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虚拟现实技术难学吗精选86句集锦

admin 2023-03-06 10:21 伤感句子

虚拟现实技术难学吗

1、最终,他选择了后者。待把华威交由家人打理后,他重新组建团队,在2015年开始二次创业,成立“加糖外教”。

2、自闭症儿童在心理和行为上有多方面的缺陷,其中社会方面的严重缺陷是其最重要的特征,这一缺陷成为教育工作者对自闭症学习者进行教育的阻碍。自闭症儿童社会交往障碍具体体现在社会交流、情感表达、自我认知等方面。有研究表明,使用虚拟现实技术对自闭症学习者进行教学干预,会取得一定的成效。(虚拟现实技术难学吗)。

3、在虚拟仿真环境中,学生做他们在真实世界中无法做到的事,例如,可以触碰按钮从而改变虚拟森林环境四季的变化,观察环境按照生命线移动的各种变化,也可以学习操作真实环境中危险而不能触碰的大型机器。虚拟现实技术为师生创设了直观的学习环境,便于学生理解和应用知识,便于教师及时调整教学方法。教学计划、教学法都围绕模拟的环境进行设计。虚拟仿真环境适合教师教授程序性知识,使学生应用所学到的技能完成包含多个行为序列的学习任务。 (虚拟现实技术难学吗)。

4、  数字技术正在影响并重塑职业教育生态——

5、两种教育模式,各有优势,各有市场,未来将如何发展?怎么共存?

6、布尔代亚和夸弗托(Burdea&Coifet,1992)将虚拟现实的重要特征归纳为“3I”,即沉浸性(Immersion)、交互性(Interaction)、想象性(Imagination)。

7、  另一方面,在概念性知识的学习中,学习者可以通过“操纵”虚拟世界中的学习对象,观察自己行为所带来的结果,检验自己原来的假设是否正确,从而修正原有的认识或者建构新的理解。例如美国NASA资金资助开发的ScienceSpace项目,包含一个叫做“牛顿世界”(NewtonWorld)的虚拟平台,可以模拟没有任何重力和摩擦力的场景,学生在这一平台上尝试用“虚拟手”来发射和接住不同质量的球,通过实际操作来预测、实验和解释这些物理现象,从而认识牛顿运动定律和能量守恒定律。在此项目包含的另一个虚拟平台“麦克斯韦世界”(MaxwellWorld)中,学生也可以通过动手操作来探究静电力、电通量等现象,比如可以将带有不同电荷量的正负电荷“放入”这个世界中,也可以通过将手指移动到电场中的任何一点,观察连接该点与特定电荷的场线。(62)

8、本研究提出虚拟现实情境认知模型(见图2)。情境认知理论认为,“学习者”和“环境”是同一学习系统的两大要素,两者相互作用。建构主义强调人的大脑的内部建构过程,情境认知更关注特定的外部情境(RothWM&Jornet,2013)。用户对虚拟现实的情境认知涉及沉浸度、交互度、认知度三个维度,每个维度包含逐层递进的三个水平(见表一),与真实情境中的认知逐步逼近。

9、视等音像媒体在教育教学中的应用,现代教育技术除此之外还研究多媒体技术、网络技术、虚拟

10、虚拟现实有三大特性:交互性、沉浸性、想象性。

11、  虚拟现实技术可以将物体的运动和行为的模拟拓展到三维空间,学习者可以在虚拟环境中自由导航,根据需要从不同的空间视角获得对事物的直观体验和感受,从而对事物特征、结构或相关过程产生更为深入的理解。这种通过多视角观察而展开的三维虚拟空间中的学习活动,我们将其概括为观察性学习。虚拟校园是虚拟现实技术较早应用的领域,其利用虚拟现实技术创设三维拟真校园场景。国内外目前已有很多高校都建立了自己的虚拟化校园,Sourin,Sourina和Prasolova-Førland(56)在研究中描述了新加坡南洋理工大学的虚拟校园,不仅仅展示了关于校园结构的基本信息,国际学生还可以在其中漫步,参观各个学院、宿舍区、图书馆、演讲厅等,从而帮助他们提前熟悉校园环境和设施,更快适应真实的校园环境。

12、导读:由于能够再现真实的环境,并且人们可以介入其中参与交互,使得虚拟现实系统可以在许多方面得到广泛应用。随着各种技术的深度融合,相互促进,虚拟现实技术在教育、军事、工业、艺术与娱乐、医疗、城市仿真、科学计算可视化等领域的应用都有极大的发展。

13、  2021年,江南造船集团职业技术学校入选教育部高新舰船制造虚拟仿真实训基地,目前基地的“船舶制造虚拟工厂”已经能为船体修造、焊接、安装与维修等9个专业的学生提供实训。

14、  情境化学习理论认为,学习发生在具体的知识应用的情境下,并且发生在一定的社会和物理环境当中,学习者无法从脱离(有意义的)情境的抽象概念和理论中获取知识。(39)在情境化的学习过程中,学习者常常需要解决特定情境下的问题,并且真正参与到群体之中。(40)例如,一个学生可以通过真正地管理一家商店,来学习企业经营、处理客户关系和市场营销等知识和技能。虚拟现实技术可以提供大量的各种各样的虚拟环境,这些环境既可以模拟现实生活,也可以模拟现实生活无法实现的情境。学习者根据需要选择相应的情境进行学习,通过丰富的感官输入、各种形式的社会化沟通工具、与虚拟化身的交互等方式来获得一种真实学习体验,促进知识建构及迁移。(41)

15、(北京师范大学智慧学习研究院,北京1000北京师范大学发展心理研究所,北京100875)

