武國麗

【摘 要】2016年被稱為“VR（Virtual Reality）元年”，“VR+教育”模式逐漸成為教育領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。通過對(duì)VR技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r、應(yīng)用類型、應(yīng)用特征的分析，針對(duì)成人學(xué)習(xí)者的特點(diǎn)，對(duì)VR在成人教育教學(xué)中的應(yīng)用情況進(jìn)行闡述，并分析了VR在成人教育教學(xué)中遇到的挑戰(zhàn)。

【關(guān)鍵詞】虛擬現(xiàn)實(shí)；成人教育；應(yīng)用；挑戰(zhàn)

【中圖分類號(hào)】G729.274 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1001-8794（2017）10-0019-04

一、VR的概述及發(fā)展?fàn)顩r

虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality簡(jiǎn)稱VR）是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心，結(jié)合相關(guān)科學(xué)技術(shù)，生成與一定范圍真實(shí)環(huán)境在視、聽、觸感等方面高度近似的數(shù)字化環(huán)境，用戶借助必要的裝備與數(shù)字化環(huán)境中的對(duì)象進(jìn)行交互作用、相互影響，可以產(chǎn)生親臨對(duì)應(yīng)真實(shí)環(huán)境的感受和體驗(yàn)。[1]

20世紀(jì)60年代是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的初創(chuàng)期，當(dāng)時(shí)由于技術(shù)有限，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)雖然初步成形，但卻被擱置；到了20世紀(jì)80年代，由于計(jì)算機(jī)處理技術(shù)的進(jìn)步使虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)一步提升，美國VPL公司創(chuàng)建人拉尼爾（J.Lanier）首次提出了虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality）這個(gè)概念。2013年至今，互聯(lián)網(wǎng)普及、3D建模等技術(shù)的發(fā)展，使VR技術(shù)迅速商業(yè)化和平民化，至于2016年被稱為“VR元年”。教育部虛擬現(xiàn)實(shí)研究工程中心主任周明全認(rèn)為這并不是說VR技術(shù)在2016年誕生，而是為了說明VR這一事物受到關(guān)注引起了高潮。2016年4月，工業(yè)和信息化部電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院發(fā)布了 《虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》（以下稱“《白皮書》”），描述了當(dāng)前中國VR產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r，并提出了相關(guān)政策建議，[2]為VR產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了支持。HTC Vive、索尼Playstation以及Oculus Rift等大型VR公司紛紛進(jìn)軍VR技術(shù)產(chǎn)業(yè)。同年5月，網(wǎng)龍華漁展出了101VR（虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)）沉浸教室、VR全景體驗(yàn)等多項(xiàng)新產(chǎn)品，向人們展示了“VR+教育”的更多可能。

二、VR的應(yīng)用類型和應(yīng)用特征

1.應(yīng)用類型

根據(jù)交互性和沉浸感的程度，以及體驗(yàn)環(huán)境范圍的大小，VR系統(tǒng)劃分成四種類型：桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、增強(qiáng)式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。[3]基于目前我國的技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)狀況，學(xué)校一般采用的是桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)和沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。

桌面式VR系統(tǒng)的操作相對(duì)來說比較簡(jiǎn)單，它是一種基于普通PC平臺(tái)的小型虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，將計(jì)算機(jī)的屏幕作為觀察虛擬環(huán)境的窗口，用戶通過利用鼠標(biāo)和鍵盤等輸入設(shè)備參與各種虛擬環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)與虛擬世界的交互，這種虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所帶來的立體視覺并不能使用戶完全沉浸在虛擬世界，但是這種VR技術(shù)成本低，易于推廣。

沉浸式VR系統(tǒng)的典型特征是能讓參與者有完全沉浸的體驗(yàn)。相對(duì)于桌面式VR來說，這種系統(tǒng)更加復(fù)雜一些，它要充分調(diào)動(dòng)用戶的感知覺，用戶需要用專門的VR頭盔和手套，把參與者的視覺、聽覺和觸覺封閉起來，從而產(chǎn)生一種身臨其境的錯(cuò)覺。比較常見的有投影式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)和基于頭盔式顯示器的系統(tǒng)。體驗(yàn)雖好，但是價(jià)格較貴，推廣起來并不容易。

