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本文由《中国电化教育》授权发布作者：刘革平王星摘要
面对二维网络技术支撑的在线教育步入稳定期出现天花板效应的问题，虚拟现实技术作为创新突变奇点将成为占领未来在线教育制高点的支撑技术。该文首先追溯了在线教育的发展现状与趋势，继而从虚拟现实引发在线人机交互的代际变革、实现在线虚拟认知的具身模式和重新定义在线学习发生空间等角度全面论述了虚拟现实重塑在线教育的可行性。然后提出了虚拟现实重塑在线教育的整体方案：重塑在线学习资源结构，将学习内容、学习活动和学习环境融为一体，形成多个类别的资源类型；重塑在线教学组织模式，实现分布式虚拟现实在线教学、虚拟演播室多点同步在线教学和虚拟现实在线仿真实验教学；重塑在线系统平台架构，包括融合虚拟现实的在线课程系统、融合虚拟现实的移动学习系统和融合虚拟现实的游戏化学习系统。
关键词：虚拟现实；在线教育；学习资源；教学组织；系统平台年春，新型冠状病*疫情导致各级各类学校延期开学，在线教育承担起了史无前例的全学段“停课不停教、停课不停学”重任。在这场“抗疫情、保教学”的战斗中，各类网络教学平台、课程直播平台、视频会议系统纷纷亮相，以不同的应用模式支撑了在线教学活动的开展。看到在线教学取得令人欣慰成绩的同时，我们也需进一步思考：在线教学解决了基本的教学需求之后，还能不能实现同面对面教学同样甚至更优的教学效果？目前，基于二维网络技术的在线教育似乎进入了技术瓶颈期，而能够提供三维沉浸式情景的虚拟现实技术则可以重塑在线教育。
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虚拟现实何以重塑在线教育
虚拟现实重塑在线教育：学习资源、教学组织与系统平台
（一）在线教育发展现状与趋势
远程教育基于通讯技术发端于针对未能接受学校教育的个人或群体提供的非面对面教育服务。在线教育即第三代的现代远程教育[1]，琳达·哈拉西姆根据在线教育模式出现的历史顺序，提出当前共存的三种在线教育模式，即在线协作学习（20世纪80年代至今）、在线远程教育（20世纪90年代至今）和在线慕课（21世纪以来）[2]。基于技术视角追溯在线教育包括三个发展阶段，即规模化培养、单向传播的早期阶段（多媒体技术、Web1.0技术、视听技术等），个性化学习、双向交互的当前阶段（Web2.0技术、云计算、大数据等），体验化学习、智能化学习的可期未来（VR技术、物联网、人工智能等）[3]。
世界未来协会年曾预测，随着趣悦性学习和社交网络的推进，正式学习和偶发学习的界限将越来越弱[4]，在线教育呈现出面向大众化终身学习、助力智慧教育发展、实现全学段贯通三种发展取向。由于二维网络技术支撑的在线教育形态已然步入发展的瓶颈期，因此寻找下一个创新突变奇点推动在线教育转段升级成为占领未来教育制高点的关键所在。殷宝媛等研究了在线教育自组织系统的科学原理与趋势[5]，费少梅等构建了后MOOC时期SCH-SPOC在线教育新模式[6]，那么在线教育是否已经摆脱了将线下教育“搬到”线上来的操作模式，慕课是否可以逃脱熊彼得关于远程教育发展命运的二十年循环预言，这要看我们能否把握技术变革周期，能否创设打破传统教学空间镜像和二维空间局限的新一代在线空间。以脑科学为代表深层次揭示学习内在机制的具身认知取向，融合人工智能的虚拟现实技术环境和方法，重新定义了教与学发生的空间场域，能够跨越时空分离障碍，同时又能超越面对面真实时空局限，是在线教育实现转段升级的创新奇点。
（二）虚拟现实重塑在线教育可行性
年3月，美国高校教育信息化协会发布《EDUCAUSE地平线报告：教学与学习版》，将XR（AR、VR、MR、HAPTIC）作为新兴技术和实践，并预测应用于远程学习者将成为未来发展趋势[7]。赵一鸣等对于虚拟现实教育应用研究聚类出了九大主题，关键词“远程（Remote）”位列九大主题之一[8]。虚拟现实已经发展为4I特征，即沉浸感、交互性、构想性和智能化[9]，有利于网络教学系统中缩小师生间的交互影响距离[10]，在深层次融合人的认知世界与感知世界，成为实现在线信息技术与教学内容无缝交融的理想技术形态。虚拟现实融合在线教育是现代远程教育发展的再次飞跃，能够实现多终端三维沉浸感知环境的多通道体验式交互，从根本上变革了远程教育的学习场域和教学方式。
1.虚拟现实引发在线人机交互的代际变革。
基于虚拟现实、增强现实等技术，通过语音、体验、手势等多通道交互实现仿真体验交互，提供给在线学习用户仿真现实又超越现实的多感知交互体验，例如动作捕捉、基于手柄的触觉反馈、眼球追踪、手势跟踪以及方向追踪等。未来的人机在线交互将是“交互人”（能和计算机自然交互的人类）和“智能机”（具有人的意图表达和感知能力）之间的交互。
2.虚拟现实支撑在线虚拟认知的具身模式。
具身认知被认为是与认知主义、联结主义并列的新型认知范式，成为第二代认知科学的核心观念之一[11]。典型的具身学习环境包括感知增强、相称姿态动作和身体参与运动三类，融合体感技术的虚拟现实环境，可以创设学习者完全沉浸的具身学习场景，打造身体、认知和环境高度融合的具身学习系统，例如哥伦比亚大学搭建的虚拟现实力学教学体验空间[12]。虚拟现实提供给在线学习者一种“在场”认知的空间环境：既让学习者投入到在场状态的参与准备，又让学习者真实体验在场行动的学习过程。虚拟现实技术变革在线学习的创新点在于将技术中介透明化，同学习者的身心认知融为一体，真正实现了心灵、身体与环境的无缝衔接。
3.虚拟现实重新定义在线学习发生的空间。
智慧教育驱动学习空间由物化形态到智能形态、由异化到进化、由继承到转型的转变[13]。学习空间研究
