虛擬教育精選(九篇)

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第1篇：虛擬教育范文

虛擬教室(VirtualClassroom)是指在計算機網(wǎng)絡的基礎(chǔ)上利用多媒體技術(shù)構(gòu)建成的教與學的環(huán)境，可使身處異地的教師和學生相互聽得著、看得見。虛擬教室不是一個真實的物理環(huán)境，但它通過相應的音視頻采集技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)等為師生雙方創(chuàng)設(shè)了一個交互功能強大的學習環(huán)境。在虛擬教室中，教師可進行正常有序的授課，借助相應的系統(tǒng)，如電子白板、答疑系統(tǒng)等教師可更加有效地進行日常教學工作，如批改作業(yè)、學生答疑、階段性測試等，學生則可通過電子舉手與教師進行實時交流，此外虛擬教室中還有資源豐富的素材庫，供師生雙方按需選用。

2虛擬教宣環(huán)境的構(gòu)建虛擬教室的環(huán)境構(gòu)建包括兩部分一部分為軟件環(huán)境，一部分為硬件環(huán)境。

2．1軟件環(huán)境

利用VR技術(shù)開發(fā)虛擬教室，所涉及到的計算機軟件包括；VEGA，3DMAMAYA以及其它相關(guān)的圖像、圖形處理軟件，開發(fā)者可以根據(jù)實際情況選擇合適的開發(fā)工具。VEGA主要用于實時視覺模擬，虛擬現(xiàn)實和普通視覺應用。它包括完整的C語言應用程序接口，支持多種數(shù)據(jù)調(diào)人以及提供高效的CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，并提供穩(wěn)定、兼容、易用的界面，能夠?qū)崿F(xiàn)較好的人機交互。3DMAX作為一款功能強大的三維建模軟件，不僅可以構(gòu)建出虛擬教室中所需要的各種物品和設(shè)施，還能對場景進行渲染，以獲得更加真實的效果．MAYA是目前最優(yōu)秀的三維動畫軟件之一，它提供了豐富的3D動畫和視覺效果能滿足虛擬環(huán)境中的場景建構(gòu)。

2．2硬件環(huán)境及其它設(shè)備

主要包括：高性能計算機、三維圖像顯示設(shè)備、視覺頭盔式立體顯示器HMD、聽覺三維音響輸出裝置、定位裝置、檢測手動(包括位置)數(shù)據(jù)手套、力反饋、觸覺傳感器GROPE系統(tǒng)列手爪、身體運動數(shù)據(jù)衣(DataSuit)語音識別、合成眼球運動檢測儀、VR接口及其它輔助設(shè)備。

3虛擬教室中創(chuàng)新教育評價的應用

大學創(chuàng)新教育的核心價值是培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，因此，就創(chuàng)新教育的評價而言，學生成績評價其重點在于學生是否具有了一定的創(chuàng)新意識與能力，而教師評價則應重點評估其在教學目標設(shè)計和教學方法選擇上是否滿足創(chuàng)新教育的基本價值要求。正確理解與掌握創(chuàng)新教育的基本內(nèi)涵，是把握大學創(chuàng)新教育評價方向的關(guān)鍵。虛擬教室可為學習者提供完全開放的自主式學習方式，也可以實現(xiàn)遠程教育、網(wǎng)絡教學以及學習評價。在虛擬教室里，學習者可以根據(jù)個人的興趣愛好選擇課程，選擇時間進行學習，不會受到教師所授課程的限制，也不會受到任何外界因素的干擾，在基于虛擬教室的個性化學習中，學生是主體。個性化學習的基本出發(fā)點和核心是學生占主體地位，讓學生做自己學習的主人。學生自主選擇學習內(nèi)容，在教師的輔助下，運用虛擬教室所提供的良好學習環(huán)境進行學習．成為知識的建構(gòu)者。而教師在基于虛擬教室的個性化學習中教師是主導，也是指導者，利用虛擬教室所提供的良好學習環(huán)境精心設(shè)計每一個教學環(huán)節(jié)，提高教學質(zhì)量和效率，培養(yǎng)出真正具有個性化學習能力的學習者。同時，在虛擬教室中，還有重要的第三方角色——管理員，管理員負責對教師和學生的信息進行管理，主要是利用驗證登錄系統(tǒng)來對訪問者的身份進行驗證．并根據(jù)其身份賦予一定的權(quán)限，如學生只能查詢自己的成績而不能做修改。同時管理員還負責對虛擬教室中眾多資源的分類管理?；谏鲜鲇嘘P(guān)虛擬教室的情景構(gòu)建，我們可以發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)新教育若是基于虛擬教室進行，這恰恰體現(xiàn)了創(chuàng)新教育“以人為本的特征，凸顯其依據(jù)人的個性發(fā)展而進行的個性化教育。在評價環(huán)節(jié)，由于有硬件設(shè)施和軟件的高效管理，同時又有管理員的參與，評價具有科學性、民主性、客觀性、規(guī)范性以及可測性等創(chuàng)新教育評價必不可少的基本原則。由于虛擬教室中的學習者可以對自己的學習效果進行實時的測試，并形成整個學習階段的學習效果曲線，同時，也有最終的學習效果測試，因此，將其應用于創(chuàng)新教育，可以達到形成性評價與總結(jié)性評價的完美結(jié)合。而虛擬教室中的評價軟件的應用，也可以將相對性評價和絕對性評價通過軟件迅速實現(xiàn)。

第2篇：虛擬教育范文

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代教育技術(shù)；虛擬現(xiàn)實；教學模式；教育應用

引言

新一輪的信息革命將深刻地改變傳統(tǒng)行業(yè)，逐漸克服技術(shù)難題之后，5G通信技術(shù)、人工智能技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)都得到了長足的發(fā)展，研究者們開始關(guān)注虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應用，它在現(xiàn)代教育領(lǐng)域的運用成了矚目的焦點。

1現(xiàn)代教育技術(shù)的特點和發(fā)展趨勢

現(xiàn)代教育技術(shù)是把現(xiàn)代教育理論應用于教育、教學實踐的現(xiàn)代教育手段和方法的體系。它以實現(xiàn)教學過程、教學資源、教學效果、教學效率的最優(yōu)化為目的[1]。它的現(xiàn)代化體現(xiàn)在教學設(shè)計現(xiàn)代化、教學手段現(xiàn)代化、教學媒體現(xiàn)代化。隨著現(xiàn)代教育科學和現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代教育技術(shù)和教育聯(lián)系緊密，它增加了信息傳遞的方式與方法，提升了教學效果與效率?，F(xiàn)代教育技術(shù)與普通教育技術(shù)沒有本質(zhì)區(qū)別，突出”現(xiàn)代”一詞的目的是要更多地關(guān)注現(xiàn)代科學技術(shù)的相關(guān)問題，吸納新的科學技術(shù)成果和思維方式，凸顯教育技術(shù)的時代特色。目前，教育技術(shù)在教育中的應用可以按照技術(shù)特點大致分為以下5類：（1）基于傳統(tǒng)媒介（如書本、圖片、畫冊、黑板、模型、實物、小型展覽）的常規(guī)教學模式；（2）基于視聽技術(shù)（計算機技術(shù)）的多媒體教學模式；（3）基于衛(wèi)星通信技術(shù)的遠距離教學模式；（4）基于因特網(wǎng)等網(wǎng)絡技術(shù)的網(wǎng)絡直播教學模式；（5）基于三維仿真技術(shù)的“虛擬現(xiàn)實”的教學模式。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展，許多新技術(shù)被用到教育教學實踐中，豐富了現(xiàn)代教育技術(shù)的內(nèi)涵。現(xiàn)代教育技術(shù)突破了傳統(tǒng)教育方式，正朝著多媒體化、網(wǎng)絡化、信息化、教育技術(shù)應用模式多樣化和遠程教育普及化的趨勢發(fā)展[2]。而“虛擬現(xiàn)實”的教學模式，具有多種教學模式的優(yōu)勢，試想一個場景——分散在世界各地學習者穿戴著虛擬現(xiàn)實設(shè)備，匯集到一個共同的虛擬社區(qū)，在這里自由交流與學習——這種美好的愿景并不遙遠。

2虛擬現(xiàn)實的概念及特征

虛擬現(xiàn)實是一項融合了計算機圖形技術(shù)、多媒體技術(shù)、傳感器技術(shù)、人機交互技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)、立體顯示技術(shù)、心理學及仿真技術(shù)等多種科學技術(shù)發(fā)展起來的計算機綜合技術(shù)[3]。虛擬現(xiàn)實技術(shù)有三大基本特征：沉浸感、交互性和想象力，它強調(diào)人在虛擬現(xiàn)實技術(shù)中的主導作用[4]。交互性是指用戶與虛擬空間中的虛擬物體的互動能力；沉浸性是指用戶在計算機生成的虛擬環(huán)境中，通過模擬視覺、聽覺等感官，給人以真實感覺；想象性是指用戶在虛擬環(huán)境中，根據(jù)環(huán)境傳遞的信息以及自身沉浸在系統(tǒng)的行為，通過自己的邏輯判斷、聯(lián)想等思維過程，想象虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中并未直接呈現(xiàn)的畫面和信息。近年來，科技不斷發(fā)展，信息量呈爆炸式增長，虛擬現(xiàn)實技術(shù)能有效地提高信息傳播和教學效率。虛擬實現(xiàn)的特性符合現(xiàn)代教育技術(shù)對提高教學水平的要求。

3虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教學中的運用途徑

3.1自主學習

虛擬現(xiàn)實提供了一種嶄新的交互方式，學生可以通過眼睛、耳朵等多種感覺器官與它進行實時互動。學生憑借自然語言交互，以觸覺、視覺、聽覺作為媒介，和計算機進行交流溝通。這種嶄新的人機交互方式，給與學習者全新的體驗：在這個虛構(gòu)的學習場景中，真實與虛擬模糊了邊界，理論知識和實踐操作同時進步。虛擬現(xiàn)實模擬的環(huán)境大體可以分為三個層次：（1）“顯示現(xiàn)實”，還原真實的環(huán)境，但是一般人不容易直接接觸，如火山口的場景、銀河中的場景、危險的化學實驗室等；（2）“模擬現(xiàn)實”，模擬現(xiàn)實中不存在的環(huán)境、特殊條件下才會產(chǎn)生的事物，如仿真訓練、模擬訓練等；（3）“創(chuàng)造現(xiàn)實”，突破現(xiàn)實的制約，想象力有多大，創(chuàng)造力就有多大，一切現(xiàn)實法則都可以在虛擬空間中被顛覆，給學生發(fā)揮創(chuàng)造力的機會，把好的創(chuàng)想在虛擬空間中盡情展現(xiàn)。

