楊海燕

摘 要：隨著VR行業(yè)的興起，眾多VR公司都在各行各業(yè)探索各自的業(yè)務(wù)方向及盈利模式，其中相當(dāng)數(shù)量的VR企業(yè)把目光放在VR教育上。本文主要闡述VR教育的概念和優(yōu)勢，企業(yè)進(jìn)入VR教育市場面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，并對企業(yè)如何建立VR教育的競爭優(yōu)勢進(jìn)行了嘗試性論述。

關(guān)鍵詞：VR;VR教育;競爭優(yōu)勢

2016年隨著互聯(lián)網(wǎng)巨頭紛紛進(jìn)軍VR領(lǐng)域，VR創(chuàng)業(yè)公司遍地開花，資本追逐各類VR產(chǎn)業(yè)節(jié)點(diǎn)，業(yè)界人士均認(rèn)為2016年是中國VR企業(yè)的元年。3年過去了，VR市場盡管并沒有如人們所預(yù)料那般發(fā)展，但是VR技術(shù)與各個傳統(tǒng)行業(yè)的結(jié)合為傳統(tǒng)行業(yè)注入了新的活力，其中VR教育是不少VR創(chuàng)業(yè)公司首選的市場方向。

1 什么是VR和VR教育

早在20世紀(jì)60年代就有人提出過虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality）的概念，簡稱VR。但是直到2016年隨著輕量化虛擬現(xiàn)實(shí)硬件設(shè)備的出現(xiàn)，這一技術(shù)才真正進(jìn)入到行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。虛擬現(xiàn)實(shí)是一種具有高度沉浸感的人機(jī)交互體驗(yàn)，當(dāng)用戶戴上VR頭盔后隨即進(jìn)入通過計(jì)算機(jī)模擬生成仿真的虛擬空間，輔以視覺、聽覺、觸覺等交互工具，使人產(chǎn)生幾乎與現(xiàn)實(shí)混淆身臨其境的虛擬體驗(yàn)，甚至可以在虛擬空間中進(jìn)行多人互動。

VR教育就是將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與課堂教學(xué)進(jìn)行融合，創(chuàng)造性地利用VR技術(shù)的各項(xiàng)特點(diǎn)來輔助課堂教學(xué)或非課堂教學(xué)工作。VR教育的核心是依據(jù)情境教育、體驗(yàn)教育、綜合實(shí)踐教學(xué)等新的教學(xué)理念，提升教育與學(xué)習(xí)兩端的驅(qū)動力與效果。

2 VR教育的優(yōu)勢

VR教育是對原有傳統(tǒng)教學(xué)模式的革新，VR技術(shù)與教育的結(jié)合可以真正實(shí)現(xiàn)教育部門倡導(dǎo)的情境式和體驗(yàn)式教學(xué)，通過VR技術(shù)將課標(biāo)中的知識點(diǎn)，按照各門學(xué)科原理用VR技術(shù)進(jìn)行多維立體呈現(xiàn)，便于學(xué)生理解抽象復(fù)雜的概念，通過學(xué)生戴上頭盔后在虛擬空間中對知識點(diǎn)的觀察、操作、互動、隨堂測驗(yàn)等環(huán)節(jié)，加深學(xué)生對知識點(diǎn)的記憶。通過VR與教育的結(jié)合可以解決微觀事物如分子、原子、細(xì)胞等觀察不便及化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)際操作危險(xiǎn)過大的問題，也可以通過實(shí)景模擬地震、火災(zāi)等自然災(zāi)害真正實(shí)現(xiàn)安全教育中的情景式體驗(yàn)教育。相比傳統(tǒng)教育模式，VR教育具備如下4個獨(dú)特優(yōu)勢：

1）體驗(yàn)真實(shí)場景：VR技術(shù)可以呈現(xiàn)更為立體、全景的世界，基于3D模型還原更加真實(shí)的場景，有助于學(xué)生理解復(fù)雜抽象的概念。VR能夠提供豐富的感知線索，通過視覺、聲音、感知等手段打造出富有想象力和創(chuàng)造力的場景。

