王煒 曹婷 陳萌

（四川開放大學(xué)，四川成都 610073）

近年來，隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）、擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)（XR）、人工智能（AI）、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等給學(xué)習(xí)者帶來了更有效的學(xué)習(xí)交互和更逼真的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，也為沉浸式學(xué)習(xí)的發(fā)生提供了更為具體有效的技術(shù)載體支撐。與傳統(tǒng)學(xué)習(xí)相比，沉浸式學(xué)習(xí)能夠使學(xué)習(xí)者擺脫現(xiàn)實(shí)的束縛，進(jìn)入“另一個空間”，[1]從而克服主客觀因素給學(xué)習(xí)者帶來的學(xué)習(xí)阻礙，并持續(xù)影響學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果。在職業(yè)教育領(lǐng)域，沉浸式學(xué)習(xí)由于契合職業(yè)教育“做中學(xué)、學(xué)中做”“工學(xué)結(jié)合”“校企融合”育人理念，能夠帶給學(xué)習(xí)者一種真實(shí)的實(shí)踐體驗(yàn)，逐漸受到學(xué)界的關(guān)注。

一、沉浸式學(xué)習(xí)相關(guān)概念的界定

（一）沉浸式學(xué)習(xí)的內(nèi)涵與特征

沉浸式學(xué)習(xí)（Immersive Learning）是一種關(guān)于體驗(yàn)和探索的學(xué)習(xí)方式，它能夠使人們在動態(tài)的、交互的環(huán)境中實(shí)踐現(xiàn)有的技能和知識。[2]本文定義的沉浸式學(xué)習(xí)是在設(shè)計(jì)者精心選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容和表達(dá)方式的基礎(chǔ)上，運(yùn)用一定的載體（特別是現(xiàn)代信息技術(shù)手段）對學(xué)習(xí)內(nèi)容加以呈現(xiàn)，充分調(diào)用學(xué)習(xí)者的身體感官，從而使學(xué)習(xí)者擺脫主客觀因素的束縛，更加聚焦學(xué)習(xí)內(nèi)容，深入?yún)⑴c學(xué)習(xí)過程，促成深度學(xué)習(xí)發(fā)生，增強(qiáng)自我效能感的一種學(xué)習(xí)范式與學(xué)習(xí)體驗(yàn)。[3]沉浸式學(xué)習(xí)具備以下特征：（1）虛實(shí)結(jié)合。在利用VR技術(shù)構(gòu)建的虛擬世界中，學(xué)習(xí)者通常是化身為其中的某個角色參與具體的學(xué)習(xí)中，而在學(xué)習(xí)者體驗(yàn)虛擬世界時會切斷真實(shí)環(huán)境。因此，在構(gòu)建這種虛擬場景的時候，必須考慮虛擬與真實(shí)的結(jié)合，如果做不到兩者的有機(jī)結(jié)合，那么學(xué)習(xí)者就容易產(chǎn)生剝離感，影響學(xué)習(xí)者的沉浸式體驗(yàn)?；诖耍珹R 技術(shù)的推出主要是利用人工生成的數(shù)字圖像覆蓋或豐富真實(shí)環(huán)境來增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，為學(xué)習(xí)者提供額外的情境感知信息，讓物理世界變得更為豐富，更好地將虛實(shí)結(jié)合在一起。因此，想要給學(xué)習(xí)者提供良好的沉浸式學(xué)習(xí)體驗(yàn)，就必須考慮虛擬和現(xiàn)實(shí)的有機(jī)結(jié)合。（2）實(shí)時交互。在沉浸式學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)者被置于虛擬的交互學(xué)習(xí)環(huán)境中，通過自己的感官與虛擬環(huán)境進(jìn)行實(shí)時交互，獲得實(shí)時反饋，從而獲取沉浸式學(xué)習(xí)體驗(yàn)。如果交互中出現(xiàn)較大的時間間隔，那么學(xué)習(xí)者的沉浸式體驗(yàn)就可能被割裂。如在對銷售員進(jìn)行職業(yè)培訓(xùn)時，有公司就開發(fā)了提升銷售員銷售技能的軟件，并讓銷售員戴上VR眼鏡和耳機(jī)從現(xiàn)實(shí)世界中抽離進(jìn)入虛擬商店。在這里，他們會遇到虛擬世界中的消費(fèi)者，這些虛擬消費(fèi)者會試圖給他們使絆子，以考驗(yàn)銷售員處理問題的能力。在與虛擬消費(fèi)者的實(shí)時互動中，銷售員將在一個“安全”的環(huán)境中學(xué)會如何面對和處理困難的銷售情況。[4]這種實(shí)時交互的沉浸式學(xué)習(xí)可以使銷售員的學(xué)習(xí)擺脫傳統(tǒng)課堂理論學(xué)習(xí)的生硬和僵化。（3）效果優(yōu)越。作為一種新的學(xué)習(xí)范式，沉浸式學(xué)習(xí)之所以能夠引起教育界的重視，是因?yàn)榕c其他學(xué)習(xí)范式相比，其學(xué)習(xí)效果更好。相關(guān)研究表明，在沉浸式學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)表現(xiàn)、學(xué)習(xí)效率、學(xué)習(xí)專注度、記憶駐留時長、知識可遷移程度、學(xué)習(xí)者自我效能感都得到了明顯提升。[5]（4）技術(shù)依賴。任何學(xué)習(xí)都需要依賴一定的載體。沉浸式學(xué)習(xí)依賴現(xiàn)代信息技術(shù)，為學(xué)習(xí)者構(gòu)建沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境，達(dá)成學(xué)習(xí)者的沉浸式學(xué)習(xí)體驗(yàn)，具有技術(shù)依賴性。

