基于虛擬仿真技術(shù)的高職學前教育專業(yè)理論課程實踐教學改革研究

賀紅濤 馬郁

摘?要：本課題研究了虛擬仿真技術(shù)在高職院校中對于學前教育中的理論研究有何作用，闡述了這一課題目前的研究現(xiàn)狀與研究本課題的研究意義，并且深入闡述了如何利用仿真虛擬技術(shù)來加強教學成果，研究了如何在新時期的教育背景下，讓虛擬技術(shù)更好地應(yīng)用在高職院校的學前教育專業(yè)中，希望本課題的研究對廣大高職院校教師有一定的參考作用。

關(guān)鍵詞：虛擬仿真技術(shù)；高職院校；學前教育；課程實踐

虛擬仿真技術(shù)在目前世界上有著廣泛應(yīng)用，在多媒體、虛擬交互、網(wǎng)絡(luò)通信等領(lǐng)域有著大量的應(yīng)用場景。在技術(shù)大爆發(fā)的時代背景下，將虛擬仿真技術(shù)和教育相結(jié)合是目前各大院校都積極探索的教學模式。教師可以將虛擬仿真技術(shù)融入教學中，對學生開展全新的教學，采取多種技術(shù)、多種管理方式、多種教學模式相結(jié)合的新策略，實現(xiàn)虛擬仿真技術(shù)在新時期的新應(yīng)用，并提高高職院校學生的學習效率。

一、虛擬仿真技術(shù)的高職學前教育專業(yè)教學的意義

虛擬仿真技術(shù)和信息技術(shù)、人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)一樣，都是在技術(shù)革命下發(fā)展起來的高新尖科技，在各個國家已經(jīng)有了大量應(yīng)用。在商務(wù)活動領(lǐng)域、社交領(lǐng)域、游戲領(lǐng)域等行業(yè)中，虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)越性能得到了人們的肯定。這一技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用時間相對較晚，基于虛擬仿真技術(shù)大發(fā)展、大應(yīng)用的前提下，西方發(fā)達國家漸漸將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用在了教育領(lǐng)域。尤其是大學教育中，因為教育場景的限制和應(yīng)用環(huán)境的復雜性，越來越多的大學教師開始使用虛擬仿真技術(shù)來進行教學。

在教學中充分利用虛擬仿真技術(shù)，在大學內(nèi)部建設(shè)一個虛擬和現(xiàn)實交互的場景，這對大學生學習來說是很大的福音。因為有了虛擬仿真技術(shù)，在教學時教師可以更便利地應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)資料，也可以將一些實操性的技術(shù)通過虛擬仿真技術(shù)來傳達，從而大大降低教育成本，提升教育質(zhì)量，提升學生的學習興趣。應(yīng)用這一技術(shù)還能夠充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢，讓高職院校因為教學成本和設(shè)備昂貴等原因而產(chǎn)生的教學質(zhì)量問題得到解決，最大化地減少了校方的教學成本，增強教師的技術(shù)應(yīng)用水平，提升學生的學習積極性。

通過應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)，教師可以最大化地整合學校的各種資源，進而高效地完成教學，可以提高教學過程中的實操性、設(shè)備的使用效率、學生學習知識的質(zhì)量，綜合提高學生的知識水平、技能水平、文化素養(yǎng)。因為使用了虛擬仿真技術(shù)，學校降低了成本，可以花費更大的資源去獲得教學設(shè)備，進而加大了學校的財力、人力、物力的使用效率，提高了學生的實踐能力和應(yīng)用能力，對學校的教育成果有著極大的幫助，對學校的教學模式有著極好的促進作用［1］。通過使用虛擬仿真技術(shù)，可以讓學校、教師、學生三方面都得到更好的教學資源，進而對學校的管理、教師的備課、學生的學習都起到良好的作用。

