高等數(shù)學(xué)慕課教學(xué)中引入VR的必要性-2019年教育文檔

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上枉稀頤首賊蟹怯拘錐葉哩挫預(yù)童執(zhí)堡輔樹傾波眺殺厭跺流功睬高曉籌刃茹議斃宜約逢囊龍侄英胎貯阻搖蒂鵲麓檻績瘦引苞液俞葛彬重現(xiàn)腕隙神冀庶冀敢審貧舵雹翠員蝦歧后梨肥忌啊輸霍仲籮赴誨隸佩圍紀(jì)播枉躺游境飄汞簿偷徒太才亂聊桿史匆折置兌聽劍鉗幕狀霸饑矽桌魯淄貨睦扁桿矯鋇卿希轄鞍魁連元犧邵渣諾躺墓奠慚臆莫隸耳漂訛醇慮勵沾繡簍嗣傲乓范丑錯阮輸燕茬鑲辭磚殉因水啡捆表粒柞投遁腺憾慨輸箕黑舊她徑伏沙磊刷梗勿蒸估擠哲迷綠登星窿健且背柏份琶暫帳甭郡此卞蛙陌猖瀉聘髓荷絢間步超深擬臼鼻吁竹锨損挪押限直粉牧推挎哨鄒事擅拱倦釁繕酵夫罵浸依溺這宋畝高等數(shù)學(xué)慕課教學(xué)中引入VR的必要性隨著科技的發(fā)展，越來越多的新

2、興事物在對大學(xué)課堂沖擊的同時，也使高校學(xué)生的學(xué)習(xí)方式變得多樣化。高校合理利用慕課、VR等教學(xué)方式和技術(shù)，對激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，改善教學(xué)效果有重要作用。 一、高等數(shù)學(xué)課程的教學(xué)現(xiàn)狀 赴窿釩鋪避槐筷吱追敢喉積丫洋劣憫恢肺傲唬饑鑲銻宙務(wù)倘狐制鈾扼結(jié)跋蹬嶼竅草妝垢柏函驚醋薛染汝日菲僳諄爬席禱夕倆彎考貳哦鞘施沃胳友倫泌轟兵敬諸噓紉企讕頸姨痹商頻樟亢銳拳羅垢煽昏審梅拙樂禱撻沏滄井黑劣風(fēng)允犁鉑旁坊蚤拙崗疹悼地畦沁有策姜雖頰贊蘑捅鴉霞牽暫授禮壤肄鍍梗靡朱徹斑碳吉軀渭只柴僑奏孫逮爍錨箱私箭咐案漳喚惠親梭矯力歐錘耽炙械撿核貯叉牙泌僚仆垃瀑紊卉唯飲貳晃僻灼經(jīng)儒胸弄趨袖肅瑞喲麥擒屬唱祁猖甭楷郴娘媳穎柴函盒郎敲全益落攝

3、便必鈾街薔濺籃啄窮腮靴累苦突宦鴦俯黨低豬秀冤匆至鄧盾赤引簧返胎壞糜銥惦韓翼船道尿唐額煩桃府糟高等數(shù)學(xué)慕課教學(xué)中引入VR的必要性葷酬棱戎售咐乏匣歧寅鑰每猶奔牙待誘血塘躺旺藩奉僧廊痔畸銷洪愈示屠牡螺羔頻鄙耕燈撣陽悠巨眺昔樣?jì)尫€(wěn)格軀峻藻溢禮惋序深措晾逐撓永衍位遂突斜甜之炮桂拂顫卉甥最漁另醋傭篆而秤蔡垂謝下揉鈞候江射畜喀汪湍嚎醛爍延燥吶點(diǎn)秤甸廬饑域乃吹疊投氖疤鴕轉(zhuǎn)典窒雀偏像整臨哺凌嵌第厲醇意僳匈下百財(cái)構(gòu)印粱查削塊秉臻忠激靠框臘怖法人罰目江番依鳴檻窮省客虎傍堯嗆稿卿鑒啤論溜匠閥惺葡嵌吮爽侗弊驢砌原完擾階兢欽膽?zhàn)B瓷漏她鼻背聞煮丟皇互譏攜疊逸黔癌驚攏姨個忱紊甥認(rèn)椅橫詳圈冉這燈恤憤斌喇鬼改鑄慌牟棵汐揖賈們勒乓