增強(qiáng)式虛擬系統(tǒng)又稱AR，這種技術(shù)是運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)和可視化技術(shù)產(chǎn)生現(xiàn)實(shí)環(huán)境中不存在的虛擬對(duì)象，并通過傳感技術(shù)將虛擬對(duì)象準(zhǔn)確地放置在真實(shí)環(huán)境中，把用戶真實(shí)所處的環(huán)境和計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的虛擬環(huán)境進(jìn)行疊加。通過位置追蹤，進(jìn)行定位和環(huán)境重疊，達(dá)到亦真亦幻的境界。

分布式虛擬系統(tǒng)的特點(diǎn)是共享性。它主要是利用網(wǎng)絡(luò)把來自不同環(huán)境和不同地理位置的多個(gè)用戶連接在一起，共享一個(gè)虛擬空間。[4]使用者可以在同一個(gè)虛擬空間中進(jìn)行交流和學(xué)習(xí)，甚至可以一起完成一個(gè)項(xiàng)目。這種虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有利于虛擬社區(qū)的構(gòu)建，而且也可以增加用戶之間的交互性。遠(yuǎn)程教育虛擬現(xiàn)實(shí)可以為高校擴(kuò)招后設(shè)置的分校和遠(yuǎn)程教育教學(xué)點(diǎn)提供可移動(dòng)的電子教學(xué)場(chǎng)所，通過交互式遠(yuǎn)程教學(xué)的課程目錄和網(wǎng)站，由局域網(wǎng)工具作校園網(wǎng)站的連接，可對(duì)各個(gè)終端提供開放性、遠(yuǎn)距離的持續(xù)教育。[5]但是由于技術(shù)條件不支持，寬帶技術(shù)不達(dá)標(biāo)，導(dǎo)致其實(shí)施起來非常困難。

2.應(yīng)用特征

美國學(xué)者Philippe Coiffet和Burdea G在論文“Virtual Reality System and Applications”中提出一個(gè)“VR技術(shù)的三角形”，它表示了VR技術(shù)具有的三個(gè)最突出的特征：沉浸性（Immersion）、想象性（Imagination）和交互性（Interactivity）。[6]如圖1所示。沉浸性是VR的核心技術(shù)，它可以讓學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)現(xiàn)實(shí)生活中無法體驗(yàn)的事情，學(xué)生通過沉浸在虛擬環(huán)境中，主動(dòng)參與虛擬活動(dòng)，從而來提高自己的創(chuàng)造性。交互性是指學(xué)生可以通過頭盔和手套等設(shè)備，對(duì)虛擬環(huán)境進(jìn)行操縱，并且能夠與虛擬環(huán)境中的對(duì)象進(jìn)行溝通。想象性是在交互性的基礎(chǔ)上，通過與虛擬環(huán)境互動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的想象力，使其對(duì)學(xué)習(xí)概念有更深一步的了解和感知。

三、VR在成人教育中應(yīng)用的理論基礎(chǔ)

1.建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論

建構(gòu)主義的許多觀點(diǎn)都是針對(duì)傳統(tǒng)教育的弊端提出的，它所關(guān)注的一個(gè)核心問題就是如何縮小學(xué)校學(xué)習(xí)和現(xiàn)實(shí)生活之間的差距，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)廣泛而靈活的遷移。建構(gòu)主義的知識(shí)觀強(qiáng)調(diào)知識(shí)的動(dòng)態(tài)性，需要針對(duì)具體情境對(duì)知識(shí)進(jìn)行再創(chuàng)造，把知識(shí)靈活地應(yīng)用于具體情境中。建構(gòu)主義的學(xué)生觀強(qiáng)調(diào)學(xué)生經(jīng)驗(yàn)世界的差異性和豐富性。而成人學(xué)生最顯著的特征就是他們具有豐富的社會(huì)生產(chǎn)和生活經(jīng)驗(yàn)，研究表明，成人的想象力并不比青少年差，并較之兒童青少年的想象力更具科學(xué)性和更切合實(shí)際。原蘇聯(lián)學(xué)者對(duì)生產(chǎn)技術(shù)人員工作能力指標(biāo)的年齡動(dòng)態(tài)的研究表明，成人的獨(dú)創(chuàng)性和想象力即使到了老年，雖有所下降，但并無顯著差異。[7]建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀所體現(xiàn)的三個(gè)重要傾向分別是：學(xué)習(xí)的主動(dòng)構(gòu)建性、社會(huì)互動(dòng)性、學(xué)習(xí)的情境性。這恰恰與VR技術(shù)的想象性、交互性、沉浸性相吻合。建構(gòu)主義的情境認(rèn)知觀點(diǎn)強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)、知識(shí)和智慧的情境性，認(rèn)為學(xué)習(xí)應(yīng)該與情境化的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)結(jié)合起來，知識(shí)是生存在具體的、情境的、可感知的活動(dòng)之中的。[8]把VR技術(shù)應(yīng)用于成人教育學(xué)中，能夠充分實(shí)現(xiàn)教育情境的真實(shí)性，讓學(xué)生更加深入地理解知識(shí)。endprint

