高仲亮　唐瑞　李智　龍騰騰　崔飛　王秋華

摘 ?要 概述虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，分析交互式微課教學(xué)模式在繼續(xù)教育中應(yīng)用的優(yōu)勢和不足，研究虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在繼續(xù)教育交互式微課教學(xué)模式中的應(yīng)用方式，以期為繼續(xù)教育教學(xué)改革提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù);繼續(xù)教育;微課;虛擬校園;虛擬實(shí)驗(yàn)室;虛擬創(chuàng)新平臺(tái)

中圖分類號：G434 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2020）19-0036-03

1 前言

隨著時(shí)代進(jìn)步和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，知識更迭速度不斷加快，教師應(yīng)緊跟時(shí)代發(fā)展的步伐，掌握時(shí)代方向，注重知識積累，同時(shí)要了解現(xiàn)代教育新理念，掌握現(xiàn)代教育新方法。繼續(xù)教育作為我國教育的重要組成部分，對于非在校生在拓寬視野、改善知識架構(gòu)和提高創(chuàng)新能力方面有著極其重要的意義。隨著數(shù)字化科技的不斷發(fā)展，有關(guān)教育技術(shù)特別是繼續(xù)教育中常用到的遠(yuǎn)程教育技術(shù)呈現(xiàn)出由電視技術(shù)到計(jì)算機(jī)技術(shù)再到網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展方向。如今，隨著教育理念和教育技術(shù)的發(fā)展，尤其是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)新媒體技術(shù)的發(fā)展，遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)教育平臺(tái)、微課、虛擬校園、虛擬實(shí)驗(yàn)等新概念不斷出現(xiàn)在教育技術(shù)研究的舞臺(tái)上，呈現(xiàn)出新的發(fā)展局面。近年來，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不斷被運(yùn)用到繼續(xù)教育領(lǐng)域，展現(xiàn)出無窮的發(fā)展?jié)摿ΑＬ摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢慢慢成為繼續(xù)教育技術(shù)中的新寵，尤其是對于直觀性、生動(dòng)性、主體參與性強(qiáng)的體育課程，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以很好地彌補(bǔ)傳統(tǒng)繼續(xù)教育中的不足，對提高該課程的教育質(zhì)量有著重要意義。

2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)簡介

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的定義 ?虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Virtual Reality，

VR）指利用動(dòng)態(tài)環(huán)境建模技術(shù)、立體顯示和傳感技術(shù)、三維圖形生成技術(shù)、人工智能技術(shù)以及系統(tǒng)集成技術(shù)等高新科技，形成一種三維仿真的模擬環(huán)境。該模擬環(huán)境十分逼真，提供給使用者聽覺、視覺、觸覺等多感官的模擬，讓使用者產(chǎn)生共鳴，如同身臨其境一般，并且可以打破時(shí)間和空間的限制來體驗(yàn)?zāi)M空間中的事物，讓使用者與模擬環(huán)境之間可以進(jìn)行多維度的信息交互，讓使用者在操作過程中獲得對客觀世界最真實(shí)的反饋，從而引起思維共鳴，深化概念以及改革創(chuàng)新。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特征 ?隨著時(shí)代的進(jìn)步，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的更新?lián)Q代，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也得到快速發(fā)展，呈現(xiàn)出多樣化的發(fā)展趨勢，被應(yīng)用到教育、影視、設(shè)計(jì)、醫(yī)學(xué)、軍事等多種不同的領(lǐng)域。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有如下特征。

1）交互性，主要是指使用者對虛擬環(huán)境中物體的操作情況能夠從環(huán)境獲得反饋的自然程度。使用者進(jìn)入虛擬環(huán)境中，與虛擬物體的交互方式和真實(shí)環(huán)境中的方式一樣，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過相應(yīng)的技術(shù)讓使用者與虛擬環(huán)境能夠產(chǎn)生相互作用，當(dāng)使用者通過自身語言和身體機(jī)能對虛擬環(huán)境中的人或物進(jìn)行某種操作時(shí)，周圍的環(huán)境也會(huì)發(fā)出某種對應(yīng)的反饋。如使用者在虛擬環(huán)境中拿起一個(gè)物體，手上可以同時(shí)感知到這個(gè)物體的重量;若使用者對物體做功，物體的狀態(tài)和位置也會(huì)發(fā)生相應(yīng)改變。

2）沉浸性，這是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的核心特征，是指使用者把自身精力投入所處環(huán)境中的效果程度，程度的大小將會(huì)直接影響使用者的心理感受。在虛擬環(huán)境中，使用者的觸覺、視覺、聽覺獲得的感受與真實(shí)環(huán)境所感受到的感覺相同，讓使用者感受事物具有較高的真實(shí)性，并且通過多感官上的刺激，讓使用者產(chǎn)生思維共鳴，造成心理沉浸，充分給予使用者一種身臨其境的感覺。

