基于VR技术的课堂交互式动态教学模式评价体系研究

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　　摘要：课堂教学过程中采用VR技术使得学生学习兴趣得到提升，师生交互需求增加，人机交互有效性得到了提升，很好的实现了动态交互提升实践教学质量的目标。通過VR学习系统可以对整个学习过程的虚拟流程进行规划和实施，这就使得每个项目和任务可以根据学习者的具体需求进行模块化学习和记录，方便教学效果的评价和提升。本文基于VR的动态教学模式的特点而进行考核评价体系的创新设计，从而实现教与学成果的科学评价。
　　关键词：虚拟现实技术;交互式动态教学;评价体系
　　中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2020）01-0205-02
　　0 引言
　　使用基于VR技术的课堂实践教学模式，大大降低了部分教学内容的危险性、节省改了耗材的使用。学生从被动要求实施操作变成了主动融入到实践学习环节中。在VR系统中，学生可以按照教师设定的项目任务，按照一定的学习流程进行自主学习，可以不断重复和调整学习方式，直到完成任务。在整个实施过程中，系统可以自动完成学生的模拟实操的评价。为了使评价方式更加丰富，评价指标更加科学，需要形成正确的评价体系，而这些评价体系必然对应教学内容，因此也是个性化的设定。本文以“轨道交通车站FAS系统”课程的“火灾探测报警微系统构建项目”为抓手构建基于VR系统的具备交互动态特征的评价体系。
　　1 基于VR技术的交互动态考核体系设计原则
　　考核设计原则是设计科学的考核体系的指路明灯。一是坚持评价体系设计的参与者要体现职业性，符合国家或者行业标准，代表一定的职业水平。二是评价的内容要有很强的针对性。考核的内容不在于多，而是以综合性、应用性和可考核性为主要基点，不但考核知识的应用能力和操作的熟练程度，还要考核学生的情绪波动、积极性、价值观等质性指标。三是考核过程便于在VR系统中进行设计和实施。四是考核细要与后期实训操作相对应，使得虚拟环节和在真实环境中进行实操训练接近一致。五是根据工作特性设置考核评价的类型，注重过程考核。根据上述原则形成相应的实践考核评价体系：学习态度占5%，其课前系统模拟的训练占总成绩的10%，课堂模拟操作占25%，实际环节下的课堂考核成绩占50%，课后虚拟系统中的训练任务考核成绩占10%。
　　2 评价体系的组成
　　具体考核体系的设计主题可以由教师、学生和企业专家三方构成。在VR系统中完成考核测试、操作评价和学习归档等多种评价手段。在评价内容中也要体现学生的学习态度。这个可以由学生在系统中的学习次数，学习时数和学习强度等方面构成，而考核的内容完全融合在使用VR系统进行的学习过程中，考核方式设计如图1所示。
　　整个考核成绩构成如下：
　　学生项目总分=学习态度分+设计方案评分+实训结果评分+课后拓展评分+附加分（<=10）。
　　其中具体说明如下：
　　（1）学习态度：5分，具体标准见表1。
　　（2）虚拟环节的实操：45分，具体由测试结果确定。
　　（3）真实实验环境下的考核：总分50分，超市项目的设计方案10分，酒店项目的设计方案15分，实操25分。准时提交设计方案、完成实验操作且内容基本正确和符合要求可得满分50分;迟于规定时间上交作业者乘以系数0.9;不交作业者得0分;作业内容有明显抄袭痕迹或完全不符合要求者得0分。
　　（4）课后拓展附加分10分（到企业进行训练考核）。
　　3 具体考核项目及标准
　　3.1 学习态度
　　本环节包括VR系统中的考核次数、考核的强度、使用VR系统外的团队合作和提问情况等方面构成，出勤考核：未按规定开展模拟实训一次扣1分，无法按照要求完成任务也要扣除相应的分数，直到扣光为止。以下为具体的赋分方式：
　　（1）90-100：使用VR系统前积极参与项目工作，主动分担难度较大的工作，担任项目负责人，任务量大，在使用VR系统过程中，参与度高，高质量低重复完成任务。
　　（2）80-89：使用VR系统前积极参与项目工作，主动分担难度较大的工作，作为成员任务量大;在使用VR系统过程中，参与度高，高质量低重复完成任务。
　　（3）70-79：使用VR系统前积极参与项目工作，能主动分担部分工作，担任成员，任务量较大，在使用VR系统过程中，有一定参与度，能够顺利完成任务，且重复低。
　　（4）60-69：使用VR系统前积极参与项目工作，能主动分担部分工作，担任成员，任务量较大，在使用VR系统过程中，有一定参与度，需要多次重复后完成顺利完成任务。
　　（5）不合格：在学习过程中不积极参与，甚至躲避工作，即使有任务，未按时完成任务。
　　学生课前、课中和课后完成基于VR软件的学习过程并获得评价结果，包括完成两个项目的设计方案，完成实战训练任务。
　　3.2 基于VR软件的虚拟环节评价
　　本环节的总分为45分，表1中的分数可以通过与所占权重相乘后得出。
　　3.3 项目设计及真实实验环境实操考核标准（表2）
　　（1）超市项目的设计（10分）。
　　（2）酒店项目的设计部分。
　　本部分主要完成酒店的消防系统的设计。评价点如下所示。
　　1）90-100：设计流程正确，系统设计协调合理，绘图美观，文档规范。2）80-89：设计流程基本正确，系统设计合理，绘图规范，文档规范。3）70-79：设计流程有瑕疵，系统设计不完善。4）60-69：设计流程不完善有较大漏洞，系统设计不能完全实现功能。5）不合格：设计流程不合理，系统设计没有完成。
　　（3）火灾报警系统设备选型及布线部分。评价点如下。
　　1）90-100：烟雾探测器的选择正确，消防控制器选择正确，系统布线正确，火灾警情处理正确、规范。2）80-89：烟雾探测器选择正确，消防控制器选择正确，系统布线不规范，火灾警情处理正确规范。3）70-79：烟雾探测器选择正确，消防控制器选择正确，系统布线不规范，火灾警情处理不规范。4）60-69：烟雾及消防控制器选择正确，系统布线不规范，火灾警情处理不正确。5）不合格：烟雾探测器及消防控制器选择不正确，布线不正确。
　　4 结语
　　通过在课堂中实施基于VR系统的交互式动态考核体系来进行学生实操环节的考核效果较为明显，考核成绩自动生成大大降低了人为干扰和参与量，降低了时间和人力的成本，且由设备进行判分更加精确，同时能给出学生的成绩轨迹和学习轨迹的对应性，并及时给出建议帮助学生进行学习纠正和改进。在整个考核体系中质性和量性的考核可以很好的融合，考核过程较为流畅。由于VR系统的考核方式和内容可以根据教学内容的改变，学习程度的不同进行全方位设计，可以实时进行修改和修正，使得考核体系更加完善，研究成果可用于其他同类课程使用和借鉴。
　　参考文献
　　[1] 高怡.“翻转课堂+慕课+VR技术”在物流运输管理教学中的应用[J].陕西教育（高教），2018（08）：57-58.
　　[2] 彭沛.VR背景下高职职业技能型课程体验式教学模式研究[J].软件导刊（教育技术），2018（06）：7-9.
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