1、 黄云是江南造船集团职业技术学校焊接技术应用专业的高二学生,他告诉记者,刚入学时看到焊接时发出的光会感到恐惧,操作不当还容易烫伤。“在虚拟仿真实训设备上训练,不仅能提前了解掌握焊接工艺、流程、设备参数、焊接姿势等,还能减少因操作不熟练导致的伤害。”黄云说。
2、实际上,我国虚拟现实应用还远滞后于产业技术的发展。作为教育技术的研究者,我们首先需要理性地认识虚拟现实技术教育应用的潜力,深入分析虚拟现实技术教育应用的现状,从教育的视角反思存在的挑战,提出未来发展方向。(虚拟现实技术难学吗)。
3、一般来说,学习动机分内部动机和外部动机。内部动机源于学习者对活动本身产生的愉悦感及满意度。虚拟现实技术通过呈现个性化特征、丰富多彩的媒体形式和刺激性的对话促进学习者的学习动机。大量案例证明,虚拟现实可以给学习者带来放松、愉悦、感兴趣等积极情绪,激发学习内部动机。
4、篮玉如(2015)教授招募来自台北某小学的132名四至六年级学生,利用虚拟现实技术进行两个单元的英语教学。结果显示,学生在对话和语句方面的学习成效显著。韩国研究者李松俊(SoojeongLee,2013)依据量表将60名五年级小学生分为高害羞组和低害羞组。经过六周虚拟现实环境的口语练习,两组学生的“自我表述”成绩均提高,其中高害羞组的成绩提高得更显著。研究结果证明了虚拟现实环境提升了学生的表达能力,尤其是日常生活中容易害羞的学生。
5、从“练”的角度出发,试图弥补线下机构短板,
6、数学是该专业的主干课程之就主干课程详细来说,数字媒体技术专业的专业主干课程具体包括:(虚拟现实技术难学吗)。
7、VR多感知性、沉浸感、交互性的显著特点,给师生带来强烈、逼真的感官冲击,显然比教科书、视频动画方式要更加有效提高教学效果。另外,VR教学应用还具有很强的灵活性,除了根据不同的专业来制作不同的课件之外,可以做到实时更新,如果课程内容发生更新变化,可以对虚拟课件内容进行更新,不需要购买新的仪器。
8、进入你的华丽脑洞!谷歌推出虚拟现实3D作画APP
9、面对在线教育的来势汹汹,李典和大多数线下英语教育机构从业者一样,陷入沉思。要么,死守线下,争取保住一定生源;要么主动出击,做出改变。
10、1)在这种模式下,课堂教学不在局限于有形的教室中,教学活动的空间和时间得到了无形扩展。“虚拟课堂”的实现为学生提供了可移动的电子教学场所,从而改善了教员和学员的互动关系,更好的加深了学员对所学知识内容的认知和理解。
11、对虚拟身份与真实身份交互作用的认识。虚拟世界的身份表征通过虚拟化身实现,虚拟化身的行为可能与真实环境下用户的行为不同。在传统教室环境下,教师通常能根据长期积累的经验判断学生的行为模式和行为习惯,并根据这种判断选择合适的教学方法和教学手段。虚拟学习环境中,学习者都有拟化身,其学习行为也可能表现出新的规律。这就要求教师进行探究,掌握虚拟环境下的社会互动的行为特点,同时需要研究学生虚拟化身和真实身份的交互作用,比如学习者倾向于选择具有哪种外貌特点的虚拟化身,学习者对他人虚拟化身的反应是否影响与其表征的真实人物的互动,虚拟人物的外表如何影响对其所传达信息的感知等。虚拟现实技术作为一种新型技术应用于教育领域还处于初级阶段。各个行业都在积极探索如何利用虚拟现实技术帮助实现自身的实质性转变,“VR+教育”是其中之一。“VR+教育”不仅强调产业领域为教育提供相关的装备、终端、应用系统、平台以及内容的研发,更强调如何做好虚拟现实技术与STEM教育、创客教育、创业教育、教师培训等实践需求的对接。虚拟现实教育应用的本质不在于增加新的教学工具,而在于引入新的教学方式和教学文化。这是虚拟现实技术教育应用的重点和难点。我们相信,随着技术的不断发展完善以及与教育理论的深度融合,虚拟现实在教育领域会发挥着越来越重要的作用。
