虚拟现实技术在高校思政课实践教学中的应用

信息化时代，科技日新月异地改变着人们的生产生活方式，同时也给教育方式和学习方式带来了创新与挑战。以虚拟现实技术为代表的新一代信息技术在本世纪初随着软硬件的发展逐步迈向大众化的同时，它的影响力也逐渐向教育领域扩展。以美国、澳大利亚、英国等为代表的西方发达国家对虚拟现实技术在教育中的应用研究正蓬勃开展，我国大陆地区相关的研究虽略显滞后，但越来越多的国内学者已将视线投向这一有可能推动教育变革的计算机技术。

本文旨在探讨虚拟现实技术在高校思想政治理论课实践教学中应用时所面临的优势及挑战，为后续的实证研究做好铺垫。

一、虚拟现实技术及其教育应用

1.虚拟现实技术及其特征。虚拟现实技术（Virtual Reality Technology），又叫作灵境技术，是一种可以构建和体验虚拟现实环境的技术手段，由交互式计算机组成一种多源信息融合的仿真系统，能够感知使用者的实体行为，替代或者增强一种或者多种感官反馈，从而使使用者产生一种沉浸于或出现在逼真三维虚拟世界中的感受。

虚拟现实技术“Virtual Reality”一词提出于20世纪80年代初。1993年，美国科学家Burdea G和Philippe Coiffet在世界电子年会上发表了“虚拟现实系统与应用”（Virtual Reality Systems and Applications）一文，文中提到了虚拟现实技术的三大特征：构想性（Imagination）、交互性（Interaction）和沉浸性（Immersion）。迄今为止，3I特征被公认为虚拟现实技术的三个基本特征。

（1）构想性。也有学者将imagination翻译为虚拟现实技术的想象性，意指虚拟现实技术既能模拟和仿真现实生活中的场景，也能创建人脑中想象出来的虚拟场景或事物。笔者以为，构想性的翻译或许会更准确，因为不同于读者在虚拟文艺作品中体验到的虚拟和想象，虚拟现实技术的“虚拟”不是一次性创造就结束了，而是在使用过程中，它能针对使用者的行为、根据使用者的需求，不断做出反应。也就是说，在虚拟现实技术创建的虚拟环境系统中，使用者可以根据自身在虚拟环境中的行为和获取的反馈信息，随着环境的运作变化不断对环境的未来进展进行构想，获得更多的信息和反馈，由此循环往复，直至任务完成或体验结束。

（2）交互性。交互性是指使用者在虚拟现实环境中，可以操控虚拟环境中的物体，与虚拟环境进行相互作用、相互影响，并从该环境中实时得到自然且生动的视觉、听觉、触觉甚至是嗅觉等多种感官形式的信息反馈。虚拟现实技术目前有多种交互方式，如眼球追踪技术（代表产品FOVE 0）、语音识别技术（代表产品Siri）、手势追踪技术（代表产品Dexta VR触觉外骨骼手套）等，虚拟现实技术的交互形态并不局限于使用其中一种或两种方式，而是多通道、全方位的交互。

（3）沉浸性。沉浸性，又叫作临场感，指的是使用者在虚拟仿真环境中感受到的真实程度。理想的虚拟现实环境应当让使用者置身其中，虚实难辨，真假难分。沉浸性是衡量虚拟现实技术的性能指标。要实现“身临其境”的目标，主要有两方面的要求。首先是多感知性（multi-sensory），虚拟现实技术被称为欺骗人类大脑的终极技术，原因便在于此。虚拟现实技术除了要实现一般计算机所具有的视觉感观、听觉感观外，还要有触觉感观、嗅觉感观、味觉感官和运动感观等。虚拟现实技术能否完美模拟人类的全部感官，是阻碍这一技术发展的巨大难题。其次是自主性（autonomy），指的是在虚拟现实环境中，所有的虚拟物体与使用者发生作用时，它们的动作要符合现实世界中遵守的物理定律。

