专家视点丨教育部虚拟现实应用工程研究中心荣誉主任周明全：释放虚拟现实的教育潜能

文/《在线学习》撰稿人  何曼

虚拟现实是新一代信息技术的重要前沿方向，是数字经济的重大前瞻领域，将深刻改变人类的生产生活方式。近日，工信部联合教育部等五部门发布《虚拟现实与行业应用融合发展行动计划（2022—2026 年）》，提出加速虚拟现实多行业、多场景应用落地的重点任务，必将给教育带来新的变革。

虚拟现实技术不仅能逐步实现过去教育教学理论提出的设想，更可能创造全新的教育实践生态，从新的教育现实中生发出新的理念和理论，拓展我们对教育的理解和想象。

当下，虚拟现实技术在教育中已经有了诸多探索。本刊选取高校、职业院校代表，呈现这些教育应用探索，期待在《行动计划》的推动下诞生更多、更具代表性的实践成果。当然，虚拟现实教育应用也面临着许多挑战，围绕教育哲学、教学伦理、技术改进等多个层面，还有许多问题等待进一步理清。释放虚拟现实在教育领域的应用潜能，激发教育教学的创新活力，还需要我们更了解“虚拟”，更认清“现实”。

专家视点

教育部虚拟现实应用工程研究中心荣誉主任周明全：释放虚拟现实的教育潜能

今天虚拟现实专业人才培养的水平，决定着明天我国在世界虚拟现实技术领域的高度；今天专业人才的培养规模，决定着未来虚拟现实行业的体量。

教育部虚拟现实应用工程研究中心荣誉主任周明全

“加快推动虚拟现实在各行各业应用落地，将进一步促进虚拟现实产业链各环节加速成熟，打造数字经济发展新动能。” 教育部虚拟现实应用工程研究中心荣誉主任、北京师范大学虚拟现实与可视化技术研究所所长周明全与本刊对话时表示，虚拟现实是实现各行各业数字化转型的关键支撑技术，医疗健康、教育培训、工业制造等领域均可基于虚拟现实技术开展数据可视化改造，虚拟现实技术助力各行各业形成新模式、新业态。

周明全强调，虚拟现实与教育的本质是相适应的，它在教育行业的发展是大势所趋，必将带来教育的革命和创新。因此，我们要充分挖掘虚拟现实在教育领域的潜能，实现有效应用。

虚拟现实与教育的“体验”本质相关

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请您介绍一下何为虚拟现实，其本质是什么？与教育有何相关性？

周明全：虚拟现实（Virtual Reality）原意是真实的实际。虚拟现实技术的本质是用信息技术构建一个数字环境，这个环境如同真实环境一般。人们可以在这个制造的环境中得到如同现实般的体验。可以说，虚拟现实是认识世界的一种科学方法，通过虚拟技术，我们可以完成对现实世界的抽象、模拟、仿真。因此，我认为，能够通过虚拟现实技术实现的环境，就能应用虚拟现实。随着虚拟现实技术的发展，我们可以模拟出任何的实体模型，也可以构造柔体模型，用他们构成近乎逼真的现实。虚拟现实是一种体验，有体验需求的人们就是虚拟现实的用户。所以虚拟现实是一个接地气、应用广泛的技术。

虚拟现实可以应用于医疗、教育、商业等领域，尤其在教育上的应用已经有了可圈可点的成果。VR和教育有着天然的联系，教育的本质是通过教师向学生描述、讲解知识，让学生得到体验、理解，从而受到教育，增长知识，形成学问。教育的这个过程与虚拟现实在本质上是关联的。

迈入产品升级、融合应用的战略窗口期

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11月，工信部、教育部等五部门印发《虚拟现实与行业应用融合发展行动计划（2022—2026年）》，您在虚拟现实方面颇有研究，请您谈谈国家虚拟仿真实验教学的政策背景及目标是什么？

周明全：《虚拟现实与行业应用融合发展行动计划（2022—2026年）》是在“VR技术经历8年高潮发展后，我国关键技术得到发展，行业应用开花，成果效益见长”的背景下提出的。我国虚拟现实产业在近眼显示技术、多感官协同技术、全景摄录技术、虚拟仿真技术等方面取得重要突破。经过多年发展，虚拟现实产业初步构建了以技术创新为基础的生态体系，正迈入以产品升级和融合应用为主线的战略窗口期。

在产品供给和行业应用领域，虚拟现实产业取得有效进展，整机设备、感知交互设备、内容采集制作设备、分发平台等产品不断出新；VR/AR在智能制造、医疗健康、影视文化、教育培训、购物商贸等方面广泛应用。《行动计划》的意义在于：进一步肯定了虚拟现实（含增强现实、混合现实）是新一代信息技术的重要前沿方向，是数字经济的重大前瞻领域，并将深刻改变人类生产生活方式。因此，国内外都形成了这样的共识：虚拟现实成为当代或近些年信息技术发展的重要支撑，VR和各行各业的融合势在必行。

需要强调的是，《虚拟现实与行业应用融合发展行动计划（2022—2026年）》定为“行动计划”而不是“指导”或“建议”，也充分说明，虚拟现实与各行各业融合发展已到了“动起来”的阶段。其设立的发展目标是：到2026年，三维化、虚实融合沉浸影音关键技术重点突破，新一代适人化虚拟现实终端产品不断丰富，产业生态进一步完善，虚拟现实在经济社会重要行业领域实现规模化应用，形成若干具有较强国际竞争力的骨干企业和产业集群，打造技术、产品、服务和应用共同繁荣的产业发展格局。

