基于虚拟仿真技术的高校学前专业理论课程实践教学改革研究 *

2022-11-25李双双

佳木斯大学社会科学学报 2022年2期

关键词：仿真技术理论信息化

李双双

(福州外语外贸学院教育学院，福建福州 350020)

一、研究缘起

没有信息化就没有现代化，信息化技术作为现代科学技术体系中的先进要素，它所带来的社会发展信息化时代将迅速改变社会的整体面貌、改变人们的生产和生活方式，对社会的未来发展也起到了产生巨大的影响。

(一)国家信息化发展的号召

中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《国家信息化发展战略纲要》中指出：“当今世界，信息技术创新日新月异。谁在信息化上占据制高点，谁就能够掌握先机、赢得优势、赢得安全、赢得未来。”[1]

信息技术所引发的社会信息化正在不断地改变国家的整体实力、社会的发展形态、经济的增长速度、人们的生活方式和思维方式等。因此，在国家发展、社会进步、人民生活等方面实现信息化是趋势，也是势在必得。

(二)教育信息化时代发展的需求

在过去的工业社会中，教育上的物质资源的投入主要以校舍、粉笔、桌椅等为主，因此教育投资的重心以实际物质资源为重，物资的使用率、损耗、维护、更替等方面的消耗较大。而在以信息化为主的今天，由于信息所具备的独特特征，其必将取代人力、物力等成为最重要的资源。教育一旦依赖于信息资源，那教育投资也由重在实际物质条件的配备转向信息资源的开发。

虚拟仿真技术作为现代化信息技术的重要组成部分，国家相继出台《关于开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作的通知》《教育信息化2.0行动计划》等计划政策，推动我国高等院校虚拟仿真实验教学项目的建设，以加速教育现代化的实施，其重视程度显而易见。因此，将虚拟仿真技术应用于教学是顺应时代发展的需要。

(三)高校学前专业理论课程实践教学变革的趋势

运用虚拟仿真技术逐渐成为学前教育专业理论课程实践教学过程中，帮助学生将理论与实践相联系的一个的重要手段。纵观教学形式的发展历程，其经历了由二维到三维、简单到复杂、浅显到深度的发展路径。在信息化时代，教学模式从单一的“班级授课制”逐渐转变成多样化的授课。

同时，学前教育专业又是“理实一体化”的培养模式，不仅依靠学前教育专业理论课程使学生具备扎实的专业知识和各项专业能力，还需要通过实践教学帮助学生掌握学前各类教育教学活动的组织、实施与管理等实践应用能力。然而传统实践环节依托课堂授课、现场观摩的方式，这种方式无法满足学生的实践学习及短时间内掌握实践教学的所有技能的需求，而虚拟仿真技术可以弥补这种不足。通过虚拟建构幼儿园整体环境，让学生能够随时感受幼儿园，这种方式不仅解决了学生理论课程实践环节不足等问题，也突破了传统实践教学环节在时间和空间上的限制，采用了开放式的教学理念，为学前教育专业教学体系改革提供了新思路，促进了实训体系的进一步完善，加速课程教学改革和创新。

二、虚拟仿真技术运用于学前理论课程实践教学环节的意义

目前学前教育专业的一些理论和实践课程在教学形式上也做了一些变化，增加了学生学习的趣味性，但是并没有从根本上解决学生成为一名合格的幼儿园教师所应该掌握的幼儿园各类教育教学活动的组织与实施的能力、方法与手段。虚拟仿真技术能为学生创设尽可能真实的实践情景，解决了传统教学中时间和空间有限、资源缺乏、实践成本高等问题。因此，将虚拟仿真技术融入高校学前专业理论课程实践教学环节中是必然趋势。

