“VR+教育”對高等教育的影響及存在問題研究

呂東方 胡麗欣 楊逸雨 劉孫鵬

摘要：“VR+教育”是一種新型的教育方法，有著廣闊的發(fā)展前景?？茖W證明，人在聽到的時候，大腦可以吸收10%的信息量;看到的時候，大腦可以吸收20%的信息量;經(jīng)歷之后，大腦可以吸收高達90%的信息量。這就是虛擬現(xiàn)實在教育中應用的價值所在。VR在高等教育領域發(fā)展的同時也存在一些問題。主要表現(xiàn)為技術未成熟、偏向學生自主、受傳統(tǒng)教育禁錮、忽視人類情感等。

關鍵詞：“VR+教育”;建議;高等教育

一、引言

虛擬現(xiàn)實即Virtual Reality，簡稱VR。VR是指利用多媒體計算機技術生成一個具有逼真的視覺、聽覺、觸覺及嗅覺等的模擬現(xiàn)實環(huán)境，利用人的自然技能對這一虛擬出來的現(xiàn)實環(huán)境進行交互體驗，體驗的結果（即該虛擬的現(xiàn)實反應）與在相應的真實現(xiàn)實中的體驗結果相似或完全相同。

VR已不僅僅被關注于計算機圖像領域，它已涉及更廣的領域，如電視會議、網(wǎng)絡技術和分布計算技術，以及高等教育方面。教育是一個國家、一個民族興旺發(fā)達的根本，教育強國是實現(xiàn)中華民族復興的基礎工程。我國傳統(tǒng)的教育模式是單一的說教和圖文結合教學，后來逐漸融入了視聽媒體，再到互聯(lián)網(wǎng)在教育中的普及應用。虛擬現(xiàn)實應用于教育是教育技術發(fā)展的一個飛躍。它營造了“自主學習”的環(huán)境，由傳統(tǒng)的“以教促學”的學習方式轉變?yōu)閷W習者通過自身與信息環(huán)境的相互作用來得到知識、技能的新型學習方式。

由于我國高校數(shù)量眾多，學生群體龐大，VR人才缺乏，因此“VR+教育”在我國具有相當大的市場潛力。伴隨著我國創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略和中國制造2025戰(zhàn)略的大力推進，需要大量多層次、高素質的技能勞動者，作為制造業(yè)技能型人才供給主渠道的高等教育尤其是高等職業(yè)教育，必須更加重視培養(yǎng)大學生的實踐能力和創(chuàng)新思維，而這就需要得到來自現(xiàn)代教育技術的有力支持。

二、“VR+教育”對高等教育方面的影響分析

信息革命給教育帶來了翻天覆地的變化，計算機輔助教學（Computer Aided Instruction，CAI）是推動教學質量的重要手段。近50年來，CAI的發(fā)展產(chǎn)生了質的飛躍。如今多媒體教學已成為各中小學、高校教師的必備工具。近幾年，隨著虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality，VR）技術方興日盛，特別是VR設備的突破，基于“VR+教育”方法生機勃勃，“VR+教育”已經(jīng)成為CAI進化的必由之路，也必將是CAI發(fā)展的新階段和里程碑。

我國開始在VR方面進行的研究要追溯到20世紀90年代，由于當時技術不夠先進，設備不夠完善，技術成本高昂，因此僅局限于小范圍內(nèi)。直到人機交互技術的逐漸發(fā)展以及一些相關設備的完善，VR技術才真正打入了國內(nèi)市場。

2013年，教育部通知要求各省區(qū)市教育主管部門、各部屬高校開展國家級“虛擬仿真實驗教學中心”的建設工作，要求教學中心提供安全、可靠、經(jīng)濟的實驗項目，規(guī)避高危或極端環(huán)境造成的危險事故的發(fā)生，可以進行反復練習與操作，有較高的有效性、經(jīng)濟性、安全性，以此來創(chuàng)設虛擬的教學情境，從而為學生進行生動、直觀的學生和理解。

2016年12月，北京八一中學進行了一堂“VR+教育”化學課，課程內(nèi)容是關于手機有機材料的合成，利用VR設備合成，能將大家肉眼看不到的、抽象的東西轉變成具體可見的東西，用3D的形式展現(xiàn)出來，從而增強了學生的理解能力。

資料顯示，2025年“VR+教育”產(chǎn)值有望達到7億美元，未來“VR+教育”被認為具有巨大的市場潛力，在巨大的未來市場紅利驅使下，目前國內(nèi)涉足“VR+教育”的企業(yè)和機構已逾百家。在業(yè)內(nèi)人士看來，“VR+教育”的春天已經(jīng)來臨，“VR+教育”未來已來，而且會飛速發(fā)展，帶給我們一個光明的未來。

目前，高校教學環(huán)境中存在各種各樣的媒體應用，VR進入這一生態(tài)系統(tǒng)后，會造成媒體間關系的變化。芬伯格認為：“無論教育在什么地方進行，都必須仔細把基本媒介與強化工具分開，并正確地分配強化工具的用途。言語是課堂上的基本媒體，實驗室、電影、幻燈片、教科書、計算機演示等是輔助設施……混淆了基本媒體與輔助強化工具將在教育學中導致沒有教師的教育謬誤?！?/p>

