虛擬教育精選(九篇)

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第1篇：虛擬教育范文

虛擬教室(VirtualClassroom)是指在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上利用多媒體技術(shù)構(gòu)建成的教與學(xué)的環(huán)境，可使身處異地的教師和學(xué)生相互聽(tīng)得著、看得見(jiàn)。虛擬教室不是一個(gè)真實(shí)的物理環(huán)境，但它通過(guò)相應(yīng)的音視頻采集技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)等為師生雙方創(chuàng)設(shè)了一個(gè)交互功能強(qiáng)大的學(xué)習(xí)環(huán)境。在虛擬教室中，教師可進(jìn)行正常有序的授課，借助相應(yīng)的系統(tǒng)，如電子白板、答疑系統(tǒng)等教師可更加有效地進(jìn)行日常教學(xué)工作，如批改作業(yè)、學(xué)生答疑、階段性測(cè)試等，學(xué)生則可通過(guò)電子舉手與教師進(jìn)行實(shí)時(shí)交流，此外虛擬教室中還有資源豐富的素材庫(kù)，供師生雙方按需選用。

2虛擬教宣環(huán)境的構(gòu)建虛擬教室的環(huán)境構(gòu)建包括兩部分一部分為軟件環(huán)境，一部分為硬件環(huán)境。

2．1軟件環(huán)境

利用VR技術(shù)開(kāi)發(fā)虛擬教室，所涉及到的計(jì)算機(jī)軟件包括；VEGA，3DMAMAYA以及其它相關(guān)的圖像、圖形處理軟件，開(kāi)發(fā)者可以根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的開(kāi)發(fā)工具。VEGA主要用于實(shí)時(shí)視覺(jué)模擬，虛擬現(xiàn)實(shí)和普通視覺(jué)應(yīng)用。它包括完整的C語(yǔ)言應(yīng)用程序接口，支持多種數(shù)據(jù)調(diào)人以及提供高效的CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，并提供穩(wěn)定、兼容、易用的界面，能夠?qū)崿F(xiàn)較好的人機(jī)交互。3DMAX作為一款功能強(qiáng)大的三維建模軟件，不僅可以構(gòu)建出虛擬教室中所需要的各種物品和設(shè)施，還能對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行渲染，以獲得更加真實(shí)的效果．MAYA是目前最優(yōu)秀的三維動(dòng)畫(huà)軟件之一，它提供了豐富的3D動(dòng)畫(huà)和視覺(jué)效果能滿足虛擬環(huán)境中的場(chǎng)景建構(gòu)。

2．2硬件環(huán)境及其它設(shè)備

主要包括：高性能計(jì)算機(jī)、三維圖像顯示設(shè)備、視覺(jué)頭盔式立體顯示器HMD、聽(tīng)覺(jué)三維音響輸出裝置、定位裝置、檢測(cè)手動(dòng)(包括位置)數(shù)據(jù)手套、力反饋、觸覺(jué)傳感器GROPE系統(tǒng)列手爪、身體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)衣(DataSuit)語(yǔ)音識(shí)別、合成眼球運(yùn)動(dòng)檢測(cè)儀、VR接口及其它輔助設(shè)備。

3虛擬教室中創(chuàng)新教育評(píng)價(jià)的應(yīng)用

大學(xué)創(chuàng)新教育的核心價(jià)值是培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，因此，就創(chuàng)新教育的評(píng)價(jià)而言，學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)其重點(diǎn)在于學(xué)生是否具有了一定的創(chuàng)新意識(shí)與能力，而教師評(píng)價(jià)則應(yīng)重點(diǎn)評(píng)估其在教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)和教學(xué)方法選擇上是否滿足創(chuàng)新教育的基本價(jià)值要求。正確理解與掌握創(chuàng)新教育的基本內(nèi)涵，是把握大學(xué)創(chuàng)新教育評(píng)價(jià)方向的關(guān)鍵。虛擬教室可為學(xué)習(xí)者提供完全開(kāi)放的自主式學(xué)習(xí)方式，也可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教育、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)以及學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)。在虛擬教室里，學(xué)習(xí)者可以根據(jù)個(gè)人的興趣愛(ài)好選擇課程，選擇時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)，不會(huì)受到教師所授課程的限制，也不會(huì)受到任何外界因素的干擾，在基于虛擬教室的個(gè)性化學(xué)習(xí)中，學(xué)生是主體。個(gè)性化學(xué)習(xí)的基本出發(fā)點(diǎn)和核心是學(xué)生占主體地位，讓學(xué)生做自己學(xué)習(xí)的主人。學(xué)生自主選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容，在教師的輔助下，運(yùn)用虛擬教室所提供的良好學(xué)習(xí)環(huán)境進(jìn)行學(xué)習(xí)．成為知識(shí)的建構(gòu)者。而教師在基于虛擬教室的個(gè)性化學(xué)習(xí)中教師是主導(dǎo)，也是指導(dǎo)者，利用虛擬教室所提供的良好學(xué)習(xí)環(huán)境精心設(shè)計(jì)每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，提高教學(xué)質(zhì)量和效率，培養(yǎng)出真正具有個(gè)性化學(xué)習(xí)能力的學(xué)習(xí)者。同時(shí)，在虛擬教室中，還有重要的第三方角色——管理員，管理員負(fù)責(zé)對(duì)教師和學(xué)生的信息進(jìn)行管理，主要是利用驗(yàn)證登錄系統(tǒng)來(lái)對(duì)訪問(wèn)者的身份進(jìn)行驗(yàn)證．并根據(jù)其身份賦予一定的權(quán)限，如學(xué)生只能查詢自己的成績(jī)而不能做修改。同時(shí)管理員還負(fù)責(zé)對(duì)虛擬教室中眾多資源的分類(lèi)管理?；谏鲜鲇嘘P(guān)虛擬教室的情景構(gòu)建，我們可以發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)新教育若是基于虛擬教室進(jìn)行，這恰恰體現(xiàn)了創(chuàng)新教育“以人為本的特征，凸顯其依據(jù)人的個(gè)性發(fā)展而進(jìn)行的個(gè)性化教育。在評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)，由于有硬件設(shè)施和軟件的高效管理，同時(shí)又有管理員的參與，評(píng)價(jià)具有科學(xué)性、民主性、客觀性、規(guī)范性以及可測(cè)性等創(chuàng)新教育評(píng)價(jià)必不可少的基本原則。由于虛擬教室中的學(xué)習(xí)者可以對(duì)自己的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行實(shí)時(shí)的測(cè)試，并形成整個(gè)學(xué)習(xí)階段的學(xué)習(xí)效果曲線，同時(shí)，也有最終的學(xué)習(xí)效果測(cè)試，因此，將其應(yīng)用于創(chuàng)新教育，可以達(dá)到形成性評(píng)價(jià)與總結(jié)性評(píng)價(jià)的完美結(jié)合。而虛擬教室中的評(píng)價(jià)軟件的應(yīng)用，也可以將相對(duì)性評(píng)價(jià)和絕對(duì)性評(píng)價(jià)通過(guò)軟件迅速實(shí)現(xiàn)。

第2篇：虛擬教育范文

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代教育技術(shù)；虛擬現(xiàn)實(shí)；教學(xué)模式；教育應(yīng)用

引言

新一輪的信息革命將深刻地改變傳統(tǒng)行業(yè)，逐漸克服技術(shù)難題之后，5G通信技術(shù)、人工智能技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)都得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，研究者們開(kāi)始關(guān)注虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，它在現(xiàn)代教育領(lǐng)域的運(yùn)用成了矚目的焦點(diǎn)。

1現(xiàn)代教育技術(shù)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)代教育技術(shù)是把現(xiàn)代教育理論應(yīng)用于教育、教學(xué)實(shí)踐的現(xiàn)代教育手段和方法的體系。它以實(shí)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程、教學(xué)資源、教學(xué)效果、教學(xué)效率的最優(yōu)化為目的[1]。它的現(xiàn)代化體現(xiàn)在教學(xué)設(shè)計(jì)現(xiàn)代化、教學(xué)手段現(xiàn)代化、教學(xué)媒體現(xiàn)代化。隨著現(xiàn)代教育科學(xué)和現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代教育技術(shù)和教育聯(lián)系緊密，它增加了信息傳遞的方式與方法，提升了教學(xué)效果與效率?，F(xiàn)代教育技術(shù)與普通教育技術(shù)沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別，突出”現(xiàn)代”一詞的目的是要更多地關(guān)注現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的相關(guān)問(wèn)題，吸納新的科學(xué)技術(shù)成果和思維方式，凸顯教育技術(shù)的時(shí)代特色。目前，教育技術(shù)在教育中的應(yīng)用可以按照技術(shù)特點(diǎn)大致分為以下5類(lèi)：（1）基于傳統(tǒng)媒介（如書(shū)本、圖片、畫(huà)冊(cè)、黑板、模型、實(shí)物、小型展覽）的常規(guī)教學(xué)模式；（2）基于視聽(tīng)技術(shù)（計(jì)算機(jī)技術(shù)）的多媒體教學(xué)模式；（3）基于衛(wèi)星通信技術(shù)的遠(yuǎn)距離教學(xué)模式；（4）基于因特網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)直播教學(xué)模式；（5）基于三維仿真技術(shù)的“虛擬現(xiàn)實(shí)”的教學(xué)模式。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展，許多新技術(shù)被用到教育教學(xué)實(shí)踐中，豐富了現(xiàn)代教育技術(shù)的內(nèi)涵?，F(xiàn)代教育技術(shù)突破了傳統(tǒng)教育方式，正朝著多媒體化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化、教育技術(shù)應(yīng)用模式多樣化和遠(yuǎn)程教育普及化的趨勢(shì)發(fā)展[2]。而“虛擬現(xiàn)實(shí)”的教學(xué)模式，具有多種教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)，試想一個(gè)場(chǎng)景——分散在世界各地學(xué)習(xí)者穿戴著虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，匯集到一個(gè)共同的虛擬社區(qū)，在這里自由交流與學(xué)習(xí)——這種美好的愿景并不遙遠(yuǎn)。

2虛擬現(xiàn)實(shí)的概念及特征

虛擬現(xiàn)實(shí)是一項(xiàng)融合了計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、多媒體技術(shù)、傳感器技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、立體顯示技術(shù)、心理學(xué)及仿真技術(shù)等多種科學(xué)技術(shù)發(fā)展起來(lái)的計(jì)算機(jī)綜合技術(shù)[3]。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有三大基本特征：沉浸感、交互性和想象力，它強(qiáng)調(diào)人在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中的主導(dǎo)作用[4]。交互性是指用戶與虛擬空間中的虛擬物體的互動(dòng)能力；沉浸性是指用戶在計(jì)算機(jī)生成的虛擬環(huán)境中，通過(guò)模擬視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等感官，給人以真實(shí)感覺(jué)；想象性是指用戶在虛擬環(huán)境中，根據(jù)環(huán)境傳遞的信息以及自身沉浸在系統(tǒng)的行為，通過(guò)自己的邏輯判斷、聯(lián)想等思維過(guò)程，想象虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中并未直接呈現(xiàn)的畫(huà)面和信息。近年來(lái)，科技不斷發(fā)展，信息量呈爆炸式增長(zhǎng)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能有效地提高信息傳播和教學(xué)效率。虛擬實(shí)現(xiàn)的特性符合現(xiàn)代教育技術(shù)對(duì)提高教學(xué)水平的要求。

3虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中的運(yùn)用途徑

3.1自主學(xué)習(xí)

虛擬現(xiàn)實(shí)提供了一種嶄新的交互方式，學(xué)生可以通過(guò)眼睛、耳朵等多種感覺(jué)器官與它進(jìn)行實(shí)時(shí)互動(dòng)。學(xué)生憑借自然語(yǔ)言交互，以觸覺(jué)、視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)作為媒介，和計(jì)算機(jī)進(jìn)行交流溝通。這種嶄新的人機(jī)交互方式，給與學(xué)習(xí)者全新的體驗(yàn)：在這個(gè)虛構(gòu)的學(xué)習(xí)場(chǎng)景中，真實(shí)與虛擬模糊了邊界，理論知識(shí)和實(shí)踐操作同時(shí)進(jìn)步。虛擬現(xiàn)實(shí)模擬的環(huán)境大體可以分為三個(gè)層次：（1）“顯示現(xiàn)實(shí)”，還原真實(shí)的環(huán)境，但是一般人不容易直接接觸，如火山口的場(chǎng)景、銀河中的場(chǎng)景、危險(xiǎn)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室等；（2）“模擬現(xiàn)實(shí)”，模擬現(xiàn)實(shí)中不存在的環(huán)境、特殊條件下才會(huì)產(chǎn)生的事物，如仿真訓(xùn)練、模擬訓(xùn)練等；（3）“創(chuàng)造現(xiàn)實(shí)”，突破現(xiàn)實(shí)的制約，想象力有多大，創(chuàng)造力就有多大，一切現(xiàn)實(shí)法則都可以在虛擬空間中被顛覆，給學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)造力的機(jī)會(huì)，把好的創(chuàng)想在虛擬空間中盡情展現(xiàn)。

