虚拟教育精选(九篇)

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第1篇：虚拟教育范文

虚拟教室(VirtualClassroom)是指在计算机网络的基础上利用多媒体技术构建成的教与学的环境，可使身处异地的教师和学生相互听得着、看得见。虚拟教室不是一个真实的物理环境，但它通过相应的音视频采集技术、现代通讯技术等为师生双方创设了一个交互功能强大的学习环境。在虚拟教室中，教师可进行正常有序的授课，借助相应的系统，如电子白板、答疑系统等教师可更加有效地进行日常教学工作，如批改作业、学生答疑、阶段性测试等，学生则可通过电子举手与教师进行实时交流，此外虚拟教室中还有资源丰富的素材库，供师生双方按需选用。

2虚拟教宣环境的构建虚拟教室的环境构建包括两部分一部分为软件环境，一部分为硬件环境。

2．1软件环境

利用VR技术开发虚拟教室，所涉及到的计算机软件包括；VEGA，3DMAMAYA以及其它相关的图像、图形处理软件，开发者可以根据实际情况选择合适的开发工具。VEGA主要用于实时视觉模拟，虚拟现实和普通视觉应用。它包括完整的C语言应用程序接口，支持多种数据调人以及提供高效的CAD数据转换，并提供稳定、兼容、易用的界面，能够实现较好的人机交互。3DMAX作为一款功能强大的三维建模软件，不仅可以构建出虚拟教室中所需要的各种物品和设施，还能对场景进行渲染，以获得更加真实的效果．MAYA是目前最优秀的三维动画软件之一，它提供了丰富的3D动画和视觉效果能满足虚拟环境中的场景建构。

2．2硬件环境及其它设备

主要包括：高性能计算机、三维图像显示设备、视觉头盔式立体显示器HMD、听觉三维音响输出装置、定位装置、检测手动(包括位置)数据手套、力反馈、触觉传感器GROPE系统列手爪、身体运动数据衣(DataSuit)语音识别、合成眼球运动检测仪、VR接口及其它辅助设备。

3虚拟教室中创新教育评价的应用

大学创新教育的核心价值是培养大学生的创新意识、创新精神和创新能力，因此，就创新教育的评价而言，学生成绩评价其重点在于学生是否具有了一定的创新意识与能力，而教师评价则应重点评估其在教学目标设计和教学方法选择上是否满足创新教育的基本价值要求。正确理解与掌握创新教育的基本内涵，是把握大学创新教育评价方向的关键。虚拟教室可为学习者提供完全开放的自主式学习方式，也可以实现远程教育、网络教学以及学习评价。在虚拟教室里，学习者可以根据个人的兴趣爱好选择课程，选择时间进行学习，不会受到教师所授课程的限制，也不会受到任何外界因素的干扰，在基于虚拟教室的个性化学习中，学生是主体。个性化学习的基本出发点和核心是学生占主体地位，让学生做自己学习的主人。学生自主选择学习内容，在教师的辅助下，运用虚拟教室所提供的良好学习环境进行学习．成为知识的建构者。而教师在基于虚拟教室的个性化学习中教师是主导，也是指导者，利用虚拟教室所提供的良好学习环境精心设计每一个教学环节，提高教学质量和效率，培养出真正具有个性化学习能力的学习者。同时，在虚拟教室中，还有重要的第三方角色——管理员，管理员负责对教师和学生的信息进行管理，主要是利用验证登录系统来对访问者的身份进行验证．并根据其身份赋予一定的权限，如学生只能查询自己的成绩而不能做修改。同时管理员还负责对虚拟教室中众多资源的分类管理。基于上述有关虚拟教室的情景构建，我们可以发现，创新教育若是基于虚拟教室进行，这恰恰体现了创新教育“以人为本的特征，凸显其依据人的个性发展而进行的个性化教育。在评价环节，由于有硬件设施和软件的高效管理，同时又有管理员的参与，评价具有科学性、民主性、客观性、规范性以及可测性等创新教育评价必不可少的基本原则。由于虚拟教室中的学习者可以对自己的学习效果进行实时的测试，并形成整个学习阶段的学习效果曲线，同时，也有最终的学习效果测试，因此，将其应用于创新教育，可以达到形成性评价与总结性评价的完美结合。而虚拟教室中的评价软件的应用，也可以将相对性评价和绝对性评价通过软件迅速实现。

第2篇：虚拟教育范文

关键词：现代教育技术；虚拟现实；教学模式；教育应用

引言

新一轮的信息革命将深刻地改变传统行业，逐渐克服技术难题之后，5G通信技术、人工智能技术、虚拟现实技术都得到了长足的发展，研究者们开始关注虚拟现实技术的应用，它在现代教育领域的运用成了瞩目的焦点。

1现代教育技术的特点和发展趋势

现代教育技术是把现代教育理论应用于教育、教学实践的现代教育手段和方法的体系。它以实现教学过程、教学资源、教学效果、教学效率的最优化为目的[1]。它的现代化体现在教学设计现代化、教学手段现代化、教学媒体现代化。随着现代教育科学和现代信息技术的飞速发展，现代教育技术和教育联系紧密，它增加了信息传递的方式与方法，提升了教学效果与效率。现代教育技术与普通教育技术没有本质区别，突出”现代”一词的目的是要更多地关注现代科学技术的相关问题，吸纳新的科学技术成果和思维方式，凸显教育技术的时代特色。目前，教育技术在教育中的应用可以按照技术特点大致分为以下5类：（1）基于传统媒介（如书本、图片、画册、黑板、模型、实物、小型展览）的常规教学模式；（2）基于视听技术（计算机技术）的多媒体教学模式；（3）基于卫星通信技术的远距离教学模式；（4）基于因特网等网络技术的网络直播教学模式；（5）基于三维仿真技术的“虚拟现实”的教学模式。随着现代信息技术的快速发展，许多新技术被用到教育教学实践中，丰富了现代教育技术的内涵。现代教育技术突破了传统教育方式，正朝着多媒体化、网络化、信息化、教育技术应用模式多样化和远程教育普及化的趋势发展[2]。而“虚拟现实”的教学模式，具有多种教学模式的优势，试想一个场景——分散在世界各地学习者穿戴着虚拟现实设备，汇集到一个共同的虚拟社区，在这里自由交流与学习——这种美好的愿景并不遥远。

2虚拟现实的概念及特征

虚拟现实是一项融合了计算机图形技术、多媒体技术、传感器技术、人机交互技术、网络技术、立体显示技术、心理学及仿真技术等多种科学技术发展起来的计算机综合技术[3]。虚拟现实技术有三大基本特征：沉浸感、交互性和想象力，它强调人在虚拟现实技术中的主导作用[4]。交互性是指用户与虚拟空间中的虚拟物体的互动能力；沉浸性是指用户在计算机生成的虚拟环境中，通过模拟视觉、听觉等感官，给人以真实感觉；想象性是指用户在虚拟环境中，根据环境传递的信息以及自身沉浸在系统的行为，通过自己的逻辑判断、联想等思维过程，想象虚拟现实系统中并未直接呈现的画面和信息。近年来，科技不断发展，信息量呈爆炸式增长，虚拟现实技术能有效地提高信息传播和教学效率。虚拟实现的特性符合现代教育技术对提高教学水平的要求。

3虚拟现实技术在教学中的运用途径

3.1自主学习

虚拟现实提供了一种崭新的交互方式，学生可以通过眼睛、耳朵等多种感觉器官与它进行实时互动。学生凭借自然语言交互，以触觉、视觉、听觉作为媒介，和计算机进行交流沟通。这种崭新的人机交互方式，给与学习者全新的体验：在这个虚构的学习场景中，真实与虚拟模糊了边界，理论知识和实践操作同时进步。虚拟现实模拟的环境大体可以分为三个层次：（1）“显示现实”，还原真实的环境，但是一般人不容易直接接触，如火山口的场景、银河中的场景、危险的化学实验室等；（2）“模拟现实”，模拟现实中不存在的环境、特殊条件下才会产生的事物，如仿真训练、模拟训练等；（3）“创造现实”，突破现实的制约，想象力有多大，创造力就有多大，一切现实法则都可以在虚拟空间中被颠覆，给学生发挥创造力的机会，把好的创想在虚拟空间中尽情展现。

