虚拟现实技术在教育领域中的应用

胡伟祺

摘要：虚拟下实际数主要基于网络技术、传感技术以及计算机技术来实现不同模拟环境的生成，从而达到多源信息的交互、融合，实现系统仿真实体行为和搭建三维动态视景的目的，让不同事物能够以数字化方式存在某一虚拟场景当中，通过对其能够实现现实化的操作和控制，该技术能够有效应用在教育领域当中，对此该文主要从虚拟现实技术概况角度出发，阐述了虚拟现实技术在教育领域中的应用优势和影响，论述了虚拟现实技术在教育领域中的应用情况，并从不同角度进行详细分析，从而为虚拟现实技术在教育领域中的应用研究提供参考。

关键词：科学技术；教学模式；教育领域

中图分类号：TP37 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）09-0233-02

随着科学技术的不断创新与发展，虚拟现实技术水平得到快速提升，并广泛应用于不同行业和领域当中，尤其是教育教学领域的应用能够充分发挥虚拟现实技术的优势和作用，从而引入多样化的教学模式和手段，帮助教师提升教学效率和质量，同时，虚拟现实技术能够在机床操作、汽车驾驶、飞机操作、医学学生模拟实习、军事院校教学中发挥租用，虚拟现实技术在未来发展过程中必定会广泛应用与教育行业当中，从而实现教育领域的立体化、全方位，进一步促进教育行业的健康可持续发展。

1虚拟现实技术概况分析

1.1虚拟现实技术构成原理探究

虚拟现实技术是基于不同新型技术综合为一体的现代化技术，其中涵盖不同的学科知识和技术分支，因此，并没有对其进行具体的确定和划分，而从公认角度来分析，虚拟现实技术主要涉及三方面内容，分别为真实存在技术、模拟仿真技术、人机接口技术。首先，真實存在技术又叫作沉浸技术，作为虚拟现实技术的主要组成之一，利用图像和声音等对人体进行刺激，从而让人们能够真实感受到所处环境所给予的刺激，该技术主要基于计算机技术和大量的尖端多媒体技术。模拟仿真技术主要是对人体动作的模拟来获取动作特点，从而进行精准的模仿，而仿真技术模型建设水平越高，则模拟的场景和动作真实度越高，使人们能够身临其境。最后是人机接口技术，该技术主要指人通过控制相关设备来达到虚拟显示的体验，通过相应的可穿戴设备来将信号输入到计算机当中，利用三维跟踪系统和传感器来获取系统性的数据信息，从而及时调整虚拟环境场景，新的场景会通过力反馈、声音、触觉、视觉等输入到穿戴设备当中，让人们能够获得不同的虚拟体验。

1.2虚拟现实技术在教育领域中的应用现状分析

虚拟现实技术在早期出现时受到国内教育行业的广泛关注，并针对该技术设立了相关的研究课题，对虚拟现实技术的应用和开发有重要作用，比如以北京航空航天大学为例，该高校开发并实现分布式飞行模拟的应用，哈工大在人机交互技术方面进行深入的探究，并获得一定的成果，但依照实际情况来分析，虚拟现实技术通过深入的研究主要在虚拟仿真校园方面发挥有效作用，通过新型的技术和手段来实现校园环境的模拟仿真。随着互联网技术和计算机技术的不断创新和发展，虚拟校园环境已经难以满足当下受教育人员的需求，对于搭建3D可视化虚拟校园体系，从而实现校园生活、教务、教学的虚拟现实化，针对该情况，虚拟现实技术能够充分发挥自身作用，从而体现出相关场景的情节化、真实化、互动化，由此可见，虚拟现实技术在未来发展过程中必定会广泛应用与教育行业当中，从而实现教育领域的立体化、全方位，进一步促进教育行业的健康可持续发展。

2虚拟现实技术在教育领域中的应用优势和影响分析

2.1虚拟现实技术在教育领域中的应用优势分析

通过利用虚拟现实技术，能够与不同媒体技术进行有效融合，以超链接的方式来关联视频、图像、声音、文本等，从而创建出具有动态和静态场景的三维环境，在实际应用时能够让学生深入的了解有关教学内容和问题，同时，很多教学内容需要通过三维描述的方式来讲解清楚，从而让一些难懂、枯燥、抽象的教学内容生动化和形象化，为学生提供不一样的学习体验，并通过增加课程的趣味性让学生能够从中体会到不一样的体验，增加学生的学习积极性和主动性，同时，利用虚拟现实技术能够代替部分带有危险性且不适合现场演示的实验，从而在保障安全的前提下为学生讲解实验过程，针对部分成本比较昂贵的实验，同样可以通过虚拟现实技术来实施，在降低教学成本的同时能够进一步提升教学效率和质量。最后，利用虚拟现实技术能够对教学内容进行全方位的阐述，从而将教学内容的每一处细节能够为学生讲解清楚，进一步提升教学的质量和效率。

