VR沉浸式学习环境创设的探究
1.交互性(Interaction) 交互性是指学习者对虚拟环 境内物体的可操作程度和从环境 中得到反馈的自然程度(包括实时 性)。学习者可以用手等触觉器官去 直接接触环境中的物体，如果是用 手抓取，手就有握着东西的感觉， 能感觉物体的重量，物体随着手的 移动而移动。学习者还可以直接观 察与控制对象的各种参数，如运动 方向、速度等。 2.沉浸感(Immersion) 沉浸感又称为临场感，是指学 习者感到作为主角存在于模拟环 境中的真实程度。沉浸感被认为是 V R系统的性能尺 度，它需要以下 诸多方面的特性：视觉感知、听觉
4.实践与趣味 VR沉浸式学习环境的设计PG电子游戏攻略要 具有实践性、可操作性；VR沉浸式 学习环 境并不是 将二 维平面的图 片变成三维立体的画面，而是向学 习者提供可视化、可实践、可操作的 虚拟空间，从而对认知经验进行建 构。实操训练课程模块可对虚拟装 备进行与实装一致的操作训练和 拆装训练；维修课程模块可进行模 拟维修操作。实操过程中，可与任务 驱动教学法相结合，模拟与作战部 队相适应的作战任务，来提高学习 者的学习趣味。 在VR沉浸式学习环境的设计
摘要：本文重点提出了VR沉浸式学习环境的设计理念与原则，并创设了VR虚拟学习环境教学应用经典案例—— 可视化3D公寓，以期为VR沉浸式学习环境的创设助力。
关键词：VR虚拟现实技术；沉浸式学习环境；可视化；3D；交互 中图分类号：G434 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2018）10-0105-03
感知、力觉感知、触觉感知、运动感 知、味觉感知、嗅觉感知等。理想的 VR就是应该具有人所具有的多种 感知功能。
3.构想性(Imagination） 人类在许多领域面临着前所 未有或前所难为而又必须解决和 突 破的问题，如核试 验、核 反 应堆 维护、气象及自然灾害预报、医疗手 术的模拟等。在教育领域也不例外， 如 化 学 实 验中镁 条 燃 烧、氯气 的 生成、王水的作用等，都存在着危 险性；还有物理实验中牛顿第二定 律、比萨斜塔实验等。由于受到环 境等因素限制，实验的展开存在难 度，而VR技术为解决和处理这些 问题提供了新方法和新途径。 ● VR沉浸式学习环境的设 计理念与原则 1.真实与精确 “真实”认 知活 动要求的V R
沉浸式学习环境的设计必须要真 实与精确，这样才会对学习者知识 的建构起到帮助和促进作用。学习 者能通过虚拟的装备进行操作，其 操作动作、信息显示、信号流程等 与实装一致。
2.系列与整合 教学内容的呈现要有衔接性； 反馈的知识点要有独立性；认知信 息要有综合性，可跨学科、跨地域 整合。在VR沉浸式学习环境中，学 习者通过体验对认知经验进行建 构，这种建构过程需要通过新旧经 验的相互作用来实现。这就要求设 计者要全面了解教学内容，要针对 教学层次，明确教学要求，通过模 块组合，给出学科课程系列统整框 架，从而使VR沉浸式学习环境中， 教学内容连贯、衔接得当并全面。 在VR沉浸式学习环境的教学 内容设计过程中，整合不仅指将教学 内容系列化模块组合系统框架，还要 跨学科、跨领域。在整合过程中，抓 住各学科课程系列的最佳整合点，并 将其作为最佳整合点课程系列的联 结点和发展线索之要素，来进行整体 推进全面发展整合的策略。STEAM 的教育理念就是立足于每一学科的 特殊性，并彼此间渗透，培养学生各 学科间的综合素养。 3.交互与协作 V R沉浸式学习环 境中，交 互 方式有学习者与控制对象之间的交 互、学习者与虚拟人物之间的交互、 学习者与学习者之间的交互。学习者
与控制对象之间的交互，主要是指 学习者借助专用的三维交互设备， 与虚拟环境中的对象发生交互，学 习者可直接操作“控制对象”的各 种参数，如运动方向、速度等，系统 则向用户反馈信息。学习者与虚拟人 物之间的交互，是指虚拟人物会配 合学习者完成认知任务，如回答学 习者问题或帮助学习者完成对控制 对象的操作。学习者与学习者之间 的交互，以化身的方式进行文字、语 音、肢体语言等多种形式的沟通和 交流，在完成任务等认知活动中，进 行协作或竞争，并产生人与人之间 交往的认同感。借助三维环境的化 身功能，可以实现学习者态度和情 感的变化与表达，从而根本性ห้องสมุดไป่ตู้变 革传统教学模式，使学习者的学习 体验过程，从“独白”走向“对话”，从 “个体式学习”走向“合作式学习”。
中，引人入胜的故事情节、梦幻般探 险、错综复杂的关卡、富有魅力的角 色、非线性探索及高难度挑战，以 及逼真的画面效果、与音效或其他 感官 效 果的合成 都带 给 学习者身 临其境的趣味体验。
5.评价反馈与操作管理 因为不同学习者的学习风格、 认知习惯、情感结构、已往经历等不 一样，从而生成自己对事物的情感 感 受、领 悟和体 验也 不一样。在以 学习者为中心的教学理念指导下， VR沉浸式学习环境中评价方式多 种多样，评 价标准个 性化，评 价反 馈时间灵活自由，从而使得评价对 学习者发挥最大作用。例如，在体验 活动中，通过通关等方式来进行评 价；在体验活动后，通过头脑风暴、 评价报告等方式进行评价。 同时，在 V R沉浸式学习环 境 中系统还能进行训练管理，记录教 学、自学和训练的时间、内容、人员 等信息，并对学习者的学习行为进 行深入分析，了解学习过程、交互方 式、使用习惯偏好、关联规则和时态 规则等，在进行信息处理和解释学 习绩效后，为学习者提供首选、可信 的方法等，从而为学习者提供个性 化服务和信息推荐。 ● 装潢艺术设计专业案例： 可视化3D公寓 装潢艺术设计专业培养学习 者具 备装饰 艺 术 设 计与创作等方 面的知识和能力。下面，笔者就为 装饰艺术设计专业的学习者创设
● 前言 当前，在教育领域，已经有越来 越多的学者看到了VR技术在课堂 学习环境中的重要性，如黄荣怀教 授提出的智慧学习环境具有的特征 之一就是智慧学习环境应实现物理 环境与虚拟环境的融合，在智慧环 境中，对物理环境的感知、监控和调 节功能进一步增强，增强现实等技 术的应用使虚拟环境与物理环境无 缝融合。[1] VR虚拟学习环境所提供的大 量建构工具体系和表现区域，能够提 高学习者的主观能动性，这与皮亚杰 “把实验室搬到课堂中去”的构想与 实践，以及“学习是一种真实情境的 体验”的建构主义观是相符合的。[2] ● VR虚拟学习环境的基本 特性及仿真体验 G.Burdea和Philippe Coiffet 简明地 表 示了 V R技 术 具 有的