（二）沉浸式學(xué)習(xí)體驗(yàn)的內(nèi)涵與特征

沉浸式學(xué)習(xí)是一種學(xué)習(xí)方式，更是一種學(xué)習(xí)體驗(yàn)，包括生理體驗(yàn)與心理體驗(yàn)兩個層面，即學(xué)習(xí)者通過五感（聽覺、視覺、觸覺、味覺、嗅覺）觀察和收集信息，經(jīng)過生理感知系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)作，獲得確切又真實(shí)的生理體驗(yàn)；在生理體驗(yàn)的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)者有一種暫時抽離現(xiàn)實(shí)的感覺，達(dá)到深度參與的狀態(tài)，形成深刻而獨(dú)特的心理體驗(yàn)。

沉浸式學(xué)習(xí)體驗(yàn)?zāi)軌蚴箤W(xué)習(xí)者擺脫主客觀因素的束縛，更加關(guān)注學(xué)習(xí)內(nèi)容，從而提升學(xué)習(xí)效果。與其他學(xué)習(xí)體驗(yàn)相比，沉浸式學(xué)習(xí)體驗(yàn)具備以下特征：（1）身心合一。具身認(rèn)知理論認(rèn)為，認(rèn)知是具身的，生理體驗(yàn)與心理體驗(yàn)之間存在直接且緊密的聯(lián)系。[6]沉浸式學(xué)習(xí)是一種具身學(xué)習(xí)過程，強(qiáng)調(diào)身心合一，學(xué)習(xí)者通過沉浸在學(xué)習(xí)環(huán)境中獲得真實(shí)和強(qiáng)烈的生理感官體驗(yàn)，“激活”心理感覺，從而實(shí)現(xiàn)認(rèn)知發(fā)展，達(dá)成知識扎根與遷移，產(chǎn)生深度學(xué)習(xí)。[7]（2）深度參與。沉浸式學(xué)習(xí)充分調(diào)用學(xué)習(xí)者的生理感知，在身體與環(huán)境的交互中發(fā)展認(rèn)知。多種感官的協(xié)調(diào)運(yùn)作，以及學(xué)習(xí)者心理上的愉悅體驗(yàn)，使學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)意愿得以增強(qiáng)，學(xué)習(xí)過程更為專注，學(xué)習(xí)效率更為高效，達(dá)到深度參與學(xué)習(xí)過程的目的。

