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VR做教育创新靠不靠谱?哪些场景才是VR的土壤?

 2019-02-01 19:23  来源:100vr.com 

 

"科幻电影里的黑科技,现在竟真实地出现在我眼中!"一位学习车辆工程的在校学生激动地说"戴上Onesoft的头盔设备,我们就进到了一个3D版的汽车组装车间,我们可以四处参观,运用之前理论课的知识进行汽修工具实操训练,让我们的学习更加有仪式感,更有现场感!希望以后的课程可以一直在这里学习。"学生李欣表示"内容跟课本上一样,但这里却改变了我们以往的传统学习方法,为我们提供了更多实际操作的机会。"

在此之前,老师上课教学工具往往只有投影仪等传统设备,学生课堂上接受知识以老师口述为主。如果遇上比较抽象课程,不少学生听着听着就容易走神。

VR虚拟现实走进课堂,最直接的变化就是让静态课本内容变成了360°的三维动态视景。戴上VR眼镜,学生们可以"潜入"深邃幽蓝的海底世界,"穿越"到浩瀚无边的外太空,或者身临其境地"围观"硝烟弥漫的古战场,那些书本里抽象的场景,瞬间活生生呈现在每一位学生的眼前……

虽然现在没有确定的数据显示VR或者AR对教学的影响究竟到何种程度,但像登陆月球或泰坦尼克号沉没之类的虚拟现实体验可能更接近娱乐而不是传统意义的教学。即使今天还是有不少批评者表示,大部分VR技术在教育中的使用更多可能只是一种商业的营销噱头,而VR技术也不是什么革命性突破教育的黑科技。

科研人员在20世纪50年代就已经开始试验"虚拟体验",直到20世纪80年代,发明了VR眼镜/手柄和数据手套,实现动作捕捉和场景模拟,以此模拟虚拟世界的沉浸感。

"我的问题始终是:V R虚拟现实与教学片到底有什么不同?"美国教育科技专栏作者及撰稿人奥德丽·瓦特斯(Audrey Watters)说道,"我确实担心,人们会越来越多地在模拟或虚拟现实技术的伪装下使用教学片代替学生的外出实习以及其他线下的本来丰富的活动。"

除此之外,VR自出现之日起,一直存在针对新技术的实用性的担忧,不熟悉VR技术的人对此难免会有所顾忌,尤其是对于学校和老师而言。尽管教师们都希望学生能在课堂上聚精会神,但他们也知道学生不会或者说不能够做到这一点。毕竟,学生却会在"课余时间"花费数小时全神贯注地打王者荣耀,刷微博……通宵上网者也并不少见,而花同样精力在学习上的人却屈指可数。

过去这几年,所有人都认为VR当做风口,比如说2016是元年,发展如何云云。但是几乎没有太多有实力的厂商在VR应用这个领域进行太多有价值,有深度的探索。VR教育至今依旧停留在缺少杀手级应用的层面上。这固然和VR至今硬件还不够成熟有关,但也和一些大厂不够重视VR应用开发有关。甚至很多人虽然听过VR,也时常说VR代表了未来,却从未感受过什么是真正的VR。

整套的VR头显和手套教学装备可能要花费数万元,价格门槛也是大多数学校系统没有购买更多VR教学资源接入服务的原因。虽然市场上也有价格较低的替代品--比如售价15美元的谷歌Cardboard--可以方便地安装在智能手机上,但这些 VR盒子因为互动体验并不理想。事实上,批评人士认为,学校现在所谓的虚拟现实或增强现实应用教学装备,并不是通过VR头显,而是在通过笔记本电脑、平板电脑或者手机上进行的。换句话说,很多人仍然不知道VR教育到底是什么,即使说这个目前VR定义还在不断地刷新。

然而,同样一个技术,对于像Maya Georgieva这样的VR(虚拟现实)倡导者来说,这项技术正在迅速改变人们看待和体验世界的方式。Maya Georgieva是一位教育技术专家,有15年的高等教育和全球教育从业经历,同时她也是 VR教育研究和咨询公司DigitalBodies联合创始人。VR最大的特点就是可以让学生完全沉浸在教学中。她认为,尽管虚拟现实技术在K12课堂上仍被视为教学的补充,但随着VR内容量的增加,教师和学生都会感到相当兴奋,人们对VR在教育中所起角色的固有思维也会随之改变。

VR教学

近日华威大学(University of Warwick)公布一项研究结果显示,VR教育比教科书和教学片等传统学习方法更吸引人。

在测试中,三组学生被分配到三种不同类型的学习环境:完全沉浸式VR环境,传统教科书式材料,以及二维视频的环境,学习相同的科目,然后测量他们的学习、情绪反应和学习经验。研究人员从中发现,学生对VR学习方法有较高的积极情绪反应。多名学生称VR学习"令人兴奋"。

"我们听到老师们一致认为,VR教学体验会产生更多的问题,也会给学生带来更多的参与感。"Maya Georgieva说,"对于孩子们来说,建立一个符合他们学习方式的心理模型通常需要时间。虚拟现实技术为他们提供了一种踏脚石,可能是一种跳跃来连接这些点。"

那么VR技术如果真正应用到课堂中去会是怎样的场景呢?

