VR教学在教育上的现实意义

罗术通

（长春金融高等专科学校信息技术学院，吉林 长春 130028）

1 VR技术特点

1.1 VR是什么

经常听人们说VR技术，沉浸式体验，3D教学，但VR技术究竟是什么呢？VR技术，其实是虚拟现实技术，是一种通过仿真模拟使人们能够体验虚拟世界的计算机技术。之所以被称为3D，是因为它利用计算机生成一种交互式的三维动态视景，所以我们能够到沉浸到具体环境中。

1.2 VR的特点

（1）交互性。交互性顾名思义，在互动中达到一种良性循环。这种特质可以增长学生们的计算机水平，方便现今大学生考取计算机二级证书，它能够给计算机打下良好的基础，从而更好的运用VR技术，可以让学生在使用VR技术的时候，得到各项指令的良好回应，从而获得较好的学习体验。

（2）沉浸性。沉浸性，沉浸式体验，大约就是笔者知道VR技术的来源，这也是VR技术应用时最为显著的特点，可以让学生有身临其境，如沐春风的感觉，那是因为学生的听觉和视觉方面被计算机、传感器、图像等方面更好的影响到了。

（3）想象性。爱因斯坦曾经说过：“知识不如想象力，因为知识是有限的，想象力则环绕着全世界。”充分说明了想象力的重要性，无独有偶，VR就是一个具有想像性的技术，是在很多图形知识上给计算机预先设定工作，这种技术使学生们在现实中体验不到的情况下进行良好的虚拟，以便于理解某些事物的特点，因为身临其境，所以学生能够更好的感受到真实环境效果。

2 VR教学在教育上应用的途径

2.1 虚拟校园

利用VR技术模拟校园场景就是用VR的立体虚拟现实，再通过全方位的建模以及数据库等技术打造出与真实校园一样的情景来模拟学习环境模拟校园环境，而校园的环境类似于门窗、灯光、教室等实体器械建筑都通过虚拟技术融合在计算机网络之中。这些虚拟的场景中又包含许多元素，例如：虚拟图书馆、虚拟体育场、虚拟宿舍等，学生可以通过系统选择很多种角色进行扮演，可以选择老师体验授课，可以选择学生会干部组织活动。原本传统学校内所有的书籍期刊等都会被转化为电子书籍，当需要翻阅书籍查找资料时，可以通过进入虚拟图书馆来随意浏览所有的电子书籍资源，也可以在虚拟图书馆中了解到一些自己感兴趣方面的书籍知识，也可以把这些书籍借阅到自己专属独有的虚拟图书室，在借阅期间内可以自由阅读。

2.2 虚拟实验室

VR模式的教学相比于传统模式的教学各方面都有着相当大优势，传统教学中，学生们平时有很多要通过实际操作才能得到的知识，但一般都是只讲述它的理论知识，这样以来很多知识学习者并没有办法理解并熟悉运用。然而VR模式的教学则通过模拟出立体的教学环境，这给了学习者们亲身实践的机会。传统教学中虽然也有实验教学的环节，但基本都在学校内展开，而且上课时间也比较固定，这样就受到了时间和空间的两面约束。再者实验所用到的部分器材也十分昂贵，不能让学生亲手实验，更甚至与很多实验中存在安全隐患，学生更是无法直接参与，只能靠看实验视频来学习，学生完全无法感知实验中的奥妙，也不能产生对实验的感性认知。

VR模拟实验室是通过虚拟现实的技术实现的，例如虚拟的理化生实验室都打破了时间和空间限制，只要通过电子设备安装虚拟实验室便能够轻松操作，极大提高了学生学习的自由程度。在VR实验教学过程中，在遇到了危险实验时，即便学生没有操作规范，也不会引起很惨重的损失。既可以让学生看到失败的后果，还可以让学生快速纠正自己，进行成功的实验。VR实验室教学还可提供一些沉浸式的体验感，例如火灾，地震等灾害的处理，还可以模拟驾驶飞机、轮船等任意交通工具。使学生做到足不出户就可以做实验，极大满足了学生对于实验内容的体验感，方便学生深刻理解教学内容，培育实践动手能力。

2.3 虚拟教室

VR模式的教育催生了VR教学的虚拟教室，可以解决一些传统教育的普遍问题。在VR模式的教学中采用3D技术把课程的多个授课教师形象直观地安排到预先设定完成的虚拟教室中，学生拥有选择教师、课程以及指定教室的权限，真真正正地做到“面对面教学”。在这种虚拟教室的环境中，学生可以将自己的学习热情以及学习状态调整到最佳状态，这种教学模式给了学生极为舒适的学习体验，实现了传统模式教学没办法去达到的教学效果。

