{RT}3D教育蓝皮书:2016年3D与VR技术教育应用新进展-梁森山 人民邮电出版社 9 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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梁森山 著

图书标签:

• 3D技术
• VR技术
• 教育应用
• 虚拟现实
• 3D教育
• 技术教育
• 梁森山
• 人民邮电出版社
• 2016年
• 教育信息化

店铺： 华裕京通图书专营店

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115440433

商品编码：29787438937

包装：平装-胶订

出版时间：2016-11-01

图书基本信息
图书名称	3D教育蓝皮书:2016年3D与VR技术教育应用新进展	作者	梁森山
定价	69.80元	出版社	人民邮电出版社
ISBN	9787115440433	出版日期	2016-11-01
字数		页码
版次	1	装帧	平装-胶订

内容简介

本书概要性地介绍3D技术在教育领域的应用现状和发展趋势，并对目前3D与VR（Virtual Reality，虚拟现实）技术在教育领域应用的新进展进行了分析。全书主要内容包括两部分。首先，通过对相关文献的查阅，本书梳理了3D技术在教育领域的研究及应用现状，并通过对文献的数量与主题的分析研究了应用热点的转移，描述出了3D技术与教育整合的发展历史及趋势。其次，基于现阶段的3D技术设备供应环节，本书整合了相关硬件方案和软件方案，并介绍了对3D技术厂商和用户的问卷调研情况。 本书适合从事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3D技术的教育装备工作者阅读。

作者简介

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

章　3D教育概述　1 1.1　3D文化与教育　1 1.1.1　3D文化　1 1.1.2　教育信息化　6 1.2　概念　9 1.2.1　3D教育　10 1.2.2　3D技术　13 1.3　内涵　15 1.3.1　3D建模　15 1.3.2　3D影像　20 1.4　外延　27 1.4.1　VR技术·虚　27 1.4.2　3D打印·实　39 1.4.3　AR｜MR·合　45 1.5　三要素　51 1.5.1　资源　52 1.5.2　装备　57 1.5.3　教学　60 1.6　认知模型　62 1.6.1　创意·输入（Input）　63 1.6.2　建模·处理器（CPU）　63 1.6.3　影像|打印·输出（Output）　64 1.6.4　创意当实现　64 1.6.5　反看　64 1.6.6　虚实　65 1.7　理论基础　65 1.7.1　行为主义　67 1.7.2　认知主义　69 1.7.3　建构主义　70 1.7.4　建造主义　72 第2章　3D教育典型需求　73 2.1　学科教育　75 2.1.1　小学学段　75 2.1.2　中学物理　77 2.1.3　中学化学　79 2.1.4　中学生物　81 2.1.5　中学地理　82 2.1.6　其他学科　85 2.2　体育教育　86 2.3　医学教育　88 2.4　建筑教育　92 2.5　职业教育　94 2.6　特殊教育　96 2.7　高等教育　98 2.8　3D校园　100 2.9　数字博物馆　103 第3章　3D教育需求调研　105 3.1　问卷设计　105 3.2　问卷内容　105 3.2.1　阶段问卷调查　105 3.2.2　第二阶段问卷调查　107 3.3　问卷分析　112 第4章　3D教育方案推荐　114 4.1　3D智能教室建设方案　114 4.2　3D学科教室建设方案　141 4.2.1　3D地理教室建设案例　141 4.2.2　3D历史教室建设方案　154 4.3　3D打印校园创客空间建设方案　158 4.3.1　校园创客空间　158 4.3.2　3D打印校园创客空间装备方案　161 4.3.3　创客课程教学实施纲要　167 第5章　3D教育困惑与展望　169 5.1　当前的困惑　169 5.1.1　杂　169 5.1.2　差　170 5.1.3　乱　170 5.2　3D教育生态圈　170 5.2.1　3D教育相关方　170 5.2.2　3D教育生态圈　170 5.3　展望　172 5.3.1　3D人才培养　172 5.3.2　丰富3D文化活动　172 第6章　后记十问　174 6.1　3D技术如何深度融合学科教学？　174 6.2　3D教学的目标是什么？　174 6.3　3D教育何时出名师？　174 6.4　如何解决3D资源稀缺问题 这是的问题吗　175 6.5　3D教学应坚持哪些基本原则？　175 6.6　如何开展3D打印教学？　176 6.7　3D教育规模怎样扩大？　176 6.8　教育占VR几份额？　176 6.9　3D教育的元年何时到来　179 附录I　首届3D教育与装备研讨会　180 附录II　山东省开展3D教育的经验　182 附录III　3D教育需求问卷调查　185 参考文献　188

