利用VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開(kāi)展學(xué)習(xí)空間設(shè)計(jì)及應(yīng)用方法

萬(wàn)波 熊必成

摘要：本文分析了虛擬學(xué)習(xí)空間建設(shè)的意義，從定義用戶角色及權(quán)限，構(gòu)建二維學(xué)習(xí)環(huán)境，構(gòu)建三維虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境三方面分析了利用VR虛席現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建虛擬學(xué)習(xí)空間的策略，并探究了虛擬學(xué)習(xí)空間在教育中應(yīng)用的方法，對(duì)于虛擬學(xué)習(xí)空間的構(gòu)建設(shè)計(jì)及有效應(yīng)用是一種促進(jìn)。

關(guān)鍵詞：VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；學(xué)習(xí)空間；設(shè)計(jì)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2018）23-0258-02

隨著網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，虛擬學(xué)習(xí)空間構(gòu)建問(wèn)題日益受到人們的重視，利用VR虛席現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建學(xué)習(xí)空間，能夠改變傳統(tǒng)的教育環(huán)境，為學(xué)習(xí)者提供豐富的、高質(zhì)量的、 形式多樣的交互學(xué)習(xí)便利。目前，關(guān)于虛擬學(xué)習(xí)空間的設(shè)計(jì)及應(yīng)用方面的研究不是很多，這必然影響到虛擬學(xué)習(xí)空間的有效建設(shè)及應(yīng)用，因此，加強(qiáng)這方面的研究是非常重要的。

1 虛擬學(xué)習(xí)空間建設(shè)的意義

1.1 創(chuàng)設(shè)了開(kāi)放互動(dòng)的教學(xué)模式

虛擬學(xué)習(xí)空間建設(shè)并在教育領(lǐng)域中應(yīng)用，能夠改變教學(xué)傳統(tǒng)模式，創(chuàng)設(shè)開(kāi)發(fā)互動(dòng)的教學(xué)模式。虛擬學(xué)習(xí)空間的建設(shè)能夠使教育內(nèi)容，教育手段發(fā)生根本性的變化，能夠使課堂范圍得以拓展。教師利用虛擬學(xué)習(xí)空間能夠擺脫教材的束縛，能夠構(gòu)建起虛擬的空間課程，使多種教育資源得以引入和應(yīng)用，借助于虛擬學(xué)習(xí)空間，教育內(nèi)容的系統(tǒng)性更強(qiáng)，內(nèi)容的針對(duì)性和豐富性更強(qiáng)，教育內(nèi)容的時(shí)效性和實(shí)用性也能得到保障。

1.2 實(shí)現(xiàn)了教育的互動(dòng)

通過(guò)虛擬學(xué)習(xí)空間開(kāi)展教育活動(dòng)，能夠?qū)逃Y源進(jìn)行優(yōu)化， 很多素質(zhì)教育內(nèi)容得以在教育過(guò)程中呈現(xiàn)。通過(guò)這種虛擬空間模式開(kāi)展教育，有效地提升了教育的感召力，提升學(xué)生參與學(xué)習(xí)的積極性。虛擬學(xué)習(xí)平臺(tái)模式下，學(xué)生能夠借助于學(xué)習(xí)平臺(tái)進(jìn)行及時(shí)有效的交流，教育的交互性得以凸顯，通過(guò)空間構(gòu)建素質(zhì)教育網(wǎng)絡(luò)體系，為學(xué)習(xí)者提供了廣泛的交流平臺(tái)，教育的交互性得以實(shí)現(xiàn)。

1.3 促進(jìn)了學(xué)習(xí)交流方式的轉(zhuǎn)變

虛擬學(xué)習(xí)空間能夠?yàn)閷W(xué)生搭建起共享互動(dòng)的學(xué)習(xí)平臺(tái)，這種平臺(tái)能夠打破時(shí)空限制，使學(xué)習(xí)者能夠更為自主地進(jìn)行學(xué)習(xí)。在協(xié)作中遇到問(wèn)題的時(shí)候，學(xué)習(xí)者可以基于相關(guān)問(wèn)題與其他學(xué)生或者是教師進(jìn)行在線討論，這種虛擬學(xué)習(xí)平臺(tái)構(gòu)建了一種開(kāi)放的學(xué)習(xí)環(huán)境，師生之間，生生之間能夠借助平臺(tái)進(jìn)行平等交流與超時(shí)空的互動(dòng)，這是對(duì)傳統(tǒng)學(xué)習(xí)交流方式的突破，是一種新型的教育交流方式，對(duì)于師生關(guān)系的改善也是一種促進(jìn)。

