基于VR的高校軍事理論課程情境化教學(xué)模式研究

張志勇 楊威 姬洪濤

[摘 要]基于VR的軍事理論課程情境化教學(xué)就是利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)設(shè)符合教學(xué)需求的逼真的虛擬教學(xué)場(chǎng)景，將原本枯燥、死板的理論教學(xué)內(nèi)容可視化、立體化、現(xiàn)實(shí)化，從視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)入手，直接刺激學(xué)生的感官，讓學(xué)生自己參與到課堂的教學(xué)互動(dòng)中，將以前由教師單一灌輸?shù)氖谡n模式逐漸向由教師引導(dǎo)，學(xué)生帶著問(wèn)題的自主式、研討式學(xué)習(xí)模式轉(zhuǎn)變，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和參與性，從而達(dá)到增強(qiáng)大學(xué)軍事理論課程課堂教學(xué)效果的目的。

[關(guān)鍵詞]虛擬現(xiàn)實(shí)；軍事理論課程；情境化教學(xué)

[中圖分類號(hào)] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2018）06-0054-03

當(dāng)前，教育部早已規(guī)定在普通高等院校中必須開(kāi)設(shè)軍事理論課作為公共基礎(chǔ)必修課。受軍事教學(xué)資源的限制，普通高校的軍事理論教學(xué)仍然以傳統(tǒng)的教學(xué)模式為主，主要是教師口授、板書(shū)，學(xué)生耳聽(tīng)、筆記。從該課程的教學(xué)實(shí)踐來(lái)看，課程主要側(cè)重于課堂理論教學(xué)，內(nèi)容比較龐雜，知識(shí)面廣，理論比較抽象，缺乏相應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生理解存在一定的難度，教學(xué)效果一般。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和模擬仿真技術(shù)的不斷發(fā)展，在特定范圍內(nèi)生成融逼真視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)等感覺(jué)于一體的虛擬環(huán)境技術(shù)，即虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（以下簡(jiǎn)稱VR）[1]，對(duì)教育領(lǐng)域產(chǎn)生了重大而深刻的影響。高校軍事理論課程可以在教學(xué)過(guò)程中利用VR技術(shù)創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)情境，以此來(lái)吸引學(xué)生的注意，使學(xué)生產(chǎn)生身臨其境的感受，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生積極參與到課堂學(xué)習(xí)的教學(xué)模式中來(lái)。這種基于VR的軍事理論課程情境化教學(xué)模式[2]，對(duì)于提高高校軍事理論課程教學(xué)效果具有重要的實(shí)踐意義。

一、基于VR的高校軍事理論課程情境化教學(xué)內(nèi)容的選擇

利用VR開(kāi)展軍事理論課程實(shí)踐教學(xué)，應(yīng)當(dāng)將課堂理論講授效果不佳的內(nèi)容與VR的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)進(jìn)行合理選擇。按照《普通高等學(xué)校軍事課教學(xué)大綱》（2007修訂版）的要求，在普通高校開(kāi)設(shè)軍事理論課的目的是“使學(xué)生掌握基本軍事理論，增強(qiáng)國(guó)防觀念和國(guó)家安全意識(shí)，強(qiáng)化愛(ài)國(guó)主義觀念，為中國(guó)人民解放軍訓(xùn)練儲(chǔ)備合格預(yù)備兵員和培養(yǎng)預(yù)備役軍官打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)”。以湖南省普通高校為例，目前該省已經(jīng)全部開(kāi)設(shè)了本科生軍事理論必修課程大學(xué)軍事理論。課程內(nèi)容主要講述國(guó)防歷史的啟示、國(guó)防法規(guī)、國(guó)防政策、武裝力量、軍事思想、戰(zhàn)略環(huán)境的基本要素和周邊安全環(huán)境，讓學(xué)生了解軍事高技術(shù)的概念和分類、發(fā)展趨勢(shì)以及對(duì)現(xiàn)代作戰(zhàn)的影響，讓學(xué)生了解信息化戰(zhàn)爭(zhēng)的含義、特征與發(fā)展趨勢(shì)，了解信息化戰(zhàn)爭(zhēng)與國(guó)防建設(shè)的關(guān)系等知識(shí)。目前，大學(xué)軍事理論課堂理論講授效果不佳，利用多媒體教學(xué)的難點(diǎn)主要包括若干武器裝備的介紹、戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境對(duì)作戰(zhàn)的影響、信息化戰(zhàn)爭(zhēng)的特點(diǎn)等教學(xué)內(nèi)容。這些教學(xué)內(nèi)容的共同特點(diǎn)是教師講授不夠形象，學(xué)生的體驗(yàn)性不強(qiáng)，同時(shí)開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)的難度比較大，高校也沒(méi)有條件展開(kāi)實(shí)地教學(xué)。

