VR与3D教育蓝皮书 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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梁森山 著

图书标签:

• VR教育
• 3D教育
• 教育技术
• 虚拟现实
• 增强现实
• 教育创新
• 未来教育
• 数字教育
• 在线教育
• 教育信息化

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115475909

版次：1

商品编码：12324094

包装：平装

丛书名： 创客教育

开本：小16开

出版时间：2018-02-01

用纸：胶版纸

页数：170

正文语种：中文

产品特色

编辑推荐

3D 技术如何深度融合学科教学？
3D 教学的目标是什么?
3D 教育何时出名师？
如何解决3D 资源稀缺问题?
3D 教学应坚持哪些基本原则？
如何开展3D 打印教学？
3D 教育规模怎样扩大？
教育占VR 几份额？
3D 教育的元年何时到来?
这些问题需要各方共同面对、探索和解答。
人类历史上曾有过无数革命性的技术，并对人类日常生活的方方面面产生了深远的影
响，但能够直接为教育服务的技术却是凤毛麟角。电子信息技术，特别是互联网技术，则是自印刷术发明以来对教育zuiju革命性影响的技术。基于互联网技术的移动学习或泛在学习，使得学生们可以在任何地点、任何时间通过虚拟的方式获得所需要的教育信息，学生和教师也在经历各种全新的教育体验。教育信息化无疑是当今世界各国教育工作和主管部门的主要工作对象。
3D教育离不开大的3D社会文化背景和教育信息化背景。在互联网和教育信息化的大背景下，3D技术和VR技术正在改变传统的教育教学形态。因此，探讨以3D技术和VR技术为代表的新技术与教育结合的理论依据，无论是对教育信息化的发展，还是对3D技术和VR技术自身的发展都是必要的，也有其现实需求。
在当今全球教育创新的改革中，3D和VR教学已成为一个不容忽视的发展趋势。3D和VR教学作为一种崭新的教育信息化形式，是视听教育的未来发展方向，将开创一个全新的教学模式，无论国内还是国外都投入了大量的人力、物力和财力进行着前期储备。

内容简介

本书是2015年出版的《3D教育典型需求研究》和2016年出版的《3D教育蓝皮书》的延续，系统介绍3D教育理论研究成果与可视化教学实践的zuixin进展。
全书主要内容可以分为上下两部分。上半部分包括diyi章～第3章，论述3D教育的本义、概念、内涵、外延，以及具体的学科需求，特别是3D教育核心价值（知识可视、模型思维、深度学习），结合具体的实验室配备方案，为中小学组织、开展3D教学提供坚实的理论与实践依据，更有效地促进教与学从“知识学习”转向“深度学习”。下半部分包括第4章～第6章，讲述3D教育在过去10年“从无到有”“从0到1”发展的路线图、VR与3D技术的发展路径、3D教育当前问题与困惑，希望引导大家共同思考3D教育的未来发展。
本书适合从事VR、3D技术与教育领域结合应用的研发人士，或者希望在教育领域引入VR与3D技术的教育工作者阅读。

作者简介

发布机构
中国仿真学会3D 教育与装备专业委员会
联合发布
中国电子学会现代教育技术专业委员会

梁森山 教育部教育装备研究与发展中心信息化教育装备副处长。从事数字化教育装备产品标准与配备标准制修订工作，高中通用技术与信息技术学科装备研究，校园创客空间建设方案与校园创客活动研究，STEAM 教育与创客教育理论研究。