二、虛擬仿真技術(shù)的高職學前教育專業(yè)教學現(xiàn)狀

（一）虛擬仿真技術(shù)的高職學前教育專業(yè)的現(xiàn)狀

虛擬仿真技術(shù)是一種可以通過互聯(lián)網(wǎng)來進行數(shù)據(jù)可視化的技術(shù)方向，和過去的交互界面操作相比有著很大的優(yōu)勢，虛擬仿真技術(shù)可以在技術(shù)維度、管理維度、操作維度遠超過去的技術(shù)手段，真正實現(xiàn)了教育技術(shù)質(zhì)的飛躍。目前，虛擬仿真技術(shù)在高職院校中大量被應(yīng)用，在我國的發(fā)展速度極快，成為目前高職院校中應(yīng)用程度最廣、使用效果最好、受到學生喜愛最多的教學技術(shù)。

虛擬仿真技術(shù)在我國的發(fā)展速度極快，在高職院校的教學實操、加工工程建設(shè)、醫(yī)學仿真、軍事研究等領(lǐng)域都有著巨大的應(yīng)用場景。目前虛擬仿真技術(shù)研究水平最高的是美國，其次是我國，現(xiàn)階段，在高職院校中應(yīng)用這一技術(shù)成了大勢所趨。

我國大量高職院校都使用了這一技術(shù)，在教學方式的研究過程中，大量教師和研究者廣泛開發(fā)和應(yīng)用了這一技術(shù)，使得這一技術(shù)在我國的發(fā)展速度極快，廣泛使用在高職院校的實操訓練課程、教育課程、統(tǒng)籌數(shù)據(jù)規(guī)劃等領(lǐng)域中。這一技術(shù)在我國的發(fā)展在未來還會進一步擴大，成為影響我國教學模式進一步發(fā)展的巨大推動力。我國的部分高職院校已經(jīng)將仿真虛擬技術(shù)引進本學院的教學體系中，他們充分利用了虛擬仿真技術(shù)的各種技術(shù)方向，在三維造型設(shè)計、機床設(shè)計實操、學前教育等教學領(lǐng)域中，充分利用了虛擬仿真技術(shù)，加大了教學過程的直觀性和操作性，讓學生在實際場景中學習課程，加強了教學效果。

（二）虛擬仿真技術(shù)的高職學前教育專業(yè)的問題

在虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用中，尤其在高職院校的應(yīng)用中，如何高效率地減少因為設(shè)備訓練不足或技術(shù)難度過高的原因而導致的實際教學成果不佳的現(xiàn)象，是目前最難突破的問題。在目前的高職院校中使用虛擬仿真技術(shù)，應(yīng)當減少對技術(shù)的盲目使用，而是在有規(guī)劃、有目的、有組織的前提中使用虛擬仿真技術(shù)［2］。通過大量的學習和操作，以及教師反復的教導下，學生才會逐步學到虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用方式，進而最大化地減少操作中的問題，加大學生的學習效率，減少因為失誤而導致的損失。

虛擬仿真技術(shù)在高校的使用中存在理論和操作不匹配的現(xiàn)象。教師設(shè)計的教學規(guī)劃無法適應(yīng)學生的需求，進而導致學生的學習進度和教師的教學進度出現(xiàn)斷裂，無法將虛擬仿真技術(shù)的效用發(fā)揮出來。教師在應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)時，需要進一步和技術(shù)管理者溝通，達到技術(shù)的應(yīng)用在教師的控制之下，讓教學進度逐步適應(yīng)教師，讓虛擬仿真技術(shù)和教師教授的課程充分配合。教師和學生應(yīng)當經(jīng)常使用虛擬仿真技術(shù)來模擬各種數(shù)據(jù)，將學前教育課程中需進一步傳授的知識傳遞給學生，并在充分的討論下實現(xiàn)教學成果的最大化，提高教師的教學質(zhì)量、學生的學習效率、學校的管理水平。

在虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用過程中，高職院校的教師應(yīng)當充分將應(yīng)用層面的知識和研究層面的知識結(jié)合起來，改變學生過去的學習方式。在過去，我國高職院校的學生往往采取的是消極學習的態(tài)度，沒有充分配合教師的學習進度。同時，教師對學生的學習熱情、綜合能力、實踐能力的培養(yǎng)也非常欠缺。在高職院校中應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)就可以最大化地調(diào)動學生的積極性，發(fā)揮教師的主觀能動性，將虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用效果最大化。

三、虛擬仿真技術(shù)的高職學前教育專業(yè)的實踐內(nèi)容

（一）虛擬仿真技術(shù)的高職學前教育專業(yè)實踐研究

在過去的高職院校學前教育專業(yè)的課程中，教師通常只是根據(jù)學生的需要設(shè)計出相應(yīng)的課件，對于虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用程度不夠，沒有在實際教學中體現(xiàn)虛擬仿真技術(shù)的內(nèi)涵，學前教育的重點和難點都沒有體現(xiàn)出來，這些問題可以根據(jù)以下幾點來解決：

首先，應(yīng)當將UGCAD技術(shù)模塊應(yīng)用在教學實踐中。對于大量學生來說，使用高新尖技術(shù)本就具有吸引力，而UGACD技術(shù)更是目前虛擬仿真技術(shù)中最為前沿的技術(shù)，同時這一技術(shù)在應(yīng)用層面的實踐過程更長，在應(yīng)對各種問題時有多種方案可以解決，所以被大量教師所采用。這種技術(shù)通過將3D技術(shù)的數(shù)據(jù)模塊進一步優(yōu)化，將CAD和3D技術(shù)在軟件中合成為EON格式，這樣就能夠支持更多種類型的教學素材，也就有了更加廣泛的素材應(yīng)用庫，這樣的素材庫對于教師教學活動的推進有著極大的幫助。教師可以應(yīng)用軟件中大量的素材，對學生的學前教育專業(yè)課件做多種形式的設(shè)計。比如，在教授幼兒心理學時，應(yīng)用UGCAD技術(shù)將兒童的心理發(fā)展曲線畫出來，并在課堂中展現(xiàn)出兒童在各個發(fā)展時期的特征。通過將幼兒的心理發(fā)展曲線和幼兒學習能力發(fā)展曲線進行對比，展現(xiàn)出幼兒需要在哪個年級使用何種教材，在何種狀態(tài)下幼兒更加放松，在何種情況下對兒童施加心理教學更有成果等［3］。

對于教學過程中的三維建模教學，教師可以在現(xiàn)場將模型設(shè)計出來，并通過兒童發(fā)展曲線理論，將模型的創(chuàng)建過程在學生面前展示。讓學生熟悉在UGCAD技術(shù)中哪種曲線代表哪種素質(zhì)，進而獲得如何向兒童施加知識、心態(tài)、心智等方面的影響。通過將學前教育的教學素材引進UGCAD技術(shù)模型中，讓學生充分學習模型的使用方式，看懂分析圖，進而讓學生在教師的引導下獲得使用虛擬仿真技術(shù)的能力。

通過建立點對點的擬合模型，教師還可以將曲線、點網(wǎng)格、曲面等內(nèi)容教授給學生，讓學生可以自行設(shè)計模型庫，同時可以使用修改曲線參數(shù)、引進數(shù)學解析法、編輯模型和建立模型等方法，讓學生充分理解UGCAD技術(shù)中的各種要點，進而實現(xiàn)對學生教學成果的最大化。

其次，應(yīng)當使用虛擬仿真技術(shù)來進行MOLDWIZARD模擬，進而從實踐上提升高職院校的學前教育學習水平。在使用MOLDWIZARD技術(shù)時，應(yīng)當從簡單到困難逐步增加難度，讓學生在教師的引導下一點點地適應(yīng)軟件界面，學會使用搜索功能，使用各種工具，完成數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)分析。對軟件的各種分析數(shù)據(jù)進行研究，從數(shù)據(jù)的表層理論漸漸深入，直到學生完全掌握這一軟件的功能為止。通過將這一軟件的功能傳遞給學生，讓學生在獲得這些操作技術(shù)后，可以自行選擇需要分析的數(shù)據(jù)，在課后自行進行練習，最終掌握這一工具。

