高校思想政治理论课学习空间拓展创新研究——基于虚拟现实技术

吴东姣， 曹镇玺， 孙志伟

(1.北京航空航天大学 马克思主义学院，北京 100083； 2.北京理工大学 教育技术研究所，北京 100081)

一、引言

党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央高度重视高校思想政治教育工作。高校思想政治理论课(以下简称“思政课”)课堂是培养拥护中国共产党领导和中国社会主义制度、为中国特色社会主义事业奋斗的人才的主阵地，是马克思主义理论教学目标实现的主渠道，是学生认知并且认同新时代中国特色社会主义理论的主战场。进入21世纪，信息技术的迅速发展给传统思政课课堂教学带来了新的挑战：传统思政课课堂的典型特征是以教师主动讲授为主、学生被动接受为辅，教师的主导地位突出，学生的主体地位易被忽视；思政课教师劳动力不足导致教学规模大，课堂上较难开展互动教学，学生参与感低；学生学习兴趣普遍不高，在现有教学手段和资源下，学生学习的主动性和从事相关专业工作和研究的积极性无法得到有效提升。2016年12月8日，习近平总书记在北京召开的全国高校思想政治工作会议上强调：“要运用新媒体技术使工作活起来，推动思想政治工作传统优势同信息技术高度融合，增强时代感和吸引力。”[1]当代以“00后”为主的大学生群体，他们的成长伴随着信息技术的迅速发展，对于知识的学习，他们所关注的不仅仅是内容，同时更加关注知识传播的途径和方式方法。当代大学生在知识获取过程中更加偏好于图片、音频、视频等内容而非文本，更加偏好互动式学习而非单向输出，更加偏好且擅长从多源头自主获取学习资源而非仅靠书本。因此，传统的思政课课堂教学手段与当代大学生的学习行为在匹配过程中出现错位，高校思政课的教育主渠道功能发挥不理想，高校思政课教学新手段、新途径的寻找迫在眉睫。

虚拟现实技术所能提供的丰富的视觉化学习资料、多样化的互动模式，以及灵活的学习时间和空间，能够给高校思政课课堂带来“沉浸(Immersion)、交互(Interaction)、感知(Imagination)、智能(Intelligence)”[2]的体验，学生在这种沉浸式的交互学习体验过程中完成对自身知识意义的构建。这种以学生体验学习为主的知识获取方式满足了学习者的个人需求，也提升了思政课教育教学的效度和趣味度，更能激发当代大学生的学习主动性，有效解决高校思政课课堂理性教育难以深入人心、感性教育实践不足的问题。虚拟现实技术与思政课的融合，即是思政课教育教学方面的改革探讨，也是理工学科技术优势与人文学科情怀教育融合的尝试。用虚拟的技术，让思政课的理想信念教育入耳、入脑、入心，让教学效果“不虚拟”。

二、核心概念：基于虚拟现实技术的学习空间

(一)虚拟现实技术

虚拟现实技术(Virtual Reality Technology)是借助网络技术将仿真技术与人机接口技术、多媒体技术、计算机图形、传感技术等多种技术集合而实现的极具挑战性的交叉技术前沿学科[3]。通俗地说，虚拟现实技术就是通过计算机创建一个模拟真实世界的虚拟环境(或直接生成一个虚构的环境)，用户沉浸其中进行体验，通过视觉、听觉、触觉、动觉等与虚拟环境中的场景、物品、人物等建立联系，产生交互性的、多感知性的体验。虚拟现实技术自诞生之日起就在不断地自我更新与发展，并在多个领域得到了广泛的应用与研究，在教育领域的应用尝试也从未间断，尤其是在职业培训领域，如军事、航空、医疗、工程等领域的学员培训[4]。而中国真正将虚拟现实技术应用于高校常规课程的学校还不多见，目前仍处于重点高校实验室与相关科技公司合作研究的阶段，如北京航空航天大学虚拟现实技术与系统国家重点实验室、清华大学国家光盘工程研究中心、浙江大学计算机辅助设计与图形学(CAD&CG)国家重点实验室等[5]。但是，虚拟现实技术在高校常规课程中的应用和推广无疑是教育技术发展的趋势和教学手段改革的方向，挖掘虚拟现实技术与高校常规课程有效结合的方式方法，发挥虚实结合的课程育人作用，进而得到有效的教学效果，推动教学改革前行，是现阶段教育研究者所关注和研究的问题。

