姚建東
(內(nèi)蒙古藝術(shù)學(xué)院 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010)
《教育信息化2.0 行動計劃》是教育部積極推進(jìn)我國“互聯(lián)網(wǎng)+教育”發(fā)展的重要舉措,隨著該計劃的逐步實施和快速推進(jìn),以大數(shù)據(jù)、人工智能、5G 技術(shù)領(lǐng)跑的2.0 版為核心的教育信息化生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)一步增強(qiáng)和完善,給我國的教育教學(xué)帶來更為深刻的革命。在教育教學(xué)中落實《教育信息化2.0 行動計劃》的核心理念就是堅持信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合。
近年來,隨著教育技術(shù)的不斷發(fā)展,教育教學(xué)改革的不斷深化,依托于現(xiàn)代科技的新的教學(xué)設(shè)施不斷出現(xiàn),由此催生的新的教學(xué)形態(tài)也紛紛破土而出。沉浸式體驗、互動情境、深度學(xué)習(xí)等新的教學(xué)理念和形態(tài)不斷涌現(xiàn),在虛擬現(xiàn)實技術(shù)、5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機(jī)圖形圖像技術(shù)等前沿信息技術(shù)的助力和加持下,沉浸式互動教學(xué)情境應(yīng)用而生。在各級各類學(xué)校教學(xué)中發(fā)揮著越來越重要的作用,尤其在藝術(shù)類院校的教學(xué)活動中,這種創(chuàng)新型教學(xué)模式能夠強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)氛圍,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,從而取得理想的學(xué)習(xí)效果。
藝術(shù)類院校主要培養(yǎng)的是藝術(shù)專業(yè)的學(xué)生,由于專業(yè)的特殊性,學(xué)習(xí)藝術(shù)專業(yè)的學(xué)生往往具有與其他理工、文法等專業(yè)學(xué)生不同的特質(zhì),這些特質(zhì)直接影響到了藝術(shù)專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)習(xí)慣。
首先,在思維模式上,藝術(shù)專業(yè)的學(xué)生具有超強(qiáng)的感性思維能力,對音樂、圖像、形體動作等方面的內(nèi)容很敏感。表現(xiàn)在學(xué)習(xí)興趣上比較關(guān)注和藝術(shù)相關(guān)的學(xué)習(xí)元素。相反由于抽象思維能力相應(yīng)不足,在推理、計算、邏輯等理性思維上相對偏弱,對于相關(guān)的數(shù)理知識也不很關(guān)注,甚至相對反感。
其次,藝術(shù)專業(yè)學(xué)生表現(xiàn)欲強(qiáng),自我意識突出。藝術(shù)專業(yè)的學(xué)習(xí)成果一般體現(xiàn)在作品創(chuàng)作、節(jié)目表演等方面,因此特別強(qiáng)調(diào)其個性特征,以及其他人對自身及成果的關(guān)注度。這就導(dǎo)致藝術(shù)專業(yè)學(xué)生往往為了得到更多的關(guān)注來彰顯自我,表現(xiàn)得更加個性張揚(yáng),例如在穿著打扮、行為舉止,言論表達(dá)上往往形成以自我為中心的特點(diǎn)。
再次,藝術(shù)專業(yè)學(xué)生的審美能力和水平都很強(qiáng),在教學(xué)中往往對教師使用的教具、制作的課件、提供的資源有較高的審美要求,例如挑剔畫面構(gòu)圖和顏色是否漂亮、音樂是否優(yōu)美、視頻是否清晰流暢等,往往給教師造成某種壓力。
