基于 VR 遠(yuǎn)程教育平臺(tái)的優(yōu)化策略及應(yīng)用

基于VR遠(yuǎn)程教育平臺(tái)的優(yōu)化策略及應(yīng)用〔〕:

摘要：虛擬現(xiàn)實(shí)〔VR〕技術(shù)在各行各業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，VR技術(shù)在遠(yuǎn)程教育中的作用也日益突出，研究VR技術(shù)在遠(yuǎn)程教育、學(xué)習(xí)資源建立、教師教學(xué)以及學(xué)習(xí)者獲取知識(shí)的運(yùn)用及優(yōu)化策略，使VR技術(shù)可以在遠(yuǎn)程教育中發(fā)揮其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。探究VR技術(shù)在遠(yuǎn)程教育方面的應(yīng)用研究，重建良好的遠(yuǎn)程教育生態(tài)循環(huán)，為遠(yuǎn)程教育平臺(tái)改革創(chuàng)新和應(yīng)用提供參考方案。

關(guān)鍵詞：虛擬課堂；虛擬遠(yuǎn)程教育環(huán)境；遠(yuǎn)程教育平臺(tái)；VR

一引言

隨著現(xiàn)代社會(huì)的不斷開(kāi)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，將新技術(shù)應(yīng)用到遠(yuǎn)程教育領(lǐng)域是現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的開(kāi)展趨勢(shì)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)AR的出現(xiàn)打破了人們常規(guī)的視覺(jué)體驗(yàn)，將給遠(yuǎn)程教育帶來(lái)一場(chǎng)重大變革。在將來(lái)的遠(yuǎn)程教育教學(xué)中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將會(huì)被應(yīng)用到每一門學(xué)科教學(xué)中，不僅改變了教師、學(xué)生的角色，還改變了教學(xué)方式、教學(xué)手段，更影響著人們的遠(yuǎn)程教育觀念【1】。

二VR概述

虛擬現(xiàn)實(shí)即虛擬環(huán)境和現(xiàn)實(shí)環(huán)境的互相結(jié)合，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)〔VR〕是創(chuàng)立和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)的一種仿真系統(tǒng)，它利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)生成一種模擬虛擬環(huán)境，使用戶在VR虛擬中沉浸到該環(huán)境中，通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)展可視化的操作與交互一種全新體驗(yàn)方式。虛擬現(xiàn)實(shí)中的"現(xiàn)實(shí)";是泛指在物理意義上或功能意義上存在于世界上的任何真實(shí)的事物或環(huán)境，它可以是實(shí)際上可實(shí)現(xiàn)的可看見(jiàn)的，也可以是實(shí)際上難以實(shí)現(xiàn)的或根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。而"虛擬";是計(jì)算機(jī)生成的一種環(huán)境意思【2】。隨著消費(fèi)力和計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的不斷開(kāi)展，各行各業(yè)對(duì)VR技術(shù)的需求量日益加劇，VR技術(shù)在各行各業(yè)都獲得了宏大進(jìn)步，并逐步成為一個(gè)全新的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。

三VR遠(yuǎn)程教育學(xué)習(xí)平臺(tái)優(yōu)化及其策略

〔一〕技術(shù)方面的優(yōu)化策略

1.組織VR機(jī)構(gòu)，制定相關(guān)的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。加快虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，推廣實(shí)用性強(qiáng)、示范性好的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、產(chǎn)品在重點(diǎn)行業(yè)、特色領(lǐng)域的浸透應(yīng)用。在制造虛擬現(xiàn)實(shí)各種設(shè)備時(shí)，應(yīng)該遵循統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)接口及使用規(guī)格，保證不同產(chǎn)品消費(fèi)商的軟硬件設(shè)備可以兼容。

