這是一個(gè)巨大的實(shí)驗(yàn)室。和其他實(shí)驗(yàn)室一樣，這里的實(shí)驗(yàn)設(shè)備：酒精燈、燒杯、試管、漏斗，還有其他化學(xué)藥品一應(yīng)俱全。還有一個(gè)1.5米長(zhǎng)的工作臺(tái)，允許4人同時(shí)操作。
但這又不是一個(gè)真正的“實(shí)驗(yàn)室”。在這里，拿出化學(xué)藥品不需要擔(dān)心自己的手被灼傷;想要加熱試管也不需要引燃酒精燈的火焰。所需要的，僅僅只是旋轉(zhuǎn)和扭動(dòng)桌面上的幾張卡牌。一張代表酒精燈的卡牌被旋轉(zhuǎn)了45度，屏幕上的“火”一下燃燒了起來(lái)。同時(shí)再移動(dòng)試管的卡牌，傾斜的試管在火焰上加熱，冒出氣泡。旁邊的文字說(shuō)明恭喜我試驗(yàn)成功，同時(shí)也對(duì)我解釋了實(shí)驗(yàn)的原理。
《高錳酸鉀制取氧氣》實(shí)驗(yàn)設(shè)備齊全
還有一個(gè)巨大的屏幕，看上去跟平常的投影機(jī)大屏幕類(lèi)似，但戴上了特制的眼鏡后，它的奇妙之處就顯現(xiàn)出來(lái)：平常教科書(shū)上平淡無(wú)奇的發(fā)動(dòng)機(jī)，不僅變成了立體的，可觸可感的真實(shí)設(shè)備。而且可以通過(guò)手柄，將它任意放大、拆解，一邊觀察細(xì)節(jié)，一邊傾聽(tīng)每個(gè)部分的具體功能。再親手將它的零件一件件裝嵌回去。
《航天發(fā)動(dòng)機(jī)》課程讓復(fù)雜的機(jī)器可觸可感
不過(guò)，這仍不是最具震撼力的體驗(yàn)。要追求重度沉浸，得戴上VR頭盔：你會(huì)深入血管中，與組織中新生的紅細(xì)胞、白細(xì)胞一起遨游，親歷血小板在血管壁上凝結(jié)的過(guò)程。你也可以進(jìn)入一個(gè)只在戴上頭盔后才“存在”的虛擬教室，像正常學(xué)生一樣聽(tīng)課發(fā)言?？v然你與老師和同學(xué)可能相隔數(shù)千公里。
《人體細(xì)胞講解》課程可以讓你深入血管與細(xì)胞遨游
—— 以上，正是國(guó)內(nèi)VR教育的著名品牌訊飛幻境的三種不同設(shè)備：AR智能課桌、輕沉浸套裝、全沉浸套裝，帶給我的難忘體驗(yàn)。這家行事低調(diào)，甚至在VR熱潮時(shí)也不太拋頭露面的公司，如今已經(jīng)在 VR 教育領(lǐng)域深耘 6 年。它不僅是國(guó)內(nèi)VR教育一體化方案領(lǐng)域的業(yè)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)，還是在努力躋身全球知名的VR教育品牌 —— 6月29日，訊飛幻境作為中國(guó)第一家參加全美最大教育展ISTE的VR教育企業(yè)，在會(huì)上獲得了一致好評(píng)。
從訊飛到幻境
隨著人工智能成為風(fēng)口，幾乎每個(gè)科技圈中人都對(duì)“科大訊飛”這幾個(gè)字耳熟能詳。但對(duì)于“訊飛幻境”，了解的人就要少得多。
實(shí)際上，作為科大訊飛在VR上的布局，訊飛幻境的成立遠(yuǎn)早于市場(chǎng)上掀起的VR浪潮。成立之初的兩年，它主要在做3D圖形加速領(lǐng)域開(kāi)發(fā)。在2013年，訊飛幻境第一次推出了一款 AR 類(lèi)產(chǎn)品：AR 智能講臺(tái)和課桌。最早這一產(chǎn)品主要被用來(lái)講解建筑的結(jié)構(gòu)。但在此之后，其課程內(nèi)容不斷充實(shí)，從單一的建筑到數(shù)、理、化、生、安全、普法等領(lǐng)域，在獲得用戶(hù)的同時(shí)，也積累了一定的課程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。在技術(shù)方面，2013-2014年，訊飛幻境開(kāi)發(fā)出了自己的鏡頭和光控系統(tǒng)，為此后的一體化設(shè)備打下基礎(chǔ)。此后，訊飛幻境又完成了全息產(chǎn)品，偏振投影、沉浸式、半沉浸產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。最終，完成了自己的 VR 教育解決方案體系。
