怎样认识VR教育发展道路上的几大难题
怎样认识VR教育发展道路上的几大难题
日前，全国高新技术企业认定管理工作领导小组办公室正式发布《关于公示北京市2017年第二批拟认定高新技术企业名单的通知》，多家VR/AR类企业入选，VR从业者从这次的名单中窥见了VR领域的蓬勃发展气象。从被称为VR元年的2016年到现在，VR在中国可谓遍地开花，创造了一个又一个融资惊喜，发展态势确实势如破竹，深入科技、游戏、医疗、教育、影视、购物等多个行业，逐渐进入千家万户。VR教育也经历了从无到有，并且已经从北上广深一线城市走向了全国各地，北京有微视酷科技的“VR课堂”和讯飞幻境，青岛有黑晶科技的“VR超级教室”和不可思议科技公司等等。但在短短两年时间内，VR教育的整体业态还有诸多不足，在淘汰大赛中生存下来的企业应该思考VR教育的发展到底存在怎样的困境和难题，并致力于解决这些难题，VR教育才能持续发展。国家教育事业发展“十三五”规划中，首次提出利用新兴信息技术推动“互联网+教育”的发展。对于VR公司来说，最核心的挑战仍然在于“VR内容生产能否真正解决教育用户痛点”。当前，内容生产缺失是VR教育行业面临的首要难题。对内容生产制作、内容策划和创意能力的考验是VR公司能否形成差异化和脱颖而出的关键。优质的VR内容需要权威的教育资源紧密合作，由从事多年教学的资深教师团队深度参与到内容的生产，才能让VR教学内容更加精准，满足长期教学的需求。而目前，优质教育资源与VR教育企业的合作还未能深入。有人认为中国VR市场成为卖硬件的市场也正是因为内容生产未能跟上消费者的需求。其次，控制成本也是VR教育需要突破的另一个局限点。目前，VR教育市场主要用到的VR设备集中在HTC Vive、Oculus Rift、Samsung Gear VR等国外品牌，以及大朋、3Glasses等国内设备商。高分辨率、好的渲染能力都是制约VR内容体验的关键因素。VR教育公司如果想要保证精心制作的内容能够更好的呈现，就必须要采用性能好的设备；而且，内容制作越精良的产品越需要品质越好的设备支撑。但这也意味着，企业需要承担价格高昂的硬件成本投入，保证较好内容呈现的同时控制高成本是VR公司面临的挑战。再次，研究力量相对薄弱是需要提升的环节。根据VR Firs对38个国家的151所大学进行的调查数据，其在2017年初发布了一份关于VR教育的研究报告。研究显示，在国外，2016年有62%的大学第一次使用了虚拟现实设备，79%的大学至少已经拥有了1台VR头显设备。VR设备在大学里主要运用在生物、历史、影视专业、医疗健康等专业。但是在中国，高校对于VR教育的研究屈指可数，虽然也有清华大学、北京科技大学等高校先后成立了相关的实验室，不过参与深度还远远不够，反倒是中小学对VR教育的深入似乎更引人注目。最后，行业标准亟待规范需要引起广泛关注。VR教育行业的规范还未来得及建立，市面上伪VR盛行的局面让从业者很是头疼。一些经过3D改进后的所谓“VR”产品占据了一部分市场，让民众对真正的VR产生误解，以为就是几张简单的动画。这些产品通常都却缺乏最为关键的有效操作系统，只有课件，无法实现真正的VR教学。为了遏制这一乱象，也有致力于行业发展的企业在积极努力，比如北京微视酷科技自主研发了“IES沉浸式教育系统”，被誉为VR教育界的“windows系统”，并将其中的VR教育管理平台部分面向全球开放，将核心竞争力与行业同道共同分享使得其成为了行业典范。据悉，这一系统能够同时满足教学指挥管理、课堂人机交互、教学注意力监控和课堂大数据传输的功能。该系统已经取得了多项国家专利，并获得了第72届教育装备展金奖，但是，市场上像这样“真正能上课的VR”系统太少。另外，VR头显设备目前都有一定程度的眩晕和不适感问题，用户体验无法达到完美，这都是VR公司共同面临的问题。应该说，VR内容生产、成本控制、研究力量、行业规范以及用户体验等等都存在链条式的关系。不过，VR教育行业目前虽然存在诸多问题，但作为一个新兴行业，有问题不可怕，认识问题、解决问题很重要，自我剖析、自我定位的过程最关键。教育领域是VR技术的重要落脚点之一，教育将会在未来处在优先发展的地位，过去的几年是中国教育现代化的重要几年，也是教育深化改革的关键节点，未来的中国教育改革将要进入深水期，传统教育方式的变革更加需要借助新兴科学技术的力量，作为现阶段最具有代表性的虚拟现实技术，VR+教育模式必将成为未来教育发展的重要方向，为增强民众对教育获得感的重要工具。