3.2虛擬實驗室

虛擬實驗室是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的一大創(chuàng)新，學生可以在其中自由實驗，動手操作，觀察各種實驗反應，擺脫常規(guī)實驗室的局限。在虛擬物理實驗室中，學生可以虛擬出各種物理現(xiàn)象，實驗效果直觀可見；可以看見現(xiàn)實中看不到的磁場，理解磁場變化的原理；可以感受橋梁大廈的建造與崩塌，分析其中的力學原理。身處虛擬生物實驗室內(nèi)，可以仔細觀察人體組織的切片結(jié)構(gòu)，各種骨骼結(jié)構(gòu)也變得清晰透明。在虛擬化學實驗室中，學生可以遠離現(xiàn)實實驗室的各種危險，安全地操作天平、砝碼，觀察燃燒、爆炸等反應現(xiàn)象；在虛擬地理實驗室中，學生可以進行地震和火山爆發(fā)等實驗，瞬間遨游太空，瞬間又深潛入海底，盡情體驗地理科學的魅力。想象力的邊界才是虛擬實驗室的邊界，虛擬實驗室將成為學生們最喜愛的場所。

3.3技能訓練

虛擬現(xiàn)實沉浸感和互動性的特性，可以使學習者全身心進入學習狀態(tài)，在安全的虛擬環(huán)境中反復練習，不斷試錯，直到熟練掌握技能。例如，在虛擬射擊培養(yǎng)體系中，學生可以重復射擊，提高反應能力，學習不同的掩體情況下的射擊方法，直到熟練掌握。運用VR技術(shù)可以使醫(yī)務工作者反復操練，保障手術(shù)訓練的實效。在教學技能訓練方面，與傳統(tǒng)微格教室相比，在虛擬教室中，師范生可以自由選擇面對的學生人數(shù)，克服上臺教學的畏懼心理。但是值得注意的是，真實的情景也是技能訓練不可或缺的內(nèi)容，需要合理安排虛擬現(xiàn)實學習和真實情景練習，找到它們之間的平衡點，最大化利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的優(yōu)勢。

4虛擬現(xiàn)實教育應用的展望

虛擬現(xiàn)實技術(shù)正處于高速發(fā)展階段，它會給教育帶來巨大的變革，未來的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)能夠與通信技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)等前沿科技緊密結(jié)合。在虛擬教育社區(qū)，每個學習者都有自己唯一的虛擬身份，能夠在虛擬的空間中與他人的虛擬角色互動交流，也能與人工智能的虛擬角色交流。人工智能虛擬學伴可以為學習者提供全程的學習規(guī)劃指導，制定個性化的培養(yǎng)方案；學習者的成長軌跡全程被記錄在虛擬世界之中，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)制作的可穿戴設(shè)備，學習者的身體健康狀況也可以被詳實記錄。數(shù)字虛擬世界和真實世界共同培養(yǎng)人才，這正是未來智慧教育的圖景

第3篇：虛擬教育范文

一、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的定義

虛擬現(xiàn)實是利用計算機生成一種三維模擬環(huán)境。通過多種傳感器設(shè)備使用戶投入到該環(huán)境中，實現(xiàn)用戶與該環(huán)境直接進行自然交互的技術(shù)。

二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點

虛擬現(xiàn)實是利用三維圖形生成技術(shù)，多傳感交互技術(shù)以及高分辨顯示技術(shù)，生成三維逼真的虛擬環(huán)境，使用者戴上特殊的頭盔，數(shù)據(jù)手套等傳感設(shè)備，或利用鍵盤，鼠標等輸入設(shè)備，便可以進入虛擬空間，成為虛擬環(huán)境的一員，進行實時交互，感知和操作虛擬世界中的各種對象，從而獲得身臨其境的感受和體會。虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有以下三個基本特征：1.沉浸感（ Immersion）2.交互性（ Interaction）3.想象力（ Imagination）

三、虛擬現(xiàn)實技術(shù)與教育教學

虛擬現(xiàn)實是非線性的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，以逼真虛擬環(huán)境提供良好的人機交互功能，教學內(nèi)容組織安排特別強調(diào)學生主動參與來構(gòu)建知識結(jié)構(gòu)，使學生“被動聽講”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃訉W習”，親身去經(jīng)歷，感受比抽象的說教更具生動性。

1.虛擬現(xiàn)實技術(shù)對教學的影響

（1）教學觀念的變化。

在現(xiàn)代教育思想指導下，使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)改進教學方法，從以教師為中心的授課形式轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W生為中心的個別化教學，合作化教學。

（2）教學手段的變化。

虛擬現(xiàn)實教學不受空間位置和相互距離的限制，可讓遠距離的師生或位置分散的學生共同“存在”于一個虛擬空間中，通過共同參與，協(xié)同操作來完成某些項目的設(shè)計或訓3練。

（3）教學內(nèi)容的變化。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的引入使教學內(nèi)容無論是外在形式還是內(nèi)在結(jié)構(gòu)都產(chǎn)生了很大的變化。教學內(nèi)容的外在形式可以用三維實景虛擬現(xiàn)實過程，對于看不見的變化，無法觸摸的物體或有危險的場所，甚至自然界或現(xiàn)實生活中不可能存在的事件，也可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)去展現(xiàn)。

2.虛擬現(xiàn)實技術(shù)對教育教學中的意義

（1）虛擬現(xiàn)實技術(shù)開創(chuàng)了全新的學習場景――徹底打破空間，時間的限制。

利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以徹底打破空間的限制，學生可以進入物體的內(nèi)部進行觀察，如學生可以進入虛擬的分子、原子、航天工作站等內(nèi)部，考察物體內(nèi)部的工作情況。虛擬技術(shù)還可以突破時間的限制，一些需要幾十年甚至上百年才能觀察的變化過程，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以在很短的時間內(nèi)呈現(xiàn)給學生觀察。基于網(wǎng)絡的虛擬現(xiàn)實技術(shù)為學習者提供了全新的學習場景，構(gòu)造出開放性的教學環(huán)境。

（2）虛擬現(xiàn)實技術(shù)提供了嶄新的教學手段――構(gòu)建實物虛化，虛物實化的方法。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以對學生學習過程中所提出的各種假設(shè)模型進行虛擬和虛物實化，通過虛擬系統(tǒng)便可直觀地觀察到這一假設(shè)所產(chǎn)生的結(jié)果或效果。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)可以進行實物虛化，虛擬各種人物，創(chuàng)建虛擬課堂，在虛擬的課堂氣氛中，學生可以與虛擬的教師、學生一起交流討論，開展啟發(fā)式教學。

（3）虛擬現(xiàn)實技術(shù)變革了傳統(tǒng)學習方式――營造開放性的網(wǎng)上探索學習。

運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，突破傳統(tǒng)教科書的限制，使每一位學習者都可以根據(jù)自己的學習特點，在自己方便的時間從互聯(lián)網(wǎng)上自由地選擇適合的學習資源，按照適合于自己的方式和速度進行學習，這種探索性的學習，有利于激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維，使學習者在具體情境中通過主動的探索獲得知識，從而提高學習者的動力。

（4）虛擬現(xiàn)實技術(shù)豐富了課堂教學內(nèi)容――展示全方位，多角度的教學內(nèi)容。

利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可豐富教學內(nèi)容，將實驗、實訓等技能訓練搬到課堂中進行，由于這些虛擬的訓練系統(tǒng)無任何危險，學生可以反復練習，直至掌握操作技能為止。應用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，還可恰如其分地演示一些復雜的、抽象的，不宜直接觀察的自然過程和現(xiàn)象，全方位、多角度地展示教學內(nèi)容。利用計算機多媒體技術(shù)，制作各種仿真課件，創(chuàng)設(shè)所需要的某種虛擬情景，讓學生進行模擬實驗，從而極大豐富課堂的教學內(nèi)容。

第4篇：虛擬教育范文

遠程教育環(huán)境是一個在遠距離情況下進行的教學交流環(huán)境。傳統(tǒng)的教育形式主要是面對面的教學。而遠程教育則利用通信手段，教師和學生可以分別在不同的地方，在相同的時間或不同的時間進行教學活動。廣義的遠程教育發(fā)展經(jīng)歷了幾種不同的形式：函授、廣播電視教育、網(wǎng)絡教育等。這些不同形式的網(wǎng)絡教育又可以分成兩個層次：一是EOD（EducationonDemand）：學生通過計算機網(wǎng)絡，特別是Internet訪問預先制作的課件來進行教學。二是實時在線網(wǎng)絡教育：使用多媒體技術(shù)在計算機網(wǎng)絡上構(gòu)造一個虛擬教育環(huán)境。當今世界遠程教育發(fā)展得如火如荼，在物理遠程教育中，由于教學機構(gòu)與學生在空間上分離，學生無法到學校實驗室做具體的實驗，這已經(jīng)成為了制約遠程教育質(zhì)量的一個重要因素。近年來，由于虛擬儀器和網(wǎng)絡技術(shù)的飛速發(fā)展，通過網(wǎng)絡來構(gòu)建虛擬物理實驗室已經(jīng)成為可能，網(wǎng)上實驗已成為遠程教學研究的重要方向。

二、虛擬實驗平臺構(gòu)建的理論基礎(chǔ)

