关于VR技术与教育融合发展的思考

关于VR技术与教育融合发展的思考关于VR技术与教育融合开展的思考

中图分类号：G521文献标志码：A文章编号：1673-8454〔2022〕14-0085-03

一、VR开展历史

虚拟现实技术〔VirtualReality，简称VR〕是一种计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的交互式三维动态视景和实体行为系统仿真，并使用户沉浸到该环境中。基于VR技术的3I属性〔沉浸感Immersion、交互性Interaction和想象性Imagination〕，VR技术也被称为“沉浸式多媒体〞。

纵观VR技术开展史，大体上可以分为四个阶段。20世纪60年代以前，小说家StanleyG.Weinbaum和电影摄影师MortonHeiling分《e提出虚拟现实的设想、创造仿真模拟器，这蕴涵VR思想的有声形动态的模拟被认为是VR开展的第一阶段。进入60年代，第一套可应用的虚拟现实设备出现，但由于技术有限、设备庞大，VR仍处于原型机阶段，也是整个VR技术的萌芽阶段。随着计算机技术的开展，VR的体验感大幅提升，VR概念与理论也在此期间初步形成，80年代末一些游戏公司开始将VR推入商业化热潮，成为VR技术的积累期。21世纪以后，VR理论进一步完善，加之互联网的遍及、3D建模等技术的开展，VR开始逐步商业化、平民化。目前，VR行业实际上仍处于起步阶段，但是未来的开展前景不可限量，预计2022年国内市场规模预计将超过550亿元，市场潜力巨大。伴随着VR设备的遍及，VR技术也将在更多领域得以运用，教育领域自然是其中一个重要分支。[1]

二、VR在国内外教育领域的应用

1.VR在国外教育领域的应用

美国根底教育已经开始全面推行VR/AR虚拟现实教育方案，只需要一台智能手机，就可以实现沉浸式教育，如美国zSpace公司由一台独自电脑和VR显示器组成，并配备有触控笔，帮忙学生操纵虚拟3D物体，加强学习体验。

局部国外院校也已开始使用VR技术，如位于加州圣何塞的科格斯韦尔大学已经正式开办VR和AR专业，该学校也成为全球首家创办VR和AR行业人才认证的高校；位于美国佐治亚洲的Savannah艺术设计院校利用VR技术吸引生源，推广校园文化。[2]

三星在美国做过一个关于VR教育的调查研究，有85%的教师认可VR教育，认为虚拟现实技术在教学方面有着巨大潜力，能够有效提高学生学习效果。

2.VR在国内教育领域的应用

国内目前已经形成了各大院校、高科技公司联合研究开发制作、产学研相结合的局面。主要体现在下列几个方面：

〔1〕VR+高等教育。清华大学、北京航空航天大学等高等学府已在校内建立虚拟现实技术实验室，主要从事VR的科学研究和技术开发；北京航空航天大学成立虚拟现实新技术国家重点实验室；西南交通大学成立虚拟现实与多媒体技术实验室；中国人民大学动用时下最流行的VR技术，让新生们通过登录网页和手机客户端提前逛人大。[3]

〔2〕VR+素质教育。被应用在常识遍及、模拟地震、火灾等诸多方面，同时配合教学大纲，提供科学、历史、地理、生物等根底课程的理解学习。如北京中关村第二小学于16年4月发展了别开生面的VR沉浸式教学系统公开课，学生可通过VR眼镜学习太阳系相关知识。

〔3〕VR+企校合作。艺术、工业、技能等方面的VR课程，包括虚拟沙盘、机械操作、模拟驾驶、危险实验等，与教学内容相结合进行课程订制，如华渔公司和一些汽配、高铁驾驶等职专院校合作，为他们定制VR培训课程，把现在市面上的零件做成3D模型，让学生在VR中进行模拟操作。[4]

三、VR与教育领域融合开展的特点及优势

1.打破时空限制，弥补传统缺乏

传统教学中，因教学场地、教学设备等方面的原因，导致一些教学活动无法进行。利用VR教学，可弥补这些方面的缺乏，学生足不出户可以体验各种教学实验及场景教学，到达良好的学习效果。

2.激发学习热情，增强学习体验

VR教学不仅可以应用化学、生物、历史、英语等多种学科中的场景教学，一些在真实世界中很难用肉眼察看的现象也可以通过虚拟环境呈现，激发学生的学习热情及参与度，增强学习体验及想象力。

3.共享优质资源，拓宽学习路径

VR的教育时代，顶尖学校、师资、课程将不再是局部学生人群的独享专利，只要拥有VR设备，所有学生都能身临其境享受到优质教育教学资源，而不再受地区和学校限制。[5][6]

