虚拟现实技术在智慧校园中的应用研究
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作者:蒋丽
【摘 要】为了提高学生的学习能力，激发学生的学习兴趣，追赶时代的步伐，在教育领域投入新技术的使用必不可少，智慧校园集便是万千新兴技术于一身。虚拟现实技术是一种利用计算机系统来创建和体验虚拟世界的技术，它能带给学生一种前所未有的学习体验。本文的研究内容是把虚拟现实技术与智慧校园结合起来，通过了解虚拟现实的应用现状，构建一个虚拟的、综合的交流、服务、教育平台，可以使得学习和生活环境更加丰富，加强学生的科学思维和发散能力，更好利用大范围内的教育资源和环境。
【关键词】虚拟现实;智慧校园;学习体验
【中图分类号】G48 【文献标识码】A
【文章编号】2095-3089（2019）18-0056-01
2010年，浙江大学举办的信息化“十二五”规划中阐述了“智慧校园”概念，并在浙江多个高校内发酵，如今已在国内高校领域引起了强烈的关注，并已经开始筹划、实施智慧校园的建设，说明智慧校园不仅仅停留在理论层面了，未来智慧校园的发展势不可挡。“智慧校园”的定义百花齐放，其中北京师范大学的黄荣怀教授的从“个性化服务”和“开放教育教学环境”等角度进行定义非常精准，为数字校园的建设进程角度提出数字校园的“四代”建设观，他认为第四代数字校园（智慧校园）能够有效支持教与学，丰富学校的校园文化，真正拓展学校的时空维度，以面向服务为基本理念，基于新型通信网络技术构建业务流程、资源共享、智能灵活的教育教学环境。
虚拟现实是指采用一系列的计算机技术，来创建客观世界中存在或不存在的场景与事物，生成一个虚拟世界，并且拥有现实感，以此带给用户沉浸感。VR技术也叫做灵镜技术或虚拟实境，综合了多种技术：人机接口技术、计算机图形学技术、仿真技术、多媒体技术、传感技术等高科技技术，提供多种感知的虚拟情境，使在虚拟情境中的对生活或实践的学习能够感同身受。据此，VR技术将是继多媒体技术和计算机网络技术，在教育领域最具有应用前景的一项新兴技术。
一、虚拟现实+智慧校园的特征
最近几年里，在教育领域和研究领域，VR技术都是一个超级研究热点。多感知性、存在感、交互性、自主性这些特征在有效的解决了传统教学环境的限制，有助于激发学习动机，促进知识迁移，实现学习情境化。者基于虚拟现实技术的发展趋势，认为未来的“智慧校园”应呈现以下标准特征。
1.激发学习动机，增强学习体验。
学习动机分为两种，其一是内部动机，其二是外部动机。学习者对活动带来的愉悦感产生的满意度属于内部动机。VR技术能够激发学习者的学习动机是通过提供丰富多彩的媒体形式、仿真的学习情境。VR技术能够给学习者带来轻松、快乐、求知欲等积极情绪，从而激发学习者的内部动机。
VR技术将图文声像多媒体素材结合，并呈现给学习者，刺激学习者的视觉、听觉等感官，充分活跃了学习者的创新思维，丰富了学习者的想象力。
2.实现学习情境化。
传统教学因缺少具体的现实情境，以致学习者的知识迁移能力弱，体现在迁迁移意识不强且移率低。有了VR技术，就能创设出情境学习，通过创设与真实生活环境相似的环境，使学习者身临其境，便能够促进学习者的学习。VR技术创设出具体化环境，使学习者沉浸于其中，并主动积极地参与活动;VR技术的交互性，使学习者与具体化情境中的各种物体或事件发生关系，更具体直接的学到知识，激發学习动机。利用VR技术的特征，虚拟再现真实的教学和实验环境，激发学习者的学习兴趣。
二、虚拟现实在智慧校园中的应用
智慧校园是在智慧地球之后提出的一个概念和建设思路，它主要是利用最新的信息科学技术，来解决校园的规模日益扩大，校园内环境受到来自各种层面的冲击而呈现出的新问题、新特性、新现象。根据需要解决的问题，智慧校园的定义可以分为三个层面：
（1）在“互联网+”的大环境下搭建智慧校园系统，将最新的信息应用服务与环境融入到学校的各个部门内。
（2）在物联网的基础下，提供一个全面的、整体的、新型的感知交互与信息交流平台，这个平台不仅仅是局限在校园内部，还是一个学校内部与外部的交流和交互接口。
（3）在新型的信息技术的支撑下，革命性的教学方式、学习方式、生活方式、校务治理、校园文化的改革。
1.虚拟智慧课堂系统。
从传统的“听讲”课堂，到多媒体可视化设备进入课堂中，再到现在的网络课堂。越来越先进的科学技术被利用到老师的授课方式中，新型的科学技术引入到课堂中，为的是能提高学生对学习的兴趣。目前的教学模式在高校中，面对诸多的复杂因素，已经很难吸引到学生们专注的学习。因此，一种新型的教学形式出现了，利用虚拟现实技术模拟课堂上的场景，甚至是校园内和相关领域的专业的场景，这是虚拟现实技术在教育中最早的具体应用。
2.虚拟智慧阅读系统。
中国国家图书馆、上海图书馆等已经开始使用VR技术构建数字图书馆。虚拟智慧阅读系统是在数字图书馆的基础上，升级的一种不受时间和空间制约地、高效地、智能地阅读系统，它集成了VR、云计算、大数据、人工智能等新兴的信息技术手段，构建一个大型的阅读、交流服务平台。相比数字图书馆，虚拟智慧阅读系统有以下三大优势：
（1）脱离了图书馆阅读的思维方式，不仅可以利用移动VR设备和高速的移动网络随时随地的阅读，还可以自由的选择阅读的环境。每个人的阅读习惯不一样，在虚拟智慧阅读系统中，利用VR技术构建出读者想要的阅读环境，大幅度的提高阅读效率。同时在大数据和云计算的背景下，海量的资源也是现有高校图书馆不可比拟的。
（2）学习的内容不再仅仅是文字、图片和视频等，还可以是一个计算机构建的虚拟的场景。利用虚拟世界的过程过程演示可以还原现实宏观世界和微观世界中的事物、发展过程，学生通过观察虚拟过程演示，来完成知识的积累和构建，记忆也会更加深刻。
（3）虚拟智慧阅读系统内有智能推送服务，收集每个读者阅读过的书、行为、喜好、经验等，经过云计算处理，给每个读者推荐需要的书籍，大大减少在寻找书籍过程中花的时间。
三、总结与展望
将虚拟现实技术运用到智慧校园建设中无疑是极富远见和想象力的，在教育领域的探索过程中，专家发现虚拟现实技术可以提高教学手段、发展现代化的思想、提高教学水平、提高师生互动、整合教学资源等优势。虚拟现实相关设备也没有想象中的昂贵到难以负担，很多高校都有购入相关设备，VR技术展现出来的潜力与优势，让它必将成为未来的智慧校园构建手段之一。
参考文献
[1]黄荣怀，张进宝，胡永斌，杨俊锋.智慧校园：数字校园发展的必然趋势[J].开放教育研究，2012，18（04）：12-17.
[2]何克抗.教学系统设计[M].北京师范大学出版社，2002，10.
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