沉浸體驗(yàn)式互動(dòng)教學(xué)情境創(chuàng)新信息素養(yǎng)課程教學(xué)

姚建東

（內(nèi)蒙古藝術(shù)學(xué)院 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010）

《教育信息化2.0 行動(dòng)計(jì)劃》是教育部積極推進(jìn)我國(guó)“互聯(lián)網(wǎng)+教育”發(fā)展的重要舉措，隨著該計(jì)劃的逐步實(shí)施和快速推進(jìn)，以大數(shù)據(jù)、人工智能、5G 技術(shù)領(lǐng)跑的2.0 版為核心的教育信息化生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)一步增強(qiáng)和完善，給我國(guó)的教育教學(xué)帶來更為深刻的革命。在教育教學(xué)中落實(shí)《教育信息化2.0 行動(dòng)計(jì)劃》的核心理念就是堅(jiān)持信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合。

近年來，隨著教育技術(shù)的不斷發(fā)展，教育教學(xué)改革的不斷深化，依托于現(xiàn)代科技的新的教學(xué)設(shè)施不斷出現(xiàn)，由此催生的新的教學(xué)形態(tài)也紛紛破土而出。沉浸式體驗(yàn)、互動(dòng)情境、深度學(xué)習(xí)等新的教學(xué)理念和形態(tài)不斷涌現(xiàn)，在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形圖像技術(shù)等前沿信息技術(shù)的助力和加持下，沉浸式互動(dòng)教學(xué)情境應(yīng)用而生。在各級(jí)各類學(xué)校教學(xué)中發(fā)揮著越來越重要的作用，尤其在藝術(shù)類院校的教學(xué)活動(dòng)中，這種創(chuàng)新型教學(xué)模式能夠強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)氛圍，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而取得理想的學(xué)習(xí)效果。

一、藝術(shù)專業(yè)學(xué)生實(shí)施信息素養(yǎng)教育的教學(xué)困境

藝術(shù)類院校主要培養(yǎng)的是藝術(shù)專業(yè)的學(xué)生，由于專業(yè)的特殊性，學(xué)習(xí)藝術(shù)專業(yè)的學(xué)生往往具有與其他理工、文法等專業(yè)學(xué)生不同的特質(zhì)，這些特質(zhì)直接影響到了藝術(shù)專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)習(xí)慣。

（一）藝術(shù)專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)及其在學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)

首先，在思維模式上，藝術(shù)專業(yè)的學(xué)生具有超強(qiáng)的感性思維能力，對(duì)音樂、圖像、形體動(dòng)作等方面的內(nèi)容很敏感。表現(xiàn)在學(xué)習(xí)興趣上比較關(guān)注和藝術(shù)相關(guān)的學(xué)習(xí)元素。相反由于抽象思維能力相應(yīng)不足，在推理、計(jì)算、邏輯等理性思維上相對(duì)偏弱，對(duì)于相關(guān)的數(shù)理知識(shí)也不很關(guān)注，甚至相對(duì)反感。

其次，藝術(shù)專業(yè)學(xué)生表現(xiàn)欲強(qiáng)，自我意識(shí)突出。藝術(shù)專業(yè)的學(xué)習(xí)成果一般體現(xiàn)在作品創(chuàng)作、節(jié)目表演等方面，因此特別強(qiáng)調(diào)其個(gè)性特征，以及其他人對(duì)自身及成果的關(guān)注度。這就導(dǎo)致藝術(shù)專業(yè)學(xué)生往往為了得到更多的關(guān)注來彰顯自我，表現(xiàn)得更加個(gè)性張揚(yáng)，例如在穿著打扮、行為舉止，言論表達(dá)上往往形成以自我為中心的特點(diǎn)。

再次，藝術(shù)專業(yè)學(xué)生的審美能力和水平都很強(qiáng)，在教學(xué)中往往對(duì)教師使用的教具、制作的課件、提供的資源有較高的審美要求，例如挑剔畫面構(gòu)圖和顏色是否漂亮、音樂是否優(yōu)美、視頻是否清晰流暢等，往往給教師造成某種壓力。

