基于沉浸式技术的儿童教育资源平台开发
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摘要：随着信息化时代发展，新媒介技术在儿童教育产业快速运用，有着多元化发展前景。在目前教育产业中，以VR、AR技术为代表的沉浸式虚拟仿真技术，与学龄前儿童教育有着较强的适应性，并不断刺激着媒介技术深度融合与二次创新。本文将论述利用沉浸式虚拟仿真技术，针对一种虚拟仿真智慧的交互性教育平台开发，以丰富VR、AR技术为基础的教育新方式，开拓学龄前儿童教学新视野。
关键词：VR;AR;学龄前儿童;教育平台
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2020）01-0053-02
随着5G时代的来临以及电子信息的发展，在教育产业中VR、AR作为新兴的沉浸式仿真技术，其多样的互动性及真实的感官能有效帮助儿童在虚拟交互的学习中充分理解所学内容，例如儿童VR互动教育游戏和AR学习图书，其媒介的延伸能力能够帮助儿童提高和加强认知能力。
1 沉浸式虚拟仿真技术的运用
沉浸式仿真虚拟技术是建立在新媒体技术、仿真技术以及信息技术的基础上，同时用数字化的方式呈现出虚拟现实。而虚拟仿真技术又包含了人们所熟知的VR技术和AR技术、也就是虚拟现实技术和增强现实技术。[1]VR技术是从计算机技术出发，通过数字信息建构一个具有高度仿真的虚拟环境，能调动人在其中的视、听、触多感官系统。[2]而AR技术是在现实环境的基础上，借助数字信息形成虚拟影响，增强人对真实世界的感官体验。无论是对虚拟世界的搭建还是现实感官的加强，VR技术与AR技术都各有其优势，能够帮助用户完全沉浸在预设的虚拟环境中，同时进行相应的交互行动（如图1）。在虚拟环境多样的互动性及真实的感官满足中，儿童在虚拟交互的学习中能够自己的所见所闻联系于信息状态下的真实场景，极大调动学习兴趣，这样的学习过程也是符合儿童的认知习惯。运用虚拟仿真技术能够为学龄儿童提供更多观察与动手机会，进行可重复的操作，让儿童的知识加工过程更加具体化，知识学习体系更加牢固。通过VR技术的虚拟环境再现、AR技术的环境融合，基于实际学龄前儿童教育资源基础之上，挖掘其精神内涵，搭建信息真实、感官刺激、触手可及的学龄前儿童学习资源。
2 基于沉浸式虚拟仿真技术的学龄前儿童教育资源平台内容打造
在目前的教育产业中，沉浸式虚拟仿真技术已经开始运用在儿童教育中，有运用VR技术进行平台资源搭建，也有运用AR技术进行产品开发，而针对学龄前儿童的数字信息教育，我们必须从儿童的认知特点出发，打造符合儿童认知习惯的知识体系，同时还应该考虑其内容对学龄前儿童的适应性，以及是否有足够的吸引性来刺激儿童的交互性学习。因此，对于学龄前儿童教育资源平台内容的打造，虚拟仿真技术更有其独特的优势。
虚拟仿真技术通过H5的呈现方式，展现多样课程内容。通过数字化信息技术的整合利用，我们发现将VR技术与AR技术综合利用于H5中。H5能够兼容丰富的媒体动画和交互行为，可以将多样的媒体内容融合为一体，形成全新的融媒体内容，使之更加符合移动时代阅读习惯。[3]通过将沉浸式虚拟仿真技术运用于H5技术中，不仅实现两者技术良好的交融性，使得所呈现的内容更具体，交互性更易于体现，同时还能将教学内容信息的特点更好地针对儿童，通过沉浸式仿真技术对现实信息的有效模拟，将非物质遗产文化、红色文化、自然科学文化等，以三维立体的画面，还原真实的资源场景，在具体的环境信息为基础之上，添加相应的交互式动画角色形象作为引导者，配以不同的音乐、文字，通过资源整合形成更高效的交互性的H5学习资源，使得整个学习内容更加立体。还原较为真实的虚拟场景，让儿童在使用中获得强烈的视觉满足，通过H5本身的技术加工，我们还能够植入更多的相关教学内容，做到立体化感知化的学习过程。当儿童面对以H5为信息载体的沉浸式教学时，虚拟仿真技术技术能够使其接受教学时进行相互的交流，将虚拟交互融入到更精准的位置，儿童就不再是单独的学习者，其学习思维与空间环境更好地融入一体，而面对多样化的知识体系，既能保证孩子有丰富的知识学，更有强烈的欲望学。
3 基于沉浸式虚拟仿真技术的教育平台的问题