3）多感知性，這是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中沉浸式體驗(yàn)的基礎(chǔ)，是指使用者在理想的虛擬環(huán)境中除了視覺、聽覺兩種感知功能之外，還有觸覺、嗅覺等所有人在真實(shí)環(huán)境中所具備的感知功能。感知功能越強(qiáng)，虛擬環(huán)境中的事物越真實(shí)，這種特征可以讓使用者更好地與虛擬環(huán)境進(jìn)行交流互動(dòng)，感覺就像進(jìn)入真實(shí)世界。由于相關(guān)技術(shù)特別是傳感技術(shù)的限制，目前大多數(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所具有的感知功能僅限于視覺、聽覺、觸覺等幾種。

4）自主性，是指物體在虛擬空間內(nèi)依據(jù)物理定律運(yùn)動(dòng)的程度。事物在虛擬空間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)以及與使用者的交互作用中，其狀態(tài)都具有一定的表現(xiàn)，這些表現(xiàn)遵循設(shè)計(jì)者所設(shè)想的規(guī)則或者服從于自然界中的規(guī)律。例如，當(dāng)受到力的推動(dòng)時(shí)，物體會(huì)向力的方向移動(dòng)、翻倒，或從桌面落到地面等。

3 微課在繼續(xù)教育方面的優(yōu)勢

繼續(xù)教育 ?隨著科技的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步，每個(gè)工作崗位都進(jìn)行了技術(shù)革新，對于技術(shù)人員的能力也有了新的要求。那些處于工作崗位上的技術(shù)人員需要不斷地更新補(bǔ)充知識，擴(kuò)大視野，改善知識結(jié)構(gòu)，提高創(chuàng)新能力，以便更好地應(yīng)對工作的需要。繼續(xù)教育就是對處于工作崗位上的專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行知識更新、補(bǔ)充、拓展和提高創(chuàng)造力與專業(yè)技術(shù)水平的一種高層次的追加教育，是終身學(xué)習(xí)體系的重要組成部分。在科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)、知識經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的今天，繼續(xù)教育受到越來越多的人的高度重視，繼續(xù)教育的概念在不斷深化和拓展。

微課 ?微課是以教學(xué)視頻為主要內(nèi)容的一種新型的教學(xué)資源。微課時(shí)長很短，一般為5～8分鐘，最長不宜超過10分鐘。微課一節(jié)課只對一兩個(gè)知識點(diǎn)進(jìn)行透徹講解，教學(xué)主題突出，內(nèi)容具體，短小精悍，又被稱作微課堂。

微課在繼續(xù)教育中的優(yōu)勢

1）實(shí)現(xiàn)碎片化教學(xué)。繼續(xù)教育針對的群體以成年人為主，而其在工作和生活中要花費(fèi)大把的時(shí)間，空閑時(shí)間極少，幾乎沒有可自由支配的大段時(shí)間去進(jìn)行集中學(xué)習(xí)和培訓(xùn)。微課的出現(xiàn)很好地解決了這個(gè)問題。微課教學(xué)是一種網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)資源，課程被授課者經(jīng)過拍攝、剪輯之后上傳到網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，學(xué)習(xí)者可以利用電腦進(jìn)入網(wǎng)頁或者使用智能手機(jī)、平板等移動(dòng)終端下載相應(yīng)的APP進(jìn)行線上課程學(xué)習(xí)，因微課主題突出、針對性強(qiáng)、學(xué)習(xí)耗時(shí)較短，學(xué)習(xí)者完全可以利用業(yè)余時(shí)間實(shí)現(xiàn)碎片化學(xué)習(xí)。繼續(xù)教育通過微課進(jìn)行教學(xué)，完全打破了時(shí)間和空間的限制，實(shí)現(xiàn)了碎片化教學(xué)。

2）提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。我國繼續(xù)教育領(lǐng)域處于發(fā)展階段，從事繼續(xù)教育行業(yè)的人數(shù)相對較少，導(dǎo)致師資匱乏，學(xué)習(xí)者缺乏專業(yè)的學(xué)習(xí)指導(dǎo)，學(xué)習(xí)質(zhì)量難以保證。微課作為一種網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)資源，課程完全是共享的，每個(gè)學(xué)習(xí)者都可以通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)有針對性地選擇自己需要和感興趣的課程去學(xué)習(xí)，不用擔(dān)心課程的質(zhì)量問題，因?yàn)槊块T課程都是由學(xué)習(xí)或者從事這個(gè)領(lǐng)域的專家或優(yōu)秀學(xué)者制作上傳，經(jīng)過層層篩選，都是最優(yōu)秀的教學(xué)資源。微課的應(yīng)用不僅減少了投資，還可以反復(fù)利用，提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。

