VR：成人教育发展中的新契机

    武国丽

    

    【摘 要】2016年被称为“VR（Virtual Reality）元年”，“VR+教育”模式逐渐成为教育领域研究的热点之一。通过对VR技术的发展状况、应用类型、应用特征的分析，针对成人学习者的特点，对VR在成人教育教学中的应用情况进行阐述，并分析了VR在成人教育教学中遇到的挑战。

    【关键词】虚拟现实；成人教育；應用；挑战

    【中图分类号】G729.274 【文献标识码】A 【文章编号】1001-8794（2017）10-0019-04

    一、VR的概述及发展状况

    虚拟现实（Virtual Reality简称VR）是以计算机技术为核心，结合相关科学技术，生成与一定范围真实环境在视、听、触感等方面高度近似的数字化环境，用户借助必要的装备与数字化环境中的对象进行交互作用、相互影响，可以产生亲临对应真实环境的感受和体验。[1]

    20世纪60年代是虚拟现实技术的初创期，当时由于技术有限，虚拟现实技术虽然初步成形，但却被搁置；到了20世纪80年代，由于计算机处理技术的进步使虚拟现实技术进一步提升，美国VPL公司创建人拉尼尔（J.Lanier）首次提出了虚拟现实（Virtual Reality）这个概念。2013年至今，互联网普及、3D建模等技术的发展，使VR技术迅速商业化和平民化，至于2016年被称为“VR元年”。教育部虚拟现实研究工程中心主任周明全认为这并不是说VR技术在2016年诞生，而是为了说明VR这一事物受到关注引起了高潮。2016年4月，工业和信息化部电子技术标准化研究院发布了 《虚拟现实产业发展白皮书》（以下称“《白皮书》”），描述了当前中国VR产业的发展状况，并提出了相关政策建议，[2]为VR产业的发展提供了支持。HTC Vive、索尼Playstation以及Oculus Rift等大型VR公司纷纷进军VR技术产业。同年5月，网龙华渔展出了101VR（虚拟现实技术）沉浸教室、VR全景体验等多项新产品，向人们展示了“VR+教育”的更多可能。

    二、VR的应用类型和应用特征

    1.应用类型

    根据交互性和沉浸感的程度，以及体验环境范围的大小，VR系统划分成四种类型：桌面式虚拟现实系统、沉浸式虚拟现实系统、增强式虚拟现实系统、分布式虚拟现实系统。[3]基于目前我国的技术水平和经济状况，学校一般采用的是桌面式虚拟现实系统和沉浸式虚拟现实系统。

    桌面式VR系统的操作相对来说比较简单，它是一种基于普通PC平台的小型虚拟现实系统，将计算机的屏幕作为观察虚拟环境的窗口，用户通过利用鼠标和键盘等输入设备参与各种虚拟环境，从而实现与虚拟世界的交互，这种虚拟现实技术所带来的立体视觉并不能使用户完全沉浸在虚拟世界，但是这种VR技术成本低，易于推广。

    沉浸式VR系统的典型特征是能让参与者有完全沉浸的体验。相对于桌面式VR来说，这种系统更加复杂一些，它要充分调动用户的感知觉，用户需要用专门的VR头盔和手套，把参与者的视觉、听觉和触觉封闭起来，从而产生一种身临其境的错觉。比较常见的有投影式虚拟现实系统和基于头盔式显示器的系统。体验虽好，但是价格较贵，推广起来并不容易。

    增强式虚拟系统又称AR，这种技术是运用计算机图形技术和可视化技术产生现实环境中不存在的虚拟对象，并通过传感技术将虚拟对象准确地放置在真实环境中，把用户真实所处的环境和计算机产生的虚拟环境进行叠加。通过位置追踪，进行定位和环境重叠，达到亦真亦幻的境界。

