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論文關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)現(xiàn)代教育VR

論文摘要：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是運(yùn)用計(jì)算機(jī)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行全面仿真的技術(shù)，能夠解決學(xué)習(xí)媒體的情景化及自然交互性的要求，從而在現(xiàn)代教育領(lǐng)域內(nèi)有著極其巨大的應(yīng)用前景。本文主要探討虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)類型的劃分，及其在現(xiàn)代教育領(lǐng)域中的應(yīng)用及優(yōu)勢(shì)。

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，新的教學(xué)媒體不斷涌現(xiàn)，繼多媒體、仿真、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)之后，教學(xué)技術(shù)領(lǐng)域又出現(xiàn)了一個(gè)新型教學(xué)媒體，它就是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(virtualReality)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是運(yùn)用計(jì)算機(jī)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行全面仿真的技術(shù)，由于它能夠創(chuàng)建與現(xiàn)實(shí)社會(huì)類似的環(huán)境，使使用者獲得身臨其境的感覺(jué)和體會(huì)，從而能夠解決學(xué)習(xí)媒體的情景化及自然交互性的要求，因而，在教育領(lǐng)域內(nèi)有著極其巨大的應(yīng)用前景，可以預(yù)言，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將成為現(xiàn)代教育領(lǐng)域內(nèi)最具有應(yīng)用前景的“明星”技術(shù)。

目前，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已在航空航天、醫(yī)學(xué)實(shí)習(xí)、建筑設(shè)計(jì)、軍事訓(xùn)練、體育訓(xùn)練、娛樂(lè)游戲等許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用?！趪?guó)外，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已應(yīng)用于課堂教學(xué)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為新的教學(xué)媒體，它的出現(xiàn)無(wú)疑將對(duì)現(xiàn)代教育教學(xué)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在現(xiàn)代教育中的具體應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在各方面都展現(xiàn)出了強(qiáng)大的應(yīng)用可能性，蘊(yùn)藏了無(wú)限生機(jī)，它能夠?yàn)閷W(xué)生提供生動(dòng)、逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)生能夠成為虛擬環(huán)境的一名參與者，在虛擬環(huán)境中扮演一個(gè)角色，這對(duì)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，突破教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的技能都將起到積極的作用。新興的教育形式必將因其優(yōu)越的一面而在未來(lái)教育領(lǐng)域中占有一席之地。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在現(xiàn)代教育教學(xué)中的應(yīng)用主要有以下六個(gè)方面。

1、科技研究

當(dāng)前許多高校都在積極研究虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其應(yīng)用，并相繼建起了虛擬現(xiàn)實(shí)與系統(tǒng)仿真的研究室，將科研成果迅速轉(zhuǎn)化實(shí)用技術(shù)，如北京航天航空大學(xué)在分布式飛行模擬方面的應(yīng)甩浙江大學(xué)在建筑方面進(jìn)行虛擬規(guī)劃、虛擬設(shè)計(jì)的應(yīng)用；哈爾濱工業(yè)大學(xué)在人機(jī)交互方面的應(yīng)用；清華大學(xué)對(duì)臨場(chǎng)感的研究等都頗具特色。

2、虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠?yàn)閷W(xué)生提供生動(dòng)、逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境，如建造人體模型、電腦太空旅行、化合物分子結(jié)構(gòu)顯示等，在廣泛的科目領(lǐng)域提供無(wú)限的虛擬體驗(yàn)，從而加速和鞏固學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的過(guò)程。親身去經(jīng)歷、親身去感受比空洞抽象的說(shuō)教更具說(shuō)服力，主動(dòng)地去交互與被動(dòng)的灌輸，有本質(zhì)的差別。

3、虛擬實(shí)驗(yàn)

利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以建立各種虛擬實(shí)驗(yàn)室，如地理、物理、化學(xué)、生物實(shí)驗(yàn)室等等，擁有傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室難以比擬的優(yōu)勢(shì)，不僅可以節(jié)省成本，還可以規(guī)避真實(shí)實(shí)驗(yàn)或操作往往會(huì)帶來(lái)各種危險(xiǎn)。

4、虛擬實(shí)訓(xùn)基地

利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建立起來(lái)的虛擬實(shí)訓(xùn)基地，其“設(shè)備”與“部件”多是虛擬的，可以根據(jù)隨時(shí)生成新的設(shè)備。教學(xué)內(nèi)容可以不斷更新，使實(shí)踐訓(xùn)練及時(shí)跟上技術(shù)的發(fā)展。

5、虛擬仿真校園

教育部在一系列相關(guān)的文件中，多次涉及到了虛擬校園，闡明了虛擬校園的地位和作用。虛擬校園也是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在現(xiàn)代教育中最早的具體應(yīng)用，它由淺至深有三個(gè)應(yīng)用層面，分別適應(yīng)學(xué)校不同程度的需求：