16、在教学应用中我们首先需要考虑的是,可以运用虚拟现实技术来教什么以及如何教的问题。虽然虚拟现实技术在许多学科领域的教学中都具有应用潜力,但只有明确了适用范畴和教学对象,弄清虚拟现实环境的呈现及建构原则,发展和设计出更丰富的、符合教学要求的虚拟现实系统内容,才能充分发挥这一技术的优势,实现学习效果的最优化。另一方面,运用虚拟现实技术进行教学,目前仍缺乏相对系统、成熟的方法论指导。传统纸质教材上的知识内容在虚拟现实环境下应该如何呈现,学生在虚拟现实环境中如何进行自主学习,教师如何在虚拟现实环境中对学生进行指导,这些都需要进一步探索虚拟环境下有效的教学内容及策略。

17、  相对于普通教育,职业教育更注重技能操作。近几年,VR/AR/MR/XR等数字技术凭借可视化、交互性、沉浸式体验等独特优势,在职业教育中的应用日益广泛。近日,教育部等5部门联合印发的《虚拟现实与行业应用融合发展行动计划(2022—2026年)》提出,要在中小学校、高等教育、职业学校建设一批虚拟现实课堂、教研室、实验室与虚拟仿真实训基地,开发一批基于教学大纲的虚拟现实数字课程。

18、  国内已有许多公司在房地产与虚拟现实结合的领域深度探索,从效果图、三维模型、到虚拟现实广告和虚拟现实楼板房漫游,虚拟现实能够较好地实现可视化效果。国内也出现了一些虚拟现实家装公司,通过虚拟现实技术在装修开始之前就可以为用户提供不同方案和装修入住后的实际效果。比如,欧派衣柜推出的VRHome体验屋,设计师根据用户的基本需求(如各房间的功能),最快只需10分钟就能制定出立体的3D体验效果图,而用户带上虚拟现实眼镜就能看到家装修后的真实3D效果。

19、大减少失误造成的实验动物和标本的浪费。比如,在学习诊断学时,心脏的心音听诊是个难点,这时可以让学员通过VR系统,在虚拟的病人身上,直接看到心脏内部的结构,将心音的录音,和心脏实际的工作过程相关联,使学员可以以三维的方式,从各个角度,观看心瓣膜工作状态和心音产生的关系,这种学习的直观程度,即使在真实病人的身上,配合彩色超声也很难达。临床上,80%的手术失误是人为因素引起的,所以手术训练极其重要。医生可在虚拟手术系统上观察专家手术过程,也可重复练习。虚拟手术使得手术培训的时间大为缩短,同时减少了对昂贵的实验对象的需求。由于虚拟手术系统可为操作者提供一个极具真实感和沉浸感的训练环境,力反馈绘制算法能够制造很好的临场感,所以训练过程和真实情况几乎一致,尤其是能够获得在实际手术中的手感。计算机还能够给出一次手术练习的评价。在虚拟环境中进行手术,不会发生严重的意外,能够提高医生的协作能力外科医生在真正动手术之前,通过虚拟现实技术的帮助,能在显示器上重复地模拟手术,移动人体内的器官,寻找最佳手术方案并提高熟练度。另外,在远距离遥控外科手术,复杂手术的计划安排,手术过程的信息指导,手术后果预测及改善残疾人生活状况,乃至新药研制等方面,虚拟现实技术都能发挥十分重要的作用。

20、  体验式学习是一种通过经验来获取知识的过程,。在这种学习模式下,我们不是学习他人的经验,而是亲身经历和感知第一手的学习材料,例如通过参观动物园而不是阅读书本来学习关于动物的知识。(37)虚拟现实技术的沉浸性特点为学习者创建了一种非符号化的自然语义的学习环境,为个人了解世界创设了丰富的体验机会。这样的环境扩展了人类的感知范围,可以将抽象的概念和过程转化成我们所能感知的体验,并从环境中得到反馈,实现交互式学习,从而有效地促进认知结构的形成和发展。(38)

21、  (1)体验式学习(ExperientialLearning)

22、  虽然早期的一些研究者认为,增强临场感能够提升虚拟环境中的任务表现和学习效果。(21)但是到目前为止,还没有清晰的研究证据支持临场感与学习表现之间的正向关系。甚至一些研究发现,学习效果与临场感之间的关系并不是简单的直接对应,可能会受到具体的教学方法和学习活动的影响。(22)也有研究者认为,在包含多种刺激元素的虚拟环境中,使用者可能会对环境中某些元素产生更强的临场感,从而导致对其他元素的注意力发生分散,影响对特定元素的学习效果。(23)比如在学习目标为认识海底地形结构的虚拟环境中,可能同时存在一些生活在海底的生物,学习者与这些生物之间的互动也许带来了更为强烈的沉浸体验,使得学习者的注意力主要被这些生物吸引,从而忽略了环境中的地形结构,无法较好地实现学习目标。

23、  认知负荷理论是教学和教材设计的指导理论,其中心是工作记忆(WorkingMemory)在认知历程中的核心地位。工作记忆在其容量和维持时间上均存在局限性,因此,有效的学习需要把认知负荷控制在学生工作记忆能够承载的范围内,避免学习过程中的认知负荷超载。认知负荷通常被分为三种类型:(1)外在认知负荷(Extraneouscognitiveload),即由不恰当的教学及教材设计所引起的负荷,能够通过优化教学及教材设计而降低;(2)内在认知负荷(Intrinsiccognitiveload),即学习内容本身的难度所带来的负荷,无法通过改良教学设计而改变;(3)相关认知负荷(Germanecognitiveload,也有部分台湾学者将其翻译为“增生认知负荷”、“有用的认知负荷”),即学生在解决与内在认知负荷相关问题时产生的负荷,能够促进知识构建,是一种对于学习有益的认知负荷。由于相关认知负荷与内在认知负荷的相关性,近年来,越来越多的认知负荷理论学者将这两种类型的认知负荷归为一种类型,统称为内在认知负荷。(51)认知负荷理论通过长期的实证研究,提出了一系列控制和调节认知负荷的原则,即在设计具体的学习内容时,需要尽量减少外在认知负荷,适当地操纵及平衡内部认知负荷,并且增加相关认知负荷。(52)(53)(54)(55)