最后，藝術(shù)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)方式往往是觀摩、跟練學(xué)習(xí)為主，即首先通過對(duì)教師教學(xué)的觀摩來進(jìn)行學(xué)習(xí)，然后自己跟隨操作練習(xí)。繪畫創(chuàng)作、樂器演奏、舞蹈表演等等都具有這樣的學(xué)習(xí)特征。這就導(dǎo)致藝術(shù)專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間比較整頓化，不太習(xí)慣利用碎片時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)。因此藝術(shù)專業(yè)的課程設(shè)計(jì)都是較長(zhǎng)時(shí)間的“大課”，只有整頓的大塊時(shí)間才能有效觀摩學(xué)習(xí)和重復(fù)練習(xí)。同時(shí)由于專業(yè)學(xué)習(xí)的特殊性，藝術(shù)專業(yè)學(xué)生往往對(duì)于上課環(huán)境比較挑剔和敏感，逐漸養(yǎng)成了習(xí)慣，不僅在專業(yè)課上如此，在公共文化課上也如此。

（二）信息素養(yǎng)教育課程的教學(xué)困境

信息素養(yǎng)教育課程是為藝術(shù)專業(yè)本科生開設(shè)的公共基礎(chǔ)課程。該課程主要培養(yǎng)藝術(shù)專業(yè)學(xué)生在信息活動(dòng)中需要掌握的信息認(rèn)知與敏感度、信息活動(dòng)道德與行為、信息獲取能力與水平、信息處理知識(shí)與技能。信息意識(shí)、信息能力、信息應(yīng)用、信息道德四種能力和素養(yǎng)是該課程的核心素養(yǎng)內(nèi)容。該課程在教學(xué)中既有信息技術(shù)的理論知識(shí)又有計(jì)算機(jī)操作技術(shù)。

在藝術(shù)類院校傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，對(duì)于理論課程習(xí)慣采用學(xué)理化的教學(xué)模式。所謂的學(xué)理化教學(xué)，是指教師在課堂上注重邏輯的推演和理論的講解，忽視了理論與實(shí)踐的結(jié)合，較少進(jìn)行課堂互動(dòng)的教學(xué)方式。理論教學(xué)都是從概念、特征、本質(zhì)、分類、內(nèi)容、結(jié)構(gòu)和功能等方面展開。公共基礎(chǔ)類的信息素養(yǎng)教學(xué)也不例外，然而由于藝術(shù)類院校學(xué)生大多理論功底不深，理論探究精神不足，而且藝術(shù)類院校學(xué)生愛玩的本性，因此，學(xué)生覺得理論課教學(xué)枯燥、乏味，很難引起大家的學(xué)習(xí)興趣。此外，就課程性質(zhì)本身來說，理論中的一些知識(shí)點(diǎn)是固定的，發(fā)揮的空間有限，很難講出新意，再加上學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力不足，也就很難產(chǎn)生良好的教學(xué)效果。

（三）構(gòu)建新型教學(xué)環(huán)境，創(chuàng)新教學(xué)模式能為解決問題提供新途徑

如何克服由于學(xué)生個(gè)性特點(diǎn)帶來的學(xué)習(xí)上的困境，有效開展教學(xué)活動(dòng)，就需要從兩個(gè)方面下功夫。一是營(yíng)造適合學(xué)生特點(diǎn)的、符合教學(xué)需要的新型教學(xué)環(huán)境，二是深化教學(xué)改革，創(chuàng)新教學(xué)模式，以育人為本，以課程核心素養(yǎng)為綱，強(qiáng)化“教師、學(xué)生、環(huán)境、教學(xué)”四位一體的教學(xué)過程共同體。

二、營(yíng)造沉浸體驗(yàn)式教學(xué)情境、強(qiáng)化教學(xué)互動(dòng)、促進(jìn)有效學(xué)習(xí)

（一）沉浸體驗(yàn)式教學(xué)情境能夠促進(jìn)有效學(xué)習(xí)的發(fā)生

根據(jù)對(duì)學(xué)校教育的傳統(tǒng)認(rèn)知，課堂就是實(shí)施教學(xué)的一個(gè)專門場(chǎng)所，所謂傳道、授業(yè)、解惑是自然的過程。然而課堂教學(xué)傳授的是符號(hào)化了的間接經(jīng)驗(yàn)，這些間接經(jīng)驗(yàn)要完成其社會(huì)實(shí)踐功能還必須經(jīng)過轉(zhuǎn)換和重構(gòu)。通過什么方法能夠有效地對(duì)學(xué)生所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行實(shí)踐化的轉(zhuǎn)化和重構(gòu)呢，那就是在真實(shí)情境中完成。教學(xué)情境其實(shí)就是知識(shí)與情境的相互依存，任何知識(shí)都是在一定的情境中產(chǎn)生，最終回到情境中去發(fā)揮作用。

