元宇宙視角下應(yīng)用型本科專業(yè)課程融合式教學(xué)模式研究

摘" 要：針對(duì)應(yīng)用型本科專業(yè)課程教學(xué)中存在的若干問題，提出元宇宙視角下基于“4+3+N”策略的融合式教學(xué)模式；引入元宇宙概念，突出交互性、沉浸性和多元性三個(gè)特征；通過多層次交叉融合，構(gòu)建無邊界教學(xué)環(huán)境。建立多元雙向評(píng)價(jià)機(jī)制，并以通信原理課程為例開展課程學(xué)習(xí)效果的綜合性評(píng)價(jià)。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型本科院校；元宇宙；融合式教學(xué)；多元雙向評(píng)價(jià)

文章編號(hào)：1671-489X（2025）04-00-04

DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2025.04.0

0" 引言

應(yīng)用型本科院校作為高等教育的重要組成部分，其根本任務(wù)是立足國家戰(zhàn)略需求，培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求的應(yīng)用型人才[1]。專業(yè)課程是應(yīng)用型本科院校人才培養(yǎng)的核心，課程質(zhì)量直接決定著人才的培養(yǎng)質(zhì)量。黨的二十大報(bào)告指出，要堅(jiān)持教育優(yōu)先發(fā)展、科技自立自強(qiáng)、人才引領(lǐng)驅(qū)動(dòng)，加快建設(shè)教育強(qiáng)國、科技強(qiáng)國，要深化教育領(lǐng)域綜合改革，推進(jìn)教育數(shù)字化進(jìn)程[2]。數(shù)字化教學(xué)模式[3]是充分利用新一代信息技術(shù)，打破空間和時(shí)間的限制，形成的一種更加注重教學(xué)過程、能力體驗(yàn)和需求驅(qū)動(dòng)的新型教學(xué)模式。教學(xué)過程更注重教學(xué)理念更新、教學(xué)方法創(chuàng)新、教學(xué)資源和教學(xué)環(huán)境構(gòu)建，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和應(yīng)用實(shí)踐能力。在教學(xué)改革實(shí)踐中，如何提升專業(yè)課程數(shù)字化教學(xué)質(zhì)量和增強(qiáng)教學(xué)效果成為應(yīng)用型本科院校亟須解決的關(guān)鍵問題。

1" 應(yīng)用型本科專業(yè)課程教學(xué)中存在的問題

1.1" 理論教學(xué)與實(shí)踐應(yīng)用分離

根據(jù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求，應(yīng)用型本科院校在課程教學(xué)中應(yīng)注重強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力，培養(yǎng)專業(yè)性應(yīng)用型人才。但是，通過多輪教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，部分專業(yè)課程在教學(xué)過程中存在理論教學(xué)與實(shí)踐應(yīng)用嚴(yán)重分離的現(xiàn)象。主要體現(xiàn)在：時(shí)間延遲導(dǎo)致的理論教學(xué)與實(shí)踐應(yīng)用分離，理論性較強(qiáng)的專業(yè)課程在教學(xué)過程中注重知識(shí)點(diǎn)的剖析與講解，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)安排在全部理論教學(xué)結(jié)束后進(jìn)行，導(dǎo)致理論教學(xué)與實(shí)踐應(yīng)用聯(lián)系不緊密，學(xué)習(xí)效果不佳；配套不足導(dǎo)致的理論教學(xué)與實(shí)踐應(yīng)用分離，針對(duì)智能通信、人工智能、集成電路等國家新興產(chǎn)業(yè)的專業(yè)人才培養(yǎng)，高校缺乏相關(guān)完善的實(shí)踐配套，多門專業(yè)課程的綜合性實(shí)踐應(yīng)用需根據(jù)教學(xué)大綱安排，聯(lián)合公司和研發(fā)基地等校外實(shí)踐基地開展（一般安排在后續(xù)學(xué)期），導(dǎo)致理論教學(xué)與實(shí)踐應(yīng)用銜接性差，影響學(xué)習(xí)效果。

1.2" 學(xué)生學(xué)習(xí)興趣薄弱，學(xué)習(xí)體驗(yàn)不理想

部分理論性較強(qiáng)的專業(yè)課程教學(xué)過程中涉及大量復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，缺乏生動(dòng)直觀的可視化教學(xué)案例和形象化的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景演示，學(xué)生往往對(duì)內(nèi)容理解有困難，產(chǎn)生畏難情緒，導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣不足，進(jìn)而出現(xiàn)課堂注意力不集中，學(xué)習(xí)體驗(yàn)不理想等情況。如何提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗(yàn)是應(yīng)用型本科專業(yè)課程教學(xué)中需要解決的關(guān)鍵問題。

