虚拟现实教育应用探析

虚拟现实教学材料 ‐ 具有教育功能的虚拟现实游戏

1. 引言

1.1. 研究背景与动机

过去的传统教育通常由教师在课堂上授课，课后辅以电影或动画作为补充，但对于理解力和记忆力较弱的学生来说，往往无法在课堂上一次性掌握知识，只能回家后通过阅读书本进行学习。这是过去常见的学习方式。随着技术的进步，电子产品逐渐普及，直至如今虚拟现实的出现，它们改变了以往枯燥乏味的教育模式，使教育更加丰富多彩。在练习中，学生能够获得更深刻的学习体验，并对学习产生兴趣，从而学到更多知识。这让更多人认识到技术在教育中的便利性及其带来的影响。[1]从上述文献可知，在课程中结合适当的虚拟教学材料，可以提升学习者的学习积极性和用餐率，同时学生的学习效果也将有更大的提升空间。

1.2. 研究目的

制作学校教育的虚拟现实教材。让学生在虚拟环境中自主发现学习的乐趣。例如，利用历史制作虚拟教材。它可以化身成古代场景


这两张图片是关于传统教育与数字教育之间的差异。在听完老师的讲解后，你可以回家使用数字资料进行学习。要点可以加深学习的印象，激发儿童在学习中的上进心。

数字教育中，虚拟现实教育的应用越来越多。你不仅可以使用数字技术来上课，还能亲身体验课程内容。虚拟现实教育在医学教育中的应用最为广泛。对于医学而言，最重要的是实践经验，教科书次之。将虚拟现实与学习相结合，可以获得更多的实践经验。

2. 文献综述

2.1. 学习动机

应用领域	具体应用
娱乐	手机游戏、游戏机、网络游戏
医学	模拟解剖、虚拟解剖、模拟手术
工作	虚拟演播室、仿真产品
交通	卫星导航（GPS）、模拟驾驶条件
生活	购物、点餐、社交、零件维修、练习对话

以上是为了收集大量参考资料，并通过口头询问他人，开发一种未来可用于虚拟现实的教育方法，同时发现许多生活素材不仅可用于教育、工作、生活和娱乐，还能应用于生活。

如今技术已发展，人们对虚拟现实技术的满意度调查表明，公众普遍了解虚拟现实，但图表中仍有一些民族群体投票非常不满意。仍然有些人无法理解并认可它。

2.2. 基于问题的学习

在传统教育规定下，我们会利用课余时间给学生增加一些兴趣课程，例如：科学、艺术、音乐等，但往往缺乏系统性和连贯性，教师授课也较为即兴。久而久之，学生逐渐失去学习兴趣，最终变成学习负担。而虚拟现实教育可以使教学变得更简单、更快乐、更高效，尤其是一些一般教学技术无法与学生产生共鸣的课程，例如宇宙中的宏观主题、分子类别中的微观主题、历史文化遗址、恐龙等教学内容，通过虚拟现实实现替代感，能更好地引导学生思考与探索，因此受到越来越多的关注。据谷歌学院指出，人类可以记住所听到内容的20%，看到内容的30%，而亲身经历过的场景则能记住90%。传统教育往往是枯燥的概念或原理，即使当时学会了，也很容易遗忘。作为一种高维媒介，虚拟现实更有利于儿童对知识的吸收、理解与接受。未来，教师将转变为创设情境的职业，而非枯燥的知识传授者。教师负责创建和选择场景，让学生自主探索，每个人学生将探索不同的事物。值得一提的是，虚拟现实教育并不是对传统教育方法的完全替代，而是对传统教育方法的补充。

3. 研究方法

3.1. 研究结构

本研究的目的是通过在道路上发放500份问卷，让每个人体验VR问卷。填写问卷的人群年龄从18岁到50岁，均为心理成熟的人群。根据这些问卷，公众对VR的看法是：有些人可能从未接触过VR，而有些人已经使用过。少数群体对VR不满意。此外，值得探讨的是，为何一些人仍执着于传统教育，尽管科技不断进步。VR教育部分是否存在改进空间？

