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【摘要】虚拟现实在20世纪80年代由美国VPL公司创建人杰隆·拉尼尔（JaronLanier）提出。随着人类文明的不断进步，虚拟现实技术逐步发展起来。本文对虚拟现实技术的概念、特性进行介绍，并结合当今教学现状，指出虚拟现实技术在现代教学中的应用。
【关键词】虚拟现实技术；现代教学；发展趋势
【中图分类号】G424 【文献标识码】A
【文章编号】1007-4309（2011）05-0021-1.5
随着人类文明的不断进步，传统的教学方式已经不能满足人类的要求。进入21世纪，计算机的大范围普及，新的教学方式不断的涌现。继多媒体技术，网络技术，信息技术之后，虚拟现实技术应运而生。作为一个新兴产物，它将为教学领域注入新的活力。
一、虚拟现实技术的概念和特征
虚拟现实这个专业名词是一个很模糊的概念，在现代论述中，虚拟现实这个术语最长用于计算机的模拟事物。就是力求通过改革知觉和人机界面技术，在知觉感性方面表现出令用户感觉身临其境“沉浸式”视觉和声觉体验。
虚拟现实技术的“3I”特征：
在1993年的Electro国际会议上，众多学者针对虚拟现实技术提出了“3I”特性。即沉浸性（Immersion）、交互性（Interactivity）、构想性（Imagination）。
沉浸性：又称浸没感、临场感。指参与者置身于虚拟环境当中的真实程度。随着科学技术的发展，在未来的理想虚拟现实系统中，参与者自身产生的临场感将会使用户难以分辨真实环境与虚拟环境。
交互性：指参与者对虚拟环境内物体的可操作程度和从不同环境产生反馈的自然程度。强调的是使用者的亲身参与，而非被动地接受信息。真实感是交互性的前提和基础。
构想性：在虚拟环境中，不仅仅存在一个人为模拟现实的环境，也可随意构想不存在甚至不会发生的环境。构想性具有广阔的可想象空间，因此有学者称虚拟现实为可放大人类心灵的工具，这正是基于构想性的特性。
基于“3I”特性，生动地说明虚拟现实不仅仅是对现实世界的一维时间和三维空间的模拟，而且是对自然交互方式的虚拟。身临其境的沉浸性和人机互动的交互性是虚拟现实的实质特征，对时空环境的构想性是虚拟现实的最终目的。
二、虚拟现实技术在教学应用中的优势分析
人类文明的进步和教学是分不开的，人们正是通过教学，推动着科学技术的不断发展。让后来者汲取经验，青出于蓝以探索更高的领域。在当今教学体系中，对学生进行素质教育的重要手段之一是实验式教学，它不但使学生更直观地感受、理解知识的产生和发展过程，使知识形象化易理解，而且更能激发学生的求知欲，有利于培养学生的创新能力。我国当今的教学体系发展状况参差不齐，教学环境已经远远不能满足教学要求。资金短缺导致大量实验无法进行。而虚拟现实技术的引用，将很大程度上解决这些难题。
1．传统的教学方式往往会局限于条件所限，而无法达到教学目标。通过虚拟现实技术，参与者可以进行各种实验，并且不用担心教学设备、教学场地、教学经费等问题。利用虚拟现实系统，达到感官沉浸。获得与传统教学方式一样的真实体会的同时又获得远程教育一样的便利。
2．虚拟现实实验室是虚拟现实技术应用研究的重要载体。正是虚拟实验室的建设，避免的真实实验所带来了多种伤害。在传统的教学模式中，这些会对实验者带来危险的实验，往往是通过电视录像的方式达到传授的目的。学生无法亲身体验获得感性认识。而虚拟实验室的存在打消了人们对这些问题的担忧，在进行各种实验中，实验者都可以沉浸式的参与其中，亲身体会。无论是医学当中的解剖，化学实验中的燃烧，甚至核反应爆炸都可以在虚拟实验中完成。
3．虚拟现实提供的人机交互的特点，充分调动了学生学习的主动性。通过分布式网络，学生可以随时向老师提出问题，还能与虚拟课堂内的其他同学共同探讨。通过三维模型，学习内容将会更加直观、形象地被学生吸收。在这样的环境中可以无视时间，空间的限制让学生听到自己喜欢的课程，哪怕师生间远隔万里。大到宇宙天体，小至原子粒子，学生都可以在虚拟空间进入这些物体的内部进行观察和实验。例如：原子核裂变，果蝇实验等等。往往需要几十年甚至上百年的实验，在虚拟环境中，可以在一堂课的时间里完全呈现给学生。
4．虚拟现实技术的“3I”特征，非常有利于学生的技能培训。如军事作战能力，电器维修的技能，汽车驾驶技能。通过虚拟现实技术建立而成的虚拟技能训练，老师可以根据学生的自身能力，随时设定、更改课程的内容，以便学生更高效地汲取。