首先，應(yīng)該實(shí)現(xiàn)知識(shí)的情境化處理。情境課程通過運(yùn)用各種教學(xué)教具、手段、技術(shù)把知識(shí)的描述結(jié)合來創(chuàng)設(shè)情境。把知識(shí)鑲嵌、融合到情境中。使知識(shí)有根基、有聯(lián)系、有背景，創(chuàng)建符合事實(shí)的真實(shí)情境，從而促使學(xué)生在情境中互動(dòng)學(xué)習(xí)來重構(gòu)知識(shí)和完成轉(zhuǎn)化。教學(xué)情境不僅僅是創(chuàng)建一個(gè)真實(shí)的客觀情境，還根據(jù)知識(shí)轉(zhuǎn)化和重構(gòu)的需要將其意境化，“創(chuàng)設(shè)一種想象的、審美化的具有真切感的情境，使情境更具有廣度和深度。”

其次，有效創(chuàng)建真實(shí)的、意境化的教學(xué)情境是重要的環(huán)節(jié)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代教育技術(shù)的不斷進(jìn)步，以信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、5G 通訊技術(shù)、人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)應(yīng)用等高新技術(shù)為代表的前沿科學(xué)技術(shù)已經(jīng)越來越深度地融合到教育教學(xué)中，為構(gòu)建現(xiàn)代教學(xué)情境創(chuàng)造了極佳的技術(shù)支撐。

再次，情境教學(xué)是把學(xué)習(xí)內(nèi)容中相對(duì)孤立的知識(shí)點(diǎn)，通過“圓融的、綜合的、有聲有色的，涵蘊(yùn)著審美和文化意韻的情境課程組織融合起來，明確學(xué)習(xí)知識(shí)的最終目的是為了實(shí)踐，為了創(chuàng)新。”情境教學(xué)是一種以學(xué)生為主體的深度學(xué)習(xí)過程，是可以有序進(jìn)行，與生活實(shí)際密切聯(lián)系起來引導(dǎo)學(xué)習(xí)、應(yīng)用和操作的過程。情境教學(xué)對(duì)學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)的建構(gòu)是開放的，可以帶有一定的彈性，可以拓展，可以補(bǔ)充，情境教學(xué)的教學(xué)內(nèi)容往往超越文本，有利于學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新、實(shí)踐活動(dòng)。情境教學(xué)中的認(rèn)知和實(shí)踐、創(chuàng)新是相輔相成的，在學(xué)生的認(rèn)識(shí)活動(dòng)中，創(chuàng)新提升了實(shí)踐，生動(dòng)的實(shí)踐又激活了創(chuàng)新。因此情境教學(xué)在教學(xué)過程中，讓學(xué)生“在特定的情境中和熱烈的情感驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐，通過實(shí)體性現(xiàn)場(chǎng)操作、模擬性相似操作、符號(hào)性趣味操作來加強(qiáng)基礎(chǔ)、促進(jìn)發(fā)展，并通過實(shí)際應(yīng)用來體驗(yàn)學(xué)習(xí)成功帶來的快樂。”

（二）強(qiáng)化深度學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)習(xí)有效實(shí)施

深度學(xué)習(xí)是有效學(xué)習(xí)的重要前提和保證,，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的重要手段是構(gòu)建有效的學(xué)習(xí)情境。

1976 年美國(guó)學(xué)者Ference Marton 和Roger Saljo 根據(jù)學(xué)習(xí)者不同的獲取和加工知識(shí)的方式提出了深度學(xué)習(xí)（Deep learning）和淺層學(xué)習(xí)（Surface Learning）的概念。根據(jù)布魯姆教育目標(biāo)分類法，教育目標(biāo)劃分為：認(rèn)知領(lǐng)域、情感領(lǐng)域和動(dòng)作技能領(lǐng)域，在認(rèn)知領(lǐng)域由低級(jí)到高級(jí)又劃分為：識(shí)記（knowledge)、理解（comprehension）、應(yīng)用（application）、分析（analysis）、綜合（synthesis）和評(píng)價(jià)（evaluation）。淺層學(xué)習(xí)的認(rèn)知水平處于識(shí)記和理解這兩個(gè)層面。淺層學(xué)習(xí)本質(zhì)上遵循的是行為主義心理學(xué)“刺激-反應(yīng)”的條件反射原理。動(dòng)機(jī)上引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)屬于低級(jí)能動(dòng)（或機(jī)械被動(dòng)）；思維方式上屬于典型的程序化的外在刺激與強(qiáng)化；學(xué)習(xí)結(jié)果看，主要體現(xiàn)在對(duì)學(xué)科知識(shí)的記憶與簡(jiǎn)單運(yùn)用等方面。

