互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)視域下VR教育及其發(fā)展研究

教育是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）最明顯的應(yīng)用之一，其沉浸感，以及提高參與度的能力為我們革新下一代的教育提供了巨大的機(jī)遇。本課題以VR教育產(chǎn)業(yè)作為研究對(duì)象，從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度出發(fā)，旨在通過(guò)對(duì)VR教育的特征、應(yīng)用等方面的分析研究，探討互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)下VR教育的現(xiàn)存困境及應(yīng)對(duì)策略，并思考教育現(xiàn)代化視域下VR教育的發(fā)展前景。

一、引言

“互聯(lián)網(wǎng)+教育”加速了教育信息化發(fā)展方式的轉(zhuǎn)型，與此同時(shí)，國(guó)家政策、技術(shù)升級(jí)等多種因素的交織也為教育信息化發(fā)展提供了優(yōu)渥的土壤。最近一年是信息技術(shù)迅猛發(fā)展并融合的一年。當(dāng)人工智能、大數(shù)據(jù)、VR越來(lái)越多的進(jìn)入教育領(lǐng)域時(shí)，科技發(fā)展正讓教育進(jìn)入技術(shù)賦能時(shí)代。

教育系統(tǒng)需要新技術(shù)，以便與時(shí)俱進(jìn)以圖高效實(shí)現(xiàn)其使命。虛擬現(xiàn)實(shí)是教育系統(tǒng)發(fā)展的下一個(gè)合乎邏輯的步驟，從商業(yè)角度來(lái)看，VR教育解決方案具有易于應(yīng)用的商業(yè)模式，這始終是一個(gè)很好的賣點(diǎn)。

二、 VR教育產(chǎn)業(yè)價(jià)值及發(fā)展現(xiàn)狀

隨著世界經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)放緩，VR教育產(chǎn)業(yè)也受到一定影響，但仍保持相對(duì)樂(lè)觀的增長(zhǎng)，在國(guó)內(nèi)政策環(huán)境的積極引導(dǎo)下，2018年VR/AR市場(chǎng)穩(wěn)中有升。根據(jù)Technavio發(fā)布的市場(chǎng)研究報(bào)告，近四年來(lái)，世界VR教育市場(chǎng)規(guī)模維持著13.23%的年增長(zhǎng)率。

放眼中國(guó)，2018年上半年中國(guó)VR半年度投資規(guī)模39.2億元，增長(zhǎng)率為28.9%;共有投資138筆，增長(zhǎng)率為24.3%。這其中50%的VR企業(yè)所關(guān)注的行業(yè)為游戲和教育領(lǐng)域，特別是觸電傷害、機(jī)械傷害等安全教育方面具有較大潛力。在當(dāng)前不具備一個(gè)完善的根基的條件下，VR教育市場(chǎng)較之過(guò)去五年的盲目融資擴(kuò)張表現(xiàn)的更為理性。

三、國(guó)內(nèi)政策支持

作為世界上最重視教育的國(guó)家之一，中國(guó)政府在教育信息化領(lǐng)域投入了大量精力，“十三五”國(guó)家教育事業(yè)發(fā)展規(guī)劃提出鼓勵(lì)利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)探索未來(lái)教育的新模式，工信部成立了虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（IVRA）以孵育生態(tài)系統(tǒng)，教育部也于近期在《普通高等學(xué)校高等職業(yè)教育（?？疲I(yè)目錄》增設(shè)了“虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用技術(shù)”專業(yè)意圖解決我國(guó)虛擬現(xiàn)實(shí)從業(yè)人員短缺問(wèn)題。

《加快推進(jìn)VR產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》和《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》都要求加快我國(guó)虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用創(chuàng)新，加快網(wǎng)絡(luò)優(yōu)質(zhì)教育資源建設(shè)與應(yīng)用，推進(jìn)示范性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)，打造教育發(fā)展國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)新增長(zhǎng)點(diǎn)。

