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        MR技術(shù)對學生非專業(yè)能力培養(yǎng)的適用性初探

        2020-01-25 11:17:57羅恒
        美與時代·上 2020年10期
        關(guān)鍵詞:適用性

        摘? 要:在現(xiàn)代社會職業(yè)競爭越來越激烈的大環(huán)境下,各大院校對畢業(yè)生的職業(yè)素養(yǎng)要求不斷提高,對其非專業(yè)能力培養(yǎng)越來越重視。在教育領(lǐng)域內(nèi),MR技術(shù)的成功應(yīng)用為培養(yǎng)學生非專業(yè)能力帶來了一個新的視角。引入MR技術(shù)培養(yǎng)學生的非專業(yè)能力,順應(yīng)了現(xiàn)代化教學發(fā)展的趨勢,能夠吸引學生更加主動地參與教學活動,有利于改變當前在學生非專業(yè)能力培養(yǎng)中存在的一些弊病。隨著技術(shù)成本的降低,相信MR技術(shù)在學生非專業(yè)能力培養(yǎng)中的應(yīng)用將會擁有更廣闊的前景。

        關(guān)鍵詞:MR技術(shù);非專業(yè)能力;沉浸感;適用性

        基金項目:本文系2018年江蘇高校哲學社會科學研究基金項目“MR技術(shù)對學生非專業(yè)能力培養(yǎng)的實證研究”(2018SJA0681)研究成果。

        隨著科技的高速發(fā)展和社會的不斷進步,信息化時代對高校人才的要求越來越高,單一型的人才已無法適應(yīng)社會的需要,社會更需要“一專多能”的復合型、創(chuàng)新型高素質(zhì)人才[1]。為應(yīng)對競爭激烈的就業(yè)市場,高校需要全方面提升學生的綜合素質(zhì),增強其自身的競爭力和生存力,加大對學生非專業(yè)能力的培養(yǎng)力度,并對相關(guān)方法、途徑等進行探討。近年逐漸成熟并開始被應(yīng)用于教育領(lǐng)域的MR技術(shù)則為學生非專業(yè)能力的培養(yǎng)帶來了新的契機,本文試從這一角度探討其對學生非專業(yè)能力培養(yǎng)的適用性。

        一、學生非專業(yè)能力培養(yǎng)與MR技術(shù)的應(yīng)用

        當下社會就業(yè)和全面發(fā)展所需要的是學生完善的職業(yè)能力,該能力由兩個重要的部分構(gòu)成:一是專業(yè)能力,二是非專業(yè)能力。專業(yè)能力指的是在進入社會后的職業(yè)活動中運用專業(yè)知識以及專業(yè)技巧的能力。非專業(yè)能力則是指在專業(yè)能力之外,能夠普遍滿足所有崗位需求的其他職業(yè)能力。非專業(yè)能力主要分為三個部分:一是方法能力,二是社會能力,三是情感能力,更為具體地表現(xiàn)為學生的信息搜集處理能力、語言表達能力、人際社交能力、組織管理能力、適應(yīng)變化能力、學習創(chuàng)新的能力等。不難發(fā)現(xiàn),不同于通過語言等信息符號進行傳授的專業(yè)能力培養(yǎng),對學生非專業(yè)能力的培養(yǎng)不能僅限于傳統(tǒng)的課堂講授,它更需要實踐和體驗,需要教師指導學生切實參與到集體項目,融入社會實踐,從而改變學生被動的知識接收方式,轉(zhuǎn)換為主動接收,這樣才能全方位發(fā)揮和鍛煉學生的各種能力。

