探讨虚拟现实在cscl中的应用

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1、探讨虚拟现实在CSCL中的应用张燕北京师范大学2001研Tel:13621098580E-mail:swallow@mail.bnu.edu.cn协作学习是目前最热门的教学组织形式之一，在这个信息时代里各种信息技术都对协作学习有不同程度的支持，在此就虚拟现实技术对CSCL的支持进行了探讨。本文首先引入协作学习、CSCL以及虚拟现实等概念，接下来对虚拟现实的几个应用领域进行概述，然后阐述虚拟现实技术在CSCL中的具体应用，最后进行对虚拟现实在协作中的应用给予总结和展望。关键词：协作学习虚拟现实智能Agent交互1引言人类社会进入信息社会网络经济时代，此时的竞争方式已由战争式竞争方式转变

2、为了协作型竞争方式，即寻求的是双赢发展模式，强调通过协作和知识共享寻求更大发展机遇，目标是拓展新的机会并共同承担风险。从某种程度上说，协作性竞争使协作学习得到越来越多的关注。协作学习的起源可以追溯到两千多年前，早在《学记》中有云：“独学而无友，则孤陋而寡闻”，这从反面说明了学习者之间应该切磋交流，相互启迪，彼此增进知识，从而提高学习效率的道理。按照学习者之间的关系，可将学习行为类型分为个别学习（IndividualisticLearning）、竞争学习（CompetitiveLearning）和协作学习（CooperativeLearning，简称CL）等三种类型。个别学习使指他人学

3、习效果的好坏不影响自己个人的学习，个人通过自己的努力进行学习、管理自己的学习事务。竞争学习是指个人学习的成功建立在他人失败的基础之上、学习者之间使一种负竞争学习。协作学习是指个人学习的成功建立在他人成功的基础之上，学习者之间的关系是融洽的、相互合作的、学习者共享信息与资源，共负责任，共担荣辱。计算机支持的协作学习(Computer-SupportedCooperativeLearning，简称CSCL)，顾名思义，是指利用计算机技术来辅助和支持协作学习，像智能Agent技术、虚拟技术、蓝牙技术等等都给予CSCL一定程度上的支持。在此我们重点讨论虚拟技术在计算机辅助的协作学习中的应用。

4、2虚拟现实2.1何为虚拟现实虚拟现实（VirtualReality，简称VR）技术，是20世纪末才兴起的一门崭新的综合性信息技术，它融合了计算机图形学、多媒体技术、人工智能、人机接口技术、传感器网络以及并行处理技术等多个信息技术分支的最新发展成果，为我们创建和体验虚拟世界提供了有力的支持，从而大大推进了计算机技术的发展。VR技术的定义可归纳为：由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构成的三维空间，或是把其他现实环境编制到计算机中去产生逼真的“虚拟环境”，并通过多种专用设备使用户“投入”到该环境中，从而使得用户在视觉、听觉、触觉、味觉等多种感官上产生一种沉浸于虚拟环

5、境的感觉。VR技术一经问世，人们就对它实时的三维空间表现能力、身临其境的真实感、超越现实的虚拟性，以及建立的个人能够沉浸其中、进出自如并具有交互作用的虚拟世界，产生了浓厚的兴趣。近几年，虚拟现实技术不但已开始在军事、教育、设计、房地产、考古、艺术、娱乐等诸多领域得到越来越广泛的应用，而且还给社会带来了巨大的经济效益。因此，有关人士认为：20世纪80年代是个人计算机的时代，90年代是网络、多媒体的时代，而21世纪初则将是VR技术的时代。“虚拟现实之父”GrigoreBurdea曾在他的“VirtualRealityTechnology”一书中指出，VR具有三个最突出的特征：交互性、沉浸

6、感和构想性，也就是人们熟称的三个“I”特性。（1）交互性交互性是指参与者通过使用专用设备，用人类的自然技能实现对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度（包括实时性）。例如，用户可以用手去直接抓取虚拟环境中的物体，这时手有握着东西的感觉，并可以感觉到物体的重量，视场中被抓取的物体也应随着手的移动而移动。（2）沉浸感VR的最主要的技术特征是沉浸感，它力图使用户在计算机所创建的三维虚拟环境中处于一种身临其境的感觉，觉得自己是虚拟环境中的一个部分，而不是旁观者。他可以感到被虚拟景物所包围，可以在这一环境中自由走动，与物体相互作用，如同在已有经验的现实世界中一样。这种使用户感到作

7、为一个主角沉浸于模拟环境中的真实程度，对理想的模拟环境应该达到使用者难辨真伪的程度。（3）构想性VR技术并不只是一种媒介或一个高层终端用户界面，它的应用能解决在工程、医学、军事等方面的很多问题，这些应用是VR与设计者并行操作，为发挥它们的创造性而设计的。过去，人只能从定量计算为主的结果中得到启发而加深对事物的认识。现在，借助于VR技术，人有可能从定性和定量综合集成的虚拟环境中得到感性和理性的认识，进而使人能深化概念、产生新意和构想，主动地寻求探索接收信息，