VR技术应用于教育的挑战

虚拟现实技术教育应用的挑战

（一）技术挑战

在技术方面,市场上主流的厂商，如Oculus、VR、三星Gear VR、Google Cardboard，以及HTC Vice等都面临技术挑战，主要体现在： 1)分辨率不高。有研究表明虚拟现实的分辨率至少要达到 4k甚至更高的画质，而当前大多数 VR头显所能提供的分别率远远不够，这在一定程度上影响了沉浸式体验的实现。

2)不能无线连接。Oculus rift 和HTC Vice等虚拟现实头显需要连接电脑端的HDMI接口。尽管三星Gear VR设备不存在这样的问题，但需要专门的用于虚拟现实技术的三星手机的支持。虚拟现实技术要在未来得到普及，必须实现无线连接，且不需要额外的电脑硬件作为动力支持。

3)缺乏视觉或触觉反馈。当用户戴上虚拟现实头显后，无法觉察现实世界周围发生的事情，因此虚拟现实技术需要添加视觉或触觉反馈等提醒用户现实世界中发生的一切。

4)健康问题。研究显示，长期使用虚拟现实头显会产生一系列的健康问题，如晕动症、疲劳和恶心等。

5)教育资源设计和开发技术门槛高。学科教师很难像设计开发课件那样设计和开发虚拟现实资源。公司尽管有虚拟现实资源设计和开发专业团队，但是其资源质量的高低很大程度上取决于公司设计和开发人员对教学内容和教学方法的理解和把握。虚拟现实技术需要改进其高难度的资源开发和设计技术，方便普通教师按照自己的需求设计相关资源。在这方面，网龙华渔已经开始探索打造易用的VR编辑器。

（二）教学法挑战

1.认知负荷控制。在虚拟环境下活动，学生有时难以把注意力集中在学习活动 上，虚拟世界过多的功能和丰富的模拟场景会干扰学习者对重要内容的注意。 虚拟现实为了创造沉浸性体验往往采用多元信息传送方式，例如声音、图像、文字甚至力感等信息。多渠道

的信息传递、丰富的刺激容易提高单位时间内工作记忆的认知负荷，造成认知负荷超载。因此，沉浸性虚拟现实空间环境的构建、学习材料的呈现和组织应参考认知负荷理论的相关原则，例如避免冗余效应、分散注意效应等进行设计。

2.有效的学习监控和评估工具的开发和使用。在虚拟环境中学习，教师较难监控教育过程的开展，难以辨别学生在虚拟世界中究竟是在玩还是在学习。个案研究表明，教师可以通过虚拟化身的肢体语言观察学生的表现，但相比传统课堂教学，虚拟世界下的行为表达不容易识别，也可能不够真实。 这在客观上要求针对虚拟环境下的学生学习行为和过程，开发有效的监控和评估工具，以帮助教师了解学生的学习表现，并适时提供引导和干预。然而，当前面临的挑战是：尽管虚拟现实学习系统可以记录学生的学习过程数据，但对于如何利用这些数据有效监控学习行为、评价学习结果，还没有成熟的解决方案。

3.对虚拟身份与真实身份交互作用的认识。虚拟世界的身份表征通过虚拟化身实现，虚拟化身的行为可能与真实环境下用户的行为不同。 在传统教室环境下，教师通常能根据长期积累的经验判断学生的行为模式和行为习惯，并根据这种判断选择合适的教学方法和教学手段。虚拟学习环境中，学习者都有拟化身，其学习行为也可能表现出新的规律。这就要求教师进行探究，掌握虚拟环境下的社会互动的行为特点，同时需要研究学生虚拟化身和真实身份的交互作用，比如学习者倾向于选择具有哪种外貌特点的虚拟化身，学习者对他人虚拟化身的反应是否影响与其表征的真实人物的互动，虚拟人物的外表如何影响对其所传达信息的感知等。虚拟现实技术作为一种新型技术应用于教育领域还处于初级阶段。各个行业都在积极探索如何利用虚拟现实技术帮助实现自身的实质性转变，“VR+教育”是其中之一。“VR+教育”不仅强调产业领域为教育提供相关的装备、终端、应用系统、平台以及内容的研发，更强调如何做好虚拟现实技术与STEM

教育、创客教育、创业教育、教师培训等实践需求的对接。 虚拟现实教育应用的本质不在于增加新的教学工具，而在于引入新的教学方式和教学文化。这是虚拟现实技术教育应用的重点和难点。我们相信，随着技术的不断发展完善以及与教育理论的深度融合，虚拟现实在教育领域会发挥着越来越重要的作用

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