“翻转课堂+慕课+VR技术”在物流运输管理教学中的应用

高怡

【摘 要】文章提出并构建了基于“翻转课堂+慕课+VR技术”的立体教学模式，以“物流运输管理”课程为例，探讨不同模块的具体应用。该模式的建立以学生为主体，有助于提高学生的职业实践能力，对高校课程改革具有重要意义。

【关键词】翻转课堂 慕课 VR技术 教学模式

中图分类号：G710 文献标识码：A

相关概念及研究概述

翻转课堂是由美国经济学家Maureen在论述“经济学入门”课程时提出的一种课堂转变的思想[1]。Jonathan教授等人指出，翻转课堂使学生成为课堂的主人，是一种将直接讲解与建构主义学习相结合的教学模式。随着概念的普及，翻转课堂更多地被用于教学实践，Salman Khan通过将教学视频上传至YouTube网站，创办了可汗学院。Jeremy Strayer提出了一种新的智能教学管理系统用于课外学生自学，课堂上学生利用Blackboard课程交互系统参与项目工作。

慕课（MOOC）是一种大规模开放型在线课程。2008年，George Siemens与Stephen Downes开设了“关联主义与知识关联”网络课程。Dave Comier根据该课程创立了MOOC术语，他认为MOOC是一种将分散的学习者与课程资源聚集的过程，在这一过程中教师与学习者通过共同话题讨论联系在一起。2011年斯坦福大学教授Sebastian Thrun和Peter Norvig开设了“人工智能”课程，随后创办了在线课程平台Udacity。慕课具有规模大、交互性强的特点，能够实现师生互评、在线测验和讨论。

VR技术是借助于仿真技术、计算机图形学、可视化计算、计算机网络技术、人工智能技术、传感技术及硬件设备，构建虚拟环境，通过人的视觉、听觉、触觉等自然方式与之进行交互完成一定的任务与操作。VR技术最早被用于教育领域是1992年东卡罗琳娜大学构建的“VR技术与教育实验室”，用于研究VR技术对教育的影响。1994年，华盛顿大学和西屋科学基金会发起了一项基于三维动画虚拟现实教学服务的流动项目。诺丁汉大学设立了VIRART项目，用于探索互动式桌面虚拟现实系统。

尽管各国的研究取得了较好的效果，但仅限于在各自领域进行开发和探索，将翻转课堂、慕课以及虚拟现实技术相结合，构建一个系统性的教学模式是十分必要的。

“翻转课堂+慕课+VR技术”教学模式的构建

“翻转课堂+慕课+VR技术”教学模式可分为两个模块：前期设计模块和教学应用模块。其中，教学应用模块按照翻转课堂的思想，可分为课前理论学习和课内实践子模块。

1.前期设计模块

（1）教学内容的设计和筛选

首先对教学内容进行设计和筛选。本文参考肯普模式①，根据教学目标、学习对象特征、教学资源以及预期效果四个因素来进行设计，针对课程划分项目，在每一项目下分别划分理论目标和实践目标。

（2）制作和上传慕课视频

根据理论目标设计制作慕课视频，在制作视频之前首先要设计视频脚本，包括名称、课程目标、知识点、教学类型、学习对象和设计思路等，对包含内容进行分配和重难点的提炼，设置习题和考核标准。视频制作软件可采用Camtasia Studio。其次上传慕课视频，目前可利用的资源有MOOC中国、慕课网、中国大学MOOC、爱课程等，功能包括课程导入导出、互动参与、习题、考核评价及发放证书等，同时方便进行更新、管理和维护。

（3）VR技术的架构与设计

根据实践目标进行VR架构与设计。VR技术的实现主要依靠硬件和软件的支持，硬件有数据手套、数据头盔、空间跟踪器、声音合成设备以及计算机等，软件包括与硬件设备相配套的MR工具箱、WTK系统、Vega、Java3D、Virtools[2]、cool3D[3]等。虚拟情境的设计必须以课程目标为导向，其操作步骤、操作环境、信息显示等细节要尽可能贴近真实的作业状态，最好以真实的企业、车间作为设计原型。

2.教学应用模块

（1）课前理论学习子模块

学生可以根据实际情况自行选择学习时间和学习地点，在学习过程中完成视频中的习题，针对一些知识难点和重点参与话题讨论，将遗留问题进行总结以备上课讨论。同时，教师在这个过程中可以根据网络反馈数据实时掌握学生学习情况，对学生关注度较高的知识点进行记录，进行学生评价等。

（2）课内实践子模块

课内实践模块主要分为课堂讨论、情境演练和项目总结三个方面。课堂讨论是翻转课堂必要环节，根据讨论情况，带着问题进行虚拟现实系统的情境演练，在演练过程中，教师和学生可以进行多角色互动，共同合作完成一个任务或环节，教师也可通过设置突发情境来考验学生熟练程度和应变能力。针对演练过程中出现的问题，教师可以组织学生进行进一步讨论和总结。

物流运输管理课程教学模式的构建

1.前期设计

按照肯普模式的教学设计方法，可从四个因素对物流运输管理课程进行分析，如表1所示。

根据以上分析，对课程的具体项目内容进行分类和筛选，如表2所示。

目前，国内有名的慕课网站尚无与物流运输管理相关的在线课程，作为任课教师团队应当积极申报，增加对该课程优秀教学资源的开发，同时为了保证学生学习的自觉性，学校应当将慕课网络课程纳入学分管理体系。虚拟系统的设计和研发环节需要大量的专业技术人员和专业设备，考虑到建模的难度，学校可采用与专业VR软件公司进行合作，共同开发仿真平台。

2.教学应用

学生需要提前在慕课网站申请注册课程，网络课程开课后学生通过自学以测验成绩，获得网站提供的结业证书，并以此向学校换取网络课程学分。在课堂上学生可以利用虚拟仿真平台进行模拟演练。以物流运输管理课程中的运输作业流程教学为例，传统的实训软件虽然也向学生展示了整个作业流程，但是仅依靠简单的操作，学生很难对整个过程有立体的认知。在VR环境下，学生可以清楚看到整个流程，并且对各环节进行操作，通过扮演不同的岗位角色进行互动，帮助学生更深刻地掌握各项技能。

结 语

本文构建了基于“翻转课堂+慕课+VR技术”的教学模式，并以物流运输管理课程为例，探讨了不同模块在物流运输管理课程中的具体应用。通过该模式的构建，以期能够为物流运输管理课程的应用提供指导，同时作为一種教学模式改革的新思路，期望能为其他职业课程的建设提供借鉴与参考。

注释：

①肯普模式，1997年由J.E.Kemp提出的一种教学设计模式，基本理念是行为主义的“刺激—反应”连接。

参考文献：

[1]Maureen J.Lage，Glenn J.Platt，and Michael Treglia.“Inverting the Classroom：A Gateway to Creating an Inclusive Learning Environment，”Journal of Economic Education，2000：30-43.

[2]赵卿：《基于VR的GPS仿真实训教学系统的研究与设计》，学位论文，大连海事大学，2009，第48-49页。

[3]张佳、黎敏谦、李振杰、李伟：《VR技术在实战化教学中的应用研究》，《电脑知识与技术》2006年第12期，第172-174页。

作者单位：西安职业技术学院经济管理系 陕西西安