VR實(shí)質(zhì)上是一種通過(guò)各種傳感裝備產(chǎn)生各種物理現(xiàn)象（如聲、光、熱）來(lái)刺激人體的感覺(jué)器官的技術(shù)。人體的感覺(jué)器官將刺激信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)樯窠?jīng)信號(hào)，經(jīng)過(guò)大腦分析最終形成人體的感覺(jué)。人體的感覺(jué)主要包括視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)、味覺(jué)、觸覺(jué)、前庭感覺(jué)等，其中視覺(jué)占人體感覺(jué)的80%[2]。目前，消費(fèi)級(jí)的VR設(shè)備主要還是側(cè)重于視覺(jué)與聽(tīng)覺(jué)。

綜上所述，利用VR開(kāi)展軍事理論課程情境化教學(xué)的內(nèi)容主要是教師在課堂上沒(méi)有辦法用語(yǔ)言描述出來(lái)的、抽象的內(nèi)容，多媒體課件沒(méi)有辦法展現(xiàn)的內(nèi)容，或者是多媒體課件體驗(yàn)遠(yuǎn)不如利用VR的教學(xué)內(nèi)容。通過(guò)具體的、3D、沉浸的場(chǎng)景把教學(xué)內(nèi)容給學(xué)生展示出來(lái)，讓學(xué)生完全進(jìn)入這個(gè)場(chǎng)景，這除了能讓學(xué)生對(duì)場(chǎng)景內(nèi)的一切感到震撼、有一種身臨其境的感覺(jué)以外，還能最大限度地解決學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和專注度的問(wèn)題。另外，結(jié)合目前VR的發(fā)展，應(yīng)當(dāng)從視覺(jué)與聽(tīng)覺(jué)感覺(jué)出發(fā)，圍繞不便于近距離參觀的武器裝備、激烈的戰(zhàn)斗情景、慘烈的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境等方面合理選擇軍事理論課程的教學(xué)內(nèi)容。以新編普通高等學(xué)校軍事教程[3]為例，我們重點(diǎn)選擇了兩個(gè)情境化教學(xué)內(nèi)容：1.第一章《中國(guó)國(guó)防》第二節(jié)中國(guó)武裝力量建設(shè)關(guān)于海軍武器裝備中航空母艦的介紹；2.第五章《信息化戰(zhàn)爭(zhēng)》中關(guān)于“戰(zhàn)場(chǎng)空間全維、精確作戰(zhàn)普及”主要特點(diǎn)作為講授內(nèi)容。

二、基于VR的高校軍事理論課程教學(xué)情境的定制

圍繞所選擇的軍事理論課程情境化教學(xué)內(nèi)容，需要定制沉浸感比較強(qiáng)的教學(xué)情境。之所以稱之為定制，主要是利用VR制作教學(xué)情境時(shí)要考慮以下幾個(gè)問(wèn)題。

教學(xué)情境的設(shè)計(jì)。航空母艦教學(xué)情境主要是構(gòu)建一個(gè)航空母艦的外部場(chǎng)景，重點(diǎn)體現(xiàn)航空母艦的若干特殊設(shè)備與武器裝備，如各類艦載機(jī)、預(yù)警機(jī)、擋流板、跑道、艦橋、近距離防空導(dǎo)彈、升降機(jī)、拖車(chē)等?！皯?zhàn)場(chǎng)空間全維、精確作戰(zhàn)普及”信息化戰(zhàn)爭(zhēng)特點(diǎn)主要是設(shè)計(jì)兩個(gè)教學(xué)情境：前者是陸、海、空、天多維空間中高新武器裝備不斷出現(xiàn)，同時(shí)配合耀眼的爆炸火光、炮彈的爆炸聲、子彈的呼嘯聲、飛機(jī)和坦克的轟鳴聲、戰(zhàn)士們沖鋒的震天呼喊聲等；后者是突然暴露于敵人精確火力打擊之下，身邊戰(zhàn)友連續(xù)倒下，采用特寫(xiě)的方式，幾名戰(zhàn)友在火力打擊中壯烈犧牲，血肉橫飛。

