VR教育是伪需求吗?讯飞幻境让我体会了能落地的VR课堂

2017-08-03 12:52 VR/AR 来源:创头条 查看原文

这是一个巨大的实验室。和其他实验室一样,这里的实验设备:酒精灯、烧杯、试管、漏斗,还有其他化学药品一应俱全。还有一个1.5米长的工作台,允许4人同时操作。

但这又不是一个真正的“实验室”。在这里,拿出化学药品不需要担心自己的手被灼伤;想要加热试管也不需要引燃酒精灯的火焰。所需要的,仅仅只是旋转和扭动桌面上的几张卡牌。一张代表酒精灯的卡牌被旋转了45度,屏幕上的“火”一下燃烧了起来。同时再移动试管的卡牌,倾斜的试管在火焰上加热,冒出气泡。旁边的文字说明恭喜我试验成功,同时也对我解释了实验的原理。

 

《高锰酸钾制取氧气》实验设备齐全

还有一个巨大的屏幕,看上去跟平常的投影机大屏幕类似,但戴上了特制的眼镜后,它的奇妙之处就显现出来:平常教科书上平淡无奇的发动机,不仅变成了立体的,可触可感的真实设备。而且可以通过手柄,将它任意放大、拆解,一边观察细节,一边倾听每个部分的具体功能。再亲手将它的零件一件件装嵌回去。 

《航天发动机》课程让复杂的机器可触可感

不过,这仍不是最具震撼力的体验。要追求重度沉浸,得戴上VR头盔:你会深入血管中,与组织中新生的红细胞、白细胞一起遨游,亲历血小板在血管壁上凝结的过程。你也可以进入一个只在戴上头盔后才“存在”的虚拟教室,像正常学生一样听课发言。纵然你与老师和同学可能相隔数千公里。

《人体细胞讲解》课程可以让你深入血管与细胞遨游

—— 以上,正是国内VR教育的著名品牌讯飞幻境的三种不同设备:AR智能课桌、轻沉浸套装、全沉浸套装,带给我的难忘体验。这家行事低调,甚至在VR热潮时也不太抛头露面的公司,如今已经在 VR 教育领域深耘 6 年。它不仅是国内VR教育一体化方案领域的业内领先企业,还是在努力跻身全球知名的VR教育品牌 —— 6月29日,讯飞幻境作为中国第一家参加全美最大教育展ISTE的VR教育企业,在会上获得了一致好评。


从讯飞到幻境

随着人工智能成为风口,几乎每个科技圈中人都对“科大讯飞”这几个字耳熟能详。但对于“讯飞幻境”,了解的人就要少得多。

实际上,作为科大讯飞在VR上的布局,讯飞幻境的成立远早于市场上掀起的VR浪潮。成立之初的两年,它主要在做3D图形加速领域开发。在2013年,讯飞幻境第一次推出了一款 AR 类产品:AR 智能讲台和课桌。最早这一产品主要被用来讲解建筑的结构。但在此之后,其课程内容不断充实,从单一的建筑到数、理、化、生、安全、普法等领域,在获得用户的同时,也积累了一定的课程设计经验。在技术方面,2013-2014年,讯飞幻境开发出了自己的镜头和光控系统,为此后的一体化设备打下基础。此后,讯飞幻境又完成了全息产品,偏振投影、沉浸式、半沉浸产品的开发。最终,完成了自己的 VR 教育解决方案体系。

从设备上看,这一体系除课件外,还包括几款不同的硬件产品:

这几款产品分别对应不同的场景。

其中,AR 智能课桌可4人进行操作,由上下两屏组成。学生在下屏进行操作,内容在上屏呈现。AR 智能课桌对应公立学校的科学课、实验课,让教具、实训环境、实验课题3D模块化,以堆积木的形式进行相关课题的实训,通过多个二维码控制器控制整个3D实训内容实现交互。

VR教学一体机接近日常的VR头戴设备,通过触摸板操作,以无线连接的方式进行使用。课程主要对应中小学各学科的课内和课外,老师可以借助教师端进行实时控制,有效地掌握课程的节奏,实现与学生随时随地在课堂上体验各种精教学内容的可能。

轻沉浸设备是讯飞幻境自主研发的VR套装产品,学生佩戴专用眼镜可以进行内容观看,同时通过光控设备对屏幕中的内容进行控制。对于公立学校的科学理论课,学生可以通过设备对课件中的模型完成分析、修改、操控等动作。同时还可以听到课件中课程内容的详细讲解。

全沉浸VR套装则较类似于日常所见的VR设备,主要针对toC端高度交互的科普学习需求。除了可以个人体验课件内容之外,也可以通过VR系统中内置的虚拟“线上课堂”,由老师在虚拟环境中提供教学。

讯飞幻境产品体系

由于前期做了长时间的技术积累,讯飞幻境相对于其他竞品在供应链和成本上均具有较大优势。例如,讯飞幻境的一套光控设备,仅需不到1000元即可,即便是VR 讲台也仅需几万元,这在市场上是非常具有竞争力的价格。据讯飞幻境工作人员介绍,一套为公立学校提供的整体的教室解决方案仅需10几万元。目前,讯飞幻境的累计销售额已经在2015年过亿,进入了包括北京在内30几个城市的260多个学校,北京已经有500多家学校师生参与了讯飞幻境产品的付费使用。


从VR到教育

在2016年之后,VR热潮渐退,许多人开始寻找新的VR与场景的结合点。其中,VR教育被视为VR最可能的突破口之一。然而,VR教育仍然不能逃脱“伪需求”的质疑,至少,有些问题无法回避:VR教育,应该以VR技术应用为先还是以教育的目标为先?VR教育相对于普通教育有哪些优势?(尤其在中国而言)VR教育又适合教育中的哪些领域?