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VR课堂对现代教育的价值分析
&&VR技术对现代教育具有五点显著意义
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古语瑰怪、非常之观，常在于险远，而人之所罕至焉;也有“读万卷书行万里路”的教诲名言流传于世。随着高新技术的发展，奇伟瑰怪之景、异国他乡之路都能够通过虚拟现实去亲身感受。这并非否定身体力行的说法，而是现代社会的发展将“沉浸式”体验带到了人们的生活当中。page1有了虚拟现实技术，学生们在课堂上也能对王安石所讲的险远之地领略一二。目前，许多VR教育公司已经开发出了很多“沉浸式”的课程，比如：《太阳系》、《张家界》、《草虫的村落》、《中国龙文化探寻》等，将课本知识转化成虚拟现实场景。通过VR课堂，学生们佩戴VR眼镜后，在控制端的指引下，上可遨游太空，记录太阳系里每颗行星的数据;下可化身草虫，以别样的视角“潜入”动物世界;远可领略险峻之地的绝美风光;近能瞻仰传统文明的精美技艺。新奇的手法满足学生们的好奇心，提高他们的求知欲，将被动接受化为主动研究。在分组作业的过程中，每个学生都能够各司其职，通过合作的方式完成老师布置的观察任务和课前问题。VR课堂所展现的活力是传统教育方式无法比拟的。关注VR早知道获得第一手VR咨询page2了与中小学教育紧密结合意外，虚拟现实技术在职业教育、安全教育甚至军事训练方面都能有所作为。职业教育需要学生置身于许多实际操作环节中，创造现实的从操作环节需要大量费用，多场地转换，而且不具有便捷性和灵活性。虚拟现实技术则能将现实带进虚拟世界里，模拟出诸多学生们可能遇到的场景，从而达到教育训练、解决问题的目的。安全教育与军事训练与虚拟现实技术结合的原理同样如此。目前，许多城市已经在建筑工地、地铁站等多处进行了VR安全教育试点;空军在军事训练中的模拟起飞、降落、偶遇突发状况等场景都能运用虚拟现实技术。VR的可运用场景比我们想象中的多很多，很多观点都认为随着科技的进步，VR技术能够环绕在每一个人的身边。page3教育的本质在于“传道授业解惑”，VR教育改变了教育方式，提高了教育的效率，但并没有颠覆教育的本质属性，也并没有替换掉传统教育的所有方式，VR教育会成为一种更好的教学工具，改善教师与学生的课堂体验，沉浸式体验是VR教育的优点，但老师与学生之间面对面的交流仍然是不可或缺的，传统教育所拥有的关怀也不会被VR技术所消磨。page4现代教育的探索不仅需要专业的理论方法，更需要生动有趣的教授方式和坚定不移的信念支撑。VR教育与我们想象中大有不同，这种不同推动着所有行业参与者继续探索，引导更多的人进入其中，让虚拟现实真正地成为未来世界的重要构成模式。
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作者最新文章探人大附中VR课堂 对VR+教学持怎样态度中国教育装备采购网围观459次我要分享我要投稿
　　过去的一年被称为&VR元年&，可人大附中对于VR技术的关注从2012年就已经开始了。
(图注：人大附中的VR教学课堂)
　　过去一年，VR的教育应用被广泛讨论。英语教学，地理、化学观察，生物探究，物理实验，还有建筑、设计、医学等学科都出现了应用VR的技术来构建新的教学场景。三星曾在美国做过的一项调查研究显示，样本中85%的老师认为VR技术会对学生学习产生积极的效果，2%的老师在课堂中使用过VR技术。