3.2虛擬實(shí)驗(yàn)室

虛擬實(shí)驗(yàn)室是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的一大創(chuàng)新，學(xué)生可以在其中自由實(shí)驗(yàn)，動(dòng)手操作，觀察各種實(shí)驗(yàn)反應(yīng)，擺脫常規(guī)實(shí)驗(yàn)室的局限。在虛擬物理實(shí)驗(yàn)室中，學(xué)生可以虛擬出各種物理現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)效果直觀可見(jiàn)；可以看見(jiàn)現(xiàn)實(shí)中看不到的磁場(chǎng)，理解磁場(chǎng)變化的原理；可以感受橋梁大廈的建造與崩塌，分析其中的力學(xué)原理。身處虛擬生物實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，可以仔細(xì)觀察人體組織的切片結(jié)構(gòu)，各種骨骼結(jié)構(gòu)也變得清晰透明。在虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中，學(xué)生可以遠(yuǎn)離現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室的各種危險(xiǎn)，安全地操作天平、砝碼，觀察燃燒、爆炸等反應(yīng)現(xiàn)象；在虛擬地理實(shí)驗(yàn)室中，學(xué)生可以進(jìn)行地震和火山爆發(fā)等實(shí)驗(yàn)，瞬間遨游太空，瞬間又深潛入海底，盡情體驗(yàn)地理科學(xué)的魅力。想象力的邊界才是虛擬實(shí)驗(yàn)室的邊界，虛擬實(shí)驗(yàn)室將成為學(xué)生們最喜愛(ài)的場(chǎng)所。

3.3技能訓(xùn)練

虛擬現(xiàn)實(shí)沉浸感和互動(dòng)性的特性，可以使學(xué)習(xí)者全身心進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，在安全的虛擬環(huán)境中反復(fù)練習(xí)，不斷試錯(cuò)，直到熟練掌握技能。例如，在虛擬射擊培養(yǎng)體系中，學(xué)生可以重復(fù)射擊，提高反應(yīng)能力，學(xué)習(xí)不同的掩體情況下的射擊方法，直到熟練掌握。運(yùn)用VR技術(shù)可以使醫(yī)務(wù)工作者反復(fù)操練，保障手術(shù)訓(xùn)練的實(shí)效。在教學(xué)技能訓(xùn)練方面，與傳統(tǒng)微格教室相比，在虛擬教室中，師范生可以自由選擇面對(duì)的學(xué)生人數(shù)，克服上臺(tái)教學(xué)的畏懼心理。但是值得注意的是，真實(shí)的情景也是技能訓(xùn)練不可或缺的內(nèi)容，需要合理安排虛擬現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)和真實(shí)情景練習(xí)，找到它們之間的平衡點(diǎn)，最大化利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

4虛擬現(xiàn)實(shí)教育應(yīng)用的展望

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)正處于高速發(fā)展階段，它會(huì)給教育帶來(lái)巨大的變革，未來(lái)的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)能夠與通信技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)等前沿科技緊密結(jié)合。在虛擬教育社區(qū)，每個(gè)學(xué)習(xí)者都有自己唯一的虛擬身份，能夠在虛擬的空間中與他人的虛擬角色互動(dòng)交流，也能與人工智能的虛擬角色交流。人工智能虛擬學(xué)伴可以為學(xué)習(xí)者提供全程的學(xué)習(xí)規(guī)劃指導(dǎo)，制定個(gè)性化的培養(yǎng)方案；學(xué)習(xí)者的成長(zhǎng)軌跡全程被記錄在虛擬世界之中，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)制作的可穿戴設(shè)備，學(xué)習(xí)者的身體健康狀況也可以被詳實(shí)記錄。數(shù)字虛擬世界和真實(shí)世界共同培養(yǎng)人才，這正是未來(lái)智慧教育的圖景

第3篇：虛擬教育范文

一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的定義

虛擬現(xiàn)實(shí)是利用計(jì)算機(jī)生成一種三維模擬環(huán)境。通過(guò)多種傳感器設(shè)備使用戶投入到該環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)用戶與該環(huán)境直接進(jìn)行自然交互的技術(shù)。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)

虛擬現(xiàn)實(shí)是利用三維圖形生成技術(shù)，多傳感交互技術(shù)以及高分辨顯示技術(shù)，生成三維逼真的虛擬環(huán)境，使用者戴上特殊的頭盔，數(shù)據(jù)手套等傳感設(shè)備，或利用鍵盤(pán)，鼠標(biāo)等輸入設(shè)備，便可以進(jìn)入虛擬空間，成為虛擬環(huán)境的一員，進(jìn)行實(shí)時(shí)交互，感知和操作虛擬世界中的各種對(duì)象，從而獲得身臨其境的感受和體會(huì)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有以下三個(gè)基本特征：1.沉浸感（ Immersion）2.交互性（ Interaction）3.想象力（ Imagination）

三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與教育教學(xué)

虛擬現(xiàn)實(shí)是非線性的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以逼真虛擬環(huán)境提供良好的人機(jī)交互功能，教學(xué)內(nèi)容組織安排特別強(qiáng)調(diào)學(xué)生主動(dòng)參與來(lái)構(gòu)建知識(shí)結(jié)構(gòu)，使學(xué)生“被動(dòng)聽(tīng)講”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃?dòng)學(xué)習(xí)”，親身去經(jīng)歷，感受比抽象的說(shuō)教更具生動(dòng)性。

1.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)教學(xué)的影響

（1）教學(xué)觀念的變化。

在現(xiàn)代教育思想指導(dǎo)下，使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)改進(jìn)教學(xué)方法，從以教師為中心的授課形式轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心的個(gè)別化教學(xué)，合作化教學(xué)。

（2）教學(xué)手段的變化。

虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)不受空間位置和相互距離的限制，可讓遠(yuǎn)距離的師生或位置分散的學(xué)生共同“存在”于一個(gè)虛擬空間中，通過(guò)共同參與，協(xié)同操作來(lái)完成某些項(xiàng)目的設(shè)計(jì)或訓(xùn)3練。

（3）教學(xué)內(nèi)容的變化。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的引入使教學(xué)內(nèi)容無(wú)論是外在形式還是內(nèi)在結(jié)構(gòu)都產(chǎn)生了很大的變化。教學(xué)內(nèi)容的外在形式可以用三維實(shí)景虛擬現(xiàn)實(shí)過(guò)程，對(duì)于看不見(jiàn)的變化，無(wú)法觸摸的物體或有危險(xiǎn)的場(chǎng)所，甚至自然界或現(xiàn)實(shí)生活中不可能存在的事件，也可以通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)去展現(xiàn)。

2.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)教育教學(xué)中的意義

（1）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開(kāi)創(chuàng)了全新的學(xué)習(xí)場(chǎng)景――徹底打破空間，時(shí)間的限制。

利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以徹底打破空間的限制，學(xué)生可以進(jìn)入物體的內(nèi)部進(jìn)行觀察，如學(xué)生可以進(jìn)入虛擬的分子、原子、航天工作站等內(nèi)部，考察物體內(nèi)部的工作情況。虛擬技術(shù)還可以突破時(shí)間的限制，一些需要幾十年甚至上百年才能觀察的變化過(guò)程，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以在很短的時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)給學(xué)生觀察?；诰W(wǎng)絡(luò)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為學(xué)習(xí)者提供了全新的學(xué)習(xí)場(chǎng)景，構(gòu)造出開(kāi)放性的教學(xué)環(huán)境。

（2）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)提供了嶄新的教學(xué)手段――構(gòu)建實(shí)物虛化，虛物實(shí)化的方法。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中所提出的各種假設(shè)模型進(jìn)行虛擬和虛物實(shí)化，通過(guò)虛擬系統(tǒng)便可直觀地觀察到這一假設(shè)所產(chǎn)生的結(jié)果或效果。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)可以進(jìn)行實(shí)物虛化，虛擬各種人物，創(chuàng)建虛擬課堂，在虛擬的課堂氣氛中，學(xué)生可以與虛擬的教師、學(xué)生一起交流討論，開(kāi)展啟發(fā)式教學(xué)。

（3）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)變革了傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式――營(yíng)造開(kāi)放性的網(wǎng)上探索學(xué)習(xí)。

運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，突破傳統(tǒng)教科書(shū)的限制，使每一位學(xué)習(xí)者都可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，在自己方便的時(shí)間從互聯(lián)網(wǎng)上自由地選擇適合的學(xué)習(xí)資源，按照適合于自己的方式和速度進(jìn)行學(xué)習(xí)，這種探索性的學(xué)習(xí)，有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，使學(xué)習(xí)者在具體情境中通過(guò)主動(dòng)的探索獲得知識(shí)，從而提高學(xué)習(xí)者的動(dòng)力。

（4）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)豐富了課堂教學(xué)內(nèi)容――展示全方位，多角度的教學(xué)內(nèi)容。

利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可豐富教學(xué)內(nèi)容，將實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)等技能訓(xùn)練搬到課堂中進(jìn)行，由于這些虛擬的訓(xùn)練系統(tǒng)無(wú)任何危險(xiǎn)，學(xué)生可以反復(fù)練習(xí)，直至掌握操作技能為止。應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，還可恰如其分地演示一些復(fù)雜的、抽象的，不宜直接觀察的自然過(guò)程和現(xiàn)象，全方位、多角度地展示教學(xué)內(nèi)容。利用計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)，制作各種仿真課件，創(chuàng)設(shè)所需要的某種虛擬情景，讓學(xué)生進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，從而極大豐富課堂的教學(xué)內(nèi)容。

第4篇：虛擬教育范文

遠(yuǎn)程教育環(huán)境是一個(gè)在遠(yuǎn)距離情況下進(jìn)行的教學(xué)交流環(huán)境。傳統(tǒng)的教育形式主要是面對(duì)面的教學(xué)。而遠(yuǎn)程教育則利用通信手段，教師和學(xué)生可以分別在不同的地方，在相同的時(shí)間或不同的時(shí)間進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)。廣義的遠(yuǎn)程教育發(fā)展經(jīng)歷了幾種不同的形式：函授、廣播電視教育、網(wǎng)絡(luò)教育等。這些不同形式的網(wǎng)絡(luò)教育又可以分成兩個(gè)層次：一是EOD（EducationonDemand）：學(xué)生通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，特別是Internet訪問(wèn)預(yù)先制作的課件來(lái)進(jìn)行教學(xué)。二是實(shí)時(shí)在線網(wǎng)絡(luò)教育：使用多媒體技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上構(gòu)造一個(gè)虛擬教育環(huán)境。當(dāng)今世界遠(yuǎn)程教育發(fā)展得如火如荼，在物理遠(yuǎn)程教育中，由于教學(xué)機(jī)構(gòu)與學(xué)生在空間上分離，學(xué)生無(wú)法到學(xué)校實(shí)驗(yàn)室做具體的實(shí)驗(yàn)，這已經(jīng)成為了制約遠(yuǎn)程教育質(zhì)量的一個(gè)重要因素。近年來(lái)，由于虛擬儀器和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)構(gòu)建虛擬物理實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)成為可能，網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)已成為遠(yuǎn)程教學(xué)研究的重要方向。

二、虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)建的理論基礎(chǔ)

在遠(yuǎn)程教育物理虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建過(guò)程中，有兩條清晰的線索：一是計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，二是起引導(dǎo)作用的學(xué)習(xí)理論、教學(xué)設(shè)計(jì)理論和計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)理論。在諸多理論基礎(chǔ)中，教學(xué)設(shè)計(jì)理論和CAI理論指導(dǎo)了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)如何在教育領(lǐng)域中應(yīng)用，解決了怎么做的問(wèn)題；而學(xué)習(xí)理論解釋了為什么這樣做的問(wèn)題。根植于認(rèn)知理論而發(fā)展起來(lái)的建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論被越來(lái)越多研究者所接受，蓬勃發(fā)展的合作學(xué)習(xí)理論更是為虛擬平臺(tái)的構(gòu)建提供了獨(dú)特的應(yīng)用視角，下文重點(diǎn)講述學(xué)習(xí)理論對(duì)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)建的基礎(chǔ)作用。遠(yuǎn)程教育以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論作為其重要指導(dǎo)思想，而基于遠(yuǎn)程教育的物理虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建構(gòu)也正是運(yùn)用了此理論來(lái)指導(dǎo)。建構(gòu)主義為以學(xué)為中心的教育和學(xué)習(xí)提供了理論基礎(chǔ)。在建構(gòu)主義基本觀點(diǎn)的基礎(chǔ)上，許多心理學(xué)家進(jìn)行了更為深入的研究，并根據(jù)各自所關(guān)注的學(xué)習(xí)和教學(xué)問(wèn)題提出了各種觀點(diǎn)，從而形成了建構(gòu)主義的各種流派。在這些流派中，認(rèn)知靈活性理論為遠(yuǎn)程教育物理虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了最合適的理論模型，它的目的是促進(jìn)復(fù)雜或非良構(gòu)領(lǐng)域高級(jí)知識(shí)的獲取。認(rèn)知靈活性理論使用超文本為知識(shí)的多維表征的多種互連交叉重新安排教學(xué)序列，這些特征與虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)建的性質(zhì)非常相符。認(rèn)知靈活性理論是美國(guó)心理學(xué)家斯皮羅提出的。所謂的認(rèn)知靈活性，就是指學(xué)習(xí)者通過(guò)多種方式同時(shí)建構(gòu)自己的知識(shí)，以便在情景發(fā)生根本變化的時(shí)候能夠做出適宜的反應(yīng)。斯皮羅認(rèn)為，建構(gòu)的過(guò)程是雙向的。首先，對(duì)新信息的理解是通過(guò)運(yùn)用已有的經(jīng)驗(yàn)，超越所提供的信息建構(gòu)而成的；其次，從記憶系統(tǒng)中所提取的信息本身，也要按具體情況進(jìn)行建構(gòu)，而不單是提取。建構(gòu)一方面是對(duì)新信息意義的建構(gòu)，同時(shí)又包含對(duì)原有經(jīng)驗(yàn)的改造和重組。斯皮羅等人認(rèn)為，由于非良構(gòu)領(lǐng)域存在概念的復(fù)雜性和實(shí)例的多樣性，應(yīng)用這種事先包裝好了的圖式是不合適或不恰當(dāng)?shù)?，我們不只是提取記憶中原封不?dòng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)來(lái)幫助新意義的建構(gòu)，而是在已有心理表征的組織結(jié)構(gòu)中提取先前知識(shí)，針對(duì)當(dāng)前具體情景進(jìn)行新的組裝。因此，學(xué)習(xí)者是將各種知識(shí)源記在一起，加以適當(dāng)?shù)恼?，以適應(yīng)情景的理解和問(wèn)題的解決。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的要求