目录

第1章　3D教育 1
1．1　本义 1
1．2　概念 3
1．3　内涵 4
1．3．1　3D建模 5
1．3．2　3D影像 5
1．4　外延 6
1．4．1　虚·VR技术 7
1．4．2　实·3D打印 7
1．4．3　合·AR/MR 8
1．5　三要素 9
1．6　核心价值 11
1．6．1　知识可视 12
1．6．2　模型思维 14
1．6．3　深度学习 16
第2章　学科需求 20
2．1　科研前沿 22
2．2　基础教育 25
2．3　数学 29
2．4　物理 31
2．5　化学 34
2．6　生物 37
2．7　地理 39
2．8　3D打印 42
2．9　3D校园 44
2．10　博物馆 45
第3章　资源方案 　48
3．1　3D智能教室建设方案 　48
3．1．1　3D优质教学资源 　49
3．1．2　3D智能教室装备方案Ⅰ（中型） 　56
3．1．3　3D智能教室装备方案Ⅱ（小型） 　61
3．1．4　3D智能教室装备方案Ⅲ（大型） 　62
3．2　3D地理教室建设方案 　63
3．3　3D历史教室建设方案 　74
3．4　VR教室方案 　79
3．5　校园3D打印创客空间 　83
3．5．1　课程规划 　83
3．5．2　建设方案 　87
3．6　AR教育 　91
3．6．1　AR卡牌·点 　91
3．6．2　AR书籍·串 　92
3．6．3　AR游戏·面 　93
3．6．4　ARKit VS． ARCore 　95
3．7　可视化资源 　96
3．7．1　思维导图 　96
3．7．2　仟问视频 　97
3．7．3　3D编程 　98
3．7．4　NOBOOK实验 　99
3．7．5　Chrome 3D 102
第4章　从0到1 103
4．1　路线图 103
4．1．1　3D技术·2008 105
4．1．2　3D教学·2011 106
4．1．3　3D教育·2013 108
4．1．4　蓝皮书·2016 114
4．2　再探认知 115
4．2．1　创客利器 115
4．2．2　觅得建模 116
4．2．3　破茧成蝶 117
4．2．4　右手造物 118
4．2．5　创意驱动 121
4．2．6　3个世界 121
4．2．7　国外进展 122
4．3　VR与3D教育辨析 123
第5章　0前简史 127
5．1　3D视觉 127
5．1．1　三色 127
5．1．2　前视 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电影 135
5．3．1　起点·2008 136
5．3．2　3D元年·2009 136
5．3．3　大圣归来·2015 137
5．3．4　片源为wang 137
5．3．5　电视VS．电影 138
5．4　3D眼镜 139
5．4．1　色差式3D眼镜 139
5．4．2　主动快门式3D眼镜 140
5．4．3　被动偏光式3D眼镜 141
5．4．4　头戴显示器 141
5．4．5　裸眼3D 142
5．5　3D摄像头 143
5．5．1　产业 144
5．5．2　春天 145
5．6　3D网游 147
5．6．1　第1代3D网游 147
5．6．2　第2代3D网游 147
5．6．3　第3代3D网游 147
5．6．4　镀金时代 148
5．6．5　严肃游戏 148
5．6．6　wang者归来 149
5．7　VR简史 149
5．7．1　萌芽 150
5．7．2　军工推动 151
5．7．3　渐入民间 152
5．7．4　厚积薄发 152
5．7．5　VR元年 153
5．7．6　再识VR 155
第6章　后记十问 158
6．1　怎样融合学科教学？ 158
6．2　3D教学的目标？考试/素养 158
6．3　何时出名师？ 158
6．4　3D资源稀缺是weiyi问题吗？ 159
6．5　坚持哪些基本原则？ 159
6．6　如何开展3D打印教学？ 160
6．7　VR与3D怎样扩大规模？ 160
6．8　教育占VR多少份额？ 160
6．9　3D教育元年何时来 163
参考文献 164