　　VR教学将传统的单向教育转化为认知交互和沉浸式体验模式，学生被带入微观或宏观的虚拟世界中，身临其境地观察、探究，极大激发了兴趣和好奇心，增强学习的主动性。它还将学科的复杂知识和抽象结构形象展现，帮助学生更好地理解知识。这是VR技术在教学中最吸引老师的地方。
　　人大附中从2012年就在关注这项技术，在选修课中将VR技术开发作为一项教学内容，老师带领学生开发VR模型，而在近两年人大附中对VR技术应用在课堂上也多有尝试。
　　&对这种新的技术，我们抱有非常乐观、积极的态度想要去探索。&人大附中副校长宓奇在接受芥末堆采访时说。
　　带上VR眼镜，进入人体血液循环系统
(图注：人大附中的VR教学课堂)
　　辇伟峰是人大附中的高二生物老师，上学年他与另一位生物老师和渊做了两次VR生物课。课堂内容是进入人体血液循环系统，观察了解细胞以及亚的细胞结构。每个学生都手持一台VR单机设备，独自进入视频中探究，体验时间在10分钟左右。
　　&每个学生进入一个相对封闭的环境中，可以根据自己的理解来感悟视频中呈现的内容，但这种视频又比平常放的视频沉浸感更强，学生投入度更高，课堂个性化教学比较不错。&辇伟峰回想当时的课堂情景时说，初次体验的学生非常兴奋，对探究材料的理解也更深入。
　　不过，封闭式的探究环境也对老师的课堂设计提出了更高的要求。第一次尝试VR教学，辇伟峰说与以往传统的备课不太一样，他要首先自己进入视频的虚拟环境中去体验，把觉得新奇的地方直观写下来，以便于在课堂上与学生产生共鸣。
　　如何就素材合理地设计课堂情境是辇伟峰不断思考的问题，&不管是国外的课还是国内的课，不能为了使用这种技术偏离了课堂本身，一定要素材契合课堂的主题去做。&尝试过VR教学后，辇伟峰总结道。
　　设计课程方案时，很多老师对课堂的控场提出不少意见，怎么让学生按照老师设计的路径去探究，不至于走得太偏。最终讨论的一致结果是，先布置课堂任务，基于每组学生的不同特点，设置不同的观察重点。
　　这堂课辇伟峰给学生布置了两大类问题，一类是巩固之前的生物课上没注意到的知识细节，另一类是从生物学意义上探究VR技术在呈现细胞结构上有哪些不合常理的地方。
　　学生的表现超出他的预想。&他们观察到很多我没有思考到的问题。&辇伟峰说，在分析细胞核周围的细胞骨架时，有学生提出细胞骨架理论上应该是蛋白质的分子结构，但视频中呈现的却是建房的钢筋结构状，这种维度下，这个结构是不合理的。辇伟峰思考后发现了问题所在，视频没有告诉使用者放大倍数是多少，而就生物学学科来说，非常讲究参照物及放大缩小的比例。
　　评价方式也是他要考虑的一个问题。传统的课堂评价方式多是课堂提问，学生群体回答，或者布置小测试，与学生可以眼神互动。而VR课堂，学生则进入封闭的探究环境，不再有传统课堂的那种互动。辇伟峰说，这种情况下，就要预设好问题和探究的路径，让这堂课沿着设计好的路径走，最后以小组汇报的形式做课堂反馈。
　　从分子式到太阳系，根据学科需求定制VR课堂
　　除了在课堂上尝试使用VR技术外，人大附中早在2012年就开设有通用技术选修课，其中有一门虚拟现实技术的课程。施一宁已经教了四年，带学生开发VR软件系统。期间也遇到一些问题，比如学生的编程基础、三维建模基础参差不齐，上课要先把这些基础知识打好，独立研发软件就成为了课程的附属品。他最近在思考的是，学生课时有限，精力也有限的条件下，如何把虚拟现实作为教学的主体呈现给学生。
　　施一宁目前的课程设置分为三个部分，先让学生按照自己的设想，设计出一个软件的三维模型。之后在现有的技术基础上利用软件让模型互动。最后给学生现成案例，教他们实现一个VR、AR的demo。
　　&还有一部分是学校有老师对VR技术比较感兴趣，想看看他们这边有没有教学的需求，能够用虚拟现实技术去解决，我带学生帮他们做一些。&他补充说。
　　说到这，一旁教化学课的副校长周龙平来了兴致，开始和施一龙&定制&化学有机分子结构的VR，&这个对于空间想象力弱的学生是一大福利。&