        混合現(xiàn)實技術(shù)(MR)全稱Mixed Reality,是增強現(xiàn)實技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)的延續(xù),也是由這兩種技術(shù)發(fā)展而來的。它將增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實兩種技術(shù)的特點結(jié)合,在一個畫面中既可顯示模擬的數(shù)字畫面,同時又能疊加真實的物理場景。它利用實時視頻、三維建模以及多傳感器信息融合等技術(shù)和設(shè)備,制造虛擬對象并將虛擬對象和真實環(huán)境有機融合,使二者能夠?qū)崟r地顯示在同一個畫面或者空間之中,并且能夠通過感應(yīng)使用者的動作變化進行實時的畫面改變,實現(xiàn)智能交互,提供完美的沉浸體驗。同時還可以為使用者提供一種自然的交互方式,形成視覺、觸覺以及嗅覺的多方位感知,以此促進使用者與MR融合出的環(huán)境發(fā)生聯(lián)系?,F(xiàn)如今,混合現(xiàn)實技術(shù)已在醫(yī)療行業(yè)、教育行業(yè)、藝術(shù)活動、娛樂活動等諸多領(lǐng)域應(yīng)用。在教育領(lǐng)域的應(yīng)用也應(yīng)引起教育從業(yè)者的重視,它支持多種學科的具體教學,還可創(chuàng)設(shè)虛擬的線上課堂,并支持多領(lǐng)域的技能培訓以及仿真訓練。MR技術(shù)在教育領(lǐng)域的成功應(yīng)用,為學生的非專業(yè)能力培養(yǎng)提供了一種新的思路。

        二、MR技術(shù)對學生非專業(yè)能力培養(yǎng)的適用性分析

        對學生非專業(yè)能力的培養(yǎng)首先離不開對專業(yè)能力的培養(yǎng),在此基礎(chǔ)之上再結(jié)合多樣的實踐內(nèi)容完成全面培養(yǎng)。MR技術(shù)所能提供的一些教育應(yīng)用場景以及新的學習方式恰好滿足培養(yǎng)學生非專業(yè)能力所需的實踐與體驗的要求。

        (一)智慧學習

        MR技術(shù)支持的智慧學習環(huán)境可為學生提供具有交互性的個性化學習內(nèi)容,形成有效認知,培養(yǎng)學生的思維能力和情感能力。MR技術(shù)能夠為學習者制作出可實時交互的智慧學習資料,將原本抽象的概念轉(zhuǎn)化為具象化的可視的學習資料,啟發(fā)學生的想象力,調(diào)動學生的學習興趣,進而增強其對學習內(nèi)容的理解,形成有效的認知。具體體現(xiàn)在一些學科將二維的學習資料轉(zhuǎn)換為帶有交互信息的三維模型,比如在醫(yī)學教學時,使用全息數(shù)字化的人體解剖模型進行講解,就能比平面的醫(yī)學圖譜更直觀、更具象地展示出復雜人體結(jié)構(gòu),并且教師和學生還能反復多次地進行解剖練習、手術(shù)練習,增加學生在實踐中學習的機會。醫(yī)生在手術(shù)中使用MR技術(shù),將虛擬的影像與真實手術(shù)對象疊加在一起,可以實時引導手術(shù),現(xiàn)今已有不少成功案例。

        在教育行業(yè)引入MR技術(shù),離不開自適應(yīng)技術(shù)、智能識別技術(shù)以及情感計算技術(shù)等的支持,在多種技術(shù)的協(xié)同分析下,MR技術(shù)所搭建的學習情景能夠迅速地識別學習者的學習狀態(tài),并根據(jù)學習者產(chǎn)生的生理數(shù)據(jù)通過計算做出相應(yīng)的調(diào)整,從而滿足其專屬對應(yīng)的學習需求,提供相應(yīng)的虛擬教學空間,使學習者在專業(yè)能力提升的同時也促進非專業(yè)能力的提升。例如,在佛羅里達大學為師范生設(shè)置的模擬課堂系統(tǒng)中,師范生會在教室中面對虛擬的學生進行講課,其教學行為會觸發(fā)不同的學生反應(yīng),系統(tǒng)會記錄并檢測師范生和學生的表現(xiàn),對師范生的表現(xiàn)做出數(shù)據(jù)分析并及時反饋,師范生可結(jié)合錄像根據(jù)系統(tǒng)做出的反饋進行針對性的調(diào)整,并可以利用該系統(tǒng)進行反復的教學練習。實驗證明,學習者的專業(yè)教學水平、自我管理水平、數(shù)據(jù)分析能力以及反思能力等都通過虛擬課堂的訓練得到了提升。

