摘 要:WebQuest教學(xué)模式是國外廣泛認(rèn)可的網(wǎng)絡(luò)主題探究教學(xué)模式,其強(qiáng)大的線上資源庫打破了傳統(tǒng)教學(xué)模式的信息壁壘,為教師提供優(yōu)質(zhì)的教學(xué)案例及可視范式。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)的快速發(fā)展,全開放式的實(shí)訓(xùn)模擬教學(xué)環(huán)境成為現(xiàn)實(shí),匹配WebQuest教學(xué)模式豐富的線上資源庫,搭建精準(zhǔn)的模擬映射載體,讓兩者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),促進(jìn)職業(yè)教育提質(zhì)增效。課題項(xiàng)目組以電梯安裝與維修保養(yǎng)專業(yè)為例進(jìn)行試點(diǎn)改革,基于WebQuest教學(xué)理念構(gòu)建電梯虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)訓(xùn)室,成功匹配實(shí)訓(xùn)課,優(yōu)化WebQuest教學(xué)模式的電梯方向模塊,使其由二維扁平化的線上資源拓展為三維動(dòng)態(tài)化的虛擬現(xiàn)實(shí)資源,對(duì)標(biāo)崗課賽證的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),優(yōu)化電梯安裝與維修保養(yǎng)專業(yè)的實(shí)訓(xùn)生態(tài)。
關(guān)鍵詞:虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)訓(xùn)室;WebQuest教學(xué)模式;電梯安裝與維修保養(yǎng)專業(yè);教學(xué)生態(tài)
中圖分類號(hào):G63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):0450-9889(2025)08-0110-05
WebQuest(本文暫譯“網(wǎng)絡(luò)主題探究”)教學(xué)模式是由美國圣地亞哥州立大學(xué)伯尼·道奇(Bernie Dodge)等人于1995年提出的,“Web”譯為“網(wǎng)絡(luò)”,“Quest”譯為“探尋”“調(diào)查”,聯(lián)合譯為“基于網(wǎng)絡(luò)的探究性活動(dòng)”[1],其教學(xué)模式是將互聯(lián)網(wǎng)的信息庫作為教學(xué)活動(dòng)的一部分,跨階段應(yīng)用于任何課程,基于教師根據(jù)知識(shí)主題與教學(xué)資源搭建好的探索框架,引導(dǎo)學(xué)生逐漸完成一個(gè)或多個(gè)任務(wù),驅(qū)動(dòng)學(xué)生充分利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行自主探究學(xué)習(xí),其教學(xué)模式本質(zhì)是內(nèi)驅(qū)型探索能力的孵化過程。WebQuest教學(xué)模式以其強(qiáng)大的開放式檢索功能與跨領(lǐng)域典型案例而備受好評(píng),主要應(yīng)用于輔助信息化課程和培養(yǎng)高階思維。2019年,柳州市交通學(xué)校成功申報(bào)電梯安裝與維修保養(yǎng)專業(yè),并與永大電梯設(shè)備(中國)有限公司合作,形成校企聯(lián)結(jié),已在校內(nèi)建成電梯虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)訓(xùn)室。WebQuest教學(xué)模式具有開放性、自主性、導(dǎo)向性等屬性優(yōu)勢(shì),其資源(Sources)模塊能有效解決學(xué)生在電梯虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)訓(xùn)過程中的理性知識(shí)不足的問題,激發(fā)其探索興趣,規(guī)范其實(shí)訓(xùn)行為,能與虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)訓(xùn)本身的感知技術(shù)形成互補(bǔ),解決在虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)訓(xùn)軟件教學(xué)過程中學(xué)生的數(shù)字素養(yǎng)參差不齊、方位感應(yīng)較弱、技術(shù)探索周期過長、模糊教學(xué)難點(diǎn)等過程性問題。
一、初期探索:WebQuest教學(xué)模式與虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)訓(xùn)的配適度
