VR教育虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用的價(jià)值

1、VR教育虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用的價(jià)值傳統(tǒng)教學(xué)對于現(xiàn)在的學(xué)生來說有很多弊端，經(jīng)常有家長和老師都反應(yīng)，某個(gè)同學(xué)上課開 小差，甚至直接逃課這些都是厭學(xué)的癥狀。現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展的今天，電子科技已經(jīng)蔓延到 千家萬戶，對于現(xiàn)在學(xué)生來說，傳統(tǒng)的粉筆黑板教學(xué)已經(jīng)吸引不住學(xué)生的眼球，為此選擇 VR虛擬技術(shù)，進(jìn)行教學(xué)是很有必要的?？梢哉f現(xiàn)在VR虛擬現(xiàn)實(shí)解決方案，顛覆了傳統(tǒng)教學(xué) 理念。虛擬現(xiàn)實(shí)教育解決方案系統(tǒng)是融合了 VR技術(shù)和3D投影技術(shù)優(yōu)勢的可交互演示教學(xué) 方案。VR與3D投影兩項(xiàng)技術(shù)超大、超清、形色逼真的特性完美結(jié)合，營造沉浸感，集中注 意力，很容易開展情境式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率。目錄一、VR教育虛擬現(xiàn)

2、實(shí)方案介紹二、VR教育虛擬現(xiàn)實(shí)方案優(yōu)點(diǎn)三、VR教育虛擬現(xiàn)實(shí)開發(fā)的價(jià)值四、VR教育虛擬現(xiàn)實(shí)關(guān)鍵技術(shù)五、VR教育虛擬現(xiàn)實(shí)方案功能六、VR教育虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用七、VR教育虛擬現(xiàn)實(shí)發(fā)展前景正文一、VR教育虛擬現(xiàn)實(shí)方案介紹VR教育虛擬現(xiàn)實(shí)以仿真性、開放性、超時(shí)空性、可操作性等優(yōu)勢，在全國各大院校深 入開展仿真實(shí)訓(xùn)示范基地建設(shè)、學(xué)術(shù)研究、開發(fā)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源以及普及推廣虛擬仿真技術(shù)與 人才培養(yǎng)等方面發(fā)揮了重要作用。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一門快速崛起的新型技術(shù)。它的出現(xiàn)對教 育產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，改變了以往一些教學(xué)觀念和教學(xué)模式，構(gòu)成了對某些傳統(tǒng)教學(xué)模式現(xiàn)實(shí) 性的否定和解構(gòu)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)呈現(xiàn)出教育技術(shù)發(fā)展的無限可能性，沖破

3、了傳統(tǒng)教學(xué)模式中 的狹隘性，開拓了現(xiàn)行教學(xué)手段的發(fā)展空間，從而確立了非現(xiàn)實(shí)性的合理性、超越性、創(chuàng)新性 為教學(xué)的創(chuàng)新提供了新的空間。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠提供視覺、聽覺、觸覺等多種信息，參與 者以自然的方式與虛擬環(huán)境進(jìn)行交互作用，能夠身臨其境地參與到虛擬環(huán)境事件的發(fā)展變化 過程，從而獲得最大的控制和操作整個(gè)事件的自由度。這種多維度的交互式信息環(huán)境將為參 與者以最直觀、最有效的方式掌握一門新知識和新技能提供前所未有的新途徑。二、VR教育虛擬現(xiàn)實(shí)方案優(yōu)點(diǎn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)過程后，可以促使教學(xué)手段向科學(xué)化、高效益方向發(fā)展，并且 可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，從而提高了學(xué)習(xí)效果，為教

