融合思政元素的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)課程教學(xué)改革實(shí)踐探索

摘要：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是計(jì)算機(jī)類專業(yè)的核心課程。針對該課程的一些問題，該研究通過深挖思政元素，完善教學(xué)目標(biāo)、調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、重構(gòu)教學(xué)模式開展課程教學(xué)改革實(shí)踐，以提升課堂教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞奶摂M現(xiàn)實(shí)復(fù)合型人才。關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；思政元素；教學(xué)改革

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2025）02-0168-03 開放科學(xué)（資源服務(wù)） 標(biāo)識碼（OSID） ：

0 引言

隨著軟硬件技術(shù)的突破和新媒體社交的興起，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Virtual Reality，簡稱VR） 已成為最具發(fā)展前景的新興產(chǎn)業(yè)。我國政府部門高度重視虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，相繼出臺多項(xiàng)政策，布局VR關(guān)鍵技術(shù)研究及人才培養(yǎng)。自2020年教育部新增設(shè)“虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)”本科專業(yè)以來[1]，國內(nèi)眾多高校相繼開設(shè)了此專業(yè)，并結(jié)合自身特色制定了培養(yǎng)方案和課程體系。但在教學(xué)實(shí)施過程中，還存在一些問題。因此，本文結(jié)合BOPPPS教學(xué)模式開展課程教學(xué)改革，將思政教育充分融入教學(xué)各環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)專業(yè)知識講授與立德樹人的有機(jī)統(tǒng)一，對培養(yǎng)高素質(zhì)復(fù)合型虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)人才進(jìn)行探索。

1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)課程建設(shè)的不足

1.1 思政元素融入有待提高

在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)課程中，傳統(tǒng)的教學(xué)方式相對偏重知識及技能的傳授，思政元素融入相對不足。如僅在課程引言部分時融入我國的虛擬現(xiàn)實(shí)軟硬件發(fā)展案例，或者單純在教學(xué)中宣傳黨的基本理論方針，沒有將思政教育融會貫通到課程各個教學(xué)環(huán)節(jié)中。雖然有些老師在備課時能發(fā)現(xiàn)好的思政案例，但在教學(xué)過程中可能找準(zhǔn)專業(yè)知識和思政案例的有機(jī)融合點(diǎn)[2]。

1.2 課程教學(xué)內(nèi)容相對滯后

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)課程涉及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、數(shù)字影像等多學(xué)科知識，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，知識單元多[3]。市面上的教材內(nèi)容主要包括兩類：一是針對虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)原理概念的講解，涉及的理論知識過多[4]，前沿技術(shù)應(yīng)用較少。二是針對VR引擎軟件的使用講解，內(nèi)容偏重軟件操作，缺乏綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的引入。教師在有限的48或64課時內(nèi)，如果按照教材章節(jié)的鏈接關(guān)系進(jìn)行講解，很難調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性。

1.3 課程教學(xué)模式相對單一

傳統(tǒng)的教學(xué)方式已不能適應(yīng)現(xiàn)在學(xué)生的上課需求，僅使用線下的教學(xué)方式介紹的內(nèi)容較為有限[5]，教師也無法全面掌握每個學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度、知識點(diǎn)掌握率、學(xué)習(xí)時長、答題反饋等情況，可以借助信息化手段實(shí)施混合教學(xué)模式，并在課堂教學(xué)中融合線上自主學(xué)習(xí)、線下分組合作，課堂答疑、翻轉(zhuǎn)課堂等多種教學(xué)方法。

2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)課程教學(xué)改革設(shè)計(jì)

2.1 完善課程教學(xué)目標(biāo)

傳統(tǒng)的課程目標(biāo)無法適應(yīng)市場對復(fù)合型虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)人才的要求，應(yīng)進(jìn)一步完善知識、能力、素養(yǎng)三維目標(biāo)，并增設(shè)課程思政目標(biāo)。

2.2 挖掘思政元素

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)課程以虛擬現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目設(shè)計(jì)和開發(fā)能力為主線，采用模塊化、項(xiàng)目化的方式組織教學(xué)內(nèi)容。結(jié)合人才培養(yǎng)目標(biāo)和課程特點(diǎn)，不斷挖掘思政元素，構(gòu)建思政教學(xué)體系。

1） 模塊一：虛擬現(xiàn)實(shí)概述。此模塊的教學(xué)內(nèi)容主要包括虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的原理及特征、發(fā)展脈絡(luò)、軟硬件產(chǎn)業(yè)鏈、行業(yè)概況等。在教學(xué)過程中，融入創(chuàng)新行業(yè)青年杰出人才的奮斗歷程、自研VR產(chǎn)業(yè)鏈、自研VR游戲等思政教學(xué)案例，促進(jìn)學(xué)生對VR技術(shù)原理、特征及其行業(yè)應(yīng)用的理解，以達(dá)到培養(yǎng)具有探索求真精神、職業(yè)使命感的思政育人目標(biāo)。