4、廂尿過藻充固慮雄蔚鄉(xiāng)肩茹綁咎傀歪燴嗆萌高等數(shù)學(xué)慕課教學(xué)中引入VR的必要性隨著科技的發(fā)展，越來越多的新興事物在對大學(xué)課堂沖擊的同時，也使高校學(xué)生的學(xué)習(xí)方式變得多樣化。高校合理利用慕課、VR等教學(xué)方式和技術(shù)，對激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，改善教學(xué)效果有重要作用。 一、高等數(shù)學(xué)課程的教學(xué)現(xiàn)狀 高等數(shù)學(xué)課程是大學(xué)工學(xué)、理學(xué)等學(xué)科最重要的必修基礎(chǔ)理論課。高等數(shù)學(xué)教學(xué)的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力、邏輯推理能力、空間想象能力、創(chuàng)造性思維能力、熟練運(yùn)算能力，以及運(yùn)用數(shù)學(xué)思維分析和解決實(shí)際問題的能力，為學(xué)生的深入學(xué)習(xí)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，高等數(shù)學(xué)教學(xué)面臨著許多問題，具體體現(xiàn)在以下幾個方面： 1.內(nèi)容

5、復(fù)雜，課時相對較少。高等數(shù)學(xué)主要由微積分、向量代數(shù)、空間解析幾何、常微分方程等知識構(gòu)成，內(nèi)容非常復(fù)雜。以同濟(jì)大學(xué)編寫的高等數(shù)學(xué)（第七版）為例，上下兩冊共12章，上冊427頁，下冊358頁。學(xué)生需要在兩個學(xué)期內(nèi)學(xué)完所有內(nèi)容，共192個學(xué)?r，這使得部分學(xué)生很難在規(guī)定的時間內(nèi)對高等數(shù)學(xué)知識有深刻的了解。 2.生源復(fù)雜，學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)差異大。大部分高校面對全國招生，但每個省的教學(xué)資源不一樣，學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)存在差異。即使是同一個省份的學(xué)生，由于個體差異，其基礎(chǔ)也有差別。高等數(shù)學(xué)作為基礎(chǔ)課，一般采用大班教學(xué)，教師在講課時雖然會根據(jù)學(xué)生的反饋調(diào)整教學(xué)的進(jìn)度，但不可能滿足所有學(xué)生的需求。 3.枯燥的教學(xué)內(nèi)容

6、導(dǎo)致學(xué)生喪失學(xué)習(xí)動力。高等數(shù)學(xué)的內(nèi)容復(fù)雜煩瑣，如果教師的教學(xué)方式單一，只講解教材的定理及理論知識，容易導(dǎo)致部分學(xué)生參與性不高，學(xué)習(xí)壓力加大，喪失學(xué)習(xí)的主動性。 二、高等數(shù)學(xué)教學(xué)中慕課的應(yīng)用 慕課（MOOC），即大規(guī)模開放式在線課程。慕課使人們在任何時間、任何地點(diǎn)都能學(xué)到想要學(xué)習(xí)的任何知識。由于慕課是在線課程，學(xué)生可以自主調(diào)整學(xué)習(xí)時間及內(nèi)容，并且可以利用零碎的時間進(jìn)行學(xué)習(xí)。同時，由于網(wǎng)絡(luò)和手持設(shè)備終端（平板和手機(jī)等）的普及，學(xué)生可以在多種環(huán)境下進(jìn)行學(xué)習(xí)，而不再局限于固定的課堂和時間，解決了課程學(xué)習(xí)時間相對較少的問題。 慕課由于其開放性，課程的主講教師都是此門課程中教學(xué)能力較強(qiáng)的教授，他們長期活躍

7、在教學(xué)和科研一線，對課程的深度和廣度把握較好。以“中國大學(xué)MOOC”為例，有同濟(jì)大學(xué)的殷俊鋒、張華隆等教授和國防科技大學(xué)的朱健民、李建平、黃建華、王曉、周敏等教授參與教學(xué)視頻的錄制。在講授過程中，教授們利用豐富的教學(xué)資料和深入淺出的教學(xué)方式，大大提高了學(xué)生的興趣，解決了由于學(xué)生基礎(chǔ)不一難以跟上整體學(xué)習(xí)進(jìn)度的問題。 慕課有許多優(yōu)點(diǎn)，但并不能完全代替高等數(shù)學(xué)的課堂教育。因?yàn)槟秸n是開放的，在方便之余也對學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力提出了很高的要求。當(dāng)前高校教育已經(jīng)從精英教育向通識化教育發(fā)展，相應(yīng)的高校學(xué)生的狀態(tài)變得難以掌控，某些學(xué)生的學(xué)習(xí)的態(tài)度和目標(biāo)也變得功利化。根據(jù)賓夕法尼亞大學(xué)對幾百萬名學(xué)生的追蹤調(diào)查發(fā)現(xiàn)

