【教育信息化中的伪需求】之四：智慧教育中VR是个伪需求吗？
【总第165期】
智慧教育中VR是个伪需求吗？
2019年6月6日，国家工信部向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电四家运营商发放了5G牌照，并宣布我国正式进入5G商用元年。
随着5G技术逐渐走入国民的生活，人们相信，5G会像其他的技术变革一样，改变着我们生活的方方面面，教育也不例外。有专家预言，未来5G+人工智能的技术对教育产生巨大冲击，并带来翻天覆地的改变！
5G在教育领域的应用，会在哪个场景率先突破？人们纷纷预言：一定是VR教育！
2019年以来，业内关于“5G与智慧教育”的相关分析中，大部分都将5G与智慧教育的应用突破点集中在VR/AR。
在华为公司发布的《智慧教育场景白皮书》中提到，AR/VR与教育结合呈现的全新的教学体验，可极大提升学生学习兴趣及对知识的快速吸收，为师生提供互动化、个性化、沉浸式课堂教学体验。
在中国移动发布的《5G+ 智慧教育白皮书》中则提到，通过建设 AR/VR 云平台，开展 AR/VR 云化应用，包括虚拟实验课、虚拟科普课、虚拟创课等寓教于乐的教学体验，将知识转化为数字化的可以观察和交互的虚拟事物，让学习者可以在现实空间中去深入的了解所要学习的内容，并对数字化内容进行可操作化的系统学习。
在其他一系列铺天盖地的有关“5G+智慧教育”的公开文章中，人们也都把AR/VR视为“智慧教育的主战场”，以及“5G智慧教育的最后一公里”，甚至有人预言“5G+VR将传统教育带入2.0时代!”
VR在教育中真的有这么大的魅力吗？它真的会成为解决中国教育问题的“神器”吗？
我们知道，VR不是2015年以后的新生事物，而是从上个世纪60-80年代就有了。
1962年，最早的虚拟现实设备诞生，一款名为“Sensorama”的产品问世，它可以让人们坐在椅子上、把头探进去，通过三面显示屏来形成空间感，从而实现虚拟现实体验。随后，头戴式的Sutherland显示器出现，只是碍于技术的限制，体积十分沉重。
1984年，今天被人们称为“虚拟现实之父”的拉尼尔（Jaron Lanier）创建了VPL Research公司，并推出划时代的虚拟现实设备Eyephone——头戴式显示器。
1995年，任天堂针对游戏产业而推出Virtual Boy，引起了不小轰动，但因为设备成本很高、游戏画面低劣、使用故障不断等问题而以失败告终。
此后近20年的时间内，热潮退去，已经没有公司敢于将VR带入商业领域，直到2012年Oculus公司的出现。
2012年，年轻的洛基（Palmer Luckey）创办了自己的虚拟现实公司Oculus；2014年，Oculus以20亿美元的价格被Facebook收购。Oculus公司的传奇经历，从此引爆了VR设备的热潮。
扎克伯格与Oculus VR创始人帕尔默-洛基（Palmer Luckey）
尽管人们宣传VR的应用领域较广，除了电影，还包括游戏、医疗、旅游、家居、零售等多个领域，但是，迄今为止，我们见证的事实却是：大多数VR产品购买者都有一个较为明确的主流目的——打游戏。
2016年，国内的VR热潮过后，行业也陷入冷思考：为何大多数VR体验仍停留在游戏上？这么炫酷的东西，既然被断言可以“极大提升学生学习兴趣及对知识的快速吸收，为师生提供互动化、个性化、沉浸式课堂教学体验”，为何不能快速地、大规模普及到教育领域中呢？