(一)改变学生的学习方式，提高学生的实践能力

学前教育专业理论课程的学习实现了学生专业知识的累积，但合格的幼儿园教师更需要具备一定的实践能力。虚拟仿真技术整合非系统的、零散的学习材料，帮助学生按照关联、动态、系统的思维方式理解复杂问题。[2]同时，虚拟仿真技术呈现的具体化、情景化、沉浸式的学习环境，能使学生更好地掌握正确的理论性知识和各项操作技能，并为学生提供无限的练习机会，促进学习迁移的能力。同时，通过设置多种感官参与的学习环境，刺激学生视觉、听觉、触觉等的多感官参与情景学习，自身通过在情境中的具体操作主动获取知识。[3]由被动学习改为主动学习，切身体验学前教师的实际工作环境，最大程度地实现了学生的实际参与感，增强了学生的专业能力，使其将来能更好地适应工作岗位。

(二)建立新型的师生关系，激发学生学习的兴趣

教师通过虚拟仿真技术营造一个个生动而有趣的教学情境，通过游戏的方式丰富理论课程实践教学模式。不仅可以通过创设具有趣味性的游戏环节活跃课堂气氛，丰富教师的教学方式，而且能够更好地将学生的注意力集中在课堂上，培养他们对理论知识的学习兴趣和动力，从而保证学生知识的保持和迁移。采用情景游戏方式结合幼师带班活动，情景化、故事化、游戏化展开实践教学内容，寓教于乐，让学生在游戏过程中完成所有实践教学环节的学习，化被动为主动，有利于提升学生的学习兴趣。虚拟仿真技术还能有效地监控学生学习过程和学习行为，为学生提供及时、有效的评价反馈。

(三)突破时间和空间上的限制，提升实践教学效率

教师利用虚拟仿真技术进行理论课程实践教学，相当于把专业见习需要学生完成的理论课程的任务通过信息化技术搬到了教室里，能够突破时间和空间对实践教学环节的约束和限制，教师和学生可以在任何地点、任何时间段，通过虚拟仿真平台进行幼儿园各类活动的模拟操作，扩展了实践学习的覆盖范围，增加了学生实践学习环节的周期。从空间角度来看，虚拟仿真技术能使得一些由于客观因素限制难以或无法进行的实践教学环节变得可以操作，例如幼儿园组织与实施的各类游戏活动，通过虚拟仿真技术，模拟幼儿园游戏组织与实施的过程中出现的各类问题，激发学生的探索欲望，掌握游戏组织的各项技能。从时间角度来看，教师和学生可以随时随地利用虚拟仿真技术进行实践教学和学习，帮助学生熟练掌握各项技能，提升实践教学环节的整体效率。课堂教学从授课模式转变为PBL项目模式(项目式学习模式即Project-based learning)，学生从项目中进行探究，整体提升理论课程学习的质量。

(四)实现“做中学、学中做”的教学模式

杜威倡导“以学生为中心”，提出了“从做中学”这个基本原则，认为教学过程应该就是“做”的过程。我国著名的学前教育思想家陈鹤琴先生提出“做中教，做中学，做中求进步”的方法论，也强调以“做”为中心。陶行知倡导“教学做合一”的方法，认为“教学做是一件事，不是三件事，我们要在做上教，在做上学。教而不做，不能算是教；学而不做，不能算是学。教与学都以做为中心。”[4]虚拟仿真技术与学前教育专业知识相结合，为学生提供仿真环境。学生将自己所学的专业理论知识，通过仿真虚拟平台进行实践操作，真切地了解幼儿园工作环境及教学方式方法等。学生可自主控制操作环节，选择感兴趣的内容进行实践学习。同时在不断虚拟实践中，及时发现自己实践环节中存在的问题，能够及时调整改进。

