龔思穎

（廣東財經(jīng)大學(xué) 中國 廣州 510320）

一、沉浸式學(xué)習(xí)是沉浸式技術(shù)在教育中的應(yīng)用

科技創(chuàng)新引領(lǐng)世界教育變革，數(shù)字技術(shù)正以耳目一新的方式為全球教育工作者和學(xué)習(xí)者提供新的教學(xué)方式，對教育數(shù)字化產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。在過去，數(shù)字技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用主要體現(xiàn)在現(xiàn)在線上和線下資源的整合、多媒體工具在課堂的普及等。然而，隨著第四次科技革命的到來和第五代通訊技術(shù)（5G）的啟用，教育數(shù)字化即將迎來新的突破。以虛擬現(xiàn)實VR、增強現(xiàn)實AR、混合現(xiàn)實MR為代表的沉浸式技術(shù)通過構(gòu)建虛實空間充分調(diào)動學(xué)習(xí)者視覺、聽覺、動覺，這或?qū)⒊蔀?G時代背景下中國教育數(shù)字化的新景觀。例如，不少高等院校已建立自己的實驗室，包括哈佛大學(xué)、麻省理工學(xué)院、倫敦大學(xué)學(xué)院、清華大學(xué)、香港科技大學(xué)等，虛擬現(xiàn)實被其作為一種教學(xué)輔助手段探索特定的學(xué)科，如醫(yī)學(xué)、歷史、工程及其本身。

近年來，沉浸式技術(shù)在初等教育、中等教育、高等教育、職業(yè)培訓(xùn)等不同的教育體系中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。例如，北京體育路小學(xué)于2016年7月5日在中國啟動了一個名為沉浸式教育的虛擬現(xiàn)實項目，學(xué)生能夠通過該項目體驗太空探索，并在虛擬世界中獲得與天文學(xué)相關(guān)的知識。這個應(yīng)用程序不僅為學(xué)生提供了與同齡人分享想法的機會，還豐富了他們的文化生活。Bahcesehir大學(xué)建立了土耳其的第一個VR實驗室，VR和AR技術(shù)被其應(yīng)用于科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)等科目的教學(xué)。此外，一些機構(gòu)借助VR進(jìn)行了特殊環(huán)境模擬，用于開展航空訓(xùn)練和軍事實踐，基于AR技術(shù)的互動教學(xué)讀物MagicBook也開始面世。這些都說明了沉浸式技術(shù)是如何從根本上改變當(dāng)代教育體系，為教學(xué)服務(wù)的。如今，移動通信技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)達(dá)到前所未有的新高度，成為教育數(shù)字化的有力支撐。第五代通信技術(shù)（5G）在大幅度提高網(wǎng)速的基礎(chǔ)上，將網(wǎng)絡(luò)時延從100m/s降低到1m/s，能夠滿足高達(dá)1000億學(xué)習(xí)者的網(wǎng)絡(luò)連接，這無疑將進(jìn)一步地推動人與人、人與物、物與物的聯(lián)系，成就沉浸式技術(shù)的在教育領(lǐng)域的多場景應(yīng)用。歐洲專利局的數(shù)據(jù)表明：與“智能連接對象”相關(guān)的專利申請數(shù)量在過去三年增長了54%，可以預(yù)見以沉浸式技術(shù)為基礎(chǔ)的智能教育應(yīng)用將在5G時代出現(xiàn)井噴。2019年《地平線報告》（高等教育版）指出MR對VR和AR進(jìn)行了創(chuàng)新融合發(fā)展，其獨特的交互體驗和視覺感受將為學(xué)習(xí)者構(gòu)建知識提供顯著支持。