虚拟现实技术发展迅猛，已经广泛应用于军事、医学、航天、游戏、室内设计、文物古迹保护等领域。如今，它的影响力正日益向教育领域扩展，特别是在实践教学中。

2.虚拟现实技术在实践教学中的应用。我们在教育领域应用虚拟现实技术，是利用该技术生成一个虚拟现实学习环境（Virtual Reality learning Environment），这是一个高度仿真的学习环境，在这个学习环境中学习者借助必要的装备与各种虚拟物体进行互动、学习知识并获取信息反馈。虚拟现实技术在教育领域各学科中均有应有，它尤其给实践教学带来了巨大的机遇和创新。

（1）实践教学环境的虚拟化。虚拟现实技术生成了一个高度仿真的虚拟学习环境，如虚拟实验室、虚拟实践教学基地等。这个教学环境是根据教学目标，比照真实教学环境构建而成的，学习者在实际使用过程中还可以在计算机上对实践教学环境不断修改和优化。由于该教学环境是虚拟的，可以进行危险、复杂、高费用、长周期等在传统实践教学中难以操作或实现的实践教学种类。还可让学习者体验到在现实世界中观察不到的现象，既提高了实践教学的实效性、情境性，又大大降低了教学成本。

（2）实践教学时空的虚拟化。由于虚拟现实学习环境是一系列计算机程序，只要借助计算机和必要的装备就可使用，学习者可以在任意的时间、场地进行实践操作，不再局限于课堂课中；同时，由于这一学习环境是虚拟的，学习者沉浸其中时也同样突破了时空的限制，从过去到未来，从微观到宏观，都可自主安排学习内容、学习进度。

二、虚拟现实技术应用于高校思政课实践教学的优势

实践教学是高校思政课的重要组成部分，是实现思政课立德树人教育教学目标的重要途径，但思政课实践教学在具体落实中存在许多问题，利用虚拟现实技术或许可以有效解决这些问题，让高校思政课实践教学焕发生命力。

1.传统思政课实践教学存在的问题。高校思政课不同于其他专业课，该课程全校公修，学生众多。专业课实践教学仅需面对本专业学生开展，而思政课实践教学面对全校学生开展，仅参与实践教学的学生人数就比其他专业课程实践教学学生人数多出好几倍，甚至十几倍。因此，很难找到一个统一的时间、统一的场所、统一的方式开展思政课实践教学。这就导致许多高校的思政课实践教学难以扎实开展，要么采用由学生在校外、课外自主进行实践教学学习，要么以点带面，在一个班级挑选一两名优秀学生就近以参观考察的形式开展实践教学。无论采取何种方式，思政课实践教学的实效性、科学性、覆盖面都难以达到要求。

此外，除去集体参观考察、学生自主社会调查等社会实践教学形式外，传统的课堂实践教学一般都采取的是观看视频、知识竞赛、主题演讲等形式，形式较为简单枯燥，方式方法也比较单一，学生的参与度不高，参与兴致也不强。教师在推行实践教学的过程中缺乏学生的积极主动配合，实践教学的成效也不显著。

2.思政课虚拟实践教学的优势。虚拟实践教学并不是传统实践教学的替代，而是一种有益的补充，将虚拟现实技术应用于高校思政课实践教学，是借助其技术优势解决思政课实践教学中面临的问题，实现思政课实践教学的功能。

（1）增强实践教学的实效性。将虚拟现实技术应有于思政课实践教学，教师发挥合理想象，运用虚拟技术，在虚拟空间创设虚拟学习情景，将实践教学活动的情景、故事、人物、任务、场景虚拟化，让学生进入其中感受和体验。学生在这一虚拟化的实践教学环境中可以穿越时间再现历史，可以跨越空间实地考察；可以和英烈对话，感受为国为民的豪情壮志，可以到四海遨游，体验祖国山川的壮丽。虽然人物和场景是假的，但是学生在这一虚拟场景中所感受和体验到的情感和震撼是真实存在的。在这个学习过程中，通过参与新颖多样、逼真动人的实践教学活动，学生能够更好地树立起科学的人生观、世界观和价值观。