2.2虚拟现实技术在教育领域的影响分析

首先，虚拟现实技术能够有效转变以书本为中心、以课堂为中心、以教师为中心的传统教育理念，以新型的技术平台来更新教育观念，传统教育模式仅仅能够满足学生的视觉需求，难以发挥其他感触觉的作用，而通过虚拟现实技术能够实现学习环境的逼真化和生动化，从而有效激发受教育者的学习积极性和主动性。其次，在教育领域引入虚拟现实技术能够有效改革教学内容，基于新媒介方式来发挥虚拟现实技术的优势和特点，从而为激发学生的创新能力提供保障，学生在虚拟教学环境中学习时，能够通过与环境互动的方式来加深对教学内容的理解程度，从而降低学习的难度，同时，通过虚拟现实技术能够引入更为专业的教学知识，从而帮助教师提升教学质量。最后，通过虚拟现实技术能够进一步开发教育的潜能，对教学环境进行优化，从而提升教育领域的承载能力，降低因学生规模扩大、教学设施更新等需要花费的成本，从而满足当下教育事业的发展。

3虚拟现实技术在教育领域中的应用分析

3.1虚拟现实技术在虚拟实验室中的应用分析

通过虚拟现实技术能够建设非常逼真的虚拟实验环境，从而让学生能够在虚拟实验环境当中达到自然交互和情景化的目的，早期在应用虚拟现实技术搭建虚拟实验室时，美国一些大学主要用在人体解剖数字化方面，同时，其他国家相继开发相应的虚拟教育实验室，早在2016年，英国就已经能够通过虚拟现实技术以直播的方式让学生观看一台癌症手术操作过程。中国的上海交通大学、复旦大学、清华大学等高校依照虚拟现实技术积极搭建和开发属于自己的虚拟仪器库，从而基于有关高新技术来有效完善虚拟实验系统，从而在开展不同学科和领域教育教学过程中能够降低实验的成本和危险性，例如在实施汽车驾驶虚拟教学过程中，通过虚拟现实技术讷讷够有效避免因事物发生意外事故，通过对飞机驾驶系统的建设和完善，引入虚拟现实技术能够防止在操作过程中出现飞机坠毁事故的现象。同时，利用虚拟现实技术能够搭建和完善不同类型和不同教育活动的虚拟技能训练场景，设置相应的重复操作和训练模式，从而让受教育人员能够在重复操作和练习当中掌握相关技能，并有效降低教育经费的投资规模，为教育教学实验资源的节约提供保障。

3.2虚拟现实技术在虚拟教学中的应用分析

随着科学技术的不断创新和发展，虚拟现实技术水平得到快速提升，并广泛应用于不同行业和领域当中，教育行业也不例外，通过虚拟现实技术的应用能够有效创新教学模式，扩充教育内容，以多样化的表现方式来为学生提供不同的交互方式和学习方式，在实际教学过程中能够通过虚拟现实技术对教学过程进行优化，从而形象化、生动化对教学内容进行表现，从而为学生搭建一个科学化、合理化的虚拟化教学环境，为提升教学效率和质量，加强学生学习效率和知识掌握程度提供帮助，针对部分教学内容中存在的难点和重点知识能够通过虚拟教学场景来进行优化。同时，通过虚拟现实技术能够对情景化学习和协作学习进行真实再现，并融入大量的益智游戏来提升学生的学习积极性和主动性，比如利用机器人的交互功能来实现人与人之间的交流，从而保障合作学习环境的高效性，为教育教学质量提供有效保障。

3.3虚拟现实技术在虚拟数字化校园中的应用分析

随着互联网技术应用范围的不断扩大，网络教育受到社会广泛关注，对此，校园网站建设需要积极顺应时代发展潮流，积极引入新的技术手段，实现校园的可视化、虚拟化，并基于虚拟现实技术来实现校园生活、教学、教务的三维立体化，通过互联网技術和虚拟现实技术能够实现虚拟校园体系的情节化、互动化、真实化以及完整化，从而以分布式虚拟校园系统来搭建远程教育和分校区校园环境的设置，通过虚拟教学场所的移动来远程、公开化的虚拟教学，从而帮助更多的社会人员参与到高等教育学习当中，实现社会效益和经济效益的最大化。在搭建数字化虚拟校园过程中要积极引入不同的技术手段，以并行技术和分布式技术法规和来实现高速传输多媒体数据的目的，同时能够有效处理和存储大量的教学数据，从而为实现虚拟数字化校园提供保障，实现教育部技术的创新和发展，实心教育的全面化和有效化。

4 结束语

综上所述，通过虚拟现实技术能够建设非常逼真的虚拟实验环境，从而让学生能够在虚拟实验环境当中达到自然交互和情景化的目的，搭建和完善不同类型和不同教育活动的虚拟技能训练场景，设置相应的重复操作和训练模式，让受教育人员能够在重复操作和练习当中掌握相关技能，有效创新教学模式，扩充教育内容，以多样化的表现方式来为学生提供不同的交互方式和学习方式，对教学过程进行优化，从而形象化、生动化对教学内容进行表现，对情景化学习和协作学习进行真实再现，从而保障合作学习环境的高效性，实现校园的可视化、虚拟化，并基于虚拟现实技术来实现校园生活、教学、教务的三维立体化，从而为实现虚拟数字化校园提供保障，实现教育部技术的创新和发展，实心教育的全面化和有效化。

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【通联编辑：谢媛媛】