虚拟现实教育应用 建议与未来展望分析

通过技术架构创新，推动VR在教育领域的深度融合和常态化应用，构建以教室 为中心，贯穿学校、家庭、社会等场域的线上线下融合的沉浸式学习环境，为智能时代的学习者提供更 加优质、灵活和个性化的学习支持服务，促进教育公平和高质量发展。

1.应用建议

建议1：政企校通力合作，打造引领教育高质量发展的VR教育应用生态 体系

技术创新教育是一项复杂的系统工程，需要政府、学校、企业、家庭、研究机构等多方协同参与。 第一，搭建国内VR资源开发的通用平台，建立相关技术标准。当前，VR资源开发平台多基于国外的平 台，不利于我国VR产业的可持续发展。同时，业界需要建立从硬件设备到软件系统再到资源开发等一系 列相关技术标准，形成行业规范，确保VR教育应用的可持续发展。第二，跟进配套软件资源的研发，实 现对VR学习过程的实时监管和追踪评价。首先，研发国内VR资源开发的通用软件工具，提供模块化的 操作方式，让一线教师可以自主开发符合自身需求的VR资源用于教学。其次，研发用于对VR资源统一 管理的配套软件，提高学校在资源管理、更新与维护方面的管理效率。最后，研发用于监测和评价学生 VR学习情况的教学管理软件，减轻教师在VR教学过程中的监管负担，提升教学效率。 第三，建立VR软 硬件资源教育行业准入机制，确保学习体验质量。当前VR硬件设备品种繁多，各学校对VR硬件设备的 采购并未形成统一标准。调查显示，VR硬件设备带来的生理不适感，以及对用眼健康潜在的影响是其教 学应用面临的一大挑战。因此，有必要建立VR软硬件设备教育行业的准入标准，为学校采购提供依据， 确保学习体验质量。

建议2：积极探索VR内容资源共建共享机制，构建优质教学资源库

VR内容资源的可获得性和适切性是影响其教育应用的关键。建议积极探索VR内容资源共建共享机 制，构建优质教学资源库。第一，探索多样态的资源共建共享模式，实现合作共赢。基础教育领域，需 要以政府为主导，构建一批基于课程大纲的优质教学资源库。高等和职业教育领域，可以打造以学校为 主体，多方参与的资源建设与应用生态，搭建以VR为纽带的校企合作新模式。第二，积极探索以区域为 单位的内容资源共建共享机制，推进规模化应用。一方面，以区域为单位，政府主导、学校、企业、研 究机构多方参与，设计开发符合区域发展需求的VR内容资源。另一方面，以区域为单位，开展VR教学 应用培训，共享VR教学应用优质课例。中央电教馆目前开展的“中小学虚拟实验教学应用课例征集项目” 就是该方面的有益尝试。

建议3：努力探寻VR教育应用的最佳实践路径，确保技术应用的效果 和效率

VR内容的高沉浸性、强交互性特点决定了其在教学中的应用存在特定的教学模式。建议努力探寻VR教育应用的最佳实践路径，确保技术应用的效果和效率。一是采用实证研究的方法，验证适合VR教 学的有效策略和模式，确保VR教学应用效果。调查显示，中小学教师认为VR在教学中的应用最适合用 来开展体验式学习。职业教育领域的教师则认为VR最适合用来开展实践实训。二是采用循证实践的范 式，在VR教学应用的实践过程中迭代验证和总结最佳实践路径，为VR教育教学应用提供实践指南和可 供操作的范例。

建议4：加强对VR教育应用中交叉类共性科学问题的研究，为深化技 术应用提供理论指导和决策依据

VR教育应用是一个涉及计算机科学、教育学、心理学、脑科学、生理学等多学科领域知识的实践场 域，需要加强对共性导向、交叉融通类科学问题的研究，为深化技术应用提供理论指导和决策依据。一 是加强VR设备长期使用对学生视力健康影响的研究，为VR显示技术的研发提供方向。二是加强VR环境 中的学习发生机制研究，揭示技术赋能学习的原理与规律，为VR环境设计提供科学依据，为VR教育应 用提供理论支持。三是加强VR教学常态化开展对学生的认知发展、心理健康和社会情感技能发展影响 的研究，为即将到来的元宇宙时代的人才培养提供方向引领和决策依据。

建议5：提供多元化的政策支持和技术服务支持，创新VR教育应用模式

随着国家双减政策的推行，学校需要在政策层面探索和引导虚拟教育教学应用的新思路和新方法。 建议提供多元化的政策支持和技术服务支持，创新VR教育应用模式。第一，鼓励师生基于VR开展第二 课堂的教学创新和学习探索活动，为校本VR内容资源的建设提供政策和资金支持。第二，充分发挥公共 服务机构的教育服务功能，倡导科技馆、博物馆、图书馆等公共服务机构为学生提供VR学习资源和场地 设备。学校与上述场馆机构开展密切合作，共同探索VR教育教学创新应用模式。第三，探索基于VR的 实践技能测评，创新教育测评方式。专家建议以往必须通过实验室开展的实验技能考核，以及职业技能 培训效果测评未来可以考虑采用VR的方式替代，以减少相关人力、物力和财力的浪费，提高技能测评的 效率。

2.未来展望

VR支持的沉浸式学习是智能时代的重要学习方式之一。沉浸式学习环境的构建将成为教育数字化转 型与智能升级的重要推动力。随着信息技术的发展，学习环境正在由封闭式物理环境过渡到开放式网络在线空间，由学校等正式学习场域延伸至家庭、社会等非正式学习场域。当前，全国各级各类学校共有 53.7万余所，网络多媒体教室超过580万间，约占全国教室数量的68％。中小学(含教学点)互联网接入 率达到100%，99.5%的中小学拥有多媒体教室。过去20余年的信息化持续建设已然为VR支持的沉浸式 学习环境的构建奠定了坚实的基础。通过推动VR在教育领域的深度融合和常态化应用，构建出以教室为 中心，贯穿学校、家庭、社会等场域的线上线下融合的沉浸式学习环境，能够为智能时代的学习者提供 更加优质、灵活和个性化的学习支持服务，促进教育公平和高质量发展。

技术架构创新是VR教育教学常态化应用的必然趋势。云控网联技术架构将简化时空限制，有望推动 虚拟实验教学和虚拟仿真实训从小规模试点走向大规模常态化应用。通过云渲染使能算力云化，可在多 教室、多学校分时复用，降低投资成本。通过学校统一门户平台，聚合VR资源，支持跨校共享，统一教 学管理，支持教学分析，支持内容开发，持续更新资源。通过统筹算力资源，共享基础设施，满足VR资 源在全校、甚至区域范围的共享，提供内容渲染、多人协同、大空间定位等能力，满足多类学习情景的 需求。通过算网协同，提供大宽带、低时延的网络传输，保障高并发需求。通过算显分离，在终端层面 改善VR设备佩戴体验，支持VR、AR、数字大屏、移动终端等多种终端类型，让VR教学与其他类型的教 学兼容，实现灵活教学。通过云-边-管-端分层协同，将VR教学带入每一间教室。