高怡

【摘 要】文章提出并構(gòu)建了基于“翻轉(zhuǎn)課堂+慕課+VR技術(shù)”的立體教學(xué)模式，以“物流運輸管理”課程為例，探討不同模塊的具體應(yīng)用。該模式的建立以學(xué)生為主體，有助于提高學(xué)生的職業(yè)實踐能力，對高校課程改革具有重要意義。

【關(guān)鍵詞】翻轉(zhuǎn)課堂 慕課 VR技術(shù) 教學(xué)模式

中圖分類號：G710 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

相關(guān)概念及研究概述

翻轉(zhuǎn)課堂是由美國經(jīng)濟學(xué)家Maureen在論述“經(jīng)濟學(xué)入門”課程時提出的一種課堂轉(zhuǎn)變的思想[1]。Jonathan教授等人指出，翻轉(zhuǎn)課堂使學(xué)生成為課堂的主人，是一種將直接講解與建構(gòu)主義學(xué)習(xí)相結(jié)合的教學(xué)模式。隨著概念的普及，翻轉(zhuǎn)課堂更多地被用于教學(xué)實踐，Salman Khan通過將教學(xué)視頻上傳至YouTube網(wǎng)站，創(chuàng)辦了可汗學(xué)院。Jeremy Strayer提出了一種新的智能教學(xué)管理系統(tǒng)用于課外學(xué)生自學(xué)，課堂上學(xué)生利用Blackboard課程交互系統(tǒng)參與項目工作。

慕課（MOOC）是一種大規(guī)模開放型在線課程。2008年，George Siemens與Stephen Downes開設(shè)了“關(guān)聯(lián)主義與知識關(guān)聯(lián)”網(wǎng)絡(luò)課程。Dave Comier根據(jù)該課程創(chuàng)立了MOOC術(shù)語，他認(rèn)為MOOC是一種將分散的學(xué)習(xí)者與課程資源聚集的過程，在這一過程中教師與學(xué)習(xí)者通過共同話題討論聯(lián)系在一起。2011年斯坦福大學(xué)教授Sebastian Thrun和Peter Norvig開設(shè)了“人工智能”課程，隨后創(chuàng)辦了在線課程平臺Udacity。慕課具有規(guī)模大、交互性強的特點，能夠?qū)崿F(xiàn)師生互評、在線測驗和討論。

VR技術(shù)是借助于仿真技術(shù)、計算機圖形學(xué)、可視化計算、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能技術(shù)、傳感技術(shù)及硬件設(shè)備，構(gòu)建虛擬環(huán)境，通過人的視覺、聽覺、觸覺等自然方式與之進(jìn)行交互完成一定的任務(wù)與操作。VR技術(shù)最早被用于教育領(lǐng)域是1992年東卡羅琳娜大學(xué)構(gòu)建的“VR技術(shù)與教育實驗室”，用于研究VR技術(shù)對教育的影響。1994年，華盛頓大學(xué)和西屋科學(xué)基金會發(fā)起了一項基于三維動畫虛擬現(xiàn)實教學(xué)服務(wù)的流動項目。諾丁漢大學(xué)設(shè)立了VIRART項目，用于探索互動式桌面虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。

盡管各國的研究取得了較好的效果，但僅限于在各自領(lǐng)域進(jìn)行開發(fā)和探索，將翻轉(zhuǎn)課堂、慕課以及虛擬現(xiàn)實技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)建一個系統(tǒng)性的教學(xué)模式是十分必要的。

“翻轉(zhuǎn)課堂+慕課+VR技術(shù)”教學(xué)模式的構(gòu)建

“翻轉(zhuǎn)課堂+慕課+VR技術(shù)”教學(xué)模式可分為兩個模塊：前期設(shè)計模塊和教學(xué)應(yīng)用模塊。其中，教學(xué)應(yīng)用模塊按照翻轉(zhuǎn)課堂的思想，可分為課前理論學(xué)習(xí)和課內(nèi)實踐子模塊。

1.前期設(shè)計模塊

（1）教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計和篩選

首先對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計和篩選。本文參考肯普模式①，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、學(xué)習(xí)對象特征、教學(xué)資源以及預(yù)期效果四個因素來進(jìn)行設(shè)計，針對課程劃分項目，在每一項目下分別劃分理論目標(biāo)和實踐目標(biāo)。

（2）制作和上傳慕課視頻

根據(jù)理論目標(biāo)設(shè)計制作慕課視頻，在制作視頻之前首先要設(shè)計視頻腳本，包括名稱、課程目標(biāo)、知識點、教學(xué)類型、學(xué)習(xí)對象和設(shè)計思路等，對包含內(nèi)容進(jìn)行分配和重難點的提煉，設(shè)置習(xí)題和考核標(biāo)準(zhǔn)。視頻制作軟件可采用Camtasia Studio。其次上傳慕課視頻，目前可利用的資源有MOOC中國、慕課網(wǎng)、中國大學(xué)MOOC、愛課程等，功能包括課程導(dǎo)入導(dǎo)出、互動參與、習(xí)題、考核評價及發(fā)放證書等，同時方便進(jìn)行更新、管理和維護。

