VR與3D教育藍皮書 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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梁森山 著

圖書標籤:

• VR教育
• 3D教育
• 教育技術
• 虛擬現實
• 增強現實
• 教育創新
• 未來教育
• 數字教育
• 在綫教育
• 教育信息化

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115475909

版次：1

商品編碼：12324094

包裝：平裝

叢書名： 創客教育

開本：小16開

齣版時間：2018-02-01

用紙：膠版紙

頁數：170

正文語種：中文

産品特色

編輯推薦

3D 技術如何深度融閤學科教學？
3D 教學的目標是什麼?
3D 教育何時齣名師？
如何解決3D 資源稀缺問題?
3D 教學應堅持哪些基本原則？
如何開展3D 打印教學？
3D 教育規模怎樣擴大？
教育占VR 幾份額？
3D 教育的元年何時到來?
這些問題需要各方共同麵對、探索和解答。
人類曆史上曾有過無數革命性的技術，並對人類日常生活的方方麵麵産生瞭深遠的影
響，但能夠直接為教育服務的技術卻是鳳毛麟角。電子信息技術，特彆是互聯網技術，則是自印刷術發明以來對教育zuiju革命性影響的技術。基於互聯網技術的移動學習或泛在學習，使得學生們可以在任何地點、任何時間通過虛擬的方式獲得所需要的教育信息，學生和教師也在經曆各種全新的教育體驗。教育信息化無疑是當今世界各國教育工作和主管部門的主要工作對象。
3D教育離不開大的3D社會文化背景和教育信息化背景。在互聯網和教育信息化的大背景下，3D技術和VR技術正在改變傳統的教育教學形態。因此，探討以3D技術和VR技術為代錶的新技術與教育結閤的理論依據，無論是對教育信息化的發展，還是對3D技術和VR技術自身的發展都是必要的，也有其現實需求。
在當今全球教育創新的改革中，3D和VR教學已成為一個不容忽視的發展趨勢。3D和VR教學作為一種嶄新的教育信息化形式，是視聽教育的未來發展方嚮，將開創一個全新的教學模式，無論國內還是國外都投入瞭大量的人力、物力和財力進行著前期儲備。

內容簡介

本書是2015年齣版的《3D教育典型需求研究》和2016年齣版的《3D教育藍皮書》的延續，係統介紹3D教育理論研究成果與可視化教學實踐的zuixin進展。
全書主要內容可以分為上下兩部分。上半部分包括diyi章～第3章，論述3D教育的本義、概念、內涵、外延，以及具體的學科需求，特彆是3D教育核心價值（知識可視、模型思維、深度學習），結閤具體的實驗室配備方案，為中小學組織、開展3D教學提供堅實的理論與實踐依據，更有效地促進教與學從“知識學習”轉嚮“深度學習”。下半部分包括第4章～第6章，講述3D教育在過去10年“從無到有”“從0到1”發展的路綫圖、VR與3D技術的發展路徑、3D教育當前問題與睏惑，希望引導大傢共同思考3D教育的未來發展。
本書適閤從事VR、3D技術與教育領域結閤應用的研發人士，或者希望在教育領域引入VR與3D技術的教育工作者閱讀。

作者簡介

發布機構
中國仿真學會3D 教育與裝備專業委員會
聯閤發布
中國電子學會現代教育技術專業委員會

梁森山 教育部教育裝備研究與發展中心信息化教育裝備副處長。從事數字化教育裝備産品標準與配備標準製修訂工作，高中通用技術與信息技術學科裝備研究，校園創客空間建設方案與校園創客活動研究，STEAM 教育與創客教育理論研究。

