【建設方案】VR教學教室-編輯版

1/12VR教學教室建設方案訊飛幻境2017.08目錄一、項目概述 3（一）項目名稱 3（二）項目政策依據及建設理念 32.1 項目政策依據 32.2 項目建設理念 4（三）項目建設目的 53.1 實現(xiàn)VR技術和教育信息化的有機整合 5二、項目內容 7（一）VR教學教室建設清單 7（二）VR教學教室硬件設備 72.1 VR教學一體機 7（三）VR科普教室軟件系統(tǒng) 93.1 E上課客戶端 93.2 管控系統(tǒng) 9三、項目應用價值 11（一）VR教學教室核心價值 11（二）硬件產品運用場景 12

一、項目概述（一）項目名稱VR教學教室（二）項目政策依據及建設理念2.1 項目政策依據近年來，以“互聯(lián)網+”為特征的新經濟對各行各業(yè)都提出了新的要求，教育與旅游行業(yè)也不例外。而在互聯(lián)網條件下成長的新一代，本身對教育也提出了更多要求。VR被稱為顛覆下一代的技術。利用VR技術的仿真和交互特性，將傳統(tǒng)的展示方式更全面、更生動地呈現(xiàn)，以沉浸式體驗來提升學生學習興趣的感受。國家主席習近平在2016年B20峰會中指出：“以互聯(lián)網為核心的新一輪科技和產業(yè)革命蓄勢待發(fā)，人工智能、虛擬現(xiàn)實等新技術日新月異，虛擬經濟與實體經濟的結合，將給人們的生產方式和生活方式帶來革命性變化。”據高盛今年初發(fā)布的相關報告來看，VR教育潛在用戶在2025年達到1500萬人。更重要的是，結合了AR/VR技術的互聯(lián)網+教育已經起到了領頭羊的效應，并正在逐步形成全新的模式。2016年03月03日，教育部教育裝備研究與發(fā)展中心根據教育部工作部署制訂了2016年工作要點，把創(chuàng)客教育和“STEAM課程”作為加強創(chuàng)新創(chuàng)造教育研究的中心工作。提出“加強創(chuàng)新創(chuàng)造教育研究。貫徹國家“雙創(chuàng)”要求，為創(chuàng)客教育、“STEAM課程”提供教育裝備支撐，探索將新的教育裝備融入課堂，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、綜合設計能力和動手實踐能力?！?016年06月07日，教育部印發(fā)的《教育信息化“十三五”規(guī)劃》中明確提出，有條件的地區(qū)要積極探索信息技術在“眾創(chuàng)空間”、跨學科學習（STEAM教育）、創(chuàng)客教育等新的教育模式中的應用，著力提升學生的信息素養(yǎng)、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，養(yǎng)成數字化學習習慣，促進學生的全面發(fā)展，發(fā)揮信息化面向未來培養(yǎng)高素質人才的支撐引領作用。2016年07月15日，教育部《關于新形勢下進一步做好普通中小學裝備工作的意見》中，提出“加強設施建設。各地要用好“全面改薄”及其他中央和地方與裝備相關的資金和項目，按照標準建設實驗教學和音體美裝備和場所。支持探索建設綜合實驗室、特色實驗室、學科功能教室、教育創(chuàng)客空間等教育環(huán)境。鼓勵對現(xiàn)有教室進行多功能技術改造，適應學生學習需求。2017年7月20日，國務院發(fā)布《國務院關于印發(fā)新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知》中提出智能教育，利用智能技術加快推動人才培訓模式、教學方式改革，構建包含智能學習、交互式學習的新型教育體系。開展智能校園建設，推動人工智能在教學、管理、資源建設等全流程應用。開發(fā)立體綜合教學場、基于大數據智能的在線學習教育平臺。開發(fā)智能教育助理，建立智能、快速、全面的教育分析系統(tǒng)。