1、基于虚拟现实技术的教育管理策略研究林莹 孙崴摘 要虚拟现实技术是现如今最热门的研究领域之一，推动教育领域进步，并应用在教育的诸多方面。虚拟现实技术包括虚拟实验室、模拟训练、室内设计等教学，作为一种在多种环境下模拟的人机交互技术，视觉、触觉与听觉高度逼真，优势是价格低廉，应用方便。而“自然学习模式”是当代美国中小学改革的一个重要模式，该模式结合学习风格理论、脑科学研究等相关领域，提出学习要经历“为什么”“是什么”“应怎样”等循环圈。以自然学习模式为基础进行教学设计，教师在教学过程中应做到明确教学风格、建构内容框架、教学流程设计以及教学评估与反思等。本文以 VR 技术为基础，分析自然学习模式下我国
2、教育的管理策略研究。关键词自然学习模式;VR 技术;教育管理doi：10.3969/j.issn.1673-0194.2020.12.102中图分类号TU238-4;G434文献标识码A文章编号1673-0194（2020）12-0-021关注自然学习模式的必要性本文主要阐述 VR（Virtual Reality，虚拟现实）技术下自然学习模式提倡的因材施教的教学观念。但是，“自然学习设计”作为当代国际教学设计的重要模式，在我国教育理论界尚未引入，中小学教师在课程设置和教学改革中对该模式并不熟悉，导致诸多问题，如学生的学习兴趣不够、学生的自主性差、教师的管理体系不充分、城乡教育问题差异大等。2依
3、据学习循环圈的性质因材施教首先，麦卡锡提出 4 种类型的学习风格。感知和加工信息维度相交，会形成一个四象限的循环圈，每一个象限都对应一种学习风格，分别为好奇型学习风格、概念型学习风格、实践性学习风格和创新型学习风格。其次，麦卡锡认为学习是一个自然的过程，麦卡锡将这样一个学习过程归纳为自然学习循环圈：在这个循环中，学习者从具体的经验出发，思考并形成概念，解决问题，最后将新知识与学习者融合。根据学习者的不同风格，使每个学习者都能积极参与学习活动。系统的教学组织模式能够有效地实施因材施教的教学方法。3現存的教育管理问题随着课程改革的快速发展，现存的课堂管理已经不能满足教学的需要以及现今学生的身心发展
4、规律，问题如下。3.1教育管理的目的性、有效性均存在不足现阶段，我国的学校尤其是农村或偏远地区的中小学，教学管理空洞，缺乏系统的管理机制。而在管理过程中，只是为了管理而管理，缺乏明确、清晰的目标，许多规章制度并没有真正解决教育教学中存在的问题，且现在存在素质教育思想和实际应试教育两层“皮”现象，即虽然高呼素质教育，实施的却是应试教育。要想解决该问题，教育管理者应该出台适应素质教育的考核方案。如何把德、智、体、美、劳结合起来，考核学生的素质能力，是解决素质教育考核以及教育管理的关键。3.2忽视学生主观能动性的培养及引导目前，在我国的教育管理体系中，采用“填鸭式”的教育管理方式，教师采用灌输式的教
5、学管理策略，几乎没有给予学生自由思考的时间和机会，全程都是教师讲、学生听，课堂枯燥乏味。学生的主观能动性不受尊重，教师是绝对的权威，学生任何违背教师的意见的行为都被教师视为错误的行为。这样一来，导致一些学生机械化学习，并不是有意义学习，很多学生即使在学习知识后也不理解。此外，这种教学管理方式不能充分发挥学生的主观能动性和教师的主体性，不能满足新课程改革的基本要求。3.3教育管理体制单一且缺乏创新性在我国的教育管理体系中，对学生的管理采取校长教务处年级组这种单一的教学管理模式，学生的管理由这几个部门决定，导致思想单一，不会更多元地开展教学管理。在我国的传统教学中，教学思想具有一致性，导致在解决问
6、题方面存在相同性，没有管理思想的激烈碰撞就不会有管理的创新。同时，教师在管理中完全按照传统的方式进行管理，学生必须服从。当然维护教师权威是正确的，但是在一定程度上扼杀了学生的思想多元性和创新性，学生完全按照教师的标准要求自己。教育是一种潜移默化的行为，学生在这种情况下会形成认可，在以后教育子女或者作为教师教书育人的过程中也会遵循，导致一种反复循环。基于此，笔者认为有必要通过借鉴美国麦卡锡的自然学习模式，并借助虚拟现实 VR 技术改善教育管理存在的问题及弊端，致力于提高教师教学效果和学生学习质量，促进教育管理和教学发展。4基于虚拟现实技术的教育管理策略4.1运用 VR 技术渲染教学情景在教学中，
