VR、AR于教育的应用形式有何区别?哪个最被看好?

作者:admin 来源:英国教育周刊 2017-04-28
相比VR而言,MR和AR从理论上可以提供最好的学习体验。...

虚拟现实(VR)对教育的潜在益处已经人尽皆知,VR产品也在过去几年中登上了很多杂志头条,一些学校已经在尝试使用VR来作为一种新的教学方法。

相对来说,混合现实(MR)和增强现实(AR)在教育界还没有这么出名,但已经在博物馆和建筑等其它领域获得成功。尽管一些人士经常将VR、AR和MR技术打包讨论,但实际上这三种技术于教育中的应用形式,以及前景都存在着明显不同。

和大多数事物一样,在教育界全面采用这些科技的最大障碍是成本。虽然Google Cardboard和Samsung Gear VR等手机VR产品是取代全套VR设备的好选择,但目前市面上的VR应用仍然相当有限。

相比VR而言,MR和AR从理论上可以提供最好的学习体验。Microsoft的HoloLens等MR产品被指在教育界有很大潜力,Microsoft也正在大力宣传该产品在建筑和医药培训中的各种益处。

不过目前Microsoft的产品只有两个版本:2179镑的开发者版和4529镑的企业版,高昂的价格仍可能让学校无力购买。

而长期来看,AR更有可能向学校提供可以与相关应用配套、让内容在课堂中栩栩如生的、相对划算的解决方案。

VR能如何被运用在教育中?

VR通过计算机来创造出一个让用户“身处其中”的模拟环境,而不是像AR和MR那样“站在外面”,不同的类型的VR也会提供不同水平的浸入式体验。

例如Google Cardboard和Samsung Gear提供的是“移动端VR”,需要用户将自己的智能手机放入头罩。

而HTC Vive和Playstation VR则能提供完整的浸入式体验,设备需要和电脑或Play station相连。

很多人如今都知道VR在教育中的好处十分明显:会有更多的学生参与其中,学习速度更快,教育质量更高。还有宣传说VR能减少存在行为问题的学生课堂捣乱的次数。

例如一堂VR历史课能将学生带到古埃及,仔细了解人们是如何生活的和学习早期埃及的文明。

但实际上,中小学课堂只是整个教育界从VR技术中获益的一小部分,它同样能给高等教育带来很多好处。

例如大学医学院的学生能通过VR了解手术的细节,进入人体内部来全面了解器官的运作并模拟所有的真实医疗状况。

莱斯特大学的教学设计师博德(Terese Bird)在今年的Bett大展上就介绍了新兴科技在医疗教学领域的重要性。她特别举出了关于手术的VR视频是如何帮助医学院学生理解身体如何运作,以及在手术中采取的各个措施的案例。

除此之外,建筑设计等需要技术绘图的课程也能从VR中获益良多。建筑学学生能实时了解到他们的设计是否可行,需要改变哪些地方,以及方案在现实生活中会是什么样子。

在教育中运用VR的利弊

VR的最大缺点就是价格和可普及性。一些大学和学校可能不想投入大笔预算在这样的新兴科技上,还有一些则无法负担这笔费用。

如果VR装置的零售价格过高,则很难说在大学的一个或更多的科系、或学校的多个学科中配备这类设备的决定是合理的。

另一个缺点是内容,特别是那些有关VR硬件配套的应用。虽然Youtube上有大量的VR视频,以及很多iOS和Android应用。但其中多数都质量不高,也不是专门为教育设计的。

不过目前,也有不少公司向学校既提供硬件,也提供教育内容。正是这些公司最有潜力让VR在学校中推广开来。

课堂VR企业Veative的董事贝瑟尔(Colin Bethell)于Bett大展上就表示,VR最复杂的一面就是内容本身。Veative选择在公司内部从头打造内容,包括聘请学科专家参与视觉化过程,然后让编程人员转化为内容。

不过问题还是一样,虽然因为其便捷性和定制内容,类似的“套装合同”会对一些校长很有吸引力,但这类产品的价格仍然可能让多数学校无法承受。

目前看来,最现实或者可实现的VR形式似乎就是纸板头罩。如今的中学生多数都有智能手机,而Google Cardboard这样的产品售价只有5镑左右,远比其他产品低廉。

AR能如何被运用在教育中?