（3）VR技術(shù)的架構(gòu)與設(shè)計

根據(jù)實踐目標(biāo)進(jìn)行VR架構(gòu)與設(shè)計。VR技術(shù)的實現(xiàn)主要依靠硬件和軟件的支持，硬件有數(shù)據(jù)手套、數(shù)據(jù)頭盔、空間跟蹤器、聲音合成設(shè)備以及計算機等，軟件包括與硬件設(shè)備相配套的MR工具箱、WTK系統(tǒng)、Vega、Java3D、Virtools[2]、cool3D[3]等。虛擬情境的設(shè)計必須以課程目標(biāo)為導(dǎo)向，其操作步驟、操作環(huán)境、信息顯示等細(xì)節(jié)要盡可能貼近真實的作業(yè)狀態(tài)，最好以真實的企業(yè)、車間作為設(shè)計原型。

2.教學(xué)應(yīng)用模塊

（1）課前理論學(xué)習(xí)子模塊

學(xué)生可以根據(jù)實際情況自行選擇學(xué)習(xí)時間和學(xué)習(xí)地點，在學(xué)習(xí)過程中完成視頻中的習(xí)題，針對一些知識難點和重點參與話題討論，將遺留問題進(jìn)行總結(jié)以備上課討論。同時，教師在這個過程中可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)反饋數(shù)據(jù)實時掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況，對學(xué)生關(guān)注度較高的知識點進(jìn)行記錄，進(jìn)行學(xué)生評價等。

（2）課內(nèi)實踐子模塊

課內(nèi)實踐模塊主要分為課堂討論、情境演練和項目總結(jié)三個方面。課堂討論是翻轉(zhuǎn)課堂必要環(huán)節(jié)，根據(jù)討論情況，帶著問題進(jìn)行虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的情境演練，在演練過程中，教師和學(xué)生可以進(jìn)行多角色互動，共同合作完成一個任務(wù)或環(huán)節(jié)，教師也可通過設(shè)置突發(fā)情境來考驗學(xué)生熟練程度和應(yīng)變能力。針對演練過程中出現(xiàn)的問題，教師可以組織學(xué)生進(jìn)行進(jìn)一步討論和總結(jié)。

物流運輸管理課程教學(xué)模式的構(gòu)建

1.前期設(shè)計

按照肯普模式的教學(xué)設(shè)計方法，可從四個因素對物流運輸管理課程進(jìn)行分析，如表1所示。

根據(jù)以上分析，對課程的具體項目內(nèi)容進(jìn)行分類和篩選，如表2所示。

目前，國內(nèi)有名的慕課網(wǎng)站尚無與物流運輸管理相關(guān)的在線課程，作為任課教師團隊?wèi)?yīng)當(dāng)積極申報，增加對該課程優(yōu)秀教學(xué)資源的開發(fā)，同時為了保證學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性，學(xué)校應(yīng)當(dāng)將慕課網(wǎng)絡(luò)課程納入學(xué)分管理體系。虛擬系統(tǒng)的設(shè)計和研發(fā)環(huán)節(jié)需要大量的專業(yè)技術(shù)人員和專業(yè)設(shè)備，考慮到建模的難度，學(xué)?？刹捎门c專業(yè)VR軟件公司進(jìn)行合作，共同開發(fā)仿真平臺。

2.教學(xué)應(yīng)用

學(xué)生需要提前在慕課網(wǎng)站申請注冊課程，網(wǎng)絡(luò)課程開課后學(xué)生通過自學(xué)以測驗成績，獲得網(wǎng)站提供的結(jié)業(yè)證書，并以此向?qū)W校換取網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)分。在課堂上學(xué)生可以利用虛擬仿真平臺進(jìn)行模擬演練。以物流運輸管理課程中的運輸作業(yè)流程教學(xué)為例，傳統(tǒng)的實訓(xùn)軟件雖然也向?qū)W生展示了整個作業(yè)流程，但是僅依靠簡單的操作，學(xué)生很難對整個過程有立體的認(rèn)知。在VR環(huán)境下，學(xué)生可以清楚看到整個流程，并且對各環(huán)節(jié)進(jìn)行操作，通過扮演不同的崗位角色進(jìn)行互動，幫助學(xué)生更深刻地掌握各項技能。

結(jié) 語

本文構(gòu)建了基于“翻轉(zhuǎn)課堂+慕課+VR技術(shù)”的教學(xué)模式，并以物流運輸管理課程為例，探討了不同模塊在物流運輸管理課程中的具體應(yīng)用。通過該模式的構(gòu)建，以期能夠為物流運輸管理課程的應(yīng)用提供指導(dǎo)，同時作為一種教學(xué)模式改革的新思路，期望能為其他職業(yè)課程的建設(shè)提供借鑒與參考。

注釋：

①肯普模式，1997年由J.E.Kemp提出的一種教學(xué)設(shè)計模式，基本理念是行為主義的“刺激—反應(yīng)”連接。

參考文獻(xiàn)：

[1]Maureen J.Lage，Glenn J.Platt，and Michael Treglia.“Inverting the Classroom：A Gateway to Creating an Inclusive Learning Environment，”Journal of Economic Education，2000：30-43.

[2]趙卿：《基于VR的GPS仿真實訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng)的研究與設(shè)計》，學(xué)位論文，大連海事大學(xué)，2009，第48-49頁。

[3]張佳、黎敏謙、李振杰、李偉：《VR技術(shù)在實戰(zhàn)化教學(xué)中的應(yīng)用研究》，《電腦知識與技術(shù)》2006年第12期，第172-174頁。

作者單位：西安職業(yè)技術(shù)學(xué)院經(jīng)濟管理系 陜西西安