12、 BurdeaG和Coiffet(12)使用三个“I”来定义虚拟现实技术的基本特征:“沉浸性、交互性、想象性”,这一观点目前得到了较多研究者的认同。(13)(14)(15)沉浸性(Immersion),是指利用计算机产生的三维立体图像使人置身于一种虚拟环境中,就像在真实的客观世界中一样,带给人一种身临其境的感觉。沉浸性主要来源于虚拟世界中存在的多重表征和感官刺激,除了常见的视觉感知之外,还有听觉感知、触觉感知、运动感知、嗅觉感知等等。沉浸性还来源于虚拟环境的另一大特征——交互性(Interaction),其是指虚拟现实系统能够随时探测使用者的输入信号,并且做出及时回应。在虚拟环境下,人们可以利用一些传感设备以更自然的方式与其中的物体进行交互,感觉就像在真实世界中一样;比如可以用手直接“操纵”虚拟物体,并且得到触觉反馈和力量反馈。后来的研究者进一步将“交互性”的概念从使用者和环境(及环境中的物体)互动拓展到不同使用者之间的交互行为上,比如虚拟世界中通常具有“代替真实用户出现的虚拟化身(avatar)”和“方便沟通、互动的聊天工具”等社会性元素。(16)想象性(Imagination),是指虚拟现实技术为人们认识世界提供了一种全新的方法和手段,能够帮助人们思考和想象现实世界中不存在的事物,提高感性和理性认识,从而深化概念以及引发新的联想。然而,目前关于虚拟现实技术究竟是否能够促进使用者创造性思维的发展和在创造性活动中的表现,还缺少实证研究成果的支持。虚拟现实技术对抽象符号的具象化呈现方式,可能会限制学习者自身的独特想象,使其在头脑中构建的事物模型更加趋于同质化,在一些开放性的问题情境中可能阻碍创意的发挥。比如在创意性写作课程中,学生需要完成对未来城市的描写任务,如果先让学生在一个虚拟技术创设的城市中漫游体验,可能会导致学生在接下来的描写更加类似于刚才见过的事物和场景。
13、这次,“加糖外教”把目光放在了教学后市场,补充线下英语教学机构的课后练习部分。采用“1+6”模式,即每周提供1次与外教一对一视频对话,外加6次的每天十分钟口语跟读练习,用互联网给孩子们打造一个纯正口语练习的平台。
14、 20世纪90年代开始,随着各类技术的不断发展成熟,虚拟现实逐步从实验室研究转向更广泛的应用,包括军事、科学与工程环境的模拟与仿真、教育与训练、医学、商业、艺术与娱乐等多个领域。2016年被称为虚拟现实技术元年,各大巨头公司纷纷将目光转向虚拟现实技术的开发和推广,虚拟现实技术进入全面发展阶段。
15、 (1)体验式学习(ExperientialLearning)
16、在线教育平台答得喵创始人大田老师表示,线上教育和线下教育已经共存了十几年,各有优势,面对中国巨大的教育需求,定能共存。他认为线上教育有特定人群青睐,具有发展潜力,也能解决教育资源不平衡,“是未来的趋势”。
17、今年,他们将继续故事场景的开发,以满足已上线机构持续的需求,目标铺设1000套设备。
18、2017年6月,他偶然发现应用于游戏的新一代MR(混合现实)技术,可以在VR(虚拟现实)场景中加入真人,他意识到或许可以把该技术应用到口语教学中。随后,“加糖”找到该技术团队合作开发并上线了加糖MR外教。
19、面对产业的快速发展,职业院校需要在课程体系、实践体系、教材、师资等方面不断摸索经验,构建虚拟技术人才培养评价指标体系,构建创新虚拟现实人才培养的良好模式。针对虚拟技术专业的特征和人才需求,其课程体系的设计应紧密围绕人才培养目标展开,在通识教育、专业教育和实践教育三方面均有调整;像Unity3D、MAYA等课程,可以引入一些国内知名企业参与教学当中,把真实案例和实训项目贯穿于人才培养的全过程,以培养具有复合思维、综合素养的人才;践行创新教育模式,有机整合政、产、学、研、用多方资源,共建实践教学平台、工作室等环境,为学生提供VR实践实训机会。