最后,藝術(shù)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)方式往往是觀摩、跟練學(xué)習(xí)為主,即首先通過對教師教學(xué)的觀摩來進(jìn)行學(xué)習(xí),然后自己跟隨操作練習(xí)。繪畫創(chuàng)作、樂器演奏、舞蹈表演等等都具有這樣的學(xué)習(xí)特征。這就導(dǎo)致藝術(shù)專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)時間比較整頓化,不太習(xí)慣利用碎片時間進(jìn)行學(xué)習(xí)。因此藝術(shù)專業(yè)的課程設(shè)計都是較長時間的“大課”,只有整頓的大塊時間才能有效觀摩學(xué)習(xí)和重復(fù)練習(xí)。同時由于專業(yè)學(xué)習(xí)的特殊性,藝術(shù)專業(yè)學(xué)生往往對于上課環(huán)境比較挑剔和敏感,逐漸養(yǎng)成了習(xí)慣,不僅在專業(yè)課上如此,在公共文化課上也如此。
信息素養(yǎng)教育課程是為藝術(shù)專業(yè)本科生開設(shè)的公共基礎(chǔ)課程。該課程主要培養(yǎng)藝術(shù)專業(yè)學(xué)生在信息活動中需要掌握的信息認(rèn)知與敏感度、信息活動道德與行為、信息獲取能力與水平、信息處理知識與技能。信息意識、信息能力、信息應(yīng)用、信息道德四種能力和素養(yǎng)是該課程的核心素養(yǎng)內(nèi)容。該課程在教學(xué)中既有信息技術(shù)的理論知識又有計算機(jī)操作技術(shù)。
在藝術(shù)類院校傳統(tǒng)的教學(xué)模式中,對于理論課程習(xí)慣采用學(xué)理化的教學(xué)模式。所謂的學(xué)理化教學(xué),是指教師在課堂上注重邏輯的推演和理論的講解,忽視了理論與實踐的結(jié)合,較少進(jìn)行課堂互動的教學(xué)方式。理論教學(xué)都是從概念、特征、本質(zhì)、分類、內(nèi)容、結(jié)構(gòu)和功能等方面展開。公共基礎(chǔ)類的信息素養(yǎng)教學(xué)也不例外,然而由于藝術(shù)類院校學(xué)生大多理論功底不深,理論探究精神不足,而且藝術(shù)類院校學(xué)生愛玩的本性,因此,學(xué)生覺得理論課教學(xué)枯燥、乏味,很難引起大家的學(xué)習(xí)興趣。此外,就課程性質(zhì)本身來說,理論中的一些知識點(diǎn)是固定的,發(fā)揮的空間有限,很難講出新意,再加上學(xué)生學(xué)習(xí)動力不足,也就很難產(chǎn)生良好的教學(xué)效果。
如何克服由于學(xué)生個性特點(diǎn)帶來的學(xué)習(xí)上的困境,有效開展教學(xué)活動,就需要從兩個方面下功夫。一是營造適合學(xué)生特點(diǎn)的、符合教學(xué)需要的新型教學(xué)環(huán)境,二是深化教學(xué)改革,創(chuàng)新教學(xué)模式,以育人為本,以課程核心素養(yǎng)為綱,強(qiáng)化“教師、學(xué)生、環(huán)境、教學(xué)”四位一體的教學(xué)過程共同體。
根據(jù)對學(xué)校教育的傳統(tǒng)認(rèn)知,課堂就是實施教學(xué)的一個專門場所,所謂傳道、授業(yè)、解惑是自然的過程。然而課堂教學(xué)傳授的是符號化了的間接經(jīng)驗,這些間接經(jīng)驗要完成其社會實踐功能還必須經(jīng)過轉(zhuǎn)換和重構(gòu)。通過什么方法能夠有效地對學(xué)生所學(xué)的知識進(jìn)行實踐化的轉(zhuǎn)化和重構(gòu)呢,那就是在真實情境中完成。教學(xué)情境其實就是知識與情境的相互依存,任何知識都是在一定的情境中產(chǎn)生,最終回到情境中去發(fā)揮作用。
首先,應(yīng)該實現(xiàn)知識的情境化處理。情境課程通過運(yùn)用各種教學(xué)教具、手段、技術(shù)把知識的描述結(jié)合來創(chuàng)設(shè)情境。把知識鑲嵌、融合到情境中。使知識有根基、有聯(lián)系、有背景,創(chuàng)建符合事實的真實情境,從而促使學(xué)生在情境中互動學(xué)習(xí)來重構(gòu)知識和完成轉(zhuǎn)化。教學(xué)情境不僅僅是創(chuàng)建一個真實的客觀情境,還根據(jù)知識轉(zhuǎn)化和重構(gòu)的需要將其意境化,“創(chuàng)設(shè)一種想象的、審美化的具有真切感的情境,使情境更具有廣度和深度?!?/p>
