3D數(shù)字化教學資源對未來課堂建設以及促進智慧學習的發(fā)展起決定性作用。3D教學讓教學智慧便捷，讓課堂生動有趣，讓學生笑顏滿堂。
本文由《遠程教育雜志》授權發(fā)布
作者：王洪梅、王運武、吳健
摘要：
隨著3D顯示技術的創(chuàng)新發(fā)展，將它應用到未來課堂成為了一種非常有效的輔助教學手段。未來學習是在先進技術支撐的環(huán)境中進行的，其學習資源要符合學習者時代需求。以3D圖片、3D視頻等為主的3D數(shù)字化教學資源具有高度立體逼真和臨場感強的特性，不僅讓觀者產生身臨其境的感覺，帶給學習者前所未有的視覺體驗，而且為未來課堂提供了重要的資源支撐。3D數(shù)字化教學資源對未來課堂的建設以及促進智慧學習的發(fā)展起決定性作用，只有在充分了解3D數(shù)字化教學資源建設現(xiàn)狀及存在問題的基礎上，充分利用現(xiàn)有的關鍵技術全
面推進3D數(shù)字化教學資源在未來課堂中的建設與應用，才能為智慧學習時代學生學習能力以及問題解決能力乃至創(chuàng)新精神的塑造提供更多的幫助。
關鍵詞：智慧學習；未來課堂；3D技術；3D數(shù)字化教學資源；推進策略
一、引言
現(xiàn)代信息技術的飛速發(fā)展，不僅使學習者的學習環(huán)境發(fā)生了巨大變化，也改變了學習者的學習方式，豐富的數(shù)字化教學資源為學習者提供了全新的學習體驗。智慧學習是一種學習者自我指導的、以學習者為中心、具有完整學習體驗的新型學習范式[1]。3D顯示技術通常帶給人們更真實、更精細、更震撼的視覺感受，因此，在廣告、影視、游戲、工業(yè)設計、建筑設計、輔助教學、多媒體制作等領域均被廣泛應用[2]。以3D圖片、3D視頻、3D動畫為主的3D數(shù)字化教學資源作為未來課堂中一種非常有效的輔助教學手段，能夠使學習者完全沉浸在虛擬的三維場景中。學習者在心理上產生更為真實完整的學習體驗，進而對所學的知識有更深刻地理解。戴爾（Dell）指出，“教學中所采用的媒體越是多樣化，其所形成的概念就越豐富越牢固[3]�！币圆煌夹g為支撐的未來課堂強調知識的可視化，注重學習者的個性化學習、快樂學習以及高效學習需求。隨著3D數(shù)字化教學資源的出現(xiàn)，其進一步豐富了未來課堂中的開放教學資源，增強了資源的多樣性和情境性，有助于啟發(fā)學習者積極的學習心態(tài)，激發(fā)和維持學習者學習動機，促進智慧學習的發(fā)生。
二、3D數(shù)字化教學資源、未來課堂與智慧學習的三元關系
現(xiàn)代教育理念更多關注學習者探索知識的過程，隨著3D技術的迅速發(fā)展，以3D圖片、3D視頻、3D動畫為主的一種新的教學資源被應用于未來課堂教學環(huán)境中，這將進一步豐富數(shù)字化教學資源的形態(tài)，為學習者的智慧學習創(chuàng)造了多種條件。目前，國內外許多學者從不同視角針對未來課堂、智慧學習以及3D影像的課堂應用等，作了大量的研究，而探討關于三者之間存在的關系研究還較為鮮見。本研究將以3D數(shù)字化教學資源與智慧學習的相關研究為基礎，結合未來課堂所強調的以人為本、體驗學習的特性，探索三者之間的存在的三元關系，如圖1所示。
從圖1可以看出，在三元關系中能起決定作用的是資源建設，因為有了好的資源才能促進學習者的學習興趣，也能夠使技術在未來課堂中得到充分應用。3D數(shù)字化教學資源是指，用3D照相機、3D攝像機、3D掃描儀等設備拍攝、掃描，通過3D制作軟件編輯創(chuàng)作，在3D電視、3D投影儀、全息投影膜等媒體呈現(xiàn)出來的新興數(shù)字化教學資源。它以學習者為中心，創(chuàng)設能滿足學習者多元化、個性化、智慧化發(fā)展需求的高沉浸式的智慧學習環(huán)境。未來課堂強調課堂學習方式的多元化，強調滿足學習者的自主、個性化和泛在學習需求[4]。而3D數(shù)字化教學資源將抽象的知識內容具體化、立體化，以學習者為中心，可最大程度的構建便于獲得直接經(jīng)驗的學習環(huán)境，為學習者創(chuàng)設具有完整體驗的學習情境，使學習者在學習的過程中體會到更多的學習樂趣，并且能夠促使學習者加深對知識內容的理解和記憶。
