在国内教学情境中应用虚拟现实技术的研究综述

　　摘 要：本文采用文献计量学研究方法，以中国知识资源总库中的综合性数据库为信息源，统计分析了国内从始至今有关虚拟现实技术在教学情境中应用的全部文献，主要研究领域的分布与特点；从而推导出国内教学情境中虚拟现实技术应用的基本现状和新趋势，以期为我国虚拟现实技术研究者和实践者提供直观、系统的参考与借鉴。
　　关键词：教学情境 虚拟现实技术 VR技术 研究现状 研究趋势
　　引言
　　虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统；它利用计算生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。该技术最早由国外研发生成适用，其英文名为Virtual Reality，简称为VR技术。在国内，随着VR技术的逐渐渗透，它被越来越多的应用到实际操作环节当中，使得国内各行各业对虚拟现实技术产生强大的需求感和革新感。尤其在教育领域，VR技术的引入对教师教学、学生学习是一场翻天覆地的革新，但由于VR技术的不成熟和不全面性，在应用和开发过程中仍然存在很多问题。面对虚拟现实技术带来的不同的真实体验和方便快捷的操作模式，国内相关技术人员和职业员工迫切希望能够直观、系统、全面地了解从始至今国内虚拟现实领域的发展动态、研究方向及其研究趋势。本文采用文献计量学研究方法，借助于Microsoft office Excel 2013中的图表统计工具，以中国知识总库中的综合性数据库为信息源，完整、客观地反映至今为止国内虚拟现实技术的研究现状，探究虚拟现实应用的分布情况，从而为我国虚拟现实技术领域的研究者和实践者提供参考与借鉴。以中国知识资源总库中的综合性数据库作为研究信息源，是因为它是世界上全文信息量最大的数字图书馆，为本次的研究提供了全面、可靠的数据信息。在以下内容中将其简称为CNKI。
　　一、研究问题与数据分析
　　1.研究问题
　　本文通过系统分析CNKI中虚拟现实技术文献，来探究其研究领域分布情况和研究类型，旨在揭示当前国内VR技术研究领域的主要分布规律、热点话题以及其发展现状。其目的通过统计分析来探究从始至今CNKI中VR技术文献的发表趋势和类型分布来进行分析，从而给我国虚拟现实技术的实践者提供全面、系统、直观的数据分析结果，为他们的研发与应用提供可靠的参考与借鉴。[1]
　　2.数据分析
　　本文除了采用文献计量学方法对论文的研究领域和研究类型进行归类统计分析以外，同时还使用了Microsoft office Excel 2013中的图表统计工具。该工具计算精准，具有强大的统计功能，从而得出更加生动、形象的数据分析结果。例如折线图、饼状图、柱状图，可以到达一目了然的效果。[2]
　　二、研究结果与分析
　　在数据库中以“教学情境”、“虚拟现实技术”、“VR技术”作为检索条件，共检索出433篇文献。按照发表时间的先后顺序进行排列，统计每年文献的发表数量，剔除无关或者无使用价值的论文，得到具有利用、研究价值的文献共384篇。统计数据，根据相关数据制作关于论文发表数量变化趋势的图表。
　　图表1 历年论文发表趋势图
　　图表1显示了不同年限有关虚拟现实技术研究类文献的发表状况。1994年，在国内第一次发表有关虚拟现实技术在教学情境中应用的论文。1994年至2000年间 ，论文平均发表数量在5.2篇。2001年至2007年间，平均发表数量上升到了12.7篇，从数据上看论文增长了近1.5倍的数量，这其中的原因：一方面是因为VR技術的不断完善；另一方面是由于国内各行各业高速发展。2008年至2015年间，平均发表数量增长至19.7篇。2016年有关虚拟现实技术的文献突然激增至99篇，这是由于在2016年Facebook创始人扎克伯格团队研发生产了价格优良虚拟现实设备，这使得虚拟现实的应用成本能够被更多的领域接受，从而导致了论文数量的激增。
　　从图表1可以看出，虽然论文的发表数量在某一年会呈现下降趋势，但整体水平是逐年上升的。
　　此研究的主要目的是整理出从始至今虚拟现实技术在教学情境中应用的总体现状以及发展态势。从384篇论文发表分布的时间线来看，虚拟现实技术发展的整体态势是以递增趋势呈现的，这表明在国内VR技术受到越来越多的关注，应用的范围也越来越广泛，同时也预示着对于虚拟现实技术的研发更加全面、更加完整。
　　三、研究启示
　　目前，国内虚拟现实技术的发展已见雏形，然而任何新兴技术的初始发展阶段都会伴随一系列难题，如技术落后的问题、技术普及速率较慢的问题、国内尚未出版正规虚拟现实技术理论书籍的问题以及大部分行业或企业无法承担虚拟现实技术所支出的费用的问题，如何解决这些“瓶颈”问题，推动我国虚拟现实技术更好更快更全面的发展，是国内相关人员日后的研究重点。[3]
　　四、研究结论
　　本文对CNKI中收录的从始至今所有在教学情境中应用虚拟现实技术的论文从论文发表趋势、研究类型等方面进行了深入的分析与研究，揭示了国内虚拟现实技术研究的趋势，即发表个数逐年递增，研究类型由实证研究与理论研究并列存在转向实证研究占主导地位。这一研究结果不仅对国内虚拟现实技术研究人员有较大的参考价值，还在某种程度上为国内虚拟现实技术的发展指明了方向。
　　参考文献
　　[1]王金岗。 虚拟现实技术在高职实践教学中的应用研究[J]. 中国职业技术教育，2011，23：76-80.
　　[2]黄鑫。 基于VR技术的虚拟教学应用研究[D].华中师范大学，2005.
　　[3]梅中义，范玉青，胡世光。 虚拟现实（VR）技术及其应用前景[J]. 航空工艺技术，1996，03：3-6.