《元宇宙教育新图景：沉浸式体验与未来学习》 引言 我们正站在一个教育变革的十字路口。随着科技的飞速发展，一种前所未有的学习模式正悄然兴起，它打破了传统课堂的界限，将学习者带入一个全新的、充满无限可能的数字空间。这就是“元宇宙教育”。《元宇宙教育新图景：沉浸式体验与未来学习》并非对现有教育模式的简单迭代，而是对未来教育形态的一次深刻探索与预判。本书旨在为教育工作者、决策者、技术开发者以及所有关心教育未来的人们，勾勒出一幅清晰且充满活力的元宇宙教育蓝图，揭示其潜藏的巨大能量，并指引我们如何构建一个更加公平、高效、个性化且富有吸引力的学习生态。 第一章：元宇宙的起源与教育的演进——为学习插上翅膀 本章追溯了“元宇宙”概念的哲学渊源和技术演进，从科幻小说中的畅想，到互联网的虚拟社区，再到如今以VR/AR/MR等沉浸式技术为核心的具象化进程。我们将深入分析元宇宙并非一个孤立的技术概念，而是多种前沿科技融合的产物，包括但不限于： 虚拟现实（VR）： 提供完全沉浸式的感官体验，让学习者“亲身”进入模拟场景，例如在虚拟实验室中进行化学实验，或置身于古罗马街头学习历史。 增强现实（AR）： 将数字信息叠加到现实世界，增强学习的互动性和直观性。例如，学生可以通过AR应用扫描课本上的插图，立即看到动态的三维模型或相关视频。 混合现实（MR）： 结合了VR和AR的特点，能够实现虚拟对象与真实环境的交互。这为复杂的工程模拟、医疗培训等提供了前所未有的可能性。 人工智能（AI）： 作为元宇宙教育的“大脑”，AI将驱动个性化学习路径的生成、智能辅导的提供、学习行为的分析以及虚拟角色的智能化交互。 区块链技术： 确保学习数据的安全、可信与透明，并可能催生新的教育凭证和激励体系。 5G/6G通信技术： 提供稳定、低延迟的网络连接，是实现流畅、高质量元宇宙教育体验的基础。 同时，本章也将回顾教育发展的历史进程，从口耳相传到文字传播，从工业时代的标准化教育到信息时代的多元化学习。元宇宙教育并非凭空出现，而是对人类学习方式不断探索和优化的必然结果。它继承了教育史上一切积极的探索，并以前所未有的技术力量，将其推向了新的高度。我们将看到，元宇宙教育是如何从早期在线教育的辅助工具，逐步演变为学习体验的核心载体，最终重塑整个教育范式。 第二章：沉浸式学习的革命——打破时空限制，激发无限可能 本章将聚焦于元宇宙教育最核心的吸引力——沉浸式学习。我们将详细阐述沉浸式体验如何颠覆传统的学习模式，带来以下革命性的变化： “在做中学”的极致体验： 传统教育往往停留在理论层面，而元宇宙教育则鼓励学生通过亲身参与、动手实践来学习。例如，在历史课上，学生可以“穿越”到战场，亲历重大历史事件；在生物课上，可以“缩小”进入人体细胞，观察微观世界的奥秘。这种“体验式学习”极大地提升了学习的深度和持久性。 情境化学习与迁移能力： 将知识置于真实或模拟的特定情境中进行学习，有助于学生理解知识的实际应用，提高知识的迁移能力。例如，学习外语不再是枯燥的背单词，而是在虚拟的异国街头与当地居民进行互动交流。 情绪与认知的高度连接： 沉浸式体验能够调动学习者的多种感官，激发更强烈的情绪共鸣，从而加深对知识的理解和记忆。情感的参与是学习效率提升的关键因素。 激发内在学习动机： 新颖、有趣、富有探索性的元宇宙学习环境，能够有效激发学生的好奇心和求知欲，将外部压力转化为内在动力，培养自主学习的习惯。 安全可控的实践场所： 对于高风险、高成本的实验或操作，元宇宙提供了完美的模拟环境。医学生可以在虚拟手术室反复练习，飞行员可以在模拟驾驶舱积累经验，而无需担心真实世界的风险和代价。 个性化学习路径的设计： 通过对学生在元宇宙中的行为数据进行分析，AI可以实时调整学习内容、难度和节奏，为每个学生量身定制最适合的学习方案，实现真正的因材施教。 协作与社交的新维度： 元宇宙中的虚拟化身打破了地域限制，学生可以与全球的学习者进行实时协作，共同完成项目、解决问题，培养跨文化沟通和团队协作能力。虚拟教室、共享实验室、主题讨论区等将成为新的学习社交空间。 第三章：元宇宙教育的应用场景——从课堂到社会，无处不在的学习 本章将深入探讨元宇宙教育在不同教育阶段和领域的具体应用，展示其广泛的普适性和颠覆性潜力： 基础教育（K-12）： 科学探索： 虚拟实验室模拟物理、化学、生物实验；“穿越”到史前时代观察恐龙；在太阳系中遨游学习天文学。 人文历史： 重现历史场景，参与历史事件；探索世界名胜古迹；学习不同文化习俗。 语言学习： 沉浸式语言环境，模拟真实对话场景；与AI虚拟角色进行口语练习。 