虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于教育教學(xué)的路徑探討

程瓊

摘 要：教育的目的始終與現(xiàn)代生活相關(guān)聯(lián)，與發(fā)展相關(guān)聯(lián)，新科技在教育中的應(yīng)用必不可少，虛擬仿真技術(shù)是當(dāng)今科技熱點(diǎn)。文章從教育的定義導(dǎo)入，說明新科技在教育中應(yīng)用的必要性和重要性，結(jié)合虛擬仿真技術(shù)這一科技熱點(diǎn)，從教師信息化教學(xué)能力提升、教學(xué)資源建設(shè)、學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等角度，探討了虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于教育教學(xué)的切入點(diǎn)與發(fā)展路徑。

關(guān)鍵詞：虛擬仿真 教育教學(xué) 信息化

中圖分類號(hào)：TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）07（c）-0202-02

《中華人民共和國(guó)教育法》中提到，“教育必須為社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)服務(wù)，必須與生產(chǎn)勞動(dòng)相結(jié)合，培養(yǎng)德、智、體等方面全面發(fā)展的社會(huì)主義事業(yè)的建設(shè)者和接班人?！苯逃哪康氖冀K與現(xiàn)代生活相關(guān)聯(lián)，與發(fā)展相關(guān)聯(lián)，新科技在教育中應(yīng)用必不可少。教育的內(nèi)容，即教學(xué)資源，需要新科技進(jìn)行呈現(xiàn)。教育的過程，需要引入新科技；教育應(yīng)能實(shí)現(xiàn)讓受教育者能夠?qū)⑿驴萍歼\(yùn)用于生活。

1 虛擬仿真技術(shù)切入教育教學(xué)

虛擬仿真技術(shù)是將仿真技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是當(dāng)今科技熱點(diǎn)，因此，如何虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于教育教學(xué)，需考慮至少三個(gè)方面：一是促進(jìn)教師信息化教學(xué)能力的提升，此處是指教師能熟練將虛擬仿真技術(shù)運(yùn)用于信息化教學(xué)；二是要結(jié)合行業(yè)和專業(yè)特點(diǎn)用虛擬仿真技術(shù)建設(shè)教學(xué)資源，能建立恰當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)場(chǎng)景，開發(fā)良好的教學(xué)資源；三是要引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)結(jié)合專業(yè)知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。

1.1 提升教師信息化教學(xué)能力

現(xiàn)如今，教師在教育教學(xué)中所擔(dān)任的角色、使用的教育教學(xué)方法以及教師培訓(xùn)的方法等等都發(fā)生了很大的變化，其中很重要的一個(gè)原因便是在目前的教育教學(xué)領(lǐng)域中教學(xué)以信息技術(shù)為核心的現(xiàn)代教育技術(shù)與裝備得到了廣泛應(yīng)用。教師在教育教學(xué)的過程中，信息化技術(shù)和裝備的應(yīng)用能否成功地整合到課堂之中的關(guān)鍵在于，能否使用信息化技術(shù)建設(shè)教學(xué)資源，能否利用信息化的技術(shù)手段構(gòu)建學(xué)習(xí)環(huán)境，能否將信息化技術(shù)融入進(jìn)新的教學(xué)方法，并以此來開展多樣性的教學(xué)活動(dòng)，鼓勵(lì)及促進(jìn)合作互動(dòng)、協(xié)作學(xué)習(xí)、小組工作等，這些都與教師信息化教學(xué)能力息息相關(guān)。