關(guān)于深度學(xué)習(xí)，何玲、黎加厚等學(xué)者認(rèn)為其認(rèn)知水平對(duì)應(yīng)布魯姆教育目標(biāo)認(rèn)知領(lǐng)域的后四個(gè)層面，指學(xué)習(xí)者在所學(xué)知識(shí)深入理解的基礎(chǔ)上，以高階思維的發(fā)展和實(shí)際問題的解決為目標(biāo)，能夠主動(dòng)性、批判性地學(xué)習(xí)新知識(shí)和事實(shí)，從而融入原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中，能夠在眾多思想間進(jìn)行聯(lián)系，將已有的知識(shí)遷移到新的情境中，作出決策，解決問題。

深度學(xué)習(xí)主要有理解與批判、聯(lián)系與構(gòu)建、遷移與應(yīng)用三個(gè)特點(diǎn)。深度學(xué)習(xí)代表性的定義有遷移說、思維說、意義說和核心素養(yǎng)說幾種觀點(diǎn)。

其中深度學(xué)習(xí)的核心素養(yǎng)理論認(rèn)為“所謂深度學(xué)習(xí)，就是指在教師引領(lǐng)下，學(xué)生圍繞著具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)主題，全身心積極參與、體驗(yàn)成功、獲得發(fā)展的有意義的學(xué)習(xí)過程。在這個(gè)過程中，學(xué)生掌握學(xué)科的核心知識(shí)，理解學(xué)習(xí)的過程，把握學(xué)科的本質(zhì)及思想方法，形成積極的內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、高級(jí)的社會(huì)性情感、積極的態(tài)度、正確的價(jià)值觀，成為既具獨(dú)立性、批判性、創(chuàng)造性又有合作精神、基礎(chǔ)扎實(shí)的優(yōu)秀的學(xué)習(xí)者，成為未來社會(huì)歷史實(shí)踐的主人。”

根據(jù)馮鐵山老師的綜述研究認(rèn)為，深度學(xué)習(xí)的構(gòu)成要素主要強(qiáng)調(diào)：深度學(xué)習(xí)以學(xué)生為本，能夠促使學(xué)生主動(dòng)積極地學(xué)習(xí)；改變從淺層知識(shí)接受的狀態(tài)發(fā)展到學(xué)生能夠整合信息、批判性地建構(gòu)知識(shí)層面；通過學(xué)生個(gè)體與自身學(xué)習(xí)過程的密切關(guān)聯(lián)，注重新舊認(rèn)知的聯(lián)系，從而培養(yǎng)實(shí)際問題的解決能力。

（三）虛擬仿真技術(shù)賦能教學(xué)，互動(dòng)情境教學(xué)促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的有效實(shí)施

早在1989 年美國(guó)William Wuff 教授就提出了虛擬實(shí)驗(yàn)室（Virtual Laboratory）的概念，用來描述一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化的虛擬實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。1999 年8 月聯(lián)合國(guó)教科文組織在美國(guó)愛荷華州立大學(xué)召開的會(huì)議上將“虛擬實(shí)驗(yàn)室”定義進(jìn)一步明確。虛擬實(shí)驗(yàn)室的關(guān)鍵技術(shù)包括虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)等。自虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的概念被首次提出以來，國(guó)內(nèi)外很多高校陸續(xù)開始了虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究和應(yīng)用。2018 年教育部實(shí)施“六卓越一拔尖”計(jì)劃2.0，中國(guó)新文科建設(shè)開始啟動(dòng)。藝術(shù)學(xué)科的新文科建設(shè)需要深度融合信息技術(shù)、虛擬技術(shù)、5G 技術(shù)等新科技。這進(jìn)一步促進(jìn)了虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的建設(shè)和應(yīng)用。2018 年教育部提出了打造中國(guó)教育的五大“金課”，虛擬仿真“金課”成為重要的建設(shè)內(nèi)容。“虛擬仿真，我們看中的是互聯(lián)網(wǎng)+教育之后的智能+教育”，“ 為什么要建虛擬仿真金課？因?yàn)樾畔⒓夹g(shù)、智能技術(shù)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的深度融合破解了高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)中的老大難問題。”

