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基于 VR 远程教育平台的优化策略及应用论文

发布时间:2021-07-17 10:04:26 文章来源:SCI论文网 我要评论














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 摘 要:虚拟现实(VR)技术在各行各业中得到广泛应用,VR 技术在远程教育中的作用也日益突出,研究 VR 技术在远程教育、学习资源建设、教师教学以及学习者获取知识的运用及优化策略,使 VR 技术能够在远程教育中发挥其独特的优势。探索 VR 技术在远程教育方面的应用研究,重建良好的远程教育生态循环,为远程教育平台改革创新和应用提供参考方案。

关键词:虚拟课堂;虚拟远程教育环境;远程教育平台;VR

一 引言

随着现代社会的不断发展和科学技术的进步,将新技术应用到远程教育领域是现代远程教育的发展趋势。虚拟现实技术 AR 的出现打破了人们常规的视觉体验, 将给远程教育带来一场重大变革。在未来的远程教育教学中,虚拟现实技术将会被应用到每一门学科教学中, 不仅改变了教师、学生的角色,还改变了教学方式、教学手段,更影响着人们的远程教育观念[1]。

二 VR 概述

虚拟现实即虚拟环境和现实环境的相互结合,虚拟现实技术(VR)是创建和体验虚拟世界的计算机的一种仿真系统,它利用计算机系统生成一种模拟虚拟环境,使用户在 VR 虚拟中沉浸到该环境中,通过计算机系统对复杂数据进行可视化的操作与交互一种全新体验方式。虚拟现实中的“现实”是泛指在物理意义上或功能意义上存在于世界上的任何真实的事物或环境,它可以是实际上可实现的可看见的,也可以是实际上难以实现的或根本无法实现的。而“虚拟”是计算机生成的一种环境意思 [2]。随着生产力和计算机科学技术的不断发展,各行各业对 VR 技术的需求量日益加剧,VR 技术在各行各业都取得了巨大进步,并逐步成为一个全新的科学技术领域。

三 VR 远程教育学习平台优化及其策略

(一)技术方面的优化策略

1. 组织 VR 机构,制定相关的执行标准。加快虚拟现实设备的研发及产业化,推广实用性强、示范性好的虚拟现实技术、产品在重点行业、特色领域的渗透应用。 在制造虚拟现实各种设备时,应该遵循统一标准接口及使用规格,保证不同产品生产商的软硬件设备可以兼容。

2. 实现资源共享。研发 VR 设备企业和厂商应根据各公司研发部门的具体定位联合起来,以有意义的方式分工研究方向,不同的企业有自己的特长;目前有些技术问题难以短时间内得到解决,协同合作及资源共享,让竞争性的合作向良性发展。即在合作进行竞争, 在竞争进行合作。

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(二)软硬件资源建设的优化目标

1. 进行 VR 高质量的系统设计与共享平台建设

做好 VR 系统设计,建设远程教育学习资源,可以优化 VR 远程教育学习资源的有效开发。根据学习内容与课程的要求,VR 远程教育学习平台应分别在不同级别的不同类型的学校中进行建设[3]。国家的 VR 远程的教育教学平台包括创建各种语言、数学、政治等公共课为主的学习资源。各个省市在 VR 远程教育学习平台根据自己的实际情况进行建设的。另外,各个学校及培训机构可以根据自身的教学特点在原有平台的基础上, 建设相应的培训机构及学校 VR 远程教育学习的平台, 去丰富各类学生的学习需要[4]。

2. 加大对 VR 远程教育学习资源的开发力度

在建立资源建设标准的基础上,加大对 VR 远程教育学习资源的开发力度。第一,建立 VR 远程教育平台资源时,分析方法结构化,自上而下,逐步细化, 将各类知识和技术分解成独立的但又有联系的学习章节。根据 VR 资源建设的目的、方法对各章节进行开发, 形成系统的 VR 远程教育课程的学习平台资源。第二,开发 VR 远程教育学习资源应遵循适应课程设置的原则,即根据课程内容结构和知识的内容分布,开发 VR 远程教育学习资源。对各种课程内容和知识结构内容辅以相应的VR技术媒体,以免使课程内容有过多媒体和VR 远程教育资源过度浪费的现象。最后,创建 VR 远程教育的各类课程微课。微课的表现形式比较丰富,运用信息技术按照认知规律,呈现碎片化学习内容、过程及扩展素材的结构化数字资源。把核心组成内容是课堂教学视频(课例片段)利用虚拟现实或者增强现实技术, 制作微课,把时间短时间内,可以减轻学习者的过度疲劳及眩晕感。

3. 建立 VR 远程教育的评价标准

和技术标准相类似,VR 远程教育资源也同样存在一个有效的评价标准。学习成果评估和学习进度报告在 教育领域已经使用了几百年。然而,虚拟现实将要改变人们对于学习过程中激励方式的传统认知。VR 远程教育学习能提高资源的利用率和资源整体的质量提升。学生们需要鼓舞和激励,从而不断在教育中探索自身能力 的极限。虚拟现实产生的参与度将会让学生们的探索欲 望从一开始的游戏玩家最终转向学习思考。让学生能准 确地从海量 VR 远程教育学习资源中获取需要学习的内容以及资源,避免学生过度沉迷于的虚拟世界。学习资 料的内容类型、适合性、学习时间、学习形式、所需各 种设备以及硬件与软件的标准统一等,也是 VR 远程教育学习资源评价标准需要考虑的。

