桂林航天工業(yè)學(xué)院 李琳娜

新型冠狀病毒肺炎疫情爆發(fā)期間，國(guó)內(nèi)各類院校積極響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，開啟了線上教學(xué)模式。線上教學(xué)模式以其靈活、便利的突出優(yōu)勢(shì)，使得我國(guó)各類院校的教學(xué)工作得以正常開展；但對(duì)于應(yīng)用型本科院校學(xué)生而言，其實(shí)踐能力的培養(yǎng)卻面臨諸多困難。那么，在后疫情時(shí)代如何解決這一困境，不僅是教育研究者、授課教師應(yīng)思考的問(wèn)題，也是應(yīng)用型本科院校面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

一、VR 技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Virtual reality technology，簡(jiǎn)稱“VR”），是一種依靠計(jì)算機(jī)創(chuàng)建虛擬世界，并與之進(jìn)行人機(jī)交互的計(jì)算機(jī)技術(shù)。1968年，Ivan Sutherland在IFIP會(huì)議上，首次提出了VR 技術(shù)。在我國(guó)，教育部2018 年出臺(tái)的《關(guān)于開展國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)工作的通知》，進(jìn)一步明確了VR 技術(shù)在教育教學(xué)方面的重要地位。在應(yīng)用型本科院校教學(xué)應(yīng)用中，VR 技術(shù)因其交互性、沉浸性、構(gòu)想性的突出特點(diǎn)，較其他教學(xué)方法來(lái)說(shuō)有著無(wú)法比擬的顯著優(yōu)勢(shì)。首先，在融入VR 技術(shù)的教學(xué)模式中，學(xué)生通過(guò)人機(jī)交互模式的操作，輸出自己的想法、思路，增強(qiáng)了學(xué)生的參與性，實(shí)現(xiàn)了以學(xué)生為主的教學(xué)目標(biāo)；其次，VR 設(shè)備因其適中的價(jià)格，有效緩解了因教學(xué)經(jīng)費(fèi)不足而造成的貴重儀器與學(xué)生數(shù)量之間的矛盾，在降低教學(xué)成本的同時(shí)，也解決了因?qū)W時(shí)限制每個(gè)學(xué)生不能都進(jìn)行實(shí)際操作的難題。

二、PBL 模式

基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)（Problem-Based Learning，簡(jiǎn)稱“PBL”），是指在授課教師的指導(dǎo)、調(diào)控下，將學(xué)習(xí)內(nèi)容融入“問(wèn)題”情境中，讓學(xué)生在思考、分析、解決問(wèn)題的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)課程知識(shí)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力。1969 年，Howard Barrows 在McMaster University 倡議試行PBL 模式。1986 年，PBL 模式在上海第二醫(yī)科大學(xué)和西安醫(yī)科大學(xué)試行。PBL 教學(xué)模式包含三大要素、五個(gè)步驟。三大要素分別為學(xué)生、授課教師及問(wèn)題。其中，學(xué)生是問(wèn)題的解決者，授課教師是教學(xué)過(guò)程的引導(dǎo)者，問(wèn)題是教學(xué)模式的遞進(jìn)元素。在PBL 模式中，學(xué)生是學(xué)習(xí)過(guò)程的主體，在思考、解決授課教師所提問(wèn)題的過(guò)程中，通過(guò)個(gè)人探索、組內(nèi)協(xié)作等方式，不斷提升自我潛力及創(chuàng)造力，實(shí)現(xiàn)由被動(dòng)學(xué)習(xí)向主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極轉(zhuǎn)變。五個(gè)步驟為教學(xué)準(zhǔn)備、創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境、組內(nèi)協(xié)作、解決問(wèn)題、總結(jié)反思。教學(xué)準(zhǔn)備為教學(xué)工作開始前，授課教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)大綱設(shè)置教學(xué)環(huán)節(jié)、課件、習(xí)題等。創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境即將課程相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)按照教學(xué)進(jìn)度分解成若干個(gè)問(wèn)題。同時(shí)，授課教師需將教學(xué)班級(jí)分為若干個(gè)小組，學(xué)生以小組為單位，分析、解決教師提出的問(wèn)題，授課教師須在必要時(shí)向?qū)W生做出引導(dǎo)、示范。待問(wèn)題解決后，學(xué)生以小組形式進(jìn)行分享、匯報(bào)，授課教師對(duì)匯報(bào)內(nèi)容進(jìn)行點(diǎn)評(píng)、總結(jié)，并在此基礎(chǔ)上提煉教學(xué)知識(shí)點(diǎn)，構(gòu)建完整的知識(shí)架構(gòu)。最終，師生共同對(duì)教學(xué)知識(shí)點(diǎn)再次鞏固，直至實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的內(nèi)化。

