(1.电气与电子信息学院;2.西华大学)
摘要:虚拟现实技术具有沉浸性、交互性、构想性、动作性和自主性,这五大特征使得虚拟现实技术在教育领域应用有其非常独特而重要的作用。基于虚拟现实技术在教育领域的诸多优势,本文提出了虚拟现实技术的教育应用的若干问题,以及要如何的解决这些问题。
关键词:虚拟现实技术、教育技术、教育应用
虚拟现实技术(简称VR),又称灵境技术,是以沉浸性、交互性和构特征的算机高级人机界利用了[ur形学[/ur技术、[u技术技术、[url技术、术和多[u技术视觉听觉、触觉等感觉器官功能,使人能够沉浸在计算机生成的虚拟境界中,并能够通过语言、手势等自然的方式与之进行实时交互,创建了的多维[空间,具有广阔的应用前景。
一、虚拟现实技术的教育应用
1.科研方面的应用
各高校在许多领域都进行了相关的课题研究,对科学技术研究具有很大的促进作用,如:北京航天航空大学在分布式飞行模拟方面的应用。浙江大学在建筑方面,进行的虚拟规划、虚拟设计的应用。哈尔滨工业大学在人机交互方面有很好的成果。清华大学在临场感的研究颇具特色。此外,西安交通大学、上海交通大学、北方工业大学、西北工业大学、华东船舶学院、安徽大学等都有诸多科技研究的应用。
2.虚拟仿真校园
众所周知,学习氛围、校园文化对人们教育的巨大影响及其作用。老师、同学、学友,教室、课堂,实验楼等等,校园的一草一木,每一次活动无不潜移默化地影响着我们每一个人,伴随我们成长。我们从中得到的教益从某种程度来说,远远超出书本所给予我们的。网络教育的特点,虚拟现实技术的特点,决定了我们可以仿真我们的校园环境。因此虚拟校园是虚拟现实技术与网络与教育最早的具体应有。
3.虚拟教学(实验)
由于虚拟现实技术的特点,它的实际应用在理工科的教学中应有广大作为。尤其在建筑、机械、物理、化学等学科有着质的突破。例如同济大学建筑学院的虚拟现实实验室。他们采用比较高端的设备。一个巨大的SONY三枪投影仪,五台高端的电脑工作站。G3苹果机,一个SGI高端图形工作站,一台顶级功放(八声道,房间周围有音响),还有一些控制设备。”对建筑景观、结构进行相关的仿真,尽管高端的设备,价格昂贵。但是在建筑教学中运用先进技术,进行大胆尝试,使学生对相关知识以一种崭新的方式学习。他们已经设立了相关研究生科目。
二、存在的问题
1.虚拟现实技术支持下的学习环境对学习者的心理产生负面影响
当教学软件自由度过大或者娱乐性过强的时候就会对学习主体产生一系列负面影响。虚拟现实环境会让学习者处于一个全景式、逼真的三维空间里面,有时会让自主学习能力比较差的学生难以从虚拟环境中抽离出来,而且如果学习者长时间处于虚拟的环境中,当他回到现实中时会产生一定的落差,而这种落差可能是负面的,甚至会是危险的;而另一方面虚拟游戏会让学习者过于沉溺,导致学习精力分散,反而影响学习效果,而且会影响学生的学习心态。
2.虚拟现实技术在教学过程中的盲目推广
虚拟现实对于一些学习科目和领域有着相当大的辅助作用,但这并不意味着虚拟现实技术应该在教学领域进行全面、盲目的推广。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆开发一套虚拟现实系统,花费的人力、物力有时是十分巨大的,所以,对于一些运用虚拟现实技术并不能起到显著效果的学科和研究项目,就没有必要利用虚拟现实技术来进行教学或者研究。
3.忽视学习者的学习风格
不同的学习者,学习风格不尽相同,现在虚拟现实技术下的学习系统往往对于学习者学习风格不够重视,处理过于单一,不能解决学习者个别的问题和特殊的学习偏好,所以,虚拟现实技术在如今提倡学习个性化的教学领域需要在学习模式个性化设置,学习活动个性化安排方面进行优化。
三、解决的对策
对于以上存在的问题,有以下的解决对策。
1.注重场景设计和控制
虚拟现实技术支持下的学习系统强调学习者在学习过程中对所学知识意义的主动建构,以及对情境的主动探索。在虚拟现实中,学习者作为学习过程中的主体,使用一个虚拟角色参与虚拟世界的教学活动,虚拟现实系统提供与现实世界相同或者是相似的学习体验和真实感。但是,虚拟现实系统往往自由度过大,提供的虚拟环境和虚拟游戏娱乐性过强,并且虚拟世界和现实世界毕竟存在差别,在学习过程中学习者容易偏离学习目标,造成学习效果不理想等问题。所以,虚拟现实系统的设计要能让学习者在自觉进行意义建构的同时紧扣教学目标,因此,一方面虚拟现实系统设计要提高系统友好性,关注用户体验,引起学习者的学习兴趣;另一方面应建立有效的管理机制和评价反馈机制,提醒学生区分虚拟与现实的界限。
2.对学习者风格进行分析
要设计个性化的学习系统,必须对不同学习者的学习风格进行分析。学习者学习风格一直是教育心理学里面一个热门的研究课题。它是学习者在知识构建过程中的个体特征的表征,包括对知识构建的方法和策略,对其过程的习惯或者倾向,主要包括学习者的生理、心理和社会三个层面的组成要素。
3.添加导航设计
(1)用导航增进用户对虚拟现实系统的认识。对于刚刚接触虚拟现实系统的用户来说,一个简单的介绍和引导是很有必要的,它能帮助用户对系统形成初步的认识,而不至于对于整个系统完全没有认识感到茫然和不知所措。这个介绍应简单而不累赘,只要让学习者明白该系统的设计目标和意义,从而对系统的整体结构有个初步了解即可。
(2)虚拟场景导航。当学习者身处某个场景时,为让其能够快速地掌握重点知识从而达到预定的教学目标,应对学习者在场景中的行为进行一定的引导,为其提供一些指导性的反馈和帮助。如:使用平面结构设置导航信息;使用动画的形式设置导航信息;利用视点切换进行导航;利用汉字贴图进行导航。
四、总结语
随着教育的进一步发展,虚拟现实技术在教育领域也变得非常热门,而且也极度的发展和推进。从上文中,基于各种文献的研究我们发现虚拟现实技术应用于教学中确实存在不少问题。与此同时,虽然从各种文献中找到了很多的解决办法,但实际的应用效果却不知晓,还必须进行更多的实践研究。
参考文献
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[2]李文光,董志彪,张亚娟. 虚拟世界及其教育应用[J]. 电化教育研究, 2008,(11) .
[3]胡洋. 影响虚拟现实技术发展的若干因素分析[J]. 电脑知识与技术, 2008,(32) .
论文作者:汪洋1,王峥2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/4
标签:虚拟现实论文; 学习者论文; 技术论文; 系统论文; 领域论文; 风格论文; 环境论文; 《电力设备》2017年第11期论文;