3.2虚拟实验室

虚拟实验室是虚拟现实技术的一大创新，学生可以在其中自由实验，动手操作，观察各种实验反应，摆脱常规实验室的局限。在虚拟物理实验室中，学生可以虚拟出各种物理现象，实验效果直观可见；可以看见现实中看不到的磁场，理解磁场变化的原理；可以感受桥梁大厦的建造与崩塌，分析其中的力学原理。身处虚拟生物实验室内，可以仔细观察人体组织的切片结构，各种骨骼结构也变得清晰透明。在虚拟化学实验室中，学生可以远离现实实验室的各种危险，安全地操作天平、砝码，观察燃烧、爆炸等反应现象；在虚拟地理实验室中，学生可以进行地震和火山爆发等实验，瞬间遨游太空，瞬间又深潜入海底，尽情体验地理科学的魅力。想象力的边界才是虚拟实验室的边界，虚拟实验室将成为学生们最喜爱的场所。

3.3技能训练

虚拟现实沉浸感和互动性的特性，可以使学习者全身心进入学习状态，在安全的虚拟环境中反复练习，不断试错，直到熟练掌握技能。例如，在虚拟射击培养体系中，学生可以重复射击，提高反应能力，学习不同的掩体情况下的射击方法，直到熟练掌握。运用VR技术可以使医务工作者反复操练，保障手术训练的实效。在教学技能训练方面，与传统微格教室相比，在虚拟教室中，师范生可以自由选择面对的学生人数，克服上台教学的畏惧心理。但是值得注意的是，真实的情景也是技能训练不可或缺的内容，需要合理安排虚拟现实学习和真实情景练习，找到它们之间的平衡点，最大化利用虚拟现实技术的优势。

4虚拟现实教育应用的展望

虚拟现实技术正处于高速发展阶段，它会给教育带来巨大的变革，未来的虚拟现实系统能够与通信技术、大数据技术、人工智能技术等前沿科技紧密结合。在虚拟教育社区，每个学习者都有自己唯一的虚拟身份，能够在虚拟的空间中与他人的虚拟角色互动交流，也能与人工智能的虚拟角色交流。人工智能虚拟学伴可以为学习者提供全程的学习规划指导，制定个性化的培养方案；学习者的成长轨迹全程被记录在虚拟世界之中，通过物联网技术制作的可穿戴设备，学习者的身体健康状况也可以被详实记录。数字虚拟世界和真实世界共同培养人才，这正是未来智慧教育的图景

第3篇：虚拟教育范文

一、虚拟现实技术的定义

虚拟现实是利用计算机生成一种三维模拟环境。通过多种传感器设备使用户投入到该环境中，实现用户与该环境直接进行自然交互的技术。

二、虚拟现实技术的特点

虚拟现实是利用三维图形生成技术，多传感交互技术以及高分辨显示技术，生成三维逼真的虚拟环境，使用者戴上特殊的头盔，数据手套等传感设备，或利用键盘，鼠标等输入设备，便可以进入虚拟空间，成为虚拟环境的一员，进行实时交互，感知和操作虚拟世界中的各种对象，从而获得身临其境的感受和体会。虚拟现实技术具有以下三个基本特征：1.沉浸感（ Immersion）2.交互性（ Interaction）3.想象力（ Imagination）

三、虚拟现实技术与教育教学

虚拟现实是非线性的网络结构，以逼真虚拟环境提供良好的人机交互功能，教学内容组织安排特别强调学生主动参与来构建知识结构，使学生“被动听讲”转变为“主动学习”，亲身去经历，感受比抽象的说教更具生动性。

1.虚拟现实技术对教学的影响

（1）教学观念的变化。

在现代教育思想指导下，使用虚拟现实技术改进教学方法，从以教师为中心的授课形式转变为以学生为中心的个别化教学，合作化教学。

（2）教学手段的变化。

虚拟现实教学不受空间位置和相互距离的限制，可让远距离的师生或位置分散的学生共同“存在”于一个虚拟空间中，通过共同参与，协同操作来完成某些项目的设计或训3练。

（3）教学内容的变化。

虚拟现实技术的引入使教学内容无论是外在形式还是内在结构都产生了很大的变化。教学内容的外在形式可以用三维实景虚拟现实过程，对于看不见的变化，无法触摸的物体或有危险的场所，甚至自然界或现实生活中不可能存在的事件，也可以通过虚拟现实技术去展现。

2.虚拟现实技术对教育教学中的意义

（1）虚拟现实技术开创了全新的学习场景――彻底打破空间，时间的限制。

利用虚拟现实技术，可以彻底打破空间的限制，学生可以进入物体的内部进行观察，如学生可以进入虚拟的分子、原子、航天工作站等内部，考察物体内部的工作情况。虚拟技术还可以突破时间的限制，一些需要几十年甚至上百年才能观察的变化过程，通过虚拟现实技术，可以在很短的时间内呈现给学生观察。基于网络的虚拟现实技术为学习者提供了全新的学习场景，构造出开放性的教学环境。

（2）虚拟现实技术提供了崭新的教学手段――构建实物虚化，虚物实化的方法。

虚拟现实技术可以对学生学习过程中所提出的各种假设模型进行虚拟和虚物实化，通过虚拟系统便可直观地观察到这一假设所产生的结果或效果。虚拟现实系统可以进行实物虚化，虚拟各种人物，创建虚拟课堂，在虚拟的课堂气氛中，学生可以与虚拟的教师、学生一起交流讨论，开展启发式教学。

（3）虚拟现实技术变革了传统学习方式――营造开放性的网上探索学习。

运用虚拟现实技术，突破传统教科书的限制，使每一位学习者都可以根据自己的学习特点，在自己方便的时间从互联网上自由地选择适合的学习资源，按照适合于自己的方式和速度进行学习，这种探索性的学习，有利于激发学生的创造性思维，使学习者在具体情境中通过主动的探索获得知识，从而提高学习者的动力。

（4）虚拟现实技术丰富了课堂教学内容――展示全方位，多角度的教学内容。

利用虚拟现实技术，可丰富教学内容，将实验、实训等技能训练搬到课堂中进行，由于这些虚拟的训练系统无任何危险，学生可以反复练习，直至掌握操作技能为止。应用虚拟现实技术，还可恰如其分地演示一些复杂的、抽象的，不宜直接观察的自然过程和现象，全方位、多角度地展示教学内容。利用计算机多媒体技术，制作各种仿真课件，创设所需要的某种虚拟情景，让学生进行模拟实验，从而极大丰富课堂的教学内容。

第4篇：虚拟教育范文

远程教育环境是一个在远距离情况下进行的教学交流环境。传统的教育形式主要是面对面的教学。而远程教育则利用通信手段，教师和学生可以分别在不同的地方，在相同的时间或不同的时间进行教学活动。广义的远程教育发展经历了几种不同的形式：函授、广播电视教育、网络教育等。这些不同形式的网络教育又可以分成两个层次：一是EOD（EducationonDemand）：学生通过计算机网络，特别是Internet访问预先制作的课件来进行教学。二是实时在线网络教育：使用多媒体技术在计算机网络上构造一个虚拟教育环境。当今世界远程教育发展得如火如荼，在物理远程教育中，由于教学机构与学生在空间上分离，学生无法到学校实验室做具体的实验，这已经成为了制约远程教育质量的一个重要因素。近年来，由于虚拟仪器和网络技术的飞速发展，通过网络来构建虚拟物理实验室已经成为可能，网上实验已成为远程教学研究的重要方向。

