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摘要: 本文针对民族地区高等教育中存在的问题,讨论了虚拟现实技术在民族地区高等教育中的应用现状及其能够发挥的作用,并分析了虚拟现实技术应用于民族地区高等教育的意义。
关键词: 虚拟现实技术 民族地区 高等教育 应用
1.前言
虚拟现实背后的构想是,通过让眼睛接收到在真实情境中才能接受到的信息,使人产生“身临其境”的感觉。而除了视觉以外,虚拟现实技术还能将计算机处理的数据转化成人的听觉、味觉、触觉,等等,并以适当的方式将其直接输送到人的相应感官中去。真实与虚幻、心与身、精神与物质、机器与人之间的界限由此打开了一个通道。
虚拟现实技术的出现,打破了现实中的地域限制和时空障碍,带来了新的学习方式,人们可以按兴趣、需要、价值观念、文化背景等,自发地组成大大小小的虚拟社区,拉近人与人之间的距离,使得学习更加社会化。而作为政治、经济、科技、教育相对落后的民族地区,如何利用现有的设施建构基于虚拟社区之上的虚拟大学,帮助学习者完成知识构建,实现终身学习的目标,尽快改变教育落后的窘况,就成为其急需解决的问题。
2.虚拟现实技术在民族地区高等教育中的应用现状
虚拟现实(VirtualReality,简称VR,也有人译为虚拟实在、虚拟实境、灵境、临境)这一名词是由美国VPL公司创建人拉尼尔(Jaron Lanier)在20世纪80年代初提出的,它是指综合利用计算机图形系统和各种显示和控制等接口设备,在计算机上生成的、可交互的三维环境中提供沉浸感觉的技术,其中计算机生成的、可交互的三维环境称为虚拟环境(Virtual Environment,简称VE)[1]。
在国外,VR已经在教育领域得到了广泛的应用。其应用并非只限于发达国家,发展中国家VR方面的应用也在日益增多。和一些发达国家相比,我国的VR技术还有一定的差距,但已引起政府有关部门和科学家的高度重视。九五计划、国家自然科学基金会、国家高技术研究发展计划等都把VR列入了研究项目,国内的一些重点院校已积极开展了这个领域的研究工作[2]。目前其主要应用于科技研究、虚拟仿真校园、虚拟教学、虚拟实验,教育娱乐等方面[3]。如:清华大学利用虚拟仪器构建了汽车发动机检测系统;华中理工大学机械学院工程检测实验室将其虚拟实验室成果在网上公开展示,供远程教育使用;四川联合大学基于虚拟仪器的设计思路,研制了“航空电台二线综合测试仪”,将8台仪器集成于一体,组成虚拟仪器系统;复旦大学、上海交通大学、广州暨南大学等一批高校也开发了一批新的虚拟仪器系统用于教学和科研;天津大学、燕山大学在网上发布了以介绍校园风光为主的虚拟校园,在导航人的帮助下,浏览者可通过鼠标等交互设备浏览校园内的建筑和风景,从而了解校园的概貌;科立华建立的虚拟娱乐网站,将群体式学习、协作式学习、竞赛式学习的模式灵活应用,将学习、交友、校园生活融为一体。
而作为民族地区的高等教育,其教育质量有逐年下降的趋势。鉴于这一情况在短期内不可能得到解决,虚拟现实技术的应用还是一片空白,而近年来正在高速发展的虚拟现实技术可以在民族地区高等教育中发挥重要作用。
3.虚拟现实技术在民族地区高等教育中可以发挥的作用
国际21世纪教育委员会向联合国教科文组织(UNESCO)提交的报告《教育——财富蕴藏其中》中明确提出了21世纪教育的四项内容,用四个“L”表示:学会认知(Learning to know)、学会做事(Learning to do)、学会合作(Learning to live together)、学会生存(Learning to be)。[4]
民族地区的高等教育必须围绕这四种基本的学习能力来重新设计和组织,才有可能改变其教育落后的窘况,而VR在这四个方面的能力培养方面,都可以发挥积极的作用。
第一,虚拟现实技术具有高度的灵活性,为个别化学习提供了良好的认知环境。
第二,虚拟现实技术很容易实现与网络的结合,有利于学生主动搜集知识和获取知识,培养其做事的能力和合作的能力。