        (二)情景化學習

        情景學習理論顯示知識具有情境性,學生在對學習內(nèi)容進行思考時不可避免地會受到學習情境的影響。傳統(tǒng)的教學方法是向?qū)W生灌輸純理論知識,這樣既難勾起學生的學習興趣,也很難將純理論的學習應(yīng)用于實際生活,同時也難以為培養(yǎng)學生非專業(yè)能力形成有效的助力。具身認知理論將人的身體作為認識世界的媒介,這種媒介為人類的認知學習提供了一種新方式,所以學習環(huán)境中的場景布局方式、環(huán)境色彩構(gòu)成對學生的學習狀態(tài)都有潛在影響。MR技術(shù)可將人類“想象”中的環(huán)境付諸“現(xiàn)實”,將對情境學習、體驗學習、場館學習提供支持輔助,幫助學習者實現(xiàn)由傳統(tǒng)學習方式向新型學習方式的轉(zhuǎn)變[2]。這種沉浸式的學習體驗,把真實與虛擬的世界聯(lián)通,將學生的感官感受在原有的基礎(chǔ)上拓展至模擬出的學習場景之中,學生的眼與耳等多種感官器官在這樣的沉浸式場景中被充分地調(diào)動起來。隨著感知體驗的提高,學習者便能迅速處于高效的學習狀態(tài)。

        MR技術(shù)可為學生構(gòu)建一個技能實踐的場景,以幫助其將課堂所學內(nèi)容運用到實際操作之中,在實踐中激活學習者的認知,啟發(fā)其聯(lián)想,培養(yǎng)他們的創(chuàng)造能力。同時,還可以在虛擬情境中設(shè)置一些會發(fā)生的情境問題,利用MR技術(shù)自然且逼真的交互方式,鍛煉學生的應(yīng)變能力以及發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。例如在航空航天的教學訓練中,使用MR所支持的仿真訓練系統(tǒng),可在真實環(huán)境中投射進虛擬的景物,受訓學員就能看到當前時空中不存在的景物,以此得到超越真實的模擬駕駛環(huán)境。系統(tǒng)可模擬不同氣候下的飛行環(huán)境,提供多種任務(wù)的練習場景。仿真訓練系統(tǒng)的運用,不僅有效縮短了學習所用時間,還大幅提升了受訓學生面對突發(fā)事件的應(yīng)變能力,在節(jié)約受訓所需的高額成本的同時,還能降低可能發(fā)生的風險。

        (三)游戲化學習

        在MR技術(shù)所支持的游戲化學習中,源于游戲的趣味性以及技術(shù)帶來的真實感、沉浸感共同為學生提供了良好的學習體驗,大幅提高了學習的專注度,改變了原本的被動學習方式,使學生主動學習。游戲化學習是隨著教育游戲發(fā)展而來的,它強調(diào)通過游戲中所設(shè)計的游戲情境、游戲玩法、游戲規(guī)則等,提升學習者的學習動力,使其能夠更加主動地進入學習狀態(tài),以此培養(yǎng)或鍛煉學生的知識、技能、情感等。MR技術(shù)所支持的游戲化學習,結(jié)合游戲設(shè)定進行虛擬游戲道具、場景設(shè)計,將此投入在真實環(huán)境中構(gòu)建虛擬學習環(huán)境?;趯W習內(nèi)容設(shè)計游戲情節(jié),學生可以第一人稱視角借助手持設(shè)備、身體動作、聲音等與游戲中的人物、道具等進行互動交流,在完成游戲任務(wù)的過程中實現(xiàn)體驗式學習[3]。游戲中的多種元素與知識點巧妙融合,在為學生提供游戲沉浸感、臨場感、真實感的同時完成表達知識、傳遞知識、建構(gòu)知識的任務(wù)[4]。