编辑推荐

1.该书的作者长期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，对教育装备有深入的研究。

文摘

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序言

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《点亮思维的火花：探索教育新边界》 在知识的海洋中，教育始终是引领人类前行的灯塔。它承载着传承文明的使命，肩负着启迪智慧的重任。然而，随着时代的飞速发展，传统的教育模式正面临着前所未有的挑战与机遇。信息爆炸、技术革新、学习者需求的多样化，无不呼唤着教育的深刻变革。 本书，并非专注于某一种新兴技术在教育中的具体应用，而是试图从更宏观、更具前瞻性的视角，探讨教育理念的演进、教学方法的创新以及学习体验的重塑。我们相信，真正的教育进步，源于对学习本质的深刻理解，源于对人才培养目标的精准把握，更源于对未来社会发展趋势的敏锐洞察。 第一章：教育的本质与时代回响 教育的本质是什么？它不仅仅是知识的传递，更是心智的唤醒，是能力的培养，是品格的塑造。在信息时代，知识的获取变得前所未有的便捷，那么，教育的核心价值又在何处？本书将深入剖析在信息洪流中，教育如何从“知识搬运工”转变为“能力引航者”。我们将回顾教育史上的经典理论，如杜威的“经验主义”、维果茨基的“社会建构论”，并结合当今教育实践的困境，探讨这些理论在当代教育语境下的重塑与应用。 我们还将审视当下社会对人才的需求，分析未来职业图景的变化。在快速迭代的社会中，固化的知识体系已不足以应对挑战，终身学习、批判性思维、创造力、协作能力等，正成为衡量一个人适应能力和发展潜力的关键指标。本书将以此为出发点，思考教育体系如何才能真正培养出能够应对不确定性、具备解决复杂问题能力、并能不断自我革新的时代新人。 第二章：教学范式的革新：从“教”到“学”的转变 传统的“教师中心”模式，在一定程度上限制了学生的能动性。本书将重点探讨教学范式从“以教为主”向“以学为主”的根本性转变。这意味着，教育的重心将从教师的讲授转移到学生的自主探索、合作学习和探究实践上来。 我们将介绍一系列创新教学理论和实践，例如： 项目式学习（Project-Based Learning, PBL）：通过解决真实世界的问题，激发学生的学习兴趣和内在驱动力。本书将深入解析PBL的设计原则、实施步骤以及如何评估其成效。 翻转课堂（Flipped Classroom）：将传统的课堂讲授环节转移到课后，课堂时间则用于深入讨论、协作和实践。我们将探讨如何有效利用技术辅助翻转课堂，以及如何确保学生课后学习的质量。 游戏化学习（Gamification）：借鉴游戏的设计元素和机制，提升学习的趣味性和参与度。本书将分析游戏化学习的适用场景、关键要素以及如何避免流于表面。 探究式学习（Inquiry-Based Learning）：鼓励学生提出问题、进行调查、收集证据并得出结论，培养其科学思维和探究精神。我们将分享设计有效的探究式学习活动的方法。 此外，本书还将关注如何构建一个支持自主学习、合作探究的学习环境，无论是物理空间的设计，还是课堂互动模式的优化，都将是探讨的重点。 第三章：学习体验的重塑：个性化与多元化的融合 “千人千面”的学习需求，要求教育必须走向个性化和多元化。