二、虚拟实验平台构建的理论基础

在远程教育物理虚拟实验平台的构建过程中，有两条清晰的线索：一是计算机及网络技术，二是起引导作用的学习理论、教学设计理论和计算机辅助教学理论。在诸多理论基础中，教学设计理论和CAI理论指导了网络技术如何在教育领域中应用，解决了怎么做的问题；而学习理论解释了为什么这样做的问题。根植于认知理论而发展起来的建构主义学习理论被越来越多研究者所接受，蓬勃发展的合作学习理论更是为虚拟平台的构建提供了独特的应用视角，下文重点讲述学习理论对虚拟实验平台构建的基础作用。远程教育以建构主义学习理论作为其重要指导思想，而基于远程教育的物理虚拟实验平台的建构也正是运用了此理论来指导。建构主义为以学为中心的教育和学习提供了理论基础。在建构主义基本观点的基础上，许多心理学家进行了更为深入的研究，并根据各自所关注的学习和教学问题提出了各种观点，从而形成了建构主义的各种流派。在这些流派中，认知灵活性理论为远程教育物理虚拟实验平台的系统设计提供了最合适的理论模型，它的目的是促进复杂或非良构领域高级知识的获取。认知灵活性理论使用超文本为知识的多维表征的多种互连交叉重新安排教学序列，这些特征与虚拟实验平台构建的性质非常相符。认知灵活性理论是美国心理学家斯皮罗提出的。所谓的认知灵活性，就是指学习者通过多种方式同时建构自己的知识，以便在情景发生根本变化的时候能够做出适宜的反应。斯皮罗认为，建构的过程是双向的。首先，对新信息的理解是通过运用已有的经验，超越所提供的信息建构而成的；其次，从记忆系统中所提取的信息本身，也要按具体情况进行建构，而不单是提取。建构一方面是对新信息意义的建构，同时又包含对原有经验的改造和重组。斯皮罗等人认为，由于非良构领域存在概念的复杂性和实例的多样性，应用这种事先包装好了的图式是不合适或不恰当的，我们不只是提取记忆中原封不动的知识结构来帮助新意义的建构，而是在已有心理表征的组织结构中提取先前知识，针对当前具体情景进行新的组装。因此，学习者是将各种知识源记在一起，加以适当的整合，以适应情景的理解和问题的解决。

三、虚拟现实技术的要求

（一）什么是虚拟现实技术（VirtualReality）。虚拟现实技术又称灵境技术，它利用三维图形生成技术、多传感交互技术以及高分辨显示技术，生成三维逼真的虚拟环境，使用者戴上特殊的头盔、数据手套等传感设备，或利用键盘、鼠标等输入设备，便可以进入虚拟空间，成为虚拟环境的一员，进行实时交互，感知和操作虚拟世界中的各种对象，从而获得身临其境的感受和体会。有人给虚拟现实技术下了如下的定义：虚拟现实技术是利用计算机生成一种模拟环境（如一个现代化的粒子物理实验室），通过多种传感设备使用户“投入”到该环境中，实现用户与该环境直接进行自然交互的技术。（二）虚拟技术的特点。一是更自然的交互性。二是多感知性。即除了一般计算机所具有的视觉感知外，还有听觉感知、触觉感知、运动感知等。三是沉浸性。指用户感到作为虚拟环境中的一员存在于虚拟环境之中。如当用户移动头部时，虚拟环境中的视景也实时地跟随变化，拿起物体可使物体随着手的移动而运动。四是自主性。是指虚拟环境中物体依据物理定律而动作。如当受到力的推动时，物体会向力的方向移动、或翻倒、或从桌面落到地面等。

四、虚拟物理实验室的开发

网络虚拟物理实验就是在web中创建出一个可视化的三维环境，其中每一个可视化的三维物体代表一种实验对象。通过鼠标的点击以及拖曳操作，用户可以进行虚拟的实验。使用该系统，学生可以很容易地演示和控制力的大小、物体的形变与非形变碰撞、摩擦系数等物理现象。为了显示物体的运动轨迹，可以对不同大小和质量的运动物体进行轨迹追踪。还可以停止时间的推移，以便仔细观察随时间变化的现象。学生可以通过使用数据手套与系统进行各种交互。网络虚拟物理实验室实现的基础是虚拟现实技术、网络技术与仪器技术的结合。虚拟仪器技术与认知模拟方法的结合也赋予虚拟实验室智能化特征，无论是学生还是教师，都可以自由地、无顾虑地随时进入虚拟实验室操作仪器，进行各种实验。不但为实验类课程的教学改革及远程教育提供了条件和技术支持，还可以随时为学生提供更多、更新、更好的仪器。通过网络物理虚拟实验室，能够利用计算机在网络中模拟一些实验现象。它不仅仅能够提高远程教育的教学效果，更加重要的是一些缺乏实验条件的学生，通过网络同样能够“身临其境”地观察实验现象，甚至和异地的学生合作进行实验。

五、目前虚拟物理实验室技术的应用

第5篇：虚拟教育范文

【关键词】 实验平台；动画专业；远程教育；云计算；虚拟化

【中图分类号】 G40-057 【文献标识码】 B 【文章编号】 1009―458x（2016）08―0054―05

实验环节对动画专业远程教育至关重要。然而，现有的主流远程教育平台尚无法满足动画专业对于实验环节的要求。本文从动画专业的特点和面临的问题入手，研究设计了一个基于虚拟化技术的远程实验平台，对动画专业课程实践进行初步的应用尝试。该实验平台从动画专业远程实验的需求出发，试图解决分组管理、组内交互、教师管理等问题，是对动画专业远程教育实验平台的一次有益尝试，也希望能够起到抛砖引玉的作用，引起领域内的广泛关注，以期进一步研究、实践和提高。

一、动画专业的特点和动画

远程教育面临的问题

（一）动画专业的特点

动画专业课程属于实践性较强的课程，有着区别于其他学科专业的显著特点。主要体现在：

1. 动画的制作流程决定了其创制过程的协作性

动画的创制周期较长，制作过程相对复杂，其制作流程包括前期、中期、后期三个阶段，在每个阶段中，都由不同的人员完成不同的任务。动画前期策划阶段，包括故事创作、角色造型设计、场景绘制、画面分镜头设计等手绘工作。在这个阶段，需要全面收集资料，集思广益，将抽象的构思转化为具体的画面。动画是一种高度假定性的电影艺术，无论何种艺术形式的动画，其前期的设计工作最为重要，直接决定了影片风格与未来成片品质的优劣；中期包括设计稿绘制、原动画、动检、校对、拍摄等工作，3D动画则由电脑生成动作，加动画，最后渲染完成；后期编辑与合成等工作都需要几个部门合作完成。

2. 动画专业的实践性决定了实验环节的重要性

除了需要具备专业基础知识、基本理论和软件操作技能之外，动画创作更需要动手实践能力与团队协作能力。因此，动画专业的学习环境建设必不可少，需要特别注重对学习者实践能力的培养。

实践性强的特点，对远程教育中开展动画专业提出更高的要求。例如，在动画前期的课程设计中，需要学习者创作完成整部动画片的所有角色造型设计方案。与其他远程教育课程不同，这些设计方案的最终确定不存在唯一答案和单一评价机制，而是需要教师与学习者之间共同沟通并进行修改。动画教育注重培养的是创造性思维、艺术感受力和实践能力，因此，教师应在第一时间亲自修改学习者的角色造型设计稿，并让学习者同时看到图形图像的绘制过程和完成效果。在共同讨论的氛围中推进创作进程，这种形式对于动画专业的教与学都是非常重要的。

（二）动画远程教育面临的主要问题

当前的远程动画专业实验教学受到教学环境的制约，不能解决动画创作流程中各部门之间有效合作，不能完全满足基本的教学需求，主要表现在：

（1）动画前期故事脚本、角色造型、场景、故事板等不同分组的设计，需要几个小组的设计者在创作过程中即时分享创意和设计图稿；

（2）同一小组成员需随时交换意见，并对设计文档进行修改；

（3）动画通过画面表现故事，这种本质特点决定了在创作过程中，最为有效的交流方式是直接使用图形图像来说明问题；

（4）教师对不同小组设计进程的监督和指导工作需要一个人性化的模块设计，并对图文修改权限进行保护；

（5）动画中、后期的制作、合成、特效等工作需要提供支持二维、3D等动画制作软件和庞大的运行空间，并提供软件更新与维护服务；

（6）远程动画实验平台应提供易于操作的界面设计与功能管理，以便教师和学习者之间的相互操作。

学习者进行团队协作的过程是一个集思广益、相互协调、相互促进的过程。由于远程教学环境的局限，导致动画教学不能进行作品创制过程中的实时交流。缺少协助环境已经成为影响教学质量的重要问题。因此，建立一个适用于动画学习者合作的虚拟实验室非常有必要，用于组织、协调学习者在同一个实验环境下分工协作完成动画设计制作的各个环节。这种学习方式让学习者能够参与丰富多样的思维活动，经历实践与创新的过程，也有助于学习能力的提高。