讯飞幻境创始人闫宏伟认为:VR教育在中国大有前途,其中最重要的一点是,它赶上了中国政府对素质教育和科学教育加大投入这样一个历史性的机遇。

例如,教育部印发的《义务教育小学科学课程标准》中指出,自2017年起,小学科学课程起始年级调整为一年级(此前为三年级),且原则上要按照小学一、二年级每周不少于1课时的目标安排课程。除此之外,科学课的重要程度也在上升,与原来的统编三科(统编义务教育道德与法治、语文、历史三门学科)的重要性相平行。这将在小学科学课程上形成一个新的教材、教具及人才培训的需求。除此之外,教育部颁布的《教育信息化“十三五”规划》也明确指出:推进信息技术在日常教学中的深入、广泛应用,有条件的地区要积极探索信息技术在“众创空间”、跨学科学习(STEAM教育)、创客教育等新的教育模式中的应用。在这一领域, 国家每年预计将投入高达上千亿的资金,这为许多公立学校购置VR设备、引进VR内容提供了便利的条件。

 

闫宏伟认为,VR教育为小学科学课程提供了性价比高的方案

对于习惯了VR 头盔的高价格的用户来说,很多人会认为VR设备是非常昂贵的,是少数发达地区学校的专利。但闫宏伟不这么看,他指出,对于经费有限的地方学校来说,VR教育正是一种以相对较低的价格来取得较好的教学效果的好方式。VR设备一次购买后可反复使用,应用于完全不同的场景,降低了校舍的建设成本,同时避免学生在操作时造成的意外。对于理工化学实验、生物和地理变迁等科目,VR教育中生动的画面、丰富的说明和机器辅助教学的一系列功能,能够让学生在很短的时间内学习到知识的同时,对各个学科建立深厚的兴趣。而讯飞幻境的VR课程内容也可以帮助老师更好地进行课件输出,降低学校二次培训科学科老师的成本。

但这一问题必须解决几个前提:目前的VR设备大多数是单人操作,如何解决课程中学生的互动问题?同时,课程的沉浸感,如何与教师的教学需求取得平衡?

对此讯飞幻境的观点是:VR技术必须先服从于教学需求。闫宏伟举了一个例子,一些VR教育的解决方案,为了强调 VR的沉浸感,给每个学生都装上一个深度沉浸头盔,结果不光会导致课程成本昂贵,还会由于每个学生的前后活动造成教学无法正常进行。

对于公立学校的科学课而言,比起VR追求的沉浸感,更重要的是学生的“代入感”,因此,在公共课程的场景中,讯飞幻境提供的是AR智能课桌和轻沉浸的电子黑板,而非VR头盔。但在 AR 智能课桌的操作上,学生必须能与场景、与同学进行充分互动,而非简单观看。对此,讯飞幻境开发了一种新类型的SLAM系统下的互动卡牌,即每一课件会配置8-12个专门设计的方形卡牌。卡牌的背面有光控二维码,可学生在课程中,通过移动和旋转这些卡牌,即可看到课件内部的对象发生变化。卡牌不仅允许多人操作,而且比移动鼠标更具有代入感,提高学生的实验兴趣。

讯飞幻境开发的新型SLAM互动卡牌

而另一些教学场景,例如自助实验室中,讯飞幻境则用轻沉浸的VR套装和眼镜,满足“学校多人共同观看同一课件”及“可视化的电子黑板”的需求。除此之外,讯飞幻境还推出了声控的智能助手,辅助老师对课件内容进行详细的讲解。


从设备到内容

除了硬件之外,讯飞幻境非常重视VR教学体系的建设。据闫宏伟介绍,讯飞幻境已经与北师大教研专家合作,建立了VR教学体系。这一体系由基础的VR教学内容、全国可视化教学网络的分发体系和相对应的硬件及解决方案组成。目前已经较为全面。教学体系主要由公立学校根据课纲提出需求,北师大和讯飞幻境的教研部门根据需求制作课件,经过二次磨合,初版课件会被分发至分布在全国各地、由一线老师组成的评价小组,通过视频会议的方式参与到对产品的评价和反馈中,再针对自身需求提出问题和改进之处。最终形成标准化的课件。课件在制作完毕之后,可以根据学校设备的状况,转化为MR、VR和AR的不同版本。

除了自身课件以外,讯飞幻境也在通过建立第三方平台的形式引入其他优质的课件。据闫宏伟介绍,在课件内容领域,有两部分需求较大,一个是低年级学生的科学课。这部分的课纲及教学资源较为稀缺,家长需要求助于校外第三方资源,这将是一个机会。第二是安全类、道德类和法制类的培训,这些教育此前是由老师进行理论讲授,学生感触不深。但借助VR的力量,可以变成虚拟场景进行体验,让学生亲身参与,增加他们的代入感。

目前,讯飞幻境已经开启A轮融资,在融资之后,讯飞幻境未来将在to B领域继续深耕,同时会在“2小B”、to C领域及海外市场上做更多投入。未来三年,讯飞幻境将继续在教学教研和课纲课标深度结合的前提下,将可视化互动教育平台打造为适合多种“教学”场景下优选的教学模式之一。同时结合家庭教育中的亲子,启蒙,STEAM三个场景发力。打造务实靠谱的“精产品,懂教育”的中国VR教育品牌,为中国教育技术革新和进入世界教育技术前列贡献力量。


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