虚拟现实在教学中的应用我校教学创新的下一个爆点

（1.2.3.西南石油大学网络与信息化中心，四川 成都 610500）

一、虚拟现实应用于高等教育领域的可行性

虚拟现实技术可以让人产生身临其境的感觉，让学习者能够在虚拟环境中对信息进行多维的交互，使其对知识产生感性和理性的认识，进而对某些概念进行深化，达到理解和掌握知识的目的。不仅如此，虚拟现实技术能够弥补绝大部分多媒体信息系统的局限性，大大提高学生的参与度和学习热情。当今，现有的教学内容、手段和方法等都面临着极大的挑战，已经很难满足当代学生的学习需求，虚拟现实技术生动的表现教学内容，营造实时的教学环境，加强学生之间的交流，这些特性是以前传统教学手段所无法企及的。因此，虚拟现实技术将会成为超越多媒体技术、计算机网络技术等，在教育领域最具应用前景的一项新兴技术。如果能将虚拟现实技术运用于高等教育教学中，其效果将是难以言喻的。

二、虚拟现实技术在我校的应用现状

虚拟现实技术在高校教育领域应用广泛，例如石油、地质、消防、化工、物流、航天等诸多领域，能够实现沉浸式教学体验，增强教学的交互性，将抽象和困难的知识点具体化，降低现实交互的风险和成本，提高学生学习兴趣和教学效果。我校虚拟现实技术主要落地于虚拟仿真实验室的建设，虽然能够达到很好的沉浸式交互体验，但是由于其设备成本高昂，资源匮乏，很难快速普及，且利用率较低，只有相关专业的同学才能学习体验。同时，我校大多数虚拟现实平台都是单人场景平台，只考虑到了人机交互层面，并未涉及虚拟环境中的人际交互，这是一种孤独的沉浸。最后我们的虚拟教学活动一般只关注知识内容本身，忽视了对虚拟教学手段的开发。相对于虚拟现实实验室，在现实教学活动中，我校教师非常认可虚拟现实技术在教学中的作用，也非常期待能够为教学带来新的生机和活力，但是受限于学校的硬件和技术支持有限，应用起来效果有限。学校没有为应用虚拟现实配置足够的设备。因此，要想虚拟现实技术在我校更好的扎根发芽，其应用形式和方法很还有很多细节需要研究，而不仅仅是投钱那么简单。

三、我校虚拟现实技术应用的措施及建议

（一）提升虚拟现实教学内容供给质量

教学内容的质量是第一位的，内容大于形式。因此，学校应该大力开发或引进优质的虚拟现实教学内容。对于公共普适的教学内容可以直接引进和购买，对于具有专业领域的教学内容，例如我校的石油和地质专业教学内容，可以鼓励教师进行自主研发或者校企合作进行开发。以此增强我校虚拟现实教学内容生产创新能力，培育虚拟现实教学内容生产生态，提高供给质量。

（二）适时引进虚拟现实技术相关人才

为了响应国家和教育部的政策，我校应该适时引进虚拟现实技术相关人才，完善从体系构建、研发、转化、生产到管理的连贯人才体系，以支撑学校相关专业和课程建设，不能一味依靠企业，应该获得主动权，去自主建设和开发我校的虚拟现实领域教学内容。同时，健全虚拟现实人才的使用、评价、激励和保障措施，调动其积极性。

（三）加强虚拟现实技术与其他新型技术的融合创新

我校虚拟现实技术亟待更新和升级。一方面需要大力普及桌面式虚拟现实系统，考虑到这是最简单成本最低的虚拟现实系统，可以把它作为学习者初步介入虚拟现实领域最具性价比的方案。另一方面，我校的沉浸式虚拟现实系统亟待升级，为了达到更好的教学效果，可以从以下几方面来考虑。

1.5G+虚拟现实

5G 网络有三大特性：大带宽、超低时延与高可靠性、大规模连接。仅从技术特点来看5G 技术能够解决虚拟现实使用过程中带宽不足，图像渲染能力不足，互动体验不强等问题。5G 技术的成熟，使得虚拟现实技术迎来了春天。大带宽使得虚拟现实设备能够摆脱线缆的束缚，通过无线传输获取高速稳定的网络连接。同时在显示端，能极大提升全景视频的分辨率和码率，控制视频数据延迟在毫秒级，减轻眩晕和恶心感，以此获得更好的观看体验。2019 年我国开始正式发放5G 牌照，5G 商用已经趋于成熟。我校应该在继续优化现有网络的基础上，大力引进5G 网络，为更好的应用VR 与教学中打好基础。

2.人工智能+虚拟现实

我校的虚拟现实技术大都是单人场景平台，没有智能的人际交互功能，使用者是处于一个孤独的沉浸的状态，没有情感的交互。在虚拟现实技术中引入人工智能技术能够解决这个弊端。人工智能技术能提高虚拟现实的智能化水平，提升设备的效能，完善行为的多样性、社会性和逼真性，使得学习者与环境之间的交互更加自然、更加持续且更加深入，极限逼近真实世界。满足学习者对信息的感知、分析、判断和决策的需求。应该将我校的人工智能研究成果引入到虚拟现实技术，不仅能够升级现有的虚拟现实体系，还能在应用过程中完善人工智能体系的研究，一举多得。

3.Cloud+虚拟现实

人眼视觉体验需求可分为平面显示、虚拟现实三维沉浸显示和光场显示三个阶段。目前平面显示已经逼近人眼视觉极限（4K、8K），光场显示技术仍处于起步阶段，因此虚拟现实三维沉浸显示阶段则是当前视觉体验研究的重中之重，而Cloud 云技术则是推动虚拟现实产业规模化发展的最佳形态。云技术能够大幅降低设备能耗、存储和体积，降低对本地硬件设备的依赖，还能大幅提升运算和处理速度，是虚拟现实技术的必然发展方向。我校应该结合计算机学院的云平台，将现有的成果植入我们的虚拟现实平台，升级成为分布式虚拟现实系统。充分利用不同资源，为某一共同目的协同创造一个虚拟环境，用于完成更复杂的任务。

四、虚拟现实与教学创新

虚拟现实技术不仅仅是一种潮流，更是一种生产力。创设真实学习情境，增加形象和趣味性，降低学习成本，激发好奇心和求知欲，增强学习交互和交流等都是其明显的优势。充分发挥其优势，在教育教学中，创新教学方式方法和模式，为教育助力。虚拟现实在高校教育领域有着不可估量的影响，我校也应该抓住这次机遇，大力发展虚拟现实技术及其教学创新应用研究，助力学校双一流建设。