信息与电脑2016年第13期China Computer&Communication教学与教育信息化虚拟现实技术在教育领域中的应用冯 丽 张 宏（太原理工大学，山西 太原 030024）摘 要：虚拟现实技术作为国内国外共同关注的技术之一，已在教育领域当中得到了广泛应用，尤其在军事院校教学、飞机操作、机床操作、体育训练当中得到了利用。作为一种新兴技术，其在教育领域当中的重要价值得到了初步显现，在一定程度上促进了教育模式和教学方法的革新。将虚拟现实技术运用到教学当中，可以更好地传授学生知识。基于此，主要研究虚拟现实技术在教育领域中的应用。关键词：虚拟现实技术；教学；弥补远程教学条件中的缺陷中图分类号：G633.67 文献标识码：A 文章编号：1003-9767（2016）13-249-02虚拟现实技术作为一项在教育领域当中得到运用的新技的交互装置，因此，使用者在虚拟环境当中能够获取与现实术，其为广大教育工作者提供了一种全新教育手段。从目前世界感知相类似的体验。使用者在虚拟环境中，能够达到身的实际状况来看，虚拟现实技术在国内外的运用都十分广泛，临其境的效果，并获取相应的知识。而且产生了不可估量的价值。美国是虚拟现实技术的发源地，其最早将虚拟现实技术运用在了教育领域当中，特别是在军２ 虚拟现实技术在教育当中的运用价值事教学中，虚拟现实技术的价值得到了较大发挥。2.1 弥补远程教学条件中的缺陷１ 虚拟现实技术的基本特征分析在很长一段时间内，教育界都会采用远程教学的方式。1.1 沉浸式但是，远程教学过程当中，往往会因为实验设备、场地、经济条件等的，使得一些远程教学措施无法得到实施。运虚拟现实技术是根据人们的视觉、听觉等相关生理特点，用虚拟现实系统，可以有效弥补这些方面的缺陷，让学生在运用计算机设计出与现实相符的三维立体图像。使用者戴上固定空间当中获取真实体验，从而丰富个人的感性认识，增头盔显示器以及数据手套等工具，就可以置身于虚拟环境当加专业知识储备。中。使用者与虚拟环境中的事物产生相互作用，获得与现实世界相同的感触。当使用者根据需要移动头部时，虚拟环境2.2 规避真实操作过程中可能产生的危险当中的图像会随之变化，使用者拿起虚拟物体时，就能产生在以往的教学实践当中，对于有些危害人类身体健康或相应的反映，而且使用者还能听到三维模拟的声音。也就是者危险系数较高的实践内容，一般都会采用电视录像等方式说，当使用者置身于虚拟环境当中时，会像在现实世界中一来呈现给学生，以此代替现实的实验。这就导致学生无法亲样，运用听觉、触觉、视觉等感受物体。身参与到具体实验当中，获取感性认识。运用虚拟现实技术1.2 交互性来开展虚拟实验，可以让学生获取与现实操作类似的体验，还能有效规避风险。学生在虚拟环境当中，可以消除一切顾虚拟现实系统当中的人机交互其实近乎一种现实的交虑，亲身参与到实验当中。例如，在化学实验课堂上，有些互。使用者不仅可以运用电脑键盘、鼠标等设备进行相应的学校为了规避化学实验可能造成的危险，就往往运用讲述式，交互，还可以运用特殊的头盔等工具进行更为直接的交互。或者运用多媒体播放操作步骤以及产生的化学反应。虽然这计算机能够感应人的肢体动作以及语言，来适当调整呈现的能够增加学生的知识量，但是，由于学生没有亲身参与其中，图像和声音等，方便参与者在虚拟环境中进行考察或操作。所以，知识掌握的牢固程度以及对化学反应的感触效果并不1.3 多感知性理想。运用虚拟技术可以为学生提供自由实验空间，还不会受到不安全因素的影响。因为虚拟现实系统当中都安装了与视觉、听觉、触觉等作者简介：冯丽（1985-），女，汉族，山西长治人，硕士在读，助理教师。研究方向：虚拟现实技术的应用。 — ２４９ —教学与教育信息化信息与电脑China Computer&Communication2016年第13期2.3 打破空间和时间的3.1 在学生科研能力培养方面运用虚拟现实技术可以有效打破现有空间的。