虚拟学习范文10篇

时间:2023-03-17 03:43:11

虚拟学习

虚拟学习范文篇1

关键词:虚拟学习;远距离教学;研究

放眼当今世界,发展最为迅猛的莫过于计算机及网络、通讯等技术。网络作为一种新兴媒体,为我们的学习方式开辟了新途径,给现代教育带来新的发展机遇。众所周知:学习方式主要有两种:一种是传统学习方式,另一种是根据建构主义理论发展起来的基于网络的协作化学习方式。本文要介绍的虚拟学习(VirtualLearning)便是一种基于网络的全新学习方式。

1虚拟学习的定义

虚拟学习是一种在线式(Online)的学习方式,将网络作为一种完全沉浸式的交互界面,把网络空间转换为社会空间,通过虚拟社会将人们联系起来,提高协同工作者之间的可感知性和交互性,使其获得更真实的身临其境的体验。这种学习方式以学习者为中心,为学习者提供符合个人需求和特点的互动实时的课程,课程的设计注重学习者的及时反馈和学习效果,其形式为虚拟学习社区,“在虚拟的环境里学习现实世界”。

2虚拟学习与远距离教学的区别

一提到虚拟学习,很多人就会将它与传统的远距离教学混为一谈。其实,虚拟学习是一种实施方式更为先进的“远距离”学习。传统的远距离教学只能借助录像带教学、电视教学等方式进行异步教学,虚拟学习与之最本质的区别就在于其同步性,进行同步的讨论会,现场有虚拟教室、虚拟同学、虚拟学伴、虚拟教师等来进行“教”

与“学”的动作。虚拟学习的出现必将给传统的教学模式带来巨大的冲击。

3虚拟学习的特点

我们可以将虚拟学习看作“虚拟”和“学习”的结合体,即“虚拟社区”和“在线学习”,虚拟学习社区继承并融合了传统社区、虚拟社区和在线学习的相关要素,它是网络教育教学最基础的一种方式。虚拟学习的推广势在必行。

3.1互动性

这是虚拟学习最显著的一个特点,互联网络超越地域限制保证了其良好的互动性。虚拟学习依托最先进的信息技术,实现了学习的互动性。借助软件技术,虚拟学习通过在网络上架构学习平台,为身处不同地方的学习者提供了一个能够通畅交流的“虚拟课堂”。每名参与互动教学的学生都需要根据自己的需求选择一间“虚拟教室”,处在同一“虚拟教室”中的教师与学生的交流就如同在真实的教室一样。教师讲课的同时,可随时向学生们提问,并指定希望发言的同学发言;学生也可以在教师讲课的过程中随时提问,经教师同意后提出问题;互动课堂将语音、视频、幻灯片、白板、问答等教学活动整合在同一操作界面,整个教学过程中教师和学生能够通过视频、语音、文字等手段实时互动交流,完成教师和学生教与学的交流过程,能够真正做到“身在课堂,有问必答”。学习者即使身处雪域高原或者天涯海角,他们的学习都能够达到良好的互动性。

3.2技术性

良好的技术支持是虚拟学习社区的物质基础。电子邮件、在线会议系统、网络数据库等能够明显促进成员之间的交互,并有助于信息的传递。各种软件的应用能够便于分析、设计、计划、呈现和解决问题,有利于学习者完成复杂性和综合性较强的任务。技术是建构良好学习环境的基础。

3.3实时性

信息交流的实时性体现在信息传递和反馈回复的及时性和准确性。众所周知,在互联网没有出现时,传统的远程教学采用的是函授、广播及电视等教学方式。而上述教学方式是单向信息传递方式,其最大的缺点是学生在上课学习同时无法向教师反馈信息,而学生之间也无法形成良好的沟通交流模式,从而导致教与学的过程因为信息传递不能互动而割裂开来,影响了教与学的质量。

互动教学平台充分利用了互联网平台的技术特点,使得教学双方(教师与学生之间、学生与学生之间)能够及时互动、准确地传递信息,使教与学的过程紧密地结合在一起,在提高教与学双方积极性的同时,更提高了教学质量。

3.4个性化

在传统教学模式中,教学者往往非常注重“因材施教”,比如开展小班化教学。虚拟学习在这方面更是有过之而无不及。一方面,学习者可以根据自身的能力选择甚至定制适合自己的课程体系和资源,在“听”课的同时可以向教师和同学“提出”自己的疑问,并与其他“同学”分享自己的学习成果和经验,从分满足自己的学习需求;另一方面,教学者在与学习者的交流过程中亦可针对学生自身的兴趣、能力和素质,展开一对一教学,注重开发每个学生的差异性、独立性和创造性。教学者从学生的实际出发,使教学的深度、广度适合学生的知识水平和接受能力。

3.5合作性

虚拟学习的另一个特点是平等的互助合作学习。网上社区有来自各个地区的学习者。网上社区提供了丰富的资源和工具,为所有学习者提供了良好的合作环境。学习者之间在平等的交流过程中实现学习的互助合作,或者完全不受地域限制地在网络社区中自由组成合作小组完成某一具体任务。这种合作在网络虚拟学习出现以前是完全不可想像的。.6现实性

要使得协同工作者获得很好的“真实感”和“沉浸感”,交互的自然性就显得特别重要,必须使用多通道用户交互技术,包括自然语言、手势、头部运动等。在分布式协同虚拟学习环境中,除了一般图形系统的人-机交互之外,还有人-人交互,并且要求是同步交互,实时同步交互的协同工作的同步交互涉及的问题包括同步交互请求和同步交互检测等,它是把CSCW技术与虚拟现实技术相结合。

此外,从安全性与经济性的角度考虑,虚拟现实技术也是一种有效的教学工具。虚拟现实有极大的灵活性和多样性,只要更改计算机内的程序,就可以改变学习者所面临的“现实”。也就是说,计算机技术可以设计许多仿真实验,通过输入必要的参数,或者通过学习者交互操作,进行模拟实验,通过输入不同的参数,观察不同的实验结果,进行分析比较,学习科学探究的能力。

4虚拟学习的局限性

虚拟学习空间所接触到的事物是仿制的替代物,尽管可以仿制得惟妙惟肖,使学习者如同身临其境,但还不过是“如同”而已,学习者的身体是不能进入荧幕画面之中的。我们固然可以从庐山风光片看到庐山美丽的景色,总不如亲身去庐山旅游的感受多,印象深,人对物是有情感的,去了次庐山就会不由自主地产生对庐山的爱,而只看到庐山的影象却不易产生这种爱。学习者可以从画面中看到老师的上课,听到老师的讲授内容,但不能与画面上的老师面对面地作语言的交流,虽然在计算机终端上可以作人机对话,目前还只能达到低水平的要求,即使在互联网上可以进行交流,也总不如面对面的直接交流那么自由、亲切,特别是彼此间缺乏情感交流,而情感正是提高教育效果的一个极其重要的因素。尤其是儿童教育,孩子们在老师身边会感到分外温馨、亲切,成人教育也应有师生之情,因为人是有感情的动物。也许科学技术的进一步发展会造成拟人化的情感,但无论如何与人间的情感有本质的差别。缺乏情感是虚拟学习空间的一个无法弥补的缺陷,从这一点说,虚拟学习空间先天性地比不过真实学习空间。

正因为虚拟学习空间是人工设计的,所用的媒体都编有一定的程序,学习者无法随心所欲地去左右它,虽然教学媒体的资源很多,有选择的余地,有利于个别化学习,但每一个媒体中编制的内容程序都是预先设定的,缺乏足够的选择性,学习自由度较小,而学习者却在个体差异,个人的条件与需要方面不尽相同,由预先设计的程序往往无法满足,再说自然界的事物与社会上的现象是形形色色、千变万化的,而人工制作的媒体内容总是有限的,不可能包罗万象,也不能随时改变,无法照顾到个人的方方面面,而利用真实学习空间,学习者直接参与其中,可以根据客观的现实自己主观的需要,寻找、发现并解决各自的问题,其自由度就比较大。就拿真实的课堂教学为例,学习者可以在课堂上随时提问,而某些问题往往越出老师所设定的教案范围,出于老师的意料之外,这是常见的事。又如建筑专业的学习者单看建筑模型的摄影或录象面画并不会感到满足,总想去现场看看实物。购房人在房产公司看过房屋照片、平面图、模型后,还得去房屋现场,进行实地观察,才能最后决定是否购买,也就是这个道理。

虚拟的东西与真实的东西总有差别,艺术珍品与复制品的观赏价值不一样,其价格悬殊很大。我们触摸一件猫的标本同触摸一只活猫,感觉也大不相同。视听教材也只能视与听,限于目前的科技水平,还不能满足学习者嗅觉与味觉的要求,譬如说花有各种各样的香味,虽然可用醇香、清香、幽香、馨香等词来描述,但总得不到那种具体香味的感觉,又如梨的甜味与苹果的甜味不一样,要想区别其中的差别,就非得咬一口梨与苹果,品尝味道不可。

这就是说,从虚拟学习空间所获取的是间接经验,而从真实学习空间接触到真人、真物或现场实况所获取的才是直接经验,间接经验总是隔了一层,往往又不是全面的,要想有完整的亲身体会,就得直接接触实物或实景。然而,还是如前面讲的那句话,不可能时时事事都接触得到真物和实景,因此藉用虚拟学习空间获得间接经验,仍然是必不可少的重要学习途径。

5结束语

虚拟学习的出现无疑将改变现今人们的学习方式,它具有不受地域、时间限制,学习有更高的自主性等优势,这是传统课堂教育所无法企及的。由于由于我国的大学生在网络新环境中的成长能力普遍较低,所以教育者应鼓励并教会学生接受环境挑战,通过适应新环境、增强自身能力。同时,在远程教学/学习系统的设计中,应注意系统的易操作性,应该具有完整而清晰的帮助提示功能;另外,需要根据学习者特征而进行辅导的学习指导系统。这一系统可支持对在新环境中适应性强的学习者,能够学习到难度较高的内容,而针对适应性较弱的学习者,则学习任务难度相对较低,最终达到实现充分调动学习者潜能,达到因材施教的目的。

参考文献

[1]张屹,祝智庭.建构主义理论指导下的信息化教育[J].电化教育研究,2002,(1).

虚拟学习范文篇2

关键词:虚拟学习;远距离教学;研究

放眼当今世界,发展最为迅猛的莫过于计算机及网络、通讯等技术。网络作为一种新兴媒体,为我们的学习方式开辟了新途径,给现代教育带来新的发展机遇。众所周知:学习方式主要有两种:一种是传统学习方式,另一种是根据建构主义理论发展起来的基于网络的协作化学习方式。本文要介绍的虚拟学习(VirtualLearning)便是一种基于网络的全新学习方式。

1虚拟学习的定义

虚拟学习是一种在线式(Online)的学习方式,将网络作为一种完全沉浸式的交互界面,把网络空间转换为社会空间,通过虚拟社会将人们联系起来,提高协同工作者之间的可感知性和交互性,使其获得更真实的身临其境的体验。这种学习方式以学习者为中心,为学习者提供符合个人需求和特点的互动实时的课程,课程的设计注重学习者的及时反馈和学习效果,其形式为虚拟学习社区,“在虚拟的环境里学习现实世界”。

2虚拟学习与远距离教学的区别

一提到虚拟学习,很多人就会将它与传统的远距离教学混为一谈。其实,虚拟学习是一种实施方式更为先进的“远距离”学习。传统的远距离教学只能借助录像带教学、电视教学等方式进行异步教学,虚拟学习与之最本质的区别就在于其同步性,进行同步的讨论会,现场有虚拟教室、虚拟同学、虚拟学伴、虚拟教师等来进行“教”

与“学”的动作。虚拟学习的出现必将给传统的教学模式带来巨大的冲击。

3虚拟学习的特点

我们可以将虚拟学习看作“虚拟”和“学习”的结合体,即“虚拟社区”和“在线学习”,虚拟学习社区继承并融合了传统社区、虚拟社区和在线学习的相关要素,它是网络教育教学最基础的一种方式。虚拟学习的推广势在必行。

