司福蕊

摘要：虛擬現(xiàn)實技術(shù)通過創(chuàng)設(shè)虛擬情境和體驗虛擬世界，克服抽象理科知識的教學(xué)難題，在教學(xué)過程中通過對沉浸感的控制提升學(xué)習(xí)效果。本文針對虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育中的的應(yīng)用歷史、發(fā)展、應(yīng)用現(xiàn)狀，運用文獻(xiàn)調(diào)研法進(jìn)行了簡要的概述，還對虛擬現(xiàn)實未來在課程中的發(fā)展方向做了進(jìn)一步的展望。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實技術(shù);實驗性教學(xué);應(yīng)用前景;挑戰(zhàn)

前言

我們的學(xué)習(xí)主要依賴書本描繪老師講授，或通過簡單的直觀教具等手段去聯(lián)想理解知識，可往往會被困擾;數(shù)學(xué)課講解立體幾何、空間向量，我們要把書上復(fù)雜的平面圖聯(lián)想成立體造型，由于沒有直觀模型，只能憑借硬想，起初真的是很費力;可是當(dāng)老師運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)講解這些抽象知識時，才真正理解了他們。如果讓虛擬現(xiàn)實技術(shù)走進(jìn)課堂，模擬生成逼真的立體圖形，三維立體環(huán)境等，每個學(xué)生可以沉浸在其中多角度的感知，有了直觀、徹底、地觀察，則能很容易理解知識點，還能擁有探索的樂趣。

那么虛擬現(xiàn)實技術(shù)在實驗性學(xué)科中應(yīng)用前景是如何的呢？它是否能夠立足于課堂之中，是否能夠發(fā)展更前沿呢。

一、虛擬現(xiàn)實教育應(yīng)用文獻(xiàn)特征及其在教育中的應(yīng)用

根據(jù)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)得知，從2006到2017年論文數(shù)量逐漸增多，2010 年略有下降，隨后開始穩(wěn)步增長。2012 年間論文數(shù)量由2006年的102篇增長到2017年的1126篇（截止到2017年11月22日）?？傮w而言，虛擬現(xiàn)實在教育領(lǐng)域的研究進(jìn)展與“新技術(shù)宣傳曲線”一致，發(fā)展中的技術(shù)的見報程度隨時間的發(fā)展遵循一定的模式"。

高寧婧教授認(rèn)為：虛擬現(xiàn)實技術(shù)由于不受環(huán)境、場地、等外在因素的限制，還可以進(jìn)行反復(fù)練習(xí)與操作，有效性、經(jīng)濟(jì)性、安全性都比較高，因此，在教育領(lǐng)域受到十分廣泛的歡迎。與傳統(tǒng)的教育教學(xué)方法相比，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的教育應(yīng)用效果非常明顯。例如在學(xué)習(xí)過程中，對抽象、難以理解的知識，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，就能創(chuàng)設(shè)虛擬教學(xué)情境，以供學(xué)生直觀地感知，這比傳統(tǒng)教學(xué)方式更容易理解。又如王洋洋教授所研究的：通過使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠為學(xué)生提供模擬真實學(xué)習(xí)環(huán)境的場所，學(xué)生能夠在交互式的學(xué)習(xí)環(huán)境中更加深刻理解所學(xué)知識，提升自身實踐能力，增強(qiáng)學(xué)生的體驗感和學(xué)習(xí)興趣?；蛘咄趺老祭蠋熖岬剑禾摂M現(xiàn)實提供一個實驗的機(jī)會，對現(xiàn)實生活中有局限性的情境和對象進(jìn)行實驗，有效避免高度危險性、倫理問題等情況?？梢栽谝粋€安全的環(huán)境中提供實踐和培訓(xùn)，提升學(xué)生的參與度和學(xué)習(xí)動力，支持不同的學(xué)習(xí)風(fēng)格，促進(jìn)內(nèi)容理解和記憶。

二、虛擬現(xiàn)實在教育中的挑戰(zhàn)

虛擬現(xiàn)實盡管運用在教育中有很多得心應(yīng)手之處，但是也存在很多挑戰(zhàn)和競爭。比如劉明教授在對虛擬現(xiàn)實在教育中的應(yīng)用于挑戰(zhàn)一問中說到：沉浸式虛擬現(xiàn)實技術(shù)盡管在教育領(lǐng)域中可以用真實動態(tài)的虛擬影像取代枯燥無味的文字信息。但是新型教育技術(shù)的應(yīng)用，也是一個漫長的教育變革過程，將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用到課堂教學(xué)中是一項任重道遠(yuǎn)的工程。為了使教學(xué)活動能夠高效進(jìn)行，掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)，我們也需要開發(fā)有效的監(jiān)控和評估工具。在職業(yè)教育應(yīng)用中，江宏老師也指明了：首先教學(xué)對象適應(yīng)性不強(qiáng)。虛擬環(huán)境極大干擾教學(xué)對象的學(xué)習(xí)注意力。由于資金的問題，新技術(shù)的融合，形式大于內(nèi)容，對于虛擬現(xiàn)實，在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用存在蹭熱度的嫌疑。

