傅永超

摘 要：虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)為教育領(lǐng)域的發(fā)展帶來(lái)了新的機(jī)遇，能夠讓學(xué)生在虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境中充分互動(dòng)，解決傳統(tǒng)課堂上交互性、沉浸感不強(qiáng)的問(wèn)題。文章針對(duì)國(guó)外VR教育的相關(guān)成果進(jìn)行研究，總結(jié)出VR系統(tǒng)沉浸感、交互性、想象力和表征保真度四個(gè)最主要特征，并結(jié)合實(shí)例分析了VR的教育功能，對(duì)VR教育模式在課堂上開(kāi)展的有效性進(jìn)行了探討，最后得出本研究的結(jié)論和啟示：理解VR學(xué)習(xí)過(guò)程，凸顯VR教育特征;重視VR教育功能，開(kāi)展VR課程實(shí)踐;開(kāi)設(shè)VR高校課程，支持VR教育落實(shí)。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí);VR;教育研究

中圖分類號(hào)：G434 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1673-8454（2019）22-0006-07

“虛擬現(xiàn)實(shí)”（簡(jiǎn)稱VR）一詞最早由美國(guó)VPL公司創(chuàng)建人拉尼爾（Jaron Lanier）于20世紀(jì)80年代提出[1]，是由圖像編輯、圖形設(shè)計(jì)和多媒體交織應(yīng)用產(chǎn)生的產(chǎn)品[2]。它利用計(jì)算機(jī)生成一種模擬環(huán)境，使得人們可以在虛擬的世界中進(jìn)行探索和互動(dòng)。與靜態(tài)圖片不同的是，VR計(jì)算機(jī)圖像是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的3D立體逼真圖像，是對(duì)真實(shí)物體和場(chǎng)景的模擬。在3D虛擬現(xiàn)實(shí)中，與計(jì)算機(jī)的交互從純粹的視覺(jué)交互擴(kuò)展到各種交互，用戶可以應(yīng)用感知體驗(yàn)和認(rèn)知處理能力，與虛擬現(xiàn)實(shí)中的對(duì)象進(jìn)行交互。目前，隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不斷革新，已經(jīng)廣泛運(yùn)用在醫(yī)學(xué)、教育、工業(yè)仿真、游戲等領(lǐng)域中。由于虛擬現(xiàn)實(shí)可以構(gòu)建多感官虛擬環(huán)境，因此它比其他一些計(jì)算機(jī)輔助學(xué)習(xí)材料更具“沉浸感”，并且對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)產(chǎn)生更大的影響。

一、VR系統(tǒng)的分類和特征

1.VR系統(tǒng)的分類

根據(jù)用戶參與和沉浸感的程度，結(jié)合在教育中的使用情況，本研究主要討論兩類虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)：沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)和桌面虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。

（1）沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)（Immersive VR）是一種高級(jí)的、較理想、較復(fù)雜的VR系統(tǒng)。它采用封閉的場(chǎng)景和音響系統(tǒng)將用戶的視聽(tīng)覺(jué)和外界隔離，使用戶完全置身于計(jì)算機(jī)生成的環(huán)境中，產(chǎn)生一種身臨其境、完全投入和沉浸于其中的感覺(jué)。常見(jiàn)的沉浸式VR系統(tǒng)有頭盔式VR系統(tǒng)（HMD）和洞穴式VR系統(tǒng)（CAVE）[3]，具有高度的實(shí)時(shí)性、高度的沉浸感、先進(jìn)的軟硬件以及良好的系統(tǒng)整合性等特點(diǎn)。

（2）桌面虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

桌面虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)（Desktop VR）是一套基于普通PC平臺(tái)的小型VR系統(tǒng)。學(xué)習(xí)者可以坐在屏幕前通過(guò)諸如鼠標(biāo)、觸摸屏、觸摸板或手持控制器之類的界面進(jìn)行交互。與沉浸式VR不同，桌面VR被稱為非完全沉浸式VR，雖然缺乏頭盔顯示器的投入效果，但傳播相對(duì)廣泛，因?yàn)樗哂袃r(jià)格低廉、易于使用且可在家中遠(yuǎn)程使用的優(yōu)點(diǎn)。[4]

此外還有一種增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)（Augmented Reality，簡(jiǎn)稱AR），這是一種將數(shù)字信息與來(lái)自物理世界環(huán)境的信息相結(jié)合的系統(tǒng)，用戶能夠同時(shí)與虛擬對(duì)象進(jìn)行交互并查看物理環(huán)境。相比之下，VR是完全通過(guò)數(shù)字圖形進(jìn)行實(shí)時(shí)沉浸式模擬。因此，AR將虛擬對(duì)象集成到物理空間中，而VR阻擋來(lái)自物理環(huán)境的信息，隨后將用戶傳輸?shù)酵耆摂M的世界。也就是說(shuō)，VR為用戶提供了在心理上沉浸在虛擬環(huán)境中的感覺(jué)，AR允許用戶與現(xiàn)實(shí)世界中的虛擬物品和物體進(jìn)行交互。因此，AR和VR從根本上來(lái)說(shuō)是不同的。

Huang等比較了AR和VR對(duì)學(xué)生通過(guò)聽(tīng)覺(jué)和視覺(jué)信息呈現(xiàn)的科學(xué)知識(shí)保留的影響。研究者以太陽(yáng)系太空博物館為主題，通過(guò)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究，測(cè)量被試的科學(xué)知識(shí)、注意力分配水平、空間存在感和享受度。結(jié)果表明，在關(guān)注介導(dǎo)的環(huán)境、空間存在感和享受度方面，VR均高于AR。此外，VR在視覺(jué)信息保留方面得分更高，AR在聽(tīng)覺(jué)信息保留方面得分更高。因此，教育工作者在選擇設(shè)計(jì)課程時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容選擇相應(yīng)的技術(shù)手段。[5]