三、個(gè)性化教學(xué)

2010 年，由SIIA、CCSSO、ASCD 主辦的研討會(huì)上發(fā)布了《創(chuàng)新教育：為個(gè)性化學(xué)習(xí)重建教育系統(tǒng)》的研討報(bào)告，該報(bào)告明確指出教育公平要確保學(xué)生的教育路徑、教學(xué)、課程、課程表能充分尊重、貼合學(xué)生的個(gè)性化需求。在個(gè)性化教學(xué)模式中，授課教師須在學(xué)情分析的基礎(chǔ)上，制定具有個(gè)性化且符合學(xué)生個(gè)體特點(diǎn)的階段學(xué)習(xí)目標(biāo)、單元學(xué)習(xí)任務(wù)及最終學(xué)習(xí)要求，并在將課堂學(xué)習(xí)任務(wù)與學(xué)習(xí)資源、組織形式、學(xué)習(xí)方式合理匹配的基礎(chǔ)上融入教學(xué)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化指導(dǎo)和差異化教學(xué)模式。

四、構(gòu)建應(yīng)用型本科院校VR+PBL 個(gè)性化教學(xué)模型

融合VR 技術(shù)、PBL 模式的個(gè)性化教學(xué)，是對(duì)當(dāng)前應(yīng)用型本科院校傳統(tǒng)教學(xué)模式不足的有效補(bǔ)充，也是創(chuàng)建應(yīng)用型本科院校個(gè)性化教學(xué)模式的有效抓手，具體可從以下三個(gè)層面進(jìn)行構(gòu)建。

（一）課前教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)

首先，根據(jù)應(yīng)用型本科院校教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)大綱要求，授課教師將教學(xué)內(nèi)容制作成可視化的VR 視頻，并按照教學(xué)進(jìn)度，階段性地上傳至網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)。同時(shí)，為更好地培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，授課教師在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)中的預(yù)備學(xué)習(xí)模塊添加課程計(jì)劃、電子教材教學(xué)課件、習(xí)題等，學(xué)生通過(guò)登錄網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，不僅可以查看教學(xué)內(nèi)容相關(guān)資源，還可以通過(guò)VR 視頻的觀看，實(shí)現(xiàn)情境式自主學(xué)習(xí)，起到預(yù)習(xí)、理解、消化教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)目的。其次，在此階段授課教師須根據(jù)授課多媒體教室、實(shí)驗(yàn)室的空間情況，將學(xué)生按照一定比例進(jìn)行分組，分組后，學(xué)生不僅能通過(guò)組內(nèi)交流、討論的方式解決自主學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的難懂的知識(shí)內(nèi)容，也有效形成了互相監(jiān)督、主動(dòng)學(xué)習(xí)的良好氛圍。最后，在校內(nèi)教師參與授課的基礎(chǔ)上，由同行院校、校企合作單位等兼職教師進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)教學(xué)活動(dòng)，以保證學(xué)生能及時(shí)了解最全、最新的行業(yè)知識(shí)、動(dòng)態(tài)。

（二）課堂教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)

1.課堂開始前15 分鐘，授課教師與學(xué)生共同回顧課前自主學(xué)習(xí)的知識(shí)內(nèi)容。在回顧過(guò)程中，授課教師利用多媒體等形式展示本節(jié)課教學(xué)計(jì)劃，讓學(xué)生明確本節(jié)課的學(xué)習(xí)任務(wù)和目標(biāo)。同時(shí)，為進(jìn)一步加強(qiáng)后續(xù)學(xué)生獨(dú)立探索、組內(nèi)協(xié)作的有效性，授課教師還須講授網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)教學(xué)資源中未涉及的一些內(nèi)容以及教學(xué)計(jì)劃中的重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容。