二、云计算为构建虚拟实验

平台提供了可能

开放大学主要以远程学习与在线教学为主，动画远程教育实验在技术上应突出灵活性、智能性。远程虚拟实验平台应体现集成化，加强学习者的学习体验。新技术的研究与应用必将促进教育理念、教育方式、教育环境的变革。基于现代信息技术的实验平台将作为一种有效的辅助教学手段在动画远程教学中发挥重要作用，解决当下存在的实际问题。

（一）云虚拟实验平台可以解决组内协调互动和组间资源共享的问题

云计算为远程虚拟实验平台的构建提供了可能。云计算是建立在计算和存储虚拟化技术的基础上，以互联网为中心，使用户可以按照自身需求申请相关设备进行数据存储等应用的一种服务（Klems， Nimis， & Tai， 2008）。我国工业和信息化部在2012年5月的《通信业“十二五”发展规划》中将云计算定位为“构建国家级信息基础设施、实现融合创新的关键技术和重点发展方向”。可以看出，虚拟化技术是云计算最重要的关键技术之一，也是云计算的理论基石（Armbrust， et al.， 2009； Kaplan， 2008）。

云虚拟实验平台就是将云计算技术应用于远程教育领域，为远程学习者提供一个“集中式”信息化实验服务平台。云虚拟化实验平台的设计原则是“组内协同互动，组间资源共享”，根据动画实验存储和运算资源开销大的特点，云虚拟实验平台通过对资源动态调节为广大学习者提供具有较强的灵活性、实时性、互动性和隔离性的虚拟实验环境 （Klems， Nimis， & Tai， 2008），每个实验组可以共享组内资源，组与组之间相互独立。同时，平台也继承了云计算技术的数据安全、高效管理、高可用性等诸多优点，结合教育资源建设，使之成为学习者和教师的辅助教学互动服务平台。

云虚拟实验平台具有可以实时交互、分工协作、共同编辑修改等功能，可以满足学习者在动画制作各阶段的分工协作需求。另外，云计算技术还可以提供弹性的计算能力、灵活的网络互联，具有不受限制的存储等特点，能够在上色、动检、声画合成、特效制作、影片剪辑等创制过程中提供超强的共享运算能力和存储空间，满足动画中后期阶段的工作需求，供几个小组同时进行大运算量的操作。通过云虚拟实验平台，教师可对学习者进行一对一的协调控制与统一管理，同时也有效地实现了学习者之间的远程合作。作为有效的实验教学手段，云虚拟实验平台是对现有远程教学环境实验室空间和功能的扩展，也是帮助动画专业学习者提高动手实践能力的一条新途径，可以解决当前存在的种种问题，满足动画远程教育的需求。

（二）云虚拟实验平台为打造远程智慧学习环境提供了可能

学习环境建设是实现教和学的方式变革的基础。为学习者提供更加便利、舒适、高效的学习环境将是未来教育信息化发展的重要方向。智慧学习环境是一个以信息通信技术的应用为基础、以学习者为中心且具备以下特征的环境，可以适应学习者不同的学习风格和学习能力，可以为学习者终身学习提供支持，为学习者的发展提供支持。智慧学习环境的基本特征可以概括为以下几点（黄荣怀，杨俊锋，胡永斌，2012）：① 实现物理环境与虚拟环境的融合。在智慧环境中，对物理环境的感知、监控和调节功能进一步提高，增强现实等技术的应用使虚拟环境与物理环境无缝融合。② 更好地提供适应学习者个性特征的学习支持和服务。③ 智慧学习环境是一种能感知学习情景、识别学习者特征、提供合适的学习资源与便利的互动工具、自动记录学习过程和评测学习成果，以促进学习者有效学习的学习场所或活动空间。

云虚拟实验平台作为“圆桌型”虚拟云教室的设计，试图提供学习者“智慧学习环境”，开创动画远程教学空间的新格局，真正实现“技术促进学习”（Technology Enhanced Learning）的愿景。打造未来新型学习模式，引领动画教育在人才培养模式上的创新，营造培养学习者实践能力的良好氛围，建立以注重培养学习者艺术感知力与合作能力为目标的全新教学观念，增强学习者自主学习能力。教师也由单方面传授知识真正转变为引导、组织、帮助学习者认知动画行业、获取新知识的引导者。

（三）现有的两种主流云计算不能充分满足需要

目前，教育云平台主要分为两种，一种是政府部门、教育机构牵头建设的非营利性教育信息平台，一种是社会力量、公司企业建设的营利性资源平台。但是以上两种平台都不适合动画远程教育，原因包括：一、教育云平台通常借助云计算技术和服务模式，建立统一的云计算中心，并搭建基础设施云、高性能计算云，这种公共云平台在软件功能上无法满足动画专业教学的基本需求；二、企业推出的营利性资源平台之间数据、服务共享困难，难以互联互通，无法满足动画专业教学特有的分工协作的要求。目前，开放教育、网络教育以及远程教育平台中多采用B/S工作模式，具有技术成熟、开发周期短、管理要求低、使用简便等突出优点。动画专业实验课程所用软件升级快、资源需求越来越高，但现有的远程教育平台往往存在一些无法克服的弱点，如硬件追加投入高、系统资源共享能力差、软件升级困难等。

三、云虚拟实验平台设计的思路与架构

动画远程教育云虚拟实验平台基于云计算技术和互联网技术设计开发，用于动画专业远程教育的实验环节。通过使用池化虚拟机资源为平台提供充足的计算资源（Gibbs， 2006），同时采用按需分配模式开辟多个独立的服务端为不同的学习组提供服务。实验平台支持多个实验组同时开展实验，每个组有若干学习者组成，同组的学习者可以利用各种终端设备连接到实验平台，利用实验平台提供的交互协同、资源共享和软件支持服务，各自承担不同任务并共同完成实验。如图1所示，实验平台同时为多个实验组提供服务，组内成员可以登录到本组的服务域，并使用相关的服务功能。组与组之间相互隔离，但底层的计算、存储、网络等硬件资源是共享使用的。云虚拟实验平台为各小组之间以及不同分组之间进行学习与讨论提供了一个虚拟空间，可以有效实现动画设计制作过程中“编、导、演”的远程操作过程，同时为教师进行远程监督、指导学习者分组协作提供技术支持。

为提高平台资源的共享利用率、软件功能的灵活性，采用C/S工作模式（Aymerich， Fenu， Surcis， 2008）。动画远程教育云虚拟实验平台的体系结构如图 2所示。

云虚拟实验平台的服务端由云计算基础架构和实验平台专用应用构成，主要由物理资源层、软件支撑层和平台应用层组成。

物理资源层主要包括平台运行的服务器、存储设备、网络设备、安全设备，构成了整个平台的硬件支撑环境，这些计算资源被虚拟化后，可以同时向多个实验组提供完成实验所需的计算、存储和网络资源。动画远程教育云虚拟实验平台与其他远程教育云应用的区别在于该平台依据动画实验设计流程，除提供各设计阶段所必需的软件服务外，还为每个设计阶段提供组内成员之间互动协作的计算、存储和软件服务。

软件支撑层主要包括虚拟化层、数据库、调度管理、负载均衡、日志管理、平台安全管理等模块，用于对实验平台提供软件支撑。

平台的关键实现技术在于云虚拟实验平台应用层，主要包括：① 即时通信模块。同组学习者之间可实现时点对点、一点对多点的通信服务，消息传递、文件共享等快速有效的交互学习。② 设计协作模块。具备版本控制功能，支持多人对同一文档或多媒体文件进行修改标注的操作。例如，5-6人的制作小组中担任编剧、导演、角色造型设计、场景设计、后期合成与特效制作等不同区域工作的参与者，可同时进行讨论。动画剧本、角色造型、场景绘制方案等可以同步完成多人展示与修改工作。③ 电子故事板模块。实现多人同时在线的多媒体交流功能，可以在故事板上输入文字或进行绘画操作，输入结果即时在屏幕上显示，并可保存为图形文件。例如，开展讨论时，负责动画角色造型设计的学习者可直接将设计方案以图像形式进行展示和讨论，听取意见之后，在故事板上直接绘制修改图像。另外，利用平台提供的动画软件，也可随时生成角色三视图及完成简单动作展示。设计协作模块与电子故事板模块功能提高了组内会议交流的效率。④ 登录管理模块。此模块用于对学习者或教师的登录进行管理，完成角色的身份认证。教师角色具备对学习者的分组、任务分工、实验进度查询、作业点评等管理功能。⑤ 专用软件管理模块。实验平台中集成了相当数量的动画专用软件，这些软件可随时被学习者调用，此模块用于维护软件的安装、更新、卸载操作。⑥ 平台管理模块，实现实验平台的维护、管理功能。云虚拟实验平台专有模块功能虚拟现实的交互功能设计符合动画产品创制的特点，不但合理优化了小组的分工协作，同时方便教师监督指导整个小组的设计进度与作业质量。教与学的同步也大大增强了动画学习者的兴趣，提高学习者的参与性与学习效率。

