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虚拟现实技术在中小学教学中的应用

万博体育客户端   近年来,随着科学技术的迅猛发展,教育模式、形态、内容和学习方式正在发生深刻变革,新的教学媒体不断涌现。继多媒体、仿真、计算机网络之后,教育技术中又出现一个新型领域——“VR+教育”,它已经成为全球教育领域的新宠,必将带来教育模式、规模和意识上的变革。VR行业获得了国家的大力支持,VR在教育中的应用已被列为国家基础教育的重要课题。

万博体育客户端   VR(虚拟现实)技术与AR(增强现实)技术被认为是下一代通用技术平台和下一代互联网的入口,是引领全球新一轮产业变革的重要力量,目前已经在工业、军事、医疗、航天、教育、娱乐等领域形成较为成熟的应用,将撬动上万亿元的新兴市场。

  一、“VR+教育”的战略地位和优势

万博体育客户端   VR是新一代信息技术的集大成者,被认为是信息产业的下一个风口。当前,VR技术的存在性、多感知性、交互性等特征受到越来越多人的喜爱和认可。

  国务院印发的《国家教育事业发展“十三五”规划》中提出:“支持各级各类学校建设智慧校园,综合利用互联网、大数据、人工智能和虚拟现实技术探索未来教育教学新模式。”《工业和信息化部关于加快推进虚拟现实产业发展的指导意见》中指出:“推进虚拟现实技术在高等教育、职业教育等领域和物理、化学、生物、地理等实验性、演示性课程中的应用,构建虚拟教室、虚拟实验室等教育教学环境,发展虚拟备课、虚拟授课、虚拟考试等教育教学新方法,促进以学习者为中心的个性化学习,推动教、学模式转型。打造虚拟实训基地,持续丰富培训内容,提高专业技能训练水平,满足各领域专业技术人才培训需求。促进虚拟现实教育资源开发,实现规模化示范应用,推动科普、培训、教学、科研的融合发展。”教育部办公厅印发的《2019年教育信息化和网络安全工作要点》中指出:“推动大数据、虚拟现实、人工智能等新技术在教育教学中的深入应用。”在国家政策大力支持和信息技术高速发展的背景下,VR技术已稳固立足于教育领域。

传统教学

VR+教育

传统教学中部分带实验性质的课程让学生很难展开预习和复习课外无法复制教室环境学生依靠想象进行预习复习效果不理想教学效率低

VR+教育的应用主要目的是帮助教师更高效地授课帮助学生更好更直观地了解知识掌握知识

教师与学生之间传递知识主要通过讲和听的方式进行渠道单一且互动性不强不能调动学生主动参与的积极性当遇到抽象的知识点以及宏观微观等种种实验时教师几乎没有有效的辅助工具和环境难以讲解和表现

通过VR技术与学科教学的有机结合有效演示那些在现实生活中看不到的或者无法重复的实验以及难以在教学环境中实现的实验比如探访原始人的生活拆分郑和宝船修复瓷器地质灾害现象等

一些反应速度快的实验往往是学生没有看仔细就结束了由于条件的限定又不可能重复演示

VR技术创设真实场景互动展示为学生打造出一个安全的体验环境同时还能激发学生的创造力帮助学生更好地理解知识点重复学习加深对复杂概念的理解提高学生学习参与度寓教于乐激发好奇心改变学习体验

  二、中教启星VR教学系统

  北京中教启星科技股份有限公司(以下简称中教启星)研发的VR教学系统,主要应用于中学地理、历史学科教室。系统依托桌面级便携式一体化虚拟现实设备,深度集成VR、AR、MR(混合现实)等多种新兴技术,将中学课程中的教学难点、资源素材直观、全景、高清地呈现出来,让学生在游戏和探索中深度吸收转化学科知识。该系统高度聚合了中教启星的技术研发优势和资源整合优势,凝聚多位教育专家和一线资深教师的研究成果,紧扣最新版教材,助力中学学科教育创新发展。

  在硬件上,中教启星VR教学系统有以下两个特点:(1)轻便易用。桌面级便携式一体化虚拟现实设备,将VR、AR、MR等多种“黑科技”与学科深度融合,安装方便,轻巧易用,维护成本低,使用场景丰富,支持跨学科、探究式教学。(2)体验升级。佩戴舒适,无眩晕感,画面流畅、清晰度高,兼顾沉浸体验和现实交流需求,完美支持人机交互、师生教学和生生互动,打破虚拟和现实的边界,让VR技术真正服务教学。

  在软件上,中教启星VR教学系统包括“寰宇地理VR教学系统”和“文明的足迹VR教学系统”两个产品,其中“寰宇地理VR教学系统”是针对中学地理教材设计开发的配套VR教学课程,“文明的足迹VR教学系统”是针对中学历史教材设计开发的配套VR教学课程。这两个产品拥有中教启星原创首发的独家课程资源,由多位资深教育专家参与脚本编写和审定,拥有自主知识产权,分别紧扣新课标地理教材和历史教材,课程覆盖中学地理教学和历史教学的重点、考点、难点,直击教学痛点,让枯燥的知识点变成触手可及的虚拟现实影像,激发学生的求知欲、好奇心和想象力。系统简单易用,快速入门,界面友好,智能化操作,零门槛使用,无需二次培训,交互性、趣味性、知识性强,专为教学应用场景设计,兼顾教师启发式引导和学生自主性探究,教学相长,良性互动,课程管理扎实可控,创新教学模式,改善教学效果。

  三、中教启星虚拟现实创新实验室综合解决方案

万博体育客户端   为响应国家教育方针政策,提倡素质教育,中教启星提出了中小学虚拟现实创新实验室综合解决方案,给学生一个实践的平台,让学生在不断探索的过程中成长。

  中教启星中小学虚拟现实创新实验室综合解决方案是一款为中小学校、校外教育基地设计开发的,用于满足青少年自主探索、安全实验需要的软硬件一体化产品,可满足多地区、多学校和多学科专业的虚拟现实实验创新教学的需求。依托先进的桌面级便携式一体化虚拟现实设备,深度集成VR、AR、MR等多种新兴技术,学生可亲自操作,反复观察细节,打破课堂壁垒进行自然探索。在虚拟现实场景下,学生能更主动地学习,更深刻地理解,更长久地记忆,实现综合素质的拓展和科学精神、创新精神的提升。该方案结合VR实验室的整体环境建设、特色师资培训及其他配套服务,可帮助中小学、校外教育基地提升办学特色,打造创新品牌。

  该方案拥有强大的硬件技术与完善的软件资源相配套。中教启星在VR技术发展之初就将“VR+教育”的理念引入公司研发体系,现已拥有桌面式和沉浸式硬件设备与地理、历史、物理、化学、生物、自然科学和创客等多种学科教学体系,将VR技术真正应用到实际教学中。该方案还包含完善的服务体系。整体方案中包括系统的师资培训、丰富的课程资源、持续的课程开发培训与支持。

  如果学校需要个性化设计,还可定制解决方案。中教启星把创新的技术与人性化的方案相结合,可根据学校实际需求及资金实力定制个性化的软硬件整体解决方案。

  来源:北京中教启星科技股份有限公司

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