【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(yùn)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(shí)踐能力，對(duì)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(hào)：G710 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

相關(guān)概念及研究概述

翻轉(zhuǎn)課堂是由美國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家Maureen在論述“經(jīng)濟(jì)學(xué)入門(mén)”課程時(shí)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(shí)踐，Salman Khan通過(guò)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(xiàng)目工作。

慕課（MOOC）是一種大規(guī)模開(kāi)放型在線課程。2008年，George Siemens與Stephen Downes開(kāi)設(shè)了“關(guān)聯(lián)主義與知識(shí)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(yǔ)，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(guò)程，在這一過(guò)程中教師與學(xué)習(xí)者通過(guò)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(kāi)設(shè)了“人工智能”課程，隨后創(chuàng)辦了在線課程平臺(tái)Udacity。慕課具有規(guī)模大、交互性強(qiáng)的特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)師生互評(píng)、在線測(cè)驗(yàn)和討論。

VR技術(shù)是借助于仿真技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、可視化計(jì)算、計(jì)算機(jī)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(guò)人的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)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?yáng)|卡羅琳娜大學(xué)構(gòu)建的“VR技術(shù)與教育實(shí)驗(yàn)室”，用于研究VR技術(shù)對(duì)教育的影響。1994年，華盛頓大學(xué)和西屋科學(xué)基金會(huì)發(fā)起了一項(xiàng)基于三維動(dòng)畫(huà)虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)服務(wù)的流動(dòng)項(xiàng)目。諾丁漢大學(xué)設(shè)立了VIRART項(xiàng)目，用于探索互動(dòng)式桌面虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。

盡管各國(guó)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(kāi)發(fā)和探索，將翻轉(zhuǎn)課堂、慕課以及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)建一個(gè)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(gè)模塊：前期設(shè)計(jì)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(shí)踐子模塊。

1.前期設(shè)計(jì)模塊

（1）教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)和篩選

首先對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)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(duì)象特征、教學(xué)資源以及預(yù)期效果四個(gè)因素來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，針對(duì)課程劃分項(xiàng)目，在每一項(xiàng)目下分別劃分理論目標(biāo)和實(shí)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(jì)制作慕課視頻，在制作視頻之前首先要設(shè)計(jì)視頻腳本，包括名稱、課程目標(biāo)、知識(shí)點(diǎn)、教學(xué)類型、學(xué)習(xí)對(duì)象和設(shè)計(jì)思路等，對(duì)包含內(nèi)容進(jìn)行分配和重難點(diǎn)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(guó)、慕課網(wǎng)、中國(guó)大學(xué)MOOC、愛(ài)課程等，功能包括課程導(dǎo)入導(dǎo)出、互動(dòng)參與、習(xí)題、考核評(píng)價(jià)及發(fā)放證書(shū)等，同時(shí)方便進(jìn)行更新、管理和維護(hù)。

（3）VR技術(shù)的架構(gòu)與設(shè)計(jì)

根據(jù)實(shí)踐目標(biāo)進(jìn)行VR架構(gòu)與設(shè)計(jì)。VR技術(shù)的實(shí)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(jì)算機(jī)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(jì)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(shí)的作業(yè)狀態(tài)，最好以真實(shí)的企業(yè)、車(chē)間作為設(shè)計(jì)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(shí)際情況自行選擇學(xué)習(xí)時(shí)間和學(xué)習(xí)地點(diǎn)，在學(xué)習(xí)過(guò)程中完成視頻中的習(xí)題，針對(duì)一些知識(shí)難點(diǎn)和重點(diǎn)參與話題討論，將遺留問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)以備上課討論。同時(shí)，教師在這個(gè)過(guò)程中可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)反饋數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況，對(duì)學(xué)生關(guān)注度較高的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行記錄，進(jìn)行學(xué)生評(píng)價(jià)等。

（2）課內(nèi)實(shí)踐子模塊

課內(nèi)實(shí)踐模塊主要分為課堂討論、情境演練和項(xiàng)目總結(jié)三個(gè)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(wèn)題進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的情境演練，在演練過(guò)程中，教師和學(xué)生可以進(jìn)行多角色互動(dòng)，共同合作完成一個(gè)任務(wù)或環(huán)節(jié)，教師也可通過(guò)設(shè)置突發(fā)情境來(lái)考驗(yàn)學(xué)生熟練程度和應(yīng)變能力。針對(duì)演練過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)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(yùn)輸管理課程教學(xué)模式的構(gòu)建

1.前期設(shè)計(jì)

按照肯普模式的教學(xué)設(shè)計(jì)方法，可從四個(gè)因素對(duì)物流運(yùn)輸管理課程進(jìn)行分析，如表1所示。

根據(jù)以上分析，對(duì)課程的具體項(xiàng)目?jī)?nèi)容進(jìn)行分類和篩選，如表2所示。

目前，國(guó)內(nèi)有名的慕課網(wǎng)站尚無(wú)與物流運(yùn)輸管理相關(guān)的在線課程，作為任課教師團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)當(dāng)積極申報(bào)，增加對(duì)該課程優(yōu)秀教學(xué)資源的開(kāi)發(fā)，同時(shí)為了保證學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺(jué)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(jì)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)校可采用與專業(yè)VR軟件公司進(jìn)行合作，共同開(kāi)發(fā)仿真平臺(tái)。

2.教學(xué)應(yīng)用

學(xué)生需要提前在慕課網(wǎng)站申請(qǐng)注冊(cè)課程，網(wǎng)絡(luò)課程開(kāi)課后學(xué)生通過(guò)自學(xué)以測(cè)驗(yàn)成績(jī)，獲得網(wǎng)站提供的結(jié)業(yè)證書(shū)，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(tái)進(jìn)行模擬演練。以物流運(yùn)輸管理課程中的運(yùn)輸作業(yè)流程教學(xué)為例，傳統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)軟件雖然也向?qū)W生展示了整個(gè)作業(yè)流程，但是僅依靠簡(jiǎn)單的操作，學(xué)生很難對(duì)整個(gè)過(guò)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(gè)流程，并且對(duì)各環(huán)節(jié)進(jìn)行操作，通過(guò)扮演不同的崗位角色進(jìn)行互動(dòng)，幫助學(xué)生更深刻地掌握各項(xiàng)技能。

結(jié) 語(yǔ)

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(yùn)輸管理課程為例，探討了不同模塊在物流運(yùn)輸管理課程中的具體應(yīng)用。通過(guò)該模式的構(gòu)建，以期能夠?yàn)槲锪鬟\(yùn)輸管理課程的應(yīng)用提供指導(dǎo)，同時(shí)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(jì)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(shí)訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)》，學(xué)位論文，大連海事大學(xué)，2009，第48-49頁(yè)。

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