多元視角下VR 技術(shù)教育應(yīng)用的設(shè)計框架

（沈陽建筑大學(xué)，遼寧 沈陽 110168）

多元視角下VR 技術(shù)教育應(yīng)用可以對建筑結(jié)構(gòu)，實驗室內(nèi)部設(shè)施等進(jìn)行全景展示，提高實驗課程的教學(xué)效果，促進(jìn)教育發(fā)展。因此，研究多元視角下VR 技術(shù)教育應(yīng)用意義重大。

1 多元視角下VR 技術(shù)教育應(yīng)用的優(yōu)勢

1.1 增強(qiáng)教學(xué)效果

利用VR 技術(shù)可以進(jìn)行虛擬現(xiàn)實的全景展示，在進(jìn)行教學(xué)時，需要展示建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)、內(nèi)在設(shè)施等，如果利用VR技術(shù)進(jìn)行展示，受教育對象將能夠?qū)ο嚓P(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行更加徹底的了解。這增強(qiáng)了教學(xué)的效果。使用虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)可以幫助使用者進(jìn)入到虛擬環(huán)境之中，對虛擬環(huán)境中的物品進(jìn)行操作。這種功能改變了以往教學(xué)中學(xué)生只可以進(jìn)行想象，而無法進(jìn)行操作體驗的不足。學(xué)生可以以一種深層次的體驗學(xué)習(xí)。比如，當(dāng)教師里運用了虛擬現(xiàn)實技術(shù)，那么教師在講解太陽系星球之間的關(guān)系以及運轉(zhuǎn)規(guī)律時，學(xué)生可以看到一個星球圍繞另一個星球轉(zhuǎn)動的情景，甚至對星球進(jìn)行操縱，實際體驗在不同星球之間的轉(zhuǎn)換，通過切身體驗，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的效果[1]。VR 的虛擬增強(qiáng)現(xiàn)實教學(xué)技術(shù)還希望可以廣泛發(fā)展，用于課堂外的文化教育，例如通過音樂、美術(shù)等培育學(xué)生興趣愛好，不僅可以有效激發(fā)廣大學(xué)生較高的學(xué)習(xí)活動興趣，拓展學(xué)生創(chuàng)新教學(xué)思維，同時還能夠有效優(yōu)化體育教學(xué)模式與課程結(jié)構(gòu)，并且對興趣愛好進(jìn)行深度教育培養(yǎng)，營造沉浸式課堂。

1.2 打破時間與空間的限制，為教育帶來更大便捷

多元視角下VR 技術(shù)教育應(yīng)用改變了以往學(xué)生進(jìn)行實踐學(xué)習(xí)時，只能親自到達(dá)指定地點接觸實物、了解相關(guān)設(shè)備的情形。學(xué)生在教室里進(jìn)行學(xué)習(xí)時，就可以在教室里對生產(chǎn)實習(xí)進(jìn)行模擬，直接了解學(xué)科的相關(guān)理論以及實踐流程，在有限的空間里完成學(xué)習(xí)任務(wù)。這提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的效率，節(jié)省了時間成本。VR 技術(shù)教育應(yīng)用到需要實際操作的實習(xí)實踐，更體現(xiàn)了多元視角下VR 技術(shù)教育應(yīng)用的優(yōu)越性。同時因為VR 技術(shù)教育應(yīng)用，教學(xué)不再受到時間和空間限制，在有限的空間里教育教學(xué)充滿了更多的可能性。在一些特殊情況下VR 技術(shù)教育應(yīng)用這種優(yōu)勢，更會發(fā)揮發(fā)生不可替代的作用，比如，今年受疫情傳播的影響，學(xué)生很難在特定地點進(jìn)行集中授課，也很難到達(dá)施工方進(jìn)行實踐學(xué)習(xí)。利用VR 虛擬技術(shù)，學(xué)生在學(xué)習(xí)時不必在集中在一個場地，也不必去往特定地方進(jìn)行實踐，避免了被疫情感染的風(fēng)險。VR 技術(shù)教育應(yīng)用不只為教學(xué)提供了便捷，更減小了特殊情況對教育教學(xué)的影響，保證了教育教學(xué)的順利開展，為教育教學(xué)帶來更多的保障。

1.3 為教育教學(xué)帶來更多可能

隨著VR 技術(shù)教育應(yīng)用的發(fā)展，教育教學(xué)方式必然將發(fā)生變化。在新技術(shù)的應(yīng)用下，教師不必再局限于傳統(tǒng)的固有教學(xué)模式，教學(xué)方式將擁有更多的可能。將信息技術(shù)與教師教學(xué)相結(jié)合，將新的教學(xué)方式應(yīng)用到教師教學(xué)中，將提升教師的教學(xué)效果，促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)，并帶動學(xué)生實踐能力的進(jìn)步。VR 技術(shù)教育應(yīng)用為教師教學(xué)帶來更多變化，當(dāng)教師站在新的角度思考教學(xué)，教師教學(xué)將產(chǎn)生更多靈感，同時教師教學(xué)方式產(chǎn)生更多可能[2]。