大到学生要提高科研能力不仅仅需要充足的知识储备，还需宇宙天体、小到原子粒子，学生都可以在虚拟环境中观察每要不断的实践操作积累。特别是在高等教育当中，理论课教个事物。例如，学生可以在虚拟环境中进入发电厂，亲自考学已无法满足学生知识发展和社会的需要。当前，我国在科察发电机每个部件的工作原理以及运作方式，观察整个发电研人才的培养当中，往往受到教学条件的。运用虚拟现过程。虚拟技术在教育领域中的运用将会开启我国教育的新实技术能够有效为人才培养提供教学场地和虚拟实践设备。时代，这些都是电视录像媒体以及实物媒体所无法实现的。我国许多高校都运用了虚拟现实技术，例如北京航天航空大虚拟技术还可以有效突破时间，将那些需要几十年甚至学、浙江大学等，并且取得了较好的教学效果。上百年才能观察到的变化浓缩在规定范围内，而且学生可以随意操控各个环节的变化进度，帮助学生获取自己想要的知3.2 在虚拟实验室方面识。例如，在生物教学当中，孟德尔遗传定率一直是较为抽虚拟实验室就是运用虚拟现实技术建立的，以满足虚拟象的部分，也是生物教学中的一个难点。但是，通过虚拟技术，实验要求的实验系统，一般包括相应的实验室环境、实验仪可以将运用果蝇来做的实验步骤呈现在学生面前，让学生在器、实验信息资源等内容。虚拟实验室可以是现实实验室的虚拟环境中自由观察。真实再现，也可以是虚拟而成的实验室。在虚拟实验室当中，2.4 运用虚拟技术创设虚拟人物形象会提供学生实验时必备的虚拟实验仪器设备。学生像亲身参与实验一样，获得真实的感受，真正实现近距离观察实验现可以运用虚拟技术创设出学生感兴趣的或者与本节课内场操作步骤。例如，在观察放射性物质衰变过程时，可以运容相关的人物形象，营造良好的学习氛围，让学生在个性化用虚拟现实技术将整个过程浓缩在规定的时间范围内，让学的学习环境当中学习，从而对学习内容产生浓厚兴趣。例如，生观察其每个阶段的衰变程度和各个阶段的状态。在虚拟的课堂当中，可以创设人物，让学生与其交流、讨论，共同探讨专业领域内的问题。例如，在思想品德课堂教学当４ 结 语中，可以运用虚拟技术创设雷锋、孔繁森等人物，学生可以虚拟现实技术随着科技的不断发展，其应用领域日益扩与他们进行交流，呈现他们的英勇事迹，让学生切实感受到展，所用的软硬件设备也不断更新换代。虚拟现实技术应用他们的人格魅力。例如，在英语教学当中，可以运用虚拟技在教育领域是时代发展的必然要求，将教育和计算机虚拟技术为学生创设一个以英语为母语的学习环境，不仅能够让学术相结合，必定推动技术的创新和教育事业的蓬勃发展。生感受真实的交流环境，还能形成英语语言思维交流方式。参考文献３ 虚拟现实技术在我国教育中的运用分析[1]杜军.虚拟现实技术在教学中的应用[J].山东师范大从我国教育发展的历史来观察，纸和印刷术的产生、广学学报(自然科学版),2005(2).播和电视技术的发展以及现代计算机技术的运用，都曾引起[2]杨卫平,吴雪黎.虚拟现实技术的高级应用[J].微计我国教育形式的大变革。如果能够将虚拟现实技术切实运用算机应用,2003(3).在教育当中，必然也能够引起教育的重大变革。虚拟现实是[3]王红兵.虚拟现实技术——回顾与展望[J].计算机工一种非线性的网络结构，运用与现实相类似的环境为学生提程与应用,2001(1).供良好的人机交互功能。在教学内容的安排上，注重学生的[4]董奇,周勇.关于学生学习自我监控的实验研究[J].亲身实践，使学生将理论课上学习到的理论知识，运用在具北京师范大学学报(社会科学版),1995(1).体的实践操作当中。教学价值由传统的“教材控制”转变为[5]汤跃明.虚拟现实技术在教育中的应用[M].北京:科现在的“学习者控制”。教学内容的外在形式与内在结构都学出版社,2007.得到了优化。— ２５０ —
