在 Moodle(Learning Mall)中创建的课程中评估用于沉浸式学习的 VR 解决方案
       对教育工作者来说,设计、实施能够充分发挥虚拟现实(VR)技术潜力的沉浸式学习体验是一项巨大的挑战,他们需要创造VR内容并将其融入到课程设计中。
 
 
       本篇文章基于2023年夏季在西交利物浦大学(XJTLU)进行的一项实践性研究,旨在评估将VR内容整合到线上学习超市(Moodle)的课程设计中时,四种不同类型的VR技术解决方案对沉浸式学习的影响。 该研究是XJTLU暑期本科研究伙伴项目的其中之一,其独特之处在于结合了两组不同能力的学生研究者,一组由具有教育技术背景的研究生学生组成,他们在教育开发者的指导下重新设计线上学习超市(Moodle)的沉浸式学习原型;而另一组由本科生组成,他们作为观察员和独立评估者参与了创建和整合VR内容到课程设计的过程。研究方法上结合定性与定量的方法产生了一个评估框架,其中包含若干标准,以此比较不同VR技术解决方案之间的差异。标准包括所使用的VR软件在创造、定制和整合VR数字内容方面的用户友好性和效率水平。
 
 
 
教育工作者的挑战
 
      自引入建构主义学习策略的早期阶段以来,专家们一直声称使用先进的数字技术,如人工智能或虚拟现实,将改善沉浸式学习体验的设计和实施。 然而,在将数字技术融入教学实践时,人们将面临许多挑战,例如在学习管理系统(LMS)中创建、整合和优化VR数字内容。教育设计者可以采用哪些教学策略和模型来创造沉浸式学习体验?将VR数字内容整合到课程设计中,是否需要重新思考教学策略和方法?如何确保课程设计中的VR内容集成真正有效,以提升学习绩效?
 
 
 
渐进式方法
 
      将VR数字内容融入到Moodle(学习超市)的现有课程中创造的沉浸式学习体验,带来了以下几个优点。首先,教学设计得到了Moodle(学习超市)的建构主义学习原则和情境学习原则的强有力支持。其次,教育设计师具有灵活性,可以以多种方式将VR内容与学习环境和过程中的其他数字学习技术相结合。最后,这种方法允许我们采取渐进式的学习方式,通过迭代的步骤和审查来开发、测试和改进这些体验,而无需受到技术的基础设施的限制。由此可见,相比于高度依赖虚拟学习环境(如2D或3D世界)的技术驱动策略,将VR内容整合到LMS(学习管理系统)的现有课程中更适合教学法驱动的教学设计策略。
 
 
 
教学设计
 
      为了评估VR技术解决方案,我们在学习超市(Moodle)中提供给学生研究者们数个基于沉浸式学习的教学策略和模型所创建的课程模板,例如对话型、支持型或探索型教学策略。为了再现真实的环境,我们采用了“课堂即组织”(Classroom-As-Organization,CAO)教学模型。CAO是一种教学方法,可以为学生提供真实的组织背景和待处理的问题。这些课程模板在虚拟的建构主义学习环境中复制了现实组织的工作环境,学习者能够扮演组织的一员来进行项目工作。这些项目工作旨在解决只有通过组织成员之间的互动才能解决的问题,且学习者需要在学习过程中做出决策。例如其中一个课程模板包含了中国历史的课程。在这种特定情况下,具有教育学背景的学生研究者通过重新思考学习目标,学习活动与VR数字内容的关系,对课程设计进行了调整。根据布鲁姆的认知目标分类法,课程设计中的教学目标分为认知、技能和情感三个方面。所以除了知识获取之外,我们还添加了一些学习活动,以此补充学习者设计的沉浸式学习环境,比如游戏、讲故事、诗歌形式、思维导图或其他小组或群内完成的活动。我们会评估每项活动对数字技术和/或VR材料的支持程度。
 
 
      例如,我们邀请了一位北京的初中历史老师作为该项目的顾问。为了提升沉浸式学习设计,课程重设计由两组学生研究者同时完成。其中一组重新设计了不同主题的三节独立课程,而另一组则专注于其中一个主题,深入探讨,仔细考虑其细节与内涵,设计出了相应的另外三节课程。
 
 
 
评估框架
 
      该研究旨在开发一个直观的框架,用于评估虚拟现实(VR)数字技术解决方案。该框架使了定性研究(焦点小组、访谈等)的方法来制定。此框架中包含的标准示例包括:
 
