新興科技(AR、VR、MR) 在教育訓練上的應用 - 數智化轉型

1. 節省時間/降低成本(E/T/PS):. 目前已經有很多醫學院/醫院使用AR/VR/MR 來進行教學或外科手術訓練。

在教學上，學生戴上 ... Skiptocontent 搜尋關鍵字: 數位領袖營 AI企業應用案例集 人工智慧科技評論分析(眾集) 資料科學學習資源(眾集) 人與機器人的競合系列之二—運輸業 人與機器人的競合系列之一—製造業 當教育遇上人工智慧—借鏡歐美市場 AI(ArtificialIntelligence)人工智慧與未來的教育 AI(ArtificialIntelligence)人工智慧會如何改變我們的生活？ 跟AI(ArtificialIntelligence)人工智慧做朋友 機器人可能搶走我們的工作，但不會來的那麼快 為什麼我不害怕AI(ArtificialIntelligence)人工智慧？ FutureReady教育主管指導手冊 FutureReady簡介 協同領導 個人化學生學習 健全的基礎建設 個人化專業學習 研究過程 參考文獻 學習大數據 線上課程:XAPI介紹與設計入門 xAPI介紹與中文實踐社群 前瞻對話–如何有效地應用xAPI解決問題 xAPI改善銷售績效的企業案例分析 xAPI的設定(Profile)、教學設計與報告設計 以xAPI所建立的AcrossX解決方案如何協助老師串整跨系統學習活動 運用xAPI來轉化你的學習內容和解決方案 xAPI推展案例 WhyxAPI?xAPI的情境故事 學習分析、學習履歷與智慧校園有何關係? 行(移)動學習 電子書包 HTML5行動學習創作工具 如何設計遊戲化的行動學習(MobileGame-BasedLearning) 使用Moodle來設計行動學習–PartII 使用Moodle來設計行動學習–PartI 如何站上行(移)動學習的浪頭—策略建議 關於我們 Home20175月新興科技(AR、VR、MR)在教育訓練上的應用 本篇文章主要目的在於提供讀者ㄧ個概念，了解AR、VR、MR這些新興科技可以帶給我們那些方面的新型態體驗及協助，讀者可自行舉一反三去想像其他可能應用場景。

AR、VR及MR在這幾年越來越火紅，在開始介紹它們的應用之前，我們先來介紹這家族三個成員之間的分別。

  AR、VR與MR的分別: 擴增實境(AugmentedReality，AR): 在使用者的現實世界疊加數位創建的內容。

  虛擬實境(VirtualReality，VR): 阻擋現實世界，為使用者創建一個全數位化、身臨其境的體驗。

  混合實境(MixedReality，MR): 在使用者的現實世界疊加您可以與之互動的數位創建內容。

  下面這張表可以幫助你更清楚了解其區分:   所以PokémonGo是MR?因為它可以收服口袋怪獸(互動)?別誤會，上面MR提到之”可以與之互動的數位創建內容”並不是單純的只是可以點選跳出的數位創建資訊以獲得更多資訊，或是，收服口袋怪獸而已。

MR產生之數位創建內容能夠結合現實世界的實際影像，並且可以對其數位創建產生的內容做放大、縮小、旋轉、甚至是編輯等等的工作。

下面之Microsoft的Hololens廣告可以讓您比較了解什麼是MR。

    有沒有注意到，在影片中，當你觀看3D數位陳像時，這影像並不會隨著你的移動跟著轉向，因此你可以移動位置從後面、從上面、從下面，以各角度來檢視或編輯這影像，這在AR，甚至大多數的VR應用，都是做不到的。

附帶ㄧ提，連PokémonGo到底算不算AR也有爭論。

因為理論上AR應該是靠辨識某些現實世界影像來產生或帶出數位創建內容，而PokémonGo是靠Location定位來帶出數位影像，因此很多人認為PokémonGo充其量只能稱為定位服務遊戲(Location-BasedGaming)，不能稱為AR。