（一）什么是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VirtualReality）。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)又稱(chēng)靈境技術(shù)，它利用三維圖形生成技術(shù)、多傳感交互技術(shù)以及高分辨顯示技術(shù)，生成三維逼真的虛擬環(huán)境，使用者戴上特殊的頭盔、數(shù)據(jù)手套等傳感設(shè)備，或利用鍵盤(pán)、鼠標(biāo)等輸入設(shè)備，便可以進(jìn)入虛擬空間，成為虛擬環(huán)境的一員，進(jìn)行實(shí)時(shí)交互，感知和操作虛擬世界中的各種對(duì)象，從而獲得身臨其境的感受和體會(huì)。有人給虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)下了如下的定義：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)生成一種模擬環(huán)境（如一個(gè)現(xiàn)代化的粒子物理實(shí)驗(yàn)室），通過(guò)多種傳感設(shè)備使用戶“投入”到該環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)用戶與該環(huán)境直接進(jìn)行自然交互的技術(shù)。（二）虛擬技術(shù)的特點(diǎn)。一是更自然的交互性。二是多感知性。即除了一般計(jì)算機(jī)所具有的視覺(jué)感知外，還有聽(tīng)覺(jué)感知、觸覺(jué)感知、運(yùn)動(dòng)感知等。三是沉浸性。指用戶感到作為虛擬環(huán)境中的一員存在于虛擬環(huán)境之中。如當(dāng)用戶移動(dòng)頭部時(shí)，虛擬環(huán)境中的視景也實(shí)時(shí)地跟隨變化，拿起物體可使物體隨著手的移動(dòng)而運(yùn)動(dòng)。四是自主性。是指虛擬環(huán)境中物體依據(jù)物理定律而動(dòng)作。如當(dāng)受到力的推動(dòng)時(shí)，物體會(huì)向力的方向移動(dòng)、或翻倒、或從桌面落到地面等。

四、虛擬物理實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)發(fā)

網(wǎng)絡(luò)虛擬物理實(shí)驗(yàn)就是在web中創(chuàng)建出一個(gè)可視化的三維環(huán)境，其中每一個(gè)可視化的三維物體代表一種實(shí)驗(yàn)對(duì)象。通過(guò)鼠標(biāo)的點(diǎn)擊以及拖曳操作，用戶可以進(jìn)行虛擬的實(shí)驗(yàn)。使用該系統(tǒng)，學(xué)生可以很容易地演示和控制力的大小、物體的形變與非形變碰撞、摩擦系數(shù)等物理現(xiàn)象。為了顯示物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，可以對(duì)不同大小和質(zhì)量的運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行軌跡追蹤。還可以停止時(shí)間的推移，以便仔細(xì)觀察隨時(shí)間變化的現(xiàn)象。學(xué)生可以通過(guò)使用數(shù)據(jù)手套與系統(tǒng)進(jìn)行各種交互。網(wǎng)絡(luò)虛擬物理實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與儀器技術(shù)的結(jié)合。虛擬儀器技術(shù)與認(rèn)知模擬方法的結(jié)合也賦予虛擬實(shí)驗(yàn)室智能化特征，無(wú)論是學(xué)生還是教師，都可以自由地、無(wú)顧慮地隨時(shí)進(jìn)入虛擬實(shí)驗(yàn)室操作儀器，進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)。不但為實(shí)驗(yàn)類(lèi)課程的教學(xué)改革及遠(yuǎn)程教育提供了條件和技術(shù)支持，還可以隨時(shí)為學(xué)生提供更多、更新、更好的儀器。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)物理虛擬實(shí)驗(yàn)室，能夠利用計(jì)算機(jī)在網(wǎng)絡(luò)中模擬一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。它不僅僅能夠提高遠(yuǎn)程教育的教學(xué)效果，更加重要的是一些缺乏實(shí)驗(yàn)條件的學(xué)生，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)同樣能夠“身臨其境”地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，甚至和異地的學(xué)生合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

五、目前虛擬物理實(shí)驗(yàn)室技術(shù)的應(yīng)用

第5篇：虛擬教育范文

【關(guān)鍵詞】 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；動(dòng)畫(huà)專(zhuān)業(yè)；遠(yuǎn)程教育；云計(jì)算；虛擬化

【中圖分類(lèi)號(hào)】 G40-057 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 B 【文章編號(hào)】 1009―458x（2016）08―0054―05

實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)對(duì)動(dòng)畫(huà)專(zhuān)業(yè)遠(yuǎn)程教育至關(guān)重要。然而，現(xiàn)有的主流遠(yuǎn)程教育平臺(tái)尚無(wú)法滿足動(dòng)畫(huà)專(zhuān)業(yè)對(duì)于實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的要求。本文從動(dòng)畫(huà)專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)和面臨的問(wèn)題入手，研究設(shè)計(jì)了一個(gè)基于虛擬化技術(shù)的遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)動(dòng)畫(huà)專(zhuān)業(yè)課程實(shí)踐進(jìn)行初步的應(yīng)用嘗試。該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)從動(dòng)畫(huà)專(zhuān)業(yè)遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)的需求出發(fā)，試圖解決分組管理、組內(nèi)交互、教師管理等問(wèn)題，是對(duì)動(dòng)畫(huà)專(zhuān)業(yè)遠(yuǎn)程教育實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的一次有益嘗試，也希望能夠起到拋磚引玉的作用，引起領(lǐng)域內(nèi)的廣泛關(guān)注，以期進(jìn)一步研究、實(shí)踐和提高。

一、動(dòng)畫(huà)專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)和動(dòng)畫(huà)

遠(yuǎn)程教育面臨的問(wèn)題

（一）動(dòng)畫(huà)專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)

動(dòng)畫(huà)專(zhuān)業(yè)課程屬于實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，有著區(qū)別于其他學(xué)科專(zhuān)業(yè)的顯著特點(diǎn)。主要體現(xiàn)在：

1. 動(dòng)畫(huà)的制作流程決定了其創(chuàng)制過(guò)程的協(xié)作性

動(dòng)畫(huà)的創(chuàng)制周期較長(zhǎng)，制作過(guò)程相對(duì)復(fù)雜，其制作流程包括前期、中期、后期三個(gè)階段，在每個(gè)階段中，都由不同的人員完成不同的任務(wù)。動(dòng)畫(huà)前期策劃階段，包括故事創(chuàng)作、角色造型設(shè)計(jì)、場(chǎng)景繪制、畫(huà)面分鏡頭設(shè)計(jì)等手繪工作。在這個(gè)階段，需要全面收集資料，集思廣益，將抽象的構(gòu)思轉(zhuǎn)化為具體的畫(huà)面。動(dòng)畫(huà)是一種高度假定性的電影藝術(shù)，無(wú)論何種藝術(shù)形式的動(dòng)畫(huà)，其前期的設(shè)計(jì)工作最為重要，直接決定了影片風(fēng)格與未來(lái)成片品質(zhì)的優(yōu)劣；中期包括設(shè)計(jì)稿繪制、原動(dòng)畫(huà)、動(dòng)檢、校對(duì)、拍攝等工作，3D動(dòng)畫(huà)則由電腦生成動(dòng)作，加動(dòng)畫(huà)，最后渲染完成；后期編輯與合成等工作都需要幾個(gè)部門(mén)合作完成。

2. 動(dòng)畫(huà)專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐性決定了實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的重要性

除了需要具備專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論和軟件操作技能之外，動(dòng)畫(huà)創(chuàng)作更需要?jiǎng)邮謱?shí)踐能力與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。因此，動(dòng)畫(huà)專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)環(huán)境建設(shè)必不可少，需要特別注重對(duì)學(xué)習(xí)者實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，對(duì)遠(yuǎn)程教育中開(kāi)展動(dòng)畫(huà)專(zhuān)業(yè)提出更高的要求。例如，在動(dòng)畫(huà)前期的課程設(shè)計(jì)中，需要學(xué)習(xí)者創(chuàng)作完成整部動(dòng)畫(huà)片的所有角色造型設(shè)計(jì)方案。與其他遠(yuǎn)程教育課程不同，這些設(shè)計(jì)方案的最終確定不存在唯一答案和單一評(píng)價(jià)機(jī)制，而是需要教師與學(xué)習(xí)者之間共同溝通并進(jìn)行修改。動(dòng)畫(huà)教育注重培養(yǎng)的是創(chuàng)造性思維、藝術(shù)感受力和實(shí)踐能力，因此，教師應(yīng)在第一時(shí)間親自修改學(xué)習(xí)者的角色造型設(shè)計(jì)稿，并讓學(xué)習(xí)者同時(shí)看到圖形圖像的繪制過(guò)程和完成效果。在共同討論的氛圍中推進(jìn)創(chuàng)作進(jìn)程，這種形式對(duì)于動(dòng)畫(huà)專(zhuān)業(yè)的教與學(xué)都是非常重要的。

（二）動(dòng)畫(huà)遠(yuǎn)程教育面臨的主要問(wèn)題

當(dāng)前的遠(yuǎn)程動(dòng)畫(huà)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)受到教學(xué)環(huán)境的制約，不能解決動(dòng)畫(huà)創(chuàng)作流程中各部門(mén)之間有效合作，不能完全滿足基本的教學(xué)需求，主要表現(xiàn)在：

（1）動(dòng)畫(huà)前期故事腳本、角色造型、場(chǎng)景、故事板等不同分組的設(shè)計(jì)，需要幾個(gè)小組的設(shè)計(jì)者在創(chuàng)作過(guò)程中即時(shí)分享創(chuàng)意和設(shè)計(jì)圖稿；

（2）同一小組成員需隨時(shí)交換意見(jiàn)，并對(duì)設(shè)計(jì)文檔進(jìn)行修改；

（3）動(dòng)畫(huà)通過(guò)畫(huà)面表現(xiàn)故事，這種本質(zhì)特點(diǎn)決定了在創(chuàng)作過(guò)程中，最為有效的交流方式是直接使用圖形圖像來(lái)說(shuō)明問(wèn)題；

（4）教師對(duì)不同小組設(shè)計(jì)進(jìn)程的監(jiān)督和指導(dǎo)工作需要一個(gè)人性化的模塊設(shè)計(jì)，并對(duì)圖文修改權(quán)限進(jìn)行保護(hù)；

（5）動(dòng)畫(huà)中、后期的制作、合成、特效等工作需要提供支持二維、3D等動(dòng)畫(huà)制作軟件和龐大的運(yùn)行空間，并提供軟件更新與維護(hù)服務(wù)；

（6）遠(yuǎn)程動(dòng)畫(huà)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)應(yīng)提供易于操作的界面設(shè)計(jì)與功能管理，以便教師和學(xué)習(xí)者之間的相互操作。

學(xué)習(xí)者進(jìn)行團(tuán)隊(duì)協(xié)作的過(guò)程是一個(gè)集思廣益、相互協(xié)調(diào)、相互促進(jìn)的過(guò)程。由于遠(yuǎn)程教學(xué)環(huán)境的局限，導(dǎo)致動(dòng)畫(huà)教學(xué)不能進(jìn)行作品創(chuàng)制過(guò)程中的實(shí)時(shí)交流。缺少協(xié)助環(huán)境已經(jīng)成為影響教學(xué)質(zhì)量的重要問(wèn)題。因此，建立一個(gè)適用于動(dòng)畫(huà)學(xué)習(xí)者合作的虛擬實(shí)驗(yàn)室非常有必要，用于組織、協(xié)調(diào)學(xué)習(xí)者在同一個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)境下分工協(xié)作完成動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)制作的各個(gè)環(huán)節(jié)。這種學(xué)習(xí)方式讓學(xué)習(xí)者能夠參與豐富多樣的思維活動(dòng)，經(jīng)歷實(shí)踐與創(chuàng)新的過(guò)程，也有助于學(xué)習(xí)能力的提高。

