讓大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育在VR中行走

【摘要】：在信息飛速發(fā)展的今天，在“互聯(lián)網(wǎng)+”和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的背景下，隨著大數(shù)據(jù)應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）時(shí)代的來(lái)臨，傳統(tǒng)的課堂模式、呈現(xiàn)方式發(fā)生了很大的變化。大數(shù)據(jù)應(yīng)用下的未來(lái)學(xué)習(xí)場(chǎng)景是讓每個(gè)學(xué)生能在任意時(shí)間、任意地點(diǎn)，以任意方式和任意步調(diào)去學(xué)習(xí)，探討VR技術(shù)如何讓這樣的智慧學(xué)習(xí)背景應(yīng)用于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中。

【關(guān)鍵詞】：“互聯(lián)網(wǎng)+”；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)；虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）

大數(shù)據(jù)應(yīng)用下的未來(lái)學(xué)習(xí)場(chǎng)景是讓每個(gè)學(xué)生能在任意時(shí)間、任意地點(diǎn)，以任意方式和任意步調(diào)去學(xué)習(xí)，在這樣的學(xué)習(xí)環(huán)境中，高校學(xué)生可以更輕松、更有效、更投入地去學(xué)習(xí)。這樣的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境究竟如何實(shí)現(xiàn)在高校的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中？未來(lái)的高校大學(xué)生將如何學(xué)習(xí)？VR如何影響我們的教育教學(xué)活動(dòng)？

一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)基本簡(jiǎn)介

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是仿真技術(shù)的一個(gè)重要方向是仿真技術(shù)與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)人機(jī)接口技術(shù)多媒體技術(shù)傳感技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多種技術(shù)的集合是一門(mén)富有挑戰(zhàn)性的交叉技術(shù)前沿學(xué)科和研究領(lǐng)域。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）主要包括模擬環(huán)境、感知、自然技能和傳感設(shè)備等方面。模擬環(huán)境是由計(jì)算機(jī)生成的、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的三維立體逼真圖像。感知是指理想的VR應(yīng)該具有一切人所具有的感知。除計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)所生成的視覺(jué)感知外，還有聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、力覺(jué)、運(yùn)動(dòng)等感知，甚至還包括嗅覺(jué)和味覺(jué)等，也稱(chēng)為多感知。自然技能是指人的頭部轉(zhuǎn)動(dòng)，眼睛、手勢(shì)、或其他人體行為動(dòng)作，由計(jì)算機(jī)來(lái)處理與參與者的動(dòng)作相適應(yīng)的數(shù)據(jù)，并對(duì)用戶(hù)的輸入作出實(shí)時(shí)響應(yīng)，并分別反饋到用戶(hù)的五官。傳感設(shè)備是指三維交互設(shè)備。

二、虛擬仿真技術(shù)在教育中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用于教育是教育技術(shù)發(fā)展的一個(gè)飛躍。它營(yíng)造了“自主學(xué)習(xí)”的環(huán)境，由傳統(tǒng)的“以教促學(xué)”的學(xué)習(xí)方式代之為學(xué)習(xí)者通過(guò)自身與信息環(huán)境的相互作用來(lái)得到知識(shí)、技能的新型學(xué)習(xí)方式。它主要具體應(yīng)用在以下幾個(gè)方面：

（一）科技研究

當(dāng)前許多高校都在積極研究虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其應(yīng)用，并相繼建起了虛擬現(xiàn)實(shí)與系統(tǒng)仿真的研究室，將科研成果迅速轉(zhuǎn)化實(shí)用技術(shù)，如北京航天航空大學(xué)在分布式飛行模擬方面的應(yīng)用；浙江大學(xué)在建筑方面進(jìn)行虛擬規(guī)劃、虛擬設(shè)計(jì)的應(yīng)用；哈爾濱工業(yè)大學(xué)在人機(jī)交互方面的應(yīng)用；清華大學(xué)對(duì)臨場(chǎng)感的研究等都頗具特色。有的研究室甚至已經(jīng)具備獨(dú)立承接大型虛擬現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目的實(shí)力。 虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠?yàn)閷W(xué)生提供生動(dòng)、逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境，如建造人體模型、電腦太空旅行、化合物分子結(jié)構(gòu)顯示等，在廣泛的科目領(lǐng)域提供無(wú)限的虛擬體驗(yàn)，從而加速和鞏固學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的過(guò)程。親身去經(jīng)歷、親身去感受比空洞抽象的說(shuō)教更具說(shuō)服力，主動(dòng)地去交互與被動(dòng)的灌輸，有本質(zhì)的差別。虛擬實(shí)驗(yàn)利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以建立各種虛擬實(shí)驗(yàn)室，如地理、物理、化學(xué)、生物實(shí)驗(yàn)室等等，擁有傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室難以比擬的優(yōu)勢(shì)。

