虚拟现实最重要的价值是什么?
2015-07-09尚俊杰
尚俊杰
近年来,随着图形图像技术的快速发展,虚拟现实技术越来越成熟,在教育中的应用价值也越来越引人注意。所谓虚拟现实(Virtual Reality,简称VR),指的是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界,提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让使用者如同身临其境一般,观察三度空间内的事物。虚拟现实最为人熟知的或许就是3D电影了,或者模拟驾驶。
随着时间推移,增强现实(Augmented Reality,简称AR)更加引人注意,它是在虚拟现实的基础上发展起来的新技术,是通过计算机系统提供的信息增加用户对现实世界感知的技术,将虚拟的信息应用到真实世界,并将计算机生成的虚拟物体、场景或系统提示信息叠加到真实场景中,从而实现对现实的增强。比如,头戴头盔,走在大街上,就可以随时看到几十年前的街道景象。
我们在这里不去管技术的细节,也不去区分什么是虚拟现实,什么是增强现实,什么是模拟,什么是仿真,我们只是来思考一下,这些虚拟现实类技术在教育中究竟有什么用?
首先,利用这些技术,可以实现以前无法或者很难实现的教学方式。比如,医学院的学生需要大量解剖人体,可是尸体很难找,而虚拟解剖就可以部分代替。再如,飞行员必须练习应对被鸟撞、引擎着火等危险情况,可是在正常的飞行练习中很难碰到这些情况,而虚拟实验可以模仿这样的危险情况。在中小学的教学中,学生应该做大量的物理、化学实验,可是在现实中因为各种条件的限制,很多实验无法进行,而利用虚拟实验则可以替代。
其次,虚拟现实技术可以人为地增加或减少因素,可以拉长或压缩实验过程。很多时候,在完全真实的情境中的学习效果未必就好。比如,如果希望学生了解小麦的生长过程,今年10月种下去,明年5月收割,到时候学生可能早忘了,而虚拟农场可以在短时间内让学生体验播种、施肥、浇水、成熟、收割等全过程。
当然,虚拟现实还有很多优点,如相对便宜、比较安全等。所以虚拟现实技术(或增强现实技术)最近几年在教育中尤其是职业教育中得到了比较广泛的应用。比如,学生需要学习掌握数字车床的操作技巧,但是数字车床很贵,学校买不起那么多,就可以用虚拟的数字车床来学习。再如,建筑专业的学生可以在虚拟系统中练习打地基、搭桁架等操作技巧。
不过,笔者认为,以上价值虽然重要,但是最重要的是,真实社会正在和虚拟社会不断融合,在虚拟系统中学到的方法就是将来真实社会中应对实际问题的解决方法。比如,对于微创手术来说,当医生在病人身上打好洞之后,他不可能用肉眼看着洞做手术,只能看着旁边的电脑屏幕做手术。在这样的情况下,如果虚拟解剖系统设计得好,医生其实很难区分旁边躺的是真人还是假人,那么医学院的学生在虚拟解剖系统中学到的方法不就是未来给真的病人做手术的方法吗?再如农民种地,会不会有一天老农在家里通过平板电脑就可以管理农场了呢?一看小麦的成熟指数到了100%,一点“收割”按钮,自动驾驶的收割机就去地里将小麦收割回来了。我想这至少在一望无际的东北平原上是很有可能实现的。如果真是那样,学生在模拟农场中学到的知识是否就是未来在真实农场需要用到的知识呢?
当然,前景虽然美好,但是发展过程可能会很漫长,这有赖于信息技术的全面深入发展。不过,常言道,“站在风口上,猪都能飞起来”。那么站在“互联网+”这个风口上,再吹上几年几十年,难道就不能实现吗?如果真的实现了,对当前的教育理念会有什么挑战呢?