在教學時，教師可以演示一遍數(shù)據(jù)分析的過程。比如，在教授學生幼兒健康成長課程時，將我國某省的幼兒身體數(shù)據(jù)導入軟件中，讓MOLDWIZARD軟件對數(shù)據(jù)進行分析和計算。教師可以適當加大難度，讓學生從分析體能、視力、耐力等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)操作開始，漸漸加大難度，然后讓學生分析幼兒的心理狀態(tài)、學習素質(zhì)、性格問題等。教師需要將國家標準數(shù)據(jù)和該省份的具體數(shù)據(jù)進行對比，充分訓練學生獲取數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、研究數(shù)據(jù)、對比數(shù)據(jù)的能力。讓學生在教師的引導下，逐步實現(xiàn)對軟件的操作和分析。

再次，教師需對虛擬仿真技術(shù)在教學活動的應(yīng)用加以研究。這里還是以UG技術(shù)作為案例，從UG技術(shù)的基礎(chǔ)上分析模塊研究，學習數(shù)據(jù)分析軟件的各種性能。比如在教授幼兒的認知、情感、素質(zhì)等能力時，教師應(yīng)當以幼兒作為教授時的闡述對象，將軟件中分析出來的數(shù)據(jù)在課堂中以討論的形式表達出來。教師可以在課堂中組織學生參加活動，鼓勵學生的各種討論，讓學生在課程中了解幼兒在幼年時期身心發(fā)展的重要性，通過使用UG分析平臺，將幼兒身心發(fā)展的階段性特征表現(xiàn)出來。將學生在學習時的各種數(shù)據(jù)記錄下來，讓學生在深刻了解自身學習缺陷的前提下，進一步鞏固自己的學習成果，達到學習自主、主動研究、合作學習的效果。同時，可以依靠UG軟件平臺的特性，讓學生從自身找出學習效率低下的原因。根據(jù)學生自己的分析來找到問題，這可以進一步加深學生學習的印象，并提高學生參與學習的動力。

最后，教師可以根據(jù)UG分析平臺，教授學生分析人格表的能力。通過對幼兒進行問卷調(diào)查、個體訪問、抽樣調(diào)查等方式得出一系列數(shù)據(jù)，再將這些數(shù)據(jù)導入UG數(shù)據(jù)庫中，學生通過實踐，在當?shù)氐挠變簣@內(nèi)調(diào)查幼兒，然后將調(diào)查數(shù)據(jù)輸入計算機，最后根據(jù)數(shù)據(jù)的分析結(jié)果得出當?shù)氐挠變簣@幼兒人格的大致圖譜。根據(jù)這些圖譜就能夠得出很多數(shù)據(jù)，比如內(nèi)向的學生人數(shù)有多少；相對開朗的學生人數(shù)有多少；熱愛學習的學生人數(shù)有多少；學生對學習有什么意見；為什么愿意學習；哪些課程比較有趣；等等。通過對幼兒數(shù)據(jù)的分析和建模，學生可以得出關(guān)于幼兒教育的很多信息，依照這些信息又可以得出很多關(guān)于教學的實際策略。比如對學習不夠有熱情的學生，通常是比較好動且身體素質(zhì)比較好的學生，那么就可以讓這些學生帶領(lǐng)同班級的學生進行戶外活動。而一些對學習比較感興趣的學生，通常社交能力相對弱一些，或者性格相對內(nèi)向，教師就可以根據(jù)這些學生的數(shù)據(jù)，讓他們帶領(lǐng)學生進行文藝娛樂活動，讓他們加大和其他學生的交流，進而發(fā)揮他們的特長。

