利用VR虚拟现实技术开展学习空间设计及应用方法

万波 熊必成

摘要：本文分析了虚拟学习空间建设的意义，从定义用户角色及权限，构建二维学习环境，构建三维虚拟学习环境三方面分析了利用VR虚席现实技术构建虚拟学习空间的策略，并探究了虚拟学习空间在教育中应用的方法，对于虚拟学习空间的构建设计及有效应用是一种促进。

关键词：VR虚拟现实技术；学习空间；设计；应用

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）23-0258-02

随着网络虚拟现实技术的发展及应用，虚拟学习空间构建问题日益受到人们的重视，利用VR虚席现实技术构建学习空间，能够改变传统的教育环境，为学习者提供丰富的、高质量的、 形式多样的交互学习便利。目前，关于虚拟学习空间的设计及应用方面的研究不是很多，这必然影响到虚拟学习空间的有效建设及应用，因此，加强这方面的研究是非常重要的。

1 虚拟学习空间建设的意义

1.1 创设了开放互动的教学模式

虚拟学习空间建设并在教育领域中应用，能够改变教学传统模式，创设开发互动的教学模式。虚拟学习空间的建设能够使教育内容，教育手段发生根本性的变化，能够使课堂范围得以拓展。教师利用虚拟学习空间能够摆脱教材的束缚，能够构建起虚拟的空间课程，使多种教育资源得以引入和应用，借助于虚拟学习空间，教育内容的系统性更强，内容的针对性和丰富性更强，教育内容的时效性和实用性也能得到保障。

1.2 实现了教育的互动

通过虚拟学习空间开展教育活动，能够对教育资源进行优化， 很多素质教育内容得以在教育过程中呈现。通过这种虚拟空间模式开展教育，有效地提升了教育的感召力，提升学生参与学习的积极性。虚拟学习平台模式下，学生能够借助于学习平台进行及时有效的交流，教育的交互性得以凸显，通过空间构建素质教育网络体系，为学习者提供了广泛的交流平台，教育的交互性得以实现。

1.3 促进了学习交流方式的转变

虚拟学习空间能够为学生搭建起共享互动的学习平台，这种平台能够打破时空限制，使学习者能够更为自主地进行学习。在协作中遇到问题的时候，学习者可以基于相关问题与其他学生或者是教师进行在线讨论，这种虚拟学习平台构建了一种开放的学习环境，师生之间，生生之间能够借助平台进行平等交流与超时空的互动，这是对传统学习交流方式的突破，是一种新型的教育交流方式，对于师生关系的改善也是一种促进。

1.4 创新教育管理服务模式

依托虚拟学习空间，教育管理者可以基于学生的需要整合教育服务资源，可以借助于平台开展管理服务工作，拓展管理服务渠道，教育管理者可以利用虚拟学习空间，及时了解学生的思想动态，学习情况，对学生进行及时有效的引导和管理教育，这样， 可以有效地提升教育管理工作的针对性，提升教育管理的工作质量，克服管理服务的盲区问题。不仅如此，借助于虛拟学习空间，教育者可以实现与学生的充分有效的交流，能对学生所需进行全面了解，这样，便于制定精细化，人性化的管理策略，有助于管理服务效能的进一步提升。

2 利用VR虚拟现实技术构建虚拟学习空间的策略

利用VR虚拟现实技术构建虚拟学习空间是一个非常复杂的过程，涉及多种学习媒体，技术的应用，也涉及多种资源的融入，需要实现多种形式的教学交互，通过交流模式的应用，才能推动教育工作的创造性发展。

2.1 定义用户角色及权限

利用VR虚拟现实技术构建虚拟学习空间，需要对用户角色及权限进行定义，不同的用户角色，其定义不同 访问权限设置也不同，具体而言，可以从以下几方面定义用户角色及权限：第一，访问者角色，这种角色能够查看系统信息。第二，成员角色，这种角色有唯一的用户名及密码，能够被系统所识别，借助于学习空间所提供的导航功能进行学习空间的应用。但这类用户不能进入到3D虚拟环境中进行学习，因为，这类用户没有加入任何专业。第三，学习者角色，这类用户至少注册一个专业，因此，可以进入到3D虚拟环境中进行学习，并能够与其他学习者进行交流。第四，辅导教师角色。教师是虚拟学习空间的主导者，负责对课程资源进行配置管理，对不同类型媒体形式进行综合利用，并能够对学员的学习活动进行引导和管理、检测，具有对课程实施和学习者学习行为管理引导的职责。第五，专业管理员角色。专业管理员具有创建和管理专业所有课程的作用，具有为每门课程设置辅导教师，决定哪些成员能够成为学习者，对参与空间学习的需学习者和辅导教师进行管理的功能和作用。第六，管理员角色，管理员主要负责对整个虚拟学习空间系统进行管理和维护。

