基于虛擬現實技術的教育管理策略研究

林瑩 孫崴

[摘 要]虛擬現實技術是現如今最熱門的研究領域之一，推動教育領域進步，并應用在教育的諸多方面。虛擬現實技術包括虛擬實驗室、模擬訓練、室內設計等教學，作為一種在多種環境下模擬的人機交互技術，視覺、觸覺與聽覺高度逼真，優勢是價格低廉，應用方便。而“自然學習模式”是當代美國中小學改革的一個重要模式，該模式結合學習風格理論、腦科學研究等相關領域，提出學習要經歷“為什么”“是什么”“應怎樣”等循環圈。以自然學習模式為基礎進行教學設計，教師在教學過程中應做到明確教學風格、建構內容框架、教學流程設計以及教學評估與反思等。本文以VR技術為基礎，分析自然學習模式下我國教育的管理策略研究。

[關鍵詞]自然學習模式;VR技術;教育管理

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2020.12.102

[中圖分類號]TU238-4;G434[文獻標識碼]A[文章編號]1673-0194（2020）12-0-02

1 ? ? 關注自然學習模式的必要性

本文主要闡述VR（Virtual Reality，虛擬現實）技術下自然學習模式提倡的因材施教的教學觀念。但是，“自然學習設計”作為當代國際教學設計的重要模式，在我國教育理論界尚未引入，中小學教師在課程設置和教學改革中對該模式并不熟悉，導致諸多問題，如學生的學習興趣不夠、學生的自主性差、教師的管理體系不充分、城鄉教育問題差異大等。

2 ? ? 依據學習循環圈的性質因材施教

首先，麥卡錫提出4種類型的學習風格。感知和加工信息維度相交，會形成一個四象限的循環圈，每一個象限都對應一種學習風格，分別為好奇型學習風格、概念型學習風格、實踐性學習風格和創新型學習風格。其次，麥卡錫認為學習是一個自然的過程，麥卡錫將這樣一個學習過程歸納為自然學習循環圈：在這個循環中，學習者從具體的經驗出發，思考并形成概念，解決問題，最后將新知識與學習者融合。根據學習者的不同風格，使每個學習者都能積極參與學習活動。系統的教學組織模式能夠有效地實施因材施教的教學方法。

3 ? ? 現存的教育管理問題

隨著課程改革的快速發展，現存的課堂管理已經不能滿足教學的需要以及現今學生的身心發展規律，問題如下。

3.1 ? 教育管理的目的性、有效性均存在不足

現階段，我國的學校尤其是農村或偏遠地區的中小學，教學管理空洞，缺乏系統的管理機制。而在管理過程中，只是為了管理而管理，缺乏明確、清晰的目標，許多規章制度并沒有真正解決教育教學中存在的問題，且現在存在素質教育思想和實際應試教育兩層“皮”現象，即雖然高呼素質教育，實施的卻是應試教育。要想解決該問題，教育管理者應該出臺適應素質教育的考核方案。如何把德、智、體、美、勞結合起來，考核學生的素質能力，是解決素質教育考核以及教育管理的關鍵。

3.2 ? 忽視學生主觀能動性的培養及引導

目前，在我國的教育管理體系中，采用“填鴨式”的教育管理方式，教師采用灌輸式的教學管理策略，幾乎沒有給予學生自由思考的時間和機會，全程都是教師講、學生聽，課堂枯燥乏味。學生的主觀能動性不受尊重，教師是絕對的權威，學生任何違背教師的意見的行為都被教師視為錯誤的行為。這樣一來，導致一些學生機械化學習，并不是有意義學習，很多學生即使在學習知識后也不理解。此外，這種教學管理方式不能充分發揮學生的主觀能動性和教師的主體性，不能滿足新課程改革的基本要求。

3.3 ? 教育管理體制單一且缺乏創新性

在我國的教育管理體系中，對學生的管理采取校長—教務處—年級組這種單一的教學管理模式，學生的管理由這幾個部門決定，導致思想單一，不會更多元地開展教學管理。在我國的傳統教學中，教學思想具有一致性，導致在解決問題方面存在相同性，沒有管理思想的激烈碰撞就不會有管理的創新。同時，教師在管理中完全按照傳統的方式進行管理，學生必須服從。當然維護教師權威是正確的，但是在一定程度上扼殺了學生的思想多元性和創新性，學生完全按照教師的標準要求自己。教育是一種潛移默化的行為，學生在這種情況下會形成認可，在以后教育子女或者作為教師教書育人的過程中也會遵循，導致一種反復循環。基于此，筆者認為有必要通過借鑒美國麥卡錫的自然學習模式，并借助虛擬現實VR技術改善教育管理存在的問題及弊端，致力于提高教師教學效果和學生學習質量，促進教育管理和教學發展。

