一、虚拟仿真实验的必要性与实用性
1.模拟渡江战役真实战场环境,有助于学生认识渡江战役的重大历史意义,厚植爱国情怀,培养堪当民族复兴重任的时代新人
百万雄师过大江虚拟仿真实验是全日制本科思想政治理论课《中国近现代史纲要》的配套实验项目,也是党史教育的重要内容。习近平总书记2020年参观渡江战役纪念馆时指出:“渡江战役的胜利是靠老百姓用小船划出来的。”通过学习让学生深入理解渡江战役的经过和重大意义,充分领悟渡江精神,培育学生的爱国情感和建设社会主义现代化强国的使命感。
实验模拟渡江战役战场环境,让学生沉浸式体验渡江战斗过程,增强对战争历史和军事战略的理解。通过参与虚拟渡江战役场景、人物形象和战斗过程,让学生深刻认识到革命先烈的英勇事迹和革命精神,更好的增强爱国主义情感和社会责任感;参与虚拟战斗过程,比文字教学更有冲击力和感染力,体验感强,打破课堂教学的时空限制,有效解决学生学习思政课兴趣不高、知识迁移率低的困境;通过参与角色扮演、动手实验使书本文字变成立体的、可触碰的“真实”体验,从而更好地理解渡江精神,有效增强思想政治教育实效性,达到良好的教学效果。
2.实地还原抗战类场景不可能,实验教学需要依托虚拟仿真技术展开
渡江战役是中国人民解放军以优势兵力进行的一次大规模的进攻战役行动,也是人民解放军战争史上规模空前的强渡江河进攻战役。在《中国近现代史纲要》课程教学中,通常限于文字描述或图片描述,无法有效展示渡江战役的真实场景。而现场实践教学主要为实地参观渡江战役纪念馆,也是图文类资料多,实践体验类少。全方面展示渡江战役场景的困难主要体现在:组织难度大、周期长、成本高、不可逆等问题。课程实践中无法带领学生体验帆船渡江的情景,也没有条件建设渡江的场景。因此,目前的渡江战役实践教学主要是参观红色教学基地,难以达到课程知识与史料的有效结合。只有在虚拟仿真实验中,才能充分模拟这些战争中的高危环境和极端环境,才能有效弥补参观实践的不足。
3.虚拟仿真实验为传统思想政治理论课实践教学拓展了实现途径
虚拟仿真实验具有高度的仿真性,学生在实验中进行实战模拟,培养学生实践能力和应对能力。渡江战役巨大的历史时空尺度让战争历史场面不可再现,利用虚拟长江地理、水文情况、敌方阵地等仿真历史场景,让学生亲身体验渡江战役的历史氛围,深入了解渡江战役过程和细节,加深对历史的认识和理解。利用虚拟仿真技术虚拟不可再现的事件,渡江战役中,参与作战的战士面临着极高的危险,他们需要面对敌人的炮火、机枪等火力压制,同时还要克服江水湍急、地形复杂等自然环境带来的挑战,利用虚拟仿真技术让学生能够更深入体会和学习当时的渡江战斗情况和历史背景。利用虚拟仿真技术实现交互性和沉浸性体验,让学生沉浸式体验并参加虚拟战斗过程和操作战斗工具,例如划船、炮击“紫石英号”、临摹地图、升旗等,让学生参与到渡江战斗中,加深对历史的认识和理解。最后,在渡江战役的教学过程中引出国家长江经济带发展战略,引导学生分析渡江战役与长江经济带发展的内在联系,从渡江精神的学习中思考长江经济带发展的挑战与机遇,实现两者的有机融合,培养学生的历史研究素质。
总之,本实验以百万雄师过大江为主线,帮助学生学习和掌握渡江战役的基本背景、发生、发展过程,并选择一个主题深入研究,使大学生在纲要课学习中思考习近平总书记“以人民为中心”的重要论述,增强“四个意识”、坚定“四个自信”、做到“两个维护”,厚植爱党爱国情怀,坚定前进信心,明大德,成大才,立大志,担大任,努力成为堪当民族复兴重任的接班人,为传统思想政治理论课实践教学拓展了实现途径。
二、教学设计的合理性
1.紧紧围绕立德树人根本任务,目标明确、重点突出
该实验教学目标明确,在知识目标达成方面,通过虚拟仿真技术还原历史场景,让学生全面了解渡江战役的历史背景、战斗过程及历史意义。通过知识点融入和自主学习引导,帮助学生掌握渡江战役知识点,实现知识目标的达成。在能力目标达成方面,提供虚拟战争场景和战术运用,让学生在体验中提高军事素养和战略战术运用能力。通过项目中的互动操作和解决问题等环节,培养学生思维能力、创新精神、实践能力、自我管理能力等,实现能力目标达成。在情感态度和价值观目标达成方面,通过实验,学生可以深刻感受到革命先烈们的英勇和牺牲精神,培养学生爱国精神和民族自豪感,实现情感态度和价值观目标的达成。
2.教学内容完整,教学过程循序渐进、交互可逆
