“我正在一個(gè)演講廳中聽(tīng)美國(guó)天體物理學(xué)家泰森（Neil deGrasse Tyson）的動(dòng)畫(huà)形象講述科學(xué)史。就在他要開(kāi)始講述中世紀(jì)惡魔信仰的時(shí)候，一個(gè)紅色的魔鬼突然憑空出現(xiàn)，它快速地沖到我的面前露出獠牙，讓我不寒而栗。”

“當(dāng)泰森講到伽利略的實(shí)驗(yàn)方法時(shí)，他變戲法般地變出了一個(gè)比薩斜塔的模型，伽利略曾在斜塔的頂端做過(guò)一個(gè)著名的實(shí)驗(yàn)，以完全一樣的加速度掉下兩個(gè)不同質(zhì)量的小球?！?/p>

很顯然，上段描述中的演講廳不是真實(shí)的，而是通過(guò)一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）頭罩感受的，由愛(ài)爾蘭Immersive VR Education公司創(chuàng)造的虛擬空間。

日前《泰晤士高等教育增刊》記者馬修斯（David Matthews）便前往了位于英國(guó)和美國(guó)的數(shù)家VR企業(yè)和大學(xué)，親身體驗(yàn)了一把VR教學(xué)的魅力。

由虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)造的天體物理學(xué)家泰森的“演講現(xiàn)場(chǎng)”

VR：沉浸式教學(xué)的新維度

根據(jù)公司創(chuàng)始人惠蘭（Dave Whelan）的說(shuō)法，泰森的魔術(shù)只是“讓你領(lǐng)略下VR改變學(xué)習(xí)方法的潛力而已”，他在第一次感受過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)頭罩后放棄了網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)的事業(yè)，并在2014年創(chuàng)辦了這家公司。

按照惠蘭的設(shè)想，未來(lái)航空工程學(xué)生可以用VR裝配飛機(jī)引擎，工程師用“虛擬麥卡諾套裝”在周圍建造橋梁，化學(xué)講師可以讓學(xué)生在上課時(shí)看到分子模型的內(nèi)部。

“為什么還要呆在教室里上課？”惠蘭說(shuō)道，“如果你教的是海洋生物學(xué)，可以在海床上教學(xué)，讓一頭鯨魚(yú)在班級(jí)中間游弋。這樣顯然會(huì)更加吸引人。”

如今VR技術(shù)已經(jīng)“遍地開(kāi)花”，可以流暢跟蹤頭部移動(dòng)的高質(zhì)量頭罩已經(jīng)于去年出現(xiàn)在了消費(fèi)市場(chǎng)上，而惠蘭也只是很多試驗(yàn)VR教學(xué)潛力的人之一。

盡管用戶目前還不會(huì)將虛擬世界誤以為是真實(shí)世界，但研發(fā)人員已經(jīng)創(chuàng)造出了令人難忘的精細(xì)環(huán)境，看上去和如今的電腦游戲一樣栩栩如生。

最高端的頭罩并不便宜，起價(jià)為350鎊，并需要一個(gè)高端計(jì)算機(jī)或PlayStation 4來(lái)運(yùn)行。雖然為整個(gè)班級(jí)或者授課廳配置這類設(shè)備成本很高，但教育仍然被預(yù)測(cè)會(huì)占新興VR市場(chǎng)中很大的一部分。

根據(jù)去年早些時(shí)候高盛的一份報(bào)告，到2025年VR在學(xué)校和大學(xué)的市場(chǎng)份額會(huì)有5.5億鎊，用戶數(shù)達(dá)到1500萬(wàn)人。在2014年以20億美元購(gòu)買(mǎi)了頭罩生產(chǎn)商O(píng)culus的Facebook此前承諾，會(huì)投入1000萬(wàn)美元用于幫助研發(fā)教育VR體驗(yàn)。

醫(yī)學(xué)：VR教育應(yīng)用的橋頭堡

浸入式VR教育是將VR的優(yōu)點(diǎn)推廣到教育界工作的一部分，目前大部分對(duì)VR技術(shù)的應(yīng)用都在游戲領(lǐng)域。舉辦泰森講座的應(yīng)用叫Engage，本質(zhì)上就是一個(gè)可定制的空間。學(xué)者們可以調(diào)用3D模型，讓學(xué)生從任何一個(gè)角度來(lái)進(jìn)行觀察。

