基于VR技術的高校線上教育新模式探析

鄭曉純 丁齊英

(東莞理工學院經濟與管理學院，廣東 東莞 523808)

1 文獻綜述

1.1 國外文獻綜述

防疫期間是線上教育研究關鍵時點。本文通過文獻調研，發現國外對線上教育的研究主要集中在教育市場和線上平臺。其中Jiayi Peng(2020)提出，互聯網的技術支持必將給教育帶來改革機遇，并以“猿輔導”為典型案例為今后線上教育的發展提供參考和建議。Kelli Cargile Cook等(2020)通過大量調查，對如何創建高互動的在線課程、如何監控評估在線課程的質量以及線上教育該如何發展和創新等問題進行回答并提出舉措?？偟膩碚f，他們均結合了大數據背景從不同角度對線上教育進行研究分析。

1.2 國內文獻綜述

王曉翠(2021)針對傳媒藝術類學科教育中教學主體多樣化,覆蓋內容更廣泛,教學形式更靈活的現狀，高校普通的線下課程難以滿足教學需求和適應該學科的發展，而線上教育為常規的教育模式帶來改革，提升教學質量。

曹兵等(2021)認為土木工程是一門理論與實踐緊密結合的課程，線上與線下相融合的人才培養模式進一步增強教學效果,有效激發學生學習熱情及專業興趣,完善科學的課程機制。

綜上分析，學術界從不同的學科角度展開線上教育理論與實踐模式的討論，對相關技術應用到線上教育還較少。本文以VR虛擬技術對高校線上教育的影響為基線展開研究，采用文獻研究法將傳統線上教育和基于VR虛擬技術的線上教育新模式進行對照分析，梳理得出傳統線上教育的現狀及不足。初步構建基于VR虛擬技術支持下的財會教學模式，探索其可行性與發展趨勢，提出優化建議。

2 高校線上教育現狀分析

突如其來的疫情和國家“停課不停學”的號召掀起了線上教育的浪潮，互聯網技術發展和智能設備普及使線上教育迅速發展為教育新勢力，與線下教學構成雙模式教育生態，發展前景良好。

2.1 線上教育的優勢

一方面，線上教育獲取知識便捷，打破時空界限，及時反饋學習情況。教師通過平臺布置的學習任務，可以及時收到反饋，未完成名單也顯示得一清二楚，無須花費精力進行統計。另一方面，優質教育資源均衡化。城鄉教育資源不均是教育的巨大挑戰，線上教育能夠提高教育資源的配置，推進教育一體化發展水平。

2.2 線上教育面臨的困境

盡管線上教育具有諸多優勢，解決了疫情下的高校教育難題，但仍存在不少挑戰。

2.2.1 師生實時互動少，部分教師觀點轉變緩慢

首先線上教育教師與學生難以進行肢體交流，密切感有所下降。其次老一輩的教師教育觀念轉變緩慢，對高科技產品存疑，無法達到理想的教學效果。最后是線上教育形式單一化,網絡授課的內容、環節等方面過于單一容易讓學生產生學習倦怠。

2.2.2 部分課程效果受限

以會計學專業為例，作為一門應用性和實踐性很強的學科,人才培養方案安排了大量實訓課程。但在線上實訓課程由于缺失必要的面對面教學流程，教學效果大大降低。同樣受限的還有其他交流性課程，對于目標任務需要團隊按照職責合理分工和合作探究共同完成的課程在傳統線上教育平臺中容易效率低下。

2.2.3 線上教育的條件不完善

疫情防控時期線上教育條件的不完善導致學生經常出現卡頓、延遲或掉線等情況。一是不同地區的師生所處網絡環境差別較大，一些偏遠地區網絡覆蓋率較低，網絡信號不穩定；二是在疫情防控期間大量師生集中登陸同一個教育平臺，容易超過平臺承載能力，導致服務器癱瘓；三是老師和學生使用的終端設備不同，設備配置差異較大，對于線上學習也存在一定影響。

2.2.4 線上教育的監管與評價不到位

線上教育的班級概念虛擬化，傳統的班級管理方式不再適用。線上教育平臺可以精準導出學生的出勤率、作業完成率之類的數據，但對主觀性較強的數據例如學生精力是否集中、知識點是否理解等是很難通過導出的數據去進行判斷、評估和掌握，無法保證學生學習效果的可信度。

