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虚拟现实技术在教育应用与展望

发表时间：2020/12/23 来源：《文化研究》2020年10月下作者：易杰肖雪熊思宇

[导读] 信息技术的高速发展的同时，新的教学方式和新教学媒体也不断孕育而生，当前应用十分广泛的是多媒体教学，但教学技术更新速度极快，虚拟现实技术为教育行业的发展带来了新的机遇。

四川成都西华大学易杰肖雪熊思宇 610039

摘要：信息技术的高速发展的同时，新的教学方式和新教学媒体也不断孕育而生，当前应用十分广泛的是多媒体教学，但教学技术更新速度极快，虚拟现实技术为教育行业的发展带来了新的机遇。
关键词：虚拟现实；教育；优势；挑战
        一、虚拟现实技术的发展历程与应用简况
        1、医学
        在医学的学习和实验中，经常缺少必要的练习材料。通过虚拟现实技术医生可以利用感触手套，跟踪器等，在虚拟环境下进行实验或者模拟手术，这样不但可以提高医学者对人体器官的认识，还可有效的提高手术的成功率。同时有研究发现一个月持续使用3到4次，每次15分钟VR镜使用可以改善人眼的近视，调节幅度和调节灵敏度。
        2、娱乐
       虚拟现实的首次应用就是在娱乐方面，尤其是游戏。2015年开始全球较大影响力的IT公司都加入虚拟现实的大潮中，各种游戏层出不穷，可以说让人目不暇接，同时当中优势我们也是有目共睹。
        3、军事
        如医学一般，军事的研究需要耗费大量的财力与物力。同时市面上所做的射击游戏，军事游戏均可应用虚拟现实，可以说是材料丰富。这样可以使军人更快适应战争，体验战争来临的感觉。
        4、电子商务
        如今，网购已经成为大多数人的主要购物方式，可以说是不可或缺。然而目前只能通过图片和模型选购。如果能加入虚拟现实技术，用户可以更好的了解自身情况，同时可以减少误拍商品的情况。
        6、教育
        虚拟现实在教育上的应用可以说是别树一帜，它可以打破传统的教育方式，实现“应材施教”的教育理念，将学习的地点转移，解放了老师，同时可以让学生自己控制学习的进度，使学习更容易被接受。
        当然虚拟现实的应用还有很多，如航天航空，影视、保健、勘探开发，旅游，石油开发、房地产等，虚拟现实应用及其广泛，本文就其在教育方面进行阐述。
         二、虚拟现实技术在教育上的应用
        1、观察性学习
        VR技术可以将问题中事物的运动和行为投影到三维的空间里，可以由学习者主导虚拟环境中的进程，从而根据不同的空间角度可以得到事物的不同特征，拥有更直接的体验和感受，这样可以更为深刻的理解事物的特征、结构和相关产生的流程。
        2、操作性学习
        虚拟现实中可以学习者可以动手操作，由于交互性，学习者可以获得行为结果和一些环境反馈，从而得到动作的结果以及环境的反馈结果，这样可以更好的掌握准确的行为和知识概念。
        3、社会性学习
        在虚拟现实创建的大量的模拟环境中，我们可以选择在拟真的社会情景下，和其他人的交互和合作学习，这被研究者称为虚拟现实拟真环境下的社会性学习。

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虚拟现实技术可以为教师和学生提供一个可以开展社会性学习的环境，从而解决这一学习问题。
        4、科学研究
        除去教学当中的应用，虚拟现实技术在其他一些学科也扮演着重要的角色，在国内外都有这方面的实验室，特别是理工科类的研究，虚拟现实有一个独特的优势。它可以模拟各种实验环境，不但没有危险，同时可以节约资源。在为学习者熟悉操作的同时增加了当中的灵活性。
        三、虚拟现实技术在教育中应用的优势
        1、对学生知识和技能习得的促进
        作为教育技术核心内容之一的虚拟现实技术，与其他教学方式最大的区别在于打破了传统的单向传授的教育模式。对于学生知识和技能有着极大的提高，它最大限度的使得学生主动学习并有着极大的积极性，自主学习的目的便达到了。同时可以将学生的学习、练习、以及自我测评联合起来，从而形成一种连续、高效、积极的教学方式，这是任何传统的教学方式、方法所达不到的，有不可替代的功能和作用。相对于传统的教育方式，有着模拟效果的VR技术，提供的模拟教学环境，不但可以培养学生的思维能力，同时也能培养学生的探索能力。
        2、为学生提供丰富的个性化学习环境
        由于虚拟现实技术构建的虚拟现实场景是人为设计的，这样可以根据学生的特点，依据不同的社会、文化背景和知识结构，加之考虑到学生的学习风格、思维方式，建立更为适合的学习环境。可以达到“超越现实，声临其境”的效果。当然这可以归功于虚拟现实的沉浸感和临场感，还要提到有当中多维的高级人机通特征，学生能够通过感官渠道与它进行实时交互。在虚拟现实中，基于自然方式的交互和个性化学习环境提高了学生的学习兴趣。学生不仅是一个观察者，而且会成为积极的参与者。因此个性化学习环境可以大大激发了学生的学习动机、提高了学习效果。[1]
        3、弥补传统的教学条件的不足，避免危险
        相对传统教育，虚拟现实可以提供更多的机会给学习者接触不同的教学环境，同时也不会存在危险，没有实际的费用和时间消耗。而且虚拟现实为人们提供了更多方案——现实生活中不可能的尝试的方案。由于设计时，如果虚拟现实可以从别人的角度去体验，那么它需要从别人的角度去设计，并且可以立即感受到不同设计带来的体验的不同。这样不但可以避免经济损失，而且最重要的是不会对学习者产生伤害，还可以明白当中的事理。同时利用虚拟现实技术还可以解决学校设备缺少、型号落后和降低训练造价可以让学生不出门便可以做各种实验，从而取得与真实实验一样的感受，加深学生对教学内容的理解。
        四、总结与展望
        虽说虚拟现实是一种新兴的教学手段，备受教育界关注。但是需要解决当然不只是创建虚拟现实环境问题。当下，虚拟现实的头戴式设备依旧昂贵，当显示的画质还未达到教学要求，其价格普通的家庭也还难以承受。同时由于虚拟环境的沉浸性和虚拟性会带给学习者一些负面心理,老师应该积极引导,让他们正确的认识虚拟和现实的界线。此外，5G时代还并没有进入大众的视野，这些一系列问题导致了虚拟现实当中信息的滞留，画面效果不佳等问题。[2]
        尽管虚拟现实现在还有很多的问题，可是我们依旧对它有着很高的期待，我认为它是一次全新的教育改革，不仅仅是它的沉浸性和交互性的特点，它最优越的应该是它打破了时间和空间上的禁制。但是当下，对于虚拟现实技术还是希望有更多的人才加入，推进它的发展，从而达到我们预期的效果，实现虚拟现实的时代意义。
参考文献
[1]孙江山,余兰.网络三维虚拟实验系统的设计与实现[J].现代教育技术,2011,(7):114-117
[2]李建荣,孔素珍. 虚拟现实技术在教育中的应用研究[J].实验室科学,2014,(3):98-103.