4、學(xué)注 入新的活力。例如一些抽象概念和理論單純靠教師的語言描繪和肢體動(dòng)作難以描述清楚，而 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有動(dòng)畫虛擬現(xiàn)實(shí)的能力，能夠?qū)⒊橄蟾拍钤?、?shí)驗(yàn)過程生動(dòng)地表現(xiàn)出來， 幫助學(xué)生把握概念原理的實(shí)質(zhì)。1、開放性虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)造的虛擬教學(xué)環(huán)境有可能給學(xué)生在任何地點(diǎn)任何時(shí)間里廣泛地提供各種教 學(xué)的場所。2、超時(shí)空性虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠?qū)⑦^去世界、現(xiàn)在世界、未來世界、微觀世界、宏觀世界、宇觀世界、客 觀世界、主觀世界、幻想世界等擁有的物體和發(fā)生的事件單獨(dú)呈現(xiàn)或進(jìn)行有機(jī)組合，并可隨 時(shí)隨地提供給學(xué)生進(jìn)行實(shí)訓(xùn)。3、可操作性學(xué)生可通過使用專門設(shè)備，用人類的自然技能實(shí)現(xiàn)對虛擬環(huán)境無論它模擬的是真實(shí)環(huán)境還是 想象環(huán)

5、境、的物體或事件進(jìn)行操作，就象在現(xiàn)實(shí)環(huán)境里一樣。譬如，學(xué)聲能抓取虛擬環(huán)境中 的物體，并讓它隨手的移動(dòng)而移動(dòng)等。4、針對性虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以按每個(gè)學(xué)生的基礎(chǔ)和能力虛擬出不同的教學(xué)、實(shí)驗(yàn)環(huán)境，從而對應(yīng)性地開 展個(gè)別化的教學(xué)。三、VR教育虛擬現(xiàn)實(shí)開發(fā)的價(jià)值VR技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)越來越廣泛，這種技術(shù)成為了時(shí)代的新寵兒，在教育領(lǐng)域也開 始發(fā)揮重要作用，促使著教學(xué)手段的快速更新，無論是對于學(xué)生還是老師來說，VR教學(xué)都 具有很大的幫助，同時(shí)VR教學(xué)在有限的空間提供了無限的可能。1、它將傳統(tǒng)教育模式進(jìn)行分解，引領(lǐng)著教育研究者們進(jìn)入一個(gè)可重構(gòu)教學(xué)的教學(xué)模式，沖 破了傳統(tǒng)教學(xué)的束縛，開拓了教學(xué)手段的新空間，確立了非

6、現(xiàn)實(shí)性的合理化、超越與創(chuàng)新的 新平臺、新空間。2、VR教學(xué)將嶄新的教學(xué)模式樹立在教師眼前，使課堂多元化，提升了教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)手段。3、VR教學(xué)方式拓展了學(xué)生的眼界，突破了認(rèn)識空間的有限性，豐富了學(xué)生的感知世界。4、VR教學(xué)加快了教育信息化的研究與探索，促進(jìn)了教學(xué)的改革與發(fā)展，也提高了教學(xué)的質(zhì) 量。5、VR教學(xué)將學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)與學(xué)習(xí)主體相結(jié)合，將不同的學(xué)習(xí)者建立集中在同一個(gè)學(xué)習(xí)網(wǎng)內(nèi)，有 利于學(xué)生性格的開放以及人際關(guān)系的融洽處理。VR教學(xué)手段是高科技發(fā)展的一個(gè)重要現(xiàn)象， 將信息化完整的應(yīng)用于教學(xué)，創(chuàng)造出高水平，高收益的教學(xué)模式與學(xué)習(xí)方式，大大豐富了教 育界的研究成果。四、VR教育虛擬現(xiàn)實(shí)關(guān)鍵技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)