1.3" 線上線下教學(xué)缺乏有機(jī)融合

為落實(shí)《教育部關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實(shí)施意見》的要求，各高校積極探索、實(shí)施線上線下相結(jié)合的混合式教學(xué)模式。混合式教學(xué)模式旨在通過建立線上線下相結(jié)合的方式，以學(xué)生為本，提升學(xué)習(xí)主動(dòng)性，打破原有的以教師為中心的一言堂式教學(xué)模式。然而，在混合式教學(xué)模式實(shí)施過程中，部分教師將大量時(shí)間和精力用于線上課程建設(shè)，只注重形式上的混合，忽略了學(xué)生的線上學(xué)習(xí)效果，導(dǎo)致線上教學(xué)和線下教學(xué)只是簡單的疊加，缺乏有機(jī)融合，沒有從本質(zhì)上提升學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)與增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。

2" 元宇宙視角下融合式教學(xué)模式探究

2.1" 研究思路

2.1.1" 引入元宇宙概念，實(shí)現(xiàn)數(shù)智化教學(xué)

元宇宙是一種整合數(shù)字孿生、人工智能、人機(jī)交互、物聯(lián)網(wǎng)、高速通信等多種新技術(shù)而產(chǎn)生的新型虛實(shí)相融的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和社會(huì)形態(tài)，具有交互性、沉浸性、多元性等核心特征[4]。隨著新一代信息技術(shù)的發(fā)展，人工智能、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等元宇宙視角下的新技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于教育領(lǐng)域，衍生出了教育元宇宙的新概念[5]。教育元宇宙可用于構(gòu)建沉浸式體驗(yàn)、智慧化教學(xué)、虛實(shí)共存的數(shù)字化課堂，實(shí)現(xiàn)數(shù)智化教學(xué)。

2.1.2" 教學(xué)模式從混合式轉(zhuǎn)向融合式

融合式教學(xué)是新一代信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合所引發(fā)的學(xué)習(xí)革命，是混合式教學(xué)在發(fā)展演變過程中衍生出的一種新型教學(xué)范式[6]。融合式教學(xué)強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，以教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向[4]，將線上教學(xué)與線下教學(xué)進(jìn)行深度有機(jī)融合，發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，有效增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。

本研究嘗試將元宇宙概念與課堂教學(xué)改革有機(jī)結(jié)合，基于融合式教學(xué)理論對(duì)應(yīng)用型本科專業(yè)課程教學(xué)模式開展深入探究，致力增強(qiáng)教學(xué)效果，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力，助力應(yīng)用型本科院校人才培養(yǎng)。

2.2" 融合式教學(xué)模式

2.2.1" 教學(xué)模式框架搭建

基于“4+3+N”策略搭建元宇宙視角下的融合式教學(xué)模式框架。“4”是教學(xué)過程中需要把握的四個(gè)要素，包括學(xué)生、教師、學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)環(huán)境；“3”是元宇宙的三個(gè)特征，包括交互性、沉浸性和多元性；“N”是實(shí)現(xiàn)多角度、多層次的交叉融合，包括信息技術(shù)與教學(xué)方法的融合、專業(yè)知識(shí)與社會(huì)熱點(diǎn)的融合、理論基礎(chǔ)與實(shí)踐應(yīng)用的融合等。融合式教學(xué)模式整體框架如圖1所示。

2.2.2" 更新教學(xué)理念，把握四個(gè)要素

1）學(xué)生要素。增設(shè)小組討論、匯報(bào)展示、學(xué)生評(píng)價(jià)等多項(xiàng)以學(xué)生為主體的課堂環(huán)節(jié)，讓學(xué)生能夠積極主動(dòng)地參與課堂教學(xué)，以問題為導(dǎo)向開展課題研究，通過資料查閱、課題討論、成果交流等方式，讓學(xué)生成為課堂的主人，真正做到以學(xué)生為本，提升學(xué)習(xí)興趣與增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。

2）教師要素。更新教學(xué)理念，打破以教師為主導(dǎo)的傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式。避免混合式教學(xué)僅停留在表面和形式上的問題，引導(dǎo)學(xué)生開展線上學(xué)習(xí)、線下交流討論、團(tuán)隊(duì)合作等，對(duì)線上的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行線下整合、匯報(bào)交流、總結(jié)與展望，構(gòu)建線上與線下深度融合的一體化教學(xué)模式。