2.VR系統(tǒng)的特征

Burdea和Coiffet將“沉浸—交互—想象”定義為VR系統(tǒng)的三要素（3I）[6]，這也是區(qū)別于其他系統(tǒng)的主要特征。Choi和Baek使用探索性因子分析和多元回歸分析，發(fā)現(xiàn)表征保真度（representational fidelity）和學(xué)習(xí)者交互（learner interaction）與學(xué)生的心流體驗(yàn)相關(guān)[7]，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有文獻(xiàn)的回顧，Dalgarno和Lee也將其確定為VR的兩個(gè)重要因素[8]。因此，將沉浸感、交互性、想象力和表征保真度確定為VR系統(tǒng)的四個(gè)最主要特征。

（1）沉浸感

沉浸感可以分為精神沉浸和身體（感官）沉浸。因此，這兩種類型的沉浸在創(chuàng)造VR世界的成功個(gè)人體驗(yàn)中起著重要作用。當(dāng)用戶移動(dòng)時(shí)，在場(chǎng)景中建立物理沉浸的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)或觸覺(jué)設(shè)備的響應(yīng)會(huì)發(fā)生變化，用戶可以解讀視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)線索來(lái)收集信息，同時(shí)使用他們的本體感受系統(tǒng)來(lái)導(dǎo)航和控制合成環(huán)境中的對(duì)象，以實(shí)現(xiàn)物理沉浸。另一方面，精神沉浸是指VR環(huán)境中的“深度參與狀態(tài)”。例如，如果VR世界是為娛樂(lè)目的而設(shè)計(jì)的，那么精神沉浸的成功取決于用戶的參與程度。[9]沉浸式虛擬環(huán)境可以為學(xué)生提供有趣的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和積極的學(xué)習(xí)過(guò)程，并且這個(gè)有趣的虛擬環(huán)境能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程。因此，教育工作者希望利用VR技術(shù)的沉浸式力量，激發(fā)學(xué)生參與學(xué)習(xí)活動(dòng)的意愿。

（2）交互性

虛擬環(huán)境中的沉浸程度取決于參與者之間的互動(dòng)性，這對(duì)于參與者的虛擬體驗(yàn)至關(guān)重要。從交互的主體上，可以分為師生、生生以及學(xué)生與內(nèi)容的交互。首先，許多學(xué)生非常需要師生之間的交互。在VR學(xué)習(xí)環(huán)境中，“教師”以新的方式存在，觸發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)，并通過(guò)與學(xué)生的交互提供反饋和支持。學(xué)生與內(nèi)容的交互是獲取知識(shí)信息并使學(xué)生理解課程內(nèi)容的重要過(guò)程。VR學(xué)習(xí)環(huán)境為學(xué)生提供了更快、更真實(shí)的方式來(lái)與學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行交互，在某些情況下，角色扮演是嘗試不同角色以理解課程內(nèi)容不同觀點(diǎn)的良好策略。生生之間的交互是學(xué)生之間信息、思想和互動(dòng)的交流。研究表明，交互是影響學(xué)習(xí)成績(jī)的關(guān)鍵因素。[9]

從交互的形式上，可以分為對(duì)話、控制、操縱、搜索和導(dǎo)航五種。在VR學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)生通過(guò)與在線虛擬現(xiàn)實(shí)中教師的交互以及可選擇的附加信息來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)話。學(xué)生還可以通過(guò)決定何時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，選擇是否在提示回答多項(xiàng)選擇題時(shí)進(jìn)一步閱讀，以及通過(guò)選擇他們練習(xí)特定組件的次數(shù)來(lái)控制學(xué)習(xí)的速度。學(xué)生需要找到正確的工具并充分準(zhǔn)備以開(kāi)展相應(yīng)的技術(shù)，最終確定相關(guān)參數(shù)。此外，VR還能提供參與信息搜索的機(jī)會(huì)，通過(guò)一些書(shū)面材料，提供他們所需要的概念、技術(shù)和材料的背景知識(shí)。最后，通過(guò)導(dǎo)航為學(xué)生提供交互，學(xué)生在虛擬環(huán)境中，能夠通過(guò)從各種可用來(lái)源中進(jìn)行選擇以確定學(xué)習(xí)的內(nèi)容，并通過(guò)在周?chē)鷮?dǎo)航來(lái)決定下一步該做什么。[10]

（3）想象力

想象力，即創(chuàng)造力。VR倡導(dǎo)將創(chuàng)造力融入課程，為反思性學(xué)習(xí)活動(dòng)提供學(xué)科導(dǎo)向的基礎(chǔ)。創(chuàng)造力是解決問(wèn)題的核心資源之一，大多數(shù)問(wèn)題需要?jiǎng)?chuàng)造性思維來(lái)解決。因此，學(xué)生可以通過(guò)精心設(shè)計(jì)的思維能力來(lái)解決問(wèn)題，從而提升自己的創(chuàng)造力。創(chuàng)造性的想象力使學(xué)生能夠在他們的頭腦中形象化新的想法和概念，而不是立即呈現(xiàn)給感官。VR在想象力方面促使學(xué)生開(kāi)發(fā)解決開(kāi)放式問(wèn)題的能力，擁有創(chuàng)造性的學(xué)生可以應(yīng)用他們從虛擬環(huán)境中收集到的知識(shí)，并適當(dāng)?shù)剡\(yùn)用發(fā)散和融合思維來(lái)構(gòu)建新知識(shí)。因此，VR技術(shù)作為一種教學(xué)工具值得廣泛關(guān)注，教學(xué)設(shè)計(jì)師從建構(gòu)主義框架中選擇不同的教學(xué)策略，或?qū)⒁环N或多種策略組合成一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)課程設(shè)計(jì)。[9]

（4）表征保真度

表征保真度是指虛擬環(huán)境與現(xiàn)實(shí)世界之間的相似之處。VR能夠?yàn)槿S圖像和場(chǎng)景內(nèi)容提供真實(shí)度，為平滑對(duì)象和視圖變化提供真實(shí)度以及保證對(duì)象行為的一致性程度。[3]相對(duì)于外界存在的諸多事物來(lái)說(shuō)，我們能夠看到、聽(tīng)到、觸摸到、聞到以及嘗到的東西是非常有限的，所謂真實(shí)實(shí)際上是我們大腦的產(chǎn)物，更多的是由一個(gè)持續(xù)的感知流所構(gòu)成并持續(xù)變化的程序，而虛擬現(xiàn)實(shí)正是對(duì)這些認(rèn)知方式的一種操縱。

