互聯網學習視域下VR教育及其發展研究

教育是虛擬現實技術（VR）最明顯的應用之一，其沉浸感，以及提高參與度的能力為我們革新下一代的教育提供了巨大的機遇。本課題以VR教育產業作為研究對象，從經濟學角度出發，旨在通過對VR教育的特征、應用等方面的分析研究，探討互聯網經濟下VR教育的現存困境及應對策略，并思考教育現代化視域下VR教育的發展前景。

一、引言

“互聯網+教育”加速了教育信息化發展方式的轉型，與此同時，國家政策、技術升級等多種因素的交織也為教育信息化發展提供了優渥的土壤。最近一年是信息技術迅猛發展并融合的一年。當人工智能、大數據、VR越來越多的進入教育領域時，科技發展正讓教育進入技術賦能時代。

教育系統需要新技術，以便與時俱進以圖高效實現其使命。虛擬現實是教育系統發展的下一個合乎邏輯的步驟，從商業角度來看，VR教育解決方案具有易于應用的商業模式，這始終是一個很好的賣點。

二、 VR教育產業價值及發展現狀

隨著世界經濟增長放緩，VR教育產業也受到一定影響，但仍保持相對樂觀的增長，在國內政策環境的積極引導下，2018年VR/AR市場穩中有升。根據Technavio發布的市場研究報告，近四年來，世界VR教育市場規模維持著13.23%的年增長率。

放眼中國，2018年上半年中國VR半年度投資規模39.2億元，增長率為28.9%;共有投資138筆，增長率為24.3%。這其中50%的VR企業所關注的行業為游戲和教育領域，特別是觸電傷害、機械傷害等安全教育方面具有較大潛力。在當前不具備一個完善的根基的條件下，VR教育市場較之過去五年的盲目融資擴張表現的更為理性。

三、國內政策支持

作為世界上最重視教育的國家之一，中國政府在教育信息化領域投入了大量精力，“十三五”國家教育事業發展規劃提出鼓勵利用虛擬現實技術探索未來教育的新模式，工信部成立了虛擬現實產業聯盟（IVRA）以孵育生態系統，教育部也于近期在《普通高等學校高等職業教育（專科）專業目錄》增設了“虛擬現實應用技術”專業意圖解決我國虛擬現實從業人員短缺問題。

《加快推進VR產業發展的指導意見》和《教育信息化2.0行動計劃》都要求加快我國虛擬現實產業發展，推動虛擬現實應用創新，加快網絡優質教育資源建設與應用，推進示范性虛擬仿真實驗教學項目建設，打造教育發展國際競爭新增長點。

四、VR教育的特征

（一）教學環境的虛擬化

在現實教學中，往往要受到教學條件的限制，例如有限的教學場地，簡陋的實驗室環境。借助VR技術，可以在計算機上構建虛擬課堂和虛擬實驗室，以創建接近現實的模擬教學環境。在VR模擬的場景中，學生可以觀察豐富的信息載體，在3D甚至4D空間自由地勾勒創意和學習知識，接受信息的全面灌輸，體驗他們在現實中無法訪問的內容，將通常的實踐課程提升到新的水平。

（二）教學對象的可視化與形象化

采用VR技術組織教學，可以直觀生動地將原本抽象、晦澀的知識予以展現：你可以徜徉在浩渺的太陽系、銀河系空間，也可以在微觀世界探索微小的分子、原子結構;你可以細細端詳現實中需要數月才能看到結果的豌豆實驗：甚至可以走進核聚變的中心去感受原子反應的瞬間......這就是虛擬現實教育最大的好處——沉浸式的直觀體驗，而不再是抽象的、概念上的認知。

（三）教學時空的情景化

近乎真實的情景和“實際操作”可以加深學生對知識的理解和記憶，增加學生的經驗使其實操時表現更穩定和出色。VR創設的虛擬環境非常靈活，可以為每所學校和學科創建定制解決方案，以實現最大程度的參與感并激勵學生追求知識。同時VR教育在提高知識保留度的同時還能依靠其完全虛擬的實驗環境避免實驗操作的安全風險，如涉及易燃易爆物的化學實驗。

五、VR教育的意義

（一）為學習者帶來變革性體驗，提高學習效率

通過VR技術搭建的真實學習場景以及動態人機交互，能夠讓學生沉浸在一個生動形象，充滿驚喜的虛擬環境中，并帶來輕松、有趣的積極情緒，有利于激發學生主動學習的興趣，從而大幅度提高學習效率。

沉浸式體驗和自然豐富的交互過程不僅能極大地激發了學習者的學習動機，而且為學習者提供了大量觀察，操作和與他人合作學習的機會，以促進認知加工和知識建構過程。

（二）提高參與度，提升技能培訓效果

在醫療層面，VR技術可以模擬臨床環境，使相關從業人員得以通過反復的實踐學習，加強他們的專業度。在體育層面，VR技術可以為運動員搭建無受傷風險的訓練環境，并通過關鍵場景的回放來支持更好的現場決策。還有模擬駕駛、現場救援等都可以利用VR設備降低實訓成本和風險性。對于這類專業技能培訓機構，一套VR設備能實現多種特殊環境模擬，減少培訓成本，提升技能培訓效果。

（三）為特殊人群提供幫助

受教育是每個人應享有的權利。然而，由于生理或心理上的一些原因，不可避免存在一些受限人群，而虛擬現實是解決這些問題的絕佳方案。如自閉癥譜系障礙（ASD），開發有效的治療方法很困難。VR可以通過可控的輸入刺激，降低社交互動的復雜性，提供了一個危害較小且更寬容的學習環境。