2.2 构建二维学习环境

利用VR虚拟现实技术构建虚拟学习环境，二维环境的构建很重要。构建二维交互环境，需要对用户防伪系统的所有平面区域进行有效的建设和完善。通过完善的用户访问系统平面区域的构建，用户就可以有效地浏览课程资源，并能够以学习者身份开展专业需学习，访问个人信息系统，并能够上传或者是下载相关文件，查看相关文件，实现与其他用户的交流互动等。通过二维环境的构建，每一个用户都能建立专门的课程，并成为课程的辅导教师，开展教育教学工作。具体而言，二维交互环境包括以下模块内容：第一，论坛模块，构建虚拟学习空间的论坛模块，能够为每个成员提供在论坛发布信息的条件，为用户交流提供支持。第二，事件日历模块，通过这个模块，每一个注册用户可以建设私人化的事件日历，并能够自主查看日历内容。第三，文本聊天模块，设置文本聊天模块，成员之间、学习者之间、师生之间都可以实现同步通信交流，用户可以发送语言聊天，可以进行相互间的交流。第四，上传和下载文件模块，辅导员可以通过这个模块上传学习内容，供学习者学习，并能够对学习内容进行动态化的更新与管理。进入虚拟学习空间的用户也可以根据自己的需要进行资源的下载学习，同时用户可以提供学习资源，供用户共享学习。

2.3 构建三维虚拟学习环境

利用VR虚拟现实技术构建三维虚拟学习环境能够实现对真实课堂教学情境的有效模拟，能够为用户提供同步通信及同步学习会话的支持，能够为学习者提供必要的学习工具，因此，三维虚拟学习环境的构建是非常重要的。三维交互环境主要功能包括以下四个模块。第一，语言同步教学模块，通过这个模块，教师能够借助于电子课件实现同步教学，第二，个性化学习模块，这个模块的设置，学习者就可以通过平台自主获取自己需要的教育资源，通过虚拟学习空间，搜集个性化的学习资源，进行个性化的学习。第三，协作学习模块，这个模块功的设置，学习者就可以在虚拟学习空间中通过文本和语言方式实现交互，进行协作性的学习。第四，智能感知模块，通过这个模块学习者和教师都能借助于化身方式进行彼此感知，实现智能化教育。

三维虚拟学习环境在用户性能方面实现了新的突破，构建这种三维学习环境，需要提升系统的沉浸感和真实感，这种空间就像真实教室一样，具有真实教室必备课程教学资源，也具有真实教室的一些必要因素，比如，教师，学习者和教学工具等。这些因素在三维虚拟学习环境中都得以构建。构建三维虚拟学习空间，每一门课程都安排的一个专职教师，对学习材料进行组织和管理。在虚拟学习空间中，需要设置用户化身，化身在这种空间中能够查看其他用户的情况，可以做出各种动作，做出各种表情，这能够有效激发学习者的学习参与积极性。三维虚拟学习空间需要设置信息显示、在线讲课、在线聊天、学习资源下载、帮助等多种功能，通过鼠标和键盘对相关功能进行控制，以保障各种功能的实现。

在三维虚拟学习空间中，用户能够加入三维环境中，绑定自己喜欢的角色，以化身方式参与到虚拟学习环境中去，对学习空间的资源进行感知和学习。不仅如此，在三维学习环境中，可以通过用户操作功能，实现用户交互合作，并能够维护教学的秩序，保障学习活动的有效开展。

3 虚拟学习空间在教学中的应用

虚拟学习空间旨在为学习者提供一个虚拟的逼真的学习环境和学习氛围。通过这种虚拟的学习空间和环境，为学生进行有效的发展的条件。虚拟学习空间在应用中，需要能够实现与具体课程内容的有效融合，当教育内容涉及抽象的会话场景的时候，可以通过虚拟学习空间方式引导学习者进行学习，把抽象的内容以具体的方式展示出来，使学生能够有效对的抽象内容进行理解和把握。在虚拟空间中具体的景物和人物设置中，要能够基于教育内容进行设置。虚拟学习空间的在教学中的应用，必须要有完善的硬件及软件设备的支持，学校要做好这方面的投入工作，能够保障虚拟学习空间的有效应用。在虚拟学习空间应用中，教师的作用要突出出来，教师作为空间应用的管理者，要做好空间的交互应用管理工作，要能够通过自己的管理充分发挥虚拟学习空间的作用和价值。教师要能够保持虚拟内容的在线状态，能够设置特定的交互过程，通过交互过程吸引每一个学生的注意力，更好地在空间中进行学习。虚拟学习空间能够为学生之间进行交流提供有效的场景，激发学生交流的欲望， 教师要能够把虚拟空间的资源交给学生，使学生能借助于虚拟资源实现有效的合作性的交互学习。

虚拟学习空间应用于抽象化教育内容中，优势非常明显，对于一些抽象性强的内容，教师要能够积极借助于虚拟学习空间构建起生动的直观的场景。教师可以引导学生利用一些替身参与到虚拟场景学习中去，使学生能够充分感受到虚拟学习空间中的真实情景，在这种情境中实现发展。在虚拟学习环境中，教师要充分发挥引导者角色，能够引导学生在空间中进行有效的学习和交流，以促进学生实现完善的发展。

总之，利用VR虚拟现实技术构建虚拟学习空间，能够创设出真实的情景化的学习环境，这种环境能够激发学习者的学习参与的积极性。虚拟学习空間的构建过程是相当复杂的，相关机构要能够积极借助于技术手段，加强虚拟学习空间的构建和设计，要能够加强相关人力资源方面的投入，通过有效的策略，实现学习空间的有效构建，要能够积极在教育中，落实应用虚拟学习空间，以推动学校教育的创新发展。

参考文献：

[1] 赵姝淳，孙曙辉. 个性化网络学习空间建设与应用研究[J]. 软件导刊，2014（4）.

[2] 贺斌，薛耀锋.网络学习空间的建构——教育信息化思维与实践的变革[J].开放教育研究，2013（4）.

【通联编辑：唐一东】