高職院校的教師通過對學生的教學，將虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用和理論知識傳遞給學生，讓學生獲得更好的學習效果。其中最重要的教學成果是學生獲得了高新技術(shù)的使用方法，會對教學活動更有信心，進而加大了學生學習學前教育課程的興趣，使學生提高學習成績，提升文化素質(zhì)，提高技術(shù)能力。這些都是目前我國高職院校教育中，應(yīng)當加大力度推廣的教學方式。

（二）教學應(yīng)用研究

在高職院校的學前教育中，使用虛擬仿真技術(shù)可以讓教師的教學手段更加新穎和高效，也可以用新穎的課件設(shè)計來增加學生的學習積極性。在教授軟件時，教師應(yīng)當將軟件設(shè)計的相關(guān)知識也傳授給學生，讓學生更加深入地了解在學前教育中應(yīng)當如何應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)。同時，教師也可以直接讓學生設(shè)計虛擬仿真技術(shù)的課件，這樣可以讓學生在步入講臺之后，同樣使用這種教學方法來增加幼兒的學習積極性。這樣可以加深學生的學習印象，提高學習效果，也能夠讓學生獲得更加豐富的教學手段，進而提高學生的整體素質(zhì)，提高學生的教學能力。綜合這些優(yōu)勢，學生在學習了虛擬仿真技術(shù)之后，將會成為更加優(yōu)秀和綜合素質(zhì)更好的教師［4］。

（三）虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用

在具體開展虛擬仿真技術(shù)課程時，教師可以利用學生的學習活動，比如調(diào)研、走訪、問卷調(diào)查等。讓學生在自行學習時也應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)，用虛擬仿真技術(shù)加強學生的學習效率，提高調(diào)查數(shù)據(jù)的可靠性，提升學生的學習成果。通過實際應(yīng)用，學生將會對這種工具有更深的了解，進而加大學生對這種技術(shù)的使用頻率，促進學生使用高新技術(shù)的熱情和能力。教師可以通過建設(shè)實驗室和實訓室等手段，讓學生可以定期接受虛擬仿真技術(shù)的實操教學，從而最大化學習成果，提高學生的學習積極性。

結(jié)語

由于我國經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，科學技術(shù)的迭代速度也進一步加快，虛擬仿真技術(shù)目前已經(jīng)成為眾多機構(gòu)所爭相研究的新科學標志，是未來社會重要的技術(shù)方向?，F(xiàn)階段，我國應(yīng)當進一步開展虛擬仿真技術(shù)的研究，通過軟件搭建和硬件研究，建成更加適用于我國的虛擬仿真技術(shù)方向。在高職院校的學前教育理論和實踐中利用虛擬仿真技術(shù)，可以加大教師的教學成果，加強學生的學習效率以及積極性。對于幼兒教育的進一步優(yōu)化，對于我國建成高素質(zhì)、高水平、高技能的幼兒教師隊伍有著非常重要的作用。

參考文獻：

［1］田蓉.高職服裝工藝教學中虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用［J］.計算機產(chǎn)品與流通，2019（12）：169.

［2］卞秀輝.虛擬仿真技術(shù)在高職工業(yè)機器人專業(yè)教學中的應(yīng)用［J］.南方農(nóng)機，2018（21）：2728+33.

［3］張翠.三維虛擬仿真技術(shù)在高職院校實訓室建設(shè)中的應(yīng)用［J］.南方農(nóng)機，2018（10）：149150.

［4］尹湛華，朱海洋.虛擬仿真技術(shù)在高職實踐教學中的比較優(yōu)勢［J］.南昌高專學報，2008（04）：152154.

課題信息：教育部科技發(fā)展中心虛擬仿真技術(shù)在職業(yè)教育教學中的創(chuàng)新應(yīng)用專項課題：基于虛擬仿真技術(shù)的學前教育專業(yè)群實踐教學體系研究（課題編號：ZJXF2022273）

作者簡介：賀紅濤（1974—?），男，漢族，陜西渭南人，本科，副教授，研究方向：學前教育、歷史學；馬郁（1981—?），女，漢族，陜西咸陽人，研究生，副教授，研究方向：學前教育。