本书将深入探讨如何通过多种方式，满足不同学生的学习节奏、学习风格和兴趣爱好。 个性化学习路径：如何利用数据分析和智能技术，为学生设计定制化的学习计划，让他们在适合自己的步调和方向上前进？我们将探讨自适应学习系统、学习分析技术等在个性化学习中的作用。 多元化的学习资源：学习不再局限于课本和课堂。本书将介绍如何整合线上线下、文本、音频、视频、互动模拟等多种形式的学习资源，构建一个丰富的学习生态系统。 混合式学习（Blended Learning）：将线上学习的灵活性与线下学习的深度互动相结合，是实现个性化与多元化学习的重要途径。我们将深入分析混合式学习的模式、设计要素以及实施挑战。 情境化学习（Contextualized Learning）：将学习内容置于真实的生活情境中，让学生在实践中理解和运用知识。本书将探讨如何设计富有情境的学习任务，以及如何利用实地考察、模拟演练等方式，提升学习的意义感和有效性。 我们也将探讨如何通过多元化的评估方式，全面反映学生的学习过程和能力，而非仅仅关注最终的考试成绩。这包括形成性评估、过程性评估、表现性评估等，旨在鼓励学生持续进步，而非追求短期目标。 第四章：教师角色的演进：从传授者到赋能者 在教育变革的大潮中，教师的角色同样面临着深刻的转型。本书将深入探讨教师如何从知识的传授者，转变为学习的设计者、引导者、促进者和赋能者。 学习设计师：教师需要具备设计创新教学活动、开发多元学习资源的能力。 学习引导者：教师需要引导学生进行自主探究，激发学生的学习兴趣，帮助他们克服学习困难。 学习促进者：教师需要营造积极的学习氛围，促进学生之间的合作与交流。 学习赋能者：教师需要帮助学生建立自信，培养其终身学习的能力和意愿，让他们成为自己学习的主人。 本书将为教师提供关于专业发展、教学创新、技术应用等方面的建议，帮助他们适应新时代的教育要求，更好地发挥在教育变革中的关键作用。 第五章：教育的未来展望：构建面向未来的教育生态 展望未来，教育将朝着更加开放、包容、个性化和终身化的方向发展。本书将尝试勾勒未来教育生态的蓝图。 终身学习体系的构建：教育不再是学生时代的专属，而是贯穿人一生。我们将探讨如何构建灵活、便捷、普惠的终身学习体系，满足不同人生阶段的学习需求。 学校与社会的融合：学校将不再是孤立的学习场所，而是与社会资源深度融合的创新中心。我们将探讨如何打破学校与社区、企业之间的壁垒，构建协同育人的新模式。 技术与人文的协同：在拥抱技术带来的便利的同时，我们更要关注技术对人的异化和对人文精神的侵蚀。本书将强调技术应服务于人，服务于教育的根本目标，在技术赋能的同时，更要注重培养学生的批判性思维、人文关怀和价值判断能力。 全球视野下的教育发展：教育的挑战与机遇是全球性的。本书将鼓励读者以更广阔的视野审视教育发展，借鉴国际先进经验，探索符合本土实际的创新路径。 “教育者，非为取一斗之禄，乃为开万世之学。” 这句话在任何时代都具有深刻的意义。本书的写作，正是源于对教育事业的深沉热爱和对未来教育的无限憧憬。我们希望通过对教育理念、教学方法、学习体验和教师角色的深入探讨，为所有关心教育的人们提供一些新的思考和启示，共同探索教育的新边界，点亮更多学习者思维的火花，为构建一个更加美好的未来贡献力量。 这本书，献给所有在教育道路上不断探索、勇于创新的教育者、学习者以及教育的关心者。让我们一同踏上这场激动人心的教育变革之旅。