24、  具体来说,在医学研究中,虚拟现实不仅可以让身体内部的器官可视化,还允许研究人员对一些虚拟的神经组织进行“操作”。(65)在工程领域,虚拟现实可以模拟诸如工业机器人的复杂机械系统,通过设置和调整各种控制参数、添加传感器、辅助建模等等,学生不仅可以学习操作方法和相关理论知识,还能使用这一工具进行科学研究。(66)在心理学研究中,虚拟现实技术可以用来改变人们对于自己身体状态的感知,从而探讨这种感知对人们的认知、情绪和行为各方面的影响。比如有研究发现,减少人的高度会引起更多对自身的负面评价,并且增加对别人的不信任。(67)

25、建构主义学习理论认为知识的建立和学习发生在已有知识经验的基础上,学习者在一定情境下利用必要的学习资料,通过意义建构的方式获得。学习活动的设计对于建构主义学习理论在教学中的应用至关重要。在虚拟学习环境中,通过学习活动的设计,学生利用工具按照自身经验和兴趣建构虚拟环境,或者在已有虚拟环境当中,通过探究建构知识。例如,“怪物卡车(monstertruck)”学习项目中,学生为每个行星设计一个“怪物卡车”,然后驾驶这辆卡车到达星球表面。学生要取得成功,必须先学习了解这个星球的特征(如重力等)和车辆工程学知识。这种基于活动的方法非常有效,因为学生在其中创造性地学到很多知识。

26、2)通过虚拟仿真三维软件技术建立的人体结构模型,可以使学生通过人机交互对人体模型进行浏览,在模型内部“漫游”让学生非常直观轻松的学习人体解剖结构。不仅调动了学生的学习兴趣,而且将抽象的内容具体化、形象化,给学生留下深刻的记忆,也给教员提供了方便,且大大提高了教学质量。

27、  “看到模拟场景,感觉自己就在机舱内,按照系统提示一步步操作,就能掌握规范的操作流程。此外,还能在设备上进行模拟考试,针对性也比较强。”董涵奇说。

28、它能自动执行工作,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器

29、  中国教育科学研究院职业教育与继续教育研究所助理研究员王敬杰表示,在职业学校,虚拟现实技术在危险性高、现场安排实习困难以及教学中涉及难以理解的复杂结构等专业领域应用较多,有利于满足学生操作训练需求,同时通过沉浸式感官体验进一步激发学生学习兴趣。

30、1)沉浸性:指逼真、身临其境的感觉。用户借助特殊的输入/输出设备,与虚拟世界进行自然的交互,虚拟现实技术为用户提供视觉、听觉、触觉等感官模拟,用户如同身临其境一般。

31、  虚拟自我与身份会对使用者的行为产生影响。一方面,虚拟自我表征会对使用者在虚拟世界中的表现产生影响,使得人们根据虚拟自我而不是真实自我来行动,这被称为“Proteus效应”。(28)例如当人们的虚拟化身的外貌有吸引力时,他们的行为也更像一个有吸引力的人;当人们的虚拟化身是高个子时,他们在谈判任务中表现的更为自信。(29)另一方面,虚拟自我表征也会对使用者在真实世界的表现产生影响,使用者对虚拟化身身上的“理想”特质的认同感,可能影响其在真实世界中的认知、态度和行为。例如有研究发现,游戏玩家对游戏角色的认同,能够迁移到真实世界的社会互动中;当青少年玩家越希望自己像所扮演的暴力游戏中的人物一样,他们在游戏结束后表现出的攻击性行为也越多。(30)

32、游戏行业 游戏行业可以说是VR应用广的了,效果也是明显的,现在的VR游戏层出不穷,世面上卖的VR眼镜大部分也都是为游戏服务的,不得不说,VR技术确实给游戏玩家带来了新的体验,简直妙不可言。

33、目前,在这一领域里比较领先的企业包括Oculus、Facebook、三星、HTC、Valve、索尼、当然,还有谷歌。在他们身后,是一个由开发人员,设计人员,以及对虚拟现实未来充满希望的人们所组成的庞大生态系统。笔者曾罗列过超过250家非常有前途的虚拟现实公司。

34、虚拟现实技术能将能将三维空间的事物清楚的表达出来,能使学习者直接、自然地与虚拟环境中的各种对象进行交互作用。并通过多种形式参与到事件的发展变化过程中去,从而获得最大的控制和操作整个环境的自由度。这种呈现多维信息的虚拟学习和培训环境,将为学习者掌握一门新知识、新技能提供最直观、最有效的方式。在很多教育与培训领域,诸如虚拟实验室、立体观念、生态教学、特殊教育、仿真实验、专业领域的训练等应用中具有明显的优势和特征。例如学生学习某种机械装置,如水轮发动机的组成、结构、工作原理时,传统教学方法都是利用图示或者放录像的方式向学生展示,但是这种方法难以使学生对这种装置的运行过程、状态及内部原理有一个明确的了解。而虚拟现实技术就可以充分显示其优势:它不仅可以直观地向学生展示出水轮发电机的复杂结构、工作原理以及工作时各个零件的运行状态,而且还可以模仿出各部件在出现故障时的表现和原因,向学生提供对虚拟事物进行全面的考察、操纵乃至维修的模拟训练机会,从而教学和实验效果事半功倍。

