虛擬現實技術在民族區域教育中的應用探討

姜博文?宋金淼?牟鵬程?陳昊南?劉曉東

【摘 要】 本文概述了虛擬現實技術在民族區域教育中應用的必然性，并分析了虛擬現實技術目前存在不足，展望了虛擬現實技術在民族區域教育中的應用與發展前景。

【關鍵詞】 虛擬現實技術；民族區域教育；應用；不足；發展前景

一、技術背景以及虛擬現實技術簡介

虛擬現實技術（簡稱VR），亦稱靈境技術。近年，虛擬現實技術的在重多領域的研究熱度都是與日俱增。進軍產業領域的創業團隊也如雨后春筍般大量涌現。工信部2016年發布的《虛擬現實產業白皮書》顯示，2015年中國虛擬現實行業市場規模達到15.4億元，2016年預計達56.6億元，2020年預計超過500億元。由此可見虛擬現實技術的發展無比迅猛。此項技術是以多感知性、浸沒感、交互性和構想性為基本特征的計算機高級人機界面。它是一種通過計算機編碼生成的模擬環境，可借助專業的感知設備，讓用戶進入虛擬空間，實時感知和操作虛擬世界中的各種對象，從而獲得身臨其境的真實感受。作為仿真技術的一個重要研究方向，在研發速度和應用前景上都具有非常大潛在價值。

二、虛擬現實技術在民族區域教育中應用的必然性

對比與國外虛擬現實技術的發展，我國的技術水平還有待提高，在教育領域的應用也是有所差距。但是國家已經重視了VR技術的研究。九五計劃、國家自然科學基金會、國家高技術研究發展計劃等都把VR列入了研究項目。VR技術在教育領域也取得一些突破。例如：清華大學利用虛擬儀器構建了汽車發動機檢測系統；天津大學、燕山大學在網上發布了以介紹校園風光為主的虛擬校園系統，在導航機器人的幫助下，瀏覽者可通過鼠標等交互設備瀏覽校園內的建筑和風景，從而了解校園的概貌；此項技術將教學與生活巧妙地聯系在一起，不僅為學生的校園生活增添了很多樂趣，而且豐富了教學模式。由此可以預言，虛擬現實技術將廣泛的應用于中國教育中。

然而縱觀民族地區的整體教育水平，其教育質量有逐年下降的趨勢。首先在教學手段方法趨于單一，其次教學內容也枯燥無味，教學設施陳舊、很多年未曾更新過等等都成為了阻礙民族教育發展的一系列問題。

鑒于這一現狀不能在短期內改變，虛擬現實技術的應用也還未完全普及。國家在《教育信息化十年發展規劃（2011-2020年）》正式發布和首次全國教育信息化工作會議召開后，樹立了教育信息化工作堅持促進信息技術與教育教學深度融合的核心理念。“十三五”期間，要以中央“四個全面”戰略布局統攬全局，以“構建網絡化、數字化、個性化、終身化的教育體系為方針。各省級教育行政部門在統籌推進的基礎上，要著力加強對本地落后地區教學點的支持力度。由此可見政府對于民族地區教育的重視程度，并且虛擬現實在教育中的實施將對于民族教育的多樣化產生深遠的影響。虛擬現實技術在民族區域的應用已然勢在必行。

三、虛擬現實技術在民族區域教育應用中存在的問題與現狀

虛擬現實技術應用于教育中是技術發展過程中一個里程碑式的跨越。然而，對于民族地區來說，經濟落后、教育發展不平衡、新技術更新緩慢等問題對于引進虛擬現實技術來說是一個不小的阻力。不僅如此，VR技術在應用過程中也遇到了以下幾點問題。