目錄

第1章　3D教育 1
1．1　本義 1
1．2　概念 3
1．3　內涵 4
1．3．1　3D建模 5
1．3．2　3D影像 5
1．4　外延 6
1．4．1　虛·VR技術 7
1．4．2　實·3D打印 7
1．4．3　閤·AR/MR 8
1．5　三要素 9
1．6　核心價值 11
1．6．1　知識可視 12
1．6．2　模型思維 14
1．6．3　深度學習 16
第2章　學科需求 20
2．1　科研前沿 22
2．2　基礎教育 25
2．3　數學 29
2．4　物理 31
2．5　化學 34
2．6　生物 37
2．7　地理 39
2．8　3D打印 42
2．9　3D校園 44
2．10　博物館 45
第3章　資源方案 　48
3．1　3D智能教室建設方案 　48
3．1．1　3D優質教學資源 　49
3．1．2　3D智能教室裝備方案Ⅰ（中型） 　56
3．1．3　3D智能教室裝備方案Ⅱ（小型） 　61
3．1．4　3D智能教室裝備方案Ⅲ（大型） 　62
3．2　3D地理教室建設方案 　63
3．3　3D曆史教室建設方案 　74
3．4　VR教室方案 　79
3．5　校園3D打印創客空間 　83
3．5．1　課程規劃 　83
3．5．2　建設方案 　87
3．6　AR教育 　91
3．6．1　AR卡牌·點 　91
3．6．2　AR書籍·串 　92
3．6．3　AR遊戲·麵 　93
3．6．4　ARKit VS． ARCore 　95
3．7　可視化資源 　96
3．7．1　思維導圖 　96
3．7．2　仟問視頻 　97
3．7．3　3D編程 　98
3．7．4　NOBOOK實驗 　99
3．7．5　Chrome 3D 102
第4章　從0到1 103
4．1　路綫圖 103
4．1．1　3D技術·2008 105
4．1．2　3D教學·2011 106
4．1．3　3D教育·2013 108
4．1．4　藍皮書·2016 114
4．2　再探認知 115
4．2．1　創客利器 115
4．2．2　覓得建模 116
4．2．3　破繭成蝶 117
4．2．4　右手造物 118
4．2．5　創意驅動 121
4．2．6　3個世界 121
4．2．7　國外進展 122
4．3　VR與3D教育辨析 123
第5章　0前簡史 127
5．1　3D視覺 127
5．1．1　三色 127
5．1．2　前視 129
5．1．3　螳螂 130
5．2　成像 131
5．2．1　2D成像 132
5．2．2　3D成像 135
5．3　3D電影 135
5．3．1　起點·2008 136
5．3．2　3D元年·2009 136
5．3．3　大聖歸來·2015 137
5．3．4　片源為wang 137
5．3．5　電視VS．電影 138
5．4　3D眼鏡 139
5．4．1　色差式3D眼鏡 139
5．4．2　主動快門式3D眼鏡 140
5．4．3　被動偏光式3D眼鏡 141
5．4．4　頭戴顯示器 141
5．4．5　裸眼3D 142
5．5　3D攝像頭 143
5．5．1　産業 144
5．5．2　春天 145
5．6　3D網遊 147
5．6．1　第1代3D網遊 147
5．6．2　第2代3D網遊 147
5．6．3　第3代3D網遊 147
5．6．4　鍍金時代 148
5．6．5　嚴肅遊戲 148
5．6．6　wang者歸來 149
5．7　VR簡史 149
5．7．1　萌芽 150
5．7．2　軍工推動 151
5．7．3　漸入民間 152
5．7．4　厚積薄發 152
5．7．5　VR元年 153
5．7．6　再識VR 155
第6章　後記十問 158
6．1　怎樣融閤學科教學？ 158
6．2　3D教學的目標？考試/素養 158
6．3　何時齣名師？ 158
6．4　3D資源稀缺是weiyi問題嗎？ 159
6．5　堅持哪些基本原則？ 159
6．6　如何開展3D打印教學？ 160
6．7　VR與3D怎樣擴大規模？ 160
6．8　教育占VR多少份額？ 160
6．9　3D教育元年何時來 163
參考文獻 164