原因很简单，绝大多数试玩VR游戏的人，虽然都对VR这个新概念叹为观止，并享受试玩体验，然而却没有人想在它身上多花时间，试玩之后最终几乎都转回到观看电视、回归传统主机和PC游戏中，仿佛VR不曾在他们的生活中留下任何么痕迹。VR游戏头显尚且如此进入吃灰期，更遑论大规模进入教育领域呢！
这使得VR可能称得上是最热投资的最冷市场。传小米已解散VR头显Mi VR团队。据VR博客The Ghost Howls报道，小米解散了整个Mi VR/Go开发团队。报道还称，小米解散小米VR团队有几个原因，包括“销售和使用情况令人失望”、硬件利润率相对较低，以及小米VR版本的设备内容相对较少。外媒则称，Oculus Go和Mi VR可以说在这则消息发布之前就已经进入了开发死胡同。
在此大胆断言一句：凡是热捧VR教育光明前景的人，估计没几个人真的头戴体验过VR。因为戴过这个眼镜的人都知道，当戴上VR眼镜之后，真实的感觉确如传说的那样——难受！
凡是使用过VR头盔的人都知道，往往几分钟，就会体验到较为强烈的晕眩感。并且，这种晕眩感从技术上几乎是无解的，至少在目前是如此。
为何这么说呢？这跟我们人体生理系统的内在运转机制有关。
我们人类的身体内，掌握我们身体平衡感的有两大系统——视觉系统和前庭系统。人类之所以在各种高难度的运动中能够做到身体的完美协调，就因为前庭系统（负责身体生理性位置）和视觉系统（负责大脑知觉位置）的指令信号是保持统一和同步的；一旦这两个系统给出的信号不能保持不一致，就会导致身体平衡感出现紊乱，进而引发晕眩。因此，眩晕本质上是一种运动性或位置性幻觉，是与大脑知觉位置的冲突。简单来说，如果你的眼睛告诉脑子你在动，而你的身体告诉它你没动……大脑就会表示“不知所措”。
用VR眼镜体验过山车是一个典型的例证。非常多的人感到晕，就因为你站着，前庭系统感觉你站着不动，而视觉系统所看到的是过山车一会儿上坡一会儿下坡，遂狂晕不止……
想让前庭系统的位移感知与视觉感知实现同步是很大的挑战，目前还没有很好的普适性解决办法。可以说，眩晕感无法彻底解决，是目前虚拟现实最大的技术瓶颈。
晕眩，其实说到底，是大脑的一种自我保护机制，它通过晕眩发出信号——这种导致我们身、脑严重不平衡的事情要尽快终止！否则，我们的大脑千万年来形成的有效自我保护机制就会被触发：轻则眩晕，重则呕吐。
有的技术厂商尝试解决晕眩的问题，例如发明了Virtuix Omni虚拟现实跑步机，就是下面这种玩意儿：
它提供了一个大约1.4平方米的场地，看起来能让你在虚拟现实内的场景中“自由行走”。但很遗憾，用户没法体验到这一点。因为它给人的感受完全不像在现实中跑步，甚至不像在跑步机上跑。根据外媒记者的体验，玩游戏倒是可以很快上手，但从始至终就没有感觉到自然过——依然存在身体的真实感觉和视觉感知不统一的问题。
除了晕眩感，大多数用户很少去考虑这种虚拟现实影像给眼睛带来的压力与损伤。这一点，几乎被所有VR企业厂商刻意回避了。但依然有良心人士指出——“VR成像里蓝光的危害要比人们用手机或者看电视更大，极端严重情况下可能致人失明。”——3Glasses联合创始人、CTO党少军
我们知道，所谓蓝光，并非指蓝色的光线，而是指可见光谱中波长介于400～450纳米的那一部分，可称为高能短波蓝光。蓝光几乎存在于所有的LED/LCD光源的设备中，包括电视、电脑、手机、平板、VR。
蓝光辐射的危害有多大？在2010年国际光协会年会中，全球顶尖光学专家一致指出：短波蓝光具有极高能量，能够穿透晶状体直达视网膜，蓝光照射视网膜会导致视网膜色素上皮细胞衰亡，进而导致光敏感细胞缺少养分从而引起视力不可逆的损伤。——简单说，就是“蓝光可以对人眼造成无法修复的损伤”。
