应用型本科院校VR+PBL+O2O 教学模式探索研究

桂林航天工业学院 李琳娜

线上教学的优势是网上资源丰富，授课可不受空间、时间限制，可反复观看；但授课形式单一、缺乏有效的质量管理等问题也尤为突出。如何将特殊时期的“应急之举”，转变成为一种新的教育“常态”，是应用型本科院校教育面临的机遇和挑战。

一、VR 技术在教学中的应用

虚拟现实（VR）技术是一种依靠计算机创建虚拟世界，并与之进行人机交互的计算机技术，在20 世纪80 年代初由美国VPL 公司的创始人杰伦·拉尼尔提出。2018 年，教育部发布《关于开展国家虚拟仿真实验教学项目建设工作的通知》，号召各高校建立虚拟仿真实验教学实验室。在融入VR 技术的教学模式里，学生通过人机交互，输出自己的反应、行动，真实的观感性、沉浸性，极大地激发了学生的学习热情；VR 设备与贵重大型仪器相比，因其适中的价格，有效地缓解了院校教学经费紧张的现实情况，也最大限度地实现了教育公平。

二、PBL 教学法在教学中的应用

以问题为中心（PBL）教学法最早是在1969 年，由Howard Barrows 在加拿大麦克玛斯特大学医学院试行的一种新型教学模式。该教学法包含五个步骤，分别为教学准备、创设问题情境、组内协作、解决问题、总结反思。其中，教学准备意为教学活动开始前，授课教师根据教学目标、大纲，制作多媒体课件、习题等教学资料。问题情境即以问题形式提出教学内容知识点。组内协作即为授课教师将班级按照一定比例进行分组，学生以小组为单位共同思考、分析授课教师提出的问题，然后通过个人探索、组内讨论，提出问题的解决方案。待解决方案确定后，学生以小组为单位进行汇报，基于问题解决方案反向倒推出该堂课的知识点，教师与学生共同梳理知识脉络，拓宽学生知识面、提升学生能力水平。

三、O2O 模式在教学中的应用

线上到线下（O2O）最早被应用在营销学中，是线上线下融合的营销模式。O2O 教学模式是O2O 模式与传统教学模式的跨界组合，也是结合线上、线下教学优势的新型教学模式。线上教学主要形式有大规模开放课程、基于移动端的大规模开放课程、小规模限制性在线课程等。大规模开放课程是基于互联网的开放性课程，因其不受地域、时间限制，得到国内外教育界的一致好评。移动端的大规模开放课程是大规模开放课程的一种形式，在该课程中学习者通过移动设备，按照个人意愿，利用可支配的时间完成学习。小规模限制性在线课程因班级人数上限的设定，保证了教育者与被教育者之间的交流机会，提高了被教育者知识内化率。线下教学包括问题讨论、课堂教学、课外实践等。O2O 教学模式是依托互联网技术，将线下教学与线上教学进行资源整合，形成以教师与学生交流、讨论为基础的交互式学习模式，学习效果更佳理想，学习模式更加灵活。

图1 VR+PBL+O2O 教学模式流程图

四、应用型本科院校VR+PBL+O2O 教学模式的构建

将VR 技术、PBL 教学法与O2O 模式相结合，不仅能有效弥补应用型本科院校传统教学模式薄弱环节，也是对应用型本科院校传统教学模式的创新性改革。构建应用型本科院校VR+PBL+O2O 教学模式（如图1），具体可从以下三方面着手。

（一）课前设计

步骤 时间段 内容 具体内容一 课前 制作教学资料授课教师依据教学目标、大纲，按照教学进度，分阶段上传VR 视频至网络学习平台，包括多媒体课件、测验与作业等，供学生自主学习使用。网络教学平台的内容设置有助于学生提前理解、消化教学内容，测验与作业模块的设置则可检测对知识的掌握情况。二 课前基于PBL 教学法分组开课前，授课教师应基于PBL 教学法，按一定比例将学生进行分组，组内共同讨论、学习，最大限度激发学生的学习热情，形成比、学、赶、超的浓厚学习氛围。

（二） 课堂设计

步骤 时间段 内容 具体流程一 课堂前10分钟内容回顾师生共同回顾网络学习平台的课前预习内容；授课教师展示本节课教学目标、计划。二 课堂第11—35 分钟个人探索、组内讨论授课教师根据网络学习平台学情统计情况，提炼需探讨的问题；然后组织学生按照事先分配好的小组进行组内讨论、协作；根据参与度、贡献度、正确率记录小组成绩、个人成绩，并将该部分成绩计入平时考核成绩。三 课堂第36—45 分钟步骤、原理讲解讲解实践步骤、实验原理。利用多种形式讲解、演示实践步骤、实验原理，着重强调关键、核心、重点、难点知识内容。四 课堂第46—80 分钟仿真模拟实践、实验操作学生按照授课教师之前阶段提出的问题以及组内讨论得出的方案，利用VR 设备进行实际操作。在该过程中，授课教师操作电脑主控端、学生佩戴的VR 设备，对操作难度系数较大的步骤、难点内容进行指导、示范。在实操结束后，通过VR 平台系统一键统计的功能，记录学生的实操成绩，按比例纳入平时考核成绩。五 课堂第81—90 分钟归纳、总结授课教师针对学生提出的问题进行解答，再将这些问题进行归纳、总结，构建完整的知识架构，引导学生知识内化。

（三）课后设计

步骤 时间段 内容 具体内容一 课后 内化、交流每节课结束后，要求学生按照实际操作流程、心得体会撰写实践、实验报告，并通过个人账户提交至网络学习平台，查看权限限定为授课教师、后台管理员、学生个人，同时，报告成绩纳入平时考核成绩；在网络学习平台讨论区内，学生可就自主学习内容、实际操作中的疑难点再次进行在线交流、讨论。

二 课后教学效果总结授课教师对教学效果进行梳理，并针对学生课后在网络学习平台讨论区的讨论内容以及教学过程中遇到的问题进行反思，修正、完善教学方案。三 课后选定试点班级，进行试验、对照分组。在实施VR+PBL+O2O 教学模式一学期后，在实验组、对照组内，就教学效果、后台数据、学生对该教学模式的接受与认可程度等方面情况进行问卷与结构化访谈相结合的调查，根据实际反馈结果，再次改进、完善教学方案。

五、研究展望

目前，就我国而言，VR 技术、PBL 教学法及O2O 模式这三种教学模式只是在极少数学校被试用，三者相结合的教学模式更是处于探索阶段。为进一步贯彻中共中央、国务院印发的《中国教育现代化2035》战略规划精神，响应建设教育强国的号召，将教育与信息化相结合，提升教育教学质量是每一位教学工作者都应思考的课题。因此，笔者在对应用型本科院校的传统教学模式进行系统分析的基础上，融合VR技术、PBL 教学法以及O2O 模式，创新性地提出了综合运用“线上和线下教学”构建“以学生为中心”“以问题为导向并基于现实世界”进行教学，VR+PBL+O2O 的课程框架，希望能在理论层面对应用型本科院校教学改革研究起到一定指导作用。未来，将在更多学者研究的基础上，进行更深层次的研究和探讨，以求推进应用型本科院校教学改革，提升应用型本科院校教学质量，培养高素质的应用型人才。