基于VR技术的高校线上教育新模式探析

郑晓纯 丁齐英

(东莞理工学院经济与管理学院，广东 东莞 523808)

1 文献综述

1.1 国外文献综述

防疫期间是线上教育研究关键时点。本文通过文献调研，发现国外对线上教育的研究主要集中在教育市场和线上平台。其中Jiayi Peng(2020)提出，互联网的技术支持必将给教育带来改革机遇，并以“猿辅导”为典型案例为今后线上教育的发展提供参考和建议。Kelli Cargile Cook等(2020)通过大量调查，对如何创建高互动的在线课程、如何监控评估在线课程的质量以及线上教育该如何发展和创新等问题进行回答并提出举措。总的来说，他们均结合了大数据背景从不同角度对线上教育进行研究分析。

1.2 国内文献综述

王晓翠(2021)针对传媒艺术类学科教育中教学主体多样化,覆盖内容更广泛,教学形式更灵活的现状，高校普通的线下课程难以满足教学需求和适应该学科的发展，而线上教育为常规的教育模式带来改革，提升教学质量。

曹兵等(2021)认为土木工程是一门理论与实践紧密结合的课程，线上与线下相融合的人才培养模式进一步增强教学效果,有效激发学生学习热情及专业兴趣,完善科学的课程机制。

综上分析，学术界从不同的学科角度展开线上教育理论与实践模式的讨论，对相关技术应用到线上教育还较少。本文以VR虚拟技术对高校线上教育的影响为基线展开研究，采用文献研究法将传统线上教育和基于VR虚拟技术的线上教育新模式进行对照分析，梳理得出传统线上教育的现状及不足。初步构建基于VR虚拟技术支持下的财会教学模式，探索其可行性与发展趋势，提出优化建议。

2 高校线上教育现状分析

突如其来的疫情和国家“停课不停学”的号召掀起了线上教育的浪潮，互联网技术发展和智能设备普及使线上教育迅速发展为教育新势力，与线下教学构成双模式教育生态，发展前景良好。

2.1 线上教育的优势

一方面，线上教育获取知识便捷，打破时空界限，及时反馈学习情况。教师通过平台布置的学习任务，可以及时收到反馈，未完成名单也显示得一清二楚，无须花费精力进行统计。另一方面，优质教育资源均衡化。城乡教育资源不均是教育的巨大挑战，线上教育能够提高教育资源的配置，推进教育一体化发展水平。

2.2 线上教育面临的困境

尽管线上教育具有诸多优势，解决了疫情下的高校教育难题，但仍存在不少挑战。

2.2.1 师生实时互动少，部分教师观点转变缓慢

首先线上教育教师与学生难以进行肢体交流，密切感有所下降。其次老一辈的教师教育观念转变缓慢，对高科技产品存疑，无法达到理想的教学效果。最后是线上教育形式单一化,网络授课的内容、环节等方面过于单一容易让学生产生学习倦怠。

2.2.2 部分课程效果受限

以会计学专业为例，作为一门应用性和实践性很强的学科,人才培养方案安排了大量实训课程。但在线上实训课程由于缺失必要的面对面教学流程，教学效果大大降低。同样受限的还有其他交流性课程，对于目标任务需要团队按照职责合理分工和合作探究共同完成的课程在传统线上教育平台中容易效率低下。

2.2.3 线上教育的条件不完善

疫情防控时期线上教育条件的不完善导致学生经常出现卡顿、延迟或掉线等情况。一是不同地区的师生所处网络环境差别较大，一些偏远地区网络覆盖率较低，网络信号不稳定；二是在疫情防控期间大量师生集中登陆同一个教育平台，容易超过平台承载能力，导致服务器瘫痪；三是老师和学生使用的终端设备不同，设备配置差异较大，对于线上学习也存在一定影响。

2.2.4 线上教育的监管与评价不到位

线上教育的班级概念虚拟化，传统的班级管理方式不再适用。线上教育平台可以精准导出学生的出勤率、作业完成率之类的数据，但对主观性较强的数据例如学生精力是否集中、知识点是否理解等是很难通过导出的数据去进行判断、评估和掌握，无法保证学生学习效果的可信度。