其次,有效創(chuàng)建真實的、意境化的教學(xué)情境是重要的環(huán)節(jié),隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,現(xiàn)代教育技術(shù)的不斷進(jìn)步,以信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、5G 通訊技術(shù)、人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)應(yīng)用等高新技術(shù)為代表的前沿科學(xué)技術(shù)已經(jīng)越來越深度地融合到教育教學(xué)中,為構(gòu)建現(xiàn)代教學(xué)情境創(chuàng)造了極佳的技術(shù)支撐。
再次,情境教學(xué)是把學(xué)習(xí)內(nèi)容中相對孤立的知識點(diǎn),通過“圓融的、綜合的、有聲有色的,涵蘊(yùn)著審美和文化意韻的情境課程組織融合起來,明確學(xué)習(xí)知識的最終目的是為了實踐,為了創(chuàng)新?!鼻榫辰虒W(xué)是一種以學(xué)生為主體的深度學(xué)習(xí)過程,是可以有序進(jìn)行,與生活實際密切聯(lián)系起來引導(dǎo)學(xué)習(xí)、應(yīng)用和操作的過程。情境教學(xué)對學(xué)生知識結(jié)構(gòu)的建構(gòu)是開放的,可以帶有一定的彈性,可以拓展,可以補(bǔ)充,情境教學(xué)的教學(xué)內(nèi)容往往超越文本,有利于學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新、實踐活動。情境教學(xué)中的認(rèn)知和實踐、創(chuàng)新是相輔相成的,在學(xué)生的認(rèn)識活動中,創(chuàng)新提升了實踐,生動的實踐又激活了創(chuàng)新。因此情境教學(xué)在教學(xué)過程中,讓學(xué)生“在特定的情境中和熱烈的情感驅(qū)動下進(jìn)行創(chuàng)新實踐,通過實體性現(xiàn)場操作、模擬性相似操作、符號性趣味操作來加強(qiáng)基礎(chǔ)、促進(jìn)發(fā)展,并通過實際應(yīng)用來體驗學(xué)習(xí)成功帶來的快樂?!?/p>
深度學(xué)習(xí)是有效學(xué)習(xí)的重要前提和保證,,促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的重要手段是構(gòu)建有效的學(xué)習(xí)情境。
1976 年美國學(xué)者Ference Marton 和Roger Saljo 根據(jù)學(xué)習(xí)者不同的獲取和加工知識的方式提出了深度學(xué)習(xí)(Deep learning)和淺層學(xué)習(xí)(Surface Learning)的概念。根據(jù)布魯姆教育目標(biāo)分類法,教育目標(biāo)劃分為:認(rèn)知領(lǐng)域、情感領(lǐng)域和動作技能領(lǐng)域,在認(rèn)知領(lǐng)域由低級到高級又劃分為:識記(knowledge)、理解(comprehension)、應(yīng)用(application)、分析(analysis)、綜合(synthesis)和評價(evaluation)。淺層學(xué)習(xí)的認(rèn)知水平處于識記和理解這兩個層面。淺層學(xué)習(xí)本質(zhì)上遵循的是行為主義心理學(xué)“刺激-反應(yīng)”的條件反射原理。動機(jī)上引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)屬于低級能動(或機(jī)械被動);思維方式上屬于典型的程序化的外在刺激與強(qiáng)化;學(xué)習(xí)結(jié)果看,主要體現(xiàn)在對學(xué)科知識的記憶與簡單運(yùn)用等方面。