在目前已经本身但是在教学内容的设计上，缺有一定的内容缺失，着重于技术的运用而没有转变教育思维，需要教育者充分领会儿童成长的情境性与阶段性。从学龄前儿童教育出发，目前的儿童教育平台缺乏以下几点：
3.1 资源不全面
儿童在对健康、语言、社会、科学、艺术等领域的学习中，主要是以观察体验为主，虚拟现实技术便能帮助儿童更生动、更立体、更有趣的学习。虽然教育资源新媒体化的趋势越来越好，但是虚拟现实技术更多应用于自然科学、生物技术、航天航空等方面，艺术赏析、社会文化、文学阅读等的相关资源还存在数量不够、数据不规范、信息不全面等问题，以至于出现优质资源不能共享的问题，虚拟现实技术在学龄前儿童教育的应用还需要专业人士开发。
3.2 资源的教育属性有所欠缺
基于虚拟现实技术的儿童教育课程既要满足儿童自身的成长发展需要，又要满足社会对于个人的人才选拔要求。而平台的课程主题孩子是否感兴趣、课程内容是否有趣，是影响了课程浏览量的关键因素，因此，在课程开发初期，平台开发者侧重于开发儿童的兴趣课程，以达到丰富孩子课余生活、扩宽孩子眼界、激发孩子思考能力等的学习效果，与学校的课程安排不一致，对孩子学习成绩的提高起不了直接作用。
3.3 教學资源未形成体系
目前市面上大多数虚拟现实技术教育平台处于初步发展阶段，还未形成教学资源体系，但是我们可以参考现有的网络化教学资源管理系统，并在此基础上充分发挥虚拟现实技术，营造师生互动的虚拟交互教学环境。学生用户通过电子书包在平台上搜索相关课程，教师用户可以进行直播录制、课程录制、布置批改学生作业等。
4 沉浸式虚拟信息技术的学龄前儿童平台运用实例 目前，运用VR与AR技术已经做出了全景交互、景点浏览等尝试，给游客带来一定的深度体验。例如敦煌研究院开发的“数字敦煌”，透过“数字敦煌”看莫高窟的稀世珍品，同时有一定的简单的交互功能，给用户带来虚拟呈现的壁画并且有一定栩栩如生的动态效果，“敦煌飞天”不再是静态的描绘，展示出敦煌文化活过来的奇妙意境。从学龄前儿童教育平台发展来看，我们不仅应用虚拟技术再现其物，更应重现其魂，带给学龄前儿童真正的“无界”学习，不仅是真正实现学习地点“无界”，学习时间“无界”，还应是培养儿童学习习惯“无界”。而这样的“无界”学习平台内容，以重庆渣滓洞集中营为例，利用AR技术重现烈士牢房、拷问室，真实再现景区历史遗物独特性，增强儿童对历史学习及红色文化的培养提供了突破地理位置等阻碍因素的手段，还能凭借技术深究其深层文化依存源头，以红岩文化作为支撑，给整个学习环节提供源动力支撑，让儿童学习变得高效实际有内涵。
由于信息技术的发展，沉浸式信息技术本身对于用户的准入要求不断变低，具体表现在其对智能信息设备的兼容性较好，从普通的智能移动设备到高端的头戴式显示器，两者在全景沉浸式体验以及使用率普及等方面各有优势，通过不同方式皆可在通过电子信息的方式去感受泰山“造化钟神秀”的奇妙美景。同样对其投放方式也具多样化，可通过文字、视频、图片，线上书籍展示，H5效果呈现，再经过资源整合，一本兼具可交互全景图片、视频为一体的电子教材即可完成。其内容展示能通过头戴设备、平板、手机等不同方式进行播放学习，线上线下、设备与软件的高度兼容等特点更是有助于儿童学习时间的延伸、增强儿童学习的黏性。
5 结语
沉浸式虚拟仿真技术的成熟给目前的教育产业一个更好的契机，而运用沉浸式虚拟仿真技术去搭建针对学龄前儿童的教育资源平台，能更有效的整合线上线下教育资源，给学龄前儿童更好的实际教学体验，丰富教师的第二课堂教育形式，同时推动学龄前儿童教育信息化发展，将媒介技术贴近儿童实际需要，探寻儿童教育在信息环境下，如何打造互动多，内容安全丰富，易接受的高效学习体系。
参考文献
[1] 任斌，李志新，陈洋，等.虚拟仿真技术在物联网工程专业课程实验教学中的应用与实践[J].现代信息科技，2018，2（11）：67-68+71.
[2] 刘建炜.基于AR/VR技术的儿童教育资源建設研究[J].陕西学前师范学院学报，2017，33（10）：75-81.
[3] 王志.H5与融媒体内容创新[J].传媒，2018（17）：24-26.
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