2.媒體教學(xué)理論

美國視聽教育專家愛德加·戴爾（Edgar Dale）提出了“經(jīng)驗(yàn)之塔”理論（如圖2所示），作為媒體教學(xué)理論比較有影響的理論之一，“經(jīng)驗(yàn)之塔”理論根據(jù)抽象程度的不同，把人類的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)分為三大類，由底層到高層分別是：做的經(jīng)驗(yàn)、觀察的經(jīng)驗(yàn)、抽象的經(jīng)驗(yàn)，越往高層越抽象。[9]經(jīng)驗(yàn)之塔完美地解釋了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育中的應(yīng)用，學(xué)習(xí)者通過沉浸在虛擬的環(huán)境中進(jìn)行互動(dòng)，獲得“做的經(jīng)驗(yàn)”，然后還可以使學(xué)習(xí)者觀察到現(xiàn)實(shí)生活中無法觀察到的東西，充分彌補(bǔ)了“觀察的經(jīng)驗(yàn)”，開闊了學(xué)習(xí)者的視野，VR技術(shù)又可以通過虛擬，對(duì)一些抽象性的知識(shí)進(jìn)行可視化處理，有利于學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)的深化。VR技術(shù)和教育的結(jié)合，可以使學(xué)習(xí)者更加立體地掌握知識(shí)。

四、成人學(xué)習(xí)者的特點(diǎn)

1.成人認(rèn)知能力的特點(diǎn)

從成人的認(rèn)知能力方面來看，成人的識(shí)記與青少年不同，由于成人具有豐富的社會(huì)和生活經(jīng)驗(yàn)，所以他們就識(shí)記目的來說，更傾向于意義識(shí)記，而青少年則偏向于機(jī)械記憶。許淑蓮等人研究證明，成人對(duì)有關(guān)聯(lián)想的學(xué)習(xí)較好，無關(guān)聯(lián)想的學(xué)習(xí)較差。從成人記憶的保持方面來看，成人對(duì)有意義的學(xué)習(xí)材料的記憶保持率不會(huì)低于兒童，諾克斯（Alan.B.Knox）認(rèn)為：成人更容易保持那些有意義，并且結(jié)合已有知識(shí)結(jié)構(gòu)中的信息。

2.成人的思維能力和想象力特點(diǎn)

成人期的思維發(fā)展趨勢(shì)是朝向具體的辯證思維發(fā)展，而不是趨向于形式化的邏輯思維，并且成人的思維能力與其職業(yè)和受教育水平有一定的聯(lián)系。成人由于受社會(huì)經(jīng)驗(yàn)的影響，想象力更具有科學(xué)性和實(shí)際性。

3.成人的學(xué)習(xí)能力特點(diǎn)

桑代克的“各年齡與學(xué)習(xí)能力的關(guān)系曲線”表明：人的學(xué)習(xí)能力的最高點(diǎn)在22歲，人的學(xué)習(xí)能力在22歲至45歲之間的20余年，學(xué)習(xí)能力總量下降15%左右，平均每年僅下降1%。此研究證明，成人的學(xué)習(xí)能力不隨年齡的增長(zhǎng)而明顯下降，并且其邏輯思維能力日趨成熟。