评分☆☆☆☆☆

令人印象深刻的是，书中对3D打印技术在STEM教育中的应用进行了深入的剖析。STEM教育，即科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）教育，一直以来都是培养未来创新人才的核心。而3D打印技术，恰恰是将这些学科知识转化为实际创作的绝佳媒介。我设想，书中会详细阐述如何利用3D打印机，让学生将抽象的数学公式转化为可视化的三维模型，例如，打印出函数图形，更直观地理解其变化规律。在工程学科方面，学生可以设计并打印出各种机械零件，进行组装和测试，从而理解机械原理和结构力学。甚至，在生物学科，学生可以打印出复杂的DNA分子结构模型，或是人体的骨骼、器官模型，加深对生命科学的认识。更重要的是，3D打印所带来的“创造”过程，能够极大地激发学生的创新思维和解决问题的能力。当他们遇到一个问题，不再是只能纸上谈兵，而是可以通过设计和打印，将自己的想法变为现实，并在反复的尝试和改进中，学到宝贵的工程设计和实践经验。这本书，无疑为STEM教育的实践者们提供了一份宝贵的“工具箱”和“方法论”。

评分☆☆☆☆☆

我对书中关于VR技术在特殊教育领域的应用，抱有极大的期待。特殊教育一直以来都面临着挑战，如何为有特殊需求的学生提供更个性化、更有效的教育方案，是教育者们不懈的追求。VR技术，以其独特的沉浸式和交互性，为特殊教育带来了新的可能性。例如，对于有阅读障碍的学生，VR可以创造出一个生动有趣的故事环境，将文字与图像、声音相结合，帮助他们更好地理解和记忆内容。对于有社交障碍的学生，VR可以模拟各种社交场景，让他们在安全可控的环境中进行练习，学习如何与他人互动，建立自信。对于行动不便的学生，VR可以让他们“去”到任何想去的地方，体验各种活动，弥补身体上的限制，丰富他们的生活体验。书中是否会分享一些关于VR技术在自闭症、多动症、唐氏综合征等特殊学生群体中的实际应用案例？它如何帮助这些学生克服学习和生活中的困难，融入社会？这部分内容，无疑将为特殊教育领域带来巨大的鼓舞和启示。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计给我留下了深刻的第一印象。柔和的蓝色调，配合着立体感的3D线条，营造出一种科技与未来相结合的视觉冲击力。封面上“3D教育蓝皮书”几个字，以一种沉稳又不失现代感的字体呈现，让人立刻感受到这是一本关于前沿教育技术的重要参考。副标题“2016年3D与VR技术教育应用新进展”则精准地指出了本书的核心内容，让人对即将阅读到的信息充满了期待。封底的作者信息和出版社名称，更是为这本书增添了权威性和专业性。梁森山这个名字，虽然初次接触，但结合“3D教育蓝皮书”的定位，我便联想到这可能是一位在3D教育领域有着深厚积累的专家。人民邮电出版社，作为国内知名的科技图书出版机构，其出版的书籍往往在内容质量和专业深度上有着较高的保证，这让我对本书的可靠性更加信服。总的来说，从封面到封底，这本书给我的感觉是专业、前沿、且具有深度，仿佛是一扇通往3D与VR教育新世界的窗口，迫不及待地想要推开它，一探究竟。

评分☆☆☆☆☆

本书对于3D技术在艺术与设计领域的应用，也让我充满了浓厚的兴趣。在数字时代，艺术创作的形式和媒介正在经历前所未有的变革。3D技术，为艺术家和设计师提供了更广阔的创作空间和更丰富的表现手法。我设想，书中可能会介绍如何利用3D建模软件，创造出令人惊叹的数字雕塑、虚拟场景，甚至是完整的3D动画作品。这些作品，不仅在视觉上具有极强的冲击力，更能够通过交互设计，让观众参与其中，获得全新的艺术体验。例如，在博物馆，观众可以通过VR设备，“走进”画作之中，从不同角度欣赏细节，甚至与画中的人物进行互动。在游戏设计领域，3D技术更是不可或缺的核心元素，它能够构建出逼真、宏大的虚拟世界，为玩家带来沉浸式的游戏体验。书中是否还会探讨3D打印技术在传统艺术品修复与复制中的应用？亦或是3D扫描技术如何用于文物保护与研究？这些跨领域的应用，都将3D技术的潜力展现得淋漓尽致，也为艺术与设计行业注入了新的活力。

评分☆☆☆☆☆

在信息爆炸的时代，如何让学习变得更生动、更有效，一直是教育领域不断探索的课题。这本书的出现，无疑为这一课题提供了极具价值的视角。它不仅仅是罗列技术的堆砌，更重要的是，它深入探讨了3D和VR技术如何能够从根本上改变传统的教学模式。我设想，书中可能会详细介绍沉浸式学习环境的构建，例如，历史课堂上，学生不再是枯燥地阅读文字，而是能够“身临其境”地漫步在古罗马的街道，或是亲眼见证金字塔的建造过程。这种体验式的学习，能够极大地激发学生的学习兴趣，加深对知识的理解和记忆。更进一步，书中是否会讨论到如何将3D建模和VR交互技术融入到科学实验中？想象一下，物理课上，学生可以亲手“搭建”一个复杂的电路，观察电流的流动，甚至模拟不同的物理定律；生物课上，可以缩小进入人体内部，观察细胞的运作机制，或是解剖虚拟的生物体。这些都将是颠覆性的学习方式，能够培养学生的动手能力、空间想象力和解决问题的能力。这本书，或许就是为这些美好的教育愿景，提供了切实可行的路径和理论支撑。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书的初步感受，我深切体会到技术与教育的融合并非只是简单的工具应用，而是一种深层次的理念革新。梁森山教授在书中可能不仅仅是介绍3D和VR技术的具体应用案例，更重要的是，他可能在引领读者思考，这些技术如何能够重塑教育的本质。比如，在传统的课堂中，知识的传递往往是单向的，教师是信息的权威来源，学生是被动接受者。然而，3D和VR技术所创造的沉浸式、交互式体验，能够打破这种单向性，让学生成为学习的主动探索者。他们可以通过虚拟现实中的模拟实验，亲身验证科学理论；可以通过3D模型，从不同角度观察和分析复杂的结构。这种“做中学”、“玩中学”的模式，将学习的重心从“知道”转移到“理解”和“应用”，更能激发学生的内在驱动力。书中对“寓教于乐”的理念，是否会有更深入的阐述？它如何将游戏化的元素融入到学习过程中，让学生在享受乐趣的同时，潜移默化地掌握知识和技能。这本书，或许能为教育者提供一套全新的教学设计思路，让教育不再是枯燥的灌输，而是充满探索与发现的奇妙旅程。

