基于VR技術(shù)的高校線上教育新模式探析

鄭曉純 丁齊英

(東莞理工學(xué)院經(jīng)濟與管理學(xué)院，廣東 東莞 523808)

1 文獻綜述

1.1 國外文獻綜述

防疫期間是線上教育研究關(guān)鍵時點。本文通過文獻調(diào)研，發(fā)現(xiàn)國外對線上教育的研究主要集中在教育市場和線上平臺。其中Jiayi Peng(2020)提出，互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)支持必將給教育帶來改革機遇，并以“猿輔導(dǎo)”為典型案例為今后線上教育的發(fā)展提供參考和建議。Kelli Cargile Cook等(2020)通過大量調(diào)查，對如何創(chuàng)建高互動的在線課程、如何監(jiān)控評估在線課程的質(zhì)量以及線上教育該如何發(fā)展和創(chuàng)新等問題進行回答并提出舉措?？偟膩碚f，他們均結(jié)合了大數(shù)據(jù)背景從不同角度對線上教育進行研究分析。

1.2 國內(nèi)文獻綜述

王曉翠(2021)針對傳媒藝術(shù)類學(xué)科教育中教學(xué)主體多樣化,覆蓋內(nèi)容更廣泛,教學(xué)形式更靈活的現(xiàn)狀，高校普通的線下課程難以滿足教學(xué)需求和適應(yīng)該學(xué)科的發(fā)展，而線上教育為常規(guī)的教育模式帶來改革，提升教學(xué)質(zhì)量。

曹兵等(2021)認(rèn)為土木工程是一門理論與實踐緊密結(jié)合的課程，線上與線下相融合的人才培養(yǎng)模式進一步增強教學(xué)效果,有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情及專業(yè)興趣,完善科學(xué)的課程機制。

綜上分析，學(xué)術(shù)界從不同的學(xué)科角度展開線上教育理論與實踐模式的討論，對相關(guān)技術(shù)應(yīng)用到線上教育還較少。本文以VR虛擬技術(shù)對高校線上教育的影響為基線展開研究，采用文獻研究法將傳統(tǒng)線上教育和基于VR虛擬技術(shù)的線上教育新模式進行對照分析，梳理得出傳統(tǒng)線上教育的現(xiàn)狀及不足。初步構(gòu)建基于VR虛擬技術(shù)支持下的財會教學(xué)模式，探索其可行性與發(fā)展趨勢，提出優(yōu)化建議。

2 高校線上教育現(xiàn)狀分析

突如其來的疫情和國家“停課不停學(xué)”的號召掀起了線上教育的浪潮，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展和智能設(shè)備普及使線上教育迅速發(fā)展為教育新勢力，與線下教學(xué)構(gòu)成雙模式教育生態(tài)，發(fā)展前景良好。

2.1 線上教育的優(yōu)勢

一方面，線上教育獲取知識便捷，打破時空界限，及時反饋學(xué)習(xí)情況。教師通過平臺布置的學(xué)習(xí)任務(wù)，可以及時收到反饋，未完成名單也顯示得一清二楚，無須花費精力進行統(tǒng)計。另一方面，優(yōu)質(zhì)教育資源均衡化。城鄉(xiāng)教育資源不均是教育的巨大挑戰(zhàn)，線上教育能夠提高教育資源的配置，推進教育一體化發(fā)展水平。

2.2 線上教育面臨的困境

盡管線上教育具有諸多優(yōu)勢，解決了疫情下的高校教育難題，但仍存在不少挑戰(zhàn)。

2.2.1 師生實時互動少，部分教師觀點轉(zhuǎn)變緩慢

首先線上教育教師與學(xué)生難以進行肢體交流，密切感有所下降。其次老一輩的教師教育觀念轉(zhuǎn)變緩慢，對高科技產(chǎn)品存疑，無法達到理想的教學(xué)效果。最后是線上教育形式單一化,網(wǎng)絡(luò)授課的內(nèi)容、環(huán)節(jié)等方面過于單一容易讓學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)倦怠。

2.2.2 部分課程效果受限

以會計學(xué)專業(yè)為例，作為一門應(yīng)用性和實踐性很強的學(xué)科,人才培養(yǎng)方案安排了大量實訓(xùn)課程。但在線上實訓(xùn)課程由于缺失必要的面對面教學(xué)流程，教學(xué)效果大大降低。同樣受限的還有其他交流性課程，對于目標(biāo)任務(wù)需要團隊按照職責(zé)合理分工和合作探究共同完成的課程在傳統(tǒng)線上教育平臺中容易效率低下。