教學(xué)情境的操作。航空母艦的情境化教學(xué)，主要是操作者以漫游的方式了解其內(nèi)部構(gòu)造，從而達(dá)到理解航空母艦建設(shè)的技術(shù)難點(diǎn)和作戰(zhàn)運(yùn)用特點(diǎn)的教學(xué)目的；學(xué)習(xí)時(shí)間不超過(guò)10分鐘，由操作者自主掌握。信息化戰(zhàn)爭(zhēng)特點(diǎn)的情境化教學(xué)，主要采取操作者以按設(shè)立視角與路線的方式體驗(yàn)一個(gè)作戰(zhàn)過(guò)程片段，從而加深對(duì)“戰(zhàn)場(chǎng)空間全維、精確作戰(zhàn)普及”信息化戰(zhàn)爭(zhēng)特點(diǎn)的理解，時(shí)間不超過(guò)5分鐘。

教學(xué)情境的開(kāi)發(fā)。一種是利用3DMAX等三維建模軟件建立各類場(chǎng)景模型，并利用開(kāi)發(fā)工具如Unity3D將各類3D模型與聲音進(jìn)行有效組織顯示。這種方式的優(yōu)點(diǎn)在于便于靈活體現(xiàn)各類感覺(jué)的沉浸體驗(yàn)，不足之處在于制作成本較高，時(shí)間較長(zhǎng)。另一種是3D效果視頻，主要是通過(guò)選擇合適的影視內(nèi)容進(jìn)行3D轉(zhuǎn)碼，生成3D效果，創(chuàng)新一個(gè)虛擬的電影院環(huán)境，通過(guò)頭戴式顯示設(shè)備得到一種在影院看3D電影的效果。這種方式的優(yōu)點(diǎn)在于內(nèi)容能快速生成，目前的VR影院[4]播放器的影視資源基本采取該模式，不足之處在于畫(huà)面角度有限，沉浸感不強(qiáng)?？紤]到開(kāi)發(fā)成本與時(shí)間的要求，航空母艦情境化教學(xué)主要展示靜態(tài)的內(nèi)容，這相對(duì)較為容易，主要是采取3D建模的方式進(jìn)行開(kāi)發(fā)。信息化戰(zhàn)爭(zhēng)特點(diǎn)情境化教學(xué)主要展示動(dòng)態(tài)的內(nèi)容，涉及的3D模型較多，主要采取3D效果視頻的方式開(kāi)發(fā)。

教學(xué)情境的設(shè)備。盡可能利用各類成熟的VR設(shè)備，如頭戴式顯示設(shè)備、洞穴式立體顯示設(shè)備、墻式立體顯示系統(tǒng)等。洞穴式立體顯示設(shè)備與墻式立體顯示系統(tǒng)由于能夠覆蓋訓(xùn)練對(duì)象的所有視野，超寬視頻、無(wú)任何視角盲點(diǎn)，訓(xùn)練對(duì)象完全被一個(gè)立體投影畫(huà)面所包圍，能夠給訓(xùn)練對(duì)象提供一個(gè)身臨其境的沉浸感受，效果較好，但需要專門(mén)的訓(xùn)練場(chǎng)地，相關(guān)的顯示設(shè)備比較昂貴，安裝與維護(hù)費(fèi)用較高。頭戴式顯示設(shè)備是目前最為典型、也是應(yīng)用最為廣泛的VR顯示系統(tǒng)，其使用方便，隨帶隨用。目前體驗(yàn)效果較好、消費(fèi)級(jí)的頭顯產(chǎn)品價(jià)格在1500元左右，比較適合在教學(xué)中使用。

三、基于VR的高校軍事理論課程情境化教學(xué)過(guò)程

基于VR的高校軍事理論課程情境化教學(xué)過(guò)程體現(xiàn)了研究型的教學(xué)理念，即在教學(xué)過(guò)程中，以教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的知識(shí)積累為基礎(chǔ)，創(chuàng)設(shè)一種類似于科學(xué)研究的教學(xué)環(huán)境和教學(xué)氛圍，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、主動(dòng)思考和主動(dòng)實(shí)踐，讓學(xué)生自主地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，從而達(dá)到積累知識(shí)、培養(yǎng)能力和提高素質(zhì)教學(xué)的目標(biāo)[5]。教學(xué)過(guò)程可以包括以下幾個(gè)環(huán)節(jié)。