(一)WebQuest教學(xué)模式概述
1995年,美國圣地亞哥州立大學(xué)的伯尼·道奇(Bernie Dodge)等人提出了一個(gè)新的教育框架——WebQuest,他認(rèn)為學(xué)習(xí)者之間的資源信息或互動(dòng)部分來自互聯(lián)網(wǎng)資源,這種基于互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)應(yīng)用是一種可行的教學(xué)方式,可以促使學(xué)生基于開放式信息進(jìn)行篩選、分析和評(píng)估,以此解決教學(xué)過程中的學(xué)習(xí)問題。WebQuests的核心內(nèi)容有六個(gè)模塊,分別為緒言(Introduction)、任務(wù)(Task)、資源(Sources)、過程(Process)、評(píng)估(Evaluation)、結(jié)論(Conclusion)。緒言(Introduction)模塊提供了有關(guān)問題(Quest)主題的背景信息;任務(wù)(Task)模塊明確了學(xué)習(xí)者需要完成的課堂任務(wù);資源(Sources)模塊支撐了Web主題為學(xué)習(xí)者所依賴的實(shí)時(shí)信息,且這些資源已經(jīng)過教師預(yù)先的篩選與整合;過程(Process)模塊給定了任務(wù)所需的具體步驟;評(píng)估(Evaluation)模塊量化了學(xué)習(xí)者的完成標(biāo)準(zhǔn);結(jié)論(Conclusion)模塊總結(jié)了學(xué)習(xí)者的輸出成果,形成學(xué)習(xí)者診改與反饋的閉環(huán)。
WebQuest教學(xué)模式的內(nèi)涵可歸類為三種:一是可感知的檢索主題。學(xué)生對(duì)標(biāo)可理解為“一個(gè)需要解決的問題或者一個(gè)需要完成的項(xiàng)目”,即現(xiàn)實(shí)生活中可感知、可執(zhí)行、可反饋的真實(shí)任務(wù)。二是可預(yù)判的檢索興趣。在基礎(chǔ)型的理性知識(shí)獲取過程中,學(xué)生大部分的信息數(shù)據(jù)是從互聯(lián)網(wǎng)獲悉的,這已然成為當(dāng)下獲悉途徑的行為習(xí)慣之一,而自行獲取的知識(shí)比教師傳授獲取的知識(shí)所能達(dá)到的效果更好。三是可追蹤的導(dǎo)向信息。由于WebQuest教學(xué)模式為教師提供了一套高效的課程指導(dǎo)范式,縮減了教學(xué)流程的偏差,使得教師更便于掌握和運(yùn)用教學(xué)設(shè)計(jì),進(jìn)而使學(xué)生更易于上手、實(shí)施[2]。
WebQuest教學(xué)模式自2005年轉(zhuǎn)譯至國內(nèi)后,2008年起逐漸應(yīng)用于中小學(xué)和職業(yè)教育的課堂實(shí)踐中,其網(wǎng)絡(luò)化、應(yīng)用性與規(guī)范性均得到了有效反饋[3],隨后輻射到職業(yè)教育的醫(yī)學(xué)、通信等領(lǐng)域,也有結(jié)合情景模擬應(yīng)用于醫(yī)學(xué)實(shí)踐領(lǐng)域。由于院校發(fā)展規(guī)劃和專業(yè)設(shè)置的不同,各類院校對(duì)于WebQuest教學(xué)模式的課堂實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)很難獲得共性借鑒,應(yīng)用型案例仍處于探索階段。據(jù)此,課題項(xiàng)目組基于現(xiàn)有的電梯理論知識(shí),將虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)訓(xùn)教學(xué)生態(tài)劃分為電梯安裝、電梯仿真、扶梯維保、電梯維保、電梯原理等五大虛擬現(xiàn)實(shí)仿真系統(tǒng),并以WebQuest教學(xué)模式流程為切入載體,貫穿整個(gè)課堂教學(xué)(如圖1所示)。
(二)虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)
虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)訓(xùn)室是基于現(xiàn)有電梯實(shí)訓(xùn)室基礎(chǔ)衍生的一個(gè)輔助電梯專業(yè)的實(shí)訓(xùn)室。隨著電梯行業(yè)的蓬勃發(fā)展,電梯維護(hù)與保養(yǎng)、檢測(cè)等關(guān)聯(lián)專業(yè)日漸熱門,然而,電梯專業(yè)因受設(shè)備造價(jià)高、迭代快、品類多等因素影響,導(dǎo)致其專業(yè)實(shí)訓(xùn)成本較高,并且如果實(shí)訓(xùn)操作行為不規(guī)范很容易造成實(shí)訓(xùn)事故。雖然柳州交通學(xué)校已建成電梯實(shí)訓(xùn)室,但仍存在實(shí)訓(xùn)條件不足、實(shí)訓(xùn)易有安全隱患、生均實(shí)訓(xùn)率低、技能記憶不牢等亟待解決的現(xiàn)實(shí)問題。
虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality,以下簡稱VR)技術(shù)是20世紀(jì)90年代發(fā)展起來的一種基于計(jì)算機(jī)運(yùn)行邏輯的新興技術(shù),通過對(duì)計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、多媒體技術(shù)、傳感技術(shù)、實(shí)時(shí)技術(shù)、人工智能、仿真技術(shù)等的結(jié)合,使參與者置身于集視覺、聽覺、觸覺、味覺等于一體的三維虛擬環(huán)境中,借助實(shí)體的輸入輸出設(shè)備,實(shí)現(xiàn)自然顯示與虛體模擬的交互,使體驗(yàn)者產(chǎn)生沉浸感。VR強(qiáng)大的仿真功能,打破了傳統(tǒng)的信息傳遞的技術(shù)壁壘,逐漸向原本二維信息傳遞的高危行業(yè)和抽象領(lǐng)域拓展,使信息三維化、具象化,由此衍生“VR+”的領(lǐng)域探索,讓“VR+教育”的交互式教育成為可能。VR以其“亂真”的模態(tài)優(yōu)勢(shì),將抽象、危險(xiǎn)、復(fù)雜的工作場(chǎng)景與作業(yè)流程[4],通過有限視覺的完全覆蓋,輔以觸覺動(dòng)作的交互,讓體驗(yàn)者能基于視覺的所見,反饋?zhàn)约旱乃鶠?,可?yīng)用于不同的教育階段,以此來達(dá)到提升軟技能、喚醒興趣驅(qū)動(dòng)、孵化創(chuàng)新能力等教學(xué)目標(biāo)[5]。VR能應(yīng)用于電梯實(shí)訓(xùn)場(chǎng)景,有效分散電梯實(shí)訓(xùn)現(xiàn)實(shí)操作的實(shí)訓(xùn)壓力,減少因不規(guī)范操作帶來的風(fēng)險(xiǎn)。課題項(xiàng)目組結(jié)合學(xué)校現(xiàn)有的硬件條件引入VR技術(shù),建設(shè)電梯VR實(shí)訓(xùn)室,配以VR頭戴式設(shè)備、圖形工作站、整套多媒體電腦等設(shè)備,實(shí)現(xiàn)真實(shí)實(shí)驗(yàn)不具備或難以完成的教學(xué)功能。該電梯VR實(shí)訓(xùn)室能滿足40名學(xué)生同時(shí)作業(yè)的實(shí)訓(xùn)要求,優(yōu)化電梯實(shí)訓(xùn)生態(tài),減少實(shí)訓(xùn)教師的課堂監(jiān)控壓力,切實(shí)提高實(shí)訓(xùn)效率。
(三)“WQ—VR”實(shí)訓(xùn)教學(xué)生態(tài)
“WebQuest—VR”實(shí)訓(xùn)教學(xué)生態(tài)是指保留WebQuest教學(xué)模式探究型、驅(qū)動(dòng)型的屬性優(yōu)勢(shì),以VR實(shí)訓(xùn)室的理性知識(shí)和VR技術(shù)實(shí)訓(xùn)的感性知識(shí)鞏固實(shí)訓(xùn)教學(xué)生態(tài),實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)“WQ—VR”資源,優(yōu)化電梯專業(yè)的實(shí)訓(xùn)生態(tài)。
WebQuest教學(xué)模式作為教學(xué)理論框架雖然得到了國內(nèi)外的廣泛認(rèn)可,然而現(xiàn)實(shí)教學(xué)過程中仍存在知識(shí)抽象盲區(qū),教師可以將抽象的知識(shí)點(diǎn)具象化成為教學(xué)重難點(diǎn)的突破口。傳統(tǒng)的WebQuest教學(xué)模式提供了一個(gè)“Engines and Directories(引擎和目錄)”的在線檢索網(wǎng)站庫作為其資源(Sourse)模塊,網(wǎng)站庫整合了維基百科(Wikipedia)、雅虎(Yahoo)、英國廣播公司(British Broadcasting Corporation)、亞馬遜(amazon)、NewsLink、谷歌圖書(Google Book)等國際知名網(wǎng)站,課題項(xiàng)目組對(duì)國內(nèi)中職學(xué)校學(xué)生的檢索習(xí)慣進(jìn)行調(diào)研,發(fā)現(xiàn)學(xué)生的檢索應(yīng)用模式大多為半社交式App,如bilibili、抖音、微博、微信等,基于此,課題項(xiàng)目組前期構(gòu)建了具有專業(yè)特色的線上瀏覽器檢索目錄與可訪問式資源數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)庫包括電梯行業(yè)對(duì)應(yīng)的規(guī)章制度、新聞、學(xué)術(shù)檢索目錄、電梯公司教學(xué)資源等,以此作為電梯專業(yè)官方信息的檢索參考,進(jìn)一步規(guī)范資源的獲取渠道,有效避免學(xué)生讀取冗雜信息,減少無效檢索,構(gòu)建初期WebQuest教學(xué)模式的資源(Sources)模塊,篩選和整理了上課所需查閱的資料庫,其數(shù)據(jù)多為二維的扁平化開放式信息,如官方發(fā)布的新聞、報(bào)道、案例庫等。