虚拟现实技术在教育中的应用研究

许伟

摘要：在信息化的时代背景下，虚拟现实技术也应用在了教育领域，并取得了一番成绩。本文针对虚拟技术在教育中的应用方向、虚拟现实技术在教育应用中的一些优缺点进行了相应的分析，以求虚拟现实技术可以在教育领域做出更长远的发展。

关键词：虚拟现实技术;教育应用

引言

在今下，我们已经进入了一个数字化的信息时代，信息技术与教育的融合和创新已是必不可免的趋势。虚拟现实技术作为一项新技术，在教育教学领域得到了广泛的应用。在国外一些军事教学和体育专项训练，汽车驾驶等教学中已经应用到了相应的教学领域，特别是在美国的军事教学中。因此，虚拟现实技术在教育中的应用值得我们进行开展相应的研究工作。

一、虚拟现实技术概述

所谓，虚拟现实技术（Virtual Reality）简称VR，是利用三维图形生成、多传感交互、多媒体、人工智能、人机接口、高分辨显示等高新科技，对现实世界进行全面仿真的一种技术。20世纪60年代，虚拟现实技术在美国诞生了。随着计算机信息技术的快速发展而在越来越多的领域得到了推广应用，它以三维立体场景出现在人们面前，有利打造学习环境的真实情景和画面感。因此，被应用于教育领域。

虚拟现实技术最早的被美国应用于相应的教育教学领域，1985年美国医学图书馆进行了人体解剖图像数字化研究。德国的汉诺威大学，紧随其后，建立了虚拟自动化实验室。西班牙大学电子系也开发出了虚拟工作平台，新加坡国立大学开发出了远程试播实验实验等。在1995年，互联网上首次出现了“虚拟解剖”的实验。虚拟现实技术在国外的应用可以说是如火如荼。

对于虚拟现实技术的应用，我国对它的开发和应用存在着一定的距离，这也引起了我国有关部门的专家对虚拟显示技术的开发与应用，开始根据我国的具体情况进行了相关的研究。目前，虚拟现实技术只是停留在高校的教学和科研工作之中，如清华大学利用虚拟仪器构建了汽车发动机检测系统;华中理工大学机械学院工程检测实验室将其虚拟实验室成果在网上公开展示，供远程教育使用。虚拟现实技术对我国的基础教育投入和普及尚未形成一定的气候，面对的受众也只是一些大学生及以上文化层次的人。

二、虚拟现实的教育应用意义

目前虚拟现实技术已经受到教育界认识的普遍关注利用网络教学和教师备课，虚拟技术已经开始投入到教育教学过程，但虚拟现实技术作为一个新生事物，还没有被更普遍的人们所熟知，但虚拟现实技术具有广泛的应用潜力。

第一，它能够激发学生的学习兴趣，带给学生一个全新的学习体验。就教学模式来说，这是一种全新的教学模式，利用网络虚拟技术增强学习者对于学习活动本身的兴趣感，虚拟现实技术，通过自身的技术优势利用一些网络投屏的模式，带给学习者，轻松愉快的情绪激发学生学习的内发力。虚拟现实技术通过营造一个真实的情景，让学生置身于解决问题的真实情景之中，在真实情景中完成角色扮演。比如学习者被赋予护士的身份，那么就会在模拟真实的情境中更能够仔细的照顾病人，完成一系列的嗯打针。等工作通过一系列的虚拟情景设置，在接触到真实情景时，能够快速的进行打针，减少患者的疼痛感。一方面有利于学习者自身技能的提升，另一方面可以减少患者自身的疼痛。

第二，建构真实场景，促进知识的理解与掌握。虚拟技术应用到现代的教学中，与传统的教学模式不同，它能够营造一个真实的情景，使学生在真实的情景下进入相应的学习角色。加强对于知识的理解力，进而增强对于知识的掌握。虚拟现实技术，凭借虚拟现实技术打造真实学习情景，让学生在其中体会丰富的情感。通过一定感知能力，来帮助学习者将虚拟情景中所学的知识运用到生活中来。为学习者提供一定的支架，让其进行清晰的反思表达。借助虚拟现实技术加强学习者自身对于知识的掌握和理解能力。比如，针对企业的销售模式，就可以通过模拟一个真实的情景，让学生在其中进行相应的销售工作，等转换到现实的场景时，便于促进知识的迁移与应用。

三、虚拟现实技术教育应用的缺陷

在技术层面上，虚拟显示技术存在着以下几种问题。第一，虚拟现实技术的投屏分辨率不高。 目前，虚拟现实技术的分辨率不足，不能够呈现出清晰的画质和分辨率，有碍正常的视觉体验，在一定程度上影响真实情景的打造。 第二， 与真实世界的反应暂时性缺失，在进行相应的虚拟现实技术体验时，有可能缺乏对于现实世界的视觉和触觉感知，假如身边发生一些重要的事情时无法做到准确地处理和操作。第三，影响身体健康。研究显示，长期使用虚拟现实头显会产生一系列的健康问题，如头晕、疲劳和恶心等。第四， 教育资源设计和开发技术门槛 高。学科教师很难像设计开发课件那样设计和开发  虚拟现实资源。

在教学方法上，虚拟技术的应用存在以下的缺陷。

第一，学生在认知上存在一定的困难，虚拟现实场景常常利用丰富的色彩画面，吸引学生的注意力。学生对于这种虚拟现实技术打造的画面感没有抵抗力，常常被其中所包括的声音、图像、文字等信息刺激，以至于对于教学内容产生了短暂性失忆。

第二，无法判断学生的学习情况。在进行虚拟现实的情境下，教师对于学生自己的学习情况，很难做出准确的判断，难以发觉学生是处于一种游戏状态还是学习状态。 有相关研究发现，教师可以利用学生的具体动作，丰富的肢体语言来检查学生是否处在积极的学习状态，此外教师还可以加强对于知识点的考核。在结束虚拟现实技术后，利用微信视频的形式进行及时性的抽测检查，教师也应该不断去发掘研究，找寻相对成熟的解决方案。

第三， 虚拟现实技术对于教师的主导性产生了一定程度的影响。在面临虚拟现实教学情景中，过分强调学习者的学习主观能动性、自控力、自主动手能力，鼓励学习者进行自我学习。相比传统模式的面对面教学，教师能够对课堂拥有一定的把控力、引导力。而虚拟现实技术打破了这一特点，对于那些自学能力差，没有恰当的学习方法的学生，缺乏教师的引导，就会产生厌恶学习的情绪。总之，教师的引导是十分重要的，而虚拟现实技术没有考虑到教师主导的作用，导致一些学习能力差者不能很好的进行学习。即使两人共同使用虚拟技术进行学习但一个学习自主能力强，一个学习自主能力较差，兩者的学习效果也会天差地别。

结语

综上所述，虚拟现实技术出现到应用，已经受到人们的广泛关注，其应用领域已经被扩展。虚拟现实技术在教育领域的应用，必将是一件两全其美之事。既能够被更多人熟知，又能够推动我国教育事业的进步与发展，增加学习内容的形象性和趣味性。目前，我国呼吁加大虚拟现实技术在教育领域的应用，相信虚拟现实技术在未来可以走得越来越远，越来越好。

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项目来源2017年度河南省高等学校青年骨干教师培养计划 2017GGJS228