探析虛擬現實技術在高校教學中的應用及前景

張英馳

摘 要：本文簡要列舉了國內外虛擬現實技術在教學上應用的現狀，對虛擬現實技術高校教學應用進行了詳細論述，對虛擬現實技術走進高校教學的優勢進行了分析，隨著時代的高速發展對其在高校的應用進行了展望。

關鍵詞：高校教學;虛擬現實技術

虛擬現實技術可以生成逼真的視、聽、觸覺一體化的特定范圍的虛擬環境，體驗者通過媒介與虛擬空間進行互動，從而產生身臨其境的感受和體驗。在近些年計算機技術與互聯網的高速發展下虛擬現實技術已經走進了我們的生活，通過虛擬現實技術可以制造出虛擬的環境場景，將這種特性應用于高校教育教學中會給學生帶來一個無邊界的想象世界。學生可以在虛擬世界中充分發揮自己的想象力與無限的發散思維，使知識自然地與學生進行交互，未來教育領域與虛擬技術的融合值得期待。

1 虛擬現實技術的應用現狀

1.1 國外現狀

虛擬現實技術作為一種新的效果極佳的教學手段，目前在國外軍事、體育、醫學等方面的一些操作中已經廣泛應用，在教學方面一些普通中學也已使用。英國計劃開發用于生物教學的虛擬系統，學生在虛擬環境中探索動物世界和植物世界，學習如何解剖。在美國為培養飛行員，空軍院校為了滿足一些階段訓練的要求，特意建造了虛擬訓練倉“超級駕駛艙”。麻省理工學院媒體實訓室建立了虛擬的實訓實驗系統，為實驗提供幫助。在牛津大學，建立用于觀察和展示化學實驗中形成的化學反應的虛擬化學實驗室，虛擬實驗室生動詳細地呈現了化學課程中的化學反應。

1.2 國內現狀

目前，我國著名大學、科學研究單位都認識到和發現了虛擬現實技術的潛力與價值，紛紛開始了虛擬現實的研究工作，絕大部分高校企業都計劃參與到虛擬現實技術與教育的研究中。國內研究和應用成果絕大多數存在于“虛擬實驗”領域，虛擬現實技術在設計類的實踐能力培養中的應用研究寥寥無幾，而設計類的實踐能力培養通常是在室外或野外大環境中展開的，其實踐方式、實踐目標有別于工程科技領域的“虛擬實驗”模式。

2 虛擬現實技術在課堂教學中的應用優勢

虛擬現實技術通過與其他媒體，如文本、聲音、圖像、視頻等建立超鏈接的方式，呈現靜態或動態的逼真的三維環境，在教學中可以廣泛地應用于教學中需要三維描述才能講清楚的問題，用生動形象的形式表現那些抽象、枯燥、難懂的學習內容，讓學生真切地體驗到課程的樂趣。通過虛擬現實技術，學生身處虛擬世界中，封閉式的環境促使學生全身心地投入學習環境，虛擬環境的學習是無任何危險的。在學習中，類似具有潛在危險的實驗這種不便于現場演示的實驗，還有硬件設備昂貴的實驗等都可以通過虛擬現實技術得以實現，避免實驗反應產生的危險。

在高校教學中利用虛擬現實技術（VR）全方位進行講解，確保學生能夠理解教師在課堂中傳授的每一個細節，為學生與教師在教學當中的及時溝通提供基本保障。

3 虛擬現實技術在高校教學中的影響

隨著計算機技術的飛速發展，這種高效的信息傳播工具被廣泛應用于教學活動中，對教學而言將產生重要的意義的是虛擬現實技術以一種新興的教學媒介的身份運用到教學活動中。

3.1 促進教學觀念的變化

虛擬現實技術這種教學媒介不同于以往，將傳統的以教師為中心、以課堂為中心、以書本為中心的教育模式進行革新，需要教師充分應用新的技術平臺，更新教學觀念。傳統課堂教學技術僅能夠為學生提供視覺效果，無法調動學生其他的感觸覺。但全新的技術在課堂教學中應用時，徹底轉變了傳統的教學效果和質量。虛擬現實技術成為教學媒介，給學生呈現出一個生動、逼真的學習環境，促使學生成為參與者，極大地調動學習的積極性、學習熱情和創造力，對培養學生將起到積極的作用。

3.2 提高課堂教學效率，使課堂教學得到優化

虛擬現實技術這種新媒介引入教學后，需要對教學內容進行改革。根據技術的特點與優勢，從更好地培養學生的創造和實踐能力出發，針對每一門課程整體規劃設計教學內容。

在高校教學中合理運用虛擬現實技術，打破傳統教學模式的局限和束縛，可以充分調動學生的學習熱情，提高課堂教學的效率。學生在教學中置身于虛擬教學環境中，通過自身與周邊環境的相互作用獲取知識。這種獲取知識的方法讓難度較高的知識點簡單化，大大增強了學生對知識的理解和掌握效果。在具體的教學活動中，教師能夠按照教學需求適當運用虛擬現實技術，幫助學生學習專業知識，以更好地實現教學目標，輔助教師提高課堂教學效率。

3.3 有利于挖掘高校潛能

虛擬現實技術的應用有利于挖掘高校潛能，對虛擬現實技術教學媒介的使用可以優化高校的教學環境，有效地拓展高校的承載能力。實驗和實習資金的嚴重短缺以及學生規模的迅速擴大，還有實驗基礎設施的嚴重失衡以及實驗發展的規模，長期以來一直是高校困擾的問題，并且暫時也沒有找到解決方法，虛擬現實媒介可以從根本上解決這類問題，很好地適應當前我國高校擴招的發展需求。

4 結語

當下，虛擬現實技術可以作為一種新型的教學媒體在教學活動中廣泛使用，在教學過程中引入虛擬現實技術，創新了原有的教學手段和途徑，將引起教育領域的極大關注。可以預見的是，高等教育的模式會隨著虛擬現實技術的普及而發生巨大的變化。正如多媒體教學技術對傳統黑板教學模式的改變一樣，虛擬現實技術以其交互性、沉浸感和想象力強的特點也將改變傳統的高校教學模式，真正實現線上、線下的情景化、形象化教學，掀起一場新興的教育革命。其合理使用在一定程度上彌補了傳統課件在使用過程中存在的不足，憑借自身強大的交互功能為學生創造了一個更加逼真而直觀的學習環境，確保學生能夠“身臨其境”地學習到更加專業的知識。

虛擬現實技術目前仍屬于新生事物，在高校教育實踐中的運用尚未完全成熟，在實踐過程中還應從明確實踐教學的目標和內容入手，以滿足實踐教學的需要為前提。可預見的是，虛擬現實技術在高校教學中具有值得期待的前景。

參考文獻：

[1] 段曉波，張蕾.虛擬現實技術普及化浪潮與高校教學變革[J].科技展望，2016.