需要特别指出的是云虚拟实验平台应用层中电子故事版模块、设计协作模块是区别于其他实验平台的主要部分，也是本平台的特色与核心。电子故事板模块和设计协作模块充分考虑动画设计的特点，采用了协同合作技术和并发处理技术，在动画设计过程中有效防止操作死锁、信息同步慢、用户体验差等问题。

终端设备包括笔记本、个人电脑、平板电脑、智能手机等。伴随着移动设备和互联网的高速发展，学习者不但可以通过笔记本、个人电脑利用专用软件连接实验平台进行相关实验，还可以通过移动设备利用专用的客户端APP连接实验平台进行大部分的实验操作，使得学习者之间或师生之间能以更加快捷的方式交互。

动画远程教育云虚拟实验平台针对动画远程课程实验环节各个阶段的功能需求设计，为动画远程教育的实验环节提供实验所需的软硬件支持。该实验平台有以下特性：① 硬件成本低，平台采用云虚拟化技术有效实现硬件资源的共享，降低了硬件采购成本。② 易用性，平台采用C/S结构，支持多种客户端设备，利用手持设备学习者可以随时随地登录实验平台。③ 可扩展性，基于云计算平台的设计能够很好地支持各种软件的集成，新增功能模块添加简便。

四、实验平台的实现与验证

（一）实验平台的实现与试行

我们利用8个由1Gbps以太网连接的刀片服务器和一个盘阵搭建了云虚拟实验平台的硬件基础设施。每个刀片服务器包含4个 Xeon X5660 CPU和24GB DDR3内存。盘阵型号为IBM Storwize V3700，容量为12TB，接口为1Gbps iSCSI。云虚拟实验平台运行于qemu-kvm-0.12.1.2虚拟化环境之上，服务器软件均在Windows Server 2008环境下开发，通过100Mbps专网连接互联网。作为远程教育的云计算平台，我们必须考虑基础设施的成本问题，采用刀片服务器为主的硬件架构主要考虑以下几个因素：① 硬件成本：与机架安装式基础设施相比，刀片服务器的连接线缆和配件成本下降约35%。② 能耗成本：刀片服务器的高集成度可有效降低功耗。③ 资源配给灵活：利用刀片服务器的模块化设计，加快资源、更换和恢复速度。表1显示了不同实现方式的对比情况。

（二）实验平台的验证

平台研制完成后，通过不断完善和修改，经过2年4学期的在线试用。每学期约有300人使用该平台进行动画课程设计，每组5人，分成60组。我们观察到的最高同时在线人数为246人（58组），用户操作流畅，系统的CPU使用率和网络吞吐率最大值分别为58%和73%。试用的结果表明，该实验平台的功能达到动画远程教学实验设计的基本要求，平台运算能力能够满足相关课程的需要。

在刚过去的一学年里，我们通过该平成了528人次的课程，130人完成了5门基础课程的学习任务，学习成绩比以前有所提升。学习者合作完成了35个动画作品。据抽样调查，87%的学习者对平台的评价为优良。

五、结语

云计算作为一种新型计算服务模式，正对远程教育、网络教育的各个环节产生积极而深远的影响。本文设计和构建的基于云计算的动画专业远程教育实验平台，是对本专业实验环境建设的初步尝试。案例显示，该尝试取得了初步成效，也是利用云计算技术建设低成本、高效能、通用教育平台的一次实践。虽然，目前由于动画专业学生人数相对较少，不能大规模展开以广泛地检验效果，对于最终的大规模教学成效尚缺乏有力的数据支撑，试验的规模也不够系统，实施方面也缺乏研究，但是随着移动终端设备和移动网络的进一步普及，云计算远程教育平台的不断兴起，动画专业自身的不断探索和发展，必将极大地促进不同地区间的教育平衡发展，使得泛在学习成为可能，也对进一步细化和深化相关研究奠定坚实的基础。整体上看，云虚拟实验平台的设计符合远程教育的特征，作为一种丰富、有效的交互学习手段，其建立必将有利于营造一种指导协作、鼓励创新、互帮互助的学习氛围。

[参考文献]

黄荣怀，杨俊锋，胡永斌. 2012. 从数字学习环境到智慧学习环境――学习环境的变革与趋势[J]. 开放教育研究，18（1）.

Armbrust， M.，et al. 2009. Above the Clouds： A Berkeley View of Cloud Computing. UCB/EECS-2009-28， Berkeley， Feb.10.

Aymerich， F. M.， Fenu， G.， & Surcis， S. 2008. An Approach to a Cloud Computing Network. Applications of Digital Information and Web Technologies.

Gibbs， T. 2006. Grid 2.0： The Global Grid Gets Hip. On-Demand Enterprise， April.

Kaplan， J. 2008. Time is Right to Consider SaaS and Cloud Computing. Earthweb， Oct.

Klems， M.， Nimis， J.， & Tai， S. 2008. Do Clouds Compute？ A Framework for Estimating the Value of Cloud Computing. Web 2008 workshop on e-Business.

收稿日期：2016-04-21

第6篇：虚拟教育范文

1VR教学的优势和特点

面对医疗技术突飞猛进的发展和人们对医护水平的更高要求，医疗岗位对医学生的理论知识水平和临床实践能力提出了更高标准。通过老师书本授课、模具操作和现场观摩等方式开展医学教学的传统教学方法，不可避免地存在理论知识抽象难懂、实践与临床脱节等问题。应用VR技术进行医学教学，能够弥补传统医学教学的不足。VR技术可以打造出一个随时可用的实验室和近在眼前的观摩台，这种逼真的亲身经历和感受是传统教学方法不能比拟的。用VR技术开发的虚拟教学平台可将各种医学影像和数据信息创建成一个沉浸式的虚拟培训环境，学生通过3D人体模型，从视觉、听觉、触觉多感官直接观察人体细节，并借助多传感器、头戴式显示器（HMD）、体感外设备等工具与虚拟环境中实物进行互动。这种集视觉、听觉、操作为一体的虚拟学习系统，可使学生完全沉浸于自主学习的三维虚拟环境中，通过自身与环境的交互全方位获取知识和技能。例如，用VR外科手术系统模拟外科手术。系统可以实现多人同时介入，以协作方式共同完成一项手术或者以共享模式观摩一场作业。在操作时，计算机AI可对学生进行视觉、听觉、动作的综合指导，老师或专家也可直接介入进行实时指导［3］。这种教学方式将有助于学生理解医学基础理论，掌握基本临床技能，对提高分析问题和解决问题的能力起到巨大的促进作用。此外，投资昂贵的实验对象（尸体、假人、模具等）和器材是医学科研机构巨大的负担，VR技术具有不受标本、场地、时间等等诸多因素的制约，可以使教学培训活动根据需要随时随地进行，在减少教学费用投入的同时获得良好教学效果。不仅能大幅降低医学科研机构的经济负担，而且能有效缩短科研人员的培训练时间。

2VR技术在医疗教学领域的应用

2．1模拟教学以强化教学效果

医学要求学生记忆的知识点多，学生要想记住书上的知识点很大程度上依靠背诵和老师讲解，这种方式需要学生付出很大的努力。利用VR教学系统，老师可为学生选择一个针对特定知识点的模拟教学情境，学生就可以通过3D视屏动态演示，人机互动界面操作，对设定的知识点进行学习［4］。例如，学习人体骨骼结构，学生利用虚拟系统的人机交互界面，配合系统机器人的指导和讲解，学生可以直接对3D数字人体进行解剖，身临其境的观察特定部位骨骼的结构，这种亲身经历般的感觉可让学生对所见所闻的知识难以忘怀，有利于提高学习效果。

