目前,AR技术、VR技术并驾齐驱,都是教育现代化产物,两项技术在课堂上给学生带来的体验不一,效果也相差甚远。AR技术在相对落后或者次发达地区,受到较大制约,课堂教学实用性不强,短时期内很难做到大面积推广和使用。然而,VR技术在教育领域软件丰富、应用广泛,可以成为现代教育信息化最实用的装备之一。
VR是Virtual Reality的缩写,中文意思就是虚拟现实,概念是在20世纪80年代初提出的,其具体是指借助计算机及最新传感器技术创造的一种崭新的人机交互手段。
VR虚拟现实技术在教育领域应用的潜力源于其在激发学习动机、增强学习体验、创设心理沉浸感、实现情境学习和知识迁移等方面的优势。当前,虚拟现实技术在教育领域的应用主要集中在支持学习环境创设、支持技能实训、支持语言学习、支持特殊儿童教育四方面。虚拟现实技术能够全方位调动学习者的视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉等,实现身心感受的联结,增强学习者的感受力。
2016年被认为是“虚拟现实元年”,虚拟现实产品争奇斗艳,索尼 PS VR、HTC Vive,Oculur Rift等国际巨头产品纷纷面世。
2017年第73届中国教育装备展示会在广州中国进出口商品交易会展览馆举行。通过在此次展会观展及网络学习,了解了目前VR面向教育市场的产品种类及研发方向。
外接式VR头盔,代表产品有Oculus Rift CV1,HTC Vive以及索尼PS VR。本次调研的公司有南昌市一境文化发展有限公司、佰分云教育、浪走科技等。这种VR头盔除了头盔本身的成本,对适配的计算机要求也很高,至少是上万元的档次,它在一些VR工具软件的帮助下,参与者可以在仿真过程中进行各种设计。使用的硬件设备主要是立体眼镜和一些交互设备(如数据手套、手柄、空间位置跟踪定位设备等)。在教学中适用于虚拟实验操作、生物解剖等技能实训类人机交互的学科。
VR头戴式一体机,代表产品:Pico NeoVR一体机、大朋M2。本次调研的公司有南昌市一境文化发展有限公司、碧海云天、浪走科技等。VR一体机实际上就是简化版的VR头盔,它的优点是比VR盒子体验更好,又比外接式VR头盔便宜,介于外接式头盔和VR盒子之间。这是一款可普及教学的VR产品,因为它有足够的发展空间,目前大多公司在开发基于VR一体机与现行教材配套的VR产品,其代表有南昌市一境文化发展有限公司、碧海云天公司。但是苦于学科多,内容杂,缺少教研团队的引领,如今大多公司制作成型产品较少,涵盖内容偏重于科学学科和天文类。还有的公司开发了方便教师动手制作VR的、基于资源素材库的软件平台,如浪走科技提出的“VR课件像做PPT一样简单”。
VR盒子属于入门级别的VR设备,代表产品有三星Gear VR,DaysVR星际迷航限量版头盔。这种类型的VR产品就是将VR设备和手机一起使用,它具有便捷性、简单的操作和便宜的价格等优势,但不能实现人机交互,与其类似的还有3D眼镜。
VR创客教室,目前网上知名的公司有网龙华渔教育的“101VR创客教室”,本次调研的公司有“虚拟世界VR”。以培养学生创新精神和动手能力为重点,将沉浸式虚拟现实技术(VR)与STEAM教育、创客教育相融合,以VR资源编辑器为基础,依托云端海量3D教育资源素材库为学生提供自由发挥的空间,把学生转变为创造者。该创客教室一般由VR硬件设备、VR创客培训教程、VR软件平台和VR创客教育资源等组成。
2012年,刘延东同志在全国教育信息化工作电视电话会议上提出:“十二五”期间要建设好“三通两平台”,也就是“宽带网络校校通、优质资源班班通、网络学习空间人人通”,建设教育资源公共服务平台和教育管理公共服务平台。
如今,各县区都基本普及“三通两平台”,“互联网+教育”等一系列硬件建设逐步到位,使得信息技术为学生、教师、学校和教育管理者提供教育服务成为现实,让师生平等享有优质教育资源,促进了教育公平,顺应了教育改革和发展的时代要求,也为学校推广VR技术提供了基本硬件保障。
近年来,随着“三通两平台”在教育系统的普及,网上教学资源的应用提升了教师们的信息技术运用能力,涌现出一大批具有信息技术与课程整合能力的学科带头人和骨干教师,为VR技术与教育整合提供了学科专业保障。
VR虚拟现实技术在激发学习动机、增强学习体验、创设心理沉浸感、实现情境学习和知识迁移等方面的优势是学校现有信息化教学技术手段所不能取代的。
为发挥区域信息化整体优势,进一步提升教师信息化应用水平和教师团队教研凝聚力,提供优质教育资源,拟建设区域VR实验基地,具体设想如下。
VR创客教室由VR硬件设备、VR创客培训教程、VR软件平台和VR创客教育资源等组成。不仅培养学生创新精神和动手能力,同时在沉浸式虚拟现实技术(VR)与STEAM教育、创客教育相融合过程中教师的信息技术与学科整合能力也得到大幅提升,依托云端海量3D教育资源素材库为师生提供自由发挥的空间,把师生转变为创造者。考虑到教室和费用的因素,可以暂时在个别有条件的学校建设VR创客教室。
基于以上VR产品现状分析,计划试点建设技能实训类(外接式VR头盔)和创设学习环境类(VR头戴式一体机)可以开展人机交互的VR教室。鉴于目前市场与现行教材配套的VR课件少的现象,采取与公司合作共同研发VR课件的形式,如南昌市一境文化发展有限公司、碧海云天、浪走科技等公司,发挥县区教师团队教研优势,结合各校名师名科的优势组建VR设计学科教研团队,教师设计配套教材VR课件,由公司技术人员制作,共同研发与教材配套的优秀VR课件。
在试点的基础上逐步推广VR教室,最后普及到各校各班,同时建立区域VR师生数据库。
学生数据库,借助VR设备的使用情况,反馈学生通过课堂作业情况,课堂表现等,为教师总结教学、分析学生学习情况提供大数据。
师生设计、制作VR课件数据库,反馈师生设计、制作VR课件的数量及质量,为奖励、表彰先进师生提供大数据。
设立区域VR教育奖励基金,定期表彰建设、维护VR教室有贡献的人员和设计、制作VR课件的优秀师生,共同推进区域VR实验基地有序、健康发展。
VR技术在虚拟与现实之间搭建了一座桥梁,“VR+”市场前景广阔,潜在用户群体庞大。同时,我们要承认,虚拟现实行业目前缺乏统一的标准,不同标准、不同接口对未来开发者和应用者来讲都是一道很大的门槛。VR技术本身对人类社会生活发展和教育而言是一种进步,相信随着技术的逐步成熟,将为人类的工作生活带来更大的便捷,将成为教育教学不可缺少的信息技术工具。