（四）降低教育成本，促進優質資源均衡化

中國的優質教學資源分配不均，在經濟發達地區，軟硬件配置，師資隊伍和教學資源都十分豐富，而經濟不發達，偏遠孤僻的山區學生最基礎的教育資源也難以保障。VR的應用可以成為解決城鄉教育資源不平衡問題的金鑰匙，有利于擴大優質資源的分享范圍，緩解教育資源的緊缺現狀，從而整體優化教育資源配置，縮小城鄉教育鴻溝，消除貧困代際傳遞，推動中國教育均衡發展。

六、 VR技術在實際應用中存在的問題

（一）個人終端相關技術不成熟

個人終端層面，VR目前的硬件技術仍然無法提供良好的沉浸式體驗。從硬件開發的角度來看，VR行業的底層技術發展十分迅速，如眼球追蹤、注視點渲染技術，但距離成熟民用階段尚有不小距離。在當下，笨重的頭盔、纏繞的線纜、還有戴上頭盔之后“摸得著看不見”的怪異手柄都足以讓你的VR體驗變成折磨。同時由于VR設備上的許多內容是從PC版本移植而來的，UI界面與虛擬界面不匹配，影響實際操作體驗。

（二）精品內容匱乏，用戶粘性不足

目前VR行業缺少統一的行業標準致使通用性受到限制，由于門檻較高，帶來的受眾少，以及VR內容生產的高成本使得內容開發者處于無利可圖的尷尬局面。VR市場占有率低以及內容的難以變現使許多公司懾于風險不敢貿然進場，沒有開發者開發課程資源和應用，進一步限制了VR的推廣，因為沒有足夠的內容去支撐用戶消費，使得VR吸引力更弱。

（三）行業亂象帶來的消極影響

目前市場上提供的VR產品質量良莠不齊，一些價格低廉的VR外設產品山寨化、同質化嚴重，用戶往往體驗過一次后就被勸退。此外，家長對于VR眼鏡是否會影響孩子視力表示擔憂。不過關于這一點，《長時間使用虛擬現實（VR）頭戴式顯示設備對低齡用戶視力的影響》報告指出對大部分低齡用戶來說，VR不會使人視力降低并且還會呈現出較為積極的變化，甚至可以作為視力矯正設備。

（四）高端VR外設目前的價格準入門檻太高限制導致普及困難

由于企業前期的高額研發成本和較少的設備銷售量，高端VR設備銷售價格居高不下，很多學校因資金問題望而卻步或購買相對低廉但體驗感差的產品，這給虛擬現實技術在學校的推廣帶來了困難。同時，由于硬件支持限制，虛擬現實軟件的開發成本高，效果有限。此外，在新型傳感應用、三維建模技術、高速圖形圖像處理等領域，還存在許多亟待解決的問題。

七、VR教育時代對策研究

（一）建立并完善統一的行業標準，完善基礎開發工具

由于行業標準不統一，各類虛擬現實產品的相關核心技術、設備之間無法實現互聯互通，市場上提供的基礎性VR工具不足以供內容制作者創作出引人入勝的內容。而缺少標桿性內容支撐不足以支撐VR產品的大規模推廣應用與產業集聚效應，因此基礎軟件工具的迭代和標準化迫在眉睫。

（二）深耕細作，完善核心技術、完善配套外設

企業要加強創新力度，及時推進相關硬件設備的更新迭代，進一步突破VR領域的核心技術，提升實時三維計算機圖形、近眼顯示、感知交互、渲染處理、觸覺反饋等關鍵性技術水平，打破現實世界和虛擬世界之間的隔膜，提升用戶體驗。

（三）拓展VR技術的應用，促進產學研結合

由于VR技術在教學方面的重大的應用價值，政府研究機構要加強與企業、高校之間的合作，以取得豐碩的成果。在VR市場回歸理性的今天，要深化學科與部門之間的合作與協調，整合力量、優勢互補、共同發展，防止重復研發，減少資源浪費，注重技術應用，促進產、學、研結合，引導企業和高校實現產學研對接。

（四）加強企業創新主體地位，合作創建試點項目

政府明確宏觀指導作用，引導企業建立圍繞軟硬件建設、內容制作和開發者社區，構建虛擬現實領域的生態鏈布局，同時運用立法和規劃的手段對VR的發展和應用予以支持，按照政府引導、企業支持、校企雙向選擇的合作思路，在全國范圍內選擇適合學校開展規模化應用試點，收集有價值的反饋和經驗教訓，推動信息技術和教育實踐的深度融合，推動頂層設計VR教育行業與各領域融合發展的路線圖，為未來發展提供參考借鑒。

（五）實施創新激勵，強化人才支撐

鼓勵開展技術創新。對關鍵核心技術研發、重大科技成果轉化和產學研合作等創新項目，經第三方評價機構認定，由政府給予相應的資金支持。在自主培養新型創新人才的同時引進高端人才，對于高層次人才的認定不受國籍、戶籍限制，并給予相應的購房補貼、子女入學和醫療優診服務等人才政策相關待遇。（作者單位：安徽財經大學經濟學院）

作者簡介：耿昊宇（1997- ），男，江蘇鎮江人，漢族，安徽財經大學經濟學院，研究方向：產業經濟學。