，通過視覺、聽覺、觸覺等全方位的方式輔助教學，從而獲得了極佳的效果。以信息技術為背景的現(xiàn)代教育教學雖然很大程度上提高了學生的學習興趣，發(fā)揮了學生的主觀能動性，但大多數(shù)多媒體教學只能按照電腦程序設計的既定流程進行播放瀏覽。而如今的VR能在視覺、聽覺、知覺等方面較傳統(tǒng)的多媒體教學，為學生提供更真實、更奇妙的學習體驗。VR技術能將三維空間概念用軟件清楚的展示出來，使學習者自然并直接地與虛擬環(huán)境中的對象進行交互，并通過各種形式參與到事件的發(fā)展變化過程中，從而獲取最大的控制權和整個空間的操控自由維度。

基于VR的沉浸式、可交互、多感知、高還原度的虛擬現(xiàn)實仿真學習場景的研究，為了更好的培養(yǎng)學生的思維方式，筆者提出藝術設計專業(yè)技能課程與VR技術相結合的教學實驗?；谟嬎銠C軟件操作的核心課程，具有難度系數(shù)高，教學易陷入枯燥、學生容易放棄等特點。因此如何借助先進的VR技術改變教與學兩端的困境，成為迫切需要解決的難點。VR作為一種新型的教學媒體，其研究價值將會越來越重要。VR教室及教學系統(tǒng)的構建旨在促進新的教學方法改革和教學手段的更新，根據(jù)學校發(fā)展、教師發(fā)展、教學發(fā)展的要求，實現(xiàn)創(chuàng)建自主學習的課堂環(huán)境。基于VR的沉浸式、可交互、多感知、高還原度的虛擬現(xiàn)實仿真學習場景的應用及其應用效果有較大的研究意義。

第一，這是教學改革的需要。隨著社會的快速發(fā)展，教學的形式慢慢地隨著社會需要改變著，教學改革的內容之一是要以學習者為中心的、自主的、探究式的學習模式，這種新型教學模式已逐步應用于教學中。應將VR應用于新型教學中來創(chuàng)建由學生自主探究的沉浸式、可交互、游戲體驗式教學模式，有助于自主學習更好的實現(xiàn)，對教學改革地進行起到促進作用，提高我校設計專業(yè)技能課程教學水平的要求。

第二，提高教師教學效果和學生學習體驗的需要。相較于傳統(tǒng)的課堂講授方式，學生對VR沉浸式交互學習模式的學習興趣較高，研究VR技術在自主學習中的應用，可以避免學習環(huán)境中不良因素的影響，有助于增強學習者的學習動機，提高其學習的積極性，也能更好的提高他們對知識的渴望度和學習中自主能力。

第三，是來自行業(yè)對教學創(chuàng)新的需求?？焖侔l(fā)展中的設計行業(yè)（如效果圖制作、商業(yè)展示、游戲場景設計等）的技術升級和技能更新十分迅速。對從業(yè)者的技術和技能要求也越來越高?；赩R的教學模式的創(chuàng)新設計可以幫助學習者了解和掌握當代先進技術，積極自主學習，獲得知識。在學習過程中實時教師和學生進行交互探究，為學生提供幫助，提高學生各方面綜合能力，為社會培養(yǎng)高創(chuàng)新能力人才具有重要的意義。

在VR的輔助下，可以模仿出更出色和有特色的教室環(huán)境，使學生不受時間與空間的限制，完成課堂的教學目的。VR特有的現(xiàn)實、沉浸的特點，能夠給學生帶來逼真、生動的學習環(huán)境，學生在這樣的環(huán)境中作為一個參與者，能夠通過真實感受來增強記憶點，不僅有利于激發(fā)他們的學習興趣，調動積極性，而且更有利于突破教學中的難點、重點問題，特別是在復雜技能的傳授方面起著不可替代的作用。計算機教學具有技能性較強的特征，因此將VR技術運用在計算機教學中，無疑是一種改善教學方式的有效途徑。利用虛擬現(xiàn)實技術建立起與學科相關的虛擬實驗室來更好的幫助學生學習進步，這一過程必須慢慢推進。

3 對VR運用到教學系統(tǒng)的展望

VR教學系統(tǒng)有著其特有的優(yōu)勢，在教育領域于未來的發(fā)展過程中有著重要的趨勢，作為一種教學探索，實踐才剛剛開始。VR教學系統(tǒng)能讓學生和教師在超越現(xiàn)實的虛擬環(huán)境中自由移動、交互和操作，體驗到無法用簡單的圖文或者視頻構造的情景。再加上對VR教學軟件的興趣和穿戴設備的限制讓他們的注意力高度集中，可以說是最有效率的學習方式。VR教學系統(tǒng)提供了更符合人性、更有效率、更多元化的教學方式，從而使學習更簡單、更快樂、更高效！VR教學系統(tǒng)結合游戲化、情景轉化等多種手段，能夠有效解決教育難題，激發(fā)學生興趣。利用VR技術的沉浸感，能夠實現(xiàn)在虛擬場景下給學生提供“實操”機會，讓學生在一個自然逼真的環(huán)境下直接參與、互動，更能激起學習興趣，也更有利于學生記憶。VR技術可以將實驗器材進行模擬還原，讓原本昂貴的實驗器材實現(xiàn)隨手可取，有效降低了實驗成本;在虛擬場景中，學生不必擔心失誤操作帶來的危險。同時，VR教學打破時間、空間，實現(xiàn)教育資源共享，在VR教學的時代海量的優(yōu)質資源隨意挑選，不再受制于地區(qū)、學校甚至家庭的貧富條件。通過VR教學，我們可以自由穿梭于微觀世界與浩瀚宇宙。

就目前情況來看，VR教學系統(tǒng)開發(fā)的前景是非常廣闊的，相信VR與教育相結合的教學模式能在我國大放光彩，推動我國教育事業(yè)的發(fā)展。

面對計算機技術的不斷發(fā)展，VR受時間、場地、硬件器械、人力物力等因素的制約，還擁有一定的局限性，需要我們在以后的探索中不斷解決實際問題。而且面對教學模式的改變，VR面向多平臺的應用和探索也有很多需要跟進和不足的地方。我們對于VR在教學系統(tǒng)中廣泛應用的認識和可能性開發(fā)，還需要在反思性實踐中慢慢推進。

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作者簡介

康婉華（1990-），女，漢族，四川省成都市人，碩士，西南財經(jīng)大學天府學院專業(yè)教師，研究方向：數(shù)字媒體藝術理論與實踐研究。