新形勢(shì)下的信息技術(shù)在給傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式帶來巨大沖擊的同時(shí)，也孕育著新型教學(xué)模式，形式多樣、豐富多彩的教學(xué)活動(dòng)更有利于激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。虛擬仿真技術(shù)是當(dāng)今的科技熱點(diǎn)，將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于信息化教學(xué)是趨勢(shì)也是必然。曾有人做過一個(gè)“環(huán)境保護(hù)”的實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)?zāi)康谋闶菫榱藴y(cè)試虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用對(duì)促進(jìn)學(xué)習(xí)者行為改變的積極作用。該實(shí)驗(yàn)是以減少廁紙的使用率的程度作為衡量指標(biāo)，在事先了解測(cè)試對(duì)象的廁紙使用習(xí)慣的的情況下，分別以文字、視頻和虛擬仿真場(chǎng)景作為教學(xué)媒介將測(cè)試對(duì)象分為三組。第一組測(cè)試對(duì)象拿到的是一篇發(fā)表在紐約時(shí)報(bào)上以講述伐木場(chǎng)景為主要內(nèi)容的文章；第二組測(cè)試對(duì)象通過視頻看到了樹木砍伐的過程；第三組測(cè)試對(duì)象則在虛擬仿真場(chǎng)景作中體驗(yàn)了砍樹的過程。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束一段時(shí)間后，對(duì)這三組成員進(jìn)行了追蹤調(diào)查，第一組和第二組測(cè)試對(duì)象的行為基本沒有改變，而第三組測(cè)試對(duì)象的用紙量下降了20%，由此，我們可以看到，虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用在一定程度上有助于加強(qiáng)人們的環(huán)保意識(shí)，在促進(jìn)學(xué)習(xí)者行為改變上確實(shí)有積極作用。使用虛擬仿真技術(shù)，能夠?qū)o形的事物變成有形，也能將無法立刻呈現(xiàn)在人們面前的結(jié)果進(jìn)行展現(xiàn)，能帶給學(xué)習(xí)者更直觀的感受，能在很大程度上解決教育教學(xué)上“只可意會(huì)不可言傳“的尷尬，教師對(duì)虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用的熟練程度將影響到教育教學(xué)的效果。

1.2 結(jié)合行業(yè)和專業(yè)特點(diǎn)建設(shè)基于虛擬仿真技術(shù)的教學(xué)資源

教育信息化的建設(shè)一直是國(guó)家建設(shè)的重中之重，國(guó)家發(fā)布了一系列的政策來推動(dòng)教育信息化的發(fā)展和完善。國(guó)務(wù)院《關(guān)于加快發(fā)展職業(yè)教育的決定》中明確提出，利用信息化手段擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)教育資源覆蓋面的有效機(jī)制，支持與專業(yè)課程配套的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用。發(fā)展日新月異，構(gòu)建基于虛擬仿真技術(shù)的教學(xué)資源應(yīng)緊跟行業(yè)和人才需求的發(fā)展，力爭(zhēng)開發(fā)覆蓋面廣、技術(shù)先進(jìn)的教育教學(xué)系統(tǒng)。

要解決核心內(nèi)容的技術(shù)研發(fā)瓶頸，充實(shí)產(chǎn)業(yè)鏈，建設(shè)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，一方面需要專業(yè)人士與教學(xué)專家協(xié)同工作，借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)與開發(fā)方法，對(duì)教學(xué)資源運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行“改造”，將新科技與教育教學(xué)相結(jié)合，持續(xù)進(jìn)行產(chǎn)品技術(shù)的迭代開發(fā)，加強(qiáng)內(nèi)容開發(fā)制作，儲(chǔ)備，建立恰當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)場(chǎng)景、開發(fā)更好的教學(xué)資源，以實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)效果和良好體驗(yàn)的統(tǒng)一；另一方面要培養(yǎng)更多產(chǎn)業(yè)人才，以使產(chǎn)業(yè)進(jìn)入良性發(fā)展的軌道；同時(shí)，開拓新的實(shí)現(xiàn)手段，如WebVR等，以擺脫設(shè)備等不利因素帶來的影響。