在遠程教育物理虛擬實驗平臺的構(gòu)建過程中，有兩條清晰的線索：一是計算機及網(wǎng)絡技術(shù)，二是起引導作用的學習理論、教學設(shè)計理論和計算機輔助教學理論。在諸多理論基礎(chǔ)中，教學設(shè)計理論和CAI理論指導了網(wǎng)絡技術(shù)如何在教育領(lǐng)域中應用，解決了怎么做的問題；而學習理論解釋了為什么這樣做的問題。根植于認知理論而發(fā)展起來的建構(gòu)主義學習理論被越來越多研究者所接受，蓬勃發(fā)展的合作學習理論更是為虛擬平臺的構(gòu)建提供了獨特的應用視角，下文重點講述學習理論對虛擬實驗平臺構(gòu)建的基礎(chǔ)作用。遠程教育以建構(gòu)主義學習理論作為其重要指導思想，而基于遠程教育的物理虛擬實驗平臺的建構(gòu)也正是運用了此理論來指導。建構(gòu)主義為以學為中心的教育和學習提供了理論基礎(chǔ)。在建構(gòu)主義基本觀點的基礎(chǔ)上，許多心理學家進行了更為深入的研究，并根據(jù)各自所關(guān)注的學習和教學問題提出了各種觀點，從而形成了建構(gòu)主義的各種流派。在這些流派中，認知靈活性理論為遠程教育物理虛擬實驗平臺的系統(tǒng)設(shè)計提供了最合適的理論模型，它的目的是促進復雜或非良構(gòu)領(lǐng)域高級知識的獲取。認知靈活性理論使用超文本為知識的多維表征的多種互連交叉重新安排教學序列，這些特征與虛擬實驗平臺構(gòu)建的性質(zhì)非常相符。認知靈活性理論是美國心理學家斯皮羅提出的。所謂的認知靈活性，就是指學習者通過多種方式同時建構(gòu)自己的知識，以便在情景發(fā)生根本變化的時候能夠做出適宜的反應。斯皮羅認為，建構(gòu)的過程是雙向的。首先，對新信息的理解是通過運用已有的經(jīng)驗，超越所提供的信息建構(gòu)而成的；其次，從記憶系統(tǒng)中所提取的信息本身，也要按具體情況進行建構(gòu)，而不單是提取。建構(gòu)一方面是對新信息意義的建構(gòu)，同時又包含對原有經(jīng)驗的改造和重組。斯皮羅等人認為，由于非良構(gòu)領(lǐng)域存在概念的復雜性和實例的多樣性，應用這種事先包裝好了的圖式是不合適或不恰當?shù)?，我們不只是提取記憶中原封不動的知識結(jié)構(gòu)來幫助新意義的建構(gòu)，而是在已有心理表征的組織結(jié)構(gòu)中提取先前知識，針對當前具體情景進行新的組裝。因此，學習者是將各種知識源記在一起，加以適當?shù)恼希赃m應情景的理解和問題的解決。

三、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的要求

（一）什么是虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VirtualReality）。虛擬現(xiàn)實技術(shù)又稱靈境技術(shù)，它利用三維圖形生成技術(shù)、多傳感交互技術(shù)以及高分辨顯示技術(shù)，生成三維逼真的虛擬環(huán)境，使用者戴上特殊的頭盔、數(shù)據(jù)手套等傳感設(shè)備，或利用鍵盤、鼠標等輸入設(shè)備，便可以進入虛擬空間，成為虛擬環(huán)境的一員，進行實時交互，感知和操作虛擬世界中的各種對象，從而獲得身臨其境的感受和體會。有人給虛擬現(xiàn)實技術(shù)下了如下的定義：虛擬現(xiàn)實技術(shù)是利用計算機生成一種模擬環(huán)境（如一個現(xiàn)代化的粒子物理實驗室），通過多種傳感設(shè)備使用戶“投入”到該環(huán)境中，實現(xiàn)用戶與該環(huán)境直接進行自然交互的技術(shù)。（二）虛擬技術(shù)的特點。一是更自然的交互性。二是多感知性。即除了一般計算機所具有的視覺感知外，還有聽覺感知、觸覺感知、運動感知等。三是沉浸性。指用戶感到作為虛擬環(huán)境中的一員存在于虛擬環(huán)境之中。如當用戶移動頭部時，虛擬環(huán)境中的視景也實時地跟隨變化，拿起物體可使物體隨著手的移動而運動。四是自主性。是指虛擬環(huán)境中物體依據(jù)物理定律而動作。如當受到力的推動時，物體會向力的方向移動、或翻倒、或從桌面落到地面等。

四、虛擬物理實驗室的開發(fā)

網(wǎng)絡虛擬物理實驗就是在web中創(chuàng)建出一個可視化的三維環(huán)境，其中每一個可視化的三維物體代表一種實驗對象。通過鼠標的點擊以及拖曳操作，用戶可以進行虛擬的實驗。使用該系統(tǒng)，學生可以很容易地演示和控制力的大小、物體的形變與非形變碰撞、摩擦系數(shù)等物理現(xiàn)象。為了顯示物體的運動軌跡，可以對不同大小和質(zhì)量的運動物體進行軌跡追蹤。還可以停止時間的推移，以便仔細觀察隨時間變化的現(xiàn)象。學生可以通過使用數(shù)據(jù)手套與系統(tǒng)進行各種交互。網(wǎng)絡虛擬物理實驗室實現(xiàn)的基礎(chǔ)是虛擬現(xiàn)實技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)與儀器技術(shù)的結(jié)合。虛擬儀器技術(shù)與認知模擬方法的結(jié)合也賦予虛擬實驗室智能化特征，無論是學生還是教師，都可以自由地、無顧慮地隨時進入虛擬實驗室操作儀器，進行各種實驗。不但為實驗類課程的教學改革及遠程教育提供了條件和技術(shù)支持，還可以隨時為學生提供更多、更新、更好的儀器。通過網(wǎng)絡物理虛擬實驗室，能夠利用計算機在網(wǎng)絡中模擬一些實驗現(xiàn)象。它不僅僅能夠提高遠程教育的教學效果，更加重要的是一些缺乏實驗條件的學生，通過網(wǎng)絡同樣能夠“身臨其境”地觀察實驗現(xiàn)象，甚至和異地的學生合作進行實驗。

五、目前虛擬物理實驗室技術(shù)的應用

第5篇：虛擬教育范文

【關(guān)鍵詞】 實驗平臺；動畫專業(yè)；遠程教育；云計算；虛擬化

【中圖分類號】 G40-057 【文獻標識碼】 B 【文章編號】 1009―458x（2016）08―0054―05

實驗環(huán)節(jié)對動畫專業(yè)遠程教育至關(guān)重要。然而，現(xiàn)有的主流遠程教育平臺尚無法滿足動畫專業(yè)對于實驗環(huán)節(jié)的要求。本文從動畫專業(yè)的特點和面臨的問題入手，研究設(shè)計了一個基于虛擬化技術(shù)的遠程實驗平臺，對動畫專業(yè)課程實踐進行初步的應用嘗試。該實驗平臺從動畫專業(yè)遠程實驗的需求出發(fā)，試圖解決分組管理、組內(nèi)交互、教師管理等問題，是對動畫專業(yè)遠程教育實驗平臺的一次有益嘗試，也希望能夠起到拋磚引玉的作用，引起領(lǐng)域內(nèi)的廣泛關(guān)注，以期進一步研究、實踐和提高。

一、動畫專業(yè)的特點和動畫

遠程教育面臨的問題

（一）動畫專業(yè)的特點

動畫專業(yè)課程屬于實踐性較強的課程，有著區(qū)別于其他學科專業(yè)的顯著特點。主要體現(xiàn)在：

1. 動畫的制作流程決定了其創(chuàng)制過程的協(xié)作性

動畫的創(chuàng)制周期較長，制作過程相對復雜，其制作流程包括前期、中期、后期三個階段，在每個階段中，都由不同的人員完成不同的任務。動畫前期策劃階段，包括故事創(chuàng)作、角色造型設(shè)計、場景繪制、畫面分鏡頭設(shè)計等手繪工作。在這個階段，需要全面收集資料，集思廣益，將抽象的構(gòu)思轉(zhuǎn)化為具體的畫面。動畫是一種高度假定性的電影藝術(shù)，無論何種藝術(shù)形式的動畫，其前期的設(shè)計工作最為重要，直接決定了影片風格與未來成片品質(zhì)的優(yōu)劣；中期包括設(shè)計稿繪制、原動畫、動檢、校對、拍攝等工作，3D動畫則由電腦生成動作，加動畫，最后渲染完成；后期編輯與合成等工作都需要幾個部門合作完成。

2. 動畫專業(yè)的實踐性決定了實驗環(huán)節(jié)的重要性

除了需要具備專業(yè)基礎(chǔ)知識、基本理論和軟件操作技能之外，動畫創(chuàng)作更需要動手實踐能力與團隊協(xié)作能力。因此，動畫專業(yè)的學習環(huán)境建設(shè)必不可少，需要特別注重對學習者實踐能力的培養(yǎng)。

實踐性強的特點，對遠程教育中開展動畫專業(yè)提出更高的要求。例如，在動畫前期的課程設(shè)計中，需要學習者創(chuàng)作完成整部動畫片的所有角色造型設(shè)計方案。與其他遠程教育課程不同，這些設(shè)計方案的最終確定不存在唯一答案和單一評價機制，而是需要教師與學習者之間共同溝通并進行修改。動畫教育注重培養(yǎng)的是創(chuàng)造性思維、藝術(shù)感受力和實踐能力，因此，教師應在第一時間親自修改學習者的角色造型設(shè)計稿，并讓學習者同時看到圖形圖像的繪制過程和完成效果。在共同討論的氛圍中推進創(chuàng)作進程，這種形式對于動畫專業(yè)的教與學都是非常重要的。

（二）動畫遠程教育面臨的主要問題

當前的遠程動畫專業(yè)實驗教學受到教學環(huán)境的制約，不能解決動畫創(chuàng)作流程中各部門之間有效合作，不能完全滿足基本的教學需求，主要表現(xiàn)在：

（1）動畫前期故事腳本、角色造型、場景、故事板等不同分組的設(shè)計，需要幾個小組的設(shè)計者在創(chuàng)作過程中即時分享創(chuàng)意和設(shè)計圖稿；

（2）同一小組成員需隨時交換意見，并對設(shè)計文檔進行修改；

（3）動畫通過畫面表現(xiàn)故事，這種本質(zhì)特點決定了在創(chuàng)作過程中，最為有效的交流方式是直接使用圖形圖像來說明問題；

（4）教師對不同小組設(shè)計進程的監(jiān)督和指導工作需要一個人性化的模塊設(shè)計，并對圖文修改權(quán)限進行保護；

（5）動畫中、后期的制作、合成、特效等工作需要提供支持二維、3D等動畫制作軟件和龐大的運行空間，并提供軟件更新與維護服務；

（6）遠程動畫實驗平臺應提供易于操作的界面設(shè)計與功能管理，以便教師和學習者之間的相互操作。

學習者進行團隊協(xié)作的過程是一個集思廣益、相互協(xié)調(diào)、相互促進的過程。由于遠程教學環(huán)境的局限，導致動畫教學不能進行作品創(chuàng)制過程中的實時交流。缺少協(xié)助環(huán)境已經(jīng)成為影響教學質(zhì)量的重要問題。因此，建立一個適用于動畫學習者合作的虛擬實驗室非常有必要，用于組織、協(xié)調(diào)學習者在同一個實驗環(huán)境下分工協(xié)作完成動畫設(shè)計制作的各個環(huán)節(jié)。這種學習方式讓學習者能夠參與豐富多樣的思維活動，經(jīng)歷實踐與創(chuàng)新的過程，也有助于學習能力的提高。

