基于虚拟现实技术的学前教育专业远程实践教学改革探索*

林盈盈

浙江广播电视大学 浙江 杭州 310000

引言

近年来随着国家对教育事业重视程度的不断提高，作为国民教育序列最初阶段的学前教育也得到了大力发展，《国家中长期教育改革与发展纲要（2010-2020年）》就提出要“普及学前教育”。远程开放教育作为我国实现高等教育大众化的重要组成部分，是构建终生教育体系、建设学习型社会的重要举措[1]，其中的开放学前教育专业也成为学前教育师资培养的重要力量。但是由于远程开放教育教学形式的特殊性，虽然经过多年的人才培养模式和开放教育试点，其实践教学问题仍没有得到有效解决。如何解决开放教育中的实践问题，实现专业课程教学目标，成为远程开放学前教育专业建设的重要课题。

在远程实践教学中，虚拟仿真实验凭借诸多优点而受到广泛关注。广义的虚拟仿真技术包括可视化仿真、多媒体仿真、虚拟现实仿真等技术，这些技术经过几十年的发展，已经大量应用于各种层次的教学活动中。狭义的虚拟仿真技术主要指美国J·Lanier于1989年提出的虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术，具有沉浸性、交互性和构想性的特点[2]。随着近年来计算机硬件不断进化，语言算法不断优化，以及计算机图形渲染能力的飞速发展，VR技术日益成熟完善，不断地融入虚拟仿真实验的大部分流程中。VR技术为实验创造了一个虚拟的时空，让学习者能以主观视角直接操控虚拟实验中的各种工具和材料，体验实验场景以及对应的功能，兼顾虚拟实验的灵活性和传统实验的操控体验，因此VR技术在很多领域都得到了广泛的应用。将虚拟现实技术融入开放学前教育专业的实践教学，提升学习者的实践技能有助于实践教学目标的达成。

1 开放学前教育专业实践教学的现状

远程开放教育在不断地探索运用现代信息技术创新人才培养模式的过程中，其在专业目标设置和定位上仍然受到传统的普通高等学校影响。在目前的专业建设方案中，除了声乐、舞蹈等技能类学习以外，其他专业课程分散在“专业基础课”、“专业课”、“专业拓展课”和“综合实践”4个模块中。虽然专业建设方案中已经将实践教学作为专业建设的重要组成部分进行阐述，也形成了完整的实践教学体系，但在实际教学中仍然存在诸多不足。

1.1 专业课程教学模式

大多数属于传统的应试教育，重视考试的分数，而忽视对学生的探索意识和创新意识的培养。特别是课程教学中实践实训环节往往缺失，成为单纯的理论课。学生先是大量听讲，之后模仿教师的示范教学，这样的授课方式下学生不仅难以参与到课堂中去，不能充分、深入地理解学前教育工作，更遑论积累多少实践经验。

1.2 实践教学

最能体现实践教学的“综合实践”模块中，“毕业论文”和“毕业实习”两个环节都被安排在最后一个学期。这样的综合实践模式时间短、任务重，与前面学期的理论学习脱节，缺少感性认识的前期铺垫。多数学生因时长及强度不足,无法在实践中接触到足够多的教学场景和教学案例，难以将学校的知识与实际的实习融会贯通。同时在实习过程中，由于指导教师自身的时间和精力有限，工作繁忙，对实习学生的帮助和指导也有限。这就导致学生依然处于自己摸索的状态,只是完成指导教师的实践安排，难以形成独立思考后的课堂设计，大大地影响了“综合实践”的教学质量。

1.3 远程教学模式

对于远程教学模式而言，实践教学更加难以开展，通常情况下学前教育的实践教学完全依赖于基层电大的实践基地建设情况。在一些办学条件薄弱的教学点，只能将所有的实践环节压缩到最后的“毕业论文”和“毕业实习”两个综合实践环节，甚至这两个环节也无法切实保障。

2 基于VR技术的学前教育实验资源的特点

传统实验教学往往受到时间、空间和经费的制约，难以推广应用到教学时空分离的远程教育中。而且对于学前教育专业而言，由于研究对象是学前儿童的教育问题，其特殊性决定了很多课程无法开展传统的实验教学。VR技术为这样的实践教学提供了可能，从而有助于深化对理论知识的学习。但如何选择实验资源内容需要考虑如下几个方面：

2.1 典型性

由于虚拟现实远程实践教学需要投入大量的研发资金和时间，要选择必要的、典型的核心与关键技能进行建设，对于音乐、舞蹈等通过传统实操实训就可解决的基本技能学习更适合采用传统实训方式。

2.2 情境性

通过情境创设，能将传统的单边教学模式转变为生动的互动教学模式。如借助虚拟实验使一些教育学概念、关系等抽象问题具体化，并能模拟常规教学手段难以完成的演示、操作技术，使复杂问题简单化，有利于学生理解、记忆和形成熟练的动作技能。

2.3 过程性

能够通过恰当的案例体现完整的工作过程，在实验过程中完成相应工作任务或解决结构较复杂的综合性问题。学生也对完整的行动模式与工作过程及学前教育相关岗位的关系有明确的概念，为最后的综合实践环节做好前期铺垫。

2.4 交互性与智能性

选择的实验内容要能够及时跟踪、反馈学生的实践结果，随时提供个性化的指导，有助于帮助学生建立正确的映像，提高技能训练的效率和效益。

2.5 趣味性

趣味性既是学习者年龄与行为特点的要求，更是实践教学的基本特色。趣味性的关键是学习者的积极参与和有效反馈，充分体现“因材施教”。

3 基于VR技术的远程实践教学体系改革

借助基于VR技术的学前教育实验资源，在进入综合实践之前提供虚拟现实中的幼儿园场景，让学生有足够的时间和强度接触真实的幼儿园教学；将综合实践任务中的一些教学场景及案例与专业课的理论教学相结合进行演示和分析；给指导教师更多的时间对学生提出的疑问进行指导答疑。这不仅需要建设实验资源，也需要建立完整的实践教学体系进行过程管理。

