淺析VR 技術融入翻轉(zhuǎn)課堂教學模式“供給側(cè)”

吳 翔

（湖南環(huán)境生物職業(yè)技術學院，湖南 衡陽 421005）

近年來，隨著我國社會經(jīng)濟發(fā)展速度的不斷加快，信息技術的發(fā)展日新月異，涌現(xiàn)出了諸多新技術和發(fā)展新模式，在社會發(fā)展的各個領域都發(fā)揮了巨大的推動作用。因此，將新型的信息技術應用于教育教學領域必將促進教育模式的變更和優(yōu)化。為了在教育教學領域推動信息技術的應用與發(fā)展，相關政府部門對于教育事業(yè)發(fā)展予以大力支持，在教育活動開展過程中引入虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality，VR）技術，并將該技術融入到翻轉(zhuǎn)課堂中。通過上述途徑，可以突破傳統(tǒng)翻轉(zhuǎn)課堂教學模式限制，與當前課堂教育“供給側(cè)”的改革需求相符，將翻轉(zhuǎn)課堂的作用盡可能最大限度發(fā)揮出來。本文就以當前課堂教育現(xiàn)狀為出發(fā)點，對在翻轉(zhuǎn)課堂中融入VR 技術實現(xiàn)教學模式“供給側(cè)”進行探究。

1 VR 技術概念

VR 技術是一種通過計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)才能實現(xiàn)的虛擬三維空間技術，為使用人員創(chuàng)建一個具有真實觸覺、聽覺、視覺的虛擬環(huán)境，可以對人的主觀想法進行模擬，讓使用人員有身臨其境之感，可以在這一虛擬三維空間中無限制、及時地對其中各項事務進行觀察和探究[1]。將VR 技術引入翻轉(zhuǎn)課堂中有以下優(yōu)勢和價值：第一，增強教學過程的生動性。通過翻轉(zhuǎn)課堂進行教學的過程中，由于學習者與教學者在時間和空間上相互分離，因此在通過翻轉(zhuǎn)課堂教學的過程中可能會出現(xiàn)生動性欠缺的問題。教育教學過程是一個綜合性過程，既需要教育工作者與學習者之間建立有效的互動和溝通，又需要為學習者提供良好的學習情境，以增強教育教學的效果。在傳統(tǒng)的翻轉(zhuǎn)課堂教學過程中，學生通過在線視頻等形式進行學習，可能會由于生動性不足導致學生分神或無法精準理解知識內(nèi)涵。通過應用VR 技術，可以使學生在學習過程中有身臨其境的感覺，有利于幫助學習者提升學習效果。第二，豐富翻轉(zhuǎn)課堂的教學元素。通過將VR 技術引入翻轉(zhuǎn)課堂教學過程中，在信息技術的幫助下，增加音、視、感等多方面學習體驗。

2 在當前教學實踐活動中存在的問題

在技術性較強的專業(yè)課程實際教學中，當前遇到的最大問題就是參觀實習和頂崗實習活動這兩種主要形式的局限性。其中，頂崗實習是一種學習內(nèi)容限制性較強，耗時較長的教學方式，對于寬口徑專業(yè)知識教學活動的開展效果并不理想。具體而言，學生在頂崗實習時一般會被安排至基礎崗位，并從事輔助性工作。在長達一個學期甚至更長的頂崗實習過程中，學生很難全面接觸實習單位的業(yè)務。同時，雖然大部分學校都設有實習基地，并在這一方面投入大量人力、物力、財力，但是，仍與當前學生日益增長的學習需求存在較大缺口。在院校設立或合作的實習基地中，能夠提供的實習崗位和學習機會相較于龐大的學生群體而言仍然不夠，無法滿足全部學生實習學習的需要，對于院校學生整體素養(yǎng)的提升幫助較小。

