VR教育生态体系的构建与发展研究

黄恩武

（福建工程学院 设计学院，福州 350118）

2016年被国内外学者誉为VR元年，此后“VR+”研究势不可挡，成为如今备受瞩目的前沿科技之一，其中“VR+教育”更是为我国教育扶贫工作带来更多的机遇、方法和措施。然而，看似繁荣的VR热潮背后却隐藏着VR人才的匮乏，这将直接制约着整个VR产业和VR教育的快速发展。VR技术的发展、市场规模的扩大和制作成本的降低，促使VR产业具有巨大的潜力，有望引领下一个IT市场。对于传统行业来说，与VR结合，更新商业模式是产业转型的最佳方式。如今已有不少影视、游戏、网购、实况直播等案例通过VR技术进行重塑，如优酷、土豆在两会期间推出的VR版节目点播；阿里巴巴的“造物神”VR计划预期建立世界上最大的3D商品库；爱奇艺等影视资源网站争先推出VR影片资源和VR直播频道供用户实时体验，等等。传统行业的VR转型，扩大了VR产业链的“蛋糕”的同时导致VR产业人才的缺口进一步扩大。

教育生态学理论具有独立的研究对象，分别是“关系论”和“系统论”。前者探讨教育与整体生态环境之间的相互关系，后者探讨教育生态系统的结构和功能及其演化规律，认为其是一个多层次且规模庞大的多维生态体系。因此，在新媒体环境下，借鉴教育生态学的相关理论，可为构建良好的VR教育生态体系提供一定的理论依据，从而整合政府、企业、高校及社会等多方资源，构建VR“内在教育生态体系”的同时发展其“外在教育生态体系”。其中“VR内在教育生态体系”的主要任务是根据“十九大”教育改革所倡导的教育信息化建设指导方针，培养符合VR产业链所需求的高层次、创新型和复合型人才；“VR外在教育生态体系”旨在通过“VR+教育”的教学形式进行各类教学活动，为当前我国面临的教育问题带来更多的解决方案和措施。两者相辅相成，共同构成一套有效的、系统的和可持续发展的VR教育生态体系。

一、VR教育研究概述

20世纪末，国外学者已开始涉猎VR教育研究领域，其研究内容主要为职业培训教育、理论和实践教学、儿童教育和艺术教育等方面。哈尔森·桑德拉（Helsel Sandra）和安妮·罗素（Anne L. Russell）等学者从VR概念和VR技术两方面探讨VR对教育的影响。李维斯·皮得（Lewis Peter H）指出VR是未来教育的重要手段之一，教育工作者应紧随着这一新技术，并将其应用到具体的教学环节中。其他学者也纷纷从各种视角论述VR技术在未来教育中的种种可能，强调VR将为教育提供一种新的教学环境，可能会改变多个领域的教学方法，如建筑、医学、计算机图形等。进入21世纪后，VR教育研究学者仍然不懈挖掘VR各类教学应用的研究，同时逐步转向于如何通过VR技术和各类VR应用有效地提升教育体系的探讨。

