基于虛擬現實技術的學前教育專業遠程實踐教學改革探索*

林盈盈

浙江廣播電視大學 浙江 杭州 310000

引言

近年來隨著國家對教育事業重視程度的不斷提高，作為國民教育序列最初階段的學前教育也得到了大力發展，《國家中長期教育改革與發展綱要（2010-2020年）》就提出要“普及學前教育”。遠程開放教育作為我國實現高等教育大眾化的重要組成部分，是構建終生教育體系、建設學習型社會的重要舉措[1]，其中的開放學前教育專業也成為學前教育師資培養的重要力量。但是由于遠程開放教育教學形式的特殊性，雖然經過多年的人才培養模式和開放教育試點，其實踐教學問題仍沒有得到有效解決。如何解決開放教育中的實踐問題，實現專業課程教學目標，成為遠程開放學前教育專業建設的重要課題。

在遠程實踐教學中，虛擬仿真實驗憑借諸多優點而受到廣泛關注。廣義的虛擬仿真技術包括可視化仿真、多媒體仿真、虛擬現實仿真等技術，這些技術經過幾十年的發展，已經大量應用于各種層次的教學活動中。狹義的虛擬仿真技術主要指美國J·Lanier于1989年提出的虛擬現實（Virtual Reality，VR）技術，具有沉浸性、交互性和構想性的特點[2]。隨著近年來計算機硬件不斷進化，語言算法不斷優化，以及計算機圖形渲染能力的飛速發展，VR技術日益成熟完善，不斷地融入虛擬仿真實驗的大部分流程中。VR技術為實驗創造了一個虛擬的時空，讓學習者能以主觀視角直接操控虛擬實驗中的各種工具和材料，體驗實驗場景以及對應的功能，兼顧虛擬實驗的靈活性和傳統實驗的操控體驗，因此VR技術在很多領域都得到了廣泛的應用。將虛擬現實技術融入開放學前教育專業的實踐教學，提升學習者的實踐技能有助于實踐教學目標的達成。

1 開放學前教育專業實踐教學的現狀

遠程開放教育在不斷地探索運用現代信息技術創新人才培養模式的過程中，其在專業目標設置和定位上仍然受到傳統的普通高等學校影響。在目前的專業建設方案中，除了聲樂、舞蹈等技能類學習以外，其他專業課程分散在“專業基礎課”、“專業課”、“專業拓展課”和“綜合實踐”4個模塊中。雖然專業建設方案中已經將實踐教學作為專業建設的重要組成部分進行闡述，也形成了完整的實踐教學體系，但在實際教學中仍然存在諸多不足。

1.1 專業課程教學模式

大多數屬于傳統的應試教育，重視考試的分數，而忽視對學生的探索意識和創新意識的培養。特別是課程教學中實踐實訓環節往往缺失，成為單純的理論課。學生先是大量聽講，之后模仿教師的示范教學，這樣的授課方式下學生不僅難以參與到課堂中去，不能充分、深入地理解學前教育工作，更遑論積累多少實踐經驗。

1.2 實踐教學

最能體現實踐教學的“綜合實踐”模塊中，“畢業論文”和“畢業實習”兩個環節都被安排在最后一個學期。這樣的綜合實踐模式時間短、任務重，與前面學期的理論學習脫節，缺少感性認識的前期鋪墊。多數學生因時長及強度不足,無法在實踐中接觸到足夠多的教學場景和教學案例，難以將學校的知識與實際的實習融會貫通。同時在實習過程中，由于指導教師自身的時間和精力有限，工作繁忙，對實習學生的幫助和指導也有限。這就導致學生依然處于自己摸索的狀態,只是完成指導教師的實踐安排，難以形成獨立思考后的課堂設計，大大地影響了“綜合實踐”的教學質量。

1.3 遠程教學模式

對于遠程教學模式而言，實踐教學更加難以開展，通常情況下學前教育的實踐教學完全依賴于基層電大的實踐基地建設情況。在一些辦學條件薄弱的教學點，只能將所有的實踐環節壓縮到最后的“畢業論文”和“畢業實習”兩個綜合實踐環節，甚至這兩個環節也無法切實保障。