《行动计划》也对虚拟现实产业发展目标给出了具体数据：到2026年，我国虚拟现实产业总体规模（含相关硬件、软件、应用等）超过3500亿元，虚拟现实终端销量超过2500万台，培育100家具有较强创新能力和行业影响力的骨干企业。

人才培养和应用两手抓两手硬

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在您看来，虚拟现实技术在教育领域的深度应用体现在哪些方面？

周明全：纵观现代教育技术的发展，我们经历了三个阶段，分别是基于广播电视的远程学习

D-Learning 、基于电脑和互联网的电子学习E-Learning ，以及利用现代通信终端设备进行移动学习的M-Learning 阶段。教育技术的发展，分别实现了教师与学生的时空分离、远程的面授教学、随时随地进行自由学习等教育改革，是信息时代新技术对传统教育一次又一次的冲击。如今，沿袭教育技术的发展，我们把基于虚拟现实与可视化技术的教育叫做V-Learning。V-Learning的推进，将有效地改善教学的可视化、兴趣化、互动性，进而提升学生素质培养、能力培养，带动中国教育理念、教育方法、教学方式的革命。

要充分挖掘并释放虚拟现实在教育领域的应用潜能。《行动计划》中提出，虚拟现实的应用体现在建设一批虚拟现实课堂、教研室、实验室与虚拟仿真实训基地等方面。我认为，虚拟现实在教育上的应用应主要包括两个方面的内容。

一是培养虚拟现实专业人才。我国的VR技术若想在世界上走在前列，必须有自己的VR科研队伍，即从事虚拟现实研发和技术开发的专业人才。今天虚拟现实专业人才培养的水平，决定着明天我国在世界虚拟现实技术领域的高度；今天专业人才的培养规模，决定着未来虚拟现实行业的体量。因此，我们要在虚拟现实人才培养方面下功夫。这一点，从2018年教育部将虚拟现实应用技术专业加入专业目录、2019年高校开设虚拟现实专业并进行招生已经有所显见。从目前情况看，虚拟现实人才培养开始实施，已有20家普通高校、157家高职高专开设了VR专业。

二是建立面向所有学生的虚拟仿真实验课程、虚拟仿真教学基地。作为高校探索线上线下相结合的智能化、个性化的实验教学新模式，虚拟仿真实验课程极大地拓展了实验教学内容的广度和深度，突破了实验教学的时间和空间的限制，对于培养学生的实践能力和创新精神具有重大意义。如何利用已有的学科体系来构成虚拟现实的学科体系是我们需要考虑的问题，当务之急是建立虚拟现实“课程群”。而虚拟仿真教学基地由若干个“课程群”组成。这些课程有共性知识点、共性操作平台，可互相利用，资源共享。

值得一提的是，虚拟教研室是实现深化本科教学改革、提高人才培养能力的重要举措，其本质是在虚拟空间上实现教学研究，让优秀教师强强联合，打造国家级课程名师。

突破瓶颈 抓牢未来发展制高点

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根据您的研究与调研，当前虚拟现实技术在教育领域的发展还有哪些局限？

周明全：问题有两个：一是综合技术发展的阶段性和变化特点，决定了虚拟现实技术在教育领域的体系化应用不足；二是专业人才培养不够，不适应高速发展的虚拟现实、元宇宙、数字孪生等技术。

要解决这些问题，未来要从三个方面着手突破。一是做教育需要志存高远，不能急功近利，不论是虚拟现实专业人才培养，还是应用型虚拟现实人才培养，都要从长远考虑，育人为先，按照教育部一流学科建设标准建设“虚拟现实”新学科。二是虚拟现实技术发展到现在，就业形势很好，需求旺盛，供不应求。现实问题出在人才培养体系上，要从四个方面突破：第一，构建虚拟现实理论体系，要从国家层面，加强虚拟现实理论研究规模，形成专业的理论体系；第二，设置专业课程，在深入研究的基础上建立新专业、新课程；第三，系统、精准设计教材，以育人为出发点，做到科学规范；第四，确保学生学以致用，让学生学到将来真正有用的东西，并能应用到现实场景中。三是虚拟现实的应用发展对我国未来信息技术发展有很大促进作用，要从国家层面重视虚拟现实的基础研究，包括理论基础和技术基础。

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您如何看待虚拟现实在教育领域的未来发展？

周明全：虚拟现实是未来30年信息技术的主战场，要充分认识虚拟现实在信息技术行业的重要性，拿出办计算机专业、互联网专业的干劲，大干快上，促进VR人才培养工作，抓住未来虚拟现实发展的制高点。

此外，VR技术是数字世界和现实世界的接口，人类与数字世界交往的平台，所用技术涉及到方方面面。需要多学科交叉，联合攻关；要有长期的基础研究、关键技术的突破，不可能快速超越。各学科联合，多领域合作，要积极行动，协同攻关。

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专家视点

• 教育部虚拟现实应用工程研究中心荣誉主任周明全：释放虚拟现实的教育潜能

思政课虚拟教学

• 北京理工大学：以虚拟仿真思政课传承“中国精神”

高校示范课程

• 中国人民大学：虚拟现实技术驱动艺术实验教学创新

虚拟教研室

• 浙江大学“设计+X”创新创业教育改革虚拟教研室：设计驱动 开启虚拟协同教研新形态

职业院校虚拟仿真实训基地

• 湖南铁道职业技术学院：虚拟仿真实训助力轨道交通专业人才培养

• 天津城市职业学院：虚拟现实为智慧康养人才培养赋能

来源：《在线学习》杂志2022年12月刊（总第88期)

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