帶你了解什麼是VR(虛擬現實)教育?
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VR教育
1.概述
虛擬現實應用於教育是教育技術發展的一個飛躍。
它營造了「自主學習」的環境,由傳統的「以教促學」的學習方式代之為學習者通過自身與信息環境的相互作用來得到知識、技能的新型學習方式。
2.現狀
在布局教育的道路上,VR+教育想要顛覆傳統教育形式,還有很長的路要走。
國民對VR+教育接受程度有限
在中國,絕大多數學校採用應試教育。
「應試教育」把應試作為主要的教育目標,而其在中國是由來已久,自隋朝的煬帝創立了科舉制度以來應試教育便在中國流傳開來,從隋朝到清朝長達1400多年。
可見,應試教育在中國根基穩固,現在VR+教育的出現,由於其開放性和沉浸式的特點在更好的吸引學生的同時,也會引起國民對此的不信任感。
在虛擬現實中真的能學到東西?會不會因此對VR遊戲等娛樂設備上癮?
新事物的萌芽和崛起從來都伴隨著普遍的質疑。
VR之前的在線教育模式在國內也才剛剛走上正軌,但仍然還是不被一些民眾所接受,如今又VR教育的概念卻又出來了,國內民眾對VR的認識缺乏,甚至有大部分人對VR這個概念都沒有聽說,這使得現階段VR教育還無法打消人們對其的顧慮,這樣的模式便不容易被國民所接受,更別說普及。
VR硬體的不完善,VR教育內容的匱乏
VR教育應該建立在VR硬體發展成熟之上。
而現階段的VR技術仍然在不斷的摸索當中,VR硬體的還不完善。
而在國民最關心的價格方面,VR設備中除了樂視、CardBoard這種走廉價路線之外,以Oculus為代表的VR設備依然價格高昂,不利於學校大範圍推廣。
所以,VR產品價格與功能方面依舊存在著悖論。
目前,VR教育內容稀缺,而教育最重要的就是內容與質量,好的內容才能被大眾所接受與推崇。
而VR教育這一塊還屬於起步階段,內容開發者少,內容不夠豐富,內容不夠成熟,吸引不了用戶。
如果學生在使用產品過程中得不到想要的知識,體驗不到豐富內容,這使得VR+教育在國內將無法得到認可與發展,也導致其與大規模的推廣還有一定距離。
VR硬體品類過多,兼容性是一大障礙
目前市場上VR硬體有幾十種之多,技術層次各不相同,其各大硬體都不能做到互相兼容。
在遊戲市場上就出現了很多「獨家」,這種專利、應用的「獨占」、不兼容現象,還需要VR硬體洗牌之後,能夠像智慧型手機安卓和IOS一樣兩分天下,那時的VR教育將有更多的發展機會。
3 .優勢
拓展學習空間
以往的教學是學生在課堂上,老師教,學生學,即便是現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入的空間。
但有了虛擬現實就不同了:小學生可以像《海底總動員》中的多莉那樣,暢遊在深海中,與各種魚類等海洋生物為伴,認識奇妙的海底世界,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,加深對動物的保護意識;中學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;大學建築系的學生可以看到書本上的三角函數公式變成立體的橋樑;醫學院的學生可以看到血液在血管里流動,癌細胞怎樣在人體里生長、變異。
這些都使得我們的學習空間被進一步拓寬了。
不僅如此,虛擬現實還能讓教學突破時間的界限,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築、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容如今通過虛擬現實給人以直觀展示,而不再是抽象的、概念上的認知,能帶給學習者沉浸式的直觀體驗。
激發學生興趣
直觀體驗更能激發起學習者的學習興趣。
最近,某教育科技公司在北京VR教育產業高峰論壇上發布的在線互動教育平台,就是通過使用虛擬現實技術裝備,孩子們跟著英語老師進入虛擬的非洲大草原,邊學英語,邊和長頸鹿比身高,量大象的長鼻子,看遠處奔跑的犀牛、獅子……「好玩」「有趣」,是孩子體驗之後的普遍評價。
將虛擬現實引入教學,讓學習遊戲化、情境化,激發了學生主動學習的興趣。
通過VR教育,在實現人與機器的交流、通過網絡進行人與人之間交流的同時,還能夠在某種程度上實現教學的遊戲性,讓教育真正做到寓教於樂。