建立以學習者為中心的教育環(huán)境，提供精準推送的教育服務，實現(xiàn)日常教育和終身教育定制化。2.2 項目建設理念2.2.1 VR教學教室設計理念虛擬現(xiàn)實（VirtualReality，VR）技術的教育應用已顯露出改變傳統(tǒng)教育模式的跡象，“因材施教，寓學于樂”這一經典的教育理念正在虛擬現(xiàn)實技術的支持下得以實現(xiàn)。目前，國內外已有不少教育及相關研究機構在實踐和探索基于虛擬現(xiàn)實技術的教學，這些研究揭示了虛擬現(xiàn)實技術在促進學生學習上有巨大優(yōu)勢，例如三星美國分公司基于1000+美國老師的調研報告。虛擬現(xiàn)實學習環(huán)境對學生的學習具有巨大的輔助和促進作用。首先，虛擬現(xiàn)實學習環(huán)境能提供更貼近生活的教學輔助，讓學生在生活化的環(huán)境中學習知識和技能，提高了知識呈現(xiàn)的情境性與直觀性；其次，虛擬現(xiàn)實技術可以為學生提供豐富多樣的個性化學習環(huán)境，踐行“因材施教”的教育理念；再次，虛擬現(xiàn)實學習環(huán)境可以融合游戲化的特征，貫徹“寓學于樂”的教育理念，提高學生學習的內在動機；最后，基于虛擬現(xiàn)實技術的在線課堂將一改視頻課堂的枯燥乏味，為學生提供主動探索和互動交流的機會，極大地促進了學生主動學習的比例。VR教學教室建設項目將移動VR技術與課堂教學相融合，以優(yōu)質教學資源為核心，將抽象概念具象化，用最便捷的設備體驗最豐富的課程，可與傳統(tǒng)課堂教學完美融合，輔助課堂教學。構建集應用終端、管理系統(tǒng)、課程內容于一體的VR教學云平臺，實現(xiàn)多方位課堂管理互動。圖1：VR教學教室示例圖（三）項目建設目的3.1 實現(xiàn)VR技術和教育信息化的有機整合為學校提供全新的基于VR技術資源的教育教學知識服務體系，實現(xiàn)靜態(tài)資源向動態(tài)資源、虛擬仿真呈現(xiàn)的轉化，促進教育機構向高新教育服務模式轉型。對于學校而言，引入虛擬現(xiàn)實技術建設VR教學教室，并全面支持創(chuàng)新教育模式。解決傳統(tǒng)實驗室難實現(xiàn)、高耗材、危險大實驗開展困難、傳統(tǒng)教具更新慢成本高的問題。對于教師而言，通過虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術讓教學內容變得形象生動，讓學生在課堂中及時、沒有限制地觀察三維空間內的事物。同時，通過硬件與軟件的配合有效減少教師在備課和課堂秩序管理中所浪費的精力的問題。為教師在教學活動中豐富教學素材、拓展教學手段提供資源支持和平臺支持，為學生在學習過程中高效掌握知識重點難點、開拓知識視野、提高綜合素質、從被動學習模式向自主、交互、便捷、探究的學習模式轉變，提供科學的學習應用和學習管理平臺。對于學生而言，全新的課堂教學模式激發(fā)學生學習興趣，喚醒與生俱來的想象力。學生對硬件運用過程中進行交互式體驗，實現(xiàn)深層次學習、理解性學習，引導學生自主思考和探索的。

二、項目內容VR教學教室主要建設內容包括硬件設備、軟件平臺、課程平臺三大部分。（一）VR教學教室建設清單VR教學教室建設面積為80平米，配置30套VR教學一體機，可滿足30名學生同時進行上課：VR教學教室建設清單產品名稱產品類目設備名稱數量單位VR教學一體機VR教學一體機設備VR一體式頭盔30臺3DDOF體感手柄安卓平板電腦1臺便捷教學電腦1臺充電收納柜1個軟件E上課客戶端課程管理軟件系統(tǒng)1套管控系統(tǒng)管控系統(tǒng)1套基礎建設服務包耗材各種視音頻線纜、網線、數據傳輸線1套網絡設施路由器1個表1：VR教學教室建設清單（二）VR教學教室硬件設備VR教學一體機：其特點是無線連接，小巧輕便，超強立體沉浸感，交互簡單易學，師生人手一臺。