7、技術(shù)能將能將三維空間的事物清楚的表達(dá)出來，能使學(xué)習(xí)者直接、自然地與虛 擬環(huán)境中的各種對象進(jìn)行交互作用。并通過多種形式參與到事件的發(fā)展變化過程中去，從而 獲得最大的控制和操作整個(gè)環(huán)境的自由度。1、動(dòng)態(tài)環(huán)境建模技術(shù)虛擬環(huán)境的建立是VR系統(tǒng)的核心內(nèi)容，目的就是獲取實(shí)際環(huán)境的三維數(shù)據(jù)，并根據(jù)應(yīng)用的 需要建立相應(yīng)的虛擬環(huán)境模型。2、實(shí)時(shí)三維圖形生成技術(shù)三維圖形的生成技術(shù)已經(jīng)較為成熟，那么關(guān)鍵就是“實(shí)時(shí)”生成。為保證實(shí)時(shí)，至少保證圖 形的刷新頻率不低于15幀/秒，最好高于30幀/秒。3、立體顯示和傳感器技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)的交互能力依賴于立體顯示和傳感器技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)有的設(shè)備不能滿足需要，力學(xué) 和觸覺傳感裝置的研

8、究也有待進(jìn)一步深入，虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的跟蹤精度和跟蹤范圍也有待提高。4、應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)工具虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的關(guān)鍵是尋找合適的場合和對象，選擇適當(dāng)?shù)膽?yīng)用對象可以大幅度提高生產(chǎn)效 率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高產(chǎn)品質(zhì)量。想要達(dá)到這一目的，則需要研究虛擬現(xiàn)實(shí)的開發(fā)工具。5、系統(tǒng)集成技術(shù)由于VR系統(tǒng)中包括大量的感知信息和模型，因此系統(tǒng)集成技術(shù)起著至關(guān)重要的作用，集成 技術(shù)包括信息的同步技術(shù)、模型的標(biāo)定技術(shù)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)、數(shù)據(jù)管理模型、識別與合成技 術(shù)等。五、VR教育虛擬現(xiàn)實(shí)方案功能擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以仿真性、開放性、超時(shí)空性、可操作性等優(yōu)勢，在全國各大院校深入開展 仿真實(shí)訓(xùn)示范基地建設(shè)、學(xué)術(shù)研究、開發(fā)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源以及普及推廣虛

9、擬仿真技術(shù)與人才培 養(yǎng)等方面發(fā)揮了重要作用。1、切身感受知識 親身體驗(yàn)的感受永遠(yuǎn)要比平面感受的效果更好。在現(xiàn)實(shí)生活中，由于種種因素的影響，我們 只能通過圖文來了解知識。而VR技術(shù)的引進(jìn)，則可以真正帶給學(xué)生切身的感受。讓孩子切 身感受到知識，更好的了解知識。2、提升趣味性游戲式學(xué)習(xí)一直是被認(rèn)為最有效的學(xué)習(xí)方法之一。教育工作者把游戲當(dāng)做一種日?；顒?dòng)。虛 擬現(xiàn)實(shí)游戲能夠大幅提升課堂的趣味性和參與度。學(xué)生會(huì)沉浸在游戲世界中，這些對于他們 而言是“真實(shí)的環(huán)境”，同時(shí)游戲場景也是公平的，在虛擬環(huán)境中，可以完成許多現(xiàn)實(shí)生活 無法做到的事情，而且這樣的體驗(yàn)會(huì)讓人更加難忘。3、更有學(xué)習(xí)動(dòng)力過去激烈學(xué)生的方式可能

10、只有口頭或者一些實(shí)物獎(jiǎng)勵(lì)而言，而VR+教育app則可向?qū)W生提供 新的獎(jiǎng)勵(lì)方式。比如說，在家旅個(gè)游或者一起玩一個(gè)刺激的游戲等。六、VR教育虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用我國目前的教學(xué)模式主要是以老師為中心，這種模式的優(yōu)點(diǎn)是有利于教師主導(dǎo)作用的發(fā) 揮，便于教師組織、監(jiān)控整個(gè)教學(xué)活動(dòng)進(jìn)程。但是也正是由于教師主宰課堂，使我國絕大多 數(shù)學(xué)生逐漸養(yǎng)成一種不愛問“為什么”、不想問“為什么”、不知道問“為什么”的習(xí)慣，普 遍缺乏學(xué)習(xí)的積極性、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。1、虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠?yàn)閷W(xué)生提供生動(dòng)、逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境，如建造人體模型、電腦太空旅行、 化合物分子結(jié)構(gòu)顯示等，在廣泛的科目領(lǐng)域提供無限的虛擬體驗(yàn)，從而加速和鞏