情境化教學(xué)的準(zhǔn)備階段。首先，教師要對(duì)教學(xué)材料進(jìn)行梳理和重新整合，并在課堂教學(xué)中對(duì)教材內(nèi)容有所取舍，利用課前預(yù)習(xí)、課堂講解等方式讓學(xué)生對(duì)下一步開(kāi)展情境化教學(xué)的內(nèi)容有一定的知識(shí)儲(chǔ)備，形成自我印象。其次，根據(jù)學(xué)生的個(gè)性特點(diǎn)和課程的要求，事先將學(xué)生分為不同的學(xué)習(xí)小組，并指定組長(zhǎng)，學(xué)生在組長(zhǎng)的帶領(lǐng)下圍繞教師提出的要求進(jìn)行課前準(zhǔn)備，包括收集資料、整理觀點(diǎn)等。最后，在授課教師的引導(dǎo)下圍繞提出的問(wèn)題進(jìn)行研討，教師進(jìn)行適當(dāng)點(diǎn)評(píng)。一般可以采用三種方法：一是主題發(fā)言式，即在課堂討論中，教師安排指定的學(xué)生，一般是組長(zhǎng)進(jìn)行主題發(fā)言，其他學(xué)生參與討論；二是雙方辯論式，即雙方就某一問(wèn)題的進(jìn)行正反雙方辯論；三是自由研討式，即學(xué)生根據(jù)教師提出的討論問(wèn)題，展開(kāi)自由發(fā)言，教師以一系列提問(wèn)或提供一系列情況建議進(jìn)行誘導(dǎo)，使學(xué)生的討論逐步深入。另外，為了便于開(kāi)展研究型教學(xué)，可以將課堂布局改成U型課堂布局，這樣可以更好地形成研討的氛圍，提高學(xué)生的積極性。

情境化教學(xué)的實(shí)施階段。一方面，教師利用VR技術(shù)與設(shè)備創(chuàng)建情境，提出相關(guān)教學(xué)要求與注意事項(xiàng)。另一方面，學(xué)生帶著問(wèn)題進(jìn)入情境、感受情境、體驗(yàn)情境、退出情境，通過(guò)在虛擬場(chǎng)景的經(jīng)歷，對(duì)之前存有疑惑的問(wèn)題形成自己的看法，以供后面教學(xué)研討。

情境化教學(xué)的評(píng)估階段。在課程教學(xué)過(guò)程中，對(duì)發(fā)言積極、觀點(diǎn)鮮明、討論深入的學(xué)生可考慮在課程考試后加分，以提高學(xué)生的積極性。另外，根據(jù)情境體驗(yàn)的收獲，要求每個(gè)學(xué)生寫(xiě)一篇本次情境化教學(xué)內(nèi)容的體會(huì)，體會(huì)占本課程平時(shí)成績(jī)的50%。

整個(gè)教學(xué)實(shí)施過(guò)程如圖1所示。

四、基于VR的高校軍事理論課程情境化教學(xué)實(shí)踐

基于VR的高大學(xué)軍事理論課程 “戰(zhàn)場(chǎng)空間全維、精確作戰(zhàn)普及”信息化戰(zhàn)爭(zhēng)特點(diǎn)教學(xué)實(shí)踐如下。

第一步，情境化教學(xué)準(zhǔn)備。首先，教師圍繞教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行課堂理論講授，重點(diǎn)講解“戰(zhàn)場(chǎng)空間全維、精確作戰(zhàn)普及” 信息化戰(zhàn)爭(zhēng)特點(diǎn)的內(nèi)涵、意義，并以2003年伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中斬首行動(dòng)與震懾行動(dòng)進(jìn)行戰(zhàn)例解析，時(shí)間大約20分鐘。然后，將學(xué)生分組，指定組長(zhǎng)，布置“從武器裝備、作戰(zhàn)效果、作戰(zhàn)空間、作戰(zhàn)行動(dòng)等角度（任選一個(gè)角度），簡(jiǎn)要論述信息化戰(zhàn)爭(zhēng)特點(diǎn)的個(gè)人理解”課后思考題。最后，說(shuō)明需要完成的相關(guān)準(zhǔn)備工作，包括下節(jié)課準(zhǔn)備主題發(fā)言、利用VR進(jìn)行情境化教學(xué)等。