2）規(guī)避實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)：通過VR技術(shù)對化學(xué)實(shí)驗(yàn)、物理實(shí)驗(yàn)的過程及結(jié)果的實(shí)景模擬，學(xué)生戴上頭盔后通過手柄操作、或手勢識別技術(shù)在虛擬的情境中完成多種實(shí)驗(yàn)，在獲得與真實(shí)實(shí)驗(yàn)同等體驗(yàn)的同時，不必承擔(dān)實(shí)驗(yàn)操作可能帶來的風(fēng)險(xiǎn)及耗材成本。

3）激發(fā)學(xué)習(xí)動機(jī)： VR所呈現(xiàn)的“真實(shí)”場景和人類感官的豐富交互，能夠持續(xù)激發(fā)學(xué)生的主觀能動性。VR為學(xué)生打造開放、交互、沉浸的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，培養(yǎng)他們自主學(xué)習(xí)、自主探索、自主創(chuàng)造的能力，這對于學(xué)生形成創(chuàng)新思維大有裨益。

4）提高教學(xué)效率：VR教育對于學(xué)校場地和基礎(chǔ)設(shè)備水平?jīng)]有要求，部署快捷，運(yùn)營成本低;教學(xué)過程中便于形成多維量化數(shù)據(jù)，對于老師改善教學(xué)效果、有針對性的開展教育項(xiàng)目研究，能夠提供客觀、系統(tǒng)化的幫助。

3 VR教育的發(fā)展背景

VR與教育的結(jié)合引發(fā)了多方關(guān)注與重視。 2018年4月教育部印發(fā)了《教育信息化2.0行動計(jì)劃》，計(jì)劃中提出以示范性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目等建設(shè)為載體，增強(qiáng)知識傳授、能力培養(yǎng)和素質(zhì)提升的效率和效果。在過去的數(shù)年中，國務(wù)院、教育部相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)，教育專家多次發(fā)表講話，推動VR技術(shù)在我國教育領(lǐng)域的應(yīng)用，提升教育信息化水平。各地省市級教育主管機(jī)構(gòu)、教研院所等也相繼出臺舉措，鼓勵和支持VR技術(shù)與教育的結(jié)合。

4 機(jī)會與挑戰(zhàn)

中國教育市場的規(guī)模龐大，因此蘊(yùn)含了巨大的發(fā)展?jié)摿褪袌鰴C(jī)會。中國教育市場規(guī)模龐大不僅體現(xiàn)在學(xué)生群體數(shù)量上，還體現(xiàn)在隨著老百姓收入的提高，教育理念的升級對教育投入的占比不斷增長。預(yù)期至2020年，民辦教育的總體規(guī)模將達(dá)到3.36萬億元，至2025年，這一數(shù)字將接近5萬億元，并實(shí)現(xiàn)10.8%的年均復(fù)合增長率。

中國擁有豐富而領(lǐng)先的VR技術(shù)資源。各大科技巨頭如小米、華為、聯(lián)想、HTC、均推出自己的VR頭盔，百度成立VR部門，從事VR教育行業(yè)發(fā)展研究。VR一體機(jī)的出現(xiàn)，視場角、屏幕刷新率、分辨率等VR關(guān)鍵技術(shù)的日趨成熟，使VR變成了輕量化教學(xué)設(shè)備成為可能。國內(nèi)眾多VR創(chuàng)業(yè)公司也開始致力于VR教育研發(fā)，如黑晶、格如靈、微視酷、飛蝶等等。這為VR教育解決方案的日臻完善，為VR進(jìn)入教育行業(yè)提供了基礎(chǔ)。