二、云計(jì)算為構(gòu)建虛擬實(shí)驗(yàn)

平臺(tái)提供了可能

開(kāi)放大學(xué)主要以遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)與在線教學(xué)為主，動(dòng)畫(huà)遠(yuǎn)程教育實(shí)驗(yàn)在技術(shù)上應(yīng)突出靈活性、智能性。遠(yuǎn)程虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)應(yīng)體現(xiàn)集成化，加強(qiáng)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。新技術(shù)的研究與應(yīng)用必將促進(jìn)教育理念、教育方式、教育環(huán)境的變革?；诂F(xiàn)代信息技術(shù)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)將作為一種有效的輔助教學(xué)手段在動(dòng)畫(huà)遠(yuǎn)程教學(xué)中發(fā)揮重要作用，解決當(dāng)下存在的實(shí)際問(wèn)題。

（一）云虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可以解決組內(nèi)協(xié)調(diào)互動(dòng)和組間資源共享的問(wèn)題

云計(jì)算為遠(yuǎn)程虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建提供了可能。云計(jì)算是建立在計(jì)算和存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)的基礎(chǔ)上，以互聯(lián)網(wǎng)為中心，使用戶可以按照自身需求申請(qǐng)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等應(yīng)用的一種服務(wù)（Klems， Nimis， & Tai， 2008）。我國(guó)工業(yè)和信息化部在2012年5月的《通信業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中將云計(jì)算定位為“構(gòu)建國(guó)家級(jí)信息基礎(chǔ)設(shè)施、實(shí)現(xiàn)融合創(chuàng)新的關(guān)鍵技術(shù)和重點(diǎn)發(fā)展方向”?？梢钥闯?，虛擬化技術(shù)是云計(jì)算最重要的關(guān)鍵技術(shù)之一，也是云計(jì)算的理論基石（Armbrust， et al.， 2009； Kaplan， 2008）。

云虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)就是將云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用于遠(yuǎn)程教育領(lǐng)域，為遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)者提供一個(gè)“集中式”信息化實(shí)驗(yàn)服務(wù)平臺(tái)。云虛擬化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)原則是“組內(nèi)協(xié)同互動(dòng)，組間資源共享”，根據(jù)動(dòng)畫(huà)實(shí)驗(yàn)存儲(chǔ)和運(yùn)算資源開(kāi)銷(xiāo)大的特點(diǎn)，云虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)通過(guò)對(duì)資源動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)為廣大學(xué)習(xí)者提供具有較強(qiáng)的靈活性、實(shí)時(shí)性、互動(dòng)性和隔離性的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境 （Klems， Nimis， & Tai， 2008），每個(gè)實(shí)驗(yàn)組可以共享組內(nèi)資源，組與組之間相互獨(dú)立。同時(shí)，平臺(tái)也繼承了云計(jì)算技術(shù)的數(shù)據(jù)安全、高效管理、高可用性等諸多優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合教育資源建設(shè)，使之成為學(xué)習(xí)者和教師的輔助教學(xué)互動(dòng)服務(wù)平臺(tái)。

云虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)具有可以實(shí)時(shí)交互、分工協(xié)作、共同編輯修改等功能，可以滿足學(xué)習(xí)者在動(dòng)畫(huà)制作各階段的分工協(xié)作需求。另外，云計(jì)算技術(shù)還可以提供彈性的計(jì)算能力、靈活的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，具有不受限制的存儲(chǔ)等特點(diǎn)，能夠在上色、動(dòng)檢、聲畫(huà)合成、特效制作、影片剪輯等創(chuàng)制過(guò)程中提供超強(qiáng)的共享運(yùn)算能力和存儲(chǔ)空間，滿足動(dòng)畫(huà)中后期階段的工作需求，供幾個(gè)小組同時(shí)進(jìn)行大運(yùn)算量的操作。通過(guò)云虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，教師可對(duì)學(xué)習(xí)者進(jìn)行一對(duì)一的協(xié)調(diào)控制與統(tǒng)一管理，同時(shí)也有效地實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)者之間的遠(yuǎn)程合作。作為有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，云虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是對(duì)現(xiàn)有遠(yuǎn)程教學(xué)環(huán)境實(shí)驗(yàn)室空間和功能的擴(kuò)展，也是幫助動(dòng)畫(huà)專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)者提高動(dòng)手實(shí)踐能力的一條新途徑，可以解決當(dāng)前存在的種種問(wèn)題，滿足動(dòng)畫(huà)遠(yuǎn)程教育的需求。

（二）云虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為打造遠(yuǎn)程智慧學(xué)習(xí)環(huán)境提供了可能

學(xué)習(xí)環(huán)境建設(shè)是實(shí)現(xiàn)教和學(xué)的方式變革的基礎(chǔ)。為學(xué)習(xí)者提供更加便利、舒適、高效的學(xué)習(xí)環(huán)境將是未來(lái)教育信息化發(fā)展的重要方向。智慧學(xué)習(xí)環(huán)境是一個(gè)以信息通信技術(shù)的應(yīng)用為基礎(chǔ)、以學(xué)習(xí)者為中心且具備以下特征的環(huán)境，可以適應(yīng)學(xué)習(xí)者不同的學(xué)習(xí)風(fēng)格和學(xué)習(xí)能力，可以為學(xué)習(xí)者終身學(xué)習(xí)提供支持，為學(xué)習(xí)者的發(fā)展提供支持。智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的基本特征可以概括為以下幾點(diǎn)（黃榮懷，楊俊鋒，胡永斌，2012）：① 實(shí)現(xiàn)物理環(huán)境與虛擬環(huán)境的融合。在智慧環(huán)境中，對(duì)物理環(huán)境的感知、監(jiān)控和調(diào)節(jié)功能進(jìn)一步提高，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等技術(shù)的應(yīng)用使虛擬環(huán)境與物理環(huán)境無(wú)縫融合。② 更好地提供適應(yīng)學(xué)習(xí)者個(gè)性特征的學(xué)習(xí)支持和服務(wù)。③ 智慧學(xué)習(xí)環(huán)境是一種能感知學(xué)習(xí)情景、識(shí)別學(xué)習(xí)者特征、提供合適的學(xué)習(xí)資源與便利的互動(dòng)工具、自動(dòng)記錄學(xué)習(xí)過(guò)程和評(píng)測(cè)學(xué)習(xí)成果，以促進(jìn)學(xué)習(xí)者有效學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)場(chǎng)所或活動(dòng)空間。

云虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)作為“圓桌型”虛擬云教室的設(shè)計(jì)，試圖提供學(xué)習(xí)者“智慧學(xué)習(xí)環(huán)境”，開(kāi)創(chuàng)動(dòng)畫(huà)遠(yuǎn)程教學(xué)空間的新格局，真正實(shí)現(xiàn)“技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)”（Technology Enhanced Learning）的愿景。打造未來(lái)新型學(xué)習(xí)模式，引領(lǐng)動(dòng)畫(huà)教育在人才培養(yǎng)模式上的創(chuàng)新，營(yíng)造培養(yǎng)學(xué)習(xí)者實(shí)踐能力的良好氛圍，建立以注重培養(yǎng)學(xué)習(xí)者藝術(shù)感知力與合作能力為目標(biāo)的全新教學(xué)觀念，增強(qiáng)學(xué)習(xí)者自主學(xué)習(xí)能力。教師也由單方面?zhèn)魇谥R(shí)真正轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)、組織、幫助學(xué)習(xí)者認(rèn)知?jiǎng)赢?huà)行業(yè)、獲取新知識(shí)的引導(dǎo)者。

（三）現(xiàn)有的兩種主流云計(jì)算不能充分滿足需要

目前，教育云平臺(tái)主要分為兩種，一種是政府部門(mén)、教育機(jī)構(gòu)牽頭建設(shè)的非營(yíng)利性教育信息平臺(tái)，一種是社會(huì)力量、公司企業(yè)建設(shè)的營(yíng)利性資源平臺(tái)。但是以上兩種平臺(tái)都不適合動(dòng)畫(huà)遠(yuǎn)程教育，原因包括：一、教育云平臺(tái)通常借助云計(jì)算技術(shù)和服務(wù)模式，建立統(tǒng)一的云計(jì)算中心，并搭建基礎(chǔ)設(shè)施云、高性能計(jì)算云，這種公共云平臺(tái)在軟件功能上無(wú)法滿足動(dòng)畫(huà)專(zhuān)業(yè)教學(xué)的基本需求；二、企業(yè)推出的營(yíng)利性資源平臺(tái)之間數(shù)據(jù)、服務(wù)共享困難，難以互聯(lián)互通，無(wú)法滿足動(dòng)畫(huà)專(zhuān)業(yè)教學(xué)特有的分工協(xié)作的要求。目前，開(kāi)放教育、網(wǎng)絡(luò)教育以及遠(yuǎn)程教育平臺(tái)中多采用B/S工作模式，具有技術(shù)成熟、開(kāi)發(fā)周期短、管理要求低、使用簡(jiǎn)便等突出優(yōu)點(diǎn)。動(dòng)畫(huà)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程所用軟件升級(jí)快、資源需求越來(lái)越高，但現(xiàn)有的遠(yuǎn)程教育平臺(tái)往往存在一些無(wú)法克服的弱點(diǎn)，如硬件追加投入高、系統(tǒng)資源共享能力差、軟件升級(jí)困難等。

三、云虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)的思路與架構(gòu)

動(dòng)畫(huà)遠(yuǎn)程教育云虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)基于云計(jì)算技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，用于動(dòng)畫(huà)專(zhuān)業(yè)遠(yuǎn)程教育的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。通過(guò)使用池化虛擬機(jī)資源為平臺(tái)提供充足的計(jì)算資源（Gibbs， 2006），同時(shí)采用按需分配模式開(kāi)辟多個(gè)獨(dú)立的服務(wù)端為不同的學(xué)習(xí)組提供服務(wù)。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)支持多個(gè)實(shí)驗(yàn)組同時(shí)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，每個(gè)組有若干學(xué)習(xí)者組成，同組的學(xué)習(xí)者可以利用各種終端設(shè)備連接到實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，利用實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提供的交互協(xié)同、資源共享和軟件支持服務(wù)，各自承擔(dān)不同任務(wù)并共同完成實(shí)驗(yàn)。如圖1所示，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)同時(shí)為多個(gè)實(shí)驗(yàn)組提供服務(wù)，組內(nèi)成員可以登錄到本組的服務(wù)域，并使用相關(guān)的服務(wù)功能。組與組之間相互隔離，但底層的計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等硬件資源是共享使用的。云虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為各小組之間以及不同分組之間進(jìn)行學(xué)習(xí)與討論提供了一個(gè)虛擬空間，可以有效實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)制作過(guò)程中“編、導(dǎo)、演”的遠(yuǎn)程操作過(guò)程，同時(shí)為教師進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)督、指導(dǎo)學(xué)習(xí)者分組協(xié)作提供技術(shù)支持。

為提高平臺(tái)資源的共享利用率、軟件功能的靈活性，采用C/S工作模式（Aymerich， Fenu， Surcis， 2008）。動(dòng)畫(huà)遠(yuǎn)程教育云虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的體系結(jié)構(gòu)如圖 2所示。

云虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的服務(wù)端由云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)專(zhuān)用應(yīng)用構(gòu)成，主要由物理資源層、軟件支撐層和平臺(tái)應(yīng)用層組成。

物理資源層主要包括平臺(tái)運(yùn)行的服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、安全設(shè)備，構(gòu)成了整個(gè)平臺(tái)的硬件支撐環(huán)境，這些計(jì)算資源被虛擬化后，可以同時(shí)向多個(gè)實(shí)驗(yàn)組提供完成實(shí)驗(yàn)所需的計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)資源。動(dòng)畫(huà)遠(yuǎn)程教育云虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與其他遠(yuǎn)程教育云應(yīng)用的區(qū)別在于該平臺(tái)依據(jù)動(dòng)畫(huà)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)流程，除提供各設(shè)計(jì)階段所必需的軟件服務(wù)外，還為每個(gè)設(shè)計(jì)階段提供組內(nèi)成員之間互動(dòng)協(xié)作的計(jì)算、存儲(chǔ)和軟件服務(wù)。

軟件支撐層主要包括虛擬化層、數(shù)據(jù)庫(kù)、調(diào)度管理、負(fù)載均衡、日志管理、平臺(tái)安全管理等模塊，用于對(duì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提供軟件支撐。

