AR與VR 引爆教育革命

何義情

過(guò)去的半個(gè)多世紀(jì)可以被看作是一部“數(shù)字化教育不斷向傳統(tǒng)教育發(fā)動(dòng)進(jìn)攻”的革命史。在這個(gè)過(guò)程中，幾乎每一次重大的數(shù)字技術(shù)革新，都會(huì)引發(fā)一波關(guān)于數(shù)字教育即將顛覆傳統(tǒng)教育的輿論熱潮。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)（VR，virtual reality）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR，augmented reality）技術(shù)的興起，教育領(lǐng)域又將迎來(lái)顛覆性的改變。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)目前在很多領(lǐng)域得到應(yīng)用，包括游戲、電影、醫(yī)療等，而培訓(xùn)和教育領(lǐng)域尤其被大家看好。在今年一月份拉斯維加斯的消費(fèi)電子展覽會(huì)（CES）上，近三分之一的受訪者認(rèn)為教育領(lǐng)域最有可能從VR技術(shù)的應(yīng)用中獲益。

雖然當(dāng)前VR/AR在市場(chǎng)上廣受關(guān)注，但這項(xiàng)技術(shù)究竟給我們帶來(lái)什么樣革命性的不同？VR/AR教育應(yīng)用是否可以繞過(guò)先前在線教育的種種障礙，給教育行業(yè)帶來(lái)顛覆性的變化？從教育技術(shù)的角度來(lái)講，第一個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵是要了解VR/AR技術(shù)的學(xué)習(xí)效用（learning affordances）問(wèn)題，也就是我們能夠直接感受到虛擬現(xiàn)實(shí)相關(guān)技術(shù)在學(xué)習(xí)領(lǐng)域的各種可能性應(yīng)用；第二個(gè)問(wèn)題實(shí)際上是關(guān)于VR/AR技術(shù)在教育應(yīng)用實(shí)踐中的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

全新的學(xué)習(xí)體驗(yàn)

目前，VR/AR在教育中的應(yīng)用還遠(yuǎn)未普及，但是教育技術(shù)文獻(xiàn)中關(guān)于3D虛擬世界的學(xué)習(xí)效用研究已經(jīng)有很多積累。結(jié)合一些被廣泛引用的研究結(jié)果，我嘗試總結(jié)出一個(gè)VR/AR的學(xué)習(xí)效用模型（見圖表）。一些研究結(jié)果表明，VR/AR/MR（mixed reality，混合現(xiàn)實(shí)）技術(shù)的應(yīng)用確實(shí)可以給學(xué)習(xí)者帶來(lái)一些完全不同的感受和體驗(yàn)。

沉浸現(xiàn)實(shí)感

幾乎所有第一次接觸虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境的人，都會(huì)不自覺(jué)地發(fā)出這樣的一個(gè)感嘆：“哇哦！”一旦我們帶上了頭盔，或者借助一個(gè)虛擬化身進(jìn)入到一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)世界，首先能夠感受到的就是一種完全沉浸式的存在感。這種沉浸現(xiàn)實(shí)感所蘊(yùn)含的學(xué)習(xí)效用很多。

首先，學(xué)習(xí)者會(huì)變得好奇。當(dāng)我們戴上虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔，并沉浸于一個(gè)和周圍環(huán)境隔離的現(xiàn)實(shí)時(shí)，我們會(huì)自然地產(chǎn)生一種強(qiáng)烈的好奇心和探索欲望，變得更加專注，從而增強(qiáng)記憶的能力。

其次，基于三維空間的導(dǎo)航更符合我們?nèi)四X的認(rèn)知。在三維的虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，學(xué)習(xí)者獲得的是“第一人稱、非符號(hào)表征”的體驗(yàn)，而不是“第三人稱、符號(hào)表征”的概念。

最后，用戶在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的形象，可以對(duì)真實(shí)世界中的用戶認(rèn)知、行為和態(tài)度產(chǎn)生正向強(qiáng)化影響。用戶一旦在虛擬現(xiàn)實(shí)世界中選擇比較高大、俊美的化身，在與其他用戶交互過(guò)程中會(huì)表現(xiàn)出更有自信心、更加有進(jìn)取心的行為，這種被強(qiáng)化的行為還會(huì)持續(xù)影響用戶在真實(shí)世界中的行為和態(tài)度。

時(shí)空操控感

虛擬現(xiàn)實(shí)基于數(shù)字時(shí)空而構(gòu)建，所以虛擬現(xiàn)實(shí)中的時(shí)間和空間是可以被控制的，并且虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的一些基本世界屬性如重力、速度、光影效果都可以改變。