二、VR教育的功能

VR體驗(yàn)可以是視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)，有時(shí)也可以是觸覺(jué)。在科學(xué)教育中，這些類型的沉浸式體驗(yàn)可用于讓學(xué)生參與科學(xué)實(shí)踐，讓學(xué)生接觸復(fù)雜的想法，通過(guò)為他們提供早期的復(fù)雜概念，改變他們的自然學(xué)習(xí)進(jìn)度。VR環(huán)境提供了豐富、逼真、身臨其境的體驗(yàn)，并從360度的全景視角觀察物體，這些身臨其境的體驗(yàn)可能會(huì)激發(fā)好奇心，自然地引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題并進(jìn)行探究。查閱有關(guān)VR在教育中使用的文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)VR的教育功能主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.提高對(duì)困難概念的理解

根據(jù)建構(gòu)主義理論，學(xué)生積極地從個(gè)體經(jīng)驗(yàn)中構(gòu)建有意義的知識(shí)。這一理論方法側(cè)重于學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程的控制，并試圖將知識(shí)作為一種概念來(lái)緩解與現(xiàn)實(shí)生活經(jīng)驗(yàn)之間的差距。

Passig等測(cè)試了VR是否有可能改善幼兒教師在幼兒園進(jìn)行日托時(shí)對(duì)幼兒認(rèn)知狀態(tài)的理解。每個(gè)學(xué)年開(kāi)始時(shí)，幼兒園教師都要承擔(dān)很大的責(zé)任，她們必須接收大量興奮和情緒化的幼兒，讓他們冷靜下來(lái)，給予他們情感上的支持，關(guān)心他們的身體需要，保持耐心。為了更好地了解幼兒如何經(jīng)歷從家庭到新的托兒所環(huán)境的過(guò)渡，并促使相應(yīng)地采取更好的行動(dòng)，教師必須意識(shí)到幼兒的相關(guān)認(rèn)知經(jīng)歷。研究者利用VR模擬了幼兒在日托中一天的經(jīng)歷，包括了1歲至2歲幼兒可能出現(xiàn)的認(rèn)知和情緒狀態(tài)，要求教師在由邏輯支配的虛擬世界中執(zhí)行各種任務(wù)。結(jié)果表明，教師對(duì)幼兒的認(rèn)知和情感體驗(yàn)的意識(shí)在實(shí)驗(yàn)后進(jìn)行的測(cè)試中明顯改善，一定程度上證明了VR可以在短時(shí)間內(nèi)從“當(dāng)事者”的角度講授困難概念。[11]

Shim等描述了運(yùn)用VR模擬進(jìn)行的生物實(shí)驗(yàn)，并評(píng)估基于VR的生物學(xué)模擬在生物教育中的潛力。研究者設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)了以“眼睛的結(jié)構(gòu)和功能”為主題的生物學(xué)模擬，當(dāng)學(xué)生通過(guò)按鍵盤(pán)上的數(shù)字按鈕移動(dòng)多個(gè)視點(diǎn)時(shí)，他們可以通過(guò)眼睛的虹膜和瞳孔看到各種形狀的花。通過(guò)移動(dòng)視點(diǎn)和改變花的位置，學(xué)生可以觀察到眼睛的虹膜和瞳孔的變化以及花的形狀。前后測(cè)驗(yàn)結(jié)果表明，該VR課程能幫助學(xué)生更好地理解眼睛的結(jié)構(gòu)和功能，學(xué)生積極并沉浸在學(xué)習(xí)活動(dòng)中。[4]

Huang等提供了兩個(gè)案例來(lái)調(diào)查VR用于學(xué)習(xí)的情況。一個(gè)是基于網(wǎng)絡(luò)的3D VR互動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，專為醫(yī)學(xué)生設(shè)計(jì)，以獲取有關(guān)人體結(jié)構(gòu)的知識(shí)。學(xué)生可以在VR學(xué)習(xí)環(huán)境中進(jìn)行探索或?qū)Ш?，并操縱3D學(xué)習(xí)對(duì)象，從全方位角度觀察并了解人體結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，隨著環(huán)境提供的沉浸感、交互性和想象力的增加，學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和解決問(wèn)題能力也隨之提高。另一個(gè)是協(xié)同虛擬現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，它是一種基于Java的程序，被稱為3D人體器官學(xué)習(xí)系統(tǒng)3D-HOLS。它包含兩種模式，第一種模式是單用戶自學(xué)習(xí)模式，在這種模式下學(xué)生個(gè)體與3D器官交互并閱讀課程網(wǎng)頁(yè);第二種模式是協(xié)作學(xué)習(xí)模式，此模式允許多個(gè)學(xué)生在虛擬空間中進(jìn)行交互、練習(xí)和討論。結(jié)果表明，基于VR的協(xié)作學(xué)習(xí)系統(tǒng)對(duì)學(xué)生概念理解產(chǎn)生積極的影響。[9]

2.提高發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)能力

布魯納認(rèn)為學(xué)習(xí)的目的不在于掌握瑣碎的知識(shí)，而是在獲取、追求知識(shí)的過(guò)程中學(xué)會(huì)怎樣學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)過(guò)程的定位性質(zhì)非常重要，它強(qiáng)調(diào)在知識(shí)、技能和體驗(yàn)之間建立聯(lián)系，VR學(xué)習(xí)環(huán)境能夠?qū)W(xué)習(xí)者置于環(huán)境的中心，并突出豐富多彩的學(xué)習(xí)體驗(yàn)過(guò)程。在日常課堂中，學(xué)生往往會(huì)因?yàn)楦鞣N原因不能親自發(fā)現(xiàn)知識(shí)，例如需要探索的環(huán)境過(guò)于昂貴、不切實(shí)際（森林、大海等），或者大批人的到訪會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生負(fù)面影響等，教師在這種情況下通常會(huì)選擇把知識(shí)直接呈現(xiàn)出來(lái)。通過(guò)VR，學(xué)生可以沉浸在基于現(xiàn)實(shí)的環(huán)境中，參與復(fù)雜和模擬的情境、信息以及與空間、其他學(xué)生和教師互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)教育的價(jià)值。