35、  娱乐行业目前是虚拟现实应用最多的领域。虚拟现实游戏能够极大地提升游戏体验,受到广大玩家的欢迎,有望成为该技术首先发展起来的消费者市场。除了游戏,演艺行业也已经开始运用虚拟现实技术,包括成人娱乐、虚拟演唱会、虚拟电影院等方面。三星、谷歌、Oculus等公司都已经做出了不错的虚拟现实电影或视频,这种拥有360°全景画面和在不同场景中自由漫游的全新媒介,给观众带来了沉浸式的观影体验。NextVR等公司已经通过专门的算法和360度摄像机来提供体育和其他事件的虚拟现实直播,让用户有一种身临其境的感觉,好像自己就在现场。虚拟现实和旅游行业结合,可以进行旅游景区的推广、景区虚拟游览等等,比如暴风魔镜与北京的千年古刹龙泉寺,合作推出的虚拟现实应用“全景龙泉寺”。

36、VRChat是当前国际上最流行的虚拟现实应用软件,它克服了Skype与Facetime等即时通讯软件所缺乏的沉浸感,为用户提供线上可视“房间”,用户通过头戴设备把自己映射到“房间”内,与“房间”内的其他用户进行互动。加拿大不列颠哥伦比亚大学利用VRChat开展远程与沉浸式教学,在一定程度实现了虚拟现实技术与教育的结合。

37、我在墨尔本皇家植物园的工作主要是用特定的教育学方法(建构主义)来使用AR增强现实技术向学生表现其他方式很难表达的这些特定内容(环境可持续性和澳大利亚原住民和托雷斯海峡岛民历史及文化)。

38、实际上,我国虚拟现实应用还远滞后于产业技术的发展。作为教育技术的研究者,我们首先需要理性地认识虚拟现实技术教育应用的潜力,深入分析虚拟现实技术教育应用的现状,从教育的视角反思存在的挑战,提出未来发展方向。

39、除职业技能培训外,虚拟实验也是当下虚拟现实技术在教育中的应用热点。依据虚拟实验PDR层次模型,虚拟实验通常分三种类型,即模拟性试验、探究性实验、实证性实验。在模拟性试验中,学习者利用化学药品、天平、祛码等实验工具,操作类型多样的化学实验,近距离地观察燃烧、爆炸等化学现象;探究性实验更多的是用来展示物理、化学、生物等课程中特殊的事物,将难以描述的现象以更直观的方式呈现出来。实证性试验强调在实验者和被实验对象分离的情况下开展以解决真实问题为目标的虚拟实验。新加坡国立大学设计开发的基于网络的远程机器人操作系统是其典型代表,学习者可以通过操作该机器人进行试验,完成实验数据的记录。

40、学习动机不仅受学习者个体内部因素影响,还受学习环境等外部因素影响。虚拟现实技术可创设逼真的场景,提供动态的高交互设置,学习者在其中显示出较高的学习动机和参与度。无论是虚拟仿真校园、模拟飞行空间,还是数字博物馆,虚拟现实技术都能将学习者置身于解决真实问题的情境中。除问题解决外,学习者在虚拟现实中学习,往往伴随着角色扮演。学习者被赋予明确的角色,如进行手术的主刀医生等。学习者尤其是青少年学习者常习惯于这种自我表征方式,且会通过角色表达所思所想所感。更重要的是,这种学习体验会激发学习者的创造力和想象力。

41、  传统的电子商务展示,不允许用户对商品进行触摸和感受,而当引入虚拟现实技术后,未来的消费者能够虚拟体验任何一款服装或者产品。比如,国内的电商巨头阿里巴巴计划在今年推出的虚拟购物产品Buy+,利用虚拟现实技术生成可交互的三维购物环境,让人们足不出户,就能实现各地商场随便逛,各类商品随便试的购物体验,引起了人们的广泛关注。虚拟现实与汽车行业也有许多结合点,不少知名汽车公司(比如奥迪、沃尔沃、福特、丰田等)已经开始尝试应用虚拟现实技术提升客户在看车、试驾、安全驾驶方面的体验。

42、疫情之下,大多数人足不出户,不少房企开始借助虚拟现实技术(VR,virtualreality)线上卖房,最近大火的电视剧《安家》也出现了VR看房的场景。博物馆里,在VR技术的加持下,高度夸张极具震撼力的星空和一朵朵巨大卷曲的星云让观众仿佛穿越时空来到梵高的世界。看似高大上的技术一次次进入人们的生活。

43、在医学教育中广泛合理地运用实验教学手段,特别是实施仿真实践教学,对学生巩固医学基础理论、掌握基本操作技能、提高独立操作能力及分析问题和解决问题的能力至关重要.医疗手术虚拟培训系统是最受欢迎的一种学习培训方式。图像是利用各种医学影像数据和虚拟现实技术在计算机中建立一个模拟环境,医生借助虚拟环境中的信息进行手术计划、训练,以及在实际手术过程中引导手术的新兴学科。其目的是:使用计算机技术(主要是计算机图形学和虚拟现实)来模拟、指导医学手术所涉及的各种过程,在时间段上包括了术前、术中、术后;在实现的目的上有手术计划制定,手术排练演习,手术教学,手术技能训练,术中引导手术、术后康复等。

44、现实技术和人工智能技术等在教育教学中的应用。

45、可以在虚拟人体模型上开展各种无法在真人身上进行的诊断和治疗研究,使诊断和治疗个性化,最终能够预测人体对新的治疗方法的响应。虚拟技术还能变定性为定量,使医院诊断治疗达到直观化、可视化、精确化的效果。例如传统医学诊断主要靠医生的学识和经验,但医生也有“吃不准”的时候,这就会导致误诊。虚拟手术系统将所有人体信息收集储存在电脑里,诊断前医生先将药物影响数据输入电脑,系统协助医生作出判断。