3）促進(jìn)深度學(xué)習(xí)。微課僅講解一兩個(gè)知識點(diǎn)，重點(diǎn)突出、針對性強(qiáng)，學(xué)習(xí)者可以自主選擇滿足自身情況的、需要學(xué)習(xí)的課程，進(jìn)行個(gè)性化自主學(xué)習(xí)，不再是被動(dòng)地獲取知識。學(xué)習(xí)者通過微課自覺主動(dòng)地去學(xué)習(xí)和豐富自己的知識庫，提高學(xué)習(xí)效率，促進(jìn)對知識的深度學(xué)習(xí)。

微課的出現(xiàn)為繼續(xù)教育帶來新的發(fā)展方向，打破了時(shí)間和地域的限制，使學(xué)習(xí)者可以充分利用碎片化的時(shí)間，隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)。微課教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方式有所不同，改變了教師講、學(xué)生聽的傳統(tǒng)模式，學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自身需求選擇知識點(diǎn)，主體地位突出，教師只在其中發(fā)揮主導(dǎo)作用。微課教學(xué)模式在一定程度上提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)效率，但與傳統(tǒng)教育模式相比較，微課仍然存在一些問題，例如：微課無法實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)者與教師、同學(xué)和機(jī)器之間的交流互動(dòng)。

我國著名學(xué)者陳麗教授指出，教學(xué)交互是學(xué)習(xí)者以產(chǎn)生正確的意義建構(gòu)為目的，學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)環(huán)境之間的相互交流和作用。而遠(yuǎn)程教育中實(shí)現(xiàn)教與學(xué)再度整合的關(guān)鍵過程在于交互，在于以媒介為橋梁的交互。微課教學(xué)缺乏交互性，缺少真實(shí)的學(xué)習(xí)環(huán)境，容易降低學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)熱情，不利于學(xué)習(xí)者知識框架的建構(gòu)，學(xué)習(xí)質(zhì)量也得不到保證。

4 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在繼續(xù)教育微課堂中的應(yīng)用

虛擬校園 ?傳統(tǒng)的微課教學(xué)課程中一般是用圖片、視頻等方式講解相關(guān)的知識，學(xué)習(xí)者通過手機(jī)、電腦等媒介來學(xué)習(xí)，這樣的學(xué)習(xí)方式使學(xué)習(xí)者參與感降低，只是單純地在接受知識，無法真正理解知識的內(nèi)涵。而利用虛擬與現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建一個(gè)人性化的校園場景，為學(xué)習(xí)者提供仿真的學(xué)習(xí)環(huán)境進(jìn)行學(xué)習(xí)，可以很好地解決學(xué)習(xí)者與施教者之間互動(dòng)性少、知識傳播僵硬的問題。

在虛擬課堂中，學(xué)習(xí)者通過傳感設(shè)備，可以直觀地感受到在真實(shí)教室里學(xué)習(xí)時(shí)課堂上的積極活躍氛圍，與教師、同學(xué)、課堂之間形成十分真實(shí)的交流互動(dòng)。對于一些需要實(shí)操的課程，虛擬教室利用相應(yīng)的硬件設(shè)施模擬操作環(huán)境，供學(xué)習(xí)者練習(xí)操作，提高學(xué)習(xí)的參與度。這樣不僅使學(xué)習(xí)者的真實(shí)體驗(yàn)得到增強(qiáng)，學(xué)習(xí)積極性得到提高，而且教學(xué)效果也可得到大大改善。在虛擬校園中，圖書館和交流社區(qū)也是必不可少的，學(xué)習(xí)者在這里可以面對面地交流互動(dòng)、相互學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

虛擬實(shí)驗(yàn)室 ?對于實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)，需要一定的實(shí)驗(yàn)設(shè)備以及實(shí)驗(yàn)場地的配合來共同完成，而傳統(tǒng)微課平臺(tái)只能通過視頻或動(dòng)態(tài)圖片為學(xué)習(xí)者進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)者無法直接參與其中，教學(xué)效果會(huì)大打折扣，學(xué)習(xí)者的積極性會(huì)大大降低。在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的支持下，學(xué)習(xí)者可以通過外接設(shè)備觀看并參與實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中所呈現(xiàn)出的現(xiàn)象將通過外接設(shè)備將仿真模擬出的觸覺、聽覺、視覺等傳遞給學(xué)習(xí)者;還可以通過設(shè)備自己動(dòng)手配置和使用實(shí)驗(yàn)儀器和藥品，以此達(dá)到自主操作的目的。

在真實(shí)的實(shí)驗(yàn)室中，有些實(shí)驗(yàn)受到場地的制約且存在不安全因素，在實(shí)驗(yàn)過程中稍有操作不當(dāng)，輕則毀壞儀器，重則會(huì)對操作者的生命安全造成嚴(yán)重威脅。而在虛擬實(shí)驗(yàn)室中，這些危險(xiǎn)都不復(fù)存在，實(shí)驗(yàn)全程通過傳感設(shè)備完成，所有的操作和觸感都是仿真模擬出來的，因此，學(xué)習(xí)者和施教者的生命安全得到很好的保障。