然而,盡管將檢索渠道和獲取途徑貼合了學(xué)生的認(rèn)知途徑與行為習(xí)慣(如圖2所示),但所檢索到的信息庫仍屬于二維信息,不能從根本上解決電梯安裝與維修保養(yǎng)專業(yè)已有的實(shí)訓(xùn)安全和作業(yè)問題。課題項(xiàng)目組基于VR技術(shù)實(shí)訓(xùn)的三個(gè)基本屬性,即實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)場(chǎng)景、虛擬角色及其他要素[6],綜合考量電梯安裝與維修保養(yǎng)專業(yè)的人才培養(yǎng)方案、課程標(biāo)準(zhǔn)和考核機(jī)制等三個(gè)維度后,確定了電梯VR實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)方案,并將原本W(wǎng)ebQuest教學(xué)模式中的資源(Sources)模塊整合優(yōu)化,保留學(xué)生的檢索習(xí)慣,將原本二維的信息基于VR技術(shù)優(yōu)化為虛擬環(huán)境,使其成為立體的、可感知的三維環(huán)境。
二、中期實(shí)踐:構(gòu)建電梯安裝與維修保養(yǎng)專業(yè)的“WQ—VR”實(shí)訓(xùn)教學(xué)生態(tài)
(一)確認(rèn)“WQ—VR”實(shí)訓(xùn)的核心資源模塊
“WQ—VR”的核心資源模塊分為教學(xué)模塊和實(shí)踐模塊。教學(xué)模塊主要用于專業(yè)理論,內(nèi)嵌WebQuest教學(xué)模式的資源(Sources)模塊,即以理論教學(xué)為主構(gòu)建VR實(shí)訓(xùn)系統(tǒng),重在專業(yè)知識(shí)的積累與反饋,VR實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)將官方信息作為資源模塊的設(shè)置依據(jù),參考文件包括《家用電梯制造與安裝規(guī)范》(GB/T 21739-2008)、《電梯維護(hù)保養(yǎng)規(guī)劃》(TSG T5002-2017)、《特種設(shè)備作業(yè)人員考核規(guī)則》(TSG Z6001-2019)等,并將上述官方文件作為資源(Sources)模塊的核心檢索庫,讓學(xué)生在開展電梯實(shí)訓(xùn)前,通過手機(jī)檢索官方的規(guī)范式操作?;?D MAX建模工具,將電梯梯形的二維圖形作為建模雛形,原比例構(gòu)造零部件、標(biāo)準(zhǔn)件、工具等三維工程模型,VR實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)嚴(yán)格按照課程標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置教學(xué)內(nèi)容,主要包括電梯八大系統(tǒng)、電梯原理虛擬現(xiàn)實(shí)展示、樣板架制作及放線、導(dǎo)軌安裝、層門系統(tǒng)安裝、底坑部件安裝、轎廂轎架安裝、各類系統(tǒng)的保養(yǎng)等虛擬現(xiàn)實(shí)仿真內(nèi)容,保證虛擬現(xiàn)實(shí)資源覆蓋電梯安裝與維修保養(yǎng)專業(yè)課程90.00%以上的課程知識(shí),且每個(gè)章節(jié)均能形成檢測(cè)監(jiān)控點(diǎn),在學(xué)生進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)操作時(shí),確保教學(xué)活動(dòng)的全程監(jiān)控。教學(xué)活動(dòng)中的習(xí)題庫以《電梯作業(yè)人員考核大綱》作為參考,切實(shí)做到“教有所依,學(xué)有所饋”。