2 基于VR技術的學前教育實驗資源的特點

傳統實驗教學往往受到時間、空間和經費的制約，難以推廣應用到教學時空分離的遠程教育中。而且對于學前教育專業而言，由于研究對象是學前兒童的教育問題，其特殊性決定了很多課程無法開展傳統的實驗教學。VR技術為這樣的實踐教學提供了可能，從而有助于深化對理論知識的學習。但如何選擇實驗資源內容需要考慮如下幾個方面：

2.1 典型性

由于虛擬現實遠程實踐教學需要投入大量的研發資金和時間，要選擇必要的、典型的核心與關鍵技能進行建設，對于音樂、舞蹈等通過傳統實操實訓就可解決的基本技能學習更適合采用傳統實訓方式。

2.2 情境性

通過情境創設，能將傳統的單邊教學模式轉變為生動的互動教學模式。如借助虛擬實驗使一些教育學概念、關系等抽象問題具體化，并能模擬常規教學手段難以完成的演示、操作技術，使復雜問題簡單化，有利于學生理解、記憶和形成熟練的動作技能。

2.3 過程性

能夠通過恰當的案例體現完整的工作過程，在實驗過程中完成相應工作任務或解決結構較復雜的綜合性問題。學生也對完整的行動模式與工作過程及學前教育相關崗位的關系有明確的概念，為最后的綜合實踐環節做好前期鋪墊。

2.4 交互性與智能性

選擇的實驗內容要能夠及時跟蹤、反饋學生的實踐結果，隨時提供個性化的指導，有助于幫助學生建立正確的映像，提高技能訓練的效率和效益。

2.5 趣味性

趣味性既是學習者年齡與行為特點的要求，更是實踐教學的基本特色。趣味性的關鍵是學習者的積極參與和有效反饋，充分體現“因材施教”。

3 基于VR技術的遠程實踐教學體系改革

借助基于VR技術的學前教育實驗資源，在進入綜合實踐之前提供虛擬現實中的幼兒園場景，讓學生有足夠的時間和強度接觸真實的幼兒園教學；將綜合實踐任務中的一些教學場景及案例與專業課的理論教學相結合進行演示和分析；給指導教師更多的時間對學生提出的疑問進行指導答疑。這不僅需要建設實驗資源，也需要建立完整的實踐教學體系進行過程管理。

遠程實踐教學是指借助于網絡服務平臺、網絡實驗室、虛擬實習、網絡虛擬設計等平臺和技術開展的虛擬實踐教學活動[3]，是現代信息技術在遠程開放實踐教育中的應用，也是教育信息化在實踐教學中的具體體現。通過建設支持學生分組教學、實驗智能指導和遠程教學管理于一體的遠程開放實驗教學平臺可以體現良好的自主性、交互性、可擴展性和安全性[4]。由實驗平臺提供統一的數據接口允許多種虛擬仿真實驗接入后利用平臺的遠程實踐教學管理模式進行實驗管理。遠程開放實驗平臺在加載高度共享的VR實驗資源后成為學前教育專業遠程實踐教學體系構建的技術支撐，如圖 1所示。

圖1 學前教育專業遠程實踐教學體系

3.1 遠程實踐教學的目標體系

遠程開放教育學前教育專業的實踐教學目標一般分為課程實踐教學目標和綜合實踐教學目標。通過創設虛擬幼兒園實踐場景作為各種實驗資源的實施環境，再將這種完整的資源環境與專業實踐教學目標體系中有關綜合技能培養的理論課程相結合，不僅增加了課程實踐實訓環節，也能作為“綜合實踐”模塊中的“畢業實習”的前導教學，彌補綜合實踐在時間和強度上的欠缺。