　　&我觉得特别好。&施一宁也兴奋起来。在带学生做VR项目的时候，他发现学生对两件事特别感兴趣，一件是微观世界的无限放大，像血细胞、分子结构。另一件是天体运动、万有引力这类宏观世界的探索。&学生都是想着做一个太阳系，以AR的形式把太阳系虚拟出来，放在桌面上。&还有一些更基础的化学分子结构，给学生代码和基本的技术操作方案后，学生都可以实现。
　　副校长宓奇就向施一宁定制过课程，将磁场中的粒子运动做成VR的形式，学生手持，可以在平板上改变粒子的质量、运动速度以及电荷属性等，最终平面上的图形就变成了动态的、立体的粒子运动。
　　好奇之余，研学教研组长臧春梅提出一个疑问，如何保证VR视频中学科参数的科学性。施一宁说这些都会通过相应的软件来解决，会有标准的数据库。
　　VR教学性价比低?或可影响学生一生
　　在施一宁看来，对老师来说VR技术运用在课堂上的关键问题是，真正可以提高多少课堂教学效率。功能可以轻易实现，但是教学过程涉及很多环节，不仅仅是简单把功能实现。所有的技术最终都是要服务于教学目标的实现与学生素养的提升。
　　VR技术应用于课堂的另一个问题是使用门槛，老师制作一门VR课程所需要的时间是多少。
　　&老师比较关心用多长时间才能把一节课带到一个理想的效果，这个技术瓶颈对于老师是多大的，长期使用就肯定存在这个问题。&臧春梅也很认可VR在多个自然学科领域应用的优势，但具体到日常课堂中，她坦称如果花费时间成本很高，而实际达到的教学效果又有限的话，从投入产出比上看不划算，老师也不会用。
　　宓奇觉得投入产出比要从一个学生的一生去考虑。他曾与生物老师、化学老师、老师合作开发一项系列碰撞课程。在一节汽车碰撞缓冲的技术课堂上，四位学科老师先从自己学科的角度讲解，之后又花两三周时间让学生去加工有防止碰撞缓冲功能的手机壳，之后再拿出一节课让学生展示，老师分别点评。总课时算下来有七八节，课程最初的投入成本非常高，但他仍然觉得非常有必要做。不一定每节课都按照这种模式，一学年、一学期可以尝试做一两次，让学生感觉到学科之间是如何融合，可以怎样融合。
　　&在教育阶段主要是萌发意识，就是埋下一颗小种子。&宓奇解释，当学生在大学听到一节工程学的知识时或许会想到自己也能做，可以往哪个方向努力。对于VR技术在课堂应用也一样。他认为大胆去想，未来二三十年之后也许不存在VR的概念了，很多工作、学习的场景就已经是虚拟现实了。现在是井喷但很原始的技术状态，没办法追求太好的效果，但课堂上使用过这种技术，学生就会有更深刻的认知，就有可能受到启发。
　　市场能不能为学校提供长期稳定的技术支持学校埋下这些&种子&，这是臧春梅担忧的。施一宁观察，VR市场很大，在娱乐行业的应用非常广泛，因为投入可以很快看到回报，但教育行业需要漫长的过程，现在看得到的VR教育公司仍然以卖硬件为主，做课程的很少。尝试过两次VR生物课的辇伟峰也表示，硬件有了之后，相应软件的研发是否跟得上，能不能构建系列的课程?
　　这是学校所关心的。
　　教育部虚拟现实应用工程研究中心主任周明全曾向媒体总结虚拟现实与教育融合的三大问题，其一是概念问题，教育是特殊行业，需要的不仅仅是技术，虚拟现实技术要与教育本身的发展规律结合，而目前两者是分裂的。其二技术仍然有待优化，VR眼镜对孩子眼睛的伤害太大，要用全息技术等代替VR眼镜。其三就是内容的制作。他表示，VR教育内容制作复杂，需要政府、企业、教师三方结合，构成教育改革系统工程。同时，对学生的测评也需要重新来定。
　　技术需要经历漫长的时间逐渐成熟，尤其应用到教育领域。这三大融合问题很难在短期内解决。但就学校来说，像人大附中这样开放心态，主动探索、寻找契合自己教学场景的VR应用，是可以在小环境里逐步优化VR教学的。
　　未来的趋势已经很明显。国务院最新印发的《国家教育事业发展&十三五&规划》在第三部分&改革创新驱动教育发展&中提到，支持各级各类学校建设，综合利用互联网、大数据、人工智能和虚拟现实技术探索未来教育教学新模式。VR技术带来的教学新模式目前还只是一个雏形，想象空间仍然很多。
来源：芥末堆责任编辑：云燕
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