四、VR与教育领域融合开展所面临的困难与挑战

1.硬件设备昂贵，内容制作壁垒高、周期长，与教育现状存在脱节

市面上销售的VR设备普遍较为昂贵，学校如果要全面实现VR改造，势必会增加教育本钱。同时，VR教育兴起和后续开展都离不开优质的VR教育内容，而VR教育内容制作存在本钱高、储藏少、周期长等问题，本钱高和周期长使得内容制作公司望而却步，储藏少使学校、教师和学生不能实现优当选优，只能被动接受，而且VR内容课程后如果没有后续VR教学内容跟进，只能继续接受传统教育内容，远达不到预想的目标。而且，传统教学内容技术壁垒低，教师群体经过短时间学习即可单独制作，而VR内容制作困难，专业技术要求高，往往需要经过系统培训才能完成全套内容的制作。对大多数教师群体来说，技术本钱和时间本钱都太高，不合乎当前教学实际，VR教育与目前整体的教育现状存在脱节现象。2.政府有关部门认知程度有限，学校及教师接受程度有待提高

一方面，教育、财政等相关政府主管部门对VR教育的认知程度直接影响着VR教育的遍及和开展，目前局部政府主管部门对VR教育的认知程度很大局部还停留在娱乐、游戏阶段，不足更有深度和更具前瞻性的认知。[7]另一方面，由于日常教学任务本就较为繁琐复杂，且要面临考试及升学压力，多数学校及教师对VR教育的认知程度有待提高。VR技术并不能很好地帮忙他们快速有效提高学生成绩，难免沦为传统教学的辅助，成为学生传统课堂紧张学习之余的放松工具和帮忙理解抽象教学知识点的“多媒体〞工具。如何跳出VR教育的此种局限，让VR更全面效劳和应用在教学及考试的各个环节，是目前面临的主要问题。

3.在教育领域的应用尚处摸索期，如何挖掘精准结合点成当务之急

与传统教育、传统课堂相比，VR教育虽在沉浸性、科技性、体验性上存在较大优势，更容易使学生加深印象，保持持续记忆。但是也存在体验形式较为单一、体验方式较为固定、互动效果较为单薄的缺乏。总体来说，VR在教育领域的应用尚处摸索期，应用和前景尚不十清楚朗。如果单纯为了追逐VR教育的沉浸式体验而忽略上述缺乏，未免有因小失大、舍本逐末之嫌，且容易让VR教育最终变成华而不实的摆设。如何在VR教育的优势上寻找到其与传统教育更加精准的结合点，如何更好实现两者的良好互补与促进，目前仍未得到解决。

4.虚拟现实具有强烈沉浸感与带入感，且内容鱼龙混杂，易引发学生群体沉迷、异化等“网络疾病〞

VR技术会将使用者带入完全虚拟的环境中，该环境或通过实地拍摄，或通过三维建模生成。使用者只需佩戴VR头盔或眼镜，借助必要的定位设备与感应设备，即可在虚拟环境中完成包括走路、跳跃、射击、拳击等在内的几乎任何动作，在一些制作精良的游戏中，甚至可以完成与同时参与游戏的其他VR体验者的实时交互，具有极强的沉浸感。但值得注意的是，VR《热葜幸泊嬖谧糯罅康图丁⒂顾仔畔《，如日本同人社区“惰眠ズ〞制作VR性爱模拟游戏?性爱女友》、全球最大成人视频网站Pornhub上线VR频道等，极易使学生产生过度依赖，沉迷其中无法自拔，甚至产生虚拟“异化〞，忘却自我，成为“他者〞。[8]微软研究院的研究员表示，由于VR技术正在不断让虚拟现实变得更真实，能够让用户产生更强的沉浸式体验，未来可能不再需要毒品等致幻药物来让人获得快感。

五、VR与教育领域融合开展的设想与倡议

1.打通渠道，降低本钱

政府有关部门应更加重视VR行业开展，提高对VR的认识，通过制定具体政策进一步打通自上而下的渠道，进一步降低硬件设备与内容制作的本钱，使VR真正成为人人都能使用的遍及型功能进入各个学校。

2.转变观念，借力开展

学校和教师应积极转变思维，紧跟VR相关技术，尤其是“VR+教育〞的开展步伐，主动学习VR教育内容制作办法，结合自身教学实际制作与身边学生群体相契合的优质VR教学课件及资源，借助VR优势进一步开展、完善、丰盛传统教育课堂。

3.找准“痛点〞，优化内容

找准“VR+教育〞的“痛点〞，如“VR教育+直播〞、“VR教育+实时交互〞、“VR教育+高危实验操作〞、“VR教育+世界名校行〞、“VR+思政课〞等，通过方式办法的创新和课程内容的丰盛促进VR教育事业的综合开展。

4.培养人才，壮大市场

学校可开设相关专业课程，培养专业人才，激励毕业生以VR及相关产业作为就业或创业目标，进一步壮大市场。同时也可通过加强与VR教育公司的合作，开设教师培训课程，从教师层面入手，遍及VR教育。

5.适时引导，防止歧途

考虑VR的自身特点，学校