虛擬現(xiàn)實(shí)VR（Virtual Reality）技術(shù)。朱斌，曹漫祥定義為“通過多媒體技術(shù)與計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)相結(jié)合生成逼真的視、聽、觸覺一體化的虛擬環(huán)境。用戶以自然的方式與虛擬環(huán)境中的客體進(jìn)行體驗(yàn)和交互作用，從而產(chǎn)生身臨其境的感受和體驗(yàn)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基本內(nèi)涵包括：操作者可以通過人的自然動(dòng)作來與虛擬環(huán)境發(fā)生交互，虛擬的實(shí)體不是客觀存在的，是由計(jì)算機(jī)通過相應(yīng)的算法來生成的。虛擬現(xiàn)實(shí)需要依靠專門的傳感設(shè)備來進(jìn)行交互作用。”

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR（Augmented Reality）技術(shù)，大眾普遍接受的定義是 “米爾格拉姆真實(shí)虛擬連續(xù)集”定義，這是一種從完全真實(shí)的環(huán)境到完全虛擬環(huán)境的模式。1994 年Milgram,Takemura,Utsumi和Kishino 將AR 定義為兩種不同的概念：廣義概念和狹義概念。在廣義概念中，AR 被定義為“用模擬線索增強(qiáng)自然場(chǎng)景并反饋給操作者”，狹義概念中則將AR 定義為“是一種參與者戴著透明的頭盔顯示器以清晰看到真實(shí)世界的虛擬現(xiàn)實(shí)的形式。”

基于VR/AR 的互動(dòng)情境教學(xué)具有三個(gè)方面的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：首先是知識(shí)的可視化、形象化。根據(jù)VR/AR 技術(shù)仿真性和交互性的特征，能將抽象的知識(shí)具象化，以更生動(dòng)、直觀的方式呈現(xiàn)，通過沉浸式體驗(yàn)增強(qiáng)學(xué)生的代入感。其二是可在各種環(huán)境下進(jìn)行情境學(xué)習(xí)。AR 輔助教學(xué)系統(tǒng)能夠依托基于真實(shí)環(huán)境中的虛擬物體，促進(jìn)和加強(qiáng)學(xué)習(xí)的合作性，使現(xiàn)實(shí)生活中的一切事物都能成為AR學(xué)習(xí)的道具，實(shí)現(xiàn)教學(xué)全過程、空間全方位、班級(jí)全成員的交流互動(dòng)，具有便捷性、交互性、情境性、連通性及個(gè)性化的特征。其三是能夠提升學(xué)生存在感、直覺和專注度。AR/VR 提供一個(gè)虛擬的學(xué)習(xí)空間，讓學(xué)生感覺與班級(jí)其他同學(xué)或事物同處一個(gè)空間。這種存在感可加強(qiáng)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)社區(qū)的認(rèn)知。因此基于AR/VR 的互動(dòng)情境教學(xué)能夠增強(qiáng)學(xué)生在綜合而真實(shí)的環(huán)境體驗(yàn)中所擁有的主觀感受。在培養(yǎng)學(xué)生信息感知能力方面有巨大優(yōu)勢(shì)。

VR/AR 的互動(dòng)情境教學(xué)賦能深度學(xué)習(xí)。互動(dòng)教學(xué)情境與深度學(xué)習(xí)具有內(nèi)在關(guān)聯(lián)性，互動(dòng)教學(xué)下深度學(xué)習(xí)是學(xué)生在教師引領(lǐng)下， 圍繞具有挑戰(zhàn)性、融合性與思想性的教學(xué)內(nèi)容， 能動(dòng)地、 愉悅地、交互地參與教學(xué)活動(dòng)， 在原有經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)知識(shí)的理解、 聯(lián)結(jié)與遷移， 并將其運(yùn)用于真實(shí)情境下的問題解決，最終形成批判性與創(chuàng)造性的高階思維能力。