3.1互动性

这是虚拟学习最显著的一个特点,互联网络超越地域限制保证了其良好的互动性。虚拟学习依托最先进的信息技术,实现了学习的互动性。借助软件技术,虚拟学习通过在网络上架构学习平台,为身处不同地方的学习者提供了一个能够通畅交流的“虚拟课堂”。每名参与互动教学的学生都需要根据自己的需求选择一间“虚拟教室”,处在同一“虚拟教室”中的教师与学生的交流就如同在真实的教室一样。教师讲课的同时,可随时向学生们提问,并指定希望发言的同学发言;学生也可以在教师讲课的过程中随时提问,经教师同意后提出问题;互动课堂将语音、视频、幻灯片、白板、问答等教学活动整合在同一操作界面,整个教学过程中教师和学生能够通过视频、语音、文字等手段实时互动交流,完成教师和学生教与学的交流过程,能够真正做到“身在课堂,有问必答”。学习者即使身处雪域高原或者天涯海角,他们的学习都能够达到良好的互动性。

3.2技术性

良好的技术支持是虚拟学习社区的物质基础。电子邮件、在线会议系统、网络数据库等能够明显促进成员之间的交互,并有助于信息的传递。各种软件的应用能够便于分析、设计、计划、呈现和解决问题,有利于学习者完成复杂性和综合性较强的任务。技术是建构良好学习环境的基础。

3.3实时性

信息交流的实时性体现在信息传递和反馈回复的及时性和准确性。众所周知,在互联网没有出现时,传统的远程教学采用的是函授、广播及电视等教学方式。而上述教学方式是单向信息传递方式,其最大的缺点是学生在上课学习同时无法向教师反馈信息,而学生之间也无法形成良好的沟通交流模式,从而导致教与学的过程因为信息传递不能互动而割裂开来,影响了教与学的质量。

互动教学平台充分利用了互联网平台的技术特点,使得教学双方(教师与学生之间、学生与学生之间)能够及时互动、准确地传递信息,使教与学的过程紧密地结合在一起,在提高教与学双方积极性的同时,更提高了教学质量。

3.4个性化

在传统教学模式中,教学者往往非常注重“因材施教”,比如开展小班化教学。虚拟学习在这方面更是有过之而无不及。一方面,学习者可以根据自身的能力选择甚至定制适合自己的课程体系和资源,在“听”课的同时可以向教师和同学“提出”自己的疑问,并与其他“同学”分享自己的学习成果和经验,从分满足自己的学习需求;另一方面,教学者在与学习者的交流过程中亦可针对学生自身的兴趣、能力和素质,展开一对一教学,注重开发每个学生的差异性、独立性和创造性。教学者从学生的实际出发,使教学的深度、广度适合学生的知识水平和接受能力。

3.5合作性

虚拟学习的另一个特点是平等的互助合作学习。网上社区有来自各个地区的学习者。网上社区提供了丰富的资源和工具,为所有学习者提供了良好的合作环境。学习者之间在平等的交流过程中实现学习的互助合作,或者完全不受地域限制地在网络社区中自由组成合作小组完成某一具体任务。这种合作在网络虚拟学习出现以前是完全不可想像的。3.6现实性

要使得协同工作者获得很好的“真实感”和“沉浸感”,交互的自然性就显得特别重要,必须使用多通道用户交互技术,包括自然语言、手势、头部运动等。在分布式协同虚拟学习环境中,除了一般图形系统的人-机交互之外,还有人-人交互,并且要求是同步交互,实时同步交互的协同工作的同步交互涉及的问题包括同步交互请求和同步交互检测等,它是把CSCW技术与虚拟现实技术相结合。

此外,从安全性与经济性的角度考虑,虚拟现实技术也是一种有效的教学工具。虚拟现实有极大的灵活性和多样性,只要更改计算机内的程序,就可以改变学习者所面临的“现实”。也就是说,计算机技术可以设计许多仿真实验,通过输入必要的参数,或者通过学习者交互操作,进行模拟实验,通过输入不同的参数,观察不同的实验结果,进行分析比较,学习科学探究的能力。

4虚拟学习的局限性

虚拟学习空间所接触到的事物是仿制的替代物,尽管可以仿制得惟妙惟肖,使学习者如同身临其境,但还不过是“如同”而已,学习者的身体是不能进入荧幕画面之中的。我们固然可以从庐山风光片看到庐山美丽的景色,总不如亲身去庐山旅游的感受多,印象深,人对物是有情感的,去了次庐山就会不由自主地产生对庐山的爱,而只看到庐山的影象却不易产生这种爱。学习者可以从画面中看到老师的上课,听到老师的讲授内容,但不能与画面上的老师面对面地作语言的交流,虽然在计算机终端上可以作人机对话,目前还只能达到低水平的要求,即使在互联网上可以进行交流,也总不如面对面的直接交流那么自由、亲切,特别是彼此间缺乏情感交流,而情感正是提高教育效果的一个极其重要的因素。尤其是儿童教育,孩子们在老师身边会感到分外温馨、亲切,成人教育也应有师生之情,因为人是有感情的动物。也许科学技术的进一步发展会造成拟人化的情感,但无论如何与人间的情感有本质的差别。缺乏情感是虚拟学习空间的一个无法弥补的缺陷,从这一点说,虚拟学习空间先天性地比不过真实学习空间。

正因为虚拟学习空间是人工设计的,所用的媒体都编有一定的程序,学习者无法随心所欲地去左右它,虽然教学媒体的资源很多,有选择的余地,有利于个别化学习,但每一个媒体中编制的内容程序都是预先设定的,缺乏足够的选择性,学习自由度较小,而学习者却在个体差异,个人的条件与需要方面不尽相同,由预先设计的程序往往无法满足,再说自然界的事物与社会上的现象是形形色色、千变万化的,而人工制作的媒体内容总是有限的,不可能包罗万象,也不能随时改变,无法照顾到个人的方方面面,而利用真实学习空间,学习者直接参与其中,可以根据客观的现实自己主观的需要,寻找、发现并解决各自的问题,其自由度就比较大。就拿真实的课堂教学为例,学习者可以在课堂上随时提问,而某些问题往往越出老师所设定的教案范围,出于老师的意料之外,这是常见的事。又如建筑专业的学习者单看建筑模型的摄影或录象面画并不会感到满足,总想去现场看看实物。购房人在房产公司看过房屋照片、平面图、模型后,还得去房屋现场,进行实地观察,才能最后决定是否购买,也就是这个道理。

虚拟的东西与真实的东西总有差别,艺术珍品与复制品的观赏价值不一样,其价格悬殊很大。我们触摸一件猫的标本同触摸一只活猫,感觉也大不相同。视听教材也只能视与听,限于目前的科技水平,还不能满足学习者嗅觉与味觉的要求,譬如说花有各种各样的香味,虽然可用醇香、清香、幽香、馨香等词来描述,但总得不到那种具体香味的感觉,又如梨的甜味与苹果的甜味不一样,要想区别其中的差别,就非得咬一口梨与苹果,品尝味道不可。

这就是说,从虚拟学习空间所获取的是间接经验,而从真实学习空间接触到真人、真物或现场实况所获取的才是直接经验,间接经验总是隔了一层,往往又不是全面的,要想有完整的亲身体会,就得直接接触实物或实景。然而,还是如前面讲的那句话,不可能时时事事都接触得到真物和实景,因此藉用虚拟学习空间获得间接经验,仍然是必不可少的重要学习途径。

5结束语

虚拟学习的出现无疑将改变现今人们的学习方式,它具有不受地域、时间限制,学习有更高的自主性等优势,这是传统课堂教育所无法企及的。由于由于我国的大学生在网络新环境中的成长能力普遍较低,所以教育者应鼓励并教会学生接受环境挑战,通过适应新环境、增强自身能力。同时,在远程教学/学习系统的设计中,应注意系统的易操作性,应该具有完整而清晰的帮助提示功能;另外,需要根据学习者特征而进行辅导的学习指导系统。这一系统可支持对在新环境中适应性强的学习者,能够学习到难度较高的内容,而针对适应性较弱的学习者,则学习任务难度相对较低,最终达到实现充分调动学习者潜能,达到因材施教的目的。

参考文献

[1]张屹,祝智庭.建构主义理论指导下的信息化教育[J].电化教育研究,2002,(1).

虚拟学习范文篇3

在实践方面,随着数字多媒体技术和网络通信技术的发展,特别是Web3.0技术的日臻成熟,网络学习方式发生了巨大的变化。在理论方面,特别是构建主义和终生学习观念的深入,虚拟学习社区作为一种新的网络学习方式,在以人为本的学习观下备受关注,也逐步发展。虽然虚拟学习社区具备诸多优势,但是,目前的虚拟学习社区中,教师作为重要的主体却处于学习活动之外,仅仅作为社区的管理者和学习活动的监督者的角色出现。由于缺乏指导和监控,学习者的学习过程无法实时监督,导致学习过程中出现的偏差无法得到及时的发现和纠正,学习者容易产生浮躁心理,不利于学习共同体的建立。另外,由于无法与外界接触即调整弹性缺乏,导致虚拟学习社区结构稳固,内部缺乏动态的调节机制,无法及时更新学习内容,学习方式、学习模式单一,增加了虚拟学习社区维护的成本和难度。更为严重的是,由于学习空间受限,学习活动缺乏持续性,导致学习者参与社区的积极性降低,阻碍了学习者的社会性发展和多元化发展。尤其是面对网络生态危机时,虚拟学习社区便会陷入不知所措的境地。鉴于当前我国虚拟学习社区建设中出现的诸多问题,本文拟从生态学习观的视角分析和解读虚拟学习社区的生态属性和基本特征。生态学是研究生命体和外部环境相互作用的一门的学科,而生态学习观又是教育生态学的一个分支,它用生态学的思想考察学习者与其所赖以生存的学习环境共存问题。我们用生态学习观的角度观察虚拟学习社区,从一个新的角度和切入点研究虚拟学习社区发展过程中的问题,对于重构虚拟学习社区,保证虚拟学习社区的良性发展具有重要的理论和实践意义。

二、文献综述

霍华德•莱茵戈德(HowardRheingold,1994)[1]首次提出了虚拟学习社区(LearningCommunity)的概念,他认为虚拟社区是个人关系的网络,是在互联网上形成的有着共同偏好的社会群体。约翰•哈格尔(JohnHagel,1996)[2]则认为,网络社区是供人们围绕着一个共同的兴趣进行讨论和交流的平台,通过网络来创造价值。而斯科勒(Scholer,1996)认为,共同的兴趣不是唯一的特点,新型学习社区还需要一个共同的目标和愿景。伊尔茨(Hilts)和威尔曼(Wellman)[3]的观点类似,都认为虚拟学习社区具有双重功能,一是帮助学生和教师共同完成学习目标,二是为学习者提供信息交流的平台场所。Amy博士(2000)[4]提出了构建虚拟学习社区若干策略:确定明确的学习目标、建立广泛的场所网络、明确社区角色功能、丰富会员的资料信息、完善社区生活仪式、完善强有力的领导程序、加强与成员的交流沟通、鼓励正确的礼仪和协助成员运作自己的社区小组。教育生态学(EducationalEcology)是一门应用生态学的理论与原理研究教育现象的学科,对开拓教育科学新领域,发展跨学科研究是一个重要的贡献。1976年劳伦斯•克雷明(LawrenceCremin)首次提出教育生态学概念。随后,上世纪八九十年代以后,教育生态学的研究范围进一步拓宽和深化,其研究内容既包括微观课堂生态的,也包括对教育、文化、生态危机等宏观教育生态问题的研究。

在国内,虚拟社区也称“网络社区”“在线社区”,由于匿名性、平等性和开放性的特征,虚拟社区如雨后春笋般快速发展。比如国内的代表性的虚拟社区———天涯社区,会员众多,已经称为国内最大虚拟交流平台。国内学者从不同的角度和切入点对虚拟学习社区开展了广泛研究[5-7],如虚拟学习社区内涵、功能、建设等。而且国内外对于网络学习也进行大量的研究,如网络远程教育、网络学习资源、网络协作学习与探究性学习、网络学习中学习者的交互研究以及网络学习环境研究等。但是纵观国内外文献,发现从生态的角度研究虚拟学习社区网络的还非常缺乏。

