胡建平,吉廣萍,黎孟雄

(江蘇連云港師范高等?？茖W(xué)校 數(shù)學(xué)與信息工程學(xué)院,江蘇 連云港 222000)

引言

2021年7月,《教育部高等教育司關(guān)于開展虛擬教研室試點(diǎn)建設(shè)工作的通知》,明確了虛擬教研室的指導(dǎo)思想、建設(shè)目標(biāo)、建設(shè)原則及建設(shè)任務(wù)等[1],拉開了高校基于現(xiàn)代信息技術(shù)建設(shè)虛擬教研室的序幕[2]。虛擬教研室以立德樹人為根本任務(wù),以提高人才培養(yǎng)能力為核心,跨地域、跨校、跨學(xué)科的教研工作者為解決教育教學(xué)中的共性、前瞻性問題,利用現(xiàn)代信息技術(shù)組建的新型基層教學(xué)組織,是對(duì)傳統(tǒng)教研室的發(fā)展創(chuàng)新。隨著前沿科技的快速發(fā)展,元宇宙的研究也進(jìn)入了快速發(fā)展階段。元宇宙使人們能夠在一個(gè)共同的虛擬空間中進(jìn)行交流和協(xié)作,彼此傳遞更強(qiáng)的歸屬感和臨場(chǎng)感,帶來不一樣的沉浸體驗(yàn)。元宇宙的虛擬交互新技術(shù)使教育活動(dòng)更有吸引力,也為虛擬教研室實(shí)現(xiàn)信息化與教研活動(dòng)的深度融合提供了可能。依托元宇宙新技術(shù)建設(shè)高職院校虛擬教研室,可以充分發(fā)揮國家級(jí)、省級(jí)示范性高職院校和校外合作企業(yè)的資源優(yōu)勢(shì),有利于校企協(xié)同育人、長(zhǎng)效協(xié)作發(fā)展。

一、元宇宙社交虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)Mozilla Hubs

元宇宙是一個(gè)映射現(xiàn)實(shí)世界的在線虛擬世界,即通過技術(shù)能力在現(xiàn)實(shí)世界基礎(chǔ)上搭建一個(gè)平行且持久存在的多用戶環(huán)境,現(xiàn)實(shí)中的人以虛擬化身的形式進(jìn)入虛擬時(shí)空學(xué)習(xí)、工作、交友、購物、旅游等。社交虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)是一組新興、多樣化、多用戶的在線元宇宙應(yīng)用,使人們能夠通過頭戴式可視設(shè)備(HMDs)在虛擬空間中相互交流,將現(xiàn)實(shí)中的各種社交體驗(yàn)延伸到各種3D虛擬場(chǎng)景里。

Mozilla Hubs由Mozilla于2018年4月26日發(fā)布,是一個(gè)免費(fèi)的與硬件無關(guān)的沉浸式社交虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái),能夠讓人們?cè)谔摂M現(xiàn)實(shí)中進(jìn)行聊天、協(xié)作和參與活動(dòng)。Mozilla Hubs可以讓用戶在虛擬現(xiàn)實(shí)中創(chuàng)建自己的空間,并能夠在這個(gè)空間里與其他空間的用戶進(jìn)行聊天互動(dòng),還可以在這個(gè)空間中創(chuàng)建各種內(nèi)容,比如文本、圖片、視頻等。 Mozilla Hubs可以讓用戶在不同的虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備之間進(jìn)行互動(dòng),包括VR頭顯、虛擬現(xiàn)實(shí)耳機(jī)、移動(dòng)設(shè)備和PC等,用戶也可以在不同的虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備之間共享內(nèi)容,從而實(shí)現(xiàn)跨設(shè)備的虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)。Mozilla Hubs還具有“空間化音頻”功能,這給用戶帶來了3D環(huán)境中聲源的印象,說話的聲音會(huì)根據(jù)相對(duì)距離而減弱或增強(qiáng),能夠在虛擬場(chǎng)景中感受身處現(xiàn)實(shí)的聲感體驗(yàn),就像面對(duì)面一樣?？傊?Mozilla Hubs是一個(gè)卓越的社交虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái),能夠讓用戶在虛擬現(xiàn)實(shí)中享受豐富多彩的聊天和協(xié)作體驗(yàn)。Mozilla Hubs應(yīng)用于虛擬教研室主要具有如下幾個(gè)優(yōu)勢(shì):