3.2 遠程實踐教學的運作體系

如何將基于VR技術的遠程實踐教學落實到遠程開放教育過程中，需要資源建設層面和管理操作層面的規劃。

資源建設層面需要技術、經費和管理制度上的支持。依據目前遠程開放教育的系統辦學特點，省級及市級學校往往具備比較充裕的資源，而且作為管理層級具有較強的教學組織能力。基于VR技術的遠程實驗所需的軟件資源和硬件資源建設需要根據不同層級學校的特點進行統籌。其中軟件資源具有研發資金量大、周期長但容易共享的特點，適合由省級學校在綜合評估全省專業建設需求的前提下進行統籌建設，統一部署，并共享給全省教學點使用，也可以通過與其他高校共建共享或者購買的形式增加資源種類。而所需的硬件設施不易共享，則由市縣級電大自行解決。考慮到各地實踐教學資源的不平衡，以及學生仍需在線學習鞏固知識等原因，在開發VR資源的同時需要提供傳統虛擬仿真實驗資源作為替代方案。

管理操作層面上則是探索遠程實踐教學技能訓練的方法和途徑，考慮理論課程教學與實踐環節的銜接問題，研究利用虛擬幼兒園場景進行實踐訓練與幼兒園見習、實習、技能訓練的銜接問題等。

3.2.1 理論課程中的實踐環節。在以理論教學為主的課程中適度、適時地加入實踐環節不僅能使概念、定義等抽象知識更真實、具體、深入，還能增加學生接觸真實幼兒園場景的機會。案例教學法、體驗教學法都是理論課程中融合實踐教學的常見教學方法。例如針對理論課程《學前教育學》建設基于VR技術的“蒙臺梭利實驗”，對蒙臺梭利環境創設和教具的操作流程進行模擬，既解決了現實實驗中儀器耗損嚴重的問題，又能幫助學生在身臨其境的角色扮演中領會蒙臺梭利教育法的教育內涵。

3.2.2 虛擬幼兒園場景作為綜合實踐活動的熱身訓練。采用虛擬仿真的形式，逼真展現幼兒園三維場景，對教室環境創設的操作流程進行模擬。學生需要遵循幼兒園環境創設的原則，自主創設自己滿意的幼兒園室內環境，對所創設的室內環境進行原則檢驗，并即時反饋結果，不限次數的交互式學習幫助學生熟悉幼兒園環境創設方法并提高操作技能，為實體幼兒園畢業實習做好充分的思想準備、操作技能準備和理論知識積累。

具體的運作體系需要統籌規劃，綜合考慮系統內專業發展情況和學前專業課程實驗的特點、教學效果和建設成本等多方面因素，合理選擇傳統虛擬仿真實驗、VR實驗、真實實驗和幼兒園實踐靈活組合的形式。多個實踐項目在順序上應由簡到繁，操作由易到難，內容由虛到實，互為補充；安排學習者先進行虛擬實驗學習，有一些實驗基礎知識后再進行實體實驗的學習，循序漸進、虛實印證地進行實驗學習等[5]。

3.3 遠程實踐教學的評價體系

在教學體系中評價體系有助于幫助教師和學生認識自己的教學或者學習狀況，具有導向刺激的功能。全面科學公正的教學評價體系對于實現課程目標意義重大。為了更好地引導學生積極參與遠程實踐教學，充分利用過程學習方式，將遠程實驗中的“學習模式”和“考核模式”成績與學生的理論課成績進行組合評分。由于學習模式通過多種形式提供實驗過程的相關指導，不僅幫助學生順利進行實驗練習，也能減輕教師的負擔。而在綜合實踐中，也能部分參考虛擬實踐成績，引導學生在開展真實幼兒園實踐活動前提高對實踐內容的熟悉度，保證實地實踐的順利完成。

4 結束語

本文結合學前教育遠程實踐教學的特點和需求，應用虛擬現實技術，構建一個完善、開放的教學資源體系，并通過該體系來覆蓋教學過程中各個環節，讓學生利用現代信息技術在學習課程內容的同時開展實踐活動；并以基于VR技術的課程實踐活動為載體，提高學生參與實踐的時長和強度，為綜合實踐教學任務做好理論知識、實踐技能和情感體驗的鋪墊；以完整的實踐教學體系為基準，使整個教學過程緊密聯系。建立基于VR技術的實踐教學體系，探索了互聯網背景下信息化教學新模式，為提高學生的實踐、創新能力，更好地實現遠程實踐教學的長遠目標做出了有益的嘗試。