        由于MR 技術(shù)支持下的游戲化學習帶給學生強烈的沉浸感,沉浸式的情景體驗使學生的角色代入感增強,使學生能夠按照游戲規(guī)則參與游戲,完成游戲設(shè)計的學習關(guān)卡。一些復雜的難度任務(wù)則設(shè)置為小組合作的形式,促使多人協(xié)同完成學習任務(wù),讓學生在游戲的過程中獲得知識與經(jīng)驗。在代入角色進行思考和完成游戲任務(wù)的時候,學生的情感能力得到增強,并且能夠充分鍛煉學生的人際交往能力、組織管理能力、語言表達能力等非專業(yè)能力。可以預見,在進行非專業(yè)能力培養(yǎng)的過程中,游戲化學習將會是最容易被學生接納的一種學習方式。

        (四)在線學習

        MR技術(shù)提供了一種新的在線學習方式,它打破了時間的限制,擺脫了現(xiàn)實教學課堂和場景的制約,建立起線上的師生交流、校企聯(lián)系,能夠充分培養(yǎng)學生的合作交流能力。借助MR技術(shù)可創(chuàng)建線上虛擬課堂、虛擬項目,讓異地師生、企業(yè)方以項目操作者的第一視角進行觀察和操作,及時發(fā)現(xiàn)問題并溝通解決。借助實時交互技術(shù),教師可進行實時指導,學生間可交流合作,企業(yè)方可提出專業(yè)意見,這樣的交流方式甚至比當面交流還更有效果,因為可以在項目操作中增添標注、協(xié)助操作、遠程演示等。本地系統(tǒng)中的操作者能在第一時間看到協(xié)助者的遠程操作,使學生的學習難度以及雙方的交流障礙降低,便于雙方高效解決問題。在醫(yī)療領(lǐng)域已經(jīng)有借助MR技術(shù)遠程協(xié)助完成手術(shù)的成功例子,2018年新疆博州人民醫(yī)院借助MR技術(shù),在武漢協(xié)和醫(yī)院主任醫(yī)師的指導下,完成了遠程會診手術(shù)。

        這種在線學習方式利于教師同步了解學生的學習狀態(tài),便于進行異地實時教學,更能彌補部分區(qū)域優(yōu)質(zhì)教育資源的缺少。教師與學生同時在MR生成的環(huán)境中進行互動,能夠有效提升學習積極性,增強使用者的合作能力,可徹底打破培養(yǎng)學生非專業(yè)能力時所面對的時空限制。同時,這種在線學習方式還有利于組建不同學科的線上虛擬團隊,借助先進的技術(shù),組員間可進行無障礙溝通,理解并結(jié)合各學科間的優(yōu)勢,協(xié)同完成多學科交叉的復雜項目,以此增進學生的語言表述能力、組織管理能力以及適應(yīng)變化的能力等。

        三、MR技術(shù)對學生非專業(yè)能力培養(yǎng)的應(yīng)用難點

        (一)缺乏具體的MR教育資源。對學生非專業(yè)能力培養(yǎng)的過程中引入MR技術(shù),是建立在結(jié)合具體項目或課堂實例的基礎(chǔ)上的,在教學過程中所要使用的MR資源涉及到具體的課程內(nèi)容設(shè)計、場景、道具和3D建模,這就需要專業(yè)的開發(fā)人員結(jié)合具體學科進行MR課程的研發(fā)與設(shè)計,同時也要對教授課程的教師提出新的要求,教師需要與技術(shù)研發(fā)人員一起參加到MR教育資源的研發(fā)當中,結(jié)合教學團隊的教學經(jīng)驗與MR的技術(shù)優(yōu)勢共同完成教學資源的設(shè)計。受限于MR教學資源的開發(fā)難度,現(xiàn)今這樣的教學資源寥寥無幾,已有的一些基于MR技術(shù)的教學資源也都缺乏通用性,難以被廣泛地運用在對學生非專業(yè)能力的培養(yǎng)當中,并且這些資源缺乏一定的針對性,無法具體到某一特定的能力進行針對性的培養(yǎng)。

