虛擬現(xiàn)實教育培訓簡論

○于維濤 孫福勝

虛擬現(xiàn)實技術在21世紀初興起，隨之被廣泛應用開來，虛擬現(xiàn)實教育培訓也在實踐中得到了應用。從國家層面來看，近期提出了“虛擬現(xiàn)實+教育培訓”的重大政策?！豆I(yè)和信息化部 教育部 文化和旅游部 國家廣播電視總局 國家體育總局關于印發(fā)〈虛擬現(xiàn)實與行業(yè)應用融合發(fā)展行動計劃（2022—2026年）〉的通知》中明確提出，“深化虛擬現(xiàn)實在行業(yè)領域的有機融合”“虛擬現(xiàn)實 +教育培訓”［1］。在“虛擬現(xiàn)實 +教育培訓”中明確提出：“在中小學校、高等教育、職業(yè)學校建設一批虛擬現(xiàn)實課堂、教研室、實驗室與虛擬仿真實訓基地，面向?qū)嶒炐耘c聯(lián)想性教學內(nèi)容，開發(fā)一批基于教學大綱的虛擬現(xiàn)實數(shù)字課程，強化學員與各類虛擬物品、復雜現(xiàn)象與抽象概念的互動實操，推動教學模式向自主體驗升級，打造支持自主探究、協(xié)作學習的沉浸式新課堂。”［2］國家正式提出實施“虛擬現(xiàn)實+教育培訓”的重大政策具有十分重要的意義?；凇疤摂M現(xiàn)實+教育培訓”的政策文本，結合“虛擬現(xiàn)實教育培訓”的文獻資料，試對“虛擬現(xiàn)實教育培訓”的研究狀況以及基本內(nèi)涵進行闡述，分析虛擬現(xiàn)實教育培訓作為理念和模式的雙重功能，以期為培訓界加強和重視“虛擬現(xiàn)實教育培訓”研究提供一定參考。

一、“虛擬現(xiàn)實教育培訓”的研究狀況

從文獻資料來看，以“虛擬現(xiàn)實技術教育”“虛擬現(xiàn)實技術在教育中的應用”“虛擬現(xiàn)實技術在培訓中的應用”等為主題的研究成果較多，而以“虛擬現(xiàn)實教育培訓”為主題的研究成果甚少?！疤摂M現(xiàn)實教育培訓”離不開“虛擬現(xiàn)實技術+教育+培訓”，也就是說，“虛擬現(xiàn)實教育培訓”是虛擬現(xiàn)實技術與教育、培訓的深度融通?；谶@種認識，將“虛擬現(xiàn)實教育培訓”與虛擬現(xiàn)實技術在教育和培訓中的應用聯(lián)系起來，也是講得通的。對虛擬現(xiàn)實教育培訓的興起和應用進行簡要考察，可以探討虛擬現(xiàn)實教育培訓的概念和特征提供準備。

其一，關于虛擬現(xiàn)實教育培訓的興起。虛擬現(xiàn)實教育培訓興起不是無根之木、無源之水，而是有著鮮明背景的，即虛擬現(xiàn)實技術的興起和教育培訓工作的轉(zhuǎn)型這兩個最基本因素。一是虛擬現(xiàn)實技術。虛擬現(xiàn)實，英文是Virtual Reality（簡稱VR），是相對于真正現(xiàn)實來說的。在科學技術高速發(fā)展的作用下，20世紀末，虛擬現(xiàn)實技術作為信息技術的一種新形式正式問世，給人類社會發(fā)展帶來了新動能。通俗來講，虛擬現(xiàn)實技術是對現(xiàn)實場景的虛擬化，借助信息技術，通過信息技術平臺呈現(xiàn)出的“現(xiàn)實在場”的虛擬情境，這種技術是信息技術的一種新形式。虛擬現(xiàn)實技術的問世對于人類社會發(fā)展的影響是巨大的，直接影響就是人類認識到可以借助技術手段工具來創(chuàng)設人類需要的虛擬性現(xiàn)實場景。二是教育培訓工作。教育培訓工作是在不斷創(chuàng)新中前進的，每一次教育培訓工作的轉(zhuǎn)型升級都離不開信息技術的助力。虛擬現(xiàn)實技術的深入開發(fā)和廣泛應用，尤其是在教育培訓領域的應用，催生了虛擬現(xiàn)實教育培訓，換言之，虛擬現(xiàn)實教育培訓是虛擬現(xiàn)實技術與教育培訓的深度結合，是信息技術培訓的重要組成部分?！疤摂M現(xiàn)實技術支持下的教育培訓之所以會發(fā)生質(zhì)的變化，是因為虛擬教育培訓環(huán)境擁有現(xiàn)實教育培訓環(huán)境無可比擬的優(yōu)勢。”［3］虛擬現(xiàn)實技術對教育培訓的作用是史無前例的，是對現(xiàn)實教育培訓的一種超越，是實現(xiàn)信息化培訓的新變革。“教育培訓未來發(fā)展趨勢之一將會是虛擬現(xiàn)實技術，虛擬現(xiàn)實是繼多媒體技術以后另一個研究熱點?！保?］可以預見，虛擬現(xiàn)實技術是教育培訓的理念和模式創(chuàng)新的引擎機和加速器，將對教育培訓的認知帶來全新提升，或者說，依托虛擬現(xiàn)實技術來促使教育培訓的與時俱進和可持續(xù)性發(fā)展。