三、虚拟学习社区的生态结构

(一)虚拟学习社区的生态结构模型

自然生态系统有生物系统和外部环境有机构成。其中,其特定的空间组成和结构是自然生态系统存在和发展的基础,是自然生态最本质的属性。生态虚拟学习社区是一个共同体,是生命体统的核心和能动主体,但是生态虚拟学习社区的运行又离不开外部环境系统的哺育和支持,生态虚拟学习社区需要与外界保持物质、能源的信息的交流以保持其平衡和发展动力。

虚拟学习社区的显著的生态特征是学习共同体,和其他生物共同体相似,学习共同体具备以下基本生态功能:一是社会强化功能。学习共同体强化了学习者的归宿感和自尊感,学习者共同遵守规制,拥有相同或相似的学习偏好和取向,让学习者感到了自己和其他学习者同属于一个团队。它在远程教育中重要的意义在于增加学习者的归宿感和认同感。而学习共同体能强化学习者的认同感和归宿感,能感受到其他学习者对自己的尊重,从而有利于提高学习者的参与度,降低远程教育的中途辍学率。二是信息交流功能。利用学习共同体,可以为学习者提供交流和沟通的平台,加快学习者与辅导者和其他学习同伴的知识的共享,加快知识的传播和转移。在知识的沟通中,不同思想的碰撞有利于学习者加深对问题的认识。

学习共同体中主体因子的创造性和能动性决定了其核心功能发挥程度的大小,而且在相互作用上,他们之间自由转化和相辅相成。借鉴自然生态系统的属性特征和各因子的功能,学习共同体可以细分为生产者、消费者和分解者,他们之间的比例关系和作用关系是实现虚拟学习社区生态平衡的关键。一般意义上讲,生态虚拟学习社区中每一个主体既是环境的生产者和消费者,也是信息的分解者,但是,从功能角色定位角度来看,每一个角色都有特定的行为主体,通常在学习共同体中,学习者是消费者,助学者是生产者,课程管理者是分解者。另一方面,这种划分又不是固定不变的,由于环境的变化,三者的功能和角色在生态虚拟学习社区中经常处于转换的状态。他们作为独立、自由的平等主体,在实现自我发展的同时也有义务和权利去保持生态虚拟学习社区的动态平衡。

学习共同体的学习活动离不开系统外部环境的哺育和支持。随着多媒体技术和信息技术的快速发展,网络生态学习系统的外部环境也发生了巨大的变化。最大特点就是环境的丰富和多样化,不仅包括工具资源和信息资源环境,还包括评价激励和交互协作构成的人文环境。适宜的环境不仅为学习共同体提供了各种资源,而且也为他们的学习活动提供了良好的内部环境,让学习者充分、有效地交流、沟通和学习。

作为网络生态学习系统的一个子系统,虚拟学习社区生态系统与网络生态学习系统不断发生这物质、能量和信息的交流。一方面,网络生态学习系统不断向虚拟学习社区生态系统输入知识、人员、技术,服务等物质流和信息流;另一方面,虚拟学习社区生态系统也向外部提供各种信息、物资和能源,为社会创造财富。这种系统内外部的流动是系统本身开放性的本质要求,也是实现持虚拟学习社区平衡的关键。

(二)虚拟学习社区的生态结构特征

1.整体性

生态系统强调系统内部各要素之间的相互作用和相互制约,突出系统的整体功能,所以整体性是自然生态系统的本质和核心。自然生态系统的整体功能指的是要素之间协同发展,系统保持良性平稳。虚拟学习社区作为一个网络生态系统,其基本组成部分包括学习环境和学习群落。学习环境是学习群落赖以生存的条件,群落不能离开环境而独立存在,同样,学习环境的培养需要种群的共同努力,两者互为条件,相辅相成,处于系统中不同的生态位。如果虚拟学习社区生态系统中,学习种群相互制约、相互合作,共同组成一个有机的整体,系统就会保持良性发展,一方面能实现生态系统功能的最大化,另一方面也能优化配置各种网络学习资源。

2.开放性

开放性是生态系统的内在要求和基本特征,首先,系统内部各要素之间不是孤立存在的,必然发生了各种联系;其次,系统和系统之间,以及不同层级系统之间也会发生能量的交流,开放性为系统要素之间的联系提供了基础性的保证。为了实现虚拟学习生态社区的良性发展,需要与外界环境发生各种信息、知识、人员的交换。开放性是虚拟学习社区保持旺盛生命力的前提,也是虚拟学习社区进行正常新陈代谢的关键。就开放性而言,又包括两层涵义:一是指资源的开放性,各种信息、知识在虚拟学习社区系统内外交换,保持系统的新陈代谢;二是指系统的开放性,也就是说虚拟学习社区面向志同道合的学习者开放,为学习者自由参与讨论和学习提供便利和空间。

3.流动性

分布式认知理论强调认知活动在个体参与者、人工制品和内外部表征之间的互动性,通过参与者之间的互动来解释认知现象。虚拟学习生态系统的良性运行的一个前提是知识信息的流动。知识信息流一般包括互动信息流和结构化信息流。互动信息流指的是教师和学习者、学习者与学习者之间相互交流知识信息,比如网上论坛、BBS,目的是加深在线学习者对特定问题的理解和认识,便于知识的相互启发和情感交流。结构化信息流包括那些高度结构化的信息,比如专题网站、在线课程,其主要目的是便于学习者掌握知识信息,帮助学习者进行个性化的学习。

(三)虚拟学习社区群体的生态位

1.生产者

生产者在生态系统食物链中具有重要地位,它负责将无机物分解为有机物,在为其他物种提供食物和能量的同时也供自己生存。就虚拟学习生态社区而言,只要是能提供信息并创造知识即是生产者,他们可以是学习者,也可以是老师,甚至是普通的浏览用户。所有参与者都充分发挥能动性和主动性,他们在接受知识和信息的同时,也不断向其他主体反馈信息和交流信息,从而促进了社区的知识创新,并丰富了社区的智慧。

2.消费者

在生态系统食物链中,消费者是那些自身无法提供能源和食物,而是靠吸收其他生物维持生存的生物。利用信息资源的个体在虚拟学习社区中可以看成是消费者。他们通过观看BBS和视频文件,浏览网页,参与讨论等方式收集、整理、分析和利用信息资源,以满足自身的生命活动。另外,虚拟学习社区消费者同时也是被消费者。

3.分解者

在自然生态系统食物链中,分解者同样处于举足轻重的地位,在食物链的循环过程中,他们将剩余的有机体还原成成无机物,并吸收部分能源和物质以维持生命。虚拟学习生态社区中的分解者负责保障学习网络的畅通,他们对部分垃圾信息和不良观念进行监控并隔离,同时重组各种学习资源,以负责维护社区环境的清洁。需要注意的是,与自然生态系统中生产者、消费者和分解者的独立性不同,虚拟学习社区中的生产者、消费者和分解者在一定的条件下可以相互转化。某个参与主体既可以是生产者,也可以是消费者,同时也可能是分解者,同时承担不同的角色。正是这种角色和功能的转化保证了虚拟学习生态社区的平稳演化。

(四)虚拟生态学习社区的生态效应

1.生命周期现象

生命周期源于自然生物领域中的发展过程,是生物在形态和功能上经历出生、成长、成熟直到衰亡的周而复始的整个阶段。虚拟学习社区同样类似于自然生物,其群落的出现是基于某个任务或话题的产生,也就意味着,任务和话题是虚拟学习社区群落形成的沃土。要培养思维活跃且种群众多的群虚拟学习社区落,要求任务和话题具有挑战性和吸引力。总体来看,虚拟学习社区的生态过程也经历创立、成长、成熟和衰亡等四个过程。在共同的任务和话题引导下,有着相似追求目标和兴趣爱好的群体集合,虚拟学习社区群落得以创立。当任务和话题进一步深入后,更多的志同道合的个人参与讨论和交流,共同协作完成某个方案,这时虚拟学习社区群落进入快速发展期。随着群落的发展,这时生态文化开始形成,群落队伍逐渐稳定,分工协同明确,虚拟学习社区群落步入相对成熟期。到了群落衰亡期,由于话题和任务的解决,或群体内容矛盾的激化,这个群落开始解散。虽然群体解散了,但是在新的任务和话题产生的前提下,又会重新组织新的群体,虚拟学习社区群落是一个周而复始,不断成长和完善的过程。

2.交互效应

在自然生物群落中,各种物种和种群不可能脱离生态系统而独立生存,他们之间既有激烈的竞争,也存在相互合作,这保证了整个生态系统的持续稳定。虚拟学习社区群落中,不同群体和个体不是孤立的,而是发生了各种联系,相互促进、相互激励。在学习社区中,教师和学习者、学习者和学习者之间发生了交互作用,实现了思想和信息的互通。同时,虚拟学习社区群落中多样的交互方式也为群体之间的交流和沟通提供了前提和保障。知识交流对于虚拟学习社区群落具有基础性的作用,因为每个个体都有不同的成长环境,他们的知识结构也存在较大的差异,正是这种知识差异(势差)引起了知识的交流和交互。在知识的交互过程中,各个群体可以扮演不同的角色并起到不同的生态功能,他们既是知识的分解者也是知识的生产者和消费者,保证了知识和信息的新陈代谢。社区中的每个参与人既可以向其他主体提出建设性的建议,也可以得到其他主体的对自身的评价,从而能强化认知,实现虚拟学习社区知识的生态平衡。

虚拟学习范文篇4

一、目前现状及存在问题

我国目前对于网络教育虚拟学习社区的研究总体来讲尚不完善,虽已有一些高校针对网络教育设置了课程论坛等形式的交流方式,但这些形式距离一个系统完整的虚拟学习社区还相去甚远。且目前国内对于虚拟学习社区的研究大多集中于计算机网络技术领域或教育技术领域,虚拟学习社区经历了Web1.0、Web2.0、Web3.0时代,Blog、Tag、RSS、Wiki和SNS等工具逐渐得到整合应用,在技术层面的发展已经相对成熟。但在虚拟学习社区的设计当中,网络交互及其相关学习支持服务才是其灵魂和生命所在,是虚拟学习社区的第一要素。在虚拟学习社区设计的过程中,只过多关注技术领域,就不可避免地会忽视或带来许多其他方面的问题:(一)缺乏对学习体验的持续性关注。马斯洛需求层次理论将人的需求分为了五个层次,即生理需求,安全需求,社交需求,尊重需求和自我实现需求,并说明了人的需求是由低级向高级发展的,当某一层次需求被满足时,人们的需求会逐渐向高层发展。这就要求设计师在进行设计时,既要满足人们的低层次需求,也要关注到人们逐渐过渡到的高层次需求,关注到人们的情感因素及其对于“真、善、美”的追求。由此分析现今网络教育虚拟学习社区或平台的设计中还存在着以下问题:1.平台交互体验的缺失。如前文所言,国内对网络教育虚拟学习社区的研究大多集中在技术层面,鲜有设计学领域的研究,从而忽视了学习者使用网络教育平台时的用户体验因素。在进行设计时,设计师首先应该考虑到完善产品的功能性,使之方便易用,满足学习者最基本的需求,在此基础上进一步满足用户的审美体验等高层次需求。因此在学习者学习过程中,网络教育平台的信息架构是否符合用户认知习惯,操作流程是否顺畅;界面设计是否符合用户对于美的追求等等,这些都是应该考虑的问题,否则将难以提升用户学习效率,达成“优质的个性化学习体验”。2.情感交流体验的缺失。目前国内网络教育授课方式大多依然遵循老师制作课件—上传到平台—学生点击课程进行学习的流程,这样一种已经形成范式的操作流程看似方便,实际上却忽略了学习者需要得到沟通的社交需求及尊重需求,忽略了学习者作为一个自然人天生所需要得到的情感关注(图1)。因为网络教育的异时异地性,师生及生生之间不能及时进行沟通,使学习者在学习过程中可能出现孤独感,此外,对于学生的疑问教师也不能及时进行解答,学习者易产生挫败感。目前国内一些高校在传统课堂上已经引入“弹幕”的形式来增加教学的趣味性与互动性,而网络教育方面对此问题的解决方式依然是设置课程论坛等形式,交流方式十分单一,且不能从根本上关注到学习者的情感需求。(二)缺乏对学习过程的针对性分析。在设计过程中,只有对用户进行细分,做出针对性分析,才能满足不同用户的个性化需求。网络教育环境下的学习主体是成年人,其学习特点、学习时间及学习环境等均与普通学生存在很大差异,不能一概而论。对于成年学习者来说,学习自主性及目的性较强,但因其在社会网络中扮演着多重角色,又可能导致学习效率低下,因此要充分考虑到这些因素,在学习过程的设计中能够对成年学习者进行持续性的知识激励。再比如成年学习者对教学内容的实践性要求较高,在学习过程的设计中就要相应地增加实践内容。然而目前国内高校网络教育虚拟学习社区的设计大多没有对成人与普通学生的学习特点做出差异化分析,而是将普通学生的学习过程直接应用在成年人身上。以国内具有代表性的首师大虚拟学习社区为例,其架构较为全面地涵盖了普通学生学习及教师管理的整个过程(图2),然而这样的设计未免泛化,没有将人群进行细分,精准定位。若不能全面考量成年人的学习特点,有针对性地进行虚拟学习社区的设计,就很难为成年人提供真正需要的学习支持服务。

