开题报告虚拟现实技术在教育领域的应用现状及未来发展趋势研究

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1、毕业论文（设计）开题报告审批表学院: 指导教师： 论文（设计）题目虚拟现实技术在教育领域的应用现状及未来发展趋势研究题 目 类 型工程设计（项目）类 论文类作品设计（作品）类 其它 一、选题简介、意义与背景虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向，是仿真技术与计算机图形学、人机接口技术、多媒体技术、传感技术、网络技术、等多种技术的集合。是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。虚拟现实技术(VR)主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。由于虚拟现实技术可以使人产生一种身临其境的真实感觉，能够使人与虚拟环境之间进行多维信息的交互，因此该技术具有可以使人从定性和定量综合集成的虚拟环境中获

2、得对客观世界、客观事物的感性及理性认识，进而对某些概念进行深化，并建构新的构思和创意的特性。当前以信息技术为背景的现代教育，学生的学习兴趣得到了提高，主体性得到了较大的发挥。但是，不可否认，绝大部分多媒体信息系统具有明显的局限性。而虚拟现实技术能够创建与现实社会类似的环境，更容易地解决学习媒体的情景化及自然交互性的要求，从而完美弥补了多媒体技术的不足。在信息传播技术迅猛发展的今天，现有的教育内容、教育手段和教育方法正受到极大的挑战。虚拟现实技术能形象生动地表现教学内容，有效地营造一个跟随技术发展的教学环境，提高学生掌握知识、技能的效率，优化教学过程、提高教学质量、调动学生的学习积极性、突破教学

3、的重点、难点的作用。与此同时，虚拟现实技术还结合了益智游戏、情景化学习、协作学习、远程教育等多种手段，能够有效解决许多以前根本无法解决的教育问题。如果能将虚拟现实技术运用于现代化教育教学中，其效果将是难以言喻的。那么如何将虚拟现实技术能够更好地应用在教育领域以及虚拟现实技术未来的发展趋势是我们需要研究的问题。2、 文献综述针对选题虚拟现实技术在教育领域的应用现状及未来发展趋势研究，我在网上浏览下载了十五篇关于此选题的文章并研读。我从这些文章中学习到了虚拟现实技术在教育领域的发展现状，发展趋势。这些参考文献极大地帮助了我课题内容与方向的选取，同时它们也使我完善了课题的研究方法。本文主要引用如下一

4、些文献内容，在此说明如下：Azimkulov Ayan在文献VR技术的虚拟教学应用研1 将从教育技术学的角度对虚拟现实技术进行研究,将该技术作为一个新的教育技术,并在此基础上提出了教育技术学相关的新的研究领域虚拟教学。虚拟教学一种将信息技术和现代人才培养管进行结合的新型教学手段,将人带入到一个虚拟空间内进行教学,虚拟教学主要利用虚拟现实技术,构建虚拟的学习环境,再将运用知识所产生的客观现实进行再现,从而将知识要点传授给学生,并引导学生运用自身的视觉和听觉等感官来接受虚拟环境中的信息。从这篇文献中我学到了虚拟现实技术能提升学生对于学习的兴趣度以及自身的创新意识,引导学生积极发挥自身的想象力,提升

5、创新思维。张宇为在文献基于虚拟现实技术的研究性学习的设计与开发2中主要完成以下三方面的问题:第一,虚拟现实技术的定义、起源、发展与应用。并通过对比国内外有关虚拟现实技术及应用的现状,来分析当前研究虚拟现实技术的研究方向与研究中所应当注意的问题。第二,虚拟现实技术在研究性学习中的应用设计。通过讨论在建构主义学习理论支持下的情景学习在教学中的应用,进而研究虚拟现实技术中在研究性学习中应用的优势,再结合具体的案例,说明虚拟现实技术在研究性学习中的应用方式。第三,虚拟学习环境的开发与应用研究。对虚拟学习环境进行分析、设计与开发,并对设计结果进行应用评价,体现虚拟现实技术在研究性学习中应用的意义。彭远洋

6、在文献探索虚拟现实和增强现实动画技术在课堂教学中的应用3中研究以下几方面内容:回顾虚拟现实和增强现实技术的发展历史,介绍这些技术应用领域、开发平台,归纳虚拟现实和增强现实技术在教育领域中的典型应用。收集整理了国内外虚拟现实和增强现实在教育中应用重要文献和典型实例,分析探讨了这种新的交互媒介在教育中的适用性,归纳总结了这种新媒介教育形式的设计原则及开发模式。赵江伟在文献虚拟现实技术及其在教育中的应用研究4中虚拟现实作为一种新型人机交互技术,近年来逐渐成为研究的热点问题。随着计算机软硬件以及虚拟现实技术的发展,虚拟现实已逐步在教育、医疗、工商业等众多领域应有了初步应用。本文将系统介绍虚拟现实的系统