平臺(tái)的關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)技術(shù)在于云虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)應(yīng)用層，主要包括：① 即時(shí)通信模塊。同組學(xué)習(xí)者之間可實(shí)現(xiàn)時(shí)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通信服務(wù)，消息傳遞、文件共享等快速有效的交互學(xué)習(xí)。② 設(shè)計(jì)協(xié)作模塊。具備版本控制功能，支持多人對(duì)同一文檔或多媒體文件進(jìn)行修改標(biāo)注的操作。例如，5-6人的制作小組中擔(dān)任編劇、導(dǎo)演、角色造型設(shè)計(jì)、場(chǎng)景設(shè)計(jì)、后期合成與特效制作等不同區(qū)域工作的參與者，可同時(shí)進(jìn)行討論。動(dòng)畫(huà)劇本、角色造型、場(chǎng)景繪制方案等可以同步完成多人展示與修改工作。③ 電子故事板模塊。實(shí)現(xiàn)多人同時(shí)在線的多媒體交流功能，可以在故事板上輸入文字或進(jìn)行繪畫(huà)操作，輸入結(jié)果即時(shí)在屏幕上顯示，并可保存為圖形文件。例如，開(kāi)展討論時(shí)，負(fù)責(zé)動(dòng)畫(huà)角色造型設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)者可直接將設(shè)計(jì)方案以圖像形式進(jìn)行展示和討論，聽(tīng)取意見(jiàn)之后，在故事板上直接繪制修改圖像。另外，利用平臺(tái)提供的動(dòng)畫(huà)軟件，也可隨時(shí)生成角色三視圖及完成簡(jiǎn)單動(dòng)作展示。設(shè)計(jì)協(xié)作模塊與電子故事板模塊功能提高了組內(nèi)會(huì)議交流的效率。④ 登錄管理模塊。此模塊用于對(duì)學(xué)習(xí)者或教師的登錄進(jìn)行管理，完成角色的身份認(rèn)證。教師角色具備對(duì)學(xué)習(xí)者的分組、任務(wù)分工、實(shí)驗(yàn)進(jìn)度查詢、作業(yè)點(diǎn)評(píng)等管理功能。⑤ 專(zhuān)用軟件管理模塊。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中集成了相當(dāng)數(shù)量的動(dòng)畫(huà)專(zhuān)用軟件，這些軟件可隨時(shí)被學(xué)習(xí)者調(diào)用，此模塊用于維護(hù)軟件的安裝、更新、卸載操作。⑥ 平臺(tái)管理模塊，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的維護(hù)、管理功能。云虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)專(zhuān)有模塊功能虛擬現(xiàn)實(shí)的交互功能設(shè)計(jì)符合動(dòng)畫(huà)產(chǎn)品創(chuàng)制的特點(diǎn)，不但合理優(yōu)化了小組的分工協(xié)作，同時(shí)方便教師監(jiān)督指導(dǎo)整個(gè)小組的設(shè)計(jì)進(jìn)度與作業(yè)質(zhì)量。教與學(xué)的同步也大大增強(qiáng)了動(dòng)畫(huà)學(xué)習(xí)者的興趣，提高學(xué)習(xí)者的參與性與學(xué)習(xí)效率。

需要特別指出的是云虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)應(yīng)用層中電子故事版模塊、設(shè)計(jì)協(xié)作模塊是區(qū)別于其他實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的主要部分，也是本平臺(tái)的特色與核心。電子故事板模塊和設(shè)計(jì)協(xié)作模塊充分考慮動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，采用了協(xié)同合作技術(shù)和并發(fā)處理技術(shù)，在動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)過(guò)程中有效防止操作死鎖、信息同步慢、用戶體驗(yàn)差等問(wèn)題。

終端設(shè)備包括筆記本、個(gè)人電腦、平板電腦、智能手機(jī)等。伴隨著移動(dòng)設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，學(xué)習(xí)者不但可以通過(guò)筆記本、個(gè)人電腦利用專(zhuān)用軟件連接實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，還可以通過(guò)移動(dòng)設(shè)備利用專(zhuān)用的客戶端APP連接實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行大部分的實(shí)驗(yàn)操作，使得學(xué)習(xí)者之間或師生之間能以更加快捷的方式交互。

動(dòng)畫(huà)遠(yuǎn)程教育云虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)針對(duì)動(dòng)畫(huà)遠(yuǎn)程課程實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)各個(gè)階段的功能需求設(shè)計(jì)，為動(dòng)畫(huà)遠(yuǎn)程教育的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)提供實(shí)驗(yàn)所需的軟硬件支持。該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)有以下特性：① 硬件成本低，平臺(tái)采用云虛擬化技術(shù)有效實(shí)現(xiàn)硬件資源的共享，降低了硬件采購(gòu)成本。② 易用性，平臺(tái)采用C/S結(jié)構(gòu)，支持多種客戶端設(shè)備，利用手持設(shè)備學(xué)習(xí)者可以隨時(shí)隨地登錄實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。③ 可擴(kuò)展性，基于云計(jì)算平臺(tái)的設(shè)計(jì)能夠很好地支持各種軟件的集成，新增功能模塊添加簡(jiǎn)便。

四、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證

（一）實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)與試行

我們利用8個(gè)由1Gbps以太網(wǎng)連接的刀片服務(wù)器和一個(gè)盤(pán)陣搭建了云虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的硬件基礎(chǔ)設(shè)施。每個(gè)刀片服務(wù)器包含4個(gè) Xeon X5660 CPU和24GB DDR3內(nèi)存。盤(pán)陣型號(hào)為IBM Storwize V3700，容量為12TB，接口為1Gbps iSCSI。云虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)運(yùn)行于qemu-kvm-0.12.1.2虛擬化環(huán)境之上，服務(wù)器軟件均在Windows Server 2008環(huán)境下開(kāi)發(fā)，通過(guò)100Mbps專(zhuān)網(wǎng)連接互聯(lián)網(wǎng)。作為遠(yuǎn)程教育的云計(jì)算平臺(tái)，我們必須考慮基礎(chǔ)設(shè)施的成本問(wèn)題，采用刀片服務(wù)器為主的硬件架構(gòu)主要考慮以下幾個(gè)因素：① 硬件成本：與機(jī)架安裝式基礎(chǔ)設(shè)施相比，刀片服務(wù)器的連接線纜和配件成本下降約35%。② 能耗成本：刀片服務(wù)器的高集成度可有效降低功耗。③ 資源配給靈活：利用刀片服務(wù)器的模塊化設(shè)計(jì)，加快資源、更換和恢復(fù)速度。表1顯示了不同實(shí)現(xiàn)方式的對(duì)比情況。

（二）實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的驗(yàn)證

平臺(tái)研制完成后，通過(guò)不斷完善和修改，經(jīng)過(guò)2年4學(xué)期的在線試用。每學(xué)期約有300人使用該平臺(tái)進(jìn)行動(dòng)畫(huà)課程設(shè)計(jì)，每組5人，分成60組。我們觀察到的最高同時(shí)在線人數(shù)為246人（58組），用戶操作流暢，系統(tǒng)的CPU使用率和網(wǎng)絡(luò)吞吐率最大值分別為58%和73%。試用的結(jié)果表明，該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的功能達(dá)到動(dòng)畫(huà)遠(yuǎn)程教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本要求，平臺(tái)運(yùn)算能力能夠滿足相關(guān)課程的需要。

在剛過(guò)去的一學(xué)年里，我們通過(guò)該平成了528人次的課程，130人完成了5門(mén)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)習(xí)成績(jī)比以前有所提升。學(xué)習(xí)者合作完成了35個(gè)動(dòng)畫(huà)作品。據(jù)抽樣調(diào)查，87%的學(xué)習(xí)者對(duì)平臺(tái)的評(píng)價(jià)為優(yōu)良。

五、結(jié)語(yǔ)

云計(jì)算作為一種新型計(jì)算服務(wù)模式，正對(duì)遠(yuǎn)程教育、網(wǎng)絡(luò)教育的各個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生積極而深遠(yuǎn)的影響。本文設(shè)計(jì)和構(gòu)建的基于云計(jì)算的動(dòng)畫(huà)專(zhuān)業(yè)遠(yuǎn)程教育實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，是對(duì)本專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)環(huán)境建設(shè)的初步嘗試。案例顯示，該嘗試取得了初步成效，也是利用云計(jì)算技術(shù)建設(shè)低成本、高效能、通用教育平臺(tái)的一次實(shí)踐。雖然，目前由于動(dòng)畫(huà)專(zhuān)業(yè)學(xué)生人數(shù)相對(duì)較少，不能大規(guī)模展開(kāi)以廣泛地檢驗(yàn)效果，對(duì)于最終的大規(guī)模教學(xué)成效尚缺乏有力的數(shù)據(jù)支撐，試驗(yàn)的規(guī)模也不夠系統(tǒng)，實(shí)施方面也缺乏研究，但是隨著移動(dòng)終端設(shè)備和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步普及，云計(jì)算遠(yuǎn)程教育平臺(tái)的不斷興起，動(dòng)畫(huà)專(zhuān)業(yè)自身的不斷探索和發(fā)展，必將極大地促進(jìn)不同地區(qū)間的教育平衡發(fā)展，使得泛在學(xué)習(xí)成為可能，也對(duì)進(jìn)一步細(xì)化和深化相關(guān)研究奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。整體上看，云虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)符合遠(yuǎn)程教育的特征，作為一種豐富、有效的交互學(xué)習(xí)手段，其建立必將有利于營(yíng)造一種指導(dǎo)協(xié)作、鼓勵(lì)創(chuàng)新、互幫互助的學(xué)習(xí)氛圍。

[參考文獻(xiàn)]

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收稿日期：2016-04-21

第6篇：虛擬教育范文

1VR教學(xué)的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)

面對(duì)醫(yī)療技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展和人們對(duì)醫(yī)護(hù)水平的更高要求，醫(yī)療崗位對(duì)醫(yī)學(xué)生的理論知識(shí)水平和臨床實(shí)踐能力提出了更高標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)老師書(shū)本授課、模具操作和現(xiàn)場(chǎng)觀摩等方式開(kāi)展醫(yī)學(xué)教學(xué)的傳統(tǒng)教學(xué)方法，不可避免地存在理論知識(shí)抽象難懂、實(shí)踐與臨床脫節(jié)等問(wèn)題。應(yīng)用VR技術(shù)進(jìn)行醫(yī)學(xué)教學(xué)，能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)教學(xué)的不足。VR技術(shù)可以打造出一個(gè)隨時(shí)可用的實(shí)驗(yàn)室和近在眼前的觀摩臺(tái)，這種逼真的親身經(jīng)歷和感受是傳統(tǒng)教學(xué)方法不能比擬的。用VR技術(shù)開(kāi)發(fā)的虛擬教學(xué)平臺(tái)可將各種醫(yī)學(xué)影像和數(shù)據(jù)信息創(chuàng)建成一個(gè)沉浸式的虛擬培訓(xùn)環(huán)境，學(xué)生通過(guò)3D人體模型，從視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)多感官直接觀察人體細(xì)節(jié)，并借助多傳感器、頭戴式顯示器（HMD）、體感外設(shè)備等工具與虛擬環(huán)境中實(shí)物進(jìn)行互動(dòng)。這種集視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、操作為一體的虛擬學(xué)習(xí)系統(tǒng)，可使學(xué)生完全沉浸于自主學(xué)習(xí)的三維虛擬環(huán)境中，通過(guò)自身與環(huán)境的交互全方位獲取知識(shí)和技能。例如，用VR外科手術(shù)系統(tǒng)模擬外科手術(shù)。系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)多人同時(shí)介入，以協(xié)作方式共同完成一項(xiàng)手術(shù)或者以共享模式觀摩一場(chǎng)作業(yè)。在操作時(shí)，計(jì)算機(jī)AI可對(duì)學(xué)生進(jìn)行視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、動(dòng)作的綜合指導(dǎo)，老師或?qū)＜乙部芍苯咏槿脒M(jìn)行實(shí)時(shí)指導(dǎo)［3］。這種教學(xué)方式將有助于學(xué)生理解醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)理論，掌握基本臨床技能，對(duì)提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力起到巨大的促進(jìn)作用。此外，投資昂貴的實(shí)驗(yàn)對(duì)象（尸體、假人、模具等）和器材是醫(yī)學(xué)科研機(jī)構(gòu)巨大的負(fù)擔(dān)，VR技術(shù)具有不受標(biāo)本、場(chǎng)地、時(shí)間等等諸多因素的制約，可以使教學(xué)培訓(xùn)活動(dòng)根據(jù)需要隨時(shí)隨地進(jìn)行，在減少教學(xué)費(fèi)用投入的同時(shí)獲得良好教學(xué)效果。不僅能大幅降低醫(yī)學(xué)科研機(jī)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，而且能有效縮短科研人員的培訓(xùn)練時(shí)間。

2VR技術(shù)在醫(yī)療教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用

2．1模擬教學(xué)以強(qiáng)化教學(xué)效果

醫(yī)學(xué)要求學(xué)生記憶的知識(shí)點(diǎn)多，學(xué)生要想記住書(shū)上的知識(shí)點(diǎn)很大程度上依靠背誦和老師講解，這種方式需要學(xué)生付出很大的努力。利用VR教學(xué)系統(tǒng)，老師可為學(xué)生選擇一個(gè)針對(duì)特定知識(shí)點(diǎn)的模擬教學(xué)情境，學(xué)生就可以通過(guò)3D視屏動(dòng)態(tài)演示，人機(jī)互動(dòng)界面操作，對(duì)設(shè)定的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)［4］。例如，學(xué)習(xí)人體骨骼結(jié)構(gòu)，學(xué)生利用虛擬系統(tǒng)的人機(jī)交互界面，配合系統(tǒng)機(jī)器人的指導(dǎo)和講解，學(xué)生可以直接對(duì)3D數(shù)字人體進(jìn)行解剖，身臨其境的觀察特定部位骨骼的結(jié)構(gòu)，這種親身經(jīng)歷般的感覺(jué)可讓學(xué)生對(duì)所見(jiàn)所聞的知識(shí)難以忘懷，有利于提高學(xué)習(xí)效果。

