淺淡虛擬現實技術在教學中的應用

師白珂

摘要：應用虛擬現實技術進行教學，是現代教育技術武裝學校教學的一種發展大勢。盡管虛擬現實技術還未發展成熟，但它卻具備了教學中的應用價值。通過應用的實踐證明，虛擬現實技術對學校教學具有極大促進作用。

關鍵詞：虛擬現實技術;教學;應用

中圖分類號：G424? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）18-0153-02

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

虛擬現實技術是20世紀80年代提出的一種理論，因受當時信息技術水平制約，再加上使用成本較高原因，致使這一理論一直處在概念這樣一個階段。隨著信息技術的快速發展，促進了硬件技術獲得很大提高，打破了技術應用瓶頸，形成了虛擬現實技術應用的現實，使虛擬現實技術廣泛應用于各個領域。尤其是學校的教育教學，使虛擬現實技術同樣發揮了較好的應用作用，進而出現了教學的多元化，既提升了教育教學效果，也提高的學生的學習效果。虛擬現實技術的出現，必將顯示其應有的生命力。

1 虛擬現實技術概述

虛擬現實技術將信息化當作一種基礎，利用計算機技術造設相關近似真實的環境，用一種虛擬出來的方位感和空間，進行模擬環境當中所需要的觸感或聲音等感官刺激，為使用者創設一種具有身臨其境之感的環境意境。

虛擬現實技術具有專業幾個特性：一是沉浸性。既然虛擬現實技術能夠模擬類似于一種真實的環境，那么，這個環境就會伴隨人腦的轉動和人身體的移動，而進行隨之移動變化，讓使用者能夠沉浸在這種環境中，對環境產生一種無縫結合的相關環境感覺;二是互相的交流互動性。在相對近似使真實環境中的感覺或感知，讓使用者獲得一定的適用性。它是受這種近似真實環境的多元信息影響，并形成交互，然后交給大數據，再行技術處理，讓使用者對虛擬環境中的物體進行實時的操控;三是思維的無限延展性。利用虛擬現實技術營造的近乎真實的虛擬環境，可以促使使用者展開無限的空間遐想，感知和悟性諸多而已知的各種客觀現象，構建一個虛擬環境，在這個環境中，進行規律性的交互。

2 虛擬現實技術對教學的影響

通過實驗證明，人類獲取知識信息的渠道85%來自視覺的認知，其他知識信息的獲得，又是以聽覺、嗅覺、觸覺或味覺等渠道而獲知的。由此可見，人的感官是獲取知識信息的橋梁。將虛擬現實技術用于教育教學，就是要利用學生的感官感知優勢，再引入多方位的觸摸感應體驗，激發學生學習知識的濃厚興趣。

2.1 虛擬現實技術顛覆了教育教學理念

運用虛擬現實技術進行教學，能夠強調人的主體學習性，傳統教學方法，是教師充當課堂教學主體，學生則是被動接受者，這種“填鴨式”課堂教學模式，扼殺了學生學習的自主性、針對性和創造性。新課程改革以后，貫徹現代教學理念，并顛覆了傳統教學觀念，依靠虛擬現實技術教學，創設能夠進行主動探究的學習環境，以此為優勢，將課堂教學變成一種啟發式教學環境，將教師的教育學生的學實施有機契合，運用啟發式思維，促使學生提高破解問題能力，使學生將精力投入到課堂教學的整體過程。

2.2 虛擬現實技術影響了教學方式

將虛擬現實技術融入課堂教學當中，對課堂教學效果的影響顯而易見。它區別于傳統教學的那種抽象而單一的感官體驗，以計算機虛擬現實技術，模擬一個宛如置于真實實景的教學內容情境，讓學生置身其中，進行直接而形象化的多重感官刺激，強化學生與虛擬的真實性學習情境實現交互，體現一種運用其他教學手段難以營造的學習環境情境氛圍，讓相對晦澀和難以詮釋的知識，以一種生動活潑的方式予以表達，幫助學生開拓形象思維，增強創造和創新意識，促進學生提高學習自主性和主動性。

