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基于VR虚拟现实技术的项目式教学应用研究

发表时间：2021/6/8 来源：《基础教育课程》2021年6月作者：丁缝曦

[导读] VR虚拟现实技术可以使用计算机系统模拟三维世界，从而创建一个模拟现实世界的体验系统。VR可以满足各行各业的需求，使人们的生活和学习变得更加轻松，它是现代社会发展中的一项重要技术，能够满足人们的各种需求。

广东省经济贸易职业技术学校丁缝曦

摘要：VR虚拟现实技术可以使用计算机系统模拟三维世界，从而创建一个模拟现实世界的体验系统。VR可以满足各行各业的需求，使人们的生活和学习变得更加轻松，它是现代社会发展中的一项重要技术，能够满足人们的各种需求。基于VR虚拟现实技术，讨论了与现实生活中与教育工作相关的应用，并分析了其在项目式教学中的优势。
关键词：VR；虚拟现实技术；项目式教学
        引言：长期以来，学生仅通过教科书，黑板和老师的讲解来获取知识。但是，这种传统的教学方法越来越难以适应时代的变化，许多内容仅仅通过讲解很难让学生们理解这些知识。虚拟现实技术的出现提供了一种新的教育方法，这种现代教育工作的新方式能够对错综复杂的知识和概念进行虚拟化的展示，这样它就可以把无形的信息转变成可以看，可以听，甚至可以触碰的真是事物，这可以大大改善学生对于知识的理解程度并充分激发学生的学习热情和积极性。可以说，虚拟现实在现代教育中的应用可以大大加快新教学方法的引入，提高教学效率。
        1.VR虚拟现实技术的概念及特征分析
        虚拟现实（VR）技术是一种结合了仿真技术，计算机技术和传感技术的新技术。使用VR技术，可以创建一个让人身临其境的虚拟空间。在此过程中，计算机将人类的视觉，触觉和听觉结合到视觉空间中，以创建更趋近真实的视觉环境，在这个虚拟的环境中，用户可以通过设备来实现在现实和虚拟环境中的各种对象交互，有效的交互以及这些功能也将对用户产生影响，使用户有一种沉浸感。对于虚拟环境而言，它具有三个主要元素，即沉浸性，思考性和交流性，虚拟现实技术实现了多学科的综合交叉，通过和人工智能技术及其他相关领域技术进行结合应用，还能使虚拟现实进一步具备自我改善与智能化特征。
        我国VR虚拟现实技术正在迅速发展。目前，我国的虚拟现实技术与国外相比还存在一些差距，尽管国家认为开发VR技术非常重要，虚拟现实产业的发展也创造了许多新的产业和文化，但是与 VR 虚拟现实产业相匹配的教育、设施设备、工业园区的建设不足，一些硬件和设备不符合我国VR技术行业实际发展的要求，虚拟现实技术仍需要不断改进。
        2.虚拟现实在教学中的应用研究
        在教学领域，虚拟现实技术具有巨大的应用潜力，通过使用虚拟现实技术可以激发学生对学习的兴趣，并且学生学习还可以不受时间和空间上的限制。虚拟现实技术的应用使教师可以将其用作一种新的学习工具，进而使学生通过虚拟现实技术获得更好的学习体验。虚拟现实的技术打破了传统的教学理念，成为一种新的教学方法，学生可以使用现代工具有效地获取知识和技能。以下是虚拟现实技术的相关设备在教育工作中使用的深入研究。
        2.1教学中头戴式虚拟现实设备的应用
        在虚拟现实技术中，头戴式设备主要包括数据传输手套，头戴式显示器，位置跟踪设备和相关配套设备。学生通过戴头盔进行虚拟现实体验，因此他们可以在虚拟环境中学习，并在学习过程中获得视觉环境提供的身临其境的感受，这无疑可以大大改善学生的学习效率。对于VR头戴式设备，其硬件包括光学投影系统，全息处理单元，存储设备，相机和传感器，以及麦克风和耳机等配件。

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学生在使用头戴式VR设备学习时不需要计算机和手机只需用双手进行操作，便可以使学生根据学习要求进行操作，从而有效地提高学习效率。
        2.2教学中桌面式虚拟现实设备的应用
        在虚拟现实技术中，除了头戴式设备外，还有桌面式虚拟现实产品。该产品由美国zSpace公司生产，早在2013年美国就已经开始使用，并对桌面式虚拟现实产品进行了改良，这种桌面式虚拟现实设备除开发新课件外，还提供有关教学软件的指导，此外还可以对于课件进行自主更新。除了用作教学工具外，虚拟现实技术还包含许多教材和教具，教师可以导入适当的3D格式，模型文件，并附加音频，文本，图像，视频等。教师可以自由修改课程资源，便于根据课程特点对课件进行改善。这些功能无疑能够大幅提升教学针对性，使教学工作得以更加高效的开展。
        2.3教学中手持式虚拟现实设备的应用
        虚拟现实技术可以通过使用便携式设备进行授课。最便携式的虚拟现实设备包括APP软件和移动设备等，其中，APP主要包括4D书店，视觉辅助，幻视等，此外还配备了与增强现实图书进行配套的多种 APP，例如恐龙争霸赛来了、实验跑出来了等，这些APP的目的是通过手机相机拍摄真实的图片，然后在现实世界中放置虚拟形象，从而增强真实的显示效果。一些APP内还有很多教育资源，例如益智类游戏游戏，识物卡片等，非常适合幼儿和儿童的学习，在使用过程中，可以结合字幕来一起使用，并且可以使用手机摄像头扫描书籍的内容以进行虚拟现实演示。此外还可通过下载APP 中的资源来叠加至外界实景中，借助于虚拟现实所衍生出的AR技术，可获得逼真的现实特效，并可通过APP来学习。这样，学习活动就变得非常真实，反过来激发了学生的学习兴趣，使学习变得有趣而愉快。
        3.虚拟现实在教学中的应用优势
        在教学领域，虚拟现实技术具有以下优势：（1）学生可以利用虚拟现实设备独立学习这些教育资源，这摆脱了时间和空间的限制，而且教师无需进行繁琐和重复的解释；（2）虚拟现实技术可以让学生在学习时获得更真实的体验。当教学内容涉及到内容展示时，学生仅需使用VR工具即可从不同角度查看和阅读内容，从而使学习更加真实；（3）虚拟现实技术可以鼓励学生学习，使学生可以将视觉，触觉和听觉结合在一起，从而获得真实的生活体验并交流分享。学习内容生动并有趣，改变了过去枯燥的学习环境。虚拟现实技术还可以使我国教育资源的分布更均衡，由于经济水平的差异，各个地区提供的教育服务存在明显差距，但借助VR技术等将教育资源更大程度的进行共享，这样教育资源就不会受空间上的限制，从而可以使高等教育资源向农村地区进行倾斜。
        结语
        随着虚拟现实技术的发展和进步，其在教育应用将更加频繁，对教学产生较大影响。在不久的将来，真正的技术将不再是平台或教学工具，而是将成为改变师生教学方式的驱动力。学校需要彻底研究虚拟现实技术，并结合教学和实际需求，以便积极评估在教育和学习中对虚拟现实技术的使用，以确保我国教育转型的美好未来。
参考文献：
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