虚拟现实在教育应用技术方面的思考

吕聃洽 宋军

摘  要：虚拟现实，又称VR技术，是目前数字媒体技术中的新宠儿。虚拟现实技术能够带给受众视、听、触三大感官上的多种不同信息内容，受众在与虚拟环境进行交互的同时，能获得极大的沉浸式体验感以及操控虚拟环境的主观体验感。虚拟现实技术的多维交互式信息环境，能够对以往教育中的教学理念以及教学方式产生新的影响，并且将为受众在学习以及了解新的知识与信息的过程中提供一种前所未有的新途径。

关键词：虚拟现实  教育  虚拟教学

中图分类号：G71    文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2020）01（b）-0154-02

虚拟现技术能够给予受众一种身临其境的交互式体验，彻底打破传统中人与机之间被动接收、枯燥单调的信息传递模式，取而代之的则是一种自然、和谐、自由的交互体验。而这种全新的信息传递模式，也将对教育界传统多媒体教学应用现状的革新产生重要的影响。

1  虚拟现实技术的基本特征

在对虚拟现实技术之于教育应用方面展开讨论之前，对虚拟现实技术的基本特征进行一个整体化的考量与概括是十分必要的。虚拟现实技术的基本特征总体来说来可以用“沉浸式体验、交互式体验和想象空间”三大方面来概括。

沉浸式体验指的是受众在接受信息的过程中无法感知到自身所处的外部环境，精神与注意力完全投入进了信息接受的过程之中。真正完美的虚拟现实技术是能够让受众无法区分现实与虚拟的边界，因此，沉浸式体验效果的好坏直接影响着虚拟现实技术整体的时效性。

交互性指的是用户对虚拟环境中所设定的“可操作性物体”的自然反应，受众可以像在真实环境中一样与虚拟的物体发生相应的交流与互动。譬如，受众在用手去触摸虚拟环境中的物体时，会有一种虚拟的物体触摸感。当受众用手进一步去抓取虚拟环境中的物体时，这种虚拟的物体互动感别越发得强烈起来，正是这种虚拟的交互式体验，将受众从原先的“观察者”改变为现在的“参与者”。

想象空间是指虚拟现实技术可以向受众所提供的想象空间。受众通过对虚拟环境中物体的操作与观察，加深对事物的认识和理解，从而启发出新的思考与理解。这里的想象空间的“大小范围”就要视虚拟现实技术的实际效果以及受众个人的感知、理解能力而定了。但是无论虚拟现实技术的高低或是受众个人特点的特殊性，想象空间都将是虚拟现实技术区别于传统多媒体技术的一个重要特征。

2  虚拟现实技术之于教育应用

通过上文对虚拟现实技术基本特征的概括，笔者认为如果将虚拟现实技术应用于当今的教育领域中，其新应用技术特点也应该从虚拟现实技术的三大特征来进行具体考量与研究。目前国内外已对虚拟现实技术进行了系统化的研究，并提出了“虚拟教学”这一概念。虚拟教学将受众置身于虚拟的空间进行教学，加上虚拟现实技术的支持，构造出虚拟的教学环境，受众通过视听感官对虚拟空间内传递的信息进行接收与思考，极高的沉浸式体验与交互式体验结合自身的想象空间能够在短时间内达到传统教学中所不能达到的效果与成绩。而受众自身对于学习的兴趣度以及创新意识也在虚拟教学的过程中得到不断提升。

“虚拟教学”实际是多媒体教学“三位一体”交互体验的新形态，通过计算机技术构建出一个看似虚拟，但接近真实的多媒体教学环境。在这个虚拟教学环境中，受众的视、听、触等感官是相互关联的。通过计算机对这个虚拟教学环境进行相应的维护与改变，用户的感官体验也会根据其产生相应的改变，在改变的次数达到一定的量级程度时，受众自身便会出现一种身临其境的体验，这便是上文所提到的“沉浸式体验”与“交互性体验”。虚拟多媒体教学环境可以根据开发者（教学者）的思维进行不断变化，而正是这种变化的虚拟空间也在一定程度上不断地激发受众自身的想象力与创造力，从而造就了相应的“想象空间”。