2.3 虛擬現實技術影響了教學展現形式與內容

虛擬現實技術作用在教學內容上，則起到了一種決定性作用。它能挖掘并可加工相關的教學內容，并通過這樣的挖掘與加工，讓教學內容體現形象化、直觀化和具體化，讓學生通過形象的圖文，解讀相對抽象難懂的知識，促進學生深入理解知識內容本質。同時，針對教學內容的展示方式，也同樣不再拘于某些特定的時空。可以這樣說，虛擬現實技術能夠適用于各種學科的教學，尤其是需要進行動手操作的學科，比如像機械專業、光學、化學、電子和生物學科等。因為通過虛擬現實技術，可以運用虛擬仿真，將運用其他方法不能實現的實驗場景，予以虛擬再現，讓學生仿佛置于實驗環境其中，進行操作。尤其是對含有一定危險因素的實驗，運用虛擬現實技術，可以預防危險發生，提高實驗安全系數，方便學生深究實驗過程，在實驗興趣中，提高實驗教學水平。

3 運用虛擬現實技術進行教學的存在問題

3.1 硬件功能相對滯后

有些硬件廠商在不斷創造創新產品結構，但因受各種原因制約，不能實現底層技術系統水平提升，形成產品功能較少，又因內容資源缺乏，不能解決信號輸入設備的主要技術，造成軟件產品品質出現差距，進而限制了整體產業發展。國外主要廠商在與學校實施合作，免費構建虛擬現實技術教學實驗室，但在我國，同樣也有廠商與學校的合作，卻因沒有同樣技術標準，依然受硬件技術因素制約，不能很好實現雙眼分辨清晰率，圖像像素版塊化嚴重、創設的場景既簡單，又缺少豐富的互動性，致使虛擬現實技術難以發揮更好教學助力作用。

3.2 使用群體感觸出現一定差異化

通過調查發現，學生佩戴虛擬現實裝備實施學習，卻能促進提高學生學習相關知識水平，并認為虛擬現實技術教學帶有較強的趣味性。但又因對虛擬現實技術的缺少完善的功能體驗，造成認知能力不同學生，難以達到他們應該達到的理解程度。低齡學生容易接受虛擬現實技術教學方式，高齡學生則對虛擬現實技術教學方式，多少有所顧慮，因而造成學生的體驗出現了一定折扣。因此，在具體的教育教學過程中，還不能將虛擬現實技術全部用于日常的教學過程當中，充其量，可將虛擬現實技術當作教學的一種輔助性教學措施，使其與目前的常規教學形式進行相關的糅合，進行結合性使用。

3.3 大數據資源不能全力支持教學

有諸多學校并非重視對教學音像或視頻等資源進行用心收集，但伴隨虛擬現實技術在教學中的逐步運用，將會改變這種被動情況。因為一套相對完整的虛擬現實技術系統，其本身就帶有豐富而海量的音像或視頻等資源，但它需要以大數據作為一種支撐。虛擬現實技術是通過虛擬近似真實的環境場景，并以較為充分的互動方式，對一些知識信息進行比對，并進行重構而反映一種多維影像，針對這些多量的數據，需要以平時積累的知識多寡作為基礎，才能反映數據多維化下的重構影像。這樣，大數據技術則在虛擬現實技術教學方式中有了用武之地，因為依靠人為知識的積累畢竟有限，只有通過大數據技術的支持，才能使虛擬現實技術帶有豐富而海量的音像或視頻等資源，促進虛擬現實技術重構多維影像，將學生學習需要的知識數據，變成可視化數據，進而發揮數據的實用效益作用。

3.4 網絡運行狀態形成的影響

虛擬現實技術中的分布式，完全打破了以往常規教學中的空間固定式，能讓使用者在任何地方，都能在同一個時間內，進入到一個被虛擬現實技術虛擬的空間，既可以單獨完成一些學習任務，也可以與他人實施合作，完成相關的學習任務。不過，在不同的地域空間使用虛擬現實技術當中營造的虛擬學習空間，自然需要借助網絡，進行相關數據的傳播，而且還不是要傳播少量的數據。這就產生一個問題，如果需要傳播大量數據滿足使用者對數據的利用，并且有眾多人都在同時在線，網絡寬帶可能出現被擠占問題，使服務器不能支持正常的訪問，則會讓服務器形成難以應對響應或無法響應問題。如此形成的后果自然是顯而易見，在嚴重影響一些使用者的正常使用，并由此減弱對使用虛擬現實技術的興致。

