VR教育虛擬實境方案/APP/小程序/公眾號/網站

　　傳統教學對於現在的學生來說有很多弊端，經常有家長和老師都反應，某個同學上課開小差，甚至直接逃課……這些都是厭學的症狀。現代技術發展的今天，電子科技已經蔓延到千家萬戶，對於現在學生來說，傳統的粉筆黑板教學已經吸引不住學生的眼球，為此選擇VR虛擬技術，進行教學是很有必要的。可以說現在VR虛擬實境解決方案，顛覆了傳統教學理念。虛擬實境教育解決方案系統是融合了VR技術和3D投影技術優勢的可交互演示教學方案。VR與3D投影兩項技術超大、超清、形色逼真的特性完美結合，營造沉浸感，集中注意力，很容易開展情境式教學，激發學生學習興趣，提高學習效率。

　　目錄

　　一、VR教育虛擬實境方案介紹

　　二、VR教育虛擬實境方案優點 

　　三、VR教育虛擬實境開發的價值

　　四、VR教育虛擬實境關鍵技術

　　五、VR教育虛擬實境方案功能

　　六、VR教育虛擬實境的應用  

　　七、VR教育虛擬實境發展前景

　　正文

　　一、VR教育虛擬實境方案介紹

　　VR教育虛擬實境以仿真性、開放性、超時空性、可操作性等優勢，在全國各大院校深入開展仿真實訓示範基地建設、學術研究、開發優質教學資源以及普及推廣虛擬仿真技術與人才培養等方面發揮了重要作用。虛擬實境技術是一門快速崛起的新型技術。它的出現對教育產生了深遠的影響,改變了以往一些教學觀念和教學模式,構成了對某些傳統教學模式現實性的否定和解構。虛擬實境技術呈現出教育技術發展的無限可能性,衝破了傳統教學模式中的狹隘性,開拓了現行教學手段的發展空間,從而確立了非現實性的合理性、超越性、創新性,為教學的創新提供了新的空間。虛擬實境技術能夠提供視覺、聽覺、觸覺等多種信息,參與者以自然的方式與虛擬環境進行交互作用,能夠身臨其境地參與到虛擬環境事件的發展變化過程,從而獲得最大的控制和操作整個事件的自由度。這種多維度的交互式信息環境,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教育虛擬實境方案優點    

　　虛擬實境技術應用於教學過程後，可以促使教學手段向科學化、高效益方向發展，並且可以充分調動學生的學習積極性，變被動學習為主動學習，從而提高了學習效果，為教學注入新的活力。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作難以描述清楚，而虛擬實境技術具有動畫虛擬實境的能力，能夠將抽象概念原理、實驗過程生動地表現出來，幫助學生把握概念原理的實質。      

　　1、開放性

　　虛擬實境技術創造的虛擬教學環境有可能給學生在任何地點任何時間裡廣泛地提供各種教學的場所。    

　　2、超時空性

　　虛擬實境技術能夠將過去世界、現在世界、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生的事件單獨呈現或進行有機組合，並可隨時隨地提供給學生進行實訓。  

　　3、可操作性

　　學生可通過使用專門設備，用人類的自然技能實現對虛擬環境無論它模擬的是真實環境還是想像環境、的物體或事件進行操作，就象在現實環境裡一樣。譬如，學聲能抓取虛擬環境中的物體，並讓它隨手的移動而移動等。    

　　4、針對性

　　虛擬實境技術可以按每個學生的基礎和能力虛擬出不同的教學、實驗環境，從而對應性地開展個別化的教學。    

　　三、VR教育虛擬實境開發的價值

　　VR技術的應用領域已經越來越廣泛，這種技術成為了時代的新寵兒，在教育領域也開始發揮重要作用，促使著教學手段的快速更新，無論是對於學生還是老師來說，VR教學都具有很大的幫助，同時VR教學在有限的空間提供了無限的可能。