二、云計算為構(gòu)建虛擬實驗

平臺提供了可能

開放大學主要以遠程學習與在線教學為主，動畫遠程教育實驗在技術(shù)上應突出靈活性、智能性。遠程虛擬實驗平臺應體現(xiàn)集成化，加強學習者的學習體驗。新技術(shù)的研究與應用必將促進教育理念、教育方式、教育環(huán)境的變革。基于現(xiàn)代信息技術(shù)的實驗平臺將作為一種有效的輔助教學手段在動畫遠程教學中發(fā)揮重要作用，解決當下存在的實際問題。

（一）云虛擬實驗平臺可以解決組內(nèi)協(xié)調(diào)互動和組間資源共享的問題

云計算為遠程虛擬實驗平臺的構(gòu)建提供了可能。云計算是建立在計算和存儲虛擬化技術(shù)的基礎(chǔ)上，以互聯(lián)網(wǎng)為中心，使用戶可以按照自身需求申請相關(guān)設(shè)備進行數(shù)據(jù)存儲等應用的一種服務（Klems， Nimis， & Tai， 2008）。我國工業(yè)和信息化部在2012年5月的《通信業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中將云計算定位為“構(gòu)建國家級信息基礎(chǔ)設(shè)施、實現(xiàn)融合創(chuàng)新的關(guān)鍵技術(shù)和重點發(fā)展方向”?？梢钥闯?，虛擬化技術(shù)是云計算最重要的關(guān)鍵技術(shù)之一，也是云計算的理論基石（Armbrust， et al.， 2009； Kaplan， 2008）。

云虛擬實驗平臺就是將云計算技術(shù)應用于遠程教育領(lǐng)域，為遠程學習者提供一個“集中式”信息化實驗服務平臺。云虛擬化實驗平臺的設(shè)計原則是“組內(nèi)協(xié)同互動，組間資源共享”，根據(jù)動畫實驗存儲和運算資源開銷大的特點，云虛擬實驗平臺通過對資源動態(tài)調(diào)節(jié)為廣大學習者提供具有較強的靈活性、實時性、互動性和隔離性的虛擬實驗環(huán)境 （Klems， Nimis， & Tai， 2008），每個實驗組可以共享組內(nèi)資源，組與組之間相互獨立。同時，平臺也繼承了云計算技術(shù)的數(shù)據(jù)安全、高效管理、高可用性等諸多優(yōu)點，結(jié)合教育資源建設(shè)，使之成為學習者和教師的輔助教學互動服務平臺。

云虛擬實驗平臺具有可以實時交互、分工協(xié)作、共同編輯修改等功能，可以滿足學習者在動畫制作各階段的分工協(xié)作需求。另外，云計算技術(shù)還可以提供彈性的計算能力、靈活的網(wǎng)絡互聯(lián)，具有不受限制的存儲等特點，能夠在上色、動檢、聲畫合成、特效制作、影片剪輯等創(chuàng)制過程中提供超強的共享運算能力和存儲空間，滿足動畫中后期階段的工作需求，供幾個小組同時進行大運算量的操作。通過云虛擬實驗平臺，教師可對學習者進行一對一的協(xié)調(diào)控制與統(tǒng)一管理，同時也有效地實現(xiàn)了學習者之間的遠程合作。作為有效的實驗教學手段，云虛擬實驗平臺是對現(xiàn)有遠程教學環(huán)境實驗室空間和功能的擴展，也是幫助動畫專業(yè)學習者提高動手實踐能力的一條新途徑，可以解決當前存在的種種問題，滿足動畫遠程教育的需求。

（二）云虛擬實驗平臺為打造遠程智慧學習環(huán)境提供了可能

學習環(huán)境建設(shè)是實現(xiàn)教和學的方式變革的基礎(chǔ)。為學習者提供更加便利、舒適、高效的學習環(huán)境將是未來教育信息化發(fā)展的重要方向。智慧學習環(huán)境是一個以信息通信技術(shù)的應用為基礎(chǔ)、以學習者為中心且具備以下特征的環(huán)境，可以適應學習者不同的學習風格和學習能力，可以為學習者終身學習提供支持，為學習者的發(fā)展提供支持。智慧學習環(huán)境的基本特征可以概括為以下幾點（黃榮懷，楊俊鋒，胡永斌，2012）：① 實現(xiàn)物理環(huán)境與虛擬環(huán)境的融合。在智慧環(huán)境中，對物理環(huán)境的感知、監(jiān)控和調(diào)節(jié)功能進一步提高，增強現(xiàn)實等技術(shù)的應用使虛擬環(huán)境與物理環(huán)境無縫融合。② 更好地提供適應學習者個性特征的學習支持和服務。③ 智慧學習環(huán)境是一種能感知學習情景、識別學習者特征、提供合適的學習資源與便利的互動工具、自動記錄學習過程和評測學習成果，以促進學習者有效學習的學習場所或活動空間。

云虛擬實驗平臺作為“圓桌型”虛擬云教室的設(shè)計，試圖提供學習者“智慧學習環(huán)境”，開創(chuàng)動畫遠程教學空間的新格局，真正實現(xiàn)“技術(shù)促進學習”（Technology Enhanced Learning）的愿景。打造未來新型學習模式，引領(lǐng)動畫教育在人才培養(yǎng)模式上的創(chuàng)新，營造培養(yǎng)學習者實踐能力的良好氛圍，建立以注重培養(yǎng)學習者藝術(shù)感知力與合作能力為目標的全新教學觀念，增強學習者自主學習能力。教師也由單方面?zhèn)魇谥R真正轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?、組織、幫助學習者認知動畫行業(yè)、獲取新知識的引導者。

（三）現(xiàn)有的兩種主流云計算不能充分滿足需要

目前，教育云平臺主要分為兩種，一種是政府部門、教育機構(gòu)牽頭建設(shè)的非營利性教育信息平臺，一種是社會力量、公司企業(yè)建設(shè)的營利性資源平臺。但是以上兩種平臺都不適合動畫遠程教育，原因包括：一、教育云平臺通常借助云計算技術(shù)和服務模式，建立統(tǒng)一的云計算中心，并搭建基礎(chǔ)設(shè)施云、高性能計算云，這種公共云平臺在軟件功能上無法滿足動畫專業(yè)教學的基本需求；二、企業(yè)推出的營利性資源平臺之間數(shù)據(jù)、服務共享困難，難以互聯(lián)互通，無法滿足動畫專業(yè)教學特有的分工協(xié)作的要求。目前，開放教育、網(wǎng)絡教育以及遠程教育平臺中多采用B/S工作模式，具有技術(shù)成熟、開發(fā)周期短、管理要求低、使用簡便等突出優(yōu)點。動畫專業(yè)實驗課程所用軟件升級快、資源需求越來越高，但現(xiàn)有的遠程教育平臺往往存在一些無法克服的弱點，如硬件追加投入高、系統(tǒng)資源共享能力差、軟件升級困難等。

三、云虛擬實驗平臺設(shè)計的思路與架構(gòu)

動畫遠程教育云虛擬實驗平臺基于云計算技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)計開發(fā)，用于動畫專業(yè)遠程教育的實驗環(huán)節(jié)。通過使用池化虛擬機資源為平臺提供充足的計算資源（Gibbs， 2006），同時采用按需分配模式開辟多個獨立的服務端為不同的學習組提供服務。實驗平臺支持多個實驗組同時開展實驗，每個組有若干學習者組成，同組的學習者可以利用各種終端設(shè)備連接到實驗平臺，利用實驗平臺提供的交互協(xié)同、資源共享和軟件支持服務，各自承擔不同任務并共同完成實驗。如圖1所示，實驗平臺同時為多個實驗組提供服務，組內(nèi)成員可以登錄到本組的服務域，并使用相關(guān)的服務功能。組與組之間相互隔離，但底層的計算、存儲、網(wǎng)絡等硬件資源是共享使用的。云虛擬實驗平臺為各小組之間以及不同分組之間進行學習與討論提供了一個虛擬空間，可以有效實現(xiàn)動畫設(shè)計制作過程中“編、導、演”的遠程操作過程，同時為教師進行遠程監(jiān)督、指導學習者分組協(xié)作提供技術(shù)支持。

為提高平臺資源的共享利用率、軟件功能的靈活性，采用C/S工作模式（Aymerich， Fenu， Surcis， 2008）。動畫遠程教育云虛擬實驗平臺的體系結(jié)構(gòu)如圖 2所示。

云虛擬實驗平臺的服務端由云計算基礎(chǔ)架構(gòu)和實驗平臺專用應用構(gòu)成，主要由物理資源層、軟件支撐層和平臺應用層組成。

物理資源層主要包括平臺運行的服務器、存儲設(shè)備、網(wǎng)絡設(shè)備、安全設(shè)備，構(gòu)成了整個平臺的硬件支撐環(huán)境，這些計算資源被虛擬化后，可以同時向多個實驗組提供完成實驗所需的計算、存儲和網(wǎng)絡資源。動畫遠程教育云虛擬實驗平臺與其他遠程教育云應用的區(qū)別在于該平臺依據(jù)動畫實驗設(shè)計流程，除提供各設(shè)計階段所必需的軟件服務外，還為每個設(shè)計階段提供組內(nèi)成員之間互動協(xié)作的計算、存儲和軟件服務。

軟件支撐層主要包括虛擬化層、數(shù)據(jù)庫、調(diào)度管理、負載均衡、日志管理、平臺安全管理等模塊，用于對實驗平臺提供軟件支撐。

平臺的關(guān)鍵實現(xiàn)技術(shù)在于云虛擬實驗平臺應用層，主要包括：① 即時通信模塊。同組學習者之間可實現(xiàn)時點對點、一點對多點的通信服務，消息傳遞、文件共享等快速有效的交互學習。② 設(shè)計協(xié)作模塊。具備版本控制功能，支持多人對同一文檔或多媒體文件進行修改標注的操作。例如，5-6人的制作小組中擔任編劇、導演、角色造型設(shè)計、場景設(shè)計、后期合成與特效制作等不同區(qū)域工作的參與者，可同時進行討論。動畫劇本、角色造型、場景繪制方案等可以同步完成多人展示與修改工作。③ 電子故事板模塊。實現(xiàn)多人同時在線的多媒體交流功能，可以在故事板上輸入文字或進行繪畫操作，輸入結(jié)果即時在屏幕上顯示，并可保存為圖形文件。例如，開展討論時，負責動畫角色造型設(shè)計的學習者可直接將設(shè)計方案以圖像形式進行展示和討論，聽取意見之后，在故事板上直接繪制修改圖像。另外，利用平臺提供的動畫軟件，也可隨時生成角色三視圖及完成簡單動作展示。設(shè)計協(xié)作模塊與電子故事板模塊功能提高了組內(nèi)會議交流的效率。④ 登錄管理模塊。此模塊用于對學習者或教師的登錄進行管理，完成角色的身份認證。教師角色具備對學習者的分組、任務分工、實驗進度查詢、作業(yè)點評等管理功能。⑤ 專用軟件管理模塊。實驗平臺中集成了相當數(shù)量的動畫專用軟件，這些軟件可隨時被學習者調(diào)用，此模塊用于維護軟件的安裝、更新、卸載操作。⑥ 平臺管理模塊，實現(xiàn)實驗平臺的維護、管理功能。云虛擬實驗平臺專有模塊功能虛擬現(xiàn)實的交互功能設(shè)計符合動畫產(chǎn)品創(chuàng)制的特點，不但合理優(yōu)化了小組的分工協(xié)作，同時方便教師監(jiān)督指導整個小組的設(shè)計進度與作業(yè)質(zhì)量。教與學的同步也大大增強了動畫學習者的興趣，提高學習者的參與性與學習效率。