VR教育还可以用在很多领域,不仅是中小学基础学科教育,在高等教育、职业教育、科普教育中也有很好的应用价值。无论是哪个学科哪个领域,只要其知识能用可视化形式展现,尤其是现实生活中不能展示的,或者展示成本较高、效果不好的,就适于用VR技术。

以雅克-路易·大卫的《拿破仑穿越阿尔卑斯山》为例,艺术系学生戴上VR眼镜之后,可以看到之前采集制做好的3D成像,这段VR内容的内容可以是围绕着主角拿破仑展开的:第二次反法同盟战争期间,拿破仑率领4万大军,登上险峻的阿尔卑斯山,为争取时间抄近道越过圣伯纳隘道进入意大利的情景。说它特殊是因为它能使人有种身临其境的感觉。这样,虽然学生正坐在21世纪的中国的某个教室里,他们却能"穿越"回19世纪初的欧洲,以体验的方式习得关于《拿破仑穿越阿尔卑斯山》、关于拿破仑,画作者雅克-路易·大卫、甚至关于第二次反法同盟战争的相关知识(这取决于先前采集制作的内容)。

所以,关于VR教育的需求,我们至少可以得出两个结论:

(1)VR对课堂的现实要求很小;

(2)教学质量取决于前期制作出的课件内容质量、同时取决于设备(比如是否能够真的带给学生很流畅的沉浸式体验)。

不久的将来,也许我们可以看到虚拟现实仿真技术在课堂上的应用在越来越多国家可以看到更多教育行业案例,这就像国内推行"VR+课堂"应用一样的。

今天我们借这篇文章列举VR技术一些真正的成功案例,VR现在已经作为一种具有颠覆性的黑科技得到社会各界的认可,并引起教育界、学界和产业资本界的高度重视。相信不久以后,以VR为代表的"沉浸体验式教育培训"就会成为未来教育和体验式学习的新范式。以下为一些VR技术在行业内的应用:

VR课堂虚拟现实仿真

VR沉浸式的特点不仅可以辅助教材和视频教学展示,还能让学生有效地进入无法复制的虚拟环境中,这是传统教学无法实现的。比如,Onesoft(凤凰创壹))的解剖学培训课件便是一个典型例子。

VR解剖学

在海宁卫校,医学专业老师一直都在使用Onesoft的混合虚拟现实电脑主机下进行教学人体内部构造。这种电脑配置有VR眼镜接口,可以让细胞和器官在3D屏幕上"弹出",从而帮助学生更好地了解心脏的工作原理。

通过使用诸如Onesoft(凤凰创壹)的应用程序,学生可以清楚地观察到,随着心脏的跳动,动脉的血液在一直流动,而且血管时刻打开和关闭。

"在解剖中使用的真实器官是保存起来的,不灵活,血管和肌肉已经不再喷动。我教解剖学已经有22年了,从来没有能够让学生们理解器官的结构、关系和方向就像他们使用虚拟现实一样清晰。"一位老师说道。

不管在真实环境中需要几个月才能看到结果的豌豆实验,还是爆炸、原子反应等瞬间;无论是真实世界中很难用肉眼观察到的分子、原子结构,或是浩渺的太阳系、银河系空间,都可以通过虚拟环境进行呈现。这能给人以直观展示,而不再是抽象的、概念上的认知,这就是虚拟现实教育最大的好处--带给学习者沉浸式的直观体验。

美国Corey Engstrom学校里的五年级学生建立了一个早期的美国殖民地,用历史的数字来填充它,但不用粘土、纸板和胶水来制作版图,而是用数字技术在虚拟世界里制造了一块殖民地。即使没有华丽的 VR设备 ,这一经历也让学生有机会了解到很久以前的生活,增强对历史的理解。

人们不可能让时光倒流,回去重新经历历史中的事件或者场景,但虚拟现实技术确实提供了一个机会,让学生有机会进入一个他们从未去过的空间,比如像殖民时期的美国那样,一个学生原本无法去的地方。

VR教育构建同理心的社会学教育

要真正理解某人的观点,你必须就像俗话说的那样"穿他们的鞋子里走一英里"。通过赋予学生能够看穿别人眼睛的能力,"体验任何动画师都能理解的东西", 虚拟现实技术已经赢得了"同理心机器"的昵称。