2.課堂第16—35 分鐘，獨(dú)立探索與組內(nèi)討論。首先，授課教師根據(jù)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)上學(xué)生多次、反復(fù)提出的疑難點(diǎn)，提煉需進(jìn)一步探討的核心問(wèn)題；其次，組織學(xué)生按照事先分配好的小組，通過(guò)獨(dú)立探究和組內(nèi)協(xié)作的方式進(jìn)行解決，并形成解決方案；最后，答題環(huán)節(jié)，根據(jù)解答情況記錄小組成績(jī)、個(gè)人成績(jī)，并將此成績(jī)納入平時(shí)成績(jī)考核。

3.課堂第36—80 分鐘，學(xué)生就核心問(wèn)題，利用VR 設(shè)備進(jìn)行實(shí)際操作。在該過(guò)程中，授課教師操作電腦主控端、學(xué)生佩戴的VR 設(shè)備。授課教師根據(jù)教學(xué)計(jì)劃，控制、調(diào)整VR情景，學(xué)生根據(jù)VR 設(shè)備呈現(xiàn)的教學(xué)場(chǎng)景進(jìn)行實(shí)際操作。在學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)操作的過(guò)程中，授課教師可對(duì)操作過(guò)程中難度較大的步驟、重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行指導(dǎo)、演示，同時(shí)，在實(shí)操過(guò)程中，通過(guò)VR 平臺(tái)系統(tǒng)一鍵統(tǒng)計(jì)的功能，記錄學(xué)生的實(shí)操成績(jī)。

4.課堂第81—90 分鐘，評(píng)價(jià)結(jié)果，總結(jié)反思。在上一個(gè)階段，學(xué)生通過(guò)VR 設(shè)備進(jìn)行實(shí)際操作后，可能會(huì)驗(yàn)證獨(dú)立探索及組內(nèi)協(xié)作階段擬定的問(wèn)題解決方案，也可能會(huì)發(fā)現(xiàn)、提出一些新的問(wèn)題，而這些問(wèn)題往往就是實(shí)踐課程、實(shí)驗(yàn)課程中的教學(xué)難點(diǎn)、重點(diǎn)。那么，這就要求授課教師針對(duì)這些問(wèn)題，在進(jìn)行解答之后，再將這些問(wèn)題進(jìn)行分類、歸納、總結(jié)，構(gòu)建該節(jié)課程的知識(shí)架構(gòu)，最后，師生共同對(duì)教學(xué)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行再次鞏固，直至實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)本堂教學(xué)內(nèi)容的內(nèi)化。

（三）課后教學(xué)反思

在授課結(jié)束后，授課教師對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行總結(jié)和反思，形成教學(xué)改進(jìn)方案，并對(duì)VR 視頻以及教學(xué)資料進(jìn)行補(bǔ)充、升級(jí)、完善。同時(shí)，為更好地了解教學(xué)效果，提升教學(xué)質(zhì)量，授課教師可制訂試點(diǎn)班級(jí)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。選定實(shí)驗(yàn)班級(jí)，將學(xué)生按照比例分兩組，在實(shí)施VR+PBL 教學(xué)法融合的個(gè)性化教學(xué)模式一學(xué)期后，針對(duì)實(shí)際教學(xué)效果、教學(xué)過(guò)程中遇到的問(wèn)題、學(xué)生對(duì)教學(xué)模式的認(rèn)可度、同行教師的評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行半結(jié)構(gòu)化訪談、問(wèn)卷等形式的調(diào)查，根據(jù)反饋情況，再次改進(jìn)、完善教學(xué)方案。

五、研究展望

目前，國(guó)內(nèi)VR 技術(shù)、PBL 教學(xué)模式的應(yīng)用只是在極少數(shù)應(yīng)用型本科院校試行，兩法并行使用的應(yīng)用型院校、院系更是少之又少。筆者是在對(duì)應(yīng)用型本科院?，F(xiàn)有教學(xué)模式進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性地提出VR+PBL 的個(gè)性化教學(xué)模式，希望能在理論方面對(duì)應(yīng)用型本科院校教學(xué)模式改革研究起到一定的指導(dǎo)作用。未來(lái)，將在國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)行更深層次的研究和探討，以期提升應(yīng)用型本科院校教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)素質(zhì)更高、能力更強(qiáng)的應(yīng)用型本科人才。