四、VR教育的特征

（一）教學(xué)環(huán)境的虛擬化

在現(xiàn)實(shí)教學(xué)中，往往要受到教學(xué)條件的限制，例如有限的教學(xué)場(chǎng)地，簡(jiǎn)陋的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。借助VR技術(shù)，可以在計(jì)算機(jī)上構(gòu)建虛擬課堂和虛擬實(shí)驗(yàn)室，以創(chuàng)建接近現(xiàn)實(shí)的模擬教學(xué)環(huán)境。在VR模擬的場(chǎng)景中，學(xué)生可以觀察豐富的信息載體，在3D甚至4D空間自由地勾勒創(chuàng)意和學(xué)習(xí)知識(shí)，接受信息的全面灌輸，體驗(yàn)他們?cè)诂F(xiàn)實(shí)中無(wú)法訪問(wèn)的內(nèi)容，將通常的實(shí)踐課程提升到新的水平。

（二）教學(xué)對(duì)象的可視化與形象化

采用VR技術(shù)組織教學(xué)，可以直觀生動(dòng)地將原本抽象、晦澀的知識(shí)予以展現(xiàn)：你可以徜徉在浩渺的太陽(yáng)系、銀河系空間，也可以在微觀世界探索微小的分子、原子結(jié)構(gòu);你可以細(xì)細(xì)端詳現(xiàn)實(shí)中需要數(shù)月才能看到結(jié)果的豌豆實(shí)驗(yàn)：甚至可以走進(jìn)核聚變的中心去感受原子反應(yīng)的瞬間......這就是虛擬現(xiàn)實(shí)教育最大的好處——沉浸式的直觀體驗(yàn)，而不再是抽象的、概念上的認(rèn)知。

（三）教學(xué)時(shí)空的情景化

近乎真實(shí)的情景和“實(shí)際操作”可以加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和記憶，增加學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)使其實(shí)操時(shí)表現(xiàn)更穩(wěn)定和出色。VR創(chuàng)設(shè)的虛擬環(huán)境非常靈活，可以為每所學(xué)校和學(xué)科創(chuàng)建定制解決方案，以實(shí)現(xiàn)最大程度的參與感并激勵(lì)學(xué)生追求知識(shí)。同時(shí)VR教育在提高知識(shí)保留度的同時(shí)還能依靠其完全虛擬的實(shí)驗(yàn)環(huán)境避免實(shí)驗(yàn)操作的安全風(fēng)險(xiǎn)，如涉及易燃易爆物的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。

五、VR教育的意義

（一）為學(xué)習(xí)者帶來(lái)變革性體驗(yàn)，提高學(xué)習(xí)效率

通過(guò)VR技術(shù)搭建的真實(shí)學(xué)習(xí)場(chǎng)景以及動(dòng)態(tài)人機(jī)交互，能夠讓學(xué)生沉浸在一個(gè)生動(dòng)形象，充滿驚喜的虛擬環(huán)境中，并帶來(lái)輕松、有趣的積極情緒，有利于激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣，從而大幅度提高學(xué)習(xí)效率。

沉浸式體驗(yàn)和自然豐富的交互過(guò)程不僅能極大地激發(fā)了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，而且為學(xué)習(xí)者提供了大量觀察，操作和與他人合作學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，以促進(jìn)認(rèn)知加工和知識(shí)建構(gòu)過(guò)程。

（二）提高參與度，提升技能培訓(xùn)效果

在醫(yī)療層面，VR技術(shù)可以模擬臨床環(huán)境，使相關(guān)從業(yè)人員得以通過(guò)反復(fù)的實(shí)踐學(xué)習(xí)，加強(qiáng)他們的專業(yè)度。在體育層面，VR技術(shù)可以為運(yùn)動(dòng)員搭建無(wú)受傷風(fēng)險(xiǎn)的訓(xùn)練環(huán)境，并通過(guò)關(guān)鍵場(chǎng)景的回放來(lái)支持更好的現(xiàn)場(chǎng)決策。還有模擬駕駛、現(xiàn)場(chǎng)救援等都可以利用VR設(shè)備降低實(shí)訓(xùn)成本和風(fēng)險(xiǎn)性。對(duì)于這類專業(yè)技能培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，一套VR設(shè)備能實(shí)現(xiàn)多種特殊環(huán)境模擬，減少培訓(xùn)成本，提升技能培訓(xùn)效果。

