基礎教育資源平臺建設研究

導語：基礎教育資源平臺建設研究一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:基于虛擬現實技術的基礎教育資源共享平臺是將增強現實技術和混合現實技術相結合,結合中小學教學實際過程與內容,幫助中小學生解決在學習中遇到的難題。平臺充分運用AR和MR技術,將AR技術加入課程學習中,使得教學更富趣味性,能極大調動學習者學習的積極性,MR技術使得平面世界立體化,抽象世界具體化,解決了傳統教學中教育資源不均衡、學生注意力缺失、被動接受、學無所用等教學閉環問題。

關鍵詞:教育；虛擬技術；資源公平分配

在中小學生的科學教育中,施教者經常需要為學生提供相應的事物、場景,以供學生觀察或體驗。在一般傳統教學過程中,提供場景的方式通常由老師語言描述,或是提供較為有限的實物、圖片或是觀看視頻,教學效果很難達到理想效果。虛擬現實技術作為一種新興的信息技術與教育教學深度融合,通過精準構建仿真場景,甚至是虛擬教師,輔助中小學生解決在學習中遇到的實際難題。早在2008年教育部就將虛擬現實技術列入2018年度教學信息化重點工作任務:推動信息化2.0,明確要求全國高校、中小學、職教等深入推進信息技術與高等教育教學深度融合,推動大數據,虛擬現實,人工智能等新技術在教育教學中的深入應用,并落實責任到教育部各職能部門。2019年3月教育部辦公廳在《2019年教育信息化和網絡安全工作要點》一文中提出:“要培養提升教師和學生的信息素養,推動大數據、虛擬現實、人工智能等新技術在教育教學中的深入應用。”由此可見,虛擬現實技術與教育教學的融合勢在必行。增強現實與混合現實技術通過各種途徑被越來越多的應用于中小學教育,凸顯出其在教育領域的重要價值。教育信息化是教育系統性變革的內源性動力,是教育現代化的核心驅動力,加快教育現代化,需要教育信息化的質變發展[1]。近年來,隨著AR與MR技術的廣泛應用,通過各種途徑滲透并應用于中小學教育,顯示出了其在教育領域的重要價值。因此該資源分享平臺與虛擬現實技術的結合,打造立體的施教場景,以生動形象的方式來展現整個教學過程,增強了教學的沉浸感,拓展了學生的想象和思維空間,學生學習效果顯著提升。

1發展現狀

近年來隨著互聯網科技的飛速發展,許多平臺已經運用互聯網科技的發展帶來的紅利,并逐步轉化到教育領域,構建出了教育教學的新模式、新理念。2020年初國內疫情突發,大中小學立即將線下教學轉到線上,進行網課課程學習,并且取得了矚目的效果。信息技術在教育領域的作用更為顯著。另外,虛擬現實技術在教育教學中的應用也將越來越成熟,越來越普遍。目前由于各種因素導致我國教育資源的分配并不均衡,一些偏遠地區的教學資源、教學設備甚至是教學理念都處于比較落后的狀態。應對各類教育資源不均衡的問題,應著力互聯網資源,為學習者打造高效的教學環境,讓偏遠地區的學生都能夠享受到與時俱進的教學內容[2]。平衡這種資源共享的不平衡性十分重要。因此該平臺結合教育資源共享和虛擬技術應用的思想。目前,已有眾多教學型APP已經成功上線。就學而思網校來說,其擁有較為完善的課程體系,教學資源涵蓋量廣泛,實行本地化教研,適合多地區學生。同時也采用了AI技術識別學生聽課狀態和回答問題的正確率。學而思網校是類似輔助教學平臺中質量較為優秀的平臺。具備3D動畫課件等,但是其并沒有一套較為完善的虛擬教學資源。就疫情期間線上教學的一段時間內學而思網校平臺用戶日活躍量分析來看,在疫情期間學習者對于此類輔助教學APP的使用量和點擊量較平時來說有著成倍的增長,這說明目前在學習者看來此類互聯網教育平臺只是作為輔助教學平臺,誠然傳統教學及課堂教學就是被學習者最為接受的教學方式,因此無論是發展互聯網教育還是虛擬現實教育,都不能完全的擺脫傳統教育方式。