時(shí)空操控感對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)效用是空間知識(shí)表征。比如，在一個(gè)基于經(jīng)典物理力學(xué)規(guī)則構(gòu)建的三維世界中，學(xué)習(xí)者可以直接觀察和體驗(yàn)作用于一個(gè)對(duì)象上的力所產(chǎn)生的效果。虛擬現(xiàn)實(shí)在空間知識(shí)表征能力上最有用的領(lǐng)域，應(yīng)該是那些在現(xiàn)實(shí)世界中不太容易感受到的概念和原則，比如在危險(xiǎn)環(huán)境中的操作技能訓(xùn)練、非常規(guī)尺度時(shí)間和空間維度下的進(jìn)程模擬、極小概率的事件和行為模擬等。

現(xiàn)實(shí)疊加感

現(xiàn)實(shí)疊加更多是AR應(yīng)用所具備的基本特征。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)讓數(shù)字世界和真實(shí)世界的邊界變得模糊，來(lái)自數(shù)字世界的信息和真實(shí)世界進(jìn)行實(shí)時(shí)交互，這在兒童教育、語(yǔ)言學(xué)習(xí)、化學(xué)、醫(yī)療等領(lǐng)域得到了高速發(fā)展。

通過(guò)實(shí)時(shí)疊加數(shù)字世界數(shù)據(jù)包到真實(shí)世界，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)在教育應(yīng)用方面有著非常大的想象力空間。最典型的學(xué)習(xí)效用是對(duì)探索式學(xué)習(xí)的支持，首先因?yàn)锳R技術(shù)交互簡(jiǎn)單，只需要用戶拿手機(jī)拍攝一下目標(biāo)對(duì)象即可；其次，AR應(yīng)用對(duì)教師的教學(xué)過(guò)程干擾度小，教師可以根據(jù)自己的教學(xué)安排在課堂上隨時(shí)插入AR內(nèi)容。

共同存在感

共同存在感指的是與他人共同感受到在一起，可以是在一個(gè)完全虛擬的世界里，或者是在一個(gè)混合現(xiàn)實(shí)或增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境中。

協(xié)作學(xué)習(xí)是共同存在感所具備的學(xué)習(xí)效應(yīng)之一。借助于三維虛擬世界環(huán)境，學(xué)習(xí)者可以真切感受到與同伴們?cè)谝黄鸬母杏X(jué)。這種感覺(jué)，對(duì)于構(gòu)建一個(gè)成功的協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境有著非常大的意義。

顛覆企業(yè)培訓(xùn)實(shí)踐

VR和AR技術(shù)一經(jīng)出現(xiàn)就被一些企業(yè)應(yīng)用在品牌推廣、人才招聘和用戶互動(dòng)等方向。但由于其成本較高，技術(shù)還不夠成熟，因此在企業(yè)培訓(xùn)中尚屬早期探索階段。參照全球范圍內(nèi)一些公司在該領(lǐng)域的嘗試，我們可以預(yù)測(cè)VR和AR技術(shù)會(huì)在企業(yè)培訓(xùn)的四大方向優(yōu)先得以應(yīng)用：新員工入職培訓(xùn)、工作中的嵌入式學(xué)習(xí)、場(chǎng)景化領(lǐng)導(dǎo)力培訓(xùn)、團(tuán)隊(duì)融合體驗(yàn)式活動(dòng)。

打造沉浸式新員工入職體驗(yàn)

在新員工培訓(xùn)項(xiàng)目中，可以引入不同程度的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用。

首先，基于沉浸現(xiàn)實(shí)感，提升新員工培訓(xùn)內(nèi)容和情境的沉浸感。在培訓(xùn)內(nèi)容設(shè)計(jì)上，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以讓員工體驗(yàn)企業(yè)發(fā)展歷程、重要里程碑、標(biāo)桿產(chǎn)品介紹、職業(yè)道德和文化風(fēng)范等。在入職培訓(xùn)活動(dòng)的沉浸式設(shè)計(jì)當(dāng)中，可以引入一些基于VR技術(shù)的交互視頻，用于展示一些相對(duì)比較復(fù)雜的流程和工具使用方法。

