中等職業學校VR虛擬現實專業教學的思考

陸海峰

【摘要】本文通過對VR市場的了解，向大家展示了VR技術應用于教學的可行性，并分析了VR技術應用于教學的優勢和缺陷，又通過對VR軟件硬件的了解，提出了迎接VR教學，可以早做準備的思考。

【關鍵詞】VR教學;沉浸式;VR眼鏡;UE4

虛擬現實技術已經滲透到了我們的生活和工作中。其結果既有積極作用，也有消極作用。我們要以客觀的態度看待，認識其發展趨勢，發揮其功能，認識其潛在問題。

1? VR的優勢給課堂教學帶來的巨大變化

在高職教育中，我們必須清楚地認識到虛擬現實技術帶來的巨大變化，尤其是實踐性課堂教學。

1.1學生沉浸式學習，可以身臨其境的進行一線操作，甚至可以模擬出與企業現場完全一致的場景。

比如機械、建筑專業的學生，在平時的實踐中，都需要在復雜的環境中進行操作，這些場地受到學校的資金和場地的限制，并不一定能夠達到現場的規模和條件。很多時候，學校需要把學生送到企業實習，或者輪班實習。這些都受課程安排、班級安排、機器維護、生產時間等因素的影響，無法隨時隨地進行操作。如果 VR系統能夠模擬出這樣的環境，那么他們就可以隨時練習。在虛擬現實中，學生也能真切地感受到操作的每一個環節。

1.2很多傳統的耗材，都可以直接用 VR來代替，這就節省了大量的材料

這些都是社會資源的損失，很多垃圾都是無法回收的。從綠色理念上講，它們都是不可持續的。而 VR則更加環保，因為它不需要消耗現實世界的資源，也不會產生難以處理的垃圾。在課堂上，所使用的材料，并不一定是真實存在的。

1.3可以讓學生全身心的投入到學習中，而不會受到其他事情的干擾

比如同學們的聊天，比如打瞌睡，比如昨天的電視劇，比如窗外飛過的鳥兒，比如上課的時候，會分心，會錯過一些重要的知識。但 VR教學就不同了，以主角的身份進入虛擬世界，更能突出學生學習的主體地位。在虛擬世界中，玩家必須全神貫注地與每一個交互點進行交互，完全隔絕了現實世界的干擾。這樣全神貫注，就能學到最全面、最深刻的知識。

2? 現階段VR教學存在的問題

2.1正如多媒體無法完全替代傳統教學一樣

VR技術無法完全替代傳統教學，它只是一種特殊的 VR多媒體教學系統，再怎么完善，也會有疏漏。當思維能力強的學生需要一些特殊的解答時，虛擬現實未必能給出準確的答案，系統需要不斷成長。

2.2VR教學受限于硬件資源

目前所有 VR設備都需要配備 VR眼鏡。VR眼鏡的投入，目前還達不到大規模普及的程度，很多學生無法同時參與教學。這使得教學規模無法達到令人滿意的程度。

2.3 VR教學系統的開發是一個龐大的工程，人才短缺，投入太大

目前 VR應用主要集中在軍事、游戲、娛樂等領域，而 VR應用領域則偏向于裝飾、電子商務等行業。VR教學應用相對較少。它的推廣受到限制。

2.4 VR教學應用尚需時日

很多人對 VR的認識還停留在概念層面，并未真正準備就緒，這就需要人們對虛擬現實技術的認識需要一定的時間。

3? 實施虛擬現實教學準備

在了解了虛擬現實教學的可行性之后，我們需要做好準備。我們該怎么做？

3.1不同專業人員的準備工作不同

普通專業教師可考慮以下兩項準備。第一個準備，就是了解一下 VR技術，了解一下 VR。另一個，就是積累更多的資源，讓自己在 VR技術上，找到更好的結合方式。比方說，入門級的結合，就是模擬一個專業的現場場景，給學生一個感官上的認識;更深層次的應用，則需要在虛擬場景中進行專業的交互，真正的沉浸式教學。對于設計專業，尤其是 VR專業的老師來說，學習 VR設計軟件是非常有必要的，從設計的時候就開始使用，因為它的前景非常廣闊，學習起來非常有價值。虛擬現實軟體是由游戲軟體演變而來的。主要涉及模型制作、材質燈光制作、設計藍圖設計等。模型可以通過其他軟件來完成，但材料和燈光卻需要仔細研究，這些都是建立虛擬場景的基礎。藍圖主要是交互設計，包括制作腳本，深入學習需要 C++。

3.2 VR專業學習需要軟硬件并重

在硬件方面，主流虛擬現實設備可分為兩類：顯示設備和交互設備。顯示設備主要指各種品牌的 VR眼鏡，交互設備包括各種觸覺設備，比如 LeapMotion （LeapMotion，歷動），手環，指環等等。有時需要觸摸屏或手機來展示。

軟件方面，設計人員需要使用3 DSMAX之類的建模軟件，制作出符合 UE4.0標準的模型，并將它們結合在一起，形成 UE4.0能識別的文件，然后導入 UE4.0，定義不同的材質，定義不同的光照情況，模擬出真實的場景效果。然后利用 UE4.0中的藍圖功能，定義不同的類，指定不同的腳本響應，最終生成能夠以第一人稱或第三人稱方式進入場景，并與場景實體產生交互的文件。接下來，只需要將 VR硬件設備連接起來，進行測試，最終確定軟件開發成功。流程很簡單，但對于大多數人來說，難度還是很大的。這就需要團隊建設了，團隊里要有擅長建模、擅長美術、擅長美術、擅長編程的人。因此，開發虛擬現實軟件是一項系統工程。

從應用層面來說，那就簡單多了。開發者可以把軟件拷貝到電腦上，讓電腦用戶戴上VR眼鏡，或者做成手機 APP。其中 VR眼鏡是必不可少的。有了這一點，我們就可以知道，在未來的 VR時代，我需要做什么準備了。再看看咱們的教學，建筑、室內裝飾、電子、機械這些專業，有沒有可能走上 VR教學之路？既然需要建模，那么如何描述理想的實驗室、實訓室，以及需要設計的交互。不一定要自己做，但是專業的設計師必須先了解你的情況，然后再設計。其實，設計的關鍵還是在于教育者，所有的教學環節，都要根據自己的專業特點和 VR的特點來設計。

4? 結論

優秀的教育理念和完美的教育資源結合在一起，才能創造出更好的教育手段。這一新興的教育手段，將會給我們帶來前所未有的感官體驗，從而促進新一代職業人才的成功培養。VR教學是未來的趨勢，我們還能做什么，只要行動起來，未來就是我們的了。

參考文獻：

[1]杜志俊.虛擬現實（VR）技術的發展及其應用.中商情報網，2017.

[2]王玲.虛擬現實技術在醫學手術中的應用[J].機械設計與制造，2011，（1）.