今年,非营利组织"Global Nomads"在美国和中东的20间教室中,使用虚拟现实技术建立了一个虚拟现实世界。通过该项目的虚拟现实模拟,学生们可以在约旦或肯塔基州的农村街头漫步,沉浸在他们的日常生活中,了解沿途的其他文化和风景。

一群洛杉矶高中学生在康普顿的一所学校里,通过虚拟现实模拟,可以"进入"叙利亚的心脏地带,体验战争中的炸弹爆炸和枪战,这帮助他们在战争期间获得了对生活的看法。之后,康普顿的学生在难民营与叙利亚青年进行了视频对话,讨论他们的经历。

创造了这个模拟场景的制作者Nonny说:"我从来没有想过,把它带到高中学生身上,也没想到过这些学生可能会在叙利亚儿童难民的生活中做出应有的贡献。"

Embodied Labs实验室正在为学生提供 VR 培训,让他们能够更好地照顾老年人,让他们体验老年人面临的医疗挑战,比如黄斑变性和听力损失。在"我们是阿尔弗雷德"的VR模拟中,学生可以体验到在家庭生日聚会上视觉障碍的影响。

该平台被选为美国教育部EdSim Challenge挑战赛的五个获胜者之一,该挑战赛将为学生们准备好应对21世纪全球竞争激烈提供"沉浸式模拟"。

VR互动科普大全

VR进入科普,结合游戏化学习、情景化学习、协作学习、在线教育等多种手段,能够有效解决许多以前根本无法解决的科普难题,激发孩子主动学习的兴趣。VR科普,在实现人与机器的交流、通过网络进行人与人之间交流的同时,还能够在某种程度上实现科普的游戏性,让科普教育真正做到寓教于乐。

Onesoft平台为用户提供了在线虚拟现实仿真资源科普内容聚合--VR互动科普APP,APP为复杂的物理,生物医学,自然科学等百科知识,如小到生物、电子、分子键,电器元件,大到建筑科技,机电科技、汽车构造,工业机器人,提供了栩栩如生、一目了然的三维视觉模型场景。

VR科普解决方案:通过使用VR互动科普APP,孩子们可以选择不用佩戴虚拟现实头显设备就可以直接720°来观察和理解汽车发动机的机械构造以及动力学原理,然后运用他们新获得的理解来自己组装汽车,用工具喷漆对汽车进行个性化的喷涂,还可以用VR互动科普软件来测试用户组装的发动机的工作状态。

所以这里给大家一个安利,不少孩子在好奇心驱动下喜欢拆卸玩具、甚至电器,那么这时候家长是否想过和孩子一起探索将拆卸了的玩具怎样合成,甚至重新组装?和孩子互动,玩一玩,拆一拆,Onesoft为大家设计的这款APP,帮助您的孩子成为一个真正的创造者。

VR互动科普后续也将努力实现与其他同类产品的差异化方面,立足自身十五年的教育科技的研发经验,开发这款面向科普用户的APP,没有用严肃的说教,也没有笨重的现场设备,将科普对象三维化,以虚拟现实技术为基础,建构各种科普模型以及对应使用和操作场景,并且赋予每个模型元件真实的材质以及物理生化属性,可实现智能互动、智能反馈,与真实实验几乎一模一样,还可以解决危险操作存在的风险和材料损耗等问题。仅需要一个手持智能设备,学生就可以拥有"独立实验室"!

VR游学常春藤名校

游学--参观世界各地的大学,通常游学费用昂贵而且耗时,耗精力。对于大多数许多中国准备出国留学的大学生来说,这是不可能的。像Campus Tours和YouVisit这样的旅游应用正在为数百个校园提供360度的VR虚拟现实旅行,从乔治亚理工学院到明尼苏达大学。也就是说,用户可以坐在按摩椅上玩VR,一边享受着按摩的舒适,一边在虚拟的常春藤名校景点进行游览。这些VR体验有助于培养那些不能支付提前参观大学费用的学生的"熟悉感和归属感",并可能鼓励他们在选择大学时考虑更多的学校。

通过使用一些设备(不需要太花哨的VR头显),准大学生可以在校园周围的小径上"行走","看到"自己在其他大学生中,走向教室或回到宿舍。通过点击校园建筑,学生可以进入并访问1000多所大学,并进行旅行体验,比如加州大学圣迭戈分校的图书馆,或者普林斯顿大学的电子工程实验室。

YouVisit的营销总监Gordon Meyer说:"要去了解一个地方,人们总想亲身在一个地方四周观看一番,并获得环境的真实感,这是人的本性。沉浸式的虚拟现实体验是提供这种机会的最好方式,尤其是对于那些无法在校园旅行和亲身体验的学生。"