教學(xué)資源用起來才有用，要讓教學(xué)資源的使用者廣泛接受，除了基于虛擬仿真技術(shù)的教學(xué)資源自身的吸引力外，還需從學(xué)習(xí)理念及市場(chǎng)效應(yīng)上進(jìn)行引導(dǎo)，不可過于急躁。在教育教學(xué)過程中貫徹探究式學(xué)習(xí)理念，讓學(xué)習(xí)者像科學(xué)家一樣去探索、研究和創(chuàng)造；在教學(xué)內(nèi)容中，注意整合虛擬仿真的相關(guān)資源，解決好虛擬與現(xiàn)實(shí)有機(jī)結(jié)合的問題；在教學(xué)環(huán)節(jié)中，注重培養(yǎng)學(xué)生將虛擬仿真技術(shù)運(yùn)用于解決實(shí)際問題的工具意識(shí)和基本技能；同時(shí)，也要注意到虛擬仿真技術(shù)的 “雙刃性”，要避免由此帶來的負(fù)面影響。

1.3 引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)

學(xué)以致用是關(guān)鍵，教育的目的是學(xué)做“現(xiàn)代的”人，是能為社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)服務(wù)，是要與生產(chǎn)勞動(dòng)相結(jié)合，參與社會(huì)主義事業(yè)的建設(shè)。中共中央總書記、國(guó)家主席、中央軍委主席習(xí)近平給大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽“青年紅色筑夢(mèng)之旅”的大學(xué)生回信中勉勵(lì)大學(xué)生要“扎根中國(guó)大地了解國(guó)情民情，在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中增長(zhǎng)智慧才干，在艱苦奮斗中錘煉意志品質(zhì)，在億萬人民為實(shí)現(xiàn)中國(guó)夢(mèng)而進(jìn)行的偉大奮斗中實(shí)現(xiàn)人生價(jià)值”。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的過程是學(xué)習(xí)的過程，也是人生價(jià)值實(shí)現(xiàn)的過程。

國(guó)家關(guān)于促進(jìn)虛擬仿真技術(shù)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的一攬子政策相繼出臺(tái)。中共中央、國(guó)務(wù)院在2016年5月頒發(fā)的《國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略綱要》，明確提出要發(fā)展新一代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，要加強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，要增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的信息化基礎(chǔ)，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系創(chuàng)新，創(chuàng)造發(fā)展新優(yōu)勢(shì)。隨后在 2017年1月，中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于促進(jìn)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)健康有序發(fā)展的意見》，明確要求要加緊AI/VR/AR等關(guān)鍵技術(shù)布局，盡快實(shí)現(xiàn)部分前沿技術(shù)、顛覆性技術(shù)在全球率先取得突破。2018年5月，教育部發(fā)布了《關(guān)于開展國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)工作的通知》，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)程得到大力推進(jìn)。在“大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新”的政策背景下，很多學(xué)校建立了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實(shí)踐基地，學(xué)校和企業(yè)聯(lián)合創(chuàng)建了學(xué)生創(chuàng)業(yè)實(shí)踐基地，這些基地的建立為學(xué)生提供了實(shí)戰(zhàn)場(chǎng)所；隨著虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展，學(xué)?？衫锰摂M仿真技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上創(chuàng)建虛擬創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)室，模擬創(chuàng)業(yè)環(huán)境及創(chuàng)業(yè)經(jīng)營(yíng)管理模式，降低創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學(xué)成本。虛擬仿真技術(shù)也能更好地激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造力，讓學(xué)生的知識(shí)與才能不受時(shí)空與距離限制，充分施展。引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的態(tài)勢(shì)已經(jīng)非常明顯。

2 結(jié)語

在教育教學(xué)的過程中使用虛擬仿真技術(shù)，在潛移默化的過程中，能鍛煉學(xué)生的探尋能力，有利于學(xué)生自主創(chuàng)新地進(jìn)行體驗(yàn)、探索學(xué)習(xí)。充分調(diào)動(dòng)潛力，集中精力，提高能力。在掌握專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，還能夠結(jié)合專業(yè)知識(shí)，基于虛擬仿真技術(shù)，進(jìn)行創(chuàng)新性的開發(fā)及應(yīng)用，反哺于教學(xué)。

參考文獻(xiàn)

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