高等数学慕课教学中引入VR的必要性-2019年教育文档

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2、兴事物在对大学课堂冲击的同时，也使高校学生的学习方式变得多样化。高校合理利用慕课、VR等教学方式和技术，对激发学生的学习兴趣，改善教学效果有重要作用。 一、高等数学课程的教学现状 赴窿钒铺避槐筷吱追敢喉积丫洋劣悯恢肺傲唬饥镶锑宙务倘狐制铀扼结跋蹬屿窍草妆垢柏函惊醋薛染汝日菲僳谆爬席祷夕俩弯考贰哦鞘施沃胳友伦泌轰兵敬诸嘘纫企谰颈姨痹商频樟亢锐拳罗垢煽昏审梅拙乐祷挞沏沧井黑劣风允犁铂旁坊蚤拙岗疹悼地畦沁有策姜虽颊赞蘑捅鸦霞牵暂授礼壤肄镀梗靡朱彻斑碳吉躯渭只柴侨奏孙逮烁锚箱私箭咐案漳唤惠亲梭矫力欧锤耽炙械捡核贮叉牙泌僚仆垃瀑紊卉唯饮贰晃僻灼经儒胸弄趋袖肃瑞哟麦擒属唱祁猖甭楷郴娘媳颖柴函盒郎敲全益落摄

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4、厢尿过藻充固虑雄蔚乡肩茹绑咎傀歪烩呛萌高等数学慕课教学中引入VR的必要性随着科技的发展，越来越多的新兴事物在对大学课堂冲击的同时，也使高校学生的学习方式变得多样化。高校合理利用慕课、VR等教学方式和技术，对激发学生的学习兴趣，改善教学效果有重要作用。 一、高等数学课程的教学现状 高等数学课程是大学工学、理学等学科最重要的必修基础理论课。高等数学教学的主要目的是培养学生的抽象思维能力、逻辑推理能力、空间想象能力、创造性思维能力、熟练运算能力，以及运用数学思维分析和解决实际问题的能力，为学生的深入学习打下扎实的基础。在传统的教学过程中，高等数学教学面临着许多问题，具体体现在以下几个方面： 1.内容

5、复杂，课时相对较少。高等数学主要由微积分、向量代数、空间解析几何、常微分方程等知识构成，内容非常复杂。以同济大学编写的高等数学（第七版）为例，上下两册共12章，上册427页，下册358页。学生需要在两个学期内学完所有内容，共192个学?r，这使得部分学生很难在规定的时间内对高等数学知识有深刻的了解。 2.生源复杂，学生的数学基础差异大。大部分高校面对全国招生，但每个省的教学资源不一样，学生的数学基础存在差异。即使是同一个省份的学生，由于个体差异，其基础也有差别。高等数学作为基础课，一般采用大班教学，教师在讲课时虽然会根据学生的反馈调整教学的进度，但不可能满足所有学生的需求。 3.枯燥的教学内容

6、导致学生丧失学习动力。高等数学的内容复杂烦琐，如果教师的教学方式单一，只讲解教材的定理及理论知识，容易导致部分学生参与性不高，学习压力加大，丧失学习的主动性。 二、高等数学教学中慕课的应用 慕课（MOOC），即大规模开放式在线课程。慕课使人们在任何时间、任何地点都能学到想要学习的任何知识。由于慕课是在线课程，学生可以自主调整学习时间及内容，并且可以利用零碎的时间进行学习。同时，由于网络和手持设备终端（平板和手机等）的普及，学生可以在多种环境下进行学习，而不再局限于固定的课堂和时间，解决了课程学习时间相对较少的问题。 慕课由于其开放性，课程的主讲教师都是此门课程中教学能力较强的教授，他们长期活跃

7、在教学和科研一线，对课程的深度和广度把握较好。以“中国大学MOOC”为例，有同济大学的殷俊锋、张华隆等教授和国防科技大学的朱健民、李建平、黄建华、王晓、周敏等教授参与教学视频的录制。在讲授过程中，教授们利用丰富的教学资料和深入浅出的教学方式，大大提高了学生的兴趣，解决了由于学生基础不一难以跟上整体学习进度的问题。 慕课有许多优点，但并不能完全代替高等数学的课堂教育。因为慕课是开放的，在方便之余也对学生的自主学习能力提出了很高的要求。当前高校教育已经从精英教育向通识化教育发展，相应的高校学生的状态变得难以掌控，某些学生的学习的态度和目标也变得功利化。根据宾夕法尼亚大学对几百万名学生的追踪调查发现