第三,虚拟现实可以很方便地仿真实现各种实际的甚至是想象的实验场景,从而培养学生的实践能力、科研能力,培养学生的创造性和想象力。
第四,虚拟现实可以为学生提供各种各样的从简单到复杂的学习环境,有利于培养学生适应各种环境的能力,提高其合作能力和生存能力。
虚拟现实技术能够为学生提供生动、逼真的学习环境,学生能够成为虚拟环境的一名参与者,在虚拟环境中扮演一个角色,这对调动学生的学习积极性,突破教学的重点、难点,培养学生的技能都将起到积极的作用。VR可以使我们能够以较低的成本改善民族地区的教育环境和手段,使民族地区的学生可以直接接触外面世界最先进的科学技术成果,也为民族地区的学生发挥自己的创造性提供了一个良好的实验场所。
4.虚拟现实技术应用于民族地区高等教育中的意义
4.1弥补不足
在实际教学中,作为偏远地区,受区域的影响,民族地区的教学往往会因为客观条件的限制,而使一些应该开设的实验无法开设和进行。我们利用虚拟现实系统,可以弥补这些方面的不足。例如:在缺乏仪器的数字电路的课程实验中,教师可以通过虚拟的电路器件来达到电路设计的目的;在电子商务课程实验中,教师可以虚拟商务环境,让学生进入这个虚拟环境,身临其境地体验现场交易的气氛和参与交易的过程。
4.2规避危险
对于危险的或对人体健康有危害的实验,民族地区的教学往往通过口述来取代实验,学生无法参与到真实实验中。同时,民族地区的学生由于与外界缺乏交流,对新鲜事物和环境存在抵触感,更不利于开展相关实验。教师利用虚拟现实技术进行虚拟实验,则可以免除这种顾虑。例如,对于新闻学学生的危险新闻访谈培训,教师可通过虚拟现实技术,重构在信息传播过程中有危险的新闻现场,让学生在虚拟的战争、火灾、水灾、地震、雪崩及火山喷发等新闻现场切身感受到全程的信息,不仅能看到现场的形色与动态,能听到现场的声音,还能嗅到现场的气味,能触到现场的质感与分量等。
4.3打破限制
利用虚拟现实技术,可以彻底打破空间的限制。例如,在体育训练课中,民族地区的教学往往缺少体育器件,更不用说诸如足球场等大型体育场所,而在虚拟现实技术构建的环境中,“球员”不仅可以在逼真的虚拟球场中真正地踢球,感受到球员的冲撞,体驗到踢球时球的反作用力,而且可以听到球员的喊声、观众的叫嚷声及裁判的笛声,甚至在不经意之中被迎面飞来的足球撞痛面门。虚拟技术还可以突破时间的限制,一些几百上千年的历史流变,通过虚拟现实技术,可以在极短的时间内呈现给学习对象观察。例如导游专业学生,可以通过虚拟的历史空间,游历《清明上河图》所描述的繁华美紊、感受天安门城楼上一代伟人庄严宣布“中华人民共和国成立了”的激情等。
4.4虚拟形象
虚拟现实技术能够虚拟历史上曾经出现过,但由于事过境迁已不复存在的事物形象,它也能虚拟过去和现在并不存在,但通过人的努力将来会出现的事物形象,创设一个人性化的学习环境,增强学生的民族认同感,使学生能够在更加自然、亲切的气氛中进行学习。例如,在思想品德课教学中,学生可以与虚拟的先进人物如孔繁森、韦拔群等同志一起座谈、交流,通过本地区先进人物的言行来感化学生,从而达到思想品德教育的目的;在虚拟的未来世界中,教师可以充分发挥学生的想象力、创造力。
5.结语
随着计算机技术的发展,加上地方政府的支持,虚拟现实技术正掀开其神秘的面纱,逐渐走进教育。新教学手段的应用,使学校与学习者突破传统的教学模式,形成新的教与学形态,使教与学之间的种种限制逐步消除,让民族地区每个想学习的人都有能通过虚拟环境获得完善、良好的学习机会,从而有利于降低教育成本,推广素质教育,推进教育的大众化、个性化,提高全民素质,推动地方的发展,最终改变民族地区高等教育落后的窘况。
参考文献:
[1]郭天太,王引童.虚拟现实技术与增强现实技术[J].机械制造,2003,41,(6):7-9.
[2]姜学制,李忠华.国内外虚拟现实技术的研究现状[J].辽宁工程技术大学学报,2004,23,(2):238-240.
[3]虚拟现实技术在教育中的应用[M].北京:科学出版社,2007.
[4]联合国教科文组织总部中文科译.教育——财富蕴藏其中:国际21世纪教育委员会报告[M].北京:教育科学出版社,1996.
