虚拟现实技术在教育领域的应用

国际21世纪教育委员会向联合国教科文组织（UNESCO）提交的报告《教育——财富蕴藏其中》中明确提出了21世纪教育的四项内容，即学会认知（Learning to know）、学会做事（Learning to do）、学会合作（Learning to live together）、学会生存（Learning to be）。这些内容被称为面向21世纪教育的四大支柱，与我国素质教育的精神是一致的。教育必须围绕这四种基本的学习能力来重新设计和组织，而虚拟现实在培养这四个能力方面可以为学生提供各种各样的从简单到复杂的学习环境，培养学生适应各种环境的能力；可以很方便地仿真实现各种实际的甚至是想象的实验场景，培养实践能力、科研能力；可以为个别化学习提供良好的认知环境，有利于学生搜集知识和获取知识，培养做事能力和合作能力。鉴于此，将虚拟现实技术应用于高等教育中有以下几个方面的优势：

（1）弥补现有教育经费、教学条件的不足。在现实教学中，有一些应当开设的教学实验由于实验设备、实验场地、教学经费等方面的原因无法进行。利用虚拟现实系统可以弥补这方面的不足，使学生利用虚拟现实平台打造的仿真平台进行各种实验，获得与真实实验一样的体会，从而丰富感性认识。实验内容的变更可以根据需要通过修改软件系统来实现。

（2）避免真实实验或操作所带来的各种危险。传统的危险实验的操作方式往往是通过视频的方式来演示的，学生无法进行操作，获得感性认识。虚拟现实技术可以帮助学生免除这种顾虑，学生在虚拟实验环境中可以放心地完成各种危险的或危害人体的实验。例如，虚拟外科手术带领医生进入虚拟情境中，避免因操作不当而造成的不可挽回的医疗事故；或者在虚拟化学实验中，能够避免爆炸或有毒实验材料给人体带来的伤害。(www.xing528.com)

（3）突破时间、空间的限制。利用虚拟现实技术可以彻底打破空间的限制。学生可以通过虚拟现实系统进入虚拟的宇宙，观看天体的运动。也可以让学生进入虚拟的工厂，观察每个机器部件的工作情况及工厂的工作流程。虚拟现实技术还可以突破时间的限制，让学生观察一些需要几十年甚至上百年才能观察的变化。

（4）可以虚拟人物形象。如果想要创造一个充满学习气氛的环境，可以通过虚拟现实系统虚拟历史人物、优秀教师、历代伟人、当代名人、学生榜样、学术界人物等各种人物形象，创设一个人性化的学习环境，通过虚拟讲堂让学生与虚拟教师在虚拟情境中进行交流和讨论，在提升学生兴趣的同时，还可以营造自然、亲切的学习氛围。