其二，關于虛擬現(xiàn)實教育培訓的應用。事實表明，虛擬現(xiàn)實教育培訓一經(jīng)興起，就被社會各行業(yè)各領域關注和重視，并將之不斷推廣和應用。一是從“虛擬現(xiàn)實+教育培訓”的重大政策文本本身來看，“虛擬現(xiàn)實+教育培訓”主要是針對基礎教育、高等教育、職業(yè)教育等教育領域。把虛擬現(xiàn)實技術置于教育領域，充分發(fā)揮虛擬現(xiàn)實技術帶動教育領域創(chuàng)新發(fā)展的作用，然而從教育培訓之外領域來看，“虛擬現(xiàn)實+教育培訓”可在更多的培訓領域被廣泛應用，也就是說不限于各級各類學校，而是在更廣范圍和更大規(guī)模釋放虛擬現(xiàn)實教育培訓的力量，包括對虛擬現(xiàn)實技術的改進提升，使之更好適應教育培訓工作需求以及家庭教育、社會教育、繼續(xù)教育等多層次的教育培訓領域，可以促進虛擬現(xiàn)實教育培訓的全覆蓋。二是從文獻材料來看，“虛擬現(xiàn)實教育培訓”在20世紀末就被應用起來，進入21世紀，“虛擬現(xiàn)實教育培訓”步入發(fā)展快車道?！疤摂M現(xiàn)實教育培訓”已在醫(yī)學、鐵路運輸安全、電力安全、油田礦井、船員培訓、軍校教育、石油石化、港口物流、氣象、建筑工程、郵政、公安、新能源、實驗室、娛樂場所等領域被快速應用，覆蓋范圍更加廣泛，規(guī)模效應更加宏大，提質(zhì)增速更加迫切。以人類社會發(fā)展過程中的重大事件為例，2020年新冠肺炎疫情突如其來，直接給教育培訓工作帶來了壓力和動力，呼喚一種適應特殊環(huán)境的教育培訓模式，應對疫情對教育培訓工作的不利影響，而虛擬現(xiàn)實教育培訓不負使命，加緊研發(fā)線上教育培訓平臺，把虛擬現(xiàn)實技術優(yōu)勢發(fā)揮出來，虛擬現(xiàn)實教育培訓的傳播力、作用力、應用范圍和成效更加突出。

二、“虛擬現(xiàn)實教育培訓”的基本內(nèi)涵

從現(xiàn)有文獻資料來看，虛擬現(xiàn)實技術與教育領域、培訓領域結合研究是比較豐富的，但是關于“虛擬現(xiàn)實教育培訓”的概念卻沒有被直接闡述，同時“虛擬現(xiàn)實教育培訓”的特征尚未明確。何為“虛擬現(xiàn)實教育培訓”是一個必須明確回答的問題，“虛擬現(xiàn)實教育培訓”有哪些特征是必須弄清楚的?；谙嚓P研究成果和政策文件，初步提出“虛擬現(xiàn)實教育培訓”的概念，并對“虛擬現(xiàn)實教育培訓”的特征進行簡要闡述。