但是，現(xiàn)有技術(shù)水平的限制及VR課件內(nèi)容與制作系統(tǒng)不夠完善意味著VR教育行業(yè)必須面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。完整的VR教育解決方案包括硬件、內(nèi)容、系統(tǒng)三大組成部分。硬件主要是指VR頭盔、操控手柄、老師授課終端平板電腦、用于搭建無線局域網(wǎng)絡(luò)的無線路由器，系統(tǒng)是指老師的管理系統(tǒng)，可通過VR教育系統(tǒng)可以控制所有VR頭盔對課堂進(jìn)度及學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行管控，內(nèi)容是指通過VR技術(shù)對課標(biāo)中的知識如科普、安全、語文、物理、化學(xué)等進(jìn)行全景虛擬呈現(xiàn)，學(xué)生可以置身于類虛擬的真實(shí)情景自由體驗(yàn)探索。

從VR硬件角度來說，眩暈感、視場角、分辨率等問題亟待解決。1）眩暈感：造成眩暈感的原因是現(xiàn)有VR設(shè)備計(jì)算性能限制使用戶體驗(yàn)過程中出現(xiàn)卡頓及設(shè)備刷新率低導(dǎo)致的用戶在轉(zhuǎn)動頭部時出現(xiàn)的畫面拖影等等。2）視場角：所謂視場角是指人肉眼自然視覺中的橫向?qū)挾?，通常最舒適的視場角為120度，極限接近180度。而市場上大部分VR設(shè)備的視場角僅為80-90度。3）顯示屏：目前市面上VR設(shè)備顯示屏的分辨率大部份為2K，沙窗效應(yīng)還比較明顯，最新上市的部分產(chǎn)品可以做到4K，但是現(xiàn)有的內(nèi)容質(zhì)量并不能達(dá)到4K因此不能與硬件相匹配。4）互動性：目前VR硬件基本通過手柄或VR頭盔的觸控為主進(jìn)行交互，而沉浸式體驗(yàn)對于觸覺、嗅覺要求的設(shè)備還不成熟。⑤行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：每個VR硬件廠商的底層技術(shù)、操作系統(tǒng)均不盡相同，且互相不兼容，這在一定程度上影響了VR教學(xué)的設(shè)計(jì)與實(shí)施。

從VR內(nèi)容角度來說，VR課件內(nèi)容數(shù)量和制作系統(tǒng)亟待豐富和完善。1）課件少：目前可用的VR課件內(nèi)容相對較少品類繁雜且無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，涉及語文、英語、化學(xué)等課本課、科學(xué)課、安全課等等，所有課件內(nèi)容與學(xué)生課本章節(jié)不能一一對應(yīng)。2）成本高：VR課件內(nèi)容開發(fā)時間長，且費(fèi)用昂貴，涉及課程設(shè)計(jì)、3D建模、內(nèi)容交互、隨堂測試設(shè)計(jì)等等。3）要求高：VR技術(shù)在實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用還處在起步階段，這就要求老師對VR教學(xué)的內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行準(zhǔn)確的理解和把握，同時老師還要學(xué)習(xí)如何熟練操作和控制VR設(shè)備，以及戴上VR頭盔后如何與學(xué)生互動，如果評估與考核學(xué)生的學(xué)習(xí)成果等等。

5 如何建立競爭優(yōu)勢

VR教育巨大的市場潛力及豐厚的利潤吸引著眾多從業(yè)者，在VR教育領(lǐng)域的生態(tài)鏈上，已經(jīng)初步呈現(xiàn)較為清晰的商業(yè)化模式，處于不同環(huán)節(jié)的VR教育公司比比皆是，有從事硬件設(shè)備研發(fā)的VR頭盔企業(yè)，也有專門從事VR課件內(nèi)容及系統(tǒng)研發(fā)的公司。當(dāng)企業(yè)選擇進(jìn)入VR教育領(lǐng)域時應(yīng)該如何建立自己的競爭壁壘，打造屬于本企業(yè)的競爭優(yōu)勢？企業(yè)要想建立自己的競爭壁壘，打造屬于本企業(yè)的競爭優(yōu)勢，從業(yè)者就必須在整個VR教育產(chǎn)業(yè)鏈的各個節(jié)點(diǎn)上，思考學(xué)生真正核心需要的東西是什么，通過目前的現(xiàn)狀不難看出整個VR教育市場最核心的需求有以下幾種：第一，對優(yōu)質(zhì)VR教育內(nèi)容和系統(tǒng)的需求;第二，對高質(zhì)量VR頭盔的需求;第三，對VR教育系統(tǒng)云平臺的需求。VR頭盔市場目前競爭格局經(jīng)過近幾年的優(yōu)勝劣汰已經(jīng)相對穩(wěn)定，頭盔的研發(fā)及生產(chǎn)成本巨大，且沒有明顯的生存空間增量，不建議選擇VR頭盔作為發(fā)展方向。剩下的就只有內(nèi)容和平臺這兩個方向。

