VR教學(xué)在教育上的現(xiàn)實(shí)意義

楊杭行

摘 要：隨著當(dāng)前我國(guó)的科技不斷進(jìn)步，教育活動(dòng)對(duì)科學(xué)技術(shù)的要求越來(lái)越高。運(yùn)用VR技術(shù)能夠有效地促進(jìn)教學(xué)模式的創(chuàng)新，并推動(dòng)教育工作的發(fā)展，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，逐漸感受到多元化的學(xué)習(xí)方式，從而使學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)活動(dòng)始終保持著新鮮感。VR教學(xué)模式能夠促進(jìn)教師教學(xué)模式創(chuàng)新，并且給學(xué)生帶來(lái)更好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：VR教學(xué)；教育工作；現(xiàn)實(shí)意義

基金項(xiàng)目：2019年度吉林省高教科研課題重點(diǎn)項(xiàng)目；項(xiàng)目名稱(chēng)：基于VR、AR技術(shù)的“新時(shí)代工匠精神培育”創(chuàng)新模式研究；項(xiàng)目編號(hào)：JGJX2019C97。

1 VR技術(shù)特點(diǎn)

1.1 VR的概念

虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，VR）技術(shù)在當(dāng)前人們?nèi)粘Ｉ钪幸呀?jīng)較為常見(jiàn)，其是一種沉浸式體驗(yàn)，通過(guò)技術(shù)仿真模擬出人們的現(xiàn)實(shí)世界，讓人們感受虛擬世界的一種計(jì)算機(jī)技術(shù)。VR技術(shù)是以3D形式呈現(xiàn)的，它是一種通過(guò)使用計(jì)算機(jī)形成的一個(gè)交互式的三維動(dòng)態(tài)景象，幫助人們?cè)谔摂M環(huán)境中感受不同的場(chǎng)景。

1.2 VR的特點(diǎn)

首先，交互性。交互性的實(shí)際含義就是在互動(dòng)之中形成一種良性的循環(huán)。這種特征能夠有效地培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)水平，能夠使大學(xué)生在考計(jì)算機(jī)二級(jí)證書(shū)的時(shí)候擁有對(duì)應(yīng)的技巧掌握，能夠?yàn)閷W(xué)生的計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)，從而使VR技術(shù)獲得更好地運(yùn)用。使學(xué)生在使用VR技術(shù)的時(shí)候，能夠獲取各種各樣的回應(yīng)，從而具有較好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。其次，沉浸性。沉浸性指的就是沉浸式體驗(yàn)，也就是VR技術(shù)的核心功能，能夠使學(xué)生更加身臨其境地感受無(wú)逆世界，從而使學(xué)生在虛擬世界中，視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)都能夠受到傳感器傳來(lái)的圖像的影響。最后，想象性。知識(shí)的掌握遠(yuǎn)沒(méi)有想象力廣闊，知識(shí)是有限的，而人們的想象力是無(wú)限的[1]。想象力對(duì)學(xué)生而言十分重要，而VR屬于一個(gè)想象性的技術(shù)手段，需要首先在計(jì)算機(jī)上運(yùn)用圖形知識(shí)設(shè)置好相應(yīng)的流程，在使用的時(shí)候讓學(xué)生感受到在現(xiàn)實(shí)生活中無(wú)法感受到的模擬場(chǎng)景，從而幫助學(xué)生更好地理解一些事物的特征。

2 VR教學(xué)在教育工作中的運(yùn)用

2.1 形成虛擬校園

VR技術(shù)的運(yùn)用能夠使用立體虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬出校園的實(shí)際場(chǎng)景，繼而運(yùn)用全方位的建模和數(shù)據(jù)庫(kù)，形成一個(gè)和校園環(huán)境完全相似的、較為真實(shí)的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生能夠在虛擬環(huán)境中，感受到真實(shí)校園的氛圍。并且，虛擬環(huán)境中的門(mén)窗和教室中的各個(gè)物體，都能夠采取虛擬技術(shù)在虛擬世界中建模[2]。在這些虛擬的場(chǎng)景中，有許多的元素，比如：虛擬體育場(chǎng)、虛擬教師、虛擬操場(chǎng)等，而學(xué)生則可以通過(guò)系統(tǒng)自行選擇角色，既可以扮演成老師，感受教學(xué)的樂(lè)趣，也可以扮演成學(xué)生干部，對(duì)其他學(xué)生進(jìn)行管理。書(shū)籍通過(guò)VR技術(shù)會(huì)直接轉(zhuǎn)化為電子書(shū)籍，在查閱資料的時(shí)候，學(xué)生可以直接觀看電子書(shū)，還可以直接在虛擬圖書(shū)館中檢索自己需要的數(shù)據(jù)內(nèi)容，從而能夠幫助學(xué)生在虛擬世界中，完成學(xué)習(xí)任務(wù)，滿(mǎn)足學(xué)生學(xué)習(xí)中的各種需求。

