VR在教育领域应用研究

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VR在教育领域应用研究

作者：曹凡

来源：《科学与技术》2018年第25期

摘要：虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向，是仿真技术与计算机图形学、人机接口技术、多媒体技术、传感技术、网络技术、等多种技术的集合。是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。虚拟现实技术（VR）主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。VR在教育中也有很多的应用。

关键词：VR；教育

信息革命给教育带来巨大的变化，计算机辅助教学（Computer Aided Instruction，CAI）是推动教学质量提高的重要手段。近 50 年来，CAI 发展经历了 20 世纪 50 年代的初始阶段、60—70 年代的发展阶段。20 世纪 90 年代随着多媒体计算机的出现，CAI 的发展产生了质的飞跃。如今多媒体教学已成为各中小学、高校教师的必备工具。近几年，随着虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术方兴未艾，特别是 VR 设备的突破，基于 VR 的教育方法焕发生机，VR 教育已经成为 CAI 进化的必由之路，也必将是 CAI 发展的新阶段和里程碑。VR 教育，即 VR 在教育领域中的应用，它可以构建虚拟学习环境，创造虚拟学习伙伴，为学习者提供超时空性、交互性和趣味性、安全性的学习环境。可以说，VR 与教育的结合颠覆了传统教学方法中的被动学习方式，是教育发展的主要趋势之一。

一、VR教育“体验感”

虚拟现实技术的优势在于沉浸感与交互体验性，教育 VR 的真正利用价值，不是“美化”，而是彻底改变过去的学习模式，让学习者真正地身临其境。VR 教育的巨大机会在于学习模式的革命，颠覆过去学校里“说教+服从式”教育，替换为“体验+反思式”教育。目前，在教育領域，沉浸感已较为突出，但是体验性仍有待加强。2017 年 7 月国务院印发《新一代人工智能

发展规划》，针对虚拟现实提出具体要求，“重点突破虚拟对象智能行为建模技术，提升虚拟现实中智能对象行为的社会性、多样性和交互逼真性，实现虚拟现实、增强现实等技术与人工智能的有机结合和高效互动”。这里也强调虚拟现实技术的“交互体验性”。

鉴于 VR 教育环境的使用背景及使用频率，人体运动数据采集设备最好价格低廉且轻便易使用，避免被采集人的不适感，在环境中以及人体上都要布置尽量少的传感器VR 技术能。够让使用者体验更真实的虚拟世界。这种体验是一种全身心的投入与沉浸，参与者可以完全投入到虚拟现实构建出的虚拟世界中，并在虚拟世界中形成幻觉。在虚拟现实呈现的虚拟世界中，参与者往往会达到真假难辨的程度，甚至有时觉得比现实还要真。这种全身心的沉浸感可以让参与者的注意力高度集中。