虚拟现实技术在旅游教育中的应用

尹静

（武汉职业技术学院，湖北 武汉 430074）

虚拟现实技术在旅游教育中的应用

尹静

（武汉职业技术学院，湖北 武汉 430074）

虚拟现实技术（VirtualReality）被广泛预测为下一个改变教学方法和教育技巧的技术。VR技术应用在教育的优势在于其促进学习者沉浸式、交互式、高效率、高效能的学习。由于旅游专业与VR技术具备天然耦合性，旅游教育致力于寻找的实景式教学有可能利用VR技术实现。VR技术可在导游实训、旅游规划、旅游基础知识以及旅游培训等旅游教育领域开展应用，最后指出教学中推广VR技术可能面临的问题。

旅游专业旅游教育；VR技术；虚拟现实

教育与技术是密切关联的，这种协同关系改变着世界，但是两者之间也充满着矛盾，尽管教育是技术早期的支持者，可是教育却是最后广泛使用技术的行业之一。教育教学方法和教育技巧应用发展无法与科技发展的速度相媲美。虚拟现实技术（VirtualReality）被广泛预测为下一个改变教学方法和教育技巧的技术。由于旅游产业与VR技术天然的特质的耦合度较高，VR技术被认为适合在旅游领域得到广泛应用。

一、虚拟现实技术研究现状

（一）虚拟现实技术应用于教育历史进程

虚拟现实是以计算机技术为核心，结合相关科学技术，生成与一定范围真实环境在视、听、触感等方面高度近似的数字化环境，用户借助必要的装备与数字化环境中的对象进行交互作用、相互影响，可以产生亲临对应真实环境的感受和体验。

虚拟现实最早是源自于Stanley G.Weinbaum的科幻小说《皮格马利翁的眼镜》中的一个概念，故事中详细地描述了包括嗅觉、触觉和全息护目镜为基础的虚拟现实系统。1957年，发明家莫顿海里希发明“全传感仿真器”（Sensorama Simulator），这台计算机结合35mm相机拍摄的照片与3D摄影技术，体验者可坐在椅子里把头伸入机器里，通过三面显示屏形成的空间感获取虚拟现实的体验，这项发明被认为是虚拟现实的开始。随后1968年伊万·萨瑟兰（Ivan Sutherland）制造出了第一个头戴式显示系统 (Head MountDevice，HMD)——将两个显示不同视角的CRT2虚拟现实(VR)显示器和增强现实(AR)耳机构成的立体视觉系统。20世纪80年代，VR技术被美国军方用于研发飞行头盔和军用仿真器。90年代，VR技术被用于虚拟现实游戏中，1991年世嘉公司推出他们第一个虚拟现实耳机，不久后任天堂推出《虚拟男孩》的游戏。而第一位将VR技术带入课堂的是美国卡内基梅隆大学计算机系教授兰迪波许（Randy Pausch）。VR技术已经被认定提高了历史、生物学、解剖学、地质学、天文学、数学类学生学习效果，学生可以通过与三维对象互动，获取时间和空间深度沉浸感来学习这些科目。

（二）虚拟现实技术应用于教育的优势

VR的优势在于能够显著增强学习者的学习体验上:

1.沉浸式学习。学习者可以通过模拟的情景中，完全融入到虚拟的场景中。学习者可以利用VR技术体验现实生活中无法体验的场景，或者低成本地体验现实中很难体验的场景。

2.交互式学习。学习者可以在虚拟情景中更接近真实的学习和操作，同时实现突破地域差异增强交际交往，让学习者通过VR平台与来自世界各地的人互动。

3.高效率学习。沉浸式学习方式调动学习者多个感官通道提高学习效率，另一方面有效隔离学习者可能受到的外界干扰，学习者注意力集中在虚拟情景中。

4.高效能学习。心理学研究大脑的反馈奖励机制，能够分泌快乐激素，刺激继续坚持做这件事情。而传统的学习模式缺少这种即时反馈机制，而VR技术在课堂的运用，学生能够实时获取反馈，有利于学生在学习过程中，不断地获取成就感，保持高效能的学习。