三、沉浸體驗(yàn)式互動(dòng)教學(xué)情境建設(shè)與教學(xué)實(shí)施

基于VR/AR 的互動(dòng)式教學(xué)情境，是對(duì)傳統(tǒng)的多媒體教室顛覆性的改變。傳統(tǒng)的多媒體教室核心設(shè)備基本上由多媒體中控臺(tái)、多媒體計(jì)算機(jī)、實(shí)物展示臺(tái)，投影儀或多媒體黑板構(gòu)成，教學(xué)中通過播放教學(xué)視頻、PPT課件等內(nèi)容實(shí)施輔助教學(xué)，根本上還是學(xué)理化教學(xué)模式。基于VR/AR 的互動(dòng)式教學(xué)情境不是在硬件上對(duì)傳統(tǒng)多媒體教室的簡(jiǎn)單升級(jí)，功能上也不是簡(jiǎn)單增強(qiáng)了多媒體信息的播放能力。教學(xué)模式上更是完全不同于學(xué)理化教學(xué)模式。

“沉浸體驗(yàn)式互動(dòng)教學(xué)情境”教學(xué)關(guān)聯(lián)性如表1 所示。

表1 .“沉浸體驗(yàn)式互動(dòng)教學(xué)情境”教學(xué)關(guān)聯(lián)性圖表

（一）基于5G+VR/AR 的沉浸體驗(yàn)式互動(dòng)教學(xué)情境架構(gòu)

首先，是5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)加持互動(dòng)情境的教學(xué)。第五代移動(dòng)通信（5G，fifth generation mobile communication network）。是為適應(yīng)海量移動(dòng)數(shù)據(jù)的爆炸式增長(zhǎng)，加快新業(yè)務(wù)新應(yīng)用的開發(fā)，5G 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運(yùn)而生。5G 移動(dòng)通訊技術(shù)根據(jù)其大帶寬、無延時(shí)、高速率的優(yōu)異網(wǎng)絡(luò)傳輸特征，在虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)場(chǎng)景下實(shí)時(shí)傳輸教學(xué)內(nèi)容，可以極大強(qiáng)化和提升學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)感。在5G技術(shù)的加持下，可以構(gòu)建兼顧教師親身示范、虛擬仿真教學(xué)資源示范、學(xué)生虛擬仿真練習(xí)模擬、多人大空間互動(dòng)交互、智慧教學(xué)課堂第三方視角直播等各種應(yīng)用場(chǎng)景。

以5G 技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（VR/AR）技術(shù)構(gòu)建的的沉浸式互動(dòng)教學(xué)情境徹底打破了以往傳統(tǒng)授課模式，在沉浸式互動(dòng)教學(xué)模式下，教師根據(jù)教學(xué)需要能夠?yàn)閷W(xué)生設(shè)置相應(yīng)的教學(xué)情境，讓學(xué)生的學(xué)、練、思、用全過程沉浸其中。教師也能夠在該情境中和學(xué)生有效互動(dòng)，針對(duì)性地實(shí)施教學(xué)和指導(dǎo)操作練習(xí)。沉浸式互動(dòng)情境教學(xué)讓學(xué)生產(chǎn)生更直觀具體的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，增強(qiáng)教學(xué)感染力，促進(jìn)深度教學(xué)的有效實(shí)施。

其次，是容積視頻技術(shù)助力互動(dòng)情境教學(xué)資源的開發(fā)。容積視頻技術(shù)（Volumetric Video）是通過部署在拍攝現(xiàn)場(chǎng)周圍的攝像機(jī)矩陣，通過容積捕獲(Volumetric capture)，實(shí)現(xiàn)圍繞目標(biāo)對(duì)象全角度的視頻拍攝。三維攝影是通過從多個(gè)角度捕獲光線來重建拍攝對(duì)象，容積攝影是把三維攝影應(yīng)用到空間維度。其不僅可以將視頻錄制為二維（普通平面）的，還可以錄制成三維（全景立體）的，同時(shí)容積攝影還具有將場(chǎng)景中拍攝對(duì)象的每個(gè)動(dòng)作記錄為完整的三維空間的功能。

在教學(xué)課程的制作過程中，由示范操作教師在容積視頻拍攝區(qū)，進(jìn)行正常示范教學(xué)，容積視頻通過矩陣全機(jī)位拍攝，將教師的示范教學(xué)細(xì)節(jié)，完全錄制，通過后期處理，制作成為可通過VR/AR眼鏡觀看的虛擬現(xiàn)實(shí)影像，提供沉浸式情境教學(xué)使用。也可以發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)上，通過電腦、移動(dòng)設(shè)備、智能終端等瀏覽觀看。

（二）沉浸體驗(yàn)式互動(dòng)教學(xué)情境的教學(xué)資源建設(shè)與教學(xué)實(shí)施

最重要的，是互動(dòng)教學(xué)情境資源的建設(shè)。沉浸體驗(yàn)式互動(dòng)教學(xué)情境的教學(xué)資源可以通過以下幾種方式進(jìn)行建設(shè)。

