當(dāng)虛擬現(xiàn)實與教育親密接觸
通過虛擬技術(shù)，我們可以完成對現(xiàn)實世界的抽象、模擬、仿真，這是人類探索世界、科學(xué)實驗的重要方法。VR(Virtual Reality，簡稱VR)，就是虛擬現(xiàn)實。這個詞你一定不陌生——在已經(jīng)結(jié)束的2016年高考中，浙江省語文學(xué)科的考試作文題就涉及目前最風(fēng)靡的虛擬現(xiàn)實技術(shù)。網(wǎng)上購物、視頻聊天、線上娛樂，已成為當(dāng)下很多人生活中不可或缺的一部分。業(yè)內(nèi)人士指出，不遠(yuǎn)的將來，我們只需在家里安裝虛擬現(xiàn)實設(shè)備，便可以足不出戶地穿梭于各個虛擬場景：時而在商店的衣帽間里試穿新衣，時而在足球場上觀看比賽，時而化身為新聞事件的“現(xiàn)場目擊者”……當(dāng)虛擬世界中的“虛擬”越來越成為現(xiàn)實世界中的“現(xiàn)實”時，是選擇擁抱這個新世界，還是刻意遠(yuǎn)離，或者與它保持適當(dāng)距離？虛擬實現(xiàn)具體是指綜合利用計算機(jī)圖形系統(tǒng)和各種現(xiàn)實及控制等接口設(shè)備，在計算機(jī)上生成的、可交互的三維環(huán)境中提供沉浸感覺的技術(shù)。通過虛擬技術(shù)，我們可以完成對現(xiàn)實世界的抽象、模擬、仿真，這是人類探索世界、科學(xué)實驗的重要方法。在虛擬空間里，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，我們可以對過去、現(xiàn)在、未來進(jìn)行虛擬，完成我們的夢想。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是對現(xiàn)實的仿真，對未來的虛擬，對過去的回顧，對未知的想象。因此，虛擬現(xiàn)實不是空穴來風(fēng)，而是一種應(yīng)運而生、水到渠成的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)。它是以計算機(jī)科學(xué)為核心，結(jié)合多學(xué)科、多方向交叉的新技術(shù)，能夠生成近似真實環(huán)境的視覺、聽覺、觸覺、感覺等感知信息的虛擬環(huán)境。在虛擬環(huán)境中，讓人有身臨其境之感，得到感受和體驗，這就是虛擬現(xiàn)實。虛擬現(xiàn)實還有一個好伙伴，叫AR，意思是增強(qiáng)現(xiàn)實。與虛擬現(xiàn)實相比，增強(qiáng)現(xiàn)實是用計算機(jī)技術(shù)把現(xiàn)實和虛擬結(jié)合起來，通過虛擬技術(shù)把現(xiàn)實的東西增強(qiáng)。舉個簡單的例子，戴上增強(qiáng)現(xiàn)實的眼鏡，看到課本上的“老虎”兩個字后馬上就出現(xiàn)一只活靈活現(xiàn)的老虎，讓人更容易理解和接受。虛擬現(xiàn)實可以應(yīng)用在那些領(lǐng)域呢？一般來說，在商業(yè)、醫(yī)療、國防、教育、職業(yè)培訓(xùn)以及人類的虛擬社交、娛樂等方面，虛擬現(xiàn)實技術(shù)都有著重要的應(yīng)用。虛擬現(xiàn)實進(jìn)入教育的三大優(yōu)勢 拓展學(xué)習(xí)空間，激發(fā)學(xué)生興趣，讓學(xué)習(xí)更安全 那么，虛擬現(xiàn)實與教育親密接觸，相對傳統(tǒng)教學(xué)方式而言會有哪些優(yōu)勢？記者在采訪中發(fā)現(xiàn)，至少有三大優(yōu)勢：拓展學(xué)習(xí)的多維度空間，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，“身臨其境”讓學(xué)習(xí)更安全。以往的教學(xué)是學(xué)生在課堂上，老師教，學(xué)生學(xué)，即便是現(xiàn)在提倡的多元化課堂，也僅僅是把教室搬到操場、博物館等在通常情況下能夠進(jìn)入的空間。但有了虛擬現(xiàn)實就不同了：小學(xué)生可以像《海底總動員》中的多莉那樣，暢游在深海中，與各種魚類等海洋生物為伴，認(rèn)識奇妙的海底世界，也可以像鳥兒一樣自由自在地翱翔在天空，從鳥類的眼光俯瞰世界，加深對動物的保護(hù)意識；中學(xué)生可以不需要真實的蠟燭、透鏡和光源，完成初中物理課的凸透鏡成像實驗；大學(xué)建筑系的學(xué)生可以看到書本上的三角函數(shù)公式變成立體的橋梁；醫(yī)學(xué)院的學(xué)生可以看到血液在血管里流動，癌細(xì)胞怎樣在人體里生長、變異。這些都使得我們的學(xué)習(xí)空間被進(jìn)一步拓寬了。不僅如此，虛擬現(xiàn)實還能讓教學(xué)突破時間的界限，我們可以利用它回到過去，與歷史偉人對話，了解曾經(jīng)作為萬園之園的圓明園的輝煌，一點點地看著長城在歷史長河中不斷的修筑、延伸，追尋六朝古都的歷史變遷。這些以往只能通過書本和文字了解到的內(nèi)容如今通過虛擬現(xiàn)實給人以直觀展示，而不再是抽象的、概念上的認(rèn)知，能帶給學(xué)習(xí)者沉浸式的直觀體驗。直觀體驗更能激發(fā)起學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣。最近，某教育科技公司在北京VR教育產(chǎn)業(yè)高峰論壇上發(fā)布的在線互動教育平臺，就是通過使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)裝備，孩子們跟著英語老師進(jìn)入虛擬的非洲大草原，邊學(xué)英語，邊和長頸鹿比身高，量大象的長鼻子，看遠(yuǎn)處奔跑的犀牛、獅子……“好玩”“有趣”，是孩子體驗之后的普遍評價。