VR教育生態體系的構建與發展研究

黃恩武

（福建工程學院 設計學院，福州 350118）

2016年被國內外學者譽為VR元年，此后“VR+”研究勢不可擋，成為如今備受矚目的前沿科技之一，其中“VR+教育”更是為我國教育扶貧工作帶來更多的機遇、方法和措施。然而，看似繁榮的VR熱潮背后卻隱藏著VR人才的匱乏，這將直接制約著整個VR產業和VR教育的快速發展。VR技術的發展、市場規模的擴大和制作成本的降低，促使VR產業具有巨大的潛力，有望引領下一個IT市場。對于傳統行業來說，與VR結合，更新商業模式是產業轉型的最佳方式。如今已有不少影視、游戲、網購、實況直播等案例通過VR技術進行重塑，如優酷、土豆在兩會期間推出的VR版節目點播；阿里巴巴的“造物神”VR計劃預期建立世界上最大的3D商品庫；愛奇藝等影視資源網站爭先推出VR影片資源和VR直播頻道供用戶實時體驗，等等。傳統行業的VR轉型，擴大了VR產業鏈的“蛋糕”的同時導致VR產業人才的缺口進一步擴大。

教育生態學理論具有獨立的研究對象，分別是“關系論”和“系統論”。前者探討教育與整體生態環境之間的相互關系，后者探討教育生態系統的結構和功能及其演化規律，認為其是一個多層次且規模龐大的多維生態體系。因此，在新媒體環境下，借鑒教育生態學的相關理論，可為構建良好的VR教育生態體系提供一定的理論依據，從而整合政府、企業、高校及社會等多方資源，構建VR“內在教育生態體系”的同時發展其“外在教育生態體系”。其中“VR內在教育生態體系”的主要任務是根據“十九大”教育改革所倡導的教育信息化建設指導方針，培養符合VR產業鏈所需求的高層次、創新型和復合型人才；“VR外在教育生態體系”旨在通過“VR+教育”的教學形式進行各類教學活動，為當前我國面臨的教育問題帶來更多的解決方案和措施。兩者相輔相成，共同構成一套有效的、系統的和可持續發展的VR教育生態體系。

一、VR教育研究概述

20世紀末，國外學者已開始涉獵VR教育研究領域，其研究內容主要為職業培訓教育、理論和實踐教學、兒童教育和藝術教育等方面。哈爾森·桑德拉（Helsel Sandra）和安妮·羅素（Anne L. Russell）等學者從VR概念和VR技術兩方面探討VR對教育的影響。李維斯·皮得（Lewis Peter H）指出VR是未來教育的重要手段之一，教育工作者應緊隨著這一新技術，并將其應用到具體的教學環節中。其他學者也紛紛從各種視角論述VR技術在未來教育中的種種可能，強調VR將為教育提供一種新的教學環境，可能會改變多個領域的教學方法，如建筑、醫學、計算機圖形等。進入21世紀后，VR教育研究學者仍然不懈挖掘VR各類教學應用的研究，同時逐步轉向于如何通過VR技術和各類VR應用有效地提升教育體系的探討。

我國學者對于VR教育的研究成果基本與國際學者同步。部分學者于20世紀末就已開始接觸VR教育的研究，其研究范疇主要包括：計算機輔助教學（CAI）、CAI課件制作、遠程教學和企業培訓教育等方面，多維度探討VR教育的實際應用研究。部分學者指出在未來的教學過程中，VR技術可以有效提高教學質量，如通過VR虛擬演示實驗教學課直觀地向學生展示相 關的科學原理及其知識點；在教學管理中，VR技術可輔助教師對教學過程、教學目標進行管理和監控。進入21世紀后，我國學者對VR教育的研究內容和成果開始逐步豐富起來。通過中國知網（CNKI）進行檢索發現：以“VR教育”和“虛擬現實教育”為主題詞的學術論文共6882篇，其發文指數呈直線上升趨勢，表明VR教育在我國教育學界日益受關注，呈良好的發展態勢，為我國學者的后續研究提供了一定的理論基礎。再次以“教育生態學”為主題詞對上述6882篇研究成果進行篩選后發現：通過教育生態學理論對VR教育進行系統性剖析的研究屈指可數。然而，VR教育作為整體教育生態體系中的一份子，即“個體教育”，從教育生態學宏觀剖析VR教育，有利于VR個體教育的有序發展。正如英國學者埃格爾斯頓（Eggleston J.）在其專著《人類發展生態學》（The Ecology of the School）中提出，教育生態研究應分別研究整體教育與個體教育資源的分布情況以及各類教育生態因子之間的關系。我國吳鼎福等學者同樣認為，教育生態體系是由所處的物質環境、精神環境和心理環境三方面構成，通過個人與整體環境間的能量流動和信息傳遞等方面相互影響、相互作用的機制形成。因此，無論從教學生態學中的“關系論”還是“系統論”為出發點研究VR教育生態體系，都須從VR人才培養的實際需求及其本質出發去認識和剖析。