46、  虚拟现实技术通过多种媒体方式,打造了一个多元信息环境,如声音、图像、文字、甚至力感等触觉信息的同时传送,一方面营造了高度拟真的效果、使得学习者身临其境、获得沉浸式学习体验;但另一方面,多渠道的信息传递、丰富的刺激容易造成单位时间内工作记忆的大量负荷,造成认知负荷超载,影响学习成效。若环境设置及学习脚本设计不恰当,学生有限的认知资源将无法投入到与学习目标相关的活动中。例如,环境中多刺激物的设置可能会造成“分散注意力”效应,使学生关注其中某一种刺激物,而忽略真正需要学习的目标。而在同一物体上的多重信息传送方式虽然可以增强学生的临场感(如同一内容的画面和文字同时出现),却容易造成信息传送上的冗余,耗费有限的认知资源。因此,虚拟现实学习环境内容的构建、学习材料的呈现都应该参考认知负荷理论的相关原则,以适应学生的认知历程,增强学习效果。

47、  虚拟现实技术究竟是否能够促进教学和学习效果?目前,使用实验方法直接考察虚拟现实环境下学习效果的研究还相对较少,(68)并且缺乏对学习效果指标的客观化测量和实验对照。但是总体来看,大部分研究表明,虚拟现实技术在一定程度上能够给学习带来积极的影响。例如,在一个由哈佛大学教育学院开发的面向中学生的生态系统课程(EcoMUVE)中,使用了类似电子游戏的多用户虚拟环境(MUVEs),在学习前后对学生进行了因果推理的测试。结果发现,在后测时学生对生态系统的因果模式及作用过程的理解出现了明显提升。(69)在另一项探讨虚拟现实的触觉反馈对学习的作用的研究中,学生被分为实验组和控制组,在两周时间内学习关于“太阳和地球之间的引力”的学科知识。实验组的学生在沉浸式虚拟环境中使用触觉的力反馈装置来学习,控制组则进行传统课堂教学,学习结束后测量学生的知识理解和对物理学科的态度。结果表明,触觉反馈装置的使用对学生的知识理解、学习动机和自主性等方面产生了明显的积极影响。(70)除了理工类学科,虚拟现实技术还可以在文史类知识的学习中发挥作用。一项研究中模拟了一个北美土著部落居住的古代城镇,学生在这一虚拟环境中通过角色扮演游戏来学习这个部落的文化和历史,在游戏前后都设置了一系列测试问题来考察学生的内容知识(对部落文化的了解)。结果表明,学生的后测分数显著高于前测分数,说明其知识水平确实得到了提升,这一结果在不同年份的不同学生群体中都得到了证实。(71)

48、VR多感知性、沉浸感、交互性的显著特点,给师生带来强烈、逼真的感官冲击,显然比教科书、视频动画方式要更加有效提高教学效果。另外,VR教学应用还具有很强的灵活性,除了根据不同的专业来制作不同的课件之外,可以做到实时更新,如果课程内容发生更新变化,可以对虚拟课件内容进行更新,不需要购买新的仪器。

49、由于在娱乐方面对虚拟现实的要求不是太高,故近几年来VR在该方面发展最为迅速。作为显示信息的载体,VR在未来艺术领域方面所具有的潜在应用能力也不可低估。VR所具有的临场参与感与交互能力可以将静态的艺术(比如油画、雕刻等)转化为动态的,可以使欣赏者更好的欣赏作者的艺术。VR提高艺术表现能力。例如,敦煌“九层楼”实景与虚拟三维效果。

50、计算机与网络技术的飞速发展使人类进入了全新的时代。近年,无论在产业领域,还是在教育亦或是研究领域,“虚拟现实(VirtualReality,简称VR)”都当之无愧是个热点。目前,产业领域投身虚拟现实的创业团队呈爆发式增长。工信部2016发布的《虚拟现实产业白皮书》显示,2015年中国虚拟现实行业市场规模4亿元,2016年预计达6亿元,2020年预计超过550亿元。由此,2016年被称为“VR元年”。对于这一说法,中国虚拟现实与产业化联盟常务副理事长、教育部虚拟现实应用工程中心主任周明全教授认为,“VR元年”这一说法不是指虚拟现实技术的诞生,而是为了阐述虚拟现实受到关注而在发展中掀起了高潮(周明全,2016)。本研究认为,称2016年是“VR元年”,是指VR投资的元年,而不是VR应用的元年。

51、  江南造船集团职业技术学校教师喻兴文在接受记者采访时说,随着造船技术的发展,船舶体积越造越大,内部结构也日益复杂。2015年起,该校开始探索建设船体装配数字化教学模式,并在接下来几年时间里搭建起“船舶制造虚拟工厂”。

52、  在虚拟世界中,使用者往往拥有代表自我的视觉表征——虚拟化身(avatar)。由虚拟化身代替使用者进入环境,操纵物体,或与环境中的其他社会个体(真实存在或者完全虚拟的学习同伴)形成社会连结、进行互动。这种“虚拟自我”是个体真实自我的一种延伸,由于虚拟环境的灵活性,使用者可以尝试各种类型的自我表征,有选择性地展示真实自我的特征,建立起“新的”自我形象与身份。(24)(25)(26)这种虚拟表征中还可以融入我们的理想自我——就是我们希望成为的“自我”。(27)

