虛擬現實技術在旅游教育中的應用

尹靜

（武漢職業技術學院，湖北 武漢 430074）

虛擬現實技術在旅游教育中的應用

尹靜

（武漢職業技術學院，湖北 武漢 430074）

虛擬現實技術（VirtualReality）被廣泛預測為下一個改變教學方法和教育技巧的技術。VR技術應用在教育的優勢在于其促進學習者沉浸式、交互式、高效率、高效能的學習。由于旅游專業與VR技術具備天然耦合性，旅游教育致力于尋找的實景式教學有可能利用VR技術實現。VR技術可在導游實訓、旅游規劃、旅游基礎知識以及旅游培訓等旅游教育領域開展應用，最后指出教學中推廣VR技術可能面臨的問題。

旅游專業旅游教育；VR技術；虛擬現實

教育與技術是密切關聯的，這種協同關系改變著世界，但是兩者之間也充滿著矛盾，盡管教育是技術早期的支持者，可是教育卻是最后廣泛使用技術的行業之一。教育教學方法和教育技巧應用發展無法與科技發展的速度相媲美。虛擬現實技術（VirtualReality）被廣泛預測為下一個改變教學方法和教育技巧的技術。由于旅游產業與VR技術天然的特質的耦合度較高，VR技術被認為適合在旅游領域得到廣泛應用。

一、虛擬現實技術研究現狀

（一）虛擬現實技術應用于教育歷史進程

虛擬現實是以計算機技術為核心，結合相關科學技術，生成與一定范圍真實環境在視、聽、觸感等方面高度近似的數字化環境，用戶借助必要的裝備與數字化環境中的對象進行交互作用、相互影響，可以產生親臨對應真實環境的感受和體驗。

虛擬現實最早是源自于Stanley G.Weinbaum的科幻小說《皮格馬利翁的眼鏡》中的一個概念，故事中詳細地描述了包括嗅覺、觸覺和全息護目鏡為基礎的虛擬現實系統。1957年，發明家莫頓海里希發明“全傳感仿真器”（Sensorama Simulator），這臺計算機結合35mm相機拍攝的照片與3D攝影技術，體驗者可坐在椅子里把頭伸入機器里，通過三面顯示屏形成的空間感獲取虛擬現實的體驗，這項發明被認為是虛擬現實的開始。隨后1968年伊萬·薩瑟蘭（Ivan Sutherland）制造出了第一個頭戴式顯示系統 (Head MountDevice，HMD)——將兩個顯示不同視角的CRT2虛擬現實(VR)顯示器和增強現實(AR)耳機構成的立體視覺系統。20世紀80年代，VR技術被美國軍方用于研發飛行頭盔和軍用仿真器。90年代，VR技術被用于虛擬現實游戲中，1991年世嘉公司推出他們第一個虛擬現實耳機，不久后任天堂推出《虛擬男孩》的游戲。而第一位將VR技術帶入課堂的是美國卡內基梅隆大學計算機系教授蘭迪波許（Randy Pausch）。VR技術已經被認定提高了歷史、生物學、解剖學、地質學、天文學、數學類學生學習效果，學生可以通過與三維對象互動，獲取時間和空間深度沉浸感來學習這些科目。

（二）虛擬現實技術應用于教育的優勢

VR的優勢在于能夠顯著增強學習者的學習體驗上:

1.沉浸式學習。學習者可以通過模擬的情景中，完全融入到虛擬的場景中。學習者可以利用VR技術體驗現實生活中無法體驗的場景，或者低成本地體驗現實中很難體驗的場景。

2.交互式學習。學習者可以在虛擬情景中更接近真實的學習和操作，同時實現突破地域差異增強交際交往，讓學習者通過VR平臺與來自世界各地的人互動。

3.高效率學習。沉浸式學習方式調動學習者多個感官通道提高學習效率，另一方面有效隔離學習者可能受到的外界干擾，學習者注意力集中在虛擬情景中。

4.高效能學習。心理學研究大腦的反饋獎勵機制，能夠分泌快樂激素，刺激繼續堅持做這件事情。而傳統的學習模式缺少這種即時反饋機制，而VR技術在課堂的運用，學生能夠實時獲取反饋，有利于學生在學習過程中，不斷地獲取成就感，保持高效能的學習。