瑞士著名教育家斐斯泰洛齊指出，“教學首先應致力于一切從感覺得到的事物的確切知識為基礎”[5]。3D數(shù)字化教學資源作為未來課堂中重要的教學資源，不僅能夠加強學習者視聽感官的刺激，而且能夠使學習者具有完整的學習體驗。教師利用先進的3D技術呈現(xiàn)各種立體逼真的教學內容，使知識更加可視化。在三維場景中學習知識，學生能夠身臨其境地體驗學習對象，增強學生的學習情感體驗和學習興趣。3D數(shù)字化教學資源不僅滿足了未來課堂所強調的以人為本、學生全面發(fā)展的思想，而且作為一種新的教學資源形態(tài)，為實現(xiàn)智慧學習提供了必要的支持。
三、3D數(shù)字化教學資源建設現(xiàn)狀及存在的問題
（一）3D數(shù)字化教學資源的建設現(xiàn)狀
未來課堂代表的是未來的一種學習方式，因此我們應該追蹤當前最先進的技術，在保證上述原則的基礎上，盡可能的選用新的、先進的技術[6]。將新型的3D顯示技術引入未來課堂中，并建設豐富的、優(yōu)質的3D數(shù)字教學資源供學習者選擇。這不僅滿足了學習者的學習需求，而且為智慧學習所強調的在具有全面感知的學習情境中靈活自如地進行學習提供了重要的支持。3D數(shù)字化教學資源可以創(chuàng)設最自然、最直觀的學習情景，為學習者提供逼真的3D內容，使之獲得沉浸式的學習體驗，促進學生對知識的創(chuàng)新和遷移。
在國外，許多學者專家將3D技術應用于教學中，通過一系列的建設實施提出3D數(shù)字化教學資源應用于教育教學中具有的優(yōu)勢和潛在的價值。在美國巨石谷學區(qū)和謝爾頓學校的實驗研究中，教師積極使用3D仿真課件庫（Classroom3）中的3D教學資源，讓學生自己探索太陽系，在學習過程中學習者踴躍參與，借助形象真實、生動易懂的3D視頻教學資源，學習者可以更加容易地理解數(shù)學中的一些抽象概念，并且記憶更加深刻[7]。英國謝菲爾德中學引入3D教學技術[8]。教師普遍認為，3D教學是最重要且最具有深遠意義的嘗試，起初只是在一個教室里采用3D技術，為學生呈現(xiàn)所學的內容，同時也讓教師們快速地了解3D技術如何使學習內容更具有情境性。當觀看3D數(shù)字化教學內容時，屏幕上展示的3D內容使學生充滿了好奇與興趣，這也培養(yǎng)了學生的質疑和探索問題的能力。例如，學校將3D技術用在7年級和8年級學生的教學上，當教師用3D視頻給學生們講述第一次世界大戰(zhàn)的戰(zhàn)壕時，學生對3D內容都很感興趣，這使得課堂上學習氣氛呈現(xiàn)前所未有的精彩。Boulder Valley學區(qū)率先使用DLP技術的投影儀[9]，給學生佩戴3D眼鏡，采用全套的3D教學設備展示3D數(shù)字化教學資源。該學區(qū)的相關教育技術負責人認為，3D影像即將打開一個全新的學習世界，能對課程提供最核心的支持。促進學生智慧學習需要有優(yōu)質的智慧學習資源作為保障，而眾多教學實驗都證明了，將3D數(shù)字化教學資源應用于未來是非常有價值的，這種全新的教學體驗無疑會大大提高學生的學習效率。
在國內，3D技術在課堂教學中的應用越來越被關注，而3D數(shù)字化教學資源的建設正處于實驗試用探索階段。2012年7月，香港理工大學教授Hareton