2．2自主學(xué)習(xí)以提高創(chuàng)新能力

通過(guò)虛擬場(chǎng)景設(shè)置智能化虛擬教學(xué)，使學(xué)生學(xué)習(xí)由被動(dòng)接受轉(zhuǎn)化為主動(dòng)求知。在虛擬環(huán)境中學(xué)生可以自己動(dòng)手設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境，制訂實(shí)驗(yàn)方案，例如，學(xué)生可以通過(guò)人機(jī)交互系統(tǒng)觀察不同參數(shù)條件下的人體結(jié)構(gòu)模型，單體器官模型，或進(jìn)行內(nèi)部“漫游”、局部解剖等探索［5］，這種學(xué)習(xí)方式可以極大的擴(kuò)展教學(xué)空間和教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和提高創(chuàng)新能力，使學(xué)生真正的從“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”，由被動(dòng)灌輸轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)。

2．3模擬實(shí)訓(xùn)以客觀評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)效果

傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)教育對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的考察主要通過(guò)理論考試，但簡(jiǎn)單地通過(guò)考試分?jǐn)?shù)不能全面考察學(xué)生的知識(shí)掌握程度和實(shí)踐能力。通過(guò)VR技術(shù)，老師提前錄入數(shù)字人體基本信息、診療參數(shù)及藥物影響等數(shù)據(jù)，再讓學(xué)生自主在虛擬人體模型上進(jìn)行病情分析，并實(shí)施診斷和治療。系統(tǒng)自動(dòng)收集學(xué)生實(shí)時(shí)操作數(shù)據(jù)，并對(duì)其做出診療評(píng)價(jià)，從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)全程可視化管理，實(shí)時(shí)評(píng)估學(xué)生掌握知識(shí)的情況，這將有利于老師更好地處理教學(xué)過(guò)程中存在的知識(shí)盲點(diǎn)和薄弱環(huán)節(jié)，增強(qiáng)教學(xué)效果。

2．4醫(yī)學(xué)模擬診斷以提高實(shí)踐能力

將傳統(tǒng)的實(shí)習(xí)觀摩方法與虛擬診斷項(xiàng)結(jié)合，將有利于學(xué)生實(shí)習(xí)時(shí)獲取更多的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，掌握基礎(chǔ)臨床技能。對(duì)于高年級(jí)學(xué)生和規(guī)范化培訓(xùn)醫(yī)生，現(xiàn)場(chǎng)觀摩是臨床實(shí)踐的主要培訓(xùn)方式。受醫(yī)學(xué)院校培訓(xùn)資源有限的限制，加之醫(yī)生工作任務(wù)繁重，觀摩實(shí)習(xí)難達(dá)預(yù)期教學(xué)效果。VR模擬診斷可以彌補(bǔ)這些不足。醫(yī)學(xué)培訓(xùn)生利用VR系統(tǒng)，可在虛擬人體上進(jìn)行大膽的診療試驗(yàn)，測(cè)試不同治療方案在人體上的反應(yīng)，從而獲取大量虛擬診療數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)與患者實(shí)際身體指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，分析理論與實(shí)際的差距，將有助于學(xué)生獲得臨床經(jīng)驗(yàn)，加深對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的理解［6］。在臨床上，虛擬診療數(shù)據(jù)還可作為各種復(fù)雜病癥的輔助判斷指標(biāo)。

2．5虛擬分子設(shè)計(jì)以促進(jìn)醫(yī)藥研發(fā)

分子生物學(xué)、藥學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科在醫(yī)學(xué)發(fā)展中扮演著不可替代的角色，但這些學(xué)科的研究對(duì)象大多處于分子級(jí)別，肉眼看不見(jiàn)、摸不著，研究起來(lái)很抽象，常常給人一種說(shuō)不清也道不明的感覺(jué)。VR技術(shù)可把各種分子微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行宏觀化展示，使藥物研究人員逼真而清楚地看到各種分子結(jié)構(gòu)3D模型。通過(guò)人機(jī)交互設(shè)備可以對(duì)分子模型進(jìn)行改造和設(shè)計(jì)，這將為藥物研究帶來(lái)許多便利。宏觀化展示化合物微觀結(jié)構(gòu)，可加深研究人員對(duì)化合物結(jié)構(gòu)的理解，有助于找到最佳合成路徑；模擬各種生物大分子與藥物小分子的結(jié)合，找出藥物分子與生物大分子最佳結(jié)合位點(diǎn)，有利于探索藥理特性；觀察特定條件下活性分子間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的全過(guò)程，有利于探索活性分子生物特性［7］。這些便利將有助于藥物研發(fā)人員更加有針對(duì)性的取去設(shè)計(jì)和合成藥物，縮短藥物研發(fā)周期，降低研發(fā)成本。

3VR醫(yī)學(xué)教育系統(tǒng)的建設(shè)

VR醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室是VR醫(yī)學(xué)教育系統(tǒng)必不可少的載體，與一般VR實(shí)驗(yàn)室一樣，主要由開(kāi)發(fā)渲染平臺(tái)、三維沉浸顯示系統(tǒng)，三維交互系統(tǒng)和中央控制系統(tǒng)四大部分統(tǒng)組成［8］。信息技術(shù)的快速發(fā)展已為VR技術(shù)醫(yī)學(xué)應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的“硬件”基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)VR技術(shù)醫(yī)學(xué)應(yīng)用的關(guān)鍵還在于能否開(kāi)發(fā)出高度逼真的教學(xué)情景、科學(xué)的教學(xué)模型和恰當(dāng)?shù)娜藱C(jī)交互系統(tǒng)等“軟件”系統(tǒng)［9］。醫(yī)學(xué)知識(shí)專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)，要建成可用于醫(yī)學(xué)培訓(xùn)的VR醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室離不開(kāi)醫(yī)學(xué)專(zhuān)家和信息技術(shù)開(kāi)發(fā)人員的通力合作。先由醫(yī)學(xué)教學(xué)工作者設(shè)計(jì)科學(xué)的醫(yī)學(xué)教育方案和內(nèi)容，提出人機(jī)互動(dòng)方案，VR系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員根據(jù)提供的信息進(jìn)行醫(yī)學(xué)教育系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，醫(yī)學(xué)教育工作者對(duì)模型設(shè)計(jì)進(jìn)行全程跟進(jìn)，不斷修正仿真內(nèi)容，提高模擬的逼真程度，這樣才能做出符合實(shí)際應(yīng)用需要的VR醫(yī)學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)。

第7篇：虛擬教育范文

[關(guān)鍵詞]虛擬現(xiàn)實(shí) 任職教育 研究

隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件創(chuàng)設(shè)的虛擬現(xiàn)實(shí)，為課程實(shí)踐改革提供了可能。尤其是在任職教育中，工作場(chǎng)景的真實(shí)再現(xiàn)，可以為學(xué)生提供一個(gè)沉浸式的訓(xùn)練環(huán)境，改變學(xué)生傳統(tǒng)學(xué)習(xí)思維模式形成，獲得比傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)更加深刻的學(xué)習(xí)體會(huì)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果的最優(yōu)化。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及基本特征

虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，簡(jiǎn)稱(chēng)VR），也稱(chēng)靈境技術(shù)或人工環(huán)境。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)將現(xiàn)實(shí)世界通過(guò)數(shù)據(jù)處理以三維立體形式呈現(xiàn)，并與使用者產(chǎn)生視、聽(tīng)、觸一體化交互環(huán)境。人可以通過(guò)使用各種特殊裝置將自己“投射到這個(gè)環(huán)境中，并操作、控制這個(gè)環(huán)境中的事物，進(jìn)行著認(rèn)知與情感意識(shí)流動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)特殊目的。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中應(yīng)用，主要體現(xiàn)為“沉浸、交互、構(gòu)想”三個(gè)基本特征。沉浸感又稱(chēng)臨場(chǎng)感，指用戶通過(guò)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)多途徑的感官與系統(tǒng)互動(dòng)，產(chǎn)生身臨其境的感受。人與虛擬環(huán)境融為一體，讓使用者相信這與現(xiàn)實(shí)世界一樣。交互性是指學(xué)習(xí)者與虛擬環(huán)境中所遇到的各種對(duì)象的相互作用的能力，計(jì)算機(jī)能夠響應(yīng)用戶的輸入并立即改變虛擬場(chǎng)景的狀態(tài)，學(xué)習(xí)者可以在環(huán)境中得到實(shí)時(shí)性的反饋。構(gòu)想性是指虛擬的環(huán)境是人想象出來(lái)的，體現(xiàn)設(shè)計(jì)者響應(yīng)的思想，為使用者提供探索的空間，通過(guò)相應(yīng)提示讓使用者在環(huán)境中深化概念、萌生創(chuàng)意，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)更多的規(guī)律和有效的操作。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在任職教育中的應(yīng)用形式

任職教育強(qiáng)調(diào)的是對(duì)學(xué)生實(shí)際技能的培養(yǎng)，在任職教育中引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，既增強(qiáng)了教師教學(xué)的主導(dǎo)地位，同時(shí)也更加突出了學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位。教師不再是單純的理論“灌輸式”教學(xué)與手把手的實(shí)踐教導(dǎo)，而是通過(guò)虛擬場(chǎng)景的構(gòu)建為學(xué)生提供一個(gè)以實(shí)踐為主的自主學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)生在與虛擬環(huán)境互相作用、互相影響的過(guò)程中，在老師的引導(dǎo)下，通過(guò)自身與環(huán)境的信息交互來(lái)習(xí)得知識(shí)與技能。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在任職教育中的應(yīng)用形式主要有以下幾種。

（一）虛擬課堂教學(xué)

任職教育中學(xué)生的個(gè)體差異日益增大，根據(jù)學(xué)生的差異進(jìn)行有針對(duì)性的教學(xué)是未來(lái)任職教育的發(fā)展方向。將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到任職教育課堂教學(xué)中，可以突破時(shí)間、空間限制，再現(xiàn)任職崗位面臨的真實(shí)場(chǎng)景與變化過(guò)程，尤其是那些對(duì)崗位任職影響巨大的故障場(chǎng)景再現(xiàn)與多維場(chǎng)景變換等。不僅可以讓學(xué)生通過(guò)交互式的平臺(tái)參與其中，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可以在教學(xué)過(guò)程中通過(guò)多層次、多批次、全方位地為學(xué)生提供生動(dòng)、逼真、感性的虛擬學(xué)習(xí)材料，來(lái)幫助學(xué)生理解消化學(xué)習(xí)中的知識(shí)難點(diǎn)。虛擬課堂教學(xué)的應(yīng)用有效改善了目前教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生獲得的知識(shí)以間接知識(shí)經(jīng)驗(yàn)為主的現(xiàn)狀，促進(jìn)了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和認(rèn)知。

（二）虛擬實(shí)踐教學(xué)

任職教育重視對(duì)學(xué)生實(shí)際技能的培養(yǎng)，而實(shí)踐教學(xué)又是任職教育的重要組成部分。將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到任職教育實(shí)踐教學(xué)中，可以以崗位任職需要為基礎(chǔ)，開(kāi)發(fā)建設(shè)虛擬訓(xùn)練裝備，并以此為基礎(chǔ)展開(kāi)虛擬訓(xùn)練。訓(xùn)練內(nèi)容可以根據(jù)需要隨時(shí)生成，不斷更新，使實(shí)踐訓(xùn)練內(nèi)容及時(shí)跟上技術(shù)的發(fā)展。同時(shí)訓(xùn)練的場(chǎng)景、訓(xùn)練的強(qiáng)度也可以不受時(shí)間和空間的限制，反復(fù)展開(kāi)、反復(fù)推演。訓(xùn)練過(guò)程中，學(xué)生也可以提出各種假設(shè)與判斷，通過(guò)虛擬系統(tǒng)驗(yàn)證操作的正確與否，這樣不僅有利于學(xué)生實(shí)踐技能的不斷生成與強(qiáng)化，也可以有效促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

（三）虛擬網(wǎng)絡(luò)教學(xué)

遠(yuǎn)程教育的不斷普及與發(fā)展為任職教育發(fā)展壯大提供了先決的物質(zhì)條件。將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到任職教育遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中，不僅可以充分利用教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)豐富的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源展開(kāi)遠(yuǎn)程異地教學(xué)，還可以在學(xué)生與教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)之間建立良好的教學(xué)互助與反饋機(jī)制。學(xué)生不僅可以在虛擬教學(xué)平臺(tái)上及時(shí)補(bǔ)充到專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的新知識(shí)、新方法，也可以將崗位任職工作中遇到的難題反饋回教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，通過(guò)虛擬網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證與評(píng)估，得出新的結(jié)論，應(yīng)用于崗位任職實(shí)踐中，而這種反饋也將有助于教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)教學(xué)的重新定位與提升，做到教與學(xué)相互促進(jìn)、相互發(fā)展。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)任職教育的影響