3.2. 研究过程

实验持续了三周。针对使用虚拟现实的人员的问卷，根据未使用过虚拟现实和已使用过虚拟现实的人员，在相同使用虚拟现实后立即填写问卷，当场写下对VR的满意度，并结合未来教育中的问卷意见。

3.3. 研究工具

3.3.1. VR满意度调查问卷

VR满意度调查问卷用于衡量用户对虚拟现实的满意度。该问卷由王浩、蔡翔宇、赖应斌自制 [2]。他们通过问卷调查现场了解人们对虚拟现实的满意度，以及对未来普及虚拟现实教育的看法。
500份问卷 (18岁‐ 50岁)
首次使用VR (250人)
对VR满意
对VR不满意
非首次使用VR (250人)
对VR满意

3.3.2 虚拟现实的改进与进展

在这些问卷中，还包含了一些问题和答案。填写问卷的人可以自由地写下自己对虚拟现实的看法，以便问卷能够更好地了解关于虚拟现实最真实的观点。

4. 结果与讨论

4.1 研究问卷结果展示

大约有500名受访者对VR满意。在感到失望的人中，五分之一是年长者。接触过虚拟现实的人对传统教育有更深入的理解，印象也更为深刻。因此，他们较难接受技术的进步，也不太可能使用高科技产品。

4.2 使用虚拟现实的公司

4.2.1 犯罪现场

瑞士苏黎世大学的专家表示，利用虚拟现实Oculus Rift头戴设备，可在刑事案件中重现犯罪现场，并作为庭审时的辅助说明。近年来，犯罪现场调查已开始部署高科技设备，以更精确地记录犯罪现场信息，并利用这些信息构建三维模拟犯罪现场。相比平面模拟，三维模拟技术更加准确，并能提供更多的线索。

4.2.2 疼痛缓解

位于美国圣地亚哥的初创公司DreamStream VR利用近期发布的Oculus Rift头戴设备，为用户提供疼痛缓解服务。根据DreamStream VR官方网站的信息，过去十年中的许多调查和临床研究表明，虚拟现实能够有效缓解疼痛并减轻压力。并且指出，与传统方法相比，虚拟现实的缓解方式更为安全，因为使用虚拟现实缓解疼痛不会产生成瘾或依赖等副作用。

4.2.3 虚拟现实新闻

总部位于加利福尼亚州的标志集团利用虚拟现实技术，让用户在虚拟世界中观看并体验现实世界中正在发生的事件。例如：关塔那摩湾、古巴的人权侵犯、叙利亚的战争以及美国人的现状。这种呈现方式使读者能够更深入地体验和感受，而不仅仅通过报纸了解新闻。

4.2.4 虚拟演播室

位于冰岛雷克雅未克的初创公司BreakRoom希望用户能在自己喜爱的环境中工作，因此利用虚拟现实技术创建了虚拟桌面，让用户可自主选择工作背景和音乐，减轻工作压力。

4.2.5 制造业

英国的Virtalis公司使用虚拟现实技术，使制造商能够查看他们将要生产的产品，或观察建筑物，例如潜艇或新的公寓楼。如今，许多公司（如利兰卡车和劳斯莱斯）都使用虚拟现实系统来提高制造产品的质量并减少错误。

5. 结论

本研究希望对虚拟现实有更深入的理解。在一般社会中，人们对虚拟现实普遍有一定的了解和认识。研究发现，首次使用虚拟现实的人可能会因为不适应而感到不适。首次使用时，有些人无法接受，但有些人可以接受。大多数人对虚拟现实技术非常支持。此外，对于虚拟现实在教育中的未来应用，还有改进的空间，更多人可以接受虚拟现实教育并接纳它。虚拟现实技术可以在教育中为儿童带来更多的启发和想象力。它还使更多学生在学习中拥有更高的热情和进步，使每个儿童都能获得更多的教学资源。

最后，虚拟现实教科书已经被许多国家和学校引入，但仍有很多人难以接受，但本研究也通过一些未使用过虚拟现实的人使虚拟现实变得更加便利。4.2也是当今向许多国家推广的公司之一。他们也开始将虚拟现实作为其研究和开发工具，这在行业中也非常普遍。希望未来有更多人看到这项研究，并了解到虚拟现实可以为教育带来便利，从而接受虚拟现实，使虚拟现实获得更广泛的认可。