在傳統(tǒng)的情境式學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)者往往是在設(shè)定好的情境中活動的，學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為往往被限制在情境框架之內(nèi)，很難影響和推動情境的進(jìn)一步發(fā)展，學(xué)習(xí)者往往有一種“局外人”的感覺，缺乏參與學(xué)習(xí)的積極性。沉浸式學(xué)習(xí)體驗(yàn)則通過即時互動與反饋，讓學(xué)習(xí)者通過自身的努力主導(dǎo)事件的發(fā)展與方向，能夠給學(xué)習(xí)者帶來掌控感和參與感。

二、開展沉浸式學(xué)習(xí)的影響因素

（一）生理基礎(chǔ)

沉浸式學(xué)習(xí)體驗(yàn)的生成依賴于一定的生理基礎(chǔ)。具身認(rèn)知理論認(rèn)為，認(rèn)知是被身體及其活動方式塑造的，認(rèn)知是身心一體的過程。[8]基于對沉浸式學(xué)習(xí)本質(zhì)的理解，其學(xué)習(xí)體驗(yàn)的達(dá)成必須形成身體感官與學(xué)習(xí)場景之間的互動，充分調(diào)動學(xué)習(xí)者的五感，綜合應(yīng)用于學(xué)習(xí)內(nèi)容中。例如，在職業(yè)技能培訓(xùn)中，學(xué)習(xí)者戴上VR裝置，進(jìn)入虛擬的操作現(xiàn)場，當(dāng)操作錯誤時會產(chǎn)生震動反饋，有的裝置甚至?xí)山刮秮硖嵝褜W(xué)習(xí)者，通過視覺、觸覺和嗅覺的協(xié)同作用，學(xué)習(xí)者能夠?qū)寄芘嘤?xùn)內(nèi)容有更為深入的感知。這些設(shè)計(jì)都盡可能地調(diào)動了參與者的感官，讓參與者充分感知學(xué)習(xí)內(nèi)容，增強(qiáng)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

（二）學(xué)習(xí)載體

任何學(xué)習(xí)的發(fā)生都需要一定的載體，從文字產(chǎn)生前依賴語言的口耳相傳，到文字產(chǎn)生后書籍的使用，再到近現(xiàn)代音（視）頻材料的廣泛應(yīng)用，學(xué)習(xí)載體越來越豐富。載體的變化對學(xué)習(xí)效果有著重要的影響，隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，VR、AR、XR、AI 等一系列新技術(shù)在教育教學(xué)中得到了充分應(yīng)用，沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境構(gòu)建更容易排除外界干擾因素的影響，從而顯著提升學(xué)習(xí)者的現(xiàn)場體驗(yàn)感。

值得注意的是，“沉浸”一直是學(xué)習(xí)者追求的一種學(xué)習(xí)狀態(tài)，不管是傳統(tǒng)載體還是現(xiàn)代載體，都可以作為沉浸式學(xué)習(xí)的憑借。以新型載體為憑借，沉浸式學(xué)習(xí)更容易發(fā)生，但也對教師的現(xiàn)代信息技術(shù)能力和學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)能力提出了更高的要求。

（三）學(xué)習(xí)內(nèi)容

學(xué)習(xí)者對當(dāng)前學(xué)習(xí)內(nèi)容是否有基本了解，先前學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)是否能夠?yàn)楹罄m(xù)的學(xué)習(xí)提供足夠的支撐等，都會直接影響學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)感受和體驗(yàn)。如果學(xué)習(xí)者對即將學(xué)習(xí)的內(nèi)容是完全陌生的，或是缺乏先前知識或經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)，那么他在學(xué)習(xí)中就會有明顯障礙，很難產(chǎn)生沉浸式學(xué)習(xí)體驗(yàn)。因此，要使學(xué)習(xí)者產(chǎn)生沉浸式學(xué)習(xí)體驗(yàn)，設(shè)計(jì)者在選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容時必須考慮學(xué)習(xí)者的先前認(rèn)知，要站在學(xué)習(xí)者的角度將需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容和其期望達(dá)到的學(xué)習(xí)效果結(jié)合起來，用學(xué)習(xí)者樂學(xué)、能懂、易接受的方式表達(dá)出來。

