隨著硬件成本的降低，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)逐漸廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。本文就與讀者分享些虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（包括VR/AR/MR）在 教育領(lǐng)域 （包括但不限于在線教育）中的應(yīng)用探索。 為了照顧到對于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)了解有限的部分讀者，本文在進(jìn)入到討論VR/AR/MR的正文之前，先與大家科普一下這三個名詞的含義： 在微軟的開發(fā)者學(xué)院中有這樣一張演示圖片： 左端為物理現(xiàn)實(shí)（最近的藍(lán)色區(qū)域是AR，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)），右端為數(shù)字現(xiàn)實(shí)（最近的綠色區(qū)域是VR，虛擬現(xiàn)實(shí)）。在純數(shù)字化與純現(xiàn)實(shí) 之間的整個部分 ，微軟認(rèn)為都可以被成為混合式的現(xiàn)實(shí)形態(tài)。 看過了上述英文名詞的中文翻譯，估計還是很困惑？在接下來的文章中，會分別闡釋他們各自的含義，以及其在教育中的應(yīng)用 實(shí)踐案例 分享。 在分別討論之前，咱們來奠定一下虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育中應(yīng)用意義與價值的理論基礎(chǔ)： 建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為“ 情境 ”、“協(xié)作”、“會話”和“意義建構(gòu)”是學(xué)習(xí)環(huán)境中的四大要素。 在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境下，教學(xué)設(shè)計不僅要考慮教學(xué)目標(biāo)分析，還要考慮有利于學(xué)生建構(gòu)意義的情境的創(chuàng)設(shè)問題，并把情境創(chuàng)設(shè)看作是教學(xué)設(shè)計的最重要內(nèi)容之一。 廣泛意義上所說的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，除了可以應(yīng)用作為一些技術(shù)類課程實(shí)際操作部分的虛擬仿真用途之外，創(chuàng)造一個學(xué)習(xí)者個性化的學(xué)習(xí)場景，也是其重要價值所在。 在分享虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用能力及場景之前，還要簡單提一下相關(guān)的設(shè)備。 最最簡單的VR入門設(shè)備，當(dāng)屬谷歌的 VR紙盒 了，只需10來塊錢就可以買到。搭配幾乎人人都有的、并且價格可以接受的智能手機(jī)，使得VR技術(shù)可以更容易的在大規(guī)模的普通的課堂上得以實(shí)施與應(yīng)用。 對于這種非常入門級的VR設(shè)備，當(dāng)前更多被用于在中小學(xué)的部分自然科學(xué)或選修類興趣課上。然而由于這種簡易設(shè)備的 空間位置感知能力 （后文也會提到）的制約，目前更多是被用作一些全景場景的 單向觀看 為主要方向。 說到場景，通常 VR場景 可以被歸為兩大類： 虛擬數(shù)字場景 的應(yīng)用：由于3D建模的成本較高，通常是一些不容易使用全景相機(jī)拍攝/錄像的場景。常見的有：太空星系、海洋世界、微生物結(jié)構(gòu)等： 虛擬數(shù)字場景 ，可以幫助同學(xué)們更直觀的看到一些日常中難以見到的場景與環(huán)境， 身臨其境 地感受到課本中文字及平面圖片難以表達(dá)的信息，更多用在中小學(xué)（即 k-12）階段。部分工科類的高等教育中偶爾也可以用到，然而考慮到更多交互的需求、以及學(xué)校擁有充足的經(jīng)費(fèi)，多半學(xué)校會購置更后記得VR設(shè)備（后文會提及）。 隨著 全景相機(jī) （照相/攝像）的普及（只需小幾千元），目前大量的VR場景其實(shí)用得是 全景照片 、或全景視頻來呈現(xiàn)的： Cedric 是從事在線教育行業(yè)的，所以也非常關(guān)注虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR/AR/MR）應(yīng)用于 在線教育 的可能性與當(dāng)前的嘗試探索。 在2016年的秋季學(xué)期，哈佛大學(xué)將其知名的計算機(jī)類 MOOC課程 《CS50：計算機(jī)科學(xué)概論》進(jìn)行了 VR 全景 直播： 這種嘗試值得鼓勵，不過VR對于這種講座類的在線課程直播（錄播）的價值，其實(shí)還是比較有限的啦。 正如上邊這個VR在線課程的視頻截圖所展示的：我在環(huán)顧了四周之后，除了視線在右邊的同（mèi）學(xué)（zi）那里稍有停留外，最終視線還是 回到了正面 的PPT以及老師所在的講臺。