4 ? ? 基于虛擬現實技術的教育管理策略

4.1 ? 運用VR技術渲染教學情景

在教學中，由于事物的抽象性及學生缺乏想象力，學生不能通過教師的表達進入情境，課堂上的代入感差，學生容易開小差，不能很好地聽講;同時，由于班級規模和教師的精力不同，導致教師管理不到位，會形成尷尬的局面。但是如果使用VR技術渲染課堂情景，會讓學生很快融入課堂情景，方便教師教學授課。本文以《桂林山水》課文為例進行分析。

4.1.1 ? VR技術與課程內容融合

《桂林山水》是人教版四年級下冊第二課中的課文。本篇課文的重難點是指導學生感受桂林山水的美好景色與壯麗風光，感受漓江水的特點以及山的崎嶇、陡峭。本部分內容比較抽象，僅憑文字，學生難以感知和判斷。通過VR技術制作身臨其境的動態效果，加上三維動畫演繹，使學生輕松掌握桂林山水的旖旎風光。

4.1.2 ? 綠幕人物摳圖技術

運用Premiere Pro CC2019軟件，使用綠幕人像摳圖。打開Adobe Premiere Pro CC 2019，新建項目-確定。挪動要剪輯的影片到右上角，導入視頻后不需要操作，下一步。文件-導出-媒體，拖動小三角形至需要剪輯的時間點，進行設置。利用此軟件將人物摳出以便于接下來的人物與場景融合。

4.1.3 ? 利用Adobe After Effects軟件制作旋轉場景

通過Adobe After Effects軟件實現桂林山水旋轉場景交互，同時運用摳圖技術將摳出人像導入旋轉場景中，使人像與場景融合，完成VR虛擬教學場景制作。

4.2 ? 因材施教的個性化教學

交互式教學模式能夠充分調動學生主動性和學習興趣，構建虛擬的學習環境，根據每個學生的個性特點及身心發展規律，構建適合學生的個性化教學實驗環節，模擬實驗教學環境，讓學生充分想象，模擬實驗效果，演示實驗結果，讓學生不由自主地跟隨教師的思維思考問題。這樣課堂就會變得更加井然有序，學生也會更好地學習知識，提高學生對課程內容的參與度和認知程度。此外，學生可以根據自身的興趣，定制學習內容，培養學習興趣。教師可以根據每個學生的學習狀況，對他們的學習效果進行分析，并有針對性地進行教學，提高學習效率，增強互動學習的有效性，這樣不需要教師強硬管理，學生也會主動學習，教師通過VR技術能夠實現因材施教，更加全面地監督所有學生的學習情況，讓學生更好地學習。

4.3 ? 模擬課堂訓練，掌握學習技能

虛擬現實技術的沉浸性和交互性，使學習者能夠在虛擬的學習環境中扮演一個角色，并全身心地投入該學習環境中，這非常有利于學習者達到動作技能類教學目標的要求。例如，空軍某學院研制的Su27駕駛模擬器，采用虛擬現實技術模擬軌道等方式使學習者可以完成基本駕駛技術、編隊飛行以及部分空戰戰術的訓練。這樣學生的學習能力會得到提升，在不斷運用VR訓練的過程中，學生能掌握知識核心，方便教師管理，學習不是一蹴而就的行為，而是不斷積累的過程、不斷在實踐中復習自己的知識的過程。運用VR模擬技術，學生會更好地接受管理，且教師也可以在VR技術的背景下不斷生成自己獨特的教學管理模式，不斷更新，與時俱進。

4.4 ? 自主管理，高效探究

引入虛擬現實技術與PPT的課堂均應用到教育技術，使用VR技術的教學效果要高于僅引入PPT課件的效果。應用于虛擬現實場景中的教學管理有別于傳統教學管理。教師設置好程序后由學生完成，教師實時提醒學生，學生會提高自己的自主學習能力，更好地探究學習問題，進而激發學生的學習興趣。教師也可以更好地針對學生的問題進行解答，利用自由學習模式，讓學生在生動的課堂中學習，同時方便教師管理學生，打造高效課堂。但是教師在使用VR技術時要注意線上與線下相結合，不能盲目使用VR技術，以避免學生產生疲勞感。教師要采取多元化的方式教學，幫助學生學習知識，這樣會起到事半功倍的效果，學生會更好地使用虛擬現實技術，而不會當作負擔。

5 ? ? 結 語

麥卡錫提出的學習模式，是第一個將腦科學的研究成果應用于教學實踐，并將學習風格與教學管理設計相結合的教學模式。這為教育工作者了解學生個體差異，開展針對式教學管理提供了途徑。研究證明，自然學習模式在各學科有普遍適用性。在VR技術普及的時代，自然學習模式可以滿足人們的需要，因此，高校應在保留傳統的基礎上，增加現代教育技術及設備，尊重學生個體差異，實現教育信息化。在自然學習的教學模式下，將虛擬現實技術與學生課堂教學相結合。以推動教育改革。

注：孫崴，通訊作者

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