7、组成、关键技术、硬件设备和软件平台等内容,以及虚拟现实在手术模拟、健康恢复、军事模拟中的应用,并重点介绍其在教育领域中的出色应用。张毅在文献虚拟现实技术应用于体育教学前景的展望5中运用文献法、综合分析法和实证研究法,归纳了虚拟现实技术的相关概念,展望了VR技术在体育教学领域的应用前景,分析虚拟现实技术在体育教学中应用存在问题及应对策略,为提高体育教学质量、优化体育教学结构提供理论参考。李华平，在文献虚拟现实技术在高校医学教学中的应用及展望6 当前科学技术日益发达,我国医学教育领域为进一步深化改革,在教学中进行了不懈的探索。在实际的医学教学中,由于医学知识本身较为抽象、高校医学实验资源不足、手术

8、教学不足等原因,医学教学工作难以有效开展。近年来虚拟现实技术不断受到人们的关注,它的应用为医学教学的发展提供了动力,通过营造逼真的学习环境加深了学生的记忆,提供了良好的操作平台,切实推动了医学教学的改革。罗明睿在文献虚拟现实技术在基础教学中的应用_虚拟现实课堂7 主要介绍了:虚拟现实的历史背景,发展和定义;虚拟现实的主要特性,交流性、执行性、代入性、自由性;基础教育和虚拟现实技术的结合;对虚拟现实课堂优缺点的分析;并且对虚拟现实课堂的未来进行了展望。1.引言目前,虚拟现实题材的电影层出不穷,头号玩家的上映也让虚拟现实走入人们的视野,将虚拟现实和现实生活结合也成为现阶段十分热门的话题和研究方向,

9、现实生活不具备人们在虚拟现实中所可以得到的需求,而虚拟现实中的极高的自由度和极强的代入。 谢琼在文献虚拟现实技术在教学中的应用研究评虚拟/增强现实技术及其应用8 。该书对该技术的发展简史、具体应用、未来发展方向等进行了系统性的探究,脉络清晰,思维严密,从理论与实际运用上对该技术作了阐述。史利范在文献虚拟现实技术在教育领域应用的理性认识9中虚拟现实技术可以提高学习者的学习动机,促进彼此间的交流合作,激发学习者的创造力,但是虚拟现实技术用于教学投入成本高,教学资源有限,教学效果难以评价。荣梓任在文献虚拟现实技术在教育领域中的应用10 中虚拟现实技术是一种综合性较强的新兴科技。为满足人们的需求, 该

10、技术在诸多生活领域中得到广泛使用, 文章将着重讨论该技术在教育领域中的应用情况。刘恩凤在文献虚拟现实技术在我国教育领域的发展现状11在现代,虚拟现实技术主要在医学、军事、游戏等方面发展较快,而在教育方面,它的发展还没有达到一定的预期,随着技术的发展和教育领域的变革,虚拟现实技术在教育中的应用具有很大潜力。因此,虚拟现实在教育领域中的发展现状如何是值得研究的。本文通过研究,得出了研究者注重技术、忽略理论,忽视人文交互等现状。许兴鹍在文献虚拟现实技术在教育领域的应用与研究12 近年来,虚拟现实技术(也称VR)伴随着互联网+,再次成为业界关注的热点。特别是虚拟头盔的出现,更是引爆了整个产业链。那么当

11、前环境下的虚拟现实技术能为我们的教育行业带来什么,本文将结合笔者开发的网络综合布线工程3D虚拟仿真教学系统,谈一谈虚拟现实技术在教育领域的运用,以及带给我们的启示。 高庆利在文献虚拟现实技术在教育领域的应用前景13 作者从软件施方案,分析了它的实现可能性,阐述了它的特点及实现步骤硬件方面介绍了目前VR技术的基本发展状况,并提出了一个基于VR技术的虚拟学习伙伴系统的实Lingying Meng在文献A Brief Study on the Rational Application of Modern Educational Technology in History Teaching of Un

12、iversity Education14中写了VR技术在我国高校体育教学中的应用 Zheng Zhiqiang在文献Application of information technology in Chinese college physical education teaching14中本文通过理论和实践分析，认为现阶段在体育教学中应用信息技术存在教育观念陈旧、经费短缺、师资力量不足、忽视学生主体地位等问题。针对这些问题，提出了相应的对策，包括转变教育观念，增加投入，提供技术支持，加强教师培训，建立“以学生为中心，以教师为主导”的信息化教学模式。上述15篇文献中，大部分论文都介绍了虚拟现实技

13、术在教育领域的发展背景、特点、意义、发展前景、国内外的应用现状。不同的是有的论文对虚拟现实技术在各个领域的应用进行了分析，包括军事、医学、电视电影、游戏、教育等领域。有的论文着重对现代传统教育中的教学案例与运用虚拟现实技术的课堂进行了对比分析，突出了传统教育的弊端，更印证了虚拟现实技术在教育领域应用的势在必行。从这些文献中，我学习到了虚拟现实技术的相关概念，了解到了虚拟现实技术的技术背景、在教育领域当前应用的最新状况、以及在未来可能的发展趋势。同时我也看到了它们的不足。虚拟现实技术虽然在很多领域都有应用，但是在现代教育领域的应用仍然非常少，依然存在很多的问题，比如技术方面，资金方面，政策方面等