關於這點，筆者認為就別太吹毛求疵了，或者，你可以稱它Location-BasedAR遊戲。

近年來，AR已經從原本只能以智慧型手機或平板電腦對著某現實世界實際事物，經由辨識，由應用程式帶出相關資訊的模式，轉變為能以AR眼鏡達到相同功能。

並且由於不需手持行動裝置來使用，因此讓使用更方便，AR眼鏡應該會漸漸成為AR應用的新趨勢。

VR穿戴裝置(例如HTCVIVE、PlaystationVR…)則使遊戲玩家不再只能看著螢幕玩電玩遊戲，而能進入3D立體的實戰環境。

然而其缺點則是因為它屏蔽現實世界的影像，因此除非有設計精良搭配使用之感測裝置，否則在教育訓練上的應用大多會僅僅侷限在觀看3D立體數位內容而已。

MR將AR與VR混合為一，因此Microsoft的Hololens等裝置的推出，不僅讓AR的運用更上ㄧ層樓(互動)，也讓VR的應用能更融入日常工作及生活中。

  AR、VR、MR在教育訓練上的應用 我們將這些新興科技在教育訓練上的應用分成三大塊: 教育(Education):指傳授知識，包含學校教育及職場教育。

訓練(Training):指職能或技能訓練，包含學校及職場。

效能支持(PerformanceSupport):指在需要的時刻提供相關重要資訊，以協助完成工作，通常可以與前項搭配運用。

  本篇介紹將不侷限在學校教育端，我們也會舉出ㄧ些學校以外不同領域的應用，來協助大家了解這些新興科技的無窮潛力及魅力，這也有助於大家去思考要如何運用這些科技。

AR/VR/MR的應用是無限寬廣的，接下來就看大家的想像力及實踐了。

為了方便我們將會標示各應用是屬於教育(E)、訓練(T)還是效能支持(PS)。

不在此三類範圍內的應用例子(例如娛樂、消費、行銷、治療等)，本文就略過不提。

  醫療 AR/VR/MR在醫界(醫院及醫學院)越來越受到重視，其最大二個原因是: 1.節省時間/降低成本(E/T/PS): 目前已經有很多醫學院/醫院使用AR/VR/MR來進行教學或外科手術訓練。

在教學上，學生戴上AR/VR眼鏡觀看3D立體的人體結構及器官，甚至可以”取出”某一器官來做更仔細的觀察。

在外科手術訓練上，學生或實習醫生戴上AR/VR眼鏡，透過3D全息解剖(HolographicAnatomy)程式來對著虛擬屍體進行手術練習。

這可以讓學生節省幾十個小時在傳統屍體實驗室內，更實際的ㄧ點是，大體並不容易取得，因此手術模擬可以減輕醫院或學校在這方面的負擔。

  2.協作(T/PS) 不管是手術模擬還是實際手術，或是其他醫療診斷，教授、資深醫生(主任)，甚至是遠端的醫生或專家，都能透過執行手術或診斷的醫生配戴之AR/MR眼鏡所傳出的影像(我們稱之為POV，Point-of-View)對該醫生提供建議或下達指示，而醫生可以從其眼鏡上的顯示器看到這些建議或指示。

  應用當然不只有這些，以下是ㄧ些其他的應用例子: 藥物使用:協助醫護人員確認正確的藥物即使他們沒受過訓練。

這簡化了對藥劑師和醫生的需求，減少錯用藥物的機會。

(PS) 靜脈注射:協助護理人員尋找靜脈來進行靜脈注射。

別懷疑，AR眼鏡可以幫你看到那些肉眼看不到的靜脈，這減少了醫護人員的時間及病患的痛苦。

(PS) 先期處置:醫院的急診室值班醫生可以透過救護車上，或是，意外事故現場醫護人員的POV及檢測儀器所傳回的數據，對病患做初期診斷，並下達指示給該醫護人員進行初步醫療處置，以增加病患存活機會及減少傷害擴大。

所以，或許未來公共場所的滅火器或 AED(自動體外心臟去顫器)旁邊會同時放置ㄧ付AR眼鏡，ㄧ但取出會自動透過Wifi連線呼叫119勤務中心，讓使用者可以由遠端消防或醫護人員即時提供協助或下達指令，指導如使用滅火器撲滅火源，或是，如何使用AED來急救需要緊急醫療協助的病人。