2.2 建設(shè)虛擬實(shí)驗(yàn)室

VR教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)模式相比具有較為明顯的優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生想要掌握知識(shí)內(nèi)容，就需要不斷驗(yàn)證與實(shí)踐，但是在絕大部分情況下，教師會(huì)直接把知識(shí)內(nèi)容傳輸給學(xué)生，讓學(xué)生掌握理論知識(shí)。這樣的教學(xué)環(huán)境會(huì)導(dǎo)致學(xué)生不能完全地理解相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容[3]。通過(guò)VR教學(xué)模式的運(yùn)用，教師能夠給學(xué)生模擬出一個(gè)較為真實(shí)的虛擬教學(xué)環(huán)境，使學(xué)生在虛擬環(huán)境中，通過(guò)實(shí)踐去掌握實(shí)際的知識(shí)內(nèi)容。雖然在傳統(tǒng)的教學(xué)中，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上掌握知識(shí)，但是通常實(shí)踐的過(guò)程都是在校內(nèi)開(kāi)展，并且時(shí)間也十分有限，經(jīng)常由于校內(nèi)的環(huán)境以及時(shí)間等各種因素的限制，使實(shí)踐工作的開(kāi)展受到約束，無(wú)法起到良好的效果。其次，由于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要使用各種各樣的機(jī)器設(shè)備，而很多實(shí)驗(yàn)都存在一定的危險(xiǎn)性，所以學(xué)生無(wú)法親身實(shí)驗(yàn)，也不能直接參與實(shí)驗(yàn)過(guò)程。通常這種情況下，教師會(huì)讓學(xué)生觀看實(shí)驗(yàn)視頻了解實(shí)驗(yàn)過(guò)程，但是這種方式會(huì)導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法真實(shí)地感受實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在的關(guān)鍵點(diǎn)以及問(wèn)題，也就無(wú)法加深對(duì)知識(shí)理論內(nèi)容的了解。VR模擬實(shí)驗(yàn)室使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，比如：在學(xué)習(xí)物理課程的時(shí)候，教師可以采取模擬實(shí)驗(yàn)室的方式幫助學(xué)生更好地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不用擔(dān)心安全問(wèn)題，通過(guò)電子設(shè)備上安裝的虛擬實(shí)驗(yàn)室程序，就可以讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，極大地提升了實(shí)驗(yàn)的教學(xué)成果，使教學(xué)開(kāi)展更加便利[4]。并且，在VR實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，即使存在一些危險(xiǎn)性，但是由于VR技術(shù)是虛擬的，所以學(xué)生出現(xiàn)了操作失誤，也不會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。學(xué)生在出現(xiàn)失誤后，可以迅速地意識(shí)到操作上存在的問(wèn)題，并且能夠意識(shí)到操作失誤帶來(lái)的嚴(yán)重后果，讓學(xué)生在今后的實(shí)驗(yàn)中更加仔細(xì)認(rèn)真。除此之外，VR實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)用還能夠讓學(xué)生感受到一些生活中很難體會(huì)到的場(chǎng)景，比如：感受地震對(duì)于城市帶來(lái)的破壞以及火災(zāi)時(shí)的危害等，從而讓學(xué)生在有限的環(huán)境中，感受到各種各樣的場(chǎng)景，更好地體會(huì)學(xué)習(xí)的內(nèi)容，并且還能有效提升學(xué)生的實(shí)踐操作能力。

2.3 構(gòu)建虛擬教室

VR教學(xué)模式下，形成了VR虛擬教室，并且當(dāng)前已經(jīng)開(kāi)始運(yùn)用在教學(xué)之中。VR虛擬教室能夠有效地解決當(dāng)前教育過(guò)程中存在的一些問(wèn)題。在VR教學(xué)中，3D技術(shù)能夠直接把教師的形象投射在虛擬教室中，繼而，完成虛擬教師的基礎(chǔ)構(gòu)建。然后，學(xué)生選擇相應(yīng)的教師與學(xué)習(xí)的課程，使師生之間形成一個(gè)雙向選擇的過(guò)程，并且能夠使教學(xué)的整體虛擬過(guò)程具有真實(shí)感[5]。在虛擬教室環(huán)境中，學(xué)生可以更好地帶著新奇感去學(xué)習(xí)知識(shí)，從而讓學(xué)生具有一個(gè)更好的狀態(tài)，幫助學(xué)生理解得更透徹，學(xué)習(xí)方向更具針對(duì)性，在給學(xué)生帶來(lái)較好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)的同時(shí)，有效地提升教學(xué)工作的具體成效。