1.4 創(chuàng)新教育管理服務(wù)模式

依托虛擬學(xué)習(xí)空間，教育管理者可以基于學(xué)生的需要整合教育服務(wù)資源，可以借助于平臺(tái)開(kāi)展管理服務(wù)工作，拓展管理服務(wù)渠道，教育管理者可以利用虛擬學(xué)習(xí)空間，及時(shí)了解學(xué)生的思想動(dòng)態(tài)，學(xué)習(xí)情況，對(duì)學(xué)生進(jìn)行及時(shí)有效的引導(dǎo)和管理教育，這樣， 可以有效地提升教育管理工作的針對(duì)性，提升教育管理的工作質(zhì)量，克服管理服務(wù)的盲區(qū)問(wèn)題。不僅如此，借助于虛擬學(xué)習(xí)空間，教育者可以實(shí)現(xiàn)與學(xué)生的充分有效的交流，能對(duì)學(xué)生所需進(jìn)行全面了解，這樣，便于制定精細(xì)化，人性化的管理策略，有助于管理服務(wù)效能的進(jìn)一步提升。

2 利用VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建虛擬學(xué)習(xí)空間的策略

利用VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建虛擬學(xué)習(xí)空間是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，涉及多種學(xué)習(xí)媒體，技術(shù)的應(yīng)用，也涉及多種資源的融入，需要實(shí)現(xiàn)多種形式的教學(xué)交互，通過(guò)交流模式的應(yīng)用，才能推動(dòng)教育工作的創(chuàng)造性發(fā)展。

2.1 定義用戶角色及權(quán)限

利用VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建虛擬學(xué)習(xí)空間，需要對(duì)用戶角色及權(quán)限進(jìn)行定義，不同的用戶角色，其定義不同 訪問(wèn)權(quán)限設(shè)置也不同，具體而言，可以從以下幾方面定義用戶角色及權(quán)限：第一，訪問(wèn)者角色，這種角色能夠查看系統(tǒng)信息。第二，成員角色，這種角色有唯一的用戶名及密碼，能夠被系統(tǒng)所識(shí)別，借助于學(xué)習(xí)空間所提供的導(dǎo)航功能進(jìn)行學(xué)習(xí)空間的應(yīng)用。但這類用戶不能進(jìn)入到3D虛擬環(huán)境中進(jìn)行學(xué)習(xí)，因?yàn)?，這類用戶沒(méi)有加入任何專業(yè)。第三，學(xué)習(xí)者角色，這類用戶至少注冊(cè)一個(gè)專業(yè)，因此，可以進(jìn)入到3D虛擬環(huán)境中進(jìn)行學(xué)習(xí)，并能夠與其他學(xué)習(xí)者進(jìn)行交流。第四，輔導(dǎo)教師角色。教師是虛擬學(xué)習(xí)空間的主導(dǎo)者，負(fù)責(zé)對(duì)課程資源進(jìn)行配置管理，對(duì)不同類型媒體形式進(jìn)行綜合利用，并能夠?qū)W(xué)員的學(xué)習(xí)活動(dòng)進(jìn)行引導(dǎo)和管理、檢測(cè)，具有對(duì)課程實(shí)施和學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為管理引導(dǎo)的職責(zé)。第五，專業(yè)管理員角色。專業(yè)管理員具有創(chuàng)建和管理專業(yè)所有課程的作用，具有為每門課程設(shè)置輔導(dǎo)教師，決定哪些成員能夠成為學(xué)習(xí)者，對(duì)參與空間學(xué)習(xí)的需學(xué)習(xí)者和輔導(dǎo)教師進(jìn)行管理的功能和作用。第六，管理員角色，管理員主要負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)虛擬學(xué)習(xí)空間系統(tǒng)進(jìn)行管理和維護(hù)。