    分布式虚拟系统的特点是共享性。它主要是利用网络把来自不同环境和不同地理位置的多个用户连接在一起，共享一个虚拟空间。[4]使用者可以在同一个虚拟空间中进行交流和学习，甚至可以一起完成一个项目。这种虚拟现实技术有利于虚拟社区的构建，而且也可以增加用户之间的交互性。远程教育虚拟现实可以为高校扩招后设置的分校和远程教育教学点提供可移动的电子教学场所，通过交互式远程教学的课程目录和网站，由局域网工具作校园网站的连接，可对各个终端提供开放性、远距离的持续教育。[5]但是由于技术条件不支持，宽带技术不达标，导致其实施起来非常困难。

    2.应用特征

    美国学者Philippe Coiffet和Burdea G在论文“Virtual Reality System and Applications”中提出一个“VR技术的三角形”，它表示了VR技术具有的三个最突出的特征：沉浸性（Immersion）、想象性（Imagination）和交互性（Interactivity）。[6]如图1所示。沉浸性是VR的核心技术，它可以让学生现场体验现实生活中无法体验的事情，学生通过沉浸在虚拟环境中，主动参与虚拟活动，从而来提高自己的创造性。交互性是指学生可以通过头盔和手套等设备，对虚拟环境进行操纵，并且能够与虚拟环境中的对象进行沟通。想象性是在交互性的基础上，通过与虚拟环境互动，激发学生的想象力，使其对学习概念有更深一步的了解和感知。

    三、VR在成人教育中应用的理论基础

    1.建构主义学习理论

    建构主义的许多观点都是针对传统教育的弊端提出的，它所关注的一个核心问题就是如何缩小学校学习和现实生活之间的差距，实现学习广泛而灵活的迁移。建构主义的知识观强调知识的动态性，需要针对具体情境对知识进行再创造，把知识灵活地应用于具体情境中。建构主义的学生观强调学生经验世界的差异性和丰富性。而成人学生最显著的特征就是他们具有丰富的社会生产和生活经验，研究表明，成人的想象力并不比青少年差，并较之儿童青少年的想象力更具科学性和更切合实际。原苏联学者对生产技术人员工作能力指标的年龄动态的研究表明，成人的独创性和想象力即使到了老年，虽有所下降，但并无显著差异。[7]建构主义学习观所体现的三个重要倾向分别是：学习的主动构建性、社会互动性、学习的情境性。这恰恰与VR技术的想象性、交互性、沉浸性相吻合。建构主义的情境认知观点强调学习、知识和智慧的情境性，认为学习应该与情境化的社会实践活动结合起来，知识是生存在具体的、情境的、可感知的活动之中的。[8]把VR技术应用于成人教育学中，能够充分实现教育情境的真实性，让学生更加深入地理解知识。

    2.媒体教学理论

    美国视听教育专家爱德加·戴尔（Edgar Dale）提出了“经验之塔”理论（如图2所示），作为媒体教学理论比较有影响的理论之一，“经验之塔”理论根据抽象程度的不同，把人类的学习经验分为三大类，由底层到高层分别是：做的经验、观察的经验、抽象的经验，越往高层越抽象。[9]经验之塔完美地解释了虚拟现实技术在教育中的应用，学习者通过沉浸在虚拟的环境中进行互动，获得“做的经验”，然后还可以使学习者观察到现实生活中无法观察到的东西，充分弥补了“观察的经验”，开阔了学习者的视野，VR技术又可以通过虚拟，对一些抽象性的知识进行可视化处理，有利于学习者对知识的深化。VR技术和教育的结合，可以使学习者更加立体地掌握知识。

    四、成人学习者的特点

    1.成人认知能力的特点

    从成人的认知能力方面来看，成人的识记与青少年不同，由于成人具有丰富的社会和生活经验，所以他们就识记目的来说，更倾向于意义识记，而青少年则偏向于机械记忆。许淑莲等人研究证明，成人对有关联想的学习较好，无关联想的学习较差。从成人记忆的保持方面来看，成人对有意义的学习材料的记忆保持率不会低于儿童，诺克斯（Alan.B.Knox）认为：成人更容易保持那些有意义，并且结合已有知识结构中的信息。