三、我國沉浸式學(xué)習(xí)的研究現(xiàn)狀

為探究我國沉浸式學(xué)習(xí)的研究現(xiàn)狀，以中文數(shù)據(jù)庫“中國知網(wǎng)CNKI”作為沉浸式學(xué)習(xí)相關(guān)文獻(xiàn)的數(shù)據(jù)來源，以“沉浸式學(xué)習(xí)”為主題詞進(jìn)行高級檢索，檢索時間截至2022年1月18日，共檢索到43 條結(jié)果。我們將檢索得到的文獻(xiàn)按以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了相關(guān)性篩選：首先，檢查搜索數(shù)據(jù)，剔除重復(fù)文獻(xiàn)；第二，聚焦教育教學(xué)領(lǐng)域，剔除非教育教學(xué)領(lǐng)域的文獻(xiàn)，最終得到文獻(xiàn)33 篇。采用CiteSpace 可視化工具對發(fā)文量、聚焦領(lǐng)域等進(jìn)行可視化分析，旨在把握沉浸式學(xué)習(xí)研究的本質(zhì)和研究趨勢。

（一）年發(fā)文量

根據(jù)搜集和篩選出的文獻(xiàn)樣本，繪制出沉浸式學(xué)習(xí)年發(fā)文量統(tǒng)計(jì)圖（見圖1）。就總量而言，雖然沉浸式學(xué)習(xí)研究的數(shù)量不多，但近年來該研究成果呈逐年增長的態(tài)勢。根據(jù)圖1，沉浸式學(xué)習(xí)的研究節(jié)點(diǎn)較為清晰，其發(fā)展可以分為兩個階段。

圖1 年發(fā)文量統(tǒng)計(jì)

1.零散研究階段（2008—2018年）

在這一階段，關(guān)于沉浸式學(xué)習(xí)的研究成果還較為零散，完整提出和研究沉浸式學(xué)習(xí)的文獻(xiàn)還很少。一些研究雖以“沉浸式”主題出現(xiàn)，但與真正的“沉浸式學(xué)習(xí)”研究相關(guān)性不強(qiáng)。

2.發(fā)力研究階段（2019年以來）

2019年以來，新技術(shù)特別是VR技術(shù)逐漸在教育教學(xué)領(lǐng)域滲透，為沉浸式學(xué)習(xí)改革提供了新的機(jī)遇和條件，學(xué)界關(guān)于沉浸式學(xué)習(xí)的研究成果不斷涌現(xiàn)，說明沉浸式學(xué)習(xí)作為獨(dú)立的學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域逐漸受到重視，研究主題也愈來愈聚焦。

（二）聚焦領(lǐng)域

由圖2可知，目前關(guān)于沉浸式學(xué)習(xí)的研究主要集中在以下領(lǐng)域：

圖2 聚焦領(lǐng)域統(tǒng)計(jì)

1.語言學(xué)習(xí)

已有研究文獻(xiàn)中，特別是早期對于沉浸式學(xué)習(xí)的研究，有很大一部分集中在語言學(xué)習(xí)（第二語言習(xí)得）領(lǐng)域，研究者從沉浸式學(xué)習(xí)的角度研究這種學(xué)習(xí)體驗(yàn)對語言學(xué)習(xí)的積極影響，從其他學(xué)科的角度對沉浸式學(xué)習(xí)探討得較少。

2.現(xiàn)代信息技術(shù)

現(xiàn)代信息技術(shù)對于沉浸式學(xué)習(xí)研究的驅(qū)動起著重要作用。結(jié)合VR、AR、AI、XR 等現(xiàn)代信息技術(shù)開展沉浸式學(xué)習(xí)研究的文獻(xiàn)數(shù)量占據(jù)了榜首，且還有不斷遞增的趨勢。這說明，隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，沉浸式學(xué)習(xí)研究在不斷追求兩者的融合，借助于現(xiàn)代信息技術(shù)賦能沉浸式學(xué)習(xí)新場域。

3.基礎(chǔ)教育

研究成果最多的領(lǐng)域是基礎(chǔ)教育，其次是普通高等教育，職業(yè)教育則很少。其實(shí)，沉浸式學(xué)習(xí)在促成學(xué)生知識遷移方面具有獨(dú)特優(yōu)勢，特別契合職業(yè)教育“做中學(xué)、學(xué)中做”的理念，可成為職業(yè)教育教學(xué)研究關(guān)注的重點(diǎn)。

