淺談虛擬現實技術在我國教育領域的發展

◆鐔忠斌

淺談虛擬現實技術在我國教育領域的發展

◆鐔忠斌

（上海中僑職業技術學院信息與機電學院 上海 201514）

虛擬現實技術已經被充分地應用到各行各業之中，取得了良好的效果。人們嘗試著在教育行業運用虛擬現實技術，以促進我國教育行業的進一步發展。縱觀我國虛擬技術在教育行業的發展，或多或少存在著一些問題。本文就虛擬技術應用于我國教育界所顯現出的優勢和劣勢進行分析、探討，并且分析了虛擬現實技術在我國教育界發展的前景，以供參考。

虛擬現實技術；教育領域；發展優勢；發展劣勢

虛擬現實技術最早起源于20世紀60年代，西方發達國家在這方面的研究頗多，同時在20世紀60年代研究出了世界上第一臺虛擬現實設備，我們將其稱作為達摩克斯之劍[1]。該虛擬設備的研究具備了VR技術的雛形，但是由于當時技術條件的限制，該設備的體積較大，難以投入市場進行實際的使用。但是人們并沒有放棄在這項技術的研究，直到現在，虛擬現實技術的發展已經較為成熟，并且在市場中得到了廣泛的應用。隨著VR技術的快速發展，以及其在各項領域所取得的實際成效。人們開始在教育行業加強了對VR技術的研究，并且逐步地實現了VR技術與教育行業的有機結合。然而，由于我國對VR技術的研究，以及我國教育發展相對緩慢，VR技術在教育行業的應用過程中仍然存在一些問題，這是值得我們所注意的。

1 虛擬現實技術應用于教育領域的優勢分析

1.1 為教育工作者提供了代入式的教學工具

虛擬現實技術在教育領域的應用，能夠為教育工作者工作的開展帶來極大的方便[2]。首先，虛擬現實技術能夠為教育工作者帶來便利性的教學工作，利用VR技術，使得教學課堂脫離了時空的限制，隨時隨地的開展教學，這能有效地調動起學生學習的興趣，促使學生獲得更高的學習效率。其次，對于一些專業性的學習，利用虛擬現實技術能夠將傳統的理論教學與實踐相結合，從而提高學生的實踐動手能力，這也彌補了傳統教學缺乏實踐的弊端。最后，這也是虛擬現實技術最為吸引人的地方，其能夠通過三維建模增強學生視覺和聽覺的感受，這對于一些抽象難懂的知識點教學的幫助是很明顯的。

1.2 為不同專業背景的求職者提供交互式學習平臺

在工程專業中，VR技術的利用能夠增加學生實踐動手的機會，提高學生實踐動手的能力，進而促使其能夠獨立的完成和解決各項工程問題。而虛擬現實技術則能夠將抽象難懂的理論知識，通過3DMAX、SKETCHUP等虛擬軟件建立三維模型，從而增強學生對知識點的理解能力。這不僅能夠降低教學成本，還能提高工程專業課堂的教學效率。

在化學專業中，虛擬現實技術可以建立虛擬化學工廠，這能加快學生相關技術的學習，也能提高其實踐動手能力。同時，虛擬現實技術還能為化學專業課堂制造虛擬的化學安全事故，為學生展示不按照規定進行化學實驗的后果。這項功能可以加深學生對不同化學物品的認識，降低他們在使用過程中的錯誤率。

2 虛擬現實技術應用于教育領域的劣勢分析

2.1 硬件配置問題

我國對虛擬現實技術的研究起步較晚，一些硬件配置的問題還有待解決。虛擬現實技術雖然能夠為教育領域帶來切實可行的幫助，但是其需要硬件配置的支持，并且硬件配置的費用支出也是比較大的。教育行業由于資金的限制，關于虛擬算法和理論技術的投入并不足。并且，虛擬現實技術的更新快速，教育領域如果沒有足夠的資金進行新技術的學習，完善校內硬件配置，只會使得虛擬現實技術與教育領域的結合落后于時代的發展，難以取得實效。

