一、VR发展历史

虚拟现实技术（Virtual Reality，简称VR)是一种计算机仿真系统，利用计算机生成模拟环境，是一种多源信息集成的交互式三维动态视觉和物理行为系统仿真，让用户沉浸在环境中。基于VR技术的3I属性(沉浸式Immersion)、互动Interaction和想象Imagination)，VR技术也被称为“沉浸式多媒体”。

纵观VR技术发展史，一般可分为四个阶段。20世纪60年代以前，小说家Stanley G.与电影摄影师Morton Heling分？E提出了虚拟现实的概念，并发明了模拟器，这被认为是虚拟现实发展的第一阶段。20世纪60年代，出现了第一套可应用的虚拟现实设备，但由于技术有限，设备庞大，虚拟现实仍处于原型阶段，也是整个虚拟现实技术的萌芽阶段。随着计算机技术的发展，虚拟现实体验大大提高，在此期间初步形成了虚拟现实概念和理论。20世纪80年代末，一些游戏公司开始将虚拟现实推向商业化热潮，成为虚拟现实技术的积累期。21世纪以后，虚拟现实理论进一步完善，随着互联网的普及和3D建模技术的发展，虚拟现实开始逐渐商业化和普及。目前，虚拟现实产业仍处于起步阶段，但未来发展前景无限。预计2020年国内市场规模将超过550亿元，市场潜力巨大。随着虚拟现实设备的普及，虚拟现实技术也将在更多的领域得到应用，教育领域自然是重要的分支之一。[1]

二、VR在国内外教育领域的应用

1.VR在国外教育领域的应用

美国基础教育已经开始全面实施虚拟现实/AR虚拟现实教育计划。它只需要一部智能手机就可以实现身临其境的教育。例如，美国zspace由单独的计算机和VR显示器组成，并配备触摸笔，帮助学生操纵虚拟3D物体，增强学习体验。

一些外国大学也开始使用虚拟现实技术。例如，位于加州圣何塞的科格斯韦尔大学正式开设虚拟现实和AR专业，成为世界上第一所建立虚拟现实和AR行业人才认证的大学；位于佐治亚洲的Savanah艺术设计学院利用虚拟现实技术吸引学生，促进校园文化。[2]

三星在美国对虚拟现实教育进行了调查和研究。85%的教师认可虚拟现实教育，虚拟现实技术在教学中潜力巨大，能有效提高学生的学习效果。

2.VR在国内教育领域的应用

目前，我国已形成高校、高新技术企业联合研发生产、产学研相结合的局面。主要体现在以下几个方面：

（1）VR+高等教育。清华大学、北京航空航天大学等高等院校在学校建立了虚拟现实技术实验室，主要从事虚拟现实的科学研究和技术开发；北京航空航天大学建立了虚拟现实新技术国家重点实验室；西南交通大学建立了虚拟现实和多媒体技术实验室；中国人民大学使用最流行的虚拟现实技术，让新生通过登录网页和移动客户端提前参观全国人大。[3]

（2）VR+素质教育。应用于常识普及、模拟地震、火灾等方面，配合教学大纲，提供对科学、历史、地理、生物等基础课程的理解和学习。例如，北京中关村第二小学于2016年4月开设了独特的虚拟现实沉浸式教学系统开放课程，学生可以通过虚拟现实眼镜学习太阳系的相关知识。

（3）VR+企业与学校的合作。艺术、工业、技能等虚拟现实课程，包括虚拟沙盘、机械操作、模拟驾驶、危险实验等，结合教学内容定制课程，如华宇公司和一些汽车零部件、高速铁路驾驶等职业院校合作，为他们定制虚拟现实培训课程，当前市场零部件进入3D模型，让学生进行虚拟现实模拟操作。[4]

三、虚拟现实与教育一体化发展的特点和优势

1.打破时空限制，弥补传统不足

在传统教学中，由于教学场地、教学设备等原因，一些教学活动无法开展。使用虚拟现实教学可以弥补这些方面的不足。学生可以体验各种教学实验和场景教学，达到良好的学习效果。

2.激发学习热情，增强学习体验

VR 教学不仅可以应用化学、生物学、历史、英语等学科的场景教学，还可以通过虚拟环境呈现一些难以用肉眼观察的现象，激发学生的学习热情和参与度，增强学习体验和想象力。

3.共享优质资源，拓宽学习路径

在虚拟现实教育时代，顶尖学校、教师和课程将不再是一些学生的独家专利。只要有虚拟现实设备，所有学生都可以享受高质量的教育和教学资源，不再受地区和学校的限制。[5][6]