二、沉浸式學(xué)習(xí)的定義與應(yīng)用價值

（一）沉浸式學(xué)習(xí)的定義

本文認(rèn)為廣義的沉浸式學(xué)習(xí)是指以近眼顯示、渲染處理、感知交互、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)葹榈讓蛹夹g(shù)的學(xué)習(xí)模式。學(xué)習(xí)者在心理上認(rèn)為自己處于沉浸式虛擬環(huán)境中，其實現(xiàn)由軟、硬件和應(yīng)用三方面共同促進(jìn)，核心技術(shù)體現(xiàn)在智能交互理解和虛實融合渲染。其中，跟蹤和配準(zhǔn)技術(shù)是當(dāng)前的主要熱點，對語義的理解則是未來的重點方向。狹義的沉浸式學(xué)習(xí)指的是基于沉浸式技術(shù)將書中的抽象概念與虛擬情境聯(lián)系起來，讓學(xué)習(xí)者在虛實相生的多感官互動環(huán)境中進(jìn)行信息加工和處理的一種學(xué)習(xí)模式。例如，結(jié)合某地歷史、環(huán)境、文化、藝術(shù)等特點創(chuàng)設(shè)虛擬教學(xué)情境，激發(fā)其好奇心，讓學(xué)習(xí)者參加模擬考察、進(jìn)行自然遺址開發(fā)等活動，沉浸在對當(dāng)?shù)氐臍v史文化景觀的探索中。

（二）沉浸式學(xué)習(xí)在職業(yè)教育數(shù)字化中的應(yīng)用價值

1.沉浸式學(xué)習(xí)在理論教育中的應(yīng)用價值

理論教育是職業(yè)教育的基石，沉浸式學(xué)習(xí)的數(shù)字?jǐn)⑹路绞綖槁殬I(yè)教育的理論教育數(shù)字化提供了新的有效途徑。沉浸式學(xué)習(xí)利用數(shù)字媒介的交互特性展開敘事、傳播知識，打破了印刷、影視等傳統(tǒng)媒介的線性敘事方式。在沉浸式學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)者不但可以接受內(nèi)容創(chuàng)作者的敘事文本，還可以完全從自己的意愿出發(fā)對文本作出反饋，通過自身參與對原文本進(jìn)行改寫形成新的敘事，這意味著敘事不會以預(yù)定的方式展開。其次，多個學(xué)習(xí)者之間的即時互動，將信息的單向傳播轉(zhuǎn)為多向交流，形成新的動態(tài)變化。學(xué)習(xí)者不僅可以并發(fā)交互行為，移動、設(shè)計、創(chuàng)造場景中的物體，還可以通過肢體語言、符號語言進(jìn)行溝通，這使得敘事情境和信息傳播方式發(fā)生質(zhì)的改變。再次，沉浸式學(xué)習(xí)幫助學(xué)習(xí)者以一種更加立體的方式感知世界和認(rèn)識自己。一切知識都是從感官開始的，與其他觸動人類聽覺、視覺的媒介相比，沉浸式學(xué)習(xí)的特別之處在于它使空間成為教學(xué)媒介的重要組成部分，成為開展數(shù)字?jǐn)⑹碌氖侄沃弧?/p>

2.沉浸式學(xué)習(xí)在實踐教育中的應(yīng)用價值

培養(yǎng)實踐能力是職業(yè)教育的出發(fā)點和落腳點，是職業(yè)教育的重中之重，而沉浸式學(xué)習(xí)對實踐教育具有明顯的推動作用，開拓了實踐教育數(shù)字化的全新途徑。首先，從建構(gòu)主義的視角來看。學(xué)習(xí)者所接觸到的環(huán)境和活動對其知識體系的構(gòu)建會產(chǎn)生重要影響。沉浸式學(xué)習(xí)中的情境創(chuàng)設(shè)能夠有效地幫助學(xué)習(xí)者在不同的情境中獲得新的經(jīng)驗和理解，并提升其環(huán)境適應(yīng)能力和解決復(fù)雜問題的能力。其次，從信息加工的視角來看。情境模擬在職業(yè)教育應(yīng)用上的價值主要體現(xiàn)在它為學(xué)習(xí)者提供了在復(fù)雜系統(tǒng)中控制和操作大量相關(guān)變量的機會，進(jìn)而更好地理解具體行動如何影響結(jié)果。而以情境模擬為基本特征的沉浸式學(xué)習(xí)便是以這樣的方式讓教與學(xué)的關(guān)系發(fā)生了轉(zhuǎn)變。再次，從視聽教學(xué)的視角來看沉浸式學(xué)習(xí)中的交互式媒介通過有聲語言、肢體語言、空間語言等多種手段傳遞信息，這使得學(xué)習(xí)者對經(jīng)驗的感知度和對知識的理解度大大提升。