《元宇宙教育新圖景：沉浸式體驗與未來學習》 引言 我們正站在一個教育變革的十字路口。隨著科技的飛速發展，一種前所未有的學習模式正悄然興起，它打破瞭傳統課堂的界限，將學習者帶入一個全新的、充滿無限可能的數字空間。這就是“元宇宙教育”。《元宇宙教育新圖景：沉浸式體驗與未來學習》並非對現有教育模式的簡單迭代，而是對未來教育形態的一次深刻探索與預判。本書旨在為教育工作者、決策者、技術開發者以及所有關心教育未來的人們，勾勒齣一幅清晰且充滿活力的元宇宙教育藍圖，揭示其潛藏的巨大能量，並指引我們如何構建一個更加公平、高效、個性化且富有吸引力的學習生態。 第一章：元宇宙的起源與教育的演進——為學習插上翅膀 本章追溯瞭“元宇宙”概念的哲學淵源和技術演進，從科幻小說中的暢想，到互聯網的虛擬社區，再到如今以VR/AR/MR等沉浸式技術為核心的具象化進程。我們將深入分析元宇宙並非一個孤立的技術概念，而是多種前沿科技融閤的産物，包括但不限於： 虛擬現實（VR）： 提供完全沉浸式的感官體驗，讓學習者“親身”進入模擬場景，例如在虛擬實驗室中進行化學實驗，或置身於古羅馬街頭學習曆史。 增強現實（AR）： 將數字信息疊加到現實世界，增強學習的互動性和直觀性。例如，學生可以通過AR應用掃描課本上的插圖，立即看到動態的三維模型或相關視頻。 混閤現實（MR）： 結閤瞭VR和AR的特點，能夠實現虛擬對象與真實環境的交互。這為復雜的工程模擬、醫療培訓等提供瞭前所未有的可能性。 人工智能（AI）： 作為元宇宙教育的“大腦”，AI將驅動個性化學習路徑的生成、智能輔導的提供、學習行為的分析以及虛擬角色的智能化交互。 區塊鏈技術： 確保學習數據的安全、可信與透明，並可能催生新的教育憑證和激勵體係。 5G/6G通信技術： 提供穩定、低延遲的網絡連接，是實現流暢、高質量元宇宙教育體驗的基礎。 同時，本章也將迴顧教育發展的曆史進程，從口耳相傳到文字傳播，從工業時代的標準化教育到信息時代的多元化學習。元宇宙教育並非憑空齣現，而是對人類學習方式不斷探索和優化的必然結果。它繼承瞭教育史上一切積極的探索，並以前所未有的技術力量，將其推嚮瞭新的高度。我們將看到，元宇宙教育是如何從早期在綫教育的輔助工具，逐步演變為學習體驗的核心載體，最終重塑整個教育範式。 第二章：沉浸式學習的革命——打破時空限製，激發無限可能 本章將聚焦於元宇宙教育最核心的吸引力——沉浸式學習。我們將詳細闡述沉浸式體驗如何顛覆傳統的學習模式，帶來以下革命性的變化： “在做中學”的極緻體驗： 傳統教育往往停留在理論層麵，而元宇宙教育則鼓勵學生通過親身參與、動手實踐來學習。例如，在曆史課上，學生可以“穿越”到戰場，親曆重大曆史事件；在生物課上，可以“縮小”進入人體細胞，觀察微觀世界的奧秘。這種“體驗式學習”極大地提升瞭學習的深度和持久性。 情境化學習與遷移能力： 將知識置於真實或模擬的特定情境中進行學習，有助於學生理解知識的實際應用，提高知識的遷移能力。例如，學習外語不再是枯燥的背單詞，而是在虛擬的異國街頭與當地居民進行互動交流。 情緒與認知的高度連接： 沉浸式體驗能夠調動學習者的多種感官，激發更強烈的情緒共鳴，從而加深對知識的理解和記憶。情感的參與是學習效率提升的關鍵因素。 激發內在學習動機： 新穎、有趣、富有探索性的元宇宙學習環境，能夠有效激發學生的好奇心和求知欲，將外部壓力轉化為內在動力，培養自主學習的習慣。 安全可控的實踐場所： 對於高風險、高成本的實驗或操作，元宇宙提供瞭完美的模擬環境。醫學生可以在虛擬手術室反復練習，飛行員可以在模擬駕駛艙積纍經驗，而無需擔心真實世界的風險和代價。 個性化學習路徑的設計： 通過對學生在元宇宙中的行為數據進行分析，AI可以實時調整學習內容、難度和節奏，為每個學生量身定製最適閤的學習方案，實現真正的因材施教。 協作與社交的新維度： 元宇宙中的虛擬化身打破瞭地域限製，學生可以與全球的學習者進行實時協作，共同完成項目、解決問題，培養跨文化溝通和團隊協作能力。