　　1、它將傳統教育模式進行分解，引領著教育研究者們進入一個可重構教學的教學模式，衝破了傳統教學的束縛，開拓了教學手段的新空間，確立了非現實性的合理化、超越與創新的新平臺、新空間。

　　2、VR教學將嶄新的教學模式樹立在教師眼前，使課堂多元化，提升了教學質量與教學手段。

　　3、VR教學方式拓展了學生的眼界，突破了認識空間的有限性，豐富了學生的感知世界。

　　4、VR教學加快了教育信息化的研究與探索，促進了教學的改革與發展，也提高了教學的質量。

　　5、VR教學將學習網絡與學習主體相結合，將不同的學習者建立集中在同一個學習網內，有利於學生性格的開放以及人際關係的融洽處理。VR教學手段是高科技發展的一個重要現象，將信息化完整的應用於教學，創造出高水平，高收益的教學模式與學習方式，大大豐富了教育界的研究成果。

　　四、VR教育虛擬實境關鍵技術

　　虛擬實境技術能將能將三維空間的事物清楚的表達出來，能使學習者直接、自然地與虛擬環境中的各種對象進行交互作用。並通過多種形式參與到事件的發展變化過程中去，從而獲得最大的控制和操作整個環境的自由度。

　　1、動態環境建模技術

　　虛擬環境的建立是VR系統的核心內容，目的就是獲取實際環境的三維數據，並根據應用的需要建立相應的虛擬環境模型。

　　2、實時三維圖形生成技術

　　三維圖形的生成技術已經較為成熟，那麼關鍵就是「實時」生成。為保證實時，至少保證圖形的刷新頻率不低於15幀/秒，最好高於30幀/秒。

　　3、立體顯示和傳感器技術

　　虛擬實境的交互能力依賴於立體顯示和傳感器技術的發展，現有的設備不能滿足需要，力學和觸覺傳感裝置的研究也有待進一步深入，虛擬實境設備的跟蹤精度和跟蹤範圍也有待提高。

　　4、應用系統開發工具

　　虛擬實境應用的關鍵是尋找合適的場合和對象，選擇適當的應用對象可以大幅度提高生產效率，減輕勞動強度，提高產品質量。想要達到這一目的，則需要研究虛擬實境的開發工具。

　　5、系統集成技術

　　由於VR系統中包括大量的感知信息和模型，因此系統集成技術起著至關重要的作用，集成技術包括信息的同步技術、模型的標定技術、數據轉換技術、數據管理模型、識別與合成技術等。

　　五、VR教育虛擬實境方案功能

　　擬現實技術以仿真性、開放性、超時空性、可操作性等優勢，在全國各大院校深入開展仿真實訓示範基地建設、學術研究、開發優質教學資源以及普及推廣虛擬仿真技術與人才培養等方面發揮了重要作用。

　　1、切身感受知識

　　親身體驗的感受永遠要比平面感受的效果更好。在現實生活中，由於種種因素的影響，我們只能通過圖文來了解知識。而VR技術的引進，則可以真正帶給學生切身的感受。讓孩子切身感受到知識，更好的了解知識。

　　2、提升趣味性

　　遊戲式學習一直是被認為最有效的學習方法之一。教育工作者把遊戲當做一種日常活動。虛擬實境遊戲能夠大幅提升課堂的趣味性和參與度。學生會沉浸在遊戲世界中，這些對於他們而言是「真實的環境」，同時遊戲場景也是公平的，在虛擬環境中，可以完成許多現實生活無法做到的事情，而且這樣的體驗會讓人更加難忘。

