探析虚拟现实技术在高校教学中的应用及前景

张英驰

摘 要：本文简要列举了国内外虚拟现实技术在教学上应用的现状，对虚拟现实技术高校教学应用进行了详细论述，对虚拟现实技术走进高校教学的优势进行了分析，随着时代的高速发展对其在高校的应用进行了展望。

关键词：高校教学;虚拟现实技术

虚拟现实技术可以生成逼真的视、听、触觉一体化的特定范围的虚拟环境，体验者通过媒介与虚拟空间进行互动，从而产生身临其境的感受和体验。在近些年计算机技术与互联网的高速发展下虚拟现实技术已经走进了我们的生活，通过虚拟现实技术可以制造出虚拟的环境场景，将这种特性应用于高校教育教学中会给学生带来一个无边界的想象世界。学生可以在虚拟世界中充分发挥自己的想象力与无限的发散思维，使知识自然地与学生进行交互，未来教育领域与虚拟技术的融合值得期待。

1 虚拟现实技术的应用现状

1.1 国外现状

虚拟现实技术作为一种新的效果极佳的教学手段，目前在国外军事、体育、医学等方面的一些操作中已经广泛应用，在教学方面一些普通中学也已使用。英国计划开发用于生物教学的虚拟系统，学生在虚拟环境中探索动物世界和植物世界，学习如何解剖。在美国为培养飞行员，空军院校为了满足一些阶段训练的要求，特意建造了虚拟训练仓“超级驾驶舱”。麻省理工学院媒体实训室建立了虚拟的实训实验系统，为实验提供帮助。在牛津大学，建立用于观察和展示化学实验中形成的化学反应的虚拟化学实验室，虚拟实验室生动详细地呈现了化学课程中的化学反应。

1.2 国内现状

目前，我国著名大学、科学研究单位都认识到和发现了虚拟现实技术的潜力与价值，纷纷开始了虚拟现实的研究工作，绝大部分高校企业都计划参与到虚拟现实技术与教育的研究中。国内研究和应用成果绝大多数存在于“虚拟实验”领域，虚拟现实技术在设计类的实践能力培养中的应用研究寥寥无几，而设计类的实践能力培养通常是在室外或野外大环境中展开的，其实践方式、实践目标有别于工程科技领域的“虚拟实验”模式。

2 虚拟现实技术在课堂教学中的应用优势

虚拟现实技术通过与其他媒体，如文本、声音、图像、视频等建立超链接的方式，呈现静态或动态的逼真的三维环境，在教学中可以广泛地应用于教学中需要三维描述才能讲清楚的问题，用生动形象的形式表现那些抽象、枯燥、难懂的学习内容，让学生真切地体验到课程的乐趣。通过虚拟现实技术，学生身处虚拟世界中，封闭式的环境促使学生全身心地投入学习环境，虚拟环境的学习是无任何危险的。在学习中，类似具有潜在危险的实验这种不便于现场演示的实验，还有硬件设备昂贵的实验等都可以通过虚拟现实技术得以实现，避免实验反应产生的危险。

在高校教学中利用虚拟现实技术（VR）全方位进行讲解，确保学生能够理解教师在课堂中传授的每一个细节，为学生与教师在教学当中的及时沟通提供基本保障。

3 虚拟现实技术在高校教学中的影响

随着计算机技术的飞速发展，这种高效的信息传播工具被广泛应用于教学活动中，对教学而言将产生重要的意义的是虚拟现实技术以一种新兴的教学媒介的身份运用到教学活动中。

3.1 促进教学观念的变化

虚拟现实技术这种教学媒介不同于以往，将传统的以教师为中心、以课堂为中心、以书本为中心的教育模式进行革新，需要教师充分应用新的技术平台，更新教学观念。传统课堂教学技术仅能够为学生提供视觉效果，无法调动学生其他的感触觉。但全新的技术在课堂教学中应用时，彻底转变了传统的教学效果和质量。虚拟现实技术成为教学媒介，给学生呈现出一个生动、逼真的学习环境，促使学生成为参与者，极大地调动学习的积极性、学习热情和创造力，对培养学生将起到积极的作用。

3.2 提高课堂教学效率，使课堂教学得到优化

虚拟现实技术这种新媒介引入教学后，需要对教学内容进行改革。根据技术的特点与优势，从更好地培养学生的创造和实践能力出发，针对每一门课程整体规划设计教学内容。

在高校教学中合理运用虚拟现实技术，打破传统教学模式的局限和束缚，可以充分调动学生的学习热情，提高课堂教学的效率。学生在教学中置身于虚拟教学环境中，通过自身与周边环境的相互作用获取知识。这种获取知识的方法让难度较高的知识点简单化，大大增强了学生对知识的理解和掌握效果。在具体的教学活动中，教师能够按照教学需求适当运用虚拟现实技术，帮助学生学习专业知识，以更好地实现教学目标，辅助教师提高课堂教学效率。

3.3 有利于挖掘高校潜能

虚拟现实技术的应用有利于挖掘高校潜能，对虚拟现实技术教学媒介的使用可以优化高校的教学环境，有效地拓展高校的承载能力。实验和实习资金的严重短缺以及学生规模的迅速扩大，还有实验基础设施的严重失衡以及实验发展的规模，长期以来一直是高校困扰的问题，并且暂时也没有找到解决方法，虚拟现实媒介可以从根本上解决这类问题，很好地适应当前我国高校扩招的发展需求。

4 结语

当下，虚拟现实技术可以作为一种新型的教学媒体在教学活动中广泛使用，在教学过程中引入虚拟现实技术，创新了原有的教学手段和途径，将引起教育领域的极大关注。可以预见的是，高等教育的模式会随着虚拟现实技术的普及而发生巨大的变化。正如多媒体教学技术对传统黑板教学模式的改变一样，虚拟现实技术以其交互性、沉浸感和想象力强的特点也将改变传统的高校教学模式，真正实现线上、线下的情景化、形象化教学，掀起一场新兴的教育革命。其合理使用在一定程度上弥补了传统课件在使用过程中存在的不足，凭借自身强大的交互功能为学生创造了一个更加逼真而直观的学习环境，确保学生能够“身临其境”地学习到更加专业的知识。

虚拟现实技术目前仍屬于新生事物，在高校教育实践中的运用尚未完全成熟，在实践过程中还应从明确实践教学的目标和内容入手，以满足实践教学的需要为前提。可预见的是，虚拟现实技术在高校教学中具有值得期待的前景。

参考文献：

[1] 段晓波，张蕾.虚拟现实技术普及化浪潮与高校教学变革[J].科技展望，2016.