2．2自主学习以提高创新能力

通过虚拟场景设置智能化虚拟教学，使学生学习由被动接受转化为主动求知。在虚拟环境中学生可以自己动手设计学习情境，制订实验方案，例如，学生可以通过人机交互系统观察不同参数条件下的人体结构模型，单体器官模型，或进行内部“漫游”、局部解剖等探索［5］，这种学习方式可以极大的扩展教学空间和教学内容，激发学生学习兴趣和提高创新能力，使学生真正的从“要我学”转变为“我要学”，由被动灌输转变为主动学习。

2．3模拟实训以客观评价学习效果

传统医学教育对学生学习情况的考察主要通过理论考试，但简单地通过考试分数不能全面考察学生的知识掌握程度和实践能力。通过VR技术，老师提前录入数字人体基本信息、诊疗参数及药物影响等数据，再让学生自主在虚拟人体模型上进行病情分析，并实施诊断和治疗。系统自动收集学生实时操作数据，并对其做出诊疗评价，从而实现教学全程可视化管理，实时评估学生掌握知识的情况，这将有利于老师更好地处理教学过程中存在的知识盲点和薄弱环节，增强教学效果。

2．4医学模拟诊断以提高实践能力

将传统的实习观摩方法与虚拟诊断项结合，将有利于学生实习时获取更多的实践经验，掌握基础临床技能。对于高年级学生和规范化培训医生，现场观摩是临床实践的主要培训方式。受医学院校培训资源有限的限制，加之医生工作任务繁重，观摩实习难达预期教学效果。VR模拟诊断可以弥补这些不足。医学培训生利用VR系统，可在虚拟人体上进行大胆的诊疗试验，测试不同治疗方案在人体上的反应，从而获取大量虚拟诊疗数据，将这些数据与患者实际身体指标进行对比，分析理论与实际的差距，将有助于学生获得临床经验，加深对基础理论知识的理解［6］。在临床上，虚拟诊疗数据还可作为各种复杂病症的辅助判断指标。

2．5虚拟分子设计以促进医药研发

分子生物学、药学等基础学科在医学发展中扮演着不可替代的角色，但这些学科的研究对象大多处于分子级别，肉眼看不见、摸不着，研究起来很抽象，常常给人一种说不清也道不明的感觉。VR技术可把各种分子微观结构进行宏观化展示，使药物研究人员逼真而清楚地看到各种分子结构3D模型。通过人机交互设备可以对分子模型进行改造和设计，这将为药物研究带来许多便利。宏观化展示化合物微观结构，可加深研究人员对化合物结构的理解，有助于找到最佳合成路径；模拟各种生物大分子与药物小分子的结合，找出药物分子与生物大分子最佳结合位点，有利于探索药理特性；观察特定条件下活性分子间发生化学反应的全过程，有利于探索活性分子生物特性［7］。这些便利将有助于药物研发人员更加有针对性的取去设计和合成药物，缩短药物研发周期，降低研发成本。

3VR医学教育系统的建设

VR医学实验室是VR医学教育系统必不可少的载体，与一般VR实验室一样，主要由开发渲染平台、三维沉浸显示系统，三维交互系统和中央控制系统四大部分统组成［8］。信息技术的快速发展已为VR技术医学应用打下了坚实的“硬件”基础，实现VR技术医学应用的关键还在于能否开发出高度逼真的教学情景、科学的教学模型和恰当的人机交互系统等“软件”系统［9］。医学知识专业性强，要建成可用于医学培训的VR医学实验室离不开医学专家和信息技术开发人员的通力合作。先由医学教学工作者设计科学的医学教育方案和内容，提出人机互动方案，VR系统开发人员根据提供的信息进行医学教育系统开发，医学教育工作者对模型设计进行全程跟进，不断修正仿真内容，提高模拟的逼真程度，这样才能做出符合实际应用需要的VR医学培训系统。

第7篇：虚拟教育范文

[关键词]虚拟现实 任职教育 研究

随着虚拟现实技术、多媒体技术、网络技术的飞速发展，通过计算机软件创设的虚拟现实，为课程实践改革提供了可能。尤其是在任职教育中，工作场景的真实再现，可以为学生提供一个沉浸式的训练环境，改变学生传统学习思维模式形成，获得比传统实验更加深刻的学习体会，实现教学效果的最优化。

一、虚拟现实技术及基本特征

虚拟现实（Virtual Reality，简称VR），也称灵境技术或人工环境。虚拟现实技术利用计算机技术将现实世界通过数据处理以三维立体形式呈现，并与使用者产生视、听、触一体化交互环境。人可以通过使用各种特殊装置将自己“投射到这个环境中，并操作、控制这个环境中的事物，进行着认知与情感意识流动从而实现特殊目的。

虚拟现实技术在教学中应用，主要体现为“沉浸、交互、构想”三个基本特征。沉浸感又称临场感，指用户通过视觉、听觉、触觉多途径的感官与系统互动，产生身临其境的感受。人与虚拟环境融为一体，让使用者相信这与现实世界一样。交互性是指学习者与虚拟环境中所遇到的各种对象的相互作用的能力，计算机能够响应用户的输入并立即改变虚拟场景的状态，学习者可以在环境中得到实时性的反馈。构想性是指虚拟的环境是人想象出来的，体现设计者响应的思想，为使用者提供探索的空间，通过相应提示让使用者在环境中深化概念、萌生创意，进而发现更多的规律和有效的操作。

二、虚拟现实技术在任职教育中的应用形式

任职教育强调的是对学生实际技能的培养，在任职教育中引入虚拟现实技术，既增强了教师教学的主导地位，同时也更加突出了学生的学习主体地位。教师不再是单纯的理论“灌输式”教学与手把手的实践教导，而是通过虚拟场景的构建为学生提供一个以实践为主的自主学习环境，学生在与虚拟环境互相作用、互相影响的过程中，在老师的引导下，通过自身与环境的信息交互来习得知识与技能。虚拟现实技术在任职教育中的应用形式主要有以下几种。

（一）虚拟课堂教学

任职教育中学生的个体差异日益增大，根据学生的差异进行有针对性的教学是未来任职教育的发展方向。将虚拟现实技术应用到任职教育课堂教学中，可以突破时间、空间限制，再现任职岗位面临的真实场景与变化过程，尤其是那些对岗位任职影响巨大的故障场景再现与多维场景变换等。不仅可以让学生通过交互式的平台参与其中，提高学生的学习兴趣，还可以在教学过程中通过多层次、多批次、全方位地为学生提供生动、逼真、感性的虚拟学习材料，来帮助学生理解消化学习中的知识难点。虚拟课堂教学的应用有效改善了目前教学过程中，学生获得的知识以间接知识经验为主的现状，促进了学生对知识的理解和认知。

（二）虚拟实践教学

任职教育重视对学生实际技能的培养，而实践教学又是任职教育的重要组成部分。将虚拟现实技术应用到任职教育实践教学中，可以以岗位任职需要为基础，开发建设虚拟训练装备，并以此为基础展开虚拟训练。训练内容可以根据需要随时生成，不断更新，使实践训练内容及时跟上技术的发展。同时训练的场景、训练的强度也可以不受时间和空间的限制，反复展开、反复推演。训练过程中，学生也可以提出各种假设与判断，通过虚拟系统验证操作的正确与否，这样不仅有利于学生实践技能的不断生成与强化，也可以有效促进学生创造能力和实践能力的培养。

（三）虚拟网络教学

远程教育的不断普及与发展为任职教育发展壮大提供了先决的物质条件。将虚拟现实技术应用到任职教育远程网络教学中，不仅可以充分利用教育培训机构丰富的网络教学资源展开远程异地教学，还可以在学生与教育培训机构之间建立良好的教学互助与反馈机制。学生不仅可以在虚拟教学平台上及时补充到专业领域的新知识、新方法，也可以将岗位任职工作中遇到的难题反馈回教育培训机构，通过虚拟网络教学平台来进行验证与评估，得出新的结论，应用于岗位任职实践中，而这种反馈也将有助于教育培训机构教学的重新定位与提升，做到教与学相互促进、相互发展。

