虚拟现实技术在旅游实践教学中的应用——国内外研究综述与比较

顾至欣

(南京旅游职业学院，江苏 南京 211100)

虚拟现实是运用计算机创造三维虚拟环境，让使用者获得身临其境感受的技术。旅游体验产生于旅游者与旅游情境的互动中，其体验属性决定了旅游业是体验经济时代的代表性产业。虚拟现实技术的情境化特色与旅游业对于体验感受的追求若合一契，因此在旅游规划、遗产保护和旅游教育等领域中迅速得到运用。其中，在旅游实践教学中的应用较好地解决了教学环境情景化的问题，学生依靠虚拟现实技术可以足不出户，就知天下事、观天下景，高效便捷地进行实践训练。目前，虚拟现实技术已成为旅游职业教育改革的重要动力。因此，通过国内外比较研究，借鉴国外研究经验与应用方法，以期为这项方兴未艾的技术在我国旅游实践教学中的进一步推广提供参考和帮助。

一、研究方法与数据来源

1995年，Hobson、Williams首次提出虚拟现实技术可以运用在旅游教育领域的观点。因此，研究选取1995年至2017年为时间范围，利用Web of Science、Scopus、中国知网等权威数据库，以“旅游教育（Tourism education)”“实践教学（Practical Training）”“虚拟现实（Virtual reality）”为关键词进行主题搜索，共得到397篇相关文献。进而通过文献阅读、内容筛选，获得90篇相关文献作为研究对象。最后，从研究历程、研究方法、研究内容等维度对文献进行对比分析，以反映出该研究领域的学术发展态势，并探索国内外研究的差异性。其中，我国港澳台研究机构所进行的研究因其在教学模式与理念上与国外大学更为接近，故纳入国外研究范畴。

二、研究历程对比分析

从文献发表进程来看（图1），2007年之前研究发展较慢，相关文献仅有11篇；其后文献数量逐年增加，总数达79篇。根据加特纳集团发布的新兴技术成熟度曲线，虚拟现实技术在2010年左右进入高速发展期，预计2020年左右达到成熟期。可见，学术研究发展历程与技术发展周期基本吻合，在未来有广阔的发展前景。国外研究起步较早，共发表文献34篇，研究呈现出平缓发展态势。国内研究集中在2007年之后，但发表文献数量较多，共计56篇。国内研究发展的井喷态势一方面与虚拟现实技术的快速推广有关，另一方面与国内旅游教育特点有关。虚拟现实技术营造的仿真环境最适合应用在导游讲解、展厅引导等技能训练中，这是国内旅游教育特别是旅游职业教育非常重视的领域。然而，国外高校多重视偏理论的旅游管理类课程，对导游讲解等旅游实践教学关注较少，导致研究数量较少。

图1 国内外文献发表数量年度对比

三、研究方法对比分析

研究方法对比发现国内文献中实证研究和定量研究较少，共有实证研究文献17篇，定性研究文献4篇，分别占国内研究总数的30%和7%，这一比例在国外研究中为74%和44%。从发展历程对比上看（图2、图3），国外在研究起步阶段就重视实证研究，而国内从非实证研究方法入手，近年来实证研究的比例才逐步提高。此外，国内外研究在起步探索阶段都以运用定性方法为主，但是随后发展轨迹差异明显。2001年之后国外研究采用定量方法的比例快速提高，说明随着虚拟现实技术的不断推广，在旅游实践教学方面的应用研究也更加深入，国外研究从宏观评述转为更加关注具体的教学应用与效果分析。然而，国内研究依然以定性研究为主，方法比较单一且进步缓慢。

图2 国内外实证研究文献累积百分比趋势图

图3 国内外定量研究文献累积百分比趋势图

四、研究领域对比分析

关于虚拟现实技术在旅游实践教学中的应用研究主要可以分为三大领域，即应用概述、技术研究、教学研究。应用概述类主要从虚拟现实技术在旅游实践教育中的应用现状和价值等方面进行理论分析和总体描述。技术研究类以服务旅游实践教学为目标，侧重虚拟现实技术的软件开发、硬件与实训室建设研究。教育研究类以虚拟现实技术为手段，侧重研究信息化教学理论、实践教学实施与效果评价。根据研究领域分类（图4），研究发现应用概述类文献最多，共41篇，占总数的46%，主要描述了虚拟现实技术的特点与适用性。教学研究和技术研究的文献分别有22篇和27篇，各占总数的24%和30%，教学研究中教学实施与效果评价是近年来研究的热点，技术研究方面软件开发研究占比较大。研究领域分析是掌握研究发展整体情况的关键。为此，研究将进一步针对应用研究领域进行综述与比较。