2.實(shí)現(xiàn)資源共享。研發(fā)VR設(shè)備企業(yè)和廠商應(yīng)根據(jù)各公司研發(fā)部門的詳細(xì)定位結(jié)合起來(lái)，以有意義的方式分工研究方向，不同的企業(yè)有自己的特長(zhǎng)；目前有些技術(shù)問(wèn)題難以短時(shí)間內(nèi)得到解決，協(xié)同合作及資源共享，讓競(jìng)爭(zhēng)性的合作向良性開(kāi)展。即在合作進(jìn)展競(jìng)爭(zhēng)，在競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)展合作。

〔二〕軟硬件資源建立的優(yōu)化目的

1.進(jìn)展VR高質(zhì)量的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與共享平臺(tái)建立

做好VR系統(tǒng)設(shè)計(jì)，建立遠(yuǎn)程教育學(xué)習(xí)資源，可以優(yōu)化VR遠(yuǎn)程教育學(xué)習(xí)資源的有效開(kāi)發(fā)。根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容與課程的要求，VR遠(yuǎn)程教育學(xué)習(xí)平臺(tái)應(yīng)分別在不同級(jí)別的不同類型的學(xué)校中進(jìn)展建立【3】。國(guó)家的VR遠(yuǎn)程的教育教學(xué)平臺(tái)包括創(chuàng)立各種語(yǔ)言、數(shù)學(xué)、政治等公共課為主的學(xué)習(xí)資源。各個(gè)省市在VR遠(yuǎn)程教育學(xué)習(xí)平臺(tái)根據(jù)自己的實(shí)際情況進(jìn)展建立的。另外，各個(gè)學(xué)校及培訓(xùn)機(jī)構(gòu)可以根據(jù)自身的教學(xué)特點(diǎn)在原有平臺(tái)的根底上，建立相應(yīng)的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)及學(xué)校VR遠(yuǎn)程教育學(xué)習(xí)的平臺(tái)，去豐富各類學(xué)生的學(xué)習(xí)需要【4】。

2.加大對(duì)VR遠(yuǎn)程教育學(xué)習(xí)資源的開(kāi)發(fā)力度

在建立資源建立標(biāo)準(zhǔn)的根底上，加大對(duì)VR遠(yuǎn)程教育學(xué)習(xí)資源的開(kāi)發(fā)力度。第一，建立VR遠(yuǎn)程教育平臺(tái)資源時(shí)，分析方法構(gòu)造化，自上而下，逐步細(xì)化，將各類知識(shí)和技術(shù)分解成獨(dú)立的但又有聯(lián)絡(luò)的學(xué)習(xí)章節(jié)。根據(jù)VR資源建立的目的、方法對(duì)各章節(jié)進(jìn)展開(kāi)發(fā)，形成系統(tǒng)的VR遠(yuǎn)程教育課程的學(xué)習(xí)平臺(tái)資源。第二，開(kāi)發(fā)VR遠(yuǎn)程教育學(xué)習(xí)資源應(yīng)遵循適應(yīng)課程設(shè)置的原那么，即根據(jù)課程內(nèi)容構(gòu)造和知識(shí)的內(nèi)容分布，開(kāi)發(fā)VR遠(yuǎn)程教育學(xué)習(xí)資源。對(duì)各種課程內(nèi)容和知識(shí)構(gòu)造內(nèi)容輔以相應(yīng)的ＶＲ技術(shù)媒體，以免使課程內(nèi)容有過(guò)多媒體和VR遠(yuǎn)程教育資源過(guò)度浪費(fèi)的現(xiàn)象。最后，創(chuàng)立VR遠(yuǎn)程教育的各類課程微課。微課的表現(xiàn)形式比擬豐富，運(yùn)用信息技術(shù)按照認(rèn)知規(guī)律，呈現(xiàn)碎片化學(xué)習(xí)內(nèi)容、過(guò)程及擴(kuò)展素材的構(gòu)造化數(shù)字資源。把核心組成內(nèi)容是課堂教學(xué)視頻〔課例片段〕利用虛擬現(xiàn)實(shí)或者增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，制作微課，把時(shí)間短時(shí)間內(nèi)，可以減輕學(xué)習(xí)者的過(guò)度疲勞及眩暈感。