實(shí)踐模塊重在標(biāo)準(zhǔn)作業(yè),內(nèi)嵌WebQuest教學(xué)模式的任務(wù)(Task)模塊,即以學(xué)生上崗實(shí)訓(xùn)的實(shí)踐考試為主,VR實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)對(duì)標(biāo)《特種設(shè)備作業(yè)人員考核規(guī)則》(TSG Z6001-2019)文件,預(yù)設(shè)好規(guī)定的考評(píng)要求,并設(shè)計(jì)相應(yīng)的仿真實(shí)訓(xùn)課程,包括進(jìn)出轎頂和轎頂檢修的安全操作、交流雙速電梯電氣控制原理及故障排除、層門及層門門鎖裝置檢查與調(diào)整、自動(dòng)扶梯的基本結(jié)構(gòu)和應(yīng)急救援處置、制動(dòng)器調(diào)整和絕緣電阻測(cè)量、轎廂導(dǎo)軌安裝與調(diào)整和機(jī)房盤車等七類考試內(nèi)容及評(píng)分規(guī)則。VR實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)內(nèi)嵌VIVE Console程序,可顯示頭戴式設(shè)備及其組件的應(yīng)用狀態(tài),實(shí)現(xiàn)全程監(jiān)測(cè)VR外輔設(shè)備,判定學(xué)生操作是否符合特種設(shè)備作業(yè)人員的考核標(biāo)準(zhǔn),可視化學(xué)生的過程性作業(yè)活動(dòng),以填補(bǔ)課堂教學(xué)活動(dòng)的實(shí)時(shí)操作考核數(shù)據(jù)。授課教師可基于VIVE Console程序反饋的數(shù)據(jù),作為設(shè)置式設(shè)備的配置參數(shù),實(shí)時(shí)同步教學(xué)設(shè)置,同步檢測(cè)實(shí)訓(xùn)反饋,關(guān)注學(xué)生在實(shí)訓(xùn)過程中的專業(yè)貼合度與校正度,完成基于WebQuest教學(xué)模式的VR技術(shù)資源立體化,提升“WQ—VR”的資源兼容性。
在VR實(shí)訓(xùn)教學(xué)生態(tài)中,數(shù)字化課堂有效時(shí)長占比約為50.00%,學(xué)生使用VR技術(shù)的時(shí)長占比約為整課堂的50.00%。學(xué)生使用手機(jī)移動(dòng)端的VR后臺(tái)功能,同步操作其他與課堂無關(guān)的社交軟件歸統(tǒng)為學(xué)生數(shù)字化素養(yǎng)的無效行為,而參與課堂上專業(yè)知識(shí)的檢索、收集等則為學(xué)生數(shù)字化素養(yǎng)的有效行為。課題項(xiàng)目組爭取到了VR五大系統(tǒng)的官方授權(quán),操作界面及教學(xué)資源流暢,以垂直電梯安裝仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)為例,學(xué)生可“一人一號(hào)”登錄操作,最終形成個(gè)人的平時(shí)成績過程性數(shù)據(jù)。
(二)校準(zhǔn)“WQ—VR”實(shí)訓(xùn)的沉浸體驗(yàn)范式
為解決電梯安裝與維修保養(yǎng)專業(yè)實(shí)訓(xùn)安全隱患和生均實(shí)訓(xùn)率低的問題,課題項(xiàng)目組重視電梯VR實(shí)訓(xùn)室的設(shè)備硬件與系統(tǒng)軟件建設(shè),以VR技術(shù)為實(shí)訓(xùn)難點(diǎn)的切入點(diǎn),提升WebQuest教學(xué)模式過程(Process)模塊、評(píng)估(Evaluation)模塊和結(jié)論(Conclusion)模塊的流程仿真度,搭建以過程(Process)模塊為主、評(píng)估(Evaluation)模塊和結(jié)論(Conclusion)模塊為輔、可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)實(shí)訓(xùn)課堂,優(yōu)化VR技術(shù)的實(shí)訓(xùn)生態(tài)系統(tǒng)。
設(shè)備硬件方面,引進(jìn)VR頭戴式交互設(shè)備、圖形工作站、交換機(jī)、交互智能平板電腦等設(shè)備作為實(shí)體交互操作的反饋點(diǎn),能在學(xué)生操作課堂實(shí)訓(xùn)任務(wù)時(shí),基于其交互行為產(chǎn)生反饋信號(hào)。在行為過程中,VR頭戴式設(shè)備可監(jiān)測(cè)學(xué)生在教學(xué)過程中的多模態(tài)行為信號(hào),比如虛擬場(chǎng)景中的抬起、放置、擰動(dòng)、敲擊等行為仿真,提升學(xué)生的場(chǎng)景感知和反應(yīng)同頻能力,使學(xué)生通過模擬的視覺傳輸,完成電梯標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)的高效記憶。對(duì)于設(shè)備要求,課題項(xiàng)目組嚴(yán)格把控專業(yè)參數(shù),VR頭戴式設(shè)備要求刷新率不小于90Hz,并高于市場(chǎng)最低刷新率60Hz,能基本滿足動(dòng)態(tài)畫面的穩(wěn)定顯示,頭戴式設(shè)備內(nèi)嵌使用G-sensor校正,能夠感知頭盔在加速過程中作用在頭盔上力的變化并轉(zhuǎn)化為電信號(hào),形成力學(xué)反饋,保證模擬安全性,同時(shí)保證雙眼舒適度設(shè)置(IPD)。學(xué)生可通過IPD滑塊,調(diào)節(jié)透鏡之間的距離,以便與用戶的雙眼的瞳距匹配,增加視覺的舒適度和清晰度,同時(shí)配備霍爾傳感器和觸摸傳感器,完成虛擬感知的傳輸閉環(huán)。