(五)优化学前教育专业人才培养体系与课程体系建设

教育部提出从课程建设入手提升人才培养质量，虚拟仿真实验模拟出学生需要的实验情景，实现可重复体验的人机互动教学模式，当学生学习过程中出现操作不当、顺序颠倒等问题时，系统中设定的程序就会对学生的操作进行提示与修正。整个过程不仅创新了学生学习理论知识的模式，同时也大大提升了理论课程实践教学的效果。虚拟仿真技术使学生日常学习中接触最新颖的教学手段，每次结束操作后，后台数据的记录自动反馈给学习者，引导学习者反思，促进学生创新思维的形成，养成勤思考爱研究的好习惯。所以，将虚拟仿真技术进行科学利用后，在创新人才的培养方面，不仅能够在速度上快速的提升，在质量上也可以获得较强的巩固，进入多元化人才培养新模式。当前，虚拟仿真实训室已经建成为将3D、VR、AI、MC、大数据等技术融入学前教育专业教学平台中，建构了“教、学、练、测、评”的一体式教学模式，集课堂教学、模拟实训、情景体验为一体的综合学习实训平台，全面助力学前教育专业课程体系的建设。

总之，虚拟仿真技术为学前教育专业展示了美好的前景，把课堂教学和网络教育有机地结合起来，把虚拟世界和实际生活结合起来，寓教于乐，促使学习者愉悦身心。因此，在新时期的高校学前教育专业理论课程实践教学改革过程中，教育信息化发挥着不可替代的作用。

三、基于虚拟仿真技术的高校学前专业理论课程实践教学改革举措

(一)提高教师团队信息化使用的能力

《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》的正式发布和全国教育信息化工作会议首次的召开，标志着我国教育信息化走进了正轨，举国之力，全面推进网络学习，致力于推动信息技术与教育教学融合创新的新模式。虚拟仿真实验室的建设采用了高端的信息化设备和全新的信息技术，不仅提升了专业信息化建设的程度，也提高了教师的信息化素养。虚拟仿真实训室中将教学软件、教学硬件、信息化的教学技术融为一体，真正实现运用信息化的教学方式来提升理论课程实践教学的效果。此实训室中设置的相关课程与职业标准相对接，教学过程与幼儿园教育教学活动过程相对应，不仅增进专业教师对幼儿园实践教学各个环节的理解，增强教师与幼儿园实践过程的认知，而且更能促进教学团队专业水平的提高。学校和社会也要为教师提高信息化素养提供一定的支持，让虚拟仿真技术应用于实践教学时，不会成为教师教学组织与实施的负担。

(二)构建虚拟仿真的实践教学理念与模式

首先，学前专业理论课程教师应当具有运用虚拟仿真的实践教学理念。学前教育专业的课程教学是注重“理实结合”的模式，培养过程中要改善“重理论，轻实践”的传统课程模式，加大实践教学的比例。由于学生每学期进入幼儿园实地了解和观摩幼儿园一日活动组织与实施以及观察幼儿的各种行为表现的见习时间有限，以及观摩的过程和结果具有主观性、随机性、不全面性等特点，教师就需要能够利用非见习时间帮助学生获得更多的时间经验。虚拟仿真技术突破传统的理论课程实践教学模式，可根据学生的实践需求，避免实验场域受限、实验对象特殊等因素的影响，真实还原幼儿园的环境，采用各个步骤引导的方式贯穿整个实践过程，关注整个过程中细节的处理。为教师和学生提供了一个可重复、可调整的虚拟实践环境，有效填补学前教育理论课程实践教学环节的不足。

其次，学前专业理论课程教师结合虚拟仿真技术，建构新型理论课程实践教学模式。教师要转变实践教学的定位，重视理论课程的实践教学环节，构建“虚实结合”的虚拟仿真的实践环节。教师可以采用“线上+线下”的实践教学模式，线上通过虚拟仿真技术，以问题为导向、目标为驱动，自主探究、自主体验，将理论课程所学知识融入虚拟仿真的实践环节中，让学生在虚拟情景中通过观察、实际操作、体验虚拟仿真实验项目，自主探索、分析和解决问题。线下通过课程实践或教育见习的方式，让学生将线上虚拟实践教学获得的实践经验融入幼儿园的实际活动环节，进行知识经验的检验、反思和总结，从而加深对理论知识点的掌握和理解，达到教学目的及教学效果。

实践教学环节秉持“虚实结合、以虚补实，理论与实践相融合”的模式，以学生为中心，通过转变教学手段，提高实践教学质量。结合“线上线下”的实践教学形式，培养高素质复合型的学前教育人才。