    2.成人的思维能力和想象力特点

    成人期的思维发展趋势是朝向具体的辩证思维发展，而不是趋向于形式化的逻辑思维，并且成人的思维能力与其职业和受教育水平有一定的联系。成人由于受社会经验的影响，想象力更具有科学性和实际性。

    3.成人的学习能力特点

    桑代克的“各年龄与学习能力的关系曲线”表明：人的学习能力的最高点在22岁，人的学习能力在22岁至45岁之间的20余年，学习能力总量下降15%左右，平均每年仅下降1%。此研究证明，成人的学习能力不随年龄的增长而明显下降，并且其逻辑思维能力日趋成熟。

    五、VR在成人教育中的应用

    1.虚拟仿真校园

    学习环境、学习氛围、校园文化对学生和教师都有着巨大的影响。由于成人教育区别于普通全日制教育，以及成人学习者自身的局限性，他们往往不能够真正地走进大学校园，体验真正意义上的大学生活。虚拟现实技术的出现，给了成人学习者提供一种“真实”的校园环境，并使其产生身临其境的感觉，这样可以使成人学习者感受到浓厚的学校文化氛围。成人学习者可以在校园里观光游览，也可以“真实”地走进教室，走进学校图书馆，真正地實现教师和学生的交互，有利于调动成人学习者的学习积极性和学习兴趣，从而提高成人教育质量。

    2.虚拟学习社区

    虚拟社区又称为电子社区、在线社区等，它是通过计算机网络系统和通信技术构建的网上虚拟的交流场所，在这个场所里，具有不同兴趣爱好和需求的个体可以相互沟通，并且人际关系稳定。如果这个社区是以教育学习为目的的，并且符合虚拟社区的条件，我们就可以称之为虚拟学习社区。虚拟学习社区是一种新的学习形式，它解决了教学形式单一，教学效果不理想等现实中存在的问题。由于成人学习者自身角色的多样性和复杂性，他们的学习时间不集中，学习地点不稳定，这样就不能充分地融入学习环境中去，虚拟学习社区的建立，更有助于成人学习者利用碎片化时间，随时随地与虚拟社区中的学习者进行互动交流，并从中获取知识。

    3.虚拟实训基地

    成人学习者的学习内容具有实用性和技术性等特点，他们希望通过学习能够获得一定的生活和职业技能，所以贴近实际、注重实践的课程更能够吸引成人学习者的注意力。传统的成人教育教学内容单一，教学模式死板，一些具有技术性的专业由于缺少实训场所，往往使成人学习者缺乏实践操作能力。而利用虚拟现实技术构造出适合教学任务的三维实训基地情境，彻底摆脱了时空的局限性，真实地再现了职业场景，使职业性和情境性相融合，把教学融入于真实的情境中。集中开发典型性的以培养核心关键技能为主的项目，在进行构建虚拟教学系统时，应选择主流的、先进的设备和工艺，使先进性和典型性相结合，激发成人学习者的学习兴趣和创造力，使其在虚拟的教学实践活动中体验学习的乐趣，寓知识于娱乐之中，充分实现做中学。

    4.虚拟现实角色扮演

    虚拟现实的角色扮演就是让学生在虚拟的场景中充当一定的角色。在成人教育学习中，可以利用虚拟现实技术模拟出“真实”的职场情境，让学习者进入职场，充当一定的角色。例如，对会计师的培训，就可以利用虚拟现实技术模拟会计师的办公室，并且模拟出会计师一天之中所处理的工作，让学习者进入办公室，自己体验会计师的工作。再如导游，可以利用虚拟现实技术模拟真实的景点，让学习者身临其境地扮演导游来讲解景点的历史变迁，虚拟现实的角色扮演在成人教育培训中发挥着重要作用，不仅能够提升技能，更能够提升教育效率。

