虚拟现实技术在远程教学导航中应用探究

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1、虚拟现实技术在远程教学导航中应用探究　　摘要：现代远程教育中，远程教学管理导航系统的主要任务是为远程学习者提供准确的学习定位，并帮助其制定学习策略和组织知识结构，以提高学习效率和增强学习者的定位意识。系统以学习者为中心，运用虚拟现实这一新型媒体技术对远程教育机构所提供的多种支持服务进行模拟，让学习者以虚拟化身的方式参与其中，从而提高他们对学校的归属感。关键词：远程教育；导航系统；虚拟现实技术中图分类号：G434文献标识码：A文章编号：1671-7503（2013）17-0028-04一、引言11教学导航系统的主要任务就是为学习者准确地提供学习定位

2、，并帮助其制定学习策略和组织知识结构，以增强学习者的定位意识，提高学习效率[1]。目前，国内的教育机构已纷纷尝试开发教学导航系统，比较有代表性的就是“北大英雄”。它是一款以北京大学为背景的角色扮演游戏，玩家在游戏中扮演一名北大新生，在校园内进行报到注册、领取校园卡、熟悉校内选课、学生自主中心、社团、食堂、图书馆等生活情景。通过此类教育游戏，不仅可以使新生直观地感受北大校园风光，而且对他们从入学到毕业很多教学活动环节进行引导和有效定位，使学生提前适应并融入校园生活[2]。但是，在远程教育方面尚无此类导航系统的研究。由于现代远程教育过程中学生和教师、

3、学生与学生时空准永久性分离的特点，使得远程学生无法像普通全日制在校生一样实时开展学习活动，准确掌握教学管理信息；不知道在某个时段应该做什么，如何去做，从而造成严重的“迷航”现象，也削弱了远程学习者对学校的归属感。基于此，文章在研究现代远程教育机构辅助支持服务的基础之上，提出了一种基于虚拟现实技术的远程教育导航系统，并提供了新的开发途径和模式。二、虚拟现实技术概述及其在远程教育导航中应用的必要性（一）虚拟现实技术及其特性虚拟现实技术（VirtualReality，简称VR），又称灵境技术[4]。是信息技术领域近年来十分活跃的研究方向，它汇集了多项高

4、新技术，包括：计算机图形学、多媒体技术、人机接口技术、人工智能、传感器技术、高度并行的实时计算技术、仿真技术及人类行为学研究等。它可以带给用户更逼真的体验，为人类探索宏观和微观世界以及由于各种条件不能身临现场直接观察事物提供了极大的便利。11虚拟现实系统具有的三个关键要素：“沉浸感（Immersion）、交互性（Interaction）、想象性（Imagination）”。可以用“3I”一词来生动地描述。1.沉浸感虚拟现实系统的沉浸感主要来自于用户对虚拟环境的多方位感知，除了我们常见的视觉和听觉外，还包括触觉、力觉、嗅觉甚至运动感知。为了达到理想

5、的仿真效果，虚拟现实系统应该具备人类在现实生活中所有的感知功能。但鉴于目前的科技水平的局限性，虚拟现实系统中应用相对比较成熟的仅仅是视觉、听觉和触觉沉浸，有关味觉、嗅觉等其它相关的感知技术目前尚在研究之中。2.交互性交互性是指用户与虚拟环境所包括的各种对象之间的相互作用。虚拟现实系统能够提供丰富的、方便的、基于自然技能的人机交互手段，这些手段使得参与者能对虚拟环境进行实时的操纵，能从环境中得到反馈信息，也能使系统了解参与者的关键部位的状态、位置、变形等各种系统需要收集的数据[3]。与多媒体技术有所不同，虚拟现实技术强调人与虚拟环境之间的交互方式要

6、更加自然，并实时产生与客观世界中一样的感受。3.想象性11想象性作为虚拟世界的起点，是多种虚拟现实系统的体验方式。虚拟世界虽然是对现实的模拟，但所模拟的对象却是虚拟存在的；它以现实世界为基础，却可以创造超越现实的情境。所以，它可以更好地发挥人类的认知探索能力。当用户沉浸在多维空间中，依靠自己的认知能力和感知能力全方位地获取信息，发挥主观能动性，形成新的构思，这种构思结果反馈到系统中去，系统会将处理的状态实时反馈给用户，如此周而复始，可以为用户创造出一个学习—创新—再学习—再创新的循环模式，随着用户不同的反应，带给用户更加广阔的想象空间，从而促进学

7、习者的想象力和创造力发展。（二）虚拟现实技术在远程教育导航中应用的必要性在传统的全日制教育中，学习者不仅能够从课堂内学到书本知识，而且可以通过同学间在课外的各种互动、社交活动等过程完成学习，这些活动甚至能够创造比课堂内更为丰富的非结构化知识体系和社会体验。正是这些自发的课外互动交流，使得学生建立起对同窗学友的认同感，校友关系成为他们终生的宝贵社会资源[4]。11但是，远程教育因为其独特的办学特性，远程学习者只是登录课程网站进行自学，特别是入学教育、选课、实践活动、毕业设计选题等重要的活动也都是以独立个体的方式利用互联网与学校交互，因此，其“在校”

8、的体验是抽象和平面的——“在校”等于“在网页上”。学生之间互动很少，缺乏一个共同的时空，来激发他们之间的自发交互行为。尽管目前很多远程教