其一，教學(xué)示范體積視頻資源。通過體積視頻技術(shù)，利用矩陣攝影機(jī)全機(jī)位拍攝教師示范教學(xué)操作的動(dòng)態(tài)三維影像，制作形成教學(xué)資源。

其二，VR/AR 教學(xué)資源。通過三維掃描儀、三維建模軟件制作三維模型，通過三位編輯軟件、VR/AR 引擎軟件編輯制作VR/AR 教學(xué)課件和節(jié)目。

其三，通過單反數(shù)碼相機(jī)、全景相機(jī)拍攝360度全景影像，通過后期剪輯、合成軟件制作360度全景教學(xué)影像和視頻。

其四，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課程。使用計(jì)算機(jī)圖形圖像軟件、三維建模軟件、VR 交互引擎軟件等，通過內(nèi)容制作、程序開發(fā)，建設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課程。

接下來，是互動(dòng)教室的教學(xué)實(shí)施。

其一，是實(shí)體互動(dòng)教室的教學(xué)實(shí)施。根據(jù)教學(xué)班級(jí)容量，部署一定數(shù)量的VR/AR 演示播放和交互控制設(shè)備，例如頭戴式顯示器、AR 眼鏡，交互手柄等。教師、學(xué)生在該教室可以開展沉浸式體驗(yàn)教學(xué)。學(xué)生能夠完美復(fù)現(xiàn)教師的示范操作，使得每一位學(xué)生都能和教師“一對(duì)一”進(jìn)行互動(dòng)教學(xué)。該模式的優(yōu)點(diǎn)是沉浸式體驗(yàn)強(qiáng)烈，由于有教師在場(chǎng)，可以得到實(shí)時(shí)教學(xué)指導(dǎo)，達(dá)到有效促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的目的。缺點(diǎn)是教學(xué)被限定到特定的教室，不能夠大范圍、開放式提供教學(xué)服務(wù)。這種模式適合學(xué)校課堂教學(xué)進(jìn)行。

實(shí)體互動(dòng)教室能夠?qū)崿F(xiàn)多人大空間互動(dòng)。在大空間范圍內(nèi)，多人共同完成協(xié)同互動(dòng)的效果，例如：在多人舞蹈組合課程中，多個(gè)學(xué)生可選擇不同的教師體積視頻示教角色，共同組成一支多人舞蹈合作。

其二，是遠(yuǎn)程虛擬教室的教學(xué)實(shí)施。遠(yuǎn)程虛擬教室。主要有“瀏覽器/服務(wù)器”（Browser/Server，B/S）架構(gòu)和“客戶機(jī)/服務(wù)器”（Client/Server，C/S）架構(gòu)兩種模式。兩種架構(gòu)均需要服務(wù)器，通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備等構(gòu)建虛擬遠(yuǎn)程教室服務(wù)器，服務(wù)器通過虛擬遠(yuǎn)程教學(xué)平臺(tái)發(fā)布教學(xué)資源、管理教學(xué)等工作。在B/S 架構(gòu)中，學(xué)生通過終端設(shè)備的瀏覽器軟件訪問遠(yuǎn)程教學(xué)服務(wù)器站點(diǎn)，借助于手機(jī)、便攜VR 眼鏡套件等設(shè)備進(jìn)行學(xué)習(xí)。在C/S 架構(gòu)中，學(xué)生通過終端設(shè)備安裝的客戶端程序連接訪問遠(yuǎn)程教學(xué)服務(wù)器系統(tǒng)，借助于手機(jī)、便攜VR 眼鏡套件等設(shè)備進(jìn)行學(xué)習(xí)。這種遠(yuǎn)程教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn)是教學(xué)采取開放形式，不限定特定場(chǎng)所和環(huán)境，有網(wǎng)絡(luò)的地方學(xué)生都可以學(xué)習(xí)。能夠大范圍、開放式提供教學(xué)服務(wù)。缺點(diǎn)是沉浸式體驗(yàn)較差，無法及時(shí)得到教師指導(dǎo)。同時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量要求較高，在5G 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和高速率局域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下能有較好學(xué)習(xí)體驗(yàn)。這種模式適合遠(yuǎn)程教學(xué)進(jìn)行。