（2）发挥学生的主体性功能。将虚拟现实技术应用于思政课实践教学能更好地发挥学生的主体性功能。我国于1994年正式接入互联网，可以说“95后”大学生是伴随着中国的网络化成长起来的一代，在这样的网络环境中成长起来的大学生群体，已经不满足于或不习惯于在传统实践教学中扮演着被动聆听、参观考察的角色。他们需要对话而不是“听”话，需要探查而不是考察，他们需要的实践教学是一种能调动他们所有的热情和求新求知欲望的活动方式。传统的实践教学方式是难以满足他们的需求的。在虚拟现实学习环境中，学生的主体性功能能得到更大的发挥。

（3）创建个性化学习环境。“因材施教”这一古老的教育理念在信息化时代的最好阐释便是“个性化教学”。但长期以来，由于人口、资源、成本等问题，教育活动不得不以标准化、程序化的形式进行。实践性教学更是如此，像红色研学旅游这类成本巨大、耗时较长、存在组织安全风险的实践教学形式，部分高校每班只能选取最优异的一名学生参加，连标准化教学都难以实现，更遑论“个性化教学”。

采用虚拟现实技术可有效解决这一问题，教师在技术人员的帮助下，根据学生的个体差异设计不同的虚拟实践教学环境，满足学生的不同求知需求，为学生提供丰富的个性化学习环境。

三、虚拟现实技术在高校思政课实践教学应用中所面临的挑战

尽管虚拟现实技术已被公认为是教育领域的热门技术发展趋势，但该技术应有于教育领域也面临着许多挑战。

1.虚拟现实技术本身的技术缺陷。阻碍虚拟现实技术广泛运用的最大障碍便是该技术自身的软硬件缺陷。将使用者带入虚拟仿真空间需要虚拟现实设备支持，目前，最常见的虚拟现实设备是头戴式头盔，市场上提供的头盔目前的分辨率还较低，使用者难以获得逼真的画质，同时刷新率也较低，不光影响使用体验，还会使部分使用者出现眩晕感。而且，头戴式头盔要么视野较窄，要么体积较大，造价也不菲，直接阻碍着虚拟现实技术的教育推广。

2.实践教学设计问题。虚拟现实技术给思政课实践教学带来了新的可能，但这种可能性该往哪个方向发展、怎样发展、发展的程度如何不应是随意的，需要教师对整个实践教学过程进行精心、精准、精确的设计。从教学策略到教学方法，从教学目标到教学内容，从教学策略到到教学效果、从教学过程到最后的教学评价等。本文前述思政课实践教学应用虚拟现实技术的巨大优势都是建立在一套技术可行、满足教学需要的合理教学设计之上。如果针对思政课实践教学的虚拟现实学习环境在设计上存在问题，那么，即便虚拟现实技术软硬件发展再完善，也难以将其有效地应用到思政课实践教学中去。

3.道德挑战。虚拟现实技术之父Jaron Lanier多次谈到虚拟现实技术带给我们的道德挑战，他认为，为了保证虚拟现实技术的沉浸感，虚拟现实系统必须追踪和收集使用者的大量数据，包括他们如何行为，关注什么，对什么会做出何种反应等。通过分析这些获取的数据，掌握数据者可以知晓使用者的所有信息，并反过来可以用这些信息潜移默化地影响使用者。Lanier担心虚拟现实技术可能会被少数大公司掌控，目前处在虚拟现实技术前沿的是Facebook旗下的Oculus，谷歌旗下的项目Cardboard和Daydream。

较之将虚拟现实技术应用于商业领域，教育者们更要充分考虑将虚拟现实技术应用于教育领域的黑暗面和由此引发的对学生的隐私侵犯。国家、教育部门和学校应提前做好充分准备，确保虚拟现实技术收集到的有关学生的海量信息在最有利于学生的发展层面得到合理使用。

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