在一個(gè)演示中，馬修斯和惠蘭的同事一起組裝了一具人體骨骼。雖然對(duì)方是在隔壁控制他的虛擬化身，但他們倆人仍然可以在組裝中毫無(wú)障礙地扔骨頭到對(duì)方身上。

馬修斯回憶稱，通過(guò)手持控制器，他可以撿起和仔細(xì)檢查肩膀下比較平緩的骨頭，將它轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)放進(jìn)對(duì)應(yīng)的位置。即使是在3周之后，關(guān)于它形狀的記憶仍然栩栩如生。

惠蘭表示，這些虛擬空間“感覺(jué)就像是真實(shí)的地方，創(chuàng)造出的也是真實(shí)的記憶”。

當(dāng)然，對(duì)于醫(yī)學(xué)院學(xué)生來(lái)說(shuō)，不用VR來(lái)仔細(xì)檢查人體骨骼并不是件困難的事情。但惠蘭表示，該項(xiàng)目的下一階段是創(chuàng)造出一個(gè)更加精細(xì)的人體解剖模型，可以在VR中分解和重組。

“這會(huì)對(duì)所有的醫(yī)學(xué)機(jī)構(gòu)有所幫助。”他表示醫(yī)學(xué)是VR應(yīng)用在大學(xué)中的橋頭堡。

而在今年早些時(shí)候，美國(guó)凱斯西儲(chǔ)大學(xué)（Case Western Reserve University）發(fā)布了一個(gè)使用微軟HoloLens頭罩來(lái)教授醫(yī)學(xué)院學(xué)生的視頻。

和惠蘭使用的頭罩不同，HoloLens以增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）的方式讓用戶看到他們周圍的環(huán)境，并通過(guò)投射圖像到護(hù)目鏡上來(lái)創(chuàng)造出全息的3D物品，讓人覺(jué)得它們好像存在于自己所處的房間內(nèi)。

在這個(gè)場(chǎng)景中，戴著頭罩的學(xué)生正在從各個(gè)不同的角度檢視一個(gè)人體模型。在某一時(shí)刻甚至出現(xiàn)了實(shí)際位于另一個(gè)城市的講師的浮動(dòng)人頭，解釋了大腦是如何連接的。

該校醫(yī)學(xué)院院長(zhǎng)戴維斯（Pamela Davis）表示，這大大加快了學(xué)習(xí)的速度，學(xué)生表示用HoloLens上15分鐘的課可以幫他們少在尸體實(shí)驗(yàn)室呆上10多個(gè)小時(shí)。

所有這些復(fù)雜的模型，無(wú)論是人體的部分還是太陽(yáng)系的化學(xué)化合物，都必須由其他人在授課前創(chuàng)作。但惠蘭表示目前已經(jīng)有數(shù)千個(gè)教學(xué)3D模型存在，學(xué)者們可以從模型制造人員那里有償定制不存在的模型。

“走出教室”

在馬修斯參加的另一場(chǎng)浸入式VR教育模擬中，他發(fā)現(xiàn)VR并沒(méi)有必要模仿實(shí)際的授課教室。

在這場(chǎng)模擬中，學(xué)生站在一個(gè)碼頭上，在學(xué)會(huì)如何計(jì)算炮彈在空中飛行之后，便可以在虛擬白板中進(jìn)行運(yùn)算，得出應(yīng)該如何調(diào)整炮彈的角度來(lái)?yè)舫梁０哆叺膽?zhàn)艦。這些內(nèi)容學(xué)生都可以在電腦屏幕上完成，但通過(guò)VR學(xué)習(xí)彈道學(xué)會(huì)感到更加引人入勝。

除了物理科學(xué)之外，也有不那么明顯的VR應(yīng)用，比如法律。英國(guó)威斯敏斯特大學(xué)為刑法學(xué)生創(chuàng)造了一個(gè)虛擬空間，他們可以在空間中尋找線索來(lái)構(gòu)建一個(gè)謀殺案件。