综上所述，“虚拟教学”中的“三位一体”其实正是虚拟现实技术三大基本特征的最好体现，从而也印证了笔者对与虚拟现实技术之于教育应用技术新特点的猜想。

3  虚拟现实技术之于教育应用的优势

“虚拟教学”技術的兴起对现存的教育形式产生了极大的挑战性。但不可否认的是，“虚拟教学”技术能形象生动地表现教学的内容，能够随技术发展更有效地创造出教学环境，提高学生的学习效率。虚拟现实技术之于教育应用的优势具体来说有以下几个方面。

3.1 因人施教，学生学习的主动性得到空前提高

由于每个学生都不尽相同，传统教学模式中很难为每一个学生定制一套独立的个性化教育方案。然而，“虚拟教学”中强大的人机“交互体验性”却极其适用于个性化教学。学生通过感官、语言、手势甚至表情等比较“自然”的方式与计算机进行交互，完全置身于一个“超越现实、身临其境”的综合学习环境中。而计算机则可以根据不同学生的不同特点制定出相应的教学交互内容。不同的学生在其对应的“私人订制”教学环境中学习不但激发了自身学习的主动性，还活跃了自身的创造性思维，个人的学习效果得到了空前的提高。

3.2 强化学生的思维能力与自主探索能力

“虚拟教学”技术与其他传统教学方式的根本区别就是虚拟现实技术不同于传统的教学模式，学生的积极性得到了空前的提高，思维上也得到了空前的提升，而这也为学生的发散思维提供了丰富的资源与便捷的空间。

“虚拟教学”技术通过文字、图形、图像、声音、动画有机地结合，将其多视角、全方位地呈现在学生面前，这种图文并茂的问题教学法、启发式教学法、讨论式教学法、情景式教学法、暗示教学法和发现式教学法不断地刺激学生的感官，激发了学生的学习兴趣，丰富了学生的想象力，拓展了思维空间，强化了思维能力。

“虚拟教学”技术可以对学生学习过程中所提出的各种假设与实验模型进行虚拟化呈现，通过虚拟系统便可直观地观察到这一假设所产生的结果或效果。学生通过不同的虚拟假设场景进行不同的探索与实验，这本身就是自我探索学习的最有效的方式，通过亲自的探索与学习，所积累的知识与经验也会比传统教学中的学习收获来的更加牢固与深刻。此外，通过这种探索式的学习方式，学生还很有可能研究探索多种不同的出“新东西”，而这也是传统教学中很难实现的。

3.3 教与学的时空限制被打破

任何一种教学模式都主张学习内容与客观实际相互结合，这是因为客观实际本身具有无可比拟的现实性与生动性，能够使学生借此更加牢固地掌握所学知识。但是在传统教学模式中，有很多客观实际是不能及时呈现给学生的，时间与空间的限制成为了其最大的阻碍。而虚拟现实技术的虚拟性恰恰解决了这个问题，通过计算机虚拟现实技术，学生对于学习过程中所诉求的客观实际可以随时随地展现给学生供其参考与学习。

4  结语

以虚拟现实为技术依托的“虚拟教学”技术如今正逐渐成为教育领域中的“新贵”，且早已引起教育界的极大关注。虽然在目前教育领域中虚拟现实技术还没有得到极大的普及，但由于虚拟现实技术将对探索和发展现代教育思想、提高教育总体水平、改善教育实验环境、优化教学过程、培养具有创新意识和创新能力的人才产生深远的影响，因此，随着虚拟现实技术的不断完善与发展，虚拟现实技术必然会为教育事业注入更加强大的生命力，成为未来教育应用技术发展的核心力量。

参考文献

[1] 汤跃明.虚拟现实技术在教育中的应用[M].北京：科学出版社，2007.

[2] 胡光夏.虚拟现实技术对教育领域的启示[J].电子测试，2016（9）：81-82.

[3] 荣梓任.虚拟现实技术在教育领域中的应用[J].企业技术开发，2015，34（29）：58-59.