我国学者对于VR教育的研究成果基本与国际学者同步。部分学者于20世纪末就已开始接触VR教育的研究，其研究范畴主要包括：计算机辅助教学（CAI）、CAI课件制作、远程教学和企业培训教育等方面，多维度探讨VR教育的实际应用研究。部分学者指出在未来的教学过程中，VR技术可以有效提高教学质量，如通过VR虚拟演示实验教学课直观地向学生展示相 关的科学原理及其知识点；在教学管理中，VR技术可辅助教师对教学过程、教学目标进行管理和监控。进入21世纪后，我国学者对VR教育的研究内容和成果开始逐步丰富起来。通过中国知网（CNKI）进行检索发现：以“VR教育”和“虚拟现实教育”为主题词的学术论文共6882篇，其发文指数呈直线上升趋势，表明VR教育在我国教育学界日益受关注，呈良好的发展态势，为我国学者的后续研究提供了一定的理论基础。再次以“教育生态学”为主题词对上述6882篇研究成果进行筛选后发现：通过教育生态学理论对VR教育进行系统性剖析的研究屈指可数。然而，VR教育作为整体教育生态体系中的一份子，即“个体教育”，从教育生态学宏观剖析VR教育，有利于VR个体教育的有序发展。正如英国学者埃格尔斯顿（Eggleston J.）在其专著《人类发展生态学》（The Ecology of the School）中提出，教育生态研究应分别研究整体教育与个体教育资源的分布情况以及各类教育生态因子之间的关系。我国吴鼎福等学者同样认为，教育生态体系是由所处的物质环境、精神环境和心理环境三方面构成，通过个人与整体环境间的能量流动和信息传递等方面相互影响、相互作用的机制形成。因此，无论从教学生态学中的“关系论”还是“系统论”为出发点研究VR教育生态体系，都须从VR人才培养的实际需求及其本质出发去认识和剖析。

二、系统论：VR内在教育生态体系的构建

当前VR产业主要集中于VR设备、VR内容的开发和各类VR服务平台的建设等三大方面。其中以VR平台为枢纽，驱动VR硬件和内容的协同发展，在VR产业链上已初步形成一套良性发展的生态链。然而，与之相对应的VR教育却相对滞后，人才需求不足，致使VR产业缺乏后续发展的动力。教育生态具有平衡和失衡、相互竞争和协同发展的基本演变规律，具有开放性、目的性、有序性、整体性和稳定性等特征。上述传统行业向VR产业转型导致的人才匮乏反映了VR教育生态上的失衡。因此，VR教育生态系统的建构需平衡教育与产业间的协同发展。

高校应承担相应的社会职责，根据市场需求设定相应的人才培养方案，构建高校内在VR教育生态体系，以期培养出适应市场需求的多层次复合型人才。教育生态学理论中的“系统论”观点认为，组成教育生态系统的各个组成部分是相互影响、相互依存的关系，不能分割单独考虑单一方面或某几个方面，应从整体上进行综合考量。

因此VR内在教育生态体系的建构，首先应从VR产业链整体为出发点，分析VR产业链中岗位设置和人才需求。整合VR硬件、内容和平台这三个相对独立又相互依存的主体内容，构建由“硬件搭台”“平台服务”和“内容唱戏”的VR内在教育生态系统的良性循环；其次，以高校为主导，整合与这三者相关的学科组建VR学科群，促使高校内部各类相关专业达到整体和局部关联、动态平衡、协同发展和耐度自适应。具体分析如下：

（一）VR硬件学科群的建设

VR硬件的高速发展，实现了双通道高分辨率的显示效果，并在最大程度上消除了虚拟互动中模拟的不适，为消费者带来极佳的VR体验。从价格和体验感上都已达到消费者满意的水平，从而达到VR硬件的普及。其涉及的人才主要集中于机械类和材料类两个学科领域的诸多专业中。其中机械类VR人才培养可从工业设计、模具开发与设计、机械工程、机械制造与自动化和人机工程学等专业中提取与之相关的主轴课程进行配置。材料类则从材料成型及控制工程、材料化学、无机非金属材料工程、高分子材料与工程和复合材料与工程等专业中提炼与之相关的核心课程。二者共同发力，共建VR硬件设计与开发的学科群，可为VR硬件开发人才的培养和储备营造一个良好的内在教育生态圈。

