◆鐔忠斌

淺談虛擬現(xiàn)實技術(shù)在我國教育領(lǐng)域的發(fā)展

◆鐔忠斌

（上海中僑職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息與機電學(xué)院 上海 201514）

虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)被充分地應(yīng)用到各行各業(yè)之中，取得了良好的效果。人們嘗試著在教育行業(yè)運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，以促進我國教育行業(yè)的進一步發(fā)展?？v觀我國虛擬技術(shù)在教育行業(yè)的發(fā)展，或多或少存在著一些問題。本文就虛擬技術(shù)應(yīng)用于我國教育界所顯現(xiàn)出的優(yōu)勢和劣勢進行分析、探討，并且分析了虛擬現(xiàn)實技術(shù)在我國教育界發(fā)展的前景，以供參考。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)；教育領(lǐng)域；發(fā)展優(yōu)勢；發(fā)展劣勢

虛擬現(xiàn)實技術(shù)最早起源于20世紀(jì)60年代，西方發(fā)達(dá)國家在這方面的研究頗多，同時在20世紀(jì)60年代研究出了世界上第一臺虛擬現(xiàn)實設(shè)備，我們將其稱作為達(dá)摩克斯之劍[1]。該虛擬設(shè)備的研究具備了VR技術(shù)的雛形，但是由于當(dāng)時技術(shù)條件的限制，該設(shè)備的體積較大，難以投入市場進行實際的使用。但是人們并沒有放棄在這項技術(shù)的研究，直到現(xiàn)在，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)較為成熟，并且在市場中得到了廣泛的應(yīng)用。隨著VR技術(shù)的快速發(fā)展，以及其在各項領(lǐng)域所取得的實際成效。人們開始在教育行業(yè)加強了對VR技術(shù)的研究，并且逐步地實現(xiàn)了VR技術(shù)與教育行業(yè)的有機結(jié)合。然而，由于我國對VR技術(shù)的研究，以及我國教育發(fā)展相對緩慢，VR技術(shù)在教育行業(yè)的應(yīng)用過程中仍然存在一些問題，這是值得我們所注意的。

1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于教育領(lǐng)域的優(yōu)勢分析

1.1 為教育工作者提供了代入式的教學(xué)工具

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，能夠為教育工作者工作的開展帶來極大的方便[2]。首先，虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠為教育工作者帶來便利性的教學(xué)工作，利用VR技術(shù)，使得教學(xué)課堂脫離了時空的限制，隨時隨地的開展教學(xué)，這能有效地調(diào)動起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，促使學(xué)生獲得更高的學(xué)習(xí)效率。其次，對于一些專業(yè)性的學(xué)習(xí)，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠?qū)鹘y(tǒng)的理論教學(xué)與實踐相結(jié)合，從而提高學(xué)生的實踐動手能力，這也彌補了傳統(tǒng)教學(xué)缺乏實踐的弊端。最后，這也是虛擬現(xiàn)實技術(shù)最為吸引人的地方，其能夠通過三維建模增強學(xué)生視覺和聽覺的感受，這對于一些抽象難懂的知識點教學(xué)的幫助是很明顯的。

1.2 為不同專業(yè)背景的求職者提供交互式學(xué)習(xí)平臺

在工程專業(yè)中，VR技術(shù)的利用能夠增加學(xué)生實踐動手的機會，提高學(xué)生實踐動手的能力，進而促使其能夠獨立的完成和解決各項工程問題。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)則能夠?qū)⒊橄箅y懂的理論知識，通過3DMAX、SKETCHUP等虛擬軟件建立三維模型，從而增強學(xué)生對知識點的理解能力。這不僅能夠降低教學(xué)成本，還能提高工程專業(yè)課堂的教學(xué)效率。

在化學(xué)專業(yè)中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以建立虛擬化學(xué)工廠，這能加快學(xué)生相關(guān)技術(shù)的學(xué)習(xí)，也能提高其實踐動手能力。同時，虛擬現(xiàn)實技術(shù)還能為化學(xué)專業(yè)課堂制造虛擬的化學(xué)安全事故，為學(xué)生展示不按照規(guī)定進行化學(xué)實驗的后果。這項功能可以加深學(xué)生對不同化學(xué)物品的認(rèn)識，降低他們在使用過程中的錯誤率。

2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于教育領(lǐng)域的劣勢分析

2.1 硬件配置問題

我國對虛擬現(xiàn)實技術(shù)的研究起步較晚，一些硬件配置的問題還有待解決。虛擬現(xiàn)實技術(shù)雖然能夠為教育領(lǐng)域帶來切實可行的幫助，但是其需要硬件配置的支持，并且硬件配置的費用支出也是比較大的。教育行業(yè)由于資金的限制，關(guān)于虛擬算法和理論技術(shù)的投入并不足。并且，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的更新快速，教育領(lǐng)域如果沒有足夠的資金進行新技術(shù)的學(xué)習(xí)，完善校內(nèi)硬件配置，只會使得虛擬現(xiàn)實技術(shù)與教育領(lǐng)域的結(jié)合落后于時代的發(fā)展，難以取得實效。

