虚拟现实技术

1 虚拟现实技术概述及分类 虚拟现实（virtual reality）技术，又称临境技术，是指用立体眼睛和传感手套等一系列传感辅助设施来实现的一种三维现实，人们通过这些设施以自然的方式（如头的转动，手的运动等）向计算机送入各种动作信息，并且通过视觉，听觉以及触觉设施使人们得到三维的视觉，听觉及触觉等感觉世界。随着人们动作不同，人们的感觉也随着改变。虚拟现实技术可以用狭小的空间代替宽阔的空间，如协作学习可以在狭小的场地向学生展示学习的过程。虚拟现实可以模拟难于亲临其境的场所进行仿真体验，如海底世界，宇宙，太空等等 根据用户参与虚拟现实技术的不同形式以及沉浸程度的不同，可以把虚拟现实技术分为四类：桌面虚拟现实，沉浸式虚拟现实，增强现实型虚拟现实，分布式虚拟现实。

　　1.1 桌面虚拟现实（desktop virtual reality,DVR） 主要是在个人计算机上进行虚拟现实，用户通过计算机屏幕观看虚拟环境，运用虚拟现实的输入设备实现与虚拟世界场景之间的交互。这种虚拟现实技术是最简单的技术，它的设备投资很低，推广价值比较高，但很难有真实的体验。

　　1.2 沉浸式虚拟现实（immersive VR） 用户有一种完全沉浸于虚拟境界的感觉，使用者通过头盔，数据手套等设备与虚拟环境进行交流。由于其设备价格昂贵，所以推广价值不大。

　　1.3 增强现实型（augmented reality） 是将现实环境和虚拟景象结合起来的一种技术，既可减少生成复杂实验环境的开销，又便于对虚拟实验环境中的物件进行操作。它即可增强用户对真实世界的感受，也可以增强现实中无法被感知的感受。

　　1.4 共享性虚拟现实系统（distributed VR） 是用计算机网络将地理上相互独立的用户连接起来，共用一个虚拟空间，共同体验虚拟经历，使用户达到一个更高的虚拟境界。

2 情感教育概述 情感教育是教育过程的一个重要组成部分，通过在教育过程中尊重和培养学生的社会性情感品质，发展他们的自我情感调控能力，促使他们对学习，生活和周围的一切产生积极的情感体验，形成独立健全的个性与人格特征，真正成为品德，智力，体质，美感及劳动态度和习惯都得到全面发展的有社会主义觉悟的有文化的劳动者。由于人的情感是与社会性需要相联系的，所以情感教育的重心在于培养人的社会性情感，社会性情感包括道德感，理智感和美感。道德感包括爱国主义情感，集体主义情感，友谊感，责任感，义务感等等。理智感包括在智能活动中有新的发现而产生的喜悦感，对奇异现象产生的惊讶感等等。美感是指在向学生传授知识的同时，同时利用科学生动的动画画面以及悦耳的声音给学生以美的熏陶，美的感受和启迪，激发学生创作的激情和灵感。

3 虚拟现实技术条件下情感教育的方法

　　3.1 虚拟人物形象培养道德感 在教学中利用虚拟现实技术可以虚拟人物形象，虚拟现实系统可以虚拟各种伟大人物，如朱德，曹操，诸葛亮等等。学生在与伟大的虚拟人物进行交流时，会感到激动和新奇，也会用心的学习和交流，在交流的过程中不但学会很多知识，而且学会与人交往，交流的技巧。例如，在思想政治课教学中，学生可以与虚拟的先进人物进行交流，让学生真切的感受到我在做一件很有意义的事情，通过先进人物的言行来激励，感化自己，从而达到进行思想品德教育，培养道德感的目的。比起纯粹的上政治课程，这样的教学印象更深刻，教学效果更好。例如，在地理课上，可以虚拟美国，澳洲，非洲等地区，通过计算机虚拟学生到国外旅游的情境，通过与国外人的交流，学生可以了解国外的文化艺术，让学生获得快乐的情感体验。

　　 3.2虚拟实验培养理智感 虚拟现实技术可以虚拟实验，虚拟现实系统向实验者提供观察实验过程的视频窗口，图文声茂的实验预备知识，实验相关资料还有实验指导等等，虚拟实验室还应具有导航，自测，自评的功能。学生在虚拟实验室里利用这些实验指导自己就可以完成实验步骤，无须教师亲临现场。例如，中学化学里煅烧石灰石一节中，利用计算机模拟设计的多个实验器具（酒精灯，石灰石，玻璃导管，烧杯等）设计实验，生动形象，不受场地和条件的限制，达到与真实实验室同样的效果，学生在虚拟的场景中自己动手进行实验，自己独立的完成整个实验过程，学生在实验过程中体验成功和失败，从而表现出喜怒哀乐的情绪，学生能体验到成功的快乐，困惑的烦恼，从而更自信的面对生活，从而培养学生的理智感。