2.4 運(yùn)用虛擬教學(xué)資源

站在教學(xué)資源的角度分析，VR技術(shù)可以給學(xué)生制作出各種各樣的場(chǎng)景，使知識(shí)內(nèi)容變得更加直觀，從而更好地幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中加深對(duì)知識(shí)的理解。VR教學(xué)中的資源都具有較強(qiáng)的立體效果，并且能夠體現(xiàn)出強(qiáng)烈的交互性，幫助學(xué)生更好地加深對(duì)知識(shí)的理解程度。VR技術(shù)的運(yùn)用，能夠讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的時(shí)候具有一種真實(shí)的感覺(jué)，并且采取各種模式的計(jì)算機(jī)圖像，呈現(xiàn)出真實(shí)感的畫(huà)面，再讓學(xué)生使用各種電子設(shè)備，把學(xué)科知識(shí)立體地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，使傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生難以理解的知識(shí)內(nèi)容變得更加直觀，幫助學(xué)生盡快把握教學(xué)重點(diǎn)。

3 VR教學(xué)在教育上的現(xiàn)實(shí)意義

3.1 給學(xué)生帶來(lái)更好的沉浸式體驗(yàn)

本文中闡述了VR技術(shù)的運(yùn)用中體現(xiàn)著沉浸性，并且這一特征對(duì)于教育工作而言具有較強(qiáng)的作用。學(xué)生通過(guò)教材或者教師的講解以及自學(xué)都能夠提升知識(shí)認(rèn)知程度。這些內(nèi)容通過(guò)VR技術(shù)的運(yùn)用，能夠使學(xué)習(xí)的成果更為高效。給學(xué)生營(yíng)造出身臨其境的畫(huà)面感，讓學(xué)生自主在虛擬的世界里學(xué)習(xí)知識(shí)，能夠給學(xué)生提供更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)，并且還能激發(fā)出學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的時(shí)候高度集中精力。因此，這也是當(dāng)前使用VR教學(xué)的主要方式。

3.2 使學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程更加簡(jiǎn)單

在學(xué)習(xí)過(guò)程中，只有學(xué)生首先認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)的目標(biāo)，從而產(chǎn)生想要學(xué)習(xí)的意圖，然后主動(dòng)地與他人合作開(kāi)展學(xué)習(xí)活動(dòng)，才能最終使自身形成一個(gè)完善的知識(shí)體系，才是學(xué)習(xí)的整個(gè)過(guò)程。在理科的課程學(xué)習(xí)中，比如：物理學(xué)的天體運(yùn)動(dòng)知識(shí)學(xué)習(xí)，通過(guò)使用VR技術(shù)，就能夠讓學(xué)生在虛擬的世界中更好地去感知天體變化，通過(guò)自己的視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)以及觸覺(jué)，更好地捕捉虛擬世界中的變化，從而使學(xué)生更加直觀地了解到原子的化學(xué)反應(yīng)，感受到行星的運(yùn)動(dòng)與變化，從而觀察到各種各樣的宇宙現(xiàn)象[6]。除此之外，還能讓學(xué)生將自己已經(jīng)掌握的物理知識(shí)內(nèi)容之間形成聯(lián)系，在虛擬世界中，形成一個(gè)完善的知識(shí)體系，通過(guò)多方位的感知，更好地獲取知識(shí)。

4 結(jié)語(yǔ)

VR技術(shù)能夠?qū)Ξ?dāng)前的教學(xué)模式進(jìn)行創(chuàng)新，有效地提升教學(xué)成果。在VR技術(shù)的運(yùn)用下，學(xué)生能夠更加安全地進(jìn)行自主實(shí)踐學(xué)習(xí)，并且還能讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的時(shí)候擁有更多實(shí)踐的機(jī)會(huì)，使學(xué)習(xí)的過(guò)程始終保持趣味性，增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣，幫助學(xué)生逐步養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)心態(tài)，最終，促進(jìn)學(xué)生更加健康地學(xué)習(xí)與成長(zhǎng)。

[參考文獻(xiàn)]

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（編輯 王永超）

Practical significance of VR teaching in education

Yang Hangxing

（Changchun Automotive Industry College， Changchun 130013， China）

Abstract：With the continuous progress of China’s science and technology， educational activities have higher and higher requirements for science and technology.The use of VR technology can effectively promote the innovation of teaching mode， and promote the development of educational work， so that students can gradually feel the diversified learning methods in the learning process， so that students can always maintain a fresh sense of learning activities. VR teaching mode can promote the innovation of teacher teaching mode， and bring better learning experience to students.

Key words：VR teaching； education work； realistic meaning