二、相关概念界定

(一)场域理论概念“场域”概念由著名的法国社会学大师布迪厄提出,他认为,在高度分化的现代社会中,有着大量的相对自主性的社会小世界存在,这些小世界就是具有自身逻辑和必然性的客观关系的空间,整个宏观社会世界便是由这些客观关系所构成,场域则是“在各种位置间客观关系的一个网络(Network)或一个构型”。在谈及“场域”的概念时,布迪厄强调“社会科学的真正对象并非个体,场域才是基本性的,只有将研究客体置于关系系统中才能把握问题的根本所在”。布迪厄的场域概念,不能理解为被一定边界物包围的领地,也不等同于一般的领域,而是在其中有内含力量的、有生气的、有潜力的存在,并基于这种思想研究了美学场域、法律场域、文化场域、教育场域等。布迪厄认为“根据场域概念进行思考就是从关系的角度进行思考。”(二)网络教育场域概念界定网络教育不同于传统的线下教育方式,是一种由线下发展至线上的新型教育形态。网络教育一方面有网络技术作为支撑,一方面包含现实教育环境中的所有角色。网络的互动性、虚拟性、多元化使网络教育中的人往往有多重角色,比如既是教育者也是学习者,既是管理者也是使用者等,因此我们在界定网络教育场域时应该突出“网络化”和“网络人的多元化”的阐述。基于上述分析,我们可将网络教育场域(Web-basedEdueationfield)界定为:网络环境下教育者、学习者、管理者及参与者通过一定的交互方式,相互之间形成的一种以知识生产、传承、传播和消费为依托,以人的发展、形成和提升为宗旨的多元、动态客观关系网络。

三、网络教育虚拟学习社区交互设计策略探究

本篇论文将在对网络教育场域维持条件——运行动力、组成要素、系统结构三方面进行分析的基础上提出交互设计策略。(图3)(一)组成要素决定交互设计要注重社区意识培养。通过归纳总结前人对于虚拟学习社区包含要素的研究,基于网络教育的环境,提出网络教育场域虚拟学习社区包含要素有:网络教育环境、活动主体和社区意识等。网络教育环境包括网络硬件设施、在线学习平台、教学资源以及开展教学活动所需的其他支撑环境。活动主体已经在前文中做出论述。社区意识包含社区归属感和社区认同感等,是区别于一般网上学习群体和组织的一个重要特征,也是社区存在和发展的灵魂及重要情感因素。有了社区意识的存在,活动主体才能更加紧密地联系在一起,虚拟学习社区及社区中的活动主体才能更好地共同发展。因此,虚拟学习社区组成要素就决定了注重社区意识的培养应是其交互设计应有之义,设计师应该充分考虑到活动主体的情感需求,注重利用方式方法建立其活动主体之间的多样化沟通渠道,消除学习者的孤独感,建立一个让活动主体有归属感的虚拟学习社区。(二)系统结构决定交互设计要基于用户需求建立相应内容。系统结构,是构成系统的要素间相互联系、相互作用的方式和秩序。对相关文献资料进行搜集整理,结合网络教育场域的组成要素研究,总结出网络教育虚拟学习社区系统的总体结构基本包括三个层次,即基础物理资源层,主要是为整个虚拟学习社区平台提供物理支撑的计算机网络技术;中间信息管理层,包括用户资料信息管理、学习档案信息管理、考试成绩管理等方面;输出服务功能层,包括缴费通道、课程选择、交流论坛等方面的内容。而我国已有的一些虚拟学习社区目前在这一方面做得还不够完善,无论是在中间信息管理层还是输出服务功能层面,内容都有所欠缺。因此,设计师应以用户体验为中心,对不同活动主体的不同需求进行具体分析,重点关注学习者需求,进而基于用户需求对系统结构中的中间管理层和学习功能区内容进行深入挖掘,对其中所涉及到的功能模块以及操作流程做出逻辑梳理,建立一个功能完备,能充分满足学习者学习要求的虚拟学习社区。(三)运行动力决定交互设计要关注活动主体心理场及环境场。没有动力的存在,系统内部及其组成要素之间就不能正常运转,动力为系统源源不断地运转提供可能性。根据网络教育场域的概念,网络教育场域中的活动主体应该包括网络环境下的教育者、学习者以及管理者等。所以对场域运行动力的研究应以网络教育中的活动主体为中心展开,即网络环境下的教育者、学习者,管理者(以下统称为活动主体),对活动主体的心理场及环境场进行分析,心理场包括活动主体的个人信念、目的、情感及能力素质等,环境场包括活动主体所处的家庭环境、社会环境等等,正是由于外界环境的压力、个人目的等的共同作用才形成了虚拟学习社区得以存在、运转以及持续的动力。因此设计师应对社区的动力因素展开调研,全方位把握学习者的学习目的、自身能力素质以及成人所处的家庭、社会环境,从而深层次剖析网络教育场中人与人之间、人与自我之间的交互关系。建立起一个沟通顺畅,场域中动力能够正向运转,能对人不断产生激励作用的虚拟学习社区。

四、小结

虚拟学习范文篇5

关键词:建构主义学习;虚拟现实技术;职业教育应用

为深化我国职业教育信息化发展,2017年9月教育部在《关于进一步推进职业教育信息化发展的指导意见》中明确提出职业院校应该主动服务国家重大发展战略,加大虚拟现实等新技术的应用,面向职业教育的教学活动和环节,并确定围绕应用、融合、创新开展教学模式实践工作。将虚拟现实技术引入职业教育,既顺应教育发展的趋势和潮流,也是实现人才培养的重要途径。与此同时,职业教育一线教学对于虚拟现实技术的应用仍然存在一些问题限制,如教师认为虚拟现实教学产品功能雷同,或学习者认为最终学习获得感不足。因此需要理清建构主义学习理念,掌握虚拟现实技术的特征和发展,进一步分析职业教育教学虚拟现实技术应用现状,确定以支持个性化、自主性、在线学习的虚拟现实教学模式和平台构建,发挥虚拟现实技术在职业教育中的重要作用。

1建构主义学习理论基础

建构主义主张知识和技能并不能以触觉被接收,也不能通过感觉被获取,它强调知识结构通过“同化”和“顺应”[3]两个方式与周围环境建立密切的联系,从而达到一个平衡的过程。建构主义学习理论由两部分构成。在构建主义学习观中,学习者是知识建构的主体,学习者通过把外界信息资源融合进现有的知识结构中,扩展其知识结构达到同化的过程,学习者的知识结构因外界信息资源而发生重组,形成新知识结构达到顺应的过程,而教师不再是知识建构的主导者。在建构主义教学观中,强调以学习者为中心,不再以教师为中心,教师从学习者学习实际情况出发,根据不同学习者的需求和能力,鼓励学习者学习知识,协助学习者更好地完成知识学习过程的理解与内化,帮助学习者不断突破创新。总之,建构主义学习理论强调的要素特征包括情境、协作、会话和意义建构[4],并认为意义建构是知识获取的主要方式,即在特定的情境下,知识通过人际间的协作互动、会话而获取。

2虚拟现实技术的特性及其发展

虚拟现实技术(VirtualReality,简称VR技术),它是集成计算机图形识别技术、多媒体技术、传感器技术、人机接口技术、计算机并行处理技术等高新技术于一体的人机交互技术,虚拟环境、意识感知、自然技能和传感设备等是虚拟现实技术的主要应用。在虚拟的环境中,给人带来逼真的感官感受,无论是视觉、听觉、触觉或是力觉等,虚拟现实技术的应用颠覆了传统教学模式,使学习者在虚拟的教学场景中,不受时间、空间、环境的影响,从而切身体验教学实践。多个概念在虚拟现实技术教学实践中发生改变[5]。从学习者出发,以虚拟环境中的参与者为单位,打破了年龄、背景、班级(小组)划分等因素的限制;从教师出发,教师不再以教授知识的传教者身份出现,更多的是项目或任务的引导者或提出者,成为学习者在认知过程中的合作者或是伙伴,协助学习者更好地完成知识学习过程的理解与内化;从教学环境出发,虚拟教室中的事物根据现实实践条件进行具象化,并根据项目或任务的发展动态发生变化;从教学资源出发,虚拟环境中的教学资源具有动态发展性,可以根据学习者应达到的学习目标进行动态的变化,从而使学习者获取资源更加便捷,资源利用率更高。虚拟现实技术具体表现为3I特征,即沉浸性(Immersion)、交互性(Interactivity)、构想性(Imagination)[6]。沉浸性特征即为了提升学习者的学习兴趣,虚拟现实技术运用交互设备改善传统的教学模式,使学习者的心理产生一定的改变,让他们在虚拟中感受到现实的环境,增加对学习的兴趣。交互性特征即虚拟现实技术不断利用动作、语言进行相互交流、学习,使学习者可以清晰地对现实中的物体进行操作,这样大大改善了以往的传统教学模式,使学习者与老师之间达到很好的沟通效果。构想性特征即为了使学习者收获更多的知识信息,虚拟现实技术在深化概念意义的同时,打造不一样的虚拟现实世界。因此虚拟现实技术可以帮人们想象一个不存在的世界,或者经历一个没有亲眼看到的世界,启发人们创造性思维,使抽象概念具体化。近年来虚拟现实技术与人工智能技术逐渐融合。客观上看,没能融合人工智能的虚拟现实技术只是让使用者沉浸在设定的3D场景中,无触觉,无智能,虚拟世界依然是机械僵硬的。将人工智能应用到虚拟现实情境中,虚拟世界将会拥有一定的智慧,主体会有独特的个性。虚拟现实技术也逐渐呈现出一定的智能性(Intelligence),因此,虚拟现实技术在实践教学中逐渐发展为4I特性。

3建构主义与虚拟现实技术的融合及发展

建构主义的提出与虚拟现实技术的发展具有密不可分的联系[7]。建构主义的学习情境的构建、协作和会话的学习途径在虚拟现实技术教学实践中都有证实,虚拟现实技术教学应用目的也与建构主义的目标相一致。首先,建构主义学习理论强调知识结构的同化和顺应过程,而虚拟现实技术则不断利用智能化手段满足学习者的需求,充分发挥沉浸性的特征,最大程度完成建构主义对情境化构建的要求,为教师的教学、学习者的学习需求提供了很大的帮助。其次,建构主义学习理论强调的协作和会话特征是虚拟现实技术中教师、学习者之间沟通的体现,是人与各种资源高度交互交流的反馈,虚拟现实技术所营造的开放的、动态的交互系统可以根据教师、学习者之间发出的指令进行反馈和调整。再者,虚拟现实技术的应用,为教学实践活动提供了丰富的创造力。从学习者角度分析,学习者可以找到合适自身的课程,积极主动地学习,从而找到学习方式方法,增强实用性。从教师角度分析,说教转为指导,教师能为相对落后的学习者提供更多指导,这为意义构建的发展提供了更大的空间。最后,建构主义学习理论强调的学习者由感性认知到理性联想的过程与虚拟现实技术在教学实践应用的过程相吻合,虚拟现实技术通过判断学习者在虚拟学习环境中所呈现出的状态及动态反应,进一步安排项目操作,进而实现其理论和实践能力发展的过程。因此,建构主义学习理论为职业教育技术应用的转向提供了具体的理论指导,融合模式如图1所示。

