V R技術(shù)在教育行業(yè)中的探究和應(yīng)用

黃唯唯

（南京師范大學(xué)附屬中學(xué)，南京 210000）

所謂VR技術(shù)，就是指虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。該技術(shù)出現(xiàn)于20世紀(jì)末，它將多媒體技術(shù)、數(shù)字圖像處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)與傳感器技術(shù)等有效的融合起來，對于教育教學(xué)工作的開展有一定的指導(dǎo)作用。下文將對VR技術(shù)在教育行業(yè)中的應(yīng)用展開分析和探討。

1 VR技術(shù)的內(nèi)涵與技術(shù)特點(diǎn)

從本質(zhì)上來說，VR技術(shù)的應(yīng)用能夠讓人體驗(yàn)虛擬的世界，當(dāng)然虛擬世界和現(xiàn)實(shí)世界存在較大的相似性。VR技術(shù)能夠幫助人們突破時(shí)間、地點(diǎn)等外在環(huán)境因素的限制作用，從而獲得真實(shí)的體驗(yàn)與感受。

VR技術(shù)具有如下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：第一，VR技術(shù)具有較高的交互性。利用該項(xiàng)技術(shù)，人們可以從虛擬世界中與虛擬物體進(jìn)行交流，并能夠及時(shí)獲得反饋消息。第二，VR技術(shù)的沉浸性較強(qiáng)。它能夠通過計(jì)算機(jī)來構(gòu)建虛擬的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從而讓人獲得身臨其境的感受。第三，VR技術(shù)帶有較強(qiáng)的想象性。它能夠構(gòu)建現(xiàn)實(shí)世界中所不具備的場景，構(gòu)建一些未知區(qū)域，也能夠?yàn)楹罄m(xù)探究性活動(dòng)提供重要的參考。第四，VR技術(shù)的感知性良好。它不僅僅能為參與者提供真實(shí)的視覺和聽覺感受，還能提供觸覺感受等。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最本質(zhì)的特點(diǎn)就是能夠讓參與主體獲得真實(shí)的心理體驗(yàn)。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用過程中必須具備如下幾個(gè)要素：第一，要具有圖像，從而構(gòu)建合理的三維結(jié)構(gòu)，也能使場景更符合觀察者的視點(diǎn)。第二，要發(fā)揮交互作用。用戶和虛擬世界中的物體要進(jìn)行相互交互。第三，必須具有行為活動(dòng)。虛擬世界中，物體的形態(tài)等必須與現(xiàn)實(shí)世界高度一致，從而讓參與主體更好地投入虛擬過程。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)這些特點(diǎn)為其在教育教學(xué)工作中的應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。

2 VR技術(shù)在教育行業(yè)中的應(yīng)用優(yōu)勢

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育行業(yè)中的應(yīng)用優(yōu)勢明顯：第一，它能夠有效的彌補(bǔ)遠(yuǎn)程教學(xué)的不合理之處，有效地克服各種限制性因素。例如，在遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用能夠進(jìn)一步擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)區(qū)域，能夠讓學(xué)生獲得真實(shí)的實(shí)驗(yàn)體會(huì)，更好地理解實(shí)驗(yàn)過程，提升教學(xué)質(zhì)量。

第二，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠提升傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，有效地規(guī)避實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來的不安全因素。對于那些危害性較大的實(shí)驗(yàn)，學(xué)校可以通過電視錄像的形式來開展，既高效又安全。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用能夠讓師生進(jìn)行各種技能訓(xùn)練，并且技能訓(xùn)練可以反復(fù)進(jìn)行，如軍事作戰(zhàn)技能訓(xùn)練等等。這種類型的重復(fù)實(shí)驗(yàn)也不會(huì)增加實(shí)驗(yàn)成本。

第三，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用能夠打破時(shí)間、空間的限制。通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，學(xué)生很容易便可以觀察一些上百年的發(fā)展變化過程，為學(xué)生提供全新的學(xué)習(xí)場景和開放性的教學(xué)環(huán)境。

第四，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠構(gòu)造人物形象，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用有利于構(gòu)建人性化的學(xué)習(xí)現(xiàn)場，學(xué)生能夠在自然氛圍中進(jìn)行遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)。學(xué)生能夠與計(jì)算機(jī)進(jìn)行直觀交流，形成合理的感性認(rèn)識(shí)，更好地理解教學(xué)內(nèi)容。形象生動(dòng)的知識(shí)也能夠從更大程度上激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)行卻，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，進(jìn)而提升教學(xué)效果。

另外，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠有效地拓展現(xiàn)實(shí)校園的教學(xué)維度，提升校園的運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)教育教學(xué)過程的信息化，對于構(gòu)建數(shù)字化校園都具有十分重要的意義。

3 VR技術(shù)在教育行業(yè)中的具體應(yīng)用

VR技術(shù)在教育行業(yè)中的應(yīng)用可以從模擬實(shí)驗(yàn)、知識(shí)學(xué)習(xí)、技能訓(xùn)練等方面看出來。

第一，虛擬實(shí)驗(yàn)。學(xué)校可以建立各種虛擬實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生自由地進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)，包括重力實(shí)驗(yàn)、慣性實(shí)驗(yàn)、火山噴發(fā)實(shí)驗(yàn)、解剖實(shí)驗(yàn)等等，更好地理解知識(shí)形成過程。這也能夠有效地節(jié)約實(shí)驗(yàn)成本，有效地避免實(shí)驗(yàn)設(shè)備的損壞和訓(xùn)練材料的消耗。

第二，知識(shí)學(xué)習(xí)。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的應(yīng)用能夠讓學(xué)生獲得一些直觀認(rèn)識(shí)，進(jìn)而更好地理解教材內(nèi)容。例如，物理學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生可以更好地學(xué)習(xí)半導(dǎo)體導(dǎo)電等復(fù)雜現(xiàn)象，能夠更好地觀察物體重力和加速度改變的情況，從而更好地理解相關(guān)知識(shí)和概念。

第三，探索學(xué)習(xí)。虛擬學(xué)習(xí)技術(shù)的應(yīng)用可以讓學(xué)生更好地利用假設(shè)模型進(jìn)行模擬和驗(yàn)證，讓學(xué)生能夠親身體驗(yàn)驗(yàn)證過程。例如，在化學(xué)學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生可以提出分子結(jié)合的相關(guān)假設(shè)，之后利用計(jì)算機(jī)對組合后物質(zhì)進(jìn)行模擬，這有利于提升實(shí)驗(yàn)的直觀性，讓學(xué)生更好地體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)效果。

第四，技能訓(xùn)練。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，學(xué)校可以開展各種烈性的職業(yè)技能訓(xùn)練，如外科手術(shù)技能訓(xùn)練、汽車駕駛技能等。由于技能訓(xùn)練過程中風(fēng)險(xiǎn)性較小，學(xué)生可以進(jìn)行多次重復(fù)性訓(xùn)練。

總之，作為一種新型技術(shù)，VR技術(shù)在教育行業(yè)的應(yīng)用效果明顯，它能夠讓學(xué)生更好地沉浸在教學(xué)環(huán)境中，通過交互體驗(yàn)學(xué)習(xí)更好地成長。未來，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)必定有較大的發(fā)展空間，教育者必須高度重視虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，并積極探索更多的虛擬現(xiàn)實(shí)課程，從而更好地推動(dòng)教育教學(xué)工作的開展。