2016年虛擬實境（Virtual Reality, VR） 的市場熱潮爆發，根據Superdata Research VR產業報告，截至2016年VR產業共有18億美元的收入，更預測2020年將成長至377億美元，其中主要產值皆來自頭戴顯示器的銷售。不僅各大研究機構看好VR／AR的市場成長，科技公司也大量投入VR軟硬體開發搶占遊戲產業，如Google Cardboard、Sony PSVR、Samsung GearVR、HTC Vive，全球銷售達到630萬台。
虛擬實境的概念最早由Jaron Lanier（1987）所提出，透過創造虛擬的環境，讓人感到與真實環境一樣，而可以透過視覺、聽覺、觸覺的方式與虛擬物件進行互動。整合繪圖、聲音、影像、動畫及互動設備，使虛擬實境具備三項特色：
- 想像力（Imagination）
透過電腦產生的虛擬影像與聲光效果，讓使用者想像自我置身於虛擬空間之中。
- 互動性（Interaction）
除了透過模擬場景的呈現，使用者能與虛擬場景物體互動，透過不同輸入設備（像是頭戴顯示器、資料手套、位置追蹤器），系統給予適當的即時反應產生更真實的感覺。
- 融入感（Immersion）
結合虛擬場景與各種輸入設備，滿足各種感官的感受而融入其中。
隨著技術成熟與實務發展，VR應用的領域也越來越多，如遊戲娛樂、影視影片、互動直播、電子商務、醫療保健、建築設計、零售、旅遊美食、房地產、教育，資策會產業情報研究所（MIC）整理現行VR技術與產業應用如下圖所示。
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透過立體視覺與頭部追蹤技術，產生「個人臨場感（personal presence）」的初步應用，如VR遊戲娛樂；而空間定位增強了「空間臨場感（environmental presence）」，運用在視覺模擬、建築模型等，使虛擬空間更加具體；最後是「互動臨場感（interactive presence）」，藉知覺回饋設備（搖桿、資料手套、運動平台）模擬效果，切身感受另一個物理環境的狀況，常運用於醫療手術的輔助。
相較於遊戲娛樂，VR於教育領域的融入貧乏許多，過往由於技術門檻高，較常運用在飛航駕駛模擬與醫療手術，訓練技術與應變能力，藉此降低風險、減少失誤與成本的發生。因此，VR技術很適合融入情境式學習（situated learning）的使用，藉模擬技術可使學習者完整體驗、探索場景、取代真實等特色，與注重在真實情境的互動脈絡中習得知識，讓學習者探索歷程的情境學習相輔相成，非常適合作為教學演練的輔助工具。
以下介紹三個VR教育運用的成功案例：
- Google expeditions
Google expeditions是藉由虛擬實境幫助全球教師與學生體驗世界的VR教育運用。透過材料包（Google Expeditions kit）中的平板電腦、路由器、頭戴顯示器（Google Cardboard），連結VR內容帶領學生漫遊全世界超過500項科學考察活動（如查訪博物館、太空探索、海底生態、景點地標）。
過程中教師身為學習的帶領者，使用平板電腦主導情境轉換，藉筆記、註解引導學習內容，輔助學習者針對虛擬情境進行知識考察與討論，可透過單獨、多人、分組的帶領方式運用在教學情境中。
- Immersive VR Education
Immersive VR Education注重在虛擬情境的內容設計，將VR的融入感特色發揮的淋漓盡致，其「阿波羅11號（Apollo 11 VR Experience）」的體驗備受好評，獲得五個國際獎項。故事將帶領學習者回到1969年，體驗人類過去最偉大的旅程，過程包含太空船起飛、控制飛行指揮、著陸月球、探索月球表面、佈署月球實驗等，畫面精細流暢，以全世界第一位登陸月球的太空人阿姆斯壯（Neil Alden Armstrong）的角度，體驗整個故事。
Immersive VR Education也持續開發其他虛擬體驗式內容，於2017推出新作「鐵達尼號（Titanic VR）」，重現這些重要的歷史事件，將之影像化、具體化，讓各年齡層大眾有優質的教育體驗。
- Unimersiv
Unimersiv為一個VR的學習平台，為創造不同的沉浸式教育體驗所成立。Unimersiv指出教育情境之中，透過VR體驗減少外部影響增強注意力集中，而故事性、親臨現場的學習方式比圖影更具說服力，提高學習記憶。
Unimersiv體驗時必須下載app與搭配認可的頭戴顯示器才能使用，如Oculus Rift、Samsung Gear VR及Google Cardboard／Daydream，除了每月提供新的VR學習內容，也鼓勵世界各地的開發人員加入開發行列創造更多的教育體驗。
