VR是什么?怎么用?看这里
- 作者:
- 编辑:王小婷
- 来源:《贵州广播电视大学学报》
- 发布时间:2020-12-23 08:29:44
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虚拟现实(VR,Virtual Reality)是数字科技的结合,包含3D显示器、动态追踪、开发平台、输出及输入设备等,可以通过向用户提供感官模拟使其有身临其境之感。用户可以即时且没有限制地观察三维空间虚拟世界内的事物,当用户移动时,计算机通过运算产生一个三维立体空间的虚拟世界,为用户提供听觉、视觉等感官的享受,让用户更有临场感。VR等技术的迅速发展加快了各种媒体间的融合,主要包括传统媒体间的融合、新媒体间的融合、传统媒体与新媒体间的融合,这是一种基于印刷、音频、视频、互动性数字媒体间的融合。从媒体融合的视角看埃德加·戴尔(Edgar Dale)的学习金字塔理论,我们可以得知情景模拟式的媒体使学生对学习内容的记忆最深刻,VR技术有利于学习成效的提升。非语言信息传递是人类运用自身的五种感官系统来接收信息,其中,视觉部分约占83%,听觉部分约占11%,触觉、嗅觉及味觉约占6%,这为虚拟现实系统利用人的视觉、听觉感受提供了支持。在现实环境中,人的感官是直接与真实事物进行接触与互动的。在虚拟环境中,虽然也是通过人的感官参与互动,但接触的却是虚拟的人、事、物,而这些虚拟的人、事、物则是由计算机产生,视觉是通过头戴式显示设备实现的,该设备可以模拟人眼所见的人、事、物,并阻隔外在真实环境对视觉的影响;听觉则是通过耳机仿真虚拟空间中的声音,并阻隔外界声音对听觉的影响。
VR技术在教学中有何作用?
只有顺应数字化技术的发展和互联网思维的媒体才能健康发展,知识的传播方式也应该不断改善,从而打造更优的教育教学环境。在数字化大潮的冲击下,越来越多的纸质出版物转向数字化,以适应“互联网+”时代的融合传播趋势。随着VR技术的发展,它在教学中表现出强大的优势和潜力,其应用对传统教学模式产生了巨大的冲击。VR技术的应用已受到教育工作者的广泛关注,并在学校教育、医学教育、职业技能训练等领域起着越来越重要的作用。
在学校教育中,利用VR技术所创建的虚拟环境,可以让学生直接接触VR所展现的世界,互动效果良好,更能激发学生学习兴趣和学习动机。如VR360影片运用360°摄像头拍摄海洋生态、热带丛林探险等特殊的场景,学生配戴设备观看该类场景的VR360影片,就会有身临其境的感受;虚拟化学实验室运用VR技术模拟实验室场景及实验过程,学生配戴设备进入虚拟实验室的场景中,即可实现模拟操作。运用VR技术可以模拟教学活动所需要的场景,使教学内容更加形象、立体。同时,利用VR技术还可以实现个性化教学,能有效地改善学习环境。
VR技术在医学教育中的应用同样备受关注,除了能改善医护实务与教育的不便利性,在未来也将大幅提升医护工作的效率。如VR虚拟解剖可将解剖现场可视化,模拟出完整的人体构造,提供给医疗服务机构和学校作为医护专业学生的教学工具,使学生甚至临床实习医生更加便利地了解与学习人体的构造。医生利用VR技术进行外科手术的虚拟训练,能降低实际操作过程中的失误率,比使用动物进行手术训练的传统方法效果更佳。VR技术应用于医学教育有两个关键点:真实与再现。虚拟实验将教学内容与多媒体、仿真、VR等技术结合起来,根据教学需求更新学习环境,突破传统实验室对时空的限制,使教学空间得到了延伸。
职业技能训练过程中,人们常常遇到训练场地特殊或设备昂贵且数量少的情况。用人单位可利用VR技术模拟技能训练场,让受训人员配戴设备,进入虚拟技能训练场进行拟真式技能学习与训练。如虚拟驾驶训练通过VR技术模拟驾驶训练的场景,让用户在驾驶模拟器上配戴设备进行训练;虚拟火场灭火与逃生训练通过VR技术构建虚拟的火灾场景,用户配戴设备,模拟进入火灾场景,使用VR控制器拿取灭火设备进行灭火,或进行火场的逃生演练等。
VR技术在数字教材建设中如何应用?
