虚拟现实技术出现之后,虚拟现实系统进一步向网络化、多用户化发展，产生了分布式虚拟现实系统（DVR）。将DVR引入到基于问题的学习中，运用计算机对现实世界进行全面仿真,创建与现实社会类似的环境,从而能够使学生在模拟真实的情境中进行以问题解决为中心的协作化学习，这在教育领域内有着极其巨大的应用前景。
什么是DVR？
VR（Virtual Reality）虚拟现实技术，又称灵境技术。它通常是指用立体眼镜和传感手套等一系列传感辅助设施来实现的一种三维现实，人们通过这些设施以自然的技能（如头的转动、身体的运动等）向计算机输入各种动作信息，并且通过视觉、听觉以及触觉设施使人们得到三维的视觉、听觉以及触觉等感觉的世界。它的基本特征为沉浸性、交互性和想象性。
分布式虚拟现实系统(Distributed Virtual Reality，简称DVR)是单用户虚拟现实系统向网络化、多用户化的发展。传统的虚拟现实系统实现了单个用户在虚拟环境中漫游、与虚拟环境及其他的物体进行交互。分布式虚拟现实系统旨在将不同的局部虚拟环境通过空间关联以构造大范围的虚拟环境、支持分布在不同地域的用户同时进入虚拟环境，并与之进行交互。DVR是单机虚拟现实系统随网络技术发展的一种必然扩展。
DVR有何特征？由什么构成？
DVR允许一组分布在不同地理位置的用户进行实时交互。
DVR构造出来的虚拟环境对用户的视觉和听觉来说都应该是三维的。
DVR的每个用户在计算机环境中都以替身形式出现。
用户之间除可以交互说话外，还可以和其他计算机仿真的虚拟生物及对象进行交互，对象还可以做出反映。
系统可在标准网络的廉价硬件上运行。
DVR的构成可形象地用图1来表示。
每个加入虚拟环境的计算机上都有一些“实体”，即虚拟环境的人或物，“实体”通过发送“更新消息”交换彼此的瞬间状态。替身是一类特殊的实体，它描述参与者的虚拟身体，它能够根据用户的键盘输入、声音或其它输入设备的输入生成虚拟环境中用户的动作、声音与表情等。虚拟生物是一个软件程序，能够在未知的网络环境中独立执行一些任务。 MUD（Multi-User Dungeon）是-个由计算机控制的环境，多个用户能共享该环境，并在环境中使用文字相互交流。MOO是面向对象的MUD，能够增加软件模块来扩充虚拟环境。
为什么可以将DVR与“基于问题的学习”进行融合
“基于问题的学习”（Problem-Based learning,简称PBL）是指把学习置于复杂的、有意义的问题情境中，通过让学生以小组合作的形式共同解决复杂的、实际的或真实性问题，来学习隐含于问题背后的知识，形成解决问题的能力，发展自主学习和终身学习的能力。
将DVR技术引入“基于问题的学习”可以形成这样的优势。
知识学习：学生利用分布式虚拟现实系统学习各种知识。 它应用于两个方面:一是再现实际生活中无法观察到的自然现象或事物的变化过程，例如,在物理学习中,向学生展示原子核裂变、半导体导电机理等复杂的物理现象；二是使抽象的概念理论直观化、形象化,方便学生对抽象概念的理解，例如,学习加速度概念时,通过虚拟演示,让学生观察当改变物体的重力大小及方向时,加速度的变化情况,使学生加深对加速度概念的理解。
探索学习：分布式虚拟现实技术可以对学生学习过程中所提出的各种假设模型进行模拟,通过虚拟系统便可直观地观察到这一假设所产生的结果或效果。例如,在虚拟的化学系统中,学生可以按照自己的假设,将不同的分子组合在一起,电脑便虚拟出组合的物质来。通过探索式的学习方式,学生们相互合作、共同思考，还可能研究出新的物质。
虚拟实验：建立各种虚拟实验室,在“实验室”里学生可以自由地做各种实验，不必考虑危险程度。 比如，在虚拟物理实验室里,学生可以做重力、惯性等实验；在虚拟地理实验室里,可以做地震波传播、火山喷发等实验；在虚拟生物实验里,可以做各种解剖实验；在虚拟化学实验室里,可以利用各种化学药品和天平、砝码、温度计等工具,做各种不同的化学反应,观察燃烧、爆炸等反应现象。