3 VR技术运用于高校线上教育的适应性分析

3.1 VR技术的起源及应用

VR技术是20世纪发展起来的一项全新实用技术，其基本实现方式是计算机模拟虚拟环境给人沉浸感，当下各行各业对VR技术的需求日益旺盛，例如旅游业对于VR技术的应用主要集中在VR沉浸交互体验和旅游景区的全景展示上，让疫情居家隔离的用户“云旅游”，更具独特性；酒店行业中VR技术能够全方位展现出酒店的环境，让消费者了解全面后再做出是否消费的决定，VR全景选房极大避免了线上订房的局限。除此之外，VR技术近年来运用于高校线上教育的比重也大大提升。

3.2 VR技术应用于高校线上教育的适应性分析

3.2.1 我国网民数量多，互联网普及率高

截至2020年12月，据CNNIC发布，我国网民规模由2015年底的6.88亿增长到2020年底的9.89亿，互联网普及率由50.3%提升到70.4%。截至2020年底，全国中小学(含教学点)互联网接入率达100%，互联网联网学校实现动态清零。截止至2020年3月，据CNNIC发布，我国线上用户数量规模已经超过4亿，占全球互联网用户总人数的40%以上，与2018年比较增长率超过50%，在2020年下半年的全面复课后，国内线上教育用户仍达到3.8亿，占全球互联网用户总人数的40%。数据来源：中国互联网络信息中心(CNNIC)发布的第46次《中国互联网络发展状况统计报告》。

随着数字化社会的建设、网民规模的扩大和线上教育使用率的提高，线上教育已成为一种趋势，所以高校在教育方面要推动人工智能与教育发展的深度融合，共创智能时代。

3.2.2 传统线上教育导致教学模式的不适应，促使教育手段的革新

根据用户调研法和问卷调查法收集目标群体的体验及感受；利用观察法和访谈法调查目标用户，了解需求；选取师生两种不同身份的用户，记录真实体验。大多数师生表明由于不同专业的差异性和交流互动的不适应，基于传统线上教育平台开展的教学并不顺利，从而促使教育手段创新。

3.2.3 VR技术与专业学科的融合度高，促使教育实现新的动态平衡

VR虚拟技术结合不同专业特点，解决传统线上教育平台与日常教学活动的不适应，达到新的教育平衡。传统的教学模式中，教师采用PPT进行案例讲述或者使用图片、视频等教学模式来讲解理论知识，忽视学生的实际操作，导致学生对知识仅停留在表面。在社会竞争压力不断向教育领域传导的当下，VR技术应用于高校线上教育可以改善教育理念更新不及时、教育机制单一的弊端，进一步推动高校不同专业的资源建设，具有广阔的前景和巨大的发展潜力。

4 基于VR技术的高校线上教育新模式分析

4.1 VR技术在高校线上教育中的应用

VR虚拟技术常用于构建宏大场景，例如宇宙、太阳系、原子和分子等。而基于VR技术的高校线上教育新模式一般是以VR教室在学校推广，在不同的专业中都展现出巨大的发展空间，如表1所示。

表1 VR虚拟技术在高校线上教育中的应用

由表1可以看出VR技术在高校线上教育中能够应用于不同专业，在艺术传媒类和自然科学专业中能够更形象地让学生感受三维物体的信息，展示出一个立体空间；在语言学专业上，不同于以往教学中对情境的创设通过图片或者录像展示的方法，VR技术可以虚拟现实，从而让学生与国外友人交谈进而感受到外语环境；在财会专业中可以构建出一个仿真企业，学生身临其境般地模拟业务流程，提高参与度。

4.2 VR虚拟技术的优势

教育改革要求重视学生的参与感和互动性，培养其批判性思维和创新能力，提高综合素质。对比传统教育平台和VR教育平台的功能和应用特点，确立了传统教育平台与VR教育平台的比较框架，如表2所示。