【基金项目】河池学院重点课程立项项目:现代教育技术(院教学〔2006〕11号文件)。
关键词: 虚拟现实技术 民族地区 高等教育 应用
1.前言
虚拟现实背后的构想是,通过让眼睛接收到在真实情境中才能接受到的信息,使人产生“身临其境”的感觉。而除了视觉以外,虚拟现实技术还能将计算机处理的数据转化成人的听觉、味觉、触觉,等等,并以适当的方式将其直接输送到人的相应感官中去。真实与虚幻、心与身、精神与物质、机器与人之间的界限由此打开了一个通道。
虚拟现实技术的出现,打破了现实中的地域限制和时空障碍,带来了新的学习方式,人们可以按兴趣、需要、价值观念、文化背景等,自发地组成大大小小的虚拟社区,拉近人与人之间的距离,使得学习更加社会化。而作为政治、经济、科技、教育相对落后的民族地区,如何利用现有的设施建构基于虚拟社区之上的虚拟大学,帮助学习者完成知识构建,实现终身学习的目标,尽快改变教育落后的窘况,就成为其急需解决的问题。
2.虚拟现实技术在民族地区高等教育中的应用现状
虚拟现实(VirtualReality,简称VR,也有人译为虚拟实在、虚拟实境、灵境、临境)这一名词是由美国VPL公司创建人拉尼尔(Jaron Lanier)在20世纪80年代初提出的,它是指综合利用计算机图形系统和各种显示和控制等接口设备,在计算机上生成的、可交互的三维环境中提供沉浸感觉的技术,其中计算机生成的、可交互的三维环境称为虚拟环境(Virtual Environment,简称VE)[1]。
在国外,VR已经在教育领域得到了广泛的应用。其应用并非只限于发达国家,发展中国家VR方面的应用也在日益增多。和一些发达国家相比,我国的VR技术还有一定的差距,但已引起政府有关部门和科学家的高度重视。九五计划、国家自然科学基金会、国家高技术研究发展计划等都把VR列入了研究项目,国内的一些重点院校已积极开展了这个领域的研究工作[2]。目前其主要应用于科技研究、虚拟仿真校园、虚拟教学、虚拟实验,教育娱乐等方面[3]。如:清华大学利用虚拟仪器构建了汽车发动机检测系统;华中理工大学机械学院工程检测实验室将其虚拟实验室成果在网上公开展示,供远程教育使用;四川联合大学基于虚拟仪器的设计思路,研制了“航空电台二线综合测试仪”,将8台仪器集成于一体,组成虚拟仪器系统;复旦大学、上海交通大学、广州暨南大学等一批高校也开发了一批新的虚拟仪器系统用于教学和科研;天津大学、燕山大学在网上发布了以介绍校园风光为主的虚拟校园,在导航人的帮助下,浏览者可通过鼠标等交互设备浏览校园内的建筑和风景,从而了解校园的概貌;科立华建立的虚拟娱乐网站,将群体式学习、协作式学习、竞赛式学习的模式灵活应用,将学习、交友、校园生活融为一体。
而作为民族地区的高等教育,其教育质量有逐年下降的趋势。鉴于这一情况在短期内不可能得到解决,虚拟现实技术的应用还是一片空白,而近年来正在高速发展的虚拟现实技术可以在民族地区高等教育中发挥重要作用。
3.虚拟现实技术在民族地区高等教育中可以发挥的作用
国际21世纪教育委员会向联合国教科文组织(UNESCO)提交的报告《教育——财富蕴藏其中》中明确提出了21世纪教育的四项内容,用四个“L”表示:学会认知(Learning to know)、学会做事(Learning to do)、学会合作(Learning to live together)、学会生存(Learning to be)。[4]
民族地区的高等教育必须围绕这四种基本的学习能力来重新设计和组织,才有可能改变其教育落后的窘况,而VR在这四个方面的能力培养方面,都可以发挥积极的作用。
第一,虚拟现实技术具有高度的灵活性,为个别化学习提供了良好的认知环境。
第二,虚拟现实技术很容易实现与网络的结合,有利于学生主动搜集知识和获取知识,培养其做事的能力和合作的能力。
第三,虚拟现实可以很方便地仿真实现各种实际的甚至是想象的实验场景,从而培养学生的实践能力、科研能力,培养学生的创造性和想象力。
