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VR/AR教学体验的设计与应用研究


摘要:该文针对VR/AR教学的实际应用和全国VR/AR教学大赛的赛事推广需求,从VR/AR教学体验设计角度,分析了VR/AR教学体验设计的多面性,从C理学视角列出了VR/AR教学体验包含的内容,论述了VR/AR教学体验设计的方法;综合动机设计、情感设计和教学设计等多角度,提出了VR/AR教学体验的分层构成模型;提出了VR/AR教学体验应用模型,将相应体验分为方法性体验、技能性体验、知识性体验和启发探索性体验,并给出系统的设计方法;从用户界面、交互性、可用性等凡个方面,提出了VR/AR教学体验设计的评价标准,在VR/AR教学体验应用理论基础性研究上进行了探索。

关键词:虚拟现实,增强现实,体验设计,教学体验,应用框架,评价标准

VR/AR教学体验设计是VR/AR教学设计中的核卜问题。在VR/AR教学过程中,VR/AR体验效果越好,其感知效果和教学效果也就越好,可信度也就越高。VR/AR技术所具有的沉浸性交互性构想性夸张性和社会性等特征,使其在教育领域的应用具有独特的优势。如何在学习中设计具有功能性和目的性,同时又有趣且吸引人的体验,是VR/AR教学设计的重要研究方向,涉及到人工智能卜理学社会学电子商务人机交互戏剧电子叙事等多个领域。要使得VR/AR教学体验更加完整,就要更深入地在各个层面上关注内容设计和特性设计,协调它们之间的各个因素。从教学设计的角度,教学传输模式将逐渐让位给体验编导模式,教育者的角色也将从信息提供者转变为体验设计/编导者。本文针对VR/AR教学的实际应用和全国VR/AR教学大赛的赛事推广需求,提出VR/AR教学体验设计的产生框架凰构成框架和应用模型,并对VR/AR教学体验的内容设计和评价进行了论述。

一、VR/AR教孝体验及其产生框架

人们做的每个活动都会形成以及产生一个体验,体验是在一个给定时间内用户和环境交互的过程和结果。在交互的过程中,形成体验的不同元素融合起来形成个体的输出,要被实现的目标使用的工具以及交互发生的领域形成环境。为了让学习者可以投入到教学任务中,需要综合考虑功能性可用性以及美观性。通过观察形成学习者和任务交互的进程的元素,我们可以了解大多数教学体验的共同元素。教学体验是一个反馈的循环,过去的体验会影响未来的体验。这种产生式的体验会让学习者的情感发生改变,形成积极的体验(如快乐)或者流。

(一)VR/AR教学体验的概念

在设计者的视角下,VR/AR教学体验可以被解释为不同的沉浸概念,包括:感官沉浸挑战沉浸和想象力沉浸,它们会在使用VR/AR系统时同时发生并相互交互。感官沉浸是学习者在与VR系统交互时获得的,挑战沉浸是当一个人达到一个挑战和能力的令人满意的平衡点时出现的,而想象力沉浸则是当学习者使用他的想象力和任务产生共鸣,或者只是享受VR系统的幻想时发生的。三种沉浸感觉的交叉点就能为学习者提供一个完全沉浸的VR体验。感官沉浸是学习者与交互界面的连接,而挑战和想象力沉浸则是学习者和VR系统的连接。

除了沉浸以外,还可以使用另两个概念来描述VR体验:流和代入感。流是指个体在遇到与其技能水平相匹配的挑战时,全身投入目标导向的任务,达到忘我的一种理状态。代入感则是指在虚拟世界中身临其境的一种感觉。如果VR教学系统提供适当的挑战即时的反馈沉浸的虚拟世界,那么有可能获得流这种最优体验。另一方面,沉浸和代入感不会动意味着学习者会有愉快的体验,但相应体验也是有价值的,因此是次佳的体验。

(二)VR/AR教学体验的多面性

在使用VR/AR教学系统时,有意义的目标引导学习者的行为,在系统规则和选择范围中,学习者追求这些目标,赢得奖励,做出决策,并且迎接挑战。学习者有意或无意持续不断地评估他们在系统中的表现,看他们是否正在达成期望的目标,以及他们是否具有迎接挑战的能力。如果他们在克服困难之后达到目标,就会获得正面情绪和胜任感。VR叙事变成了讲故事,在故事中学习者扮演一个积极的角色。有趣的时空将学习者的注意吸引到虚拟世界中,从而提供了对现实世界的逃离。学习者投入到他们在VR世界中扮演的角色中。VR世界的生成也同样由界面支持,从而限定了其中的物理交互和社会交互。界面提供了探索发现和收集新事物的环境。在那里学习者与其他代理进行交互并且逐步适应,从而越来越深地陷入到虚拟世界中,在其中深度体验学习。

当学习者描述他们的体验时,往往会描述相应的情感变化(例如:享受)认知评测(例如:挑战)以及动机(例如:好奇)。整理出学习者的认知凰情感动机知觉以及注意点,将揭示出学习体验的决定性因素,例如体验的质量强度意义价值和广度。总之,这些决定性因素使得分析VR/AR教学体验成为可能,并且赋予了VR/AR教学体验独一无二的特征。如图回所示,中间部分是学习者与虚拟世界的交互过程,教学体验在这个过程中不断演化。在VR系统之外,教学体验很大程度上会受到基础卜理学和学习者个人背景的影响,包括:学习者在系统中的临场感凰参与度以及流。


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