☆ 高嵐嵐

（福建教育學院信息技術研修部，福建福州 350025）

《現(xiàn)代傳媒融入校外活動體驗教育研究》課題研究報告*

☆ 高嵐嵐

（福建教育學院信息技術研修部，福建福州 350025）

基于人類史上的第五次科技浪潮，VR技術誕生。隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，VR硬件設備、VR游戲娛樂空前繁榮。本研究以研究指南要點為依據(jù)，根據(jù)虛擬現(xiàn)實的五個學習要素系統(tǒng)（專家、真實世界、認知模型、虛擬世界和學習者）以及這五個要素的相互關系對校外活動體驗教育進行分類研究，并從深度和廣度兩個方面研究虛擬技術的教學應用。研究表明利用VR技術對教學進行拓展和延伸，能讓學生完全處于沉浸式的學習中。

VR技術；VR校外教學；學習體驗

一、引言

（一）研究問題

虛擬現(xiàn)實技術是仿真技術的一個重要方向，是仿真技術與計算機圖形學、人機接口技術、多媒體技術、傳感技術、網(wǎng)絡技術等多種技術的集合，是一門富有挑戰(zhàn)性的交叉技術前沿學科和研究領域。

將VR技術應用于教學中，可以讓學生直觀形象地模擬出要學習的東西，便于理解。當前虛擬現(xiàn)實(VR)技術發(fā)展迅速，人類交替生活在現(xiàn)實與虛擬兩個世界中（如圖1）。教育教學的工作離不開虛擬世界，通過一系列的虛擬教學環(huán)境，可以達到多層次、多維度、與現(xiàn)實零空間的教學效果。校外教育是當前開展虛擬現(xiàn)實(VR)技術教學的有利平臺之一，這主要源于其充足的活動經(jīng)費、靈活的教學手段以及廣泛的受教對象。

圖1 VR體驗（圖片來源于VR研究院）

（二）研究背景

VR產(chǎn)業(yè)市場研究公司Greenlight VR在研究中調(diào)查了1200位消費者對不同種類VR應用的個人興趣，其中教育排名第五位，63.9%的消費者對其感興趣。HTC Vive中國區(qū)總經(jīng)理汪叢青認為VR教育是VR最具前景的行業(yè)[1]。

目前，VR教育主要在以下三個方面進行應用：（1）技術操作類的教學案例；（2）在VR技術的支持下，實驗操作更靈活，擺脫空間、材料、工具的束縛；（3）用戶不受空間和時間的限制，能夠隨時隨地進入教學環(huán)境參與教學[2]。

其次，根據(jù)艾瑞網(wǎng)2016年3月4日發(fā)布的《2016年中國虛擬現(xiàn)實（VR）行業(yè)研究報告》來看，有近半成的用戶未曾聽過VR概念（如圖2）。而在教育領域，VR應用尚處于藍海階段，VR技術的運用將給教育行業(yè)帶來顛覆性的影響，盡管可能不會替代傳統(tǒng)教育，但在虛擬現(xiàn)實浸入式體驗下，會對知識結構系統(tǒng)化、傳遞與接收信息上產(chǎn)生積極作用。校外活動體驗教育結合VR技術，將是教育領域的又一大創(chuàng)新。

圖2 用戶對虛擬現(xiàn)實的認知度（圖片來源于艾瑞網(wǎng)）

（三）研究目的

虛擬技術的校外教學應用；

建設福建省校外教育VR資源庫。

（四）研究的時間及進度安排

1.第一階段：課題研究的準備階段（2016.4-2016.6）

（1）通過文獻檢索,了解VR教育研究的現(xiàn)狀，學習相關的理論、模式、標準和技術；閱讀相關文獻資料，梳理國內(nèi)外現(xiàn)有應用現(xiàn)狀、問題及研究的方向，論證課題研究的可行性與實效性。

（2）通過搜索引擎，瀏覽、觀察國內(nèi)外現(xiàn)有VR教育的使用流程。

（3）分析、歸納現(xiàn)有VR教育在開發(fā)和應用方面的不足，確定本研究的目標。

2.第二階段：課題研究的實施階段（2016.7-2016.11）

全面啟動課題研究，開展VR教育及教學應用，探究VR學習環(huán)境下學生自主學習活動的常見方式。在恰當?shù)臅r候邀請專家對課題進行中期鑒定，調(diào)整實驗計劃。各課題成員根據(jù)修訂的研究方案展開課題行動研究，學期期末結束前召開一次課題研討會議，進行有關VR教育及學科教學方式與學習方式的改革模式與成效的探討，相互借鑒學習。按照課題研究目標、內(nèi)容及方法等要求，推進課題研究進程。