　　3.3在线虚拟教育游戏培养自尊感，自信心 所谓在线虚拟教育游戏，是指以教育为目的（非娱乐为目的而带有某种教学功能）基于互联网的游戏，在线虚拟教育游戏有一定的竞争性和游戏性，游戏内容富于知识性和趣味性，给学习者提供一种虚拟的挑战情境。虚拟教育游戏中蕴含着科学严谨有体系的知识，它是以故事，游戏引导学生学习，在游戏的设置上也充分考虑学生的有限时间，而不是无限制的不能结束游戏。游戏会要求学生学会应用各种知识来完成一个个任务，通过他们对获取最终胜利的期望，让他们在虚拟的环境中拼搏，竞争来培养学生的自尊感，自我价值感和自信心，同时训练学生正确调节自己的情绪，从而实现情感培养。例如《幻境游学》就是一种在线互动游戏，它整合了先进的虚拟现实及语音识别技术，将英语词汇、短句，实物、读音、拼写、词义相结合等融合在活泼新颖的游戏中，充分调动孩子的眼、耳、口、手、脑，五感官并用学习英语，从字母到短句，由浅入深，使孩子在各个学习阶段都能获得有效提升，寓教于乐，使孩子在不知不觉中迅速掌握英语知识。游戏中的英语学习内容多种多样，难易分为五级，分别为小学、初中、高中、大学四级、大学六级。包含7000个单词、3000条短语、2000条句子。　丰富精彩的游戏完全取代了呆板、乏味、效率低下的传统学习方法，不易遗忘，可让孩子的听、说、读、写等综合能力迅速提升。

　　3.4虚拟作品培养审美感 虚拟作品培养审美感主要是指在虚拟现实技术条件下虚拟一些艺术作品，在向学生传授知识的同时，给学生以美的熏陶，美的感受和启迪，激发学生创作的激情和灵感。在培养学生的审美情趣和高尚的道德情操的同时，提高学生欣赏美，创造美的能力，达到素质教育的目标。例如，虚拟现实作品通过引擎处理技术，如，雾化，不可见局部场景，纹理自动降级显示等，可以提高虚拟现实作品的艺术表现力，感染力，视觉美感，从而培养审美感。例如在今年7月份开幕的“从提香到戈雅——普拉多博物馆藏艺术珍品展”中，中国美术馆首次采用虚拟模式的展厅——只需透过电脑显示器，通过移动鼠标和键盘方向键，就如同置身于明亮高大的中国美术馆展厅内，徜徉在虚拟的空间中，伴随着文字说明，一幅幅精美的画作映入眼帘。观看者只需要在电脑前动动手指，就可以将自己置身于真实化了的虚拟展厅内，直接欣赏美术作品。其场面跟现实的美术馆展厅非常相象，因为它既不同于对美术作品的图片展示，也不同于一般的视频浏览，带给观看者的是身临其境的艺术欣赏感受。有了虚拟展厅，学生只需要在教室里通过网络，便可以观看美术展览，获取相关美术知识。

4 虚拟现实技术条件下对学生进行情感教育应注意的问题

　　4.1更新教师教育观念，树立为学生情感教育的思想 延续几十年的“满堂灌”的传统教育观，很多教师只管自己讲课，很少了解学生的需要，更不知道学生有情感上的需求。对此，需要教师更新教育观念，不要只重视认知教学，更要注重学生的情感需求，学生的情绪情感只有处于最佳状态，学习才会很轻松很愉快，继而学习效率就会很高。要教育学生首先要学会做人，也就是先对学生进行思想上的情感教育，然后学会做事，学会学习。

　　4.2对教师进行技术培训 很多教师，特别是农村的教师很多时候不是不用先进技术，而是不会用，他们也是爱莫能及。对此，就要引起地方政府的重视，对教师进行集体的培训。就要聘请技术人员对教师进行教学，让他们学会使用这些最简单的制作虚拟场景的应用软件，如3Dmax,Web3D等等。以助于他们更好的进行教学。

　　4.3完善教育评价体系 现行的教育制度和评价体系只限于学生认知方面的，很少考虑对学生情感方面的评价。教师在教学过程中对学生进行的情感教育，不知道效果如何，就需要有一定的评价体系。这方面应该引起教育部门的重视，不仅有认知方面的评价体系，更要有情感方面的评价体系，以保证教学过程中情感教育的实施。

5 总结

情感教育是学生教育中一个很重要的方面，情感教育的实施不仅要引起教师的重视，而且还要教师切实的进行。信息技术在很多时候已经成为教学的重要手段。教师不仅要通过信息技术进行很好的教学，而且还要通过信息技术对学生进行情感教育。一些权威专家给虚拟现实技术以不同的说法，如它是亿万美元的工业或它是放大智慧的新工具或者21世纪的计算机是虚拟现实计算机。这么强大的技术会而且应该为中国的教育作出些贡献。虽然说虚拟现实技术有很大的发展潜力，有很大的发展前途。但是虚拟现实技术还有很多不完善的地方，需要我们积极的探索。我们应该积极开发虚拟现实技术去更多的服务于学生的全方面的教育，服务于社会。