三、“VR+教育”的存在問題及其成因分析

（一）技術尚未成熟

VR目前硬件技術尚不能給用戶提供良好的沉浸式體驗。此外，還存在教育方案與VR技術銜接的問題，因為教師目前很難像設計普通課程一樣設計VR課程，體系尚未建成，而教學內(nèi)容的制定成本較高，且缺乏此類人才。這個問題是根基，限制著VR教育模式的發(fā)展。

（二）偏向學生自主性

VR教學主要依靠學生良好的學習自覺性。學生可依據(jù)自身需求，來選擇適合自己學習習慣的學習方式和課程，按部就班地學習。像這種以“學生為中心”的教學模式，強調學生為主體，更加注重在學習過程中發(fā)揮學生的主動性、積極性。然而，以“學生為中心”的教學模式強調的是學生的自主性，一般而言，多數(shù)學生的自主性并不高，這就需要教師進行督促。由此可以看出忽視了教師主導作用的發(fā)揮以及師生之間的情感在學習過程中所起到的重要作用。這也衍生出另一問題，缺乏了有效的學習監(jiān)督工具，虛擬中，教師難以了解學生的學習情況。

（三）VR技術受傳統(tǒng)教育禁錮

VR技術與傳統(tǒng)的教學存在著教育理念、教師素質、教學方式以及教學方法等方面的差異。加上人們對VR教育接受程度有限，傳統(tǒng)教育根基深，新事物的出現(xiàn)往往伴隨著質疑。家長可能存在著VR眼鏡是否會影響孩子視力等方面的擔憂，使用者擔憂是否會對身體造成負擔，而這就需要VR工作者來解決此類問題。

（四）忽視了人類情感

在VR環(huán)境中學習會減少師生之間的直接交流和接觸，對情感方面和動作技能目標方面的教學效果不理想。在VR教學中，對于學生而言，教師就像一個虛擬人物，缺少了之間的互動。除此之外，體育課這種課程也難以教學，VR難以提高學生的體能技能，這部分的目標難以達到教學要求。

（五）VR技術對教師提出更高的要求

如果VR技術應用在教學中，那么就會要求教師利用更多的時間去學習這方面的知識、研究這方面的教育技術，以此來適應教育現(xiàn)代化的需要。但是教師學習并掌握新技術、新知識的速度遠遠跟不上現(xiàn)代教育技術的發(fā)展步伐，尤其是對年長的教師來說，學習這方面的知識過于吃力，從而造成身心疲憊，影響了教學。

四、發(fā)展“VR+教育”的對策建議

（一）發(fā)展VR硬件技術

由于目前VR硬件技術尚不能給用戶提供良好的沉浸式體驗，發(fā)展VR技術成為“VR+教育”發(fā)展中最急需解決的一個問題。政府應制定政策法規(guī)來使更多的人才著手于研究發(fā)展VR技術，企業(yè)也應該大力支持VR技術的發(fā)展。VR硬件技術成熟與否決定著“VR+教育”能否走向成熟。

（二）宣傳“VR+教育”

“VR+教育”與傳統(tǒng)的教育存在著很多方面的差異，包括教育理念、教學方式和方法等。由于人們傳統(tǒng)教育思想根深蒂固，再加上人們對于“VR+教育”技術的認知不足，導致很多家長對于“VR+教育”有所誤解。在發(fā)展VR技術的前提下，宣傳“VR+教育”也是刻不容緩?？梢酝ㄟ^建設模擬展廳、廣告宣傳等方式。

（三）教育內(nèi)容聯(lián)手VR成為常態(tài)

教育內(nèi)容需要VR進行再創(chuàng)作，VR教育需要內(nèi)容支撐。在VR教育普及、規(guī)?；?，會有更多的教育內(nèi)容制作方，比如民營教育、出版社、高校主動尋求VR技術公司來對他們的內(nèi)容進行VR化。同時，VR技術公司也離不開這些教育領域所提供的優(yōu)質內(nèi)容。隨著教育內(nèi)容的注入，教材、教輔、公開課、題庫試卷等資源聯(lián)手VR將成為常態(tài)

（四）教育與訓練

一家開發(fā)音頻與視頻會議的科技公司的技術經(jīng)理安德里亞·希爾（Andrea Hill）認為：“VR技術不僅能夠讓不同空間的人同時出現(xiàn)在一個虛擬的環(huán)境中，更重要的是，VR提供的沉浸感，能夠讓教育、訓練等項目更加逼真。學員如同身臨其境，這是我們目前的教學與訓練條件無法提供的。”一個教師只能教固定數(shù)額的學生，而一個VR教師可以教授的學生數(shù)量是無法限量的。更不用提，借助VR技術，即使是世界歷史這樣枯燥的內(nèi)容，也可以栩栩如生。所以在這種前提下，對教師的教育和訓練也變得刻不容緩。

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