虚拟现实在教育领域的应用

随着教育形式的多样化以及前沿信息技术在教育领域的深入应用，VR/AR 学习环境推动越来越多的教育学者通过重塑学习方式回归教育本质，对培育创新型人才和教育普及产生了深远的影响。虚拟数字场景，可以帮助同学们更直观地看到一些日常中难以见到的场景与环境，身临其境地感受到课本中文字及平面图片难以表达的信息，更多用在中小学阶段。部分工科类的高等教育中偶尔也可以用到，然而考虑到更多交互的需求、以及学校拥有充足的经费，多半学校会购置更后记得VR设备。随着全景相机（照相/摄像）的普及（只需小几千元），目前大量的VR场景其实用的是全景照片、或全景视频来呈现的：打开百度APP，查看更多高清图片VR实验台和训练场VR实验台和训练场就是在虚拟场景中构建出实验场所来供学习者进行活动与操作。由于操作对象从实际存在的物体变成了虚拟世界中的模型，设计者可以给出较为精简的操作流程提示告知学习者应当怎样控制和处理“眼前”的对象。这是目前最有利于

将“讲”和“练”结合在一起的手段。我们可以利用3D虚拟实验室做一些高危险或者不易操作的实验，如：硫酸反应实验和解剖实验等等。这样不仅可以减少经费的支出，同时也降低了学生发生危险的可能性。实验观测与科技研究科技研究与实验观测更注重让用户观察到更多更精确的有效数据以供后续分析或使用。因此，可以将一些难以观测的现象放到虚拟场景中，让用户以更为舒适便捷的视角或时间测度进行观测，相应地也要由系统给出真实实验中应当观测到的数据。例如，我们可以利用VR系统重建某次天体碰撞的场面及数据分析等等。虚拟教室“不出门便知天下事”早在互联网时代就已逐步实现，而VR技术更是赋予了他新的内涵。如果用VR系统构建虚拟仿真校园，那世界各地的师生就可以使用VR校园的软硬件客户端，通过互联网链接到同一个虚拟校园中，像真实处在相同地理位置的学生一样进行他们早已适应的学习活动。

当前，将电子游戏用于教育有很大的潜力。知名模拟和教学游戏，例如《模拟城市》和Math Blaster已被应用于美国的小学教育。又比如，近期，微软除了给教师配置的教育工具类应用外，同时，增加了一项新的玩具–沙盒游戏Minecraft的教育版本，希望让学生们上课玩游戏。以MindcraftEdu为例，这款工具通过三维环境帮助学生们探索吉萨大金字塔，以及理解最基本的电子工程原理。相对于以往的给教师的教育工具，对于微软来说，用游戏来做教育是新的方法。在美国，人们对于能帮助学生学习的游戏的观念正在改变，教育界也有不少人看好Minecraft给学生补充知识的能力。有部分国外院校开始使用VR技术。比如，国外一些高校利用VR技术吸引生源，推广校园文化。位于美国佐治亚州的Savannah艺术设计院校成为第一个大规模使用VR技术的高校，录制好校园介绍并寄给已被录取但尚未入学的学生。据媒体综合报道，清华大学、北京航空航天大学、上海交通大学等高等学府已在校内建立了虚拟现实技术实验室，主要从事VR的科学研究和技术开发。清华大学在计算机基础课程中，还增加了虚拟现实相关的内容。清华大学利用虚拟仪器构建了汽车发动机检测系统；北京师范大学教育部虚拟现实应用工程研究中心就主要从事这项技术在文化遗产保护和医学上的应用，先后开发了北京胡同虚拟现实游览交互系统、秦兵马俑阵列运动模拟、虚拟内窥镜等程序；华中理工大学机械学院工程检测实验室将其虚拟实验室成果在网上公开展示，供远程教育使用；复旦大学、上海交通大学、广州暨南大学等一批高校也开发了一批新的虚拟仪器系统用于教学和科研。由上可知，虚拟现实技术虽然在国内外的教育教学中有所应用，但在我国教育中的使用仅局限于高校的研究性和探索性教学当中，而对广大普通大、中、小学生的普及则远远不够。