基于虚实结合、学生自主学习的专业课程教学模式创新与示范——以《航空服务学》为例

基于虚实结合、学生自主学习的专业课程教学模式创新与示范——以《航空服务学》为例

韩瑞玲[1]，韩清文1*

1.河北师范大学家政学院，河北石家庄，050024；

摘要：虚实结合是混合教学模式的重要新兴形式，其满足了多样化教学需求并达到良好学习效果，也提高了学生自主学习的积极性和能力。航空服务学是关于航空运输服务规范与管理的专业必修课程，因其服务内容涉及一些危险场景而迫切需要虚拟仿真项目的辅助。文章研究发现：利用虚拟仿真实验教学的优势，将其应用在《航空服务学》课程中，得到了良好的实验教学反馈。未来应重点关注虚拟仿真实验教学的实验平台管理、使用规范和教学资源的开放共享，提升虚实结合教学模式的应用。

关键词：虚实结合；自主学习；虚拟仿真；航空服务学

一、引言

虚拟仿真是指将仿真技术与虚拟现实等技术结合，通过创建与人类感官系统交互的虚拟空间，克服现实世界的空间与物理约束而提供一种间接的体验[1]，具有沉浸感、交互性和构想性等特点。2006年，中国学者在教学工作中逐步引入了虚拟现实技术，并根据传统实验教学模式和虚拟实验教学模式的优缺点及互补性，对虚实结合实验教学模式进行了探讨[2]，其已成为当前教学模式改革的方向之一。虚拟仿真教学方式是行为主义“刺激—反应”的很好实践，是建构主义情境性、社会互动性学习方式的主动性反映[3]，也是认知主义学习过程的呈现[4]。

目前虚实结合的教学模式已广泛应用于各学科。如构建基础医学虚拟仿真实验平台以解决传统医学实验中存在的高危险性、高耗材等问题[5]，将深度学习和虚拟仿真环境相结合，构建基于虚拟仿真的英语教育学习环境模型[6]，在高校中推行工业机器人实践教学模式[7]，以及在环境教育方面构建虚拟生态系统模型[8]等。虚实结合的教学模式能够有效的解决传统教学存在的教学方式单一保守、实践教学渠道受限等课程设置方式的局限性，形成虚实结合、优势互补的实践教学体系[9]，进而才能更好地培养学生进行自主学习，提升学生实践创新的能力。在航空服务教学中，涉及了如航空安全服务等内容的高危服务内容，学生可借助虚拟仿真实验强化航空服务技能。虚拟仿真教学环境为航空服务提供了充分的社会实践机会，促使学生主动探究，主动构建知识。运用虚实结合的教学模式可以刺激学生主动学习，并通过虚拟航空服务平台的搭建以及仿真结果提示反馈，激发学生学习的积极性。基此，本文以相关学习理论和学生对专业基础知识的学习认知度调研数据为基础，构建航空服务艺术与管理专业的虚拟仿真实验平台，并通过虚实结合的教学模式运用于教学实践中用以反馈《航空服务学》虚拟仿真教学的成果，以期为航空服务领域的虚拟仿真教学提供理论支撑，进而为航空服务教学发展提供案例实践。

二、研究方法与结果分析

（一）研究方法与内容

本文使用问卷调查法对航空服务艺术与管理专业学生的学习特征与需求进行调查，内容包括学生基本情况、就业认知，课程教学目标、内容认知、教学方式方法，学生学业评价。调查对象为河北省4所高校（河北师范大学、保定学院、河北民族师范学院、河北政法职业学院）航空服务艺术与管理专业的本科生，调研时间为2023年7‒9月，共收到调研问卷763份，有效问卷为710份，调查有效率为93%。

（二）调查结果

基础学情调查。学生对专业的认同感和信心均较高，自愿报考在航空服务艺术与管理专业的人数占60.42%，且相对较多的学生对专业课程体系有一定了解，说明多数学生对报考航空服务艺术与管理专业有着很强的自主意识和较高的认同感。有53.6%的学生对专业就业前景的了解做到了“比较了解”和“非常了解”选项。在学习本专业课程后，有53.08%的学生选择了航空公司作为去向安排，65.13%的学生认为自己可以或完全可以独立胜任民航服务工作。

