虚拟现实技术在高校教育中的应用研究

李小庆

摘要：虚拟现实技术是近来迅速发展的一项高新技术，在各个领域的应用都非常的广泛。如今信息技术发展迅速，高校教育方面的信息化建设日渐重要，虚拟现实技术在数字化校园建设中有着极为重要的促进作用。本文简单介绍虚拟现实技术在高校教育中的应用，并结合我校教育建设中的实际需求对虚拟现实技术进行研究。

关键词：虚拟现实 高校教育Research on the Application of Virtual Reality Technology in College Education Li Xiaoqing （Changsha Health Vocational College，Changsha，China，410100）

Abstract：Virtual reality technology is a new and high technology， which has been developing rapidly in recent days，and in various fields of application are very extensive. With the rapid development of information technology， the information construction of college education is becoming more and more important， and the virtual reality technology plays a very important role in the construction of digital campus. The paper briefly introduces the application of virtual reality technology in college education， and studies the virtual reality technology in combination with the actual demand in our school construction.

Key words： Virtual Reality； College Education

一、虛拟现实技术

虚拟现实（简称VR），又称灵境技术，是一种先进的仿真技术手段，具有沉浸感（Immersion）、交互性（Interaction）和构思性（Imagination）的重要特征。它综合利用了计算机网络、图形、仿真等多种先进技术创建一个虚拟世界，模拟人的视觉、听觉、触觉等多种感知，使用者利用各种交互设备，通过语言、手势等自然方式与虚拟世界中的对象进行实时交互，带来一种身临其境般的效果[1]。目前虚拟现实技术在军事与航天、医学、教育、娱乐、建筑工程等方面的应用都非常的广泛，其中在教育方面的应用也逐渐成为一个热点。如今信息技术发展迅速，教育方面的信息化建设日渐重要，虚拟现实技术在数字化校园建设中有着极为重要的促进作用。

二、虚拟现实技术在高校教育中的应用

2.1在高校教学中的应用

虚拟现实技术在医学、建筑、机械等学科的教育活动中都具有广泛的应用。学校通过虚拟现实技术为学生提供一个接近真实的模拟学习环境，学生在这种交互性的学习环境中可以提高注意力，对所学知识理解更深刻，实践操作能力得到提升。与此同时，学生还可以利用这个平台与别的学习者进行沟通与交流，对所学知识进行巩固，具有更好的体验感，增强了学习兴趣。此技术可以弥补高校在课程教学条件上的一些不足，使学生可以更好的去体验与掌握，提升专业技能。

（1）课堂教学。在课堂教学过程中，有部分章节的知识点抽象难懂，现在教师普遍都采用板书的教学方式，但这种方式的教学效果往往不佳。事实上，教师可以通过虚拟现实技术来模拟三维的场景或物体，丰富教学内容，学生学习兴趣和效果显著提高。例如在医学教学中，“虚拟人”既是一种通过虚拟现实技术实现的对人类的模拟成果[2]，学生在课堂上可以立体的从各个角度观察人体组织结构，其更直观的显示组织、器官，使得更能全面了解人体的内部结构。在计算机应用基础课程中，有高校教师针对“计算机硬件”这个知识点设计了相关方案，将虚拟现实技术引入到教学环节中来提高教学效果[3]。除此之外，虚拟现实技术在机械、建筑、物理等学科的教学中也有广泛的应用。

（2）实验教学。在高校教育中实验教学是必不可少的教学环节，但因受到经费、场地、设备、人数等条件限制及安全性等各方面因素的影响，无法为学生提供多次练习的机会，部分实验更无法进行。为了改善实验教学效果，近来年有些高校尝试利用虚拟实验技术来弥补实验教学条件的不足。例如在医学学科课程的学习中许多知识需要通过具体的实验操作来体验与掌握，传统的实验教学常以兔子、老鼠等小动物为标本来进行实验操作（如解剖），这样一方面给学校资金造成压力，另一方面学生亲身实践的机会还是较少。虚拟现实技术可以产生虚拟的标本、病体和设备，学生通过实验操作这些虚拟对象，使得对知识有更真实具体的体验，学习效率提高。另外，这些对象是虚拟的，学生可以反复进行实验操作，增加对知识的掌握度，也可降低学校教学成本。