第四,虚拟现实可以为学生提供各种各样的从简单到复杂的学习环境,有利于培养学生适应各种环境的能力,提高其合作能力和生存能力。
虚拟现实技术能够为学生提供生动、逼真的学习环境,学生能够成为虚拟环境的一名参与者,在虚拟环境中扮演一个角色,这对调动学生的学习积极性,突破教学的重点、难点,培养学生的技能都将起到积极的作用。VR可以使我们能够以较低的成本改善民族地区的教育环境和手段,使民族地区的学生可以直接接触外面世界最先进的科学技术成果,也为民族地区的学生发挥自己的创造性提供了一个良好的实验场所。
4.虚拟现实技术应用于民族地区高等教育中的意义
4.1弥补不足
在实际教学中,作为偏远地区,受区域的影响,民族地区的教学往往会因为客观条件的限制,而使一些应该开设的实验无法开设和进行。我们利用虚拟现实系统,可以弥补这些方面的不足。例如:在缺乏仪器的数字电路的课程实验中,教师可以通过虚拟的电路器件来达到电路设计的目的;在电子商务课程实验中,教师可以虚拟商务环境,让学生进入这个虚拟环境,身临其境地体验现场交易的气氛和参与交易的过程。
4.2规避危险
对于危险的或对人体健康有危害的实验,民族地区的教学往往通过口述来取代实验,学生无法参与到真实实验中。同时,民族地区的学生由于与外界缺乏交流,对新鲜事物和环境存在抵触感,更不利于开展相关实验。教师利用虚拟现实技术进行虚拟实验,则可以免除这种顾虑。例如,对于新闻学学生的危险新闻访谈培训,教师可通过虚拟现实技术,重构在信息传播过程中有危险的新闻现场,让学生在虚拟的战争、火灾、水灾、地震、雪崩及火山喷发等新闻现场切身感受到全程的信息,不仅能看到现场的形色与动态,能听到现场的声音,还能嗅到现场的气味,能触到现场的质感与分量等。
4.3打破限制
利用虚拟现实技术,可以彻底打破空间的限制。例如,在体育训练课中,民族地区的教学往往缺少体育器件,更不用说诸如足球场等大型体育场所,而在虚拟现实技术构建的环境中,“球员”不仅可以在逼真的虚拟球场中真正地踢球,感受到球员的冲撞,体驗到踢球时球的反作用力,而且可以听到球员的喊声、观众的叫嚷声及裁判的笛声,甚至在不经意之中被迎面飞来的足球撞痛面门。虚拟技术还可以突破时间的限制,一些几百上千年的历史流变,通过虚拟现实技术,可以在极短的时间内呈现给学习对象观察。例如导游专业学生,可以通过虚拟的历史空间,游历《清明上河图》所描述的繁华美紊、感受天安门城楼上一代伟人庄严宣布“中华人民共和国成立了”的激情等。
4.4虚拟形象
虚拟现实技术能够虚拟历史上曾经出现过,但由于事过境迁已不复存在的事物形象,它也能虚拟过去和现在并不存在,但通过人的努力将来会出现的事物形象,创设一个人性化的学习环境,增强学生的民族认同感,使学生能够在更加自然、亲切的气氛中进行学习。例如,在思想品德课教学中,学生可以与虚拟的先进人物如孔繁森、韦拔群等同志一起座谈、交流,通过本地区先进人物的言行来感化学生,从而达到思想品德教育的目的;在虚拟的未来世界中,教师可以充分发挥学生的想象力、创造力。
5.结语
随着计算机技术的发展,加上地方政府的支持,虚拟现实技术正掀开其神秘的面纱,逐渐走进教育。新教学手段的应用,使学校与学习者突破传统的教学模式,形成新的教与学形态,使教与学之间的种种限制逐步消除,让民族地区每个想学习的人都有能通过虚拟环境获得完善、良好的学习机会,从而有利于降低教育成本,推广素质教育,推进教育的大众化、个性化,提高全民素质,推动地方的发展,最终改变民族地区高等教育落后的窘况。
参考文献:
[1]郭天太,王引童.虚拟现实技术与增强现实技术[J].机械制造,2003,41,(6):7-9.
[2]姜学制,李忠华.国内外虚拟现实技术的研究现状[J].辽宁工程技术大学学报,2004,23,(2):238-240.
[3]虚拟现实技术在教育中的应用[M].北京:科学出版社,2007.
[4]联合国教科文组织总部中文科译.教育——财富蕴藏其中:国际21世纪教育委员会报告[M].北京:教育科学出版社,1996.
【基金项目】河池学院重点课程立项项目:现代教育技术(院教学〔2006〕11号文件)。