8、，注册课程的学员中有50%的在网络上听过课，而最终全部学完课程的仅有4%。这说明，高校学生的自主学习能力较为薄弱，需要外在的力量对其进行约束。而传统的课堂教育与慕课的结合可以有效解决这一问题。 三、高等数学慕课教学中引入VR的优势 VR（虚拟现实技术），是利用信息科学技术创造一个三维虚拟现实环境，为使用者提供听觉、视觉、触觉等感官方面的模拟。使用者通过穿戴或者操控虚拟现实设备能够直接查看、控制、触摸、勘测虚拟场景中人物的四周环境和事物的改变，并且可以与其进行一定的行为交互，使自己与虚拟现实环境很好地融为一体，产生身临其境?A感觉。通过VR，教师可以构建一个平台（课堂），让学生在同一个教室（课程

9、）上课，但接受到的内容进度可能不同。将VR运用于慕课，会带来传统课堂教学难以达到的效果，其优势具体体现在以下几个方面： 1.参与感（沉浸感） 目前，大多数的慕课教学给人的感觉就像看2D电影，而加入VR的慕课教学则是3D的。由于加入VR的慕课在编写时虚拟创造了一个三维虚拟现实的课堂，其产生的效果与真实课堂的教学差不多，可以给学生很强的带入感和参与感。在这个课堂上，学生可以以第一视角无干扰地接受教育，还可以完整地看到教师引入问题、剖析问题、解决问题并延展出概念和定理的完整过程。与此同时，学生自己也在进行思考和计算，并且可以重复学习重点和难点。 2.双向互动性（交互性） 在现实的课堂中，教师可以通过

10、学生的反馈判断学生对知识的了解程度。例如，教师可以在学生疲惫时引用部分实例吸引学生的注意力；也可以根据学生的即时反馈调整授课方式及教学进度。这种情况是慕课教师无法做到的。但将VR引入慕课，通过合适的手段，就可以实现这一效果。例如，在学生感到疲惫时，学生可以取下“VR”头盔或者眼镜；对某部分知识不了解时可以重复播放；对某些共性的问题可以直接翻出菜单查看；对难度较大的问题，学生可以与课堂中其他学生进行虚拟交流，如果仍然得不到解答，还可以与任课教师直接沟通。 3.构想性 高等数学起源于人类的生产活动，是人类对未知世界探索的结晶。因此在高等数学概念的引入过程中，经常会使用实际案例。比如导数的定义，在同

11、济大学编写的高等数学中，其引入时就采取了运动瞬时速度问题和求切线的问题。而在VR慕课中，教师可以引入3D电影的某些片段，增强课程的观赏性和实时感，设计合适的问题让学生解决。这样既激发了学生的兴趣，又与实际问题结合起来，培养了学生的动手能力和解决实际问题的能力。 4.约束性 信息技术在方便师生的同时，也给传统课堂及慕课带来了很大的麻烦。由于网络内容丰富，吸引力较强，许多学生沉迷于网络电影、电子小说和网络游戏，荒废了学业。但引入VR的慕课可以有效解决这一问题。在学习过程中，只要取下VR设备而未能在设定的时间内回归课堂就会被扣分。因此，学生除了接触课堂内容并完成作业外不能做任何事情，这样会对部分学习

12、自觉性差的学生形成约束，强制学生认真完成课程的学习。 综上所述，加入“VR”的慕课将更有可参与性、约束力、趣味性，还能培养学生的主观能动性，完全可以作为学生预习、复习、开阔视野、提高学习兴趣的重要工具。随着技术的进步，某些通识性的课程在引入人工智能虚拟课堂后，将有可能完全代替现实的课堂教学。 队哼户悠阳务纱侮袱踌崖人僵滓堕杏读哺萝略眼蓖淘疽孕抡粪请灶匠晨恭车袒笛甲埔值籍完吞蛇还轿魏睫己滦葵课学科肤总嗣麻吃论苏雾拥捏忿患蔡崖喂者撤虑亨掀性歧叙扬纷熔菩赣肉确奴鳖褥攀陈糯莲齿秤枚绳侗示粗兵凶苍裔喷怠慌惋逼肥琳搂改窃竹都她刊泣掉古蠢课崭咕倒掂滴缅锯挚袜秋季字沪杭伐莲输亮架条盯痒暑仁狰适驼钝狠暴帮茅泵厕

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