虛擬教室、共享實驗室、主題討論區等將成為新的學習社交空間。 第三章：元宇宙教育的應用場景——從課堂到社會，無處不在的學習 本章將深入探討元宇宙教育在不同教育階段和領域的具體應用，展示其廣泛的普適性和顛覆性潛力： 基礎教育（K-12）： 科學探索： 虛擬實驗室模擬物理、化學、生物實驗；“穿越”到史前時代觀察恐龍；在太陽係中遨遊學習天文學。 人文曆史： 重現曆史場景，參與曆史事件；探索世界名勝古跡；學習不同文化習俗。 語言學習： 沉浸式語言環境，模擬真實對話場景；與AI虛擬角色進行口語練習。 藝術與創意： 虛擬畫室創作3D藝術品；在虛擬音樂廳欣賞或創作音樂；參與虛擬戲劇錶演。 高等教育與職業培訓： 工程與設計： 協同進行3D模型設計和評審；進行復雜機械或建築的虛擬裝配與測試。 醫學與健康： 虛擬解剖學學習；高精度模擬手術培訓；患者護理模擬。 商業與管理： 模擬商業談判、市場營銷策略製定；虛擬商業環境的經營管理。 航空航天與軍事： 飛行模擬器、駕駛艙訓練；軍事戰術演練。 終身學習與技能提升： 成人再培訓： 快速掌握新技能，例如編程、數據分析、新媒體製作等，通過模擬項目實踐。 軟技能培養： 模擬演講、麵試、團隊衝突解決等場景，提升溝通、領導力和解決問題的能力。 退休人員的學習： 參與虛擬興趣小組，學習新知識，保持認知活躍。 特殊教育： 為殘障學生提供無障礙學習環境： 彌閤生理障礙帶來的學習鴻溝。 社交技能訓練： 為有社交障礙的學生提供安全、可控的社交模擬環境。 情緒管理訓練： 通過虛擬場景模擬和互動，幫助學生學習識彆和管理情緒。 第四章：構建未來教育生態——挑戰、機遇與發展路徑 本章將理性分析元宇宙教育發展過程中可能麵臨的挑戰，並提齣應對策略，同時展望其未來的發展前景： 技術層麵的挑戰： 硬件成本與普及： 高性能VR/AR設備的昂貴價格限製瞭其大規模普及。 內容開發成本與質量： 高質量、符閤教育需求的元宇宙內容開發周期長、成本高。 網絡基礎設施： 對高速、低延遲的網絡連接要求極高，尤其是在偏遠地區。 技術標準與互操作性： 不同平颱、設備之間的兼容性問題。 教育層麵的挑戰： 教師培訓與角色轉型： 教師需要掌握新的技術和教學方法，從知識傳授者轉變為學習引導者和設計者。 課程體係改革： 如何將元宇宙學習有效融入現有課程體係，而非僅僅作為補充。 評估與認證體係： 如何科學、公正地評估在元宇宙中獲得的知識和技能。 數字鴻溝與教育公平： 如何確保所有學生都能公平地獲得元宇宙教育的資源，避免新的不平等。 倫理與安全層麵的挑戰： 數據隱私與安全： 學生在元宇宙中的行為數據如何被保護。 虛擬世界的沉迷與現實脫節： 如何平衡虛擬學習與現實生活。 數字身份與社交規範： 在虛擬世界中的行為準則和身份認同。 內容審核與不良信息： 如何過濾和管理虛擬空間中的不當內容。 機遇與發展路徑： 政府與政策支持： 推動元宇宙教育基礎設施建設，提供資金和政策引導。 技術創新與成本降低： 隨著技術的成熟，硬件成本將逐步下降，內容開發工具也將更加易用。 教育機構的探索與閤作： 高校、中小學、培訓機構應積極開展試點項目，探索最佳實踐。 産學研深度融閤： 技術公司、教育機構、內容開發者之間的緊密閤作，共同推動元宇宙教育的發展。 開放性與包容性： 建立開放的元宇宙教育平颱，鼓勵多元化的內容和服務生態。 結論 《元宇宙教育新圖景：沉浸式體驗與未來學習》並非一本技術手冊，也不是對未來教學模式的憑空想象。它是一份基於當前技術發展趨勢、教育理論與實踐的深度洞察。本書旨在為即將到來的教育變革提供一個清晰的坐標，指明方嚮，激發思考，並鼓勵積極的行動。我們相信，通過擁抱元宇宙帶來的沉浸式體驗，教育將迎來一個前所未有的新時代，在那裏，學習不再受限於時間和空間，每一位學習者都能找到屬於自己的無限可能，開啓一段充滿探索與發現的學習之旅。這幅藍圖的繪製，是邁嚮更具創造力、公平性和適應性的未來教育的關鍵一步。

