虛擬現(xiàn)實技術在高校思政課實踐教學中的應用

信息化時代，科技日新月異地改變著人們的生產(chǎn)生活方式，同時也給教育方式和學習方式帶來了創(chuàng)新與挑戰(zhàn)。以虛擬現(xiàn)實技術為代表的新一代信息技術在本世紀初隨著軟硬件的發(fā)展逐步邁向大眾化的同時，它的影響力也逐漸向教育領域擴展。以美國、澳大利亞、英國等為代表的西方發(fā)達國家對虛擬現(xiàn)實技術在教育中的應用研究正蓬勃開展，我國大陸地區(qū)相關的研究雖略顯滯后，但越來越多的國內學者已將視線投向這一有可能推動教育變革的計算機技術。

本文旨在探討虛擬現(xiàn)實技術在高校思想政治理論課實踐教學中應用時所面臨的優(yōu)勢及挑戰(zhàn)，為后續(xù)的實證研究做好鋪墊。

一、虛擬現(xiàn)實技術及其教育應用

1.虛擬現(xiàn)實技術及其特征。虛擬現(xiàn)實技術（Virtual Reality Technology），又叫作靈境技術，是一種可以構建和體驗虛擬現(xiàn)實環(huán)境的技術手段，由交互式計算機組成一種多源信息融合的仿真系統(tǒng)，能夠感知使用者的實體行為，替代或者增強一種或者多種感官反饋，從而使使用者產(chǎn)生一種沉浸于或出現(xiàn)在逼真三維虛擬世界中的感受。

虛擬現(xiàn)實技術“Virtual Reality”一詞提出于20世紀80年代初。1993年，美國科學家Burdea G和Philippe Coiffet在世界電子年會上發(fā)表了“虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)與應用”（Virtual Reality Systems and Applications）一文，文中提到了虛擬現(xiàn)實技術的三大特征：構想性（Imagination）、交互性（Interaction）和沉浸性（Immersion）。迄今為止，3I特征被公認為虛擬現(xiàn)實技術的三個基本特征。

（1）構想性。也有學者將imagination翻譯為虛擬現(xiàn)實技術的想象性，意指虛擬現(xiàn)實技術既能模擬和仿真現(xiàn)實生活中的場景，也能創(chuàng)建人腦中想象出來的虛擬場景或事物。筆者以為，構想性的翻譯或許會更準確，因為不同于讀者在虛擬文藝作品中體驗到的虛擬和想象，虛擬現(xiàn)實技術的“虛擬”不是一次性創(chuàng)造就結束了，而是在使用過程中，它能針對使用者的行為、根據(jù)使用者的需求，不斷做出反應。也就是說，在虛擬現(xiàn)實技術創(chuàng)建的虛擬環(huán)境系統(tǒng)中，使用者可以根據(jù)自身在虛擬環(huán)境中的行為和獲取的反饋信息，隨著環(huán)境的運作變化不斷對環(huán)境的未來進展進行構想，獲得更多的信息和反饋，由此循環(huán)往復，直至任務完成或體驗結束。

（2）交互性。交互性是指使用者在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中，可以操控虛擬環(huán)境中的物體，與虛擬環(huán)境進行相互作用、相互影響，并從該環(huán)境中實時得到自然且生動的視覺、聽覺、觸覺甚至是嗅覺等多種感官形式的信息反饋。虛擬現(xiàn)實技術目前有多種交互方式，如眼球追蹤技術（代表產(chǎn)品FOVE 0）、語音識別技術（代表產(chǎn)品Siri）、手勢追蹤技術（代表產(chǎn)品Dexta VR觸覺外骨骼手套）等，虛擬現(xiàn)實技術的交互形態(tài)并不局限于使用其中一種或兩種方式，而是多通道、全方位的交互。