3.建立VR遠(yuǎn)程教育的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相類似，VR遠(yuǎn)程教育資源也同樣存在一個(gè)有效的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。學(xué)習(xí)成果評(píng)估和學(xué)習(xí)進(jìn)度報(bào)告在教育領(lǐng)域已經(jīng)使用了幾百年。然而，虛擬現(xiàn)實(shí)將要改變?nèi)藗儗?duì)于學(xué)習(xí)過(guò)程中鼓勵(lì)方式的傳統(tǒng)認(rèn)知。VR遠(yuǎn)程教育學(xué)習(xí)能進(jìn)步資源的利用率和資源整體的質(zhì)量提升。學(xué)生們需要鼓舞和鼓勵(lì)，從而不斷在教育中探究自身才能的極限。虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)生的參與度將會(huì)讓學(xué)生們的探究欲望從一開(kāi)始的游戲玩家最終轉(zhuǎn)向?qū)W習(xí)考慮。讓學(xué)生能準(zhǔn)確地從海量VR遠(yuǎn)程教育學(xué)習(xí)資源中獲取需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容以及資源，防止學(xué)生過(guò)度沉迷于的虛擬世界。學(xué)習(xí)資料的內(nèi)容類型、適宜性、學(xué)習(xí)時(shí)間、學(xué)習(xí)形式、所需各種設(shè)備以及硬件與軟件的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一等，也是VR遠(yuǎn)程教育學(xué)習(xí)資源評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)需要考慮的。

〔三〕教師教學(xué)設(shè)計(jì)的優(yōu)化策略

加強(qiáng)VR遠(yuǎn)程教育的教學(xué)設(shè)計(jì)才能。教學(xué)設(shè)計(jì)在VR遠(yuǎn)程教育中，教師應(yīng)當(dāng)把VR技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)遠(yuǎn)程教育中，讓教學(xué)設(shè)計(jì)方法、教學(xué)設(shè)計(jì)理論互相結(jié)合，教學(xué)目的制定與師生雙邊活動(dòng)相結(jié)合同時(shí)把VR技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與教材內(nèi)容相結(jié)合，讓教學(xué)具有交互性、沉浸性、創(chuàng)新性，把AR技術(shù)的虛實(shí)結(jié)合、實(shí)時(shí)交互、三位配準(zhǔn)與教學(xué)過(guò)程相結(jié)合【5】。對(duì)遠(yuǎn)程教育的教學(xué)方式方法、教學(xué)過(guò)程評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等各環(huán)節(jié)進(jìn)展重新整合與設(shè)計(jì)，到達(dá)良好的教學(xué)效果。

〔四〕學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)方面的優(yōu)化策略

1.安排真實(shí)的理論練習(xí)

為了端正學(xué)習(xí)者的理論態(tài)度，可在一定比例上有意義地合理分配VR遠(yuǎn)程教育和實(shí)際教學(xué)理論，并建立評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。在VR遠(yuǎn)程教育理論訓(xùn)練時(shí)，宜采用AR技術(shù)中的智能AI助手根據(jù)學(xué)生在遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)過(guò)程中的各種習(xí)慣、易錯(cuò)點(diǎn)與錯(cuò)誤次數(shù)等各種因素，為每個(gè)學(xué)生進(jìn)展不同的周期評(píng)價(jià)考試，確保學(xué)生在客觀中給以評(píng)價(jià)，以引導(dǎo)學(xué)生端正VR遠(yuǎn)程教學(xué)與教育過(guò)程中的態(tài)度。

2.游戲化去虛擬體驗(yàn)遠(yuǎn)程教學(xué)

虛擬現(xiàn)實(shí)游戲可以大幅提升課堂的興趣性和參與度，即使其它方式也能帶來(lái)一定的興趣性和參與度。在虛擬環(huán)境中進(jìn)展基于游戲的學(xué)習(xí)體驗(yàn)更有效果，通過(guò)VR游戲，學(xué)生們得到鼓舞和鼓勵(lì)，從而不斷在教育中探究自身才能的極限。虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)生的參與度將會(huì)讓學(xué)生們的探究欲望從一開(kāi)始的玩耍最終轉(zhuǎn)向?qū)W習(xí)考慮。