  • VR技术解决方案在提升学习体验方面的总体贡献;
  • 将几种类型的VR内容与典型的学习活动相匹配,用于“课堂即组织”的教学设计或提供创建新活动的机会;
  • 支持创建、定制和集成数字内容(例如:全尺寸 3D 模型、交互式 360° 图像和 360° 照片)的过程。

 

      此外,对将VR内容成功集成到学习超市(Moodle)平台上的课程设计进行评估,评估涵盖了三个不同层次的教学设计组件,即:学习环境,学习过程和绩效任务,详情如下:
 
  • 学习环境:物理位置、数字环境以及学习者沉浸其中的环境和文化的组合。
  • 学习过程:一系列协调和结构化的学习活动和评估活动。
  • 绩效任务:要求学生执行以展示他们的理解、能力和知识的学习活动或评估。
 
 
研究方法
     
      研究人员被分成四个团队,每个团队负责不同的VR技术解决方案:H5P(组1),Nibiru(组2),Matterport(组3)和Uptale(组4)以及具有不同沉浸式学习策略的课程模板。每个团队都按照以下常规步骤创建身临其境的学习体验:
 
  • 教学设计;
  • 与经验、利益相关者和规划的目标保持内部一致性;
  • 故事板和拍摄,以及2D媒体拍摄;
  • 媒体处理并上传到VR平台或集成解决方案;
  • 添加媒体(视频、声音、照片);
  • 创建场景;
  • 构建VR平台和Moodle的体验;
  • 创建交互和依赖关系; 第三方或领域专家对体验的审查。
 
      根据 VR 数字内容的性质、在学习管理系统中的集成程度以及学习者的使用频率(异步、永久、同步或异步、按时间线顺序或同步/实时),不同类型的VR数字内容和整合方式可以根据课程设计的三个层面进行分类: 学习环境、学习过程和绩效任务。这可能包括
 
  • 沉浸式学习空间;
  • 虚拟(工作)空间;
  • 虚拟(工作)空间之间的导航;
  • 场景化内容(360°);
  • 分支场景;
  • 交互式 360° 视频(低或高交互性)。
 
 
研究计划
 
      每个小组的研究人员都被分配了角色,以完成将VR内容整合到课程设计中的各种任务。教学设计师负责创建VR内容并将其整合到 LMS 课程中。数字内容设计师负责创建视频内容并将内容输出到VR平台。研究人员的职责是为团队报告做准备,评估与沉浸式学习有关的VR解决方案,并与其他团队的研究人员一起参与焦点小组和访谈。为了促进学生研究人员之间的有效合作和高效进展,研究计划在为期五周的项目中安排了几项关键活动,包括每周一次的项目小组会议、头脑风暴会议、实地训练营以及与外部同行评审人员进行的小组评审会议。每个项目小组都向由内部和外部评审人员组成的小组展示了其 LMS-VR集成沉浸式学习体验原型,以获取进一步改进的反馈。
 
 
      每周的会议旨在为讨论如何将现有的数字内容与现有的课程设计相匹配做好准备,并为课程设计的修改或新数字内容的创建(包括 360 度视频、360 度图片、2D 视频、2D 图片、2D 幻灯片以及音频和其他 3D 对象)提供建议,与团队的其他成员一起准备。学生研究员需要使用Canva中的故事板协同工作。
 
 
      一名学生研究者被指派协调和推动与校园研究项目的进展相关的各种任务:组织和安排野外训练营,协调预算、时间和地点等后勤事务,以及通过向团队介绍VR软件和教学视频,分享独到的见解和反馈来参与视频内容的制作。
 
 
 
结论
 
      沉浸式学习在支持高等教育机构的创新教学方法和新的学习与教学理念(如综合教育)方面发挥着越来越重要的作用。将虚拟现实数字内容整合到Moodle上现有的课程设计中,为虚拟世界等现有的沉浸式工具提供了有价值的替代方案。它们支持了更先进的沉浸式教学设计方法;此外,这种方法还能充分受益于Moodle与VR平台接口的最新技术发展。
 
 
      我们的研究可以为发展沉浸式教学设计渐进方法,以及充分利用与Moodle-VR整合相关的未来的VR技术进展做出重要贡献。

作者
Jean-Yves Le Corre博士,谢佳希,未来教育学院
徐绍哲,西交利物浦大学计算机科学系

日期
2023年11月20日

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