4 教學對虛擬現實技術的應用

4.1 虛擬現實教學

虛擬現實技術為教師和學生均提供了豐富的教學資源和學習資源，為教師的教學和學生的學習創造了選擇教學材料和學習材料的機會。應用虛擬現實技術教學，能使教師和學生一同經歷一場虛擬環境，并利用這樣的環境觀察那些關鍵性的知識問題。同時，還能使學生置身這個虛擬環境中，依靠自主觀察力進行觀察，用以幫助學生提高思維理解力和分析問題能力。

4.2 實驗虛擬教學

利用虛擬現實技術進行實驗教學，可以通過建立多種虛擬實驗室，并根據實驗教學需要，由虛擬現實技術隨時生成所需要的各種實驗用的虛擬性新設備，促使實驗進行內容實現諸多的更新，讓實驗教學一直都能緊跟變化形勢，為學生永遠都能提供一種形象逼真而生動的實驗學習環境，從而適應學生學習不斷出現變化的知識學習，體現實驗教學的靈活機動性和緊跟時代性。

4.3 虛擬仿真校園

虛擬現實技術自然能夠構建遠程教育教學平臺，如果學校設有分校，可為學校構建遠程教學點，創設可移動的電子移動教學場所，實現依托網站的交互式遠程教學課程，打造為各個終端提供一種具有開放性的和遠距離性的，可保證相關的持續教育，并在情況允許的情況下，還可利用學校構建的虛擬現實技術教學平臺，為社會培養高端技術人才提供培訓相關的場所，實現虛擬現實技術平臺的最大價值。

5 教學利用虛擬現實技術的前景

現代教學利用虛擬現實技術，還沒有完全實現人民的預期，需要提高應用能力，甚或是達到相應的普及性應用程度。僅就目前而言，我國各級各類學校應用虛擬現實技術教學的比例相當偏低，不能發揮虛擬現實技術在教學中的最大效用。伴隨虛擬現實技術的不斷向前發展，虛擬現實技術的硬件技術固然要跟進提高，再加上計算機技術武裝下的智能、信息以及大數據等技術的不斷發展，它們都將幫助目前使用的虛擬現實技術逐步走向完善。因此，虛擬現實技術在教學中的應用，必將變成一種主流，改變學校教學現狀，朝向更為現代化教育方向發展。

6 結束語

虛擬現實技術在教學中的應用，僅就目前而言，根據我國各級各類學校教學實際，以及虛擬現實技術發展現狀，還不能使其獲得普遍性應用。主要因為虛擬現實技術硬件技術還未

發展到純熟階段，有諸多技術瓶頸不能支持虛擬現實技術獲得較好雙眼辨識率，營造的虛擬現實環境僅就影像而言，還相對像素版塊化，并且單一。但不能否認，已經應用虛擬現實技術進行教學的學校，確實感到它能提高教學效率和效果。

參考文獻：

[1] 盧強，童子方，李偉.淺淡虛擬現實技術在教學中的應用[J].科技視界，2016（26）：157，148.

[2]任卓.淺談虛擬現實技術在教學中的應用[J].職業，2013（20）：74-75.

[3] 況揚，汪欣.虛擬現實技術在教育教學中的應用[J].中國成人教育，2016（10）：110-112.

[4] 謝菊明.虛擬現實技術在教學實踐中的應用效果分析——評《虛擬現實技術在教育領域中的應用及其效果評價研究——以旅游教學為例》[J].中國教育學刊，2019（8）：139.

[5] 羅明睿.虛擬現實技術在基礎教學中的應用——虛擬現實課堂[J].電子世界，2018（19）：91-92.

【通聯編輯：唐一東】