榮梓任
摘 要:虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種綜合性較強的新興科技。為滿足人們的需求,該技術(shù)在諸多生活領(lǐng)域中得到廣泛使用,文章將著重討論該技術(shù)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用情況。
關(guān)鍵詞:虛擬現(xiàn)實;技術(shù);教育
中圖分類號:TP391.9 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2015)29-0058-02
1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)簡介
虛擬現(xiàn)實技術(shù),簡稱VR技術(shù),又可稱為靈境技術(shù)。作為一項新興技術(shù),虛擬現(xiàn)實技術(shù)涵蓋了仿真技術(shù)、計算機技術(shù)、傳感技術(shù)、人工智能等多項技術(shù),從而成為了一種以綜合信息為基礎(chǔ)的系統(tǒng)性環(huán)境。其以計算機技術(shù)為核心,生成逼真的視、聽、觸覺一體化的特定范圍的虛擬環(huán)境,被應(yīng)用到軍事、醫(yī)學、教育等多個領(lǐng)域,是新世紀最富有創(chuàng)造性的重要學科之一。
虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有四個主要特征:真實感、適應(yīng)性、啟發(fā)性、感受性。真實感是指當人身處在虛擬現(xiàn)實創(chuàng)造的環(huán)境中時,與在真實世界的感覺大同小異。適應(yīng)性是指人對虛擬環(huán)境的適應(yīng)程度。啟發(fā)性是指在虛擬現(xiàn)實創(chuàng)造的環(huán)境中,體驗者可以根據(jù)自身的感受獲取知識并受到啟發(fā)。感受性是指人在身處虛擬現(xiàn)實創(chuàng)造的環(huán)境之中時,各種體感依然可以給予大腦反饋。
2 傳統(tǒng)教育的弊端
①限制學生的創(chuàng)造性思維。傳統(tǒng)教育中教師依照固定的大綱照本宣科,對學生的要求只是上課能聽懂,課后能消化,考試出成績,使學生養(yǎng)成了只會被動接受知識的習慣,不會自我思考。所以,在這樣的教育模式下,使學生的主觀能動性大大降低,以至于遏制了其創(chuàng)造性。
②重理論,輕實踐。傳統(tǒng)教育強調(diào)學生對理論的記憶,考試也基本都是理論題,教師教給學生的基本都是書本知識,學生就算不理解,只要背下來考試能過就可以了,但很多知識不是背一背就能掌握的,只有運用所學知識去實踐,才能能夠真正理解知識的內(nèi)涵。
③受客觀條件的限制。在傳統(tǒng)教育中,由于實驗的難易程度、實驗所產(chǎn)生的費用等諸多客觀因素,許多教學實驗無法向?qū)W生們展示,從而使其缺少了很多實踐機會。
3 VR技術(shù)在教育領(lǐng)域中的作用
①激活創(chuàng)造性思維,在虛擬現(xiàn)實的環(huán)境中,學生們可以通過自己的觀察,真正地參與到實驗之中,感官可以受到極大地刺激,從而可以激活其創(chuàng)造性思維,提高其學習興趣,最后強化了自主學習能力。
②建立開放性平臺。在傳統(tǒng)教育中,教學只限定于固定封閉式場所,虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以很好地解決這一問題,為學習者改善學習條件,使其在任何地點都可以擁有種類齊全的學習資源。
③打破時空限制。有些情景在現(xiàn)實生活中不是時時刻刻都存在的,甚至是現(xiàn)實世界無法展現(xiàn)的,大到宇宙天體,小到分子原子,通過虛擬現(xiàn)實技術(shù),學生們可以對它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行細致觀察,許多漫長的變化過程,在虛擬現(xiàn)實的環(huán)境中,僅僅通過幾分鐘就可以完整地給學生們展現(xiàn)出來。
④豐富教學手段。在傳統(tǒng)教育中,學生經(jīng)常會感覺課本上面的各種理論都很枯燥,有些場景是不易于用語言來描繪的,而虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以把教學中的理論轉(zhuǎn)化為豐富的實踐,這樣可以使學生加深對知識的理解,進一步掌握知識的精華。