（二）虛擬實(shí)訓(xùn)基地

虛擬實(shí)訓(xùn)利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建立起來(lái)的虛擬實(shí)訓(xùn)基地，其“設(shè)備”與“部件”多是虛擬的，可以根據(jù)隨時(shí)生成新的設(shè)備。教學(xué)內(nèi)容可以不斷更新，使實(shí)踐訓(xùn)練及時(shí)跟上技術(shù)的發(fā)展。同時(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)的沉浸性和交互性，使學(xué)生能夠在虛擬的學(xué)習(xí)環(huán)境中扮演一個(gè)角色，全身心地投入到學(xué)習(xí)環(huán)境中去，這非常有利于學(xué)生的技能訓(xùn)練。包括軍事作戰(zhàn)技能、外科手術(shù)技能、教學(xué)技能、體育技能、汽車(chē)駕駛技能、果樹(shù)栽培技、電器維修技能等各種職業(yè)技能的訓(xùn)練，由于虛擬的訓(xùn)練系統(tǒng)無(wú)任何危險(xiǎn)，學(xué)生可以不厭其煩地反復(fù)練習(xí)，直至掌握操作技能為止。例如：在虛擬的飛機(jī)駕駛訓(xùn)練系統(tǒng)中，學(xué)員可以反復(fù)操作控制設(shè)備，學(xué)習(xí)在各種天氣情況下駕駛飛機(jī)起飛、降落，通過(guò)反復(fù)訓(xùn)練，達(dá)到熟練掌握駕駛技術(shù)的目的。

（三）虛擬仿真校園

教育部在一系列相關(guān)的文件中，多次涉及到了虛擬校園，闡明了虛擬校園的地位和作用。虛擬校園也是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育培訓(xùn)中最早的具體應(yīng)用，它由淺至深有三個(gè)應(yīng)用層面，分別適應(yīng)學(xué)校不同程度的需求：簡(jiǎn)單的虛擬我們的校園環(huán)境供游客瀏覽 基于教學(xué)、教務(wù)、校園生活，功能相對(duì)完整的三維可視化虛擬校園 以學(xué)員為中心，加入一系列人性化的功能，以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為遠(yuǎn)程教育基礎(chǔ)平臺(tái) 虛擬遠(yuǎn)程教育虛擬現(xiàn)實(shí)可為高校擴(kuò)大招生后設(shè)置的分校和遠(yuǎn)程教育教學(xué)點(diǎn)提供可移動(dòng)的電子教學(xué)場(chǎng)所，通過(guò)交互式遠(yuǎn)程教學(xué)的課程目錄和網(wǎng)站，由局域網(wǎng)工具作校園網(wǎng)站的鏈接，可對(duì)各個(gè)終端提供開(kāi)放性的、遠(yuǎn)距離的持續(xù)教育，還可為社會(huì)提供新技術(shù)和高等職業(yè)培訓(xùn)的機(jī)會(huì)，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，以及硬件設(shè)備價(jià)格的不斷降低，我們相信，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以其自身強(qiáng)大的教學(xué)優(yōu)勢(shì)和潛力，將會(huì)逐漸受到教育工作者的重視和青睞，最終在教育培訓(xùn)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用并發(fā)揮其重要作用。

三、VR對(duì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的影響

（一）情境體驗(yàn)

讓學(xué)生身臨其境通過(guò)虛擬技術(shù)創(chuàng)設(shè)與授課內(nèi)容一樣的教學(xué)情境，這種情境是以前的手段無(wú)法做到的，可以讓學(xué)生獲得豐富的、逼真的情感體驗(yàn)，不但讓學(xué)生掌握知識(shí)，提高能力，而且還讓學(xué)生獲得真實(shí)的體驗(yàn)，它解決的不僅僅是對(duì)知識(shí)的理解，而且使學(xué)生真正實(shí)現(xiàn)了對(duì)知識(shí)的內(nèi)化和認(rèn)同。

（二）角色體驗(yàn)

讓學(xué)生感悟責(zé)任角色體驗(yàn)是 VR 技術(shù)+教育的一個(gè)優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)。可以通過(guò)讓學(xué)生真實(shí)地扮演一定的角色，讓學(xué)生能真正地參與進(jìn)來(lái)，在理解和掌握有關(guān)知識(shí)的同時(shí)，能知道各種角色的責(zé)任，能學(xué)會(huì)相互交流、學(xué)會(huì)相互理解、學(xué)會(huì)相互合作等。像那種“戒毒教育”，可以讓學(xué)生親自體驗(yàn)與吸毒者一起生活的場(chǎng)景，那一些觸目驚心的教訓(xùn)，能夠更加強(qiáng)烈地讓學(xué)生意識(shí)到毒品的危害，讓他們遠(yuǎn)離毒品、拒絕毒品。

（三）操作體驗(yàn)

讓學(xué)生興趣濃厚操作體驗(yàn)是 VR 技術(shù)中人機(jī)交互的一種功能，在這種功能中實(shí)現(xiàn)學(xué)生動(dòng)手操作參與課堂教學(xué)當(dāng)中來(lái)，把抽象的理論知識(shí)通過(guò)生動(dòng)鮮活、身臨其境的操作活動(dòng)傳授給學(xué)生，讓學(xué)生在操作中提升趣味，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（四）探究體驗(yàn)，讓學(xué)生提升判斷價(jià)值

VR 技術(shù)可以讓學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，可以在平臺(tái)上自由地創(chuàng)新，可以自主探索。這是學(xué)生自主性學(xué)習(xí)、探索發(fā)現(xiàn)性學(xué)習(xí)、問(wèn)題解決性學(xué)習(xí)、知識(shí)建構(gòu)性學(xué)習(xí)的一個(gè)重要平臺(tái)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，解決問(wèn)題的能力能夠起到很大的促進(jìn)作用。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，徹底改變了教育模式，為學(xué)生打造了一個(gè)“自主學(xué)習(xí)”的環(huán)境，為學(xué)習(xí)者通過(guò)自身與信息環(huán)境的相互作用來(lái)得到知識(shí)、技能的一種新型學(xué)習(xí)方式，是教育技術(shù)發(fā)展的一個(gè)飛躍。

參考文獻(xiàn)：

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