（二）VR内容学科群的建设

VR内容包含软件开发和丰富多彩的应用设计，其多样性和丰富性的特点为硬件保驾护航，引来“硬件搭台，内容唱戏”的时代。其中，软件开发可针对不同领域开发不同的软件或内容满足不同行业的应用需求，拓宽VR领域的应用和发展。如VR播放器、VR摄像、VR游戏、VR室内/全景漫游设计、VR产品装配和各类仿真软件的开发，等等。所需的人才以计算机科学与技术学科中的软件工程专业为主。应用中内容设计所需的人才以设计学（动漫设计、环境艺术设计、工业设计、服装设计、视觉传达设计等专业）、戏剧与影视学（编导、制片、摄影摄像等专业）和计算机科学与技术（数字媒体专业：影视特效、网络多媒体设计、数字游戏设计等专业）三个学科领域为主。该方面的人才不仅要懂得视听语言，也要懂得数字新媒体的制作技术，同时要求既可独立完成短期媒体内容制作，又必须是艺术与技术兼容的复合型“适用”人才。因此，高校可综合设计、影视与计算机科学与技术三个学科领域，携手共建VR内容设计人才培养学科群，为VR新媒体人才培养打造第二个内在教育生态圈。

（三）VR平台学科群的建设

VR平台包含VR社区、VR渠道、VR商城和VR孵化器等。主要为VR内容、应用和硬件的推广和服务创造良好的运行环境，为推动VR产业的发展和普及奠定坚实的基础。如移动端的应用程序“UtoVR”支持VR视频制作、剪辑、在线交互体验，为VR内容的创作与分享提供一个良好的平台。同时，“VR800”“橙子VR”“魔镜VR”等VR播放器与“百度VR”“优酷VR”“爱奇艺VR”等老牌影视资源应用一样，都支持全景视频和3D电影播放并内置各类高清电影、在线VR直播和虚拟互动游戏等资源供用户体验。VR服务平台主要依托于互联网，其平台运营所需求的人才主要是平台构架师、平台开发工程师、平台测试工程师、平台运营总监、平台商务合作推广专员等，所涉及专业包含产业管理、经济管理、项目管理等管理类人才，同时还需计算机编程、信息技术等人才。实现VR内容和应用的推广和销售，达到最终资本回流的目的。从而实现从“人才培养”到“项目制作”，再到“运营销售”，最终回流“人才培养”的良性循环。由此可见，高校可联合信息与通信技术、计算机科学与技术和管理学三大学科，联手打造第三个VR人才培养的内在教育生态圈。

上述三个VR内在教育生态圈分别是VR整体教育生态体系中的一环，三者环环相扣、相互依存、相互影响。正如教育生态学“系统论”观点所述，单个学科群的教育生态圈无法形成一套完善的VR内在教育生态体系。需从整体出发，以VR产业链的人才需求为轴心，将三个学科群紧密地联系在一起，三者相辅相成，共同打造一套可持续发展的“VR内在教育生态体系”。

三、关系论：VR外在教育生态体系的构建与发展

当前“互联网+教育”已实现O2O（Online to Online）的授课模式，并已在全球范围内构建O2O模式的“互联网+教育”生态系统，实现教育资源互享，推动传统教育的多元化发展。因此，在此模式的基础上，可进一步发展成为“VR+教育”的智慧学习模式，为VR“外在教育生态体系”的发展提供良好的社会环境。VR教育并不局限于学校VR人才培养这一内在教育生态体系的建设，还应从与其周围生态环境之间的相互作用和机理剖析VR的外在教育生态体系。探讨VR在学校内在教育生态体系与外部环境要素进行物质与能量交换的同时，分析学校教育生态与外在社会可持续发展的关系，以促进VR内在教育生态体系与外在生态体系的和谐发展。

近年来，西方学者通过在不同层面开展教育生态学研究，认为教育生态与自然生态一样，存在等级差异的现象，不同等级之间运行机制不同，但却存在着一定的关联。在VR教育中，社会、政府、高校和企业等教育因子的等级高低不一，彼此之间既独立运行又具有一定的关联性。社会因子营造VR教育大环境，政府部门和企事业单位等因子在VR教育生态体系中扮演着重要的润滑和催化的角色。通过政府扶持、企业牵头带动高校，共同营造“产、教、学、研、创”五维一体的“VR+教育”型的外在生态体系。可见，不同的教育因子在VR外在教育生态体系中起到不同的作用，我国应统筹各类VR教育资源或生态因子，才能构建一套健康有序的VR外在教育生态系统。具体分析如下：

