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“5G+智慧教育”时代VR在教育领域的应用前景如何

发布时间:“5G+智慧教育”时代VR在教育领域的应用前景如何

  随着5G时代的到来,虚拟现实技术(VR技术)作为最被看好的“5G+智慧教育”应用场景之一,再次受到强烈关注。

  增强式虚拟现实技术主要是指用户通过计算机就可以进行真实的仿真,使用计算机屏幕,可以对虚拟环境进行观察,并且通过输入不同的设备代码来与虚拟环境实现交互。这种输入的设备包含有鼠标、追踪球等等。

  增强式虚拟现实系统常常使得参与者合理的运用设备能够进入到虚拟环境之中,对虚拟环境中的物品进行操纵,并且通过计算机屏幕来对虚拟环境进行实时的观测。

  但是,虚拟现实的参与者仍可能受到外界因素的干扰,不能完全处于虚拟环境之中。

  因此,为了进一步增强虚拟现实环境的感受,技术专家研究出VR眼镜的使用,通过VR眼镜与屏幕结合更好的体现力方式的观察,使得参与者可以更好的感知三维空间的幻觉。

  沉浸式虚拟现实技术会给用户提供一个完全融入的虚拟现实体验,能够使参与者有一种身临其境的感觉。这种虚拟现实技术常常是通过使用特殊的设备来完成体验的,比如:VR沉浸式头盔。

  在虚拟的环境之中,参与者的各项感受将会被封闭建立起一个完全虚拟的感受空间,在这一空间之中,参与者可以进行空间定位,也可以进行各种各样的操作,这些操作可以使得参与者全身心的投入到虚拟环境之中。ag追杀证据

  一般而言,沉浸式的虚拟系统包含有VR头盔、数据手套、感应手柄等不同的设备,这样可以使用户的视觉、触觉、听觉完全融入到封闭的虚拟环境之中,使得参与者与外部真实环境完全隔离,使其真正成为一个虚拟环境中的人员。

  混合现实虚拟现实技术主要是将不易接触到的真实物理和场景,通过三维图像和计算机融合的模式进行结合产生虚拟物品,例如,可以将深海中的鲨鱼通过虚拟现实技术展现在人们眼前。

  这种虚拟现实技术可以模拟出一个真实的环境,给用户营造出更加真实的感受。如果说,前面的增强式或沉浸式虚拟现实技术都是把虚拟的东西叠加到真实世界,那么混合式虚拟现实技术则是把真实的东西叠加到虚拟世界里。

  现在许多学校都在进行智慧教室建设,有了虚拟现实技术的加持,课堂教学场景将会更加逼真、生动。比如说为学生讲解宇宙中八大行星之间的位置关系,每个学生通过手上的iPad,看到太阳系的模拟场景。

  iPad里面有相应的朗读,可以跟读,也可以根据自己的节奏去调整学习的顺序和时长。还可以去移动这个太阳系,从一个星球跑到另外一个星球,自己任意去指定到某一个星球上去,完成在不同星球之间切换。

  数字化实验室在中小学校里逐渐替代传统实验室,为多学科的智慧课堂提供智能装备。利用VR/AR设备,可以使学生在虚拟环境下模拟物理、生物、化学不同环境做实验,进行现实中难以重复的、具有危险性的、器材损耗高的、现实中无法模拟的,肉眼难以观察的多种实验 。

  创客教室是学生发挥想象力,训练动手能力的重要学习空间。这里的VR/AR设备主要帮助学生利用虚拟环境,进行建模、3D观察、互动分享等,增加课堂的丰富性和趣味性。

  虚拟现实技术帮助利用在线学习的远程教室实现更加情景交融的课堂体验。在网络传输下,4K/8K全景摄像机录制的画面会分别显示到远端教室的大屏幕和VR沉浸式头盔里,老师们可以通过远端教室全景画面,时刻解答两个教室学生的疑惑,成功实现跨教室即时联动。

  智慧图书馆里可以设置虚拟图书,在展台放置一本翻开的虚拟图书,参观者做出翻书动作时可实现前后翻页,以假乱真,形式新颖,视觉冲击力强,给人以神奇感,能够引起参观者极大的兴趣,而且可以展示的信息量大。

  结合VR/AR技术的校园科技走廊,通过裸眼3D形式给学生普及地理空间科学和生命科学等相关领域的知识,还可以利用追踪眼镜和触笔,在校园科技走廊里实现知识互动,增加生动性与交互性。

  VR/AR技术可以在虚拟环境下模拟火灾场景,通过营造火灾现场的真实感,训练学生模拟从火灾发生、报警、小火扑灭等环节的自救操作,认识和使用消防道具、逃生、隐患排查各种技能训练,加强学生对安全的防范意识。

  校园棋牌活动空间里,也可以通过虚拟现实技术打造一个混合现实的环境,师生可以邀请好友一起来一场痛快淋漓的棋牌对战,而混合现实的虚拟现实技术则可以将棋牌活动空间模拟出古代竹林、高山之巅等场景,感受古风与科技的完美融合。

  虚拟现实技术教学必须符合客观实际,教学内容必须基于现实的基本规律,虚拟并不代表可以虚构,必须符合客观实际状况,遵循物质发展的客观规律。

  虚拟现实技术本身就是科学知识的结晶,这也使得虚拟现实技术在运用于教学中必须遵循客观规律,可以更好的为学生探究客观规律,以便使得学生可以更好认知世界。

  在进行虚拟现实教学的过程之中,我们可以通过典型性的事例来制作虚拟教学环境,通过这些事例可以更好的使学生认识到事物的本质规律,使他们可以更好的对知识进行把握。

  在虚拟现实技术中,知识体系和教学媒体可以完整的结合一个专业或者是一门课程,都是由相关的知识群所构成的,因此在进行虚拟现实技术教学时,必须符合知识的整体性,加强知识之间的互通,加强知识之间的联系,这样才能更进一步提高教学的效率,提升教学质量,使得虚拟现实技术可以更好的运用于教学之中。

  通过梳理教学内容,教师们可以选择一些具有价值的教学内容作为虚拟现实场景,这样不仅可以提高教学效率,还可以有效的节约成本,使学生在教学的过程中更好的对知识进行吸收,使最有价值的信息融入到学生的脑海之中。

  在进行虚拟现实技术教学的过程之中,虚拟现实技术需要设置生动的背景,教学方式也应当灵活多变,将更加具体更加生动的事物再现在学生面前,这样可以更好地揭示事物的规律,提高学生们的学习效率。

  教育部去年印发的《2019年教育信息化和网络安全工作要点》中明确提出“加快推进示范性虚拟仿真实验教学项目建设,而2020年即将迅速推进的5G技术也为虚拟现实技术提供更好的技术传输支持。

  蒲公英未来学校技术与装备研究中心从“未来学校建设”的研究中发现,VR教室在未来将会出现在更多的学校里面,如何让VR教室落地校园,实现教学方式的革新,也许将是学校面临的一大困惑。

  蒲公英未来学校技术与装备研究中心能够基于学校的VR教室建设需求,为学校提供如何配置VR教室所需设备的解决方案;当VR教室落地后,如何提升教师VR教学技术的信息化培训……为学校迈向智慧校园搭建一条“硬件智能化、软件个性化”的变革之路。

  来源丨 未来学校建设公众号、展望 VR 虚拟现实技术在教育领域的应用前景 [J].教育现代化,2019,6