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VR虚拟现实在创客教育方面的应用与价值

2018-3-1 18:15| 发布者: admin| 查看: 77| 评论: 0

摘要: 国务院办公厅印发“众创空间”纲领性文件——《关于发展众创空间推进大众创新创业的指导意见》,首次提出“众创空间”。教育部发布的《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见》中提出,“有条件的 ...

国务院办公厅印发“众创空间”纲领性文件——《关于发展众创空间推进大众创新创业的指导意见》,首次提出“众创空间”。教育部发布的《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见》中提出,“有条件的地区要积极探索新技术手段在教学过程中的日常应用,探索STEAM教育、创客教育等新教育模式,使学生有较强的信息认识与创新意识,养成数字化学习习惯”。

而随着新技术的不断蓬勃发展,特别是VR技术的兴起,对创客教育概念的实现有实质性的助推价值。要想了解VR技术对于创客教育的价值,先得从创客教育说起。

1.什么是创客教育?

广义上的创客教育是一种以培育大众创客精神为导向的教育形态(Makespirit-aimed education)。狭义上的创客教育则是一种以培养学习者,特别是学生的创客素养为主要导向的教育模式(Makeliteracy-aimed education)。因此,与偏重创新、创业的社会化创客活动相比,创客教育更注重对学习者创客素养的培养而非产品孵化。

2.创客空间发展现

对创客教育而言,创客空间是学习活动发生的主要场所。全球知名的创客空间有诸如c-basee.V.、Metalab、TechShop、Fab Lab等等。经过多年的发展,国内外已经把创客空间这个模式推到了一个比较成熟的历史阶段,并对科技创新产生了深远的影响。此后,创客的概念被引入中国,也逐渐诞生了类似的场所。国内第一个创客空间是2010年诞生于上海的新车间,类似的还有北京创客空间、深圳柴火空间、杭州洋葱胶囊等等。

根据全球创客空间维基站点统计,截止到2015年5月,在其网站注册的创客空间有21家,分布于北京、上海、深圳、南京、杭州、成都、广州、东莞、香港和武汉。国内目前实际正式运行的创客空间总共有53家,辐射区域覆盖了华北、长三角、珠三角、华中、西部地区和东北地区。各地还不断出现新的创客空间。不同地域的创客社群,显现出差异化的定位和发展方向。受到各地产业结构与社会文化差异的影响,这些创客组织在聚集参与者,进行项目开发的过程中各具优势:华北地区有充足的原材料供给,政府定向支持,工程类高校众多,拥有庞大的目标人群基础,资本密集。长三角地区的长项在于开源硬件企业在资金和技术上的支持,工程、艺术类高校云集,国际化程度高。珠三角地区更贴近机电产品的上游原材料供应链,政府定向支持,互联网企业众多,信息化人才聚集。

3.VR+创客空间教育

随着移动互联网技术、人工智能技术的发展,推动了VR虚拟现实技术在工业、医疗、教育、军事等多个领域的应用,沉浸式虚拟现实设备因实用便携、最能展现虚拟现实效果而成为未来主要的发展趋势,由于沉浸式交互技术、VR外设硬件技术的不断突破,VR技术也逐步朝着完整成熟的产业化方向发展。它对于创客教育的价值主要体现在一下3方面:

(1)接轨STEAM教育的趋势需求

K12教育理念未来将趋向STEAM的结构化发展,即Science-科学、Technology-技术、Engineering-工程、Arts-艺术、Mathematics-数学。国际上普遍的观点认为:任何国家在21世纪要保持它的技术优势,首先需保证具有技能资格人才资源的丰富储备,未来的工作者需要熟练地运用数学、科学、技术,以便于高新技术爆发式增长的领域不会出现人才短缺。而VR+创客空间教育完全契合在科学、技术、工程、数学等学科上的应用优势,其可沉浸的呈现方式、强交互的实践可行性、可发挥自适应性等,尤其适合STEAM课题的设计与创新。

(2)打通虚实空间实现无缝化按需学习

虚实融合的创客空间,可以为学习者提供适时、适地、适当的学习服务,实现无缝化按需学习(SeamlessLearning)。创客空间实践的无缝化体现在时间、空间、方式三个维度:时间上,实现常规课程内实践和课外实践相融合,同步交流和异步交流相结合;空间上,实现跨越虚实空间的学习,真实世界和虚拟世界融合;方式上,实现正式学习和非正式学习的融合,多种教学法和教学活动的结合。

(3)跨校跨区域整合创客教育资源,促进教育均衡

虚实融合的创客空间中,经过实践积累形成的学习项目方案、项目背景知识学习资源,有很高的可复用性,可直接复用,也可为后续实践提供案例参照。由此扩大虚拟空间的开放性,便可打破信息孤岛,促进不同地区、不同发展水平、不同实践条件的创客教育实践学校,共享虚拟空间中的数字资源和实体空间中的物理硬件资源,实现虚拟、实体创客空间跨学校、跨区域的共建共享,促进创客教育资源的协调均衡化发展。

4.VR+创客教育具体实现形式

创客教室需将沉浸式虚拟现实技术(VR)与素质教学相融合,以优质教学资源为核心,集终端、应用系统、平台、内容于一体,为学生创设接近真实的学习环境,将虚拟动画与实景空间相结合并且结合学生自主动手创造能力,将抽象概念具象化,为学习者打造高度开放、可交互、沉浸式的三维学习环境。

  1. 提供有系统化、整体性的平台级解决方案,方案由创客教室环境布局、硬件终端、创客设计软件、创客资源素材、创客课程有机组成,其中创客设计软件、创客资源、创客课堂需由同一家厂商开发,以保证应用与资源的无缝对接。

  2. 充分利用VR虚拟现实技术,实现沉浸式、强交互、可构想的技术特点,学生使用创客设计软件进行创作时,设计者可将现有的3D设计方案,通过简单的操作转为虚拟现实全景模式。学生只需戴上VR眼镜,即可在虚拟现实的设计全景中,进行真实的设计和交互检验等,使设计方案不断臻于完美。

  3. 创客设计软件底层采用锐扬3D引擎技术,在整体设计上采用简单易用、界面友好、技术门槛低的方案。无需学生操作复杂的建模和渲染流程,即可直接调用场景模型、人物模型、物件模型等丰富的3D颗粒化素材,进行灵活的二次组装和编辑,实现差异化、个性化的创客设计。

  4. 创客VR设计软件为指导老师提供丰富的VR素材和设计功能,以提高创客课堂的高效使用率。如优秀VR资源分发、VR资源体验时,老师只需一键式切换和控制,学生在实训设计时,通过简单的一键拖拽、点选,即可完成包括场景搭建结构、物件摆放、材质渲染等所有功能。

  5. 创客教室空间功能上,划分为展览区、体验区、设计区、准备工作间四个区域,分别为展演、VR作品设计、VR互动体验、管理维护提供相应的场所和空间。



文章来自:锐扬VR设计学院

地址:佛山科学技术学院本部校区


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