系統(tǒng)軟件方面,以交互智能平板系統(tǒng)為教學(xué)過程的整體虛擬框架,涵蓋資源存儲(chǔ)、內(nèi)嵌工具、遠(yuǎn)程授課助手、評(píng)價(jià)系統(tǒng)等功能。資源儲(chǔ)存為教學(xué)資源的儲(chǔ)存庫,與云空間相互獨(dú)立,互不干擾,同系統(tǒng)用戶可同時(shí)訪問與調(diào)取素材存儲(chǔ)空間,便于瀏覽同類數(shù)據(jù);內(nèi)嵌工具包括基礎(chǔ)學(xué)科的通用知識(shí)模塊,如古詩詞資源庫、立體幾何工具、數(shù)字量具等,能減少授課教師使用工具的時(shí)間,為專業(yè)教學(xué)騰出更多的容存時(shí)間;遠(yuǎn)程授課助手可與交互智能平板實(shí)現(xiàn)無線連接,可對(duì)連接的設(shè)備進(jìn)行密碼的權(quán)限管理,支持手機(jī)投屏,且支持橫屏及豎屏雙模式;評(píng)價(jià)系統(tǒng)集成學(xué)校管理中心、教師管理中心、課堂表現(xiàn)評(píng)價(jià)、家校互聯(lián)互通,各端的數(shù)據(jù)互通適用,減少了重復(fù)傳輸數(shù)據(jù)作業(yè),優(yōu)化了VR生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)銜接。電梯VR實(shí)訓(xùn)室的系統(tǒng)軟件保證了實(shí)訓(xùn)任務(wù)的高效率,開放式的設(shè)備與云數(shù)據(jù)的同步,提高了生均虛擬實(shí)訓(xùn)率,間接提高了基于標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)的實(shí)際生均實(shí)訓(xùn)率。WebQuest教學(xué)模式增效課堂教學(xué),形成教學(xué)生態(tài)評(píng)估數(shù)據(jù)閉環(huán),存于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫,包括教學(xué)過程行為數(shù)據(jù)和測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)。
(三)優(yōu)化“WQ—VR”實(shí)訓(xùn)的崗課賽證評(píng)價(jià)
在評(píng)價(jià)機(jī)制方面,構(gòu)建“WQ—VR”實(shí)訓(xùn)的崗課賽證模式,以“賽”促學(xué),以“證”促訓(xùn),重構(gòu)新的課程評(píng)價(jià)機(jī)制?!皪徴n賽證”融通綜合育人是我國職業(yè)教育借鑒國際職業(yè)教育培訓(xùn)的普遍做法,更適合國內(nèi)職業(yè)教育發(fā)展。學(xué)校以培養(yǎng)電梯安裝與維修保養(yǎng)專業(yè)學(xué)生服務(wù)崗位、崗位群的就業(yè)能力和工匠精神為核心,以職業(yè)技能大賽為平臺(tái),以“1+X”證書制度為突破點(diǎn),推動(dòng)電梯安裝與維修保養(yǎng)專業(yè)教育教學(xué)改革,深化“崗課賽證”相互融通,推動(dòng)教學(xué)高質(zhì)量發(fā)展。
“WQ—VR”實(shí)訓(xùn)的優(yōu)化評(píng)價(jià)體系主要聚焦于電梯行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合電梯維修保養(yǎng)職業(yè)技能等級(jí)證書(初級(jí))標(biāo)準(zhǔn)、四川永大電梯設(shè)備有限公司和蒂森電梯有限公司的實(shí)地調(diào)研結(jié)果,在縱向維度考評(píng)設(shè)置上,課題項(xiàng)目組制定了相同維度的評(píng)價(jià)量規(guī),設(shè)置了三個(gè)層次的評(píng)估體系,即初階評(píng)估、中階評(píng)估和高階評(píng)估,學(xué)生在期末會(huì)完成三個(gè)層次的評(píng)估內(nèi)容,以檢驗(yàn)教師設(shè)定的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)與案例是否符合企業(yè)發(fā)展要求,檢驗(yàn)是否處于學(xué)生的理解范圍內(nèi),并以具體的項(xiàng)目來反映抽象的評(píng)估內(nèi)容,量化教師的資源捕捉、設(shè)計(jì)任務(wù)、