（三）國外旅游教育中的VR技術應用

隨著VR技術不斷進步，VR與旅游行業之間的合作越來越多。目前，VR技術已經在旅游行業很多部門發揮著重要作用，其中包括了市場營銷、旅游目的地推廣、主題公園以及文物保護等。旅游教育致力于尋找的實景式教學有可能利用VR技術實現。

早在1998年，希臘文化遺產保護機構成立一個虛擬現實部門，專門為其文化中心最熱門的旅游吸引物提供不同的教育VR展品，這些VR展示帶領用戶重新回到古城米利都。在VR世界里，人人都是考古學家，挖掘和重組古代的花瓶；用戶可以自主地選擇年代場景，回到阿基米德的時代，幫助他做實驗，也可以協助雕塑家創造宙斯神像。另外一個在旅游教育領域展示出VR技術潛力的是Google公司于2015年9月推出Expeditions Pioneer項目。學生可以通過此項目360度對世界著名旅游吸引物進行體驗。該項目的操作模式是學生可以自由自主的沉浸式探索體驗每一個地點，而教師可以通過眼動追蹤技術觀察到學生對什么內容更感興趣，重點講解每一個場景中重要的內容。

VR技術還可以作為一個獨特有價值的調查工具來獲取更多的旅游區域的知識。例如，在不影響實際的文物對象的情況下，展開對其虛擬修復的能力：利用攝影制圖法，通過將不同的獨立的圖像進行拼接來制作文物3D模型，借助VR技術創作展示這些文物的虛擬空間。VR可以重塑環境和光線效果還原古跡在古代的原跡，為了教育效果還可以加入時間軸來反映該古跡在歷史中的發展、修復重建的過程。對于某些特殊的古跡，還可以對其建設過程進行仿真復原，展示古代的建筑技藝。

國外已經有成功利用VR技術開展的旅游教學項目——羅馬重生（RomeReborn）。該項目創造了羅馬從鐵器時期（900B.C.）到哥特戰爭（535-553A.D）城市的3D模型，學生可以學習測量斗獸場作為建筑最大承載力，也可以通過對羅馬市集研究來探索古代羅馬居民的空間流動特征。

二、國內旅游教育中應用VR技術的思考

值得思考的是這些成功的案例是否意味著VR技術可以實現改變旅游教學內容和教學方式，這些成功經驗是否具備普及性。不可否定的是，旅游教育需要采納和使用新型的教學技術和工具。教師引導學生通過互動資源，不受限制地觀察學習三維虛擬場景。

（一）VR技術在旅游教育領域的應用

VR應用于旅游教育領域，無論在國內還是國外都出現了實踐超前、學術理論研究相對滯后的現狀。目前，對VR的研究中，信息技術領域研究的時間最長并且成果顯著，但是VR環境中的教育研究遠遠滯后。盡管學術界對VR技術在旅游教育的巨大潛力達成共識，但是缺乏對VR技術在實際應用領域中的研究。未來，VR技術可在下列旅游教育領域開展應用。

1.導游實訓

景點講解是旅游專業學生的基本學習內容，但是作為本科或專科階段的學生，并沒有足夠時間和金錢去實地考察。教學資源可以不斷重復利用，同時打破區域的障礙，學生不僅可以對本地景點進行模擬訓練，也可以增加學習全國或者全世界其他著名景點的機會。

在訓練過程中，VR技術可以實現對導游服務全過程的訓練。教學場景由原來的靜態變為動態，學生可以根據路徑的變化實時調整自己的導游詞，培養學生的空間能力、講解能力。此外，VR技術可以設計各種不同天氣場景以及危機場景，有利于學生學習“解決沖突的技巧”、“提高人際交往能力”和“優化個人行為”的能力。

2.旅游規劃

VR屬性使其適合進行空間環境的可視化，這也是VR技術常常被用作進行城市、環境規劃的原因。早在1995年，Cheong提出VR技術可以運用在旅游政策的制定以及旅游規劃中，而現在這一預想已經被證實可實現。VR技術可以實現虛擬現實和3D虛擬環境演示場景的創建，旅游規劃人員可以對所需要規劃的區域進行分析規劃。與二維圖紙或者3D模型相比，使用VR技術的優勢在于：