（一）推進(jìn)教學(xué)理念轉(zhuǎn)變

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)任職教育的影響首先體現(xiàn)在教學(xué)理念上。對(duì)教師而言，虛擬課堂教學(xué)的應(yīng)用要求其從講解、演示的身份向幫助、指導(dǎo)的身份轉(zhuǎn)變，這就需要教師善于改進(jìn)教學(xué)策略，改變教育理念，以提高學(xué)生綜合能力與素質(zhì)為根本追求，通過(guò)模擬場(chǎng)景，鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)與探索，提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，教師要完成由演示者向引導(dǎo)者、幫助者的轉(zhuǎn)換，學(xué)生要完成由模仿者向探索者和創(chuàng)造者的轉(zhuǎn)換，并由此達(dá)到培養(yǎng)由經(jīng)驗(yàn)型到創(chuàng)造型人才的轉(zhuǎn)變。

（二）促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容更新

以往的任職教育主要是以知識(shí)的講解與操作的示范為基礎(chǔ)，教學(xué)內(nèi)容以書(shū)本為主，實(shí)踐操作以現(xiàn)在裝備為主，培訓(xùn)針對(duì)性差，實(shí)效性低，其中部分教學(xué)內(nèi)容會(huì)因受到時(shí)間和空間限制而無(wú)法講解與示范，與崗位任職需要產(chǎn)生了嚴(yán)重的脫節(jié)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)引入教學(xué)，促進(jìn)了教學(xué)內(nèi)容的變化與更新。老師可以根據(jù)崗位任職的需要，靈活地從培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力和實(shí)踐能力出發(fā)，設(shè)計(jì)符合培養(yǎng)目標(biāo)的教學(xué)內(nèi)容，并可根據(jù)崗位和行職發(fā)展的需要，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行適度超前的前瞻性訓(xùn)練與培訓(xùn)，提升學(xué)生的實(shí)際技能水平，為崗位任職與今后發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（三）豐富教學(xué)資源擴(kuò)展

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使教學(xué)不再局限于有形的課堂和實(shí)驗(yàn)室中，用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與訓(xùn)練，不僅可以減少實(shí)際裝備器材資源消耗，也可以通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)更新虛擬裝備，擴(kuò)展教學(xué)訓(xùn)練途徑，節(jié)省訓(xùn)練器材采購(gòu)與使用經(jīng)費(fèi)。尤其是在大型復(fù)雜設(shè)備的虛擬訓(xùn)練過(guò)程中，在遠(yuǎn)程異地的虛擬教學(xué)中，在現(xiàn)實(shí)較為危險(xiǎn)、困難的處置情景中，不僅可以減化教學(xué)訓(xùn)練場(chǎng)景的構(gòu)設(shè)，保證學(xué)生與裝備的安全，也可以通過(guò)不同強(qiáng)度的模擬，反復(fù)式的訓(xùn)練，全面強(qiáng)化學(xué)生技能的形成與提高。

四、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在任職教育中的難點(diǎn)

（一）把握虛擬的“真實(shí)性”“

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在任職教育中的應(yīng)用，重在營(yíng)造一個(gè)與崗位任職需求相匹配的“真實(shí)”情景，使學(xué)生能夠沉浸在虛擬情景中，獲得全過(guò)程、全方位的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。情景越“真實(shí)”越能促進(jìn)學(xué)生的體驗(yàn)，越能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，越能激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性。尤其是在實(shí)踐教學(xué)中，應(yīng)確保虛擬的教學(xué)裝備與實(shí)際使用的教學(xué)裝備在外觀、操作、信息反饋、狀態(tài)反饋等屬性上保持高度統(tǒng)一，使學(xué)生在課堂教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，獲得連續(xù)的感知與學(xué)習(xí)體驗(yàn)，提升學(xué)生在學(xué)習(xí)整體上的認(rèn)知。因此在虛擬裝備的研發(fā)制作上，要以真實(shí)裝備為依據(jù)，做好數(shù)據(jù)采集與量化工作，對(duì)影響全局的數(shù)據(jù)要精確采集，對(duì)不影響全局的數(shù)據(jù)可進(jìn)行必要的刪減，對(duì)于核心元件要單獨(dú)建模封裝，增強(qiáng)模型運(yùn)行的穩(wěn)定性，可靠性，對(duì)其他一般性元件可采通有組件開(kāi)發(fā)。同進(jìn)，在各元件的組合封裝上，也要注重體現(xiàn)裝備的整體性與操作過(guò)程性的相關(guān)性，做到標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一擴(kuò)展方便，為日后的升級(jí)做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作。

（二）注重交互的多維性

目前虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在任職教育中的應(yīng)用多局限于三維漫游階段，三維視覺(jué)感較強(qiáng)，而其他感官性與交互性較弱，不能讓學(xué)生真正沉浸其中，展開(kāi)沉浸式訓(xùn)練，全面掌握裝備操作與情況處置的全部技能并積累相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)。因此，在實(shí)踐操作訓(xùn)練與虛擬場(chǎng)景的構(gòu)建中，教師需要加強(qiáng)多維交互感官性的設(shè)計(jì)。在多維設(shè)計(jì)過(guò)程中，要以任職需要為基礎(chǔ)，以任務(wù)完成為驅(qū)動(dòng)，從任務(wù)、子任務(wù)、實(shí)現(xiàn)技術(shù)三個(gè)層次對(duì)現(xiàn)有的交互技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)分類(lèi)，從環(huán)境構(gòu)設(shè)、任務(wù)設(shè)定、過(guò)程分解三個(gè)層面對(duì)虛擬裝備進(jìn)行規(guī)劃，從視覺(jué)、觸覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等多方面入手進(jìn)行交互過(guò)程細(xì)化，注重學(xué)生在訓(xùn)練過(guò)程中多維感官的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，注重多種媒體組合作用的發(fā)揮，使訓(xùn)練更加貼近實(shí)際，更加便于學(xué)生理解掌握，更加有利于學(xué)生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。

（三）設(shè)置情景的靈活性

任職教育中引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是從現(xiàn)實(shí)走進(jìn)虛擬以虛擬仿真現(xiàn)實(shí)，再由虛擬步入現(xiàn)實(shí)以虛擬指導(dǎo)現(xiàn)實(shí)的一個(gè)過(guò)程，虛擬場(chǎng)景的真實(shí)構(gòu)設(shè)是影響訓(xùn)練效果的重要因素。能否靈活多樣的對(duì)現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景進(jìn)行虛擬，按照來(lái)源于實(shí)際而又高于實(shí)際的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行情景設(shè)置，也是實(shí)現(xiàn)虛擬教學(xué)應(yīng)用提高訓(xùn)練質(zhì)量的一個(gè)重要方面。因此，在開(kāi)展虛擬教學(xué)與虛擬訓(xùn)練過(guò)程中，教師要注重情景的多樣設(shè)置，注重從現(xiàn)實(shí)引入虛擬過(guò)程的靈活性與真實(shí)性，讓學(xué)生自然而然的進(jìn)入至虛擬訓(xùn)練過(guò)程中，按照教師的引導(dǎo)，逐層深入的展開(kāi)研討式、自主式、交互式的學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)質(zhì)量，以避免因情景設(shè)置單一，不能引起學(xué)生興趣，而達(dá)不成虛擬教學(xué)的目的。情景的設(shè)置與引入上也要注重前瞻性與探索性的相互統(tǒng)一，以符合時(shí)代與專(zhuān)業(yè)的發(fā)展需要，擴(kuò)展學(xué)生的學(xué)習(xí)視野。

[參考文獻(xiàn)]

[1]劉光然.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)[M]，北京：清華大學(xué)出版社，2011.1

[2]胡小強(qiáng).虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)與應(yīng)用[M]，北京：北京郵電大學(xué)出版社，2009.2

第8篇：虛擬教育范文

在當(dāng)前的影視教學(xué)過(guò)程中，創(chuàng)設(shè)虛擬實(shí)驗(yàn)情境的課件大都是利用flashmx軟件制作完成，并將其分為運(yùn)動(dòng)拍攝以及固定拍攝兩種形式。其中固定虛擬拍攝比較容易操作，首先通過(guò)矢量圖將現(xiàn)場(chǎng)拍攝的實(shí)際情景模擬展現(xiàn)出來(lái)，包括里面的人物動(dòng)作以及攝像機(jī)的具體擺放位置，并將所有攝像機(jī)設(shè)置成為按鈕，然后再將已經(jīng)拍攝完成的視頻材料通過(guò)超級(jí)鏈接連到已經(jīng)設(shè)置完成的按鈕之上，這樣就算是完成了固定拍攝的實(shí)際虛擬實(shí)驗(yàn)。不過(guò)在制作該課件過(guò)程中，經(jīng)常容易碰到的問(wèn)題是為了改善教學(xué)，一般情況下，在虛擬實(shí)驗(yàn)之中都要求學(xué)生對(duì)其操作流程進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的反饋，但由于在影視教學(xué)過(guò)程中需要使用大量的視頻教材，這勢(shì)必會(huì)整個(gè)課件觀看速度造成一些負(fù)面影響。所以，為了有效的解決掉這個(gè)問(wèn)題，當(dāng)前在制作課件時(shí)，大都采用flv格式的視頻教材，這就在一定程度上確保了課件的自然順暢性。

而相比之下，要想實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)拍攝的效果，其過(guò)程以及操作就會(huì)顯得較為復(fù)雜，需要學(xué)生依據(jù)它的實(shí)際變化而進(jìn)行相應(yīng)的鼠標(biāo)跟隨，并將鼠標(biāo)位置同圖片序列有機(jī)的綁定起來(lái)。

⑴創(chuàng)設(shè)一種合適的拍攝場(chǎng)景。通過(guò)使用計(jì)算機(jī)中的圖形功能，簡(jiǎn)單的創(chuàng)設(shè)一個(gè)拍攝場(chǎng)景，并且包含人物的實(shí)際位置與動(dòng)作、攝像機(jī)的具體擺放位置以及視頻框等內(nèi)容。此外，還應(yīng)依據(jù)一定標(biāo)準(zhǔn)將視頻框同攝像機(jī)位相對(duì)應(yīng)起來(lái)。

⑵為按鈕添加一些相應(yīng)的動(dòng)作，并將操作效果實(shí)際模擬出來(lái)。首先要依據(jù)一定流程，來(lái)為鼠標(biāo)制定一些跟隨效果，并將拍攝中攝像機(jī)位地變化情況模擬出來(lái)。其實(shí)際的操作方式可以簡(jiǎn)單概括成為：將虛擬情境中的機(jī)位2改設(shè)成為影片元件，然后在為其添加一些特定的動(dòng)作腳本，同時(shí)實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)的有效跟隨。具體操作如下：

第一，當(dāng)在操作過(guò)程中，完成“點(diǎn)擊”機(jī)位2之后，實(shí)施以下動(dòng)作，amera2一mc．onPress=function()

第二，將機(jī)位2跟隨鼠標(biāo)移動(dòng)，并確保其在約束的范圍之內(nèi)，同時(shí)也要有效的防止和避免鼠標(biāo)滑出虛擬模擬的場(chǎng)景。

第9篇：虛擬教育范文

關(guān)鍵詞：教育虛擬社區(qū)；建構(gòu)；高效

伴隨著信息化的發(fā)展，虛擬社區(qū)進(jìn)入大眾的視線中，展示著一種既新鮮又使人不覺(jué)陌生的生活方式和社會(huì)網(wǎng)絡(luò)。作為虛擬社區(qū)的一個(gè)應(yīng)用點(diǎn)，教育虛擬社區(qū)對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高起到很重要的作用，為此建構(gòu)高效的教育虛擬社區(qū)，可以更好地為教育與學(xué)習(xí)服務(wù)。尋求教育虛擬社區(qū)存在的優(yōu)缺點(diǎn)、探索建構(gòu)高效的教育虛擬社區(qū)，不僅有利于為構(gòu)建終身教育體系、建立學(xué)習(xí)型社會(huì)開(kāi)辟新的途徑,也將對(duì)教育技術(shù)學(xué)科理論體系的完善起到一定的作用。

1、教育虛擬社區(qū)

媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)深刻地影響著社會(huì)生活的各個(gè)方面,教育也不例外,教育虛擬社區(qū)首先是虛擬社區(qū)，是教師與學(xué)生的網(wǎng)上家園，也是教育信息化、網(wǎng)絡(luò)化的產(chǎn)物。胡凡剛教授在《簡(jiǎn)論教育虛擬社區(qū)》中教育虛擬社區(qū)給出了詳細(xì)的定義即：基于跨時(shí)空的、開(kāi)放的、自由的網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境,社區(qū)成員(主要包括教師與學(xué)生)之間進(jìn)行專(zhuān)題研修、交互協(xié)作、資源共享,從而相互影響、相互促進(jìn),最終形成的具有共同社區(qū)文化心理的、生態(tài)式的社會(huì)關(guān)系共同體。從這個(gè)定義我們可以看出，教育虛擬社區(qū)繼承了虛擬社區(qū)的特點(diǎn)，它突破了時(shí)空的限制，最大化地達(dá)到資源共享，緩和與調(diào)節(jié)了在資源問(wèn)題上部分高校采取“各自為政”的態(tài)勢(shì)，為教育信息化帶來(lái)新的生機(jī)與活力。