3 翻轉(zhuǎn)課堂的一般組織形式

美國富蘭克林學院計算科學專業(yè)與數(shù)學專業(yè)的TALBERT Robert 教授曾對翻轉(zhuǎn)課堂教學方式的組織模式進行了總結(jié)：“翻轉(zhuǎn)課堂主要可以分為課前、課中、課后3 個階段，并通過這3 個階段進行知識的強化和內(nèi)化[2]?！痹陂_課前，學生需要對即將學習的知識進行預習，對已學知識進行回顧。課中翻轉(zhuǎn)課堂學習主要指的是學生在學校課堂中接受知識和技能教育后，可以通過利用翻轉(zhuǎn)課堂的形式，拓寬已學知識的覆蓋面，增強學生的個人能力和綜合素養(yǎng)。課后翻轉(zhuǎn)課堂主要指在學校課堂學習完成以后，通過翻轉(zhuǎn)課堂的形式隨時隨地對已學知識進行溫習和鞏固，起到加深學習印象、鞏固知識的效果。因此，在課前、課中以及課后任何一個教學環(huán)節(jié)內(nèi)，都可以利用翻轉(zhuǎn)課堂的形式彌補課堂教學活動的不足，提升教學活動的效果。

4 VR 技術在教育教學活動中的應用

近年來，隨著科學技術水平的不斷提高和科技發(fā)展進程的不斷深入，政府部門對于VR 技術在教育活動中的應用越來越重視，國務院印發(fā)的《國家教育事業(yè)發(fā)展“十三五規(guī)劃”》提出“支持利用先進技術建設智慧校園，利用人工智能技術和虛擬技術實現(xiàn)未來新型教育模式探索”，要求從各個方面推進我國教育教學模式的改革，實現(xiàn)“供給側(cè)”教學結(jié)構(gòu)建立。

在當前教育事業(yè)發(fā)展中，學校和教師統(tǒng)一將主要教學目光放在訓練和培養(yǎng)學生方面，尤其注重學生知識應用能力和實踐能力的培養(yǎng)。在專業(yè)性課程教學過程中，實踐教學是最為關鍵的環(huán)節(jié)，可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和動手能力[3]。將VR 技術融入教學實踐中，可以為學生創(chuàng)設一個形象、生動、真實的學習環(huán)境。

VR 技術在教學活動中的應用需要注意以下5 個方面。

4.1 教學分析

為了加強VR 技術在教學活動中的應用，要對各科教學內(nèi)容進行分析，明確教學目標，通過計算機網(wǎng)絡技術進行相關教學資料的搜索和收集，主要內(nèi)容包括該課程的教學內(nèi)容、教學目標、教學重點、教學地位與作用、教學要求等。在明確了上述內(nèi)容的情況下，對VR 技術支持下的教學內(nèi)容進行構(gòu)建，豐富教學元素，為開展VR 技術支持下的翻轉(zhuǎn)課堂教學奠定基礎。

4.2 教學過程構(gòu)建

在開展實際教學活動之前，教師需要結(jié)合該課程的特點和教學目標，對教學方法和教學媒體進行優(yōu)化，構(gòu)建更加合理、完善的教學體系和教學結(jié)構(gòu)。在構(gòu)建教學體系和教學結(jié)構(gòu)的過程中，要注重VR 技術的充分運用，在教學內(nèi)容需要時，及時引入VR 技術元素，增強翻轉(zhuǎn)課堂教學的生動性，提升翻轉(zhuǎn)課堂對學生群體的教育效果。

4.3 創(chuàng)建資源庫

為了提高VR 技術在教學過程中應用的合理性與有效性，確保VR 素材能夠順利制作和使用，需要建立一個完善的素材庫，將所收集和制作的視頻、圖像、三維模型、音頻等課件使用專業(yè)軟件進行綜合合成后，保存在相應資源庫中。在進行VR素材制作時，可以減少制作時間。在該過程中，相關院校需要及時引入VR 技術相關人才，在該技術應用于翻轉(zhuǎn)課堂教學的前期階段，單純依靠相關專業(yè)教師進行VR 教學素材的開發(fā)仍然存在很大的難度，需要專業(yè)的VR 技術人才輔助翻轉(zhuǎn)課堂教育課件制作。在VR 技術應用于翻轉(zhuǎn)課堂逐漸成熟以后，即可由專業(yè)課程教師單獨完成VR 教學資源的創(chuàng)建工作。