20、4、保护医生和降低培训费用,虚拟手术系统既可用于教学,也可让一般大夫进行模拟手术练习。学生或一般大夫可在虚拟手术中反复训练高难度的操作方法,直至达到完美无缺为止。在虚拟环境中,可以建立虚拟的人体模型,借助于跟踪球、HMD、感觉手套,学生可以很容易了解人体内部各器官结构,这比现有的采用教科书的方式要有效得多。在医学院校,学生可在虚拟实验室中,进行“尸体”解剖和各种手术练习。用这项技术,由于不受标本、场地等的限制,所以培训费用大大降低。一些用于医学培训、实习和研究的虚拟现实系统,仿真程度非常高,其优越性和效果是不可估量和不可比拟的。例如,导管插入动脉的模拟器,可以使学生反复实践导管插入动脉时的操作;眼睛手术模拟器,根据人眼的前眼结构创造出三维立体图像,并带有实时的触觉反馈,学生利用它可以观察模拟移去晶状体的全过程,并观察到眼睛前部结构的血管、虹膜和巩膜组织及角膜的透明度等。还有麻醉虚拟现实系统、口腔手术模拟器等。
21、 多种空间视角(MultiplePerspectives)
22、 由于虚拟学习环境具有多重表征特性以及灵活的交互方式,使用者可以在其中根据需要改变自己的空间视角,即在客体中心(exocentric)和自我中心(egocentric)这两种空间参照系之间进行转换。客体中心参照系是指从外部来观察物体、空间或现象的一种视角,自我中心参照系则是指一种内部观察的视角。(31)这两种视角在学习中具有各自的优势。(32)自我中心的视角能够让参与者与虚拟环境进行更多的沉浸式交互,带来更强的自我参与感,并且有助于对事物细节的具象化的学习。而客体中心的视角能够让使用者从情境中脱离出来,帮助其形成更加抽象的或符号化的整体表征。在学习复杂现象时,两种视角相结合的学习方式是一种有效的手段,能够促进学习成效更优化。(33)
23、情境学习理论认为知识是学习者在一定情境中主动建构的,强调知识与情境之间动态地相互作用。根据赫林顿和奥利弗(Heringgton&Oliver,2011)的认识,情境学习环境有以下特点:1)提供反映知识可以运用于真实生活的情境;2)提供真实的活动;3)为学习者提供获知专家思考和解决问题过程的机会;4)提供多角色以及多视角选择;5)支持知识的协同构建;6)关键时刻提供学习支架;7)对学习环节进行针对性反思;8)清晰地表达;9)对基于任务的学习进行综合评估。
24、同时,一些研究也表明,使用诸如PPT这种软件会导致老师在向学生展现信息时的同质化。
25、主要在虚拟现实、增强现实企事业单位从事虚拟现实、增强现实技术应用项目设计、项目交互功能开发、模型和动画制作、软硬件平台搭建和维护等工作。
26、传统教学备受批判的主要原因,是传统教学离具体真实的情境,导致学生知识迁移能力不足,迁移率低、迁移意识不强。情境学习致力于解决这种挑战,通过设置与生活情境类似的情境,促进学习的发生。虚拟现实技术支持情境学习的发生。虚拟现实技术能够提供丰富的感知线索以及多通道(如听觉、视觉、触觉等)的反馈,帮助学习者将虚拟情境的所学迁移到真实生活中,满足情境学习的需要(Huang&Liaw.,2011)。周明全(2016)教授认为,虚拟现实是促进教育变革的重要技术。虚拟现实能解决教学内容和知识的可视化,增强学习的沉浸感,增加师生、生生及学生与环境之间的交互。