關(guān)于深度學(xué)習(xí),何玲、黎加厚等學(xué)者認(rèn)為其認(rèn)知水平對應(yīng)布魯姆教育目標(biāo)認(rèn)知領(lǐng)域的后四個層面,指學(xué)習(xí)者在所學(xué)知識深入理解的基礎(chǔ)上,以高階思維的發(fā)展和實際問題的解決為目標(biāo),能夠主動性、批判性地學(xué)習(xí)新知識和事實,從而融入原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中,能夠在眾多思想間進(jìn)行聯(lián)系,將已有的知識遷移到新的情境中,作出決策,解決問題。
深度學(xué)習(xí)主要有理解與批判、聯(lián)系與構(gòu)建、遷移與應(yīng)用三個特點(diǎn)。深度學(xué)習(xí)代表性的定義有遷移說、思維說、意義說和核心素養(yǎng)說幾種觀點(diǎn)。
其中深度學(xué)習(xí)的核心素養(yǎng)理論認(rèn)為“所謂深度學(xué)習(xí),就是指在教師引領(lǐng)下,學(xué)生圍繞著具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)主題,全身心積極參與、體驗成功、獲得發(fā)展的有意義的學(xué)習(xí)過程。在這個過程中,學(xué)生掌握學(xué)科的核心知識,理解學(xué)習(xí)的過程,把握學(xué)科的本質(zhì)及思想方法,形成積極的內(nèi)在學(xué)習(xí)動機(jī)、高級的社會性情感、積極的態(tài)度、正確的價值觀,成為既具獨(dú)立性、批判性、創(chuàng)造性又有合作精神、基礎(chǔ)扎實的優(yōu)秀的學(xué)習(xí)者,成為未來社會歷史實踐的主人。”
根據(jù)馮鐵山老師的綜述研究認(rèn)為,深度學(xué)習(xí)的構(gòu)成要素主要強(qiáng)調(diào):深度學(xué)習(xí)以學(xué)生為本,能夠促使學(xué)生主動積極地學(xué)習(xí);改變從淺層知識接受的狀態(tài)發(fā)展到學(xué)生能夠整合信息、批判性地建構(gòu)知識層面;通過學(xué)生個體與自身學(xué)習(xí)過程的密切關(guān)聯(lián),注重新舊認(rèn)知的聯(lián)系,從而培養(yǎng)實際問題的解決能力。
早在1989 年美國William Wuff 教授就提出了虛擬實驗室(Virtual Laboratory)的概念,用來描述一個計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化的虛擬實驗室環(huán)境。1999 年8 月聯(lián)合國教科文組織在美國愛荷華州立大學(xué)召開的會議上將“虛擬實驗室”定義進(jìn)一步明確。虛擬實驗室的關(guān)鍵技術(shù)包括虛擬現(xiàn)實技術(shù)和增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)等。自虛擬仿真實驗的概念被首次提出以來,國內(nèi)外很多高校陸續(xù)開始了虛擬仿真實驗教學(xué)的研究和應(yīng)用。2018 年教育部實施“六卓越一拔尖”計劃2.0,中國新文科建設(shè)開始啟動。藝術(shù)學(xué)科的新文科建設(shè)需要深度融合信息技術(shù)、虛擬技術(shù)、5G 技術(shù)等新科技。這進(jìn)一步促進(jìn)了虛擬仿真實驗教學(xué)的建設(shè)和應(yīng)用。2018 年教育部提出了打造中國教育的五大“金課”,虛擬仿真“金課”成為重要的建設(shè)內(nèi)容?!疤摂M仿真,我們看中的是互聯(lián)網(wǎng)+教育之后的智能+教育”,“ 為什么要建虛擬仿真金課?因為信息技術(shù)、智能技術(shù)與實驗教學(xué)的深度融合破解了高等學(xué)校實驗、實習(xí)、實訓(xùn)中的老大難問題?!?/p>
