張 毅

（南京信息職業(yè)技術(shù)學院 數(shù)碼藝術(shù)學院，江蘇 南京 210000）

V R是Virtual R eality的縮寫，意為虛擬現(xiàn)實。V R技術(shù)基于計算機、仿真等技術(shù)模擬虛擬環(huán)境，帶給人沉浸式體驗。

一、V R教育教學模式及策略的研究現(xiàn)狀

關(guān)于V R教育眾多學者提出了不同的教學模式和方法，高嵩等歸納總結(jié)了國外的教學模式，認為可分為“基于人際關(guān)系的協(xié)作學習”模式、“桌面虛擬現(xiàn)實在線學習管理系統(tǒng)”模式和“綜合課程”模式[1]等。多位學者將目光集中于基于游戲的教學及學習模式，以及以學習者為中心的教學模式。前者因V R極強的沉浸性、交互性、構(gòu)想性和智能性，讓“玩家”“明確清晰地獲知自己當前的目標、目前已完成的進度以及完成后的收益”，它同時還具備即時反饋的激勵機制，因此能形成內(nèi)在動因，從而使學習高效完成。華子荀提出應(yīng)“以認知學習理論為指導(dǎo)，抽取‘同化、順應(yīng)、機械學習、意義學習’四類關(guān)鍵要素，建立虛擬現(xiàn)實環(huán)境支持的學習者動覺學習機制框架”[2]。后者認為研究對象應(yīng)從技術(shù)研究逐步轉(zhuǎn)向教學主體，因為“教育呈現(xiàn)向技術(shù)祈求的姿態(tài)實屬無奈。V R教育的研究取向要以人性解放為主?！盵1]在教育的核心價值觀由“教”轉(zhuǎn)到“學”的基礎(chǔ)上，以激發(fā)學習者的能動性為關(guān)鍵點，找到教學主體與輔助技術(shù)兩者間的平衡點。高嵩等明確指出，在研究V R教育本體理論的時候，必須綜合系統(tǒng)地研究V R教育中技術(shù)的四重屬性，并圍繞此屬性來認真穩(wěn)步地展開。[1]

在教學策略方面，趙一鳴等認為“在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中有效的教學策略設(shè)計是提高學生學習效果的關(guān)鍵因素”[3]。林齊盼等提出“將虛擬現(xiàn)實在教育中的主要策略分為超越時空呈現(xiàn)學習資源、提供探究實驗的工具和創(chuàng)建實操訓(xùn)練場景這三種類型”[4]。他們還認為“從V R教育應(yīng)用策略來看，主要是利用V R提供探究實驗的工具和創(chuàng)建實操訓(xùn)練場景兩種策略，且后者多于前者”[4]。

總體來看，各種利用V R技術(shù)進行探究式學習的策略是關(guān)鍵，而在教學策略設(shè)計方面需要以學習者為教學及學習的主體，并據(jù)此深入考慮虛擬現(xiàn)實技術(shù)帶來的“互動深度”與學習時長，從而達到促進學生積極參與的目的。

二、V R教育學習環(huán)境搭建的研究現(xiàn)狀

目前，該方面的研究致力于使用V R技術(shù)促進新一代學習環(huán)境的形成。具體的研究和實踐集中在各大高校中，以改變傳統(tǒng)教學方式、提升情境體驗為目標。

由于V R技術(shù)獨特的交互性、虛擬性和沉浸性，可以實現(xiàn)原本不可能實現(xiàn)的任務(wù)，訪問不可能訪問的對象。V R擴大了學術(shù)環(huán)境的視野，也可以在困境中提供新的探索路徑。同時V R技術(shù)還提供了一種全新的立體學習環(huán)境，使得學習者的學習方式大為改觀。他們不再通過追尋一個扁平化的文本或是抽象的歷史文化坐標來學習，而是全方位地深度參與學習。

1.新型學習環(huán)境的分類

新型學習環(huán)境的搭建，從硬件設(shè)施上可分為兩種，一種是搭建專業(yè)的“CAVE”V R環(huán)境，即沉浸式學習環(huán)境。另一種則是利用頭盔或單面3D墻壁搭建簡單的半沉浸式或非沉浸式學習環(huán)境。

“CAVE”是“洞穴”的意思，是在硬件設(shè)備上利用超大屏幕制作墻面，在上下左右前后6個面上進行全方位的虛擬環(huán)境營造，再輔以強大的編輯操作系統(tǒng)，使得進入其中的學習者猶如置身“洞穴”，完全沉浸于虛擬現(xiàn)實的世界，是名副其實的“身臨其境”。

半沉浸式或非沉浸式環(huán)境，利用頭盔或單面3D墻壁與普通電腦來實現(xiàn)，接受度較廣。因為價格不像完全沉浸式環(huán)境那么高昂，所以在公共教育方面有一定運用。

2.新型學習環(huán)境與“深度學習”