27、早在1985年,美国国立医学图书馆就开始人体解剖图像数字化的研究,并由美国科罗拉多州立医学院将一具男性尸体和女性尸体分别做了1mm和0.33mm间距的CT和MR扫描,所得图像数据经压缩后,建立了“可视人”并于1995年出版发型了CD盘片。学生可以在计算机屏幕上对“可视人”进行冠状面和矢状面而对解剖,并可把局部的图像进行缩放。这一举措对解剖学的教学来说有着非同一般的意义。德国汉堡大学医用数学和计算机研究所进行的解剖三维可视化研究虚拟人体图谱,受试者的CT和MRT横截面映像或者组织学切片起空间模型。学生则可以自由地在三维人体空间进行各种操作。北卡罗来纳大学在1992年就开始进行超声图像和虚拟现实相结合的研究,把实时的超声扫描图像经信号变换传输到医生所戴的头盔显示器的,医生依赖于头盔的“看穿”能力。能看到超声图像映迭到病人身体上。1995年,在Internet上出现了“虚拟青蛙解剖”。“实验者”在网络上相互交流,发表自己的见解,甚至可以在屏幕上亲自动手进行解剖,用虚拟手术刀一层一层的分离青蛙,观察它的肌肉和骨骼组织。随着计算机技术的迅速发展,虚拟现实技术现在已经比较成熟的使用和医学之中。
28、然而,当线下机构受到在线教育的网络冲击后,
29、 1965年,美国计算机图形学之父Sutherland在论文“TheUltimateDisplay”中,提出了虚拟现实概念的基本思想和经典描述,(8)并在1968年组织开发了第一个头盔显示器HMD和头部位置追踪系统,这是虚拟现实技术的萌芽阶段。20世纪80年代,陆续出现了一些比较典型的虚拟现实系统。例如,NASA虚拟行星探测实验室完成的VIEW虚拟现实系统,涵盖了数据手套、头部追踪器等设备,提供手势、语言等交互手段,可以称得上是第一个“完整”的虚拟现实系统。(9)1987年,James.D.Foley教授在论文“InterfacesforAdvancedComputing”中,对虚拟现实的含义、接口硬件、人机交互界面、应用和未来前景作了全面的论述,(10)虚拟现实的概念和理论开始初步形成。1989年,VPL公司的JaronLanier提出用“VirtualReality”来表示虚拟现实一词,并且把虚拟现实技术开发为商品,推动了虚拟现实技术的发展和应用。(11)
30、5)教育资源设计和开发技术门槛高。学科教师很难像设计开发课件那样设计和开发虚拟现实资源。公司尽管有虚拟现实资源设计和开发专业团队,但是其资源质量的高低很大程度上取决于公司设计和开发人员对教学内容和教学方法的理解和把握。虚拟现实技术需要改进其高难度的资源开发和设计技术,方便普通教师按照自己的需求设计相关资源。在这方面,网龙华渔已经开始探索打造易用的VR编辑器。
31、虚拟现实技术能将能将三维空间的事物清楚的表达出来,能使学习者直接、自然地与虚拟环境中的各种对象进行交互作用。并通过多种形式参与到事件的发展变化过程中去,从而获得最大的控制和操作整个环境的自由度。这种呈现多维信息的虚拟学习和培训环境,将为学习者掌握一门新知识、新技能提供最直观、最有效的方式。在很多教育与培训领域,诸如虚拟实验室、立体观念、生态教学、特殊教育、仿真实验、专业领域的训练等应用中具有明显的优势和特征。例如学生学习某种机械装置,如水轮发动机的组成、结构、工作原理时,传统教学方法都是利用图示或者放录像的方式向学生展示,但是这种方法难以使学生对这种装置的运行过程、状态及内部原理有一个明确的了解。而虚拟现实技术就可以充分显示其优势:它不仅可以直观地向学生展示出水轮发电机的复杂结构、工作原理以及工作时各个零件的运行状态,而且还可以模仿出各部件在出现故障时的表现和原因,向学生提供对虚拟事物进行全面的考察、操纵乃至维修的模拟训练机会,从而教学和实验效果事半功倍。
32、 情境化学习理论认为,学习发生在具体的知识应用的情境下,并且发生在一定的社会和物理环境当中,学习者无法从脱离(有意义的)情境的抽象概念和理论中获取知识。(39)在情境化的学习过程中,学习者常常需要解决特定情境下的问题,并且真正参与到群体之中。(40)例如,一个学生可以通过真正地管理一家商店,来学习企业经营、处理客户关系和市场营销等知识和技能。虚拟现实技术可以提供大量的各种各样的虚拟环境,这些环境既可以模拟现实生活,也可以模拟现实生活无法实现的情境。学习者根据需要选择相应的情境进行学习,通过丰富的感官输入、各种形式的社会化沟通工具、与虚拟化身的交互等方式来获得一种真实学习体验,促进知识建构及迁移。(41)