其一，虛擬現(xiàn)實教育培訓的概念。顧名思義，虛擬現(xiàn)實教育培訓，就是應用虛擬現(xiàn)實技術來實施教育培訓工作，就是教育培訓工作的虛擬化，就是將教育培訓工作在虛擬場景中進行全面呈現(xiàn)。就其本質(zhì)而言，是教育培訓的一種新模式，即虛擬現(xiàn)實教育培訓模式。可從以下兩個方面來理解：一是虛擬現(xiàn)實教育培訓是沉浸式虛擬現(xiàn)實技術的直接應用。虛擬現(xiàn)實技術一般可分為沉浸式虛擬現(xiàn)實技術和非沉浸式虛擬現(xiàn)實技術。沉浸式虛擬現(xiàn)實技術更能體現(xiàn)虛擬現(xiàn)實教育培訓的本質(zhì)屬性。有學者指出：“沉浸式虛擬現(xiàn)實是利用圖形系統(tǒng)和各種控制接口設備，在計算機上生成可交互和具有沉浸感覺的現(xiàn)實世界的模擬仿真，也就是利用電腦模擬產(chǎn)生一個三維空間的虛擬世界，給使用者在虛擬環(huán)境中提供關于視覺、聽覺、觸覺等感官的現(xiàn)實世界模擬。”［5］“沉浸式虛擬現(xiàn)實”作為虛擬現(xiàn)實技術的一種，強調(diào)的是交互感和沉浸感的特性，是在虛擬世界中對用戶的感官的現(xiàn)實世界進行模擬，使之與現(xiàn)實世界更加貼近更加匹配，能夠?qū)⒙犛X、視覺、觸覺等感官調(diào)動起來，發(fā)揮各感官綜合作用的效能。二是虛擬現(xiàn)實教育培訓是教育培訓的新模式。在這里規(guī)定了虛擬現(xiàn)實教育培訓的本質(zhì)屬性，是一種培訓模式。有學者認為：“‘虛擬現(xiàn)實培訓系統(tǒng)’是一項綜合集成信息科技項目，涉及計算機圖形學、人機交互技術、傳感技術、人工智能等領域，采用計算機生成逼真的三維視、聽、嗅覺等感覺，使人作為參與者通過適當裝置，自然地對虛擬世界進行體驗和交互，最終使得參與者產(chǎn)生身臨其境的感覺，并且能直接參與該環(huán)境中事物的變化與相互作用。”［6］由“虛擬現(xiàn)實培訓系統(tǒng)”的屬性來看，虛擬現(xiàn)實培訓系統(tǒng)是一項系統(tǒng)性強的信息科技項目，虛擬現(xiàn)實教育培訓則可以看作是一項信息技術的綜合集成的教育培訓新模式，能夠讓用戶通過虛擬現(xiàn)實平臺進入虛擬現(xiàn)實世界中，感受現(xiàn)實與虛擬相互交融的力量。

其二，虛擬現(xiàn)實教育培訓的特征。根據(jù)虛擬現(xiàn)實教育培訓的概念，可知虛擬性是虛擬現(xiàn)實教育培訓的特質(zhì)，即能夠把現(xiàn)實教育培訓場景進行虛擬，在虛擬技術平臺上面進行呈現(xiàn)，而虛擬現(xiàn)實技術平臺需要具有強大的數(shù)字化數(shù)據(jù)平臺和實現(xiàn)沉浸式虛擬現(xiàn)實技術的沉浸式數(shù)據(jù)平臺。由此可從數(shù)字化和沉浸式兩個方面對虛擬現(xiàn)實教育培訓的特征進行簡要闡述。一是數(shù)字化，即具有系統(tǒng)性數(shù)字化數(shù)據(jù)資源。虛擬現(xiàn)實教育培訓以數(shù)字化數(shù)據(jù)平臺為支撐，要求數(shù)字化數(shù)據(jù)平臺必須具有系統(tǒng)性的數(shù)字化數(shù)據(jù)資源。虛擬現(xiàn)實教育培訓依托數(shù)字化數(shù)據(jù)平臺，借助數(shù)字化數(shù)據(jù)平臺豐富的系統(tǒng)性的數(shù)字化培訓資源，包括數(shù)字化的教學資源、課程資源、評價資源、VR穿戴設備資源等培訓資源，這些培訓資源是以信息技術為載體的具有設計系統(tǒng)化、技術智能化、評價多元化等特征的數(shù)字化培訓資源。數(shù)字化培訓資源是虛擬現(xiàn)實教育培訓得以實現(xiàn)的基礎性資源，是促進虛擬現(xiàn)實教育培訓不斷深入發(fā)展的原動力。二是沉浸式，即具有豐富性沉浸式數(shù)據(jù)資源。虛擬現(xiàn)實教育培訓的一大特色就在于能夠讓用戶沉浸于虛擬世界或虛擬環(huán)境中體驗培訓，這需要沉浸式數(shù)據(jù)平臺的支撐。借助信息技術，創(chuàng)設多維度感知性、滲透式投入性、實時性互動、自主性體驗等貫通的虛擬現(xiàn)實技術裝備，打造沉浸式數(shù)據(jù)平臺，使用戶能夠更加自然而直接與數(shù)據(jù)進行充分交互，將現(xiàn)實環(huán)境投射到虛擬環(huán)境，實現(xiàn)用戶沉浸于人機互動的場景。