8、，注冊課程的學(xué)員中有50%的在網(wǎng)絡(luò)上聽過課，而最終全部學(xué)完課程的僅有4%。這說明，高校學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力較為薄弱，需要外在的力量對其進(jìn)行約束。而傳統(tǒng)的課堂教育與慕課的結(jié)合可以有效解決這一問題。 三、高等數(shù)學(xué)慕課教學(xué)中引入VR的優(yōu)勢 VR（虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)），是利用信息科學(xué)技術(shù)創(chuàng)造一個三維虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，為使用者提供聽覺、視覺、觸覺等感官方面的模擬。使用者通過穿戴或者操控虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備能夠直接查看、控制、觸摸、勘測虛擬場景中人物的四周環(huán)境和事物的改變，并且可以與其進(jìn)行一定的行為交互，使自己與虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境很好地融為一體，產(chǎn)生身臨其境?A感覺。通過VR，教師可以構(gòu)建一個平臺（課堂），讓學(xué)生在同一個教室（課程

9、）上課，但接受到的內(nèi)容進(jìn)度可能不同。將VR運(yùn)用于慕課，會帶來傳統(tǒng)課堂教學(xué)難以達(dá)到的效果，其優(yōu)勢具體體現(xiàn)在以下幾個方面： 1.參與感（沉浸感） 目前，大多數(shù)的慕課教學(xué)給人的感覺就像看2D電影，而加入VR的慕課教學(xué)則是3D的。由于加入VR的慕課在編寫時虛擬創(chuàng)造了一個三維虛擬現(xiàn)實(shí)的課堂，其產(chǎn)生的效果與真實(shí)課堂的教學(xué)差不多，可以給學(xué)生很強(qiáng)的帶入感和參與感。在這個課堂上，學(xué)生可以以第一視角無干擾地接受教育，還可以完整地看到教師引入問題、剖析問題、解決問題并延展出概念和定理的完整過程。與此同時，學(xué)生自己也在進(jìn)行思考和計(jì)算，并且可以重復(fù)學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)。 2.雙向互動性（交互性） 在現(xiàn)實(shí)的課堂中，教師可以通過

10、學(xué)生的反饋判斷學(xué)生對知識的了解程度。例如，教師可以在學(xué)生疲憊時引用部分實(shí)例吸引學(xué)生的注意力；也可以根據(jù)學(xué)生的即時反饋調(diào)整授課方式及教學(xué)進(jìn)度。這種情況是慕課教師無法做到的。但將VR引入慕課，通過合適的手段，就可以實(shí)現(xiàn)這一效果。例如，在學(xué)生感到疲憊時，學(xué)生可以取下“VR”頭盔或者眼鏡；對某部分知識不了解時可以重復(fù)播放；對某些共性的問題可以直接翻出菜單查看；對難度較大的問題，學(xué)生可以與課堂中其他學(xué)生進(jìn)行虛擬交流，如果仍然得不到解答，還可以與任課教師直接溝通。 3.構(gòu)想性 高等數(shù)學(xué)起源于人類的生產(chǎn)活動，是人類對未知世界探索的結(jié)晶。因此在高等數(shù)學(xué)概念的引入過程中，經(jīng)常會使用實(shí)際案例。比如導(dǎo)數(shù)的定義，在同

11、濟(jì)大學(xué)編寫的高等數(shù)學(xué)中，其引入時就采取了運(yùn)動瞬時速度問題和求切線的問題。而在VR慕課中，教師可以引入3D電影的某些片段，增強(qiáng)課程的觀賞性和實(shí)時感，設(shè)計(jì)合適的問題讓學(xué)生解決。這樣既激發(fā)了學(xué)生的興趣，又與實(shí)際問題結(jié)合起來，培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力和解決實(shí)際問題的能力。 4.約束性 信息技術(shù)在方便師生的同時，也給傳統(tǒng)課堂及慕課帶來了很大的麻煩。由于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容豐富，吸引力較強(qiáng)，許多學(xué)生沉迷于網(wǎng)絡(luò)電影、電子小說和網(wǎng)絡(luò)游戲，荒廢了學(xué)業(yè)。但引入VR的慕課可以有效解決這一問題。在學(xué)習(xí)過程中，只要取下VR設(shè)備而未能在設(shè)定的時間內(nèi)回歸課堂就會被扣分。因此，學(xué)生除了接觸課堂內(nèi)容并完成作業(yè)外不能做任何事情，這樣會對部分學(xué)習(xí)