课程信息调查。被调查者中有70%的学生认可教学目标主要是围绕基础理论知识、考试大纲、航空服务基本操作技能、解决问题方法和职业态度方面设置的，且学生最想达到的学习目标中，29.62%的学生希望独立胜任民航服务工作，占比最高，其次是希望全面了解民航业发展动态，占比28.31%。针对教材的用途，有51.77%的被调查者认为实用性最重要，能够面向民航服务职业；36.7%的学被调查者认为应该适用于专业教学。此外，学生普遍赞同教师在教授专业课程时的主要内容是阐释民航服务行业的主要工作内容、具体工作流程及突发性问题的解决。85.45%的学生认为目前的专业课教学内容与民航服务实际工作任务是关联度高的，86.24%的学生认为通过教学的内容能够让其充分了解民航服务的行业发展状况。

教学方法与方式调查。被调查者对教学方法的多样性认可度较高，81%的学生希望教师采用列举真实案例的教学方式；演示操作技能，呈现图片、视频，讲解与练习相结合等教学方法分别获得了76.8%、71.17%、68.02%的选票；仅有13.63%的学生希望采用纯粹讲授方法。航空服务艺术与管理专业课程需要实践引导，将教学场所转移为实训室、3D模拟讲解室以及专业实习基地能够更好地促进教学。学生对在线课堂和虚拟仿真实验的期待值较高，分别占比61.99%、55.83%，超过50%的学生认为如慕课、翻转课堂、在线课堂、虚拟仿真实验、微课、录播课等非常规教学方式非常有用，且有94.76%学生希望通过虚拟仿真实验方式辅助教学，其认为虚拟仿真实验在完善教学内容、丰富教学情景、弥补教学资源不足和使用时间的灵活性方面有较大优势。

教学评价调查。在学生学业评价方面，学生更倾向于通过现场模拟操作和作品成果展示来检验专业课程学习情况。对经常或特别经常希望采用的考核方式，现场模拟操作和作品成果展示分别有70.77%和63.43%的支持率。在课程评价方面，77.02%的学生没有意见和建议，5.31%的学生觉得课程设置的很好，也有学生提出了个人建议，如减少理论性课程内容、多加入需要实际操作与学习的技能教学、增加能切实在工作中为自己增色添彩的课程（如急救、外语口语等课程）等。

（三）结果分析

在学生对专业认同度较高的前提下，其对专业知识的学习期待结果更高，更希望将传统教学方式和计算机辅助教学方式相结合。因此，教学过程中应将讲授、讨论、实践等结合，通过基于多媒体、虚拟仿真等新兴技术打造的智慧化教学环境，减少教学工作量的同时促进教学向以学生自主学习的模式转变，帮助学生将原本的理论知识教学转换为模拟实践学习，促进学生在模拟实践中构建完整的学习思维。

三、例证分析

（一）《航空服务学》虚拟仿真实验建设基础

《航空服务学》是航空服务艺术与管理专业的必修课，主要涉及航空运输对客服务流程、规范与管理等相关内容，是学生入门专业的基础。航空服务学涉及航空公司、机场和乘客服务领域，主要教学内容与机场、航空有关，但实际操作平台和实践环境建设需要大量资金，对普本高校来说教育经费很难支撑，加上航空业更新速度快，因此虚拟仿真教学提供了很好的教学方式。

