虚拟现实技术在教育领域中的应用

荣梓任

摘 要：虚拟现实技术是一种综合性较强的新兴科技。为满足人们的需求，该技术在诸多生活领域中得到广泛使用，文章将着重讨论该技术在教育领域中的应用情况。

关键词：虚拟现实；技术；教育

中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）29-0058-02

1 虚拟现实技术简介

虚拟现实技术，简称VR技术，又可称为灵境技术。作为一项新兴技术，虚拟现实技术涵盖了仿真技术、计算机技术、传感技术、人工智能等多项技术，从而成为了一种以综合信息为基础的系统性环境。其以计算机技术为核心，生成逼真的视、听、触觉一体化的特定范围的虚拟环境，被应用到军事、医学、教育等多个领域，是新世纪最富有创造性的重要学科之一。

虚拟现实技术具有四个主要特征：真实感、适应性、启发性、感受性。真实感是指当人身处在虚拟现实创造的环境中时，与在真实世界的感觉大同小异。适应性是指人对虚拟环境的适应程度。启发性是指在虚拟现实创造的环境中，体验者可以根据自身的感受获取知识并受到启发。感受性是指人在身处虚拟现实创造的环境之中时，各种体感依然可以给予大脑反馈。

2 传统教育的弊端

①限制学生的创造性思维。传统教育中教师依照固定的大纲照本宣科，对学生的要求只是上课能听懂，课后能消化，考试出成绩，使学生养成了只会被动接受知识的习惯，不会自我思考。所以，在这样的教育模式下，使学生的主观能动性大大降低，以至于遏制了其创造性。

②重理论，轻实践。传统教育强调学生对理论的记忆，考试也基本都是理论题，教师教给学生的基本都是书本知识，学生就算不理解，只要背下来考试能过就可以了，但很多知识不是背一背就能掌握的，只有运用所学知识去实践，才能能够真正理解知识的内涵。

③受客观条件的限制。在传统教育中，由于实验的难易程度、实验所产生的费用等诸多客观因素，许多教学实验无法向学生们展示，从而使其缺少了很多实践机会。

3 VR技术在教育领域中的作用

①激活创造性思维，在虚拟现实的环境中，学生们可以通过自己的观察，真正地参与到实验之中，感官可以受到极大地刺激，从而可以激活其创造性思维，提高其学习兴趣，最后强化了自主学习能力。

②建立开放性平台。在传统教育中，教学只限定于固定封闭式场所，虚拟现实技术可以很好地解决这一问题，为学习者改善学习条件，使其在任何地点都可以拥有种类齐全的学习资源。

③打破时空限制。有些情景在现实生活中不是时时刻刻都存在的，甚至是现实世界无法展现的，大到宇宙天体，小到分子原子，通过虚拟现实技术，学生们可以对它们的内部结构进行细致观察，许多漫长的变化过程，在虚拟现实的环境中，仅仅通过几分钟就可以完整地给学生们展现出来。

④丰富教学手段。在传统教育中，学生经常会感觉课本上面的各种理论都很枯燥，有些场景是不易于用语言来描绘的，而虚拟现实技术可以把教学中的理论转化为丰富的实践，这样可以使学生加深对知识的理解，进一步掌握知识的精华。

⑤完善实验的不足。虚拟现实技术可以提供给学生们更加安全的实验环境，尤其是针对一些危险系数较高的实验。军事学院可以模拟演习，消防队员可以模拟火灾营救，这些都是危险系数很高的项目，一旦失败可能会有生命危险，但是在虚拟环境中，学生们可以放心大胆地去实践。

4 VR技术在教育领域中的应用

4.1 远程教育

虚拟现实系统中，会存在guide智能虚拟角色，可以带领学生更好地体验虚拟环境。同时老师也可以在虚拟现实系统中与学生们进行学术交流。以网络信息和多媒体功能为基础的虚拟环境中，学生们可以充分调动自主学习能力，通过计算机网络进行交互学习，足不出户便可享有丰富的学习资源。

4.2 虚拟校园

虚拟现实系统可以创设虚拟的校园场景，使学生在其中进行学习、讨论。

4.3 虚拟漫游

虚拟漫游是指在虚拟现实的环境中，学习者能够以第一人称的视角进行游览，可以自我调节游览速度及游览视角，将自己置身于虚拟的场景中，产生身临其境的感觉，校园和景观可以用虚拟漫游系统方便游客或访客进行三维第一人称视角游览。

4.4 虚拟实验环境

虚拟现实实验是指基于虚拟现实环境所呈现的接近真实的实验。利用虚拟现实技术建立的各种虚拟实验室在教育上的应用前景极其广阔，尤其是在物理、化学、生物等学科更是如此，创建虚拟的实验室可以减少昂贵实验设备带来的负担，实验原料可以重复使用，实验危险性大大降低，可以解决学校普遍存在的实验设备不足，型号落后，教学经费场地缺乏等问题，使学生们足不出户便可做各种实验，获得与真实实验一样的体验。

4.5 技能训练

通过虚拟现实技术，学习者可以模拟出接近真实的技能训练操作平台，在这个平台中，学习者能够真切地体会到操作感，极大地有利于其掌握所学技能。虚拟现实技能训练目前已经在很多领域得到了应用，尤其是军事、航天领域，用虚拟现实技术创建的虚拟战场可以使士兵们进行演练，并直观地感受战场的环境，气候的变化；虚拟的太空环境，可以使航天员真实地感受到失重，有利于航天员尽快适应失重环境。随着虚拟现实技术的发展，医学教学、汽车驾驶等需要培养各种操作技能的领域也从中受益匪浅。

5 结 语

传统教育依然存在着许多不足，VR技术在教育领域中的使用能够打破传统教育的局限性，弥补传统教育的不足。作为一种新兴科技，VR技术已经引起教育界的极大关注，虽然虚拟现实目前还处于研究发展阶段，我国的VR技术也只是刚刚起步，在技术上存在不少有待解决的问题，但是随着科学技术的进步，VR技术必然会以其诸多优势掀起未来教育的革命，从而为教育事业注入更加强大的生命力，产生更加深远的影响。

但是，我们也应该注意到，虚拟现实仍然不能取代传统教育，因为虚拟现实本身也有一些弊端，虽然他能在很大程度上模拟现实世界，但它毕竟是虚拟的，与真实世界总是有差距。

因此，我们应该理性地看待虚拟现实技术，将其与传统教育相结合，使其发挥最大的作用，相信随着时代的发展，技术的提高，虚拟现实技术在教育领域中的应用范围将会越来越广，使这项技术可以培养出更多優秀的人才，为未来社会的进步做出巨大的贡献。