        (二)暫無系統(tǒng)的培養(yǎng)模式及指導方法。從現(xiàn)有的引入MR技術(shù)培養(yǎng)學生非專業(yè)能力的案例中來看,均是針對具體學科或者具體項目來分析,尚未上升至教學理論的討論,更未有對具體的培養(yǎng)模式進行探討。MR技術(shù)支持下的教學培養(yǎng)環(huán)境與傳統(tǒng)的教學培養(yǎng)完全不同,由于學生在MR技術(shù)環(huán)境下的認知方式發(fā)生了改變,教學團隊和技術(shù)團隊在進行教學資源開發(fā)的時候,勢必將面對在MR技術(shù)環(huán)境下如何選取內(nèi)容、如何重新組織構(gòu)建教學場景以及以何種形式呈現(xiàn)內(nèi)容、以何種方式進行交互等問題。

        (三)引入MR技術(shù)培養(yǎng)學生非專業(yè)能力所需成本較高。整套的MR設(shè)備涵蓋了頭戴式顯示設(shè)備、輔助定位設(shè)備、體感交互裝置等,有些還使用到了全息投影,這些設(shè)備的價格頗高,普通院校由于教研資金有限,除了個別學科,一般不會大量配備MR設(shè)備供所有學生使用。并且設(shè)備的使用還要投入后續(xù)的人力、物力去維護,這也成為了制約MR技術(shù)應(yīng)用于學生非專業(yè)能力培養(yǎng)的因素之一。

        四、結(jié)語

        MR技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用轉(zhuǎn)變了陳舊的教育培養(yǎng)方式,教師的教學方法以及學生的學習模式也發(fā)生了變化,變得更加多元,更加豐富。在對學生的非專業(yè)能力培養(yǎng)上,智慧學習、情景化學習、游戲化學習以及在線學習等不僅豐富了對學生非專業(yè)能力的培養(yǎng)內(nèi)容,還拓寬了培養(yǎng)途徑。引入MR技術(shù)培養(yǎng)學生的非專業(yè)能力,順應(yīng)了現(xiàn)代化教學發(fā)展的趨勢,能夠吸引學生更加主動地參與教學活動,有利于改變當前在學生非專業(yè)能力培養(yǎng)中存在的一些弊病。隨著技術(shù)成本的降低,相信MR技術(shù)在對學生非專業(yè)能力培養(yǎng)中的應(yīng)用將會擁有更廣闊的未來。

        參考文獻:

        [1] 林昭熊,龐永師,孟強.大學生成才與“非專業(yè)能力”培養(yǎng) [J].廣州大學學報(社會科學版),2008(5):45-48 .

        [2] 孔璽,孟祥增,徐振國,劉濤,陳長勝.混合現(xiàn)實技術(shù)及其教育應(yīng)用現(xiàn)狀與展望[J].現(xiàn)代遠距離教育,2019(3):82-89.

        [3] 何聚厚,黃秀莉,韓廣新,梁玉帥,何秀青.VR教育游戲?qū)W習動機影響因素實證研究[J].電化教育研究,2019(8):70-77.

        [4] 王慶,鈕沭聯(lián),陳洪,朱德海.國內(nèi)教育游戲研究發(fā)展綜述[J].電化教育研究,2012(1):81-84,89.

        作者簡介:羅恒,碩士,南京信息職業(yè)技術(shù)學院講師。研究方向:藝術(shù)設(shè)計、高職教育。

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