33、 具体来说,在医学研究中,虚拟现实不仅可以让身体内部的器官可视化,还允许研究人员对一些虚拟的神经组织进行“操作”。(65)在工程领域,虚拟现实可以模拟诸如工业机器人的复杂机械系统,通过设置和调整各种控制参数、添加传感器、辅助建模等等,学生不仅可以学习操作方法和相关理论知识,还能使用这一工具进行科学研究。(66)在心理学研究中,虚拟现实技术可以用来改变人们对于自己身体状态的感知,从而探讨这种感知对人们的认知、情绪和行为各方面的影响。比如有研究发现,减少人的高度会引起更多对自身的负面评价,并且增加对别人的不信任。(67)
34、游戏行业 游戏行业可以说是VR应用广的了,效果也是明显的,现在的VR游戏层出不穷,世面上卖的VR眼镜大部分也都是为游戏服务的,不得不说,VR技术确实给游戏玩家带来了新的体验,简直妙不可言。
35、早在2007年,正是线下英语培训机构如春笋般破土而出之际,李典留学回国,创办了华威英语,进军“K12”领域,给幼儿园到12年级的孩子们进行英语培训。
36、 “看到模拟场景,感觉自己就在机舱内,按照系统提示一步步操作,就能掌握规范的操作流程。此外,还能在设备上进行模拟考试,针对性也比较强。”董涵奇说。
37、学生方面,一年40个课时售价6000元,每次课时25分钟,学生线上约课,再前往线下机构上课。另外,学生还可以在APP上提前预习和课后复习课上涉及的英语单词、句型和知识点。
38、一位知名英语培训机构老师透露,在教育对线下机构肯定有冲击,就目前来看对大机构的影响并不大。依靠日积月累的口碑和强大的名师资源,许多知名培训机构仍然生意火爆,而真正受影响的更多是小机构。
39、 虚拟自我与身份(VirtualSelfandIdentity)
40、数字媒体技术数学基础模块(包括高等数学、线性代数、概率论与数理统计等);
41、 国内已有许多公司在房地产与虚拟现实结合的领域深度探索,从效果图、三维模型、到虚拟现实广告和虚拟现实楼板房漫游,虚拟现实能够较好地实现可视化效果。国内也出现了一些虚拟现实家装公司,通过虚拟现实技术在装修开始之前就可以为用户提供不同方案和装修入住后的实际效果。比如,欧派衣柜推出的VRHome体验屋,设计师根据用户的基本需求(如各房间的功能),最快只需10分钟就能制定出立体的3D体验效果图,而用户带上虚拟现实眼镜就能看到家装修后的真实3D效果。
42、 “在开发这套设备前,教学模式以教师讲、学生听为主,效率较低。大多数学生入校前对船舶缺乏认知,时常一个知识点需要反复讲解好几遍。”喻兴文说道,现在学生戴上VR眼镜,能跟着教师在船舶内部进行三维虚拟漫游,理解起来更加立体和形象。
43、 认知负荷理论(CognitiveLoadTheory)
44、情景化教学方面,VR营造出高度仿真的英语听说学习场景,让学生在舒适的场景中进行真实预演,不仅可以让学生开口说,还可避免学生难以面对真人对话的尴尬,缓解学生的紧张情绪;在演讲培训方面,传统的暴露疗法一是依赖外部环境,成本高,而且需要组织人员,有诸多不可控制的干扰因素,用VR技术将学生暴露在焦虑恐惧或试图回避的刺激中,直到他们的焦虑因为习惯化而减少或消失;像飞行训练、驾驶模拟、器械操作等实际操作成本过高的实训,都可以在虚拟的世界中营造出沉浸感十足的“真实”环境,让学员身临其境去体验;另外,像电气安全等危险性实训,一旦出现误操作,VR环境下还可以给出视觉、听觉、体感上的“刺激”,避免了学员因误操作而导致触电、坠落等风险事故,降低试错成本,提高应变能力和处理技能。
45、在过去,学生和老师只能通过台式或手提电脑访问虚拟世界。但是,现在他们已经能够使用不同的装备了,包括可穿戴在用户头上的装备,从而允许用户拥有一个沉浸式体验。