2、教育虛擬社區(qū)的特性

基于教育虛擬社區(qū)的理解，筆者認(rèn)為教育虛擬社區(qū)主要具有以下幾種特性：

（1）教育性

教育虛擬社區(qū)首先應(yīng)具有教育性,這是教育虛擬社區(qū)區(qū)別于其他虛擬社區(qū)的標(biāo)志。在教育虛擬社區(qū)內(nèi),社區(qū)成員因共同的興趣與需求進(jìn)行交流互動(dòng),在活動(dòng)過(guò)程中認(rèn)識(shí)和體驗(yàn)不斷加深,創(chuàng)造性的火花不斷迸發(fā),認(rèn)知結(jié)構(gòu)因同化與順應(yīng)而不斷從舊平衡達(dá)到新平衡 [1]。社區(qū)成員在參與社區(qū)過(guò)程中可以看作是突破傳統(tǒng)時(shí)間及空間的限制而進(jìn)行的一項(xiàng)有意義的學(xué)習(xí)活動(dòng)。網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育、在線學(xué)習(xí)、等學(xué)習(xí)方式以及博客、論壇、高校BBS等形式的盛行也正是體現(xiàn)了教育虛擬社區(qū)的教育性。據(jù)有關(guān)專(zhuān)家統(tǒng)計(jì)，中國(guó)現(xiàn)有四大教育博客開(kāi)展教研比較成功，分別為蘇州教育博客、浙江海鹽教育博客、山東臨淄教育博客和天河教育博客。博客教學(xué)方式越來(lái)越多的被學(xué)校所采用。上海師范大學(xué)的“學(xué)思湖畔BBS”、華南理工大學(xué)的“木棉BBS”，清華大學(xué)的“水木清華”等高校BBS給大學(xué)的思想政治教育帶來(lái)生機(jī)與活力。

（2）多媒體性

在教育虛擬社區(qū)中，社區(qū)成員不僅可以以文本的方式分享自己的快樂(lè)與經(jīng)歷，也可以借助現(xiàn)代教育技術(shù)的手段，集圖、文、音視頻于一體，采取多媒體的方式來(lái)進(jìn)行交流互動(dòng)，這樣可以吸引更多的成員參與其中，從而使得社區(qū)整體功能得到更大的發(fā)揮作用。

（3）體系開(kāi)放性與成員平等性

    由于網(wǎng)絡(luò)本身的“開(kāi)放性”，使得教育虛擬社區(qū)在系統(tǒng)內(nèi)有著自身的開(kāi)放性。社區(qū)成員可以根據(jù)自己的興趣愛(ài)好、需求等參與所對(duì)應(yīng)的談?wù)搮^(qū)。在教育虛擬社區(qū)內(nèi)，沒(méi)有集權(quán)控制，只有不違反本社區(qū)的法規(guī)與制度，不管貧富貴賤，都享有民主、自由的空間?，F(xiàn)實(shí)中往往難以克服的“師道尊嚴(yán)”、家庭背景等障礙在教育虛擬社區(qū)內(nèi)是不存在的，社區(qū)成員都是平等的,都可以對(duì)自己感興趣的問(wèn)題發(fā)表自己的觀點(diǎn)而不會(huì)帶來(lái)任何心理上的負(fù)擔(dān)。這是一種全身心的參與和自身獨(dú)特個(gè)性的充分發(fā)揮，這從深層次上體現(xiàn)著教育虛擬社區(qū)的平等性。

（4）非線性文本

  隨著Web2.0的到來(lái)，在線協(xié)作寫(xiě)作已成為可能，讀者不在單純地只是閱讀者，更是內(nèi)容的創(chuàng)作者。在教育虛擬社區(qū)中，人人都可以對(duì)已有內(nèi)容添加自己的見(jiàn)解與批注，對(duì)于這些文本而言，不再是一層不變的，而是原創(chuàng)者客觀意愿與讀者主觀意識(shí)相結(jié)合的產(chǎn)物。

3、目前教育虛擬社區(qū)存在的缺陷

（1）重“硬”輕“軟”現(xiàn)象盛行

在對(duì)教育虛擬社區(qū)的建設(shè)過(guò)程中，人們往往認(rèn)為只要平臺(tái)做的好，功能模塊齊全，設(shè)備先進(jìn)，就能得到很好的效果，而事實(shí)并非如此。如果只是一味地從技術(shù)的角度而不從內(nèi)容這個(gè)“軟”實(shí)力出發(fā)去構(gòu)建教育虛擬社區(qū)，雖然形式上給人一種直觀美，或許會(huì)吸引大眾的眼球而參與進(jìn)來(lái)，但人們的新鮮感過(guò)后，務(wù)實(shí)的訪客會(huì)因信息滯后、內(nèi)容單一、質(zhì)量不高等原因而望而卻步。

（2）重單維交流輕多維互動(dòng)

在教育技術(shù)界，有著“李克東難題”的說(shuō)法，其中有一點(diǎn)就談到教師博客缺乏深度互動(dòng)的問(wèn)題，這也正是重單維交流輕多維互動(dòng)的一個(gè)深刻見(jiàn)解。在教育虛擬社區(qū)中，社區(qū)成員除了查看信息外，更多地是交流互動(dòng)，對(duì)于現(xiàn)在諸多的教育虛擬社區(qū)，可以看出一種現(xiàn)象就是對(duì)于社區(qū)的討論，跟貼也只是諸如“是”、“哦”等字眼，這樣無(wú)法進(jìn)行多維的互動(dòng)交流，更不要說(shuō)能在其中發(fā)現(xiàn)什么新的見(jiàn)解，學(xué)到什么知識(shí)了。這種單維的互動(dòng)著實(shí)起不到良好的收效。

（3）信息主導(dǎo)性不夠

    目前網(wǎng)絡(luò)信息良莠不齊，不良信息誘導(dǎo)青少年犯罪的事件屢有發(fā)生，大學(xué)生正處于走向思想成熟的關(guān)鍵時(shí)期，對(duì)新生事物的是非辨別能力不強(qiáng)，很容易受外界的干擾而作出不符合客觀事實(shí)的判斷。在教育虛擬社區(qū)中，各種信息良莠不齊，社區(qū)成員往往會(huì)迷失其中而無(wú)法判斷事情的是非曲直，導(dǎo)致盲目跟隨的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。

（4）虛擬社區(qū)管理上出現(xiàn)困難

    教育虛擬社區(qū)是基于網(wǎng)絡(luò)這個(gè)大背景而生的，它所出現(xiàn)的消極或負(fù)面作用與網(wǎng)民的思維意識(shí)水平和德性水平有關(guān)，教育虛擬社區(qū)的“系統(tǒng)開(kāi)放性”以及社區(qū)內(nèi)規(guī)章制度的不健全等因素使得教育虛擬社區(qū)在管理上相對(duì)比較困難。

4、對(duì)策與策略

（1）營(yíng)造濃厚的社區(qū)文化

教育虛擬社區(qū)的社區(qū)文化可以分為硬文化與軟文化兩種，所謂的硬文化只要是指整個(gè)社區(qū)中所有成員都應(yīng)遵守的規(guī)章制度、行為規(guī)范等這些較為顯性的文化，而軟文化即指整個(gè)社區(qū)中的人生觀、價(jià)值觀等這些較為隱形的文化，在社區(qū)中由于軟文化的差異，會(huì)出現(xiàn)不同的學(xué)習(xí)共同體，這些學(xué)習(xí)共同體之間可能會(huì)形成各種不同的認(rèn)知體系、學(xué)習(xí)策略或教學(xué)模式，因此在社區(qū)的建設(shè)過(guò)程中要充分考慮個(gè)性之間的差異，以“學(xué)習(xí)者為中心”的理念去營(yíng)造一個(gè)濃厚的社區(qū)文化環(huán)境，同時(shí)要做好三方面的工作：根據(jù) 交往的“真實(shí)性”，建設(shè)技術(shù)文化環(huán)境；根據(jù)交往的“真誠(chéng)性”，建設(shè)精神文化環(huán)境；根據(jù)交往的正確性，建設(shè)制度文化環(huán)境。

（2）提高社區(qū)成員的參與意識(shí)，發(fā)揮主體作用，自我管理教育虛擬社區(qū)系統(tǒng)

    教育虛擬社區(qū)主要以學(xué)習(xí)者為中心，通過(guò)自我管理模式使得學(xué)習(xí)者能進(jìn)行自我思想政治教育，提高他們的綜合素質(zhì)。比如可以培養(yǎng)版主隊(duì)伍，拓展學(xué)習(xí)者網(wǎng)絡(luò)自我管理的成效。也可以完善社區(qū)的組織機(jī)構(gòu)，加強(qiáng)組織建設(shè)，規(guī)范網(wǎng)絡(luò)管理的規(guī)章制度。對(duì)于在社區(qū)里出現(xiàn)的虛假、違法等違反社區(qū)規(guī)章制度的行為一律給予警告，保證社區(qū)遠(yuǎn)離網(wǎng)絡(luò)的糟粕，也真正體現(xiàn)“網(wǎng)絡(luò)為我所用”的基本方針。

（3）加強(qiáng)社區(qū)互動(dòng)交流

    教育虛擬社區(qū)作為學(xué)習(xí)者互動(dòng)關(guān)系得以存在和擴(kuò)展的虛擬化的場(chǎng)所 ,是通過(guò)數(shù)字化空間謀求群體生活的一種新的方式，它是由具有共同興趣及需要的學(xué)習(xí)者,利用網(wǎng)絡(luò)傳播的特性 ,通過(guò)網(wǎng)上創(chuàng)建順暢、清晰、多維度的信息交流機(jī)制，實(shí)現(xiàn)社區(qū)內(nèi)部成員之間的高效溝通。社區(qū)成員在交往過(guò)程中的參與情況主要包括論壇發(fā)帖數(shù)、回帖數(shù)、參與聊天次數(shù)、答辯和提問(wèn)次數(shù)、對(duì)小組學(xué)習(xí)研究提出的創(chuàng)造性意見(jiàn)等。社區(qū)成員要主動(dòng)參與從而獲得經(jīng)驗(yàn)，而不要被動(dòng)參與獲得成果，在討論的過(guò)程中促使自我反思并逐步建立個(gè)性化的知識(shí)體系與價(jià)值觀念。

（4）教育虛擬社區(qū)的實(shí)例化治理

所謂實(shí)化性治理，就是實(shí)際可操作的，使教育虛擬社區(qū)趨近現(xiàn)實(shí)規(guī)范社區(qū)的治理。主要包括以下幾點(diǎn)：實(shí)名注冊(cè)，虛名交往；進(jìn)一步加強(qiáng)完善網(wǎng)絡(luò)信息管理規(guī)范，同時(shí)研究制訂網(wǎng)絡(luò)信息的分級(jí)，評(píng)價(jià)和反應(yīng)系統(tǒng)；建立社區(qū)成員誠(chéng)信和道德反應(yīng)機(jī)制，設(shè)計(jì)并實(shí)行社區(qū)成員言論或行為誠(chéng)信度和道德度評(píng)價(jià)體系，并實(shí)行誠(chéng)信度和道德度累積獎(jiǎng)懲制度；建立健全有關(guān)網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)的法律法規(guī)；努力培養(yǎng)造就一批具有堅(jiān)定的社會(huì)主義信念和較高的理論水平的專(zhuān)門(mén)人才，使其有較大精力投入地參與網(wǎng)絡(luò)社區(qū)的各種論壇，通過(guò)平等交流的形式，以社會(huì)主義核心價(jià)值理念和的基本理論主導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)生活的中心化，以消除去中心化的消極影響。

5、小結(jié)

  在信息技術(shù)日新月異的今天，作為虛擬社區(qū)中獨(dú)具特色的教育虛擬社區(qū)，也將在長(zhǎng)期的實(shí)踐探索中發(fā)揮出其獨(dú)特的作用，對(duì)教育虛擬社區(qū)的研究必將成為教育技術(shù)研究的一個(gè)新領(lǐng)域。我們要充分利用互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)造的“無(wú)時(shí)不在”的學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),建構(gòu)起靈活動(dòng)態(tài)、多維交互、協(xié)作交流的,集自我教育、對(duì)話式教學(xué)和個(gè)性化學(xué)習(xí)于一體的,有利于教育的全球化和終生教育體系構(gòu)筑的生態(tài)化的教育虛擬社區(qū), 為現(xiàn)代化教育的快速發(fā)展提供更好的服務(wù)，這也必將更加促進(jìn)人們對(duì)教育虛擬社區(qū)發(fā)展的探討。

 

參考文獻(xiàn)：

[1] 胡凡剛．簡(jiǎn)論教育虛擬社區(qū)[J]．電化教育研究，2005(9) ．

[2] 鄭貴順，吳小妹．基于教育虛擬社區(qū)功能的遠(yuǎn)程教育探討[J]．信息技術(shù)，2009(7) ．