陳小紅， 袁明

(上海震旦職業(yè)學(xué)院 機電與建筑工程學(xué)院， 上海 201908)

0 引言

隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等現(xiàn)代信息技術(shù)的高速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)+時代已經(jīng)來臨，教與學(xué)的關(guān)系、知識的傳授與獲取方式都發(fā)生了革命性的變化。SPOC(Small Private Online Course，小規(guī)模限制性在線課程)是一種在線課程與傳統(tǒng)課堂的混合教學(xué)[1]，它作為MOOC(慕課，大規(guī)模在線課程)的發(fā)展和補充，既發(fā)揮了在線教育的優(yōu)勢，又彌補了MOOC在學(xué)校教學(xué)中的不足之處，目前已經(jīng)在各類學(xué)校和機構(gòu)得到了廣泛應(yīng)用。

1 基于SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂

互聯(lián)網(wǎng)尤其是移動互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展催生了翻轉(zhuǎn)課堂(Flipped Classroom)教學(xué)模式，也將引發(fā)教師角色、課堂模型、教學(xué)管理模式等一系列變革。翻轉(zhuǎn)課堂是指教師將學(xué)習(xí)的決定權(quán)交給學(xué)生，重新調(diào)整課堂內(nèi)外的時間分配。知識傳授放在課堂之外自主學(xué)習(xí)，而知識的內(nèi)化在課堂上通過師生互動完成[2]。讓學(xué)生在教師的指導(dǎo)下充分利用SPOC平臺上的視頻、課件、活頁式電子教材等網(wǎng)絡(luò)資源獲取相關(guān)的信息，而教師則可以將重心放在答疑、討論、任務(wù)協(xié)作等高價值的活動中?；赟POC的翻轉(zhuǎn)課堂是為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)的靈活主動性，讓學(xué)生通過實踐獲得更真實的學(xué)習(xí)體驗，可以彌補課堂時間不夠的問題[3]。高職計算機類課程知識更新快，教學(xué)內(nèi)容多，要求學(xué)生在課堂外能花大量時間進行實踐操作訓(xùn)練，對學(xué)生的自主學(xué)習(xí)要求更高。

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的實施要求教師能準(zhǔn)確分解教學(xué)知識點，選取學(xué)生能理解的內(nèi)容，細化到使每個知識點能在短時間(如10-20分鐘)之內(nèi)講清楚，便于抓住學(xué)生的注意力。還要求教師制定出明確的學(xué)習(xí)計劃表和學(xué)習(xí)任務(wù)單，讓學(xué)生能更好地規(guī)劃好學(xué)習(xí)時間，及時完成學(xué)習(xí)任務(wù)，教師能通過檢查學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)單的完成情況來調(diào)整課堂教學(xué)[4]。教師在課堂教學(xué)活動設(shè)計中應(yīng)更注重高階級的思維能力和溝通協(xié)作等核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。學(xué)習(xí)平臺的選擇也至關(guān)重要，線上課程平臺不僅能承載教學(xué)資源，還要能記錄和分析學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，具有良好的教學(xué)管理和課堂交互功能。

2 課程教學(xué)分析

“Unity3D開發(fā)入門”課程是高職虛擬現(xiàn)實應(yīng)用技術(shù)等專業(yè)開設(shè)的一門核心專業(yè)技術(shù)課程，總學(xué)時64學(xué)時，在開設(shè)本門課程前已經(jīng)開設(shè)了“計算機基礎(chǔ)”“程序設(shè)計語言”“三維建?；A(chǔ)”等前導(dǎo)課程。本課程的教學(xué)試圖將信息技術(shù)教學(xué)手段用于信息技術(shù)類課程本身的教學(xué)，實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)式課堂，培養(yǎng)在VR(虛擬現(xiàn)實)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展中緊缺的VR人才。該課程在高職二年級下學(xué)期開設(shè)，本專業(yè)學(xué)生頭腦靈活，動手能力較強，但對理論知識的學(xué)習(xí)缺乏足夠的耐心，對實踐教學(xué)比較感興趣，要求能夠“看得見，做得出”，學(xué)生普遍具備較強信息技術(shù)基礎(chǔ)，數(shù)字化是他們最基本的生存環(huán)境。學(xué)生經(jīng)過一年多的集體生活，團隊凝聚力強，易于組織開展小組活動。

3 課程教學(xué)策略和方法

“U3D開發(fā)入門”課程課堂教學(xué)內(nèi)容不僅多而且繁瑣，需要大量的項目實踐來幫助學(xué)生理解和掌握，但同時教學(xué)課時有限，課堂上人多，師生互動受限。在線教育與傳統(tǒng)課堂教育相結(jié)合，運用SPOC平臺來開展教學(xué)。使用線上教學(xué)平臺可以記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，便捷的簽到系統(tǒng)大大節(jié)省查考勤的時間，學(xué)生下載資源、完成任務(wù)都有相應(yīng)的經(jīng)驗值積累，使教師實時掌握學(xué)生的預(yù)習(xí)以及課后練習(xí)的情況，也為翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的實施提供了條件。