筆者在查閱相關(guān)文獻(xiàn)后，認(rèn)為虛擬現(xiàn)實技術(shù)也存在很大的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。首先，虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一個很熱門的話題，在教育領(lǐng)域的應(yīng)用也是很常見了，相信很多老師和學(xué)生都體驗過，在實際教學(xué)中確實解決了很多問題，增添課堂興趣度，調(diào)動學(xué)習(xí)熱情。但是，正如上面幾位學(xué)者所述，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用不管是生理還是心理，或者是社會上，都存在不小的問題。例如：引起學(xué)習(xí)者身體不適，頭暈?zāi)垦５劝Y狀，這可比傳統(tǒng)課堂帶來的問題還要嚴(yán)重，畢竟引起了學(xué)習(xí)者腦部的一些反應(yīng);其次資金問題，這個虛擬技術(shù)投入課堂不是一天兩天，需要長期投入使用，因為教學(xué)是個漫長的過程，所以不能因為一時新鮮就引起浪潮熱，而平白無故的浪費時間和財力。

三、虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與展望

以虛實融合、實時交互為主要特征的VR技術(shù)，將以獨特優(yōu)勢在教育領(lǐng)域展現(xiàn)其巨大的應(yīng)用潛力。2019年《地平線報告》再次指出：VR技術(shù)的交互性和虛實結(jié)合，可以為學(xué)習(xí)者構(gòu)建知識提供支持。對VR技術(shù)的內(nèi)涵、展望在教育領(lǐng)域還是有必要做一個總結(jié)。

孔璽在混合現(xiàn)實技術(shù)及其教育應(yīng)用現(xiàn)狀與展望中分析到：VR具有模擬性強(qiáng)、顯示質(zhì)量優(yōu)、采用自然方式交互等優(yōu)點，與學(xué)科知識的深度融合將改變傳統(tǒng)教學(xué)資源的形式，為學(xué)習(xí)者提供真實感覺體驗，有效改善教學(xué)形態(tài)和學(xué)習(xí)方式。例如：在“3D元素周期表”課程中，3D顯示的元素周期表以懸浮的形式動態(tài)呈現(xiàn)，學(xué)習(xí)者可以采用手勢、語音、體感等自然交互方式與單個元素進(jìn)行互動，幫助學(xué)習(xí)者方便理解和記憶枯燥的化學(xué)元素周期表;在數(shù)學(xué)“三視圖”課程中，學(xué)習(xí)者可以借助VR技術(shù)多角度觀察幾何體形狀特點，借此促進(jìn)知識理解及提高形象化思維能力。同時，王剛教授也提出：虛擬現(xiàn)實技術(shù)教育的技術(shù)和產(chǎn)品在市場上處于領(lǐng)先地位，虛擬現(xiàn)實技術(shù)教育具有八大優(yōu)勢：產(chǎn)品優(yōu)勢，品牌優(yōu)勢，市場優(yōu)勢，政策優(yōu)勢，研發(fā)優(yōu)勢，團(tuán)隊優(yōu)勢，盈利優(yōu)勢，發(fā)展優(yōu)勢。

筆者認(rèn)為：虛擬現(xiàn)實教育技術(shù)的應(yīng)用在國內(nèi)國外盡管十分火爆，但是基于高耗能，高耗財方面來看，這個技術(shù)只能是一個在小范圍內(nèi)可以興起的，在大范圍內(nèi)目前無法實現(xiàn)，由于沒有大量專業(yè)團(tuán)隊的合作和專業(yè)教師的培訓(xùn)，這仍然是一個不能“火”起來的技術(shù)發(fā)展，但是不得不說在有一些高端領(lǐng)域應(yīng)用很好，也非常有幫助，比如醫(yī)學(xué)，天文等，筆者更加覺得虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)在在于醫(yī)學(xué)院等領(lǐng)域。

結(jié)語

我國的虛擬現(xiàn)實技術(shù)研究起步較晚，與美國等發(fā)達(dá)國家相比有一定差距，要追上甚至趕超他們的步伐，不能靠空洞的口號，而是需要技術(shù)人員的研發(fā)、國家的重視、政策的支持。

虛擬技術(shù)也許不再是夢，但是既然踏出去了實現(xiàn)它的第一步，我們就要奮勇向前，頂住壓力，挑戰(zhàn)困難，為教育事業(yè)增添一些新鮮色彩，壯大我國的教育事業(yè)。

參考文獻(xiàn)

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