4.實(shí)證研究

已有研究中，關(guān)于不同學(xué)科課程的沉浸式學(xué)習(xí)實(shí)證研究較多，而關(guān)于沉浸式學(xué)習(xí)理論本身的研究尚不豐富，也缺乏研究深度。理論是實(shí)踐的指導(dǎo)，沉浸式學(xué)習(xí)理論研究薄弱勢必導(dǎo)致其實(shí)踐研究走很多彎路。

綜上，我們可以形成如下預(yù)判：（1）沉浸式學(xué)習(xí)理論研究本身已經(jīng)引起學(xué)界研究的興趣與關(guān)注，其研究層次不斷深入；（2）沉浸式學(xué)習(xí)研究與現(xiàn)代信息技術(shù)的結(jié)合會越來越緊密，新技術(shù)的應(yīng)用和更迭將不斷向教育教學(xué)領(lǐng)域滲透，沉浸式學(xué)習(xí)研究將不斷探索兩者的深度融合，向著更為具身化、智能化和精細(xì)化的方向縱深發(fā)展；（3）沉浸式學(xué)習(xí)的應(yīng)用研究將不斷拓展，運(yùn)用沉浸式學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)的具體學(xué)科將更為廣泛與全面，更好地服務(wù)于具體學(xué)科的教育教學(xué)工作；（4）沉浸式學(xué)習(xí)研究對各種教育類型的全面關(guān)照，將覆蓋基礎(chǔ)教育、普通高等教育、職業(yè)教育等領(lǐng)域，針對各種教育類型的特點(diǎn)找準(zhǔn)切入點(diǎn)，充分發(fā)揮沉浸式學(xué)習(xí)的獨(dú)特優(yōu)勢，為學(xué)習(xí)者構(gòu)建更為優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)空間，從而提升學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的主動性、愉悅性、持久性、遷移性。

四、沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境構(gòu)建及應(yīng)用

沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境是影響沉浸式學(xué)習(xí)效果的關(guān)鍵因素。學(xué)習(xí)者需要怎樣的沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境？教育者應(yīng)該如何創(chuàng)設(shè)有效的沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境？這是我們在研究沉浸式學(xué)習(xí)時需要重點(diǎn)解決的問題。

（一）構(gòu)建原則

1.一致性與持續(xù)性

一致性與持續(xù)性是指為學(xué)習(xí)者提供一個穩(wěn)定、流暢的沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)習(xí)者能夠始終如一地“沉浸”在學(xué)習(xí)環(huán)境中。這種學(xué)習(xí)環(huán)境不會因?yàn)樵O(shè)計(jì)缺陷或技術(shù)因素被打斷，也不會讓學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生游離感，這就要求教育者在構(gòu)建沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境時既要從學(xué)習(xí)者的視角對學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行精細(xì)設(shè)計(jì)，也要充分考慮現(xiàn)實(shí)的硬件設(shè)施和技術(shù)條件是否能夠穩(wěn)定流暢地支撐沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境。

2.交互性

沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境的交互性要求學(xué)習(xí)者既能夠與學(xué)習(xí)環(huán)境中的對象、要素進(jìn)行交互，也能夠與其他共同參與的學(xué)習(xí)者進(jìn)行交互?？梢?，在沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境中學(xué)習(xí)者可以自由地與人和物產(chǎn)生互動，只有這樣，沉浸式學(xué)習(xí)行為才能得以發(fā)生，學(xué)習(xí)者才能獲得更全面、更真切的認(rèn)識和體驗(yàn)，進(jìn)而形成深層認(rèn)知能力。[9]

3.實(shí)時性

與論壇互動環(huán)境的非實(shí)時性不同，沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境中的交互行為必須是實(shí)時的，這樣才能使學(xué)習(xí)者持續(xù)地、具有參與感地進(jìn)行學(xué)習(xí)。