數(shù)字化數(shù)據(jù)資源是基礎保障，沉浸式數(shù)據(jù)資源是體驗增強，虛擬現(xiàn)實教育培訓實現(xiàn)了數(shù)字化和沉浸式的結合，但是存在著虛擬現(xiàn)實的局限性，如用戶在虛擬環(huán)境中的個體與群體的互動場景如何整體呈現(xiàn)，在虛擬環(huán)境中的培訓效果如何有效評價，在虛擬環(huán)境中的長期獲得感如何存續(xù)，等等，這意味著虛擬現(xiàn)實教育培訓模式存在改進優(yōu)化的必要性。

三、虛擬現(xiàn)實教育培訓作為理念和模式的雙重功能

虛擬現(xiàn)實教育培訓既然是一種新的培訓模式，是一種新的信息技術培訓模式，那么必然會對信息技術和培訓工作帶來重要影響，事實也正是如此。從培訓工作創(chuàng)新發(fā)展角度來看，虛擬現(xiàn)實教育培訓無疑正是培訓模式創(chuàng)新的表征，而虛擬現(xiàn)實教育培訓的出場帶來的是一系列連鎖反應，就其對于教育培訓工作所帶來的影響，可以從理念和模式兩個層面進行分析，概言之，虛擬現(xiàn)實教育培訓促進了教育培訓工作者在培訓理念和培訓模式兩方面的新認識和新作為。

其一，從虛擬現(xiàn)實教育培訓的理念層面來看。虛擬現(xiàn)實教育培訓帶來了教育培訓理念的新發(fā)展，虛擬現(xiàn)實性成了教育培訓工作者的一項必備的教育培訓理念。有學者認為：“虛擬現(xiàn)實環(huán)境中的個體智能和群體智能的互動特征使‘人機共享’成為現(xiàn)實，人機界面融為一體?！保?］虛擬現(xiàn)實技術所打造的虛擬現(xiàn)實環(huán)境為開展虛擬現(xiàn)實教育培訓提供了最基本的前提條件，所體現(xiàn)的是人類能力發(fā)展的重大結果。一是虛擬現(xiàn)實技術是人類創(chuàng)造的具有“人機交互”“人機共享”“人機相融”等特性的信息技術新內(nèi)容，達到人與機器的結合。這種結合是一種虛擬性結合，所彰顯的是虛擬性這種理念給人類社會發(fā)展帶來的效應，即表明，在現(xiàn)實中可以通過發(fā)揮人類的創(chuàng)造能力創(chuàng)設出一種現(xiàn)實“虛擬性”，也就是虛擬現(xiàn)實。這給人類注入了虛擬現(xiàn)實的新體驗，呈現(xiàn)出“現(xiàn)實世界——虛擬世界”的交互，“現(xiàn)實環(huán)境——虛擬環(huán)境”的融合。這為教育培訓工作者提供了一種教育培訓新理念——虛擬現(xiàn)實教育培訓理念。也就是說，除了可以開展現(xiàn)實性環(huán)境中的教育培訓外，還可以開展虛擬性環(huán)境中的教育培訓，還可以把現(xiàn)實教育培訓與虛擬現(xiàn)實教育培訓結合起來，這帶來的理念效力將是巨大的。二是虛擬現(xiàn)實技術開辟人類認識新領域，打開了對虛擬現(xiàn)實、虛擬世界、虛擬人物等探索之路。虛擬現(xiàn)實教育培訓理念是教育培訓工作實踐新發(fā)展的表現(xiàn)，是教育培訓實踐創(chuàng)新的表達，以虛擬現(xiàn)實性教育培訓理念更好服務教育培訓工作，帶動教育培訓工作的思維及時更新提升。從人類思維發(fā)展角度來看，虛擬現(xiàn)實性這種思維拓展了人類理性認識和創(chuàng)新思維的新天地，有助于提升人類的思維創(chuàng)造力。同時強化了人類問題意識，是一種積極的問題意識，促進了人類對于教育培訓工作中的現(xiàn)實問題的新思考，主要是重視利用信息技術來分析和解決問題。人類社會發(fā)展的核心動力是人類的能力的創(chuàng)造性和持續(xù)性的發(fā)展，在信息技術的強大推動下，人類的能力發(fā)展更加有力。

