在國內(nèi)教學情境中應用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的研究綜述

趙曉世

（內(nèi)蒙古師范大學 內(nèi)蒙呼和浩特市 011500）

在國內(nèi)教學情境中應用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的研究綜述

趙曉世

（內(nèi)蒙古師范大學 內(nèi)蒙呼和浩特市 011500）

本文采用文獻計量學研究方法，以中國知識資源總庫中的綜合性數(shù)據(jù)庫為信息源，統(tǒng)計分析了國內(nèi)從始至今有關(guān)虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教學情境中應用的全部文獻，主要研究領(lǐng)域的分布與特點；從而推導出國內(nèi)教學情境中虛擬現(xiàn)實技術(shù)應用的基本現(xiàn)狀和新趨勢，以期為我國虛擬現(xiàn)實技術(shù)研究者和實踐者提供直觀、系統(tǒng)的參考與借鑒。

教學情境 虛擬現(xiàn)實技術(shù) VR技術(shù) 研究現(xiàn)狀 研究趨勢

引言

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統(tǒng)；它利用計算生成一種模擬環(huán)境，是一種多源信息融合的、交互式的三維動態(tài)視景和實體行為的系統(tǒng)仿真使用戶沉浸到該環(huán)境中。該技術(shù)最早由國外研發(fā)生成適用，其英文名為Virtual Reality，簡稱為VR技術(shù)。在國內(nèi)，隨著VR技術(shù)的逐漸滲透，它被越來越多的應用到實際操作環(huán)節(jié)當中，使得國內(nèi)各行各業(yè)對虛擬現(xiàn)實技術(shù)產(chǎn)生強大的需求感和革新感。尤其在教育領(lǐng)域，VR技術(shù)的引入對教師教學、學生學習是一場翻天覆地的革新，但由于VR技術(shù)的不成熟和不全面性，在應用和開發(fā)過程中仍然存在很多問題。面對虛擬現(xiàn)實技術(shù)帶來的不同的真實體驗和方便快捷的操作模式，國內(nèi)相關(guān)技術(shù)人員和職業(yè)員工迫切希望能夠直觀、系統(tǒng)、全面地了解從始至今國內(nèi)虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域的發(fā)展動態(tài)、研究方向及其研究趨勢。本文采用文獻計量學研究方法，借助于Microsoft office Excel 2013中的圖表統(tǒng)計工具，以中國知識總庫中的綜合性數(shù)據(jù)庫為信息源，完整、客觀地反映至今為止國內(nèi)虛擬現(xiàn)實技術(shù)的研究現(xiàn)狀，探究虛擬現(xiàn)實應用的分布情況，從而為我國虛擬現(xiàn)實技術(shù)領(lǐng)域的研究者和實踐者提供參考與借鑒。以中國知識資源總庫中的綜合性數(shù)據(jù)庫作為研究信息源，是因為它是世界上全文信息量最大的數(shù)字圖書館，為本次的研究提供了全面、可靠的數(shù)據(jù)信息。在以下內(nèi)容中將其簡稱為CNKI。

一、研究問題與數(shù)據(jù)分析

1．研究問題

本文通過系統(tǒng)分析CNKI中虛擬現(xiàn)實技術(shù)文獻，來探究其研究領(lǐng)域分布情況和研究類型，旨在揭示當前國內(nèi)VR技術(shù)研究領(lǐng)域的主要分布規(guī)律、熱點話題以及其發(fā)展現(xiàn)狀。其目的通過統(tǒng)計分析來探究從始至今CNKI中VR技術(shù)文獻的發(fā)表趨勢和類型分布來進行分析，從而給我國虛擬現(xiàn)實技術(shù)的實踐者提供全面、系統(tǒng)、直觀的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，為他們的研發(fā)與應用提供可靠的參考與借鑒。[1]

2．數(shù)據(jù)分析

本文除了采用文獻計量學方法對論文的研究領(lǐng)域和研究類型進行歸類統(tǒng)計分析以外，同時還使用了Microsoft office Excel 2013中的圖表統(tǒng)計工具。該工具計算精準，具有強大的統(tǒng)計功能，從而得出更加生動、形象的數(shù)據(jù)分析結(jié)果。例如折線圖、餅狀圖、柱狀圖，可以到達一目了然的效果。[2]