其次，基于共同存在感，為分布在不同團(tuán)隊(duì)和部門、不同城市和區(qū)域、來(lái)源于不同國(guó)家和文化的新員工，創(chuàng)建一個(gè)有共同歸屬、共同存在感的虛擬現(xiàn)實(shí)社區(qū)平臺(tái)。例如，我們能夠借助虛擬現(xiàn)實(shí)社交平臺(tái)和工具，讓新員工定期來(lái)到一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)咖啡館暢所欲言，分享每個(gè)人入職之后的一些心得體會(huì)，這將加強(qiáng)新員工之間的情感連接，使他們產(chǎn)生很強(qiáng)的歸屬感。

用AR技術(shù)改進(jìn)工作中的嵌入式學(xué)習(xí)

在企業(yè)學(xué)習(xí)培訓(xùn)體系規(guī)劃中，我們通常會(huì)根據(jù)員工學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化與實(shí)際工作之間的相關(guān)度，將企業(yè)培訓(xùn)分成三大類：工作外學(xué)習(xí)（work-apart learning，即正式學(xué)習(xí)）、工作賦能學(xué)習(xí)（work-enabled learning，即非正式學(xué)習(xí)）、嵌入式學(xué)習(xí)（work-embedded learning，即“做中學(xué)”）。

AR技術(shù)的到來(lái)對(duì)于企業(yè)嵌入式學(xué)習(xí)是一個(gè)非常大的機(jī)遇。嵌入式學(xué)習(xí)的一個(gè)關(guān)鍵需求就是，在正常工作流中能夠基于真實(shí)的任務(wù)提供及時(shí)的教學(xué)指示、演練和反饋。引入AR技術(shù)可以讓員工直接走進(jìn)現(xiàn)實(shí)的工作場(chǎng)景，比如一個(gè)汽車裝配車間，一個(gè)鉆井平臺(tái)。借助配備特殊的AR眼鏡，員工可以實(shí)時(shí)掃描和記錄現(xiàn)場(chǎng)的情況，并且根據(jù)需要加載相應(yīng)的操作指示，并基于員工的實(shí)際操作提供及時(shí)反饋。學(xué)習(xí)的過(guò)程也就是工作的過(guò)程，并且學(xué)員的一切操作都被記錄下來(lái)，可以后期進(jìn)行回放和復(fù)盤學(xué)習(xí)。同時(shí)，AR技術(shù)可以讓大家在同一時(shí)間、同一個(gè)空間，看到同樣一件事情，這種共享的體驗(yàn)將極大地促進(jìn)團(tuán)隊(duì)協(xié)作的效率。

支持領(lǐng)導(dǎo)力培訓(xùn)中的行為轉(zhuǎn)化

轉(zhuǎn)化學(xué)習(xí)（transformative learning）通常被認(rèn)為是成人學(xué)習(xí)的重要途徑和目標(biāo)。企業(yè)內(nèi)的領(lǐng)導(dǎo)力培訓(xùn)可以借鑒轉(zhuǎn)化學(xué)習(xí)的很多理論，特別是如何構(gòu)建出一個(gè)有效的支持轉(zhuǎn)化學(xué)習(xí)環(huán)境，促進(jìn)學(xué)習(xí)者在領(lǐng)導(dǎo)力行為層面的改變。

混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用為構(gòu)建這樣的一種學(xué)習(xí)環(huán)境開辟了一些新的途徑。

首先，借助混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以根據(jù)培訓(xùn)需要?jiǎng)討B(tài)加載一些全息的案例，幫助學(xué)員獲取更加系統(tǒng)、客觀的真相，引發(fā)學(xué)員辯證式的討論?，F(xiàn)有的全景視頻拍攝技術(shù)能夠從360度記錄一個(gè)事件發(fā)生的全部過(guò)程，在項(xiàng)目復(fù)盤的時(shí)候?qū)W習(xí)者可以以第一人稱視角進(jìn)入到事件發(fā)生的具體場(chǎng)景，用不同的視角感受最真實(shí)的事實(shí)。

其次，混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)還可以應(yīng)用到跨文化交際的培訓(xùn)環(huán)節(jié)。隨著世界變得越來(lái)越“平”，跨文化交際也成為領(lǐng)導(dǎo)力發(fā)展的一個(gè)重要主題?？缥幕浑H能力的培養(yǎng)是一種轉(zhuǎn)化學(xué)習(xí)，需要我們?cè)谙嗷プ鹬亍⑾嗷ダ斫獾那疤嵯拢尤娴亓私馄渌幕蛡鹘y(tǒng)習(xí)俗。借助于混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)，我們可以讓學(xué)員“走進(jìn)”一個(gè)文化所代表的真實(shí)生活環(huán)境，用當(dāng)?shù)厝说囊暯侨ビ^察這個(gè)世界，其結(jié)果一定是非常震撼的。