第二步，情境化教學(xué)實(shí)施。首先，根據(jù)前一次課程的安排，組長(zhǎng)根據(jù)上次課布置的課后思考題進(jìn)行主題發(fā)言，其他學(xué)生參與討論。一般安排3名學(xué)生，每人控制在5分鐘以內(nèi)。主題發(fā)言與討論時(shí)間大約20分鐘。第二，教師利用VR設(shè)備創(chuàng)建教學(xué)情境：在完成相關(guān)視頻的收集與整理之后，利用3D轉(zhuǎn)碼的方式，制作一個(gè)以海軍陸戰(zhàn)隊(duì)?wèi)?zhàn)士為第一視角突擊上陸的3D視頻，重點(diǎn)展現(xiàn)陸、海、空、天等多維空間中高新武器裝備和敵方精確制導(dǎo)武器對(duì)登陸部隊(duì)的火力打擊場(chǎng)景。第三，學(xué)生進(jìn)入情境：考慮到在教室利用VR技術(shù)開(kāi)展軍事理論課程情境化教學(xué)，在VR設(shè)備上可以采用VR一體機(jī)。VR一體機(jī)的內(nèi)容僅僅有突擊上陸3D視頻，學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)開(kāi)小差的情況，也不會(huì)利用VR設(shè)備做其他事情。為了便于課堂管理，可以采購(gòu)對(duì)應(yīng)的專用設(shè)備充電車(chē)，當(dāng)某個(gè)教室需要進(jìn)軍事理論課程實(shí)踐教學(xué)時(shí)，只需要把充電車(chē)推到對(duì)應(yīng)的班次即可。第四，學(xué)生感受與體驗(yàn)情境：學(xué)生通過(guò)以參與突擊上陸戰(zhàn)士的第一視角完成整個(gè)作戰(zhàn)過(guò)程的3D視頻體驗(yàn)，能夠充分沉浸到雙方對(duì)抗激烈的搶灘登陸環(huán)境之中，在爆炸聲、子彈呼嘯聲、戰(zhàn)友犧牲畫(huà)面等逼真場(chǎng)景中親身體驗(yàn)，從而加深對(duì)“戰(zhàn)場(chǎng)空間全維、精確作戰(zhàn)普及” 信息化戰(zhàn)爭(zhēng)特點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容的理解與把握。考慮到體驗(yàn)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)讓學(xué)生產(chǎn)生眩暈，情境體驗(yàn)一般不超過(guò)10分鐘[6]。

第三步，情境化教學(xué)評(píng)估。首先，學(xué)生退出情境，并在課堂上簡(jiǎn)要談一談自己的收獲與體會(huì)。然后，教師宣布本次情境化教學(xué)結(jié)束，并要求學(xué)生根據(jù)體驗(yàn)的收獲，每人寫(xiě)一篇1000字左右的對(duì)“戰(zhàn)場(chǎng)空間全維、精確作戰(zhàn)普及” 信息化戰(zhàn)爭(zhēng)特點(diǎn)的體會(huì)，體會(huì)占本課程平時(shí)成績(jī)的50%。

五、結(jié)束語(yǔ)

基于VR的軍事理論課程情境化教學(xué)就是利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)設(shè)符合教學(xué)需求的逼真的虛擬教學(xué)場(chǎng)景，將原本枯燥、死板的理論教學(xué)內(nèi)容可視化、立體化、現(xiàn)實(shí)化，從視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)入手，直接刺激學(xué)生的感官，讓學(xué)生自己參與到課堂的教學(xué)互動(dòng)中，將以前由教師單一灌輸?shù)氖谡n模式逐漸向由教師引導(dǎo)，學(xué)生帶著問(wèn)題的自主式、研討式學(xué)習(xí)模式轉(zhuǎn)變，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和參與性，從而達(dá)到增強(qiáng)大學(xué)軍事理論課程課堂教學(xué)效果的目的。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 王寒，王趙翔，藍(lán)天.虛擬現(xiàn)實(shí)：引領(lǐng)未來(lái)的人機(jī)交互革命[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2016：11-13.

[2] 劉海濤，王林發(fā)主編.體驗(yàn)教學(xué)的策略與方法[M].福州：福建教育出版社，2017：23-25.

[3] 劉曉才等.新編普通高等學(xué)校軍事教程[M].長(zhǎng)沙：國(guó)防科技大學(xué)出版社，2016：14，113.

[4] [美]斯凱·奈特.虛擬現(xiàn)實(shí)——下一個(gè)產(chǎn)業(yè)浪潮之巔[M].仙顏信息技術(shù)譯，北京：中國(guó)人民大學(xué)出版社，2016：48-51.

[5] 康雯.大學(xué)研究性教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)查及其策略研究[D].長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)碩士學(xué)位論文，2007.

[6] 胡衛(wèi)夕，胡騰飛.VR革命：虛擬現(xiàn)實(shí)將如何改變我們的生活[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2016：128.

[責(zé)任編輯：陳 明]