“和其他电子设备相比，VR里的蓝光伤害更加特殊和直接。平常用手机或者看电视的时候，手机尺寸比较小，人的眼睛离屏幕也比较远，在视网膜成像时只占了很小的一部分，但是VR不一样，VR几乎把整个画面投射到视网膜上，距离也非常近，这样蓝光对眼睛的伤害就会成倍增加。”（党少军）
在国家八部委联合发布《综合防控儿童青少年近视实施方案》、举国上下高度重视孩子们视力保护的今天，那些把VR眼镜送进中小学校园，并宣称“开创5G时代智慧教育新风尚”的人，是否有意或无意回避VR伤害视力这一关键问题呢？
迄今为止，沉浸感是VR的最大卖点，VR的沉浸感是征服使用者的关键特性。在观看几十年平面显示器之后，人们普遍认为，能够真正融入到游戏环境、视频中，这种体验是令人兴奋的。The Blu就是很好的例子，精良制作加上VR震撼的场景，成功将人们置身于深海世界，对于自然科学的学习效果是显而易见的。
用VR体验海洋世界
但沉浸感的原理，实际上是用电子仪器模拟观感来欺骗大脑。模拟的越仿真，大脑就越觉得这就是世界的真实。因此，很多人认为，这种沉浸感与教育课堂所追求的沉浸感是多么一致啊！尤其是那些课堂上不易实现的教学项目——驾驶、动手操作、危险项目实验上，用这玩意儿岂不是太好了？
我们不否认，在体验操作性教育上，VR会发挥出较大的优势，相比3D教学，VR能够替代现有教育中的部分体验操作性内容，在保证安全性的前提下，让学生更好地训练技能，如军事和航天训练、火灾处置、化学品处理等特定领域。但是这个范围确实不大，只能是特定的操作范围。如美国休斯顿有一所国际工业训练学校，研发了一款VR起重机模拟器，用VR模拟训练学生练习起重机的操作。
然而，我更想说的是，除了虚拟仿真类的实验实训场景，对于其他应用而言，VR的沉浸感确是一把不折不扣的“双刃剑”。一方面，它可以让使用者注意力高度集中，成为强大的技能训练型工具；但另一方面它会让使用者脱离现实，脱离人群，更加沉浸于自我的世界中。
一个人长期不跟人交流，而只是跟一种虚拟的世界、跟机器交流，这种状态是可怕的。当我们人类失去了与同类交往的能力，会变成什么样子呢？
请联想一下日本宅男现象。
2018年11月18日一则《日本职员与初音未来结婚》的新闻发人深省。日本一名35岁男士近藤显彦与一位动漫界非常有名的虚拟人物“初音未来”宣布结婚。并且在日本，与动漫人物结婚，这已经不是首例……
当我们看到这样的画面时，不禁怀疑：技术的发展，难道是为了让人类不断走向自我、孤独、无法与人类交流、只能跟一个虚拟的人物结婚的境界吗？这样的走向无疑是令人悲哀的。一些宅男，因长期活在自我的世界，失去与人交流的能力之后，变得面容丑陋、眼神虚无、表情呆滞，简直令人恐惧。
看一看目前比较流行的VR设备吧，无论是什么VR，基本上就是个盒子，戴上后半个头就被套住了。VR可以为你创造出一种高沉浸度的有限时空，但它却只适合在个人空间使用，对于人与人之间至关重要的交流协作，反而起到“阻断”的负向作用。
反观教育发展的大趋势，现在大学教育所倡导的研讨式教学、启发式教学、互动式教学等等教学范式，哪一个不是增强人与人之间互动的？美国的工程教育专业认证标准中，特意把沟通协作能力定位为未来工程师的一项核心能力。因为人是社会性动物，与人交往，是人类的基本能力之一。
但目前的VR不可避免地会减损人与人之间的这种自然交互关系。
看看下面这个画面，你还愿意让你的孩子戴上这东西吗？