2.2 構(gòu)建二維學(xué)習(xí)環(huán)境

利用VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境，二維環(huán)境的構(gòu)建很重要。構(gòu)建二維交互環(huán)境，需要對(duì)用戶防偽系統(tǒng)的所有平面區(qū)域進(jìn)行有效的建設(shè)和完善。通過(guò)完善的用戶訪問(wèn)系統(tǒng)平面區(qū)域的構(gòu)建，用戶就可以有效地瀏覽課程資源，并能夠以學(xué)習(xí)者身份開(kāi)展專業(yè)需學(xué)習(xí)，訪問(wèn)個(gè)人信息系統(tǒng)，并能夠上傳或者是下載相關(guān)文件，查看相關(guān)文件，實(shí)現(xiàn)與其他用戶的交流互動(dòng)等。通過(guò)二維環(huán)境的構(gòu)建，每一個(gè)用戶都能建立專門的課程，并成為課程的輔導(dǎo)教師，開(kāi)展教育教學(xué)工作。具體而言，二維交互環(huán)境包括以下模塊內(nèi)容：第一，論壇模塊，構(gòu)建虛擬學(xué)習(xí)空間的論壇模塊，能夠?yàn)槊總€(gè)成員提供在論壇發(fā)布信息的條件，為用戶交流提供支持。第二，事件日歷模塊，通過(guò)這個(gè)模塊，每一個(gè)注冊(cè)用戶可以建設(shè)私人化的事件日歷，并能夠自主查看日歷內(nèi)容。第三，文本聊天模塊，設(shè)置文本聊天模塊，成員之間、學(xué)習(xí)者之間、師生之間都可以實(shí)現(xiàn)同步通信交流，用戶可以發(fā)送語(yǔ)言聊天，可以進(jìn)行相互間的交流。第四，上傳和下載文件模塊，輔導(dǎo)員可以通過(guò)這個(gè)模塊上傳學(xué)習(xí)內(nèi)容，供學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)，并能夠?qū)W(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行動(dòng)態(tài)化的更新與管理。進(jìn)入虛擬學(xué)習(xí)空間的用戶也可以根據(jù)自己的需要進(jìn)行資源的下載學(xué)習(xí)，同時(shí)用戶可以提供學(xué)習(xí)資源，供用戶共享學(xué)習(xí)。

2.3 構(gòu)建三維虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境

利用VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建三維虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)真實(shí)課堂教學(xué)情境的有效模擬，能夠?yàn)橛脩籼峁┩酵ㄐ偶巴綄W(xué)習(xí)會(huì)話的支持，能夠?yàn)閷W(xué)習(xí)者提供必要的學(xué)習(xí)工具，因此，三維虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)建是非常重要的。三維交互環(huán)境主要功能包括以下四個(gè)模塊。第一，語(yǔ)言同步教學(xué)模塊，通過(guò)這個(gè)模塊，教師能夠借助于電子課件實(shí)現(xiàn)同步教學(xué)，第二，個(gè)性化學(xué)習(xí)模塊，這個(gè)模塊的設(shè)置，學(xué)習(xí)者就可以通過(guò)平臺(tái)自主獲取自己需要的教育資源，通過(guò)虛擬學(xué)習(xí)空間，搜集個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源，進(jìn)行個(gè)性化的學(xué)習(xí)。第三，協(xié)作學(xué)習(xí)模塊，這個(gè)模塊功的設(shè)置，學(xué)習(xí)者就可以在虛擬學(xué)習(xí)空間中通過(guò)文本和語(yǔ)言方式實(shí)現(xiàn)交互，進(jìn)行協(xié)作性的學(xué)習(xí)。第四，智能感知模塊，通過(guò)這個(gè)模塊學(xué)習(xí)者和教師都能借助于化身方式進(jìn)行彼此感知，實(shí)現(xiàn)智能化教育。

三維虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境在用戶性能方面實(shí)現(xiàn)了新的突破，構(gòu)建這種三維學(xué)習(xí)環(huán)境，需要提升系統(tǒng)的沉浸感和真實(shí)感，這種空間就像真實(shí)教室一樣，具有真實(shí)教室必備課程教學(xué)資源，也具有真實(shí)教室的一些必要因素，比如，教師，學(xué)習(xí)者和教學(xué)工具等。這些因素在三維虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境中都得以構(gòu)建。構(gòu)建三維虛擬學(xué)習(xí)空間，每一門課程都安排的一個(gè)專職教師，對(duì)學(xué)習(xí)材料進(jìn)行組織和管理。在虛擬學(xué)習(xí)空間中，需要設(shè)置用戶化身，化身在這種空間中能夠查看其他用戶的情況，可以做出各種動(dòng)作，做出各種表情，這能夠有效激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)參與積極性。三維虛擬學(xué)習(xí)空間需要設(shè)置信息顯示、在線講課、在線聊天、學(xué)習(xí)資源下載、幫助等多種功能，通過(guò)鼠標(biāo)和鍵盤對(duì)相關(guān)功能進(jìn)行控制，以保障各種功能的實(shí)現(xiàn)。