(二)学习空间

学习空间的概念可以分别从狭义和广义两个层面去理解：狭义的学习空间指传统的、相对固定的、封闭的课堂教学空间；广义的学习空间指一切可用于学习的场所，包含物理空间和虚拟空间[6]。人们将学习空间虚实结合的这一特性称之为广泛存在性[7]。情境认知理论认为，学习活动必须在具体情境中开展，有效学习发生在当学生沉浸在一个情境中，并通过用在该情境中获得的知识与技能来解决问题之后[8]。闫建璋和孙姗姗[9]认为，非正式的学习空间是有利于激发学生自主学习和自发进行学习行为的空间环境，是正式学习空间的重要补充。为了提升学生学习活动的有效性，促进学生的主动学习行为，很多国家和地区的学者对传统讲授型课堂教学空间以外的学习空间展开了研究与设计。例如，美国明尼苏达大学的学习环境设计项目“活动学习教室”(Active Learning Classrooms)；英国联合信息系统委员会推荐为学生提供灵活、多变、支持多种教学法的学习空间；澳大利亚学者肯恩·费希尔把教学活动和学习空间各自分为五类并一一对应，分别是讲授型课堂对应“秧苗式”学习空间、应用型课堂对应“对称式”学习空间、创造型课堂对应“对组圆桌式”学习空间、交互型课堂对应“圆桌式”学习空间、决策型课堂对应“会议式”学习空间[10]。从学者们现有研究成果及未来研究发展趋势来看，越来越多的研究认可广义学习空间的概念，即学习空间是物理空间和虚拟空间的总和，并且随着信息技术的发展，学习空间逐渐由对物理空间的改造向对虚拟空间的创造发展。

(三)虚拟现实学习空间

通过对文章第二节第(二)部分内容的分析可以得出，学习空间的拓展和情境教学的优势在于能够激发学生主动学习的积极性，而虚拟现实技术可以为教学活动创造这种特定的学习情境。当虚拟现实技术应用于教育领域，学习空间中虚拟空间的概念便具体化了。文章认为，虚拟现实学习空间指通过虚拟现实技术提供的非同寻常的广阔虚拟场景，用户不受空间和时间的限制，可以瞬间跨越不同的国度，也可以穿越到过去与未来。虚拟现实学习空间将教育活动、信息技术和空间整合，在传统物理学习空间外延伸出一个通过虚拟现实技术搭建的仿真环境，让学习活动范围更加广阔，学习时间更加灵活，学习资料更加丰富，置身“真实”环境中，通过沉浸性、交互性、感知性、智能性的体验，激发学习者的学习动机，提升学习者对学习内容的参与度，有助于学习者关注影像背后的理论逻辑[11]，最终完成自身知识意义的构建过程。

三、理论基础：活动理论

相比虚拟现实技术和产业的发展速度，其在教育领域的应用相对滞后。而在推行虚拟现实技术在高校思政课学习空间拓展中的应用前，首先应厘清思政课本体与外延的关系，即虚拟现实技术下思政课学习空间拓展的理论完整性和有效性两个层面。

活动理论根植于康德到黑格尔的德国古典哲学、马克思辩证唯物主义以及维果斯基、列昂捷夫、鲁里亚等建立的苏联文化历史心理学[12]。该理论用于解释个体认知与活动之间的关系，它将个体的认知发展和变化嵌入到一个广泛的活动系统中，认为个体是通过所使用的工具和符号系统作为中介，完成与自然环境和社会环境的双向交互过程[13]。活动理论中的基本分析单位是在某种特定情境下的活动，在该活动系统中共包含六个要素，其中主体、客体、共同体为核心要素，工具、规则和劳动分工为次要要素，其相互之间的关系如图1所示[14]。

图1 活动系统理论模型[14]

活动理论作为分析和理解人类活动的一般性概念，近年来被广泛应用于教育领域中学习活动的设计[15]，并投入到网络教学活动的学习空间设计中。例如，郭炯等[16]基于活动理论，在网络学习空间技术支持下，设计了虚拟班级和实体班级结合的协同教学模式；马婧等[17]则基于活动理论六要素，构建了以活动为中心的线上线下混合教学设计框架，并通过实证研究对其进行改进。活动理论在学习活动设计的研究中取得了丰硕的成果并被证实具有积极的指导作用，但是虚拟现实技术下学习空间的拓展研究尚处于起步阶段，在高校思想政治教育领域的应用研究更是罕见。文章基于活动理论，提出虚拟现实技术下高校思想政治教育学习空间拓展创新模型，以大学生为主体，满足其多种学习模式和丰富学习资源的需求，在传统课堂教学物理空间的基础上，通过信息技术叠加虚拟学习空间，适应当下大学生学习活动发展新趋势。