2.2.3 線上教育的條件不完善

疫情防控時期線上教育條件的不完善導(dǎo)致學(xué)生經(jīng)常出現(xiàn)卡頓、延遲或掉線等情況。一是不同地區(qū)的師生所處網(wǎng)絡(luò)環(huán)境差別較大，一些偏遠(yuǎn)地區(qū)網(wǎng)絡(luò)覆蓋率較低，網(wǎng)絡(luò)信號不穩(wěn)定；二是在疫情防控期間大量師生集中登陸同一個教育平臺，容易超過平臺承載能力，導(dǎo)致服務(wù)器癱瘓；三是老師和學(xué)生使用的終端設(shè)備不同，設(shè)備配置差異較大，對于線上學(xué)習(xí)也存在一定影響。

2.2.4 線上教育的監(jiān)管與評價不到位

線上教育的班級概念虛擬化，傳統(tǒng)的班級管理方式不再適用。線上教育平臺可以精準(zhǔn)導(dǎo)出學(xué)生的出勤率、作業(yè)完成率之類的數(shù)據(jù)，但對主觀性較強的數(shù)據(jù)例如學(xué)生精力是否集中、知識點是否理解等是很難通過導(dǎo)出的數(shù)據(jù)去進行判斷、評估和掌握，無法保證學(xué)生學(xué)習(xí)效果的可信度。

3 VR技術(shù)運用于高校線上教育的適應(yīng)性分析

3.1 VR技術(shù)的起源及應(yīng)用

VR技術(shù)是20世紀(jì)發(fā)展起來的一項全新實用技術(shù)，其基本實現(xiàn)方式是計算機模擬虛擬環(huán)境給人沉浸感，當(dāng)下各行各業(yè)對VR技術(shù)的需求日益旺盛，例如旅游業(yè)對于VR技術(shù)的應(yīng)用主要集中在VR沉浸交互體驗和旅游景區(qū)的全景展示上，讓疫情居家隔離的用戶“云旅游”，更具獨特性；酒店行業(yè)中VR技術(shù)能夠全方位展現(xiàn)出酒店的環(huán)境，讓消費者了解全面后再做出是否消費的決定，VR全景選房極大避免了線上訂房的局限。除此之外，VR技術(shù)近年來運用于高校線上教育的比重也大大提升。

3.2 VR技術(shù)應(yīng)用于高校線上教育的適應(yīng)性分析

3.2.1 我國網(wǎng)民數(shù)量多，互聯(lián)網(wǎng)普及率高

截至2020年12月，據(jù)CNNIC發(fā)布，我國網(wǎng)民規(guī)模由2015年底的6.88億增長到2020年底的9.89億，互聯(lián)網(wǎng)普及率由50.3%提升到70.4%。截至2020年底，全國中小學(xué)(含教學(xué)點)互聯(lián)網(wǎng)接入率達100%，互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)學(xué)校實現(xiàn)動態(tài)清零。截止至2020年3月，據(jù)CNNIC發(fā)布，我國線上用戶數(shù)量規(guī)模已經(jīng)超過4億，占全球互聯(lián)網(wǎng)用戶總?cè)藬?shù)的40%以上，與2018年比較增長率超過50%，在2020年下半年的全面復(fù)課后，國內(nèi)線上教育用戶仍達到3.8億，占全球互聯(lián)網(wǎng)用戶總?cè)藬?shù)的40%。數(shù)據(jù)來源：中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心(CNNIC)發(fā)布的第46次《中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計報告》。

隨著數(shù)字化社會的建設(shè)、網(wǎng)民規(guī)模的擴大和線上教育使用率的提高，線上教育已成為一種趨勢，所以高校在教育方面要推動人工智能與教育發(fā)展的深度融合，共創(chuàng)智能時代。

3.2.2 傳統(tǒng)線上教育導(dǎo)致教學(xué)模式的不適應(yīng)，促使教育手段的革新

根據(jù)用戶調(diào)研法和問卷調(diào)查法收集目標(biāo)群體的體驗及感受；利用觀察法和訪談法調(diào)查目標(biāo)用戶，了解需求；選取師生兩種不同身份的用戶，記錄真實體驗。大多數(shù)師生表明由于不同專業(yè)的差異性和交流互動的不適應(yīng)，基于傳統(tǒng)線上教育平臺開展的教學(xué)并不順利，從而促使教育手段創(chuàng)新。