    六、VR在成人教育应用中所遇到的挑战

    1.在技术方面的挑战

    虚拟现实技术在专业教学中的应用为教学发展提供独一无二的优势，但目前VR 教育系统的研究仍旧处于初级阶段。VR技术本身存在着很大的局限性，随着科技的发展，虚拟现实技术的硬件设备在不断更新换代，但高技术必然带来高价格，VR设备的费用越来越昂贵，无论采用何种虚拟现实技术，模拟的虚拟世界跟现实世界总是存在一定的差距。长期佩戴虚拟现实头盔会使学习者产生头晕、恶心等症状。所以，VR技术应该设计得更适用，更实用。

    2.教育资源方面的挑战

    在教育教学资源方面，尽管虚拟现实有教育资源设计和开发的专业团队，但是教育资源质量的高低还是由设计和开发团队的工作人员对教育内容和教学方法的理解和把握来决定的，普通教师并不能根据自身实际需要来设计和开发适合自己的教学资源。因此，VR技术应降低其资源开发的难度，使普通教师也能参与其中。另外，一个完善的VR教育系统需要充足的教育资源储存量，而目前我国对虚拟现实教育资源的开发还十分有限，所以，我们应该建立一个庞大的教育资源库，以便满足不同师生的不同需求。

    3.教学模式方面的挑战

    VR技术改变了传统的教师教、学生跟的教学模式，通过虚拟仿真来对学生遇到的问题进行有针对性的教育，从某种意义上真正地实现了因材施教。然而，在接受新技术的同时也应该更新教育模式，以适应教育的发展需要。由于虚拟现实技术会使学生产生身临其境的感觉，教学内容丰富多彩且信息量大，教师要在教育学生的同时，应注意不要使学生被与学习无关的内容所吸引，保持注意力集中；教师要注意引导学生辨识虚拟身份和真实身份，不至于在虚拟世界中迷失方向。这就要求教师在虚拟教学中要把握好虚拟与现实的关系。

    虚拟现实技术作为一种新兴产业，在教育界的应用还处于初级阶段，但是不可否认虚拟现实技术对教育发挥着重要的影响，“VR+教育”的时代正在来临，成人教育要抓住契机，随着科学技术的发展，不断引进新的教学方式和方法，为我国的成人教育发展做出贡献。

    【参考文献】

    [1]趙沁平.虚拟现实综述[J].中国科学，2009（1）：2—46.

    [2]中国电子技术标准化研究院.虚拟现实产业发展白皮书[EB/OL].http：//www.cesi.cn/index.html，2016-04-14.

    [3]喻晓和.虚拟现实技术基础教程[M].北京：清华大学出版社，2015：1—2.

    [4]韩勇.虚拟现实技术在实践教学中的应用[J].电子科技，2010（12）：122—123.

    [5]黄海.虚拟现实技术[M].北京：北京邮电大学出版社，2015：31—32.

    [6]胡小强.虚拟现实技术基础与应用[M].北京：北京邮电大学出版社，2003：120—250.

    [7]高志敏.成人教育心理学[M].上海：上海科技教育出版社，1998：49—50.

    [8]陈琦，刘儒德.教育心理学[M].北京：高等教育出版社，2012：155—156.

    [9]王歆婷.VR在职业教育技能实训中的应用研究：以摄影技能实训为例[D].南昌：江西科技师范大学，2013：11—12.

    VR： Development of Adult Education in the New Opportunities

    WU Guo-li

    （College of Adult and Continuing Education， Yunnan Normal University， Kunming 650092， China）

    【Abstract】2016 is known as “the first year of VR （Virtual Reality）”. “VR+Education” model has gradually become one of the hot areas of educational research. By the development of VR technology， application type and application analysis features， this paper analyzes in VR challenges encountered in teaching adult education aimed at adult learners characteristics of VR in adult education teaching situation description.

    【Key words】VR； adult education； application； challenge