（一）社会因子的反哺作用

教育的最终目的是培养优秀的复合型人才为社会生产服务，同时社会的各类资源可反哺于教育的建设和发展，二者呈螺旋式上升的发展态势。在“VR+教育”的外在教育生态体系中，精良的VR设备、丰富的VR内容以及完善的VR平台，为社会各类职业教育、中小学教育、远程教育等提供良好的服务。北大教育技术学院副教授尚俊杰亦指出：VR进入教学，结合游戏化学习、情景化学习、协作学习、在线教育等多种手段，将进一步促进我国教育的快速发展。通过VR技术使学习者进入虚拟空间进行情景式、交互式、沉浸式学习。其授课教师、教室、实验活动、学生和教学资源等构成教育生态体系的关键要素都可在VR虚拟环境中进行模拟仿真，并进行教与学的活动，可大幅度减少我国不同地区之间教育资源的差异。如中小学教育过程中，各门课程的案例可通过虚拟现实进行仿真，模拟自然的物理现象、生物的生理现象、化学反应现象以及其他内容的仿真演示。通过趣味性的学习方式，普及学生的科普知识，提高中小学的教育质量。在此，社会因子与VR教育之间的等级关系由上下级的包含关系转换为对等的平行关系，即促进与反哺的对等关系。

（二）政府因子的催化作用

为构建具有中国特色并与世界先进技术接轨的现代化教育，我国相继推出各项政策和指导方针。“十八大”教育改革在教育共享发展、教育内涵发展、教育协同发展、教育创新发展和教育开放发展五大方面取得了卓越的成效。2017年“十九大”教育改革方针指向学前教育、义务教育、基础教育装备与信息化建设等方面，促使我国教育改革进入“全面施工、内部装修”的阶段。可见在宏观层面上，教育的发展与我国教育改革及其政策等宏观思想息息相关；微观上也离不开政府各职能部门的协调与推动。因此，VR外在教育生态体系的建设应牢牢把握这一教育改革的机遇，通过政府因子的催化作用，聚焦教育需求和市场，在等待设备进化和成熟的同时，加强VR教育的投入和发展，培育出符合市场需求的高层次人才，设计出优秀、富有创意和体验感的内容，才能更有效地激发学生的学习兴趣和创新意识，启发学生丰富的想象力，实现寓教于乐的教学效果。

（三）企业因子的强化作用

企业因子在VR教育生态体系中充当着多维度的角色转换工作：一是扮演着VR产业链快速发展的重要执行者角色；二是VR人才接收者，接收大量优秀的VR人才从事VR研发工作；三是进一步培养VR高端人才的培育者，促进VR人才的快速成长；四是社会教育责任的承载者，通过搭建VR平台、研发VR设备和内容，促进社会各类职业培训和远程教育等继续教育的良性发展，在VR教育生态体系中起到强化VR人才的培育和推进VR产业快速发展的作用。

四、结语

伴随着VR产业链的高速发展和完善，产业市场经济将推动VR人才的培养，从而实现自我调节。具体表现在VR产业链驱动产业人才的培养、VR内容和应用驱动产业人才的培养和VR服务平台的建设驱动相应人才的培养三个方面。如上文所述，面临VR产业的蜕变和发展，VR教育应根据其产业链的需求为出发点，整合相应学科的优质资源，共建VR内在生态体系创新创意型、高层次人才的培养和发展。研发出优质的VR硬件、内容和服务，进一步提高VR外在教育体系平台的建设，增强VR硬件的交互性、体验感和沉浸感，加快各类VR教育设备研发的步伐和教育内容资源的设计，从而形成“内在教育生态体系”推动“外在教育生态体系”的发展进程，构建一个循环的、可持续发展的VR教育生态体系。研究表明，我国高校作为VR内在教育生态体系的主体，应紧跟VR的发展轨迹和速度，构建合理的VR课程体系和人才培养方案，以期培养出符合VR产业需求的优秀人才。