3 VR技術運用于高校線上教育的適應性分析

3.1 VR技術的起源及應用

VR技術是20世紀發展起來的一項全新實用技術，其基本實現方式是計算機模擬虛擬環境給人沉浸感，當下各行各業對VR技術的需求日益旺盛，例如旅游業對于VR技術的應用主要集中在VR沉浸交互體驗和旅游景區的全景展示上，讓疫情居家隔離的用戶“云旅游”，更具獨特性；酒店行業中VR技術能夠全方位展現出酒店的環境，讓消費者了解全面后再做出是否消費的決定，VR全景選房極大避免了線上訂房的局限。除此之外，VR技術近年來運用于高校線上教育的比重也大大提升。

3.2 VR技術應用于高校線上教育的適應性分析

3.2.1 我國網民數量多，互聯網普及率高

截至2020年12月，據CNNIC發布，我國網民規模由2015年底的6.88億增長到2020年底的9.89億，互聯網普及率由50.3%提升到70.4%。截至2020年底，全國中小學(含教學點)互聯網接入率達100%，互聯網聯網學校實現動態清零。截止至2020年3月，據CNNIC發布，我國線上用戶數量規模已經超過4億，占全球互聯網用戶總人數的40%以上，與2018年比較增長率超過50%，在2020年下半年的全面復課后，國內線上教育用戶仍達到3.8億，占全球互聯網用戶總人數的40%。數據來源：中國互聯網絡信息中心(CNNIC)發布的第46次《中國互聯網絡發展狀況統計報告》。

隨著數字化社會的建設、網民規模的擴大和線上教育使用率的提高，線上教育已成為一種趨勢，所以高校在教育方面要推動人工智能與教育發展的深度融合，共創智能時代。

3.2.2 傳統線上教育導致教學模式的不適應，促使教育手段的革新

根據用戶調研法和問卷調查法收集目標群體的體驗及感受；利用觀察法和訪談法調查目標用戶，了解需求；選取師生兩種不同身份的用戶，記錄真實體驗。大多數師生表明由于不同專業的差異性和交流互動的不適應，基于傳統線上教育平臺開展的教學并不順利，從而促使教育手段創新。

3.2.3 VR技術與專業學科的融合度高，促使教育實現新的動態平衡

VR虛擬技術結合不同專業特點，解決傳統線上教育平臺與日常教學活動的不適應，達到新的教育平衡。傳統的教學模式中，教師采用PPT進行案例講述或者使用圖片、視頻等教學模式來講解理論知識，忽視學生的實際操作，導致學生對知識僅停留在表面。在社會競爭壓力不斷向教育領域傳導的當下，VR技術應用于高校線上教育可以改善教育理念更新不及時、教育機制單一的弊端，進一步推動高校不同專業的資源建設，具有廣闊的前景和巨大的發展潛力。

4 基于VR技術的高校線上教育新模式分析

4.1 VR技術在高校線上教育中的應用

VR虛擬技術常用于構建宏大場景，例如宇宙、太陽系、原子和分子等。而基于VR技術的高校線上教育新模式一般是以VR教室在學校推廣，在不同的專業中都展現出巨大的發展空間，如表1所示。

表1 VR虛擬技術在高校線上教育中的應用

由表1可以看出VR技術在高校線上教育中能夠應用于不同專業，在藝術傳媒類和自然科學專業中能夠更形象地讓學生感受三維物體的信息，展示出一個立體空間；在語言學專業上，不同于以往教學中對情境的創設通過圖片或者錄像展示的方法，VR技術可以虛擬現實，從而讓學生與國外友人交談進而感受到外語環境；在財會專業中可以構建出一個仿真企業，學生身臨其境般地模擬業務流程，提高參與度。

4.2 VR虛擬技術的優勢

教育改革要求重視學生的參與感和互動性，培養其批判性思維和創新能力，提高綜合素質。對比傳統教育平臺和VR教育平臺的功能和應用特點，確立了傳統教育平臺與VR教育平臺的比較框架，如表2所示。