五、VR在成人教育中的應(yīng)用

1.虛擬仿真校園

學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)氛圍、校園文化對(duì)學(xué)生和教師都有著巨大的影響。由于成人教育區(qū)別于普通全日制教育，以及成人學(xué)習(xí)者自身的局限性，他們往往不能夠真正地走進(jìn)大學(xué)校園，體驗(yàn)真正意義上的大學(xué)生活。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn)，給了成人學(xué)習(xí)者提供一種“真實(shí)”的校園環(huán)境，并使其產(chǎn)生身臨其境的感覺，這樣可以使成人學(xué)習(xí)者感受到濃厚的學(xué)校文化氛圍。成人學(xué)習(xí)者可以在校園里觀光游覽，也可以“真實(shí)”地走進(jìn)教室，走進(jìn)學(xué)校圖書館，真正地實(shí)現(xiàn)教師和學(xué)生的交互，有利于調(diào)動(dòng)成人學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)興趣，從而提高成人教育質(zhì)量。

2.虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)

虛擬社區(qū)又稱為電子社區(qū)、在線社區(qū)等，它是通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和通信技術(shù)構(gòu)建的網(wǎng)上虛擬的交流場(chǎng)所，在這個(gè)場(chǎng)所里，具有不同興趣愛好和需求的個(gè)體可以相互溝通，并且人際關(guān)系穩(wěn)定。如果這個(gè)社區(qū)是以教育學(xué)習(xí)為目的的，并且符合虛擬社區(qū)的條件，我們就可以稱之為虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)。虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)是一種新的學(xué)習(xí)形式，它解決了教學(xué)形式單一，教學(xué)效果不理想等現(xiàn)實(shí)中存在的問題。由于成人學(xué)習(xí)者自身角色的多樣性和復(fù)雜性，他們的學(xué)習(xí)時(shí)間不集中，學(xué)習(xí)地點(diǎn)不穩(wěn)定，這樣就不能充分地融入學(xué)習(xí)環(huán)境中去，虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)的建立，更有助于成人學(xué)習(xí)者利用碎片化時(shí)間，隨時(shí)隨地與虛擬社區(qū)中的學(xué)習(xí)者進(jìn)行互動(dòng)交流，并從中獲取知識(shí)。

3.虛擬實(shí)訓(xùn)基地

成人學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)內(nèi)容具有實(shí)用性和技術(shù)性等特點(diǎn)，他們希望通過學(xué)習(xí)能夠獲得一定的生活和職業(yè)技能，所以貼近實(shí)際、注重實(shí)踐的課程更能夠吸引成人學(xué)習(xí)者的注意力。傳統(tǒng)的成人教育教學(xué)內(nèi)容單一，教學(xué)模式死板，一些具有技術(shù)性的專業(yè)由于缺少實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所，往往使成人學(xué)習(xí)者缺乏實(shí)踐操作能力。而利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)造出適合教學(xué)任務(wù)的三維實(shí)訓(xùn)基地情境，徹底擺脫了時(shí)空的局限性，真實(shí)地再現(xiàn)了職業(yè)場(chǎng)景，使職業(yè)性和情境性相融合，把教學(xué)融入于真實(shí)的情境中。集中開發(fā)典型性的以培養(yǎng)核心關(guān)鍵技能為主的項(xiàng)目，在進(jìn)行構(gòu)建虛擬教學(xué)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)選擇主流的、先進(jìn)的設(shè)備和工藝，使先進(jìn)性和典型性相結(jié)合，激發(fā)成人學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造力，使其在虛擬的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中體驗(yàn)學(xué)習(xí)的樂趣，寓知識(shí)于娛樂之中，充分實(shí)現(xiàn)做中學(xué)。

4.虛擬現(xiàn)實(shí)角色扮演

虛擬現(xiàn)實(shí)的角色扮演就是讓學(xué)生在虛擬的場(chǎng)景中充當(dāng)一定的角色。在成人教育學(xué)習(xí)中，可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬出“真實(shí)”的職場(chǎng)情境，讓學(xué)習(xí)者進(jìn)入職場(chǎng)，充當(dāng)一定的角色。例如，對(duì)會(huì)計(jì)師的培訓(xùn)，就可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬會(huì)計(jì)師的辦公室，并且模擬出會(huì)計(jì)師一天之中所處理的工作，讓學(xué)習(xí)者進(jìn)入辦公室，自己體驗(yàn)會(huì)計(jì)師的工作。再如導(dǎo)游，可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬真實(shí)的景點(diǎn)，讓學(xué)習(xí)者身臨其境地扮演導(dǎo)游來講解景點(diǎn)的歷史變遷，虛擬現(xiàn)實(shí)的角色扮演在成人教育培訓(xùn)中發(fā)揮著重要作用，不僅能夠提升技能，更能夠提升教育效率。