交互的實(shí)時性對沉浸式環(huán)境所需的軟硬件及技術(shù)條件提出了很高的要求，設(shè)計(jì)者要盡可能完善地考慮學(xué)習(xí)者在沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境中所遇到的問題和境遇，不斷完善設(shè)計(jì)和協(xié)調(diào)互動的內(nèi)容。

4.現(xiàn)實(shí)性

雖然沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境是虛擬的，但如果要達(dá)到理想效果又不得不考慮虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界的相似性，使學(xué)習(xí)者能夠在虛擬環(huán)境中感受真實(shí)世界。從物質(zhì)層面來講，虛擬環(huán)境、設(shè)備設(shè)施、布局設(shè)置等需要盡量與現(xiàn)實(shí)保持一致；從精神層面來講，思維方式、行為方式、學(xué)習(xí)方式等也要盡量趨同于現(xiàn)實(shí)世界，這樣才能達(dá)到虛擬與現(xiàn)實(shí)的統(tǒng)一。

現(xiàn)實(shí)世界具有主觀性，個人經(jīng)驗(yàn)不同、知識積累不同，甚至是性別不同都會影響個體學(xué)習(xí)者對現(xiàn)實(shí)世界的看法。因此，在營造沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境的時候，也需要考慮個體因素，可利用大數(shù)據(jù)對學(xué)習(xí)者的認(rèn)知和行為進(jìn)行預(yù)判，從而使虛擬世界中的現(xiàn)實(shí)更加符合個體認(rèn)知。

（二）構(gòu)建策略

1.設(shè)計(jì)多用戶虛擬環(huán)境

學(xué)習(xí)是一種個人行為，也是一種群體行為。對學(xué)校教育而言，學(xué)習(xí)更多是一種群體行為，因此在構(gòu)建沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境時，應(yīng)設(shè)計(jì)多用戶虛擬環(huán)境。多用戶虛擬環(huán)境（Multi-User Virtual Environments，MUVE）是一個虛擬的共享空間，其允許多個學(xué)習(xí)者共同進(jìn)入和參與。[10]在MUVE中，多個學(xué)習(xí)者共同參與為沉浸式學(xué)習(xí)的真實(shí)、實(shí)時互動創(chuàng)造了條件，讓學(xué)習(xí)者更多地感受到他們是在現(xiàn)實(shí)中進(jìn)行學(xué)習(xí)，而非在一個假定的環(huán)境中學(xué)習(xí)，有助于增強(qiáng)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)投入程度，增進(jìn)學(xué)習(xí)者之間的思想與情感的交流（見圖3）。

圖3 多用戶虛擬環(huán)境

目前，在沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境中，人機(jī)交流占絕大多數(shù)，學(xué)習(xí)者更多以完成任務(wù)的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，而機(jī)器則根據(jù)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為做出相應(yīng)的反饋。這種交互方式單一和生硬，比較適用于識記類知識的學(xué)習(xí)，但并不適用于深度學(xué)習(xí)，在諸如藝術(shù)、語言等需要更多地涉及情感與交流的學(xué)科門類時，多用戶虛擬環(huán)境的構(gòu)建顯得尤為重要。

2.設(shè)置虛擬人物角色

在借助VR、AR等技術(shù)構(gòu)建的虛擬沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)習(xí)者以虛擬人物角色的形式融入其中，通過虛擬人物角色與其他人和物產(chǎn)生聯(lián)系。設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境時，必須增強(qiáng)虛擬人物角色與學(xué)習(xí)者的同一感和認(rèn)同感，只有學(xué)習(xí)者認(rèn)為“他我”與“本我”一致時，才能避免第三人視角和跳脫感，更為投入地進(jìn)行學(xué)習(xí)（見圖4）。