3.第三階段：課題研究的應用研究階段（2016.12-2017.1）

研究成果的整理和完善。

4.第四階段：課題研究的總結階段（2017.2-2017.3）

總結課題研究情況，撰寫課題研究報告,形成研究成果。

二、研究結果分析

（一）研究結果存在的主要問題

1.校外教師對VR技術的認識程度普遍偏低，認知渠道較少

目前，我省校外基地建設VR的實際條件有限，泉州地區(qū)和三明地區(qū)（校外中心含晉江、石獅、南安、德化、大田、沙縣，校外基地含晉江、石獅、德化、大田）沒有VR設備，但教師有意愿配備，南安中心目前備有體感游戲設備，福州臺江中心有意配置全息投影。其余地區(qū)的校外中心及基地教師對VR教學不是很了解，沒有接觸過VR設備。

目前，教師了解VR技術的渠道較少，就晉江而言，目前對VR的了解和體驗主要來自于各大商業(yè)廣場VR公司推出的體驗活動，比如七匹狼中國男裝博物館的AR設備體驗，以及旅游景區(qū)的VR介紹。

2.校外中心網(wǎng)絡設備配置簡單

VR教學的開展需要依賴一定的網(wǎng)絡資源，據(jù)調(diào)查全省校外中心及基地的網(wǎng)絡配備大部分是普通設置，這不利于教學的開展，需要相關部門進行處理。

3.VR校外教學開展情況不容樂觀

研究的初衷是VR技術的校外教學應用深度及廣度分析，但經(jīng)過了解全省校外教師幾乎沒有開展過VR教學。教師對VR技術都不是很了解，對如何開展教學存在一定的盲區(qū)。

（二）建議解決方案

1.開設VR技術教學培訓班

目前來說這是最好的技術推廣方法，培訓班形式可以是“面授+遠程”。

2.開發(fā)相關宣傳資料

重視VR技術教學相關宣傳資料的設計開發(fā)，通過各地、市、縣下發(fā)，與技術支持公司合作組織VR體驗活動。

相關的資料推薦通過以下渠道獲取（全國VR技術教育研究領域的公司羅列）[3]。

（1）網(wǎng)龍華漁：推出VR101教室，打造VR編輯器；

（2）完美幻境：助力上海教委創(chuàng)教育領域首個移動VR直播IP；

（3）盟云移軟攜風爍科技：開發(fā)《VR教育游戲》系列產(chǎn)品；

（4）北京賽歐必弗：推出VR教育解決方案；

（5）北京微視酷：推出IES沉浸式課堂系統(tǒng)；

（6）黑晶科技：推出VR/AR超級教室；

（7）梓時數(shù)字：推出VR教室解決方案；

（8）小霸王：與美國AMD合作，擬投4億多進軍VR教育；

（9）北京智誠眾信：推出智誠科技VR教育體驗平臺；

（10）幻宇科技：國內(nèi)首家與政府合作推VR教育。

3.與教學方式相結合，購置VR技術的教學設備

信息技術教學的開展離不開硬件設備的支持，以三明市梅列區(qū)列東中學為例，學校開展學習和咨詢活動，籌集足夠的教學資金以購買VR設備，同時各中心應以區(qū)域特色為基礎，挑選適合的VR設備。由于目前VR設備都比較昂貴，建議各中心以學習者特征做分層，有針對性地購買系列設備。比如某校外中心主要計劃以幼兒教學為VR教學的主導，設備推薦購買AR卡片系列以及兒童VR系列等進行教學（如圖3、圖4）。又如某校外中心主要計劃以中學生為VR教學的主體，建議購買VR教室系列（如圖5）。資源配置后開展一系列的共享活動，這樣可以提高資源設備的利用率（部分產(chǎn)品配圖圖片來源于VR研究院）。

圖3 AR卡片系列圖

圖4 兒童VR系列圖

圖5 VR教室圖

4.VR技術的教學應用

在有設備的基礎上，開展教學活動，形成常態(tài)的教學研討。構建由“VR技術建設、課程資源、學習體驗、教學研究工作坊、教育反思”五大模塊組成的共享型教學資源庫。通過VR技術建設，針對教師進行培訓。利用相關教師培訓機構的課程設置優(yōu)勢，舉辦福建校外骨干教師VR教學學習研討培訓班，從理論到實踐實現(xiàn)教師學習一體化。以往很難講解或者很難表現(xiàn)的教學目標有了全新的教授方式和載體，使授課內(nèi)容更易于理解。帶動技術建設和人才培養(yǎng)模式改革，滿足學生個性化學習需求。