2 VR 技術(shù)教育應(yīng)用策略

2.1 構(gòu)建智慧教室

利用VR 技術(shù)可以進(jìn)行虛擬現(xiàn)實的全景展示，在進(jìn)行教學(xué)時，需要展示建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)、內(nèi)在設(shè)施等，如果利用VR技術(shù)進(jìn)行展示，受教育對象將能夠?qū)ο嚓P(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行更加徹底的了解。這增強(qiáng)了教學(xué)的效果，使用虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)可以幫助使用者進(jìn)入到虛擬環(huán)境之中，對虛擬環(huán)境中的物品進(jìn)行操作。這種功能改變了以往教學(xué)中學(xué)生只可以進(jìn)行想象，而無法進(jìn)行操作體驗的不足。學(xué)生可以以一種深層次的體驗學(xué)習(xí)。比如，當(dāng)教師運用了虛擬現(xiàn)實技術(shù)，那么教師在講解太陽系星球之間的關(guān)系以及運轉(zhuǎn)規(guī)律時，學(xué)生可以看到一個星球圍繞另一個星球轉(zhuǎn)動的情景，甚至對星球進(jìn)行操縱，實際體驗在不同星球之間的轉(zhuǎn)換，通過切身體驗，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的效果。

2.2 構(gòu)建數(shù)字化實驗室

當(dāng)我們在進(jìn)行化學(xué)、生物等學(xué)科實驗教學(xué)時，許多實驗具有高危險性，實驗器材容易損壞，這類實驗無法真正帶領(lǐng)學(xué)生在生活中進(jìn)行手動操作。但在運用VR 信息技術(shù)之后，我們可以構(gòu)建數(shù)字化實驗室，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境下進(jìn)行試驗，在避免相關(guān)危害的同時，又可以幫助學(xué)生達(dá)到實驗的目的。構(gòu)建數(shù)字實驗室將有效增強(qiáng)學(xué)生實驗操作，促進(jìn)學(xué)生實驗操作水準(zhǔn)的進(jìn)步[3]。

2.3 構(gòu)建遠(yuǎn)程教室

傳統(tǒng)教學(xué)中，如果教師想要與學(xué)生進(jìn)行溝通，需要與學(xué)生約定固定的時間與地點，但通過VR 虛擬技術(shù)構(gòu)建遠(yuǎn)程教室后，教師和學(xué)生都不必親自到場，運用VR 虛擬現(xiàn)實技術(shù)教師可以遠(yuǎn)程直接與學(xué)生進(jìn)行溝通，輔導(dǎo)學(xué)生功課。同時，應(yīng)用VR 信息技術(shù)，教師和學(xué)生都是投放的全景畫面，增加了教師與學(xué)生溝通的親切感，增強(qiáng)了溝通效果。

2.4 構(gòu)建虛擬圖書館

運用VR 信息技術(shù)可以構(gòu)建虛擬圖書館，使用者直接翻看虛擬圖書。在舌尖上翻看虛擬讀書的時候，由于Via 技術(shù)的應(yīng)用，書頁同樣可以前后翻動，這給使用者以正式的體驗。同時又可以展示更多的信息。

2.5 進(jìn)行虛擬安全實訓(xùn)

在以往的教學(xué)中，往往需要對學(xué)生進(jìn)行安全培訓(xùn)，安全培訓(xùn)在真實情景下的教學(xué)，往往具有一定的局限性。對相關(guān)情境的教學(xué)氛圍營造難免缺乏，比如在進(jìn)行火災(zāi)現(xiàn)場的模擬時，教師不可能真正讓學(xué)生深陷火災(zāi)現(xiàn)場，真實被火災(zāi)所困擾，但是通過VR 虛擬技術(shù)教師可以對火災(zāi)情景進(jìn)行模擬，讓學(xué)生在虛擬中真實體驗。通過虛擬現(xiàn)場模擬，學(xué)生親自體驗情景并進(jìn)行自救，這樣將增加了實訓(xùn)效果，更能夠加強(qiáng)對學(xué)生安全意識的培養(yǎng)，完成對學(xué)生的安全培訓(xùn)。

2.6 構(gòu)建科技講堂

以往教學(xué)中教師給學(xué)生普及空間科學(xué)、地理科學(xué)、生物科學(xué)等相關(guān)知識時往往都是通過口頭講解，而學(xué)生進(jìn)行想象來了解相關(guān)知識，但應(yīng)用了VR 虛擬技術(shù)后，學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中真正看到并接觸到相關(guān)的實物情景。學(xué)生甚至可以在虛擬環(huán)境中對實物進(jìn)行改造，這就增加了教學(xué)生動性以及加強(qiáng)了教師與學(xué)生間的溝通，有利于實現(xiàn)教對相關(guān)知識的普及。構(gòu)建科技講堂，加強(qiáng)了教師對知識的普及效果，有利于通過教學(xué)擴(kuò)大學(xué)生的知識廣度[4]。