三、沉浸式學(xué)習(xí)在職業(yè)教育數(shù)字化中的應(yīng)用途徑

根據(jù)職業(yè)教育學(xué)習(xí)者的介入程度，可以將沉浸式學(xué)習(xí)的應(yīng)用途徑分為三個層次：體驗、模擬實踐、遠(yuǎn)程指導(dǎo)。

（一）體驗是最基礎(chǔ)的層次

沉浸式學(xué)習(xí)不僅提供了對知識本質(zhì)進(jìn)行探究的“擬真”條件和資源，而且其體感交互技術(shù)使學(xué)習(xí)者能夠直接運用肢體語言、語音等與計算機等相關(guān)設(shè)備進(jìn)行非接觸式交互，最大限度地滿足學(xué)習(xí)者通過觀摩和體驗獲取間接經(jīng)驗的需要。例如，基于VR技術(shù)的建筑工程安全生產(chǎn)培訓(xùn)能讓學(xué)習(xí)者進(jìn)入高空墜落、腳手架傾斜、氣瓶爆炸、隧道坍塌、工地著火等虛擬場景，在事故“現(xiàn)場”直接觀摩學(xué)習(xí)緊急情況下的應(yīng)對措施，不僅強化對事故處理的認(rèn)知，而且提升對安全生產(chǎn)的敬重之心和對危險事故的防范之心。

（二）第二個層次是模擬實踐

與理論教育不同，職業(yè)教育學(xué)習(xí)者在這一階段需要由知識的被動接受者轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒓庸さ闹黧w和知識價值的主動建構(gòu)者。沉浸式學(xué)習(xí)中的探究工具和實踐場景對學(xué)習(xí)者的職業(yè)角色轉(zhuǎn)變提供了有力支持，學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自身需要參與到建筑工程、機電維修、農(nóng)林栽培、外科手術(shù)等職業(yè)技能的培訓(xùn)中，在實踐中掌握工作的基本技能和實操的運作規(guī)范，為以后走向社會打下基礎(chǔ)。例如，VR技術(shù)讓汽車發(fā)動機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其零部件可以被360°展現(xiàn)，學(xué)習(xí)者借助頭顯設(shè)備和手柄實現(xiàn)放大、縮小、拖拽等交互動作，通過反復(fù)練習(xí)掌握汽車拆卸技能。

（三）第三個層次是遠(yuǎn)程指導(dǎo)

其主要目的是通過遠(yuǎn)程協(xié)作幫助學(xué)習(xí)者解決真實工作場景中遇到的問題。以MR為代表的沉浸式技術(shù)能夠?qū)⒄鎸嵉奈矬w虛擬化，然后將其疊加到真實的空間當(dāng)中，通過遠(yuǎn)程技術(shù)實現(xiàn)跨時空的實時指導(dǎo)，指導(dǎo)內(nèi)容例如市政電力水管系統(tǒng)的維護，汽車等交通工具的維修、醫(yī)療手術(shù)等。由于沉浸式學(xué)習(xí)采用的是虛擬訓(xùn)練，它不僅可以幫助學(xué)習(xí)者規(guī)避現(xiàn)實環(huán)境中爆炸、輻射等危險，還免去了采購復(fù)雜設(shè)備所帶來的高額成本，可見其應(yīng)用途徑廣泛。