在三維虛擬學(xué)習(xí)空間中，用戶能夠加入三維環(huán)境中，綁定自己喜歡的角色，以化身方式參與到虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境中去，對(duì)學(xué)習(xí)空間的資源進(jìn)行感知和學(xué)習(xí)。不僅如此，在三維學(xué)習(xí)環(huán)境中，可以通過(guò)用戶操作功能，實(shí)現(xiàn)用戶交互合作，并能夠維護(hù)教學(xué)的秩序，保障學(xué)習(xí)活動(dòng)的有效開(kāi)展。

3 虛擬學(xué)習(xí)空間在教學(xué)中的應(yīng)用

虛擬學(xué)習(xí)空間旨在為學(xué)習(xí)者提供一個(gè)虛擬的逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)氛圍。通過(guò)這種虛擬的學(xué)習(xí)空間和環(huán)境，為學(xué)生進(jìn)行有效的發(fā)展的條件。虛擬學(xué)習(xí)空間在應(yīng)用中，需要能夠?qū)崿F(xiàn)與具體課程內(nèi)容的有效融合，當(dāng)教育內(nèi)容涉及抽象的會(huì)話場(chǎng)景的時(shí)候，可以通過(guò)虛擬學(xué)習(xí)空間方式引導(dǎo)學(xué)習(xí)者進(jìn)行學(xué)習(xí)，把抽象的內(nèi)容以具體的方式展示出來(lái)，使學(xué)生能夠有效對(duì)的抽象內(nèi)容進(jìn)行理解和把握。在虛擬空間中具體的景物和人物設(shè)置中，要能夠基于教育內(nèi)容進(jìn)行設(shè)置。虛擬學(xué)習(xí)空間的在教學(xué)中的應(yīng)用，必須要有完善的硬件及軟件設(shè)備的支持，學(xué)校要做好這方面的投入工作，能夠保障虛擬學(xué)習(xí)空間的有效應(yīng)用。在虛擬學(xué)習(xí)空間應(yīng)用中，教師的作用要突出出來(lái)，教師作為空間應(yīng)用的管理者，要做好空間的交互應(yīng)用管理工作，要能夠通過(guò)自己的管理充分發(fā)揮虛擬學(xué)習(xí)空間的作用和價(jià)值。教師要能夠保持虛擬內(nèi)容的在線狀態(tài)，能夠設(shè)置特定的交互過(guò)程，通過(guò)交互過(guò)程吸引每一個(gè)學(xué)生的注意力，更好地在空間中進(jìn)行學(xué)習(xí)。虛擬學(xué)習(xí)空間能夠?yàn)閷W(xué)生之間進(jìn)行交流提供有效的場(chǎng)景，激發(fā)學(xué)生交流的欲望， 教師要能夠把虛擬空間的資源交給學(xué)生，使學(xué)生能借助于虛擬資源實(shí)現(xiàn)有效的合作性的交互學(xué)習(xí)。

虛擬學(xué)習(xí)空間應(yīng)用于抽象化教育內(nèi)容中，優(yōu)勢(shì)非常明顯，對(duì)于一些抽象性強(qiáng)的內(nèi)容，教師要能夠積極借助于虛擬學(xué)習(xí)空間構(gòu)建起生動(dòng)的直觀的場(chǎng)景。教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用一些替身參與到虛擬場(chǎng)景學(xué)習(xí)中去，使學(xué)生能夠充分感受到虛擬學(xué)習(xí)空間中的真實(shí)情景，在這種情境中實(shí)現(xiàn)發(fā)展。在虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境中，教師要充分發(fā)揮引導(dǎo)者角色，能夠引導(dǎo)學(xué)生在空間中進(jìn)行有效的學(xué)習(xí)和交流，以促進(jìn)學(xué)生實(shí)現(xiàn)完善的發(fā)展。

總之，利用VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建虛擬學(xué)習(xí)空間，能夠創(chuàng)設(shè)出真實(shí)的情景化的學(xué)習(xí)環(huán)境，這種環(huán)境能夠激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)參與的積極性。虛擬學(xué)習(xí)空間的構(gòu)建過(guò)程是相當(dāng)復(fù)雜的，相關(guān)機(jī)構(gòu)要能夠積極借助于技術(shù)手段，加強(qiáng)虛擬學(xué)習(xí)空間的構(gòu)建和設(shè)計(jì)，要能夠加強(qiáng)相關(guān)人力資源方面的投入，通過(guò)有效的策略，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)空間的有效構(gòu)建，要能夠積極在教育中，落實(shí)應(yīng)用虛擬學(xué)習(xí)空間，以推動(dòng)學(xué)校教育的創(chuàng)新發(fā)展。

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【通聯(lián)編輯：唐一東】