2平臺特征

2.1AR技術與MR技術相結合

混合現實(MR)集成了虛擬現實(VR)和增強現實(AR)的最佳特征將現實世界與虛擬世界進行無縫融合產生新的環境,實現物理(現實)對象和數字(虛擬)對象共存并實時自然交互。未來混合現實將與遠程教育、STEAM教育、游戲化學習、真實學習以及協作學習等結合,為改善學習方式,提升教學質量,促進教育公平提供技術加持[3]。該平臺通過將VR、AR與線上教學相聯系,從而達到線上教學的最大真實化,增強現實技術加入課程學習中,使得教學更富趣味性,充分調動了學習者學習的積極性,通過交互式教學,提高學生的參與度,從而提高學習效率,為學習者提供了獨特的學習環境和大量的學習資源。此外,通過混合現實技術使得平面世界立體化,抽象世界具體化,解決了傳統教學中學生注意力缺失、被動接受、語言學習后無法運用的教學閉環問題,在提高學習質量和學習效率的同時,豐富學習者的創新力和想象力。

2.2功能多樣化

平臺具有虛擬教學、虛擬課下活動、智能推送、用戶留言等功能,同時為了保持平臺的可持續建設與發展,會將平臺的功能結合用戶的主觀評價對本產品進行調整,升級等,將教育的互動性,個性化學習與平臺相結合,平臺通過使用優質的共享資源以及共享形式實現資源共享力度的最大化。例如平臺采用的Scorm軟件資源,其成品可廣泛應用于多種領域。它具有IOS應用功能,可課程用于在iPad瀏覽。還可以HTM5格式,這是最新一代的多媒體互動技術格式。該課件有三個部分組成:課程導入、內容和測試三個部分可以輕松地實現教學互動。例如對二十四節氣的學習,除了視頻的講解,我們還具備節氣詩詞、節氣動畫、節氣識字三部分學習資源,并將這三部分內容融入APK文件中,學習者可以通過掃描對應的節氣圖片,在移動端觀看圖片及視頻。在觀看完每個視頻后,還設置了相應的答題關卡,答題正確會進入下一個模塊,答題關卡的設置,可以幫助學習者更好的了解二十四節氣。

2.3泛在學習應用模式

(1)虛擬課下活動,學習者在進行課程學習之后,可以自行根據興趣自主選擇動畫視頻或VR教學游戲進行放松,也可以自主選擇自己喜歡的活動相關視頻資料通過相關視頻進行學習或者動手操作,在放松的同時也可以增強認知。(2)智能答題模塊,在觀看完每個視頻后,會設置答題關卡,答題正確會進入下一個模塊,如若答題錯誤,則需重新觀看視頻。(3)智能推送,平臺可以根據學生的學習速度、效率、回答問題的正確率以及學習興趣來推送相應的選課信息,學生可以以此為參考。(4)軟件實行積分制度,采用用戶積分制,用戶可以通過獲得的積分可以兌換相應的獎勵,獎品包括部分付費的名師講解視頻、文具等。(5)線上留言,學生可以在聯網的情況下隨時與老師和同學進行交流,該功能為老師和學生之間的溝通提供了有效途徑,而且此功能也是我們后序對產品不斷完善的保障功能。(6)課后評分制度,用戶觀看視頻后對視頻相應打分,可以作為一個用戶和教師以及教學資源之間的一個互相反饋的功能?？傊?這一平臺應用泛在學習理論,寓教于樂,在提高了學習者的學習效率及學習興趣的同時,改變了以往線上教學的方式。

3優勢分析

3.1與傳統教育有機結合,增加真實感

基于互聯網教育是一種創新型的教學模式,是信息科技與現代化教學的有效結合,無論是創新還是結合都不能完全背離教學的意義和教學的宗旨。教學資源的共享,也是教學模式的一部分。線上教學和線下教學一個很重要的區別就是“面對面”溝通問題,因此,要將線上線下教育相結合,就必須將這個問題考慮到第一位?；ヂ摼W教育不能完全脫離于傳統教育,不可否認,互聯網教育唯有將線上和線下教學相結合才能更好的發展。因此,在該平臺中通過虛擬現實技術的應用,我們的平臺在教育教學過程中追求最大的“真實性”,通過三維立體的教學資源傳遞給學習者以真實性和沉浸感,很好地解決了不能“面對面”溝通而帶來的效率低下的問題,最大程度的構建了線上、線下教學的深度互動。

