虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在現(xiàn)代教育中應(yīng)用的具體方法
1.自主探索學(xué)習(xí)
傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)模式受到時(shí)間和空間的嚴(yán)格限制，學(xué)生只能在固定的時(shí)間和地點(diǎn)接受知識(shí)教學(xué)。在現(xiàn)代信息技術(shù)的支持下，學(xué)習(xí)者可以通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)接受在線教育，但這種在線教育的人機(jī)交互相對(duì)較差，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在現(xiàn)代教育中的應(yīng)用可以加強(qiáng)人機(jī)交互，促進(jìn)學(xué)生以更大的熱情投入到自主學(xué)習(xí)和研究探索中。無論是學(xué)生、已經(jīng)進(jìn)入工作場所的人，還是接受特殊教育的殘疾人，只要有學(xué)習(xí)需求和動(dòng)機(jī)，都可以通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)獨(dú)立探索學(xué)習(xí)。此外，在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的支持下，學(xué)習(xí)者在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上的學(xué)習(xí)體驗(yàn)就像“身臨其境”一樣。學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)思路和學(xué)習(xí)進(jìn)度選擇教學(xué)內(nèi)容和對(duì)話情境，大大提高學(xué)習(xí)的自主性，從而提高學(xué)習(xí)效率。
2.模擬實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)
在現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)中，有一些高成本或高風(fēng)險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)很難操作。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以在現(xiàn)實(shí)生活中展示許多不方便或難以操作的實(shí)驗(yàn)，使一些深刻而晦澀的知識(shí)能夠直觀地呈現(xiàn)給學(xué)生。這不僅有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且有助于引導(dǎo)學(xué)生在“現(xiàn)實(shí)”的學(xué)習(xí)場景中加深對(duì)知識(shí)的理解和記憶。例如，一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)中容易引起爆炸和燃燒的實(shí)驗(yàn)在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室不具備操作條件。通過模擬實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，學(xué)生可以“親自見證”這些高風(fēng)險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)過程和現(xiàn)象。另一個(gè)例子是，地理地殼的使用，只有通過老師的解釋，學(xué)生很難理解地殼運(yùn)動(dòng)的原理，在模型實(shí)驗(yàn)室中可以清晰直觀地展示整個(gè)地殼運(yùn)動(dòng)過程，讓學(xué)生通過觀察地殼運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象深刻理解這一知識(shí)點(diǎn)的基本內(nèi)容。同時(shí)，對(duì)于一些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容復(fù)雜、需要長時(shí)間觀察和記錄的實(shí)驗(yàn)，可以通過虛擬實(shí)驗(yàn)室“精細(xì)切割”，不僅讓學(xué)習(xí)者直觀地看到整個(gè)實(shí)驗(yàn)變化過程，而且大大節(jié)省了學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間和精力，提高了學(xué)習(xí)效果。目前，虛擬實(shí)驗(yàn)室在物理化等理科教育中的應(yīng)用已逐漸普及，并取得了良好的教學(xué)效果。然而，它在文科領(lǐng)域的應(yīng)用仍然很少，相關(guān)領(lǐng)域的研究人員需要繼續(xù)探索虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的潛力，并增加其在文科教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。此外，必須提到的是，虛擬軍事訓(xùn)練場的功能與虛擬實(shí)驗(yàn)室相似，通過構(gòu)建真實(shí)的對(duì)抗訓(xùn)練環(huán)境，對(duì)學(xué)習(xí)者進(jìn)行軍事訓(xùn)練。
3.遠(yuǎn)程開放學(xué)習(xí)
遠(yuǎn)程開放教育主要以現(xiàn)代信息技術(shù)和多媒體技術(shù)為教學(xué)手段，改變了教師面對(duì)面教學(xué)的傳統(tǒng)教學(xué)模式。教育者可以通過衛(wèi)星電視直播或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，也可以下載教材進(jìn)行自學(xué)。經(jīng)過長期探索，我國遠(yuǎn)程開放教育規(guī)模較大，取得了一定成效。但目前，遠(yuǎn)程開放教育教學(xué)資源管理平臺(tái)和在線教學(xué)資源種類繁多，形狀不同，相互不兼容。因此，政府相關(guān)部門和遠(yuǎn)程開放教育機(jī)構(gòu)致力于研究“云計(jì)算”一體化技術(shù)，吸收和引進(jìn)國內(nèi)外先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，優(yōu)化遠(yuǎn)程開放教育教學(xué)資源體系結(jié)構(gòu)。筆者認(rèn)為，在遠(yuǎn)程開放教育教學(xué)資源的整合研究中，應(yīng)加強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究和應(yīng)用。
隨著互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)水平顯著提高，人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器數(shù)量和性能的要求也顯著提高。然而，由于開發(fā)新服務(wù)器的成本過高，開發(fā)起來并不容易。面對(duì)人們對(duì)計(jì)算機(jī)資源高計(jì)算水平的迫切需求，利用現(xiàn)有計(jì)算機(jī)資源的合作，取代高端服務(wù)器獨(dú)立計(jì)算能力的發(fā)展，這是最初的“云計(jì)算”概念。云計(jì)算技術(shù)的工作原理是將大量的中端甚至低端計(jì)算機(jī)資源結(jié)合起來，形成一個(gè)龐大的資源服務(wù)平臺(tái)。用戶無需考慮資源服務(wù)平臺(tái)內(nèi)部是如何運(yùn)作的，只需訪問客戶端即可獲得相應(yīng)的資源服務(wù)。而且可根據(jù)使用成本隨時(shí)獲得，靈活性強(qiáng)，成本低。然而，“云計(jì)算”技術(shù)的應(yīng)用只能提高遠(yuǎn)程教育資源的開放性和共享性，而不能改變教學(xué)資源的形式?；谔摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)的遠(yuǎn)程開放教育系統(tǒng)可以進(jìn)一步豐富教學(xué)資源的形式，學(xué)習(xí)者可以通過各種感官感知虛擬世界中的一切，從而完全沉浸在虛擬世界中，加強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗(yàn)，提高學(xué)習(xí)效果。
4.結(jié)語
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在現(xiàn)代教育中的應(yīng)用優(yōu)勢是顯而易見的。隨著現(xiàn)代教育信息化和智能化的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將得到更廣泛的應(yīng)用?？梢灶A(yù)見，在未來的教育教學(xué)領(lǐng)域，虛擬實(shí)驗(yàn)室、虛擬教室、虛擬訓(xùn)練場等基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的教育模式將發(fā)揮巨大的潛力，為現(xiàn)代教育的發(fā)展注入新的活力。然而，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在現(xiàn)代教育領(lǐng)域的應(yīng)用并不是一蹴而就的，需要長期的探索和實(shí)踐。特別是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在現(xiàn)代教育中的關(guān)鍵技術(shù)，如動(dòng)態(tài)環(huán)境建模技術(shù)、三維圖形生成技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)等，需要進(jìn)一步改進(jìn)和完善。這就要求相關(guān)領(lǐng)域的研究人員加強(qiáng)研究。同時(shí)，教育工作者也要與時(shí)俱進(jìn)，以開放的態(tài)度認(rèn)真學(xué)習(xí)和應(yīng)用新技術(shù)。