虛擬現(xiàn)實VR(Virtual Reality)技術(shù)。朱斌,曹漫祥定義為“通過多媒體技術(shù)與計算機(jī)仿真技術(shù)相結(jié)合生成逼真的視、聽、觸覺一體化的虛擬環(huán)境。用戶以自然的方式與虛擬環(huán)境中的客體進(jìn)行體驗和交互作用,從而產(chǎn)生身臨其境的感受和體驗。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的基本內(nèi)涵包括:操作者可以通過人的自然動作來與虛擬環(huán)境發(fā)生交互,虛擬的實體不是客觀存在的,是由計算機(jī)通過相應(yīng)的算法來生成的。虛擬現(xiàn)實需要依靠專門的傳感設(shè)備來進(jìn)行交互作用?!?/p>
增強(qiáng)現(xiàn)實AR(Augmented Reality)技術(shù),大眾普遍接受的定義是 “米爾格拉姆真實虛擬連續(xù)集”定義,這是一種從完全真實的環(huán)境到完全虛擬環(huán)境的模式。1994 年Milgram,Takemura,Utsumi和Kishino 將AR 定義為兩種不同的概念:廣義概念和狹義概念。在廣義概念中,AR 被定義為“用模擬線索增強(qiáng)自然場景并反饋給操作者”,狹義概念中則將AR 定義為“是一種參與者戴著透明的頭盔顯示器以清晰看到真實世界的虛擬現(xiàn)實的形式?!?/p>
基于VR/AR 的互動情境教學(xué)具有三個方面的特點(diǎn)和優(yōu)勢:首先是知識的可視化、形象化。根據(jù)VR/AR 技術(shù)仿真性和交互性的特征,能將抽象的知識具象化,以更生動、直觀的方式呈現(xiàn),通過沉浸式體驗增強(qiáng)學(xué)生的代入感。其二是可在各種環(huán)境下進(jìn)行情境學(xué)習(xí)。AR 輔助教學(xué)系統(tǒng)能夠依托基于真實環(huán)境中的虛擬物體,促進(jìn)和加強(qiáng)學(xué)習(xí)的合作性,使現(xiàn)實生活中的一切事物都能成為AR學(xué)習(xí)的道具,實現(xiàn)教學(xué)全過程、空間全方位、班級全成員的交流互動,具有便捷性、交互性、情境性、連通性及個性化的特征。其三是能夠提升學(xué)生存在感、直覺和專注度。AR/VR 提供一個虛擬的學(xué)習(xí)空間,讓學(xué)生感覺與班級其他同學(xué)或事物同處一個空間。這種存在感可加強(qiáng)學(xué)生對學(xué)習(xí)社區(qū)的認(rèn)知。因此基于AR/VR 的互動情境教學(xué)能夠增強(qiáng)學(xué)生在綜合而真實的環(huán)境體驗中所擁有的主觀感受。在培養(yǎng)學(xué)生信息感知能力方面有巨大優(yōu)勢。
VR/AR 的互動情境教學(xué)賦能深度學(xué)習(xí)?;咏虒W(xué)情境與深度學(xué)習(xí)具有內(nèi)在關(guān)聯(lián)性,互動教學(xué)下深度學(xué)習(xí)是學(xué)生在教師引領(lǐng)下, 圍繞具有挑戰(zhàn)性、融合性與思想性的教學(xué)內(nèi)容, 能動地、 愉悅地、交互地參與教學(xué)活動, 在原有經(jīng)驗基礎(chǔ)上實現(xiàn)知識的理解、 聯(lián)結(jié)與遷移, 并將其運(yùn)用于真實情境下的問題解決,最終形成批判性與創(chuàng)造性的高階思維能力。
基于VR/AR 的互動式教學(xué)情境,是對傳統(tǒng)的多媒體教室顛覆性的改變。傳統(tǒng)的多媒體教室核心設(shè)備基本上由多媒體中控臺、多媒體計算機(jī)、實物展示臺,投影儀或多媒體黑板構(gòu)成,教學(xué)中通過播放教學(xué)視頻、PPT課件等內(nèi)容實施輔助教學(xué),根本上還是學(xué)理化教學(xué)模式?;赩R/AR 的互動式教學(xué)情境不是在硬件上對傳統(tǒng)多媒體教室的簡單升級,功能上也不是簡單增強(qiáng)了多媒體信息的播放能力。教學(xué)模式上更是完全不同于學(xué)理化教學(xué)模式。
“沉浸體驗式互動教學(xué)情境”教學(xué)關(guān)聯(lián)性如表1 所示。
表1 .“沉浸體驗式互動教學(xué)情境”教學(xué)關(guān)聯(lián)性圖表