需要特別指出的是云虛擬實驗平臺應用層中電子故事版模塊、設(shè)計協(xié)作模塊是區(qū)別于其他實驗平臺的主要部分，也是本平臺的特色與核心。電子故事板模塊和設(shè)計協(xié)作模塊充分考慮動畫設(shè)計的特點，采用了協(xié)同合作技術(shù)和并發(fā)處理技術(shù)，在動畫設(shè)計過程中有效防止操作死鎖、信息同步慢、用戶體驗差等問題。

終端設(shè)備包括筆記本、個人電腦、平板電腦、智能手機等。伴隨著移動設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，學習者不但可以通過筆記本、個人電腦利用專用軟件連接實驗平臺進行相關(guān)實驗，還可以通過移動設(shè)備利用專用的客戶端APP連接實驗平臺進行大部分的實驗操作，使得學習者之間或師生之間能以更加快捷的方式交互。

動畫遠程教育云虛擬實驗平臺針對動畫遠程課程實驗環(huán)節(jié)各個階段的功能需求設(shè)計，為動畫遠程教育的實驗環(huán)節(jié)提供實驗所需的軟硬件支持。該實驗平臺有以下特性：① 硬件成本低，平臺采用云虛擬化技術(shù)有效實現(xiàn)硬件資源的共享，降低了硬件采購成本。② 易用性，平臺采用C/S結(jié)構(gòu)，支持多種客戶端設(shè)備，利用手持設(shè)備學習者可以隨時隨地登錄實驗平臺。③ 可擴展性，基于云計算平臺的設(shè)計能夠很好地支持各種軟件的集成，新增功能模塊添加簡便。

四、實驗平臺的實現(xiàn)與驗證

（一）實驗平臺的實現(xiàn)與試行

我們利用8個由1Gbps以太網(wǎng)連接的刀片服務器和一個盤陣搭建了云虛擬實驗平臺的硬件基礎(chǔ)設(shè)施。每個刀片服務器包含4個 Xeon X5660 CPU和24GB DDR3內(nèi)存。盤陣型號為IBM Storwize V3700，容量為12TB，接口為1Gbps iSCSI。云虛擬實驗平臺運行于qemu-kvm-0.12.1.2虛擬化環(huán)境之上，服務器軟件均在Windows Server 2008環(huán)境下開發(fā)，通過100Mbps專網(wǎng)連接互聯(lián)網(wǎng)。作為遠程教育的云計算平臺，我們必須考慮基礎(chǔ)設(shè)施的成本問題，采用刀片服務器為主的硬件架構(gòu)主要考慮以下幾個因素：① 硬件成本：與機架安裝式基礎(chǔ)設(shè)施相比，刀片服務器的連接線纜和配件成本下降約35%。② 能耗成本：刀片服務器的高集成度可有效降低功耗。③ 資源配給靈活：利用刀片服務器的模塊化設(shè)計，加快資源、更換和恢復速度。表1顯示了不同實現(xiàn)方式的對比情況。

（二）實驗平臺的驗證

平臺研制完成后，通過不斷完善和修改，經(jīng)過2年4學期的在線試用。每學期約有300人使用該平臺進行動畫課程設(shè)計，每組5人，分成60組。我們觀察到的最高同時在線人數(shù)為246人（58組），用戶操作流暢，系統(tǒng)的CPU使用率和網(wǎng)絡吞吐率最大值分別為58%和73%。試用的結(jié)果表明，該實驗平臺的功能達到動畫遠程教學實驗設(shè)計的基本要求，平臺運算能力能夠滿足相關(guān)課程的需要。

在剛過去的一學年里，我們通過該平成了528人次的課程，130人完成了5門基礎(chǔ)課程的學習任務，學習成績比以前有所提升。學習者合作完成了35個動畫作品。據(jù)抽樣調(diào)查，87%的學習者對平臺的評價為優(yōu)良。

五、結(jié)語

云計算作為一種新型計算服務模式，正對遠程教育、網(wǎng)絡教育的各個環(huán)節(jié)產(chǎn)生積極而深遠的影響。本文設(shè)計和構(gòu)建的基于云計算的動畫專業(yè)遠程教育實驗平臺，是對本專業(yè)實驗環(huán)境建設(shè)的初步嘗試。案例顯示，該嘗試取得了初步成效，也是利用云計算技術(shù)建設(shè)低成本、高效能、通用教育平臺的一次實踐。雖然，目前由于動畫專業(yè)學生人數(shù)相對較少，不能大規(guī)模展開以廣泛地檢驗效果，對于最終的大規(guī)模教學成效尚缺乏有力的數(shù)據(jù)支撐，試驗的規(guī)模也不夠系統(tǒng)，實施方面也缺乏研究，但是隨著移動終端設(shè)備和移動網(wǎng)絡的進一步普及，云計算遠程教育平臺的不斷興起，動畫專業(yè)自身的不斷探索和發(fā)展，必將極大地促進不同地區(qū)間的教育平衡發(fā)展，使得泛在學習成為可能，也對進一步細化和深化相關(guān)研究奠定堅實的基礎(chǔ)。整體上看，云虛擬實驗平臺的設(shè)計符合遠程教育的特征，作為一種豐富、有效的交互學習手段，其建立必將有利于營造一種指導協(xié)作、鼓勵創(chuàng)新、互幫互助的學習氛圍。

[參考文獻]

黃榮懷，楊俊鋒，胡永斌. 2012. 從數(shù)字學習環(huán)境到智慧學習環(huán)境――學習環(huán)境的變革與趨勢[J]. 開放教育研究，18（1）.

Armbrust， M.，et al. 2009. Above the Clouds： A Berkeley View of Cloud Computing. UCB/EECS-2009-28， Berkeley， Feb.10.

Aymerich， F. M.， Fenu， G.， & Surcis， S. 2008. An Approach to a Cloud Computing Network. Applications of Digital Information and Web Technologies.

Gibbs， T. 2006. Grid 2.0： The Global Grid Gets Hip. On-Demand Enterprise， April.

Kaplan， J. 2008. Time is Right to Consider SaaS and Cloud Computing. Earthweb， Oct.

Klems， M.， Nimis， J.， & Tai， S. 2008. Do Clouds Compute？ A Framework for Estimating the Value of Cloud Computing. Web 2008 workshop on e-Business.

收稿日期：2016-04-21

第6篇：虛擬教育范文

1VR教學的優(yōu)勢和特點

面對醫(yī)療技術(shù)突飛猛進的發(fā)展和人們對醫(yī)護水平的更高要求，醫(yī)療崗位對醫(yī)學生的理論知識水平和臨床實踐能力提出了更高標準。通過老師書本授課、模具操作和現(xiàn)場觀摩等方式開展醫(yī)學教學的傳統(tǒng)教學方法，不可避免地存在理論知識抽象難懂、實踐與臨床脫節(jié)等問題。應用VR技術(shù)進行醫(yī)學教學，能夠彌補傳統(tǒng)醫(yī)學教學的不足。VR技術(shù)可以打造出一個隨時可用的實驗室和近在眼前的觀摩臺，這種逼真的親身經(jīng)歷和感受是傳統(tǒng)教學方法不能比擬的。用VR技術(shù)開發(fā)的虛擬教學平臺可將各種醫(yī)學影像和數(shù)據(jù)信息創(chuàng)建成一個沉浸式的虛擬培訓環(huán)境，學生通過3D人體模型，從視覺、聽覺、觸覺多感官直接觀察人體細節(jié)，并借助多傳感器、頭戴式顯示器（HMD）、體感外設(shè)備等工具與虛擬環(huán)境中實物進行互動。這種集視覺、聽覺、操作為一體的虛擬學習系統(tǒng)，可使學生完全沉浸于自主學習的三維虛擬環(huán)境中，通過自身與環(huán)境的交互全方位獲取知識和技能。例如，用VR外科手術(shù)系統(tǒng)模擬外科手術(shù)。系統(tǒng)可以實現(xiàn)多人同時介入，以協(xié)作方式共同完成一項手術(shù)或者以共享模式觀摩一場作業(yè)。在操作時，計算機AI可對學生進行視覺、聽覺、動作的綜合指導，老師或?qū)＜乙部芍苯咏槿脒M行實時指導［3］。這種教學方式將有助于學生理解醫(yī)學基礎(chǔ)理論，掌握基本臨床技能，對提高分析問題和解決問題的能力起到巨大的促進作用。此外，投資昂貴的實驗對象（尸體、假人、模具等）和器材是醫(yī)學科研機構(gòu)巨大的負擔，VR技術(shù)具有不受標本、場地、時間等等諸多因素的制約，可以使教學培訓活動根據(jù)需要隨時隨地進行，在減少教學費用投入的同時獲得良好教學效果。不僅能大幅降低醫(yī)學科研機構(gòu)的經(jīng)濟負擔，而且能有效縮短科研人員的培訓練時間。

2VR技術(shù)在醫(yī)療教學領(lǐng)域的應用

2．1模擬教學以強化教學效果

醫(yī)學要求學生記憶的知識點多，學生要想記住書上的知識點很大程度上依靠背誦和老師講解，這種方式需要學生付出很大的努力。利用VR教學系統(tǒng)，老師可為學生選擇一個針對特定知識點的模擬教學情境，學生就可以通過3D視屏動態(tài)演示，人機互動界面操作，對設(shè)定的知識點進行學習［4］。例如，學習人體骨骼結(jié)構(gòu)，學生利用虛擬系統(tǒng)的人機交互界面，配合系統(tǒng)機器人的指導和講解，學生可以直接對3D數(shù)字人體進行解剖，身臨其境的觀察特定部位骨骼的結(jié)構(gòu)，這種親身經(jīng)歷般的感覺可讓學生對所見所聞的知識難以忘懷，有利于提高學習效果。