Leung等人測試了3D教學對比2D教學的優(yōu)勢，并發(fā)表了測試結果。在相同時間內，參與3D學習的16名學生可以將課程內容完整地復述出來，而2D班的25名學生只有17名可以復述出來雖然之前的研究都表明，3D技術應用于教學是有益處的，但是在香港，3D應用于教學還存在一定的困難，很多學生因為近視的原因，在觀看3D的時候需要佩戴兩副眼鏡。此外，國內實施了“綠色班班通”3D教學實驗項目[11]，建設了專門用于3D教學的未來教室，配置了3D投影機及其相關的3D設備，通過呈現(xiàn)3D影像等數(shù)字化教學資源，為學生創(chuàng)建出逼真、高沉浸感的學習環(huán)境，為學生帶來了豐富的學習體驗。自2012年元旦開始，中國首個3D電視試驗頻道開始播出。3D頻道播出節(jié)目內容包括體育、動漫、專題、綜藝類節(jié)目以及大型的實況轉播，具有體驗時尚及身臨其境的視覺感受[12]。2016年11月1日，山東省威海市皇冠中學將3D立體顯示技術引入課堂，將其應用到生物、物理、化學等學科的教學中，以提升學生的學習興趣，提高教學質量[13]。如圖2所示，學生在生物課上觀看3D視頻教學課件。在傳統(tǒng)課堂教學中，教師通常使用二維圖形來解釋三維空間的概念，學生很難作形象地理解；而3D數(shù)字化教學資源能把講解的知識內容立體顯示化，而且通過向學生展示逼真的3D內容，使之獲得沉浸式的體驗，能夠幫助學生迅速理解知識，對于提升未來課堂教學效果大有裨益。
（二）3D數(shù)字化教學資源建設存在的問題
未來課堂強調如何充分應用各種先進的技術和資源來進一步支持教學活動。3D顯示技術與3D數(shù)字化教學資源的創(chuàng)新應用，使得未來課堂的教學活動存在更多的發(fā)展空間。一系列逼真的3D內容，激發(fā)了學生的學習興趣，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，在一定程度上可以提高教育教學水平。然而，由于在3D數(shù)字化教學資源建設的過程中，存在成本高、投資大以及在相關技術和實踐方面的原因，用于未來課堂教學的3D數(shù)字化教學資源匱乏。建設符合學生智慧學習需求的3D數(shù)字化教學資源的過程任重而道遠。
1、建設3D數(shù)字化教學資源成本高、難度大
3D數(shù)字化教學資源的制作成本較為昂貴，3D圖片和3D視頻的制作需要3D攝像機、拍攝輔助設備、3D編輯存儲設備等設施。首先，需要購買大量的專業(yè)的錄制編輯器材和制作軟件。其次，拍攝的環(huán)境也較為嚴謹和苛刻，就3D視頻制作所付出的成本和精力都遠超傳統(tǒng)模式下的視頻制作。過高的成本使得3D數(shù)字化教學資源在當下的教育教學領域應用中乏人問津。
2、3D數(shù)字化教學資源制作人才缺乏
3D教學必須強化師資培養(yǎng)，打造精良的專兼職教師梯隊，為相關人員提供一個協(xié)作和迭代設計的環(huán)境和工具，以支持3D環(huán)境下的學習進程[14]。將3D技術引入未來課堂中的目的在于改變學習者的學習環(huán)境，而3D數(shù)字化教學資源不僅是技術環(huán)境中不可或缺的一部分，也是資源環(huán)境中重要的核心組成部分。然而，目前專業(yè)3D人才短缺，體現(xiàn)為總體數(shù)量不足和素質偏低、專業(yè)和層次結構不合理、知識和技能不匹配、職業(yè)素養(yǎng)有待提高四個方面[15]。培養(yǎng)3D技術開發(fā)人才與創(chuàng)作團隊是建設3D數(shù)字化教學資源的關鍵。在教育教學領域中，缺乏3D數(shù)字化教學資源的原因除了其制作的成本高、難度大的因素以外，更重要的是缺乏3D技術開發(fā)人才。與傳統(tǒng)數(shù)字化教學資源內容的制作相比，3D數(shù)字化教學資源的設計與制作對專業(yè)人員的要求、拍攝設備、制作與編輯技術、特效技術以及存儲設備等都提出了更高的要求，人才因素是3D數(shù)字化教學資源開發(fā)的進程、質量與成本的關鍵。由于這些技術難題，致使3D數(shù)字化教學資源十分稀少，大大限制了3D數(shù)字化教學資源在未來教育領域中快速發(fā)展。