表2 傳統教育平臺與VR教育平臺的比較框架

由表2可知，傳統教育平臺和VR虛擬技術教育平臺的區別有四方面：第一，有研究表明，傳統教育平臺采用圖片等單一方式的教學效率約為10%；多媒體教學等復合教學形式約為30%；VR教育平臺采用的沉浸式VR場景和互動仿真對話的VR交互課件能夠達到70%，體現出VR教育平臺的沉浸性優于傳統教育平臺；第二，傳統教育平臺的運作普遍傾向于理論學習，難以實現理論與實踐的緊密銜接，而VR教育平臺能夠實現學科知識的可視化，讓學生參與其中，互動性優于前者；第三，傳統教育平臺中學生往往處于觀看教師具體操作的被動地位，難以發揮主觀能動性，而VR教育平臺能夠創建出多種虛擬環境使學生有更加真實立體的學習體驗，學習自主性更強；第四，比起傳統教育平臺的割裂感，VR虛擬技術可以加強知識之間的互通，培養創新思維。

4.3 基于VR技術下的教學系統——VR課堂

基于VR技術設置的VR課堂深度融合師生，達到教與學的協調統一。由控制機、服務器和客戶端構成的運作模式共同服務于VR課堂，起到提升課堂效果的重要作用。具體運作模式是：教師通過在控制機輸入企業的業務流程，利用服務器創設虛擬情境從而還原真實發生的業務，學生通過客戶端觀察構建的場景并進行角色模擬，高效參與教學任務。這種教學模式可以協調“教師中心”到“學生中心”的地位，增強師生互動，優化在線教學，讓學生真正成為課堂的主人，學習的主體。

以會計專業在VR課堂的教學為例：教師在基于VR技術的基礎上結合學校會計專業及人才培養方案在控制機構建出虛擬教學環境，并將構建的虛擬教學環境上傳到公共服務器上，學生利用客戶端接收優質的教學資源，實現VR技術與教育資源的有機融合。這種運作模式不僅為學生提供了場景沉浸、多維學習的學習方式，也提供了優質的會計教學資源，打造出一個真實的三維學習空間，讓專業知識具象化。

5 基于VR技術提升高校線上教育質量的策略

5.1 改變教師傳統觀念，提高師生互動

對教齡大的教師加強信息化技能培訓，提高軟件熟練度；優化線上教育方案，靈活運用M00C教學、直播教學等授課方式，借鑒采用VR智能課堂模式實現線上教育多樣化。重視師生溝通，發揮教師的引導作用，避免出現“學生只能依靠虛擬情境來獲取知識”的局面，即使借助VR技術，高校也不能忽視師生之間的互動與交流，教師要引導組織學生，發揮學生的自主性。

5.2 轉變實訓課程教學思維

高校要跳出傳統教學思維,創新線上課程設計，構筑網絡化實踐教學場景，讓技術為教學需求服務，幫助師生在個人電腦上搭建網絡實驗教學環境，實現教師演示與學生操作的線上結合，為實踐活動的在線教學提供保障。不能片面追求形式新穎而忽視了教育對學生的影響。盡管VR技術是線上教育新模式中強有力的技術支持，但這不意味VR技術就是線上教育的全部，因此師生在基于VR技術的線上教育新模式下也要立足課本教材，脫離教材的學習是不切實際的。

5.3 強化對線上教育的環境保障

線上教育模式的長遠發展需要各方的共同努力。從國家層面來說，加強偏遠地區互聯網基礎設施建設,優化城鄉網絡環境為線上教學提供網絡基礎保障。從高校層面來說，應選擇承載量大的教學平臺，積極開展基于VR的教育平臺,不斷優化服務能力，避免教學資源分散。

5.4 有效開展線上教育，加強教學質量管理

線上教育難以保證學習效果的可信度，所以需要任課教師根據學校工作方案并結合教學實際制定出切實可行的線上教學計劃。課前認真落實簽到、點名等形式；課堂上通過麥克風和攝像頭觀察學生的精力是否集中，聽課效率是否有所保證；課后教師要把學生的情況進行反饋，學校要定期抽查教師的教學情況和學生的學習情況，并且要嚴格落實“雙減”和“五項”管理制度，促進教育改革。