3.2.3 VR技術(shù)與專業(yè)學(xué)科的融合度高，促使教育實現(xiàn)新的動態(tài)平衡

VR虛擬技術(shù)結(jié)合不同專業(yè)特點，解決傳統(tǒng)線上教育平臺與日常教學(xué)活動的不適應(yīng)，達到新的教育平衡。傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，教師采用PPT進行案例講述或者使用圖片、視頻等教學(xué)模式來講解理論知識，忽視學(xué)生的實際操作，導(dǎo)致學(xué)生對知識僅停留在表面。在社會競爭壓力不斷向教育領(lǐng)域傳導(dǎo)的當(dāng)下，VR技術(shù)應(yīng)用于高校線上教育可以改善教育理念更新不及時、教育機制單一的弊端，進一步推動高校不同專業(yè)的資源建設(shè)，具有廣闊的前景和巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

4 基于VR技術(shù)的高校線上教育新模式分析

4.1 VR技術(shù)在高校線上教育中的應(yīng)用

VR虛擬技術(shù)常用于構(gòu)建宏大場景，例如宇宙、太陽系、原子和分子等。而基于VR技術(shù)的高校線上教育新模式一般是以VR教室在學(xué)校推廣，在不同的專業(yè)中都展現(xiàn)出巨大的發(fā)展空間，如表1所示。

表1 VR虛擬技術(shù)在高校線上教育中的應(yīng)用

由表1可以看出VR技術(shù)在高校線上教育中能夠應(yīng)用于不同專業(yè)，在藝術(shù)傳媒類和自然科學(xué)專業(yè)中能夠更形象地讓學(xué)生感受三維物體的信息，展示出一個立體空間；在語言學(xué)專業(yè)上，不同于以往教學(xué)中對情境的創(chuàng)設(shè)通過圖片或者錄像展示的方法，VR技術(shù)可以虛擬現(xiàn)實，從而讓學(xué)生與國外友人交談進而感受到外語環(huán)境；在財會專業(yè)中可以構(gòu)建出一個仿真企業(yè)，學(xué)生身臨其境般地模擬業(yè)務(wù)流程，提高參與度。

4.2 VR虛擬技術(shù)的優(yōu)勢

教育改革要求重視學(xué)生的參與感和互動性，培養(yǎng)其批判性思維和創(chuàng)新能力，提高綜合素質(zhì)。對比傳統(tǒng)教育平臺和VR教育平臺的功能和應(yīng)用特點，確立了傳統(tǒng)教育平臺與VR教育平臺的比較框架，如表2所示。

表2 傳統(tǒng)教育平臺與VR教育平臺的比較框架

由表2可知，傳統(tǒng)教育平臺和VR虛擬技術(shù)教育平臺的區(qū)別有四方面：第一，有研究表明，傳統(tǒng)教育平臺采用圖片等單一方式的教學(xué)效率約為10%；多媒體教學(xué)等復(fù)合教學(xué)形式約為30%；VR教育平臺采用的沉浸式VR場景和互動仿真對話的VR交互課件能夠達到70%，體現(xiàn)出VR教育平臺的沉浸性優(yōu)于傳統(tǒng)教育平臺；第二，傳統(tǒng)教育平臺的運作普遍傾向于理論學(xué)習(xí)，難以實現(xiàn)理論與實踐的緊密銜接，而VR教育平臺能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)科知識的可視化，讓學(xué)生參與其中，互動性優(yōu)于前者；第三，傳統(tǒng)教育平臺中學(xué)生往往處于觀看教師具體操作的被動地位，難以發(fā)揮主觀能動性，而VR教育平臺能夠創(chuàng)建出多種虛擬環(huán)境使學(xué)生有更加真實立體的學(xué)習(xí)體驗，學(xué)習(xí)自主性更強；第四，比起傳統(tǒng)教育平臺的割裂感，VR虛擬技術(shù)可以加強知識之間的互通，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。