评分☆☆☆☆☆

总而言之，这本书给我一种“站在巨人肩膀上”的感觉，它仿佛是一份来自未来的教育指南，为我们揭示了3D与VR技术如何赋能教育，引领我们走向一个更具创新、更富人文关怀的学习时代。我预感到，这本书不会仅仅停留在技术的介绍层面，更重要的是，它将提供一种全新的教育理念和实践框架。它可能会探讨如何将这些前沿技术融入到现有的教育体系中，如何培养适应未来社会需求的创新型人才。书中对教育工作者、技术开发者、政策制定者，甚至广大学生和家长，都可能提供了有益的启示。它不仅是一本知识性的读物，更可能是一本启发思考、激发行动的“行动手册”。我期待着，在阅读过程中，能够不断地被书中内容所触动，所启发，并最终将这些先进的理念和技术，转化为实际的教育实践，为推动教育事业的发展贡献一份力量。它所描绘的未来教育图景，是如此令人兴奋，让人充满期待。

评分☆☆☆☆☆

我对于书中关于VR技术在职业技能培训方面的探讨，感到特别有启发。传统的职业技能培训，往往需要真实的设备和场地，成本高昂且存在安全隐患。而VR技术，则能够提供一个高度逼真且安全的虚拟实训环境。试想一下，飞行员可以在VR模拟舱中进行无数次的起降训练，而无需承担真实的飞行风险。外科医生可以在VR手术台上进行复杂的手术演练，磨练技艺，降低实际操作中的失误率。工业生产线上，工人可以在VR环境中学习操作流程，熟悉设备维护，而不会对生产造成任何影响。这种“零成本、零风险”的实训模式，不仅大大降低了培训成本，提高了培训效率，更重要的是，它能够让受训者在完全模拟的真实场景中，充分掌握各项职业技能，为未来的实际工作打下坚实的基础。书中是否会详细介绍不同行业领域VR培训的具体案例和成功经验？它是否还会探讨VR培训与传统培训模式的融合，以及如何通过VR技术，实现个性化、智能化的职业技能培养？这都将是极具价值的信息，能够为各行各业的技能人才培养提供新的思路和方向。

评分☆☆☆☆☆

书中关于VR技术在情感教育方面的应用，给我留下了深刻的思考。我们都知道，情感教育对于一个人的成长至关重要，但传统的教育方式往往难以触及学生内心深处的情感世界。VR技术，凭借其强大的沉浸感和代入感，为情感教育打开了新的大门。例如，通过VR模拟，学生可以体验不同角色的生活，感受他人的喜怒哀乐，从而培养同理心和人文关怀。设想一下，让学生“穿越”到某个历史事件的亲历者视角，去体会战争的残酷，或是感受和平的珍贵。这样的体验，比任何文字描述都更能触动人心，让学生在情感上与历史产生共鸣，从而更深刻地理解和平的意义，珍惜当下的生活。又或者，在心理健康教育方面，VR可以模拟一些具有挑战性的社交场景，让学生在安全可控的环境中进行练习，克服社交恐惧，提高沟通能力。甚至，对于一些特殊群体，如自闭症儿童，VR模拟可以帮助他们更好地理解和适应社会规则，学习与人交往的技巧。这本书，或许就在探索如何利用VR技术的独特优势，构建更具人文关怀的教育体系，让技术服务于人的情感成长。

评分☆☆☆☆☆

关于书中对3D技术在科学研究，特别是基础科学研究中的应用，我个人认为具有极其重要的价值。科学研究往往需要处理和理解大量复杂的、多维度的数据，而3D技术恰恰能够将这些抽象的数据，转化为直观、易于理解的视觉模型。我设想，在天文学领域，科学家们可以利用3D技术，构建出星系的碰撞模型，模拟黑洞的形成过程，从而更深入地理解宇宙的奥秘。在材料科学领域，可以利用3D打印技术，制造出具有特定结构的纳米材料，并利用3D可视化技术，观察其微观形貌，从而设计出性能更优异的新材料。在医学研究方面，3D重建技术可以基于CT、MRI等影像数据，生成高精度的三维人体器官模型，用于疾病诊断、手术规划，甚至药物研发。书中是否会提供一些具体的科研案例，展示3D技术如何帮助科学家们突破研究瓶颈，发现新的科学规律？这些案例，将极大地激发读者对科学探索的热情，并为科研工作者提供宝贵的参考。