VR教育內(nèi)容角度主要可以分為三個方向：第一，嚴(yán)格對應(yīng)課標(biāo)知識點(diǎn)的課本內(nèi)容，這需要VR內(nèi)容公司設(shè)立具有專業(yè)師資力量的研究小組深入研究課標(biāo)，選定適合使用VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)體現(xiàn)內(nèi)容的知識點(diǎn)，并通過空間建模、人機(jī)互動等多種技術(shù)手段呈現(xiàn)課件內(nèi)容。小學(xué)、初中、高中針對K12教育所進(jìn)行的VR內(nèi)容制作需要長期的積累及巨大的人力、物力的投入。但是一旦這種教育內(nèi)容體系形成，就能成為本企業(yè)獨(dú)有的競爭優(yōu)勢，可與市面上大部分VR頭盔匹配，行成企業(yè)獨(dú)有的整體行業(yè)解決方案。第二，通用課程體系如科普、VR消防、VR安全、紅色教育等等，這些課程內(nèi)容最大的特點(diǎn)是不分年級，小學(xué)、初中和高中各年級通用，還可以應(yīng)用在其他行業(yè)或領(lǐng)域，因此一次開發(fā)，應(yīng)用空間較為廣泛。第三，中高職院校對于各專業(yè)內(nèi)容的定制開發(fā)需求，如法學(xué)院對于虛擬法庭及虛擬審判的需求，或是航空航天學(xué)校對于模擬飛行的需求，針對這些需求VR教育企業(yè)可以成立專門服務(wù)定制內(nèi)容的團(tuán)隊(duì)。

關(guān)于VR教育系統(tǒng)云平臺，隨著5G時代的到來高速率、低延時的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，VR內(nèi)容從云端下發(fā)到VR頭盔在5G環(huán)境下可能只需要幾秒，通過云平臺可以實(shí)現(xiàn)VR課件內(nèi)容的實(shí)時更新，這將為VR教育的發(fā)展注入新的活力。VR教育的體驗(yàn)隨著科技的進(jìn)步必然越來越優(yōu)良，給教育領(lǐng)域帶來顛覆式的革新。而學(xué)生也可以自行登陸云平臺隨時隨地選擇想學(xué)習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，真正進(jìn)入一個萬物觀察、萬物探索的公平學(xué)習(xí)時代。

6 結(jié)論

綜上所述，VR技術(shù)和教育正在攜手前行。VR產(chǎn)業(yè)鏈正在悄然形成。VR企業(yè)如果要在教育方面取得成就，就必須認(rèn)清形勢和方向，識別機(jī)會和風(fēng)險(xiǎn)，確立自己的定位。從目前看，VR教育的內(nèi)容和管理平臺為我們提供更多的機(jī)會。但要想取得真正長遠(yuǎn)的發(fā)展還需要有戰(zhàn)略眼光和長期奮斗的精神，更需要推動政府與產(chǎn)業(yè)制定和建立行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，解決VR設(shè)備互不兼容，內(nèi)容質(zhì)量層次不齊等問題;解決如眼球追蹤、手勢識別、空間定位、觸覺反饋等關(guān)鍵技術(shù)問題。技術(shù)進(jìn)步需要整個行業(yè)的共同努力，只有技術(shù)進(jìn)步了、內(nèi)容豐富了，各項(xiàng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一了，VR技術(shù)與教育的結(jié)合才能更有效的提升教學(xué)水平和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率也才能有更大的應(yīng)用前景和發(fā)展空間。

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