首先,是5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)加持互動情境的教學(xué)。第五代移動通信(5G,fifth generation mobile communication network)。是為適應(yīng)海量移動數(shù)據(jù)的爆炸式增長,加快新業(yè)務(wù)新應(yīng)用的開發(fā),5G 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運(yùn)而生。5G 移動通訊技術(shù)根據(jù)其大帶寬、無延時、高速率的優(yōu)異網(wǎng)絡(luò)傳輸特征,在虛擬現(xiàn)實教學(xué)場景下實時傳輸教學(xué)內(nèi)容,可以極大強(qiáng)化和提升學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗感。在5G技術(shù)的加持下,可以構(gòu)建兼顧教師親身示范、虛擬仿真教學(xué)資源示范、學(xué)生虛擬仿真練習(xí)模擬、多人大空間互動交互、智慧教學(xué)課堂第三方視角直播等各種應(yīng)用場景。
以5G 技術(shù)和虛擬現(xiàn)實/增強(qiáng)現(xiàn)實(VR/AR)技術(shù)構(gòu)建的的沉浸式互動教學(xué)情境徹底打破了以往傳統(tǒng)授課模式,在沉浸式互動教學(xué)模式下,教師根據(jù)教學(xué)需要能夠為學(xué)生設(shè)置相應(yīng)的教學(xué)情境,讓學(xué)生的學(xué)、練、思、用全過程沉浸其中。教師也能夠在該情境中和學(xué)生有效互動,針對性地實施教學(xué)和指導(dǎo)操作練習(xí)。沉浸式互動情境教學(xué)讓學(xué)生產(chǎn)生更直觀具體的學(xué)習(xí)體驗,增強(qiáng)教學(xué)感染力,促進(jìn)深度教學(xué)的有效實施。
其次,是容積視頻技術(shù)助力互動情境教學(xué)資源的開發(fā)。容積視頻技術(shù)(Volumetric Video)是通過部署在拍攝現(xiàn)場周圍的攝像機(jī)矩陣,通過容積捕獲(Volumetric capture),實現(xiàn)圍繞目標(biāo)對象全角度的視頻拍攝。三維攝影是通過從多個角度捕獲光線來重建拍攝對象,容積攝影是把三維攝影應(yīng)用到空間維度。其不僅可以將視頻錄制為二維(普通平面)的,還可以錄制成三維(全景立體)的,同時容積攝影還具有將場景中拍攝對象的每個動作記錄為完整的三維空間的功能。
在教學(xué)課程的制作過程中,由示范操作教師在容積視頻拍攝區(qū),進(jìn)行正常示范教學(xué),容積視頻通過矩陣全機(jī)位拍攝,將教師的示范教學(xué)細(xì)節(jié),完全錄制,通過后期處理,制作成為可通過VR/AR眼鏡觀看的虛擬現(xiàn)實影像,提供沉浸式情境教學(xué)使用。也可以發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)上,通過電腦、移動設(shè)備、智能終端等瀏覽觀看。
最重要的,是互動教學(xué)情境資源的建設(shè)。沉浸體驗式互動教學(xué)情境的教學(xué)資源可以通過以下幾種方式進(jìn)行建設(shè)。
其一,教學(xué)示范體積視頻資源。通過體積視頻技術(shù),利用矩陣攝影機(jī)全機(jī)位拍攝教師示范教學(xué)操作的動態(tài)三維影像,制作形成教學(xué)資源。
其二,VR/AR 教學(xué)資源。通過三維掃描儀、三維建模軟件制作三維模型,通過三位編輯軟件、VR/AR 引擎軟件編輯制作VR/AR 教學(xué)課件和節(jié)目。
其三,通過單反數(shù)碼相機(jī)、全景相機(jī)拍攝360度全景影像,通過后期剪輯、合成軟件制作360度全景教學(xué)影像和視頻。
其四,虛擬仿真實驗課程。使用計算機(jī)圖形圖像軟件、三維建模軟件、VR 交互引擎軟件等,通過內(nèi)容制作、程序開發(fā),建設(shè)虛擬仿真實驗課程。