Schott和Marshall基于Unity軟件構(gòu)建了一個(gè)虛擬島嶼，重點(diǎn)關(guān)注島嶼的大小、地理特征和地形、各種各樣的自然和人造特征，最重要的是通過(guò)嵌入式視頻代表的島上成員，包含島內(nèi)居民和外部利益相關(guān)者，作為探索島嶼的過(guò)程，學(xué)生需要尋找島上成員“與之交談”。該課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)是了解這個(gè)島上的生活和可持續(xù)發(fā)展的概念。具體來(lái)說(shuō)是在小島嶼系發(fā)展中國(guó)家的背景下，更深入地了解可持續(xù)發(fā)展的三大支柱（環(huán)境、社會(huì)文化和經(jīng)濟(jì)因素）及其相互交織的復(fù)雜關(guān)系，學(xué)生的任務(wù)包括進(jìn)行“田野工作”的學(xué)習(xí)實(shí)踐，該實(shí)踐工作在地理和地質(zhì)等學(xué)科中具有悠久的歷史。它需要3-4名學(xué)生一起完成三項(xiàng)連續(xù)任務(wù)：①了解不熟悉的環(huán)境、生活方式以及人民和外部利益相關(guān)者的觀點(diǎn);②將課程中的理論歸納成他們學(xué)到的東西;③討論是否應(yīng)制定可持續(xù)發(fā)展建議以及應(yīng)采取的形式和措施。學(xué)生以“單人”模式進(jìn)入島嶼，并以各種類似的有效方式與他們的小組成員互動(dòng)，以討論他們觀察到的內(nèi)容。[12]

Hutchison創(chuàng)建了一個(gè)科學(xué)單元，探索如何利用VR來(lái)支持學(xué)生參與科學(xué)和文化內(nèi)容，課程計(jì)劃包括VR在內(nèi)的教學(xué)，以培養(yǎng)學(xué)生的好奇心和發(fā)現(xiàn)植物、動(dòng)物的棲息地，總共分為五個(gè)教學(xué)階段：

第一階段：激活先驗(yàn)知識(shí)。在進(jìn)行探索之前，學(xué)生們作為一個(gè)團(tuán)隊(duì)，進(jìn)行頭腦風(fēng)暴確定他們對(duì)植物和動(dòng)物棲息地的了解，并描述他們對(duì)植物和動(dòng)物棲息地的所有個(gè)人經(jīng)歷。

第二階段：探索VR以激發(fā)興趣并發(fā)展問(wèn)題。學(xué)生們使用VR設(shè)備探索雨林、沙漠和草原棲息地中的動(dòng)植物，目的是了解這些棲息地及其外觀，并幫助學(xué)生提出他們可以解決的與棲息地相關(guān)的問(wèn)題，以便進(jìn)一步探索回答。在花了大約五分鐘探索棲息地之后，學(xué)生們記錄下他們的觀察結(jié)果，并開(kāi)始集體討論他們想要回答的關(guān)于棲息地的問(wèn)題。

第三階段：在VR 棲息地中搜索問(wèn)題的答案。學(xué)生們花費(fèi)更長(zhǎng)的時(shí)間通過(guò)VR應(yīng)用程序沉浸在棲息地中，并使用他們識(shí)別的多模式資源來(lái)尋找問(wèn)題的答案。他們可以聽(tīng)到聲音，從各種角度檢查環(huán)境，探索應(yīng)用程序中提供的所有事實(shí)和其他書(shū)面信息，觀看提供的視頻，并嘗試想象在不同環(huán)境中的不同感受。學(xué)生們通過(guò)屏幕環(huán)境截圖的方式記錄下收集到的信息，這樣學(xué)生既能夠快速捕獲他們以后可能會(huì)用到的新信息，又無(wú)需離開(kāi)沉浸式環(huán)境。

第四階段：審查并尋求其他信息來(lái)源。在學(xué)生記錄信息后，應(yīng)檢查是否有足夠的數(shù)據(jù)來(lái)回答問(wèn)題。教師與學(xué)生合作，綜合他們的信息共同解決提出的問(wèn)題。

第五階段：創(chuàng)建數(shù)字文本以展示理解并提供證據(jù)。因?yàn)閷W(xué)生收集的大部分信息來(lái)自視覺(jué)資源，因此要求學(xué)生使用創(chuàng)建數(shù)字文本的方式報(bào)告問(wèn)題的答案。根據(jù)教師想要解決的標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)學(xué)生介紹他們的問(wèn)題，使用從VR環(huán)境和其他來(lái)源收集的事實(shí)和圖像來(lái)顯示與他們問(wèn)題相關(guān)的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行回答。通過(guò)VR學(xué)習(xí)這個(gè)科學(xué)單元，為學(xué)生提供了一個(gè)自己探索世界、發(fā)現(xiàn)新知識(shí)的機(jī)會(huì)，以沉浸式體驗(yàn)的方式讓他們對(duì)自然世界充滿好奇。[13]

3.加強(qiáng)實(shí)踐技能的學(xué)習(xí)

技術(shù)、技能等實(shí)踐知識(shí)是情境性的，只有當(dāng)這些知識(shí)的形成發(fā)生在社會(huì)交往、身體以及相互交織的環(huán)境中時(shí)，它們的形成才是最有效和最有意義的。通過(guò)VR來(lái)創(chuàng)建模擬現(xiàn)實(shí)世界的環(huán)境，可以讓學(xué)生在安全的真實(shí)環(huán)境中練習(xí)，按照自己的進(jìn)度沒(méi)有拘束地排練，并在面對(duì)真實(shí)場(chǎng)景時(shí)培養(yǎng)所需的信心，減少發(fā)生錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)，增加安全性。

