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摘要:虚拟现实技术通过创设虚拟情境和体验虚拟世界,克服抽象理科知识的教学难题,在教学过程中通过对沉浸感的控制提升学习效果。本文针对虚拟现实技术在教育中的的应用历史、发展、应用现状,运用文献调研法进行了简要的概述,还对虚拟现实未来在课程中的发展方向做了进一步的展望。
关键词:虚拟现实技术;实验性教学;应用前景;挑战
前言
我们的学习主要依赖书本描绘老师讲授,或通过简单的直观教具等手段去联想理解知识,可往往会被困扰;数学课讲解立体几何、空间向量,我们要把书上复杂的平面图联想成立体造型,由于没有直观模型,只能凭借硬想,起初真的是很费力;可是当老师运用虚拟现实技术讲解这些抽象知识时,才真正理解了他们。如果让虛拟现实技术走进课堂,模拟生成逼真的立体图形,三维立体环境等,每个学生可以沉浸在其中多角度的感知,有了直观、彻底、地观察,则能很容易理解知识点,还能拥有探索的乐趣。
那么虚拟现实技术在实验性学科中应用前景是如何的呢?它是否能够立足于课堂之中,是否能够发展更前沿呢。
一、虚拟现实教育应用文献特征及其在教育中的应用
根据文献数据得知,从2006到2017年论文数量逐渐增多,2010 年略有下降,随后开始稳步增长。2012 年间论文数量由2006年的102篇增长到2017年的1126篇(截止到2017年11月22日)。总体而言,虚拟现实在教育领域的研究进展与“新技术宣传曲线”一致,发展中的技术的见报程度随时间的发展遵循一定的模式"。
高宁婧教授认为:虚拟现实技术由于不受环境、场地、等外在因素的限制,还可以进行反复练习与操作,有效性、经济性、安全性都比较高,因此,在教育领域受到十分广泛的欢迎。与传统的教育教学方法相比,虚拟现实技术的教育应用效果非常明显。例如在学习过程中,对抽象、难以理解的知识,利用虚拟现实技术,就能创设虚拟教学情境,以供学生直观地感知,这比传统教学方式更容易理解。又如王洋洋教授所研究的:通过使用虚拟现实技术能够为学生提供模拟真实学习环境的场所,学生能够在交互式的学习环境中更加深刻理解所学知识,提升自身实践能力,增强学生的体验感和学习兴趣。或者王美霞老师提到:虚拟现实提供一个实验的机会,对现实生活中有局限性的情境和对象进行实验,有效避免高度危险性、伦理问题等情况。可以在一个安全的环境中提供实践和培训,提升学生的参与度和学习动力,支持不同的学习风格,促进内容理解和记忆。
二、虚拟现实在教育中的挑战
虚拟现实尽管运用在教育中有很多得心应手之处,但是也存在很多挑战和竞争。比如刘明教授在对虚拟现实在教育中的应用于挑战一问中说到:沉浸式虚拟现实技术尽管在教育领域中可以用真实动态的虚拟影像取代枯燥无味的文字信息。但是新型教育技术的应用,也是一个漫长的教育变革过程,将虚拟现实技术应用到课堂教学中是一项任重道远的工程。为了使教学活动能够高效进行,掌握学生的学习动态,我们也需要开发有效的监控和评估工具。在职业教育应用中,江宏老师也指明了:首先教学对象适应性不强。虚拟环境极大干扰教学对象的学习注意力。由于资金的问题,新技术的融合,形式大于内容,对于虚拟现实,在教育领域中的应用存在蹭热度的嫌疑。
笔者在查阅相关文献后,认为虚拟现实技术也存在很大的机遇与挑战。首先,虚拟现实技术是一个很热门的话题,在教育领域的应用也是很常见了,相信很多老师和学生都体验过,在实际教学中确实解决了很多问题,增添课堂兴趣度,调动学习热情。但是,正如上面几位学者所述,虚拟现实技术的应用不管是生理还是心理,或者是社会上,都存在不小的问题。例如:引起学习者身体不适,头晕目眩等症状,这可比传统课堂带来的问题还要严重,毕竟引起了学习者脑部的一些反应;其次资金问题,这个虚拟技术投入课堂不是一天两天,需要长期投入使用,因为教学是个漫长的过程,所以不能因为一时新鲜就引起浪潮热,而平白无故的浪费时间和财力。
三、虚拟现实技术应用现状与展望