二、系統論：VR內在教育生態體系的構建

當前VR產業主要集中于VR設備、VR內容的開發和各類VR服務平臺的建設等三大方面。其中以VR平臺為樞紐，驅動VR硬件和內容的協同發展，在VR產業鏈上已初步形成一套良性發展的生態鏈。然而，與之相對應的VR教育卻相對滯后，人才需求不足，致使VR產業缺乏后續發展的動力。教育生態具有平衡和失衡、相互競爭和協同發展的基本演變規律，具有開放性、目的性、有序性、整體性和穩定性等特征。上述傳統行業向VR產業轉型導致的人才匱乏反映了VR教育生態上的失衡。因此，VR教育生態系統的建構需平衡教育與產業間的協同發展。

高校應承擔相應的社會職責，根據市場需求設定相應的人才培養方案，構建高校內在VR教育生態體系，以期培養出適應市場需求的多層次復合型人才。教育生態學理論中的“系統論”觀點認為，組成教育生態系統的各個組成部分是相互影響、相互依存的關系，不能分割單獨考慮單一方面或某幾個方面，應從整體上進行綜合考量。

因此VR內在教育生態體系的建構，首先應從VR產業鏈整體為出發點，分析VR產業鏈中崗位設置和人才需求。整合VR硬件、內容和平臺這三個相對獨立又相互依存的主體內容，構建由“硬件搭臺”“平臺服務”和“內容唱戲”的VR內在教育生態系統的良性循環；其次，以高校為主導，整合與這三者相關的學科組建VR學科群，促使高校內部各類相關專業達到整體和局部關聯、動態平衡、協同發展和耐度自適應。具體分析如下：

（一）VR硬件學科群的建設

VR硬件的高速發展，實現了雙通道高分辨率的顯示效果，并在最大程度上消除了虛擬互動中模擬的不適，為消費者帶來極佳的VR體驗。從價格和體驗感上都已達到消費者滿意的水平，從而達到VR硬件的普及。其涉及的人才主要集中于機械類和材料類兩個學科領域的諸多專業中。其中機械類VR人才培養可從工業設計、模具開發與設計、機械工程、機械制造與自動化和人機工程學等專業中提取與之相關的主軸課程進行配置。材料類則從材料成型及控制工程、材料化學、無機非金屬材料工程、高分子材料與工程和復合材料與工程等專業中提煉與之相關的核心課程。二者共同發力，共建VR硬件設計與開發的學科群，可為VR硬件開發人才的培養和儲備營造一個良好的內在教育生態圈。