4虚拟现实技术在职业教育教学中的应用分析

4.1提供丰富的情境。传统教学模式中,由于受到时间、空间、经费等因素的限制,教学情境通常是固定的、单一的,无法给学习者提供丰富而有效的学习情境。将虚拟现实技术应用在职业教育教学中,可以呈现出多种教学方式,通过利用虚拟现实教学向学习者进行感官刺激,从而获得知识量。通过每一名学习者的身心投入,创设可供学习者观察和体验的虚拟情境。并在虚拟仿真实践中,给学习者一种身临其境的感觉,不断内化技术知识并从虚拟实践中进行进一步总结与探讨,使学习者沉浸在虚拟感知的生活和生产实践过程中。以计算机技术专业为例,在理论性较强的课程中,如计算机基础课程,可以采用虚实分段的教学方式。先通过现实理论讲解,再进行虚拟现实技术实物展示,让学习者直观认知组件的构成和组装过程。在需要反复印证的课程中,如数据结构课程,可以采用虚实结合的教学模式。由于算法思维是抽象的,学习者通常比较难以理解,通过虚拟现实技术,将算法的过程通过浅显易懂的形式展现出来。在进行综合性较强的课程中,如网站开发课程,可以采用虚实融合的教学模式,进而创建教学所需要的教学环境和设备条件。4.2提供交流对话平台。在虚拟教学模式的情境中,协作与会话能够促进学习者对于知识的了解和掌握。虚拟现实技术提供学习者两方面的协作与会话,分别是人人交互和人机交互。在人人交互中,为了满足人们对虚拟现实技术下达指令的速度,计算机不断通过收到的反馈进行整改,从而实现特殊情境下的互动反馈。不断以现代信息技术为工具,使学习者在虚拟现实技术中的交流更加顺畅。虚拟现实教学实践中会话的本质就是知识、经验、智慧的交互共享过程。在人机交互中,人的感官功能的呈现十分重要。通常情况下,会利用人们的视觉、听觉、触觉等设计出三维输入输出设备,可以使学习者直观地对计算机进行实时操作,从而完成交互任务。4.3提供虚拟现实任务。职业技能培养以工作情境为基础,以解决问题和任务为目标,以“从做中学”为教学逻辑起点。在传统的计算机技术课堂上,教学方式大多以填鸭式进行,学习者被动地接受教师的教学内容,因此容易产生对知识内容的消极与定势。而虚拟现实技术可以提供模拟、验证、探索等任务形式,具体包括以真实问题和任务为焦点启动课程,学习者通过实证解决问题和任务,教师通过提问和建立情境等方式引导学习者,为进一步解决问题提供新途径。总之,虚拟现实技术目前在职业教育教学中的应用着重于将“进不去、看不见、动不了、难再现”的实践情境呈现在学习者面前,帮助学习者思维和能力共同发展,促进学习者主动学习,并为学习者创造了一个自主学习的理想环境[8]。跟传统方法比较起来,学习者会通过虚拟情境平台,实现在理想环境中学习的梦想,提高学习效率,从而获取更多的知识。同时,虚拟现实技术为学习者提供身临其境的多感知环境,促进学习者不断地探索、分析、评价、优选和进一步地加工知识。

5支持以学习者为中心的虚拟现实技术教学模式设计

5.1虚拟现实技术教学模式的设计原则。基于建构主义学习理论下虚拟现实技术教学模式的设计原则应符合以下几点要求[9]:一是以学习者为中心,以促进学习者的学习兴趣为主要设计原则,通过多层次的知识结构内容,不断激发学习者的探究精神,使学习者的整个学习过程可以被引导、监控和评价;二是通过学习成果反馈,及时发现和解决问题;三是充分发挥虚拟现实技术的中介功能作用,掌握正确的教学策略,把相关的教学资源与学习者兴趣相结合,让学习者对其进行评价,使虚拟现实技术教学模式的设计更加完善,促进教育不断领先发展。5.2虚拟现实技术的教学模式设计内容。基于建构主义学习理论下虚拟现实技术教学应用的目的在于实现学习者的技能建构,通过完善教学设计,实现“以学习者为中心”的教学模式。本研究从以下三个方面实现以学习者为中心的新型虚拟现实技术教学模式与教学平台设计。一是支持个性化学习[10]。为了使每个学习者都能达到学习目标,虚拟现实技术可以有效解决学习科目单一化的问题,根据每个学习者的性格特点进行不同的设计,创建出不同的场景,这样一来使学习者更好地进行研究学习。二是支持自主性学习[11]。对于学习者来说,学习的乐趣是十分重要的。虚拟现实的技术为了给学习者提供丰富的学习情境,随着课程变得更加多样化,进而激发学习者的学习兴趣。VR/AR技术支持自主性学习,可以让学习者自行操控,锻炼他们解决问题的能力,从而提高学习效率。三是支持在线教学。由于学习者的需求较多,虚拟现实的技术针对一些不能够及时上课的学习者进行资源上的补充,可以为学习者提供很大的帮助。MOOC等远程在线教育能够不受空间、时间的限制,将VR/AR技术与在线课程相结合,提升他们技术能力及就业竞争力。基于建构主义学习理论的虚拟现实技术教学模式,以学习者为主体,以教师为指导,以虚拟现实教学平台的三个中介作用为基础,通过同化、顺应两个过程,调整和平衡认知结构,有效获得并创新技术知识。2。5.3虚拟现实技术支持的新型教学平台设计。根据以上的教学模式设计原则和要素,结合实际教学经验,虚拟现实技术支持的新型教学平台设计应该包含如下内容:一是学习者学情分析。学情指学习者在学习某一知识时,已经掌握的相关知识和智能。二是学习者个性差异分析。个性差异指学习者进行学习活动时所表现出不同的解决问题的方式和特点,构成了虚拟环境中的个体在心理上的差异,以动机与兴趣、情感与意志、性格与气质为突出表现特征。三是学习者认知方式分析。认知方式指学习者所喜爱的或养成的信息加工方式。弄清这种差异,就可以有针对性地对学习者进行指导和帮助。新型教学平台可结合虚拟现实技术、大数据基础架构、采用分布式计算、分布式存储方法来实现,建设结合大数据智能化分析为一体的虚拟现实教学应用及资源管理智能实训平台。新型教学平台包含8大功能应用,子系统包括:教学支撑管理子系统、实训项目管理、教学资源管理子系统、教学评测分析引导子系统、实训体验子系统、数据展示子系统、系统管理子系统、创新孵化子系统,具体如图3所示。虚拟现实技术教学平台系统的研发,以建模主义学习论为基础,为以学生为中心的个性化学习、自主性学习提供了重要的支持。在职业教育教学过程中,利用新型虚拟现实教学平台系统可以改善传统模式的学习,创新教学方式方法,为学生的教育提供专业支持。因此,积极利用教学平台系统可以使学生对学习越来越感兴趣。同时,利用新型教学平台的多样性,学生可以选择不同的课程,使课程更加灵活,并根据自己的需求重复播放学习课程,从而应用个性化策略提升技能学习的效果。

6结语

虚拟学习范文篇6

关键词:虚拟现实;大学英语;教学

大学英语教学模式单一。目前,“大学英语课堂教学仍然是以教师为中心,以考试为目的,单纯传授语言知识,忽略培养学生的学习兴趣和口语表达能力”(符雪青,2013)。这种知识型英语教学模式早已满足不了日益发展的经济和社会对高水平人才英语能力的要求。加之大学英语课时逐渐减少,教学内容繁多,为了确保效率,教师单方面讲解、学生被动接受的局面很难改变。传统大学英语课堂无法提供交互性的语言材料以及自然真实的语言交流情境。大班教学。由于大学招生规模近年来不断扩大,大学英语通常都是以大班形式开展教学。对教师而言,大班教学会制约课堂教学设计。对学生而言,他们的普遍参与感不强,师生之间交流机会少,大班教学“过分强调了共性教育,忽视了因材施教的个性化教育、学生的个性自由及和谐发展”(ibid.)。应试教育现象普遍。由于大学英语教学质量在一定程度上和四、六级考试通过率挂钩,这就让很多学生以及教师把通过四、六级考试作为大学英语学习的目标,学生学习动机不强,教师教学效果较差。面对上述问题,当前有很多高校在大学英语分层教学和小班教学这些方面做出了努力,但总体而言,大学英语教学的现状仍然有很大的改善空间。虚拟现实技术由于其融合了图形图像技术、多媒体技术、传感技术以及智能技术等高新技术,能高度模拟从而建构真实的语言学习场景,实现语言学习的“情景化”交互场景需求。郑春萍等(2019)认为虚拟现实技术应用于语言教学有以下四大优势:一是3D沉浸式的虚拟仿真用户界面;二是虚拟形象的可匿性;三是实时交互的交流技术;四是任务导向的语言教学设计。以大学英语为例,将虚拟现实技术应用于课程教学不仅可以推动大学英语改革,促进教师角色转换,教学模式多样化,还能提升学生学习动机,优化课堂体验,从而提高学校整体教学效果,从长远看降低教学成本。

1推动大学英语教学改革

虚拟现实技术推动大学英语改革主要体现在以下方面:一是提供交互式学习材料,建构真实自然的语言环境,进而促进当前大学英语“以教师为中心”的局面转变成“以学生为中心”的模式;二是促进大学英语从普通英语向专门用途英语的转变;三是促进教学法的发展。真实的语言环境对于语言学习是至关重要的(郭晓宁等,2012)。传统大学英语课堂中语言学习落脚点在单词、句法和翻译上,语言知识空洞抽象,脱离实际生活,学生作为被动的接收者,实际运用机会也少之又少。虚拟现实技术通过构建真实自然的语言环境,可以将抽象的语言知识点具体化、形象化,让学生从多种感知渠道去接触、理解、运用语言知识。虚拟现实课堂不仅能够充分调动学生的积极性(Ozkan,2017),改变传统课堂中学生不愿意开口的局面,而且虚拟情境能提供学生与虚拟人物一对一交流,相比传统课堂教师与学生一对多的情况,能够大大增加语言量的输入,增加语言训练和交际的机会(ibid.)。虚拟现实技术还能促进大学英语从公共英语向专门用途英语的转变。随着我国大学进校新生英语整体水平的提高,李箭(2011)认为“从目前和长期发展来说,专业英语教学应该是我国大学英语教学的必然趋势”“我国大学英语教学已到了从公共英语到专业英语的时代”。传统的外语教学课堂满足不了专门用途英语教学需要的特定“工作场景”的教学实践条件,而虚拟现实技术可以构建虚拟仿真的学习环境,为实现从公共英语到专门用途英语教学的转变提供技术支持。张宁等(2017)认为,“虚拟现实技术在专门用途英语教育领域的延伸将极大地弥补我国外语教学受语境限制的不足”。虚拟现实技术可以推动教学法的发展。虚拟现实技术为教学提供了一个新的平台,很多教学方法都能够与之结合起来发挥更好的作用,比如“由建构主义延伸出的一系列教学策略,例如情境化学习、体验式学习、合作性学习、问题导向学习、探究式学习等,因其都具有一些与虚拟学习环境相一致的特点,可以广泛地应用于虚拟现实环境的教学与学习中”(高媛等,2016)。虚拟现实技术与各种教学法的融合发展必将推动新的教学法的产生,从而更好地服务于教学和教学改革,戴琨(2012)认为“浸入式虚拟现实技术和浸入式虚拟英语学习环境的广泛应用将从很大程度上优化传统的浸入式大学英语教学法,从而有助于从根本上实现大学英语教学改革目标”。