艺术与创意： 虚拟画室创作3D艺术品；在虚拟音乐厅欣赏或创作音乐；参与虚拟戏剧表演。 高等教育与职业培训： 工程与设计： 协同进行3D模型设计和评审；进行复杂机械或建筑的虚拟装配与测试。 医学与健康： 虚拟解剖学学习；高精度模拟手术培训；患者护理模拟。 商业与管理： 模拟商业谈判、市场营销策略制定；虚拟商业环境的经营管理。 航空航天与军事： 飞行模拟器、驾驶舱训练；军事战术演练。 终身学习与技能提升： 成人再培训： 快速掌握新技能，例如编程、数据分析、新媒体制作等，通过模拟项目实践。 软技能培养： 模拟演讲、面试、团队冲突解决等场景，提升沟通、领导力和解决问题的能力。 退休人员的学习： 参与虚拟兴趣小组，学习新知识，保持认知活跃。 特殊教育： 为残障学生提供无障碍学习环境： 弥合生理障碍带来的学习鸿沟。 社交技能训练： 为有社交障碍的学生提供安全、可控的社交模拟环境。 情绪管理训练： 通过虚拟场景模拟和互动，帮助学生学习识别和管理情绪。 第四章：构建未来教育生态——挑战、机遇与发展路径 本章将理性分析元宇宙教育发展过程中可能面临的挑战，并提出应对策略，同时展望其未来的发展前景： 技术层面的挑战： 硬件成本与普及： 高性能VR/AR设备的昂贵价格限制了其大规模普及。 内容开发成本与质量： 高质量、符合教育需求的元宇宙内容开发周期长、成本高。 网络基础设施： 对高速、低延迟的网络连接要求极高，尤其是在偏远地区。 技术标准与互操作性： 不同平台、设备之间的兼容性问题。 教育层面的挑战： 教师培训与角色转型： 教师需要掌握新的技术和教学方法，从知识传授者转变为学习引导者和设计者。 课程体系改革： 如何将元宇宙学习有效融入现有课程体系，而非仅仅作为补充。 评估与认证体系： 如何科学、公正地评估在元宇宙中获得的知识和技能。 数字鸿沟与教育公平： 如何确保所有学生都能公平地获得元宇宙教育的资源，避免新的不平等。 伦理与安全层面的挑战： 数据隐私与安全： 学生在元宇宙中的行为数据如何被保护。 虚拟世界的沉迷与现实脱节： 如何平衡虚拟学习与现实生活。 数字身份与社交规范： 在虚拟世界中的行为准则和身份认同。 内容审核与不良信息： 如何过滤和管理虚拟空间中的不当内容。 机遇与发展路径： 政府与政策支持： 推动元宇宙教育基础设施建设，提供资金和政策引导。 技术创新与成本降低： 随着技术的成熟，硬件成本将逐步下降，内容开发工具也将更加易用。 教育机构的探索与合作： 高校、中小学、培训机构应积极开展试点项目，探索最佳实践。 产学研深度融合： 技术公司、教育机构、内容开发者之间的紧密合作，共同推动元宇宙教育的发展。 开放性与包容性： 建立开放的元宇宙教育平台，鼓励多元化的内容和服务生态。 结论 《元宇宙教育新图景：沉浸式体验与未来学习》并非一本技术手册，也不是对未来教学模式的凭空想象。它是一份基于当前技术发展趋势、教育理论与实践的深度洞察。本书旨在为即将到来的教育变革提供一个清晰的坐标，指明方向，激发思考，并鼓励积极的行动。我们相信，通过拥抱元宇宙带来的沉浸式体验，教育将迎来一个前所未有的新时代，在那里，学习不再受限于时间和空间，每一位学习者都能找到属于自己的无限可能，开启一段充满探索与发现的学习之旅。这幅蓝图的绘制，是迈向更具创造力、公平性和适应性的未来教育的关键一步。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是太超出我的预期了！我本来以为VR和3D教育是个相对小众的领域，内容会比较晦涩或者技术性很强，没想到作者用一种非常平易近人的方式，将复杂的概念拆解得淋漓尽致。特别是书中关于沉浸式学习环境构建的章节，简直像给我打开了一扇新世界的大门。我之前一直觉得VR只是游戏和娱乐的工具，但这本书彻底颠覆了我的认知。它详细阐述了如何利用VR技术模拟真实世界的场景，让学生在安全可控的环境中进行实践操作，比如化学实验、外科手术培训，甚至历史事件的重现。书里列举了大量的案例，每一个都让我惊叹不已，从小学到大学，不同年龄段的学生如何通过VR获得更深刻、更生动的学习体验。我特别喜欢书中关于“游戏化学习”与VR结合的部分，它讨论了如何设计引人入胜的VR学习内容，让枯燥的知识变得有趣，激发学生的内在学习动力。这一点对我们教育工作者来说，简直是及时雨。而且，这本书并没有止步于理论，它还给出了非常实用的技术指导和资源推荐，让我感觉自己真的可以着手去尝试，而不是只能望洋兴叹。读完这本书，我脑子里已经有了好几个关于如何将VR融入我日常教学的想法，感觉自己的职业生涯又焕发了新的活力。