四、沉浸式學(xué)習(xí)在職業(yè)教育中的應(yīng)用前景及建議

（一）沉浸式學(xué)習(xí)的應(yīng)用前景

1.沉浸式學(xué)習(xí)將成為職業(yè)教育普適性最強的教學(xué)模式

沉浸式學(xué)習(xí)將在云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等數(shù)字技術(shù)的驅(qū)動下逐步朝著普適化、社交化、共享化、智能化的方向發(fā)展，為職業(yè)教育的未來賦予廣闊的空間。5G的高速度、高容量、低延時、低功耗以及邊緣計算與網(wǎng)絡(luò)切片能夠有效解決教室光纖覆蓋周期長、無法靈活開課等問題，同時彌補遠(yuǎn)程直播卡頓等不足，這讓沉浸式學(xué)習(xí)在不同階段與職業(yè)教育進(jìn)行不同維度和深度的融合，使之有機會成為職業(yè)教育普適性最強的教學(xué)模式。

2.沉浸式學(xué)習(xí)將徹底打破虛擬空間與現(xiàn)實空間原有的界限

基于社會網(wǎng)絡(luò)的沉浸式學(xué)習(xí)將存在于虛實結(jié)合、多域融合的社交化混合空間，數(shù)字技術(shù)的協(xié)同發(fā)展將進(jìn)一步驅(qū)動萬物的互聯(lián)互通，弱化地區(qū)、社群、年級之間的邊界和壁壘，加強學(xué)習(xí)者之間的聯(lián)系與協(xié)作。在虛擬空間里，各地的學(xué)習(xí)者將在同一時空面對面地遠(yuǎn)程交流，互相學(xué)習(xí)、互相幫助，共同解決疑難問題。虛實結(jié)合的學(xué)習(xí)場景，將極大地提高學(xué)習(xí)者的參與熱情和積極性。

3.沉浸式學(xué)習(xí)將使技術(shù)共享和知識共享成為職業(yè)教育的重要理念

在技術(shù)共享層面，沉浸式學(xué)習(xí)的基本功能建立在開源技術(shù)之上，這意味著學(xué)習(xí)者可以自由地研究、運行和修改開源程序并重新分發(fā)修改后的程序副本，將其集成到更大的項目中或直接衍生出新的程序?！伴_源方式”意味著表達(dá)出分享的意愿，在職業(yè)教育中推動沉浸式技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新的同時，不斷豐富沉浸式學(xué)習(xí)的應(yīng)用場景和方式，促進(jìn)技術(shù)共享。在知識共享層面，用戶生產(chǎn)內(nèi)容UGC（User-GeneratedContent）將在數(shù)字技術(shù)的驅(qū)動下成為常態(tài)和主流，學(xué)習(xí)者作為用戶，其知識、信息、創(chuàng)造力等無形資產(chǎn)將在沉浸式學(xué)習(xí)的空間中被自由交換和共享，無疑加速了“知識共享生態(tài)圈”的構(gòu)建。可見，技術(shù)共享和知識共享將成為職業(yè)教育的重要理念。

4.沉浸式學(xué)習(xí)促進(jìn)職業(yè)教育數(shù)字化和人工智能化

沉浸式學(xué)習(xí)的智能技術(shù)可以使學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)困惑得到敏捷反饋和即時解答，其學(xué)習(xí)效果則可以得到精準(zhǔn)測量和多維評估。人工智能系統(tǒng)根據(jù)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)記錄進(jìn)行“個性化診斷”，對學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行“個性化推薦”，實現(xiàn)諸如“補短板”、“強優(yōu)勢”的目標(biāo)，有針對性地幫助學(xué)習(xí)者挖掘潛能、發(fā)揮所長，從而實現(xiàn)職業(yè)教育數(shù)字化和人工智能化。