7、由于事物的抽象性及学生缺乏想象力，学生不能通过教师的表达进入情境，课堂上的代入感差，学生容易开小差，不能很好地听讲;同时，由于班级规模和教师的精力不同，导致教师管理不到位，会形成尴尬的局面。但是如果使用 VR 技术渲染课堂情景，会让学生很快融入课堂情景，方便教师教学授课。本文以桂林山水课文为例进行分析。4.1.1VR 技术与课程内容融合桂林山水是人教版四年级下册第二课中的课文。本篇课文的重难点是指导学生感受桂林山水的美好景色与壮丽风光，感受漓江水的特点以及山的崎岖、陡峭。本部分内容比较抽象，仅凭文字，学生难以感知和判断。通过 VR 技术制作身临其境的动态效果，加上三维动画演绎，使学生轻松掌握桂
8、林山水的旖旎风光。4.1.2绿幕人物抠图技术运用 Premiere Pro CC2019 软件，使用绿幕人像抠图。打开 Adobe Premiere Pro CC2019，新建项目-确定。挪动要剪辑的影片到右上角，导入视频后不需要操作，下一步。文件-导出-媒体，拖动小三角形至需要剪辑的时间点，进行设置。利用此软件将人物抠出以便于接下来的人物与场景融合。4.1.3利用 Adobe After Effects 软件制作旋转场景通过 Adobe After Effects 软件实现桂林山水旋转场景交互，同时运用抠图技术将抠出人像导入旋转场景中，使人像与场景融合，完成 VR 虚拟教学场景制作。4.2因
9、材施教的个性化教学交互式教学模式能够充分调动学生主动性和学习兴趣，构建虚拟的学习环境，根据每个学生的个性特点及身心发展规律，构建适合学生的个性化教学实验环节，模拟实验教学环境，让学生充分想象，模拟实验效果，演示实验结果，让学生不由自主地跟随教师的思维思考问题。这样课堂就会变得更加井然有序，学生也会更好地学习知识，提高学生对课程内容的参与度和认知程度。此外，学生可以根据自身的兴趣，定制学习内容，培养学习兴趣。教师可以根据每个学生的学习状况，对他们的学习效果进行分析，并有针对性地进行教学，提高学习效率，增强互动学习的有效性，这样不需要教师强硬管理，学生也会主动学习，教师通过 VR 技术能够实现因材
10、施教，更加全面地监督所有学生的学习情况，让学生更好地学习。4.3模拟课堂训练，掌握学习技能虚拟现实技术的沉浸性和交互性，使学习者能够在虚拟的学习环境中扮演一个角色，并全身心地投入该学习环境中，这非常有利于学习者达到动作技能类教学目标的要求。例如，空军某学院研制的 Su27 驾驶模拟器，采用虚拟现实技术模拟轨道等方式使学习者可以完成基本驾驶技术、编队飞行以及部分空战战术的训练。这样学生的学习能力会得到提升，在不断运用 VR 训练的过程中，学生能掌握知识核心，方便教师管理，学习不是一蹴而就的行为，而是不断积累的过程、不断在实践中复习自己的知识的过程。运用 VR 模拟技术，学生会更好地接受管理，且教
11、师也可以在 VR 技术的背景下不断生成自己独特的教学管理模式，不断更新，与时俱进。4.4自主管理，高效探究引入虚拟现实技术与 PPT 的课堂均应用到教育技术，使用 VR 技术的教学效果要高于仅引入 PPT 课件的效果。应用于虚拟现实场景中的教学管理有别于传统教学管理。教师设置好程序后由学生完成，教师实时提醒学生，学生会提高自己的自主学习能力，更好地探究学习问题，进而激发学生的学习兴趣。教师也可以更好地针对学生的问题进行解答，利用自由学习模式，让学生在生动的课堂中学习，同时方便教师管理学生，打造高效课堂。但是教师在使用 VR 技术时要注意线上与线下相结合，不能盲目使用 VR 技术，以避免学生产生
12、疲劳感。教师要采取多元化的方式教学，帮助学生学习知识，这样会起到事半功倍的效果，学生会更好地使用虚拟现实技术，而不会当作负担。5结 语麦卡锡提出的学习模式，是第一个将脑科学的研究成果应用于教学实践，并将学习风格与教学管理设计相结合的教学模式。这为教育工作者了解学生个体差异，开展针对式教学管理提供了途径。研究证明，自然学习模式在各学科有普遍适用性。在 VR 技术普及的时代，自然学习模式可以满足人們的需要，因此，高校应在保留传统的基础上，增加现代教育技术及设备，尊重学生个体差异，实现教育信息化。在自然学习的教学模式下，将虚拟现实技术与学生课堂教学相结合。以推动教育改革。注：孙崴，通讯作者主要参考文献1高嵩，赵福政，刘晓晖.国外虚拟现实（VR）教育研究存在的问题与启示J.中国电化教育，2018（3）：19-23，73.2张志祯.虚拟现实教育应用：追求身心一体的教育从北京师范大学“智慧学习与 VR 教育应用学术周”说起J.中国远程教育，2016（6）：5-15.3李逸桦.小学教育中应用 VR 技术的优势与问题J.学周刊，2019（19）：155.4张美玲.“4MAT”教学模式特点及其教学启示J.科教文汇，2011（11）：48-49.5盛群力，陈彩红.依据学习循环圈的性质施教麦卡锡的自然学习设计模式评述J.课程教学研究，2013（1）：25-32.