2．2自主學習以提高創(chuàng)新能力

通過虛擬場景設(shè)置智能化虛擬教學，使學生學習由被動接受轉(zhuǎn)化為主動求知。在虛擬環(huán)境中學生可以自己動手設(shè)計學習情境，制訂實驗方案，例如，學生可以通過人機交互系統(tǒng)觀察不同參數(shù)條件下的人體結(jié)構(gòu)模型，單體器官模型，或進行內(nèi)部“漫游”、局部解剖等探索［5］，這種學習方式可以極大的擴展教學空間和教學內(nèi)容，激發(fā)學生學習興趣和提高創(chuàng)新能力，使學生真正的從“要我學”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W”，由被動灌輸轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W習。

2．3模擬實訓以客觀評價學習效果

傳統(tǒng)醫(yī)學教育對學生學習情況的考察主要通過理論考試，但簡單地通過考試分數(shù)不能全面考察學生的知識掌握程度和實踐能力。通過VR技術(shù)，老師提前錄入數(shù)字人體基本信息、診療參數(shù)及藥物影響等數(shù)據(jù)，再讓學生自主在虛擬人體模型上進行病情分析，并實施診斷和治療。系統(tǒng)自動收集學生實時操作數(shù)據(jù)，并對其做出診療評價，從而實現(xiàn)教學全程可視化管理，實時評估學生掌握知識的情況，這將有利于老師更好地處理教學過程中存在的知識盲點和薄弱環(huán)節(jié)，增強教學效果。

2．4醫(yī)學模擬診斷以提高實踐能力

將傳統(tǒng)的實習觀摩方法與虛擬診斷項結(jié)合，將有利于學生實習時獲取更多的實踐經(jīng)驗，掌握基礎(chǔ)臨床技能。對于高年級學生和規(guī)范化培訓醫(yī)生，現(xiàn)場觀摩是臨床實踐的主要培訓方式。受醫(yī)學院校培訓資源有限的限制，加之醫(yī)生工作任務繁重，觀摩實習難達預期教學效果。VR模擬診斷可以彌補這些不足。醫(yī)學培訓生利用VR系統(tǒng)，可在虛擬人體上進行大膽的診療試驗，測試不同治療方案在人體上的反應，從而獲取大量虛擬診療數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)與患者實際身體指標進行對比，分析理論與實際的差距，將有助于學生獲得臨床經(jīng)驗，加深對基礎(chǔ)理論知識的理解［6］。在臨床上，虛擬診療數(shù)據(jù)還可作為各種復雜病癥的輔助判斷指標。

2．5虛擬分子設(shè)計以促進醫(yī)藥研發(fā)

分子生物學、藥學等基礎(chǔ)學科在醫(yī)學發(fā)展中扮演著不可替代的角色，但這些學科的研究對象大多處于分子級別，肉眼看不見、摸不著，研究起來很抽象，常常給人一種說不清也道不明的感覺。VR技術(shù)可把各種分子微觀結(jié)構(gòu)進行宏觀化展示，使藥物研究人員逼真而清楚地看到各種分子結(jié)構(gòu)3D模型。通過人機交互設(shè)備可以對分子模型進行改造和設(shè)計，這將為藥物研究帶來許多便利。宏觀化展示化合物微觀結(jié)構(gòu)，可加深研究人員對化合物結(jié)構(gòu)的理解，有助于找到最佳合成路徑；模擬各種生物大分子與藥物小分子的結(jié)合，找出藥物分子與生物大分子最佳結(jié)合位點，有利于探索藥理特性；觀察特定條件下活性分子間發(fā)生化學反應的全過程，有利于探索活性分子生物特性［7］。這些便利將有助于藥物研發(fā)人員更加有針對性的取去設(shè)計和合成藥物，縮短藥物研發(fā)周期，降低研發(fā)成本。

3VR醫(yī)學教育系統(tǒng)的建設(shè)

VR醫(yī)學實驗室是VR醫(yī)學教育系統(tǒng)必不可少的載體，與一般VR實驗室一樣，主要由開發(fā)渲染平臺、三維沉浸顯示系統(tǒng)，三維交互系統(tǒng)和中央控制系統(tǒng)四大部分統(tǒng)組成［8］。信息技術(shù)的快速發(fā)展已為VR技術(shù)醫(yī)學應用打下了堅實的“硬件”基礎(chǔ)，實現(xiàn)VR技術(shù)醫(yī)學應用的關(guān)鍵還在于能否開發(fā)出高度逼真的教學情景、科學的教學模型和恰當?shù)娜藱C交互系統(tǒng)等“軟件”系統(tǒng)［9］。醫(yī)學知識專業(yè)性強，要建成可用于醫(yī)學培訓的VR醫(yī)學實驗室離不開醫(yī)學專家和信息技術(shù)開發(fā)人員的通力合作。先由醫(yī)學教學工作者設(shè)計科學的醫(yī)學教育方案和內(nèi)容，提出人機互動方案，VR系統(tǒng)開發(fā)人員根據(jù)提供的信息進行醫(yī)學教育系統(tǒng)開發(fā)，醫(yī)學教育工作者對模型設(shè)計進行全程跟進，不斷修正仿真內(nèi)容，提高模擬的逼真程度，這樣才能做出符合實際應用需要的VR醫(yī)學培訓系統(tǒng)。

第7篇：虛擬教育范文

[關(guān)鍵詞]虛擬現(xiàn)實 任職教育 研究

隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)的飛速發(fā)展，通過計算機軟件創(chuàng)設(shè)的虛擬現(xiàn)實，為課程實踐改革提供了可能。尤其是在任職教育中，工作場景的真實再現(xiàn)，可以為學生提供一個沉浸式的訓練環(huán)境，改變學生傳統(tǒng)學習思維模式形成，獲得比傳統(tǒng)實驗更加深刻的學習體會，實現(xiàn)教學效果的最優(yōu)化。

一、虛擬現(xiàn)實技術(shù)及基本特征

虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality，簡稱VR），也稱靈境技術(shù)或人工環(huán)境。虛擬現(xiàn)實技術(shù)利用計算機技術(shù)將現(xiàn)實世界通過數(shù)據(jù)處理以三維立體形式呈現(xiàn)，并與使用者產(chǎn)生視、聽、觸一體化交互環(huán)境。人可以通過使用各種特殊裝置將自己“投射到這個環(huán)境中，并操作、控制這個環(huán)境中的事物，進行著認知與情感意識流動從而實現(xiàn)特殊目的。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教學中應用，主要體現(xiàn)為“沉浸、交互、構(gòu)想”三個基本特征。沉浸感又稱臨場感，指用戶通過視覺、聽覺、觸覺多途徑的感官與系統(tǒng)互動，產(chǎn)生身臨其境的感受。人與虛擬環(huán)境融為一體，讓使用者相信這與現(xiàn)實世界一樣。交互性是指學習者與虛擬環(huán)境中所遇到的各種對象的相互作用的能力，計算機能夠響應用戶的輸入并立即改變虛擬場景的狀態(tài)，學習者可以在環(huán)境中得到實時性的反饋。構(gòu)想性是指虛擬的環(huán)境是人想象出來的，體現(xiàn)設(shè)計者響應的思想，為使用者提供探索的空間，通過相應提示讓使用者在環(huán)境中深化概念、萌生創(chuàng)意，進而發(fā)現(xiàn)更多的規(guī)律和有效的操作。

二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在任職教育中的應用形式

任職教育強調(diào)的是對學生實際技能的培養(yǎng)，在任職教育中引入虛擬現(xiàn)實技術(shù)，既增強了教師教學的主導地位，同時也更加突出了學生的學習主體地位。教師不再是單純的理論“灌輸式”教學與手把手的實踐教導，而是通過虛擬場景的構(gòu)建為學生提供一個以實踐為主的自主學習環(huán)境，學生在與虛擬環(huán)境互相作用、互相影響的過程中，在老師的引導下，通過自身與環(huán)境的信息交互來習得知識與技能。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在任職教育中的應用形式主要有以下幾種。

（一）虛擬課堂教學

任職教育中學生的個體差異日益增大，根據(jù)學生的差異進行有針對性的教學是未來任職教育的發(fā)展方向。將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應用到任職教育課堂教學中，可以突破時間、空間限制，再現(xiàn)任職崗位面臨的真實場景與變化過程，尤其是那些對崗位任職影響巨大的故障場景再現(xiàn)與多維場景變換等。不僅可以讓學生通過交互式的平臺參與其中，提高學生的學習興趣，還可以在教學過程中通過多層次、多批次、全方位地為學生提供生動、逼真、感性的虛擬學習材料，來幫助學生理解消化學習中的知識難點。虛擬課堂教學的應用有效改善了目前教學過程中，學生獲得的知識以間接知識經(jīng)驗為主的現(xiàn)狀，促進了學生對知識的理解和認知。

（二）虛擬實踐教學

任職教育重視對學生實際技能的培養(yǎng)，而實踐教學又是任職教育的重要組成部分。將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應用到任職教育實踐教學中，可以以崗位任職需要為基礎(chǔ)，開發(fā)建設(shè)虛擬訓練裝備，并以此為基礎(chǔ)展開虛擬訓練。訓練內(nèi)容可以根據(jù)需要隨時生成，不斷更新，使實踐訓練內(nèi)容及時跟上技術(shù)的發(fā)展。同時訓練的場景、訓練的強度也可以不受時間和空間的限制，反復展開、反復推演。訓練過程中，學生也可以提出各種假設(shè)與判斷，通過虛擬系統(tǒng)驗證操作的正確與否，這樣不僅有利于學生實踐技能的不斷生成與強化，也可以有效促進學生創(chuàng)造能力和實踐能力的培養(yǎng)。

（三）虛擬網(wǎng)絡教學

遠程教育的不斷普及與發(fā)展為任職教育發(fā)展壯大提供了先決的物質(zhì)條件。將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應用到任職教育遠程網(wǎng)絡教學中，不僅可以充分利用教育培訓機構(gòu)豐富的網(wǎng)絡教學資源展開遠程異地教學，還可以在學生與教育培訓機構(gòu)之間建立良好的教學互助與反饋機制。學生不僅可以在虛擬教學平臺上及時補充到專業(yè)領(lǐng)域的新知識、新方法，也可以將崗位任職工作中遇到的難題反饋回教育培訓機構(gòu)，通過虛擬網(wǎng)絡教學平臺來進行驗證與評估，得出新的結(jié)論，應用于崗位任職實踐中，而這種反饋也將有助于教育培訓機構(gòu)教學的重新定位與提升，做到教與學相互促進、相互發(fā)展。