3、3D數(shù)字化教學資源稀缺
在國內，3D技術的教育教學應用往往滯后于廣告、電影、游戲等其他行業(yè)，特別是符合當前教學者、學習者學習需求的3D數(shù)字化教學資源比較稀缺，3D數(shù)字化教學資源的開發(fā)需要大量的時間，此外還需要具備掌握專業(yè)知識與具有足夠實踐經(jīng)驗的專業(yè)制作團隊，并且能夠共同合作，提出集成解決方案，這一系列的任務需要投入大量的人力和精力。由于，未來課堂裝配3D硬件設備的條件有限，能體驗并享有3D數(shù)字化教學資源帶來的視覺享受以及學習優(yōu)勢的學習者并不多見。由此可見，3D數(shù)字化教學資源的開發(fā)與建設刻不容緩，這也將成為未來資源建設的一個新熱點。
4、3D數(shù)字化教學資源的推廣政策和激勵機制薄弱
推廣3D數(shù)字化教學資源在教學中的中應用，需要政府的大力引導，教育部積極發(fā)動各部門應重視3D學習環(huán)境以及3D資源在教育領域中的建設，政府提供一定的資金支持，鼓勵學校和公司合作共同制作符合教育教學相關理念的高質量作品，為教師提供大量的專業(yè)性的3D視頻、課件等3D數(shù)字化教學資源，為學生創(chuàng)造一個充滿啟發(fā)性、趣味性的學習環(huán)境，使學生的創(chuàng)造性思維、自主學習能力等得到全面發(fā)展。
5、3D眼鏡給學習者帶來一些不便
觀看3D數(shù)字化教學資源需要搭配特定的眼鏡，但長時間佩戴3D眼鏡容易引起視覺疲勞，觀看的舒適度大大降低，很多學生因為近視的原因，在觀看3D的時候需要佩戴兩副眼鏡，并且3D眼鏡穿戴前后需要做消毒處理，因為有可能會感染眼睛疾病，因此，將3D應用于教學還存在一定的困難。
四、3D數(shù)字化教學資源建設的關鍵技術
智慧學習時代需要用技術創(chuàng)造符合學習者認知特點的數(shù)字化教學資源，通過3D技術建設優(yōu)質的3D數(shù)字化教學資源，可以為學生提供生動逼真的學習材料，加強視聽感官的刺激，提高學習者感知效率，促進學生的感知記憶。但是，要想更好地將3D數(shù)字化教學資源應用于未來教育教學領域中，必須掌握其建設所具備的關鍵技術，了解3D成像原理、3D主流顯示技術、全息技術、AR/VR技術以及未來3D技術發(fā)展趨勢，借鑒國外的3D數(shù)字化教學資源制作的先進技術，建設符合學習者智慧學習需求的優(yōu)質教學資源。
（一）3D數(shù)字化教學資源建設的支撐技術
3D數(shù)字化教學資源應用于未來課堂需要一定的技術環(huán)境支撐，比如，3D影像投影儀、3D眼鏡、電腦等。3D顯示技術是利用一系列的光學方法使人左右眼產生視差從而接受到不同的畫面，再在大腦形成3D立體效果的技術（16+。在3D數(shù)字化教學資源建設中，3D主流顯示技術、全息技術、AR/VR技術對于未來課堂教學環(huán)境的構建起著至關重要的作用，其相關類另叭特點以及教學應用的相關分析如表1所示。
通過以上對比，我們不難發(fā)現(xiàn)，在未來教育領域中，幾種不同的3D數(shù)字化教學資源建設的主流技術都有各自優(yōu)勢。在未來課堂教學中，比較重視學生對知識的探索，也關注學生的情感體驗，不論是3D顯示技術，還是VR/AR技術都對學生的情感體驗、知識探索以及實踐能力等方面產生了較大的影響，也為學生的智慧學習提供了支持。
（二）3D數(shù)字化教學資源建設的先進制作技術
1、3D立體圖片的制作
