VR技术引入高校思政课程实验探索

    杨辉

    摘 要：随着VR技术的日趋成熟，VR已被运用于高校思政课中，VR技术既给高校思想政治理论课传统实践教学模式带来了新的发展机遇，同时也提出了严峻的挑战。为此，如何利用VR这个工具，实施VR思想政治课程实践教学。本文介绍了VR思想政治理论课教学科研硬件设备平台、软件内容开发平台、双师人才队伍建设平台，对VR+红色教育平台开发流程进行了探索，反思了VR在高校思想政治教育教学中的不足。

    关键词：VR技术; 教学; 思政教育

    中图分类号：G641 ? ? ? 文献标识码：A? ? ?文章编号：1006-3315（2020）7-170-002

    思想政治课程教学实践课程还停留在教师讲、学生听的层面上，随着中国特色社会主义进入新时代，对高校思政课发挥育人主渠道作用提出了新要求，思政课改革创新迫在眉睫。将VR技术与思政课改革相结合，运用VR技术可以与思想政治教育工作高度融合，增强思政课的时代感和吸引力。

    1.VR技术概述

    VR技术是指以计算机技术为核心，传感器、计算机仿真、显示技术为辅助构建一个虚拟世界，可以全方位地观看三维空间的技术。VR技术经历了20世纪60-70年代技术初创期，80-90年代的技术积累期和21世纪的技术爆发期。2018年，中国各大企业纷纷涉足VR领域，提出了VR+旅游、VR+电竞技及VR+教育。随着VR上下游产业链的完善，软硬件方案更加成熟，VR技术将更加广泛的运用于各行业。

    2.VR技术在高校思想政治教育教学中的具体应用

    VR技术引入高校思政课程实验探索是一项技术创新。随着信息技术与教学深度融合，VR技术拓展思想政治理论课实践教学环节。VR能提供形象直观的交互式学习环境，引入VR技术能够让教学的形式和结构都产生巨大的变化，丰富了教学内容和层次的创新点。江西是红色资源大省，江西理工大学所处的赣州是原中央苏区核心区域，红色历史灿烂，资源丰富。“共和国摇篮”在瑞金，“长征集结出发地”在于都，“寻乌调查”在寻乌，这些资源为我校思政教学提供了得天独厚的条件。

    借助VR技术手段，在VR空间里建造虚拟场景，能较好解决目前高校思想政治理论课程实践教学中遇到的现实问题，给思政专业带来新的教学理念和方式。

    3.VR思想政治理论课教学模式的构建

    VR思想政治理论课教学有效实施关键在于VR思想政治理论平台体系的构建，其主要包含以下三种平台：

    3.1教学科研硬件设备平台

    江西理工大学2015年成立虚拟现实技术（中韩）研究院并筹划虚拟现实相关专业的建设工作。2016年软件工程（虚拟现实方向）本科开始招生。2019年成功申报了虚拟现实技术本科專业，计划于2020年开始招收虚拟现实技术普通二本专业。建设了虚拟现实实训体验中心、虚拟现实实验中心等实验实训平台，拥有高性能图形工作机40余台，移动智能VR眼镜/头盔40套;无人机及全景照相机5套;高品质环绕立体音响系统2套;智慧旅游引擎开发系统1套;试验机10套;智慧旅游图像采集系统1套;VR虚拟体验机1套。可进行智能媒体应用、数字图像处理、UI、流媒体技术、3D动画、计算机图形学及游戏引擎原理等方面实验实训教学。

    3.2软件内容开发平台

    适合课堂教学的VR课件是“VR思想政治理论课教学”的核心，市场上现有思想政治理论课VR教学的资源较少，找企业定制开发价格高。在VR课程内容开发平台建设上，我们采用软件工程（虚拟现实方向）师生与马克思主义学院思想政治教师相结合，搭建“江西理工大学‘VR+红色教育教学研究中心”思政育人平台，马克思主义学院教师负责写VR内容脚本，软件工程（虚拟现实方向）师生负责VR全景视频拍摄、VR全景教育场景、交互式答题等项目， 研发了大柏地伏击战、第三次反围剿等项目，通过这种跨学院的师生合作，使得软件工程（虚拟现实方向）专业同学在参与‘VR+红色教育平台开发后，增强了同学们的理想信念，在实践环节中做到立德树人的根本任务，实现了双赢的目标。