该实验内容紧密围绕《中国近现代史纲要》教学大纲,实验包括“渡江准备”“开始渡江”“回顾总结”三个模块。有效地呈现历史事件、融入知识点、呈现策略过程、融入情感教育和结合国家长江经济带发展等现实问题等方面进行教学设计,实现教学内容的全面覆盖和合理安排。通过渡江准备模块,让学生了解解放军在实施战略追击和向全国进军作战的过程中所采取的策略和战术、渡江战役发起时间,渡江方案确定等,让学生深入理解解放军如何运用策略和战术取得胜利,有助于学生掌握军事知识,提高战略战术素养。通过渡江方案实施模块,让学生亲身体验渡江场面的紧张和激烈,使得历史事件更加生动、形象,加深学生对历史的理解和认识,深刻感受革命先烈们的牺牲精神,培养学生的爱国情感和建设社会主义现代化强国的使命感。通过回顾总结模块,引导学生自主学习,让学生在完成“我的渡江战役纪念馆”过程中,对渡江战役有深度认识,通过思考探究的方式进行学习,培养思维能力和创新精神。设置与渡江战役相关的研究选题,同时设置两套知识闯关考试题,检查学生自主思考、自主学习探究情况,培养学生自主学习能力和解决问题的能力。
3.全过程记录、实时反馈实验结果,实验过程合理
本实验课程不是将思政课简单地搬上网,而是将虚拟仿真技术融入思政课教学,实现实验设计合理、操作简便、内容全面和评价客观等多方面的目标。实验内容涵盖了渡江战役的历史背景、战斗过程、战术运用、人物形象等方面。实验过程中,学生可以通过虚拟仿真技术体验战争场景和战术运用,进行模拟操作和互动体验,通过虚拟仿真技术呈现的历史场景和真实事件,亲身体验渡江战役过程中战士和船工冒着敌人的枪林弹雨抢渡长江的过程,让学生深入了解历史事件和相关知识。完整记录实验参与时间、参与全过程,实时反馈实验结果,全面考查学生对知识点的掌握情况。同时,实验操作环节还提供相应的操作指南和帮助文档,方便学生进行操作和学习。系统自动记录学生的每一步实验结果,并进行实时评判,不同实验环节根据实验条件、实验结果、实验态度、实验者能力实行阶梯式赋分,同时考虑实验者的实验参与时间、参与度,成绩评价客观合理。
课程综合成绩构成比例为史料学习(10%)+知识点学习(40%)+历史实验室(6%)+操作实验(24%)+知识测试(10%)+综合设计考核(10%)。其特点是系统、多元、客观合理。实验评价客观,实验评价采用多种评价方式相结合的方法,涵盖了学生对渡江战役历史事件和相关知识的掌握情况、实验操作和互动体验的表现以及思考探究能力的展现等多个方面。通过客观的评价方式,可以全面了解学生的学习情况和能力水平。实验各个环节占比合理,既体现学生对知识、能力、素质训练的基础性,又体现教学内容的高阶性,突出教学方法的创新性,实验操作部分增加学生探索的挑战度。除成绩考核评价外,同时结合大学生成长特点,通过学习中“勋章”和“彩蛋”的精神奖励,学生感受到自己的能力和价值被认可,更好地开展自主探索和学习,增强学生经过刻苦学习收获能力和素养提高的进步感和成就感。
三、实验系统的先进性
1.坚持以学生为中心,创设个性化和差异化学习情境,教学理论先进
通过虚拟仿真技术,将学生带入渡江战役的历史情境中,让学生亲身体验战斗的紧张和残酷,对渡江战役历史过程的认识和认知更加具体、更加深刻。同时,实验系统可以根据学生的不同研究需求,结合学生选择不同的研究选题,进行个性化和差异化教学,让学生更加自主地选择实验的条件和场景,提高学习效果和教学质量。
2.高度逼真的渡江战役虚拟环境和交互设计,趣味性强,教学方法先进
本实验高度逼真地模拟渡江战役的历史场景和战斗氛围,学生与虚拟环境进行互动,如划船、射击等操作,让学生身临其境地感受历史,提高学习沉浸感和趣味性。同时,实验系统集成多种多媒体资源,如图片、历史文献、视频等,让学生全面地了解渡江战役的历史背景和战斗过程,提高学习的多样性和丰富性。
3.构建了全面、客观、智能化的评价和反馈机制,教学考核先进
实验系统具有智能化的评价和反馈机制,可以对学生的实验结果进行评价和反馈,帮助学生更好地掌握知识和技能,同时教学数据全部提供给指导教师,为教师提供教学参考和依据。
4. 软件开发技术的先进性
此虚拟仿真系统采用C#开发语言,基于Unity开发引擎发布的webgl版本的应用,采用主要websocket协议实现与服务器的通信和数据传输,3DMAX和Maya实现3D图形可视化。用户使用轻便化,无需下载安装应用,直接打开网页即可运行该虚拟仿真系统。