2） 模塊二：虛擬場景搭建。此模塊的教學(xué)內(nèi)容包括引擎地形制作、外部資源導(dǎo)入及設(shè)置、材質(zhì)設(shè)置、光照渲染、場景整合等。思政教學(xué)案例分為三大主題融入：一是黨建文化主題，如搭建黨建文化展廳、紅色旅游景點(diǎn)等；二是科技強(qiáng)國主題，如VR長征火箭、VR空間站等；三是傳統(tǒng)文化主題，如搭建古建筑模型、苗繡文化走廊等。通過這三類主題的親身實(shí)踐，學(xué)生能深刻理解中國共產(chǎn)黨百年建黨歷史、自主科技發(fā)展成果、傳統(tǒng)文化內(nèi)涵，從而培養(yǎng)政治認(rèn)同、科技自強(qiáng)自立精神、文化自信等思政目標(biāo)。

3） 模塊三：VR動畫模塊。此模塊的教學(xué)內(nèi)容包括引擎動畫系統(tǒng)、關(guān)鍵幀動畫、人形動畫等。基于之前的虛擬場景，選取合適的三維人物模型進(jìn)行動作制作，如在黨建文化展廳中，以“紅軍戰(zhàn)士”形象設(shè)計(jì)和開發(fā)角色漫游，學(xué)生操控三維人物作為自己的虛擬化身漫游展廳，潛移默化地樹立對最美戰(zhàn)士的崇敬之情，加深愛黨愛國的社會主義情操。

4） 模塊四：VR特效模塊。此模塊的教學(xué)內(nèi)容包括粒子系統(tǒng)組件概述、粒子特效案例制作等。該模塊以中國傳統(tǒng)文化漢字為主題，設(shè)計(jì)和開發(fā)游戲，通過制作游戲中的粒子效果，探討漢字的來龍去脈及漢字之美，增強(qiáng)學(xué)生的傳統(tǒng)文化認(rèn)同感。

5） 模塊五：VR交互技術(shù)模塊。此模塊的教學(xué)內(nèi)容包括UI設(shè)計(jì)、UI交互、射線檢測、背包系統(tǒng)等內(nèi)容。該模塊以上述案例為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)人機(jī)交互界面，并強(qiáng)調(diào)界面制作的美觀性、協(xié)調(diào)性和功能性三大原則。在教學(xué)過程中，融入局部與整體、結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一觀念。

6） 模塊六：增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)。此模塊的教學(xué)內(nèi)容包括AR基本理論概述、AR開發(fā)工具、圖片識別、三維物體識別等內(nèi)容。該模塊設(shè)計(jì)和開發(fā)一個AR游戲——識別五大洲動物。學(xué)生在收集素材和制作游戲的過程中，樹立國際化視野和創(chuàng)新意識。

2.3 搭建多類資源庫

課堂教學(xué)學(xué)時有限，應(yīng)利用信息化手段拓展課后學(xué)習(xí)資源。可建立線上教學(xué)平臺、思政案例資源庫、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目資源庫、拓展案例庫等數(shù)字化資源。線上教學(xué)平臺作為線下教學(xué)的輔助，主要建設(shè)課程任務(wù)、學(xué)習(xí)資料、測試、討論等板塊。思政案例資源庫按照國家層面、社會層面、個人層面三個方向挖掘思政案例，并依據(jù)一定標(biāo)準(zhǔn)入庫。實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目資源庫結(jié)合競賽內(nèi)容設(shè)置教學(xué)項(xiàng)目，將知識點(diǎn)融入項(xiàng)目教學(xué)中，形成特色案例入庫。拓寬案例庫對接崗位需求，根據(jù)企業(yè)不同崗位的實(shí)際需求，分類整理課程知識點(diǎn)，與企業(yè)專家共同設(shè)計(jì)教學(xué)模塊。

3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)課程教學(xué)實(shí)施

3.1 改進(jìn)后的BOPPPS 教學(xué)設(shè)計(jì)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)課程涉及多門學(xué)科的知識點(diǎn)，內(nèi)容抽象且復(fù)雜。在有限的課程學(xué)時里無法面面俱到。因此，借助超星線上平臺，并在教學(xué)過程中采用改進(jìn)后的BOPPPS教學(xué)模式，將每堂課設(shè)計(jì)成課前、課中、課后三個階段，應(yīng)用于教學(xué)中，如圖1所示：

3.1.1 課前階段

在每堂課前，教師應(yīng)透徹掌握教材知識點(diǎn)，利用超星平臺提前發(fā)布各類資料，如網(wǎng)絡(luò)視頻、預(yù)習(xí)課件等。同時，挖掘與課程相關(guān)的杰出青年創(chuàng)業(yè)事跡、科技強(qiáng)國案例、非遺工匠精神等思政元素，并在課程QQ 群里推送，鼓勵學(xué)生在分組討論時分享自己挖掘的思政案例，以拓展學(xué)生的知識面，共同構(gòu)建思政案例資源庫。除此之外，根據(jù)每堂課的學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)置各種形式的前測，如測試題、主題討論等，根據(jù)前測反饋收集問題，在課堂上有針對性地講解知識點(diǎn)。