　　3、更有學習動力

　　過去激烈學生的方式可能只有口頭或者一些實物獎勵而言，而VR+教育app則可向學生提供新的獎勵方式。比如說，在家旅個遊或者一起玩一個刺激的遊戲等。

　　六、VR教育虛擬實境的應用    

　　 我國目前的教學模式主要是以老師為中心,這種模式的優點是有利於教師主導作用的發揮，便於教師組織、監控整個教學活動進程。但是也正是由於教師主宰課堂，使我國絕大多數學生逐漸養成一種不愛問「為什麼」、不想問「為什麼」、不知道問「為什麼」的習慣，普遍缺乏學習的積極性、創新思維和創新能力。    

　　1、虛擬學習環境

　　 虛擬實境技術能夠為學生提供生動、逼真的學習環境，如建造人體模型、電腦太空旅行、化合物分子結構顯示等，在廣泛的科目領域提供無限的虛擬體驗，從而加速和鞏固學生學習知識的過程。親身去經歷、親身去感受比空洞抽象的說教更具說服力，主動地去交互與被動的灌輸，有本質的差別。   

　　2、虛擬實驗室     

　　利用虛擬實境技術，可以建立各種虛擬實驗室，如地理、物理、化學、生物實驗室等等，它擁有傳統實驗室難以比擬的優勢：    

　　1)節省成本。通常我們由於設備、場地、經費等硬體的限制，許多實驗都無法進行。而利用虛擬實境技術，學生足不出戶便可以做各種實驗，獲得與真實實驗一樣的體會。在保證教學效果的前提下，極大的節省了成本。     

　　2)規避風險。真實實驗或操作往往會帶來各種危險，利用虛擬實境技術進行虛擬實驗，學生在虛擬實驗環境中，可以放心地去做各種危險的實驗。例如：虛擬的飛機駕駛教學系統，可免除學員操作失誤而造成飛機墜毀的嚴重事故。     

　　3)打破空間、時間的限制。利用虛擬實境技術，可以徹底打破時間與空間的限制。大到宇宙天體，小至原子粒子，學生都可以進入這些物體的內部進行觀察。一些需要幾十年甚至上百年才能觀察的變化過程，通過虛擬實境技術，可以在很短的時間內呈現給學生觀察。     

　　美國一個「虛擬物理實驗室」系統的設計就使得學生可以 通過親身實踐：做、看、聽來學習的方式成為可能。使用該系統，學生們可以很容易的演示和控制物體的形變與非形變碰撞、調整摩擦係數等物理現象;可以停止時間的推移，以便仔細觀察物體的運動軌跡隨時間的變化過程;還可以通過使用交互式數據手套做萬有引力定律等各種實驗，從而較深刻地理解物理概念和定律。     

　　3、虛擬實訓基地     

　　利用虛擬實境技術建立起來的虛擬實訓基地，其「設備」與「部件」多是虛擬的，可以根據隨時生成新的設備。教學內容可以不斷更新，使實踐訓練及時跟上技術的發展。同時，虛擬實境的沉浸性和交互性，使學生能夠在虛擬的學習環境中扮演一個角色，全身心地投入到學習環境中去，這非常有利於學生的技能訓練。包括軍事作戰技能、外科手術技能、教學技能、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技能的訓練，由於虛擬的訓練系統無任何危險，學生可以不厭其煩地反覆練習，直至掌握操作技能為止。  

　　七、VR教育虛擬實境發展前景

　　戴上VR眼鏡，就可以進入虛擬實境的空間裡，想去哪兒分秒間抵達，虛擬與現實只在一鏡之間，這仿若科幻電影中才有的高科技，隨著VR虛擬實境技術的崛起悄然間這種願景將改變著我們的生活方式。VR與教育結合起來，將會使虛擬實境技術在教育中發揮更大的作用。虛擬實境技術能有效地創設建構主義學習環境，使學習者可以在其中進行自由探索和自主學習，激發學生的學習積極性，幫助學生建構當前所學知識。雖然它並不能完全取代真實的傳統教學，但是虛擬實境技術這個領域的技術潛力是巨大的，應用前景也很廣闊。隨著虛擬實境技術取得的長足進展，它必將對教學產生更加深刻的影響。