    3.3双师人才队伍建设

    VR技术引入高校思政课程实验能让思政课变得更加有吸引力，更能吸引学生。为了使教学过程变得更加有针对性，对教师提出了更高的要求。VR方向教师需要熟练掌握C/C++语言是基本要求，同时对算法实现要比较熟悉。根据领域不同，有一些需要对计算机图形学领域的开发，如OpenGL比较熟悉;有一些需要对传感器，IMU算法比较熟悉;而针对内容开发者，则必须对目前主流3D引擎，如Unity比较了解，即包括利用引擎进行开发的具体操作，也包括引擎的底层原理与架构。

    VR教学还需要培养熟练运用VR设备授课的教师队伍，自主开发适合教学的“VR思想政治理论课教学”教材，需要精心设计课程流程、组织课堂。将常规教学手段与VR技术完美结合。能对VR教室的管理和运用。

    4.VR+红色教育平台开发流程

    本项目所使用的VR硬件为THC Vive，通过Unity 3D软件中修改输出设置，可以支持其他品牌的VR头盔硬件，可完成对VR+红色教育虚拟漫游与交互，项目分为以下两部分：

    第一部分：建模参考江西瑞金叶坪景区、一苏大纪念馆及馆内藏品为参考，建筑采用3Dmax完成模型制作，部分人物的建模采用Zbrush软件进行精细绘制，通过材质、灯光调试后，导出为Fbx格式。

    第二部分：将完成的建模场景及人物模型FBX文件导入至Unity3D项目文件中，对材质、灯光进行微调。戴上头盔后，一苏大纪念馆为场景入口，随即播放讲解音频。戴上头盔后可以环绕四周，参观一下周围环境，可以扣动HTC Vive手柄右手扳机按键进行第一人称视角射线移动，体验者可移动至展厅内任意走动参观。展厅内的展品可以利用HTC Vive左手手柄抓取虚拟展品进行翻转和近距离地观看，进行参观的同时，会有语音对展品进行讲解。

    5.VR在高校思想政治教育教学中的不足及反思

    5.1VR硬件的缺陷

    虚拟现实头盔的分辨率至少要达到4k甚至更高的画质才能获得较好的体验感，而当前大多数VR头显所能提供的分辨率远远不够，这在一定程度上影响了沉浸式体验的实现。体验者戴上虚拟现实头显后，无法觉察现实世界周围发生的事情，因此虚拟现实技术需要添加视觉或触觉反馈等提醒用户现实世界中发生的一切[3]。

    课程中需要使用VR头盔、手柄等硬件设备。这些设备会给体验者带来一定程度的不适应感，对戴眼镜的同学影响尤其明显，长期使用虚拟现实头显会产生一系列的问题，如眩晕、视觉疲劳和恶心等反应。希望随着5G和芯片产业的发展，VR厂家开发出更轻便的产品，提高户体验效果。

    5.2VR课件软件的加强

    VR课件教育资源设计和开发技术门槛技术较高，学科教师设计开发课件较难，希望随着VR产业的发展，改进其高难度的资源开发和设计技术，方便普通教师按照自己的需求设计相关资源。

    VR技术引入高校思政课程具有众多的优势，还要依靠合理的教学设计，才能取得较好的教学效果，将VR思想政治课教学的优势与实践内容合理地结合起来，实现全面互动，教师引导，学生自主学习，从而提高了学习的效果和效率。

    5.3VR課程评价系统不完善

    在虚拟环境中学习，教师较难监控教育过程的开展，难以辨别学生在虚拟世界中究竟是在玩还是在学习。在VR应用市场上，缺少有效的学习过程监控和效果评估软件。

    威爱教育VR课件教室软件，可以通过教师主机观察学生在虚拟课堂上的表现。但相比传统课堂教学，虚拟世界下的行为表达不容易监控和观察，这需要开发针对虚拟环境下的学生学习行为和过程有效的监控和评估工具，可以使教师课堂、课中及课后更好掌握学生的学习表现，并提供正确的引导。

    VR技术引入高校思政课程实验，能有效促进思想政治课程改革。江西理工大学结合赣南苏区红色资源优势，在思政理论课教改实践中，探索在新时代背景下探索VR技术和思政课程融合的新方法，引入新的教学理念和教学方法。随着VR技术的不断发展完善以及与VR教育理念的深度融合，VR+教育会发挥越来越重要的作用。

    课题模板：本文系2019年教育部产学合作协同育人项目;项目名称：虚拟现实三维模型制作教学改革的研究与实践成果

    参考文献：

    [1]董金权.基于VR的高校思想政治理论课虚拟实践教学的意义与可能，重庆科技学院学报：社会科学版，2011（8）：155-156

    [2]刘德建，刘晓琳，张琰，陆奥帆，黄荣怀.虚拟现实技术教育应用的潜力、进展与挑战，开放教育研究，2016（4）：25-31