圖4 虛擬人物角色

3.兼顧多重因素

一是關(guān)注軟硬件條件限制。由于軟硬件條件的限制，設(shè)計(jì)者實(shí)際構(gòu)建好的沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境往往與其理想中的環(huán)境有較大的差距，如帶寬和硬件處理速度的限制會導(dǎo)致學(xué)習(xí)者行為和反饋延遲，進(jìn)而影響學(xué)習(xí)體驗(yàn)；軟件設(shè)計(jì)不足會導(dǎo)致難以營造多用戶參與的虛擬空間，而單用戶學(xué)習(xí)環(huán)境無論是在交互還是體驗(yàn)上，效果都不甚理想；設(shè)備分辨率較低會導(dǎo)致VR、AR設(shè)備顯示較為粗糙，難以精細(xì)地還原現(xiàn)實(shí)世界，造成學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)時的跳脫感和游離感，如有研究者指出在目前主流分辨率仍為2K 的情況下，“紗門效應(yīng)”依然存在，若想達(dá)到理想的視網(wǎng)膜顯示效果，需要實(shí)現(xiàn)8K 至16K 的顯示分辨率，這在現(xiàn)階段還較難企及。[11]

二是篩選冗余信息。在構(gòu)建沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境時，為了盡可能地接近于現(xiàn)實(shí)世界，不可避免地會設(shè)計(jì)一些必要但冗余（針對教學(xué)目標(biāo)而言）的信息。認(rèn)知負(fù)荷理論認(rèn)為，冗余信息的存在會影響學(xué)生的學(xué)習(xí)專注度，對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)造成認(rèn)知負(fù)擔(dān)，進(jìn)而影響學(xué)習(xí)效果。[12]因此，在設(shè)計(jì)沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境時就有必要對這些冗余信息進(jìn)行篩選，尋求真實(shí)與必要之間的平衡，避免過多無關(guān)信息的堆砌，這樣才能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)專注度，更好地達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。

三是處理好虛實(shí)矛盾。沉浸感的產(chǎn)生與虛擬環(huán)境的逼真性密切相關(guān)，二者具有一定的對偶性，需要在實(shí)際中進(jìn)行權(quán)衡。[13]沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境強(qiáng)調(diào)虛實(shí)統(tǒng)一，給學(xué)習(xí)者營造盡量接近于現(xiàn)實(shí)的沉浸式學(xué)習(xí)虛擬環(huán)境，但由于知覺的作用，學(xué)習(xí)者很難完全沉浸其中，常常處于“沉浸”與“非沉浸”的中間狀態(tài)，容易產(chǎn)生游離感。除了視覺的相似外，還有一些其他因素對事物實(shí)在的知覺信念起到了至關(guān)重要的作用。[14]因此，在創(chuàng)設(shè)沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境時，需要正確處理虛實(shí)矛盾，充分考慮實(shí)體的、心理的各方面因素，從而增強(qiáng)學(xué)習(xí)者的沉浸式體驗(yàn)。

四是重視個體因素。（1）生理不適。首先是視覺疲勞?；赩R 技術(shù)構(gòu)建的沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境，設(shè)備的使用方式不可避免地會給學(xué)習(xí)者帶來視覺疲勞。學(xué)習(xí)者的耐受時間與VR畫面內(nèi)容有關(guān)，一般耐受時間為5～20分鐘，[15]這決定了有的學(xué)習(xí)者不能長時間單一使用設(shè)備進(jìn)行學(xué)習(xí)，使用時長的限制對學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成有一定的影響。其次是眩暈感。有的學(xué)習(xí)者在VR沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境中會因?yàn)樯聿贿m會產(chǎn)生眩暈感。[16]造成眩暈的原因主要包括身已動而畫面未動、畫面已動而身未動、聚焦與視差沖突等。[17]當(dāng)戴上VR 設(shè)備時，學(xué)習(xí)者眼中所觀察到的虛擬世界將隨著自身身體的運(yùn)動發(fā)生位移，幅度過大或二者步調(diào)不統(tǒng)一時往往會給人一種天旋地轉(zhuǎn)的感覺，和觀察真實(shí)世界的體驗(yàn)有較大的區(qū)別。最后是疲憊感。沉浸式學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)身體感官與學(xué)習(xí)場景之間的互動，充分調(diào)動學(xué)習(xí)者的五感，多層次多角度對學(xué)習(xí)者的感官進(jìn)行刺激，形成豐富的感官體驗(yàn)和交互，從而提升學(xué)習(xí)效果。但高強(qiáng)度的感官刺激和認(rèn)知負(fù)荷不可避免地會造成學(xué)習(xí)者的生理疲憊感，有實(shí)驗(yàn)表明，與2D仿真環(huán)境相比，沉浸式VR環(huán)境更加復(fù)雜，學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中需要處理更多的環(huán)境信息或干擾信息，其認(rèn)知負(fù)荷也明顯增加，[18]需要學(xué)習(xí)者具備一定的調(diào)節(jié)能力。（2）先前經(jīng)驗(yàn)。不同學(xué)習(xí)者的先前經(jīng)驗(yàn)并不一致，因此，在構(gòu)建沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境時，需要注意學(xué)習(xí)者先前經(jīng)驗(yàn)的多樣性與層次性，采用不同的表達(dá)方式，設(shè)置不同的反饋模式，滿足不同層次學(xué)習(xí)者對同一學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解，這對設(shè)計(jì)者的整體把控能力和資源設(shè)計(jì)能力提出了很高的要求。（3）性別因素。學(xué)習(xí)者的性別因素也是在構(gòu)建沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境中所需要特別留意的，不同性別的學(xué)習(xí)者所青睞的沉浸式體驗(yàn)也不同。研究表明，男性學(xué)習(xí)者更傾向于身體對抗、策略類的虛擬沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境，而女性學(xué)習(xí)者更傾向于較為安靜和休閑的虛擬沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境。