46、在多用户虚拟环境中,用户之间能自然地进行交流互动。
47、 “但目前来看,虚拟仿真设备需要配套较高的软硬件设施,需要及时对系统进行改造升级,教育成本和受教育成本相对较高。因此,其在职业学校中尚未得到有效普及。”王敬杰认为。
48、面对行业企业的急迫需求,政府各部门适时响应,启动了人才培养的各类举措。2018年9月,教育部将VR应用技术列为高职新增专业,根据全国高等职业教育专业设置备案结果显示,2019年共有71所院校开设了VR应用技术专业;2020年教育部公示的第3批职业教育培训评价组织和职业技能等级证书名单中,VR“1+X”职业技能等级证书名列其中。从2019年开始,人力资源和社会保障部在全国技能大赛中增设了“VR资源开发”“VR技术应用”赛项。2个赛项本着“以赛促教、以赛促学、以赛促训、以赛促建”宗旨,为行业企业培养并选拔VR领域的技术技能人才。2020年3月,人力资源社会保障部与市场监管总局、国家统计局联合向社会发布了16个新职业,这是自2015年版《中华人民共和国职业分类大典》颁布以来发布的第2批新职业,其中包括虚拟现实工程技术人员,并对该职业的定义和主要工作任务进行了明确规定。
49、相关院校正在加紧培养,截至2020年3月,全国共有150多所高职高专院校开设了虚拟现实应用技术专业,有4所本科院校开设了虚拟现实技术专业。总体规模不大,培养的人数数量有限。
50、现实技术和人工智能技术等在教育教学中的应用。
51、机器人工程师薪资持续高涨,较同级别其他工程师高75%
52、 学习者在拟真的社会情境下,通过与他人的交互及合作进行学习,我们将其称之为虚拟现实情境下的社会性学习。这是相对于“合作式学习”更为广泛的学习模式,学生在利用虚拟现实技术打造的多用户虚拟环境中尝试完成各种各样的学习任务,突出了虚拟现实环境高度交互性的特点。三维虚拟环境可以为老师和学生提供一个开展社会性学习活动的空间,由于其能够克服物理空间距离的限制,尤其适用于远程教育。通过多用户虚拟平台,学生能够参与实时的课堂互动,完成小组讨论和工作;他们感受到自己仿佛真正置身于这一环境中,并且对社会群体产生了归属感。
53、在虚拟仿真环境中,学生做他们在真实世界中无法做到的事,例如,可以触碰按钮从而改变虚拟森林环境四季的变化,观察环境按照生命线移动的各种变化,也可以学习操作真实环境中危险而不能触碰的大型机器。虚拟现实技术为师生创设了直观的学习环境,便于学生理解和应用知识,便于教师及时调整教学方法。教学计划、教学法都围绕模拟的环境进行设计。虚拟仿真环境适合教师教授程序性知识,使学生应用所学到的技能完成包含多个行为序列的学习任务。
54、它的原理就是:使用计算机技术(主要是计算机图形和虚拟现实系统)来模拟和指导医学手术所涉及的各种过程。在时间段上包括了术前、术中、术后;旨在实现手术教学、手术计划制定、手术排练演习、手术技能训练、术后康复等模拟使用。其实VR技术在医学中的使用是非常有前景的,学员在进行手术学学习的之前,可以通过VR制作的模拟手术系统进行预习,这样,在进行实际操作的时侯,有的放矢,教学效果相比预习文字描述的步骤要深刻的多,将大
55、(摘要)本文介绍了虚拟现实技术的定义、发展历程与应用现状、基本特点及其心理体验,并且回顾了与该技术相关的各类学习理论、主要教育应用形式、及其教学效果的实证研究结果。在相关研究和应用案例的基础上,进一步提出了虚拟现实技术有效促进学习的三大核心要素及十大挑战。期望能够对未来这一领域的学术研究和实践应用提供一定的借鉴和参考。
56、机器人产业快速发展,机器人工程师需求大增,成为企业追捧的人才