該校的計(jì)算機(jī)科學(xué)高級(jí)講師門(mén)采洛普洛斯（Markos Mentzelopoulos）表示，學(xué)生可以繞著一幢建筑走動(dòng)，判斷是否有人能看到犯罪經(jīng)過(guò)，而不是簡(jiǎn)單的閱讀目擊者的證詞。

看得到，記得牢？

根據(jù)惠蘭等倡導(dǎo)者的說(shuō)法，這類互動(dòng)VR教育之所以有前途是因?yàn)楸绕鹪趥鹘y(tǒng)課堂中所讀到、聽(tīng)到或者看到的內(nèi)容，學(xué)生在這類學(xué)習(xí)中記住的內(nèi)容要多得多。

他們的這一主張建立在一個(gè)被稱為“學(xué)習(xí)金字塔”的教育理論之上的，該理論由美國(guó)教育家戴爾（Edgar Dale）于1960年代提出，根據(jù)能記住多少信息來(lái)對(duì)學(xué)習(xí)類型進(jìn)行排名。

然而根據(jù)利茲大學(xué)的數(shù)字化學(xué)習(xí)主管莫里斯（Neil Morris）的說(shuō)法，這個(gè)簡(jiǎn)單的體驗(yàn)等級(jí)制度“因?yàn)閷W(xué)習(xí)的復(fù)雜過(guò)程過(guò)于簡(jiǎn)單化而飽受爭(zhēng)議”。根據(jù)該理論，學(xué)生應(yīng)該會(huì)記住所看內(nèi)容的10%，但可以記住他們說(shuō)的和做的內(nèi)容的90%。

但莫里斯也表示，還是有不少研究證據(jù)顯示在體驗(yàn)是“活躍的”情況下，學(xué)生可以記得更多，學(xué)得更好。他認(rèn)為VR很有可能會(huì)于在線課程方面起到越來(lái)越重要的作用。

MOOC的救星？

在教育界，VR還被寄予另一個(gè)希望：即它可以最終為大規(guī)模在線課程（MOOC）提供高質(zhì)量、大眾都可以參與的在線學(xué)習(xí)，解決教育程度不高的人群參與和完成比例過(guò)低的問(wèn)題。

參與HTCVive頭罩VR體驗(yàn)工作的秦（Chris Chin）在最近在倫敦舉行的一次VR峰會(huì)上表示，這一科技會(huì)對(duì)教育產(chǎn)生“變革性”的影響。

他認(rèn)為目前MOOC的問(wèn)題是坐在電腦屏幕前的時(shí)候“沒(méi)有存在感——學(xué)生或者教師沒(méi)有足夠的互動(dòng)。但在一個(gè)VR空間中，學(xué)生可以和在課堂上一樣參與進(jìn)來(lái)?！被萏m也認(rèn)為用VR可以創(chuàng)造出一個(gè)足夠真實(shí)的班級(jí)，讓學(xué)生感到自己正在參與其中。

不過(guò)學(xué)術(shù)界的一些人士仍然對(duì)VR于教育的影響表示懷疑。例如莫里斯就不相信VR將成為MOOC的“救星”，“我不認(rèn)為Moocs中用到VR將對(duì)完成率有任何影響。”他說(shuō)。

“很多因素都在影響學(xué)員在線課程的完成率，包括課程長(zhǎng)度、學(xué)習(xí)者的目標(biāo)、以前的在線學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)、學(xué)習(xí)者討論參與度、教師互動(dòng)和認(rèn)證機(jī)會(huì)?！蹦锼拐f(shuō)道。

VR技術(shù)被指非常有益于提高M(jìn)OOC課程的參與感

此外高昂的頭盔成本至少在現(xiàn)在意味著VR對(duì)于那些負(fù)擔(dān)不起高等教育的人來(lái)說(shuō)還是太過(guò)遙遠(yuǎn)——雖然惠蘭認(rèn)為對(duì)于例如支付高昂費(fèi)用在海外學(xué)習(xí)的中國(guó)學(xué)生來(lái)說(shuō)，虛擬現(xiàn)實(shí)課程是一個(gè)更便宜的替代方案。