2.4 虚拟教学资源

从教学资源出发，VR做到利用自己所具有的先进技术制作出了很多难得的学习投影，更有助于学生理解学习。VR里的教学资源每个都类似于立体电影一样具有良好的交互性，大大提高了学生学习的认知。VR教学虚拟现实给学生一种真实感，从大大小小的计算机图像真实感现实技术，再通过各类学科知识在设备上生成立体图像，将一些传统模式教学里难理解的内容通过这种形式表现出来，让学生更便捷的掌握教学重点。

3 VR教学在教育上的现实意义

3.1 沉浸式体验的感知

在第一部分提到了沉浸性，这一点也是在教育教学方面最直观的意义。对于学生要学习的知识点，黑板上的板书，书本上的文字，复杂的几何题，天体运动物理，VR技术都可以创造出身临其境的现场画面，可以亲自操控几何图形，天体等。这就能够实现在虚拟情况下给学生提供动手实践的机会，再加上兴趣的激发可以让学生处于兴奋状态，注意力高度集中，可以说是最高效的学习方式。

3.2 给学生简化问题

乔纳森曾经表示“有意义的学习五大属性为：主动性、建构性、意图性、真实性和合作性”。在理科课中譬如物理学的天体运动，运用了VR虚拟教学后，学生可以通过很多感官例如视觉、嗅觉、触觉等，也可以通过手势跟踪、动作捕捉等多种技术来让学生穿梭在微观的世界中，可以直观感受得到原子的化学反应，也可以感受到行星的运动，慢到种子发芽的过程，快到光年之间的移动。所有的宇宙现象都可以察觉得到。

还可以帮助学生把已有物理学抽象性的知识点与已有学习经验的联系建立起来，通过在虚拟世界中建模的方式，构造出实例，帮助学生通过视、听、嗅、味、平衡、空间、时间等多通道的获得可感知的经验。经验是很重要的，在学习中不可或缺，可以给学生简化的问题，学生通过自己得到的具体经验以及抽象经验，再加之以自己原本具有的理论知识，有利于现实世界的知识再现和迁移。

3.3 学生学习兴趣的提升

环境因素有对学习影响很大，麦钱特川运用实验研究发现VR的技术特征对激发学生学习动机具有直接的影响。因为传统课堂多是教师讲授，学生听讲，不仅枯燥，而且效率低下，达不到预期效果，虽然现在也提倡课堂改革，加入自学自讲、翻转课堂、社会实践，但在教学过程当中，很多学生没有良好的自我约束能力，同时也没有班主任来进行监督。就会出现厌倦逃避心理，影响自己的学习效率。

通过VR的教学方案，具有交互性，沉浸性，想像性，摆脱了单纯的文字和图片，学生可以边看电影边学英语，边玩游戏边学习，真正体验到在知识海洋汲取所需的快乐，提升定力，同时也能够降低外界对学生的诱惑，过多进行学习外的活动。

3.4 学生人身安全的保证

在VR技术下的教学活动中，存在较多的口语类和实验类课程，尤其是实验课，例如金工实习。有了VR科技以后，本来价值不菲的实验材料可以得到循环利用，让本来学生们无法亲身实验的器材随手可取，极大程度降低了实验成本，学生们也在一种欢乐，舒适的学习氛围中，劳逸结合，避免了学业负担过重的同时，可以自由地学到各类知识，使得实验能够达到预期的效果。最重要的是，虚拟实验室中，学生和老师不必担心有毒有害物质影响身体健康，也不用担心烧伤，炸伤等意外情况，实验变成了极为安全的事情。

3.5 社会交互性的主持

由社会学习理论与社会建构主义理论的观点可知，人类群体产生学习的活动是一种社会化的过程，学习这种行为产生在一个或多个个体之间，也存在于个体与群体之间，也包含在个体与周边环境的交互中。在VR技术学习的基础上创造出更优质的学习环境，这能使学习者感受到社会性交互的所在，换言之VR技术下的教育资源可以共享。学区房价格很高众所周知，其原因就在于优秀的教育资源，在VR技术下，学生们支持选择虚拟导师、虚拟同学、虚拟朋友等，沉浸在虚拟的空间里学习也可以让学生们用自己选择的角色与同水平的使用者一起合作进步。所以优质资源不再成为问题。

4 结束语

在互联网教学中，通过VR技术，能够更新互联网教育的观念，创新教育模式，强化学习效果，提升学生的学习水平。VR技术下的课程能够让学生懂得自主的操作和学习，自己将学业核心以及任务科学合理设置出一套完整的流程，进而生动地展示出重要环节以及学习步骤。所以使用VR技术，改革教育模式，保证有效推展教学活动开展，给予学术以重要的学习条件。