評分☆☆☆☆☆

這是一本讓我眼前一亮的讀物！《VR與3D教育藍皮書》以一種極其令人振奮的方式，展現瞭虛擬現實和三維技術如何重塑我們學習和理解世界的方式。書中關於“技能培訓與職業教育”的章節，簡直是為我量身定做的。我一直對如何將理論知識轉化為實踐技能感到睏惑，這本書為我提供瞭一個全新的視角。它詳細介紹瞭如何利用VR技術模擬真實的工作場景，讓學生在安全、低成本的環境中反復練習，比如飛行員的模擬訓練、工程師的設備維修，甚至廚師的烹飪技巧。這種“做中學”的方式，效率之高、效果之顯著，讓我嘆為觀止。我尤其欣賞書中對“安全性和風險規避”的討論，它強調瞭VR技術在進行危險性操作培訓時，能夠有效降低事故發生的概率，保護學員的安全。而且，書中還對VR在藝術和設計領域的應用進行瞭深入的剖析，比如如何利用3D建模和VR交互，讓學生能夠進行三維空間的創作和設計，這對我來說是一個全新的啓發。這本書讓我看到瞭技術與實踐的完美結閤，它不僅僅是理論的探討，更是對未來職業教育模式的一種全新探索和預見。

評分☆☆☆☆☆

我是一名資深的遊戲開發者，平時對3D技術和沉浸式體驗有著非常專業的理解。當我拿到《VR與3D教育藍皮書》時，我本以為這本書的內容會比較淺顯，但事實證明我的想法完全錯瞭。這本書在技術深度和教育理念的結閤上做到瞭一個令人驚嘆的平衡。它深入淺齣地分析瞭VR和3D技術在教育領域的核心優勢，比如其強大的可視化能力和互動性。書中關於“沉浸式科學實驗”的章節，用生動的語言和具體的例子，解釋瞭如何利用VR模擬復雜的物理和化學過程，讓學生在安全的環境中進行反復的探索和驗證。我特彆欣賞書中對“交互式虛擬模型”的詳細闡述，它不僅僅是展示，更是讓學生能夠親手操作、改變模型參數，從而更直觀地理解抽象概念。這對於 STEM 教育來說，簡直是革命性的。而且，書中還探討瞭VR和3D技術如何促進學生批判性思維和解決問題能力的發展，這一點讓我覺得非常重要，因為技術最終是服務於人的發展的。書中的一些章節，比如關於VR在曆史教學中如何構建“時間膠囊”的構想，讓我看到瞭將嚴肅的學術內容以一種前所未有的方式呈現齣來的可能性。這不僅是技術的運用，更是對教學方法的創新。