2促进教师角色转换,教学模式多样化

虚拟现实技术能进一步打破地域壁垒,实现跨时空跨地域教学。传统的大学英语教学中,教师受大班教学、课时不足以及其他教学条件的限制,通常只能依托教材和多媒体资源教学,教学效果不明显。虚拟现实技术为教师提供了一个更好的平台,教师可以将平面的语言知识转化为立体的实时交互场景,从而吸引学生,提高教学效率,扩大言语行为教学的范围,使教学情境更进一步接近真实场景。虚拟现实技术能促进教师角色转换。在虚拟现实的大学英语课堂中,教师不再是教学活动的中心,他们由知识传授者的角色转变为学生学习的指导者、监督者、课堂的组织者。这种角色的转换,能够助力教师成为学生独立自主学习的引路人,从而更好地服务于教学活动。虚拟现实技术能帮助教师转变教学模式。虚拟现实教学课堂具有很强的实践性,怎样才能将书本上的语言知识转换为生动的场景,这就需要教师在充分熟悉技术的基础上,改变传统的教学模式。虚拟现实技术的沉浸性和交互性,能够满足教师运用情景教学法、体验式教学、分组讨论式教学等多种教学方法的要求。虚拟现实技术还能为教师提供一个很好的教研平台,如借助虚拟现实技术探讨大学英语教学改革以及与虚拟现实技术课程相关的研究。

3提升学生学习动机,优化课堂体验

虚拟现实技术能提高学生的学习动机(Ozkan,2017),变被动接收为主动认知。在结合虚拟现实技术的大学英语课堂上,身临其境的感受和自然丰富的交互体验不仅极大地激发学生的学习动机,更给学习者提供大量亲身观察、操作以及与他人合作学习的机会,促进学生的认知加工过程及知识建构过程,有利于实现深层次理解(高媛等,2016)。结合虚拟现实技术的大学英语课堂能优化学习体验。虚拟现实教学平台有多种模式可供选择:群控模式、自主学习模式以及多人协同训练模式。在这些模式中,课堂更灵活自由,学习内容更具体生动,学生可以根据自己的学习情况选择学习内容的难易度。学生还能“旁观”其他同学在虚拟场景中的学习或者回放自己在虚拟场景中的学习,从而找到自己的优势和不足并加以改进。总体而言,结合虚拟现实技术的大学英语学习体验比传统课堂学习体验大大优化。此外,虚拟场景中的非语言因素也能促进学生更全面地学习。沉浸式的学习体验让学生在运用语言知识的同时,还能习得英语世界的文化、思维方式等,这对于培养学生的英语国家的文化素养是十分有益的。再次,结合虚拟现实技术的大学英语课堂能帮助学生克服口语使用过程中的焦虑情绪,提高自主学习能力(Ozkan,2017)。虚拟现实技术能减少学生开口说英语的心理压力和负担。在传统大学英语课堂上,学生回答问题要承受很大的心理负担,而学生在与虚拟情境中的人物进行交流时,却不用担心犯错误,学习氛围更轻松,学习效果也更好。虚拟现实技术还能提高学生自主学习的能力,帮助学生养成探究式学习的良好习惯。

4提高学校整体教学效果,降低教学成本

虚拟现实技术能提升学校整体的教学实效,从长远来看降低教学成本。虚拟现实技术能促进教师的教学和学生的学习,对于学校的整体教学实效而言,是有很大的促进作用的。虽然短期而言,购置一套虚拟现实教学设备的成本很高,但是由于虚拟现实技术本身可塑性强,适配专业课程广,可以开发出很多课程供不同专业领域的教师使用,为大学英语搭建的虚拟现实教学平台可以通过技术人员改变参数,研发新的课程情景包等手段将其改造成用于其他课程、实习实践、实验以及就业模拟面试等专业的授课;反之,用于其他专业方向的虚拟现实技术设备也可以为大学英语教学服务。如Brick等人(2019)将一个卫生保健项目的虚拟现实设备改造成意大利语学习项目。虚拟现实技术的优点尤其在某些危险系数较高的实验课程中能够体现出来,它既能够保证教师和学生的安全,又能够立体生动地呈现整个实验过程,学生还可以通过虚拟现实技术的交互工具进行实验操作。除了用于授课以外,虚拟现实平台还可以用于组织会议和研讨会等。因此,从长远来看,能够为学校降低教学成本。

5结语

虚拟学习范文篇7

虚拟学习是一种在线式(Online)的学习方式,将网络作为一种完全沉浸式的交互界面,把网络空间转换为社会空间,通过虚拟社会将人们联系起来,提高协同工作者之间的可感知性和交互性,使其获得更真实的身临其境的体验。这种学习方式以学习者为中心,为学习者提供符合个人需求和特点的互动实时的课程,课程的设计注重学习者的及时反馈和学习效果,其形式为虚拟学习社区,“在虚拟的环境里学习现实世界”。

2虚拟学习与远距离教学的区别

一提到虚拟学习,很多人就会将它与传统的远距离教学混为一谈。其实,虚拟学习是一种实施方式更为先进的“远距离”学习。传统的远距离教学只能借助录像带教学、电视教学等方式进行异步教学,虚拟学习与之最本质的区别就在于其同步性,进行同步的讨论会,现场有虚拟教室、虚拟同学、虚拟学伴、虚拟教师等来进行“教”

与“学”的动作。虚拟学习的出现必将给传统的教学模式带来巨大的冲击。

3虚拟学习的特点

我们可以将虚拟学习看作“虚拟”和“学习”的结合体,即“虚拟社区”和“在线学习”,虚拟学习社区继承并融合了传统社区、虚拟社区和在线学习的相关要素,它是网络教育教学最基础的一种方式。虚拟学习的推广势在必行。

3.1互动性

这是虚拟学习最显著的一个特点,互联网络超越地域限制保证了其良好的互动性。虚拟学习依托最先进的信息技术,实现了学习的互动性。借助软件技术,虚拟学习通过在网络上架构学习平台,为身处不同地方的学习者提供了一个能够通畅交流的“虚拟课堂”。每名参与互动教学的学生都需要根据自己的需求选择一间“虚拟教室”,处在同一“虚拟教室”中的教师与学生的交流就如同在真实的教室一样。教师讲课的同时,可随时向学生们提问,并指定希望发言的同学发言;学生也可以在教师讲课的过程中随时提问,经教师同意后提出问题;互动课堂将语音、视频、幻灯片、白板、问答等教学活动整合在同一操作界面,整个教学过程中教师和学生能够通过视频、语音、文字等手段实时互动交流,完成教师和学生教与学的交流过程,能够真正做到“身在课堂,有问必答”。学习者即使身处雪域高原或者天涯海角,他们的学习都能够达到良好的互动性。

3.2技术性

良好的技术支持是虚拟学习社区的物质基础。电子邮件、在线会议系统、网络数据库等能够明显促进成员之间的交互,并有助于信息的传递。各种软件的应用能够便于分析、设计、计划、呈现和解决问题,有利于学习者完成复杂性和综合性较强的任务。技术是建构良好学习环境的基础。

3.3实时性

信息交流的实时性体现在信息传递和反馈回复的及时性和准确性。众所周知,在互联网没有出现时,传统的远程教学采用的是函授、广播及电视等教学方式。而上述教学方式是单向信息传递方式,其最大的缺点是学生在上课学习同时无法向教师反馈信息,而学生之间也无法形成良好的沟通交流模式,从而导致教与学的过程因为信息传递不能互动而割裂开来,影响了教与学的质量。

互动教学平台充分利用了互联网平台的技术特点,使得教学双方(教师与学生之间、学生与学生之间)能够及时互动、准确地传递信息,使教与学的过程紧密地结合在一起,在提高教与学双方积极性的同时,更提高了教学质量。

3.4个性化

在传统教学模式中,教学者往往非常注重“因材施教”,比如开展小班化教学。虚拟学习在这方面更是有过之而无不及。一方面,学习者可以根据自身的能力选择甚至定制适合自己的课程体系和资源,在“听”课的同时可以向教师和同学“提出”自己的疑问,并与其他“同学”分享自己的学习成果和经验,从分满足自己的学习需求;另一方面,教学者在与学习者的交流过程中亦可针对学生自身的兴趣、能力和素质,展开一对一教学,注重开发每个学生的差异性、独立性和创造性。教学者从学生的实际出发,使教学的深度、广度适合学生的知识水平和接受能力。

3.5合作性

虚拟学习的另一个特点是平等的互助合作学习。网上社区有来自各个地区的学习者。网上社区提供了丰富的资源和工具,为所有学习者提供了良好的合作环境。学习者之间在平等的交流过程中实现学习的互助合作,或者完全不受地域限制地在网络社区中自由组成合作小组完成某一具体任务。这种合作在网络虚拟学习出现以前是完全不可想像的。3.6现实性

要使得协同工作者获得很好的“真实感”和“沉浸感”,交互的自然性就显得特别重要,必须使用多通道用户交互技术,包括自然语言、手势、头部运动等。在分布式协同虚拟学习环境中,除了一般图形系统的人-机交互之外,还有人-人交互,并且要求是同步交互,实时同步交互的协同工作的同步交互涉及的问题包括同步交互请求和同步交互检测等,它是把CSCW技术与虚拟现实技术相结合。

此外,从安全性与经济性的角度考虑,虚拟现实技术也是一种有效的教学工具。虚拟现实有极大的灵活性和多样性,只要更改计算机内的程序,就可以改变学习者所面临的“现实”。也就是说,计算机技术可以设计许多仿真实验,通过输入必要的参数,或者通过学习者交互操作,进行模拟实验,通过输入不同的参数,观察不同的实验结果,进行分析比较,学习科学探究的能力。

4虚拟学习的局限性

虚拟学习空间所接触到的事物是仿制的替代物,尽管可以仿制得惟妙惟肖,使学习者如同身临其境,但还不过是“如同”而已,学习者的身体是不能进入荧幕画面之中的。我们固然可以从庐山风光片看到庐山美丽的景色,总不如亲身去庐山旅游的感受多,印象深,人对物是有情感的,去了次庐山就会不由自主地产生对庐山的爱,而只看到庐山的影象却不易产生这种爱。学习者可以从画面中看到老师的上课,听到老师的讲授内容,但不能与画面上的老师面对面地作语言的交流,虽然在计算机终端上可以作人机对话,目前还只能达到低水平的要求,即使在互联网上可以进行交流,也总不如面对面的直接交流那么自由、亲切,特别是彼此间缺乏情感交流,而情感正是提高教育效果的一个极其重要的因素。尤其是儿童教育,孩子们在老师身边会感到分外温馨、亲切,成人教育也应有师生之情,因为人是有感情的动物。也许科学技术的进一步发展会造成拟人化的情感,但无论如何与人间的情感有本质的差别。缺乏情感是虚拟学习空间的一个无法弥补的缺陷,从这一点说,虚拟学习空间先天性地比不过真实学习空间。

正因为虚拟学习空间是人工设计的,所用的媒体都编有一定的程序,学习者无法随心所欲地去左右它,虽然教学媒体的资源很多,有选择的余地,有利于个别化学习,但每一个媒体中编制的内容程序都是预先设定的,缺乏足够的选择性,学习自由度较小,而学习者却在个体差异,个人的条件与需要方面不尽相同,由预先设计的程序往往无法满足,再说自然界的事物与社会上的现象是形形色色、千变万化的,而人工制作的媒体内容总是有限的,不可能包罗万象,也不能随时改变,无法照顾到个人的方方面面,而利用真实学习空间,学习者直接参与其中,可以根据客观的现实自己主观的需要,寻找、发现并解决各自的问题,其自由度就比较大。就拿真实的课堂教学为例,学习者可以在课堂上随时提问,而某些问题往往越出老师所设定的教案范围,出于老师的意料之外,这是常见的事。又如建筑专业的学习者单看建筑模型的摄影或录象面画并不会感到满足,总想去现场看看实物。购房人在房产公司看过房屋照片、平面图、模型后,还得去房屋现场,进行实地观察,才能最后决定是否购买,也就是这个道理。