2.2 教學內容問題

不同于虛擬技術在游戲領域的應用，虛擬游戲教育更為強調用戶的體驗，如一些細節問題就是虛擬游戲所要關注的。而虛擬現實教育，則更為強調用戶使用的實用性，即虛擬現實技術在教育領域的應用能否為教育行業帶來幫助。也正是因為如此，在虛擬現實教育中，我們更為關注教學內容。雖然硬件配置也是當前虛擬教育中一個問題，但是配件的問題是可以日后進行改善的，而最終我們還是需要考慮教學內容的問題。在教育行業中，誰能通過虛擬現實技術改善教學內容，發揮出虛擬現實教育的實用性，誰就能在市場競爭中提高核心競爭力。

當前我國缺少在虛擬現實技術在教學資源的利用，整個市場都處于一個空白的狀態。如果想要做一款針對教育內容的虛擬現實軟件，無疑需要一筆非常巨大的費用。而教育行業的資金是有限的，不要說是虛擬教育內容軟件的制造，在后期的宣傳投入使用也需要耗費大量的資金，而這些都是我國教育行業所不能承擔的。并且，我國在虛擬教育的研究仍然處于起步的階段，在軟件的設計和制作的過程中仍然缺少一定的技巧，如果強行進行這方面的研究，無疑會耗費大量的人力、物力以及財力，并且也不一定能夠取得較為滿意的效果。

3 虛擬現實技術在我國的發展前景分析

在對虛擬現實教育的研究過程中，我們可以將其分為三個研究過程[3]。首先是第一個階段，在這個階段中我們主要研究了人與知識的交互，即通過VR軟件，對相應的知識點進行片段的學習，在這其中包含了三個層面，其分別VR視頻教學、低交互學習、高交互學習。其次是第二階段，在該階段中我們主要研究了人與場景的交互，即通過虛擬現實技術創設了一個虛擬的場景，在這個場景中完成學習，通過3D技術能夠增強師生之間的互動，并且提高學生對某一抽象知識點的理解能力。在這個階段中，我們真正地實現了學生學習過程中思維方式的轉變。最后是第三個階段，該階段屬于發展的過程中，即通過虛擬現實技術實現遠程教育，我們也將其稱作為在線學習。在第三階段中，我們能夠通過虛擬現實技術對各類教育媒介，如文字教育、圖片教育、音頻教育等進行整合，實現單獨學習和分組學習的有機結合，促進人與人之間、人與之間能夠展開更深層次的互動。

值得承認的是，虛擬現實技術在教育領域中的應用確實能夠為教育行業帶來改變，并且這種改變是積極的，能夠促進教育行業進一步的發展。而這是一個長期的過程，并不是一蹴而就的。對虛擬現實教育的研究需要層層遞進，首先需要對頂層設計進行研究，并且加強對研究的資金投入。在未來，教育行業的下一步發展方向必然是依靠虛擬現實技術進行的，而虛擬技術在教育領域的應用也必然推動著教育行業做出改變，實現傳統灌輸填鴨式的教育到理論與實踐相結合的改變。

4 結論

總的來說，我國在虛擬教育中的研究仍然處于起步的階段，相比于西方發達國家，無論是我國教育行業的發展，還是我國虛擬技術的發展都存在一定的問題，這些問題需要及時的解決，不然勢必會對我國虛擬現實教育的發展造成一定的影響。我們在肯定虛擬現實技術為我國教育領域帶來的優勢的同時，也需要面對其本身存在的一定的問題，如教學硬件配置的問題、教學內容的問題等。在未來，我國虛擬現實教育理應加大對虛擬現實硬件設施的投入，這需要國家方面給予一定的資金支持和政策支持。同時，我國還需要認識到虛擬現實教育內容這一極大的商機，加強對這方面的研究，為我國虛擬現實教育開疆擴土，促使我國虛擬現實教育的發展能夠上升到一個新的層面。虛擬現實教育具有良好的發展前景，我國正處于虛擬現實教育發展的第二階段，在下一階段的發展過程中，我國教育領域應做好技術的革新，從而真正實現跨越時空的線上教育發展[4]。

[1]李建榮，孔素真.虛擬現實技術在教育中的應用研究[J].實驗室科學，2017（12）：123-124.

[2]常洋.虛擬現實技術在建筑行業中的應用研究[D]，鄭州：鄭州大學，2018（2）12-13.

[3]侯湘.虛擬現實技術中的三維建模方法研究[D]，重慶：重慶大學，2016（4）：24-25.

[4]鐘潔，陳哲，常培俊.虛擬現實技術在教育領域的發展思考[J].企業科技與發展，2017（12）：101-103+107.