從設(shè)備上看，這一體系除課件外，還包括幾款不同的硬件產(chǎn)品：
這幾款產(chǎn)品分別對(duì)應(yīng)不同的場(chǎng)景。
其中，AR 智能課桌可4人進(jìn)行操作，由上下兩屏組成。學(xué)生在下屏進(jìn)行操作，內(nèi)容在上屏呈現(xiàn)。AR 智能課桌對(duì)應(yīng)公立學(xué)校的科學(xué)課、實(shí)驗(yàn)課，讓教具、實(shí)訓(xùn)環(huán)境、實(shí)驗(yàn)課題3D模塊化，以堆積木的形式進(jìn)行相關(guān)課題的實(shí)訓(xùn)，通過(guò)多個(gè)二維碼控制器控制整個(gè)3D實(shí)訓(xùn)內(nèi)容實(shí)現(xiàn)交互。
VR教學(xué)一體機(jī)接近日常的VR頭戴設(shè)備，通過(guò)觸摸板操作，以無(wú)線(xiàn)連接的方式進(jìn)行使用。課程主要對(duì)應(yīng)中小學(xué)各學(xué)科的課內(nèi)和課外，老師可以借助教師端進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，有效地掌握課程的節(jié)奏，實(shí)現(xiàn)與學(xué)生隨時(shí)隨地在課堂上體驗(yàn)各種精教學(xué)內(nèi)容的可能。
輕沉浸設(shè)備是訊飛幻境自主研發(fā)的VR套裝產(chǎn)品，學(xué)生佩戴專(zhuān)用眼鏡可以進(jìn)行內(nèi)容觀看，同時(shí)通過(guò)光控設(shè)備對(duì)屏幕中的內(nèi)容進(jìn)行控制。對(duì)于公立學(xué)校的科學(xué)理論課，學(xué)生可以通過(guò)設(shè)備對(duì)課件中的模型完成分析、修改、操控等動(dòng)作。同時(shí)還可以聽(tīng)到課件中課程內(nèi)容的詳細(xì)講解。
全沉浸VR套裝則較類(lèi)似于日常所見(jiàn)的VR設(shè)備，主要針對(duì)toC端高度交互的科普學(xué)習(xí)需求。除了可以個(gè)人體驗(yàn)課件內(nèi)容之外，也可以通過(guò)VR系統(tǒng)中內(nèi)置的虛擬“線(xiàn)上課堂”，由老師在虛擬環(huán)境中提供教學(xué)。
訊飛幻境產(chǎn)品體系
由于前期做了長(zhǎng)時(shí)間的技術(shù)積累，訊飛幻境相對(duì)于其他競(jìng)品在供應(yīng)鏈和成本上均具有較大優(yōu)勢(shì)。例如，訊飛幻境的一套光控設(shè)備，僅需不到1000元即可，即便是VR 講臺(tái)也僅需幾萬(wàn)元，這在市場(chǎng)上是非常具有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格。據(jù)訊飛幻境工作人員介紹，一套為公立學(xué)校提供的整體的教室解決方案僅需10幾萬(wàn)元。目前，訊飛幻境的累計(jì)銷(xiāo)售額已經(jīng)在2015年過(guò)億，進(jìn)入了包括北京在內(nèi)30幾個(gè)城市的260多個(gè)學(xué)校，北京已經(jīng)有500多家學(xué)校師生參與了訊飛幻境產(chǎn)品的付費(fèi)使用。
從VR到教育
在2016年之后，VR熱潮漸退，許多人開(kāi)始尋找新的VR與場(chǎng)景的結(jié)合點(diǎn)。其中，VR教育被視為VR最可能的突破口之一。然而，VR教育仍然不能逃脫“偽需求”的質(zhì)疑，至少，有些問(wèn)題無(wú)法回避：VR教育，應(yīng)該以VR技術(shù)應(yīng)用為先還是以教育的目標(biāo)為先?VR教育相對(duì)于普通教育有哪些優(yōu)勢(shì)?(尤其在中國(guó)而言)VR教育又適合教育中的哪些領(lǐng)域?