Jou和Wang根據(jù)既定的教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生學(xué)習(xí)成果的分類，在知識(shí)、理解、模擬、應(yīng)用和創(chuàng)造五個(gè)維度中培養(yǎng)技術(shù)技能。VR學(xué)習(xí)環(huán)境為滿足不同目標(biāo)而開(kāi)發(fā)，包括了技術(shù)性質(zhì)、機(jī)械操作、工藝參數(shù)選擇、工藝流程設(shè)計(jì)等各個(gè)方面，在特定的、漸進(jìn)的基礎(chǔ)上發(fā)展技術(shù)技能。[2]

King等共同設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了VR學(xué)習(xí)環(huán)境，使醫(yī)療保健專業(yè)的學(xué)生能夠在他們自己選擇的地點(diǎn)和時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)。學(xué)生在進(jìn)入臨床實(shí)踐時(shí)將能夠提高他們的信心，并且將有機(jī)會(huì)體驗(yàn)“安全失敗”（能夠在真實(shí)的虛擬臨床模擬中犯錯(cuò)，而不會(huì)傷害現(xiàn)實(shí)生活中的患者）。課程主題是尿檢模擬，包括了一個(gè)單獨(dú)的咨詢室，其中學(xué)生扮演醫(yī)生，等待病人的到來(lái)。從患者敲門(mén)開(kāi)始模擬，學(xué)生可以選擇他們將如何迎接、互動(dòng)和通知患者作為尿檢分析模擬的進(jìn)展。學(xué)生可以在自己的手機(jī)、筆記本電腦或臺(tái)式電腦上體驗(yàn)?zāi)M，也可以使用3D VR頭盔和觸覺(jué)設(shè)備體驗(yàn)完全身臨其境的情景。整套課程需要在技術(shù)研究人員、醫(yī)療保健學(xué)者和從業(yè)者之間進(jìn)行認(rèn)真的協(xié)同設(shè)計(jì)，以確保創(chuàng)建的VR學(xué)習(xí)環(huán)境具有可持續(xù)性、可信賴性和對(duì)所有各方的價(jià)值。[14]

學(xué)生將他們研究的各個(gè)領(lǐng)域的概念和理論應(yīng)用到虛擬場(chǎng)景，又在虛擬環(huán)境中進(jìn)行協(xié)作以進(jìn)一步增強(qiáng)他們所經(jīng)歷的地方感，同時(shí)也為他們的共享體驗(yàn)帶來(lái)了現(xiàn)實(shí)感。這反過(guò)來(lái)又讓學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)有了一種價(jià)值感，認(rèn)識(shí)到他們的虛擬經(jīng)歷將對(duì)其職業(yè)實(shí)踐有重大的好處。

4.培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)造能力

以學(xué)生為中心，教育目標(biāo)是為未來(lái)社會(huì)培養(yǎng)多元化人才。在這個(gè)瞬息萬(wàn)變的時(shí)代，有限的知識(shí)不足以應(yīng)對(duì)未來(lái)社會(huì)的挑戰(zhàn)。創(chuàng)造力是當(dāng)前和未來(lái)人們的基本能力，也是學(xué)校教學(xué)的關(guān)鍵因素。對(duì)于新一代學(xué)生來(lái)說(shuō)，未來(lái)的全球化競(jìng)爭(zhēng)是一種趨勢(shì)，創(chuàng)造力的培養(yǎng)可以幫助學(xué)生適應(yīng)多變的情況，擺脫困境。擁有創(chuàng)造力，可以有效地解決問(wèn)題，提高生活質(zhì)量。VR通過(guò)提供啟發(fā)式和高度交互的模擬虛擬環(huán)境來(lái)增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，進(jìn)而達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)。

Lau和Lee通過(guò)提供交互式模擬，討論了模擬在創(chuàng)造教育中的作用。研究者使用了ActiveWorld？訫（AWs）這一用于教育的模擬虛擬平臺(tái)，重點(diǎn)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程以及他們對(duì)模擬虛擬環(huán)境的反應(yīng)。

學(xué)習(xí)過(guò)程分為五種不同的類型：①社交聚會(huì)。學(xué)生進(jìn)行社交聚會(huì)活動(dòng)，例如打招呼、和隊(duì)友碰頭。這種類型的討論通常在課程的開(kāi)始和結(jié)束時(shí)發(fā)生;②簡(jiǎn)化和頭腦風(fēng)暴。學(xué)生試圖了解設(shè)計(jì)任務(wù)的簡(jiǎn)化并進(jìn)行頭腦風(fēng)暴練習(xí)，即思想探索和發(fā)展。這種類型的討論主要是為了創(chuàng)造性思考和探索;③對(duì)探討想法的評(píng)論和評(píng)估，即討論實(shí)施探索想法的可能性。這種類型的討論主要是批判性思考和評(píng)估;④評(píng)估工作過(guò)程。學(xué)生評(píng)估和評(píng)論工作和思考過(guò)程。例如，討論工作時(shí)間表和項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)。這種類型的討論主要是為了反映學(xué)生的獨(dú)立學(xué)習(xí)能力;⑤評(píng)分和討論。學(xué)生對(duì)不同水平的想法進(jìn)行評(píng)分，并尋找創(chuàng)意解決方案的想法。這種類型的討論主要是批判性思考和判斷。結(jié)果表明，學(xué)生把大部分時(shí)間都花在頭腦風(fēng)暴、評(píng)論和評(píng)分上。他們將83.8%的時(shí)間用于創(chuàng)造性學(xué)習(xí)任務(wù)，只有16.2%的總持續(xù)時(shí)間用于社交互動(dòng)。[15]

Lin等采用差異分析來(lái)探討結(jié)合VR的探究性教育對(duì)創(chuàng)造力的影響。研究通過(guò)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)立對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組，對(duì)照組學(xué)生采用傳統(tǒng)教學(xué)法，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生采用傳統(tǒng)教學(xué)與VR探究性教學(xué)相結(jié)合的方法。結(jié)果表明，經(jīng)歷VR探究性教育的學(xué)生在敏感性、流利性、靈活性和原創(chuàng)性方面都與接受傳統(tǒng)教育的學(xué)生有顯著性差異，進(jìn)一步證明了VR在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力方面的價(jià)值體現(xiàn)。[16]