三、虛擬現(xiàn)實技術(shù)對任職教育的影響

（一）推進教學理念轉(zhuǎn)變

虛擬現(xiàn)實技術(shù)對任職教育的影響首先體現(xiàn)在教學理念上。對教師而言，虛擬課堂教學的應用要求其從講解、演示的身份向幫助、指導的身份轉(zhuǎn)變，這就需要教師善于改進教學策略，改變教育理念，以提高學生綜合能力與素質(zhì)為根本追求，通過模擬場景，鼓勵學生自主學習與探索，提高學生的動手實踐能力，教師要完成由演示者向引導者、幫助者的轉(zhuǎn)換，學生要完成由模仿者向探索者和創(chuàng)造者的轉(zhuǎn)換，并由此達到培養(yǎng)由經(jīng)驗型到創(chuàng)造型人才的轉(zhuǎn)變。

（二）促進教學內(nèi)容更新

以往的任職教育主要是以知識的講解與操作的示范為基礎(chǔ)，教學內(nèi)容以書本為主，實踐操作以現(xiàn)在裝備為主，培訓針對性差，實效性低，其中部分教學內(nèi)容會因受到時間和空間限制而無法講解與示范，與崗位任職需要產(chǎn)生了嚴重的脫節(jié)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)引入教學，促進了教學內(nèi)容的變化與更新。老師可以根據(jù)崗位任職的需要，靈活地從培養(yǎng)學生創(chuàng)造能力和實踐能力出發(fā)，設(shè)計符合培養(yǎng)目標的教學內(nèi)容，并可根據(jù)崗位和行職發(fā)展的需要，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行適度超前的前瞻性訓練與培訓，提升學生的實際技能水平，為崗位任職與今后發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。

（三）豐富教學資源擴展

虛擬現(xiàn)實技術(shù)使教學不再局限于有形的課堂和實驗室中，用虛擬現(xiàn)實技術(shù)模擬實驗設(shè)備進行實驗與訓練，不僅可以減少實際裝備器材資源消耗，也可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)更新虛擬裝備，擴展教學訓練途徑，節(jié)省訓練器材采購與使用經(jīng)費。尤其是在大型復雜設(shè)備的虛擬訓練過程中，在遠程異地的虛擬教學中，在現(xiàn)實較為危險、困難的處置情景中，不僅可以減化教學訓練場景的構(gòu)設(shè)，保證學生與裝備的安全，也可以通過不同強度的模擬，反復式的訓練，全面強化學生技能的形成與提高。

四、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在任職教育中的難點

（一）把握虛擬的“真實性”“

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在任職教育中的應用，重在營造一個與崗位任職需求相匹配的“真實”情景，使學生能夠沉浸在虛擬情景中，獲得全過程、全方位的學習體驗。情景越“真實”越能促進學生的體驗，越能激發(fā)學生學習的興趣，越能激發(fā)學生創(chuàng)造性。尤其是在實踐教學中，應確保虛擬的教學裝備與實際使用的教學裝備在外觀、操作、信息反饋、狀態(tài)反饋等屬性上保持高度統(tǒng)一，使學生在課堂教學、實踐教學環(huán)節(jié)中，獲得連續(xù)的感知與學習體驗，提升學生在學習整體上的認知。因此在虛擬裝備的研發(fā)制作上，要以真實裝備為依據(jù)，做好數(shù)據(jù)采集與量化工作，對影響全局的數(shù)據(jù)要精確采集，對不影響全局的數(shù)據(jù)可進行必要的刪減，對于核心元件要單獨建模封裝，增強模型運行的穩(wěn)定性，可靠性，對其他一般性元件可采通有組件開發(fā)。同進，在各元件的組合封裝上，也要注重體現(xiàn)裝備的整體性與操作過程性的相關(guān)性，做到標準統(tǒng)一擴展方便，為日后的升級做好相應的準備工作。

（二）注重交互的多維性

目前虛擬現(xiàn)實技術(shù)在任職教育中的應用多局限于三維漫游階段，三維視覺感較強，而其他感官性與交互性較弱，不能讓學生真正沉浸其中，展開沉浸式訓練，全面掌握裝備操作與情況處置的全部技能并積累相應的經(jīng)驗。因此，在實踐操作訓練與虛擬場景的構(gòu)建中，教師需要加強多維交互感官性的設(shè)計。在多維設(shè)計過程中，要以任職需要為基礎(chǔ)，以任務完成為驅(qū)動，從任務、子任務、實現(xiàn)技術(shù)三個層次對現(xiàn)有的交互技術(shù)進行系統(tǒng)分類，從環(huán)境構(gòu)設(shè)、任務設(shè)定、過程分解三個層面對虛擬裝備進行規(guī)劃，從視覺、觸覺、聽覺等多方面入手進行交互過程細化，注重學生在訓練過程中多維感官的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，注重多種媒體組合作用的發(fā)揮，使訓練更加貼近實際，更加便于學生理解掌握，更加有利于學生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。

（三）設(shè)置情景的靈活性

任職教育中引入虛擬現(xiàn)實技術(shù)是從現(xiàn)實走進虛擬以虛擬仿真現(xiàn)實，再由虛擬步入現(xiàn)實以虛擬指導現(xiàn)實的一個過程，虛擬場景的真實構(gòu)設(shè)是影響訓練效果的重要因素。能否靈活多樣的對現(xiàn)實場景進行虛擬，按照來源于實際而又高于實際的標準進行情景設(shè)置，也是實現(xiàn)虛擬教學應用提高訓練質(zhì)量的一個重要方面。因此，在開展虛擬教學與虛擬訓練過程中，教師要注重情景的多樣設(shè)置，注重從現(xiàn)實引入虛擬過程的靈活性與真實性，讓學生自然而然的進入至虛擬訓練過程中，按照教師的引導，逐層深入的展開研討式、自主式、交互式的學習，提高學習質(zhì)量，以避免因情景設(shè)置單一，不能引起學生興趣，而達不成虛擬教學的目的。情景的設(shè)置與引入上也要注重前瞻性與探索性的相互統(tǒng)一，以符合時代與專業(yè)的發(fā)展需要，擴展學生的學習視野。

[參考文獻]

[1]劉光然.虛擬現(xiàn)實技術(shù)[M]，北京：清華大學出版社，2011.1

[2]胡小強.虛擬現(xiàn)實技術(shù)基礎(chǔ)與應用[M]，北京：北京郵電大學出版社，2009.2

第8篇：虛擬教育范文

在當前的影視教學過程中，創(chuàng)設(shè)虛擬實驗情境的課件大都是利用flashmx軟件制作完成，并將其分為運動拍攝以及固定拍攝兩種形式。其中固定虛擬拍攝比較容易操作，首先通過矢量圖將現(xiàn)場拍攝的實際情景模擬展現(xiàn)出來，包括里面的人物動作以及攝像機的具體擺放位置，并將所有攝像機設(shè)置成為按鈕，然后再將已經(jīng)拍攝完成的視頻材料通過超級鏈接連到已經(jīng)設(shè)置完成的按鈕之上，這樣就算是完成了固定拍攝的實際虛擬實驗。不過在制作該課件過程中，經(jīng)常容易碰到的問題是為了改善教學，一般情況下，在虛擬實驗之中都要求學生對其操作流程進行實時有效的反饋，但由于在影視教學過程中需要使用大量的視頻教材，這勢必會整個課件觀看速度造成一些負面影響。所以，為了有效的解決掉這個問題，當前在制作課件時，大都采用flv格式的視頻教材，這就在一定程度上確保了課件的自然順暢性。

而相比之下，要想實現(xiàn)運動拍攝的效果，其過程以及操作就會顯得較為復雜，需要學生依據(jù)它的實際變化而進行相應的鼠標跟隨，并將鼠標位置同圖片序列有機的綁定起來。

⑴創(chuàng)設(shè)一種合適的拍攝場景。通過使用計算機中的圖形功能，簡單的創(chuàng)設(shè)一個拍攝場景，并且包含人物的實際位置與動作、攝像機的具體擺放位置以及視頻框等內(nèi)容。此外，還應依據(jù)一定標準將視頻框同攝像機位相對應起來。

⑵為按鈕添加一些相應的動作，并將操作效果實際模擬出來。首先要依據(jù)一定流程，來為鼠標制定一些跟隨效果，并將拍攝中攝像機位地變化情況模擬出來。其實際的操作方式可以簡單概括成為：將虛擬情境中的機位2改設(shè)成為影片元件，然后在為其添加一些特定的動作腳本，同時實現(xiàn)鼠標的有效跟隨。具體操作如下：

第一，當在操作過程中，完成“點擊”機位2之后，實施以下動作，amera2一mc．onPress=function()

第二，將機位2跟隨鼠標移動，并確保其在約束的范圍之內(nèi)，同時也要有效的防止和避免鼠標滑出虛擬模擬的場景。

第9篇：虛擬教育范文

關(guān)鍵詞：教育虛擬社區(qū)；建構(gòu)；高效

伴隨著信息化的發(fā)展，虛擬社區(qū)進入大眾的視線中，展示著一種既新鮮又使人不覺陌生的生活方式和社會網(wǎng)絡。作為虛擬社區(qū)的一個應用點，教育虛擬社區(qū)對學生綜合素質(zhì)的提高起到很重要的作用，為此建構(gòu)高效的教育虛擬社區(qū)，可以更好地為教育與學習服務。尋求教育虛擬社區(qū)存在的優(yōu)缺點、探索建構(gòu)高效的教育虛擬社區(qū)，不僅有利于為構(gòu)建終身教育體系、建立學習型社會開辟新的途徑,也將對教育技術(shù)學科理論體系的完善起到一定的作用。

1、教育虛擬社區(qū)

媒體網(wǎng)絡技術(shù)深刻地影響著社會生活的各個方面,教育也不例外,教育虛擬社區(qū)首先是虛擬社區(qū)，是教師與學生的網(wǎng)上家園，也是教育信息化、網(wǎng)絡化的產(chǎn)物。胡凡剛教授在《簡論教育虛擬社區(qū)》中教育虛擬社區(qū)給出了詳細的定義即：基于跨時空的、開放的、自由的網(wǎng)絡虛擬環(huán)境,社區(qū)成員(主要包括教師與學生)之間進行專題研修、交互協(xié)作、資源共享,從而相互影響、相互促進,最終形成的具有共同社區(qū)文化心理的、生態(tài)式的社會關(guān)系共同體。從這個定義我們可以看出，教育虛擬社區(qū)繼承了虛擬社區(qū)的特點，它突破了時空的限制，最大化地達到資源共享，緩和與調(diào)節(jié)了在資源問題上部分高校采取“各自為政”的態(tài)勢，為教育信息化帶來新的生機與活力。