3）資源要素。緊扣課程大綱中的重點(diǎn)、難點(diǎn)，打造多維度的多媒體資源庫。結(jié)合國家重大戰(zhàn)略需求和社會(huì)時(shí)事熱點(diǎn)，采用視頻、音頻、網(wǎng)頁、圖片、動(dòng)畫等不同形式，從多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)、虛擬仿真平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)公眾號(hào)等多個(gè)層面和維度打造適合學(xué)生隨時(shí)學(xué)習(xí)的資源庫，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供豐富資源。

4）環(huán)境要素。運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)打造智慧課堂。長時(shí)間、單一的線下學(xué)習(xí)容易引發(fā)疲勞，降低學(xué)習(xí)興趣，影響學(xué)習(xí)效果。智慧課堂可以實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)的交互，根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容實(shí)時(shí)切換場(chǎng)景，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)效果。

2.2.3" 融入元宇宙概念，突出三個(gè)特征

1）交互性。傳統(tǒng)的單一課堂教學(xué)模式受限于師生比例、教學(xué)場(chǎng)地、學(xué)時(shí)安排等，無法做到實(shí)時(shí)交互、實(shí)時(shí)反饋。借助元宇宙，通過虛實(shí)融合和偏好設(shè)定，實(shí)現(xiàn)學(xué)生、機(jī)器、場(chǎng)景之間的多元交互，讓學(xué)習(xí)不再局限于某一節(jié)課的課堂教學(xué)，提升學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

2）沉浸性。傳統(tǒng)課堂教學(xué)中存在場(chǎng)景單一、學(xué)生課堂專注力不持久的問題。借助元宇宙，融合多元數(shù)字信息，實(shí)現(xiàn)虛實(shí)融合的沉浸式體驗(yàn)數(shù)智化課堂，通過虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景與實(shí)際教學(xué)案例的有機(jī)結(jié)合，提升學(xué)生對(duì)知識(shí)的直觀感受，加深對(duì)抽象概念的理解。

3）多元性。打破傳統(tǒng)的單一課堂教學(xué)模式，借助元宇宙，構(gòu)建多元化教學(xué)模式。讓學(xué)生自主選擇學(xué)習(xí)場(chǎng)景、研究案例，通過問題設(shè)置、學(xué)生探索、小組討論、教師總結(jié)、效果反饋等搭建閉合的學(xué)習(xí)鏈，增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。

2.2.4" 多層次交叉融合，構(gòu)建無邊界教學(xué)環(huán)境

1）信息技術(shù)與教學(xué)方法的融合。將數(shù)字孿生、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)與教學(xué)方法進(jìn)行深度融合，借助多形態(tài)智能教育裝備（VR頭顯、移動(dòng)終端等）開展具有交互性、沉浸性、多元性特點(diǎn)的情景化教學(xué)。虛實(shí)共生、虛實(shí)相融，將線上教學(xué)與線下教學(xué)有機(jī)結(jié)合，構(gòu)建新一代數(shù)智化教學(xué)生態(tài)體系。

2）專業(yè)知識(shí)與社會(huì)熱點(diǎn)的融合。將社會(huì)時(shí)事、社會(huì)熱點(diǎn)話題融入課堂教學(xué)，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)熱情；將思政元素融入專業(yè)課程教學(xué)，通過事實(shí)分析與案例講解，培養(yǎng)學(xué)生的愛國情懷、社會(huì)責(zé)任意識(shí)、工匠精神，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)的認(rèn)同感，激發(fā)學(xué)生用所學(xué)知識(shí)與本領(lǐng)為國家建設(shè)貢獻(xiàn)力量的遠(yuǎn)大志向。

3）理論基礎(chǔ)與實(shí)踐應(yīng)用的融合。基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，在虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中高度還原不同學(xué)科領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用案例，并將其與理論基礎(chǔ)教學(xué)深度融合。讓抽象的理論知識(shí)直觀化、具象化，便于學(xué)生理解和掌握，幫助學(xué)生建立完整的知識(shí)體系，解決因配套不足導(dǎo)致的理論教學(xué)與實(shí)踐應(yīng)用分離的問題。

3" 多元雙向評(píng)價(jià)機(jī)制

多元化評(píng)價(jià)是課程教學(xué)中效果檢驗(yàn)、問題反饋、持續(xù)改進(jìn)的重要手段。根據(jù)工程教育認(rèn)證課程目標(biāo)和支撐畢業(yè)要求的指標(biāo)點(diǎn)，基于課堂觀察法中的LICC（Learning，Instruction，Curriculum， Culture）范式[7]構(gòu)建LICC量表，建立過程評(píng)價(jià)、結(jié)果評(píng)價(jià)、滿意度評(píng)價(jià)相結(jié)合的多元雙向評(píng)價(jià)機(jī)制。以金陵科技學(xué)院電子信息工程學(xué)院專業(yè)必修課通信原理為例，基于LICC量表的多元雙向評(píng)價(jià)機(jī)制如表1所示。