（二）VR內容學科群的建設

VR內容包含軟件開發和豐富多彩的應用設計，其多樣性和豐富性的特點為硬件保駕護航，引來“硬件搭臺，內容唱戲”的時代。其中，軟件開發可針對不同領域開發不同的軟件或內容滿足不同行業的應用需求，拓寬VR領域的應用和發展。如VR播放器、VR攝像、VR游戲、VR室內/全景漫游設計、VR產品裝配和各類仿真軟件的開發，等等。所需的人才以計算機科學與技術學科中的軟件工程專業為主。應用中內容設計所需的人才以設計學（動漫設計、環境藝術設計、工業設計、服裝設計、視覺傳達設計等專業）、戲劇與影視學（編導、制片、攝影攝像等專業）和計算機科學與技術（數字媒體專業：影視特效、網絡多媒體設計、數字游戲設計等專業）三個學科領域為主。該方面的人才不僅要懂得視聽語言，也要懂得數字新媒體的制作技術，同時要求既可獨立完成短期媒體內容制作，又必須是藝術與技術兼容的復合型“適用”人才。因此，高校可綜合設計、影視與計算機科學與技術三個學科領域，攜手共建VR內容設計人才培養學科群，為VR新媒體人才培養打造第二個內在教育生態圈。

（三）VR平臺學科群的建設

VR平臺包含VR社區、VR渠道、VR商城和VR孵化器等。主要為VR內容、應用和硬件的推廣和服務創造良好的運行環境，為推動VR產業的發展和普及奠定堅實的基礎。如移動端的應用程序“UtoVR”支持VR視頻制作、剪輯、在線交互體驗，為VR內容的創作與分享提供一個良好的平臺。同時，“VR800”“橙子VR”“魔鏡VR”等VR播放器與“百度VR”“優酷VR”“愛奇藝VR”等老牌影視資源應用一樣，都支持全景視頻和3D電影播放并內置各類高清電影、在線VR直播和虛擬互動游戲等資源供用戶體驗。VR服務平臺主要依托于互聯網，其平臺運營所需求的人才主要是平臺構架師、平臺開發工程師、平臺測試工程師、平臺運營總監、平臺商務合作推廣專員等，所涉及專業包含產業管理、經濟管理、項目管理等管理類人才，同時還需計算機編程、信息技術等人才。實現VR內容和應用的推廣和銷售，達到最終資本回流的目的。從而實現從“人才培養”到“項目制作”，再到“運營銷售”，最終回流“人才培養”的良性循環。由此可見，高校可聯合信息與通信技術、計算機科學與技術和管理學三大學科，聯手打造第三個VR人才培養的內在教育生態圈。

上述三個VR內在教育生態圈分別是VR整體教育生態體系中的一環，三者環環相扣、相互依存、相互影響。正如教育生態學“系統論”觀點所述，單個學科群的教育生態圈無法形成一套完善的VR內在教育生態體系。需從整體出發，以VR產業鏈的人才需求為軸心，將三個學科群緊密地聯系在一起，三者相輔相成，共同打造一套可持續發展的“VR內在教育生態體系”。

三、關系論：VR外在教育生態體系的構建與發展

當前“互聯網+教育”已實現O2O（Online to Online）的授課模式，并已在全球范圍內構建O2O模式的“互聯網+教育”生態系統，實現教育資源互享，推動傳統教育的多元化發展。因此，在此模式的基礎上，可進一步發展成為“VR+教育”的智慧學習模式，為VR“外在教育生態體系”的發展提供良好的社會環境。VR教育并不局限于學校VR人才培養這一內在教育生態體系的建設，還應從與其周圍生態環境之間的相互作用和機理剖析VR的外在教育生態體系。探討VR在學校內在教育生態體系與外部環境要素進行物質與能量交換的同時，分析學校教育生態與外在社會可持續發展的關系，以促進VR內在教育生態體系與外在生態體系的和諧發展。

近年來，西方學者通過在不同層面開展教育生態學研究，認為教育生態與自然生態一樣，存在等級差異的現象，不同等級之間運行機制不同，但卻存在著一定的關聯。在VR教育中，社會、政府、高校和企業等教育因子的等級高低不一，彼此之間既獨立運行又具有一定的關聯性。社會因子營造VR教育大環境，政府部門和企事業單位等因子在VR教育生態體系中扮演著重要的潤滑和催化的角色。通過政府扶持、企業牽頭帶動高校，共同營造“產、教、學、研、創”五維一體的“VR+教育”型的外在生態體系。可見，不同的教育因子在VR外在教育生態體系中起到不同的作用，我國應統籌各類VR教育資源或生態因子，才能構建一套健康有序的VR外在教育生態系統。具體分析如下：