以虚实融合、实时交互为主要特征的VR技术,将以独特优势在教育领域展现其巨大的应用潜力。2019年《地平线报告》再次指出:VR技术的交互性和虚实结合,可以为学习者构建知识提供支持。对VR技术的内涵、展望在教育领域还是有必要做一个总结。
孔玺在混合现实技术及其教育应用现状与展望中分析到:VR具有模拟性强、显示质量优、采用自然方式交互等优点,与学科知识的深度融合将改变传统教学资源的形式,为学习者提供真实感觉体验,有效改善教学形态和学习方式。例如:在“3D元素周期表”课程中,3D显示的元素周期表以悬浮的形式动态呈现,学习者可以采用手势、语音、体感等自然交互方式与单个元素进行互动,帮助学习者方便理解和记忆枯燥的化学元素周期表;在数学“三视图”课程中,学习者可以借助VR技术多角度观察几何体形状特点,借此促进知识理解及提高形象化思维能力。同时,王刚教授也提出:虚拟现实技术教育的技术和产品在市场上处于领先地位,虚拟现实技术教育具有八大优势:产品优势,品牌优势,市场优势,政策优势,研发优势,团队优势,盈利优势,发展优势。
笔者认为:虚拟现实教育技术的应用在国内国外尽管十分火爆,但是基于高耗能,高耗财方面来看,这个技术只能是一个在小范围内可以兴起的,在大范围内目前无法实现,由于没有大量专业团队的合作和专业教师的培训,这仍然是一个不能“火”起来的技术发展,但是不得不说在有一些高端领域应用很好,也非常有帮助,比如医学,天文等,笔者更加觉得虚拟现实技术的应在在于医学院等领域。
结语
我国的虚拟现实技术研究起步较晚,与美国等发达国家相比有一定差距,要追上甚至赶超他们的步伐,不能靠空洞的口号,而是需要技术人员的研发、国家的重视、政策的支持。
虚拟技术也许不再是梦,但是既然踏出去了實现它的第一步,我们就要奋勇向前,顶住压力,挑战困难,为教育事业增添一些新鲜色彩,壮大我国的教育事业。
参考文献
[1]高宁婧.虚拟现实技术在教育中的应用研究[J].教育现代化,2019,6(78):102-104.
[2]王洋洋.虚拟现实技术在现代高校教育系统建设中的应用[J].中国管理信息化,2019,22(22):208-209.
[3]王美霞.虚拟现实技术在教学中的作用研究[J].无线互联科技,2019,16(21):135-136.
关键词:虚拟现实技术;实验性教学;应用前景;挑战
前言
我们的学习主要依赖书本描绘老师讲授,或通过简单的直观教具等手段去联想理解知识,可往往会被困扰;数学课讲解立体几何、空间向量,我们要把书上复杂的平面图联想成立体造型,由于没有直观模型,只能凭借硬想,起初真的是很费力;可是当老师运用虚拟现实技术讲解这些抽象知识时,才真正理解了他们。如果让虛拟现实技术走进课堂,模拟生成逼真的立体图形,三维立体环境等,每个学生可以沉浸在其中多角度的感知,有了直观、彻底、地观察,则能很容易理解知识点,还能拥有探索的乐趣。
那么虚拟现实技术在实验性学科中应用前景是如何的呢?它是否能够立足于课堂之中,是否能够发展更前沿呢。
一、虚拟现实教育应用文献特征及其在教育中的应用
根据文献数据得知,从2006到2017年论文数量逐渐增多,2010 年略有下降,随后开始稳步增长。2012 年间论文数量由2006年的102篇增长到2017年的1126篇(截止到2017年11月22日)。总体而言,虚拟现实在教育领域的研究进展与“新技术宣传曲线”一致,发展中的技术的见报程度随时间的发展遵循一定的模式"。
高宁婧教授认为:虚拟现实技术由于不受环境、场地、等外在因素的限制,还可以进行反复练习与操作,有效性、经济性、安全性都比较高,因此,在教育领域受到十分广泛的欢迎。与传统的教育教学方法相比,虚拟现实技术的教育应用效果非常明显。例如在学习过程中,对抽象、难以理解的知识,利用虚拟现实技术,就能创设虚拟教学情境,以供学生直观地感知,这比传统教学方式更容易理解。又如王洋洋教授所研究的:通过使用虚拟现实技术能够为学生提供模拟真实学习环境的场所,学生能够在交互式的学习环境中更加深刻理解所学知识,提升自身实践能力,增强学生的体验感和学习兴趣。或者王美霞老师提到:虚拟现实提供一个实验的机会,对现实生活中有局限性的情境和对象进行实验,有效避免高度危险性、伦理问题等情况。可以在一个安全的环境中提供实践和培训,提升学生的参与度和学习动力,支持不同的学习风格,促进内容理解和记忆。