接下來,是互動教室的教學(xué)實施。
其一,是實體互動教室的教學(xué)實施。根據(jù)教學(xué)班級容量,部署一定數(shù)量的VR/AR 演示播放和交互控制設(shè)備,例如頭戴式顯示器、AR 眼鏡,交互手柄等。教師、學(xué)生在該教室可以開展沉浸式體驗教學(xué)。學(xué)生能夠完美復(fù)現(xiàn)教師的示范操作,使得每一位學(xué)生都能和教師“一對一”進(jìn)行互動教學(xué)。該模式的優(yōu)點(diǎn)是沉浸式體驗強(qiáng)烈,由于有教師在場,可以得到實時教學(xué)指導(dǎo),達(dá)到有效促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的目的。缺點(diǎn)是教學(xué)被限定到特定的教室,不能夠大范圍、開放式提供教學(xué)服務(wù)。這種模式適合學(xué)校課堂教學(xué)進(jìn)行。
實體互動教室能夠?qū)崿F(xiàn)多人大空間互動。在大空間范圍內(nèi),多人共同完成協(xié)同互動的效果,例如:在多人舞蹈組合課程中,多個學(xué)生可選擇不同的教師體積視頻示教角色,共同組成一支多人舞蹈合作。
其二,是遠(yuǎn)程虛擬教室的教學(xué)實施。遠(yuǎn)程虛擬教室。主要有“瀏覽器/服務(wù)器”(Browser/Server,B/S)架構(gòu)和“客戶機(jī)/服務(wù)器”(Client/Server,C/S)架構(gòu)兩種模式。兩種架構(gòu)均需要服務(wù)器,通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器設(shè)備、存儲設(shè)備等構(gòu)建虛擬遠(yuǎn)程教室服務(wù)器,服務(wù)器通過虛擬遠(yuǎn)程教學(xué)平臺發(fā)布教學(xué)資源、管理教學(xué)等工作。在B/S 架構(gòu)中,學(xué)生通過終端設(shè)備的瀏覽器軟件訪問遠(yuǎn)程教學(xué)服務(wù)器站點(diǎn),借助于手機(jī)、便攜VR 眼鏡套件等設(shè)備進(jìn)行學(xué)習(xí)。在C/S 架構(gòu)中,學(xué)生通過終端設(shè)備安裝的客戶端程序連接訪問遠(yuǎn)程教學(xué)服務(wù)器系統(tǒng),借助于手機(jī)、便攜VR 眼鏡套件等設(shè)備進(jìn)行學(xué)習(xí)。這種遠(yuǎn)程教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn)是教學(xué)采取開放形式,不限定特定場所和環(huán)境,有網(wǎng)絡(luò)的地方學(xué)生都可以學(xué)習(xí)。能夠大范圍、開放式提供教學(xué)服務(wù)。缺點(diǎn)是沉浸式體驗較差,無法及時得到教師指導(dǎo)。同時對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量要求較高,在5G 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和高速率局域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下能有較好學(xué)習(xí)體驗。這種模式適合遠(yuǎn)程教學(xué)進(jìn)行。
本文通過研究藝術(shù)專業(yè)學(xué)生的計算機(jī)教學(xué)規(guī)律,探討構(gòu)建基于“沉浸體驗式互動教學(xué)情境”的相關(guān)理論和方法,以達(dá)到創(chuàng)新和改善信息素養(yǎng)教育課程教學(xué)的目的。本文對藝術(shù)專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)及其在學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)進(jìn)行分析,總結(jié)出了“傳統(tǒng)的學(xué)理化教學(xué)模式是很難達(dá)到良好教學(xué)目標(biāo)的”這一教學(xué)困境。