4.3 基于VR技術(shù)下的教學(xué)系統(tǒng)——VR課堂

基于VR技術(shù)設(shè)置的VR課堂深度融合師生，達到教與學(xué)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。由控制機、服務(wù)器和客戶端構(gòu)成的運作模式共同服務(wù)于VR課堂，起到提升課堂效果的重要作用。具體運作模式是：教師通過在控制機輸入企業(yè)的業(yè)務(wù)流程，利用服務(wù)器創(chuàng)設(shè)虛擬情境從而還原真實發(fā)生的業(yè)務(wù)，學(xué)生通過客戶端觀察構(gòu)建的場景并進行角色模擬，高效參與教學(xué)任務(wù)。這種教學(xué)模式可以協(xié)調(diào)“教師中心”到“學(xué)生中心”的地位，增強師生互動，優(yōu)化在線教學(xué)，讓學(xué)生真正成為課堂的主人，學(xué)習(xí)的主體。

以會計專業(yè)在VR課堂的教學(xué)為例：教師在基于VR技術(shù)的基礎(chǔ)上結(jié)合學(xué)校會計專業(yè)及人才培養(yǎng)方案在控制機構(gòu)建出虛擬教學(xué)環(huán)境，并將構(gòu)建的虛擬教學(xué)環(huán)境上傳到公共服務(wù)器上，學(xué)生利用客戶端接收優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源，實現(xiàn)VR技術(shù)與教育資源的有機融合。這種運作模式不僅為學(xué)生提供了場景沉浸、多維學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)方式，也提供了優(yōu)質(zhì)的會計教學(xué)資源，打造出一個真實的三維學(xué)習(xí)空間，讓專業(yè)知識具象化。

5 基于VR技術(shù)提升高校線上教育質(zhì)量的策略

5.1 改變教師傳統(tǒng)觀念，提高師生互動

對教齡大的教師加強信息化技能培訓(xùn)，提高軟件熟練度；優(yōu)化線上教育方案，靈活運用M00C教學(xué)、直播教學(xué)等授課方式，借鑒采用VR智能課堂模式實現(xiàn)線上教育多樣化。重視師生溝通，發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用，避免出現(xiàn)“學(xué)生只能依靠虛擬情境來獲取知識”的局面，即使借助VR技術(shù)，高校也不能忽視師生之間的互動與交流，教師要引導(dǎo)組織學(xué)生，發(fā)揮學(xué)生的自主性。

5.2 轉(zhuǎn)變實訓(xùn)課程教學(xué)思維

高校要跳出傳統(tǒng)教學(xué)思維,創(chuàng)新線上課程設(shè)計，構(gòu)筑網(wǎng)絡(luò)化實踐教學(xué)場景，讓技術(shù)為教學(xué)需求服務(wù)，幫助師生在個人電腦上搭建網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)環(huán)境，實現(xiàn)教師演示與學(xué)生操作的線上結(jié)合，為實踐活動的在線教學(xué)提供保障。不能片面追求形式新穎而忽視了教育對學(xué)生的影響。盡管VR技術(shù)是線上教育新模式中強有力的技術(shù)支持，但這不意味VR技術(shù)就是線上教育的全部，因此師生在基于VR技術(shù)的線上教育新模式下也要立足課本教材，脫離教材的學(xué)習(xí)是不切實際的。

5.3 強化對線上教育的環(huán)境保障

線上教育模式的長遠(yuǎn)發(fā)展需要各方的共同努力。從國家層面來說，加強偏遠(yuǎn)地區(qū)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),優(yōu)化城鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為線上教學(xué)提供網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)保障。從高校層面來說，應(yīng)選擇承載量大的教學(xué)平臺，積極開展基于VR的教育平臺,不斷優(yōu)化服務(wù)能力，避免教學(xué)資源分散。

5.4 有效開展線上教育，加強教學(xué)質(zhì)量管理

線上教育難以保證學(xué)習(xí)效果的可信度，所以需要任課教師根據(jù)學(xué)校工作方案并結(jié)合教學(xué)實際制定出切實可行的線上教學(xué)計劃。課前認(rèn)真落實簽到、點名等形式；課堂上通過麥克風(fēng)和攝像頭觀察學(xué)生的精力是否集中，聽課效率是否有所保證；課后教師要把學(xué)生的情況進行反饋，學(xué)校要定期抽查教師的教學(xué)情況和學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并且要嚴(yán)格落實“雙減”和“五項”管理制度，促進教育改革。