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  摘要:随着VR技术的日益成熟与在线教育的迅猛发展,VR教育作为现代化教育的新模式,,将逐渐更新现有的传统教学方式,但目前VR教育与课堂的融合仍存在很多问题需要解决。本项目主要从VR技术的可行性、VR设备的选型、VR教育的推广应用三个方面进行分析研究,调研VR教育在实际应用中的问题,在VR技术的支持下探寻VR教育未来的发展路径。
  关键词:VR技术;VR设备;虚拟现实;沉浸式;在线教育
  1.引言
  随着技术的日益成熟,VR不仅在游戏、商业等领域有着广泛的应用,在教育、科技领域也已开发出一系列的VR体验专区,但目前VR教育仍处于初期阶段。从疫情防治开始,教育部提出“停课不停学”,在线教育进入千家万户,此时便刺激了VR教育的蓬勃发展。开发基于VR的“面对面”教学课堂,为使用者带来全新沉浸式的教学体验,使得课堂更加直观、更加高效。
  2.VR教育的实际应用
  2.1 VR技术的可性分析
  通过 VR 技術可以构建一种充满想象力及交互性的三维虚拟实物场景,并实现对物体的动态交互感知,使学生可以通过 VR 场景直观地感受学习内容,还可以亲自进行实验操作,将所学的知识迅速地融入实践,实现知识向能力的转换。
  通过建设虚拟课堂、虚拟实验室等,不仅可以降低教育成本,还避免了实验操作的安全风险。由此可知VR技术具有较强的可行性。
  2.2 VR设备的选择
  从市场来看,目前VR头戴设备主要有三大类:头盔、眼镜、一体机。
  VR头盔,利用人的左右眼去获取带有差异的信息,然后在脑海中产生立体感,使得用户直接置身于虚拟世界中。它更适应于医学手术、建筑工程、物理化学实验中等等。
  VR眼镜,依靠镜片为技术核心,借助手机让用户的眼睛处在一个黑色的封闭空间里即可进行视觉体验。它更适合于教学资料等课件展示,如语文、政治等文科性学科。
  VR一体机具备独立处理器,没有连线束缚,只要通过WIFI和蓝牙连接后,就可以体验360°全景视频。它较适用于自然地理、人文科学等学科。
  通过学习要求合理的选择相匹配的设备,避免造成资源浪费或增加家庭经济负担,更加人性化地优化用户体验感,以提高VR教育的普及率。
  3.VR教育模式在实际应用中面临的问题
  3.1 VR设备成本较高
  目前,VR教育市场用到的VR设备集中于HTC Vive、Samsung Gear VR等国外品牌,以及大朋、3Glasses等国内设备商,但这种类型的设备成本略高。如何能够以较低成本实现VR设备普遍化是目前面临的主要问题之一。
  在2016年,国务院已将VR写入“十三五”国家信息化规划,此后投资机构普遍重视、企业研发极其活跃,而且从市场来看,硬件方面的发展十分迅速。目前市场上GTX 1070及其后续型号已经可以满足一般的VR设备图像处理需求,其成本目前已经不超过三千元。 由此看来,VR设备的成本降低有更大的可能与空间,产品一旦批量生产,其可观的收益将再次降低生产成本,便可成为普通的生活必需品。
  3.2 VR软硬件开发难度较大
  我国VR技术自主研发能力较弱,而先进技术长期被国外垄断,基础硬件仍需依赖进口,若想广泛投入使用,就必须独立设计开发课程、环境等。
  未来我们要与国外VR软硬件开发商合作,通过整合资源、综合优势,共同开发VR在线教育,达成互利共赢;同时加强对VR专业人才的培养与引进,提升自主设计能力。
  3.3 教育模式改革存在一定难度
  普通学校教师及学生可能已经习惯于面对面授课方式,对于VR教育或许存在不适应、不接受的情况。
  这时便需要通过专业的VR教育学者对普通教师进行培训,通过学校之间的互相竞争调动教师参与教育模式改革的积极性,通过校企合作增强教师应对改革的信心。
  3.4 4G网络的延迟造成信息传递滞后
  虽然4G网络相对较快,但它仍无法达到实时同步进行,会存在信息误差,这样我们就不能有效地传达每一个关键信息。
  在5G的技术支持下VR教育可以实时同步画面和信息,进一步提升VR应用的交互性和沉浸感。而5G商用化的出现也必然会引起VR领域的新变革,加速VR产业发展。
  4.VR教育发展前景
  我国在线教育市场规模逐渐增长,用户对在线教育接受度稳步上升,所以我们国家对于VR教育的需求是十分庞大的。
  在成熟的VR技术支持以及国家政策的推动下,实现VR教育普及指日可待。距离与时间将不再成为阻碍,学生可以随时随地的学习,老师可以更加自由的教授知识,VR教育将让更多设想变成现实。
  5.总结
  目前VR教育处于发展初期,还没有完全展现出其实际教学价值。随着技术发展,VR设备的成本逐渐降低,在政府政策与经济环境支持下VR教育将突破现有限制实现现代化教育。VR在线课堂将为教师和学生提供一种全新的教学和实验探究模式。
  参考文献:


  高海波.VR(虚拟现实)教育应用综述[J].信息与电脑(理论版),2019(02):231-235.

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