課堂執(zhí)行的效果;在橫向維度考評(píng)設(shè)置上,評(píng)價(jià)體系基于VR技術(shù)的垂直電梯安裝仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)、電梯電氣仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)、自動(dòng)扶梯維保仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)、垂直電梯維保仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)、電梯結(jié)構(gòu)原理仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)等五大實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)平臺(tái),電腦端電梯仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)運(yùn)用3D仿真技術(shù)及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)電梯教學(xué)的三維展示。實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)支持在臺(tái)式電腦、平板電腦、手機(jī)上運(yùn)行,利用現(xiàn)有計(jì)算機(jī)資源快速部署,大大減少硬件的投入及對(duì)場(chǎng)地的限制,增強(qiáng)VR實(shí)訓(xùn)教學(xué)生態(tài)的考評(píng)效果。
三、后期思辨:“WQ—VR”實(shí)訓(xùn)教學(xué)生態(tài)的成效與反思
在“WQ—VR”實(shí)訓(xùn)教學(xué)生態(tài)的成效方面,已具備成熟的硬件條件和軟件技術(shù)。硬件條件主要體現(xiàn)在建成3層電梯室,1、2層為電梯實(shí)訓(xùn)中心,設(shè)備包括仿真電梯(2套)、電梯轎門教學(xué)安裝實(shí)訓(xùn)平臺(tái)(4套)、電梯層門教學(xué)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)(4套)、電梯導(dǎo)軌安裝教學(xué)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)(4套)、電梯機(jī)房動(dòng)車、吊裝安裝教學(xué)實(shí)訓(xùn)裝置(4套)、電梯層轎門聯(lián)動(dòng)教學(xué)實(shí)訓(xùn)裝置(4套)、電梯偏開雙折貨梯門教學(xué)裝置(4套)、電梯中分雙折貨梯門教學(xué)裝置(4套)、電梯限速器安全鉗聯(lián)動(dòng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)(4套)、電梯轎廂安裝教學(xué)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)(2套);3層為電梯VR實(shí)訓(xùn)室,配以VR頭戴式設(shè)備、圖形工作站、整套多媒體電腦等設(shè)備,充分體現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合、相互補(bǔ)充、能實(shí)不虛的原則,實(shí)現(xiàn)真實(shí)實(shí)驗(yàn)不具備或難以完成的教學(xué)功能。軟件技術(shù)主要體現(xiàn)在垂直電梯安裝仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)、電梯電氣仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)、自動(dòng)扶梯維保仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)、垂直電梯維保仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)、電梯結(jié)構(gòu)原理仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)等五大實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的“任務(wù)—教學(xué)—評(píng)價(jià)”模式的閉環(huán)上,學(xué)生獲得VR系統(tǒng)賬號(hào)后可在學(xué)生端操作虛擬實(shí)訓(xùn)實(shí)踐,教師可在教師端后臺(tái)監(jiān)控學(xué)生的操作軌跡、學(xué)習(xí)情況和實(shí)訓(xùn)效果。