远程实践教学是指借助于网络服务平台、网络实验室、虚拟实习、网络虚拟设计等平台和技术开展的虚拟实践教学活动[3]，是现代信息技术在远程开放实践教育中的应用，也是教育信息化在实践教学中的具体体现。通过建设支持学生分组教学、实验智能指导和远程教学管理于一体的远程开放实验教学平台可以体现良好的自主性、交互性、可扩展性和安全性[4]。由实验平台提供统一的数据接口允许多种虚拟仿真实验接入后利用平台的远程实践教学管理模式进行实验管理。远程开放实验平台在加载高度共享的VR实验资源后成为学前教育专业远程实践教学体系构建的技术支撑，如图 1所示。

图1 学前教育专业远程实践教学体系

3.1 远程实践教学的目标体系

远程开放教育学前教育专业的实践教学目标一般分为课程实践教学目标和综合实践教学目标。通过创设虚拟幼儿园实践场景作为各种实验资源的实施环境，再将这种完整的资源环境与专业实践教学目标体系中有关综合技能培养的理论课程相结合，不仅增加了课程实践实训环节，也能作为“综合实践”模块中的“毕业实习”的前导教学，弥补综合实践在时间和强度上的欠缺。

3.2 远程实践教学的运作体系

如何将基于VR技术的远程实践教学落实到远程开放教育过程中，需要资源建设层面和管理操作层面的规划。

资源建设层面需要技术、经费和管理制度上的支持。依据目前远程开放教育的系统办学特点，省级及市级学校往往具备比较充裕的资源，而且作为管理层级具有较强的教学组织能力。基于VR技术的远程实验所需的软件资源和硬件资源建设需要根据不同层级学校的特点进行统筹。其中软件资源具有研发资金量大、周期长但容易共享的特点，适合由省级学校在综合评估全省专业建设需求的前提下进行统筹建设，统一部署，并共享给全省教学点使用，也可以通过与其他高校共建共享或者购买的形式增加资源种类。而所需的硬件设施不易共享，则由市县级电大自行解决。考虑到各地实践教学资源的不平衡，以及学生仍需在线学习巩固知识等原因，在开发VR资源的同时需要提供传统虚拟仿真实验资源作为替代方案。

管理操作层面上则是探索远程实践教学技能训练的方法和途径，考虑理论课程教学与实践环节的衔接问题，研究利用虚拟幼儿园场景进行实践训练与幼儿园见习、实习、技能训练的衔接问题等。

3.2.1 理论课程中的实践环节。在以理论教学为主的课程中适度、适时地加入实践环节不仅能使概念、定义等抽象知识更真实、具体、深入，还能增加学生接触真实幼儿园场景的机会。案例教学法、体验教学法都是理论课程中融合实践教学的常见教学方法。例如针对理论课程《学前教育学》建设基于VR技术的“蒙台梭利实验”，对蒙台梭利环境创设和教具的操作流程进行模拟，既解决了现实实验中仪器耗损严重的问题，又能帮助学生在身临其境的角色扮演中领会蒙台梭利教育法的教育内涵。

3.2.2 虚拟幼儿园场景作为综合实践活动的热身训练。采用虚拟仿真的形式，逼真展现幼儿园三维场景，对教室环境创设的操作流程进行模拟。学生需要遵循幼儿园环境创设的原则，自主创设自己满意的幼儿园室内环境，对所创设的室内环境进行原则检验，并即时反馈结果，不限次数的交互式学习帮助学生熟悉幼儿园环境创设方法并提高操作技能，为实体幼儿园毕业实习做好充分的思想准备、操作技能准备和理论知识积累。

具体的运作体系需要统筹规划，综合考虑系统内专业发展情况和学前专业课程实验的特点、教学效果和建设成本等多方面因素，合理选择传统虚拟仿真实验、VR实验、真实实验和幼儿园实践灵活组合的形式。多个实践项目在顺序上应由简到繁，操作由易到难，内容由虚到实，互为补充；安排学习者先进行虚拟实验学习，有一些实验基础知识后再进行实体实验的学习，循序渐进、虚实印证地进行实验学习等[5]。

3.3 远程实践教学的评价体系

在教学体系中评价体系有助于帮助教师和学生认识自己的教学或者学习状况，具有导向刺激的功能。全面科学公正的教学评价体系对于实现课程目标意义重大。为了更好地引导学生积极参与远程实践教学，充分利用过程学习方式，将远程实验中的“学习模式”和“考核模式”成绩与学生的理论课成绩进行组合评分。由于学习模式通过多种形式提供实验过程的相关指导，不仅帮助学生顺利进行实验练习，也能减轻教师的负担。而在综合实践中，也能部分参考虚拟实践成绩，引导学生在开展真实幼儿园实践活动前提高对实践内容的熟悉度，保证实地实践的顺利完成。

4 结束语

本文结合学前教育远程实践教学的特点和需求，应用虚拟现实技术，构建一个完善、开放的教学资源体系，并通过该体系来覆盖教学过程中各个环节，让学生利用现代信息技术在学习课程内容的同时开展实践活动；并以基于VR技术的课程实践活动为载体，提高学生参与实践的时长和强度，为综合实践教学任务做好理论知识、实践技能和情感体验的铺垫；以完整的实践教学体系为基准，使整个教学过程紧密联系。建立基于VR技术的实践教学体系，探索了互联网背景下信息化教学新模式，为提高学生的实践、创新能力，更好地实现远程实践教学的长远目标做出了有益的尝试。