2、教育虛擬社區(qū)的特性

基于教育虛擬社區(qū)的理解，筆者認為教育虛擬社區(qū)主要具有以下幾種特性：

（1）教育性

教育虛擬社區(qū)首先應具有教育性,這是教育虛擬社區(qū)區(qū)別于其他虛擬社區(qū)的標志。在教育虛擬社區(qū)內(nèi),社區(qū)成員因共同的興趣與需求進行交流互動,在活動過程中認識和體驗不斷加深,創(chuàng)造性的火花不斷迸發(fā),認知結(jié)構(gòu)因同化與順應而不斷從舊平衡達到新平衡 [1]。社區(qū)成員在參與社區(qū)過程中可以看作是突破傳統(tǒng)時間及空間的限制而進行的一項有意義的學習活動。網(wǎng)絡遠程教育、在線學習、等學習方式以及博客、論壇、高校BBS等形式的盛行也正是體現(xiàn)了教育虛擬社區(qū)的教育性。據(jù)有關(guān)專家統(tǒng)計，中國現(xiàn)有四大教育博客開展教研比較成功，分別為蘇州教育博客、浙江海鹽教育博客、山東臨淄教育博客和天河教育博客。博客教學方式越來越多的被學校所采用。上海師范大學的“學思湖畔BBS”、華南理工大學的“木棉BBS”，清華大學的“水木清華”等高校BBS給大學的思想政治教育帶來生機與活力。

（2）多媒體性

在教育虛擬社區(qū)中，社區(qū)成員不僅可以以文本的方式分享自己的快樂與經(jīng)歷，也可以借助現(xiàn)代教育技術(shù)的手段，集圖、文、音視頻于一體，采取多媒體的方式來進行交流互動，這樣可以吸引更多的成員參與其中，從而使得社區(qū)整體功能得到更大的發(fā)揮作用。

（3）體系開放性與成員平等性

    由于網(wǎng)絡本身的“開放性”，使得教育虛擬社區(qū)在系統(tǒng)內(nèi)有著自身的開放性。社區(qū)成員可以根據(jù)自己的興趣愛好、需求等參與所對應的談論區(qū)。在教育虛擬社區(qū)內(nèi)，沒有集權(quán)控制，只有不違反本社區(qū)的法規(guī)與制度，不管貧富貴賤，都享有民主、自由的空間?，F(xiàn)實中往往難以克服的“師道尊嚴”、家庭背景等障礙在教育虛擬社區(qū)內(nèi)是不存在的，社區(qū)成員都是平等的,都可以對自己感興趣的問題發(fā)表自己的觀點而不會帶來任何心理上的負擔。這是一種全身心的參與和自身獨特個性的充分發(fā)揮，這從深層次上體現(xiàn)著教育虛擬社區(qū)的平等性。

（4）非線性文本

  隨著Web2.0的到來，在線協(xié)作寫作已成為可能，讀者不在單純地只是閱讀者，更是內(nèi)容的創(chuàng)作者。在教育虛擬社區(qū)中，人人都可以對已有內(nèi)容添加自己的見解與批注，對于這些文本而言，不再是一層不變的，而是原創(chuàng)者客觀意愿與讀者主觀意識相結(jié)合的產(chǎn)物。

3、目前教育虛擬社區(qū)存在的缺陷

（1）重“硬”輕“軟”現(xiàn)象盛行

在對教育虛擬社區(qū)的建設(shè)過程中，人們往往認為只要平臺做的好，功能模塊齊全，設(shè)備先進，就能得到很好的效果，而事實并非如此。如果只是一味地從技術(shù)的角度而不從內(nèi)容這個“軟”實力出發(fā)去構(gòu)建教育虛擬社區(qū)，雖然形式上給人一種直觀美，或許會吸引大眾的眼球而參與進來，但人們的新鮮感過后，務實的訪客會因信息滯后、內(nèi)容單一、質(zhì)量不高等原因而望而卻步。

（2）重單維交流輕多維互動

在教育技術(shù)界，有著“李克東難題”的說法，其中有一點就談到教師博客缺乏深度互動的問題，這也正是重單維交流輕多維互動的一個深刻見解。在教育虛擬社區(qū)中，社區(qū)成員除了查看信息外，更多地是交流互動，對于現(xiàn)在諸多的教育虛擬社區(qū)，可以看出一種現(xiàn)象就是對于社區(qū)的討論，跟貼也只是諸如“是”、“哦”等字眼，這樣無法進行多維的互動交流，更不要說能在其中發(fā)現(xiàn)什么新的見解，學到什么知識了。這種單維的互動著實起不到良好的收效。

（3）信息主導性不夠

    目前網(wǎng)絡信息良莠不齊，不良信息誘導青少年犯罪的事件屢有發(fā)生，大學生正處于走向思想成熟的關(guān)鍵時期，對新生事物的是非辨別能力不強，很容易受外界的干擾而作出不符合客觀事實的判斷。在教育虛擬社區(qū)中，各種信息良莠不齊，社區(qū)成員往往會迷失其中而無法判斷事情的是非曲直，導致盲目跟隨的現(xiàn)象時有發(fā)生。

（4）虛擬社區(qū)管理上出現(xiàn)困難

    教育虛擬社區(qū)是基于網(wǎng)絡這個大背景而生的，它所出現(xiàn)的消極或負面作用與網(wǎng)民的思維意識水平和德性水平有關(guān)，教育虛擬社區(qū)的“系統(tǒng)開放性”以及社區(qū)內(nèi)規(guī)章制度的不健全等因素使得教育虛擬社區(qū)在管理上相對比較困難。

4、對策與策略

（1）營造濃厚的社區(qū)文化

教育虛擬社區(qū)的社區(qū)文化可以分為硬文化與軟文化兩種，所謂的硬文化只要是指整個社區(qū)中所有成員都應遵守的規(guī)章制度、行為規(guī)范等這些較為顯性的文化，而軟文化即指整個社區(qū)中的人生觀、價值觀等這些較為隱形的文化，在社區(qū)中由于軟文化的差異，會出現(xiàn)不同的學習共同體，這些學習共同體之間可能會形成各種不同的認知體系、學習策略或教學模式，因此在社區(qū)的建設(shè)過程中要充分考慮個性之間的差異，以“學習者為中心”的理念去營造一個濃厚的社區(qū)文化環(huán)境，同時要做好三方面的工作：根據(jù) 交往的“真實性”，建設(shè)技術(shù)文化環(huán)境；根據(jù)交往的“真誠性”，建設(shè)精神文化環(huán)境；根據(jù)交往的正確性，建設(shè)制度文化環(huán)境。

（2）提高社區(qū)成員的參與意識，發(fā)揮主體作用，自我管理教育虛擬社區(qū)系統(tǒng)

    教育虛擬社區(qū)主要以學習者為中心，通過自我管理模式使得學習者能進行自我思想政治教育，提高他們的綜合素質(zhì)。比如可以培養(yǎng)版主隊伍，拓展學習者網(wǎng)絡自我管理的成效。也可以完善社區(qū)的組織機構(gòu)，加強組織建設(shè)，規(guī)范網(wǎng)絡管理的規(guī)章制度。對于在社區(qū)里出現(xiàn)的虛假、違法等違反社區(qū)規(guī)章制度的行為一律給予警告，保證社區(qū)遠離網(wǎng)絡的糟粕，也真正體現(xiàn)“網(wǎng)絡為我所用”的基本方針。

（3）加強社區(qū)互動交流

    教育虛擬社區(qū)作為學習者互動關(guān)系得以存在和擴展的虛擬化的場所 ,是通過數(shù)字化空間謀求群體生活的一種新的方式，它是由具有共同興趣及需要的學習者,利用網(wǎng)絡傳播的特性 ,通過網(wǎng)上創(chuàng)建順暢、清晰、多維度的信息交流機制，實現(xiàn)社區(qū)內(nèi)部成員之間的高效溝通。社區(qū)成員在交往過程中的參與情況主要包括論壇發(fā)帖數(shù)、回帖數(shù)、參與聊天次數(shù)、答辯和提問次數(shù)、對小組學習研究提出的創(chuàng)造性意見等。社區(qū)成員要主動參與從而獲得經(jīng)驗，而不要被動參與獲得成果，在討論的過程中促使自我反思并逐步建立個性化的知識體系與價值觀念。

（4）教育虛擬社區(qū)的實例化治理

所謂實化性治理，就是實際可操作的，使教育虛擬社區(qū)趨近現(xiàn)實規(guī)范社區(qū)的治理。主要包括以下幾點：實名注冊，虛名交往；進一步加強完善網(wǎng)絡信息管理規(guī)范，同時研究制訂網(wǎng)絡信息的分級，評價和反應系統(tǒng)；建立社區(qū)成員誠信和道德反應機制，設(shè)計并實行社區(qū)成員言論或行為誠信度和道德度評價體系，并實行誠信度和道德度累積獎懲制度；建立健全有關(guān)網(wǎng)絡活動的法律法規(guī)；努力培養(yǎng)造就一批具有堅定的社會主義信念和較高的理論水平的專門人才，使其有較大精力投入地參與網(wǎng)絡社區(qū)的各種論壇，通過平等交流的形式，以社會主義核心價值理念和的基本理論主導網(wǎng)絡生活的中心化，以消除去中心化的消極影響。

5、小結(jié)

  在信息技術(shù)日新月異的今天，作為虛擬社區(qū)中獨具特色的教育虛擬社區(qū)，也將在長期的實踐探索中發(fā)揮出其獨特的作用，對教育虛擬社區(qū)的研究必將成為教育技術(shù)研究的一個新領(lǐng)域。我們要充分利用互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)造的“無時不在”的學習的機會,建構(gòu)起靈活動態(tài)、多維交互、協(xié)作交流的,集自我教育、對話式教學和個性化學習于一體的,有利于教育的全球化和終生教育體系構(gòu)筑的生態(tài)化的教育虛擬社區(qū), 為現(xiàn)代化教育的快速發(fā)展提供更好的服務，這也必將更加促進人們對教育虛擬社區(qū)發(fā)展的探討。

 

參考文獻：

[1] 胡凡剛．簡論教育虛擬社區(qū)[J]．電化教育研究，2005(9) ．

[2] 鄭貴順，吳小妹．基于教育虛擬社區(qū)功能的遠程教育探討[J]．信息技術(shù)，2009(7) ．