53、  尽管虚拟现实技术能模拟逼真的三维世界,但由它创造的虚拟环境与真实世界基本是完全分割的。而由其延伸出来的混合现实(MR)技术,例如增强现实(AR)技术,则可以将虚拟世界和真实世界较好地结合起来。Millgram在1994年定义了一个真实环境与虚拟环境的连续统一体(如图1),用来描述混合现实中各层次环境之间的关系。(1)其中,增强现实是通过计算机技术,将虚拟的信息应用到真实世界中,真实环境和虚拟物体实时叠加,在同一个时空中共存,身处其中的用户通过自然的方式与环境中的真实和虚拟物体进行实时交互。(2)增强现实技术可以用来增强参与者对真实环境的感受,帮助感受那些现实中无法或很难被感知的事物。虽然虚拟现实和增强现实在具体技术和环境性质上存在不同,但两者在系统特征和心理体验上具有很多共同之处,目前有很多研究者将增强现实视为虚拟现实系统下的一个子类别,(3)(4)所以下文将针对含义更为广泛的虚拟现实技术进行论述。

54、相关研究目前还处于初级阶段,而且这种方法目前尚有一些不足,主要体现在缺乏相关治疗和评估标准、系统的交互性现实还不是很好、较好的虚拟现实系统外围设备还较贵,致使大规模使用还不行。

55、致力于中国医教新模式,开创中国虚拟医学教育的未来。

56、篮玉如(2015)教授招募来自台北某小学的132名四至六年级学生,利用虚拟现实技术进行两个单元的英语教学。结果显示,学生在对话和语句方面的学习成效显著。韩国研究者李松俊(SoojeongLee,2013)依据量表将60名五年级小学生分为高害羞组和低害羞组。经过六周虚拟现实环境的口语练习,两组学生的“自我表述”成绩均提高,其中高害羞组的成绩提高得更显著。研究结果证明了虚拟现实环境提升了学生的表达能力,尤其是日常生活中容易害羞的学生。

57、如今,教师已经开始用更为复杂、微妙和周到的眼光去思考这些新兴的数字技术,如AR增强现实等技术的运用了。

58、自闭症儿童在心理和行为上有多方面的缺陷,其中社会方面的严重缺陷是其最重要的特征,这一缺陷成为教育工作者对自闭症学习者进行教育的阻碍(孙圣涛,2003)。自闭症儿童社会交往障碍具体体现在社会交流、情感表达、自我认知等方面。有研究表明,使用虚拟现实技术对自闭症学习者进行教学干预,会取得一定的成效(Lorenzoetal.,2016);Didehbanietal.,2016)。

59、蒙纳士教育学院在2016年QS世界大学学科排名中可是位列世界第17位噢~想要深入了解的童鞋可以点击阅读:

60、在更为复杂的虚拟世界中,虚拟化身的反应和行为反而更为真实,计算机中增强的图形卡也允许学生从对话中推断出更多信息。

61、  学习者在拟真的社会情境下,通过与他人的交互及合作进行学习,我们将其称之为虚拟现实情境下的社会性学习。这是相对于“合作式学习”更为广泛的学习模式,学生在利用虚拟现实技术打造的多用户虚拟环境中尝试完成各种各样的学习任务,突出了虚拟现实环境高度交互性的特点。三维虚拟环境可以为老师和学生提供一个开展社会性学习活动的空间,由于其能够克服物理空间距离的限制,尤其适用于远程教育。通过多用户虚拟平台,学生能够参与实时的课堂互动,完成小组讨论和工作;他们感受到自己仿佛真正置身于这一环境中,并且对社会群体产生了归属感。

62、用户借助于传感器等硬件设备亲身参与,即用户与设备之间的交互。

63、  (2)情境化学习(SituatedLearning)

64、那么到底有多好,又到底有多少前景呢?我们可以从几个维度来看:

65、一般的技术在促进语言学习方面存在以下问题:缺乏机会向学习者提供预览所要学习的技能;学生很难灵活地获取资源;无法灵活地改变已经预设好的物理情境以满足多样化的学习需求(Lanetal,2014)。虚拟现实技术可以为学习者提供所需的语言环境,在虚拟现实创设的游戏场景中学习语言。

66、同时,一些研究也表明,使用诸如PPT这种软件会导致老师在向学生展现信息时的同质化。

67、虚拟现实(VR)将造就汽车大规模定制年代的来临

68、能够利用图像技术,帮助医生合理、定量的定制手术方案,能够辅助选择最佳手术途径、减少手术损伤、减少对组织损害、提高病灶定位精度,以便执行复杂外科手术和提高手术成功率等。虚拟手术系统可以预演手术的整个过程以便事先发现手术中可能出现的问题,使医生能够依靠术前获得的医学影像信息,建立三维模型,在计算机建立的虚拟环境中设计手术过程、切口部位、角度,提高手术的成功率。

69、在军事上,虚拟现实的最新技术成果往往被率先应用于航天和军事训练,利用虚拟现实技术可以模拟新式武器如飞机的操纵和训练,以取代危险的实际操作。利用虚拟现实仿真实际环境,可以在虚拟的或者仿真的环境中进行大规模的军事实习的模拟。虚拟现实的模拟场景如同真实战场一样,操作人员可以体验到可以体验到真实的攻击和被攻击的感觉。这将有利于从虚拟武器及战场顺利地过渡到真是武器和战场环境,这对于各种军事活动的影响将是极为深远、广泛的军事应用前景。迄今,虚拟现实技术在军事中发挥着越来越重要的作用。

70、2015年“加糖外教”平台上线,直接与线下英语培训机构合作,增加其竞争力。

71、  黄云是江南造船集团职业技术学校焊接技术应用专业的高二学生,他告诉记者,刚入学时看到焊接时发出的光会感到恐惧,操作不当还容易烫伤。“在虚拟仿真实训设备上训练,不仅能提前了解掌握焊接工艺、流程、设备参数、焊接姿势等,还能减少因操作不熟练导致的伤害。”黄云说。