五是尊重教師和學(xué)習(xí)者意愿。對于教師而言，沉浸式學(xué)習(xí)要求教師具有較高的現(xiàn)代信息技術(shù)水平，同時具備學(xué)習(xí)內(nèi)容整體架構(gòu)設(shè)計(jì)能力、教學(xué)過程中的控場能力。對于學(xué)習(xí)者而言，在目前這種學(xué)習(xí)范式還沒有大范圍和大場景鋪開的情況下，他們更多的是將這種學(xué)習(xí)看作一種獵奇的體驗(yàn)，而很難將其看作一種嚴(yán)肅的、正式的學(xué)習(xí)形式，也從最開始感到新鮮到逐漸覺得無感與乏味，難以形成持續(xù)的學(xué)習(xí)刺激反應(yīng)。

（三）在職業(yè)教育中的應(yīng)用

沉浸式學(xué)習(xí)作為職業(yè)教育新的學(xué)習(xí)范式，對職業(yè)教育學(xué)生來說有著良好的適用性。由于職業(yè)教育學(xué)生在知識儲備、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)能力等方面與普通教育的學(xué)生有一定的差距，他們學(xué)習(xí)習(xí)慣的養(yǎng)成還不夠理想，一般傳統(tǒng)的教學(xué)方法很難引起他們的興趣，加上基礎(chǔ)知識掌握不牢固，學(xué)習(xí)新知識較為吃力，因此，需要優(yōu)化學(xué)習(xí)方式以便學(xué)生獲得更好的學(xué)習(xí)效果。在沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境中，虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）、擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)（XR）、人工智能（AI）、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)的綜合運(yùn)用豐富了學(xué)習(xí)者的身心體驗(yàn)，可以幫助職業(yè)教育學(xué)生深度參與學(xué)習(xí)，提升了學(xué)生的知識遷移程度和遷移能力。

職業(yè)教育以促進(jìn)就業(yè)為導(dǎo)向，直接面向職場，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者實(shí)操技能的培養(yǎng)。而在現(xiàn)實(shí)中囿于安全因素、成本因素的考量，學(xué)習(xí)者能夠進(jìn)行真正實(shí)操的環(huán)節(jié)還較為有限。沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境能模擬和還原真實(shí)的職場情境或技能操作場景，使學(xué)習(xí)者在虛擬操作與互動中潛移默化地培養(yǎng)職業(yè)關(guān)鍵能力，[19]有助于學(xué)生在“做中學(xué)、學(xué)中做”。沉浸式學(xué)習(xí)將實(shí)操性和安全性有效結(jié)合起來，學(xué)習(xí)者在安全操作環(huán)境中不斷試錯，降低試錯成本和安全風(fēng)險，鍛煉了在真實(shí)操作場景中的反應(yīng)能力和解決實(shí)際問題的能力，從而增強(qiáng)了職業(yè)教育學(xué)生從校園到職場的適應(yīng)能力。