四、結(jié)語

本文通過研究藝術(shù)專業(yè)學(xué)生的計(jì)算機(jī)教學(xué)規(guī)律，探討構(gòu)建基于“沉浸體驗(yàn)式互動(dòng)教學(xué)情境”的相關(guān)理論和方法，以達(dá)到創(chuàng)新和改善信息素養(yǎng)教育課程教學(xué)的目的。本文對(duì)藝術(shù)專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)及其在學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)進(jìn)行分析，總結(jié)出了“傳統(tǒng)的學(xué)理化教學(xué)模式是很難達(dá)到良好教學(xué)目標(biāo)的”這一教學(xué)困境。本文提出了解決這一教學(xué)困境的有效方法，即營(yíng)造真實(shí)教學(xué)情境、強(qiáng)化教學(xué)互動(dòng)、促進(jìn)有效學(xué)習(xí)的發(fā)生。本文從沉浸體驗(yàn)式互動(dòng)教學(xué)情境建設(shè)與教學(xué)實(shí)施方面為切入點(diǎn)，提出了以現(xiàn)代信息技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)、5G技術(shù)、VR/XR 技術(shù)、容積視頻技術(shù)等現(xiàn)代科技做為“賦能教學(xué)”的手段，創(chuàng)建可沉浸體驗(yàn)的“真實(shí)”學(xué)習(xí)環(huán)境，強(qiáng)化真實(shí)情境下的互動(dòng)教學(xué)過程，從而促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的有效實(shí)施。簡(jiǎn)單講，即構(gòu)建新型教學(xué)環(huán)境、創(chuàng)新教學(xué)模式、提供創(chuàng)新途徑。

本文是布魯姆認(rèn)知理論在現(xiàn)代信息技術(shù)條件下的教學(xué)實(shí)踐和發(fā)展，能為有效實(shí)施《教育信息化2.0 行動(dòng)計(jì)劃》所倡導(dǎo)的信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合提供有意義的經(jīng)驗(yàn)。本文從實(shí)踐層面提出了沉浸體驗(yàn)式互動(dòng)教學(xué)情境的教學(xué)資源建設(shè)與教學(xué)實(shí)施的方法，能夠成為推動(dòng)信息素養(yǎng)課程的教學(xué)形式與教學(xué)過程改革與創(chuàng)新的抓手。同時(shí)，本文的研究成果對(duì)藝術(shù)各專業(yè)的理論基礎(chǔ)課教學(xué)和專業(yè)課教學(xué)也具有借鑒意義和價(jià)值。

①可參閱趙少英《學(xué)理化教學(xué)與娛樂化教學(xué)的比較與反思——以藝術(shù)專業(yè)理論課教學(xué)為例》（載《社科縱橫》2010 年第10 期）一文之相關(guān)論述；

②Marton,F.,& Saljo,R.(1976).On qualitative differences in learning: I. Outcome and process.British Journal of Educational Psychology, 46(1),4-11.

③BS Bloom,DR Krathwohl,BB Masia．Bloom's taxonomy of educational objectives：Pearson Education，1984.

④可參閱馮鐵山《主體論視域的深度學(xué)習(xí)內(nèi)涵及策略》（載《寧波大學(xué)學(xué)報(bào)（教育科學(xué)版）》2022 年第2 期）一文之詳述；

⑤可參閱何玲,黎加厚《促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)》（載《現(xiàn)代教學(xué)》2005 年第5 期）一文之詳述.

⑥可參閱黃榮懷，鄭蘭琴，程薇《虛擬實(shí)驗(yàn)及其學(xué)習(xí)者可信度認(rèn)知》（載《開放教育研究》2012 年第12 期）一文之詳述.

⑦可參閱樊麗明，楊燦明，馬驍，劉小兵，杜澤遜《新文科建設(shè)的內(nèi)涵與發(fā)展路徑（筆談）》（載《中國(guó)高教研究》2019 年第10 期）一文之詳述.

⑧可參閱吳巖《建設(shè)中國(guó)“金課”》（載《中國(guó)大學(xué)教學(xué)》2018 年第12 期）一文之詳述.

⑨可參閱丁飛，張登銀，師曉曄，許斌，劉寧《基于VR/AR 的互動(dòng)式教學(xué)研究與實(shí)踐》（載《軟件導(dǎo)刊》2018年第12 期）一文之詳述.

⑩可參閱趙國(guó)鋒，陳婧，韓遠(yuǎn)兵，徐川《5G 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)綜述》（載《重慶郵電大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）》2015 年第4 期）一文之詳述.