二、虚拟现实在教育中的挑战
虚拟现实尽管运用在教育中有很多得心应手之处,但是也存在很多挑战和竞争。比如刘明教授在对虚拟现实在教育中的应用于挑战一问中说到:沉浸式虚拟现实技术尽管在教育领域中可以用真实动态的虚拟影像取代枯燥无味的文字信息。但是新型教育技术的应用,也是一个漫长的教育变革过程,将虚拟现实技术应用到课堂教学中是一项任重道远的工程。为了使教学活动能够高效进行,掌握学生的学习动态,我们也需要开发有效的监控和评估工具。在职业教育应用中,江宏老师也指明了:首先教学对象适应性不强。虚拟环境极大干扰教学对象的学习注意力。由于资金的问题,新技术的融合,形式大于内容,对于虚拟现实,在教育领域中的应用存在蹭热度的嫌疑。
笔者在查阅相关文献后,认为虚拟现实技术也存在很大的机遇与挑战。首先,虚拟现实技术是一个很热门的话题,在教育领域的应用也是很常见了,相信很多老师和学生都体验过,在实际教学中确实解决了很多问题,增添课堂兴趣度,调动学习热情。但是,正如上面几位学者所述,虚拟现实技术的应用不管是生理还是心理,或者是社会上,都存在不小的问题。例如:引起学习者身体不适,头晕目眩等症状,这可比传统课堂带来的问题还要严重,毕竟引起了学习者脑部的一些反应;其次资金问题,这个虚拟技术投入课堂不是一天两天,需要长期投入使用,因为教学是个漫长的过程,所以不能因为一时新鲜就引起浪潮热,而平白无故的浪费时间和财力。
三、虚拟现实技术应用现状与展望
以虚实融合、实时交互为主要特征的VR技术,将以独特优势在教育领域展现其巨大的应用潜力。2019年《地平线报告》再次指出:VR技术的交互性和虚实结合,可以为学习者构建知识提供支持。对VR技术的内涵、展望在教育领域还是有必要做一个总结。
孔玺在混合现实技术及其教育应用现状与展望中分析到:VR具有模拟性强、显示质量优、采用自然方式交互等优点,与学科知识的深度融合将改变传统教学资源的形式,为学习者提供真实感觉体验,有效改善教学形态和学习方式。例如:在“3D元素周期表”课程中,3D显示的元素周期表以悬浮的形式动态呈现,学习者可以采用手势、语音、体感等自然交互方式与单个元素进行互动,帮助学习者方便理解和记忆枯燥的化学元素周期表;在数学“三视图”课程中,学习者可以借助VR技术多角度观察几何体形状特点,借此促进知识理解及提高形象化思维能力。同时,王刚教授也提出:虚拟现实技术教育的技术和产品在市场上处于领先地位,虚拟现实技术教育具有八大优势:产品优势,品牌优势,市场优势,政策优势,研发优势,团队优势,盈利优势,发展优势。
笔者认为:虚拟现实教育技术的应用在国内国外尽管十分火爆,但是基于高耗能,高耗财方面来看,这个技术只能是一个在小范围内可以兴起的,在大范围内目前无法实现,由于没有大量专业团队的合作和专业教师的培训,这仍然是一个不能“火”起来的技术发展,但是不得不说在有一些高端领域应用很好,也非常有帮助,比如医学,天文等,笔者更加觉得虚拟现实技术的应在在于医学院等领域。
结语
我国的虚拟现实技术研究起步较晚,与美国等发达国家相比有一定差距,要追上甚至赶超他们的步伐,不能靠空洞的口号,而是需要技术人员的研发、国家的重视、政策的支持。
虚拟技术也许不再是梦,但是既然踏出去了實现它的第一步,我们就要奋勇向前,顶住压力,挑战困难,为教育事业增添一些新鲜色彩,壮大我国的教育事业。
参考文献
[1]高宁婧.虚拟现实技术在教育中的应用研究[J].教育现代化,2019,6(78):102-104.
[2]王洋洋.虚拟现实技术在现代高校教育系统建设中的应用[J].中国管理信息化,2019,22(22):208-209.
[3]王美霞.虚拟现实技术在教学中的作用研究[J].无线互联科技,2019,16(21):135-136.