评分☆☆☆☆☆

读完《VR与3D教育蓝皮书》，我感觉自己仿佛穿越到了未来，看到了教育最理想化的样子。这本书就像一位经验丰富的向导，带领我在VR和3D技术的奇妙世界里进行了一场深度探索。我特别被书中关于“个性化学习路径”的论述所吸引。它详细阐述了如何利用VR技术，根据每个学生的学习进度、兴趣和认知特点，量身定制学习内容和节奏。这打破了传统教育“一刀切”的模式，真正实现了因材施教。书中的一个例子让我印象深刻，一位学生在学习相对枯燥的数学概念时，通过VR游戏化的形式，将抽象的公式转化为可视化的互动体验，大大提高了学习效率和乐趣。而且，这本书还触及了“评估方式的革新”，它探讨了如何利用VR环境中的数据收集，更全面、更客观地评估学生的学习成果，而不仅仅是依赖于传统的考试。书中描绘的这种“数据驱动的教育”，让我看到了未来教育的科学性和精准性。我感触最深的是，这本书所传递的不仅仅是技术的可能性，更是对教育的深刻人文关怀，它让我们看到了技术如何能够更好地服务于每一个独特的个体。

评分☆☆☆☆☆

这是一本让我眼前一亮的读物！《VR与3D教育蓝皮书》以一种极其令人振奋的方式，展现了虚拟现实和三维技术如何重塑我们学习和理解世界的方式。书中关于“技能培训与职业教育”的章节，简直是为我量身定做的。我一直对如何将理论知识转化为实践技能感到困惑，这本书为我提供了一个全新的视角。它详细介绍了如何利用VR技术模拟真实的工作场景，让学生在安全、低成本的环境中反复练习，比如飞行员的模拟训练、工程师的设备维修，甚至厨师的烹饪技巧。这种“做中学”的方式，效率之高、效果之显著，让我叹为观止。我尤其欣赏书中对“安全性和风险规避”的讨论，它强调了VR技术在进行危险性操作培训时，能够有效降低事故发生的概率，保护学员的安全。而且，书中还对VR在艺术和设计领域的应用进行了深入的剖析，比如如何利用3D建模和VR交互，让学生能够进行三维空间的创作和设计，这对我来说是一个全新的启发。这本书让我看到了技术与实践的完美结合，它不仅仅是理论的探讨，更是对未来职业教育模式的一种全新探索和预见。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对未来教育趋势抱有高度关注的家长，我一直在寻找能够引领孩子学习方式变革的读物。《VR与3D教育蓝皮书》的出现，无疑满足了我这份期待。这本书给我的感觉是，它不仅仅是一本介绍技术应用的书籍，更是一份关于如何重塑学习体验的深刻洞察。我尤其对书中关于“教育公平”与VR技术结合的探讨印象深刻。它提出了VR技术如何打破地域限制，让偏远地区的孩子也能享受到优质的教育资源，这一点让我深受感动。书中对虚拟现实在特殊教育领域的应用也进行了详细的介绍，比如如何帮助有学习障碍的学生克服困难，或者为有残疾的学生提供更具包容性的学习环境。这些内容让我看到了技术向善的力量，也让我对孩子们的未来充满了希望。我了解到，VR技术可以通过提供多感官的刺激，帮助不同特质的孩子更好地理解和吸收知识。书中的一些设想，比如利用VR进行跨文化交流，让孩子们身临其境地体验不同国家的风土人情，这不仅仅是知识的获取，更是视野的拓展和情感的连接。我发现，这本书所描绘的未来教育图景，是如此的充满可能性，它让我重新思考教育的本质，以及我们应该如何为下一代创造更美好的学习未来。

评分☆☆☆☆☆

我是一名资深的游戏开发者，平时对3D技术和沉浸式体验有着非常专业的理解。当我拿到《VR与3D教育蓝皮书》时，我本以为这本书的内容会比较浅显，但事实证明我的想法完全错了。这本书在技术深度和教育理念的结合上做到了一个令人惊叹的平衡。它深入浅出地分析了VR和3D技术在教育领域的核心优势，比如其强大的可视化能力和互动性。书中关于“沉浸式科学实验”的章节，用生动的语言和具体的例子，解释了如何利用VR模拟复杂的物理和化学过程，让学生在安全的环境中进行反复的探索和验证。我特别欣赏书中对“交互式虚拟模型”的详细阐述，它不仅仅是展示，更是让学生能够亲手操作、改变模型参数，从而更直观地理解抽象概念。这对于 STEM 教育来说，简直是革命性的。而且，书中还探讨了VR和3D技术如何促进学生批判性思维和解决问题能力的发展，这一点让我觉得非常重要，因为技术最终是服务于人的发展的。书中的一些章节，比如关于VR在历史教学中如何构建“时间胶囊”的构想，让我看到了将严肃的学术内容以一种前所未有的方式呈现出来的可能性。这不仅是技术的运用，更是对教学方法的创新。