評分☆☆☆☆☆

讀完《VR與3D教育藍皮書》，我感覺自己仿佛穿越到瞭未來，看到瞭教育最理想化的樣子。這本書就像一位經驗豐富的嚮導，帶領我在VR和3D技術的奇妙世界裏進行瞭一場深度探索。我特彆被書中關於“個性化學習路徑”的論述所吸引。它詳細闡述瞭如何利用VR技術，根據每個學生的學習進度、興趣和認知特點，量身定製學習內容和節奏。這打破瞭傳統教育“一刀切”的模式，真正實現瞭因材施教。書中的一個例子讓我印象深刻，一位學生在學習相對枯燥的數學概念時，通過VR遊戲化的形式，將抽象的公式轉化為可視化的互動體驗，大大提高瞭學習效率和樂趣。而且，這本書還觸及瞭“評估方式的革新”，它探討瞭如何利用VR環境中的數據收集，更全麵、更客觀地評估學生的學習成果，而不僅僅是依賴於傳統的考試。書中描繪的這種“數據驅動的教育”，讓我看到瞭未來教育的科學性和精準性。我感觸最深的是，這本書所傳遞的不僅僅是技術的可能性，更是對教育的深刻人文關懷，它讓我們看到瞭技術如何能夠更好地服務於每一個獨特的個體。

評分☆☆☆☆☆

這本書真是太超齣我的預期瞭！我本來以為VR和3D教育是個相對小眾的領域，內容會比較晦澀或者技術性很強，沒想到作者用一種非常平易近人的方式，將復雜的概念拆解得淋灕盡緻。特彆是書中關於沉浸式學習環境構建的章節，簡直像給我打開瞭一扇新世界的大門。我之前一直覺得VR隻是遊戲和娛樂的工具，但這本書徹底顛覆瞭我的認知。它詳細闡述瞭如何利用VR技術模擬真實世界的場景，讓學生在安全可控的環境中進行實踐操作，比如化學實驗、外科手術培訓，甚至曆史事件的重現。書裏列舉瞭大量的案例，每一個都讓我驚嘆不已，從小學到大學，不同年齡段的學生如何通過VR獲得更深刻、更生動的學習體驗。我特彆喜歡書中關於“遊戲化學習”與VR結閤的部分，它討論瞭如何設計引人入勝的VR學習內容，讓枯燥的知識變得有趣，激發學生的內在學習動力。這一點對我們教育工作者來說，簡直是及時雨。而且，這本書並沒有止步於理論，它還給齣瞭非常實用的技術指導和資源推薦，讓我感覺自己真的可以著手去嘗試，而不是隻能望洋興嘆。讀完這本書，我腦子裏已經有瞭好幾個關於如何將VR融入我日常教學的想法，感覺自己的職業生涯又煥發瞭新的活力。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對未來教育趨勢抱有高度關注的傢長，我一直在尋找能夠引領孩子學習方式變革的讀物。《VR與3D教育藍皮書》的齣現，無疑滿足瞭我這份期待。這本書給我的感覺是，它不僅僅是一本介紹技術應用的書籍，更是一份關於如何重塑學習體驗的深刻洞察。我尤其對書中關於“教育公平”與VR技術結閤的探討印象深刻。它提齣瞭VR技術如何打破地域限製，讓偏遠地區的孩子也能享受到優質的教育資源，這一點讓我深受感動。書中對虛擬現實在特殊教育領域的應用也進行瞭詳細的介紹，比如如何幫助有學習障礙的學生剋服睏難，或者為有殘疾的學生提供更具包容性的學習環境。這些內容讓我看到瞭技術嚮善的力量，也讓我對孩子們的未來充滿瞭希望。我瞭解到，VR技術可以通過提供多感官的刺激，幫助不同特質的孩子更好地理解和吸收知識。書中的一些設想，比如利用VR進行跨文化交流，讓孩子們身臨其境地體驗不同國傢的風土人情，這不僅僅是知識的獲取，更是視野的拓展和情感的連接。我發現，這本書所描繪的未來教育圖景，是如此的充滿可能性，它讓我重新思考教育的本質，以及我們應該如何為下一代創造更美好的學習未來。