⑤完善實驗的不足。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以提供給學生們更加安全的實驗環(huán)境,尤其是針對一些危險系數(shù)較高的實驗。軍事學院可以模擬演習,消防隊員可以模擬火災(zāi)營救,這些都是危險系數(shù)很高的項目,一旦失敗可能會有生命危險,但是在虛擬環(huán)境中,學生們可以放心大膽地去實踐。
4 VR技術(shù)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用
4.1 遠程教育
虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中,會存在guide智能虛擬角色,可以帶領(lǐng)學生更好地體驗虛擬環(huán)境。同時老師也可以在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中與學生們進行學術(shù)交流。以網(wǎng)絡(luò)信息和多媒體功能為基礎(chǔ)的虛擬環(huán)境中,學生們可以充分調(diào)動自主學習能力,通過計算機網(wǎng)絡(luò)進行交互學習,足不出戶便可享有豐富的學習資源。
4.2 虛擬校園
虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)可以創(chuàng)設(shè)虛擬的校園場景,使學生在其中進行學習、討論。
4.3 虛擬漫游
虛擬漫游是指在虛擬現(xiàn)實的環(huán)境中,學習者能夠以第一人稱的視角進行游覽,可以自我調(diào)節(jié)游覽速度及游覽視角,將自己置身于虛擬的場景中,產(chǎn)生身臨其境的感覺,校園和景觀可以用虛擬漫游系統(tǒng)方便游客或訪客進行三維第一人稱視角游覽。
4.4 虛擬實驗環(huán)境
虛擬現(xiàn)實實驗是指基于虛擬現(xiàn)實環(huán)境所呈現(xiàn)的接近真實的實驗。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)建立的各種虛擬實驗室在教育上的應(yīng)用前景極其廣闊,尤其是在物理、化學、生物等學科更是如此,創(chuàng)建虛擬的實驗室可以減少昂貴實驗設(shè)備帶來的負擔,實驗原料可以重復使用,實驗危險性大大降低,可以解決學校普遍存在的實驗設(shè)備不足,型號落后,教學經(jīng)費場地缺乏等問題,使學生們足不出戶便可做各種實驗,獲得與真實實驗一樣的體驗。
4.5 技能訓練
通過虛擬現(xiàn)實技術(shù),學習者可以模擬出接近真實的技能訓練操作平臺,在這個平臺中,學習者能夠真切地體會到操作感,極大地有利于其掌握所學技能。虛擬現(xiàn)實技能訓練目前已經(jīng)在很多領(lǐng)域得到了應(yīng)用,尤其是軍事、航天領(lǐng)域,用虛擬現(xiàn)實技術(shù)創(chuàng)建的虛擬戰(zhàn)場可以使士兵們進行演練,并直觀地感受戰(zhàn)場的環(huán)境,氣候的變化;虛擬的太空環(huán)境,可以使航天員真實地感受到失重,有利于航天員盡快適應(yīng)失重環(huán)境。隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展,醫(yī)學教學、汽車駕駛等需要培養(yǎng)各種操作技能的領(lǐng)域也從中受益匪淺。
5 結(jié) 語
傳統(tǒng)教育依然存在著許多不足,VR技術(shù)在教育領(lǐng)域中的使用能夠打破傳統(tǒng)教育的局限性,彌補傳統(tǒng)教育的不足。作為一種新興科技,VR技術(shù)已經(jīng)引起教育界的極大關(guān)注,雖然虛擬現(xiàn)實目前還處于研究發(fā)展階段,我國的VR技術(shù)也只是剛剛起步,在技術(shù)上存在不少有待解決的問題,但是隨著科學技術(shù)的進步,VR技術(shù)必然會以其諸多優(yōu)勢掀起未來教育的革命,從而為教育事業(yè)注入更加強大的生命力,產(chǎn)生更加深遠的影響。
但是,我們也應(yīng)該注意到,虛擬現(xiàn)實仍然不能取代傳統(tǒng)教育,因為虛擬現(xiàn)實本身也有一些弊端,雖然他能在很大程度上模擬現(xiàn)實世界,但它畢竟是虛擬的,與真實世界總是有差距。
因此,我們應(yīng)該理性地看待虛擬現(xiàn)實技術(shù),將其與傳統(tǒng)教育相結(jié)合,使其發(fā)揮最大的作用,相信隨著時代的發(fā)展,技術(shù)的提高,虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍將會越來越廣,使這項技術(shù)可以培養(yǎng)出更多優(yōu)秀的人才,為未來社會的進步做出巨大的貢獻。