VR錄像多出來的周邊其他同學(xué)們的信息，其實(shí)對我并沒有產(chǎn)生特別顯著的價值。 不過通過VR全景場景來進(jìn)行英語的學(xué)習(xí)，或許會更有意思一些。這里Cedric為讀者們從YouTube上節(jié)選了一段VR視頻供教育從業(yè)者們參考：一段在廚房環(huán)境下的英語語言學(xué)習(xí)。 考慮到前邊提及的虛擬現(xiàn)實(shí)中的 空間位置 感知與定位能力，在商業(yè)（包括游戲）中更常用的VR設(shè)備大部分都與 HTC Vive 相仿：擁有了更多的傳感器，VR設(shè)備在（ 技術(shù)及操作類 ）教育領(lǐng)域也就可以發(fā)揮更大的作用。 模擬駕駛、模擬飛行等技能訓(xùn)練場景的教學(xué)，也是VR設(shè)備的重要使用場景。下圖為 Cedric 司機(jī)在試用虛擬駕駛操作系統(tǒng)： 當(dāng)時并沒有視頻的記錄，遂在YouTube上找來了一段，供大家直觀地感受一下VR模擬駕駛教學(xué)系統(tǒng)的體驗(yàn)： 關(guān)于VR技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用還有很多，本文中就不進(jìn)一步展開了。 接下來 的AR與MR部分，或許更能夠給教育行業(yè)的從業(yè)者們帶來一些 啟發(fā) 。 隨著智能設(shè)備（iPhone/Android/iPad等）的普及，AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用范圍也越來越廣泛。在中小學(xué)（即 k-12）階段的教輔材料中，應(yīng)用AR技術(shù)來對一些知識點(diǎn)進(jìn)行呈現(xiàn)也比較流行，常見的有 AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）圖書 ： 正如上圖所示，通過預(yù)先設(shè)置的定位符號或圖片，小朋友們可以透過智能設(shè)備觀看到相比二位圖畫更豐富的三維動畫。增加學(xué)習(xí)的趣味，加強(qiáng)對某些知識點(diǎn)的理解。 由于并不需要特別的設(shè)備，AR的應(yīng)用范圍廣闊了很多，制作起來其實(shí)也很簡單快捷： Cedric 以新公司logo作為定位符，制作了一個增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）的效果。上圖是透過iPad屏幕，實(shí)時看到的效果。也可以參考下方，通過iPad錄制下來的觀看效果： 目前使用了一個現(xiàn)成的模型。在未來，可以考慮將動畫建模與現(xiàn)實(shí)世界的某個定位符相關(guān)聯(lián)。同學(xué)們在學(xué)到某一個與操作技能相關(guān)的知識點(diǎn)的時候，只要拿出手邊的智能設(shè)備，就可以近距離、多角度地學(xué)習(xí)相關(guān)的操作手法，或這是近距離全方位地觀察學(xué)習(xí)汽車某部分的結(jié)構(gòu)等知識。 微軟的MR眼鏡HoloLens開發(fā)者版本推出已經(jīng)有很長一段時間了，辦公室也購買了幾臺供小伙伴們玩耍。當(dāng)年購買還需要“搖號”，以及只能從美國人工帶回來。 現(xiàn)在內(nèi)地也 開放購買 了，同時還可以加價購買商業(yè)版本用作演示。不過考慮到商業(yè)版本將近4萬元每臺的價格，微軟的MR設(shè)備HoloLens大規(guī)模應(yīng)用于教育領(lǐng)域或許還尚需時日。 前段時間有人在“分答”上問我VR/AR未來可能會與MOOC等在線教育形式有哪些結(jié)合的可能？前文已經(jīng)分享了VR與AR應(yīng)用于（在線）教育領(lǐng)域的探索，接下來咱們來聊聊MR在教育中可能的應(yīng)用。 下圖表述了MR（混合現(xiàn)實(shí)，左）與VR（虛擬現(xiàn)實(shí)，右）的區(qū)別：能夠?qū)ΜF(xiàn)實(shí)場景進(jìn)行感知，并可以進(jìn)行較高程度的交互。 那么這個MR設(shè)備都支持哪些與現(xiàn)實(shí)交互的手勢呢？在下面的視頻中，Cedric帶你共同體驗(yàn)HoloLens的哪些現(xiàn)實(shí)交互手勢：之前在一篇文章中單獨(dú)介紹了通過HoloLens學(xué)習(xí)在線MOOC課程未來的交互可能，小伙伴們可以對比前文介紹的VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）與AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）技術(shù)，探索MR技術(shù)未來更多的實(shí)用可能：以后在學(xué)習(xí)MOOC在線課程的時候，除了在手機(jī)的小屏幕、Pad、PC外，又多了一種更大屏幕的選擇方式： 此外，你還可以在身旁放個小伙伴和你共同學(xué)習(xí)，一起上課不孤單~ 當(dāng)然，未來這里還有可能是一個被特別設(shè)計的虛擬課程助教： 其實(shí)關(guān)于MR（混合現(xiàn)實(shí)）設(shè)備可以在教育中的應(yīng)用實(shí)踐探索還有很多，由于篇幅的原因在這里就不過多展開啦。 也歡迎小伙伴們多多留言交流。 以上， Cedric