（1）提高設計效率。規劃者不必反復勘察規劃區域，可不限空間時間觀察環境。運用VR系統可以多次修改規劃，系統會即時反饋修改后的效果圖。

（2）提高合作協調。旅游規劃涉及到多個部門，過去的規劃中需要反復溝通，現在可以利用VR系統直觀展示。政府部門、投資者、工程人員或當地居民可以任意角度，實時互動真實地看到規劃效果，更好地掌握旅游區域的形態和理解規劃師的設計意圖，同時也提高相關人群對規劃的參與性。

（3）規避設計風險。VR技術所創造的虛擬環境是基于真實數據建立的數字模型所構成的，是對規劃項目進行真實的“再現”，從而能夠發現一些原本不易察覺的設計缺陷，減少設計不合理而造成的損失。

這項技術對于學習旅游規劃的學生顯得十分必要。大多數處于本科或者專科層次的旅游專業學生并沒有很多機會去實地考察，VR技術給予此類學生“實地”考察的機會。學生通過系統獲得區域全局和局部視角，方便對區域進行預覽和觀察。通過系統內置的編輯功能，學生可對旅游景區進行任意布局，并實時查看效果。

3.旅游基礎知識

旅游基礎課程，例如《導游基礎知識》、《旅游文化》等課程，學生需要學習某件文物時，傳統的教學方法是圖片加文字方式教學，利用VR技術，學生可以360度觀察文物以及了解該件文物的制作工藝。VR技術還可以實現對古代人像以及行為的虛擬展示等等。

4.旅游培訓

VR技術為旅游培訓教育提供了新的路徑。專門的旅游培訓花費巨大且時間限制較多，VR在旅游培訓教育中的應用可有效地解決問題，VR可利用其在成本效益和時間安排的優勢為中小型旅游企業提供培訓課程。旅游企業通過模擬工作場景，讓員工身臨其境體驗工作進程，員工可以根據自己的學習程度，反復練習或者加快學習進度，從而提高培訓效率。

（二）未來VR虛擬教學面臨的問題

2016年被稱為VR元年，原因就在于消費級別的VR設備進入市場，使成本問題不再是制約VR大規模推廣障礙。盡管如此，VR設備的應用對硬件設備要求很高。由于VR場景都是360度，所以一個虛擬的VR場景對存儲空間的占用是巨大的，VR技術在教學中的使用對計算機的硬件、顯卡以及寬帶帶寬都有較高的要求，這就對某些學校開展VR教學應用存在一定的困難。技術性困難可能會導致一些教師不愿意使用VR技術作為教學手段，因為不是所有老師都具備一定的電子科技操作能力。同樣，技術性困難可能會降低學生利用VR技術學習的動機。

這項技術的應用還存在其他的問題。有研究表明，在VR系統中待了超過20分鐘后，80%的人都會出現虛擬現實暈動癥的癥狀。這種不適感會嚴重影響到學生的學習效果。而且個體使用效果差異較大，未來教學中會出現少部分學生無法使用VR技術學習的現象。VR技術在教學中的優勢是在沉浸式體驗學習，但研究表明這有可能會對學生帶來另一個問題——認知超負荷。VR在教學中所帶來的豐富多媒體效果可能會造成學生工作記憶的超負荷。

三、結論

虛擬現實（VR）不僅是高科技，也是有效工具。VR的出現讓全世界人民可以跨越社會、經濟、地理甚至是時間的距離進行接觸和交流。教育領域方面，VR技術搭建一座橋梁來縮短世界與學生的距離。對于旅游教育，VR技術可以基于世界上任何區域來構建虛擬場景，也可以重現歷史和其他的效果圖。旅游教育一直致力于尋找的實景式教學，有可能利用VR技術實現。

盡管學術界都認可VR技術在教育領域所具備的巨大的潛力，但是VR技術可以應用于哪些具體的旅游教育領域屬于VR技術從業者和旅游教育從業者深思的問題。本文提出了VR技術可以運用在導游實訓、旅游規劃、基礎知識積累以及旅游培訓等方面，而具體實施的效果未得到證實，這也是未來需要研究的方向。

VR技術的快速進步已經為實現VR普及化提供可能，但是VR技術應用普及之前尚需要解決幾個問題，例如教師存在的技術性困難、硬件設備要求、學習者認知負荷以及使用感等等。但是，隨著技術和設備的發展，VR技術是否能引領下一場的教育革命卻值得期待。

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