二、研究結(jié)果與分析

在數(shù)據(jù)庫中以“教學情境”、“虛擬現(xiàn)實技術(shù)”、“VR技術(shù)”作為檢索條件，共檢索出433篇文獻。按照發(fā)表時間的先后順序進行排列，統(tǒng)計每年文獻的發(fā)表數(shù)量，剔除無關(guān)或者無使用價值的論文，得到具有利用、研究價值的文獻共384篇。統(tǒng)計數(shù)據(jù)，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)制作關(guān)于論文發(fā)表數(shù)量變化趨勢的圖表。

圖表1顯示了不同年限有關(guān)虛擬現(xiàn)實技術(shù)研究類文獻的發(fā)表狀況。1994年，在國內(nèi)第一次發(fā)表有關(guān)虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教學情境中應用的論文。1994年至2000年間 ，論文平均發(fā)表數(shù)量在5.2篇。2001年至2007年間，平均發(fā)表數(shù)量上升到了12.7篇，從數(shù)據(jù)上看論文增長了近1.5倍的數(shù)量，這其中的原因：一方面是因為VR技術(shù)的不斷完善；另一方面是由于國內(nèi)各行各業(yè)高速發(fā)展。2008年至2015年間，平均發(fā)表數(shù)量增長至19.7篇。2016年有關(guān)虛擬現(xiàn)實技術(shù)的文獻突然激增至99篇，這是由于在2016年Facebook創(chuàng)始人扎克伯格團隊研發(fā)生產(chǎn)了價格優(yōu)良虛擬現(xiàn)實設備，這使得虛擬現(xiàn)實的應用成本能夠被更多的領(lǐng)域接受，從而導致了論文數(shù)量的激增。

圖表1 歷年論文發(fā)表趨勢圖

從圖表1可以看出，雖然論文的發(fā)表數(shù)量在某一年會呈現(xiàn)下降趨勢，但整體水平是逐年上升的。

此研究的主要目的是整理出從始至今虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教學情境中應用的總體現(xiàn)狀以及發(fā)展態(tài)勢。從384篇論文發(fā)表分布的時間線來看，虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展的整體態(tài)勢是以遞增趨勢呈現(xiàn)的，這表明在國內(nèi)VR技術(shù)受到越來越多的關(guān)注，應用的范圍也越來越廣泛，同時也預示著對于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的研發(fā)更加全面、更加完整。

三、研究啟示

目前，國內(nèi)虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展已見雛形，然而任何新興技術(shù)的初始發(fā)展階段都會伴隨一系列難題，如技術(shù)落后的問題、技術(shù)普及速率較慢的問題、國內(nèi)尚未出版正規(guī)虛擬現(xiàn)實技術(shù)理論書籍的問題以及大部分行業(yè)或企業(yè)無法承擔虛擬現(xiàn)實技術(shù)所支出的費用的問題，如何解決這些“瓶頸”問題，推動我國虛擬現(xiàn)實技術(shù)更好更快更全面的發(fā)展，是國內(nèi)相關(guān)人員日后的研究重點。[3]

四、研究結(jié)論

本文對CNKI中收錄的從始至今所有在教學情境中應用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的論文從論文發(fā)表趨勢、研究類型等方面進行了深入的分析與研究，揭示了國內(nèi)虛擬現(xiàn)實技術(shù)研究的趨勢，即發(fā)表個數(shù)逐年遞增，研究類型由實證研究與理論研究并列存在轉(zhuǎn)向?qū)嵶C研究占主導地位。這一研究結(jié)果不僅對國內(nèi)虛擬現(xiàn)實技術(shù)研究人員有較大的參考價值，還在某種程度上為國內(nèi)虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展指明了方向。

[1]王金崗. 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在高職實踐教學中的應用研究[J]. 中國職業(yè)技術(shù)教育,2011,23:76-80.

[2]黃鑫. 基于VR技術(shù)的虛擬教學應用研究[D].華中師范大學,2005.

[3]梅中義,范玉青,胡世光. 虛擬現(xiàn)實（VR）技術(shù)及其應用前景[J].航空工藝技術(shù),1996,03:3-6.