巨頭們的集體行動(dòng)

如果慧蘭的完全虛擬環(huán)境看起來(lái)很麻煩，那么還有更簡(jiǎn)單的替代產(chǎn)品給老師使用，方便他們的學(xué)生快速感受VR。

例如360度相機(jī)現(xiàn)在相對(duì)便宜——大概只需幾百英鎊，如果有人努力想要?jiǎng)?chuàng)建3D效果，他們可以用360度相機(jī)拍攝一個(gè)環(huán)繞的視頻，學(xué)生可以通過(guò)廉價(jià)的VR頭罩在他們的手機(jī)上查看。

在6月，考文垂大學(xué)媒體和表演藝術(shù)副主任瓊斯（Sarah Jones）向大一護(hù)理學(xué)生展示了一個(gè)360度的視頻：一個(gè)人要窒息了，然后護(hù)理人員在旁邊幫助。

“他們覺(jué)得這是真的，”她說(shuō)?！八鼛椭鷮W(xué)生們意識(shí)到以后將面臨的情況。此外她還在英國(guó)一個(gè)反財(cái)政緊縮游行中創(chuàng)建了一個(gè)360度的視頻，幫助新聞學(xué)生進(jìn)行實(shí)地報(bào)道。

但如果真的要推動(dòng)VR學(xué)習(xí)，學(xué)生還是需要能在虛擬環(huán)境中進(jìn)行對(duì)話?！捌渲幸粋€(gè)擔(dān)憂是，VR現(xiàn)在仍是碎片化的體驗(yàn)，你需要走得更深，”她說(shuō)。

不過(guò)Facebook等公司正在計(jì)劃允許用戶在VR中進(jìn)行社交，“最終學(xué)生將能夠坐在月球上談?wù)撐锢韺W(xué)”。

英國(guó)公開(kāi)大學(xué)的學(xué)習(xí)技術(shù)和社交計(jì)算教授麥諾卡（Shailey Minocha）表示，隨著世界上最大的技術(shù)公司相繼在VR上投入了數(shù)十億美元，它在教育中發(fā)揮作用的可能性將是“無(wú)限的”。

目前她正在幫助Google創(chuàng)建簡(jiǎn)單的VR體驗(yàn)，允許教師通過(guò)他們的手機(jī)向孩子展示珊瑚礁或火星的表面。

她列舉了大量可以使用VR的區(qū)域。其中包括戰(zhàn)場(chǎng)的虛擬模型，殘疾學(xué)生的虛擬實(shí)地考察以及從業(yè)人員面臨可能自然災(zāi)害（如洪水，地震或颶風(fēng)）的培訓(xùn)計(jì)劃。

Google的VR設(shè)備如今已走入很多英國(guó)學(xué)校

VR教學(xué)會(huì)喧賓奪主嗎？

顯然，VR在教育方面的成敗最終將取決于更廣泛的VR項(xiàng)目是否能夠啟動(dòng)，但沒(méi)有人知道這項(xiàng)技術(shù)多快能實(shí)現(xiàn)。高盛報(bào)告預(yù)測(cè)，到2025年，整個(gè)VR市場(chǎng)的價(jià)值可能在230億美元到1820億美元之間。

還有很多技術(shù)問(wèn)題需要解決，例如下一代頭盔。馬修斯就表示，在VR演講廳里長(zhǎng)時(shí)間站著后，他的眼睛感到“干燥”，“頭盔略微擠壓了我的鼻子”。

然后是成本，那些希望在高等教育中進(jìn)行VR革命的人都認(rèn)為，硬件價(jià)格將在未來(lái)五年內(nèi)大幅下降，并且有一些跡象表明這種情況正在發(fā)生。

就如同計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步一樣，學(xué)生未來(lái)甚至可以將自己的耳機(jī)帶到課堂，就像他們現(xiàn)在用筆記本電腦一樣。但是現(xiàn)在，為實(shí)驗(yàn)室或講座提供頭戴式耳機(jī)仍然是一項(xiàng)大投資。