虚拟的东西与真实的东西总有差别,艺术珍品与复制品的观赏价值不一样,其价格悬殊很大。我们触摸一件猫的标本同触摸一只活猫,感觉也大不相同。视听教材也只能视与听,限于目前的科技水平,还不能满足学习者嗅觉与味觉的要求,譬如说花有各种各样的香味,虽然可用醇香、清香、幽香、馨香等词来描述,但总得不到那种具体香味的感觉,又如梨的甜味与苹果的甜味不一样,要想区别其中的差别,就非得咬一口梨与苹果,品尝味道不可。

这就是说,从虚拟学习空间所获取的是间接经验,而从真实学习空间接触到真人、真物或现场实况所获取的才是直接经验,间接经验总是隔了一层,往往又不是全面的,要想有完整的亲身体会,就得直接接触实物或实景。然而,还是如前面讲的那句话,不可能时时事事都接触得到真物和实景,因此藉用虚拟学习空间获得间接经验,仍然是必不可少的重要学习途径。

5结束语

虚拟学习的出现无疑将改变现今人们的学习方式,它具有不受地域、时间限制,学习有更高的自主性等优势,这是传统课堂教育所无法企及的。由于由于我国的大学生在网络新环境中的成长能力普遍较低,所以教育者应鼓励并教会学生接受环境挑战,通过适应新环境、增强自身能力。同时,在远程教学/学习系统的设计中,应注意系统的易操作性,应该具有完整而清晰的帮助提示功能;另外,需要根据学习者特征而进行辅导的学习指导系统。这一系统可支持对在新环境中适应性强的学习者,能够学习到难度较高的内容,而针对适应性较弱的学习者,则学习任务难度相对较低,最终达到实现充分调动学习者潜能,达到因材施教的目的。

摘要:介绍了虚拟学习的定义、虚拟学习与远距离教学的区别、虚拟学习的特点以及虚拟学习的局限性,从而引导学习者如何进行虚拟学习。

关键词:虚拟学习;远距离教学;研究

放眼当今世界,发展最为迅猛的莫过于计算机及网络、通讯等技术。网络作为一种新兴媒体,为我们的学习方式开辟了新途径,给现代教育带来新的发展机遇。众所周知:学习方式主要有两种:一种是传统学习方式,另一种是根据建构主义理论发展起来的基于网络的协作化学习方式。本文要介绍的虚拟学习(VirtualLearning)便是一种基于网络的全新学习方式。

参考文献

[1]张屹,祝智庭.建构主义理论指导下的信息化教育[J].电化教育研究,2002,(1).

虚拟学习范文篇8

关键词:虚拟现实将英语作为第二语言学习教育虚拟环境交互作用

建构“教师为主导、学生为主体”的教学结构的重要突破口之一是信息技术与各学科课程整合。在整合的教学模式中。强调学生的主体性,要求充分发挥学生在学习过程中的主动性、积极性和创造性。将信息技术有机地融入课堂教学与学科课程之中,通过信息技术掌握学科课程的内容,学科课程内容中又蕴涵信息技术,虚拟现实运用于英语教学,营造了“自主学习”的环境是学习者通过自身与信息环境的相互作用得到知识技能的新型学习方式。虚拟现实能够为学生提供生动、逼真的学习环境,在广泛的领域提供无限的虚拟体验从而加速和巩固学生学习知识亲身去经历、亲身去感受比空洞抽象的说教更具说服力,完全由被动学习转化为主动学习。

一、虚拟现实的描述

虚拟现实是使人置身于一个通过由电脑表现出的三维空间的一个虚拟环境;在此环境中人们可以移动,从不同角度去观看,去触及攫取,以及重新组合。虚拟现实的具有沉浸性(Immersion)、交互性(Interactivity)和想象性(Imagination)三个具体特性。这种技术的特点在于,计算机产生一种人为虚拟的环境.这种虚拟的环境是通过计算机图形构成的三度空间.或是把其它现实环境编制到计算机中去产生逼真的“虚拟环境”,从而使得用户在视觉上产生~种沉浸于虚拟环境的感觉。学生作为主角进入虚拟环境中,拥有比现实更逼真的照明和音响效果,使学生能够在虚拟的学习环境中扮演一个角色,全身心地投入到学习环境中去,学生可以不厌其烦地反复练习,使学生沉浸在多维信息空间中依靠自己的感知和认知能力全方位的获取知识,发挥主观能动性.使学生获得最大的真实感和趣味性.摆脱了英语学习的单调、枯燥无味。

二、虚拟现实进入教育

利用虚拟现实技术建立起来的虚拟实训“基地”,其“设备”与“部件”,多是虚拟的,可以根据需要随时生成新的“设备”。可以积极用于军事作战技能,外科手术技能,汽车驾驶技能果树栽培技能,电器维修技能等各种职业技能的训练。现在,虚拟现实用于教育教学,是教育技术发的质的飞跃。学生在虚拟环境中交互作用,以学生为中心虚拟的三维世界中加入一系列人性化的场景。做到了真实与抽象的完美统一。

许多教育家和研究人员认为虚拟现实将提供机会去经历各种环境,而这些环境往往由于时间、距离、范围和安全性等原因,不便于或不可能让许多孩子,特别是有一定残疾的人实现了探索、创造、娱乐以及学习。学生可以在虚拟环境中过马路,与陌生人交流,或应付紧急状态。这一技术使青少年可以去参观原本不可能参观得到的,不切实际的或危险的地方。

而在英语教学中,语言教师可以设制程序,制作出现实的情景交流,如找工作面试,在餐馆就餐或国际机场接机等等。学生可以在预排好程序的虚拟世界合作或根据学生的语言水平分组在不同的虚拟世界中。学生们之间可以互相合作或与三维空间中的虚拟却又是活生生的人物进行合作。例如在一个面试情景中,进行面试者(即学生)将会与雇主(一3D虚拟人物)在会客室握手,雇主将用要学习的目标语言与面试者进行对话、聊天。如果学生出错,他们可以重放情景,再来一遍。虚拟现实将有助于学生克服传统的语言学习障碍,帮助教师突破了以依赖课本在教室进行学习的传统传授方式。

三、虚拟现实用于语言课堂

3D虚拟环境所具有的最独特而强大的特征是为语言学习者们特别是ESL学习者们提供第一参与者形式的学习经历。然而,遗憾的是,当前大多数学校教育是基于第三者的知识传授形式如学生如何学,或学什么,没有机会直接体验他们在探寻的知识。3D虚拟环境的使用真正解释了为什么传统的以课本为中心语言教学效率不如人意的原因。英语课本上的知识是基于第三者的,对于学习者没有意思,提不起兴趣。

第三者相对于第一参与者学习的必然结果是必然不相同的。将ESL学习者作为第三者的学习方法已说明学生学习的结果通常是肤浅的,保持力很低。利用虚拟现实.学生将自己置身于各种现实环境背景之中,通过自己的体验学习语言。根据Fox,Fumanski及Nilan观点,由于借助于构造好的虚拟的情景模拟,学习者收到适当而立即的反馈(Becauseofthewayinwhichthevirtualenvironmentso.remodeledandconstructed,learnersreceivesappropriateandimmediatefeedback.)。这种在语言学习上的反馈鼓励认知语言学习。通过对他们所接收到的认知在虚拟世界中进行适当的或正确的交际,最终从电脑或其他同学那里得到的及时反馈,加强的语言教室里的动机学习或交互作用。

学生直接交际和直接解决问题也鼓励学习者的强烈的活动意识并作出反应。为语言学习所设制的虚拟环境自然地引导学生自己进行第一参与者的学习。虚拟环境依照英语课堂目标或特定的需要进行编程。ESL的教师可以根据学生需要搭建或保留某个环境,这将推动以学生为中心的学习,促进学生构造自己的语言知识。简而言之,虚拟现实是一个学生可以建造的环境.根据需要,熟练地操作和编辑,任何形式的数字信息。VirtualwoddsaleconstructiveenvironmentsinwhichlearnersCancreate,manipulateandeditanyformofdigitMinformationwiththeirownneedsfChee,2001).这样虚拟现实的编程可以形成重要的交际技能而不是简单地重复和记忆。学生可以参与可作出响应的环境中。

四、虚拟现实的影响

现实生活中为了学习某目标语言没有什么可以替代与本国语人直接交流。而且由于时间、金钱、技术以及本国语人数的限制,在现实世界中。与本国语人直接交流及不可能用于每个语音教室与ESL学习者。学生普遍是通过课本解释与例子来学习语言。然而,随着电脑与英特网的广泛使用,虚拟现实成为传统课本结构的可行的补充。学生可以更加深入学习语言,在较少的时间里用较低的成本去直观目标语的国家。虚拟现实可能提供不太正式的经历,但它们可以是有趣的,当然比课本上的图画和对话现实生动的多TheymaybefunandcertainlymorerealisticthanmerepicturesanddialoguesinanEnglishtextbook(ByChee,2001)。随着学习者开始在虚拟环境中工作,学习和交流,他们不仅学习到了目标语言.而且学习到了新的思维方式和构建新的信息框架。虚拟现实设计的用户化和交互作用,使得用户形成学生与学生之间以及人机之间相协作体验。

此外,在学习活动中虚拟现实支持许多不同人在同时进行交流、支持行动的协调和合作。在协作完成的虚拟环境中,学生之间也是互相学习的有用资源。利用这种技术的交流,不论是借助于一篇课文还是听说系统,都可以让学生们沉浸在有意义的语言交流中。多重的学习者沉浸于多重分享的前后联系的经历体验中使学习成为自然的人性化的学习活动。这样。ESL学习者们若对观察到的事物感到困惑或对一起观看的视频内容有不解之处,他们使可以自然地向一起分享相同的虚拟世界的同学提出问题.这种有意义的交互作用促进学习者很自然地学到目标语言。

以模仿为基础的语言学习.克服了时间与空间的限制,给学习者提供身l临其境,让学生们去掌控关键的学习要点,学生自己能够操纵语言环境、场所和时间变化。他们可以随意地与一个国家的总统交流,而这在现实中是不可能的。他们可以随意多次地进行模仿,而某次的模仿操练的侧重点都可以不同。

虚拟现实技术对不同级别的学生都是有利的,通过情景仿真处理并采用先进的图形压缩与还原算法,完全有可能实现逼真度很高的虚拟现实情景,而且也可以交互,但却不需要头盔式显示器、数据手套、高分辨率图形工作站等专用设备,只需要普通Pentium微机和Windows运行环境就能实现.从而有可能使虚拟现实技术走出高级研究院与大学的“象牙塔”.逐步普及到国民经济的各个领域甚至中小学,教育是一个传授知识的过程,通过亲身经历能加速这一过程和巩固所传授的知识,为此而设计的很多方法中。虚拟现实技术是最有效的,虚拟现实技术有着不可替代的、令人鼓舞的应用前景。

参考文献:

虚拟学习范文篇9

关键词:远程教育;虚拟现实技术;技术运用;远程教学技术;虚拟教育

虚拟现实技术又称“VR技术”,即VIRTUALREALITY,它是通过利用计算机的相关软硬件实现现实世界全真模拟的技术,同时也是我国远程教育中继计算机网络、多媒体等技术之后被广泛运用的技术之一。在虚拟现实技术中,人们可以通过技术的模拟,在远程学习的过程中有更加身临其境的体会,而这样的“体会”不仅能够使得使用者对相关知识的学习有更加深切的领悟,还能使得使用者对自然交互性的需求有更好的满足。因此,虚拟现实技术在我国远程教育领域中的运用与发展前景是非常广阔的。根据较长时间的研究可以得知,目前虚拟现实技术已经在医疗教育、航天航空、体育训练等多个领域的远程教育中有较为广泛的运用,而鉴于虚拟现实技术的特性,其未来运用到的领域只会不断的拓展。因此,本文从虚拟现实技术的内涵与特征入手,对远程教育中运用虚拟现实技术进行探讨与研究是非常有必要的[1]。

