生态学视域下虚拟现实教育资源模型构建

陈鹤 刘光然

摘  要 虚拟现实教育应用呈现多方融合趋势，其资源形式正向着“体验、交互、开放、共享”的生态化发展。借鉴整体效应、花盆效应、生态发展链等生态学理论，构建虚拟现实教育资源的生态化模型，既阐释资源建设动态平衡的过程，亦揭示模型的本质内涵——知识流动促进其内化吸收，为建设优质、高效的虚拟现实教育资源提供理论支持和实践参考。

关键词 虚拟现实教育资源;生态系统;知识转换;生态学

中图分类号：TP391.9    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2019）22-0044-03

Construction of Virtual Reality Education Resource Model from Perspective of Ecology//CHEN He， LIU Guangran

Abstract The application of virtual reality education presents the trend of multi-integration， and its resource form is developing to-

wards the ecology of “experience， interaction， openness and sharing”.

Using ecological theories such as holistic effect， flowerpot effect and ecological development chain for reference， this paper constructs an

ecological model of virtual reality educational resources， which not

only explains the process of dynamic balance of resource construc-tion， but also reveals the essential connotation of the model， that is，

knowledge flow promotes its internalization and absorption. To pro-vide theoretical support and practical reference for the construction of high-quality and efficient virtual reality education resources.

Key words virtual reality education resources; ecosystem; know-ledge transformation; ecology

1 引言

《國家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》已将VR技术列为未来最有发展潜力的技术之一。同时指出，要把提高动手实践能力作为人才培养的核心目标。这就要求高校及相关部门重视教学理论与教学实践的结合，开发优质教育资源，建立虚拟实验室、虚拟实训基地，研发虚拟实验设备等。虚拟现实技术被《2017新媒体联盟中国高等教育技术展望：地平线项目区域报告》列为十二项教育技术的重要发展之一。报告指出，虚拟现实技术以其高沉浸性、交互性可为深度学习提供解决方案，探索利用虚拟现实技术进行教育教学模式、资源创新势在必行。

生态学是一门“研究有机体或有机群体与周围环境的关系的科学”[1]，被认为是“解决当代若干重大社会问题的科学基础之一”[2]。“生态”一词用于诸多领域，寓意和谐、稳定、开放的系统。虚拟现实教育资源的生态观既强调运用系统化、平衡化的角度设计、开发、应用、优化资源，亦以资源的使用者——学习者、教师为中心，学习者的知识流动带动生态系统的能量流动，为使用者提供精准推送、智能反馈、远程协作等服务，形成多元开放、协同创新的虚拟现实资源生态氛围。本文以虚拟现实资源设计开发为视角，基于生态学相关理论构建虚拟现实教育资源生态模型，以期创新教育资源的形式，为虚拟现实教育资源实践应用提供参考。

2 虚拟现实教育资源生态学分析

整体效应  整体效应指系统的各个单元和因子之间相互联系、相互作用和影响，形成一种复杂的结构，系统中各组成部分彼此间相互调节和制约，在功能上组成一个统一的整体。图1所示为虚拟现实教育资源生态系统架构图。

生态发展链  生态发展链原指在一个生态群落中，众多的生物和非生物成分通过能量与物质循环，以及不同层次的生产者、消费者和分解者的协同，形成环环相扣的链条式依存关系[3]。虚拟教育资源的生态发展链即以资源的设计、开发、管理、应用、共享、优化为主要内容，以满足教、学需求为目的，在市场竞争中不断淘汰、更新、重组的循环体系。图2所示为虚拟现实教育资源生态发展链。

局部生境效应  局部生境效应也称花盆效应。花盆是一个半人工、半自然的小生态环境，在花盆内的个体、群体其生态阈值下降，一旦离开此小生态环境，个体、群体会失去生存能力。同样地，封闭、半封闭的教育系统或教育资源也会产生局部生态环境效应。

3 生态观的虚拟科普教育资源交互模型

以虚拟现实教育资源的生态化促进其持续进化、整合、共享、创新，不断焕发生机。从资源设计的核心要素出发，设计生态化环境下虚拟现实教育资源的学习活动、学习内容、学习方式，以丰富、多元、代入的学习活动促进教育教学的展开。据此构建生态学视域下的虚拟现实教育资源生态模型，如图3所示。