1.易用性。與其他社交虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)和2D會(huì)議平臺(tái)相比,基于瀏覽器的Mozilla Hubs更加簡(jiǎn)單易用,成員在加入VR空間時(shí),只需要通過活動(dòng)共享的超級(jí)鏈接就可以訪問虛擬空間,并與空間內(nèi)的其他虛擬角色進(jìn)行交互,避免了很多平臺(tái)注冊(cè)需要手機(jī)認(rèn)證的不便。

2.兼容性。Mozilla Hubs允許師生在其家庭或?qū)W校環(huán)境中進(jìn)行教學(xué)活動(dòng),無需購買特定的設(shè)備或軟件。除了可以佩戴VR設(shè)備體驗(yàn)沉浸式感官外,還可以通過鼠標(biāo)鍵盤操作,在虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中獲得一定程度的沉浸感。

3.靈活性。Mozilla Hubs可以通過3D模型和傳統(tǒng)的Web元素創(chuàng)建3D空間[3],通過內(nèi)置的場(chǎng)景編輯器可以靈活地構(gòu)建符合教研情景的虛擬空間。Mozilla Hubs還提供了飛行模式,可以方便虛擬化身以更靈活的方式聚集在演示者周圍。在Mozilla Hubs中,可借助虛擬化身與其他人語音聊天和文本聊天,輕松地創(chuàng)建和共享文檔與對(duì)象,共享網(wǎng)絡(luò)攝像頭或計(jì)算機(jī)屏幕,方便大家在教研活動(dòng)中靈活地展示自己的演示文稿、視頻及圖片等文件。

4.擴(kuò)展性。由于網(wǎng)絡(luò)等條件的限制,官方建議為了獲得更好的虛擬體驗(yàn),虛擬空間人數(shù)盡量控制在25人以內(nèi)。如果參與活動(dòng)的人數(shù)較多,可以搭建多個(gè)虛擬空間。對(duì)于特殊需求的用戶,Mozilla還開放了Mozilla Hubs平臺(tái)的底層架構(gòu),利用Hubs Cloud,虛擬教研室團(tuán)隊(duì)還可以創(chuàng)建專屬的、自托管虛擬空間。

二、元宇宙視域下虛擬教研室建設(shè)路徑

元宇宙可以提供一種鼓勵(lì)人們開展協(xié)作、交流、創(chuàng)新的環(huán)境和體驗(yàn),為高職院校虛擬教研室開展教研、教學(xué)活動(dòng)提供了可能。借助元宇宙平臺(tái),可以突破時(shí)空限制,高效組織教研室成員參加各類教研活動(dòng),開啟沉浸式教研體驗(yàn),探索虛擬教研新模式。

1.虛擬教研室教研共同體的建設(shè)