3.2課程資源豐富且充滿趣味性

平臺備有豐富的虛擬動畫資源,在課中學習我們設有VR課件、VR視頻,在課后我們有豐富的VR課余資源,從而提高用戶的使用興趣,豐富用戶的使用感。我們通過調查研究發現,學而思的用戶有60%表示,學而思的視頻講課進程偏快,的確,每個學生的基礎是不同的,就算是基礎相同的學生,對于同樣知識的接受程度和接受能力也是不同的,對此我們的平臺推出對學生進行初檢測,通過學生的回答質量,以及反應速度,為學生推出適合學生的一系列課程,保證學生在初次選課時,就能正確快速的選擇適合自己的課程。另外,我們提供多線索搜索服務,使更多符合客戶需求的教學資源,更為容易的呈現在學習者面前。

4重要意義

4.1科技與教育結合,助力教育高速發展

虛擬現實中小學教育的目標消費群體包括中小學的學生,涵蓋的地區也包括貧困地區以及偏遠地區,本項目主要目的就是在中小學教育中應用增強現實技術,利用增強現實技術助力于教育事業的發展,將增強現實技術加入課程學習中,使得教學更富趣味性,可以充分調動學生們學習的積極性,實現交互式教學,打破空間限制,增強現實技術所具有的豐富認知、突破時空、實時交互等教學特性,為學習者提供了更加廣闊的學習環境和豐富的拓展性資源。

4.2推進優質教育資源共享

我國小學學校主要集中于“胡煥庸線”以東地區,各地區教育資源水平不一,存在資源優勢明顯和劣勢突出的顯著差異[4]。項目旨在解決現實世界教學環境差距大、教育資源分配不平衡等問題,推進優質教育資源的共享,滿足人們對優質教育資源的現實需求,利于實現教育資源的公平分配。同時,在受疫情影響的大環境下,虛擬現實技術教育模式有著很大的應用價值,可有效的解決因學校無法集中教學產生的一系列問題。本平臺能夠有效地創建學習情景、支持合作、促進交流、促進知識表達和應用,從而有效地構建一個非常優良的學習環境,突破了傳統的課堂教學形式,有利于促進我國基礎教育事業的高速發展,為人才的培養作出貢獻,進而促進社會的高速發展。該平臺結合互聯網線上教育趨勢和虛擬現實技術的發展趨勢進行研究,將增強現實技術融入到學習中,通過引入現實技術的教育教學資源和教學環境,寓教于樂,提高學者的學習興趣和學習效率,為學習者提供大量的融入虛擬現實技術的教學資源。將虛擬現實技術融入到互聯網教育中,有利于加速改變以往以教師為中心的教學模式,形成交互式溝通學習,最大程度上還原了傳統課堂中“面對面”式溝通,為學習者帶來最大限度的真實體驗感,同時也提高學生在課堂中的參與教學的深度。利用VR技術,從視覺、聽覺充分融入到教學過程中,對學習者進行啟發式學習。虛擬現實技術引入課堂從一定的程度上來說,在推動了虛擬現實技術自身的發展的同時,使學習過程更加簡便,更加具有趣味性。

參考文獻

[1]趙永濤.打通教育信息化應用融合“最后一公里”:寧夏全面推進中小學數字教材應用工作紀實[J].寧夏教育,2020(11):11-13.

[2]徐生平.淺析“互聯網+教育”背景下構建民族地區高中數學高效課堂教學[J].中學生數理化(教與學),2020(12):10.

[3]楊馨宇,黃斌.混合現實(MR)在教育教學中的應用與展望[J].中國成人教育,2020(13):52-57.

[4]麻嘉玲,陳曉宇,魏海.我國小學教育資源空間布局及其形成機制[J].教育學術月刊,2020(10):14-22.

作者：周亞楠 苗志剛 曹瑩 蔣婧婧 王思源 單位：河北金融學院