57、虚拟现实环境中存在的大量多渠道信息载体会在瞬间将多元信息传递给使用者,如设计不当,很容易引起认知负荷超载,影响学习效果。虚拟世界拥有的众多功能和丰富的模拟场景可能会分散学生的注意力,干扰学习者对目标学习内容的注意。多元的信息通道会增强学生的临场感,但也可能会造成信息传递的重复和冗余,耗费认知资源。虚拟现实学习环境的构建与其他用于游戏和娱乐的拟真环境不同,它的根本目的在于传递知识,让学生把有限的认知资源投入到与学习对象直接相关的活动中去。因此,虚拟现实学习环境的构建需要充分考虑认知负荷这个重要元素,其场景的设计、学习材料的呈现和组织方式都应该顺应学生的认知加工过程,避免学习中造成认知负荷超载,例如,设计时应充分考量虚拟环境中包含事物的数量及布局,多元媒介(声音、文字、图形、动画等)的组织和呈现方式以及学习者的先备知识水平等对于学生认知历程和学习效果的影响。
58、能减少学生的焦虑和尴尬。这一点在非虚拟教学环境中会妨碍如角色扮演等活动的正常进行。
59、 “服务类专业比较特殊,有的服务内容是无形的,通过数字化设备模拟现实场景,学生能有更沉浸式的学习体验。”郭婷婷说。
60、 郭婷婷介绍说,除了在课堂使用虚拟仿真设备进行实训,一些技能大赛、职业技能等级考试等也越来越多地使用这类设备,“新技术的使用也对教师的教学工作提出新的挑战。在使用虚拟仿真设备时,教师自己要先对设备的设计有清楚的了解,才能引导学生掌握使用技术,有助于教师提高数字素养”。
61、技术促进学习(TechnologyEnhancedLearning,TEL)泛指用技术支持的一切学习活动。技术促进语言学习是技术促进学习在语言学习系统中的应用。相较于技术促进学习,技术促进语言学习更关注技术如何促进人类的语言学习,以及人如何利用技术开展语言学习。
62、 虚拟现实技术可以为学生创设更加真实的学习任务和情境,更加具象的表征形式,生动的交互体验,让学生在虚拟环境中观察、探索和实验,从而加深其对知识的理解和激发学习兴趣。例如在K12和高等教育领域的理科学习中使用虚拟实验室,进行实验操作和科学规律的探究。在职业教育领域使用虚拟学习环境,帮助学生练习驾驶、机械维修等操作技能。我们将在下一部分论述教育应用的具体内容。
63、虚拟现实技术的特点sensory)、沉浸感(immersion)、交互性(interactivity)、构想性(imagination)。这多感知性(multi些特征使操作者能够进入一个由计算机生成的交互式三维虚拟环境中,和之产生互动,进行交流。通过参和者和仿真环境的相互作用,并借助人本身对所接触事物的感知和认知能力,启发参和者的思维,全方位获取环境所蕴含的各种空间信息和逻辑信息。
64、美国北卡罗来纳大学研制的Grope使用VR技术进行复杂分子合成实验,研究人员在VR境界中控制药物分子模型,通过所模拟分子的分子力反馈测试出把该药物分子安放在其他分子的结合基上的最佳方向,即所谓的“分子入位”。利用计算机生成的分子模型,把所有相关类型的药物连接在一起,并将其锁定在病原体上,从而解除病原体的致病能力。药物设计师戴上三维实体眼镜,在屏幕上观察分子结构的立体图像,使分子间能相互结合,研究人员正在用这种方法研制抗癌药的合成。
65、数字媒体产业知识模块(包括影视产业概论、网络产业概论、交互产品开发、影视项目管理、网络产品运营与推广、游戏产品运营与推广、品牌开发与授权管理等);
66、刘德建,刘晓琳,张琰,陆奥帆,黄荣怀.虚拟现实技术教育应用的潜力、进展与挑战(J).开放教育研究,2016,22(04):25-
67、 根据在职业院校的多年工作经验,喻兴文认为,职业院校引进虚拟仿真设备需要有一定的规划,避免盲目。引入仿真教学后产生的数据,需要及时存储、收集和分析,对学生练习效果进行评估,实现教学效果的最大化。