虛擬教研室發(fā)展的關(guān)鍵是建設(shè)教研共同體,這是實(shí)現(xiàn)由“虛”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩?shí)”的重要基礎(chǔ)。建設(shè)初期,虛擬教研室的帶頭人和核心成員要共同制定規(guī)章制度,明確教研室的宗旨和具體任務(wù),設(shè)置教研室的組織結(jié)構(gòu)和具體分工,規(guī)范教師的加入與退出機(jī)制,同時(shí)對(duì)教研室的教學(xué)資源、教育教學(xué)活動(dòng)、教學(xué)成果的共建共享等提出具體措施。教研共同體教師構(gòu)成采用“虛實(shí)結(jié)合”的組織結(jié)構(gòu),由核心成員和臨時(shí)成員組成。核心成員相對(duì)固定,負(fù)責(zé)教研室的規(guī)范指定、團(tuán)隊(duì)發(fā)展、教研活動(dòng)的組織運(yùn)行等。臨時(shí)成員主要是由對(duì)某個(gè)教研活動(dòng)感興趣暫時(shí)申請(qǐng)加入的教師組成,具有開放性、不確定性。建設(shè)過程中,一是要持續(xù)推動(dòng)名師示范引領(lǐng)作用,名師可以依托信息技術(shù),通過多種方式提供指導(dǎo),包括但不限于:舉辦教改課題申報(bào)培訓(xùn)會(huì)議;為教師提供撰寫論文的指導(dǎo);組織技能培訓(xùn),培養(yǎng)教師的教學(xué)能力;提供教學(xué)監(jiān)督,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并改正。二是要針對(duì)教師實(shí)際開展競(jìng)賽性質(zhì)的教研活動(dòng),提高教師的參與熱情,定期組織各種線上優(yōu)秀論文評(píng)比、教學(xué)技能評(píng)選及青年教師教學(xué)競(jìng)賽活動(dòng),幫助教師及時(shí)掌握學(xué)科前沿動(dòng)態(tài),不斷提升教師專業(yè)知識(shí)和教學(xué)能力,提高其職業(yè)素質(zhì)。三是制定激勵(lì)制度,引導(dǎo)共同體成員積極參與教學(xué)研討活動(dòng),承擔(dān)培訓(xùn)講課、課題研究、資源建設(shè)等任務(wù),學(xué)習(xí)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)方法,提升教學(xué)水平,努力成為受學(xué)生歡迎的名師。

2.虛擬教研室元宇宙環(huán)境的構(gòu)建

以往的教研活動(dòng)是通過線上與線下協(xié)同的方式開展,線上交流采用微信群、釘釘群和視頻會(huì)議等平臺(tái),這些平臺(tái)為遠(yuǎn)程教研活動(dòng)提供了幫助,但也有不足之處,即與傳統(tǒng)物理教研場(chǎng)景相比,社交互動(dòng)有限,缺乏沉浸感和臨場(chǎng)感,通過“屏對(duì)屏”的被動(dòng)交流無法加強(qiáng)成員的參與熱情。在這種情況下,可以在教研活動(dòng)中融入元宇宙元素增強(qiáng)沉浸感。Mozilla Hubs可以讓用戶在多個(gè)設(shè)備上創(chuàng)建和共享虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景及環(huán)境,為教研活動(dòng)提供一個(gè)共享的虛擬空間。根據(jù)教研活動(dòng)的需要,可以構(gòu)建會(huì)議廳、培訓(xùn)室、工作室、教學(xué)成果展示廳等虛擬空間完成不同的教研活動(dòng)。Mozilla Spoke是Mozilla Hubs內(nèi)置的場(chǎng)景編輯器,它的用戶界面與其他現(xiàn)有的3D創(chuàng)作工具(如Unity3D)有許多相似之處。首先,利用Spoke搭建房間,搭建過程中可以充分利用系統(tǒng)自帶的大量預(yù)定義資源,如地板、墻壁、門、窗等,通過更改資源的屬性參數(shù),精確控制房間中資源的定位、旋轉(zhuǎn)和縮放,從而促進(jìn)虛擬環(huán)境高效、精確的創(chuàng)建。還可以為房間添加燈光、家具和其他裝飾,以及添加資源鏈接、照片墻和其他功能。此外,用戶還可以直接選擇系統(tǒng)提供的預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景,并根據(jù)自己的需要布置相應(yīng)的裝飾,便于活動(dòng)組織者可以將更多的精力集中在活動(dòng)的組織和設(shè)計(jì)上,以提高活動(dòng)質(zhì)量。其次,房間搭建好后,活動(dòng)主持人根據(jù)活動(dòng)需要將資源庫中涉及該教研活動(dòng)的圖片、視頻、音頻、PDF文檔等多媒體內(nèi)容添加到虛擬空間中。最后,活動(dòng)主持人利用社交平臺(tái)將虛擬空間共享給教研室成員,讓其一起訪問并沉浸其中。