72、游戏开发技术模块(包括游戏技术基础、游戏架构设计、游戏程序设计、游戏引擎应用与开发、游戏创作、游戏策划、移动平台游戏开发、游戏原型开发等);

73、3)缺乏视觉或触觉反馈。当用户戴上虚拟现实头显后,无法觉察现实世界周围发生的事情,因此虚拟现实技术需要添加视觉或触觉反馈等提醒用户现实世界中发生的一切。

74、虚拟现实技术也被称为“沉浸式多媒体”或“计算机模拟现实”,被认为是21世纪重要的发展学科以及影响人们生活的重要技术之是一种综合了计算机图形学、人机接口技术、传感器技术以及人工智能技术等多领域成果的新技术,目标是提高人机交互的功能,达到真实的视觉、触觉、听觉和嗅觉体验效果(Yangetal,2010)。虚拟现实和可视化技术是虚拟现实学习环境的核心技术。通过对数据的可视化表达和人机交互的分析,虚拟现实学习环境能够增强用户在计算机虚拟现实中的沉浸感。实际上,具有高度沉浸感的虚拟现实技术的出现可以追溯到二十世纪六十年代娱乐业中的传感影院,其目的是吸引观众的注意(Heiling,1962)。到二十世纪八十年代,虚拟现实技术开始应用于娱乐业外,尤其是职业教育和培训,如利用虚拟现实技术模拟训练飞行员。到二十世纪九十年代,美国研究人员在科学空间(ScienceSpace)将虚拟现实技术引入基础教育和高等教育,研究项目包括:细胞生物学(Celbiology)、全球变化(GlobalChange)、虚拟大猩猩展览(VirtualGorilaExhibit)等。我国也高度重视虚拟现实技术的教育应用,截至2016年教育部已批准300个国家级虚拟仿真实验教学中心(教育部,2016)。近期,科协科普部公布35个虚拟现实科技馆项目的建设(中国科学技术协会,2016)。

75、  郭婷婷介绍说,除了在课堂使用虚拟仿真设备进行实训,一些技能大赛、职业技能等级考试等也越来越多地使用这类设备,“新技术的使用也对教师的教学工作提出新的挑战。在使用虚拟仿真设备时,教师自己要先对设备的设计有清楚的了解,才能引导学生掌握使用技术,有助于教师提高数字素养”。

76、尽管交互性是虚拟现实技术的另一显著特点,然而,目前虚拟现实学习系统的交互体验仍有待提高。一方面在技术层面需进一步提升用户与系统之间的交互体验,允许用户以更自然的方式对虚拟环境及其中的物体进行操纵、控制。另一方面,目前在虚拟学习系统中,用于人与人之间社会沟通方面的工具还比较单主要以传统文本形式的言语信息为主。虽然在一些系统中,可以通过虚拟化身的肢体动作、面部表情等呈现非言语信息,但是这些沟通方式的有效性仍然不如真实环境下的社会互动。所以,虚拟现实技术除了提高人与设备及环境之间更为自然的交互外,还需要进一步拓展方便实时沟通的社交工具,为多用户之间的合作提供支持。

77、学习体验指用户借助虚拟现实技术进入虚拟学习环境中,对所学知识等产生相应的认识和情感。多用户虚拟学习环境(Multi-UserVirtualEnviron-ment,简称MUE)是当前教育游戏中较常用的虚拟现实环境。多用户虚拟学习环境运用虚拟现实和增强现实技术,创建的第一人称视角下的虚拟世界,可以为教师和学生提供教学环境。

78、  BurdeaG和Coiffet(12)使用三个“I”来定义虚拟现实技术的基本特征:“沉浸性、交互性、想象性”,这一观点目前得到了较多研究者的认同。(13)(14)(15)沉浸性(Immersion),是指利用计算机产生的三维立体图像使人置身于一种虚拟环境中,就像在真实的客观世界中一样,带给人一种身临其境的感觉。沉浸性主要来源于虚拟世界中存在的多重表征和感官刺激,除了常见的视觉感知之外,还有听觉感知、触觉感知、运动感知、嗅觉感知等等。沉浸性还来源于虚拟环境的另一大特征——交互性(Interaction),其是指虚拟现实系统能够随时探测使用者的输入信号,并且做出及时回应。在虚拟环境下,人们可以利用一些传感设备以更自然的方式与其中的物体进行交互,感觉就像在真实世界中一样;比如可以用手直接“操纵”虚拟物体,并且得到触觉反馈和力量反馈。后来的研究者进一步将“交互性”的概念从使用者和环境(及环境中的物体)互动拓展到不同使用者之间的交互行为上,比如虚拟世界中通常具有“代替真实用户出现的虚拟化身(avatar)”和“方便沟通、互动的聊天工具”等社会性元素。(16)想象性(Imagination),是指虚拟现实技术为人们认识世界提供了一种全新的方法和手段,能够帮助人们思考和想象现实世界中不存在的事物,提高感性和理性认识,从而深化概念以及引发新的联想。然而,目前关于虚拟现实技术究竟是否能够促进使用者创造性思维的发展和在创造性活动中的表现,还缺少实证研究成果的支持。虚拟现实技术对抽象符号的具象化呈现方式,可能会限制学习者自身的独特想象,使其在头脑中构建的事物模型更加趋于同质化,在一些开放性的问题情境中可能阻碍创意的发挥。比如在创意性写作课程中,学生需要完成对未来城市的描写任务,如果先让学生在一个虚拟技术创设的城市中漫游体验,可能会导致学生在接下来的描写更加类似于刚才见过的事物和场景。