讓學習更安全
除了知識上的直觀感知和激發學習的興趣外,虛擬現實技術還能通過模擬可能會發生的真實情境,讓學生進行模擬訓練與操作,在安全的前提下讓學生學會應對一些在現實場景中不可預知的危險。
比如對地質災害的學習,通常只能通過一些影視圖像、文字資料或一兩次疏散演習,特別是小學階段的孩子,往往只是覺得好玩,並沒有真正意識到地質災害帶來的危險。
運用了虛擬現實技術,讓孩子們「身臨其境」,正確認識身邊的自然災害,當危險真正來臨時,就能知曉如何用所學到的自救自護知識幫助自己脫離險境。
4.虛擬教育的具體應用
4.1 虛擬課堂環境
學習環境虛擬現實技術能夠為學生提供生動、逼真的學習環境,如建造人體模型、電腦太空旅行、化合物分子結構顯示等,在廣泛的科目領域提供無限的虛擬體驗,從而加速和鞏固學生學習知識的過程。
親身去經歷、親身去感受比空洞抽象的說教更具說服力,主動地去交互與被動的灌輸,有本質的差別。
虛擬現實的技術可以廣泛用於學習情景的創設;增加學習內容的形象性和趣味性;更可以去實現模擬訓練。
這不光可以減少現實空間中某些訓練或實驗操作的困難和危險,更為重要的是它可以使訓練或實驗的成本得到大幅度降低。
什麼樣的學科能夠適用於VR呢?我們認為它比較適合自然科學工程、語言文化、人文歷史都是可以運用的。
比如自然科學裡面的生物、物理、化學,工藝加工、工程技術、飛行駕駛這樣的基礎學科,還有一些可視化的歷史、人文,語言學習、文化敘述,總之凡是可視化的學科都可以用VR來呈現。
那什麼樣的學科是不太容易去可視化的?在VR上就很難去得到一些運用,比如說一些非常抽象的概念,比方說邏輯學,還有一些數學上代數上出現的概念,這些是比較難用VR去表現的。
4.2 科技研究
當前許多高校都在積極研究虛擬現實技術及其應用,並相繼建起了虛擬現實與系統仿真的研究室,將科研成果迅速轉化實用技術,如北京航天航空大學在分布式飛行模擬方面的應用;浙江大學在建築方面進行虛擬規劃、虛擬設計的應用;哈爾濱工業大學在人機互動方面的應用;清華大學對臨場感的研究等都頗具特色。
有的研究室甚至已經具備獨立承接大型虛擬現實項目的實力。
虛擬學習環境虛擬現實技術能夠為學生提供生動、逼真的學習環境,如建造人體模型、電腦太空旅行、化合物分子結構顯示等,在廣泛的科目領域提供無限的虛擬體驗,從而加速和鞏固學生學習知識的過程。
親身去經歷、親身去感受比空洞抽象的說教更具說服力,主動地去交互與被動的灌輸,有本質的差別。
虛擬實驗利用虛擬現實技術,可以建立各種虛擬實驗室,如地理、物理、化學、生物實驗室等等,擁有傳統實驗室難以比擬的優勢:
1、節省成本通常我們由於設備、場地、經費等硬體的限制。
許多實驗都無法進行。
而利用虛擬現實系統,學生足不出戶便可以做各種實驗,獲得與真實實驗一樣的體會。
在保證教學效果的前提下,極大的節省了成本。
2、規避風險真實實驗或操作往往會帶來各種危險,利用虛擬現實技術進行虛擬實驗,學生在虛擬實驗環境中,可以放心地去做各種危險的實驗。
例如:虛擬的飛機駕駛教學系統,可免除學員操作失誤而造成飛機墜毀的嚴重事故。
3、打破空間、時間的限制利用虛擬現實技術,可以徹底打破時間與空間的限制。
大到宇宙天體,小至原子粒子,學生都可以進入這些物體的內部進行觀察。
一些需要幾十年甚至上百年才能觀察的變化過程,通過虛擬現實技術,可以在很短的時間內呈現給學生觀察。
例如,生物中的孟德爾遺傳定律,用果蠅做實驗往往要幾個月的時間,而虛擬技術在一堂課內就可以實現。
4.3 虛擬實訓
利用虛擬現實技術建立起來的虛擬實訓基地,其「設備」與「部件」多是虛擬的,可以根據隨時生成新的設備。
教學內容可以不斷更新,使實踐訓練及時跟上技術的發展。
同時,虛擬現實的沉浸性和交互性,使學生能夠在虛擬的學習環境中扮演一個角色,全身心地投入到學習環境中去,這非常有利於學生的技能訓練。
包括軍事作戰技能、外科手術技能、教學技能、體育技能、汽車駕駛技能、果樹栽培技、電器維修技能等各種職業技能的訓練,由於虛擬的訓練系統無任何危險,學生可以不厭其煩地反覆練習,直至掌握操作技能為止。
例如:在虛擬的飛機駕駛訓練系統中,學員可以反覆操作控制設備,學習在各種天氣情況下駕駛飛機起飛、降落,通過反覆訓練,達到熟練掌握駕駛技術的目的。
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