四、高校思政课学习空间拓展创新模型

(一)模型的构建

思政课教学内容的核心是对学生社会主义核心价值观的教育，目标是帮助学生树立拥护党的领导和社会主义制度的信念，以及为国家奋斗的理想，虚拟现实技术把课堂上教师没有办法用语言描述的、抽象的概念和画面，通过具体的、立体的、360°的、全沉浸的场景给学生展示出来，如通过虚拟现实技术还原鸦片战争时帝国主义列强入侵中华民族，中国人民面临着亡国灭种的惨烈场景，红军长征途中沿着枪林弹雨飞夺泸定桥的艰险，1949年中华人民共和国成立时的激动人心，让学生完全进入这些场景，沉浸在特定知识环境下，极大地激发了学生的好奇心和学习兴趣，很好地解决了学生学习专注度不够的问题。例如，北京理工大学自主研发“重走长征路”思政课，利用虚拟现实技术让学生“身临其境”地感受在长征途中红军遭遇的一次次生死挑战，将红军不畏艰难、勇往直前的品质立体地展现给学生，大大提升了学生的参与度和教学效果[18]；又如，北京物资学院在思政课教学中尝试进行虚拟现实情境体验，取得了明显效果，学生在情感认同、理论认知、理论联系实际等方面均取得了显著的进步[19]。

在学生的学习活动中，他们通过借助特定工具形成相关知识的学习经验。虚拟现实学习空间就是这样一种工具，通过营造“真实”场景，帮助学生更好地理解日常生活中不常见或无法接触的活动。鉴于此，文章基于活动理论，从高校思政课教学需求出发，设计了虚拟现实技术下高校思政课学习空间拓展创新模型，如图2所示。

图2 虚拟现实技术下高校思政课学习空间拓展创新模型

高校思政课虚拟现实学习空间的拓展，主要是指在高校思政课主渠道——思政课课堂之外，再开辟一个场馆虚拟现实学习空间。依据活动理论六要素原则，在构建高校思政课虚拟现实学习空间的过程中要充分考虑参与学习空间活动的主体和客体，空间情境创建的基础工具选择以及空间活动设计的规则、共同体和劳动分工。

1. 主体和客体

高校思政课虚拟现实学习空间的主体是使用虚拟现实技术设备进行自主体验学习的学生。客体的内容包涵范围较广，学习空间的场馆环境、组织者、讲解者都可以归为客体，但是在高校思政课的情境下，该客体是指教师根据教学要求提出的学习目标、学习任务、学习内容和学习问题。

2. 工具

虚拟现实学习空间的工具是帮助主体到达客体的中介，高校思政课情境下虚拟现实学习空间是在传统课堂学习空间之外的拓展，场馆实体在虚拟现实技术下得到扩展，包括硬件设备、课程资源、学习指导等，为学生提供沉浸、交互、感知、智能的情境，学生可以在该场馆实体中通过形式和内容丰富的虚拟现实技术工具达到知识构建的目的。

3. 规则、共同体和劳动分工

规则主要是学习活动的学习要求、考核标准、进度控制等。高校思政课情境下虚拟现实学习空间的规则指作为主体的学生，需要按照一定的规则、标准、要求完成学习活动方可到达客体。高校思政课情境下虚拟现实学习空间的共同体是围绕某一主题开展学习活动的主体、其他学生、教师所构成的结构松散的学习共同体。例如，主体在进入虚拟现实学习空间前，教师对其进行学习问题、课程核心等内容的前期准备；在主体开展学习活动的过程中，与其他学生的交流互动等。共同体有助于提升主体的学习体验，通过知识共享，影响主体的知识构建。劳动分工是指学习活动共同体中不同成员间的工作分配。规则、共同体和劳动分工三者共同构成了虚拟现实学习空间的交互学习环境。