5．虚拟现实系统可以虚拟人物形象，创设一个人性化的学习环境，使学生能够在适合自己的气氛中进行学习。例如，在虚拟的课堂学习气氛中，学生可以和虚拟的教师、学生一起研究、讨论学习中的各种问题，进行协作化学习。与虚拟的心理医生交谈，并帮助自己排忧解难。
三、虚拟现实技术的双刃性
虚拟现实技术为我们人类生活带来了质的飞跃，但同时我们也不能忽视虚拟现实技术潜在的负面作用。正是虚拟现实技术给人类带来了无可比拟的感官刺激，混淆现实与虚拟的区别找不到真实的自我。
网络世界里虚拟信息的泛滥对参与者产生了不良的影响。一方面，虚拟时空的高真实度是参与者产生自闭心态。上网成瘾并产生心理以及生理的不良反应。对虚拟世界的高度迷恋，最终导致把全部的经历和感情投入到虚拟世界。另一方面，涉黄、涉黑、欺诈的大量信息充斥着网络，将会导致青少年心理的畸形。
虚拟现实技术还会产生虚拟异化。虚拟世界中活动的人被技术所奴役，背叛的人的本性，忘却了自我，成为他者，最终丧失对社会、自我的评判能力。
在“地球村”这一名词提出之时，主流文化肆虐的侵犯着地方文化。而当虚拟现实技术使世界没有障碍的时候，更将打破国界的限制，而多边文化必将逐渐缺失。西方发达国家必将发动思想、文化上的战争将第三世界甚至发展中国家同化。
四、结语
虚拟现实技术在现代教学领域发展的潜力是无限的，它给了现代教学发展一个广阔的空间，将教学当中的每一个可行性付诸于实践。虚拟现实技术能生动、形象地表现教学内容，实现教学目标。这种基于自然的交互形式增强学生掌握知识和技能的效率，达到优化教学过程、提高教学质量的目的，从而解决传统教学方式无法解决的问题。它将逐渐受到各类教育人士的认可，必将成为教育领域一座里程碑并发挥重要的作用。
【参考文献】
［1］童芳．新媒体艺术［Ｍ］．南京：东南大学出版社，2006，5．
［2］刘光然．虚拟现实技术［Ｍ］．北京：清华大学出版社．
［3］邹湘军，孙健，何汉武，郑德涛，陈新．系统仿真学［M］．2004，9．
［4］汪寅．虚拟现实技术的哲学意蕴及其社会影响［D］．广西大学学报，2004．
［5］李刚．虚拟现实的艺术理论研究［D］．武汉理工大学，2008．
［6］刘凤田，刘玉兰．虚拟现实技术及其在教育领域的应用研究［J］．河北农业大学学报，2005，（1）．
【作者简介】李路（1986- ）：男，哈尔滨师范大学传媒学院广播电视艺术学2010级，研究方向：数字媒体。
【关键词】虚拟现实技术；现代教学；发展趋势
【中图分类号】G424 【文献标识码】A
【文章编号】1007-4309（2011）05-0021-1.5
随着人类文明的不断进步，传统的教学方式已经不能满足人类的要求。进入21世纪，计算机的大范围普及，新的教学方式不断的涌现。继多媒体技术，网络技术，信息技术之后，虚拟现实技术应运而生。作为一个新兴产物，它将为教学领域注入新的活力。
一、虚拟现实技术的概念和特征
虚拟现实这个专业名词是一个很模糊的概念，在现代论述中，虚拟现实这个术语最长用于计算机的模拟事物。就是力求通过改革知觉和人机界面技术，在知觉感性方面表现出令用户感觉身临其境“沉浸式”视觉和声觉体验。
虚拟现实技术的“3I”特征：
在1993年的Electro国际会议上，众多学者针对虚拟现实技术提出了“3I”特性。即沉浸性（Immersion）、交互性（Interactivity）、构想性（Imagination）。
沉浸性：又称浸没感、临场感。指参与者置身于虚拟环境当中的真实程度。随着科学技术的发展，在未来的理想虚拟现实系统中，参与者自身产生的临场感将会使用户难以分辨真实环境与虚拟环境。
交互性：指参与者对虚拟环境内物体的可操作程度和从不同环境产生反馈的自然程度。强调的是使用者的亲身参与，而非被动地接受信息。真实感是交互性的前提和基础。
构想性：在虚拟环境中，不仅仅存在一个人为模拟现实的环境，也可随意构想不存在甚至不会发生的环境。构想性具有广阔的可想象空间，因此有学者称虚拟现实为可放大人类心灵的工具，这正是基于构想性的特性。
基于“3I”特性，生动地说明虚拟现实不仅仅是对现实世界的一维时间和三维空间的模拟，而且是对自然交互方式的虚拟。身临其境的沉浸性和人机互动的交互性是虚拟现实的实质特征，对时空环境的构想性是虚拟现实的最终目的。
二、虚拟现实技术在教学应用中的优势分析
