VR技术助力虚拟实验教学平台发展的策略研究

温莹 曹莹 苗志刚 刘旭

摘   要：虚拟现实已成为当今时代的热点话题，并渗透很多行业、领域，无形中给人们带来了较多方便与益处。文章主要研究虚拟现实技术在货币知识教学中的应用，通过VR技术开展中国货币发展史的虚拟教学研究，也让VR技术助力于虚拟实验教学平台的发展。

关键词：中国货币;虚拟现实技术;交互模式

每种货币都是所有者之间关于交换权的契约，不同时期的中国货币都拥有着重要的历史地位和研究价值。运用虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术展示中国货币发展史，包括不同时期、不同材质的货币三维立体展示，还有货币历史背景、发行过程、货币特点、文化内涵等内容的多维度交互展示，增强了中国货币知识学习的真实性、交互性和沉浸感，帮助学习者探索中国货币本身固有的特性与内涵，辅助学习者学习中国货币知识、体验中国货币文化。

1    关于VR技术的概述

1.1  VR技术的定义

虚拟现实技术被人们称为人工环境，简单来说，是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供有关视觉、听觉、嗅觉等感官的模拟，让体验者如同身临其境一般，可以在任何时间、地点观察这个三维空间的事物。如果体验者的位置移动数据可以立刻反映到电脑上，电脑会马上进行复杂的运算，再把精确的三维空间影像传给体验者，使体验者产生临场感。

1.2  VR技术的发展现状及未来趋势

虚拟现实是新生代的信息交互技术，近年来，在不断的发展和完善中，迅速在不同的行业和各个领域得到了广泛的应用。当今时代，VR技术在网络、计算机图像等多个领域应用非常广泛，同时，VR技术成本低、效率高、传输速度快的优点对社会经济和生产力的发展有很大的帮助，除我国外，许多发达国家也十分关注VR技术的发展与应用[1]。

通过查阅大量文献了解到美国是VR技术的发源地，也是首次将VR技术应用到教育事业的国家，其中美国东卡罗琳那大学成立虚拟现实技术与教育实验室，目的是确认虚拟现实技术在教育上的适用性，考察虚拟现实技术对未来教育的影响。英国第一个在教育中应用VR资源及技术的是WestDenton中学，该校探索将VR进行教育应用的方法。诺丁汉大学在教学中运用VR资源的是VIRART项目，目标主要在于探索桌面VR设备。

在我国，运用VR技术的教育主要体现在虚拟校园、虚拟教学和仿真实验当中，在建筑、机械、数学等工科性较强的数学领域发挥着重要作用。北京师范大学蔡苏团队，自2009年开始研究虚拟现实在数学和物理教学中的应用，但在研究中国货币学习运用方面还较少。

随着虚拟现实技术的不断发展，在许多行业得到了较为广泛的应用，所以，虚拟现实也会受到社会各界越来越多的关注。从当前形势来看，虚拟现实会有以下几大方面的发展趋势：第一，越来越多的内容会以全景的方式出现，和现在常规的视频、内容相比，全景内容更容易吸引人们的注意力，为体验者带来身临其境的感受。第二，科技工作者会用不断革新的科技力将虚拟世界与现实世界的差别不断缩小。第三，提高VR产品的可用性并且降低成本，無论产品多好，只有被大众接受，才能变成时代主流。现在，高科技产品的价格普遍较高，大部分的中产阶级和低产阶级没有消费能力。

1.3  VR技术在教育中的意义

教育，简单来说就是师者教书育人，为学生传授知识。但是在当今社会，教育关系到国家、社会和自身的发展，不再是传统意义上的教学了。现如今，教育对一个国家的重要性已经不言而喻，在国与国竞争如此激烈的今天，谁的教育好，似乎决定谁抢占了先机，就已经意味着在国际竞争中的取得了胜利。教育不单是让一个人的知识水平得到提高，还应该帮助其提升自身的素质，唯有国民素质得到提高，国家治安才能得到保证，社会安定才能得到维持。作为发展中国家，不可否认我国和发达国家在高科技领域还有很大的差距，为了缩小差距，提高我国的综合国力，我国必须加快速度搞建设，需要大量的人才来保证我国的快速发展，而人才是需要靠教育培养出来的。所以，我国应大力发展教育事业来培养人才，更好地为国家建设添砖加瓦[2]。

VR技术是比较热门的高科技，与教育事业的结合，为当今的教育事业增添一大强而有力的帮手。VR技术的加入打破了传统教育的模式，帮助教育事业的发展与进步。同时也提高了教育事业的质量，使学生在干枯的学习中多一点乐趣，不再受时间、地域的限制，学习者可以身临其境地去感受。VR技术的加入不仅对学习者有很大的好处，对教师而言也是如此，教师多了一种工具来传授知识，使课堂变得生动有趣，可以根据需要创设不同的情景，来满足教学需要。