通過教師端管控系統(tǒng)控制，有效掌控教學節(jié)奏，管理課堂秩序。通過課程云平臺下載課件，隨時隨地體驗精品教學內容。課程內容選自教材和課外讀物，應試科普兩不誤。2.1 VR教學一體機VR教學一體機是針對中小學各學科的重沉浸VR教學系統(tǒng)。其特點是無線連接，小巧輕便，超強立體沉浸感，交互簡單易學，師生人手一臺。通過教師端管控系統(tǒng)控制，有效掌控教學節(jié)奏，管理課堂秩序。通過課程云平臺下載課件，隨時隨地體驗精品教學內容。課程內容選自教材和課外讀物，應試科普兩不誤。移動全沉浸VR學生套裝產品技術亮點與產品性能參數見下表：產品技術亮點a）無上限同頻教學：支持多人同頻教學，適合大班教學。b）課外讀物：除擁有教學大綱內課程，還有大量的課外讀物，幫助學生補充知識。c）全學段課程設計：適用大部分VR教育的課程，成為補充教學的有力助手。產品性能參數a）預裝軟件：E上課、預裝課程包1套。b）硬件特性：高通驍龍820四核處理器、視場角92°以上、支持0-800°近視調節(jié)、支持瞳距54-71nm調整；內存最高支持128GBMicro-SD卡擴展；含高精度九軸傳感器和距離傳感器，采樣率不低于1000Hz。c）技術參數：單眼分辨率1200x1080、顯示屏對角線尺寸介于50cm到70cm。d）包裝清單：移動全沉浸VR學生套裝一臺、教師PAD一臺、售后服務包1套。表2：移動全沉浸VR學生套裝產品技術亮點與產品性能參數圖2：移動全沉浸VR學生套裝示例圖（三）VR科普教室軟件系統(tǒng)3.1 E上課客戶端E上課是一體化的VR教學工具，提供完善的VR課程在線瀏覽、下載、安裝、觀看、體驗等服務，搭配VR教學硬件設備，實現(xiàn)老師與學生之間教學信息共享，形成互動VR學習課堂，是VR教學體系中不可或缺的部分。E上課客戶端特色功能見下表：特色功能a）支持各種VR/AR課程應用的安裝、導入、更新功能。b）課堂拍攝可以實現(xiàn)一鍵分享。c）形成高效穩(wěn)定的互動課堂環(huán)境，通過可視化的VR場景教學提高學生的課堂積極性。表3：E上課客戶端特色功能圖3：E上課客戶端示例圖3.2 管控系統(tǒng)管控系統(tǒng)是一款便捷的VR授課管理系統(tǒng)，協(xié)助授課老師管理學生的學習進度，控制VR教學設備使用，錄制和播放教學視頻，實現(xiàn)老師與學生之間課堂交互，完善VR教學體驗。管控系統(tǒng)特色功能見下表：特色功能為老師上課過程中進行課堂秩序管理的工具主要包含以下五大功能a）學生機關機：控制所有學生及同步關機。b）學生機鎖屏：鎖住學生機的鼠標和鍵盤。c）開啟指定應用：控制學生機開啟老師指定應用。d）屏幕實時廣播：老師機的操作同步給學生機e）播放本地視頻：控制所有學生機播放本地視頻表4：管控系統(tǒng)特色功能圖4：管控系統(tǒng)

三、項目應用價值（一）VR教學教室核心價值a）激發(fā)學生學習興趣，提高學習效率。傳統(tǒng)教室的教學場景主要以二維空間為主，知識點生澀難懂導致很多學生沒有辦法在課堂內把所學習的知識融會貫通，在課外需要大量時間進行補充學習；VR教學教室只需VR技術的硬件設施，然后借助計算機和VR課件就可以實現(xiàn)多元化的教學課程，提高和激發(fā)學生學習的興趣提高學習效果，同時能有效降低教育成本，減少耗材用量。b）使教學場景不受時間、空間的限制。通過VR技術，超越時間和空間的限制，可以“到”撒哈拉沙漠看響尾蛇爬行，也可以“到”古代戰(zhàn)場學習古代打仗陣法，通過體驗式學習大大提高學生的理解速度，強化事物的記憶感，加強學生學習理解程度和提高學習興趣。c）實現(xiàn)開設傳統(tǒng)主流教學場景中難于展示的知識內容。教學中很多地理、科普的知識無法通過傳統(tǒng)課件主動形象的進行三維立體展示等教學條件有所限制，那么通過使用VR教學教室可以實現(xiàn)對其在完全相