图4 国内外文献研究领域分类统计图

（一）应用概述

1.应用现状

国外侧重于虚拟现实技术在旅游实践教育中的案例介绍。Lee、Craigetal等国外学者介绍了考古导游系统（Archeoguide System）、虚拟庞贝（Virtual Pompeii）和虚拟布衡堡垒（Virtual Fortress of Buhen）等虚拟现实系统及其应用情况。国内研究起步较晚，但善于总结应用总体情况与特点。杨莉分析了我国12所运用虚拟现实技术进行旅游实践教学的院校设施，发现职业学院比本科院校应用推广速度更快。黄聿明认为，虚拟现实技术可以在导游讲解训练、导游考试模拟、学生自主学习和教学视频制作等方面辅助旅游教学。杨根生指出，虚拟现实技术在旅游实践教学中的运用可以表现为三维模型虚拟、视频虚拟、三维数字沙盘和三维全景虚拟等四种形式。

2.应用价值

国外学者基于对教育科技发展态势的判断，认为虚拟现实技术应用是旅游教育发展的大势所趋。Sheldon etal展望了2010年至2030年的旅游教育，认为在教育内容与方法革新的时代中旅游实践教学需要提高对虚拟现实技术的运用能力。Guttentag认为，虚拟现实技术是旅游信息化时代的产物，可以再现不易达到的场景，为远程旅游实践训练提供帮助。国内学者通过与传统教学方法的比较，认为虚拟现实技术具有沉浸性、交互性、构想性和全息性等特点，认为其具有改善教学环境、丰富教学手段、激发学生学习兴趣、提高教学实训效率、有效降低教学成本、实现课堂内外互动与教科研结合等优势，有利于促进信息化教学改革

（二）技术研究

1.软件开发

国外侧重于围绕案例探讨虚拟现实技术软件开发流程。Zarzuela etal和Garridoetal分别介绍了虚拟旅游教学软件“真实游戏（Serious Game）”和“社会遗产（Social heritage）”的开发技术以及在景点模拟讲解方面的功效。国内学者则关注实训软件开发的技术细节。Dai etal.认为虚拟旅游实训系统开发需要综合运用全景浏览技术、全景漫步技术、网络3D技术和数字内容记录技术。庄惠阳探讨导游虚拟实训软件的技术要点，涉及导游知识框架设定、以CityMaker软件为核心的多软件配合运用、演示系统与网络系统转换等内容。王琳琳介绍了常用的虚拟漫游系统的开发平台，分析了碰撞检测、场景优化、界面参数设定等技术细节。

2.硬件与实训室建设

国内外对于虚拟现实技术的硬件研究着眼于两类不同的应用设备。国外研究侧重于虚拟现实技术与可穿戴设备的结合。Vlahakis etal.阐述了“考古导游系统”的硬件配置要求，指出系统终端、移动端设备与头戴可视设备的系统工作模式。Roussou分析了“希腊世界”虚拟博物馆项目的硬件设施由立体眼镜、手持设备和展示屏构成，并介绍了其在旅游实践教学中的应用方式。国内研究主要针对导游模拟实训室，通常依靠弧形立体幕、投影机和音响设备等展现虚拟旅游环境。沈文中等绘制了虚拟导游实训室系统工作流程图，介绍了虚拟导游实训室的平面布局一般由微格教室、虚拟演播室、控制室和投影区构成。陈能和庄惠阳深入研究了虚拟导游实验室的硬件技术包括柱状环幕、图形集群、边缘融合和几何校正等技术参数，认为高水平的硬件支持是获得虚拟仿真效果的必备条件。

（三）教学研究

1.教学理论

虚拟现实技术要想融入旅游实践教学，需要探索其中的教学规律与教育理论。目前研究一致认为，虚拟现实技术的运用符合建构主义学习观，利于学生自主训练并加深知识理解。Pavlidis认为，虚拟现实技术将游戏与学习相结合，游戏的过程就是学生知识构建的过程。Martín-Gutiérrez etal.认为，虚拟现实技术提倡了以学生为中心的教学理念。单美贤从认知理论和建构主义等方面对虚拟现实技术的适用性做出解释，认为虚拟现实与旅游实践教学的结合注重学生对情境的理解，易于发挥学生的主观能动性。庄惠阳从哲学与神经科学角度进行分析，论证了虚拟场景与实景实物具有主观上的同等存在性，都可以更好地激发学习者大脑和各感觉器官的可塑性。