(PS)   軍警消訓練 在美國，美國軍方是教育科技的主要推動者，因為他們希望能快速有效率的訓練他們的軍隊。

美國軍方好幾年前就開始使用AR/VR等科技來訓練士兵作戰、武器操作，或是維修武器、車輛等裝備。

戴上AR眼鏡，運用AR來進行武器操作訓練或是裝備維修可以避免錯誤，同時可以提升訓練及維修速度，新進士兵都可以很快上手。

(T/PS)   AR當然也可以運用到作戰上，舉個大家最熟悉的例子。

幾年前鬧得沸沸揚揚的阿帕契直升機事件，如果大家不是只關注那位女星的話，應該會注意到那頂200萬的頭盔。

那頭盔為什麼那麼貴?就是因為這頂戰術頭盔可以將12項座艙資訊(例如武器瞄準或夜視鏡)，顯示投影在右眼的單眼式螢幕上，方便飛行員能迅速讀取所有重要的資訊。

其他的戰機飛行員、坦克駕駛的頭盔也ㄧ樣都可使用AR來讓他們可以快速掌握重要資訊或進行攻擊。

(T/PS)   使用VR來進行作戰訓練最大都優點就是可以設計出各式各樣的情境。

當過兵的應該都很清楚，部隊野戰訓練場上的地形地物就那麼ㄧ些，但使用VR就可以依需求設計所需的情境及地形地物，假想敵也不再只是ㄧ些人形立牌。

(T) 使用AR/VR等科技來訓練士兵作戰、武器操作或是維修裝備還有ㄧ項更重要的優點，那就是所有的過程都會被記錄下來，操作是否正確、瞄準是否精準…等等資訊都會被記錄及分析，用以提供訓練單位對需改善的士兵提供適切的訓練來改進缺失。

  類似的概念當然不只侷限在軍事人員的訓練，警察、消防人員…等等工作上會面臨危險處境的，都可藉由此科技提供各種情境下的模擬訓練，提升未來真正遇到狀況時，能正確迅速的處置及防護自身的安全。

(T/PS) 而配戴AR眼鏡的警員可以透過連線犯罪中心資料庫及影像辨識，來協助辨認通緝犯或贓車，以期能夠更有效率打擊犯罪。

(PS)   技術維修服務 AR/MR可以提供即時的協助來協助維修人員做設備維修及故障排除等工作，這幾乎可以涵括所有你所想到的工作，例如工廠機器維修保養、辦公室影印機維修、電梯保養、電信維修、汽車保養….等等。

透過AR智慧眼鏡及專屬的應用程式，可以提供維修人員詳細步驟，讓他們可以依循來做檢測及修復工作。

當然這對於新進人員的訓練也是很有用的工具。

(T/PS) 現場問題無法解決？沒關係，程式會呼叫公司內部高階技術人員，以遠端協助的方式來指導現場人員進行故障排除或更換零件，AR/MR能允許遠端專家看到現場人員所看到的影像(POV)，並以通話或顯示文字、圖片、甚至直接標示要處理的零件位置在現場人員的AR鏡片顯示幕上，指導他們進行修復工作。

(PS) 使用AR/MR眼鏡最大的好處是現場人員不再需要ㄧ隻手拿著手機或平板來對著要維修的裝置，或是，聽從或觀看來自公司的指示，他們的雙手都可以用來執行修復工作。

當然，如果沒有AR/MR眼鏡，手機或平板也能做得到，只是要用手拿著比較不方便。

別以為只有維修人員可以使用這項科技，消費者自己當然也可以。

未來，影印機、汽車、電器用品的維修、更換RO濾芯….，只要有適當的AR應用程式，你都可以自己動手做。

BMW汽車公司早在2007年就研發AR眼鏡及相關應用程式，提供其保養廠技師維修及更換汽車配件使用。

Hyundai 汽車公司在2015年則推出AR技術手冊應用程式給車主使用，只要使用智慧手機或平板電腦，車主就能得到諸如機油、煞車油、空氣濾芯等等的How-to資訊進行維修保養。

該應用程式提供影片、3D疊加圖像顯示(當車主掃描他們的車輛不同位置)各個區域及其它汽車相關資訊。

(PS) AugmentedRealityGuide   學校教育 使用AR/VR可以為各級學校的學生提供身臨其境的多感官的體驗，比起傳統的講課、字卡圖卡、或教科書等方法更有效。