訊飛幻境創(chuàng)始人閆宏偉認(rèn)為：VR教育在中國(guó)大有前途，其中最重要的一點(diǎn)是，它趕上了中國(guó)政府對(duì)素質(zhì)教育和科學(xué)教育加大投入這樣一個(gè)歷史性的機(jī)遇。
例如，教育部印發(fā)的《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中指出，自2017年起，小學(xué)科學(xué)課程起始年級(jí)調(diào)整為一年級(jí)(此前為三年級(jí))，且原則上要按照小學(xué)一、二年級(jí)每周不少于1課時(shí)的目標(biāo)安排課程。除此之外，科學(xué)課的重要程度也在上升，與原來(lái)的統(tǒng)編三科(統(tǒng)編義務(wù)教育道德與法治、語(yǔ)文、歷史三門(mén)學(xué)科)的重要性相平行。這將在小學(xué)科學(xué)課程上形成一個(gè)新的教材、教具及人才培訓(xùn)的需求。除此之外，教育部頒布的《教育信息化“十三五”規(guī)劃》也明確指出：推進(jìn)信息技術(shù)在日常教學(xué)中的深入、廣泛應(yīng)用，有條件的地區(qū)要積極探索信息技術(shù)在“眾創(chuàng)空間”、跨學(xué)科學(xué)習(xí)(STEAM教育)、創(chuàng)客教育等新的教育模式中的應(yīng)用。在這一領(lǐng)域， 國(guó)家每年預(yù)計(jì)將投入高達(dá)上千億的資金，這為許多公立學(xué)校購(gòu)置VR設(shè)備、引進(jìn)VR內(nèi)容提供了便利的條件。
閆宏偉認(rèn)為，VR教育為小學(xué)科學(xué)課程提供了性?xún)r(jià)比高的方案
對(duì)于習(xí)慣了VR 頭盔的高價(jià)格的用戶(hù)來(lái)說(shuō)，很多人會(huì)認(rèn)為VR設(shè)備是非常昂貴的，是少數(shù)發(fā)達(dá)地區(qū)學(xué)校的專(zhuān)利。但閆宏偉不這么看，他指出，對(duì)于經(jīng)費(fèi)有限的地方學(xué)校來(lái)說(shuō)，VR教育正是一種以相對(duì)較低的價(jià)格來(lái)取得較好的教學(xué)效果的好方式。VR設(shè)備一次購(gòu)買(mǎi)后可反復(fù)使用，應(yīng)用于完全不同的場(chǎng)景，降低了校舍的建設(shè)成本，同時(shí)避免學(xué)生在操作時(shí)造成的意外。對(duì)于理工化學(xué)實(shí)驗(yàn)、生物和地理變遷等科目，VR教育中生動(dòng)的畫(huà)面、豐富的說(shuō)明和機(jī)器輔助教學(xué)的一系列功能，能夠讓學(xué)生在很短的時(shí)間內(nèi)學(xué)習(xí)到知識(shí)的同時(shí)，對(duì)各個(gè)學(xué)科建立深厚的興趣。而訊飛幻境的VR課程內(nèi)容也可以幫助老師更好地進(jìn)行課件輸出，降低學(xué)校二次培訓(xùn)科學(xué)科老師的成本。
但這一問(wèn)題必須解決幾個(gè)前提：目前的VR設(shè)備大多數(shù)是單人操作，如何解決課程中學(xué)生的互動(dòng)問(wèn)題?同時(shí)，課程的沉浸感，如何與教師的教學(xué)需求取得平衡?
