VR/AR/MR在(在线)教育领域的应用

2023-06-16 18:34发布

作者:Cedric Wang 美国高等教育信息化协会认证,混合型教学设计师。

随着硬件成本的降低,虚拟现实技术逐渐广泛应用于各个领域。 本文将与读者分享虚拟现实技术(包括VR/AR/MR)在教育领域(包括但不限于在线教育)的应用探索。

为了照顾一些对虚拟现实技术了解有限的读者,在进入本文正文讨论VR/AR/MR之前,先跟大家分享一下这三个术语的含义:

名词分析

VR: Virtual Reality 虚拟现实

AR: Augmented Reality增强现实

MR:混合现实混合现实

微软的Developer Academy中有这样一张demo:

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左边是物理现实(最近的蓝 {MOD}区域是 AR,增强现实),右边是数字现实(最近的绿 {MOD}区域是 VR,虚拟现实)。 微软认为,纯数字和纯现实之间的整个部分可以称为现实的混合形式。

看完以上英文名词的中文,估计你还是一头雾水吧? 在后面的文章中,他们将解释各自的含义学英语,并分享他们在教育中的应用实践案例。

在单独讨论之前英语培训,我们先为虚拟现实技术在教育中的应用意义和价值打下理论基础:

建构主义学习理论认为,“情境”、“协作”、“对话”和“意义建构”是学习环境的四大要素。

在建构主义学习环境下,教学设计不仅要考虑对教学目标的分析VR/AR/MR在(在线)教育领域的应用,还要考虑创设有利于学生意义建构的情境,把创设情境作为教学最重要的内容之一。设计。

从广义上讲,虚拟现实技术除了作为一些技术课程实践部分的虚拟仿真部分外,在为学习者打造个性化学习场景方面也具有重要价值。

--------VR虚拟现实--------

在分享虚拟现实技术在教育领域的应用能力和场景之前,先简单提一下相关设备。

最简单的VR入门级设备就是谷歌的VR纸盒,只要10块钱就可以买到。 与几乎人人可用且价格智能手机相结合,VR技术可以更轻松地在大型普通教室中实施和应用。

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对于这种非常入门级的VR设备英语培训,目前在中的一些自然科学或选修兴趣课程中使用较多。 但由于这种简单设备(后面会提到)空间位置感知能力的限制,目前更多的是作为一些全景场景的单向视图作为主要方向。

说到场景,一般VR场景可以分为两类:

虚拟:3D 数字建模

现实:全景相机捕捉/视频

虚拟数字场景的应用:由于3D建模成本高vr学英语,通常会有一些场景不容易用全景相机拍摄/录像。 常见的有:太空星系、海洋世界、微生物结构等:

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虚拟数字场景可以帮助学生更直观地看到一些日常生活中难以看到的场景和环境,感受课本中文字和平面难以表达的信息。 多用于中(即k-12)阶段。 也可以在一些程类高等教育中偶尔使用。 但考虑到更多互动的需要和学校资金充足,大部分学校都会购买和记住VR设备(后面会提到)。

随着全景相机(拍照/录像)(只要几千元)的普及,大量的VR场景其实都是通过全景照片或者全景视频来呈现的:

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Cedric从事在线教育行业,因此他也非常关注虚拟现实技术(VR/AR/MR)应用于在线教育的可能性和当前探索。

2016年秋季学期,哈佛大学对其知名的计算机MOOC课程《CS50:计算机科学导论》进行了VR全景直播:

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这种尝试值得鼓励,但VR对于讲座等在线课程直播(录播)的价值其实相当有限。

如上图VR在线课程视频截图所示:我环顾四周后,除了视线在右边的学(zi)同学(mèi)上有轻微的停留外,我的目光终于回到了最前面的PPT上,在哪里?老师是。 讲台。 VR 视频周围其他学生的附加信息对我没有产生特别重要的价值。

不过,通过VR全景场景来学习英语可能会更有趣。 这里Cedric从YouTube上选取一段VR视频供读者参考:厨房环境下的英语学习片段。

VR 英语 360 演示 - Cedric

考虑到上面提到的虚拟现实中的空间位置感知和定位能力,商业(包括游戏)中比较常用的VR设备大多与HTC Vive类似:

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有了更多的传感器,VR 设备可以在教育领域(技术和操作)发挥更大的作用。

驾驶、飞行等技能训练场景的教学也是VR设备的重要使用场景。 下图为Cedric司机试用虚拟驾驶操作系统:

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当时没有视频记录,于是在YouTube上找了一段给大家直观体验一下VR驾驶教学系统的体验:

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VR技术在教育领域的应用还有很多,本文不再赘述。 AR和MR的下一部分可能会给教育行业的从业者带来一些启发。

-------- AR增强现实--------

随着智能设备(iPhone/Android/iPad等)的普及,AR增强现实技术的应用范围越来越广泛。 在中(即k-12)的教辅材料中,也流行使用AR技术呈现一些知识点。 常见的是AR(增强现实)书籍:

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如上图所示,通过预先设定的定位符号或,孩子们可以通过智能设备比二维更丰富的三维动。 增加学习的乐趣vr学英语,加强对某些知识点的理解。

由于不需要特殊设备,AR的应用范围更广,而且制作起来也非常简单快捷:

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Cedric 使用新徽标作为定位器来创建增强现实 (AR) 效果。 上图是通过iPad屏幕实时看到的效果。 也可以参考下面通过iPad记录的效果:

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目前使用现成的模型。 未来可能会考虑将动建模与现实世界中的某个定位器相关联。 当学生学习到某个与操作技能相关的知识点时,只要拿出手头的智能设备,就可以近距离多角度学习相关操作技能,或者近距离观察学习汽的某些方面并以全方位的方式。 部分结构等知识。

-------- MR混合现实--------

微软的MR眼镜HoloLens开发者版已经推出好久了,办公室也买了几副给小伙伴们玩玩。 当年的采购还需要“抽号”,只能人从美国带回来。

现在内地也开放购买了vr学英语,还可以加价购买商业版试玩。 不过vr学英语,考虑到商用版近4万元/台的价格,微软的MR设备HoloLens要想在教育领域得到广泛应用,可能还需要时间。

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前段时间有人在“分答”上问我,未来VR/AR与MOOC等在线教育形式结合的可能性有多大? 上一篇分享了VR和AR在(在线)教育领域应用的探索。 接下来,我们就来说说MR在教育方面可能的应用。

下图描述了MR(混合现实,左)和VR(虚拟现实,右)的区别:可以感知真实场景,进行更高程度的交互。

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那么这MR设备支持哪些手势与现实交互呢? 在下面的视频中,Cedric 将带您体验 HoloLens 的真实交互手势:

Cedric带你体验HoloLens交互手势

在之前的一篇文章中,我介绍了通过HoloLens学习在线MOOC课程的未来交互可能性。 小伙伴们可以对比上面介绍的VR(虚拟现实)和AR(增强现实)技术,探索MR技术在未来更多的实践可能性。 :

Cedric:带你通过HoloLens微软AR眼镜学习MOOC

以后学习MOOC在线课程,除了手机、Pad、PC的小屏,还有一种选择大屏的方式:

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另外,你还可以在身边放一个小伙伴陪你一起学习,上课就不会孤单了~当然,以后这里可能会有专门设计的虚拟课程助教:

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其实关于MR(混合现实)设备在教育中的应用和实践还有很多实践探索,这里限于篇幅就不展开过多了。

也欢迎小伙伴们多多留言交流。

多于,

塞德里克