上一个案例的应用场景严格来说应该属于VR旅游,只是服务的对象变成我们的常春藤预科生,国内的一些旅游线路规划平台今年纷纷杀入的一个所谓体验前置的旅游项目。赞那度、空空旅行、到此一游等平台,将VR旅游作为一种营销方式,通过自主拍摄的旅游目的地全景宣传视频向用户提供旅前体验服务,让用户可以在旅游之前先了解旅游景地或酒店的真实情况再做决策。

VR职业技能教育培训

一台主机、一块显示屏、一个VR眼镜和一个可操作的手柄。不得不说这是一套神奇的教学设备。VR(虚拟现实)技术走进职业教育,能够让学生与实际工作场景"零距离"接触,大大提升学习效果。

如今,国内院校组织学生到工厂实习,因为安全性和管理难度等主客观原因慢慢变少,学生获得职业技能实训的机会并不是很多,但院校可能会通过新的虚拟现实实训室获得同样的实训教学效果,通过VR技术培训他们如何修理汽车,拆装零件,设计电路,并允许他们在3D中完成安全培训。培训也属教学的一种,并具有与VR技术完美结合的特性。厦门大学已经用VR技术来教授机械电子工程和机电与机械设计的专业课程。

在虚拟现实技术的支持下,技校学生能够在不离开教室的情况下进行模具练习。既能涉及到大量的关于模具方面的操作,又能够非常方便而清晰地看到模具操作的各个步骤,安全又轻松地完成学习。

有些关键技能可能会让工人面临生命和健康的危险。像是消防、灾害管理、战争游戏和建筑技巧等知识都可以通过VR设备来传授。通常人们在工作中遇到危险情况或身处危险中时,他们会倾向于恐慌和不遵循标准的程序,而不是镇定的回忆自己曾经阅读过的急救知识。而曾经的虚拟现实经验,则可以帮助人们克服自己内心的恐慌机制。例如,虚拟现实可以把用户放在一个刚刚爆发过火灾的石油钻井平台,这样的经历可以使他们克服最初的恐慌和进行接下来的救援行动。通过模拟,用户可以逐步建立信心,当他们在未来面对同一境况时,会增加获救的可能性。

汽车学院的学生张正德戴上VR眼镜,这节课堂的主题是一辆完整的汽车拆卸。等下一辆丰田花冠就会展现在眼前,他拿起模拟手柄,点选工具箱的扳手,手柄就会变成所需要的操作工具,根据要求调整方向和力度,他就能自由地"拆装"汽车。碰到细小的零部件时,学生还可以自主地放大零部件并可进行360度的观察。排除完故障,修理完汽车后,学生只需点击提交,便完成了这一次实训。通过"显示数据"老师可以直观了解这次训练的实际成果。实训结束后,只需要操作几个按钮,汽车便复原成初始状态,又可以开始第二次实训了。

实战模拟、方便快捷、安全有效、可重复、零耗材,是VR实训教学的显著特点,真正能放手进行操作的实训课也大大满足了学生的操作欲望,最大限度调动了学生们的积极性。随着VR技术的发展,它在很多的领域得以应用并发挥着不可替代的重要作用。

VR/AR教育云服务

目前,虚拟现实平台100VR已由Onesoft开发,推出了自己的职业模拟技术课程。直观形象VR&AR仿真教学培训软件,颠覆了传统的静态抽象、以书本为主的教学模式,尤其是"创壹虚拟现实三维互动教学平台"提供生动形象的三维互动教学,为各校精品专业建设、创新教学模式和教学内容提供强大的支撑平台,为教学质量带来质的飞越。利用Onesoft虚拟仿真培训云平台,学生可以拆卸和重组机械系统,可以测试电路数据,如汽车传动或发动机,而不会带来风险或造成物质浪费。

云平台基于凤凰创壹虚拟现实三维互动引擎运行的网络VR仿真实验三维互动环境,能够实现大量并行用户快速下载及构建渲染动态三维互动场景,确保用户与三维场景互动的即时性,具有开放性、扩展性、兼容性、前瞻性的VR仿真实验教学管理和共享平台,能够高效管理实验教学资源,全面提供搜索导航服务,及时发布资源应用信息,切实扩大资源影响力度,实现校内外、本地区及更大范围内的实验,涵盖已经开发的110个专业大类700多门VR仿真教学培训课程及700多万个三维模型、三维动画、三维场景、三维VR仿真实训/考核资源。

随着高级软件应用和硬件科技的普及,未来几年中还会有越来越多的人通过各种方式在虚拟世界中观察和体验真实的世界,以一种全新的、更加全面的方法来学习。VR在教育领域的能力已得到了充分证明,而它在教育和培训方面的潜力不夸张地说,是无限的。

责任编辑:A5初浅   /   作者:酱油不水

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