表2 传统教育平台与VR教育平台的比较框架

由表2可知，传统教育平台和VR虚拟技术教育平台的区别有四方面：第一，有研究表明，传统教育平台采用图片等单一方式的教学效率约为10%；多媒体教学等复合教学形式约为30%；VR教育平台采用的沉浸式VR场景和互动仿真对话的VR交互课件能够达到70%，体现出VR教育平台的沉浸性优于传统教育平台；第二，传统教育平台的运作普遍倾向于理论学习，难以实现理论与实践的紧密衔接，而VR教育平台能够实现学科知识的可视化，让学生参与其中，互动性优于前者；第三，传统教育平台中学生往往处于观看教师具体操作的被动地位，难以发挥主观能动性，而VR教育平台能够创建出多种虚拟环境使学生有更加真实立体的学习体验，学习自主性更强；第四，比起传统教育平台的割裂感，VR虚拟技术可以加强知识之间的互通，培养创新思维。

4.3 基于VR技术下的教学系统——VR课堂

基于VR技术设置的VR课堂深度融合师生，达到教与学的协调统一。由控制机、服务器和客户端构成的运作模式共同服务于VR课堂，起到提升课堂效果的重要作用。具体运作模式是：教师通过在控制机输入企业的业务流程，利用服务器创设虚拟情境从而还原真实发生的业务，学生通过客户端观察构建的场景并进行角色模拟，高效参与教学任务。这种教学模式可以协调“教师中心”到“学生中心”的地位，增强师生互动，优化在线教学，让学生真正成为课堂的主人，学习的主体。

以会计专业在VR课堂的教学为例：教师在基于VR技术的基础上结合学校会计专业及人才培养方案在控制机构建出虚拟教学环境，并将构建的虚拟教学环境上传到公共服务器上，学生利用客户端接收优质的教学资源，实现VR技术与教育资源的有机融合。这种运作模式不仅为学生提供了场景沉浸、多维学习的学习方式，也提供了优质的会计教学资源，打造出一个真实的三维学习空间，让专业知识具象化。

5 基于VR技术提升高校线上教育质量的策略

5.1 改变教师传统观念，提高师生互动

对教龄大的教师加强信息化技能培训，提高软件熟练度；优化线上教育方案，灵活运用M00C教学、直播教学等授课方式，借鉴采用VR智能课堂模式实现线上教育多样化。重视师生沟通，发挥教师的引导作用，避免出现“学生只能依靠虚拟情境来获取知识”的局面，即使借助VR技术，高校也不能忽视师生之间的互动与交流，教师要引导组织学生，发挥学生的自主性。

5.2 转变实训课程教学思维

高校要跳出传统教学思维,创新线上课程设计，构筑网络化实践教学场景，让技术为教学需求服务，帮助师生在个人电脑上搭建网络实验教学环境，实现教师演示与学生操作的线上结合，为实践活动的在线教学提供保障。不能片面追求形式新颖而忽视了教育对学生的影响。尽管VR技术是线上教育新模式中强有力的技术支持，但这不意味VR技术就是线上教育的全部，因此师生在基于VR技术的线上教育新模式下也要立足课本教材，脱离教材的学习是不切实际的。

5.3 强化对线上教育的环境保障

线上教育模式的长远发展需要各方的共同努力。从国家层面来说，加强偏远地区互联网基础设施建设,优化城乡网络环境为线上教学提供网络基础保障。从高校层面来说，应选择承载量大的教学平台，积极开展基于VR的教育平台,不断优化服务能力，避免教学资源分散。

5.4 有效开展线上教育，加强教学质量管理

线上教育难以保证学习效果的可信度，所以需要任课教师根据学校工作方案并结合教学实际制定出切实可行的线上教学计划。课前认真落实签到、点名等形式；课堂上通过麦克风和摄像头观察学生的精力是否集中，听课效率是否有所保证；课后教师要把学生的情况进行反馈，学校要定期抽查教师的教学情况和学生的学习情况，并且要严格落实“双减”和“五项”管理制度，促进教育改革。