傳統(tǒng)的計算機應(yīng)用軟件類課程教學(xué)通常都是教師邊講授邊示范新知識點，接著輪到學(xué)生實操，就會發(fā)現(xiàn)老師講得再好再生動，學(xué)生聽進去的并不多，盡管之前再三提醒，該犯的錯誤照犯不誤，導(dǎo)致教學(xué)效率不高。針對學(xué)生普遍存在抽象概念理解難的情況，在課程中以形象化的項目分解任務(wù)，取代抽象的理論說教，讓學(xué)生先根據(jù)教師給的任務(wù)自己去探索解決，在遇到困難的時候，教師再適時的點撥，在完成基本任務(wù)的基礎(chǔ)上再進一步的延伸拓展，最后總結(jié)鞏固本課的學(xué)習(xí)內(nèi)容。這種“翻轉(zhuǎn)式課堂”的教學(xué)模式，讓學(xué)生在體驗——理解——提高中不斷重復(fù)鞏固，充分調(diào)動學(xué)生的積極性，找到適應(yīng)他們的學(xué)習(xí)方法。

4 單元教學(xué)內(nèi)容分析

以“剛體與碰撞器”教學(xué)單元為例。添加了剛體的物體可以模擬真實世界中物體的運動、碰撞等屬性，碰撞器是游戲邏輯中最基本的物理功能，在游戲開發(fā)和虛擬現(xiàn)實項目中都是必不可少的[5]。本單元是圍繞設(shè)計、實現(xiàn)并發(fā)布一個叫做“滾珠游戲”的項目展開。主要包括了設(shè)計游戲的界面，實現(xiàn)讓游戲鏡頭跟隨小球，并給小球施加力來控制物體的位移，最后用Unity物理系統(tǒng)中的碰撞機制實現(xiàn)兩個物體之間產(chǎn)生碰撞的判斷，實現(xiàn)碰撞后產(chǎn)生的效果，并在手機和PC端發(fā)布該應(yīng)用程序。本單元內(nèi)容前面承接Unity UI界面開發(fā)基礎(chǔ)、Unity 腳本程序基礎(chǔ)以及常用API，后面是射線技術(shù)、動畫系統(tǒng)與尋路系統(tǒng)等內(nèi)容，學(xué)好本單元內(nèi)容為后續(xù)項目的開發(fā)打下牢固的基礎(chǔ)。

5 單元教學(xué)實施

(1) 課前準(zhǔn)備階段

本單元所涉及的知識點通過制作好的PPT課件、視頻微課、電子教材、課程任務(wù)書等教學(xué)資源上傳到SPOC平臺，讓學(xué)生根據(jù)自己的接受能力和時間，自主安排完成預(yù)習(xí)任務(wù)。有了這樣一個預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)，到了實際上課的時候讓學(xué)生根據(jù)已學(xué)的知識去完成教師設(shè)定的小任務(wù)，通過任務(wù)來激發(fā)起學(xué)生的求知欲望。學(xué)生課前充分利用資源自主學(xué)習(xí)，師生互動，資源共享，檢驗學(xué)生課前的準(zhǔn)備，獲得新知的情況。

(2) 課堂實施階段

在課堂教學(xué)過程中，教師在安排各項活動時要注重互動、交流，重點突出，條理清晰，節(jié)奏緊湊，要能最大限度地調(diào)動學(xué)生課堂參與的積極性、主動性。

1) 復(fù)習(xí)舊知，引入新課。

教師根據(jù)課前在移動終端上傳的課程學(xué)習(xí)任務(wù)書，讓學(xué)生對物理系統(tǒng)的基本作用有所了解，展示分享部分預(yù)習(xí)成果——游戲UI的設(shè)計，根據(jù)游戲項目，請學(xué)生分析游戲邏輯，畫出分析圖紙，引出本單元要完成的重要任務(wù)：碰撞檢測。為游戲項目的開發(fā)做好充分的準(zhǔn)備，也引出了新課內(nèi)容。

2) 小組合作，自我探索。

由于已經(jīng)通過SPOC平臺的資料復(fù)習(xí)了需要用到的知識點，學(xué)生小組一般都能完成游戲項目的大多數(shù)任務(wù)，對于如何實現(xiàn)碰撞檢測的任務(wù)，請學(xué)生根據(jù)老師提供的資源以及互聯(lián)網(wǎng)平臺，分小組尋找解決的辦法。在學(xué)生完成任務(wù)的過程中，教師在教室內(nèi)巡視各小組完成的過程，了解他們完成的情況和出錯的地方。翻轉(zhuǎn)式課堂，讓學(xué)生在“做”中學(xué)習(xí)。