三、VR教育有效性研究

1.VR學(xué)習(xí)模式與傳統(tǒng)學(xué)習(xí)模式的比較

教育中VR技術(shù)的引入始于20世紀(jì)90年代早期，項(xiàng)目的設(shè)計(jì)者使用各種外圍設(shè)備，如頭戴式顯示設(shè)備、數(shù)據(jù)手套和身體套裝，以獲得完全身臨其境的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，然而許多實(shí)際問(wèn)題（如成本）的出現(xiàn)，限制了該技術(shù)在教育環(huán)境中的廣泛傳播。之后桌面VR出現(xiàn)了，技術(shù)成本的急劇下降和高速互聯(lián)網(wǎng)連接的可用性進(jìn)一步增加了這種虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的使用，使得VR再次進(jìn)入人們的視野，人們給出的假設(shè)是它在提高學(xué)生的認(rèn)知技能方面具有獨(dú)特功能。對(duì)此，不斷有研究者對(duì)VR學(xué)習(xí)材料和傳統(tǒng)學(xué)習(xí)材料的有效性進(jìn)行比較研究。

Shim等為了考察VR學(xué)習(xí)材料對(duì)學(xué)生知識(shí)成就的影響，選擇了兩組10年級(jí)學(xué)生進(jìn)行研究：對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組。對(duì)照組（n=36）使用傳統(tǒng)材料學(xué)習(xí)“眼睛的結(jié)構(gòu)和功能”，而實(shí)驗(yàn)組（n=36）使用VR資源來(lái)學(xué)習(xí)相同的主題，兩組之間的先前科學(xué)成就和智商沒(méi)有顯著差異。學(xué)習(xí)后，學(xué)生們接受測(cè)試以評(píng)估他們的學(xué)習(xí)成果。結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)組的得分顯著高于使用傳統(tǒng)材料學(xué)習(xí)的對(duì)照組，這表明該VR課程能夠有效地教授“眼睛的結(jié)構(gòu)和功能”。對(duì)實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查也發(fā)現(xiàn)，學(xué)生認(rèn)為VR學(xué)習(xí)的有效性更高，主要是因?yàn)樗麄儗?duì)VR中呈現(xiàn)的學(xué)習(xí)內(nèi)容感興趣，超過(guò)50%的學(xué)生發(fā)現(xiàn)使用VR學(xué)習(xí)生物學(xué)提高了學(xué)習(xí)的樂(lè)趣、增強(qiáng)了現(xiàn)實(shí)感并幫助他們更容易理解生物學(xué)概念。[4]

Lee和Wong驗(yàn)證了桌面VR學(xué)習(xí)環(huán)境的學(xué)習(xí)效果，并研究桌面VR的學(xué)習(xí)環(huán)境對(duì)具有不同空間能力的學(xué)習(xí)者的影響，學(xué)習(xí)成果通過(guò)學(xué)業(yè)表現(xiàn)進(jìn)行認(rèn)知測(cè)量。采用準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，選擇了四所學(xué)校的431名高中生參加該研究，并根據(jù)完整的班級(jí)隨機(jī)分配到實(shí)驗(yàn)組或?qū)φ战M。實(shí)驗(yàn)組使用桌面VR軟件V-FrogTM進(jìn)行青蛙解剖學(xué)的自我導(dǎo)向課程，而對(duì)照組則使用傳統(tǒng)的課堂學(xué)習(xí)方法和PowerPoint幻燈片進(jìn)行類似課程的學(xué)習(xí)，傳統(tǒng)的課堂學(xué)習(xí)方法由班級(jí)生物教師進(jìn)行。兩組均進(jìn)行了前測(cè)、后測(cè)和空間能力測(cè)試。結(jié)果表明，基于VR的學(xué)習(xí)環(huán)境中學(xué)生的學(xué)習(xí)效果更好。可能的原因是用于非VR學(xué)習(xí)模式的PowerPoint幻燈片中，由于每頁(yè)上的空間有限，不同的信息源在時(shí)間上分開(kāi)，這種獨(dú)立的設(shè)計(jì)使得學(xué)生無(wú)法同時(shí)在工作記憶中保存文字和圖片，信息整合的過(guò)程可能會(huì)給工作記憶帶來(lái)負(fù)擔(dān)。此外，與高空間能力學(xué)習(xí)者相比，低空間能力學(xué)習(xí)者的表現(xiàn)似乎更受學(xué)習(xí)模式的影響，可能的原因是基于VR的學(xué)習(xí)減少了低空間能力學(xué)習(xí)者的外來(lái)負(fù)荷，從而使更多的工作記憶能夠用于處理并將待學(xué)習(xí)的信息編碼到長(zhǎng)期記憶中。[17]

獲得相同結(jié)論的還有Passig等，他們通過(guò)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究，驗(yàn)證3D沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境對(duì)兒童認(rèn)知能力的影響。1年級(jí)和2年級(jí)（n = 117）的兒童被隨機(jī)分配到三個(gè)實(shí)驗(yàn)組和一個(gè)對(duì)照組，每個(gè)實(shí)驗(yàn)組都以不同的模式進(jìn)行教學(xué)：3D沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)（IVR，n = 36），2D（n = 36）和觸摸塊（Tangible Block TB，n = 24），對(duì)照組（n = 21）未給予教學(xué)。結(jié)果表明，2D和TB組顯示出比對(duì)照組較高的認(rèn)知改變能力，而3D IVR環(huán)境則表現(xiàn)出更能促進(jìn)兒童的認(rèn)知改變。通過(guò)轉(zhuǎn)移測(cè)試（Transfer test），發(fā)現(xiàn)在3D IVR環(huán)境中學(xué)習(xí)的兒童更好地保留了他們的學(xué)習(xí)策略，在測(cè)試時(shí)表現(xiàn)良好。分析可能的原因，3D IVR 技術(shù)為兒童提供了探索不同信息的可能性，積極構(gòu)建、操縱觀點(diǎn)和創(chuàng)新視角，從而使兒童能夠理解問(wèn)題成分之間的關(guān)系，并使他們從所提出的問(wèn)題中做出更好的推論。[18]

