陆海峰
【摘要】本文通过对VR市场的了解,向大家展示了VR技术应用于教学的可行性,并分析了VR技术应用于教学的优势和缺陷,又通过对VR软件硬件的了解,提出了迎接VR教学,可以早做准备的思考。
【关键词】VR教学;沉浸式;VR眼镜;UE4
虚拟现实技术已经渗透到了我们的生活和工作中。其结果既有积极作用,也有消极作用。我们要以客观的态度看待,认识其发展趋势,发挥其功能,认识其潜在问题。
1 VR的优势给课堂教学带来的巨大变化
在高职教育中,我们必须清楚地认识到虚拟现实技术带来的巨大变化,尤其是实践性课堂教学。
1.1学生沉浸式学习,可以身临其境的进行一线操作,甚至可以模拟出与企业现场完全一致的场景。
比如机械、建筑专业的学生,在平时的实践中,都需要在复杂的环境中进行操作,这些场地受到学校的资金和场地的限制,并不一定能够达到现场的规模和条件。很多时候,学校需要把学生送到企业实习,或者轮班实习。这些都受课程安排、班级安排、机器维护、生产时间等因素的影响,无法随时随地进行操作。如果 VR系统能够模拟出这样的环境,那么他们就可以随时练习。在虚拟现实中,学生也能真切地感受到操作的每一个环节。
1.2很多传统的耗材,都可以直接用 VR来代替,这就节省了大量的材料
这些都是社会资源的损失,很多垃圾都是无法回收的。从绿色理念上讲,它们都是不可持续的。而 VR则更加环保,因为它不需要消耗现实世界的资源,也不会产生难以处理的垃圾。在课堂上,所使用的材料,并不一定是真实存在的。
1.3可以让学生全身心的投入到学习中,而不会受到其他事情的干扰
比如同学们的聊天,比如打瞌睡,比如昨天的电视剧,比如窗外飞过的鸟儿,比如上课的时候,会分心,会错过一些重要的知识。但 VR教学就不同了,以主角的身份进入虚拟世界,更能突出学生学习的主体地位。在虚拟世界中,玩家必须全神贯注地与每一个交互点进行交互,完全隔绝了现实世界的干扰。这样全神贯注,就能学到最全面、最深刻的知识。
2 现阶段VR教学存在的问题
2.1正如多媒体无法完全替代传统教学一样
VR技术无法完全替代传统教学,它只是一种特殊的 VR多媒体教学系统,再怎么完善,也会有疏漏。当思维能力强的学生需要一些特殊的解答时,虚拟现实未必能给出准确的答案,系统需要不断成长。
2.2VR教学受限于硬件资源
目前所有 VR设备都需要配备 VR眼镜。VR眼镜的投入,目前还达不到大规模普及的程度,很多学生无法同时参与教学。这使得教学规模无法达到令人满意的程度。
2.3 VR教学系统的开发是一个庞大的工程,人才短缺,投入太大
目前 VR应用主要集中在军事、游戏、娱乐等领域,而 VR应用领域则偏向于装饰、电子商务等行业。VR教学应用相对较少。它的推广受到限制。
2.4 VR教学应用尚需时日
很多人对 VR的认识还停留在概念层面,并未真正准备就绪,这就需要人们对虚拟现实技术的认识需要一定的时间。
3 實施虚拟现实教学准备
在了解了虚拟现实教学的可行性之后,我们需要做好准备。我们该怎么做?
3.1不同专业人员的准备工作不同
普通专业教师可考虑以下两项准备。第一个准备,就是了解一下 VR技术,了解一下 VR。另一个,就是积累更多的资源,让自己在 VR技术上,找到更好的结合方式。比方说,入门级的结合,就是模拟一个专业的现场场景,给学生一个感官上的认识;更深层次的应用,则需要在虚拟场景中进行专业的交互,真正的沉浸式教学。对于设计专业,尤其是 VR专业的老师来说,学习 VR设计软件是非常有必要的,从设计的时候就开始使用,因为它的前景非常广阔,学习起来非常有价值。虚拟现实软体是由游戏软体演变而来的。主要涉及模型制作、材质灯光制作、设计蓝图设计等。模型可以通过其他软件来完成,但材料和灯光却需要仔细研究,这些都是建立虚拟场景的基础。蓝图主要是交互设计,包括制作脚本,深入学习需要 C++。
3.2 VR专业学习需要软硬件并重
在硬件方面,主流虚拟现实设备可分为两类:显示设备和交互设备。显示设备主要指各种品牌的 VR眼镜,交互设备包括各种触觉设备,比如 LeapMotion (LeapMotion,历动),手环,指环等等。有时需要触摸屏或手机来展示。
软件方面,设计人员需要使用3 DSMAX之类的建模软件,制作出符合 UE4.0标准的模型,并将它们结合在一起,形成 UE4.0能识别的文件,然后导入 UE4.0,定义不同的材质,定义不同的光照情况,模拟出真实的场景效果。然后利用 UE4.0中的蓝图功能,定义不同的类,指定不同的脚本响应,最终生成能够以第一人称或第三人称方式进入场景,并与场景实体产生交互的文件。接下来,只需要将 VR硬件设备连接起来,进行测试,最终确定软件开发成功。流程很简单,但对于大多数人来说,难度还是很大的。这就需要团队建设了,团队里要有擅长建模、擅长美术、擅长美术、擅长编程的人。因此,开发虚拟现实软件是一项系统工程。
从应用层面来说,那就简单多了。开发者可以把软件拷贝到电脑上,让电脑用户戴上VR眼镜,或者做成手机 APP。其中 VR眼镜是必不可少的。有了这一点,我们就可以知道,在未来的 VR时代,我需要做什么准备了。再看看咱们的教学,建筑、室内装饰、电子、机械这些专业,有没有可能走上 VR教学之路?既然需要建模,那么如何描述理想的实验室、实训室,以及需要设计的交互。不一定要自己做,但是专业的设计师必须先了解你的情况,然后再设计。其实,设计的关键还是在于教育者,所有的教学环节,都要根据自己的专业特点和 VR的特点来设计。
4 结论
优秀的教育理念和完美的教育资源结合在一起,才能创造出更好的教育手段。这一新兴的教育手段,将会给我们带来前所未有的感官体验,从而促进新一代职业人才的成功培养。VR教学是未来的趋势,我们还能做什么,只要行动起来,未来就是我们的了。
参考文献:
[1]杜志俊.虚拟现实(VR)技术的发展及其应用.中商情报网,2017.
[2]王玲.虚拟现实技术在医学手术中的应用[J].机械设计与制造,2011,(1).
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