3) 教師點撥，完成項目。

以小組為單位分享遇到的問題以及自己想到的可能的解決辦法。結(jié)合學(xué)生完成任務(wù)的情況，教師綜合應(yīng)用數(shù)字化資源將抽象的知識具體化，講授剛體與碰撞體的基本概念和作用，以及碰撞檢測事件函數(shù)的語法，并演示本項目中該任務(wù)的解決辦法。讓學(xué)生不僅知其然，更知其所以然。學(xué)生在自主探索中會遇到很多問題，帶著問題來聽課會格外認真，學(xué)生可能在教師講解之前就能自己完成項目，可是對新知識點依然一知半解，依然需要老師的講授。

4) 變式練習(xí)，舉一反三。

為加強學(xué)生對該知識點的理解，教師要求學(xué)生不僅要完成該游戲項目，并在完成過程中做個測試實驗，并將實驗的結(jié)果填寫到SPOC平臺的課堂小測試中。測驗中給定了6種兩個物體發(fā)生碰撞的情況，請學(xué)生通過實驗找到答案。小測試的試題在課前導(dǎo)入，需要進行的時候點擊開始，測試結(jié)果即時反饋給教師。通過本次測試實驗，加深理解剛體與碰撞器的關(guān)系，總結(jié)出碰撞檢測發(fā)生的條件，幫助學(xué)生對知識進行串聯(lián)、加工。

5) 總結(jié)鞏固，學(xué)以致用。

根據(jù)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)情況和測試結(jié)果，教師對教學(xué)內(nèi)容進行簡單扼要的課堂小結(jié)，并啟發(fā)學(xué)生思考如何利用本單元學(xué)習(xí)的知識改進“滾珠游戲”以及制作類似的游戲項目。學(xué)生回顧自己任務(wù)完成和測試的情況，思考并嘗試?yán)盟鶎W(xué)知識給“滾珠游戲”設(shè)置障礙物等，考慮制作一款類似游戲，如撿金幣游戲等。

(3) 課后拓展階段

給師生提供一個突破時空限制的互動機會，讓課堂無限延伸。學(xué)生根據(jù)個人情況利用有效資源，修改并調(diào)試、實現(xiàn)改進后的“滾珠游戲”項目，并上傳到SPOC平臺。學(xué)有余力的同學(xué)可以開發(fā)類似的小游戲發(fā)布到平臺，并在互動平臺上幫助他人解決相關(guān)問題。

6 總結(jié)

在教學(xué)中，教師從學(xué)生的特征出發(fā)，依托SPOC平臺采用翻轉(zhuǎn)課堂模式教學(xué)，充分利用在線教學(xué)平臺、在線教學(xué)資源將知識點分解、碎化，打破了傳統(tǒng)教學(xué)的時空限制，依托SPOC平臺能夠很便捷的實現(xiàn)班級的教學(xué)管理，準(zhǔn)確記錄、反映學(xué)生的學(xué)習(xí)過程。教師將教學(xué)內(nèi)容融入到一個完整的，即做即玩的小游戲項目，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，通過將項目分解成一個個小任務(wù)，化繁為簡，讓學(xué)生不僅不會望而生畏，還會主動去開發(fā)探索，成為教學(xué)的主體，在自己嘗試、檢查錯誤、糾正錯誤、鞏固知識、拓展的過程中體驗到學(xué)習(xí)的成就感，獲得了更好的學(xué)習(xí)效果。不足之處就是SPOC平臺存在蓄意刷經(jīng)驗值的現(xiàn)象，需要教師仔細甄別有效的經(jīng)驗值，結(jié)合過程性表現(xiàn)來綜合考查一個學(xué)生的學(xué)習(xí)過程。

教育觀念決定教育行為，實施翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)，必然要打破原有的教學(xué)范式和習(xí)慣，也需要不斷地學(xué)習(xí)相關(guān)的信息化技能。比視頻制作更重要的是如何通過課堂觀察、對話、討論、測試等來分析把握學(xué)生學(xué)習(xí)的進展，并適時地給予答疑和幫助，真正實現(xiàn)學(xué)生對知識點的內(nèi)化吸收，這對教師的職業(yè)素養(yǎng)有了更高的要求。在進行基于SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過程中，在線課程平臺始終只是知識傳授的載體，對于學(xué)校教學(xué)來說，教學(xué)節(jié)奏的把握和鞏固教學(xué)效果的關(guān)鍵還在于教師本身。