在整個學習的過程中，學習者不僅僅要掌握基本的理論知識，更重要的是通過學習形成對該知識的深刻理解，并最終獲得一種屬于自己的抽象性思想。這種抽象模式通過組合和轉(zhuǎn)換先前的模式來生成。這種思想是在特定知識領(lǐng)域中對具體知識的一種領(lǐng)悟和升華。它不可能通過簡單的文本閱讀或是話語教導(dǎo)，甚至體驗來獲得。它必須經(jīng)歷一個從實例到抽象概念再到新實例的轉(zhuǎn)變過程。這樣的過程就是所謂的“深度學習”，而完成“深度學習”恰恰是教學中比較復(fù)雜的目標。選用V R技術(shù)來建設(shè)新型的學習環(huán)境有助于學習者實現(xiàn)深度學習。而這一點在兒童和青少年教育或是公共教育領(lǐng)域表現(xiàn)突出。以“地球的形狀”項目為例，此前的研究表明幼兒難以把握“地球是橢圓的”這一概念。而利用V R技術(shù)來教導(dǎo)幼兒“地球是橢圓的”明顯提高了幼兒的認知。

三、V R教育教學資源的開發(fā)現(xiàn)狀

目前國內(nèi)該領(lǐng)域的研究主要分為三個方面。首先，集中在對操作性要求較高的學科，要建立全虛擬實操訓(xùn)練場所資源，如飛機駕駛、機械維修等。其次，集中在學科中需要反復(fù)練習的實際操作技能部分，要建立虛擬實驗室資源，如醫(yī)學學科中關(guān)于醫(yī)療手術(shù)的部分，開發(fā)手術(shù)訓(xùn)練室；生物化學學科中具有一定危險性的實驗部分，開發(fā)生化實驗室等。最后，集中在公共教育虛擬資源開發(fā)方面，如在語言學習和文史學習方面，要開發(fā)相應(yīng)的虛擬環(huán)境。研究表明該類資源的開發(fā)往往遵循建構(gòu)主義理論，引導(dǎo)學生主動運用已有知識和經(jīng)驗，在虛擬資源中邊學習新知識，邊靈活運用，最終完成學習意義方面的建構(gòu)。

但值得注意的是，學科資源的開發(fā)應(yīng)該是動態(tài)的、可生成的。在開發(fā)過程中，應(yīng)該將教師和學生作為資源的創(chuàng)作主體。目前由于投入較高，高校信息中心或是相關(guān)專業(yè)制作公司是教育資源的唯一創(chuàng)造方，這容易使資源開發(fā)形成“孤島”，造成資源的固化。針對這一點，已有學者進行了研究。徐麗芳就在總結(jié)國外系列案例之后，給出了先進示范樣本：與國內(nèi)外大部分V R平臺不允許學生自主創(chuàng)建教學資源不同，日本的Engage “可以提供內(nèi)容制作服務(wù)，允許教育工作者創(chuàng)建和制定教學計劃，包括一些虛擬現(xiàn)實教育項目的制作——這有效地提高了教師和學生之間互動的自由度和個性化程度?！盵5]

四、V R作為教育平臺的開發(fā)現(xiàn)狀

研究V R學習系統(tǒng)與平臺開發(fā)也是當下的一個熱點。目前，V R開發(fā)一直處于零散的狀態(tài)，缺乏系統(tǒng)化的統(tǒng)籌把握。周明全認為應(yīng)形成一個系統(tǒng)的V R教育平臺，即“可視化與虛擬現(xiàn)實學習系統(tǒng)”，“實現(xiàn)教學內(nèi)容可視化、教學環(huán)境虛擬化、教學過程交互化、教學評價客觀化”[6]的完整過程。在這個過程中，教師可以基于這個系統(tǒng)進行仔細的教學設(shè)計，并讓學生基于問題進行探究式的學習，這樣不僅能實現(xiàn)教學內(nèi)容即教學資源的生成式開發(fā)，還能形成完整的情境式教學，完成師生之間、學生之間、人機之間的交互，并通過新型的評價方式，如3D打印等方式，做到教學效果的前后驗證，形成真正客觀的教學評價。其中，平臺對協(xié)作學習能起到極大的促進作用，虛擬會面交流能增強學生的社交能力和語言能力。

結(jié) 語

V R技術(shù)的普及為未來的教育改革提供了一個難能可貴的機會，而V R教育研究也已經(jīng)由最初單純的技術(shù)研究開始向教育本體化研究轉(zhuǎn)化，國家的政策引導(dǎo)已逐步開始，多位學者也開始就V R教育中的核心問題進行了深入的探討，各大高校也成功地開始了一些V R技術(shù)與具體學科的教學融合，但值得注意的是大規(guī)模的V R教育變革尚未開始。而整個V R教育系統(tǒng)性的本體化研究要結(jié)合具體學科的教學實踐案例。因此，如何結(jié)合中國學生的特點設(shè)定發(fā)展目標，并據(jù)此研創(chuàng)出完整的學習系統(tǒng)，搭建實用的V R教育平臺，關(guān)注多學科研究，積極在實踐中進行教學資源的開發(fā)，才是今后發(fā)展的重點。