（三）為特殊人群提供幫助

受教育是每個(gè)人應(yīng)享有的權(quán)利。然而，由于生理或心理上的一些原因，不可避免存在一些受限人群，而虛擬現(xiàn)實(shí)是解決這些問(wèn)題的絕佳方案。如自閉癥譜系障礙（ASD），開(kāi)發(fā)有效的治療方法很困難。VR可以通過(guò)可控的輸入刺激，降低社交互動(dòng)的復(fù)雜性，提供了一個(gè)危害較小且更寬容的學(xué)習(xí)環(huán)境。

（四）降低教育成本，促進(jìn)優(yōu)質(zhì)資源均衡化

中國(guó)的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源分配不均，在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，軟硬件配置，師資隊(duì)伍和教學(xué)資源都十分豐富，而經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)，偏遠(yuǎn)孤僻的山區(qū)學(xué)生最基礎(chǔ)的教育資源也難以保障。VR的應(yīng)用可以成為解決城鄉(xiāng)教育資源不平衡問(wèn)題的金鑰匙，有利于擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)資源的分享范圍，緩解教育資源的緊缺現(xiàn)狀，從而整體優(yōu)化教育資源配置，縮小城鄉(xiāng)教育鴻溝，消除貧困代際傳遞，推動(dòng)中國(guó)教育均衡發(fā)展。

六、 VR技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中存在的問(wèn)題

（一）個(gè)人終端相關(guān)技術(shù)不成熟

個(gè)人終端層面，VR目前的硬件技術(shù)仍然無(wú)法提供良好的沉浸式體驗(yàn)。從硬件開(kāi)發(fā)的角度來(lái)看，VR行業(yè)的底層技術(shù)發(fā)展十分迅速，如眼球追蹤、注視點(diǎn)渲染技術(shù)，但距離成熟民用階段尚有不小距離。在當(dāng)下，笨重的頭盔、纏繞的線纜、還有戴上頭盔之后“摸得著看不見(jiàn)”的怪異手柄都足以讓你的VR體驗(yàn)變成折磨。同時(shí)由于VR設(shè)備上的許多內(nèi)容是從PC版本移植而來(lái)的，UI界面與虛擬界面不匹配，影響實(shí)際操作體驗(yàn)。

（二）精品內(nèi)容匱乏，用戶粘性不足

目前VR行業(yè)缺少統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)致使通用性受到限制，由于門檻較高，帶來(lái)的受眾少，以及VR內(nèi)容生產(chǎn)的高成本使得內(nèi)容開(kāi)發(fā)者處于無(wú)利可圖的尷尬局面。VR市場(chǎng)占有率低以及內(nèi)容的難以變現(xiàn)使許多公司懾于風(fēng)險(xiǎn)不敢貿(mào)然進(jìn)場(chǎng)，沒(méi)有開(kāi)發(fā)者開(kāi)發(fā)課程資源和應(yīng)用，進(jìn)一步限制了VR的推廣，因?yàn)闆](méi)有足夠的內(nèi)容去支撐用戶消費(fèi)，使得VR吸引力更弱。

（三）行業(yè)亂象帶來(lái)的消極影響

目前市場(chǎng)上提供的VR產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，一些價(jià)格低廉的VR外設(shè)產(chǎn)品山寨化、同質(zhì)化嚴(yán)重，用戶往往體驗(yàn)過(guò)一次后就被勸退。此外，家長(zhǎng)對(duì)于VR眼鏡是否會(huì)影響孩子視力表示擔(dān)憂。不過(guò)關(guān)于這一點(diǎn)，《長(zhǎng)時(shí)間使用虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）頭戴式顯示設(shè)備對(duì)低齡用戶視力的影響》報(bào)告指出對(duì)大部分低齡用戶來(lái)說(shuō)，VR不會(huì)使人視力降低并且還會(huì)呈現(xiàn)出較為積極的變化，甚至可以作為視力矯正設(shè)備。

（四）高端VR外設(shè)目前的價(jià)格準(zhǔn)入門檻太高限制導(dǎo)致普及困難

由于企業(yè)前期的高額研發(fā)成本和較少的設(shè)備銷售量，高端VR設(shè)備銷售價(jià)格居高不下，很多學(xué)校因資金問(wèn)題望而卻步或購(gòu)買相對(duì)低廉但體驗(yàn)感差的產(chǎn)品，這給虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在學(xué)校的推廣帶來(lái)了困難。同時(shí)，由于硬件支持限制，虛擬現(xiàn)實(shí)軟件的開(kāi)發(fā)成本高，效果有限。此外，在新型傳感應(yīng)用、三維建模技術(shù)、高速圖形圖像處理等領(lǐng)域，還存在許多亟待解決的問(wèn)題。