（一）社會因子的反哺作用

教育的最終目的是培養優秀的復合型人才為社會生產服務，同時社會的各類資源可反哺于教育的建設和發展，二者呈螺旋式上升的發展態勢。在“VR+教育”的外在教育生態體系中，精良的VR設備、豐富的VR內容以及完善的VR平臺，為社會各類職業教育、中小學教育、遠程教育等提供良好的服務。北大教育技術學院副教授尚俊杰亦指出：VR進入教學，結合游戲化學習、情景化學習、協作學習、在線教育等多種手段，將進一步促進我國教育的快速發展。通過VR技術使學習者進入虛擬空間進行情景式、交互式、沉浸式學習。其授課教師、教室、實驗活動、學生和教學資源等構成教育生態體系的關鍵要素都可在VR虛擬環境中進行模擬仿真，并進行教與學的活動，可大幅度減少我國不同地區之間教育資源的差異。如中小學教育過程中，各門課程的案例可通過虛擬現實進行仿真，模擬自然的物理現象、生物的生理現象、化學反應現象以及其他內容的仿真演示。通過趣味性的學習方式，普及學生的科普知識，提高中小學的教育質量。在此，社會因子與VR教育之間的等級關系由上下級的包含關系轉換為對等的平行關系，即促進與反哺的對等關系。

（二）政府因子的催化作用

為構建具有中國特色并與世界先進技術接軌的現代化教育，我國相繼推出各項政策和指導方針。“十八大”教育改革在教育共享發展、教育內涵發展、教育協同發展、教育創新發展和教育開放發展五大方面取得了卓越的成效。2017年“十九大”教育改革方針指向學前教育、義務教育、基礎教育裝備與信息化建設等方面，促使我國教育改革進入“全面施工、內部裝修”的階段。可見在宏觀層面上，教育的發展與我國教育改革及其政策等宏觀思想息息相關；微觀上也離不開政府各職能部門的協調與推動。因此，VR外在教育生態體系的建設應牢牢把握這一教育改革的機遇，通過政府因子的催化作用，聚焦教育需求和市場，在等待設備進化和成熟的同時，加強VR教育的投入和發展，培育出符合市場需求的高層次人才，設計出優秀、富有創意和體驗感的內容，才能更有效地激發學生的學習興趣和創新意識，啟發學生豐富的想象力，實現寓教于樂的教學效果。

（三）企業因子的強化作用

企業因子在VR教育生態體系中充當著多維度的角色轉換工作：一是扮演著VR產業鏈快速發展的重要執行者角色；二是VR人才接收者，接收大量優秀的VR人才從事VR研發工作；三是進一步培養VR高端人才的培育者，促進VR人才的快速成長；四是社會教育責任的承載者，通過搭建VR平臺、研發VR設備和內容，促進社會各類職業培訓和遠程教育等繼續教育的良性發展，在VR教育生態體系中起到強化VR人才的培育和推進VR產業快速發展的作用。

四、結語

伴隨著VR產業鏈的高速發展和完善，產業市場經濟將推動VR人才的培養，從而實現自我調節。具體表現在VR產業鏈驅動產業人才的培養、VR內容和應用驅動產業人才的培養和VR服務平臺的建設驅動相應人才的培養三個方面。如上文所述，面臨VR產業的蛻變和發展，VR教育應根據其產業鏈的需求為出發點，整合相應學科的優質資源，共建VR內在生態體系創新創意型、高層次人才的培養和發展。研發出優質的VR硬件、內容和服務，進一步提高VR外在教育體系平臺的建設，增強VR硬件的交互性、體驗感和沉浸感，加快各類VR教育設備研發的步伐和教育內容資源的設計，從而形成“內在教育生態體系”推動“外在教育生態體系”的發展進程，構建一個循環的、可持續發展的VR教育生態體系。研究表明，我國高校作為VR內在教育生態體系的主體，應緊跟VR的發展軌跡和速度，構建合理的VR課程體系和人才培養方案，以期培養出符合VR產業需求的優秀人才。