2.2 教學(xué)內(nèi)容問題

不同于虛擬技術(shù)在游戲領(lǐng)域的應(yīng)用，虛擬游戲教育更為強調(diào)用戶的體驗，如一些細(xì)節(jié)問題就是虛擬游戲所要關(guān)注的。而虛擬現(xiàn)實教育，則更為強調(diào)用戶使用的實用性，即虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用能否為教育行業(yè)帶來幫助。也正是因為如此，在虛擬現(xiàn)實教育中，我們更為關(guān)注教學(xué)內(nèi)容。雖然硬件配置也是當(dāng)前虛擬教育中一個問題，但是配件的問題是可以日后進行改善的，而最終我們還是需要考慮教學(xué)內(nèi)容的問題。在教育行業(yè)中，誰能通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)改善教學(xué)內(nèi)容，發(fā)揮出虛擬現(xiàn)實教育的實用性，誰就能在市場競爭中提高核心競爭力。

當(dāng)前我國缺少在虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教學(xué)資源的利用，整個市場都處于一個空白的狀態(tài)。如果想要做一款針對教育內(nèi)容的虛擬現(xiàn)實軟件，無疑需要一筆非常巨大的費用。而教育行業(yè)的資金是有限的，不要說是虛擬教育內(nèi)容軟件的制造，在后期的宣傳投入使用也需要耗費大量的資金，而這些都是我國教育行業(yè)所不能承擔(dān)的。并且，我國在虛擬教育的研究仍然處于起步的階段，在軟件的設(shè)計和制作的過程中仍然缺少一定的技巧，如果強行進行這方面的研究，無疑會耗費大量的人力、物力以及財力，并且也不一定能夠取得較為滿意的效果。

3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在我國的發(fā)展前景分析

在對虛擬現(xiàn)實教育的研究過程中，我們可以將其分為三個研究過程[3]。首先是第一個階段，在這個階段中我們主要研究了人與知識的交互，即通過VR軟件，對相應(yīng)的知識點進行片段的學(xué)習(xí)，在這其中包含了三個層面，其分別VR視頻教學(xué)、低交互學(xué)習(xí)、高交互學(xué)習(xí)。其次是第二階段，在該階段中我們主要研究了人與場景的交互，即通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)創(chuàng)設(shè)了一個虛擬的場景，在這個場景中完成學(xué)習(xí)，通過3D技術(shù)能夠增強師生之間的互動，并且提高學(xué)生對某一抽象知識點的理解能力。在這個階段中，我們真正地實現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)過程中思維方式的轉(zhuǎn)變。最后是第三個階段，該階段屬于發(fā)展的過程中，即通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)實現(xiàn)遠(yuǎn)程教育，我們也將其稱作為在線學(xué)習(xí)。在第三階段中，我們能夠通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)對各類教育媒介，如文字教育、圖片教育、音頻教育等進行整合，實現(xiàn)單獨學(xué)習(xí)和分組學(xué)習(xí)的有機結(jié)合，促進人與人之間、人與之間能夠展開更深層次的互動。

值得承認(rèn)的是，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用確實能夠為教育行業(yè)帶來改變，并且這種改變是積極的，能夠促進教育行業(yè)進一步的發(fā)展。而這是一個長期的過程，并不是一蹴而就的。對虛擬現(xiàn)實教育的研究需要層層遞進，首先需要對頂層設(shè)計進行研究，并且加強對研究的資金投入。在未來，教育行業(yè)的下一步發(fā)展方向必然是依靠虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行的，而虛擬技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用也必然推動著教育行業(yè)做出改變，實現(xiàn)傳統(tǒng)灌輸填鴨式的教育到理論與實踐相結(jié)合的改變。

4 結(jié)論

總的來說，我國在虛擬教育中的研究仍然處于起步的階段，相比于西方發(fā)達(dá)國家，無論是我國教育行業(yè)的發(fā)展，還是我國虛擬技術(shù)的發(fā)展都存在一定的問題，這些問題需要及時的解決，不然勢必會對我國虛擬現(xiàn)實教育的發(fā)展造成一定的影響。我們在肯定虛擬現(xiàn)實技術(shù)為我國教育領(lǐng)域帶來的優(yōu)勢的同時，也需要面對其本身存在的一定的問題，如教學(xué)硬件配置的問題、教學(xué)內(nèi)容的問題等。在未來，我國虛擬現(xiàn)實教育理應(yīng)加大對虛擬現(xiàn)實硬件設(shè)施的投入，這需要國家方面給予一定的資金支持和政策支持。同時，我國還需要認(rèn)識到虛擬現(xiàn)實教育內(nèi)容這一極大的商機，加強對這方面的研究，為我國虛擬現(xiàn)實教育開疆?dāng)U土，促使我國虛擬現(xiàn)實教育的發(fā)展能夠上升到一個新的層面。虛擬現(xiàn)實教育具有良好的發(fā)展前景，我國正處于虛擬現(xiàn)實教育發(fā)展的第二階段，在下一階段的發(fā)展過程中，我國教育領(lǐng)域應(yīng)做好技術(shù)的革新，從而真正實現(xiàn)跨越時空的線上教育發(fā)展[4]。

[1]李建榮，孔素真.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育中的應(yīng)用研究[J].實驗室科學(xué)，2017（12）：123-124.

[2]常洋.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在建筑行業(yè)中的應(yīng)用研究[D]，鄭州：鄭州大學(xué)，2018（2）12-13.

[3]侯湘.虛擬現(xiàn)實技術(shù)中的三維建模方法研究[D]，重慶：重慶大學(xué)，2016（4）：24-25.

[4]鐘潔，陳哲，常培俊.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育領(lǐng)域的發(fā)展思考[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2017（12）：101-103+107.