（二）《航空服务学》虚拟仿真实验建设框架

航空服务学虚拟仿真实验平台由使用者和管理者2个子平台组成。使用者平台主要是面向学习者的教师、学生、在线学习者等相关群体，用于线上教学，主要分为知识学习与实验预习、实训操作、成果分析与反馈、交互功能4个功能模块，其按照平台管理者事先分配的角色进入到相关平台中进行实践操作。管理者平台主要面向平台中起组织、指导和管理的作用的管理者，其可以利用平台进行实验资料发布、分组设置、实验背景介绍、学生对接等，具体又包括数据管理者系统和教师管理系统。其中数据管理者系统主要用于虚拟教学的系统升级、数据维护、安全管理等；教师管理系统主要分为5个模块：①教学组织模块，可以帮助教师实现学生分组、用户增减、不同角色与相应操作权限分配与设置、远程查看学生的操作日志、实验现场实时监控等系统管理功能[10]。②教学设计模块可以调整虚拟环境，如添加实验说明、上传实验资料。③教学过程模块，可以实现管理者预先上传实验说明及视频供使用者浏览，在实验过程中选择既有实验对象调整实验内容与难度；当使用者在实验中遇到操作问题时，可在线发起求助并得到系统的预设指导信息。④成果管理模块，主要用于收集存储学生提交的实验报告，用于实验反馈及优化。⑤交互功能模块，主要包括管理端的自我交互、管理端与使用端的交互等多场景应用。

（三）《航空服务学》虚拟仿真实验建设内容与目标

《儿童安全与文明乘机虚拟仿真实验》（后简称《实验》，https://www.ilab-x.com/details/page?id=5117&isView=true）是基于《航空服务学》课程设计的课程内容配套实验。实验共设置乘机准备，到达机场、安检、候机，乘机安全操作与须知，乘坐礼仪，飞机迫降与防冲撞和水上撤离6个模块20个知识点，其中乘机准备模块有购买儿童票、收拾行李箱和确定出发去机场的时间3个知识点；到达机场、安检、候机模块有到达机场、安全检查、前往登机口和登机4个知识点；乘机安全操作与须知模块有就坐与安放行李、起飞注意事项2个知识点；乘坐礼仪模块有就餐文明、使用洗手间注意事项、耳朵不舒服现象、头晕现象、佩戴氧气面罩、落地滑行和落地下机7个知识点；飞机迫降与防冲撞有飞机迫降和防冲撞2个知识点；水上撤离模块有救生衣的穿戴和机滑梯的使用2个知识点。

实验包括预习—虚拟实验—模拟练习—教师反馈—考核—成果提交6个系统。具体看：①预习系统，学习者浏览系统嵌入的多个数据资源及媒体资源，熟悉实验目的、原理、操作步骤、注意事项等，期间可在答疑室提问或浏览其他同学的提问和回复。②虚拟实验，学习者通过人机互动网络平台，逐步进行相应的仿真操作练习，每步操作有文字和高强度提示，重点部分还有语音提示。③模拟练习，学习者通过实验，并相互通过角色扮演模拟，以掌握应对技巧。④教师反馈，教师通过提问、质疑等同步方式，激发学习者的想象和构思，发掘学习者的创造潜能，引导学习者解决实际问题；教师可根据具体课程需要进行线上考核，利用答疑室定期回答学习者在学习过程中的问题。⑤考核系统，学习者完成实验练习，进入考核系统进行实验考核，步骤操作没有提示，当学习者考核无法进行时可请求提示，每次扣2分；考核完成后系统给出考核总分及得分项和扣分项。⑥成果提交系统，仿真模拟实验结束后，使用者需根据要求完成针对实验数据的分析处理结果、实验结论及对该实验的评价。

（四）实验教学反馈与评价

实验使用效果良好。截至2023年9月底，实验已获得3.1万浏览量，已有5378人完成6305次实验，实验完成率100%，收藏量812，表明使用者通过前期预习和过程提示等手段均能完成实验，且效果良好能满足教学要求。实验完成使用者可以以5分为满分别对实验内容、操作系统和支持服务进行评价，结果为4.7分、4.7分、4.6分，综合评分4.7，表明实验整体设计较好，教学辅助作用明显。

成绩与实验用时分析。对实验通过率进行统计分析结果显示：按人次通过率分别为99.7%、优秀率88.15%、不达标率0.3%，按人数通过率为99.78%、优秀率93.86%、不达标率0.22%，表明使用者通过预习或过程提示等手段能正确掌握大多数知识点，达到考核标准。对实验成绩进行统计分析显示：实验平均成绩为87分，最高得分100分，其中90分以上3874人次占比61.45%，80-90分1172人次占比18.59%，70-80分884人次占比14.02%，60-70分204人次占比3.23%。对实验用时进行统计分析显示：实验用时在10mins以内3246人次、占比51.48%，用时在10-20mins之间2685人次、占比42.59%，用时20-30mins之间204人次、占比3.23%，用时在30mins以上170人、占比2.7%。