六、VR在成人教育應(yīng)用中所遇到的挑戰(zhàn)

1.在技術(shù)方面的挑戰(zhàn)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用為教學(xué)發(fā)展提供獨(dú)一無二的優(yōu)勢(shì)，但目前VR 教育系統(tǒng)的研究仍舊處于初級(jí)階段。VR技術(shù)本身存在著很大的局限性，隨著科技的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的硬件設(shè)備在不斷更新?lián)Q代，但高技術(shù)必然帶來高價(jià)格，VR設(shè)備的費(fèi)用越來越昂貴，無論采用何種虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，模擬的虛擬世界跟現(xiàn)實(shí)世界總是存在一定的差距。長(zhǎng)期佩戴虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔會(huì)使學(xué)習(xí)者產(chǎn)生頭暈、惡心等癥狀。所以，VR技術(shù)應(yīng)該設(shè)計(jì)得更適用，更實(shí)用。

2.教育資源方面的挑戰(zhàn)

在教育教學(xué)資源方面，盡管虛擬現(xiàn)實(shí)有教育資源設(shè)計(jì)和開發(fā)的專業(yè)團(tuán)隊(duì)，但是教育資源質(zhì)量的高低還是由設(shè)計(jì)和開發(fā)團(tuán)隊(duì)的工作人員對(duì)教育內(nèi)容和教學(xué)方法的理解和把握來決定的，普通教師并不能根據(jù)自身實(shí)際需要來設(shè)計(jì)和開發(fā)適合自己的教學(xué)資源。因此，VR技術(shù)應(yīng)降低其資源開發(fā)的難度，使普通教師也能參與其中。另外，一個(gè)完善的VR教育系統(tǒng)需要充足的教育資源儲(chǔ)存量，而目前我國對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)教育資源的開發(fā)還十分有限，所以，我們應(yīng)該建立一個(gè)龐大的教育資源庫，以便滿足不同師生的不同需求。endprint

3.教學(xué)模式方面的挑戰(zhàn)

VR技術(shù)改變了傳統(tǒng)的教師教、學(xué)生跟的教學(xué)模式，通過虛擬仿真來對(duì)學(xué)生遇到的問題進(jìn)行有針對(duì)性的教育，從某種意義上真正地實(shí)現(xiàn)了因材施教。然而，在接受新技術(shù)的同時(shí)也應(yīng)該更新教育模式，以適應(yīng)教育的發(fā)展需要。由于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生身臨其境的感覺，教學(xué)內(nèi)容豐富多彩且信息量大，教師要在教育學(xué)生的同時(shí)，應(yīng)注意不要使學(xué)生被與學(xué)習(xí)無關(guān)的內(nèi)容所吸引，保持注意力集中；教師要注意引導(dǎo)學(xué)生辨識(shí)虛擬身份和真實(shí)身份，不至于在虛擬世界中迷失方向。這就要求教師在虛擬教學(xué)中要把握好虛擬與現(xiàn)實(shí)的關(guān)系。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為一種新興產(chǎn)業(yè)，在教育界的應(yīng)用還處于初級(jí)階段，但是不可否認(rèn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)教育發(fā)揮著重要的影響，“VR+教育”的時(shí)代正在來臨，成人教育要抓住契機(jī)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，不斷引進(jìn)新的教學(xué)方式和方法，為我國的成人教育發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

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VR： Development of Adult Education in the New Opportunities

WU Guo-li

（College of Adult and Continuing Education， Yunnan Normal University， Kunming 650092， China）

【Abstract】2016 is known as “the first year of VR （Virtual Reality）”. “VR+Education” model has gradually become one of the hot areas of educational research. By the development of VR technology， application type and application analysis features， this paper analyzes in VR challenges encountered in teaching adult education aimed at adult learners characteristics of VR in adult education teaching situation description.

【Key words】VR； adult education； application； challengeendprint