中等职业学校VR虚拟现实专业教学的思考

陆海峰

【摘要】本文通过对VR市场的了解，向大家展示了VR技术应用于教学的可行性，并分析了VR技术应用于教学的优势和缺陷，又通过对VR软件硬件的了解，提出了迎接VR教学，可以早做准备的思考。

【关键词】VR教学;沉浸式;VR眼镜;UE4

虚拟现实技术已经渗透到了我们的生活和工作中。其结果既有积极作用，也有消极作用。我们要以客观的态度看待，认识其发展趋势，发挥其功能，认识其潜在问题。

1  VR的优势给课堂教学带来的巨大变化

在高职教育中，我们必须清楚地认识到虚拟现实技术带来的巨大变化，尤其是实践性课堂教学。

1.1学生沉浸式学习，可以身临其境的进行一线操作，甚至可以模拟出与企业现场完全一致的场景。

比如机械、建筑专业的学生，在平时的实践中，都需要在复杂的环境中进行操作，这些场地受到学校的资金和场地的限制，并不一定能够达到现场的规模和条件。很多时候，学校需要把学生送到企业实习，或者轮班实习。这些都受课程安排、班级安排、机器维护、生产时间等因素的影响，无法随时随地进行操作。如果 VR系统能够模拟出这样的环境，那么他们就可以随时练习。在虚拟现实中，学生也能真切地感受到操作的每一个环节。

1.2很多传统的耗材，都可以直接用 VR来代替，这就节省了大量的材料

这些都是社会资源的损失，很多垃圾都是无法回收的。从绿色理念上讲，它们都是不可持续的。而 VR则更加环保，因为它不需要消耗现实世界的资源，也不会产生难以处理的垃圾。在课堂上，所使用的材料，并不一定是真实存在的。

1.3可以让学生全身心的投入到学习中，而不会受到其他事情的干扰

比如同学们的聊天，比如打瞌睡，比如昨天的电视剧，比如窗外飞过的鸟儿，比如上课的时候，会分心，会错过一些重要的知识。但 VR教学就不同了，以主角的身份进入虚拟世界，更能突出学生学习的主体地位。在虚拟世界中，玩家必须全神贯注地与每一个交互点进行交互，完全隔绝了现实世界的干扰。这样全神贯注，就能学到最全面、最深刻的知识。

2  现阶段VR教学存在的问题

2.1正如多媒体无法完全替代传统教学一样

VR技术无法完全替代传统教学，它只是一种特殊的 VR多媒体教学系统，再怎么完善，也会有疏漏。当思维能力强的学生需要一些特殊的解答时，虚拟现实未必能给出准确的答案，系统需要不断成长。

2.2VR教学受限于硬件资源

目前所有 VR设备都需要配备 VR眼镜。VR眼镜的投入，目前还达不到大规模普及的程度，很多学生无法同时参与教学。这使得教学规模无法达到令人满意的程度。

2.3 VR教学系统的开发是一个庞大的工程，人才短缺，投入太大

目前 VR应用主要集中在军事、游戏、娱乐等领域，而 VR应用领域则偏向于装饰、电子商务等行业。VR教学应用相对较少。它的推广受到限制。

2.4 VR教学应用尚需时日

很多人对 VR的认识还停留在概念层面，并未真正准备就绪，这就需要人们对虚拟现实技术的认识需要一定的时间。

3  實施虚拟现实教学准备

在了解了虚拟现实教学的可行性之后，我们需要做好准备。我们该怎么做？

3.1不同专业人员的准备工作不同

普通专业教师可考虑以下两项准备。第一个准备，就是了解一下 VR技术，了解一下 VR。另一个，就是积累更多的资源，让自己在 VR技术上，找到更好的结合方式。比方说，入门级的结合，就是模拟一个专业的现场场景，给学生一个感官上的认识;更深层次的应用，则需要在虚拟场景中进行专业的交互，真正的沉浸式教学。对于设计专业，尤其是 VR专业的老师来说，学习 VR设计软件是非常有必要的，从设计的时候就开始使用，因为它的前景非常广阔，学习起来非常有价值。虚拟现实软体是由游戏软体演变而来的。主要涉及模型制作、材质灯光制作、设计蓝图设计等。模型可以通过其他软件来完成，但材料和灯光却需要仔细研究，这些都是建立虚拟场景的基础。蓝图主要是交互设计，包括制作脚本，深入学习需要 C++。

3.2 VR专业学习需要软硬件并重

在硬件方面，主流虚拟现实设备可分为两类：显示设备和交互设备。显示设备主要指各种品牌的 VR眼镜，交互设备包括各种触觉设备，比如 LeapMotion （LeapMotion，历动），手环，指环等等。有时需要触摸屏或手机来展示。

软件方面，设计人员需要使用3 DSMAX之类的建模软件，制作出符合 UE4.0标准的模型，并将它们结合在一起，形成 UE4.0能识别的文件，然后导入 UE4.0，定义不同的材质，定义不同的光照情况，模拟出真实的场景效果。然后利用 UE4.0中的蓝图功能，定义不同的类，指定不同的脚本响应，最终生成能够以第一人称或第三人称方式进入场景，并与场景实体产生交互的文件。接下来，只需要将 VR硬件设备连接起来，进行测试，最终确定软件开发成功。流程很简单，但对于大多数人来说，难度还是很大的。这就需要团队建设了，团队里要有擅长建模、擅长美术、擅长美术、擅长编程的人。因此，开发虚拟现实软件是一项系统工程。

从应用层面来说，那就简单多了。开发者可以把软件拷贝到电脑上，让电脑用户戴上VR眼镜，或者做成手机 APP。其中 VR眼镜是必不可少的。有了这一点，我们就可以知道，在未来的 VR时代，我需要做什么准备了。再看看咱们的教学，建筑、室内装饰、电子、机械这些专业，有没有可能走上 VR教学之路？既然需要建模，那么如何描述理想的实验室、实训室，以及需要设计的交互。不一定要自己做，但是专业的设计师必须先了解你的情况，然后再设计。其实，设计的关键还是在于教育者，所有的教学环节，都要根据自己的专业特点和 VR的特点来设计。

4  结论

优秀的教育理念和完美的教育资源结合在一起，才能创造出更好的教育手段。这一新兴的教育手段，将会给我们带来前所未有的感官体验，从而促进新一代职业人才的成功培养。VR教学是未来的趋势，我们还能做什么，只要行动起来，未来就是我们的了。

参考文献：

[1]杜志俊.虚拟现实（VR）技术的发展及其应用.中商情报网，2017.

[2]王玲.虚拟现实技术在医学手术中的应用[J].机械设计与制造，2011，（1）.