本文提出了解決這一教學(xué)困境的有效方法,即營造真實教學(xué)情境、強(qiáng)化教學(xué)互動、促進(jìn)有效學(xué)習(xí)的發(fā)生。本文從沉浸體驗式互動教學(xué)情境建設(shè)與教學(xué)實施方面為切入點(diǎn),提出了以現(xiàn)代信息技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)、5G技術(shù)、VR/XR 技術(shù)、容積視頻技術(shù)等現(xiàn)代科技做為“賦能教學(xué)”的手段,創(chuàng)建可沉浸體驗的“真實”學(xué)習(xí)環(huán)境,強(qiáng)化真實情境下的互動教學(xué)過程,從而促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的有效實施。簡單講,即構(gòu)建新型教學(xué)環(huán)境、創(chuàng)新教學(xué)模式、提供創(chuàng)新途徑。
本文是布魯姆認(rèn)知理論在現(xiàn)代信息技術(shù)條件下的教學(xué)實踐和發(fā)展,能為有效實施《教育信息化2.0 行動計劃》所倡導(dǎo)的信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合提供有意義的經(jīng)驗。本文從實踐層面提出了沉浸體驗式互動教學(xué)情境的教學(xué)資源建設(shè)與教學(xué)實施的方法,能夠成為推動信息素養(yǎng)課程的教學(xué)形式與教學(xué)過程改革與創(chuàng)新的抓手。同時,本文的研究成果對藝術(shù)各專業(yè)的理論基礎(chǔ)課教學(xué)和專業(yè)課教學(xué)也具有借鑒意義和價值。
①可參閱趙少英《學(xué)理化教學(xué)與娛樂化教學(xué)的比較與反思——以藝術(shù)專業(yè)理論課教學(xué)為例》(載《社科縱橫》2010 年第10 期)一文之相關(guān)論述;
②Marton,F.,& Saljo,R.(1976).On qualitative differences in learning: I. Outcome and process.British Journal of Educational Psychology, 46(1),4-11.
③BS Bloom,DR Krathwohl,BB Masia.Bloom's taxonomy of educational objectives:Pearson Education,1984.
④可參閱馮鐵山《主體論視域的深度學(xué)習(xí)內(nèi)涵及策略》(載《寧波大學(xué)學(xué)報(教育科學(xué)版)》2022 年第2 期)一文之詳述;
⑤可參閱何玲,黎加厚《促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)》(載《現(xiàn)代教學(xué)》2005 年第5 期)一文之詳述.
⑥可參閱黃榮懷,鄭蘭琴,程薇《虛擬實驗及其學(xué)習(xí)者可信度認(rèn)知》(載《開放教育研究》2012 年第12 期)一文之詳述.
⑦可參閱樊麗明,楊燦明,馬驍,劉小兵,杜澤遜《新文科建設(shè)的內(nèi)涵與發(fā)展路徑(筆談)》(載《中國高教研究》2019 年第10 期)一文之詳述.
⑧可參閱吳巖《建設(shè)中國“金課”》(載《中國大學(xué)教學(xué)》2018 年第12 期)一文之詳述.
⑨可參閱丁飛,張登銀,師曉曄,許斌,劉寧《基于VR/AR 的互動式教學(xué)研究與實踐》(載《軟件導(dǎo)刊》2018年第12 期)一文之詳述.
⑩可參閱趙國鋒,陳婧,韓遠(yuǎn)兵,徐川《5G 移動通信網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)綜述》(載《重慶郵電大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)》2015 年第4 期)一文之詳述.
內(nèi)蒙古藝術(shù)學(xué)院學(xué)報2022年2期