在多元雙向評(píng)價(jià)機(jī)制中，過程評(píng)價(jià)是指教師作為評(píng)價(jià)主體，根據(jù)線上線下的專業(yè)課程整體學(xué)習(xí)情況對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)，包括學(xué)習(xí)能力（問題分析、實(shí)踐操作）和學(xué)習(xí)效果（多個(gè)階段測(cè)評(píng)情況）兩個(gè)層面；結(jié)果評(píng)價(jià)是指教師作為評(píng)價(jià)主體，根據(jù)期末成果匯報(bào)和期末試卷情況對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)，包括學(xué)習(xí)能力 （能力提升、團(tuán)隊(duì)合作）和學(xué)習(xí)效果（結(jié)果測(cè)評(píng)情況）兩個(gè)層面；滿意度評(píng)價(jià)是學(xué)生作為評(píng)價(jià)主體，對(duì)學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)體驗(yàn)進(jìn)行滿意度評(píng)價(jià)。

多元雙向評(píng)價(jià)機(jī)制從多層面、多維度開展綜合效果評(píng)價(jià)與問題反饋，構(gòu)建教學(xué)效果的閉環(huán)反饋機(jī)制，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型本科院校專業(yè)課程教學(xué)中教與學(xué)的雙向持續(xù)改進(jìn)。

4" 結(jié)束語

通過分析目前應(yīng)用型本科專業(yè)課程教學(xué)中面臨的主要問題，創(chuàng)新性地提出元宇宙視角下基于“4+3+N”策略的融合式教學(xué)模式。借助元宇宙，把握學(xué)生、教師、資源和環(huán)境四個(gè)要素，開展信息技術(shù)與教學(xué)方法、專業(yè)知識(shí)與社會(huì)熱點(diǎn)、理論基礎(chǔ)與實(shí)踐應(yīng)用的多層次交叉融合，有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)體驗(yàn)。在學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)方面，建立多元雙向評(píng)價(jià)機(jī)制，促進(jìn)課程教學(xué)的持續(xù)改進(jìn)，為應(yīng)用型本科專業(yè)課程數(shù)字化教學(xué)改革提供思路，為構(gòu)建數(shù)字化教育生態(tài)提供支撐。

5" 參考文獻(xiàn)

[1] 肖淞嚴(yán).“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代應(yīng)用型本科教育教學(xué)改革研究[J].中國新通信，2022，24（19）：179-181.

[2] 冉芳，李中亮.黨的二十大精神指引下我國繼續(xù)教育改革創(chuàng)新研究[J].成人教育，2023，43（6）：1-9.

[3] 蔣家勝.“大思政課”數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)的三重邏輯審視[J].教育科學(xué)論壇，2024（3）：37-42.

[4] 吳志敏，代玲莉，曹敦等.元宇宙背景下面向數(shù)字信號(hào)處理課程的四維融合混合式教學(xué)改革[J].計(jì)算機(jī)教育，2023（11）：80-84.

[5] 華子荀，黃慕雄，吳鵬澤，等.數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下教育元宇宙數(shù)字技術(shù)進(jìn)階模型研究[J].現(xiàn)代教育技術(shù)， 2023，33（1）：29-39.

[6] 祝智庭，胡姣.技術(shù)賦能后疫情教育創(chuàng)變：線上線下融合教學(xué)新樣態(tài)[J].開放教育研究，2021，27（1）：13-23.

[7] 楊莉，胡國兵，徐志國，等.電子信息類專業(yè)實(shí)踐課程混合教學(xué)模式的效果評(píng)價(jià)：基于LICC范式[J].金陵科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2020，36（2）：56-59.

*項(xiàng)目來源：江蘇省高等教育電子信息類專業(yè)建設(shè)、課程建設(shè)、教學(xué)研究課題“ChatGPT賦能下的信息工程專業(yè)融合式教學(xué)改革模式探究“（基金編號(hào)：2024JSDZJG58）；金陵科技學(xué)院2023年校級(jí)教育教改研究課題“元宇宙視角下應(yīng)用型本科專業(yè)課程融合式教學(xué)模式研究”（基金編號(hào)：JYJG202324）；江蘇高校“青藍(lán)工程”資助；江蘇省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃重點(diǎn)資助課題“應(yīng)用型本科院校智慧課堂教學(xué)模式的設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究——以電子信息類專業(yè)課程為例”（基金編號(hào)：B-a/2018/01/39）。

作者簡介：趙嬪姣，副教授；胡國兵，教授；李振，工程師；陳愷，講師。