人类文明的进步和教学是分不开的，人们正是通过教学，推动着科学技术的不断发展。让后来者汲取经验，青出于蓝以探索更高的领域。在当今教学体系中，对学生进行素质教育的重要手段之一是实验式教学，它不但使学生更直观地感受、理解知识的产生和发展过程，使知识形象化易理解，而且更能激发学生的求知欲，有利于培养学生的创新能力。我国当今的教学体系发展状况参差不齐，教学环境已经远远不能满足教学要求。资金短缺导致大量实验无法进行。而虚拟现实技术的引用，将很大程度上解决这些难题。
1．传统的教学方式往往会局限于条件所限，而无法达到教学目标。通过虚拟现实技术，参与者可以进行各种实验，并且不用担心教学设备、教学场地、教学经费等问题。利用虚拟现实系统，达到感官沉浸。获得与传统教学方式一样的真实体会的同时又获得远程教育一样的便利。
2．虚拟现实实验室是虚拟现实技术应用研究的重要载体。正是虚拟实验室的建设，避免的真实实验所带来了多种伤害。在传统的教学模式中，这些会对实验者带来危险的实验，往往是通过电视录像的方式达到传授的目的。学生无法亲身体验获得感性认识。而虚拟实验室的存在打消了人们对这些问题的担忧，在进行各种实验中，实验者都可以沉浸式的参与其中，亲身体会。无论是医学当中的解剖，化学实验中的燃烧，甚至核反应爆炸都可以在虚拟实验中完成。
3．虚拟现实提供的人机交互的特点，充分调动了学生学习的主动性。通过分布式网络，学生可以随时向老师提出问题，还能与虚拟课堂内的其他同学共同探讨。通过三维模型，学习内容将会更加直观、形象地被学生吸收。在这样的环境中可以无视时间，空间的限制让学生听到自己喜欢的课程，哪怕师生间远隔万里。大到宇宙天体，小至原子粒子，学生都可以在虚拟空间进入这些物体的内部进行观察和实验。例如：原子核裂变，果蝇实验等等。往往需要几十年甚至上百年的实验，在虚拟环境中，可以在一堂课的时间里完全呈现给学生。
4．虚拟现实技术的“3I”特征，非常有利于学生的技能培训。如军事作战能力，电器维修的技能，汽车驾驶技能。通过虚拟现实技术建立而成的虚拟技能训练，老师可以根据学生的自身能力，随时设定、更改课程的内容，以便学生更高效地汲取。
5．虚拟现实系统可以虚拟人物形象，创设一个人性化的学习环境，使学生能够在适合自己的气氛中进行学习。例如，在虚拟的课堂学习气氛中，学生可以和虚拟的教师、学生一起研究、讨论学习中的各种问题，进行协作化学习。与虚拟的心理医生交谈，并帮助自己排忧解难。
三、虚拟现实技术的双刃性
虚拟现实技术为我们人类生活带来了质的飞跃，但同时我们也不能忽视虚拟现实技术潜在的负面作用。正是虚拟现实技术给人类带来了无可比拟的感官刺激，混淆现实与虚拟的区别找不到真实的自我。
网络世界里虚拟信息的泛滥对参与者产生了不良的影响。一方面，虚拟时空的高真实度是参与者产生自闭心态。上网成瘾并产生心理以及生理的不良反应。对虚拟世界的高度迷恋，最终导致把全部的经历和感情投入到虚拟世界。另一方面，涉黄、涉黑、欺诈的大量信息充斥着网络，将会导致青少年心理的畸形。
虚拟现实技术还会产生虚拟异化。虚拟世界中活动的人被技术所奴役，背叛的人的本性，忘却了自我，成为他者，最终丧失对社会、自我的评判能力。
在“地球村”这一名词提出之时，主流文化肆虐的侵犯着地方文化。而当虚拟现实技术使世界没有障碍的时候，更将打破国界的限制，而多边文化必将逐渐缺失。西方发达国家必将发动思想、文化上的战争将第三世界甚至发展中国家同化。
四、结语
虚拟现实技术在现代教学领域发展的潜力是无限的，它给了现代教学发展一个广阔的空间，将教学当中的每一个可行性付诸于实践。虚拟现实技术能生动、形象地表现教学内容，实现教学目标。这种基于自然的交互形式增强学生掌握知识和技能的效率，达到优化教学过程、提高教学质量的目的，从而解决传统教学方式无法解决的问题。它将逐渐受到各类教育人士的认可，必将成为教育领域一座里程碑并发挥重要的作用。
【参考文献】
［1］童芳．新媒体艺术［Ｍ］．南京：东南大学出版社，2006，5．
［2］刘光然．虚拟现实技术［Ｍ］．北京：清华大学出版社．
［3］邹湘军，孙健，何汉武，郑德涛，陈新．系统仿真学［M］．2004，9．
［4］汪寅．虚拟现实技术的哲学意蕴及其社会影响［D］．广西大学学报，2004．
［5］李刚．虚拟现实的艺术理论研究［D］．武汉理工大学，2008．
［6］刘凤田，刘玉兰．虚拟现实技术及其在教育领域的应用研究［J］．河北农业大学学报，2005，（1）．
【作者简介】李路（1986- ）：男，哈尔滨师范大学传媒学院广播电视艺术学2010级，研究方向：数字媒体。