赵正宝 邹立

一、VR技术概念及特征

1.VR技术的概念

VR是通过传感器和电脑构建的新世界，是一个非常逼真的模拟环境，使用者可根据自己的体验，对虚拟场景中的事物进行学习或使用，并融入其中。虚拟场景还会让使用者有视、听、触等直接的实时感知，使学习者融入虚拟场景中。

2.VR技术的特征

VR的特征即三个“I” （Immersion、Interaction、Imagination）。这三个“I”强调了人与系统的完全交流。理想状态下，VR会使学习者意识不到自己处于虚拟场景中，甚至比真的还要“真”。

二、VR技术在教学中的应用

1.VR教学的内涵

VR教学就是利用VR技术使学习者融入虚拟教学场景进行学习。从广义上来讲，虚拟的教师、教室、实验室等，在虚拟教学场景中进行的教学活动都是VR教学。从狭义上来讲，就是通过VR技术，创建一个虚拟学习场景，学习者通过自己的各种感官接受信息，这是一种激发学习者的学习兴趣、启发学习者的想象、开拓思维的教学方法。

2.VR教学的特点

VR教学虚拟场景具有很好的交互性、广域性、开放性和实时性。主要表现在以下几个方面：

（1）教学活动的虚拟性。VR教学是在通过VR技术构建的虚拟场景中探索的新的教学手段。该场景中的教学活动是虚拟的体验，会促进学习者的学习行为产生翻天覆地的改变。

（2）教学方式的灵活性。VR教学是一种交互式的教学方式，学习者可以自主选择自己方便适合的地点、时间、进度来学习。

（3）教学场景的逼真性。基于VR技术的虚拟教学场景非常逼真，学习者通过传感器可以聚在同一个学习情景中一起学习。同时VR技术可以让学习者自主进行探索和学习。

3.VR教学的形式

（1）电脑仿真教学。电脑仿真教学利用声音、文字、图片、影像等讲述学习对象各方面的特征；使用软件及人机对话等手段虚拟学习对象的状态、运行过程。教师可以把专业相关的工程案例做成由声音、文字、图片、影像等构成的虚拟教学情景，让学生去探索和学习。而那些人的肉眼无法看到的事物，从星际天体到原子、电子、量子，都可以通过电脑虚拟来实现。

（2）模型重现教学。在VR教学过程中，利用VR模型可以让学习者更加生动直观地学习客观事物，了解其特征和运行规律。通过学习模型的分析、构建和检验，从而认识客体、把握客体。如人口增长模型、社会发展模型、经济运行模型、生态发展模型、生理模型等，都可以利用VR模型來演示教学。

（3）虚拟互动学习。VR教学创建交互式生动逼真的VR情景，让学习者在VR世界中自主探索和学习。在20世纪末，美国佛罗里达大学建立了一个二维VR环境Explore Net，其创建于MUD网络的角色扮演基础上。MUD是通过文本创建的VR世界，可以为学生构建一个在其中进行自主探索学习的场景，也可以给学生提供无限的想象空间。学生可以与VR场景中的人物、事物进行交互和操作，好奇心会促使学生主动探索学习。

（4）技能虚拟训练。VR教学能够根据学习者学习进程中提出的各种设想进行虚拟，即可马上看到这种设想产生的效果。比如，利用VR实验系统，学生可以进行建筑设计、电路设计、温室效应等方面的探索学习。VR的交互性和沉浸性，让VR环境更加逼真，学生更容易融入其中，学习更有乐趣。

三、结论

VR技术必定会不断发展，日趋成熟完善，并逐渐普及。基于VR技术的教学发展潜力是无限的，以后VR教学和传统教学将会并驾齐驱，可能会进一步融合。以虚为主、以实为主或虚实结合将会视教学条件和学情分析而定。VR教学应用必定随着VR技术的成熟更加完善，可以最大限度发挥教学资源优势，还可以良好兼容传统教学。

参考文献：

[1]张再兴.虚拟现实的技术概念和研究课题[J].清华大学学报（自然科学版），1995（5）.

[2]唐文惠.VR技术及其在水电工程中的应用[J].水利水电科技进展，2001（4）：17-20.