（3）沉浸性。沉浸性，又叫作臨場感，指的是使用者在虛擬仿真環(huán)境中感受到的真實程度。理想的虛擬現(xiàn)實環(huán)境應當讓使用者置身其中，虛實難辨，真假難分。沉浸性是衡量虛擬現(xiàn)實技術的性能指標。要實現(xiàn)“身臨其境”的目標，主要有兩方面的要求。首先是多感知性（multi-sensory），虛擬現(xiàn)實技術被稱為欺騙人類大腦的終極技術，原因便在于此。虛擬現(xiàn)實技術除了要實現(xiàn)一般計算機所具有的視覺感觀、聽覺感觀外，還要有觸覺感觀、嗅覺感觀、味覺感官和運動感觀等。虛擬現(xiàn)實技術能否完美模擬人類的全部感官，是阻礙這一技術發(fā)展的巨大難題。其次是自主性（autonomy），指的是在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中，所有的虛擬物體與使用者發(fā)生作用時，它們的動作要符合現(xiàn)實世界中遵守的物理定律。

虛擬現(xiàn)實技術發(fā)展迅猛，已經(jīng)廣泛應用于軍事、醫(yī)學、航天、游戲、室內設計、文物古跡保護等領域。如今，它的影響力正日益向教育領域擴展，特別是在實踐教學中。

2.虛擬現(xiàn)實技術在實踐教學中的應用。我們在教育領域應用虛擬現(xiàn)實技術，是利用該技術生成一個虛擬現(xiàn)實學習環(huán)境（Virtual Reality learning Environment），這是一個高度仿真的學習環(huán)境，在這個學習環(huán)境中學習者借助必要的裝備與各種虛擬物體進行互動、學習知識并獲取信息反饋。虛擬現(xiàn)實技術在教育領域各學科中均有應有，它尤其給實踐教學帶來了巨大的機遇和創(chuàng)新。

（1）實踐教學環(huán)境的虛擬化。虛擬現(xiàn)實技術生成了一個高度仿真的虛擬學習環(huán)境，如虛擬實驗室、虛擬實踐教學基地等。這個教學環(huán)境是根據(jù)教學目標，比照真實教學環(huán)境構建而成的，學習者在實際使用過程中還可以在計算機上對實踐教學環(huán)境不斷修改和優(yōu)化。由于該教學環(huán)境是虛擬的，可以進行危險、復雜、高費用、長周期等在傳統(tǒng)實踐教學中難以操作或實現(xiàn)的實踐教學種類。還可讓學習者體驗到在現(xiàn)實世界中觀察不到的現(xiàn)象，既提高了實踐教學的實效性、情境性，又大大降低了教學成本。

（2）實踐教學時空的虛擬化。由于虛擬現(xiàn)實學習環(huán)境是一系列計算機程序，只要借助計算機和必要的裝備就可使用，學習者可以在任意的時間、場地進行實踐操作，不再局限于課堂課中；同時，由于這一學習環(huán)境是虛擬的，學習者沉浸其中時也同樣突破了時空的限制，從過去到未來，從微觀到宏觀，都可自主安排學習內容、學習進度。

二、虛擬現(xiàn)實技術應用于高校思政課實踐教學的優(yōu)勢

實踐教學是高校思政課的重要組成部分，是實現(xiàn)思政課立德樹人教育教學目標的重要途徑，但思政課實踐教學在具體落實中存在許多問題，利用虛擬現(xiàn)實技術或許可以有效解決這些問題，讓高校思政課實踐教學煥發(fā)生命力。

1.傳統(tǒng)思政課實踐教學存在的問題。高校思政課不同于其他專業(yè)課，該課程全校公修，學生眾多。專業(yè)課實踐教學僅需面對本專業(yè)學生開展，而思政課實踐教學面對全校學生開展，僅參與實踐教學的學生人數(shù)就比其他專業(yè)課程實踐教學學生人數(shù)多出好幾倍，甚至十幾倍。因此，很難找到一個統(tǒng)一的時間、統(tǒng)一的場所、統(tǒng)一的方式開展思政課實踐教學。這就導致許多高校的思政課實踐教學難以扎實開展，要么采用由學生在校外、課外自主進行實踐教學學習，要么以點帶面，在一個班級挑選一兩名優(yōu)秀學生就近以參觀考察的形式開展實踐教學。無論采取何種方式，思政課實踐教學的實效性、科學性、覆蓋面都難以達到要求。