11、固學(xué)生學(xué)習(xí) 知識的過程。親身去經(jīng)歷、親身去感受比空洞抽象的說教更具說服力，主動(dòng)地去交互與被動(dòng) 的灌輸，有本質(zhì)的差別。2、虛擬實(shí)驗(yàn)室利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以建立各種虛擬實(shí)驗(yàn)室，如地理、物理、化學(xué)、生物實(shí)驗(yàn)室等等， 它擁有傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室難以比擬的優(yōu)勢：1）節(jié)省成本。通常我們由于設(shè)備、場地、經(jīng)費(fèi)等硬件的限制，許多實(shí)驗(yàn)都無法進(jìn)行。而 利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，學(xué)生足不出戶便可以做各種實(shí)驗(yàn)，獲得與真實(shí)實(shí)驗(yàn)一樣的體會(huì)。在保證 教學(xué)效果的前提下，極大的節(jié)省了成本。2）規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。真實(shí)實(shí)驗(yàn)或操作往往會(huì)帶來各種危險(xiǎn)，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)， 學(xué)生在虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，可以放心地去做各種危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)。例如:虛擬的飛機(jī)駕駛教學(xué)系統(tǒng)

12、， 可免除學(xué)員操作失誤而造成飛機(jī)墜毀的嚴(yán)重事故。3）打破空間、時(shí)間的限制。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以徹底打破時(shí)間與空間的限制。大到 宇宙天體，小至原子粒子，學(xué)生都可以進(jìn)入這些物體的內(nèi)部進(jìn)行觀察。一些需要幾十年甚至 上百年才能觀察的變化過程，通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以在很短的時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)給學(xué)生觀察。美國一個(gè)“虛擬物理實(shí)驗(yàn)室”系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就使得學(xué)生可以通過親身實(shí)踐：做、看、聽 來學(xué)習(xí)的方式成為可能。使用該系統(tǒng)，學(xué)生們可以很容易的演示和控制物體的形變與非形變 碰撞、調(diào)整摩擦系數(shù)等物理現(xiàn)象;可以停止時(shí)間的推移，以便仔細(xì)觀察物體的運(yùn)動(dòng)軌跡隨時(shí) 間的變化過程;還可以通過使用交互式數(shù)據(jù)手套做萬有引力定律等各種實(shí)驗(yàn)，從而

13、較深刻地 理解物理概念和定律。3、虛擬實(shí)訓(xùn)基地利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建立起來的虛擬實(shí)訓(xùn)基地，其“設(shè)備”與“部件”多是虛擬的，可以 根據(jù)隨時(shí)生成新的設(shè)備。教學(xué)內(nèi)容可以不斷更新，使實(shí)踐訓(xùn)練及時(shí)跟上技術(shù)的發(fā)展。同時(shí)， 虛擬現(xiàn)實(shí)的沉浸性和交互性，使學(xué)生能夠在虛擬的學(xué)習(xí)環(huán)境中扮演一個(gè)角色，全身心地投入 到學(xué)習(xí)環(huán)境中去，這非常有利于學(xué)生的技能訓(xùn)練。包括軍事作戰(zhàn)技能、外科手術(shù)技能、教學(xué) 技能、體育技能、汽車駕駛技能、果樹栽培技能、電器維修技能等各種職業(yè)技能的訓(xùn)練，由 于虛擬的訓(xùn)練系統(tǒng)無任何危險(xiǎn)，學(xué)生可以不厭其煩地反復(fù)練習(xí)，直至掌握操作技能為止。七、VR教育虛擬現(xiàn)實(shí)發(fā)展前景戴上VR眼鏡，就可以進(jìn)入虛擬現(xiàn)實(shí)的空間里，想去哪兒分秒間抵達(dá)，虛擬與現(xiàn)實(shí)只在一鏡 之間，這仿若科幻電影中才有的高科技，隨著VR虛擬現(xiàn)