AR通过动作、条码或者真实物品等“标识物”来作为一个触发器和互动方式,将计算机生成的视频和图像覆盖在实时环境上。

学校的课程通常围绕着某本课本进行,AR则能让它的图片“弹出来”,从而制作一个互动课堂。

目前英国的很多学校都向学生提供平板电脑,因此学生们可以将这些平板电脑放在课本的图片上来让它播放AR视频。

例如在生物课上,学生可以在了解人体循环系统时将设备放在课本的一幅图片上,看到心脏跳动、以及血液是如何在全身流动的等细节。这会帮助学生集中注意力,增进他们的学习热情。

从可实践性的角度来说,AR的门槛对很多学校来说更低。在课堂教学中应用这项科技也更加容易。只要课本和应用等资源设置完毕,在全校推广这项技术的预算其实非常便宜。

因此对于那些不想购买全套VR头罩和配套电脑的学校来说,AR可能是个更好的选择。

此外AR也不仅仅局限在课堂教学中,它同样有着被运用到班级旅行和居家学习的潜力,这点是VR无法提供的。

例如教师可以提供一张上面有“标识物”的作业纸,来让学生可以在家用自己的手机来触发。

如前文所言,在成本问题上,一旦设置好了AR资源并制作好了应用和内容,对于有智能手机的学生或提供平板电脑的学校来说,实施AR会是一个相当廉价的方案。

学校还可以通过选择订阅AR套餐来获得基于教学大纲的不同AR应用——理论上来说,这对于教学的益处是巨大的。唯一的一个问题是,这将会在什么时候发生?

MR能如何被运用在教育中?

MR简单来说就是将现实生活和虚拟世界进行混合,有时被形容为介于VR和AR之间,或者被称为增强虚拟(AV)。

例如Microsoft的HoloLens就提供的是企业级MR,Microsoft称HoloLens是“首个配套齐全的全息计算机设备。”

Microsoft HoloLens的高级主管沃克登(Roger Walkden)表示,如今人们对如何能通过3D学习的兴趣相当浓烈。“传统的学习方法是通过书本,这显然是一种2D的方法,也不一定是所有人都喜欢的方法。”

“HoloLens是让人们有机会看到真实的事物,并在教室中为它们赋予生命。这对于让人们真正感受某个事物,或理解真实事物来说是一个十分有效的方式。”

和AR一样,MR也能被用于培训医疗人员、建筑工人,甚至是市镇规划人员。

这是由于MR项目是在一个现实场景中出现的虚拟图像或者视频,因此很适合大学生学习那些需要额外细节和技术准确性的科目。

一个典型的例子就是市政工程师需要在桥梁设计中找到压力点和弱点,还有学习大脑功能的研究人员也需要了解如果大脑处在巨大压力下时会发生什么。

但MR也有不少缺点。由于多数项目由企业主导,因此中小学能接触到这一技术的机会相对更少,它需要大量的时间来贯彻和自己创造MR应用。

虽然这些学校也能和Microsoft合作来创作教育型应用,但这方面的成本可能远超过普通学校能承受的范围。

值得注意的是,2016年Microsoft和教育巨头Pearson形成了合作关系,共同为HoloLens打造教育型应用和MR学习工具。据悉这些工具将会被用在很多方面,包括护理、建筑等工作,并会与美国的学院、大学和中学进行合作。

如果这个项目能获得成功,那么Microsoft就可以在未来英国的学校中提供类似的教育类服务。

总而言之,从价格和设置来看最容易采购的是移动VR设备,但它的“体验”十分有限——不仅仅是市场上的应用有限,学生能达到的互动水平也很有限。而AR和MR可能会成为最早试水的学校的下一个尝试目标。

当然课堂中运用VR带来的好处仍然十分巨大,但目前看来,这一技术可能更适合被用在预算更高、更容易获得类似技术的大学机构中。

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