綜合上述可以發現，VR的學習內容體驗常伴隨著許多特性，由於沉浸式的學習體驗為其VR優勢，製作的內容概略分成幾種類別：
- 回顧性的歷史事件
強調過往真實發生的事件，帶領學習者依循歷史脈絡，從中理解或發掘知識，如阿波羅11號、鐵達尼號。
- 自然或人文的景觀
呈現自然景觀或人文遺跡，讓學習者親身經歷的探索虛擬環境，增強其學習記憶，如海洋生態、南極洲、巨石陣、羅馬城、博物館。
- 微宏觀的科幻內容
藉VR的虛擬影像設計，展演現實中難以探索的畫面，使其具體化、影像化，規劃成較易理解的內容，如身體構造、腦內神經、恐龍生態、太空銀河系。
- 技術性操作練習
模擬情境的運用既可貼近現實也使訓練成本降低，在不斷反覆操作下精熟學習，透過學習者主動控制的自主性，培養學習經驗，如飛行模擬、醫療手術、噴漆、電焊。
根據《2016臺灣虛擬暨擴增實境白皮書》資料顯示，目前臺灣VR／AR產業投入教育的狀況計有3家業者（全台目前52家業者），相較於影音10家、行銷10家、遊戲9家仍屬少數。其中「闇橡科技Shadoworks」相當關注VR領域的教育運用，希望藉由VR技術重新詮釋教科書內容，以身歷其境的體驗描述抽象學科知識。
闇橡科技開發Surreal Education平台，整合課程內容、教材建構、學習管理、社群連結等多種功能給予不同使用角色。
- 學習者角色
平台中分成初中高階課程，初階課程為免費提供、中階課程可透過完成任務後開放、高階課程則須透過購買而獲得。藉由成就系統，使學習者完成課程後將得到特定的勳章點數，除做為學習歷程的認證，也同時解鎖進階課程持續學習，給予獎勵增強學習動機。
- 教學者角色
平台擁有業者建立之原生課程外，提供教學者自創課程的機會，給予模組化元件與範本內容，降低技術水準的情況下讓教學者輕鬆地設計獨特課程。而設計的課程同時可開放其他使用者觀看與運用，透過評價系統，獎勵高貢獻度的教師，提高其教學動力與持續創新能力。
課後的學習管理，使教師追蹤學生學習狀況，紀錄學習歷程給予合適建議。
業者的目標希望藉由VR技術的導入國民教育，目前已在臺北市部分高中開始示範推廣，持續開發教材內容增加多樣性，設計新奇有趣的教學內容，予以學生探索知識的機會。
2016作為VR進入消費市場的表現亮眼，各大調研機構也一致認同發展潛力與商機。宏達電Vive中國區總裁汪叢青在2017Vive生態圈大會（VEC2017）表示，「VR不僅只是娛樂，更是提高學習效率的利器，除了學科教育的應用，在特殊場域的情境呈現、技術訓練、高成本與風險的專業培育，皆有非常大的發展空間。」。
然而VR的教育發展仍然遭遇到許多限制，在開發上，目前臺灣VR產業的人才已有落差，撇除資金投入問題，若開發教育相關數位內容，將需要教學設計師針對內容進行規劃設計。此外，部分專家指出，製作VR影片為追求真實場景的營造提高技術參數，豐富了畫面卻無法有效指引使用者的閱讀順序與邏輯，影響學習效果。
- 教學面
作為學習工具的使用，教學者是否有足夠的資訊能力為其首要問題，其次課程內容的編排與轉換、學習帶領的規劃也影響教學者應用VR進行學習的考量原因。
- 設備面
市面販售頭戴顯示器、平板電腦或手機等硬體設備，已逐漸降低價位，作為班級帶領的學習工具使用，也必須考量學生數量，影響學校投入的意願。
- 市場面
VR教育的相關內容，其市場商機仍值得持續觀察，消耗大量人力設計3D場景建模，卻無法達到相對應的市場回收，將使業者降低開發意願。
臺灣產業以硬體研發為優勢，願意投入VR領域的業者也持續增加，當VR技術與產業越發成熟，在開發教育內容的強化下，期許業者持續投入獨特的教學特色與創新服務，將影像化、具體化的學習內容，提供教師與學生更加貼近現實的學習體驗，沉浸在學習的樂趣之中。
【參考資料】
- 〔YouTube影片〕Google Expeditions: over a million students, on trips to virtually anywhere
- 〔YouTube影片〕Apollo 11 VR | Release Trailer - VR Experience
- 〔YouTube影片〕Unimersiv - Learn through Virtual Reality - Gear VR & Oculus Rift
- VR-360.video，Unity and SuperData launch major mobile games and VR report
- 2016台灣虛擬暨擴增實境產業白皮書
- 科技新報，缺少相對音訊的 VR 世界，無法創造真正的沉浸感
- 資策會產業情報研究所，VR應用發展：個人、空間、互動