三、虚拟现实技术对任职教育的影响

（一）推进教学理念转变

虚拟现实技术对任职教育的影响首先体现在教学理念上。对教师而言，虚拟课堂教学的应用要求其从讲解、演示的身份向帮助、指导的身份转变，这就需要教师善于改进教学策略，改变教育理念，以提高学生综合能力与素质为根本追求，通过模拟场景，鼓励学生自主学习与探索，提高学生的动手实践能力，教师要完成由演示者向引导者、帮助者的转换，学生要完成由模仿者向探索者和创造者的转换，并由此达到培养由经验型到创造型人才的转变。

（二）促进教学内容更新

以往的任职教育主要是以知识的讲解与操作的示范为基础，教学内容以书本为主，实践操作以现在装备为主，培训针对性差，实效性低，其中部分教学内容会因受到时间和空间限制而无法讲解与示范，与岗位任职需要产生了严重的脱节。虚拟现实技术引入教学，促进了教学内容的变化与更新。老师可以根据岗位任职的需要，灵活地从培养学生创造能力和实践能力出发，设计符合培养目标的教学内容，并可根据岗位和行职发展的需要，利用虚拟现实技术进行适度超前的前瞻性训练与培训，提升学生的实际技能水平，为岗位任职与今后发展打下坚实的基础。

（三）丰富教学资源扩展

虚拟现实技术使教学不再局限于有形的课堂和实验室中，用虚拟现实技术模拟实验设备进行实验与训练，不仅可以减少实际装备器材资源消耗，也可以通过虚拟现实技术更新虚拟装备，扩展教学训练途径，节省训练器材采购与使用经费。尤其是在大型复杂设备的虚拟训练过程中，在远程异地的虚拟教学中，在现实较为危险、困难的处置情景中，不仅可以减化教学训练场景的构设，保证学生与装备的安全，也可以通过不同强度的模拟，反复式的训练，全面强化学生技能的形成与提高。

四、虚拟现实技术在任职教育中的难点

（一）把握虚拟的“真实性”“

虚拟现实技术在任职教育中的应用，重在营造一个与岗位任职需求相匹配的“真实”情景，使学生能够沉浸在虚拟情景中，获得全过程、全方位的学习体验。情景越“真实”越能促进学生的体验，越能激发学生学习的兴趣，越能激发学生创造性。尤其是在实践教学中，应确保虚拟的教学装备与实际使用的教学装备在外观、操作、信息反馈、状态反馈等属性上保持高度统一，使学生在课堂教学、实践教学环节中，获得连续的感知与学习体验，提升学生在学习整体上的认知。因此在虚拟装备的研发制作上，要以真实装备为依据，做好数据采集与量化工作，对影响全局的数据要精确采集，对不影响全局的数据可进行必要的删减，对于核心元件要单独建模封装，增强模型运行的稳定性，可靠性，对其他一般性元件可采通有组件开发。同进，在各元件的组合封装上，也要注重体现装备的整体性与操作过程性的相关性，做到标准统一扩展方便，为日后的升级做好相应的准备工作。

（二）注重交互的多维性

目前虚拟现实技术在任职教育中的应用多局限于三维漫游阶段，三维视觉感较强，而其他感官性与交互性较弱，不能让学生真正沉浸其中，展开沉浸式训练，全面掌握装备操作与情况处置的全部技能并积累相应的经验。因此，在实践操作训练与虚拟场景的构建中，教师需要加强多维交互感官性的设计。在多维设计过程中，要以任职需要为基础，以任务完成为驱动，从任务、子任务、实现技术三个层次对现有的交互技术进行系统分类，从环境构设、任务设定、过程分解三个层面对虚拟装备进行规划，从视觉、触觉、听觉等多方面入手进行交互过程细化，注重学生在训练过程中多维感官的协调统一，注重多种媒体组合作用的发挥，使训练更加贴近实际，更加便于学生理解掌握，更加有利于学生创造性思维的培养。

（三）设置情景的灵活性

任职教育中引入虚拟现实技术是从现实走进虚拟以虚拟仿真现实，再由虚拟步入现实以虚拟指导现实的一个过程，虚拟场景的真实构设是影响训练效果的重要因素。能否灵活多样的对现实场景进行虚拟，按照来源于实际而又高于实际的标准进行情景设置，也是实现虚拟教学应用提高训练质量的一个重要方面。因此，在开展虚拟教学与虚拟训练过程中，教师要注重情景的多样设置，注重从现实引入虚拟过程的灵活性与真实性，让学生自然而然的进入至虚拟训练过程中，按照教师的引导，逐层深入的展开研讨式、自主式、交互式的学习，提高学习质量，以避免因情景设置单一，不能引起学生兴趣，而达不成虚拟教学的目的。情景的设置与引入上也要注重前瞻性与探索性的相互统一，以符合时代与专业的发展需要，扩展学生的学习视野。

[参考文献]

[1]刘光然.虚拟现实技术[M]，北京：清华大学出版社，2011.1

[2]胡小强.虚拟现实技术基础与应用[M]，北京：北京邮电大学出版社，2009.2

第8篇：虚拟教育范文

在当前的影视教学过程中，创设虚拟实验情境的课件大都是利用flashmx软件制作完成，并将其分为运动拍摄以及固定拍摄两种形式。其中固定虚拟拍摄比较容易操作，首先通过矢量图将现场拍摄的实际情景模拟展现出来，包括里面的人物动作以及摄像机的具体摆放位置，并将所有摄像机设置成为按钮，然后再将已经拍摄完成的视频材料通过超级链接连到已经设置完成的按钮之上，这样就算是完成了固定拍摄的实际虚拟实验。不过在制作该课件过程中，经常容易碰到的问题是为了改善教学，一般情况下，在虚拟实验之中都要求学生对其操作流程进行实时有效的反馈，但由于在影视教学过程中需要使用大量的视频教材，这势必会整个课件观看速度造成一些负面影响。所以，为了有效的解决掉这个问题，当前在制作课件时，大都采用flv格式的视频教材，这就在一定程度上确保了课件的自然顺畅性。

而相比之下，要想实现运动拍摄的效果，其过程以及操作就会显得较为复杂，需要学生依据它的实际变化而进行相应的鼠标跟随，并将鼠标位置同图片序列有机的绑定起来。

⑴创设一种合适的拍摄场景。通过使用计算机中的图形功能，简单的创设一个拍摄场景，并且包含人物的实际位置与动作、摄像机的具体摆放位置以及视频框等内容。此外，还应依据一定标准将视频框同摄像机位相对应起来。

⑵为按钮添加一些相应的动作，并将操作效果实际模拟出来。首先要依据一定流程，来为鼠标制定一些跟随效果，并将拍摄中摄像机位地变化情况模拟出来。其实际的操作方式可以简单概括成为：将虚拟情境中的机位2改设成为影片元件，然后在为其添加一些特定的动作脚本，同时实现鼠标的有效跟随。具体操作如下：

第一，当在操作过程中，完成“点击”机位2之后，实施以下动作，amera2一mc．onPress=function()

第二，将机位2跟随鼠标移动，并确保其在约束的范围之内，同时也要有效的防止和避免鼠标滑出虚拟模拟的场景。

第9篇：虚拟教育范文

关键词：教育虚拟社区；建构；高效

伴随着信息化的发展，虚拟社区进入大众的视线中，展示着一种既新鲜又使人不觉陌生的生活方式和社会网络。作为虚拟社区的一个应用点，教育虚拟社区对学生综合素质的提高起到很重要的作用，为此建构高效的教育虚拟社区，可以更好地为教育与学习服务。寻求教育虚拟社区存在的优缺点、探索建构高效的教育虚拟社区，不仅有利于为构建终身教育体系、建立学习型社会开辟新的途径,也将对教育技术学科理论体系的完善起到一定的作用。

1、教育虚拟社区

媒体网络技术深刻地影响着社会生活的各个方面,教育也不例外,教育虚拟社区首先是虚拟社区，是教师与学生的网上家园，也是教育信息化、网络化的产物。胡凡刚教授在《简论教育虚拟社区》中教育虚拟社区给出了详细的定义即：基于跨时空的、开放的、自由的网络虚拟环境,社区成员(主要包括教师与学生)之间进行专题研修、交互协作、资源共享,从而相互影响、相互促进,最终形成的具有共同社区文化心理的、生态式的社会关系共同体。从这个定义我们可以看出，教育虚拟社区继承了虚拟社区的特点，它突破了时空的限制，最大化地达到资源共享，缓和与调节了在资源问题上部分高校采取“各自为政”的态势，为教育信息化带来新的生机与活力。