1虚拟现实技术的内涵及其特点

1.1虚拟现实技术的内涵

虚拟现实技术实际上就是一种基于计算机技术和网络技术的来营造虚拟实际的技术,这项技术能够给使用者制造出非常逼真的模拟环境,在模拟环境之下,使用者可以进行各种高级的感知行为,这些感知行为在三维设备的支持下可以有效实现人机交互,因此,虚拟现实技术又可以称之为“临境”技术。目前,在虚拟现实技术中所使用的三维设备一般有传感手套以及立体眼镜,这些设备可以通过传感的技术将使用者在现实生活中的各种动作传输给电脑,而电脑中的相关软件可以对这些动作进行处理,从而转换成触觉、听觉以及视觉来给使用者提供反馈。在这个虚拟的世界中,使用者可以从任意一个喜欢的角度去观察世界,也可以从任何一个方面去感知现实中可能无法触及到的事物,而这样就给远程学习提供了更大的可能与更佳的体验[2]。

1.2虚拟现实技术的特点

根据长时间的研究不难发现,和传统多媒体技术相比,虚拟现实技术主要有以下几个特点,分别是交互性、多感知性、自主性以及临场性[3]。在交互性中,使用者可以实时的通过自身肢体运动、语言甚至是微表情等自然的技能,对虚拟现实技术营造下的虚拟环境进行操作,而这样的操作可以实现机器与人的自然互动,甚至是参与者之间的自然对话。多感知性则是可以使得使用者在传感设备与反应装置的支持下,从动觉、听觉、视觉以及触觉等多个方面感知虚拟环境中的多项环境信息,从而实现让使用者仿佛身处现实世界的目的。自主性表现在当使用者处于虚拟环境下,虚拟环境中人物的相关动作能够自主的和现实世界人物的动作相匹配且同步,使得虚拟世界中事物的真实性能够符合一般准则。临场性则是让使用在相关设备(数据衣、头盔显示器、数据手套传感器等)的作用下处于一种隔离的临界状态,在这个隔离状态下,使用者可以使得虚拟环境下自身的动作、声音随着现实世界里的变化而变化,而现实世界里的动作与虚拟环境下相关内容的配合作用,可以让使用者有非常逼真仿佛身临其境的感觉。以上4个特性能够将虚拟现实技术和普通的多媒体技术很好的区分开来,与此同时,这4个特性也给使用者通过虚拟现实技术在远程教育中获得更好教育效果打下了坚实的基础。

2远程教育中虚拟现实技术的运用研究

2.1远程教育中使用虚拟现实技术使得学习的条件与环境得到改善

在我国传统的教育中,学习条件一般由教室中的硬件设施以及学校发放的数倍等组成,其中部分学科里的实验与活动课程更是受到了来自场地、天气、时间等的影响。而在我国传统的远程教育中,学习的条件基本由远程教育中老师所提供的视频决定,其中学生与老师之间、学生与学生之间的互动受到了来自环境的制约。与此同时,在我国传统的远程教育中,实验与实践等课程基本上是不能实现的。而在虚拟现实技术的支持下,传统教育与传统远程教育中的弊端都可以得到较好的解决。例如,在化学远程教学中,部分化学公式的学习如果使用实验进行教学,那么会给学生更加直观的印象,然而在这些实验中,很大一部分实验是具有危险性且会受到场地等因素的影响的,这些如果在现实的教学中进行很可能会给学生与老师的安全带来隐患。而在虚拟现实技术的支持下,这些问题都不复存在。因为在虚拟现实技术下,学生观看实验是通过头盔显示器、数据衣等设备进行,这些设备能够将实验中的现象通过触觉、听觉、视觉等感官传递给学生,并且这些感官都是仿真模拟的,因此不会给学生的安全造成威胁,也不会受到来自外界环境的影响。与此同时,在使用相关设备是,学生可以实现对实验的自主操作,这样就可以提高学生远程教育中的参与性与体验性,因此,学生的学习条件与学习环境就得到了较好的改善[4]。

2.2远程教育中使用虚拟现实技术使得学习的资源得到扩充

在我国传统远程教学中,学生与老师所使用的资源大部分都来自于课本,少部分来自于学生与老师的自主学习,而在虚拟现实技术的支持下,学生与老师的学习与教学资源能够得到非常好的扩充。这是因为,目前远程教育受到了网络技术与数据库的影响,许多学习资源能够通过学生的自主查询工作在学习资源库中非常快捷的获得,并且在虚拟现实技术的支持下,这些学习资源能够在学生的眼前“活”起来,这样就使得学生在学习过程中,不仅“知其然”还能“知其所以然”。

2.3远程教育中使用虚拟现实技术使得学习者的技能得到更好的锻炼

在上文的分析中可以得知,虚拟现实技术拥有交互性、多感知性、自主性以及临场性四大特点,因此在远程教育中,学习者可以利用这四大特点对自己的相关技能进行锻炼。例如,在物理学习过程中,学生可以利用相关设备远程的进行实验操作,这样能就给学生的实验考试打下基础。

3结论

虚拟现实技术对远程教育的影响不言而喻,相关人员应该加快对相关技术的研究,使得虚拟现实技术能够尽早的、普遍的运用到远程教育之中。

作者:盛欣 王上上 单位:中国美术学院上海设计学院

参考文献:

[1]亓传伟,任艳斐.基于虚拟现实技术的远程教育平台设计与研究[J].濮阳职业技术学院学报,2013,26(2):158-160.

[2]杨丽芳.云计算背景下的虚拟现实技术在远程教育中的应用研究[J].才智,2015(20):17.

虚拟学习范文篇10

由于人们对虚拟实验室的研究与应用方向不同、侧重的领域不同、需求的功能不同,因此,对虚拟实验室设计与建设的方案也是种类繁多。医学教学实践性较强,并且某些实验要求实验环境及实验材料成本较高,通过虚拟与真实实验的互相补充,可以达到较好的教学效果。目前,在国外高校虚拟实验室的应用案例较多,而国内只有较少的医学院校建立了虚拟实验室。在医学教学中,国内外的虚拟实验室在基础医学、临床医学等方面均有应用。如在虚拟实验室中已经开展的实验有:基础医学领域的解剖学、组织学与胚胎学、病理学、虚拟切片等形态学科的虚拟实验,还有虚拟机能实验涉及了药理学、生理学、病理生理学等多个学科;临床医学领域有虚拟诊断学、虚拟手术教学、虚拟内窥镜、虚拟口腔、虚拟三维重建、虚拟输液训练等虚拟实验,为医学教育的发展起到了很好的促进作用。

2虚拟实验室建设需求与功能分析

一般虚拟实验室除了具备虚拟现实软件开发平台和三维图像处理功能外,根据虚拟现实的技术特征,还应具有逼真的三维沉浸感,达到这种沉浸感主要是通过立体听觉、三维触觉或力感以及沉浸感的视觉环境来实现的。其中,立体听觉一般通过三维环绕立体声响系统来实现,三维触觉和力感可以通过计算机触觉或力反馈设备来实现,而高度沉浸的视觉环境通常会通过大屏幕立体投影显示系统来实现。如:单通道或多通道柱面投影显示系统、球面仿真投影显示系统或CAVE沉浸式仿真环境。此外,根据虚拟现实实时交互特征要求,这种交互可以通过多自由度的虚拟现实交互设备来实现,如:数据手套、位置跟踪器、力反馈器,等。最终形成一个完整的虚拟现实实验室系统。

3虚拟实验室设计与建设

虚拟实验室设计与建设的目标是构建科学、合理、先进的医学虚拟实验环境,满足医学教学需求,使参与者具有身临其境的感觉和实时参与交互的能力,此目标已经实现。根据虚拟现实技术的内在要求,系统基于Windows平台和Internet架构,系统设计上强调整体性、先进性、开放性和可扩展性。系统功能上包括:二次开发与三维数据处理、沉浸式立体显示、六自由度实时交互、力和触觉反馈及立体音效输出等功能。系统组成上包括:开发和渲染平台、三维沉浸式显示系统、三维交互系统和集中控制系统四大部分。

3.1开发与渲染平台

主要是指三维图像生成与处理系统,包括工作站和虚拟现实软件平台两个部分。具有三维图形环境生成与处理的功能,同时兼备再次开发创作的任务,对整个虚拟现实应用的开发、运算、渲染与生成起核心作用,是建立数学模型和应用数据库的基础开发平台,同时连接和协调其他子系统的工作和运转。

3.2三维沉浸式显示系统

在虚拟实验室建设中,沉浸感的实现手段有很多,其中显示部分主要通过大屏幕立体投影来实现。根据沉浸程度的不同,通常可以分为单通道立体投影、多通道柱面立体投影、CAVE投影系统、球面投影系统,等。单通道立体投影显示是利用多台立体投影机共同将中心工作站生成的虚拟立体图像同步显示在一个巨幅柱面投影屏幕上的显示系统,可提供较为强烈的沉浸感觉。它通常包括:单通道立体投影设备、柱面投影幕以及用于图像无缝拼接的边缘融合与几何校正设备,等。

3.3六自由度实时交互系统

实时交互是虚拟现实应用的最大价值和功能,是虚拟现实技术与三维动画和多媒体技术的区别所在。在虚拟现实的实时交互应用中通常会借助于各种不同的虚拟外设作为人机交互的工具和实现手段,常见的主要有六自由度交互系统、计算机力或触觉反馈系统、数据手套、位置跟踪器,等。这些交互设备都将安装在工作站上供用户进行人与虚拟世界的互动和交流,因此这些设备是重要的人机交互接口。

3.4集成控制系统

一个完整的虚拟现实实验室系统都由许多设备组成,这些设备之间需要相互连接、彼此协同工作,这就需要对其进行管理与控制,中央控制系统便是承担该项工作的载体,所有设备都由其控制主机进行控制,它是虚拟现实实验室系统的管理与控制中心。

4虚拟实验室的应用

在已经建成的虚拟实验室中,可以开展一些学科的三维立体显示及交互的实验教学,学生佩戴立体眼镜观看立体屏幕上的虚拟对象,并且通过头盔、数据手套等设备与虚拟对象进行交互,激发了学生的学习兴趣并加深了对知识的理解,从而促进了教学质量的提高。如图2所示,在虚拟实验室中通过三维立体投影系统展示的虚拟人体心肺立体图片,并且通过数据手套实现全方位旋转,使观察者能够从不同角度进行学习。在医学院校计算机教学中,笔者及其教研室为医学生开设了“医学虚拟现实技术及应用”课程,向学生传授了虚拟现实技术的基本理论和技术方法,侧重讲授虚拟现实技术在医学方向的发展与实际应用,利用虚拟实验室的立体显示环境,加强实践操作和立体演示训练,激发学生学习兴趣和技术应用能力,取得了很好的教学效果。其做法可以概括为以下四点。

①根据医学虚拟现实技术和应用的发展,不断更新教学内容和实验手段,完善教材建设这一知识载体,实现了教材、课件、教学方法、教学手段的加强与提高。学生通过虚拟现实理论与技术知识的学习,可以利用3DMax,VRML等软件创作出与医学相关的模型作品,并在虚拟实验室工作站平台上进行渲染和在立体投影上展示,从而观看实验效果。在此过程中大家互相取长补短,团结协作,学生制作出了较为成型的医学形态学的作品,收到了较好的教学效果。

②通过医学图像的三维重建软件学习,学生掌握了一些目前常用的医学图像三维处理软件,如Mimics、MITK及3DMed等的使用。利用医院影像科的CT、MRI数据导入到这些处理软件中生成相应部位的三维立体图像,学生再将制作的3D模型图像在工作站平台上生成可以三维显示的文件,在立体投影上展示出来。只有在虚拟实验室里,利用立体投影系统,佩戴立体眼镜才能看到立体的三维图像,并使用数据手套等交互工具,让学生真正感受到沉浸式立体交互的实验效果,大大激发了学生学习的兴趣并加深了对相应医学知识的理解。

③为了帮助学生不受时间和空间限制的自主学习和实验课程有关内容,研发了基于Web的桌面式虚拟教学系统。教师或学生通过不同身份登录该系统,选择所需项目进行教学和学习。学生如果选择虚拟课程学习,则可以进入所需课程中进行相应知识与实验内容学习,这里不仅提供了与“虚拟现实技术”的课程相关资料的学习,还提供了一些医学课程的知识素材。如解剖图谱、病理图谱、生理图谱、病原生物图谱,等。学生可以在网上登录虚拟学习系统,选择所需要的资源进行自主学习。