3.1.2 課中階段

課中階段采取“案例導(dǎo)入→成果導(dǎo)向→參與式學(xué)習(xí)→后測”的方式進(jìn)行教學(xué)。例如，在介紹增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR） 技術(shù)時，先詳細(xì)介紹在VR、AR軟硬件產(chǎn)品領(lǐng)域排名前10的中國企業(yè)信息，以吸引學(xué)生的興趣，增強(qiáng)他們的自信心和自豪感。接著，教師根據(jù)成果導(dǎo)向理念及教學(xué)大綱，將每個模塊的教學(xué)目標(biāo)調(diào)整為三維目標(biāo)（知識目標(biāo)、能力目標(biāo)和素養(yǎng)目標(biāo)） 。學(xué)生結(jié)合前測情況及教學(xué)目標(biāo)的具體內(nèi)容，明確學(xué)完該模塊后應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)，合理分配學(xué)習(xí)主次及時間。參與式學(xué)習(xí)是課堂活動的核心部分，教師通過搶答、分組任務(wù)、主題討論、隨堂練習(xí)等形式進(jìn)行課堂互動，引導(dǎo)學(xué)生從被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，提升學(xué)習(xí)效果。主題討論的發(fā)帖功能讓學(xué)生自主表達(dá)想法，教師及時了解學(xué)生心理，通過順勢引導(dǎo)使課程思政“活”起來。例如，在介紹增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)理論時，引入華為AR地圖游敦煌的案例，詳細(xì)介紹敦煌莫高窟的數(shù)字化過程及意義，激發(fā)學(xué)生主動關(guān)注中國傳統(tǒng)文化，樹立不能只看經(jīng)濟(jì)效益、要堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀的意識。

后測是監(jiān)測學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要環(huán)節(jié)，通過超星學(xué)習(xí)通平臺發(fā)布作業(yè)或測驗(yàn)題。測試題以單項(xiàng)選擇題和判斷題為主，系統(tǒng)自動判分并生成統(tǒng)計(jì)圖，使教師能迅速掌握學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握情況。作業(yè)則強(qiáng)調(diào)分析應(yīng)用能力，以簡答題、程序設(shè)計(jì)題為主，考查學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。

3.1.3 課后階段

課后階段是內(nèi)化學(xué)習(xí)成果的重要階段。首先，學(xué)生通過線上平臺可自主利用碎片化時間進(jìn)行復(fù)習(xí)鞏固，教師也可繼續(xù)分享拓展教學(xué)資源。其次，借助超星平臺的各項(xiàng)課堂活動統(tǒng)計(jì)功能，教師能清楚觀察到思政教學(xué)的薄弱環(huán)節(jié)，并進(jìn)行總結(jié)和反思。通過發(fā)布課后作業(yè)，使思政教育持續(xù)融入學(xué)生的日常生活中。例如，針對課堂上講解的華為AR產(chǎn)品和華為故事，課后要求學(xué)生以“卡脖子”困難和社會責(zé)任感為主題寫一篇心得體會。最后，組織學(xué)生參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽等學(xué)科競賽，通過競賽提升學(xué)生解決復(fù)雜問題的應(yīng)用能力。

3.2 課程改革的實(shí)踐結(jié)果及反思

本文以2021級軟件工程專業(yè)學(xué)生為教學(xué)對象，實(shí)施了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)課程的教學(xué)改革。實(shí)踐結(jié)果表明，學(xué)生對項(xiàng)目教學(xué)中融入思政元素接受度高，認(rèn)為主題發(fā)帖、討論、共建思政案例庫等形式能提高學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)師生互動交流。

3.2.1 促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)行為的轉(zhuǎn)變

開展基于BOPPPS的課程教學(xué)改革，促使學(xué)生從被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向主動學(xué)習(xí)。超星學(xué)習(xí)通的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，100%的學(xué)生參與了線上學(xué)習(xí)，98%以上的學(xué)生按時完成各項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)，95%以上的學(xué)生通過測試。

3.2.2 提升教師教學(xué)思維的轉(zhuǎn)變

在課程改革的實(shí)施過程中，對教師各方面能力提出了新的要求。教師應(yīng)深入探究專業(yè)課程教學(xué)，挖掘有價(jià)值的思政元素，優(yōu)化整合教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新教學(xué)方法，合理設(shè)計(jì)多元化評價(jià)體系。同時，注重自身正確價(jià)值觀的培養(yǎng)，為學(xué)生樹立好榜樣。

4 結(jié)束語

本研究針對虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)課程開展了教學(xué)改革實(shí)踐，從融入思政元素、調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)、構(gòu)建教學(xué)模式等方面進(jìn)行改革。該教改方案不僅提升了課堂教學(xué)質(zhì)量，還為交叉類學(xué)科的課程教學(xué)改革提供了借鑒思路。

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【通聯(lián)編輯：代影】

基金項(xiàng)目：2023 年貴州省高等學(xué)校教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革項(xiàng)目——“課程思政+成果導(dǎo)向”雙核教學(xué)模式研究與實(shí)踐—以《虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)》課程為例