3 多元視角下VR 技術(shù)教育應(yīng)用的設(shè)計應(yīng)遵守的原則

3.1 符合實際

VR 技術(shù)教育應(yīng)用是對實物進(jìn)行的模擬，要想達(dá)到教學(xué)效果，模擬的物品就必須以實物真實狀態(tài)相符合，以免誤導(dǎo)學(xué)生，同時VR 技術(shù)教育應(yīng)用對事物客觀規(guī)律的模擬也必須符合實際情況，以免誤導(dǎo)學(xué)生。技術(shù)在教育應(yīng)用中必須符合實際，才能達(dá)到教育學(xué)生的目的，否則只能適得其反。在進(jìn)行相關(guān)技術(shù)應(yīng)用時相關(guān)人員應(yīng)慎之又慎。

3.2 VR 技術(shù)教育應(yīng)用內(nèi)容選擇有代表性原則

由于VR 虛擬技術(shù)的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，教師可以對很多內(nèi)容進(jìn)行模擬。但在實際應(yīng)用中，教師如果全部進(jìn)行模擬，則會影響到教學(xué)效果。因此模擬內(nèi)容必須有代表性、有選擇性，才能在教學(xué)中才能突出VR 技術(shù)教育應(yīng)用的優(yōu)點，實現(xiàn)對VR 技術(shù)的更好應(yīng)用。

3.3 VR 技術(shù)教育應(yīng)用有利于整體教學(xué)

VR 技術(shù)教育應(yīng)用時，我們必須注意到在進(jìn)行教育的是某一塊知識點或者某一課中的一節(jié)課。我們所教授的知識不是獨立存在的，而是存在于整體之中，因此，VR 技術(shù)教育應(yīng)用必須符合實際，且能夠與整體緊密結(jié)合，保持與整體知識的關(guān)聯(lián)度，才能夠更好地增強(qiáng)教學(xué)效果，幫助學(xué)生理解課程內(nèi)容。

3.4 VR 技術(shù)教育應(yīng)用應(yīng)具有生動活潑原則

對物品展示的生動性及靈活性是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的重要優(yōu)勢，在教學(xué)中對VR 虛擬技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時，應(yīng)當(dāng)保持其對食物展示的生動靈活，實現(xiàn)對VR 虛擬技術(shù)更好利用。這樣才能夠更加地揭示事物規(guī)律，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的效果。

4 結(jié)語

VR 技術(shù)教育應(yīng)用有利于增強(qiáng)教學(xué)效果，突破教學(xué)時間和空間的限制，提高教學(xué)的便捷性。我們在進(jìn)行VR 技術(shù)教育應(yīng)用時，可以構(gòu)建遠(yuǎn)程教室、構(gòu)建虛擬圖書館、構(gòu)建數(shù)字化實驗室、構(gòu)建科技講堂等。在我們進(jìn)行VR 訓(xùn)練技術(shù)應(yīng)用時，相關(guān)模擬應(yīng)符合實際選取的內(nèi)容，應(yīng)當(dāng)具有代表性。同時進(jìn)行教學(xué)的內(nèi)容，應(yīng)當(dāng)有利于學(xué)生進(jìn)行整體知識的理解，且VR 技術(shù)教育應(yīng)用展現(xiàn)出來的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)生動活潑。虛擬現(xiàn)實增強(qiáng)混合現(xiàn)實技術(shù)給高等教育培訓(xùn)行業(yè)發(fā)展帶來的一切將逐漸日益來越受到我國高等教育者的高度技術(shù)關(guān)注和廣泛性的青睞，必將最終使其技術(shù)更快更多地被廣泛應(yīng)用于教育以及職業(yè)培訓(xùn)各個領(lǐng)域，發(fā)揮其重要技術(shù)引導(dǎo)者的作用。我們將VR 虛擬技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)的過程中，勢必會給教育帶來新的變化。如果我們能夠應(yīng)用好VR 虛擬技術(shù)，為我國傳統(tǒng)高等教育向更為現(xiàn)代化多元化的教育教學(xué)模式方向發(fā)展?fàn)烤€搭橋，發(fā)揮當(dāng)前VR 教學(xué)虛擬混合現(xiàn)實教學(xué)技術(shù)的巨大潛力與優(yōu)勢作用，將有效促進(jìn)我國教育的提高，為教育提供更多的便捷，促進(jìn)教育行業(yè)的發(fā)展，為教育帶來更多的變化。