對(duì)此訊飛幻境的觀點(diǎn)是：VR技術(shù)必須先服從于教學(xué)需求。閆宏偉舉了一個(gè)例子，一些VR教育的解決方案，為了強(qiáng)調(diào) VR的沉浸感，給每個(gè)學(xué)生都裝上一個(gè)深度沉浸頭盔，結(jié)果不光會(huì)導(dǎo)致課程成本昂貴，還會(huì)由于每個(gè)學(xué)生的前后活動(dòng)造成教學(xué)無(wú)法正常進(jìn)行。
對(duì)于公立學(xué)校的科學(xué)課而言，比起VR追求的沉浸感，更重要的是學(xué)生的“代入感”，因此，在公共課程的場(chǎng)景中，訊飛幻境提供的是AR智能課桌和輕沉浸的電子黑板，而非VR頭盔。但在 AR 智能課桌的操作上，學(xué)生必須能與場(chǎng)景、與同學(xué)進(jìn)行充分互動(dòng)，而非簡(jiǎn)單觀看。對(duì)此，訊飛幻境開(kāi)發(fā)了一種新類(lèi)型的SLAM系統(tǒng)下的互動(dòng)卡牌，即每一課件會(huì)配置8-12個(gè)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的方形卡牌?？ㄅ频谋趁嬗泄饪囟S碼，可學(xué)生在課程中，通過(guò)移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)這些卡牌，即可看到課件內(nèi)部的對(duì)象發(fā)生變化?？ㄅ撇粌H允許多人操作，而且比移動(dòng)鼠標(biāo)更具有代入感，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣。
訊飛幻境開(kāi)發(fā)的新型SLAM互動(dòng)卡牌
而另一些教學(xué)場(chǎng)景，例如自助實(shí)驗(yàn)室中，訊飛幻境則用輕沉浸的VR套裝和眼鏡，滿(mǎn)足“學(xué)校多人共同觀看同一課件”及“可視化的電子黑板”的需求。除此之外，訊飛幻境還推出了聲控的智能助手，輔助老師對(duì)課件內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的講解。
從設(shè)備到內(nèi)容
除了硬件之外，訊飛幻境非常重視VR教學(xué)體系的建設(shè)。據(jù)閆宏偉介紹，訊飛幻境已經(jīng)與北師大教研專(zhuān)家合作，建立了VR教學(xué)體系。這一體系由基礎(chǔ)的VR教學(xué)內(nèi)容、全國(guó)可視化教學(xué)網(wǎng)絡(luò)的分發(fā)體系和相對(duì)應(yīng)的硬件及解決方案組成。目前已經(jīng)較為全面。教學(xué)體系主要由公立學(xué)校根據(jù)課綱提出需求，北師大和訊飛幻境的教研部門(mén)根據(jù)需求制作課件，經(jīng)過(guò)二次磨合，初版課件會(huì)被分發(fā)至分布在全國(guó)各地、由一線(xiàn)老師組成的評(píng)價(jià)小組，通過(guò)視頻會(huì)議的方式參與到對(duì)產(chǎn)品的評(píng)價(jià)和反饋中，再針對(duì)自身需求提出問(wèn)題和改進(jìn)之處。最終形成標(biāo)準(zhǔn)化的課件。課件在制作完畢之后，可以根據(jù)學(xué)校設(shè)備的狀況，轉(zhuǎn)化為MR、VR和AR的不同版本。
除了自身課件以外，訊飛幻境也在通過(guò)建立第三方平臺(tái)的形式引入其他優(yōu)質(zhì)的課件。據(jù)閆宏偉介紹，在課件內(nèi)容領(lǐng)域，有兩部分需求較大，一個(gè)是低年級(jí)學(xué)生的科學(xué)課。這部分的課綱及教學(xué)資源較為稀缺，家長(zhǎng)需要求助于校外第三方資源，這將是一個(gè)機(jī)會(huì)。第二是安全類(lèi)、道德類(lèi)和法制類(lèi)的培訓(xùn)，這些教育此前是由老師進(jìn)行理論講授，學(xué)生感觸不深。但借助VR的力量，可以變成虛擬場(chǎng)景進(jìn)行體驗(yàn)，讓學(xué)生親身參與，增加他們的代入感。
目前，訊飛幻境已經(jīng)開(kāi)啟A輪融資，在融資之后，訊飛幻境未來(lái)將在to B領(lǐng)域繼續(xù)深耕，同時(shí)會(huì)在“2小B”、to C領(lǐng)域及海外市場(chǎng)上做更多投入。未來(lái)三年，訊飛幻境將繼續(xù)在教學(xué)教研和課綱課標(biāo)深度結(jié)合的前提下，將可視化互動(dòng)教育平臺(tái)打造為適合多種“教學(xué)”場(chǎng)景下優(yōu)選的教學(xué)模式之一。同時(shí)結(jié)合家庭教育中的親子，啟蒙，STEAM三個(gè)場(chǎng)景發(fā)力。打造務(wù)實(shí)靠譜的“精產(chǎn)品，懂教育”的中國(guó)VR教育品牌，為中國(guó)教育技術(shù)革新和進(jìn)入世界教育技術(shù)前列貢獻(xiàn)力量。