其二，從虛擬現(xiàn)實教育培訓的模式層面來看。虛擬現(xiàn)實教育培訓是教育培訓的一種新模式，為教育培訓工作提供了新的助力器。有學者認為：“虛擬現(xiàn)實產(chǎn)生的令人興奮的情緒和推動力，激發(fā)了有遠見的教育工作者的想象力。他們把虛擬現(xiàn)實看作是基于計算機教學系統(tǒng)的下一個順乎邏輯的發(fā)展步驟。人們將應用虛擬現(xiàn)實來改進學習過程和創(chuàng)造新的學習系統(tǒng)。”［8］虛擬現(xiàn)實技術不僅帶來了理念層面的新認識，更重要的是其能夠在培訓模式上帶來新發(fā)展。教育培訓工作者的想象力受到了極大激發(fā)，以及帶來的興奮力和推動力，不論是課堂教學的方式方法改革創(chuàng)新，還是學習系統(tǒng)的改進完善，虛擬現(xiàn)實技術都發(fā)揮著實實在在的效能。從虛擬現(xiàn)實教育培訓對教育培訓工作的具體實踐的作用力來看，主要表現(xiàn)在兩個方面：一是將虛擬現(xiàn)實教育培訓充分融進學校教育教學工作中。虛擬現(xiàn)實技術已經(jīng)走進了學校，是推動學校提高教育信息化水平的一個新杠桿。按照國家對學校教育信息化工作的要求，學校教育教學工作需要高度重視教育信息化建設，提高信息技術應用水平。在信息技術與教育教學深入融合的發(fā)展態(tài)勢下，將虛擬現(xiàn)實技術與教育教學工作有機結合起來，充分發(fā)揮虛擬現(xiàn)實技術對于教育教學改革發(fā)展的推動力，其重要性和緊迫性更為突顯，為教育教學工作提供虛擬現(xiàn)實技術環(huán)境下的新場景，如虛擬學校、虛擬教室、虛擬教研等虛擬環(huán)境中的教育教學場景，能夠給師生帶來別樣的體驗，這種體驗也一定是能夠激發(fā)師生想象力和創(chuàng)新力的，給學校的特色發(fā)展增能。二是將虛擬現(xiàn)實教育培訓充分融進教師教育培訓工作中。教師教育培訓工作以創(chuàng)新培訓模式為引擎，虛擬現(xiàn)實教育培訓作為一種新型教育培訓模式，必將為教師教育培訓工作帶來新動能，“虛擬現(xiàn)實技術+教師教育培訓”將取得新的突破。這需要在培訓場景的設計和教師的信息技術應用能力之間找到契合點，不僅可以促使教師提升信息技術應用能力的行動力，而且可以促使教師提高應用虛擬現(xiàn)實技術的主動性，增強參加虛擬現(xiàn)實教師教育培訓的熱情。其中需要對虛擬現(xiàn)實教師教育培訓進行包括虛擬平臺、穿戴設備、培訓方案等核心要素在內(nèi)的全流程全景式布局，需要虛擬現(xiàn)實技術人員參與其中，虛擬現(xiàn)實教育培訓將會給教師教育培訓工作起到有力的助推作用。

人類社會已經(jīng)進入信息技術發(fā)展的新階段，虛擬現(xiàn)實教育培訓并不意味著培訓模式的終結，恰恰相反，虛擬現(xiàn)實培訓正是數(shù)字化培訓模式和元宇宙培訓模式的中介。隨著數(shù)字化培訓的理論和實踐的深入，以及元宇宙培訓的開啟，在數(shù)字化培訓和元宇宙培訓之間有一座“橋梁”——“虛擬現(xiàn)實培訓”或“虛擬現(xiàn)實教育培訓”。“虛擬現(xiàn)實教育培訓”是對“數(shù)字化培訓”的繼續(xù)發(fā)展，是對“元宇宙培訓”的有力助推。在“數(shù)字化培訓——虛擬現(xiàn)實培訓——元宇宙培訓”逐次進階的過程中，人類對于信息技術的探索和求新，對培訓理念和培訓模式的創(chuàng)新發(fā)展，無不顯示出人類所具有的積極的開拓力和創(chuàng)造力。這是教育培訓工作能夠與信息技術持續(xù)結合的動力，也是教育培訓工作能夠持續(xù)創(chuàng)新的動力。