2.2在数字图书馆建设中的应用

因虚拟现实技术应用投资大，对硬件要求高，目前国内图书馆应用虚拟现实技术研究刚刚进入起步阶段。目前我国国家图书馆应用此技术创建了新馆漫步系统，在虚拟现实体验区读者可以虚拟参观馆区建筑及阅览室分布情况等，读者在参观的同时还可以进行交换视觉、 自由漫步等交互行为[4]。图书馆常提供相应的咨询服务，美国俄亥俄大学图书馆可通过实时视频或即时通讯等参考咨询方式，国内有部分重点高校图书馆则以QQ视Email等方式提供参考咨询服务[5]。虽然国内一般院校还不具备应用这一技术的基础，但国内图书馆界对虚拟现实技术仍十分关注。

三、虚拟现实技术在高校数字化校园建设中的应用策略

我院作为一所医卫类高职院校，学院的信息化建设与教学模式及效果息息相关。虚拟现实技术是未来数字校园建设的发展趋势，但不能盲目跟风浪费资金投入，應切合实际逐步推进虚拟现实技术的引进与应用。现初步可以从以下几个方面进行考虑。

3.1建设虚拟教室

针对医学教学的特点，可以建设一个医学专业的虚拟教室，构建人体、器官、牙齿等相关模型及相关实验环境。对于一些抽象、难以理解的知识点教学，教师可以在虚拟教室中更逼真的演示教学，提高学生对知识的理解与体会。另外，针对教学课程中的实验教学部分，采用虚拟现实技术营造各种虚拟实验环境，让学生可以像在真实的实验环境中一样完成各种实验项目，并且可以重复进行实践操作，提高学生的科研能力。

3.2构建虚拟图书馆

高职院校信息化建设中数字化图书馆的建设也是相当重要的一个部分，引入虚拟现实技术可以完善数字化图书馆的服务，组织更多样化的图书活动。每年图书馆工作人员都会对新生进行入馆培训，对图书馆的分布及功能进行介绍。如果引入虚拟现实技术，可以构造出一个虚拟的导读和咨询平台，师生通过人机交互可以方便快捷的了解图书馆，提供多样化的服务。图书检索是图书馆为师生提供的一项重要服务，师生使用虚拟现实技术检索图书，如站在书架前身临其境般看到图书的作者、出版社等重要信息。另外还可以为师生智能推荐相关图书，提升服务质量。

3.3虚拟培训

学院每年都会对师生进行安全教育培训及消防演习，但并没有引起相应的重视。虚拟现实技术在防灾和救灾训练中体现出的应用能力，远远高于传统的培训形式，在国际上也正在获得越来越多的认可。虚拟现实技术的沉浸感将人们置身于火灾、洪水和地震这些“真实的”灾害场景中，可以让人们从心底认识到灾害预防和快速逃生的重要性。除此之外，学院有设置成人教育及临床学习班。传统的培训模式主要以教师口述为主，往往停留在书本上，缺乏实战演练，因此效果往往不佳。在培训中引入虚拟现实技术，在保障学生安全的基础上，不仅能使学生身临其境，增加真实感，而且还能缩短培训时间，减少培训成本。

四、结论

随着计算机相关技术的不断发展，虚拟现实技术在各个领域的应用越来越多。在高校教育中应用虚拟现实技术，可改善教学环境，提高教学效果和校园信息建设水平。虽然其具有很多优势，但也存在很多不足，在实际应用中应根据自身实际需求开展研究，避免过度追求新技术造成资源浪费。相信在不久的将来，虚拟现实技术将会广泛应用于高校教育中，使教育技术更上一个层次。

参 考 文 献

[1]姜学智，李忠华. 国内外虚拟现实技术的研究现状[J]. 辽宁工程技术大学学报，2004（04）

[2]王伟，陈辉. 虚拟现实在医学教育中的应用[J]. 中国教育技术装备，2009（04）

[3]邓卫民.虚拟现实技术在信息技术课程教学中的应用研究[J].四川工程职业技术学院学报，2015，10

[4]王晨晨. 虚拟现实技术及其在图书馆的应用[J]. 图书馆学研究，2011（20）

[5]刘高翔. 虚拟现实技术及其在高校数字图书馆服务方面的应用研究[J]. 中国科教创新导刊，2014（13）