例如VR教室項目設計。

（1）體驗教學模塊

案例：完成關于霧霾的VR資源和課堂內(nèi)容的設計。

1)教師使用PPT給學生授課；

2)播放到VR資源的那頁課件時，點擊推送按鈕，學生端VR設備被啟動，并開始播放該頁面的VR資源，教師端同步啟動播放器播放3D資源；

3)學生戴上VR設備進行觀看；

4)教師結束播放，學生們?nèi)∠耉R設備；

5)教師退出課堂，學生VR設備退出智慧教室系統(tǒng)；

6)交互式VR資源的支持，教師可以統(tǒng)計學生的進度、答題結果，并能夠根據(jù)統(tǒng)計結果進行相應的講解。

（2）資源獲取模塊

1)教師可以在軟件中快速找到和使用VR多個資源；

2)學生機安裝VR助手后對VR資源進行下載；

3)教師可以控制學生機的資源下載，能對學生手機進行批量資源的下載；

4)教師可以管理學生設備（查看電量、存儲空間、刪除資源、一鍵還原、一鍵啟動學生端VR資源）

三、結論

（一）我國教育領域推廣VR的優(yōu)勢

1.我國有良好的學生市場

教育部數(shù)據(jù)顯示：截止到去年4月份，全國共有幼兒園12.91萬所，小學39.42萬所，普通中學7.90萬所，普通中等院校3047所，高等教育學校1778所。這些龐大的群體為VR教育產(chǎn)品的發(fā)展和驅(qū)動提供了利潤基礎，從而確保開發(fā)出更多優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。如此形成良性循環(huán)，VR教育將會逐步滲透、改造、變革最終顛覆傳統(tǒng)教育。

2.中國是最重視教育的國度

據(jù)VR研究院分析，中國是最重視教育的國度。從政府、學校和學生三個層面來看，教育都是民生大業(yè)，VR教育相對傳統(tǒng)教育有著無法比擬的優(yōu)越性，上述三個層面都會愈發(fā)支持這一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

3.VR可以縮小教育差距，建立教育公平

當下國內(nèi)教育兩極化，城鄉(xiāng)差距、區(qū)域差距、階層差距較大。VR可以填平教育鴻溝，可以說這是VR教學最大的優(yōu)勢。農(nóng)村的孩子只需要一款VR頭顯，就可以享受與城市孩子相同的教育資源。

VR技術的使用是現(xiàn)代課堂的教育發(fā)展趨勢，具有不可取代的多方優(yōu)勢，雖然我國VR技術的發(fā)展尚處于開展階段，但是只要能夠把握這一趨勢，邊探索邊研究，VR的教學效果一定可以凸顯。

（二）VR教學面臨的困難

1.硬件設備配置高昂，軟件制作周期長、成本高

三明市梅列區(qū)列東中學的VR教室15臺的設備花費百萬，黑晶科技的一套VR超級教室成本在40-100萬之間，一個學校如果要對大部分教室實現(xiàn)全面的VR改造需要的成本十分昂貴。即使是只對小部分教室進行改造，依舊是一筆不小的費用。這可能是目前我省開展VR教學最主要的一個難題，但計算機行業(yè)有摩爾定理把控，硬件的價格一定會隨市場的變化而降低。同時VR軟件內(nèi)容制作的成本高，周期長，一個兩分鐘的VR鏡頭需要花費上萬，從商家來看，其VR教育內(nèi)容單調(diào)，從教師來看，教師自己并不能制作VR教學內(nèi)容，教育沒有延續(xù)性，VR教學內(nèi)容缺乏跟進。

2.教師接受新科技有難度

VR作為新科技，要讓教師接受并且熟練地使用它進行教學需要經(jīng)過一個系統(tǒng)的培訓。多媒體教室已經(jīng)發(fā)展成熟，但是依舊有小部分教師操作不熟練，其中多以資深的老教師為主，這在很大程度上限制了多媒體教育的應用。同樣的，VR作為一個高門檻的新科技，年輕教師或許能夠很快接受，但是更多經(jīng)驗豐富的老教師卻存在難以駕馭這項新科技的問題。三星調(diào)查報告顯示：91%的教師認為，要想VR教育取得成功，對教師隊伍進行這項新技術的培訓非常重要；37%的教師表示，他們非常希望在自己課堂上使用這些技術，但是不知道如何使用。數(shù)據(jù)顯示，43歲以上的教師相較年輕教師，對在課堂上使用VR技術信心不足，其中63%認為他們需要更多的技術培訓來支持自己對VR教學的需求。

我省教師信息技術能力提升的研究調(diào)查也顯示大部分的資深教師接受新技術的能力普遍較弱，同時目前各地市縣開展的教師培訓多以PPT的制作為主，這與教育新趨勢的發(fā)展有所脫節(jié)，教師培訓需要校企合作，從教師層面入手，普及VR教育。

本研究歷時一年，時間較短，但是還是發(fā)現(xiàn)一些我省開展VR教學應用的問題，需要引起有關部門的重視，希望有關部門能夠組織專人對VR教學的發(fā)展進行更深入的研究。

[1]《中國VR/AR教育產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀述評及未來趨勢預測》研究報告[EB/OL].http://www.chinaz.com/vr/2016/0826/571998.shtml.

[編輯：鄭方林]

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1671-7503（2017）09-0034-04

福建省2016年高校杰出青年科研人才培育計劃——沉浸式教育游戲的設計、開發(fā)及應用模式研究，2016年福建省中小學德育研究A類課題項目編號：DY201603A。