（三）国外旅游教育中的VR技术应用

随着VR技术不断进步，VR与旅游行业之间的合作越来越多。目前，VR技术已经在旅游行业很多部门发挥着重要作用，其中包括了市场营销、旅游目的地推广、主题公园以及文物保护等。旅游教育致力于寻找的实景式教学有可能利用VR技术实现。

早在1998年，希腊文化遗产保护机构成立一个虚拟现实部门，专门为其文化中心最热门的旅游吸引物提供不同的教育VR展品，这些VR展示带领用户重新回到古城米利都。在VR世界里，人人都是考古学家，挖掘和重组古代的花瓶；用户可以自主地选择年代场景，回到阿基米德的时代，帮助他做实验，也可以协助雕塑家创造宙斯神像。另外一个在旅游教育领域展示出VR技术潜力的是Google公司于2015年9月推出Expeditions Pioneer项目。学生可以通过此项目360度对世界著名旅游吸引物进行体验。该项目的操作模式是学生可以自由自主的沉浸式探索体验每一个地点，而教师可以通过眼动追踪技术观察到学生对什么内容更感兴趣，重点讲解每一个场景中重要的内容。

VR技术还可以作为一个独特有价值的调查工具来获取更多的旅游区域的知识。例如，在不影响实际的文物对象的情况下，展开对其虚拟修复的能力：利用摄影制图法，通过将不同的独立的图像进行拼接来制作文物3D模型，借助VR技术创作展示这些文物的虚拟空间。VR可以重塑环境和光线效果还原古迹在古代的原迹，为了教育效果还可以加入时间轴来反映该古迹在历史中的发展、修复重建的过程。对于某些特殊的古迹，还可以对其建设过程进行仿真复原，展示古代的建筑技艺。

国外已经有成功利用VR技术开展的旅游教学项目——罗马重生（RomeReborn）。该项目创造了罗马从铁器时期（900B.C.）到哥特战争（535-553A.D）城市的3D模型，学生可以学习测量斗兽场作为建筑最大承载力，也可以通过对罗马市集研究来探索古代罗马居民的空间流动特征。

二、国内旅游教育中应用VR技术的思考

值得思考的是这些成功的案例是否意味着VR技术可以实现改变旅游教学内容和教学方式，这些成功经验是否具备普及性。不可否定的是，旅游教育需要采纳和使用新型的教学技术和工具。教师引导学生通过互动资源，不受限制地观察学习三维虚拟场景。

（一）VR技术在旅游教育领域的应用

VR应用于旅游教育领域，无论在国内还是国外都出现了实践超前、学术理论研究相对滞后的现状。目前，对VR的研究中，信息技术领域研究的时间最长并且成果显著，但是VR环境中的教育研究远远滞后。尽管学术界对VR技术在旅游教育的巨大潜力达成共识，但是缺乏对VR技术在实际应用领域中的研究。未来，VR技术可在下列旅游教育领域开展应用。

1.导游实训

景点讲解是旅游专业学生的基本学习内容，但是作为本科或专科阶段的学生，并没有足够时间和金钱去实地考察。教学资源可以不断重复利用，同时打破区域的障碍，学生不仅可以对本地景点进行模拟训练，也可以增加学习全国或者全世界其他著名景点的机会。

在训练过程中，VR技术可以实现对导游服务全过程的训练。教学场景由原来的静态变为动态，学生可以根据路径的变化实时调整自己的导游词，培养学生的空间能力、讲解能力。此外，VR技术可以设计各种不同天气场景以及危机场景，有利于学生学习“解决冲突的技巧”、“提高人际交往能力”和“优化个人行为”的能力。

2.旅游规划

VR属性使其适合进行空间环境的可视化，这也是VR技术常常被用作进行城市、环境规划的原因。早在1995年，Cheong提出VR技术可以运用在旅游政策的制定以及旅游规划中，而现在这一预想已经被证实可实现。VR技术可以实现虚拟现实和3D虚拟环境演示场景的创建，旅游规划人员可以对所需要规划的区域进行分析规划。与二维图纸或者3D模型相比，使用VR技术的优势在于：