最后，混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)還可以從交互手段和結(jié)果呈現(xiàn)上顛覆現(xiàn)有的沙盤培訓(xùn)。傳統(tǒng)的沙盤培訓(xùn)基本上都依賴于一個(gè)電腦模擬軟件，或者干脆就是一些線下的數(shù)據(jù)輸入和報(bào)告。混合現(xiàn)實(shí)可以更直觀、更立體地呈現(xiàn)沙盤的實(shí)時(shí)狀況和演變。參與者還可以從遠(yuǎn)程以團(tuán)隊(duì)方式參與互動(dòng)，從而將沙盤演練的邊界從一個(gè)固定的培訓(xùn)教室拓展到世界上任何一個(gè)角落。未來(lái)的沙盤很可能就是一個(gè)正在運(yùn)行的真實(shí)項(xiàng)目，所有的數(shù)據(jù)都是來(lái)自于現(xiàn)實(shí)世界的真實(shí)數(shù)據(jù)，所有用戶都可以實(shí)時(shí)洞察項(xiàng)目的一切變化，并通過(guò)各種終端設(shè)備和項(xiàng)目母體進(jìn)行互動(dòng)。

結(jié)合AR與LBS 設(shè)計(jì)“團(tuán)隊(duì)競(jìng)合項(xiàng)目”

今年，由任天堂、Pokémon公司和谷歌Niantic Labs公司聯(lián)合制作開發(fā)的寵物養(yǎng)成手游Pokémon Go大火了一把。該游戲結(jié)合LBS（基于位置服務(wù)）與AR技術(shù)，讓人們走出自己的臥室，在世界范圍內(nèi)Pokémon Go可能出現(xiàn)的場(chǎng)所捕捉寵物。推出不到兩周的時(shí)間，該游戲已經(jīng)超越Facebook和Snapchat，成為最受歡迎的APP。

如果我們能夠基于Pokémon Go的這種游戲參與形式，重構(gòu)我們的線下活動(dòng)體驗(yàn)，將會(huì)是什么樣的情形？

首先，將枯燥的學(xué)習(xí)內(nèi)容趣味化。我們可以將Pokémon Go中的寵物替換為企業(yè)的吉祥物，或者文化勛章，或者一次團(tuán)建活動(dòng)中需要大家收集的獎(jiǎng)品。用戶在收集這些物品的過(guò)程中可以重新認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)公司使命、文化價(jià)值觀、團(tuán)隊(duì)行為守則等，而這一過(guò)程原本比較枯燥。

其次，更好地激發(fā)員工的參與。可以為員工提供一個(gè)開放的、可持續(xù)探索的空間，同時(shí)設(shè)計(jì)出一些相對(duì)有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，鼓勵(lì)員工組隊(duì)才能夠完成，并且員工可以實(shí)時(shí)分享他的個(gè)人和團(tuán)隊(duì)成績(jī)到社交媒體。這樣的一種游戲參與體驗(yàn)必然會(huì)激發(fā)員工的參與積極性，一定程度上也將可以提升員工的團(tuán)隊(duì)榮譽(yù)感和敬業(yè)度。

最后，激活員工和業(yè)務(wù)團(tuán)隊(duì)，鼓勵(lì)他們共同參與到游戲內(nèi)容設(shè)計(jì)和社區(qū)的運(yùn)營(yíng)。企業(yè)可以為團(tuán)隊(duì)提供可定制游戲設(shè)計(jì)模板，讓業(yè)務(wù)團(tuán)隊(duì)和部門能夠自主組織類似的團(tuán)隊(duì)內(nèi)部活動(dòng)。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)本身還存在各種挑戰(zhàn)。就連Oculus的創(chuàng)始人帕爾默·拉奇（Palmer Luckey）都表示，至少需要10年時(shí)間，虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備才有可能替代智能手機(jī)成為一個(gè)主流計(jì)算平臺(tái)。要營(yíng)造令人完全沉浸式的虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)，還需要更寬的視角、更高的分辨率和刷新率、更低的動(dòng)作延遲、更精準(zhǔn)的跟蹤、更便攜的設(shè)備、更好的視聽效果等。只有當(dāng)這些技術(shù)問(wèn)題得到了解決，并且虛擬現(xiàn)實(shí)裝備的價(jià)格降到了大眾可消費(fèi)程度，我們才有可能看到VR技術(shù)在教育行業(yè)中的普遍應(yīng)用和推廣。