七、VR教育時(shí)代對(duì)策研究

（一）建立并完善統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，完善基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)工具

由于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，各類虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品的相關(guān)核心技術(shù)、設(shè)備之間無(wú)法實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，市場(chǎng)上提供的基礎(chǔ)性VR工具不足以供內(nèi)容制作者創(chuàng)作出引人入勝的內(nèi)容。而缺少標(biāo)桿性內(nèi)容支撐不足以支撐VR產(chǎn)品的大規(guī)模推廣應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)，因此基礎(chǔ)軟件工具的迭代和標(biāo)準(zhǔn)化迫在眉睫。

（二）深耕細(xì)作，完善核心技術(shù)、完善配套外設(shè)

企業(yè)要加強(qiáng)創(chuàng)新力度，及時(shí)推進(jìn)相關(guān)硬件設(shè)備的更新迭代，進(jìn)一步突破VR領(lǐng)域的核心技術(shù)，提升實(shí)時(shí)三維計(jì)算機(jī)圖形、近眼顯示、感知交互、渲染處理、觸覺(jué)反饋等關(guān)鍵性技術(shù)水平，打破現(xiàn)實(shí)世界和虛擬世界之間的隔膜，提升用戶體驗(yàn)。

（三）拓展VR技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合

由于VR技術(shù)在教學(xué)方面的重大的應(yīng)用價(jià)值，政府研究機(jī)構(gòu)要加強(qiáng)與企業(yè)、高校之間的合作，以取得豐碩的成果。在VR市場(chǎng)回歸理性的今天，要深化學(xué)科與部門之間的合作與協(xié)調(diào)，整合力量、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、共同發(fā)展，防止重復(fù)研發(fā)，減少資源浪費(fèi)，注重技術(shù)應(yīng)用，促進(jìn)產(chǎn)、學(xué)、研結(jié)合，引導(dǎo)企業(yè)和高校實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研對(duì)接。

（四）加強(qiáng)企業(yè)創(chuàng)新主體地位，合作創(chuàng)建試點(diǎn)項(xiàng)目

政府明確宏觀指導(dǎo)作用，引導(dǎo)企業(yè)建立圍繞軟硬件建設(shè)、內(nèi)容制作和開(kāi)發(fā)者社區(qū)，構(gòu)建虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域的生態(tài)鏈布局，同時(shí)運(yùn)用立法和規(guī)劃的手段對(duì)VR的發(fā)展和應(yīng)用予以支持，按照政府引導(dǎo)、企業(yè)支持、校企雙向選擇的合作思路，在全國(guó)范圍內(nèi)選擇適合學(xué)校開(kāi)展規(guī)?；瘧?yīng)用試點(diǎn)，收集有價(jià)值的反饋和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，推動(dòng)信息技術(shù)和教育實(shí)踐的深度融合，推動(dòng)頂層設(shè)計(jì)VR教育行業(yè)與各領(lǐng)域融合發(fā)展的路線圖，為未來(lái)發(fā)展提供參考借鑒。

（五）實(shí)施創(chuàng)新激勵(lì)，強(qiáng)化人才支撐

鼓勵(lì)開(kāi)展技術(shù)創(chuàng)新。對(duì)關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)、重大科技成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)學(xué)研合作等創(chuàng)新項(xiàng)目，經(jīng)第三方評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)認(rèn)定，由政府給予相應(yīng)的資金支持。在自主培養(yǎng)新型創(chuàng)新人才的同時(shí)引進(jìn)高端人才，對(duì)于高層次人才的認(rèn)定不受國(guó)籍、戶籍限制，并給予相應(yīng)的購(gòu)房補(bǔ)貼、子女入學(xué)和醫(yī)療優(yōu)診服務(wù)等人才政策相關(guān)待遇。（作者單位：安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院）

作者簡(jiǎn)介：耿昊宇（1997- ），男，江蘇鎮(zhèn)江人，漢族，安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院，研究方向：產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)。