4.4 評價和修正

在制作相關VR 素材的時候，應結(jié)合教學內(nèi)容對相關素材進行系統(tǒng)地修改和評價，找出程序中存在的缺失，并針對其中存在的問題，對VR 素材進行修改和完善。在此過程中，VR 素材的評價和修整是最為關鍵的環(huán)節(jié)，也是保證素材質(zhì)量的基礎內(nèi)容[4]。在VR 素材應用于翻轉(zhuǎn)課堂時，要尤其關注VR 素材的質(zhì)量和內(nèi)容，只有這樣才能真正提升翻轉(zhuǎn)課堂的教育教學效果。

4.5 應用于教學

在相關VR 素材制作完成后，需要將其應用到教學過程中，按照實際教學內(nèi)容，對其中問題進行修改、完善，提高VR 素材在教學中應用的有效性和實用性，增強VR 素材的使用效果。

5 翻轉(zhuǎn)課堂教學模式的實際應用

將翻轉(zhuǎn)課堂教學模式應用到實際教學活動中，可以有效改變傳統(tǒng)課堂教學的結(jié)構(gòu)和模式，同時可以打破傳統(tǒng)課堂教學的時間、空間限制，在課余時間、在家中隨時隨地進行相關知識學習。在課堂教學活動中，教師可以有更多的時間與學生進行相關問題的探索和交流，對學生自主學習能力進行培養(yǎng)，主要教學流程見圖1。

當前，在實際教學活動中應用翻轉(zhuǎn)課堂教學模式還存在一些不足。特別是在實踐教學內(nèi)容方面，課前相關設備會制約教學活動順利開展，無法提高學生的自主學習能力以及翻轉(zhuǎn)課堂教學模式應用的有效性，因此，迫切需要找到解決方式來改變這一現(xiàn)狀。

6 將VR 技術融入翻轉(zhuǎn)課堂教學模式的優(yōu)點

將VR 技術融入到翻轉(zhuǎn)課堂教學模式中，可以為學生構(gòu)建一個虛擬的實踐教學環(huán)境，并且可以通過這一環(huán)境建設激發(fā)學生的學習興趣。將VR 技術應用到實際教學活動中，具有以下優(yōu)點。

6.1 擴大教學空間

在教學實踐中加強VR 技術的應用，可以打破傳統(tǒng)教學方式在空間和時間上的限制，讓學生可以利用VR 設備隨時隨地進行相關知識學習。除此之外，在VR 技術的支持下，學習者接受到的學習內(nèi)容由原先的平面化內(nèi)容轉(zhuǎn)化為立體化內(nèi)容，在時空不受約束的條件下，提升知識講解過程的可視化程度，從根本上提升教學內(nèi)容質(zhì)量。

6.2 改善教學條件

當前我國大部分學校在教學過程中都比較重視實踐教學，但是，一些實踐設備在課前并不對學生開放。通過對VR 技術的應用，可以在一定程度上解決實踐設備資源不足的問題，通過虛擬環(huán)境的創(chuàng)建，讓學生通過VR 技術隨時隨地進行學習，提高教學效率[5]。

7 利用VR 技術促進“供給側(cè)”改革

在教育教學領域中，“供給側(cè)”指教學內(nèi)容和教學模式的“供給”。翻轉(zhuǎn)課堂教學模式的出現(xiàn)，可以為教師的教學方式和學生的學習方式帶來很大改變，讓學生成為課堂主體，教師成為課堂的引導者。目前我國各階段的教育活動中，都對學生的學習自主意識和自主能力的培養(yǎng)極為關注。因此，在VR 技術的支持下，翻轉(zhuǎn)課堂的表現(xiàn)形式可以得到極大的優(yōu)化與創(chuàng)新，可以為學生創(chuàng)建真實的模擬實踐環(huán)境，并且可以利用計算機網(wǎng)絡實現(xiàn)資源共享，讓學生可以隨時隨地進行自主學習，實現(xiàn)了翻轉(zhuǎn)課堂教學模式的“供給側(cè)”改革需求，并且教學效果顯著。

綜上所述，相關研究人員，針對當前我國整體教學需求，與科學技術發(fā)展現(xiàn)狀，提出在教學實踐中加強VR 技術與翻轉(zhuǎn)課堂的應用，將翻轉(zhuǎn)課堂與VR 技術在教學中的優(yōu)勢進行有效結(jié)合，切實提高課堂教學的效率和質(zhì)量。