針對制作3D立體圖片，筆者通過搜索發(fā)現(xiàn)，有不少關于3D圖片制作的網(wǎng)絡教程。而合成3D紅藍立體圖片的工具主要有Photoshop和i3D Photo兩款軟件。首先，使用普通相機拍攝的兩張素材照片，拍攝完成第一張，水平移動相機再拍一張，模擬左右眼得到的圖像素材，并準備一副紅藍濾色立體眼鏡。以3D圖片合成軟件i3D Photo”為例，首先，打開軟件新建一個項目，其次，選取所拍的照片并分別對應右眼和左眼，再按確定，如圖3所示。完成以上步驟后進行效果查看，如果重影較大，可以查看上圖提示并點擊下自動對齊，完成作品后，可戴紅藍立體眼鏡觀看制作的3D圖片。
2、3D視頻與3D動畫的制作技術
3D數(shù)字化教學資源的制作是在相應的3D制作設備中進行的，核心設備包括3D攝像機（3D攝錄一體機、雙機3D攝像機）、3D編輯軟件、存儲設備和一些相應的輔助設備。3D和2D的制作技術存在很大的差異，3D的關鍵制作技術是3D拍攝技術和3D后期技術，其整個制作流程如圖4所示[18]。3D拍攝技術主要是3D攝像機操作技術、雙機3D攝像光軸控制技術、3D拍攝支架調校技術等；后期技術則更為復雜，包括三維合成技術、CG技術、虛擬植入技術、動畫Flash、摳像技術、藍幕技術、E-Motion動作捕捉技術（10）View-D轉換技術、立體效果校正技術、顏色亮度校正技術等[19]。
目前，常見的3D視頻與3D動畫的編輯軟件有Adobe premiere、Ulead COOL 3D、Edius、3dMax等，其中這些軟件也是2D視頻編輯時常用的軟件，但隨著版本的不斷更新，這些軟件己增加了3D編輯的功能，這為3D數(shù)字化教學資源的建設提供了更多的平臺和幫助。目前，3D拍攝團隊多為原來2D拍攝團隊，對3D的編輯也是處在不斷探索的階段，培養(yǎng)專業(yè)3D人才、開發(fā)先進的3D數(shù)字化教學資源將成為未來3D教學的發(fā)展趨勢。
3、2D至3D視頻轉換技術
2D轉3D視頻技術可以充分利用大量已拍攝的2D圖片或者視頻來制作3D視頻，如前所述，由于使用3D攝像機拍攝成本高、制作3D視頻難度大、周期長等難題，很難在短時間內解決3D數(shù)字化教學資源急缺的問題。所以，近年來很多學者對2D轉3D視頻中各關鍵技術進行了一系列研究，目前，2D轉3D技術主要有以下兩種：基于模型的轉換方法（MBC）和基于圖像的轉換方法（IBC）[20]。今后，隨著人們的不斷探索，需要在2D轉3D技術為主要代表的立體視頻制作技術方面，加大研究力度，逐漸提高普通2D視頻轉3D視頻技術的使用效果，進一步促進3D產業(yè)的整體發(fā)展，使學習者在教育教學領域都能享受到3D帶來的魅力。
五、3D數(shù)字化教學資源建設的推進策略
在智慧學習時代，提倡利用恰當?shù)募夹g、資源、環(huán)境與方法，科學選擇知識性和實踐性的內容進行有效學習、高效學習、創(chuàng)新學習、創(chuàng)造學習。3D數(shù)字化教學資源集視、聽覺等綜合體驗于一體，可以有效地構建便于獲得直接經(jīng)驗的學習環(huán)境，使學習者產生一種身臨其境的感覺，主動參與到體驗學習的過程。它為實現(xiàn)智慧學習提供了必要的支持，也為未來課堂提供了豐富的教學資源。3D數(shù)字化教育資源的建設涉及面比較廣、開發(fā)周期長、資金投人大。根據(jù)當前已有的研究理論基礎，針對3D數(shù)字化教學資源建設的現(xiàn)狀及問題訴求，充分利用現(xiàn)有的關鍵技術，有針對性的提出解決資源建設重難點問題的策略，全面推進3D數(shù)字化教學資源建設，對于學生學習能力以及問題意識的培養(yǎng)乃至創(chuàng)新精神的塑造均具有重要意義。
（一）加大對3D數(shù)字化教學資源建設基礎理論研究的支持力度