(三)“企—校—园”合力，共建虚拟仿真实验教学平台

首先，学校可以与相关的网络技术公司展开长期合作，充分发挥学校专业人员和企业研发条件及3D虚拟仿真技术人才的优势，按照互利互惠的原则，以科研立项的方式，共同研发各种虚拟仿真实验应用系统，按照幼儿园实际情况进行模拟布局，打造虚拟真实幼儿园场景，将幼儿教师所需具备的综合能力分解成不同的单项能力，每个场景按照其功能，设计出若干项目，学生可以通过视频、动画、教案、活动指导、教学资源等形式完成各类项目，在项目中提升自己的实践能力。真正做到优势互补、产学研结合和利益共享。

其次，学校可以与各类学前教育机构建立长期合作关系。通过建设校外实践基地，构建产学研合作教育的“双师双能型”师资队伍；形成“实验室+实践基地”、“理论知识实践—单项目实践—综合项目实践—毕业实习模拟”多层次递进的“教学做合一”的实践教学模式。建立依托校园合作的实践基地培养创新型学前人才的教学模式，通过一段时间的不断积累和完善，建成具有专业特色的实践教学体系和产学研合作教育创新平台。通虚拟仿真实训室的平台，进行校园资源共享。首先，可以与幼儿园联动，学生在进行虚拟仿真实验过程中，幼儿园可以通过网络互通，进行全程观察与考评，基于及时指导，帮助学生更好地将理论知识运用于实践之中。其次，及时的将各大幼教机构的实践案例更新到该平台中，以便帮助学生更快更直接的了解当前幼儿园的教育教学活动和幼儿发展现状。再次，由于学生无法频繁出入幼儿园进行现场观摩，所以学生可以依托虚拟仿真平台，实时观摩幼儿园各类优质教学活动的组织与实施，促进学生更好地掌握幼儿园各项实践技能。

通过“三位一体”的共建，创设“教学内容多样化”、“教学过程理实一体化”、“教学环境智能化”的教学平台，实现“教学资源数字化”和“教学手段网络化”，创新了学前教育教学的改革，提高了学前专业学生的综合能力，同时也提升了学生的社会竞争力。

(四)建立虚拟现实虚拟仿真实践学习的多元评价体系

在传统的实践教学评价中，学生一直处在被评价的地位，教师开展评价的目的大多是将学生分出等级，用于体现学生的不同层次，而忽略了实践评价的真正目的是为了促进每一个个体的更好发展。要使学生处于评价的主体地位，必须改变实践评价的体系，充分发挥实践评价的诊断、调节功能，强化评价的内在激励作用。

首先，评价主体的多元化。在学前教育专业的理论课程实践教学环节，对学生学习的评价主要是由教师做出的，学生仅仅是评价结果的被动接受者。评价过程滞后于学习过程，使得学生不能及时的获得反馈信息。[5]这样不能全面、综合地反映学生的发展程度，不利于学生自我评价能力的发展，也不利于学生主体性的培养和发展。[6]为了更好的促进学生综合能力的发展，能够及时的调整实践过程中出现的问题，可以利用虚拟仿真平台建构了一个以专业教师、学生、计算机、幼儿园教师共同参与的多元化评价系统，对学生的实践学习过程进行全方位、多角度的评价。

其次，评价内容的多元化。在现有的课程评价模块中，教师主要针对学生在实践中呈现出来的情况进行评价。学生在实践学习环节选择的内容具有主观性和随机性，导致教师在评价的过程中，仅仅从某些角度去分析和评价，而忽略了对学生的全面评价。为了能够让学生获得全面的评价结果，了解自己在实践学习环节的优缺点或未能注意的部分，教师可医用虚拟仿真平台创设包括认知、技能、方法、情感、社会性、价值观、态度等方面的多元评价体系，实现过程性评价。不仅能够让学生了解理论知识的掌握情况，同时能够让学生更加清楚地了解自己的实践不足之处，完善自己各方面的能力。