实验问题反馈。实验后期设置问卷调查环节，用以反应仿真实验教学平台存在的不足。问卷题目设定为“使用者在该实验课程时遇到过那些阻碍或困难”为多选题，设置5个选项：没有遇到问题或阻碍，缺少VR/AR设备，硬件性能和网速跟不上，缺少技术支持和指导，容易出现晕眩、眼睛疲劳等生理不适。评价结果显示57%的使用者不存在缺少技术支持与指导等阻碍或者困难，30%使用者反馈实验平台缺少设备或存在硬件和网速问题，13%使用者对实验平台的产生对生理不适的应激性反应。

实验综合评价。航空安全是民航业运行的前提与基础，但航空安全事故确有偶发性特征。因此，为全面了解和熟悉航空服务内容，对于偶发事件的模拟通过虚拟仿真实验很好的呈现。该实验拓展了航空服务学教学内容及方式方法的广度和深度，其良好的开放性、广域性、实时性和交互性使得学习者不受时间、地域和资格的限制就可以进入虚拟环境中学习。

四、结论

本文分析了虚拟仿真教学的主要特征，应用条件、应用场景、未来推广的可能性与必要性分析，研究发现：利用虚拟仿真教学在现代教学中具有实验内容多源、实验过程自主、评价科学、教学辅助智能等优势，将虚拟仿真实验应用于《航空服务学》课程中，不仅获得了学生对虚拟仿真实验教学方式的支持认可，而且得到了良好的实验教学反馈。

参考文献

[1]郭燕秋,朱远征,程平,等. 虚拟仿真技术的应用进展[J]. 科技创新与应用, 2020, (1): 149-151.

[2]刘万锁,王雪峰. 一种虚实结合实验教学模式的探讨[J]. 科技资讯, 2006, (12): 76-77.

[3]于良芝,王俊丽. 从普适技能到嵌入实践——国外信息素养理论与实践回顾[J]. 中国图书馆学报, 2020, 46(2): 38-55.

[4]巫攀,蒋思婧,周玉玲,等. 认知主义学习理论在微生物学双语教学中的探索与实践[J]. 微生物学通报, 2020, 47(4): 1026-1032.

[5]章喜明,李锦新,朱晓琴,等. 基于虚实结合的基础医学虚拟仿真实验教学平台构建与应用[J]. 实验室研究与探索, 2019, 38(10): 273-276.

[6]Wu.wQiu.C. Deep Learning Analysis of English Education Blended Teaching in Virtual Reality Environment[J]. SCIENTIFIC PROGRAMMING, 2022, 2022, DOI:10.1155/2022/8218672.

[7]冯凌云,王彩芳,郭灿彬. “线上线下，虚实结合”的工业机器人实践教学模式设计与实现[J]. 实验技术与管理, 2021, 38(1): 217-222.

[8]ChoYJ,Park KS. Designing Immersive Virtual Reality Simulation for Environmental Science Education[J]. ELECTRONICS, 2023, 12(2), DOI:10.3390/electronics12020315.

[9]付百学,朱荣福. 新工科背景下虚实结合的实验教学模式研究[J]. 黑龙江教师发展学院学报, 2021, 40(5): 40-42.

[10]蒋瞻,秦希. 财会专业虚拟仿真教学平台构建与保障[J]. 实验室研究与探索, 2019, 38(10): 238-241.

基金项目：2022-2023年度河北省高等教育教学改革研究与实践项目“基于虚实结合、学生自主学习的专业课程教学模式创新与示范——以《航空服务学》为例”（编号：2022GJJG124）；

作者简介：韩瑞玲（1984-），女，河北廊坊人，博士，教授，主要研究方向：智慧教学，

1