但是，并非所有的研究結(jié)果都指向VR學(xué)習(xí)模式的優(yōu)越性。Parong和Mayer比較了沉浸式VR與PowerPoint幻燈片作為教學(xué)科學(xué)知識(shí)媒體的教學(xué)效果。VR課程是一個(gè)交互式生物學(xué)模擬“細(xì)胞內(nèi)的旅程”，其中包含循環(huán)系統(tǒng)和細(xì)胞部分的敘述和沉浸式動(dòng)畫(huà)。學(xué)生可以進(jìn)入一個(gè)細(xì)胞，并描述細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能。細(xì)胞旅程包括血流和細(xì)胞內(nèi)動(dòng)畫(huà)的完整的360度全景視圖，偶爾也會(huì)看到血流或細(xì)胞的一部分特寫(xiě)視圖，并可以進(jìn)行觸摸、移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)。PowerPoint幻燈片則包含每個(gè)部位的相應(yīng)圖片，內(nèi)容與VR課程保持一致。結(jié)果顯示，觀看幻燈片的學(xué)生在后測(cè)中的表現(xiàn)明顯優(yōu)于VR組，但報(bào)告的動(dòng)機(jī)、興趣和參與評(píng)分較低。用認(rèn)知負(fù)荷理論來(lái)解釋，當(dāng)學(xué)生處于血流中的課程時(shí)，各種血細(xì)胞不斷地移動(dòng)經(jīng)過(guò)學(xué)生，并且學(xué)生可以向任何方向看以觀察這些運(yùn)動(dòng)。這些動(dòng)畫(huà)可能會(huì)增加學(xué)生的認(rèn)知負(fù)擔(dān)，因?yàn)樗麄儽仨毻瑫r(shí)留意旁邊的敘述。學(xué)生轉(zhuǎn)移了對(duì)重要材料的注意力，擾亂了組織材料的過(guò)程，并且以不恰當(dāng)?shù)姆绞綄⒉牧吓c先前的知識(shí)結(jié)合起來(lái)。[19]

Makransky等的研究結(jié)果也表明，將VR添加到科學(xué)課程中會(huì)增加學(xué)生的沉浸式體驗(yàn)和學(xué)習(xí)樂(lè)趣，但是減少了學(xué)習(xí)成果。研究者使用了腦電圖（EEG）用于獲得學(xué)生學(xué)習(xí)期間認(rèn)知處理的直接測(cè)量，當(dāng)工作內(nèi)存負(fù)載和任務(wù)需求增加時(shí)，EEG度量值會(huì)增加;當(dāng)資源需求減少時(shí)，EEG度量值會(huì)減少。與傳統(tǒng)課程模式相比，使用VR模擬課程時(shí)，學(xué)生在學(xué)習(xí)后期會(huì)更加超負(fù)荷。這是基于大腦的初步證據(jù)，表明VR學(xué)習(xí)水平較低的原因是這些環(huán)境可能過(guò)度刺激。[20]

2.不同類型VR學(xué)習(xí)模式的比較

Merchant等在前人研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，對(duì)基于VR的學(xué)生學(xué)習(xí)成果有效性進(jìn)行了薈萃分析。研究者將基于VR環(huán)境的教學(xué)分成了三類：模擬、游戲和虛擬世界。模擬是模仿現(xiàn)實(shí)生活過(guò)程或情境的交互式數(shù)字學(xué)習(xí)環(huán)境，可以允許學(xué)生使用虛擬設(shè)備提供經(jīng)濟(jì)有效的程序?qū)嵺`，這些實(shí)踐在現(xiàn)實(shí)生活中可能成本過(guò)高，比如醫(yī)療領(lǐng)域。游戲是一種特殊的模擬類型，為了促進(jìn)學(xué)習(xí)，游戲必須設(shè)計(jì)為能夠?yàn)橥婕姨峁┳灾?、身份和互?dòng)感，并為學(xué)習(xí)者提供策劃他們的行動(dòng)、測(cè)試假設(shè)和解決問(wèn)題的機(jī)會(huì)，包括目標(biāo)、成就水平和獎(jiǎng)勵(lì)系統(tǒng)等元素。虛擬世界則包含以下一個(gè)或多個(gè)特征：在3D空間中的幻覺(jué)、建立3D物體并與之交互的能力、以虛擬化身的形式對(duì)學(xué)生進(jìn)行數(shù)字化表征，以及與虛擬世界中的其他學(xué)習(xí)者交流的能力。對(duì)于模擬和游戲的結(jié)構(gòu)化環(huán)境，虛擬世界是開(kāi)放式環(huán)境，學(xué)生可以在其中設(shè)計(jì)和創(chuàng)建自己的對(duì)象。

薈萃分析結(jié)果表明，模擬、游戲和虛擬世界在提高學(xué)習(xí)成果收益方面是有效的。主要發(fā)現(xiàn)包括：游戲比模擬和虛擬世界顯示出更高的學(xué)習(xí)收益;對(duì)于模擬來(lái)說(shuō)，詳細(xì)的解釋類型反饋更適合于陳述性任務(wù)，而正確的響應(yīng)知識(shí)更適合于程序性任務(wù);當(dāng)學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行游戲時(shí)，表現(xiàn)會(huì)更好;游戲的學(xué)習(xí)收益與實(shí)驗(yàn)次數(shù)之間存在反比關(guān)系;關(guān)于虛擬世界，如果學(xué)生被反復(fù)測(cè)量，則會(huì)降低他們的學(xué)習(xí)成果。[21]