（二）在職業(yè)教育中應(yīng)用沉浸式學(xué)習(xí)的建議

1.應(yīng)用沉浸式學(xué)習(xí)要力避游戲化

沉浸式學(xué)習(xí)的互動屬性是對當(dāng)代社會泛娛樂化趨勢的友好迎合，趣味性或?qū)⒊蔀槲磥沓两綄W(xué)習(xí)的特點之一?；谟螒蚶砟畹某两綄W(xué)習(xí)讓學(xué)習(xí)者在角色扮演中通過任務(wù)執(zhí)行、陷阱規(guī)避、博弈與合作、移情與投射、激勵與懲罰、假設(shè)與驗證等過程構(gòu)建認(rèn)知、積累經(jīng)驗，游戲化的思維和精神在增強學(xué)習(xí)趣味、提高學(xué)習(xí)動機方面體現(xiàn)出獨特的價值。教育結(jié)合游戲可以豐富學(xué)習(xí)體驗、增強學(xué)習(xí)動機，但沉浸式學(xué)習(xí)在職業(yè)教育數(shù)字化中的應(yīng)用仍需著眼于業(yè)務(wù)實操技能的提升，在職業(yè)教育與游戲的融合中，游戲?qū)傩詰?yīng)盡可能被弱化。職業(yè)教育的根本目的在于通過專業(yè)的職業(yè)知識、技能和職業(yè)道德教育培養(yǎng)一線所需的職業(yè)技術(shù)人才，而游戲的根本目的則是通過游戲規(guī)則和價值體系的建立創(chuàng)造并滿足參與者在游戲里的追求。熟悉一門專業(yè)知識是職業(yè)技術(shù)人才的立身之本，掌握一項專業(yè)技能是職業(yè)技術(shù)人才的成才之基，檢驗其學(xué)習(xí)成果的核心指標(biāo)在于業(yè)務(wù)實操能力。因此，盡管游戲理念能夠為沉浸式學(xué)習(xí)帶來價值，但沉浸式學(xué)習(xí)的內(nèi)容設(shè)計需要與企業(yè)對職業(yè)技術(shù)人才的要求保持一致，通過沉浸式學(xué)習(xí)將工作任務(wù)和過程轉(zhuǎn)化為職業(yè)教育的課程及學(xué)習(xí)內(nèi)容，力避學(xué)習(xí)過程游戲化。

2.充分發(fā)揮沉浸式學(xué)習(xí)的遠(yuǎn)程指導(dǎo)作用

沉浸式學(xué)習(xí)的遠(yuǎn)程指導(dǎo)技術(shù)日臻完善，其在工作場合的應(yīng)用價值已逐漸凸顯。沉浸式學(xué)習(xí)中的遠(yuǎn)程指導(dǎo)能夠協(xié)助學(xué)習(xí)者處理工作中遇到的復(fù)雜問題，成為職業(yè)教育課堂的延伸，職業(yè)院校和職業(yè)教育機構(gòu)一定要高度重視和充分發(fā)揮沉浸式學(xué)習(xí)的遠(yuǎn)程指導(dǎo)作用。職業(yè)教育是學(xué)習(xí)者從校園走向職場的橋梁，學(xué)習(xí)者通過職業(yè)教育完成從依賴性向獨立性的轉(zhuǎn)變，在為個人謀生做準(zhǔn)備的同時也在為服務(wù)社會做準(zhǔn)備。沉浸式學(xué)習(xí)中的遠(yuǎn)程指導(dǎo)為學(xué)習(xí)者提供了一個集遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)、在線溝通于一體的平臺，創(chuàng)造了與行業(yè)專家互動交流的機會，有利于加強職業(yè)院校與行業(yè)界的聯(lián)系，彌補實操經(jīng)驗豐富的行業(yè)專家的不足，優(yōu)化職業(yè)教育流程，強化職業(yè)教育效果。職業(yè)教育學(xué)習(xí)者在遇到疑難問題時可以通過遠(yuǎn)程指導(dǎo)及時解惑并得到具體的幫助，還可在虛擬空間接受“實操”指導(dǎo)和訓(xùn)練。職業(yè)院校通過遠(yuǎn)程指導(dǎo)，可以得到行業(yè)專家和校外專家的寶貴意見和建議以利改進(jìn)教學(xué)和實習(xí)，甚至還可以節(jié)省職業(yè)院校在實驗和實習(xí)上的巨額投資。