14、。只有解决了这些问题，才能将此技术在教育领域充分应用并取得更好的成果。美国一个公司开发了教育类的VR虚拟产品，3D眼镜，一支电子笔与一台特制电脑就可以实现相当逼真的场景虚拟。如学生们坐在教室里, 就可通过这些虚拟设备来访问历史古迹,电脑里虚拟的场景带学生亲临现场感知每个方位的场景，甚至与历史名人面对面站立领略其风采。在学习化学时,分子原子的跃动,-些元素氧化的整个过程全部立体展示,学生只需摇摇头，晃动下身子，都可以达到近似现实的体验它们变换的效果,既形象又直观。比起单一的印在书本上枯燥的图文和空洞的说教,或是多媒体的展示中被要求被动观着强制性的学习,远远不如进入角色与场景中游弋在虚拟的世界里，

15、明显学生的专注力在虚拟情境中更持久。这些事例更说明了虚拟现实技术最为一种高新技术在教育方面发挥着巨大的作用。本课题研究的虚拟现实技术在教育领域的应用现状及未来趋势。首先介绍虚拟现实技术的背景及意义，其次介绍虚拟现实技术国内外教育领域的发展状况，再次对虚拟现实技术在当前教育领域的应用实例与传统教育方式案例进行对比，进一步说明虚拟现实技术的优越性。最后我将着重分析虚拟现实技术的优缺点，并且根据虚拟现实技术的缺点提出政策性意见，对虚拟现实技术未来的发展趋势进行预测。 参考文献1 阿阳.VR技术的虚拟教学应用研究.东华大学,2017.2 张宇.基于虚拟现实技术的研究性学习的设计与开发.华中师范大学,2

16、016.3 彭远洋.探索虚拟现实和增强现实动画技术在课堂教学中的应用.广州大学,2017.4 赵江伟.虚拟现实技术及其在教育中的应用研究. 陕西师范大学,2018（09）.5 张毅.虚拟现实技术应用于体育教学前景的展望.扬州旅游商贸学校,2017(09).6 李华平.虚拟现实技术在高校医学教学中的应用及展望.山东大同大学医学院,2018,(04).7 罗明睿. 虚拟现实技术在基础教学中的应用_虚拟现实课堂.北京市育英学校,2017,(10).8 谢琼. 虚拟现实技术在教学中的应用研究评虚拟/增强现实技术及其应用.（期刊）江西社会科学,2017(11).9 史利范.虚拟现实技术在教育领域应用的理

17、性认识.（期刊）大连教育学学院报,2017.10 荣梓任.虚拟现实技术在教育领域中的应用.武警后勤学院,2015.11 刘恩凤.虚拟现实技术在我国教育领域的发展现状.陕西师范大学，2018.12 许兴鹍. 虚拟现实技术在教育领域的应用与研究.广东交通职业技术学院计算机工程学院，2016.13 高庆利. 虚拟现实技术在教育领域的应用前景.北方交通大学，2000.14 Lingying Meng.A Brief Study on the Rational Application of Modern Educational Technology in History Teaching of Univ

18、ersity Education. School of History,Baicheng Normal University,2015, 15 Zheng Zhiqiang. Application of information technology in Chinese college physical education teaching.IEEE会议论文,2010.三、论文体系、结构（大纲）中文摘要英文摘要目录 1绪论1.1论文研究背景1.2 论文研究意义2虚拟现实技术概述 2.1 虚拟现实技术的定义2.2虚拟现实技术的基础2.3虚拟现实技术的分类及特征2.4国内外虚拟现实技术的研究2.

19、4.1国内虚拟现实技术的研究2.4.2国外虚拟现实技术的研究3虚拟现实技术在教育领域的应用3.1虚拟现实技术在教育领域的应用现状3.1.1传统教育下案例分析3.1.2采用虚拟现实技术的教育实例分析3.2虚拟现实技术在教育领域的优势3.3 虚拟现实技术在教育领域中存在的问题3.4 具体的解决措施4虚拟现实技术在教育领域中未来发展趋势研究5研究总结与展望 5.1研究总结5.2虚拟现实技术在教育领域的应用展望6结论参考文献致谢指导教师审定意见：该生通过与老师的充分讨论，阅读了大量的参考文献，确定了该课题。该课题是学生所学专业知识的延续，符合学生的专业发展方向和要求，研究内容与方法基本合理，难度适合。同意该课题开题。签字：年 月 日学院审批意见：签章：年 月 日说明：各项栏目空格不够，可自行扩大。