將虛擬現(xiàn)實引入教學(xué)，讓學(xué)習(xí)游戲化、情境化，激發(fā)了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的興趣。通過VR教育，在實現(xiàn)人與機(jī)器的交流、通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行人與人之間交流的同時，還能夠在某種程度上實現(xiàn)教學(xué)的游戲性，讓教育真正做到寓教于樂。除了知識上的直觀感知和激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣外，虛擬現(xiàn)實技術(shù)還能通過模擬可能會發(fā)生的真實情境，讓學(xué)生進(jìn)行模擬訓(xùn)練與操作，在安全的前提下讓學(xué)生學(xué)會應(yīng)對一些在現(xiàn)實場景中不可預(yù)知的危險。比如對地質(zhì)災(zāi)害的學(xué)習(xí)，通常只能通過一些影視圖像、文字資料或一兩次疏散演習(xí)，特別是小學(xué)階段的孩子，往往只是覺得好玩，并沒有真正意識到地質(zhì)災(zāi)害帶來的危險。運用了虛擬現(xiàn)實技術(shù)，讓孩子們“身臨其境”，正確認(rèn)識身邊的自然災(zāi)害，當(dāng)危險真正來臨時，就能知曉如何用所學(xué)到的自救自護(hù)知識幫助自己脫離險境。價格太貴，應(yīng)用內(nèi)容缺乏，視覺體驗參差不齊 據(jù)英國廣播公司（BBC）的報告，虛擬現(xiàn)實在教育應(yīng)用領(lǐng)域的市場規(guī)模將從2015年的10億美元成長至2020年的156億美元。需要注意的是，作為新興事物，盡管虛擬現(xiàn)實在教育領(lǐng)域具有很大的優(yōu)勢，但在具體的實踐和推廣中，也不可避免地遇到了一些現(xiàn)實問題。目前市面上正在推廣的幾款VR教育產(chǎn)品，無論在軟件、硬件方面，都或多或少存在不同程度的缺陷。有的產(chǎn)品硬件設(shè)備不成熟，戴上VR眼鏡后效果模糊，甚至出現(xiàn)暈眩感，嚴(yán)重影響視覺體驗；有的產(chǎn)品軟件開發(fā)不完善，虛擬場景的真實感較差，“虛擬現(xiàn)實”并不那么“現(xiàn)實”；有的教育產(chǎn)品內(nèi)容編排不合理，甚至?xí)霈F(xiàn)常識性錯誤。目前虛擬裝置價格還太高，且在學(xué)習(xí)領(lǐng)域的應(yīng)用及內(nèi)容仍相當(dāng)缺乏，因此在教育領(lǐng)域的運用還處于初步的嘗試階段。“VR教育是有技術(shù)門檻的，現(xiàn)在被炒得如此火爆，要警惕泡沫化苗頭。”北京師范大學(xué)教育技術(shù)學(xué)院“移動學(xué)習(xí)”實驗室副主任蔡蘇博士說。他表示，目前很多VR教育產(chǎn)品的學(xué)科教育與技術(shù)融合程度比較低，真正的學(xué)科教育專家、一線教師無法參與到VR教育課程、教育產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計中來，也影響了教學(xué)的質(zhì)量。北京師范大學(xué)智慧學(xué)習(xí)研究院正推出一種基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的教育教學(xué)模式V-Learning，即虛擬環(huán)境中的學(xué)習(xí)，似乎讓我們看到VR教育的春天即將來臨。但該院副院長周明全表示，從構(gòu)建V-learning的學(xué)習(xí)環(huán)境與推廣的難點來看，在內(nèi)容、硬件和軟件方面都存在著不少的問題。舉例來說，數(shù)學(xué)課程所用的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)和機(jī)械專業(yè)用的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)并不一樣，因此做這些事心要沉得下去，具體做事，而不是光炒概念，這是一個循序漸進(jìn)發(fā)展的過程。虛擬現(xiàn)實內(nèi)容的制作，一定要專業(yè)的老師來參與做，因為多年的教學(xué)經(jīng)驗告訴他學(xué)生想看什么、需要看什么，這是企業(yè)無法做到的。另外，虛擬教育需要得到政府引導(dǎo)，否則，教師、企業(yè)的積極性都不會高。當(dāng)然引導(dǎo)和制作同樣離不開企業(yè)的投入，只有實現(xiàn)了商業(yè)化運營，公司才會有更大的熱情加大投資力度。簡言之，專業(yè)教師、政府、公司，三方面結(jié)合起來，VR教育才有可能取得比較滿意的成果。1999年美國一部科幻電影《黑客帝國》，向人們描繪了一幅人類想象中的虛擬世界，可以說只有想不到，沒有做不到。但虛擬現(xiàn)實的發(fā)展不是一蹴而就，也不是一陣風(fēng)起來，又落下。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一個長期發(fā)展的過程，我們有理由相信，21世紀(jì)將是虛擬現(xiàn)實的時代，隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)在越來越多技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展，必然給人類帶來巨大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。作者：黃蔚、魏霈侃
圖片來源：網(wǎng)絡(luò)
內(nèi)容來源：中國教育報
轉(zhuǎn)載：中教新媒（ID：zhjmedia）
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