2、教育虚拟社区的特性

基于教育虚拟社区的理解，笔者认为教育虚拟社区主要具有以下几种特性：

（1）教育性

教育虚拟社区首先应具有教育性,这是教育虚拟社区区别于其他虚拟社区的标志。在教育虚拟社区内,社区成员因共同的兴趣与需求进行交流互动,在活动过程中认识和体验不断加深,创造性的火花不断迸发,认知结构因同化与顺应而不断从旧平衡达到新平衡 [1]。社区成员在参与社区过程中可以看作是突破传统时间及空间的限制而进行的一项有意义的学习活动。网络远程教育、在线学习、等学习方式以及博客、论坛、高校BBS等形式的盛行也正是体现了教育虚拟社区的教育性。据有关专家统计，中国现有四大教育博客开展教研比较成功，分别为苏州教育博客、浙江海盐教育博客、山东临淄教育博客和天河教育博客。博客教学方式越来越多的被学校所采用。上海师范大学的“学思湖畔BBS”、华南理工大学的“木棉BBS”，清华大学的“水木清华”等高校BBS给大学的思想政治教育带来生机与活力。

（2）多媒体性

在教育虚拟社区中，社区成员不仅可以以文本的方式分享自己的快乐与经历，也可以借助现代教育技术的手段，集图、文、音视频于一体，采取多媒体的方式来进行交流互动，这样可以吸引更多的成员参与其中，从而使得社区整体功能得到更大的发挥作用。

（3）体系开放性与成员平等性

    由于网络本身的“开放性”，使得教育虚拟社区在系统内有着自身的开放性。社区成员可以根据自己的兴趣爱好、需求等参与所对应的谈论区。在教育虚拟社区内，没有集权控制，只有不违反本社区的法规与制度，不管贫富贵贱，都享有民主、自由的空间。现实中往往难以克服的“师道尊严”、家庭背景等障碍在教育虚拟社区内是不存在的，社区成员都是平等的,都可以对自己感兴趣的问题发表自己的观点而不会带来任何心理上的负担。这是一种全身心的参与和自身独特个性的充分发挥，这从深层次上体现着教育虚拟社区的平等性。

（4）非线性文本

  随着Web2.0的到来，在线协作写作已成为可能，读者不在单纯地只是阅读者，更是内容的创作者。在教育虚拟社区中，人人都可以对已有内容添加自己的见解与批注，对于这些文本而言，不再是一层不变的，而是原创者客观意愿与读者主观意识相结合的产物。

3、目前教育虚拟社区存在的缺陷

（1）重“硬”轻“软”现象盛行

在对教育虚拟社区的建设过程中，人们往往认为只要平台做的好，功能模块齐全，设备先进，就能得到很好的效果，而事实并非如此。如果只是一味地从技术的角度而不从内容这个“软”实力出发去构建教育虚拟社区，虽然形式上给人一种直观美，或许会吸引大众的眼球而参与进来，但人们的新鲜感过后，务实的访客会因信息滞后、内容单一、质量不高等原因而望而却步。

（2）重单维交流轻多维互动

在教育技术界，有着“李克东难题”的说法，其中有一点就谈到教师博客缺乏深度互动的问题，这也正是重单维交流轻多维互动的一个深刻见解。在教育虚拟社区中，社区成员除了查看信息外，更多地是交流互动，对于现在诸多的教育虚拟社区，可以看出一种现象就是对于社区的讨论，跟贴也只是诸如“是”、“哦”等字眼，这样无法进行多维的互动交流，更不要说能在其中发现什么新的见解，学到什么知识了。这种单维的互动着实起不到良好的收效。

（3）信息主导性不够

    目前网络信息良莠不齐，不良信息诱导青少年犯罪的事件屡有发生，大学生正处于走向思想成熟的关键时期，对新生事物的是非辨别能力不强，很容易受外界的干扰而作出不符合客观事实的判断。在教育虚拟社区中，各种信息良莠不齐，社区成员往往会迷失其中而无法判断事情的是非曲直，导致盲目跟随的现象时有发生。

（4）虚拟社区管理上出现困难

    教育虚拟社区是基于网络这个大背景而生的，它所出现的消极或负面作用与网民的思维意识水平和德性水平有关，教育虚拟社区的“系统开放性”以及社区内规章制度的不健全等因素使得教育虚拟社区在管理上相对比较困难。

4、对策与策略

（1）营造浓厚的社区文化

教育虚拟社区的社区文化可以分为硬文化与软文化两种，所谓的硬文化只要是指整个社区中所有成员都应遵守的规章制度、行为规范等这些较为显性的文化，而软文化即指整个社区中的人生观、价值观等这些较为隐形的文化，在社区中由于软文化的差异，会出现不同的学习共同体，这些学习共同体之间可能会形成各种不同的认知体系、学习策略或教学模式，因此在社区的建设过程中要充分考虑个性之间的差异，以“学习者为中心”的理念去营造一个浓厚的社区文化环境，同时要做好三方面的工作：根据 交往的“真实性”，建设技术文化环境；根据交往的“真诚性”，建设精神文化环境；根据交往的正确性，建设制度文化环境。

（2）提高社区成员的参与意识，发挥主体作用，自我管理教育虚拟社区系统

    教育虚拟社区主要以学习者为中心，通过自我管理模式使得学习者能进行自我思想政治教育，提高他们的综合素质。比如可以培养版主队伍，拓展学习者网络自我管理的成效。也可以完善社区的组织机构，加强组织建设，规范网络管理的规章制度。对于在社区里出现的虚假、违法等违反社区规章制度的行为一律给予警告，保证社区远离网络的糟粕，也真正体现“网络为我所用”的基本方针。

（3）加强社区互动交流

    教育虚拟社区作为学习者互动关系得以存在和扩展的虚拟化的场所 ,是通过数字化空间谋求群体生活的一种新的方式，它是由具有共同兴趣及需要的学习者,利用网络传播的特性 ,通过网上创建顺畅、清晰、多维度的信息交流机制，实现社区内部成员之间的高效沟通。社区成员在交往过程中的参与情况主要包括论坛发帖数、回帖数、参与聊天次数、答辩和提问次数、对小组学习研究提出的创造性意见等。社区成员要主动参与从而获得经验，而不要被动参与获得成果，在讨论的过程中促使自我反思并逐步建立个性化的知识体系与价值观念。

（4）教育虚拟社区的实例化治理

所谓实化性治理，就是实际可操作的，使教育虚拟社区趋近现实规范社区的治理。主要包括以下几点：实名注册，虚名交往；进一步加强完善网络信息管理规范，同时研究制订网络信息的分级，评价和反应系统；建立社区成员诚信和道德反应机制，设计并实行社区成员言论或行为诚信度和道德度评价体系，并实行诚信度和道德度累积奖惩制度；建立健全有关网络活动的法律法规；努力培养造就一批具有坚定的社会主义信念和较高的理论水平的专门人才，使其有较大精力投入地参与网络社区的各种论坛，通过平等交流的形式，以社会主义核心价值理念和的基本理论主导网络生活的中心化，以消除去中心化的消极影响。

5、小结

  在信息技术日新月异的今天，作为虚拟社区中独具特色的教育虚拟社区，也将在长期的实践探索中发挥出其独特的作用，对教育虚拟社区的研究必将成为教育技术研究的一个新领域。我们要充分利用互联网创造的“无时不在”的学习的机会,建构起灵活动态、多维交互、协作交流的,集自我教育、对话式教学和个性化学习于一体的,有利于教育的全球化和终生教育体系构筑的生态化的教育虚拟社区, 为现代化教育的快速发展提供更好的服务，这也必将更加促进人们对教育虚拟社区发展的探讨。

 

参考文献：

[1] 胡凡刚．简论教育虚拟社区[J]．电化教育研究，2005(9) ．

[2] 郑贵顺，吴小妹．基于教育虚拟社区功能的远程教育探讨[J]．信息技术，2009(7) ．