教學資源是各種教學活動得以開展的有利條件，教學資源的好壞也直接關系到教學效果的好壞。3D數(shù)字化教學資源是在信息時代與3D技術相互融合下呈現(xiàn)出的獨特一面，即資源的立體化、數(shù)字化、網(wǎng)絡化。3D數(shù)字化教學資源的建設符合未來課堂提出的要求，即以學習者為中心，強調知識的可視化，能滿足學習者多元化、個性化發(fā)展需求。在國外，針對3D資源建設已經(jīng)有相關的項目正在展開，如，比較典型的“未來教育與學習（LIFE）”項目，對歐洲7國的師生進行調研，以獲取3D教學對學生課堂專心度和學習成績的影響[21]。然而，在國內，針對3D數(shù)字化教學資源建設的相關基礎理論研究較薄弱，應通過國家項目引導，加大對理論基礎研究的支持力度。3D數(shù)字化教學資源能夠構建立體逼真的學習環(huán)境，不僅彌補了以往教學情境的不足，也促進了學習者對知識技能的構建、保持和運用。將3D資源應用于未來課堂具有一定的開拓性和前瞻性。因此，亟需加強3D數(shù)字化教學資源建設的基礎理論研究，從而能夠在理論的支撐下充分利用先進的3D制作技術和轉換技術進行3D數(shù)字化教學資源的設計與開發(fā)，建設優(yōu)質的3D資源，為學習者創(chuàng)設真實的學習情境，激發(fā)學習者的學習興趣，幫助學習者更好地理解、內化學習內容。
（二）加強3D技術開發(fā)人才隊伍建設，增強3D資源應用與服務能力
3D電影、3D照相、3D打印、3D虛擬世界等新技術的出現(xiàn)迅速改變著人們的生活方式。3D視覺是目前的一個發(fā)展趨勢，在未來教育教學領域中，3D技術及其資源的開發(fā)與應用將發(fā)揮具大的潛力。只有培養(yǎng)3D技術開發(fā)人才，創(chuàng)作出高品質的3D數(shù)字化教學資源，才能滿足未來智慧學習的發(fā)展需求。在3D數(shù)字化教學資源建設過程中，培養(yǎng)3D技術開發(fā)人才與創(chuàng)作團隊是關鍵，人才隊伍是3D數(shù)字化教育資源建設的具體承擔者和組織者，它關系到3D數(shù)字化教學資源能否實實在在地服務于教育。特別是在3D數(shù)字化資源緊缺的環(huán)境中，必須要加強人才隊伍建設，培養(yǎng)能熟悉掌握3D數(shù)字化資源建設的關鍵技術的隊伍，克服制作技術難題，增強3D數(shù)字化教學資源在未來課堂中的應用與服務能力。
（三）加速建設3D學習環(huán)境，滿足以學習者為中心的智慧學習需求
奧托•戴克（H. Otto Dahlke）認為：“教學活動是在一定的物理環(huán)境中進行的，這個環(huán)境在一些非常重要的方面限制和規(guī)定著學生學習和發(fā)展的可能性，環(huán)境這個舞臺一旦搭起來，那么在這個舞臺上將要進行的演出活動就已經(jīng)被部分地決定了[22]�！奔铀俳ㄔO3D學習環(huán)境，把一些難理解的概念或者復雜且難接觸的實驗或場景通過3D展示，能使學生更好的融入學習情境，讓學生更貼切地感知所傳授的知識內容。3D學習環(huán)境應通過購買和安裝3D教學的設備，如3D投影、3D電視、3D眼鏡以及VR/AR技術和全息技術相關的裝備等，為學習者提供優(yōu)質的3D教學設備，創(chuàng)造一種新型的高沉浸感的學習環(huán)境。目前，在國外已很多國家進行了3D教學，如，印度已經(jīng)有1400多所學校使用3D技術教學。在國內也有部分學校建設3D學習環(huán)境，3D數(shù)字化資源也逐漸開始進入學習者的學習生活中，如，蘭州四中集聲光電、數(shù)字投影系統(tǒng)等立體模型于一體的3D教室，和湖州職業(yè)技術學院的3D視影仿真數(shù)字學習平臺[23]，其不僅為學習者提供了一種全新的體驗式學習環(huán)境，而且還滿足了未來課堂所強調的交互與參與的特性，激發(fā)了學習者的主動性。