这让我们不得不思考：当我们人类学会了与虚拟世界互动，却失去了与真实世界互动的能力，这样的技术，是我们真正需要和正确使用了吗？
虽然裸眼VR的问世看上去解决了头戴设备的弊端，然而由于其技术的不成熟，成本高，可视角度小，不适合多人观看，还远远不能普及，所以在此不对其进行分析。
此外，现阶段，VR应用于教育过程中普遍存在着成本居高不下、内容缺乏、设备便携性差等诸多问题。至少到目前，我还难以对“VR会成为5G时代智慧教育的新趋势”并大规模应用产生出乐观的态度来。
但一切都不是绝对的。
VR在正常人的领域可能无法成为刚需，而在正常人之外的另一个特殊发展空间则可能就是刚需，这个空间就是特殊教育和心理治疗领域。
VR脱敏疗法。从上世纪90年代起，虚拟现实就已经开始被运用在治疗一些特定的恐惧症上，例如恐高症、乘坐飞机恐惧症、幽闭恐惧症和蜘蛛恐惧症。恐惧症的治疗传统上是通过教患者应对机制，然后逐渐让他们接触恐惧源头。不过有些人的恐惧源头难以接触，这就有了VR的用武之地帮助人们解决这一困扰。
这是澳大利亚第一个专业VR治疗恐惧症诊所开设的治疗方案之一。
已经有实证案例证明，把VR眼镜应用于孤独症儿童的康复训练，也是非常有效的。
自闭症，在中国称为孤独症。主要表现为不同程度的言语发育障碍、人际交往障碍、兴趣狭窄和行为方式刻板等。目前我国儿童的发病人数保守估计接近1500万，北上广深已经确诊的孤独症儿童是800万。按照不完全统计，目前中国话儿童孤独症发病率是1/100，即——每100个孩子中就有一个就有一个不幸患上此病。
对于孤独症儿童，传统的自闭症方法有应用行为分析疗法（ABA）、孤独症以及相关障碍儿童治疗教育课程（TEACCH）训练等等。这些方法虽然都被广泛使用，但是有些却缺乏着科学依据。
自闭症的患者通常有着最重要的三个障碍：交流能力障碍、互动能力障碍以及想像能力障碍。而这三个障碍恰好可以被虚拟现实的三个特性有针对性地弥合支撑。
2018年年初，上海交通大学医学院附属精神卫生中心、上海交通大学电子信息与电气工程学院以及医微讯所共同研发的“ITA沉浸式孤独症治疗系统”正式登陆了五彩鹿儿童行为矫正中心上海校区。目前，这套设备已经进行了大约1000例左右的前期实验性康复案例，并取得了比较乐观的效果。五彩鹿上海负责人坦言，目前看来VR治疗这条路应该是正确的，而且这样的产品可以让患者在家中接受治疗，这一点对整个自闭症的康复训练来说是非常重要的正向推进。
所以，面对在教育信息化大潮初露头角的VR，我们要始终保持一份冷思考：充分关注和评估它的价值，为其应用和推广探索合适的领域和方式。
当然，一家之言，也不一定对。希望跟各位同行探讨――唯有碰撞，才能有所发现，共同进步！
欢迎各位同仁参与下面这个小调查！
王涛
【室联网】理论的提出、体系构建和实践者；新维学习空间站、新维教师发展空间站、新维大健康空间站、新维国学空间站、新维孤独症资源空间站、新维社区家育空间站、智慧党员活动室等【室联网】新维系空间站的原创设计、规划和组织实施者；“移动学习”教育部-中国移动联合实验室MOOC研究中心、中国绿发会丝路研究院室联网中心主任；中国食品药品企业质量安全促进会副会长；北京大学教育学院教育经济博士；北京大学国家发展研究院国际工商管理硕士；业界知名有20多万教育专家的MOOC微信公众账号（微信号：openonline，公号名称：MOOC）的发起及运营者。
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