(三)教师教学设计的优化策略

加强 VR 远程教育的教学设计能力。教学设计在VR 远程教育中,教师应当把 VR 技术应用于传统远程教育中,让教学设计方法、教学设计理论相互结合,教学目标制定与师生双边活动相结合同时把 VR 技术的优势与教材内容相结合,让教学具有交互性、沉浸性、 创新性,把 AR 技术的虚实结合、实时交互、三位配准与教学过程相结合[5]。对远程教育的教学方式方法、教学过程评价标准等各环节进行重新整合与设计,达到良好的教学效果。

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(四)学习者学习方面的优化策略

1. 安排真实的实践练习

为了端正学习者的实践态度,可在一定比例上有意 义地合理分配 VR 远程教育和实际教学实践,并建立评价标准。在 VR 远程教育实践训练时,宜采用 AR 技术中的智能 AI 助手根据学生在远程学习过程中的各种习惯、易错点与错误次数等各种因素,为每个学生进行不 同的周期评价考试,确保学生在客观中给以评价,以引 导学生端正 VR 远程教学与教育过程中的态度。

2. 游戏化去虚拟体验远程教学

虚拟现实游戏能够大幅提升课堂的趣味性和参与度,即使其它方式也能带来一定的趣味性和参与度。在虚拟环境中进行基于游戏的学习体验更有效果,通过VR 游戏,学生们得到鼓舞和激励,从而不断在教育中探索自身能力的极限。虚拟现实产生的参与度将会让学生们的探索欲望从一开始的玩耍最终转向学习思考。

3. 建立虚拟课堂

VR 的教育方式,在虚拟课堂上课,学习者生戴上头盔沉浸到学习环境中,就能感受到跟在线下教育一样的体验,比如虚拟教室中上课,还能飞到空中,沉入海底、观看小行星带和其他空间物体,如 DNA 双螺旋结构、5 级飓风、以及大卫雕像等等。体验完全不同的场景化教学。VR 让冷冰冰的知识更具有生命力,更加真实,可以体验到知识了。如自然界、动植物以及科技等等,通过 VR 技术制作的动画影像让学生身临其境般的感觉。在不远的将来,把教育变成我们能想到的任何东西。

四 总结与展望

虽然 VR 技术还有待于进一步去探索,目前研究表明,VR 技术将在远程教学教育中发挥着重要的独特优势。VR 技术能够使远程教育变得身临其境、及时交互。一方面,它可以帮助教师提高教学质量,丰富教学资源; 另一方面,它还可以使学习者在学习环境中沉浸,使其变得更主动地去获取知识,学习效果也会更显著。

人类在教育过程中,是一个知识、技术传承的过程, 也可以说是一种经验的传承过程。教育者需要一种工具,可以为受教育者直观地展示他们所要学习的经验场景,让他们设身处地地在这样的场景下接受教育者的经验传承,那样应该是事半功倍的。具体应用案例虚拟现实技术对改变远程教育领域的现状有着巨大的潜力,但同时我们必须认识到,开发高规格的虚拟现实作品开销是巨大动的,由于经济等资源的溃乏,我们对虚拟现实的开发与研究是基于计算机多媒体与互联网技术的半沉浸式人虚拟环境中。尽管如此,目前存在的各种软件资源都比较匮乏,体现如下:首先,高质量的远程教学资料从而阻碍了从网上学习。其次,网络传输速度有待于改善,高容量的视频传输需要更加高速的网络。再次, 大中院校的网络提供有限或者需要付费的网络,阻碍远程的这种交互式虚拟多媒体教学。

未来,远程教育结合科技与网络通信技术,让学习变得更加拓展宽度,更个体化、人性化,已然是一个不可逆转的趋势。但无法忽视的是,真正的落地仍然需要时间的磨砺。面向未来的大远程教育、大学习仍需要各方通力协作,因此还有很长的路要走。

参考文献

[1] 高慧琳, 郑保章. 虚拟现实技术对受众认知影响的哲学思考[J]. 东北大学学报(社会科学版), 2017, 19(06): 564–570.
[2] 青海师范大学学报(自然科学版) Journal of Qinghai Normal University (Natural Science) 1998 No. 4.
[3] 王晓娟. 基于MOOC模式下的远程教育课程教改研究[J]. 教育现代化, 2019, 6(20): 37–38.
[4] 蔡苏, 王沛文, 杨阳, 等.  增强现实(AR)技术的远程教育应用综述[J]. 远程教育杂志, 2016, 34(05): 27–40.
[5] 齐嵘. 现代远程教育技术在远程教育中的应用——评《现代远程教育技术应用》[J]. 中国远程教育学刊, 2019(07): 126.

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