由此可見，微課實(shí)驗(yàn)教學(xué)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相結(jié)合，不僅可以提高學(xué)習(xí)者的參與感和體驗(yàn)感，加深對實(shí)驗(yàn)的理解，還能保障學(xué)習(xí)環(huán)境的安全性，這樣就使得教學(xué)效果得到很好的保證。

虛擬創(chuàng)新平臺(tái) ?繼續(xù)教育不斷倡導(dǎo)創(chuàng)新性學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)場所也從校園教室逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槭謾C(jī)、電腦等移動(dòng)設(shè)備，學(xué)習(xí)變得更加便捷，不再受時(shí)間和空間的限制。但是學(xué)習(xí)者失去一個(gè)集中的學(xué)習(xí)環(huán)境，缺少與他人之間的交流互動(dòng)，沒有思想上的碰撞，也無法使用到校園提供的用于創(chuàng)新創(chuàng)造的平臺(tái)和設(shè)備，導(dǎo)致動(dòng)手創(chuàng)新能力下降，創(chuàng)新性思維受到限制。而在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的輔助下，可以為學(xué)習(xí)者創(chuàng)建一個(gè)近乎真實(shí)的創(chuàng)新互動(dòng)平臺(tái)來打破這種思維的禁錮。在這個(gè)虛擬的創(chuàng)新平臺(tái)上，學(xué)習(xí)者之間通過外接設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)面對面的交流互動(dòng)，互相討論自己對問題的觀點(diǎn)和看法，進(jìn)行頭腦風(fēng)暴。同時(shí)，虛擬創(chuàng)新平臺(tái)會(huì)為學(xué)習(xí)者提供一個(gè)創(chuàng)新設(shè)計(jì)環(huán)境，學(xué)習(xí)者在這個(gè)環(huán)境中可以發(fā)揮自己的想象，展開天馬行空的設(shè)計(jì)創(chuàng)造，在提高動(dòng)手能力的同時(shí)加強(qiáng)創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。虛擬創(chuàng)新平臺(tái)增強(qiáng)了微課的交流現(xiàn)場感，提高了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)質(zhì)量。

5 結(jié)論

微課教學(xué)模式的出現(xiàn)使繼續(xù)教育變得高效、便捷，但在學(xué)習(xí)交流互動(dòng)方面依然存在很大的局限性。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與交互式微課教學(xué)模式相結(jié)合，很好地彌補(bǔ)了其中的不足。本文明確了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的定義及其特點(diǎn)，分析交互式微課教學(xué)模式在繼續(xù)教育中應(yīng)用的優(yōu)勢和不足，探索虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在繼續(xù)教育交互式微課教學(xué)模式中的應(yīng)用方式，得出虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的加入可以增強(qiáng)學(xué)習(xí)者的感官體驗(yàn)，增強(qiáng)課程的現(xiàn)場交流感，提高教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，為未來虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育中的應(yīng)用打下基礎(chǔ)。

總之，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的融入，可以很好地彌補(bǔ)繼續(xù)教育交互式微課教學(xué)模式在學(xué)習(xí)環(huán)境構(gòu)建、學(xué)習(xí)者積極性調(diào)動(dòng)及學(xué)習(xí)效果保障中存在的不足。隨著AI時(shí)代的到來，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)會(huì)不斷升級換代，其在教育中的應(yīng)用也會(huì)有更廣闊的發(fā)展空間。

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項(xiàng)目來源：西南林業(yè)大學(xué)繼續(xù)教育改革課題“基于‘互聯(lián)網(wǎng)+的繼續(xù)教育交互式翻轉(zhuǎn)微課新體系構(gòu)建”（2019SWFUCE17）;西南林業(yè)大學(xué)教育科學(xué)研究課題“基于崗位勝任力的消防工程人才培養(yǎng)質(zhì)量提升路徑研究”（YB202018）;西南林業(yè)大學(xué)思政課題“新工科背景下高校實(shí)踐育人路徑的多元協(xié)同與聯(lián)動(dòng)融合研究”（XLDJSZKT004）;中國學(xué)位與研究生教育學(xué)會(huì)農(nóng)林學(xué)科工作委員會(huì)課題“新農(nóng)科背景下林業(yè)高校研究生實(shí)踐育人路徑的多元協(xié)同和聯(lián)動(dòng)融合研究”（2021-NLZX-YB77）。

作者：高仲亮，西南林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，副教授，主要從事森林消防、3S技術(shù)應(yīng)用教學(xué)和研究;唐瑞、李智、龍騰騰、崔飛、王秋華，西南林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院（650224）。