技能训练：学生在虚拟的学习环境中扮演角色,全身心地投入到学习环境中,有利于学生的技能训练。例如外科手术技能、教学技能、体育技能、电器维修技能等各种职业技能训练，由于这些虚拟的训练系统无任何危险,学生可以不厌其烦地反复练习,直至掌握操作技能为止。
DVR支撑下“基于问题的学习”的教学过程是怎样的？
创设情境，提出问题：根据教学目的和教学内容的需要创设虚拟情境，让学生通过教室网或校园网进入这个虚拟环境。学生通过在环境中的漫游过程提出要解决的问题。首先，在创设虚拟情境时包含了大量的问题在里面，这些问题是学生用现有知识无法解答的，必须通过小组合作，激发联想；其次，教师要用引导性话语如“我们怎样才能消除这种现象”诱发学生的研究动机，使学生利用DVR平台形成新的认知结构。
分析问题，组织分工：在分析问题过程中，首先要分析虚拟的环境，这个环境为所提出的问题搭建了什么样的平台，学生们在这个虚拟的环境中讨论自己对情节和情形的理解，分析引导性问题背后的实质性问题，比如化合物是怎样形成的呢；接下来学生可以通过网络自由组合，记录各组关于问题的意见及提出解决问题的假设，制定一个详细的建模方案。
建构模型，解决问题：各小组通过研讨，根据自己的建模方案来构建实验，实验基于分布式虚拟现实技术，应用起来非常方便，小组成员可以自由地移动实验物品，可以从多方位多角度观察实验过程，还可以在每次失败的基础上分析总结问题所在，然后进行方案的改良。比如化学中制氧气的过程，各小组可利用不同的方式制取，通过网络交流得失，解决制取过程中的问题。
汇报成果，总结评价：汇报成果包括小组对解决问题的建议和方案，并阐述解决问题的过程，可以提出实验成功的新想法。教师可以询问学生的某个想法是怎样和事实相联系的，评价学生是否通过学习形成了一种学习能力。评价可以采取同伴的互评、自我评价和教师评价的形式，主要是对小组解决方案的评价，使学生认识到小组的合作情况，形成书面总结并反思自己的能力。
VRML 是一种虚拟现实建模语言, 其自身提供了一些简单的建模方法,如Box 节点、Cylinder 节点、Sphere 节点等三维造型节点,应用这些三维造型节点可编程建立一些简单的三维模型。
在进行空间模型建构时,对于构建比较复杂的特殊曲面，如旋转曲面、二次曲面时应用编程的方法实现就非常困难。目前,有很多三维造型软件和各种虚拟世界开发工具都支持VRML语言文件格式（.wrl 格式），如3ds max。3ds max 是一款功能强大的三维模型构建软件,应用3ds max可以构建出所有需要的三维模型。首先在3ds max 中构建出所需的三维模型,然后通过3ds max 中的“File”菜单 中“Export” 命令导出.wrl 格式的文件,再通过VRML 编辑器VrmlPad 进行适当的修改，即可得到我们所需的模型。
又比如在学习离子化合物时，原子失去电子而变成阳离子，得到电子而变成阴离子，阴阳离子相互作用而形成化合物。通过VRML建模三维空间来展示钠和氯气的化合过程：钠原子、氯原子自动相遇后，在一定条件下钠原子的最外层电子失去，转移到氯原子的最外层电子层上，融入并绕氯原子核运转，同时显示出负电子性成为阴离子；此时，钠原子最外电子层消失，使次外层变成了最外层，同时显示出正电性成为阳离子；在静电作用下，阴阳离子相互作用形成了氯化钠。学生通过DVR在建构的空间中随自己的意愿随意移动，不但可以将这一平时无法观察到的微观过程观察得清清楚楚，而且可以通过相互讨论对这一难以理解的问题形成更深刻的感性认识，形成解决问题的能力。
DVR技术实现了虚拟环境的网络化、多用户化，它通过将计算机图形构成的三维数字模型编制到计算机中去产生逼真的“虚拟环境”，使DVR用户在视觉上产生一种沉浸于现实生活环境的感觉，这与基于现实生活场景的“基于问题的学习”思想相符。虚拟现实是一个开放、互动的环境，为学生提供交流合作的平台，更重要的是学习者可以自由建构所需情境和模型，进行探索发现式学习，这种DVR技术支撑下基于问题的学习重视知识的获得和应用，有助于形成终身学习的能力。