3.虛擬教研室教學(xué)資源共建共享

虛擬教研室教學(xué)資源采用整合、共建、轉(zhuǎn)化、生成與共享并進(jìn)的機(jī)制,累積形成教學(xué)資源庫。(1)整合。虛擬教研室依托已有的平臺(tái)來組織和建設(shè),如國家(省級(jí))精品在線開放課程、國家(省級(jí))精品資源共享課程、工單課堂教學(xué)資源等。這些平臺(tái)在建設(shè)過程中已包含大量?jī)?yōu)秀的資源,在此基礎(chǔ)上,通過整合合作院校及單位資源,充實(shí)完善虛擬教研室的教研資源、教案資源、教學(xué)資源、課程資源及優(yōu)秀學(xué)生作品資源等。(2)共建。建設(shè)單位根據(jù)虛擬教研室的建設(shè)需要,積極探索新理論、新知識(shí)、新技術(shù)和新方法,充分發(fā)揮群體的智慧和潛能,在團(tuán)隊(duì)合作的基礎(chǔ)上,創(chuàng)新思維、集思廣益,根據(jù)教育教學(xué)過程中出現(xiàn)的新問題,開發(fā)出具有前瞻性和原創(chuàng)性的資源。另外,還可以充分利用Mozilla Hubs平臺(tái)的場(chǎng)景編輯器建設(shè)三維可視化的虛擬素材,為虛擬教學(xué)提供3D素材。(3)轉(zhuǎn)化。具有良好科研背景和較高學(xué)術(shù)水平的教師要加強(qiáng)科教融合,積極參與教學(xué)研究和教學(xué)實(shí)踐,利用現(xiàn)代信息技術(shù)將科研和教研成果等學(xué)術(shù)資源轉(zhuǎn)化為教學(xué)素材,將學(xué)術(shù)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為教學(xué)能力,以滿足課程的核心知識(shí)模塊的需求[4]。(4)生成。教學(xué)實(shí)踐中,教師有效利用真實(shí)的教學(xué)過程,通過師生交互、生生交流動(dòng)態(tài)生成新情境、新問題、新思路、新方法、新結(jié)果等,并將其轉(zhuǎn)化為積極、豐富的生成性課堂教學(xué)資源,形成教學(xué)案例,從而豐富課程教學(xué)資源。(5)共享。充分發(fā)揮虛擬教研室的平臺(tái)優(yōu)勢(shì),構(gòu)建立體化的資源共享體系。首先,建立虛擬教研室資源共享規(guī)則,讓所有上傳到虛擬教研室資源庫的資源,可以享受相應(yīng)的版權(quán)和著作權(quán)保護(hù),以保障資源的安全性。其次,要定期進(jìn)行虛擬教研室資源共享的審查,以確保所有的共享資源都合法、安全、有效。再次,建立科學(xué)的資源使用制度,規(guī)定資源的使用者在使用資源時(shí),必須遵循適用的法律法規(guī)以及虛擬教研室的規(guī)定。在此基礎(chǔ)上,建立一個(gè)虛擬教研室的宣傳和推廣平臺(tái),實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的及時(shí)交流和共享,拓展虛擬教研室教學(xué)資源的應(yīng)用范圍。最后,當(dāng)在虛擬空間開展教研活動(dòng)時(shí),主持人可以根據(jù)需要將資源上傳或以超鏈接的形式展示在虛擬空間,活動(dòng)參與者在虛擬空間就可以使用資源。

