“教、学、练、用”一体化——AI虚拟实验技术在学前儿童保育技能训练中的创新与实践

摘要：本文探讨了学前卫生与保育虚拟仿真教学技术在学前儿童保育技能训练课程中的创新与实践，分析了该技术在保育技能训练教学中的应用场景、教学设计、实践操作、数据评估以及个性化指导作用，并对存在的问题和未来的发展进行了深入探讨，展示了学前卫生与保育虚拟仿真教学技术在提升学前教育质量上的应用与实践。

关键词：三维仿真；人工智能；技能训练

中图分类号：G434" 文献标识码：A" 论文编号：1674-2117（2025）04-0118-03

学前儿童保育学旨在培养学生掌握幼儿保育的基本理论和操作技能，强调学前教育工作者在保教过程中对儿童健康的维护和促进。学前儿童保育课程不仅具有很强的知识性，同时具有很强的实践性，要求将儿童保健知识融入幼儿园保育活动中，在保教工作中维护和促进儿童的健康。然而在实际教学过程中，保育课程技能训练的讲授常常面临诸多难点和不足。

学前儿童保育技能训练的困难与局限

①教学资源不足，表现为实操设备及材料的匮乏和实操场地限制。

②实操教法单一，缺乏现代化教学手段。

③学生实训机会不足且参与度低。

④教学评估不完善，难以全面客观地评估学生的操作技能和学习效果。

人工智能（AI）技术在保育技能培养中的特色与优势

1.提供安全的实践环境

保育技能训练操作常常涉及婴幼儿的护理和急救等高风险操作，传统的实践教学难以保证学生的安全。AI技术可以创建虚拟仿真实验室，为学生提供安全的实践环境，避免实际操作中的风险，使学生能够大胆尝试和练习，提高操作技能。

2.个性化学习与指导

AI技术可以通过数据分析，有针对性地了解每个学生的学习情况和学习特点，提供个性化的学习建议和指导，帮助学生克服学习中的难点和障碍，提升学习效率。

3.即时反馈与改进

AI技术可以实时监测每一个学生的操作，并针对学生表现提供即时的反馈和指导，帮助学生发现并纠正错误，提高技能操作的准确性和熟练度。

4.增强互动性与参与度

AI技术可以通过虚拟角色扮演和情景模拟，增加课程的互动性和趣味性，激发学生的学习兴趣，提高参与度。

5.提高教学过程管理效率

AI技术可以自动化部分教学环节，如作业批改、学习数据分析等，减轻教师的工作负担，提高教学效率。

学前卫生与保育虚拟仿真技术在学前儿童保育训练教学中的应用

学前儿童保育学是学前教育专业的必修课，该课程全面、系统地阐述了学龄前儿童的生理特点、生长发育规律、身心健康等基本保健知识，要求学生掌握学前儿童卫生与保健的基本理论和技能。为保证和提高课程的学习效率，本门课程设计了理论讲授和技能训练两部分。为解决技能训练教学的不足与局限，在本门课程的教学中引入了学前卫生与保育虚拟仿真教学系统，依托全三维仿真的幼儿园整体环境，对卫生与保健涉及的教学内容和实训内容进行了虚拟仿真的再现和体现，增强了学前儿童保育技能训练的可视化、程序性、可操作性。

笔者在该虚拟仿真系统设计的基础上，将学前儿童保育技能训练课程分为8个课时，针对四个实习实训主要教学目标进行板块化分类，并设计了相对应的程序操作要求。

1.学前儿童保育技能训练一——认知幼儿园环境

此板块的作用和任务是通过进入虚拟程序中创设的幼儿园园区直观感知幼儿园环境，了解幼儿园整体环境创设要求和各区域分区设置要求，掌握幼儿园环境布置技能。课程设计2课时，第1课时是配合语音讲解让学生扮演参观人员见习幼儿园主体建筑。虚拟的幼儿园教学楼共三层，每层走廊可以通行，并可以从一层大厅楼梯走到每层的不同房间。分别从“建筑卫生”“设备和用具卫生”“社会心理环境”三个方面对幼儿园环境展开讲解。“建筑卫生”包含园址选择、内部布局、各室配置、通风保暖、采光照明五个方面的三维场景浏览讲述；“设备和用具卫生”包含家具卫生、玩具卫生、教具和文具卫生、生活卫生用品卫生、体育用具卫生五个方面的三维场景浏览讲述；“社会心理环境”包含师生关系、同伴关系、建立家庭沟通、周边社会环境四个方面的三维场景浏览讲述。所有场景全部为精细化三维仿真建模而成。第2课时需要学生在前一学时对幼儿园环境创设要求的基础上完成对具体环境的创设。