然后有一個(gè)老生常談的問(wèn)題， VR吸引學(xué)生沉浸其中，分散了他們的注意力。但如果遇到需要學(xué)習(xí)的，無(wú)法可視化的東西，他們是否還能學(xué)好？

馬修斯就表示，在泰森的演講中，他對(duì)那些彈出的東西——搗蛋鬼、比薩斜塔、飛翔在一圈傘形毒蕈上方的仙女記得比現(xiàn)實(shí)生活中發(fā)生的事情更清楚，但泰森在演技中說(shuō)了什么他卻并不記得。

看得見(jiàn)，記得牢是好事嗎？用VR教歷史時(shí)可能會(huì)遇到的坑

在教導(dǎo)學(xué)生任何物理和視覺(jué)課程，例如物體、分子、考古挖掘時(shí)使用VR的潛力似乎顯而易見(jiàn)。但也有人基于松散的原始材料利用VR創(chuàng)造歷史經(jīng)驗(yàn)，這就衍生了一個(gè)問(wèn)題，應(yīng)該如何利用VR教授歷史?

《復(fù)活節(jié)升起：叛亂之聲》是BBC的一個(gè)類似項(xiàng)目。這讓觀眾回到1916年的都柏林體驗(yàn)反抗英國(guó)統(tǒng)治的起義。實(shí)際的歷史內(nèi)容是Willie McNeive的故事，他19歲參加了叛亂，并在20世紀(jì)70年代于磁帶上記錄了他的記憶。

觀眾聽(tīng)到麥克尼斯的回憶，同時(shí)隨著起義的展開(kāi)，他們被送入越來(lái)越危險(xiǎn)的情況。然而周圍的世界并非現(xiàn)實(shí)，而是以風(fēng)格化的方式呈現(xiàn)，就好像用粗記號(hào)畫(huà)筆描畫(huà)一樣。

不得不說(shuō)其效果是迷人的，但它給你留下的回憶不是那些麥克尼威爾的聲音 ，也就是真正的歷史，而是最令人興奮的體驗(yàn)和互動(dòng)的部分，例如通過(guò)碎玻璃窗窺視英國(guó)部隊(duì)，或低頭在街角后面以避免被射殺。

該公司還拍攝了一個(gè)獲獎(jiǎng)的紀(jì)錄片，允許用戶體驗(yàn)阿波羅11號(hào)在月球的著陸，其中不僅有歷史片段，也有一些超現(xiàn)實(shí)橋段——例如用戶和登月第二人奧爾德林一起坐在一個(gè)栩栩如生的火箭駕駛艙中，與此同時(shí)還伴有音樂(lè)虛擬效果。

“這是一個(gè)基于現(xiàn)實(shí)、鼓舞人心的作品?！被萏m說(shuō)。據(jù)報(bào)告稱有些觀眾留下了動(dòng)情的淚水。

但是，惠蘭承認(rèn)這種體驗(yàn)是如此有效和強(qiáng)大，它可能會(huì)刻在人們的記憶上，作為在阿波羅11號(hào)發(fā)生的“真正”版本。更寬泛地說(shuō)，“隨著VR的演變，人們可能會(huì)把他們看到的東西作為事實(shí)。它可能扭曲他們的歷史概念。”

有關(guān)歷史的大部分研究是關(guān)于過(guò)去的片斷和不完整的圖畫(huà)，但VR的本質(zhì)與電影中的歷史再現(xiàn)一樣——知識(shí)的差距被盡可能生動(dòng)地填充。

根據(jù)惠蘭的說(shuō)法，有責(zé)任心的講師需要誠(chéng)實(shí)地回答事實(shí)上已知的是多少，以及VR體驗(yàn)有多少是依靠證據(jù)重建的。但問(wèn)題是，觀眾的記憶是否能將VR體驗(yàn)中的真實(shí)與猜想分開(kāi)。

本文轉(zhuǎn)自英國(guó)教育思維，原文刊于《泰晤士高等教育增刊》網(wǎng)站，編輯：瓔珞 喬敦