1、技術短板

由于虛擬現實技術還未趨于成熟，造成了設備價格昂貴，局限性大等缺點。市場上主流的廠商，如OculusVR、三星GearVR、GoogleCardboard，以及HTCVive等。但是無一例外，全都面臨著技術難題：（1）分辨率不夠高，用戶體驗感較為粗糙，一定程度的影響沉浸式體驗，對于產品前景也有不利影響。（2）網絡連接方式的局限性，OculusVR和HTCVive等需要通過連接電腦端HDMI接口來連接網絡。作為后起之秀的三星GearVR設備隨便不存在這樣的問題，但需要與之匹配的三星設備才能連接網絡。（3）健康問題。虛擬現實技術是由計算機創造的數字世界，因此長期使用會產生一些身體的不適，如暈動癥、疲勞和惡心等。

2、教育資源設計和開發技術門檻高

由于學科教師無法開發設計虛擬現實的課件，并且企業的設計和開發人員又對教育內容和教學方法又知之甚少。這樣容易出現教學內容的主觀性和片面性，從而無法滿足實際的教育要求。而要使開發內容客觀可信則需要學科教師同專業團隊相配合，這樣來講教育資源設計方面便異常困難。并且此項技術與教學內容的技術相結合理論上需要耗費巨大的時間和精力，很難做到全面覆蓋。在我國，大多數的高校遠程教育中，僅僅推出了基于www方式的課件教學的服務。這些課件的實時遠程教育方式還有待發展，這種方式目前缺乏很好的交互性。因此降低虛擬現實技術的開發和設計難度以方便教師的使用，成為了接下來的研究重點

3、虛擬現實技術對教師提出更高的要求

虛擬現實技術應用與民族區域教育中。大大簡化的傳統教育模式的繁瑣步驟。但是，這對于教師的能力產生的挑戰，因此教師只有不斷的提高自己的能力，才能在教育中繼續發揮主導作用。對于教師來講，虛擬現實技術是一把雙刃劍，有利的是它可以讓學生更加獨立自主的完成學習進程，也能夠給教師更大的發展空間，而弊端也恰恰是它需要教師衡量好自己在利用這項技術時發揮的作用，掌握好教學尺度。因此教師應該不斷的充實自己，提高技能，以適應教育現代化、民族化的需要。

4、虛擬現實技術受眾群體不足

相比較于國外的迅猛發展，我國的VR研究起步較晚，錯過了飛速發展的黃金時間，造成了虛擬現實難以及時推廣和普及的問題。尤其對于這項技術，很多人處于一知半解的狀態，還有很多人根本沒有聽說過。所以想把這項技術推廣到民族區域教育方面可能會受到很大阻礙，因為群眾對于新鮮事物的接受能力不強，尤其是這種從傳統思維方面很難接受的新興技術。可見亟需提高國民的意識形態和對于虛擬現實技術的認識，扭轉國民對于這項技術的偏見。虛擬現實技術的群眾基礎比較薄弱，將成為其進軍民族區域特色教育的一大重要問題。

四、前景與展望

由于虛擬現實技術強大的模擬功能，對于提升技術水準，改善教育環境，培養新型創新人才有著深遠的意義。尤其對于民族特色教育來說，虛擬現實教育可以通過更加立體，更加生動的手段將傳統教學方式變得更加容易使少數民族學生接受。這對于少數民族教育方面可謂是一個質的飛躍，可以從根本上解決老師和學生之間有時存在的語言不通等的難題。盡管當前虛擬現實技術還有待完善。設備的更新換代價格也比較昂貴，少數民族地區無法普及。但是隨著科技的進步，技術完善，以及國家的高度支持，虛擬現實技術在民族區域的教育中充分發揮出其優勢和潛力。將會在教育歷史中留下濃墨重彩的一筆。

【參考文獻】

[1] 陳浩磊，鄒湘軍.虛擬現實技術的最新發展與展望.中國科技論文在線，2011.1.1-5.14.

[2] 周雪松，豐美麗.虛擬實驗技術的研究現狀及發展趨勢.自動化儀表，2008.4.1-4.

【作者簡介】

姜博文（1995-）男，吉林省吉林市人，本科學歷，畢業于大連民族大學.