68、使用虚拟现实在医疗领域的使用主要有:虚拟手术,数字医院,医学模拟演示,实训模拟演示,实训教学演示,医院虚拟仿真系统,虚拟医学仿真,虚拟现实技术在医学手术仿真训练等。使用计算机技术(主要是计算机图形学和虚拟现实)来模拟、指导医学手术所涉及的各种过程,在时间段上包括了术前、术中、术后,在实现的目的上有手术计划制定,手术排练演习,手术教学,手术技能训练,术中引导手术、术后康复等。
69、综合以上三个层面的问题,虚拟现实技术教育应用的最后一个挑战,即为实现虚拟现实技术集成,增加虚拟现实技术与其他教育技术之间以及虚拟现实环境与真实学习环境之间的兼容性。“虚拟现实+教育”并非一种新的教学方法,而是一种教育工具;不是为了分离于传统课堂教学,而是为了贡献于传统教学模式。目前的虚拟现实产品开发仍然缺乏开放设计的标准,这为想要整合其他教育技术和教学资源的使用者带来困难。虚拟现实技术如何与其他的教育技术结合使用,虚拟现实环境如何实现与真实学习环境无缝连接,虚拟现实内容如何覆盖不同学科,都是非常值得探讨的问题。我们对于虚拟现实技术的探讨和研究,是为了更好地满足教学要求,围绕具体教学目标,灵活地综合运用各种技术和手段来开展教学,从而打造一个最优的智慧学习环境。
70、 综合不同研究者的观点,“沉浸性”和“交互性”被认为是虚拟现实技术最重要也最为普遍接受的两个特征。前者主要是指虚拟现实环境的逼真性和多种刺激表征的特性,后者主要是指虚拟环境中的自然交互方式和人际互动特点。
71、计算机与网络技术的飞速发展使人类进入了全新的时代。近年,无论在产业领域,还是在教育亦或是研究领域,“虚拟现实(VirtualReality,简称VR)”都当之无愧是个热点。目前,产业领域投身虚拟现实的创业团队呈爆发式增长。工信部2016发布的《虚拟现实产业白皮书》显示,2015年中国虚拟现实行业市场规模4亿元,2016年预计达6亿元,2020年预计超过550亿元。由此,2016年被称为“VR元年”。对于这一说法,中国虚拟现实与产业化联盟常务副理事长、教育部虚拟现实应用工程中心主任周明全教授认为,“VR元年”这一说法不是指虚拟现实技术的诞生,而是为了阐述虚拟现实受到关注而在发展中掀起了高潮(周明全,2016)。本研究认为,称2016年是“VR元年”,是指VR投资的元年,而不是VR应用的元年。
72、虚拟现实技术研究内容涉及到人工智能、计算机图形学、智能控制、心理学等,是许多相关学科领域交叉、集成的产物。我们必须清醒的认识到,虽然这个领域的技术潜力是巨大的,使用前景也是很广阔的,但虚拟现实技术还处在初级阶段,任然存在尚未解决的理论问题和尚未客服的技术障碍,这些都构成了目前的研究方向。例如:在外科手术中,止血钳、止血夹等等手术器械在具体操作过程中,其性能、效用及和组织器官作用时的表现都是有区别的,这就要求虚拟切割时,虚拟器械应该多种多样,这就给角膜提出了更高更新的要求,不过随着科学技术的发展,我们应该克服这些困难,是虚拟现实技术在医学领域中发挥更大的贡献。
73、那么到底有多好,又到底有多少前景呢?我们可以从几个维度来看:
74、虚拟现实(virtualreality,VR)技术是由计算机生成的一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统。它通过视、听、触觉等作用于使用者,使之产生身临其境的交互视景的仿真。它综合了计算机图形、图像处理和模式识别,智能技术、传感技术、语言处理和音响技术、网络技术等多门科学,是现代仿真技术的进一步发展和使用。使用者借助必要的设备自然地和虚拟环境中的对象进行交互作用、相互影响,产生身临其境的感觉和体验,使人机交互更加自然和谐。
75、我在墨尔本皇家植物园的工作主要是用特定的教育学方法(建构主义)来使用AR增强现实技术向学生表现其他方式很难表达的这些特定内容(环境可持续性和澳大利亚原住民和托雷斯海峡岛民历史及文化)。