创设有效学习情境。情境学习是指在要学习的知识、技能的应用情境中进行学习的方式,强调将学生的身份和角色意识、完整的生活经验以及认知任务重新回归到真实、融合的状态。情境不仅是客观的环境,更是客观环境与主观情感的交互,富有教育内涵又充满智慧。情境学习不仅需要主观体验,还需在情境中给予学生足够的观察体验与探索体验,使他们在学习与尝试中了解意义,并利用体验过程中获得的认知来解决问题,全心全意地投入实践,这对提高学生的各种技能非常有益。情境学习可以适时使用不同科技媒体来激发学生的参与感。在教学方式多元化、教材形态多样化的今天,学生更希望有一个高质量的学习环境,VR技术正好可以满足这一需求。利用逐渐成熟的VR技术来开发VR数字教材,通过VR数字教材的使用营造具有沉浸感的学习环境,从而实现更有效的情境学习。
在虚拟环境中所呈现的画面、声音需要与学生在真实世界体验到的一致,仿真度越高,学生就越有身临其境之感。VR技术通过引人入胜的教学情境、感官互动来创建全新的感知。视觉被认为是最重要的感官,与理性结合得最紧密,虚拟现实可对物体进行极端特写检查,从内部、顶部或底部查看,学生可以仔细全面地研究,并且可以四处走动,很容易产生实际存在于模拟世界中的感觉。学生越关注虚拟环境中的感官刺激,就越容易投入到虚拟环境里,促使临场感、沉浸感的逐渐增加。沉浸感可以让学生有身临其境的感觉,属于大范围,临场感则包含在沉浸感中,使学生在身临其境中具有高度的真实感。
VR数字教材质量的影响因素有哪些?
影响VR数字教材质量的主要因素有内容、情境和互动三个方面。教学内容是教材的核心,在内容的构造上需要做到知识性与趣味性的统一,让学生通过任务应用将知识内化,避免教材过于空泛。除了教材本身的趣味性之外,教学过程还会产生游戏性。这种游戏性内容过多可能会导致学生无法专心学习,因此VR数字教材应做相应的限制。互动性是VR数字教材的一大特点,它将互动元素巧妙地搭配在教材中,增强了用户与教材间的交流机会,形成了良好的互动氛围。教师和学生在沉浸式情境中进行教学、互动,可创造并积累更丰富的学习经验。VR数字教材通过刺激视觉、听觉、触觉等感官实现寓教于乐,不仅可以降低学生压力,还能增加学生的学习兴趣,培养学生自主学习的能力。
此外,VR数字教材将传统纸质图书内容以动态、立体化的方式呈现给读者,极大地提升了图书的阅读沉浸感。编者在进行VR数字教材脚本编写时,为了呈现更完整、流畅的故事情节,必须做到结构严谨、分支多元。在撰写脚本的过程中,他们需要与合作的专任教师认真讨论脚本内容,否则可能会因脚本内容杂乱无章,情节过于虚幻,导致用户无法真正沉浸在情境当中。为了使教材中的对话内容具有相关性与流畅性,脚本须经过反复修改,具体包括语句的润饰、对话之间的衔接是否适宜等。
撰写VR数字教材脚本适用第一人称,若以第二人称撰写脚本,开发出来的VR数字教材将难以让用户体验到身临其境的感觉,会影响用户的沉浸感。在开发VR数字教材的过程中,编者须对VR数字教材的内容与主题有足够的认识与理解,这样才能避免在进行脚本编写时遇到阻碍,在形成教材脚本与故事情境上就会更加顺利。
在VR数字教材建设与应用中其评价环节也是非常重要的,评价指标不仅是衡量VR数字教材质量的重要标准,更是VR数字教材建设与运用的导向。在评价VR数字教材时,我们应充分考虑学生需求、知识技能、预期目标和结果、能否提高学生的学习效益、能否提升学生的学习兴趣等内容。现行教材缺乏情境教学,VR技术刚好符合情境教学的需求,VR数字教材只有让学生产生身临其境的真实感,才能更好地吸引学生学习,进而对学生学习提供有益的帮助。因此,在对VR数字教材进行评价时,我们还应考察教材是否创设了接近真实情境的学习环境,能否让学生在虚拟系统中直观、形象地理解和学习。本文将VR数字教材的成效评价归纳为教材内容设计、媒体与界面设计、虚拟现实成效三个方面,其中,教材内容设计内容具体包括教材内容符合培养目标、教材内容符合用户的层次、教材内容正确、教材中有引发学习动机的设计和给予适当的学习回馈;媒体与界面设计内容具体包括教材的媒体质量优良、教材的媒体有帮助学生理解的内容、教材的画面设计恰当、媒体接口操作方便且一致和教材的浏览工具合适;虚拟现实成效内容具体包括教材的沉浸性、互动性、想象性以及教材观看设备的使用不产生晕眩感。
文章基于VR技术在数字教材建设中的特点、作用、应用等方面的分析,提出了VR数字教材建设的评价指标。VR技术在教学中的应用虽然可以提升学生的学习效果,但存在教师端及开发端皆因设备较昂贵、合适教材较少导致不易普及等问题。如果相关问题能够得到解决,VR技术必将成为未来数字教材开发的重要技术手段。在今后的研究中,研究人员更应注重VR数字教材的开发端、教师端、学生端的整体性设计。开发团队在VR数字教材的互动设计与制作过程中应与专业教师紧密结合,充分考虑教师的教学设计,并且不断吸纳学生的反馈意见以优化VR数字教材,使VR数字教材在教学过程中发挥更大的作用。
来源 《贵州广播电视大学学报》
编辑 王小婷
编审 杨仪 王琳
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