虚拟现实技术下思想政治教育学习空间拓展创新模型的一大特征是，“人机”“人人”交互与反馈贯穿主体的整个学习活动过程。例如，在学习活动开始前，通过技术手段对学生主体的个人信息进行收集，如学生的历史成绩、知识储备水平、爱好等，有助于共同体中的教师角色了解学生的基本情况，也有助于在学习活动结束后依据规则对学生的学习效果进行个性化的评估并给出有针对性的建议。而在学习活动进行过程中，共同体中的不同角色(学生、其他学习者、教师)间实时交流，彼此交换信息与资源，学生主体在互动过程中收集其他共同体给予的反馈建议，影响修正自身的知识意义构建。

(二)虚拟现实学习空间的优势

虚拟现实学习空间作为传统课堂教学空间的补充，是未来教育活动的重要发展趋势。除了知识呈现、模拟训练、环境体验等功能外，它还具有以下三点主要优势：

1. 时空的灵活性

虚拟现实学习空间最显著的优势就在于不受时间和空间的限制，通过虚拟现实技术，学习者可以选择任意时空的情境进行沉浸式体验。如果说当下人们可以去亲身体验“不到长城非好汉”的壮志豪情，那么虚拟现实学习空间既可以带领人们去领略1 400多年 前“贞观之治”的繁荣昌盛，也可以带领人们去亿万年前的白垩纪与恐龙进行一次华丽冒险。时空的灵活性大大丰富了学习资源，让学习者在一次次 的“穿越”中完成知识网络的编织与构建。虚拟现实学习空间的时空灵活性特征的另外一个特点是，可以让学生无限次回到特定的情境中进行重复体验，让学习者在循环往复的体验中发现新问题、产生新感悟。这也是传统课堂教学无法实现的功能。

2. 教育的长效性

从情境认知理论出发，认知不能脱离具体的情境，当具体情境与现实越接近，有效学习的概率越大[20]。以高校思政课为例，课堂上的知识点灌输理论性有余而参与度不足，若要实现将所学知识做到“固化于智”“内化于心”“外化于行”的教育闭环，必须辅以社会实践类教学活动才能达到更加理想的效果。目前高校思想政治教育社会实践主要途径包括社会调查、社会服务、主题教育(如参观革命纪念馆、前往革命基地学习)等。这种传统的社会实践方式依赖客观的环境条件，当离开实践基地后，学生的情感价值必然会有所削弱。同时受经费、学生规模限制，传统社会实践的机会并不多，无法保证通过足够多的实践频次强化学生的情感认同，更无从谈起后续转变学生的态度与自身的行为实践了。而虚拟现实学习空间则为高校思政课的教学提供了随时可得的主题教育资源，可定期组织学生进行体验，通过虚拟现实技术还原相关场景、人物和故事，与课堂教学内容形成呼应，并对课堂教学内容起到补充与加深理解的作用，从而对学生的思想起到长效影响。

3. 课程的贯通性

学校教育强调的是知识的全面性，即通常所熟知的“博雅教育”或“通识教育”，而职场所需要的是对具体技能的熟练与掌握应用。虚拟现实技术缩小了学校教育与职业应用之间的鸿沟。目前虚拟现实技术在教育领域中的应用正在稳步展开，其情境体验和模拟训练的功能得到了广大师生的喜爱与推崇，如场景化沉浸式英语、焊接训练模拟器等，通过由简到难、由低到高的学习过程，提升教学效果。这些功能帮助学习者将知识学习与职业实践更好地衔接，有助于学生将抽象的知识概念与具体的实践操作相联系，构建“课程学习—自由练习—实景演练—职业应用”的课程贯通体系。

(三)可能存在的问题与挑战

“青年兴则国家兴，青年强则国家强。青年一代有理想、有本领、有担当，国家就有前途，民族就有希望。”[21]大学生作为青年的主要群体，每个人都应该树立社会主义建设者和接班人的意识，要把理想信念建立在对科学理论的准确把握之上，因此理论的学习是重点，也是难点。不可否认教育技术的迅速发展为未来课堂内外教学提供了技术支持，丰富了教学内容、手段、方式、方法，如虚拟现实学习空间在教育过程中具有时空的灵活性、教育效果的长效性、课程的贯通性等优势。但同时要清醒地认识到，技术只是实现教育目的的手段，倘若单纯追求技术的应用而忽视了教育的初衷，无异于买椟还珠，就会丧失教育鼎革的应有之意。