此外，除去集體參觀考察、學生自主社會調查等社會實踐教學形式外，傳統(tǒng)的課堂實踐教學一般都采取的是觀看視頻、知識競賽、主題演講等形式，形式較為簡單枯燥，方式方法也比較單一，學生的參與度不高，參與興致也不強。教師在推行實踐教學的過程中缺乏學生的積極主動配合，實踐教學的成效也不顯著。

2.思政課虛擬實踐教學的優(yōu)勢。虛擬實踐教學并不是傳統(tǒng)實踐教學的替代，而是一種有益的補充，將虛擬現(xiàn)實技術應用于高校思政課實踐教學，是借助其技術優(yōu)勢解決思政課實踐教學中面臨的問題，實現(xiàn)思政課實踐教學的功能。

（1）增強實踐教學的實效性。將虛擬現(xiàn)實技術應有于思政課實踐教學，教師發(fā)揮合理想象，運用虛擬技術，在虛擬空間創(chuàng)設虛擬學習情景，將實踐教學活動的情景、故事、人物、任務、場景虛擬化，讓學生進入其中感受和體驗。學生在這一虛擬化的實踐教學環(huán)境中可以穿越時間再現(xiàn)歷史，可以跨越空間實地考察；可以和英烈對話，感受為國為民的豪情壯志，可以到四海遨游，體驗祖國山川的壯麗。雖然人物和場景是假的，但是學生在這一虛擬場景中所感受和體驗到的情感和震撼是真實存在的。在這個學習過程中，通過參與新穎多樣、逼真動人的實踐教學活動，學生能夠更好地樹立起科學的人生觀、世界觀和價值觀。

（2）發(fā)揮學生的主體性功能。將虛擬現(xiàn)實技術應用于思政課實踐教學能更好地發(fā)揮學生的主體性功能。我國于1994年正式接入互聯(lián)網(wǎng)，可以說“95后”大學生是伴隨著中國的網(wǎng)絡化成長起來的一代，在這樣的網(wǎng)絡環(huán)境中成長起來的大學生群體，已經(jīng)不滿足于或不習慣于在傳統(tǒng)實踐教學中扮演著被動聆聽、參觀考察的角色。他們需要對話而不是“聽”話，需要探查而不是考察，他們需要的實踐教學是一種能調動他們所有的熱情和求新求知欲望的活動方式。傳統(tǒng)的實踐教學方式是難以滿足他們的需求的。在虛擬現(xiàn)實學習環(huán)境中，學生的主體性功能能得到更大的發(fā)揮。

（3）創(chuàng)建個性化學習環(huán)境。“因材施教”這一古老的教育理念在信息化時代的最好闡釋便是“個性化教學”。但長期以來，由于人口、資源、成本等問題，教育活動不得不以標準化、程序化的形式進行。實踐性教學更是如此，像紅色研學旅游這類成本巨大、耗時較長、存在組織安全風險的實踐教學形式，部分高校每班只能選取最優(yōu)異的一名學生參加，連標準化教學都難以實現(xiàn)，更遑論“個性化教學”。

采用虛擬現(xiàn)實技術可有效解決這一問題，教師在技術人員的幫助下，根據(jù)學生的個體差異設計不同的虛擬實踐教學環(huán)境，滿足學生的不同求知需求，為學生提供豐富的個性化學習環(huán)境。

三、虛擬現(xiàn)實技術在高校思政課實踐教學應用中所面臨的挑戰(zhàn)