在“WQ—VR”實(shí)訓(xùn)教學(xué)生態(tài)的建設(shè)過程中,課題項(xiàng)目組也在持續(xù)反思與優(yōu)化。在傳統(tǒng)的電梯實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程中,多數(shù)為教師教授、學(xué)生觀摩、實(shí)踐操作的實(shí)訓(xùn)流程,在教學(xué)過程中少數(shù)學(xué)生可能存在觀摩的視覺盲區(qū),造成不規(guī)范操作,進(jìn)而增大實(shí)訓(xùn)風(fēng)險(xiǎn)。相比傳統(tǒng)的電梯實(shí)訓(xùn)生態(tài)模式,“WQ—VR”實(shí)訓(xùn)模式優(yōu)化了WebQuest教學(xué)模式過程(Process)模塊、評(píng)估(Evaluation)模塊和結(jié)論(Conclusion)模塊,將存在安全隱患的過程改為虛擬實(shí)訓(xùn),降低了實(shí)訓(xùn)過程中的危險(xiǎn)性,突破了設(shè)備的限制性,將單線的教學(xué)過程變?yōu)槎嗑€的開放教學(xué),使得過程模塊更高效,同時(shí)基于內(nèi)嵌的系統(tǒng)工具,讓評(píng)估實(shí)時(shí)化,監(jiān)測(cè)更全面,從而使形成的結(jié)論反饋更具客觀性,進(jìn)一步提升了WebQuest教學(xué)模式與VR技術(shù)的實(shí)訓(xùn)兼容性?!癢Q—VR”實(shí)訓(xùn)模式與傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)模式相比,其優(yōu)勢(shì)在于保留了學(xué)生對(duì)信息檢索的興趣,提高了實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí)的驅(qū)動(dòng)性,明確了每堂課的課程主題,減少了學(xué)生的無效搜索,為實(shí)訓(xùn)課堂預(yù)留了更多有效的教學(xué)時(shí)間,使“WQ—VR”實(shí)訓(xùn)模式提質(zhì)增效。
總之,“WQ—VR”實(shí)訓(xùn)教學(xué)生態(tài)是WebQuest教學(xué)模式VR實(shí)訓(xùn)室的兼容建設(shè)產(chǎn)物,讓W(xué)ebQuest教學(xué)模式的理論框架在VR技術(shù)的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)轉(zhuǎn)化,但如何防止學(xué)生過度依賴虛擬技術(shù),繼而導(dǎo)致信息解讀的偏差,引發(fā)新的學(xué)習(xí)問題,仍值得課題項(xiàng)目組在今后的教學(xué)實(shí)踐中持續(xù)探索、不斷改進(jìn)。
參考文獻(xiàn)
[1]孫洪濤.和大師面對(duì)面:我給Bernie Dodge做翻譯[J].信息技術(shù)教育,2005(09):46-48+1.
[2]何克抗,曹曉明.信息技術(shù)與課程整合的教學(xué)模式研究之五:“WebQuest”教學(xué)模式[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2008(11):5-12.
[3]馬玲.基于建構(gòu)主義的WebQuest網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式研究[J].中國電力教育,2009(06):35-37.
[4]鐘正,鄧雅心,王俊.Skills Immersion Lab:以虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)助力高中生軟技能發(fā)展[J].上海教育,2022(26):48-49.
[5]陳國玉.VR技術(shù)在高校實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].科技資訊,2022,20(22):202-205.
[6]李玉霞,陳軍.VR技術(shù)在實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)境中的建設(shè)與應(yīng)用研究[J].數(shù)碼世界,2020(06):166.
注:本文系2023年度廣西職業(yè)教育教學(xué)改革研究重點(diǎn)項(xiàng)目“構(gòu)建‘崗課對(duì)接、課賽融通、課證融合’的專業(yè)核心課程體系探索與實(shí)踐——以電梯安裝與維修保養(yǎng)專業(yè)為例”(GXZZJG2023A072)的研究成果。
(責(zé)編 林 劍)
作者簡介:潘雪玲,1980年生,廣西柳州人,本科,高級(jí)講師,主要研究方向?yàn)槁殬I(yè)教育管理、教育教學(xué)研究。