四、結(jié)論與啟示

1.理解VR學(xué)習(xí)過(guò)程，凸顯VR教育特征

虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）通過(guò)提高學(xué)生的參與度和學(xué)習(xí)動(dòng)力在教育中發(fā)揮著重要的作用。盡管一些研究反映了使用VR時(shí)的積極教育成果，但人們更關(guān)注中間的過(guò)程，即學(xué)習(xí)的方式和原因，而不是僅僅測(cè)量學(xué)習(xí)成果。Shin通過(guò)定性和定量相混合的方法，研究了教育VR系統(tǒng)中的因素如何影響學(xué)生體驗(yàn)和實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，結(jié)果證實(shí)了交互性和沉浸感對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的影響。沉浸感和交互性不會(huì)機(jī)械地刺激學(xué)生，而是允許學(xué)生通過(guò)注意沉浸式功能，并在學(xué)習(xí)過(guò)程中使用來(lái)發(fā)揮積極作用。學(xué)生對(duì)VR環(huán)境的態(tài)度是在學(xué)習(xí)期間形成的，他們?cè)赩R環(huán)境內(nèi)部交互時(shí)形成了動(dòng)機(jī)，態(tài)度和動(dòng)機(jī)共同體現(xiàn)了情感支持和教育支持。[22]

Makransky和Petersen使用結(jié)構(gòu)方程模型發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)致VR課程學(xué)習(xí)效果提升的兩條通用路徑：認(rèn)知路徑和情感路徑。認(rèn)知路徑包含VR的可用性和易用性，強(qiáng)調(diào)了學(xué)生對(duì)虛擬環(huán)境的評(píng)價(jià)，從而提高對(duì)學(xué)習(xí)材料的理解和應(yīng)用，導(dǎo)致更高的自我效能感和更多的學(xué)習(xí);情感路徑包含交互性和沉浸感，強(qiáng)調(diào)內(nèi)在動(dòng)機(jī)的增加，內(nèi)在動(dòng)機(jī)反過(guò)來(lái)也會(huì)促進(jìn)自我效能感的提升。[23]

2.重視VR教育功能，開(kāi)展VR課程實(shí)踐

實(shí)踐證實(shí)，VR技術(shù)在教育領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，良好的教學(xué)法和技術(shù)創(chuàng)新的使用是目前討論的焦點(diǎn)，教育工作者應(yīng)試圖找到理論指導(dǎo)或教學(xué)原則，以幫助設(shè)計(jì)者智能地開(kāi)發(fā)和應(yīng)用新穎的VR學(xué)習(xí)環(huán)境。

據(jù)此，筆者提出了一些協(xié)助課程設(shè)計(jì)的原則：①提供高度互動(dòng)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)是VR最有價(jià)值的特征之一。VR學(xué)習(xí)環(huán)境中的互動(dòng)是真實(shí)體驗(yàn)的合理且有價(jià)值的替代，學(xué)生可以通過(guò)開(kāi)展活動(dòng)，將新的理解和新技能付諸實(shí)踐。②從問(wèn)題解決中學(xué)習(xí)以促進(jìn)創(chuàng)造力發(fā)展。需要想象力和沉浸感的VR學(xué)習(xí)環(huán)境是訓(xùn)練解決問(wèn)題能力的好工具，不僅促使學(xué)生在抽象層面上概念化經(jīng)驗(yàn)，而且能激發(fā)自發(fā)和富有想象力的闡述，在提供豐富學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)的同時(shí)，還有助于提高學(xué)生分析問(wèn)題和探索新概念的能力。③激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)。動(dòng)機(jī)理論表明，理解如何利用電子學(xué)習(xí)工具的情感吸引力是學(xué)習(xí)和教學(xué)的核心問(wèn)題，最初的情境興趣是促進(jìn)學(xué)習(xí)的第一步。[24]大量的研究證實(shí)，與在傳統(tǒng)環(huán)境中學(xué)習(xí)相比，3D沉浸式VR學(xué)習(xí)環(huán)境將提升學(xué)生的興趣和動(dòng)機(jī)。④將VR作為學(xué)生學(xué)習(xí)腳手架的工具。由于VR學(xué)習(xí)環(huán)境提供多感官刺激，因此能夠支持身臨其境的學(xué)習(xí)，3D虛擬世界是培養(yǎng)學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容理解的有效工具。

但VR并不能取代傳統(tǒng)的課堂模式，盡管在提高學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力方面具有優(yōu)越性，教師仍需關(guān)注可能存在的導(dǎo)致學(xué)生注意力分散、增加無(wú)關(guān)認(rèn)知等情況。在實(shí)際課堂中，應(yīng)根據(jù)學(xué)習(xí)的內(nèi)容和要求，采用VR教育模式和傳統(tǒng)教育模式相結(jié)合的方法，達(dá)到VR教育價(jià)值的最大化。

3.開(kāi)設(shè)VR高校課程，支持VR教育落實(shí)

VR技術(shù)的引入在中學(xué)課程中將會(huì)越來(lái)越普遍。因此，培養(yǎng)相關(guān)VR應(yīng)用的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)人才是十分有必要的。在國(guó)外，研究者們針對(duì)高校VR頂點(diǎn)課程的設(shè)計(jì)開(kāi)展了深入研究，這個(gè)課程一般開(kāi)設(shè)在實(shí)用性很強(qiáng)的專業(yè)中，是一種讓學(xué)生整合所學(xué)領(lǐng)域的知識(shí)，并充分利用這些知識(shí)，同時(shí)培養(yǎng)相關(guān)技能和態(tài)度。

Takala等經(jīng)歷了VR課程的三次迭代，期間共有45名學(xué)生完成課程，并設(shè)計(jì)了16個(gè)VR應(yīng)用程序。參與課程的學(xué)生可以來(lái)自不同學(xué)科，專注于學(xué)習(xí)VR概念和應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)。具體的課程內(nèi)容包括：①介紹課程結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)目標(biāo)和結(jié)果;②介紹需要使用的軟件工具包（RUIS），學(xué)生分成小組練習(xí)工具包的使用;③開(kāi)發(fā)VR應(yīng)用程序并進(jìn)行展示;④評(píng)價(jià)。

此外，研究者們還分析了所使用的工具包如何影響學(xué)生創(chuàng)建的VR應(yīng)用程序和學(xué)生的開(kāi)發(fā)體驗(yàn)，討論如何改進(jìn)課程，并研究這些改進(jìn)如何影響課程結(jié)果、學(xué)生體驗(yàn)以及他們對(duì)課程的反饋。[25]高校VR課程的開(kāi)設(shè)將是VR在教育中落實(shí)的有效保障。

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