盡管虛擬現(xiàn)實技術已被公認為是教育領域的熱門技術發(fā)展趨勢，但該技術應有于教育領域也面臨著許多挑戰(zhàn)。

1.虛擬現(xiàn)實技術本身的技術缺陷。阻礙虛擬現(xiàn)實技術廣泛運用的最大障礙便是該技術自身的軟硬件缺陷。將使用者帶入虛擬仿真空間需要虛擬現(xiàn)實設備支持，目前，最常見的虛擬現(xiàn)實設備是頭戴式頭盔，市場上提供的頭盔目前的分辨率還較低，使用者難以獲得逼真的畫質，同時刷新率也較低，不光影響使用體驗，還會使部分使用者出現(xiàn)眩暈感。而且，頭戴式頭盔要么視野較窄，要么體積較大，造價也不菲，直接阻礙著虛擬現(xiàn)實技術的教育推廣。

2.實踐教學設計問題。虛擬現(xiàn)實技術給思政課實踐教學帶來了新的可能，但這種可能性該往哪個方向發(fā)展、怎樣發(fā)展、發(fā)展的程度如何不應是隨意的，需要教師對整個實踐教學過程進行精心、精準、精確的設計。從教學策略到教學方法，從教學目標到教學內容，從教學策略到到教學效果、從教學過程到最后的教學評價等。本文前述思政課實踐教學應用虛擬現(xiàn)實技術的巨大優(yōu)勢都是建立在一套技術可行、滿足教學需要的合理教學設計之上。如果針對思政課實踐教學的虛擬現(xiàn)實學習環(huán)境在設計上存在問題，那么，即便虛擬現(xiàn)實技術軟硬件發(fā)展再完善，也難以將其有效地應用到思政課實踐教學中去。

3.道德挑戰(zhàn)。虛擬現(xiàn)實技術之父Jaron Lanier多次談到虛擬現(xiàn)實技術帶給我們的道德挑戰(zhàn)，他認為，為了保證虛擬現(xiàn)實技術的沉浸感，虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)必須追蹤和收集使用者的大量數(shù)據(jù)，包括他們如何行為，關注什么，對什么會做出何種反應等。通過分析這些獲取的數(shù)據(jù)，掌握數(shù)據(jù)者可以知曉使用者的所有信息，并反過來可以用這些信息潛移默化地影響使用者。Lanier擔心虛擬現(xiàn)實技術可能會被少數(shù)大公司掌控，目前處在虛擬現(xiàn)實技術前沿的是Facebook旗下的Oculus，谷歌旗下的項目Cardboard和Daydream。

較之將虛擬現(xiàn)實技術應用于商業(yè)領域，教育者們更要充分考慮將虛擬現(xiàn)實技術應用于教育領域的黑暗面和由此引發(fā)的對學生的隱私侵犯。國家、教育部門和學校應提前做好充分準備，確保虛擬現(xiàn)實技術收集到的有關學生的海量信息在最有利于學生的發(fā)展層面得到合理使用。

參考文獻：

[1]李勛祥，游立雪.VR時代開展實踐教學的機遇、挑戰(zhàn)及對策[J].現(xiàn)代教育技術，2017，（7）:116-120.

[2]劉光然.虛擬現(xiàn)實技術[M].北京:清華大學出版社，2011.

[3]丁楠，汪亞珉.虛擬現(xiàn)實在教育中的應用:優(yōu)勢與挑戰(zhàn)[J].現(xiàn)代教育技術，2017，（2）:19-25.

[4]王德宇，宋述強，陳震.增強現(xiàn)實技術在高校創(chuàng)客教育中的應用[J].中國電化教育，2016，（10）:112-115.

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

[6]趙一鳴，郝建江，王海燕，喬星峰.虛擬現(xiàn)實技術教育應用研究演進的可視化分析[J].電化教育研究，2016，（12）:26-33.