模型的核心层：虚拟科普教育资源的设计维度  模型的核心层是资源设计的四个维度，包括知识设计、情境设计、方式设计和交互设计。

1）知识设计。知识设计围绕学习内容、主题、故事展开，主要包含内容的选择、分割、编排，主题选择、情节故事等。

2）情境设计。情境设计是资源设计的重要内容。虚拟情境中的学习能够有效屏蔽干扰，集中注意力，使学习者全身心投入到学习内容中去[4]。

3）方式设计。方式设计包括资源的表达方式、呈现方式、交互方式设计。虚拟科普教育资源的设计更注重方式的趣味性、情境性及交互性。因此，除了内容的选择，选择何种方式来设计资源也是研究的重点。

4）交互设计。交互是学习者与学习资源进行沟通的纽带，主要从界面设计、导航设计、风格设计三方面进行。

模型的中间层：知识场对虚拟科普教育资源平台内涵的丰富  SECI模型的原始场、对话场、系统场和练习场构成知识场，知识场是知识动态转化的空间平台，为知识的螺旋上升过程提供了支持[5]。

1）资源共享。资源的设计中内嵌社交平台，如微博等，通过平台进行协作学习、交流互助、资源共享。资源共享的主体也可以是科普机构、团体，分享前沿知识，丰富资源内涵。

2）互动交流。平台支持的互动交流包括学习者之间的交流互动、学习者与资源设计者的沟通，为其提供平台。

3）挖掘整合。挖掘已有资源并进行整合，使资源进行不断更替和创新。利用虚拟学习社区等，记录学习者的学习轨迹，充实科普教育资源库。

4）协同创新。虚拟科普教育资源的设计可以联合多方力量协同创新，如增强现实、人工智能等技术可为资源的设计开发提供一定的支持，开发虚拟现实体验馆等。

模型的最外层：SECI模型对虚拟科普教育资源设计的理论支撑  SECI模型對于虚拟科普教育资源的支持指的是资源对知识转换过程的支持作用和知识的产生对于资源再生的作用。

1）社会化。知识的社会化是获得他人的间接经验的过程，是认识他人思想、理解他人感情的有效方式。虚拟环境下的资源设计，为学习者提供其知识社会化的氛围，通过设计“漫游体验”“观察模仿”等学习活动，将难以言喻、抽象的隐性知识转化为学习者的直接经验。

2）外显化。促进隐性知识外显的方式以交流分享为主，通过表达和思维的碰撞，促进知识外显化。在资源设计中融入知识共享工具，为学习者提供讲解、提问的机会，进行相互学习和知识传授。

3）结合化。促进显性知识结合的方式以实践、反思为主，是知识的整合与完善。虚拟环境下的反复实践，将知识转化为经验，通过实验、操作等验证已有假设或结论。

4）内在化。显性知识的内化需要经过练习、巩固实现。设计操作类游戏、趣味性问答或相关拓展练习等，帮助学习者加深学习印象，提升兴趣。

4 结语

生态化虚拟现实教育资源建设的核心目标是以高效、进化、有活力的资源促进基于虚拟现实技术的教育教学的展开，从资源建设的各个环节着手提升其质量、效用。建设虚拟现实教育资源生态系统，有助于将虚拟现实资源渗透到教育教学各个环节，以资源和使用者的相互作用促进资源焕发生机、提升教学效率。研究虚拟现实教育资源生态系统的运行机制，并针对具体案例进一步进行实践研究，针对虚拟现实教育资源建设中存在的问题进行分析并优化。

参考文献

[1]范国睿.教育生态学[M].北京：人民教育出版社，2000.

[2]任友群，吴旻瑜，等.追寻常态：从生态视角看信息技术与教育教学的融合[J].中国电化教育，2015（1）：97-103.

[3]王民，顾小清，赵春.数字教育资源建设的生态化视角及技术架构[J].开放教育研究，2013，19（2）：102-107.

[4]何向阳，彭凤.移动学习初探[J].中国教育信息化，2007（16）：24-26.

[5]张驰，陈刚，王敏娟，等.移动学习中片段式学习资源的设计研究[J].开放教育研究，2009，15（3）：67-72.