VR、AR与3D打印：美国多所高校正探索课堂的新维度

大多数尝试使用虚拟现实的人认为这很酷。增强现实与3D打印扫描也带给人们同样的感觉。

在周四举行的关于“混合现实（XR）”概念的会议上，与会者对 VR /AR/XR探索者们提出了一些问题：这些工具对学生的学习有帮助吗？预算有限的机构能否采用这一类的项目？可以让持怀疑态度的教师相信不熟悉的技术吗？

答案当然是肯定的。佛罗里达国际大学、汉密尔顿学院、Syracuse大学和耶鲁大学刚刚完成了其第一年的联合研究项目，该项目由Educause主办，惠普进行了赞助，目的是调查身临其境的技术补充甚至改变课堂体验的潜力。

根据Educause研究主任D. Christopher Brooks的说法，该项目进行了多种方法的尝试，着眼于确定可以广泛复制的方法。

根据Brooks的说法，由西蒙斯学院实践副教授Jeffrey Pomerantz撰写的“未来校园”报告于今年夏天出版，标志着正在进行的研究计划的第一步。

Brooks周四表示，三维技术的核心是让学生“去他们无法去的地方或做他们不会做的事情”。VR环境将用户传输到空间或微观单元内; AR为学生提供了操纵物体的能力。

不过，这些体验并不是凭空出现的。它们需要教师、教学设计师和IT部门之间的结构化协作，还需要投入时间。

Brooks在会议期间表示，Educause建议通过一整个学期的尝试来寻找新技术的不足，并在专用教室推出之前解决这些问题。想要大规模应用这些新技术的机构应该考虑聘请专门负责这些工作的项目经理以确保教学效果。

试错是最重要的事情

参与会议的成员们一致认为，最有价值和最令人印象深刻的混合现实体验源自一些错误的开始与过程中出现的问题。

耶鲁已经通过几种方法来推动这一领域的创新。据耶鲁大学校园IT合作伙伴关系和发展部主任Randall Rode称，几年前，其技术人员开始在校园内做广告，为选定的混合现实项目教师提供资助。Rode的团队利用耶鲁的教学和学习中心以及工程部门来帮助整个机构的教师创建3D体验。其中一些项目失败了，因为没有任何人被指派去帮助他们的迭代过程。

“我们取得了一些成功”，Rode说，“但也不算非常完美的契合教学的需求。”每个中心都有自己的使命，并没有像Rode所希望的那样积极参与到新项目中。

现在，耶鲁的项目开发采用一种中心模式，教师提出项目并与具有技术能力的学生合作，利用集中的设备和资金池制作出他们需求的体验。这一模式的效果将在6个月之内显现出来。

但即使是成功的努力也可能无法实现预期的学习目标。根据汉密尔顿学院教学设计师和三维技术专家Ben Salzman的说法，在汉密尔顿，地球科学部门的一个对该机构的大量稀有矿物进行三维扫描的项目虽然看起来行得通，但在实践中却不是那么回事。

“我们扫描了两种矿物质，基本上我们的地球科学教授说这在教学上并没有太大的价值”，Salzman说。“能够在3D中旋转它真的很棒，但它并没有真正实现我们想要的学习目标。”所以Salzman的团队停止了这个项目并转向了一些更有成效的想法，比如用虚拟展现幻想世界的文学课程。

技术应用具有广泛的形式

混合现实的课堂应用可以采取多种形式。几位参会者表示，在Educause和惠普的支持下，他们已经开始实施混合现实计划，虽然这些应用方向很零碎。

3D打印虽然看起来更适合硬科学，但耶鲁大学的人文科学系已经将这项技术作为回答严峻严肃问题的一种方式。在一门关于自我、种族、阶级和性别的课程中，15名学生可以选择撰写最终论文或完成数字项目。除了一个在学期末有家庭紧急情况的人之外，所有人都选择了后者。

根据Rode的说法，这一群学生中最出色的作品来自一位亚洲女性，她打印了一张三维的模特脸部模型，保持一面完整并改变另一面，基于她自己的身体特征来说明美国审美标准的微妙影响。

在佛罗里达国际大学，通信、建筑和艺术学院（CARTA）的有进取心的学生前往距离校园几英里的CARTA创新实验室，为机构外的各种客户通过三维打印制作成品：一家博物馆复制其馆藏中物体以模拟气候变化对这些藏品的影响；一位外科医生希望创造真人大小的内脏器官复制品，以帮助患者了解他们的医疗状况；其中甚至还有一位音乐家Björk，她也将3D打印融入她不拘一格的艺术追求中。

据CARTA副主任John Stuart称，该机构希望通过技术创新来帮助学生获取更多的资金支持。CARTA实验室帮助学生与亚马逊卖家联系，这些卖家希望用户在访问其网页时能够看到3D虚拟体验。如果卖家最终购买了学生开发的任何概念技术，学生可以将这些钱作为销售“知识产权”获取的收入。

Syracuse大学的新闻部门利用虚拟现实技术培训未来的记者，让他们了解先入为主的观念和制度偏见的危险。其中的一段模拟体验在虚拟现实中向学生展示了警察审讯现场，在体验结束后询问他们警察是否有挥舞着武器的问题。大多数学生都说有，即使该展示中警察并没有使用任何武器。这段模拟体验促使学生们反思在报道时保持开放思想的重要性。

如何将这些技术在校园里推广

一位观众向与会者询问了有关如何在他自己的校园中推行这些项目的问题，因为他学校里的一些教师从打印工作表到生成PDF版本的课程材料始终没有进行任何的改进。

来自耶鲁的Rode想要打消虚拟现实只适用于最富裕的精英机构领域的神话。他说，VR头显的成本正在急剧下降，现在一些可用的型号售价仅几百美元。此外，机构即使不进行早期硬件 投资 也可以通过Unity、Organon和You by Sharecare等免费在线产品创建3D体验提供更好的服务。

“你可以购买一两个设备让人们可以尝试使用，但我不会建议你去买一整箱的Oculus Go，因为首先你要弄清楚如何使用它们，否则你购买这些设备毫无意义”，Rode说。

“推广这项技术要降低进入门槛，从创造一个简单的场景开始”，Rode说，“这不代表你必须经历为期15周的培训课程才能开始利用这些技术。实际上你在课程的第一天就可以开始着手搭建自己的体验。”

本次大会的其他参与机构包括Case Western Reserve大学，Dartmouth学院，Gallaudet大学，哈佛大学教育学研究生院，Lehigh大学，麻省理工学院和圣地亚哥大学。

Brooks在昨天的会议中中透露，正计划在第二批机构推行类似的项目。

同时，Educause将于本月晚些时候开放一项关于虚拟现实体验的在线校园调查，结果将于明年2月在加利福尼亚州阿纳海姆举办的Educause Learning Initiative会议上宣布。

来源：87870