（1）提高设计效率。规划者不必反复勘察规划区域，可不限空间时间观察环境。运用VR系统可以多次修改规划，系统会即时反馈修改后的效果图。

（2）提高合作协调。旅游规划涉及到多个部门，过去的规划中需要反复沟通，现在可以利用VR系统直观展示。政府部门、投资者、工程人员或当地居民可以任意角度，实时互动真实地看到规划效果，更好地掌握旅游区域的形态和理解规划师的设计意图，同时也提高相关人群对规划的参与性。

（3）规避设计风险。VR技术所创造的虚拟环境是基于真实数据建立的数字模型所构成的，是对规划项目进行真实的“再现”，从而能够发现一些原本不易察觉的设计缺陷，减少设计不合理而造成的损失。

这项技术对于学习旅游规划的学生显得十分必要。大多数处于本科或者专科层次的旅游专业学生并没有很多机会去实地考察，VR技术给予此类学生“实地”考察的机会。学生通过系统获得区域全局和局部视角，方便对区域进行预览和观察。通过系统内置的编辑功能，学生可对旅游景区进行任意布局，并实时查看效果。

3.旅游基础知识

旅游基础课程，例如《导游基础知识》、《旅游文化》等课程，学生需要学习某件文物时，传统的教学方法是图片加文字方式教学，利用VR技术，学生可以360度观察文物以及了解该件文物的制作工艺。VR技术还可以实现对古代人像以及行为的虚拟展示等等。

4.旅游培训

VR技术为旅游培训教育提供了新的路径。专门的旅游培训花费巨大且时间限制较多，VR在旅游培训教育中的应用可有效地解决问题，VR可利用其在成本效益和时间安排的优势为中小型旅游企业提供培训课程。旅游企业通过模拟工作场景，让员工身临其境体验工作进程，员工可以根据自己的学习程度，反复练习或者加快学习进度，从而提高培训效率。

（二）未来VR虚拟教学面临的问题

2016年被称为VR元年，原因就在于消费级别的VR设备进入市场，使成本问题不再是制约VR大规模推广障碍。尽管如此，VR设备的应用对硬件设备要求很高。由于VR场景都是360度，所以一个虚拟的VR场景对存储空间的占用是巨大的，VR技术在教学中的使用对计算机的硬件、显卡以及宽带带宽都有较高的要求，这就对某些学校开展VR教学应用存在一定的困难。技术性困难可能会导致一些教师不愿意使用VR技术作为教学手段，因为不是所有老师都具备一定的电子科技操作能力。同样，技术性困难可能会降低学生利用VR技术学习的动机。

这项技术的应用还存在其他的问题。有研究表明，在VR系统中待了超过20分钟后，80%的人都会出现虚拟现实晕动症的症状。这种不适感会严重影响到学生的学习效果。而且个体使用效果差异较大，未来教学中会出现少部分学生无法使用VR技术学习的现象。VR技术在教学中的优势是在沉浸式体验学习，但研究表明这有可能会对学生带来另一个问题——认知超负荷。VR在教学中所带来的丰富多媒体效果可能会造成学生工作记忆的超负荷。

三、结论

虚拟现实（VR）不仅是高科技，也是有效工具。VR的出现让全世界人民可以跨越社会、经济、地理甚至是时间的距离进行接触和交流。教育领域方面，VR技术搭建一座桥梁来缩短世界与学生的距离。对于旅游教育，VR技术可以基于世界上任何区域来构建虚拟场景，也可以重现历史和其他的效果图。旅游教育一直致力于寻找的实景式教学，有可能利用VR技术实现。

尽管学术界都认可VR技术在教育领域所具备的巨大的潜力，但是VR技术可以应用于哪些具体的旅游教育领域属于VR技术从业者和旅游教育从业者深思的问题。本文提出了VR技术可以运用在导游实训、旅游规划、基础知识积累以及旅游培训等方面，而具体实施的效果未得到证实，这也是未来需要研究的方向。

VR技术的快速进步已经为实现VR普及化提供可能，但是VR技术应用普及之前尚需要解决几个问题，例如教师存在的技术性困难、硬件设备要求、学习者认知负荷以及使用感等等。但是，随着技术和设备的发展，VR技术是否能引领下一场的教育革命却值得期待。

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