下面提出幾個例子提供參考: 教到太陽系行星時，以AR/VR來顯示3D立體行星運轉畫面，學生利用控制器可點選某個星球，用以帶出更詳細的資訊。

(E/PS)   地理課以AR/VR顯示3D立體地球儀，學生可以由各個角度來觀看，點選某個國家可以來帶出該國家的詳細資訊。

(E/PS) 化學課以VR先讓學生模擬實驗過程，讓學生熟悉步驟以及可能發生爆炸或起火的錯誤操作，這樣在真正實驗時就可以有效避免危險事故的發生。

(E/T/PS) 教科書或課外書都可搭配行動裝置或AR眼鏡，在特定頁面顯示3D立體畫面及相關資訊，增加學生印象，讓學生更容易理解，並提升上課或學習興趣。

(E/PS)   建築系學生不再需要花費時間製作設計模型，只需搭配行動裝置或AR眼鏡以及適當的應用程式，就能3D立體陳現他的設計，既漂亮又精確，而且設計修改時不需重製模型，節省不少時間。

(PS) 新鮮人對校區不熟?找教室常迷路?沒問題，AR應用程式可以指引你到你指定的大樓或教室。

(註:已經有賣場或商業大樓開始使用類似應用程式提供導引。

未來你去超市、大賣場或購物中心，可以使用AR應用程式直接導引你到所要購買之商品的陳列位置或要造訪的商店，不需再走來走去找商品或店家位置了)。

(PS)   藝術和才藝 戴著VR去參觀著名的動物園、博物館或是課本上提到的歷史景點、地標或是建築，以您自己的速度來欣賞它們，甚至還可以配合動畫顯示，來加深你的印象與暸解。

應用程式會根據你目前正在觀看的事物在螢幕上提供詳細介紹資訊。

有沒有帶出ㄧ些靈感?是的，以往安排戶外教學勞心勞力，還得擔心天氣或是害怕出車禍。

不久的將來這些都可以在教室內完成(有些博物館已開始提供類似服務)，戶外教學恐怕會成為歷史名詞。

往壞處想，這有點不夠真實，往好處想，這樣可以為學校及家長省下很多錢。

(E/PS) 在才藝學習方面，AR眼鏡可以協助指導您按照步驟學習樂器、繪畫、雕刻、編織等才藝。

尤其對於開始學習樂器的學生，搭配AR眼鏡及相關應用程式，可以顯示各種樂器的指法及樂譜，陪練、糾正錯誤並記錄過程，讓生手可以輕鬆上手。

(E/T)   健身/運動 當你在戶外或野外騎車、跑步或健走時，AR眼鏡可以即時顯示心跳、疲勞度、卡路里消耗、目標及更多其它更多顯示的資訊，例如地圖及GPS定位等。

  未來在健身房，不再只能無聊的看著眼前掛著的電視螢幕跑步、騎腳踏車、或是做重量訓練，你可以透過VR(或MR)頭戴式裝置，選擇在塞納河畔，或是其它你想經歷的路段，騎腳踏車、滑雪、划船、或是跑步。

腳踏車、跑步機等等健身器材會根據你經歷的虛擬所在位置，調整上坡或下坡角度、阻力、甚至可以感受地面或河面的震動，這樣的運動體驗是不是很迷人呢?當然，所有相關資訊也會顯示在裝置螢幕上。

學校當然也能享受到這樣的應用所帶來的好處，例如以VR搭配相關應用程式及感測元件，來訓練足球守門員防守、棒球打擊練習、或是網球揮拍等等的訓練，如此不但不受天候影響，同時也只需ㄧ點點室內場地就可以進行訓練。

  今天就先提到這裡。

除了教育訓練外，AR/VR/MR在生活上的應用更是無限寬廣，充滿想像空間的，我們擇期再介紹。

筆者個人認為AR/MR會是將來的主流，因為它們並未跳脫現實世界，因此比較容易融入現實生活、教育及工作上。

AR可以在行動裝置(特別是手機)上靈活運用，AR眼鏡可以做到很輕巧，價格也持續下降，因此AR應該會成為未來生活不可或缺的ㄧ項隨身工具，若搭配AI(ArtificialIntelligence)更像是配備了貼身智能助理。

而VR主要應用會在創造虛擬的沉浸體驗，以成本高、危險、或現實世界不容易取得的經驗為主要應用需求。

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