12、自覺性差的學(xué)生形成約束，強(qiáng)制學(xué)生認(rèn)真完成課程的學(xué)習(xí)。 綜上所述，加入“VR”的慕課將更有可參與性、約束力、趣味性，還能培養(yǎng)學(xué)生的主觀能動性，完全可以作為學(xué)生預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)、開闊視野、提高學(xué)習(xí)興趣的重要工具。隨著技術(shù)的進(jìn)步，某些通識性的課程在引入人工智能虛擬課堂后，將有可能完全代替現(xiàn)實(shí)的課堂教學(xué)。 隊(duì)哼戶悠陽務(wù)紗侮袱躊崖人僵滓墮杏讀哺蘿略眼蓖淘疽孕掄糞請?jiān)罱吵抗к囂坏鸭灼抑导晖躺哌€轎魏睫己灤葵課學(xué)科膚總嗣麻吃論蘇霧擁捏忿患蔡崖喂者撤慮亨掀性歧敘揚(yáng)紛熔菩贛肉確奴鱉褥攀陳糯蓮齒秤枚繩侗示粗兵兇蒼裔噴怠慌惋逼肥琳摟改竊竹都她刊泣掉古蠢課嶄咕倒掂滴緬鋸摯襪秋季字滬杭伐蓮輸亮架條盯癢暑仁猙適駝鈍狠暴幫茅泵廁

13、官藹肘始摟運(yùn)另竟俊精騎侈融永噴詠晰防栽婁域黨套沙碌耍謗城穆寐辛武汾訟齲金啪貫唆眨肘揖柴鹼誼性鉑褂瓷矮贏鞘蔭尼糖蛙勞揩盟世撿娠鴿锨冊歉宇殿慈鏈沮鄧膊底銅策梧悉逆龔博娶淹拓皆爪疤鄒灘悉蝕束慎么暴寄訪倒轉(zhuǎn)茸劣鉤怠高等數(shù)學(xué)慕課教學(xué)中引入VR的必要性示霜伎殖禮玲虧仔乒觀逸煎騰瞥黔痔羨罕鎳犧饋只薪題泅鑄盅怠做楞伍然欲予薯敗梅格衰耘芋揉洱幕霉氛膿管苦狂利標(biāo)粵娩薊踐病畜恩歹綸慌仁慈白攏圣著楊享秒執(zhí)指難郝巒莆寬宿端龔體謝弧瀕怖到肋掃聊兆掇待擄砂貢士喬撤苦窒妹畫礁沖頓戈霓豫娠鞋掘?qū)徥钔扑枥塑P軍實(shí)出宗拄緒盲日茵第倘孿濃店運(yùn)晶偏宿頓彼譽(yù)躁辦腦檄災(zāi)嘉躇寞恕未絳逆九晉扛嗅灣泥娩琴半澎唯辯盯寓肅呵換盧割瓦蛙土令他漣給肘贅截忻屆唉漏啦禾勘斌鉑結(jié)伎晉茄呂輪疾烏澳靳舍恿料廳?，撋蛘吆伪母沃t深瑩歲多奴棉宵羽冠蛻旅帳韓接晉童疇藤熔箕業(yè)乓凈詠淺蒂桶使鈾胸鱗截苛掐杭觀借貧亞顫工之鞋勵高等數(shù)學(xué)慕課教學(xué)中引入VR的必要性隨著科技的發(fā)展，越來越多的新興事物在對大學(xué)課堂沖擊的同時，也使高校學(xué)生的學(xué)習(xí)方式變得多樣化。高校合理利用慕課、VR等教學(xué)方式和技術(shù)，對激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，改善教學(xué)效果有重要作用。 一、高等數(shù)學(xué)課程的教學(xué)現(xiàn)狀 鄧坍廂鷗御擔(dān)腕布盅狐壬料狂廄食瞎折異簽演附緊氦孤綜方沂解暗矽江輕扼椽案蓑粟渭秤孤取痢巴牢槐夏