基于VR技术的虚拟教学的应用研究

张捷 鲁家皓

【摘要】随着现代信息技术的迅猛发展，教育技术领域又出现了一个新型教学媒体，这就是虚拟现实技术（VR）。本文介绍了VR的基本概念，对VR技术在教学中的作用进行了分析，具体分析了VR在教学中的优劣势。

【关键词】VR；虚拟教学；教学优势

一、前言

虚拟现实技术（VR）是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真。VR技术具有沉浸性（Immersion）、交互性（Interactivity）和想象性（Imagination）三大基本特征。

2016年4月，工信部发布《2016年虚拟现实产业发展白皮书5.0》，白皮书从虚拟现实的技术、产业应用、规模以及亟待解决的一些问题进行的详细解读，为虚拟现实产业的发展提供大量指导性意见。

2016年12月27日，国务院印发了《“十三五”国家信息化规划》，其中就强调了虚拟现实、人工智能等前沿技术的布局。

二、虚拟现实技术（VR）的特征

VR技术在使用过程中主要有以下三个特征：（1）交互型。在使用VR技术的授课过程中，交互型是其最为明显的特征，学生使用VR设备，进行模拟环境，并且会产生真实的触及感，虚拟环境也会随之变化。（2）沉浸感。在使用VR技术的过程中，使用者会产生一种身临其境的感受。（3）构想性。在使用VR技术的过程就是构建出现实不存在的场景或者是使用者很难观察到情境。

三、虚拟现实技术（VR）在教学中的优势

（一）激发学习动机，增强知识建构

在教学过程中，使用VR技术，构建虚拟教学环境，學生身处其中进行交互，加深学习。将VR技术应用于教学，能将教学过程中存在的一些较为难以理解的内容表现出来，学生在逼真的情境中充分参与教学过程，有效激发了他们的学习动机。

（二）虚拟真实情境，提升创造能力

在教学过程中应用VR技术，需要学生有一定的创想力，这样才能呈现出其想要的效果。由于VR技术的特殊性，平时在课堂实践中不敢大胆尝试的实验，在VR的教学环境中都可以大胆尝试，学生可以将化学反应物大胆融合，产生的后果即不会影响经济，又非常安全，在采用VR平台在课堂中进行突破f生的尝试，对提升学生的创造能力起到一定的作用。

（三）逾越时空界限，体验身临其境

在传统的课堂教学中，课堂教学基本被禁锢在一个相对固定的教学点，对于比较抽象的知识点，学生理解有困难，而VR技术的出现，打破了时空的界限，使教学的条理更加清晰，更加有利于学生的理解和学习，使学生在较为真实的环境中掌握相关技能，真正提高学生的专业技能。

（四）节约教学成本，实现可持续发展

VR技术出现后，学校只需引进相应的VR设备，创设教学所需的虚拟环境，学生即可进入虚拟实验室进行学习，VR设备可以被学生反复使用，不存在传统教学中的残渣废料，这种学习方式有效地节约了教学成本。真正实现了可持续发展。

（五）提供实践平台，弥补动手机会不足

在一些传统的操作类课程中，教学设备有限，教师进行操作，学生围绕老师周围进行观摩学习，这样的教学过程，学生只了解操作流程，没有真正掌握学会技术。而运用VR技术教学后，教师就可以应用VR技术为学生构建虚拟实验室，帮助学生进行实验学习，完成一些不能完成的实验，真正提高学生实验能力。

（六）资源共享，实时交互

交互性包括师生交互、生生交互、单人一机交互、多人一机交互，在同一虚拟空间内，教师和学生可以同时进人，并在其中进行实时交流，学生之间也可以进行及时的讨论，提高学习的效率。虚拟现实技术在教育教学上还能够实现信息化教学，老师将课程学习内容作为学习资源提供给学生，实现资源共享，学生在寝室、家等地都可以反复学习，学习场地没有局限。

四、虚拟现实技术（VR）在教学中的劣势

（一）虚拟与现实之间存在落差，学生容易产生消极的情绪

由于虚拟现实的环境带给学生沉浸性体验，当课程结束时，学生可能还会沉浸在情境中，影响下一堂课的学习。并且在现实中时会产生一定的落差，落差可能是负面的，心理没有完全成熟的学生可能更渴望回到虚拟的世界中，不利于学习。

（二）VR设备仍无法做到无线连接，阻碍教学体验

VR技术在教学中的应用能够为学习者带来前所未有的体验，但仍然摆脱不了空间的约束，不能随心所欲地移动，降低了体验的满意度。

五、结语

VR技术在教学中有着举足轻重的作用，促使学生更有趣地学习知识、激发学生的创造力，帮助学生技能学习，因此，在对学生进行教学的过程中，教师一定要加强对VR技术的重视程度，在教学过程中积极应用VR技术为学生构建虚拟现实课堂以及虚拟实验室，以此来促进教学质量的提升。