羅術(shù)通

（長春金融高等?？茖W(xué)校信息技術(shù)學(xué)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(xué)，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(xué)生們的計算機水平，方便現(xiàn)今大學(xué)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(xué)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(xué)習(xí)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(xué)生有身臨其境，如沐春風(fēng)的感覺，那是因為學(xué)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(xué)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(xué)生能夠更好的感受到真實環(huán)境效果。

2 VR教學(xué)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(xué)習(xí)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(xué)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(xué)生會干部組織活動。原本傳統(tǒng)學(xué)校內(nèi)所有的書籍期刊等都會被轉(zhuǎn)化為電子書籍，當(dāng)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(xué)相比于傳統(tǒng)模式的教學(xué)各方面都有著相當(dāng)大優(yōu)勢，傳統(tǒng)教學(xué)中，學(xué)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(xué)習(xí)者并沒有辦法理解并熟悉運用。然而VR模式的教學(xué)則通過模擬出立體的教學(xué)環(huán)境，這給了學(xué)習(xí)者們親身實踐的機會。傳統(tǒng)教學(xué)中雖然也有實驗教學(xué)的環(huán)節(jié)，但基本都在學(xué)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(xué)生親手實驗，更甚至與很多實驗中存在安全隱患，學(xué)生更是無法直接參與，只能靠看實驗視頻來學(xué)習(xí)，學(xué)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(xué)生學(xué)習(xí)的自由程度。在VR實驗教學(xué)過程中，在遇到了危險實驗時，即便學(xué)生沒有操作規(guī)范，也不會引起很慘重的損失。既可以讓學(xué)生看到失敗的后果，還可以讓學(xué)生快速糾正自己，進行成功的實驗。VR實驗室教學(xué)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(xué)生做到足不出戶就可以做實驗，極大滿足了學(xué)生對于實驗內(nèi)容的體驗感，方便學(xué)生深刻理解教學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)”。在這種虛擬教室的環(huán)境中，學(xué)生可以將自己的學(xué)習(xí)熱情以及學(xué)習(xí)狀態(tài)調(diào)整到最佳狀態(tài)，這種教學(xué)模式給了學(xué)生極為舒適的學(xué)習(xí)體驗，實現(xiàn)了傳統(tǒng)模式教學(xué)沒辦法去達到的教學(xué)效果。

2.4 虛擬教學(xué)資源

從教學(xué)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(xué)習(xí)投影，更有助于學(xué)生理解學(xué)習(xí)。VR里的教學(xué)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(xué)生學(xué)習(xí)的認知。VR教學(xué)虛擬現(xiàn)實給學(xué)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(xué)科知識在設(shè)備上生成立體圖像，將一些傳統(tǒng)模式教學(xué)里難理解的內(nèi)容通過這種形式表現(xiàn)出來，讓學(xué)生更便捷的掌握教學(xué)重點。

3 VR教學(xué)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(xué)方面最直觀的意義。對于學(xué)生要學(xué)習(xí)的知識點，黑板上的板書，書本上的文字，復(fù)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(xué)生提供動手實踐的機會，再加上興趣的激發(fā)可以讓學(xué)生處于興奮狀態(tài)，注意力高度集中，可以說是最高效的學(xué)習(xí)方式。

3.2 給學(xué)生簡化問題

喬納森曾經(jīng)表示“有意義的學(xué)習(xí)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(xué)的天體運動，運用了VR虛擬教學(xué)后，學(xué)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(xué)生穿梭在微觀的世界中，可以直觀感受得到原子的化學(xué)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(xué)生把已有物理學(xué)抽象性的知識點與已有學(xué)習(xí)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(xué)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(xué)習(xí)中不可或缺，可以給學(xué)生簡化的問題，學(xué)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(xué)生學(xué)習(xí)興趣的提升

環(huán)境因素有對學(xué)習(xí)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(xué)生學(xué)習(xí)動機具有直接的影響。因為傳統(tǒng)課堂多是教師講授，學(xué)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(xué)自講、翻轉(zhuǎn)課堂、社會實踐，但在教學(xué)過程當(dāng)中，很多學(xué)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(xué)習(xí)效率。

通過VR的教學(xué)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(xué)生可以邊看電影邊學(xué)英語，邊玩游戲邊學(xué)習(xí)，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(xué)生的誘惑，過多進行學(xué)習(xí)外的活動。

3.4 學(xué)生人身安全的保證

在VR技術(shù)下的教學(xué)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(xí)。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(xué)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(xué)生們也在一種歡樂，舒適的學(xué)習(xí)氛圍中，勞逸結(jié)合，避免了學(xué)業(yè)負擔(dān)過重的同時，可以自由地學(xué)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(xué)生和老師不必擔(dān)心有毒有害物質(zhì)影響身體健康，也不用擔(dān)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(xué)習(xí)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(xué)習(xí)的活動是一種社會化的過程，學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上創(chuàng)造出更優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)環(huán)境，這能使學(xué)習(xí)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(xué)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(xué)生們支持選擇虛擬導(dǎo)師、虛擬同學(xué)、虛擬朋友等，沉浸在虛擬的空間里學(xué)習(xí)也可以讓學(xué)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(xué)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(xué)習(xí)效果，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)水平。VR技術(shù)下的課程能夠讓學(xué)生懂得自主的操作和學(xué)習(xí)，自己將學(xué)業(yè)核心以及任務(wù)科學(xué)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(xué)習(xí)步驟。所以使用VR技術(shù)，改革教育模式，保證有效推展教學(xué)活動開展，給予學(xué)術(shù)以重要的學(xué)習(xí)條件。