(1)、簡(jiǎn)單的虛擬我們的校園環(huán)境供游客瀏覽。

(2)、基于教學(xué)、教務(wù)、校園生活，功能相對(duì)完整的三維可視化虛擬校園。

(3)、以學(xué)員為中心，加入一系列人性化的功能，以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為遠(yuǎn)程教育基礎(chǔ)平臺(tái)(包括虛擬考場(chǎng))。

6、虛擬遠(yuǎn)程教育

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使得Internet的一片平面世界首次出現(xiàn)了的三維場(chǎng)景，它剛一問(wèn)世，便引起了極大的反響，得到眾多的軟硬件廠商的支持，成為了Internet是最具發(fā)展前景的新興技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)在各方面都展現(xiàn)出了強(qiáng)大的應(yīng)用可能性，蘊(yùn)藏了無(wú)限生機(jī)，在教育領(lǐng)域中WEB站點(diǎn)中，它可廣泛用于學(xué)習(xí)情景創(chuàng)設(shè)，增加學(xué)習(xí)內(nèi)容的形象性和趣味性；可視化的導(dǎo)航自然的人機(jī)界面等方面。如：創(chuàng)建網(wǎng)上三維圖書館。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在現(xiàn)代教育中的優(yōu)勢(shì)分析

1．彌補(bǔ)遠(yuǎn)程教學(xué)條件的不足。在實(shí)際教學(xué)中，往往會(huì)因?yàn)閷?shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、教學(xué)經(jīng)費(fèi)等方面的原因，而使一些應(yīng)該開設(shè)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)無(wú)法進(jìn)行。利用虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，可以彌補(bǔ)這些方面的不足學(xué)生足不出戶便可以做各種各樣的實(shí)驗(yàn)，獲得與真實(shí)實(shí)驗(yàn)一樣的體會(huì)，從而豐富感性認(rèn)識(shí)，加深對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解。

2．避免真實(shí)實(shí)驗(yàn)或操作所帶來(lái)的各種危險(xiǎn)。以往對(duì)于危險(xiǎn)的或?qū)θ梭w健康有危害的實(shí)驗(yàn)，一般采用電視錄像的方式來(lái)取代實(shí)驗(yàn)，學(xué)生無(wú)法直接參與實(shí)驗(yàn)，獲得感性認(rèn)識(shí)。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)，則可以免除這種顧慮，學(xué)生在虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，可以放心地去做各種危險(xiǎn)的或危害人體的實(shí)驗(yàn)。例如：虛擬的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，可以避免化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的燃燒、爆炸所帶來(lái)的危險(xiǎn)。

3．徹底打破空間、時(shí)間的限制。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以徹底打破空間的限制。大到宇宙天體，小至原子粒子，學(xué)生都可以進(jìn)入這些物體的內(nèi)部進(jìn)行觀察。例如學(xué)生可以進(jìn)入虛擬發(fā)電廠內(nèi)，考察發(fā)電機(jī)的每個(gè)部件的工作情況以及每個(gè)部件之間的相互聯(lián)系，了解整個(gè)發(fā)電過(guò)程，這是電視錄像媒體和實(shí)物媒體所無(wú)法比擬的。虛擬技術(shù)還可以突破時(shí)間的限制，一些需要幾十年甚至上百年才能觀察的變化過(guò)程，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以在很短的時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)給學(xué)生觀察。例如，生物中的孟德爾遺傳定律，用果蠅做實(shí)驗(yàn)往往要幾個(gè)月的時(shí)間，而虛擬技術(shù)在一堂課內(nèi)就可以實(shí)現(xiàn)。

4．可以虛擬人物形象。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)可以虛擬歷史人物、偉人、名人、教師、學(xué)生、醫(yī)生等各種人物形象，創(chuàng)設(shè)一個(gè)人性化的學(xué)習(xí)環(huán)境，使遠(yuǎn)教學(xué)生能夠在自然、親切的氣氛中進(jìn)行學(xué)習(xí)。例如，在虛擬的課堂學(xué)習(xí)氣氛中，遠(yuǎn)教學(xué)生可以與虛擬的教師、學(xué)生一起交流、討論，共同探討學(xué)習(xí)中的各種問(wèn)題，進(jìn)行協(xié)作化學(xué)習(xí)目前，盡管虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的硬件設(shè)備還比較昂貴，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)尚未能普及，但是，隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，以及硬件設(shè)備價(jià)格的不斷降低，我們有理由相信，與多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)并駕齊驅(qū)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為一種全新的媒體，必將具有更加廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展前景，同時(shí)在現(xiàn)代教育領(lǐng)域，以其自身強(qiáng)大的教學(xué)優(yōu)勢(shì)和潛力，也將會(huì)逐漸受到教育工作者的重視和青睞。我們需要緊密關(guān)注，大膽探索與應(yīng)用，最終使虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在現(xiàn)代教育領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用和推廣并發(fā)揮其重要作用。