79、  在将虚拟现实技术应用于教育领域时,其背后最重要的理论基础是建构主义学习理论。建构主义理论提倡以学生为中心,不仅要求学生由知识的被动接受者变为信息加工、意义建构的主体;而且要求教师要由知识的传授者、灌输者变为帮助学生建构意义的促进者和引导者。(34)(35)建构主义学习环境中设计的情境、活动和社会互动能够持续地挑战学习者头脑中已有的经验,从而促进新知识的形成。(36)由建构主义延伸出的一系列教学策略,例如情境化学习、体验式学习、合作性学习等,因其都具有一些与虚拟学习环境相一致的特点,可以广泛地应用于虚拟现实环境的教学与学习中。

80、早在1985年,美国国立医学图书馆就开始人体解剖图像数字化的研究,并由美国科罗拉多州立医学院将一具男性尸体和女性尸体分别做了1mm和0.33mm间距的CT和MR扫描,所得图像数据经压缩后,建立了“可视人”并于1995年出版发型了CD盘片。学生可以在计算机屏幕上对“可视人”进行冠状面和矢状面而对解剖,并可把局部的图像进行缩放。这一举措对解剖学的教学来说有着非同一般的意义。德国汉堡大学医用数学和计算机研究所进行的解剖三维可视化研究虚拟人体图谱,受试者的CT和MRT横截面映像或者组织学切片起空间模型。学生则可以自由地在三维人体空间进行各种操作。北卡罗来纳大学在1992年就开始进行超声图像和虚拟现实相结合的研究,把实时的超声扫描图像经信号变换传输到医生所戴的头盔显示器的,医生依赖于头盔的“看穿”能力。能看到超声图像映迭到病人身体上。1995年,在Internet上出现了“虚拟青蛙解剖”。“实验者”在网络上相互交流,发表自己的见解,甚至可以在屏幕上亲自动手进行解剖,用虚拟手术刀一层一层的分离青蛙,观察它的肌肉和骨骼组织。随着计算机技术的迅速发展,虚拟现实技术现在已经比较成熟的使用和医学之中。

81、情景化教学方面,VR营造出高度仿真的英语听说学习场景,让学生在舒适的场景中进行真实预演,不仅可以让学生开口说,还可避免学生难以面对真人对话的尴尬,缓解学生的紧张情绪;在演讲培训方面,传统的暴露疗法一是依赖外部环境,成本高,而且需要组织人员,有诸多不可控制的干扰因素,用VR技术将学生暴露在焦虑恐惧或试图回避的刺激中,直到他们的焦虑因为习惯化而减少或消失;像飞行训练、驾驶模拟、器械操作等实际操作成本过高的实训,都可以在虚拟的世界中营造出沉浸感十足的“真实”环境,让学员身临其境去体验;另外,像电气安全等危险性实训,一旦出现误操作,VR环境下还可以给出视觉、听觉、体感上的“刺激”,避免了学员因误操作而导致触电、坠落等风险事故,降低试错成本,提高应变能力和处理技能。

82、面对行业企业的急迫需求,政府各部门适时响应,启动了人才培养的各类举措。2018年9月,教育部将VR应用技术列为高职新增专业,根据全国高等职业教育专业设置备案结果显示,2019年共有71所院校开设了VR应用技术专业;2020年教育部公示的第3批职业教育培训评价组织和职业技能等级证书名单中,VR“1+X”职业技能等级证书名列其中。从2019年开始,人力资源和社会保障部在全国技能大赛中增设了“VR资源开发”“VR技术应用”赛项。2个赛项本着“以赛促教、以赛促学、以赛促训、以赛促建”宗旨,为行业企业培养并选拔VR领域的技术技能人才。2020年3月,人力资源社会保障部与市场监管总局、国家统计局联合向社会发布了16个新职业,这是自2015年版《中华人民共和国职业分类大典》颁布以来发布的第2批新职业,其中包括虚拟现实工程技术人员,并对该职业的定义和主要工作任务进行了明确规定。

83、技术促进学习(TechnologyEnhancedLearning,TEL)泛指用技术支持的一切学习活动。技术促进语言学习是技术促进学习在语言学习系统中的应用。相较于技术促进学习,技术促进语言学习更关注技术如何促进人类的语言学习,以及人如何利用技术开展语言学习。

84、  2021年8月,教育部职业教育与成人教育司确定了215个职业教育示范性虚拟仿真实训基地培育项目。

85、对虚拟身份与真实身份交互作用的认识。虚拟世界的身份表征通过虚拟化身实现,虚拟化身的行为可能与真实环境下用户的行为不同。在传统教室环境下,教师通常能根据长期积累的经验判断学生的行为模式和行为习惯,并根据这种判断选择合适的教学方法和教学手段。虚拟学习环境中,学习者都有拟化身,其学习行为也可能表现出新的规律。这就要求教师进行探究,掌握虚拟环境下的社会互动的行为特点,同时需要研究学生虚拟化身和真实身份的交互作用,比如学习者倾向于选择具有哪种外貌特点的虚拟化身,学习者对他人虚拟化身的反应是否影响与其表征的真实人物的互动,虚拟人物的外表如何影响对其所传达信息的感知等。虚拟现实技术作为一种新型技术应用于教育领域还处于初级阶段。各个行业都在积极探索如何利用虚拟现实技术帮助实现自身的实质性转变,“VR+教育”是其中之一。“VR+教育”不仅强调产业领域为教育提供相关的装备、终端、应用系统、平台以及内容的研发,更强调如何做好虚拟现实技术与STEM教育、创客教育、创业教育、教师培训等实践需求的对接。虚拟现实教育应用的本质不在于增加新的教学工具,而在于引入新的教学方式和教学文化。这是虚拟现实技术教育应用的重点和难点。我们相信,随着技术的不断发展完善以及与教育理论的深度融合,虚拟现实在教育领域会发挥着越来越重要的作用。

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