4.元宇宙視域下的教研活動(dòng)實(shí)踐

虛擬教研室緊密結(jié)合“集合問題、合力研究、整合成果”的工作宗旨,圍繞教研交流、教師培訓(xùn)、“1+X”項(xiàng)目、課程思政、資源建設(shè)、成果展示等多元主題,充分調(diào)動(dòng)共建院校的師生參與其中,有效增進(jìn)共建院校的經(jīng)驗(yàn)交流、思政共建、成果共享。建設(shè)單位遵循“一統(tǒng)兩分三階段”的活動(dòng)機(jī)制,統(tǒng)一目標(biāo)即堅(jiān)持以“立德樹人、教研一體”為目標(biāo)導(dǎo)向,充分利用虛擬教研室建立深度合作。根據(jù)建設(shè)目標(biāo),制定常態(tài)化、動(dòng)態(tài)調(diào)整的教研活動(dòng)規(guī)劃,明確活動(dòng)牽頭人、教研時(shí)間、活動(dòng)內(nèi)容、活動(dòng)形式等。教研活動(dòng)以“問題”為導(dǎo)向,分階段、分主題設(shè)計(jì)組織教研活動(dòng),解決教育教學(xué)中的痛點(diǎn)、難點(diǎn)問題,期間動(dòng)態(tài)調(diào)整活動(dòng)計(jì)劃來應(yīng)對(duì)教育教學(xué)中出現(xiàn)的新政策、新問題,及時(shí)調(diào)整研究的方向和主題[5],突出活動(dòng)的時(shí)代性、針對(duì)性、時(shí)效性。教研活動(dòng)主要分為三個(gè)階段:活動(dòng)前,活動(dòng)牽頭人利用微信群和公眾號(hào)發(fā)布活動(dòng)通知及虛擬空間的鏈接,參會(huì)人員針對(duì)活動(dòng)內(nèi)容準(zhǔn)備相關(guān)材料。活動(dòng)中,依托已經(jīng)創(chuàng)建好的虛擬空間,利用虛擬信息技術(shù)積極創(chuàng)新教研活動(dòng)形式,展現(xiàn)教研室的虛擬特色。參會(huì)人員利用虛擬化身參加活動(dòng),在沉浸式3D環(huán)境中討論各個(gè)話題,可以使用實(shí)時(shí)音頻、文本聊天和表情符號(hào)進(jìn)行交流,也可以通過虛擬空間面對(duì)面地進(jìn)行溝通。此外,還可以使用3D資源、環(huán)境設(shè)置和模型分享來達(dá)到討論的目的,提高交流效率?；顒?dòng)后,活動(dòng)召集人引導(dǎo)參會(huì)教師撰寫教研反思,結(jié)合研討收獲在實(shí)際教學(xué)中進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐,對(duì)教學(xué)實(shí)踐數(shù)據(jù)進(jìn)行有效追蹤和歸納,收集整理形成新的教育研究資源。

三、Mozilla Hubs平臺(tái)教研活動(dòng)案例

高職院校數(shù)字媒體技術(shù)是一個(gè)以計(jì)算機(jī)技術(shù)為主、藝術(shù)為輔,技術(shù)與藝術(shù)相結(jié)合的交叉專業(yè)。在專業(yè)建設(shè)過程中,存在專業(yè)體系認(rèn)識(shí)不清、課程設(shè)置拼盤化、教學(xué)資源缺乏等問題?；谏鲜鰡栴},以連云港幾所高職院校為主體成立了數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)虛擬教研室,并依托“全國工單制教學(xué)聯(lián)盟”平臺(tái)吸引其他相關(guān)院校靈活加入,聯(lián)合開展協(xié)同教學(xué)研究與改革實(shí)踐。教研室活動(dòng)采用“線上+線下”混合模式,線上活動(dòng)除了傳統(tǒng)的微信群、視頻會(huì)議等工具外,還嘗試使用虛擬技術(shù)營(yíng)造出具有強(qiáng)互動(dòng)性和高沉浸感的虛擬空間,使教研過程變得更加生動(dòng)、便捷。