2.教学实施与效果评价

教学设备或方法是否适合教学，最终依赖于教学实施效果的检验。国外在这一领域研究成果更加丰富，研究结论却存在分歧。Barron、Henderson对澳大利亚旅游管理专业学生进行虚拟旅游学习测试，取得了满意的教学效果。Penfold对香港理工大学152名旅游管理专业学生进行了问卷调查，发现虚拟现实技术对旅游实践教学有帮助。然而，设施成本、软硬件条件和学生对信息技术的掌握程度将影响应用效果，但也有学者对应用效果提出质疑。美国克莱姆森大学旅游专业的学生被要求在虚拟世界中开发与管理旅游景点，研究发现虚拟现实技术提升了学生对旅游实践教学的兴趣，然而兴趣与实践能力的习得并不存在相关性。国内对旅游实践教学实施与评价的研究相对较少。南京旅游职业学院应用南京博物院数字虚拟馆进行导游模拟训练，发现虚拟现实技术的软硬件条件与使用者的自我效能感将影响实训教学效果，庄惠阳等对上海师范大学旅游学院虚拟现实导游系统进行测试，发现参加虚拟现实导游培训的学员在全国导游资格考试中表现较好。顾至欣和金丽娇通过对实地实训、模拟实训和课堂实训三种教学方法在导游课程中的应用效果对比，验证了模拟实训在学生知识理解、创新能力培养、教学气氛营造等方面具有良好的应用效果。

五、结论与建议

旅游实践教学是培养高素质技能型旅游人才的重要手段，而虚拟现实技术是信息化技术发展的重要成果，当虚拟现实走进旅游实践教学，无疑展现了一幅现代旅游教育的美好蓝图。通过国内外研究分析可以发现，该研究领域处于加速发展阶段，以应用概述、技术研究和教学研究为主的研究内容体系也逐渐建立并丰富起来。然而，与国外研究相比，国内研究在研究方法、研究领域、技术与教育结合度、应用效果评价等方面还存在着一定局限。因此，在借鉴国外经验的基础上提出对策建议，对于促进虚拟现实技术在国内旅游实践教学中的应用具有现实意义。

（一）丰富研究方法

国内主要通过定性描述分析虚拟现实技术在旅游实践教学中的应用情况，这种对于应用前景的主观展望虽然令人振奋，但却无法令人信服。目前，虚拟现实技术已经在国内很多旅游院校得到应用，可以多运用实证研究方法分析具体案例与问题。同时，国内研究很少采用定量研究方法，缺乏聚类、回归等数理统计方法来讨论教学效果与虚拟现实技术之间的关系，导致研究的深入程度不足。反观国外研究，Champion、Sekiguchi在研究虚拟环境中的旅游教学时列举了专家测评、心理测试、使用表现测评、问卷调查和使用者分类评价等5种定量研究方法，这些研究方法值得国内学者借鉴。

（二）拓展并深化研究领域

国内研究集中在对虚拟现实技术应用现状和价值的讨论，研究内容的深度与广度不足。在技术研究方面，国内研究大多基于虚拟导游实训室，缺乏对国外常见的可穿戴设备的应用与研究。在教学研究方面，国内大多在导游课程中运用虚拟现实技术进行实践教学，然而国外在旅游服务管理、旅游市场营销课程中也有成功运用的案例。国内教学研究中偏重于对教学过程的介绍，对于教学理论与教学效果缺乏关注。总之，简单介绍虚拟现实技术在旅游实践教学中的应用情况是不足够的，对于应用价值一边倒的正面评价也是不科学的。未来研究应在关注应用发展趋势的基础上，对应用领域、技术分类、应用效果进行系统研究。

（三）有效结合技术研究与教育研究

技术研究与教育研究缺乏联系是国内外研究的共性问题。一方面，技术研究偏重技术原理分析，与实际应用存在距离，缺乏对实际教学中虚拟现实技术的适用性和可操作性分析。例如，学生希望了解软件操作界面的易用性，硬件设施的人性化和可操作性；学校想掌握硬件设施的投资成本和工程建设要求等。这些内容既属于技术研究范畴，又与实际教育工作结合紧密，需要加以重视。另一方面，教育研究也需要教育技术学理论对其进行支撑。目前，以认知心理学和建构主义学习理论来解释虚拟现实技术的教育适用性还不深入，对现代技术在旅游实践教学中的应用原理缺乏认识。未来研究可以组建跨学科研究团队，更加全面地研究旅游实践教学理论与虚拟现实技术的契合性。

（四）科学论证应用教学效果

目前，国内学者普遍对虚拟现实技术的应用价值都给予了很高的评价，然而却较少有人分析旅游模拟实践教学的实际效果，这样使得人们容易怀疑该技术的应用价值只是出于研究者的美好愿望。事实上，国外教学效果研究中的部分测试结果的确与应用初衷相悖，虽然个案研究结论并不能完全说明问题，但却反映了严谨的研究态度。反观国内研究，却难以拿出令人信服的教学效果研究依据，少数学校研究案例的代表性与准确性仍有待检验。其实任何一种教学方法或技术都不可能是完美的，在未来的研究中应该广泛采用问卷调研、对比分析、数理统计等方法对虚拟现实技术在旅游实践教学中的应用效果进行分析，实事求是地剖析技术应用的优劣势，以便扬长避短地发挥模拟实践教学的作用。