3D數(shù)字化教學資源建設的終極目標是為了促進學習者的智慧學習，因此，是否能夠滿足學習者的智慧學習需求是評判資源質量的好壞的關鍵。根據(jù)教學與學習者的需求，為學習者創(chuàng)設3D學習情境并呈現(xiàn)高品質的3D數(shù)字化教學資源，創(chuàng)造更多有趣且具有啟發(fā)性的課堂，提供個性化的獨特學習體驗，提高學習者的參與度，也能有效地激發(fā)了學習者的學習興趣與學習動機。使學習者更好地融入學習情境中探尋知識，建立持久的學習熱情，與此同時可以擴展學習者的技術視野和經(jīng)驗，進一步幫助他們未來對現(xiàn)有基礎的創(chuàng)新超越。
（四）加快普及和推廣3D數(shù)字化教學資源在未來課堂中的應用
3D技術為教育教學提供了立體逼真的學習資源，其能夠在學習過程中創(chuàng)設一種真實的情境，使教學內容對學習者具有很強的吸引力，學習者通過體驗、感悟去內化知識。3D資源的情境性、逼真性有助于激發(fā)和維持學生的學習動機，在學習的過程中能夠體會到更多的學習樂趣，并進一步促進學生身心大腦高度參與學習過程。3D數(shù)字化教學資源在一定程度上對于教育領域具有重大的影響。
目前，在國內3D數(shù)字化教學資源在教育中的應用存在一定的困難與障礙。3D產品價格昂貴，初期投入成本較大，其硬件主要包括3D投影儀、3D攝像機，3D電視等，后續(xù)的維修保養(yǎng)及管理等費用較高。此外，3D數(shù)字化教學資源稀少，軟件開發(fā)與制作技術難度大，普通的學校較難承受。因此，3D數(shù)字化教學資源在未來課堂中的推廣和普及仍面臨較多困難。王龍[24]指出，以政府為主體，以政策驅動為動力，是保障我國教育體系資源建設的基礎。3D數(shù)字化教學資源建設及其普及是一項復雜的系統(tǒng)工程，要大力建設和推廣高質量的3D數(shù)字化教學資源，必須促使多種力量共同參與，包括政府、學校、企業(yè)、社會媒體等。政府作為目前我國資源開發(fā)的經(jīng)費來源的主力，應當扮演資源建設的規(guī)劃者、組織者、傳播者。學校則是政府引導下參與3D數(shù)字化教學資源建設的主力軍，學校通過以硬件建設、3D數(shù)字化學習環(huán)境建設為先，依靠政府的資源建設項目驅動，推廣3D數(shù)字化教學資源在教學中的應用，為師生提供大量的專業(yè)性的3D數(shù)字化教學資源，為學生創(chuàng)造一個充滿啟發(fā)性、趣味性的學習環(huán)境，使學生的創(chuàng)造性思維、自主學習能力等得到全面發(fā)展。
六、結語
未來課堂強調學習者的個性需求，3D數(shù)字化教學資源為學習者提供立體、逼真、直觀的學習內容，不僅讓觀者產生身臨其境的感覺，帶給學習者前所未有的視覺體驗，而且使學生在學習的過程中高度參與，有助于啟發(fā)學生的創(chuàng)新思維。然而，在3D數(shù)字化教學資源建設的過程中，如何克服制作成本高、難度大的現(xiàn)實問題？如何培養(yǎng)大量諳熟3D技術、全息技術以及VR/AR技術的人才？如何通過相關政策和激勵機制，使越來越多的學校建設3D數(shù)字化學習環(huán)境，并推廣3D數(shù)字化教學資源在未來教學中的應用？等問題仍然是我們需要進一步關注的重點。另外，裸眼3D教學資源將會是一種主流趨勢，將其應用于教育具有巨大的優(yōu)勢，應加大對裸眼3D技術在教學中的應用研究，將裸眼3D教學資源更好的應用到教育教學實踐中，以期為提高教育教學水平和實現(xiàn)智慧學習提供更多的支持。
作者簡介：王洪梅，江蘇師范大學智慧教育學院在讀碩士研究生，研究方向：數(shù)字化資源的建設、教學微視頻；王運武，江蘇師范大學智慧教育學院副教授，碩士生導師，博士，研究方向：智慧學習環(huán)境、教育信息化發(fā)展規(guī)劃等；吳健，江蘇師范大學智慧教育學院在讀碩士研究生，研究方向：數(shù)字化深入閱讀。
轉載自：《遠程教育雜志》2017年2期 第35卷總第239期
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