基于VR技術的虛擬教學的應用研究

張捷 魯家皓

【摘要】隨著現代信息技術的迅猛發展，教育技術領域又出現了一個新型教學媒體，這就是虛擬現實技術（VR）。本文介紹了VR的基本概念，對VR技術在教學中的作用進行了分析，具體分析了VR在教學中的優劣勢。

【關鍵詞】VR；虛擬教學；教學優勢

一、前言

虛擬現實技術（VR）是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統，它利用計算機生成一種模擬環境，是一種多源信息融合的、交互式的三維動態視景和實體行為的系統仿真。VR技術具有沉浸性（Immersion）、交互性（Interactivity）和想象性（Imagination）三大基本特征。

2016年4月，工信部發布《2016年虛擬現實產業發展白皮書5.0》，白皮書從虛擬現實的技術、產業應用、規模以及亟待解決的一些問題進行的詳細解讀，為虛擬現實產業的發展提供大量指導性意見。

2016年12月27日，國務院印發了《“十三五”國家信息化規劃》，其中就強調了虛擬現實、人工智能等前沿技術的布局。

二、虛擬現實技術（VR）的特征

VR技術在使用過程中主要有以下三個特征：（1）交互型。在使用VR技術的授課過程中，交互型是其最為明顯的特征，學生使用VR設備，進行模擬環境，并且會產生真實的觸及感，虛擬環境也會隨之變化。（2）沉浸感。在使用VR技術的過程中，使用者會產生一種身臨其境的感受。（3）構想性。在使用VR技術的過程就是構建出現實不存在的場景或者是使用者很難觀察到情境。

三、虛擬現實技術（VR）在教學中的優勢

（一）激發學習動機，增強知識建構

在教學過程中，使用VR技術，構建虛擬教學環境，學生身處其中進行交互，加深學習。將VR技術應用于教學，能將教學過程中存在的一些較為難以理解的內容表現出來，學生在逼真的情境中充分參與教學過程，有效激發了他們的學習動機。

（二）虛擬真實情境，提升創造能力

在教學過程中應用VR技術，需要學生有一定的創想力，這樣才能呈現出其想要的效果。由于VR技術的特殊性，平時在課堂實踐中不敢大膽嘗試的實驗，在VR的教學環境中都可以大膽嘗試，學生可以將化學反應物大膽融合，產生的后果即不會影響經濟，又非常安全，在采用VR平臺在課堂中進行突破f生的嘗試，對提升學生的創造能力起到一定的作用。

（三）逾越時空界限，體驗身臨其境

在傳統的課堂教學中，課堂教學基本被禁錮在一個相對固定的教學點，對于比較抽象的知識點，學生理解有困難，而VR技術的出現，打破了時空的界限，使教學的條理更加清晰，更加有利于學生的理解和學習，使學生在較為真實的環境中掌握相關技能，真正提高學生的專業技能。

（四）節約教學成本，實現可持續發展

VR技術出現后，學校只需引進相應的VR設備，創設教學所需的虛擬環境，學生即可進入虛擬實驗室進行學習，VR設備可以被學生反復使用，不存在傳統教學中的殘渣廢料，這種學習方式有效地節約了教學成本。真正實現了可持續發展。

（五）提供實踐平臺，彌補動手機會不足

在一些傳統的操作類課程中，教學設備有限，教師進行操作，學生圍繞老師周圍進行觀摩學習，這樣的教學過程，學生只了解操作流程，沒有真正掌握學會技術。而運用VR技術教學后，教師就可以應用VR技術為學生構建虛擬實驗室，幫助學生進行實驗學習，完成一些不能完成的實驗，真正提高學生實驗能力。

（六）資源共享，實時交互

交互性包括師生交互、生生交互、單人一機交互、多人一機交互，在同一虛擬空間內，教師和學生可以同時進人，并在其中進行實時交流，學生之間也可以進行及時的討論，提高學習的效率。虛擬現實技術在教育教學上還能夠實現信息化教學，老師將課程學習內容作為學習資源提供給學生，實現資源共享，學生在寢室、家等地都可以反復學習，學習場地沒有局限。

四、虛擬現實技術（VR）在教學中的劣勢

（一）虛擬與現實之間存在落差，學生容易產生消極的情緒

由于虛擬現實的環境帶給學生沉浸性體驗，當課程結束時，學生可能還會沉浸在情境中，影響下一堂課的學習。并且在現實中時會產生一定的落差，落差可能是負面的，心理沒有完全成熟的學生可能更渴望回到虛擬的世界中，不利于學習。

（二）VR設備仍無法做到無線連接，阻礙教學體驗

VR技術在教學中的應用能夠為學習者帶來前所未有的體驗，但仍然擺脫不了空間的約束，不能隨心所欲地移動，降低了體驗的滿意度。

五、結語

VR技術在教學中有著舉足輕重的作用，促使學生更有趣地學習知識、激發學生的創造力，幫助學生技能學習，因此，在對學生進行教學的過程中，教師一定要加強對VR技術的重視程度，在教學過程中積極應用VR技術為學生構建虛擬現實課堂以及虛擬實驗室，以此來促進教學質量的提升。