虚拟现实技术的高校思政课学习空间构建的初心是为了弥补当下高校思政课课堂教学效果不理想，让难以入耳、入脑、入心的理论学习通过虚拟现实学习空间的沉浸式体验过程，通过虚拟现实学习空间提供的“真实”场景，让学生入眼、切身地去体验，达到直击心灵的效果，帮助学生完成情感上的升华，从而推动其对理论知识学习的理解和吸收，最终转化为行动上的自觉。然而，从情感认同到理论认知这一发展过程是虚拟现实学习空间与传统课堂教学相结合的难点。过多地强调虚拟现实学习空间的趣味性和可参与性，很有可能会弱化学生对知识本身意义的重视。虚拟现实空间所呈现出的故事化互动式场景，足够“好玩”却不够“理性”，大学生对这种学习模式的体验参与兴趣高涨，但往往缺乏后期的深入思考和研究，造成大学生思想政治理论素养水平出现“泛而不专”的情况，即情感上高度认同，但是理论积累不够，进而必然导致行动上缺乏指导，无法实现将理想信念转化为实际行动的教育目的。

要解决这一问题，就要对现有思政课教学全过程进行改革。首先，是虚拟现实学习空间课程内容的开发和设计，让虚拟现实学习空间所提供的学习体验能够与课堂理论教学的知识点一一契合，前后呼应。其次，是当学生在虚拟现实学习空间学习体验的过程中，教师和其他同学所构成的“共同体”要积极参与以及正确引导学习者开展有效学习。在这一过程中，教师还要善于通过学生的表现，结合数据分析，发现学生对该部分学习内容的兴趣点或知识盲点，及时作出反馈，给予学生更好的学习指导。最后，在课程结束后，教师对学生的表现要提供点评，设置一些小组专题讨论，对知识点进行巩固复习，加深对理论的理解。虽然虚拟现实学习空间让传统以教师为主导的课堂转变为以学生为中心的更加个性化的教学过程，但无疑对教师的要求更高，教师需要具备扎实的专业知识、娴熟的教学技巧、良好的沟通能力以及投入更多的时间和精力。而目前鲜有高校针对这种新颖的教学模式制定相应的激励政策，导致教师的积极性不高。这种技术先行、制度落后的现实困境导致一些先进的技术在高校应用的广泛性和深入性上都受到了限制。

五、结语

2020年1月，突然暴发的新冠肺炎疫情让高校教学活动在有限的时间内陷入了短暂的混乱，不得不引起教育界对教学方式方法改革的重视和重新审视。现有教学手段除了满足日常教学需求外，是否还有足够的张力和空间能够应对突发重大事件所带来的消极影响。在教学改革难以深度推进的情况下，教育技术的发展是否能给现有教学方式带来变革。

时至今日，中国教育技术发展已经进入第四阶段，即以大数据和人工智能为代表的工业制造4.0版本 的智慧教育。与教育技术飞速发展形成鲜明对比的是，高等教育的教学方式，尤以文科教学最为显著，如文章的研究对象——高校思政课，在绝大多数高校仍采用传统的教学方式和手段，即主要渠道是思政课课堂，教师的主导地位明显，教师自身知识水平的广度和深度直接影响整个教学效果。抽象概念和具体知识的讲解对教师来说是巨大的挑战，同时也是学生学习和理解的挑战。虚拟现实学习空间很好地解决了目前高校思政课所面临的困难与挑战。其在思政课课堂教学上的应用是对传统课堂教学的教育空间和教学内容的延伸，能够根据学生主体的学习需求在现有学习空间和内容上进行叠加。它扩展了学习环境，丰富了信息呈现形式，同时对教学过程进行了整合，精细化了现行教学组织形式，重构师生关系，加强了师生在课堂内外的互动频率和深度，分解了因思政课教师劳动力不足而只能采取大班教学模式从而导致师生互动不足的压力，真正做到以学生为中心，产生了一种新的思政课教学形态[2]。同时，虚拟现实技术教学活动过程中所记录的数据，都对未来改革教学方法有所助益。

当下虚拟现实学习空间的构建依旧面临许多困难和挑战，但是随着5G的普及、硬件性能的提升、虚拟现实技术的进步和开发成本的降低、高校对相关制度的完善，实现虚拟现实技术下高校思政课学习空间的拓展及其推广应用必将成为教育领域的潮流与趋势。