2.学前儿童保育技能训练二——儿童身体结构与保育技能训练

此板块的任务是教授幼儿生理系统特点及依据幼儿身体发育特点进行与幼儿一日生活相关的保育技能训练。此板块分为学习模式、考核模式和操作模式。学生学习任务有三个，即“结构学习”“结构考核”“案例实训”。课程设计2课时，“结构学习”使用全三维精准仿真的骨骼、器官模型对儿童骨骼、器官等生理结构进行展示和讲解。在学习模式下，鼠标移入三维模型的某个部位会有其名称显示；点击三维模型的某个部位（如膝盖骨），该部位会突出展示（画面特写及材质闪烁），同时，模型一侧会弹出其包含的保育技能的介绍。在“结构考核”中，学生使用鼠标移入三维模型的某个部位会弹出名称，操作者点击三维模型的某个部位（如膝盖骨），该部位会突出展示（如高亮闪烁），同时，模型一侧会弹出与该部位相关的一道或多道知识考题。“案例实训”包含儿童生理系统保育案例实训，如“冬天穿得越多越安全？”“夏天不要贪吃冷饮”“呼吸系统：保护鼻子”等不少于五个实训内容，每个均为纯三维仿真情景模拟实训任务，系统通过三维场景、实训任务发布、考题、交互操作等方式，对教学相关知识、实训等内容进行交互式实训任务练习。实训任务按照学习流程和顺序进行，学生需要按照顺序完成任务后，方可进入下一环节，即要求学生对上一关节的内容完全掌握后，才进入新的实训任务。在实训过程中，具备计时、计分、结果记录、成绩统计的功能。实训任务须以角色扮演的方式进入，均有人物角色、虚拟互动等方式。

3.学前儿童保育技能训练三——儿童生理疾病和预防技能训练

此板块包含2课时，训练任务从“疾病速识题库”和“儿童疾病防控实训”两个方面对幼儿疾病辨识和幼儿园传染病应急预案展开实训。疾病速识题库须提供幼儿园常见疾病与预防实训练习，疾病包括六大类，即感染性疾病、传染性疾病、寄生虫疾病、皮肤病、营养性疾病、常见五官疾病。在开始练习后，系统以信息滚动的形式展示某种疾病的病因、症状、预控测量与措施、护理知识、幼儿表征等描述，同时计时，学生需根据描述，快速地辨识该疾病，并从系统给定的选项中选择，选对后便可以继续辨识下一个疾病。儿童疾病防控实训完全按照幼儿园发现传染性疾病后的应急处置流程展开实训，实训包含发现传染病疫情、向保健医确认病情、向家长说明病情等主要环节。每个环节均为纯三维仿真情景模拟实训任务，系统须通过三维场景、实训任务发布、考题等方式，对教学相关知识、实训等内容进行交互式实训任务练习。实训任务须以角色扮演的方式进入，均有人物角色、虚拟互动等方式。

4.学前儿童保育技能训练四——儿童膳食营养和卫生技能训练

此板块包含2课时，训练任务从“营养膳食保育案例”“带量食谱编制”两个方面对幼儿膳食和卫生相关知识进行实训练习。在实训中，学生扮演营养师，根据园中幼儿的情况，以每日为单位，从提供的可选餐食中自主选择饮食品类，并在一定区间内输入合理的配餐量，餐饮搭配应满足幼儿的能量和营养需要。具体指标应包含幼儿的能量需要、宏量营养素（如蛋白质、脂类、碳水化合物）、微量营养素（如矿物质、维生素）等。营养膳食保育案例至少包含10种营养教学实训案例，如蛋白质缺失与过量、脂肪缺失与过量、热能缺失与过量等。

进入每个案例，会有三维仿真场景对幼儿情况进行展现，可操作保教教师的角色在三维虚拟幼儿园教室中走动，对场景中幼儿进餐的情况进行观察和干预。系统须以保教教师为主观视角与幼儿开展语言交流，并在系统设置的多个处理选项中选择一种正确的策略引导幼儿向膳食均衡的方向发展。当选择了错误的引导方式时系统会提示错误并解释错误原因。每个案例中都提供了对应案例所描述情况的知识点。

5.教学效果评估与反思

课程教学效果的评估包含课程知识点统计和实训统计两个部分。知识点学习统计包含学生的学习记录表和学习时长对比柱状图。实训统计部分包括实训任务统计和实训分析统计。实训任务统计中计算了本课程内所有的实训任务详细情况，学生和教师均可以查询实训历次分数折线图、实训错误分布柱状图和成绩排行名单；实训分析统计内包含了实训记录表格和实训成绩对比柱状图两部分，实训记录表格内可以查看该实训记录统计的详细信息，如分数环状显示图和知识点正确错误的详细信息表格。对课程知识点和实训统计提供了从课程概览到具体实训任务的详细数据，通过柱状图、折线图、环状图等图形化展示数据展示了历次分数、错误分布等信息，有助于学生和教师跟踪学习进度、分析成绩趋势，教师也可以通过这些统计数据了解学生的学习情况，以及时调整教学方法，从而提高教学效率。

结语

AI虚拟实验技术在学前儿童保育教育中的应用，充分展示了智慧教育的创新与实践。随着技术的不断发展，AI虚拟实验在学前儿童保育教育中的应用会更加广泛和深入，将为学生提供一个更加丰富、多元和个性化的学习环境。

第一作者简介：朱岚，西南民族大学教育学与心理学学院教师。

本文获中央高校基本科研业务费专项基金项目（社科）-自由探索专项-自由探索专项青年成长项目（项目批准号：2021SQNCZ13）的支持。