數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)虛擬教研室根據(jù)專業(yè)建設(shè)、教學(xué)熱點(diǎn)、名師培養(yǎng)等問題,分階段開展如培養(yǎng)方案、模塊化教學(xué)設(shè)計(jì)、“工單制”教學(xué)研討、“1+X”證書、課程思政、競(jìng)賽指導(dǎo)、教師培訓(xùn)等不同主題的教研活動(dòng)。以“全國高校數(shù)字媒體設(shè)計(jì)大賽”活動(dòng)為例,該賽事由工信部人才交流中心主辦,大賽每年舉辦一屆,設(shè)“非命題”“公益”“命題”三個(gè)賽道。隨著元宇宙的爆發(fā)式發(fā)展,大賽增加了“元宇宙+設(shè)計(jì)”類別,而很多院校在教學(xué)中很少提及相關(guān)知識(shí)?；诖?虛擬教研室召集相關(guān)院校競(jìng)賽負(fù)責(zé)人,利用虛擬空間開展“元宇宙創(chuàng)意設(shè)計(jì)競(jìng)賽”研討會(huì)。

活動(dòng)主持人在Mozilla Hubs平臺(tái)創(chuàng)建虛擬空間,設(shè)置房間屬性,在房間主副屏以圖片、視頻等形式多元化展示會(huì)議主題,增強(qiáng)主題效果。房間設(shè)置完成后,負(fù)責(zé)人在微信群上傳平臺(tái)使用教程,并發(fā)布空間的共享鏈接和邀請(qǐng)碼,參會(huì)者以自己的虛擬化身登錄,前往元宇宙空間,與其他與會(huì)人員會(huì)面。確定進(jìn)入場(chǎng)景后,參會(huì)者利用“鋼筆”工具在簽到白板簽名,然后自由活動(dòng),練習(xí)平臺(tái)常見操作,如虛擬化身的移動(dòng)、與他人交流以及在空間放置圖片、3D模型、視頻及PDF演示文檔等。會(huì)議共分為四個(gè)議程,一是開幕式。主持人打開提前準(zhǔn)備好的演示文稿,利用“共享屏幕”功能介紹參會(huì)嘉賓、競(jìng)賽的基本情況及四位嘉賓發(fā)言的內(nèi)容簡(jiǎn)介。二是嘉賓講座。四位嘉賓分別以“從業(yè)者視角看元宇宙的設(shè)計(jì)教育”“元宇宙數(shù)字空間3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)”“元宇宙交互與用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)”“AI生成藝術(shù)創(chuàng)作”為主題進(jìn)行發(fā)言,在提問環(huán)節(jié),參會(huì)教師通過文本、語音、表情符號(hào)等與發(fā)言人進(jìn)行實(shí)時(shí)在線互動(dòng),體驗(yàn)元宇宙。三是作品展示。三位教師利用系統(tǒng)的“放置”功能,將優(yōu)秀的學(xué)生設(shè)計(jì)作品提交到虛擬空間,與會(huì)教師利用平臺(tái)的“反應(yīng)”功能分別對(duì)作品發(fā)出“很好”“一般”等評(píng)價(jià)表情符號(hào),并與指導(dǎo)教師面對(duì)面交流且提出修改意見。四是小組交流。Mozilla Hubs平臺(tái)“空間化音頻”功能根據(jù)參會(huì)教師之間的距離來調(diào)高或降低用戶的語音音量,方便教師分組討論。

結(jié)語

虛擬教研室突破時(shí)空限制,彌補(bǔ)傳統(tǒng)教研室開展跨區(qū)域協(xié)作的不足,促進(jìn)校企互聯(lián)互通、資源共享、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),不斷沉淀和積累優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源,有利于校企協(xié)同育人、長(zhǎng)效協(xié)作發(fā)展。通過元宇宙的虛擬社交功能,形成身臨其境的教研“朋友圈”,打造教學(xué)研究共同體。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),開啟沉浸式的教研體驗(yàn),充分調(diào)動(dòng)教師的教學(xué)活力,厚植教師教學(xué)成長(zhǎng)沃土,為全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量提供強(qiáng)有力的師資支撐。