3.建立虛擬課堂

VR的教育方式，在虛擬課堂上課，學(xué)習(xí)者生戴上頭盔沉浸到學(xué)習(xí)環(huán)境中，就能感受到跟在線下教育一樣的體驗(yàn)，比方虛擬教室中上課，還能飛到空中，沉入海底、觀看小行星帶和其他空間物體，如DNA雙螺旋構(gòu)造、5級(jí)颶風(fēng)、以及大衛(wèi)雕像等等。體驗(yàn)完全不同的場(chǎng)景化教學(xué)。VR讓冷冰冰的知識(shí)更具有生命力，更加真實(shí)，可以體驗(yàn)到知識(shí)了。如自然界、動(dòng)植物以及科技等等，通過(guò)VR技術(shù)制作的動(dòng)畫(huà)影像讓學(xué)生身臨其境般的感覺(jué)。在不遠(yuǎn)的將來(lái)，把教育變成我們能想到的任何東西。

四總結(jié)與展望

雖然VR技術(shù)還有待于進(jìn)一步去探究，目前研究說(shuō)明，VR技術(shù)將在遠(yuǎn)程教學(xué)教育中發(fā)揮著重要的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。VR技術(shù)可以使遠(yuǎn)程教育變得身臨其境、及時(shí)交互。一方面，它可以幫助教師進(jìn)步教學(xué)質(zhì)量，豐富教學(xué)資源；另一方面，它還可以使學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)環(huán)境中沉浸，使其變得更主動(dòng)地去獲取知識(shí)，學(xué)習(xí)效果也會(huì)更顯著。

人類在教育過(guò)程中，是一個(gè)知識(shí)、技術(shù)傳承的過(guò)程，也可以說(shuō)是一種經(jīng)歷的傳承過(guò)程。教育者需要一種工具，可以為受教育者直觀地展示他們所要學(xué)習(xí)的經(jīng)歷場(chǎng)景，讓他們?cè)O(shè)身處地地在這樣的場(chǎng)景下承受教育者的經(jīng)歷傳承，那樣應(yīng)該是事半功倍的。詳細(xì)應(yīng)用案例虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)改變遠(yuǎn)程教育領(lǐng)域的現(xiàn)狀有著宏大的潛力，但同時(shí)我們必須認(rèn)識(shí)到，開(kāi)發(fā)高規(guī)格的虛擬現(xiàn)實(shí)作品開(kāi)銷是宏大動(dòng)的，由于經(jīng)濟(jì)等資源的潰乏，我們對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)的開(kāi)發(fā)與研究是基于計(jì)算機(jī)多媒體與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的半沉浸式人虛擬環(huán)境中。盡管如此，目前存在的各種軟件資源都比擬匱乏，表達(dá)如下：首先，高質(zhì)量的遠(yuǎn)程教學(xué)資料從而阻礙了從網(wǎng)上學(xué)習(xí)。其次，網(wǎng)絡(luò)傳輸速度有待于改善，高容量的視頻傳輸需要更加高速的網(wǎng)絡(luò)。再次，大中院校的網(wǎng)絡(luò)提供有限或者需要付費(fèi)的網(wǎng)絡(luò)，阻礙遠(yuǎn)程的這種交互式虛擬多媒體教學(xué)。

將來(lái)，遠(yuǎn)程教育結(jié)合科技與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，讓學(xué)習(xí)變得更加拓展寬度，更個(gè)體化、人性化，已然是一個(gè)不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。但無(wú)法無(wú)視的是，真正的落地仍然需要時(shí)間的磨礪。面向?qū)?lái)的大遠(yuǎn)程教育、大學(xué)習(xí)仍需要各方通力協(xié)作，因此還有很長(zhǎng)的路要走。

參考文獻(xiàn)

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