2    中国货币的概述

2.1  中国货币发展史的简述

中国是世界五大文明之一，在货币的使用史上，中国已经有了五千年的历史，是世界上使用货币最早的国家之一。中国货币经历了5次极为重要的演变，分别是：货币形式的演变，即自然货币到人工货币的演变;货币种类的演变，即杂乱相统一的演变;铸币权力的演变，即由地方铸币向中央铸币的演变;货币材质的演变及金属货币向纸质“交子”的演变;货币形式的演变及文书重量向通宝元宝的演变。

2.2  选择中国货币的原因

作为财经类院校的学生，具备基础的金融货币知识是必备的技能。目前河北金融学院学生学习、了解货币知识的途径主要包括：书本、网络、视频资源和师者讲解，虽然途径、形式多种多样，但在真实性、交互性和沉浸感等方面，仍然无法满足学习者的学习要求。

3    利用VR技术助力于虚拟实验教学平台的发展

3.1  研究内容

以新技术、新视角为学习者提供沉浸式学习体验场景。通过VR技术构建的三维立体学习场景，学习者以体验者的身份参与其中，感知虚拟货币、体验货币价值、提升货币认知，增强学习者的存在感与专注度。

以新思路、新方法为学习者拓宽学习途径。学习者运用手机端上APP，可以打破时空限制，融合快餐文化和碎片化学习理论。精心为学习者打造的学习资源，高精度再现中国货币三维立体模型，多维度讲解中国货币特性及文化积淀，全方位展现中国货币的应用场景[3]。

以新模式、新途径为学习者打造学习资源。在VR视角下打造的货币知识学习资源，完美再现中国货币的三维立体即视模型，学习者可以任意旋转、放大或者缩小该模型，多维度观察货币、感受货币材质，将学习内容形象化、可视化。

3.2  实施步骤

首先，构建研究思路，构建中国货币史知识体系。将VR技术运用到教学领域，以讲好中国货币故事为主线，构建手机端上的APP。通过端上学习平台，教师可以发放相关知识的链接。通过VR技术构建三维立体学习场景，学习者以体验者的身份参与其中，感知虚拟货币，体验货币价值，从而提升对货币的认知。

其次，确定研究方法：第一，采用调查问卷法调查了解新技术的应用期望。通过发放问卷调查，搜集整理分析数据，了解当前教师和学习者的对中国货币史的教学期望、对新平台的期望以及对VR新技术的认知程度。第二，采用文献搜集法、访谈法深入挖掘中国货币故事，整理中国货币史资料。通过查阅书籍、文献资料及网络资源，走访各地货币博物馆，搜集中国货币史发展的相关资料，并系统的整理中国货币的历史发展历程。第三，运用新技术开展应用研发。课题组成员确认各自任务，分工明确，相互合作，利用3Ds Max，Unity3D，Unreal Engine4等技术搭建学习APP，并在苹果、安卓手机端测试，反复调试，直至系统较为完善和成熟，并将APP应用在校内学生的学习，逐渐向外辐射。

3.3  研究VR技术的虚拟实验教学平台的预期价值

VR是现在的新兴技术，而货币说经历了几千年的发展，将人们从二维化的理解扩展为三维化，使货币栩栩如生，让人们更加了解中国货币历史文化，以更加生动形象的展现方式，了解货币文化是科技与教育相结合，在诸多方面将会带来创新性的发展。上课将不再是冰冷的平面知识，而转为更加有趣的3D知识立体化货币[4]。

最终会以APP的形式将货币与虚拟现实联合起来，为学习者提供更加详细的货币历史、货币特点、货币的发行过程以及其背后的文化内涵，为学习者提供更加真实的、沉浸式的学习体验。

4    结语

虚拟现实作为当今时代的一种热门且具有巨大潜力的新技术，运用范围逐渐扩大，并且在当今社会的许多方面已经发挥了重要作用，作为一个新生事物，彰显出了巨大的生命力。对教育事业而言，其应用在教育事业上有光明的发展前景，教育事业也会因为VR技术的助力而快速发展。学生告别了“啃死书”的时代，可以摆脱时间、地域的限制，身临其境，获得更深的感悟。教師不必再拘泥于传统教学模式，可以更生动、更形象地传授知识。虽然VR技术在许多行业和领域已经获得了很大程度的发展与进步，但是不可否认，VR技术也有许多缺点，仍然需要人们依靠科技的力量来发展、完善。相信随着VR技术的发展，其将会是教育事业的一大助力。

[参考文献]

[1]陈超良.刍议VR虚拟现实技术[J].电子技术与软件工程，2016（16）：16-17.

[2]胡光夏.虚拟现实技术对教育领域的启示[J].电子测试，2016（9）：90-91.

[3]荣梓任.虚拟现实技术在教育领域中的应用[J].企业技术开发，2015（29）：58-59.

[4]吴凤娟.虚拟现实技术应用状况[J].科技视界，2015（7）：104.