VR虚拟现实技术在高等教育的应用
来源:用户上传
作者:
摘 要：随着智能信息技术的不断发展，VR虚拟现实技术应运而生，并应用到众多领域当中，其中高等教育在新时期改革背景下，也逐渐更新与转变教学模式，将VR虚拟现实技术渗透到教育教学当中，如虚拟实验室、数字场馆，以及模拟训练等，赋予了高等教育更多元化的教学方法与发展趋势。基于此，本文就以VR虚拟现实技术为切入点，探究其在高等教育中的实际应用策略，以期利用人机交互技术实现教学设计和技能培训等教学任务，同时提高教育质量，促进我国高等教育的可持续发展。
关键词：虚拟现实技术;高等教育;应用
VR虚拟现实技术是一种综合性技术统称，其中都包括系统仿真技术、传感技术，以及大数据网络信息技术和图形学，具有较高的实用价值，将此技术应用到高等教育当中，能够为教学设计和实验分析，以及专业技能培训，起到一定的推动和辅助作用。对此，本文就针对VR虚拟现实技术在高等教育中的应用问题，进行全面剖析与探究，通过了解VR虚拟现实技术特征与应用优势，进一步拓展到实际应用层面，并结合高等教育做出实践性尝试与研究。
一、VR虚拟现实技术的特征及应用现状
VR虚拟现实技术主要以计算机仿真为基础，将人工智能、大数据、传感和系统仿真等技术进行综合，形成了先进的虚拟现实技术，并被应用到各个领域当中。本质上来讲，VR虚拟现实技术就是利用人们“视、听、触”等感官器官，通过虚拟画面与声音传感，为人们制造高度仿真的虚拟画面，让人们身临其境;同时也可以利用语言和手势等方式，形成人机交互模式，带给人们更好仿真体验。而VR虚拟现实技术具有沉浸性、交互性和想象性等特征，其中重点以人的心理和生理特点为基点，设定人体传感交互模式，使人沉浸虚拟环境中，充分创造和想象空间，从而获得丰富的情感体验。而当前VR虚拟现实技术在高等教育的应用中，主要以“人机交互”为基点，充分发挥VR虚拟现实技术的优势与特征，从根本上推动高等院校的高质量发展。
二、VR虚拟现实技术在高等教育的优化应用路径
（一）虚拟实验室的构建
高等教育教学中，对于不同学科都需要培养学生的实践操作能力，所以常常会涉及到“实验操作”，有些会是一些危险系数较高的实验，而为了保障学生的安全，同时也为了满足教学需求，就需要利用VR虚拟现实技术，创建虚拟实验室，如解剖实验、燃烧、爆炸等一些激烈性、危险性实验。利用此技术对高等院校进行教学，可以满足构建主义和情景认知，以及智能媒体教学等多项教学需求，能够通过为学生提供真实模拟情境，将知识与实践形成交互模式，使学生通过虚拟观察、操作与训练，实现对知识与技能的全面掌握。利用VR虚拟现实技术构建虚拟实验室，一方面可以让学生观察和了解实验同时，同时还可以参与到虚拟实验场景当中，全面拓展创新思维，有效提高学习效率。
（二）数字场馆漫游
数字场馆漫游是VR虚拟现实技术中的重要一项内容，也是高等教育教学中需求性较强的技术项目。其中数字场馆的构建，主要是利用Web3D技术，结合大数据技术，将整体系统进行编程，根据高等教育教学的实际需求，构造沉浸式和创造性的虚拟数字场馆，为学生创设逼真的教学场景，让每一位学生都能够沉浸到虚拟环境当中，跟随教师的引导，进行观察、学习和漫游演练，从而激发学生兴趣，提高自学效能。此外，在高等教育教学中，教师还可以根据专业特点，利用计算机技术与Web3D技术，将数字场景设定具有差异性，如数字博物馆场景、数字城市、校园场景等的，引导学生在不同的场景中扮演不同的角色，通过虚拟场景获得真实的体验和感受。以此提高学生学习效率，同时拓展学生的创新思维，促进高等教育教学水平的全面提升，實现虚拟现实+教育教学的发展目的。
（三）模拟训练
模拟训练是理论知识之外的一种实操学习模式，主要利用VR虚拟现实技术中，所模拟的多维场景，对学生进行的操作训练，如教育训练区、三维仿真军事文化模拟场、历史展馆，以及室外景观仿真区等，都是利用3D交互技术，结合互联网多项技术，来实现的。可以帮助教师引导学生实际操作和训练，通过佩戴立体眼镜和头盔，把握操作手柄等，来实现人机交互，让学生感受真实的场景，并大胆尝试各种训练，并结合教师所传授的理论知识，一方面提高实际操作能力，另一方面满足新时期教育改革中，对理论+实践操作教学模式革新的需求。而VR虚拟现实技术能够设计出各种仿真的模拟训练场景，如高等教育教学中针对学生驾驶技能训练时，可以让学生进行仿真模拟训练，利用VR虚拟现实技术构建仿真模拟环境，通过听觉、视觉和触觉，获得真实体验，在安全的仿真驾驶环境中完成训练。
三、结论
VR虚拟现实技术是当前信息技术高速发展下的新型产物，将其引进高等教育当中，不仅可以激发学生较高的学习兴趣，拓展创新思维，同时还能够优化教学模式与结构，为传统教育向现代化多元教育模式发展牵线搭桥，发挥VR虚拟现实技术的潜力与作用，更好的推动高等教育的优质发展。而本文针对VR虚拟现实技术在高等教育中应用所进行的研究，了解了VR虚拟现实技术的实际价值与特征，希望能够推动“虚拟现实技术+高等教育”全面发展。
参考文献：
[1]张鹏，陈劲松，徐苏.VR虚拟现实技术在高等教育的应用分析[J].湖北农机化，2019（21）：67-68.
[2]薛文君.虚拟现实技术在高等教育管理变革中的应用研究[J].传播力研究，2019，3（19）：257.
[3]杨帅.虚拟现实技术在工业设计史课程中的应用研究[D].天津职业技术师范大学，2019.
基金项目：本文系北海职业学院2019年度第一批院级教育教学改革课题“VR技术在高职实验室管理和实验教学中的研究与开发”（项目编号：2019YJY21）阶段性成果之一
作者简介：钟强（1979-），男，瑶族，广西桂林人，本科，讲师，毕业院校：广西师范大学，电子信息工程专业，研究方向：电子电路设计、物联网应用技术。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-15163165.htm
