虛擬仿真技術應用于教育教學的路徑探討

程瓊

摘 要：教育的目的始終與現代生活相關聯，與發展相關聯，新科技在教育中的應用必不可少，虛擬仿真技術是當今科技熱點。文章從教育的定義導入，說明新科技在教育中應用的必要性和重要性，結合虛擬仿真技術這一科技熱點，從教師信息化教學能力提升、教學資源建設、學生創新創業等角度，探討了虛擬仿真技術應用于教育教學的切入點與發展路徑。

關鍵詞：虛擬仿真 教育教學 信息化

中圖分類號：TP391.9 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）07（c）-0202-02

《中華人民共和國教育法》中提到，“教育必須為社會主義現代化建設服務，必須與生產勞動相結合，培養德、智、體等方面全面發展的社會主義事業的建設者和接班人?！苯逃哪康氖冀K與現代生活相關聯，與發展相關聯，新科技在教育中應用必不可少。教育的內容，即教學資源，需要新科技進行呈現。教育的過程，需要引入新科技；教育應能實現讓受教育者能夠將新科技運用于生活。

1 虛擬仿真技術切入教育教學

虛擬仿真技術是將仿真技術與虛擬現實技術相結合的產物，是當今科技熱點，因此，如何虛擬仿真技術應用于教育教學，需考慮至少三個方面：一是促進教師信息化教學能力的提升，此處是指教師能熟練將虛擬仿真技術運用于信息化教學；二是要結合行業和專業特點用虛擬仿真技術建設教學資源，能建立恰當的學習場景，開發良好的教學資源；三是要引導學生應用虛擬仿真技術結合專業知識進行創新創業。

1.1 提升教師信息化教學能力

現如今，教師在教育教學中所擔任的角色、使用的教育教學方法以及教師培訓的方法等等都發生了很大的變化，其中很重要的一個原因便是在目前的教育教學領域中教學以信息技術為核心的現代教育技術與裝備得到了廣泛應用。教師在教育教學的過程中，信息化技術和裝備的應用能否成功地整合到課堂之中的關鍵在于，能否使用信息化技術建設教學資源，能否利用信息化的技術手段構建學習環境，能否將信息化技術融入進新的教學方法，并以此來開展多樣性的教學活動，鼓勵及促進合作互動、協作學習、小組工作等，這些都與教師信息化教學能力息息相關。

新形勢下的信息技術在給傳統課堂教學模式帶來巨大沖擊的同時，也孕育著新型教學模式，形式多樣、豐富多彩的教學活動更有利于激發學生的主觀能動性，培養學生的創新能力，提升學生的學習能力，促進學生綜合素質的提高。虛擬仿真技術是當今的科技熱點，將虛擬仿真技術應用于信息化教學是趨勢也是必然。曾有人做過一個“環境保護”的實驗，其實驗目的便是為了測試虛擬仿真技術的應用對促進學習者行為改變的積極作用。該實驗是以減少廁紙的使用率的程度作為衡量指標，在事先了解測試對象的廁紙使用習慣的的情況下，分別以文字、視頻和虛擬仿真場景作為教學媒介將測試對象分為三組。第一組測試對象拿到的是一篇發表在紐約時報上以講述伐木場景為主要內容的文章；第二組測試對象通過視頻看到了樹木砍伐的過程；第三組測試對象則在虛擬仿真場景作中體驗了砍樹的過程。在實驗結束一段時間后，對這三組成員進行了追蹤調查，第一組和第二組測試對象的行為基本沒有改變，而第三組測試對象的用紙量下降了20%，由此，我們可以看到，虛擬仿真技術的應用在一定程度上有助于加強人們的環保意識，在促進學習者行為改變上確實有積極作用。使用虛擬仿真技術，能夠將無形的事物變成有形，也能將無法立刻呈現在人們面前的結果進行展現，能帶給學習者更直觀的感受，能在很大程度上解決教育教學上“只可意會不可言傳“的尷尬，教師對虛擬仿真技術應用的熟練程度將影響到教育教學的效果。

1.2 結合行業和專業特點建設基于虛擬仿真技術的教學資源

教育信息化的建設一直是國家建設的重中之重，國家發布了一系列的政策來推動教育信息化的發展和完善。國務院《關于加快發展職業教育的決定》中明確提出，利用信息化手段擴大優質教育資源覆蓋面的有效機制，支持與專業課程配套的虛擬仿真實訓系統的開發與應用。發展日新月異，構建基于虛擬仿真技術的教學資源應緊跟行業和人才需求的發展，力爭開發覆蓋面廣、技術先進的教育教學系統。

要解決核心內容的技術研發瓶頸，充實產業鏈，建設優質教學資源，一方面需要專業人士與教學專家協同工作，借鑒國內外先進技術與開發方法，對教學資源運用虛擬仿真技術進行“改造”，將新科技與教育教學相結合，持續進行產品技術的迭代開發，加強內容開發制作，儲備，建立恰當的學習場景、開發更好的教學資源，以實現學習效果和良好體驗的統一；另一方面要培養更多產業人才，以使產業進入良性發展的軌道；同時，開拓新的實現手段，如WebVR等，以擺脫設備等不利因素帶來的影響。

教學資源用起來才有用，要讓教學資源的使用者廣泛接受，除了基于虛擬仿真技術的教學資源自身的吸引力外，還需從學習理念及市場效應上進行引導，不可過于急躁。在教育教學過程中貫徹探究式學習理念，讓學習者像科學家一樣去探索、研究和創造；在教學內容中，注意整合虛擬仿真的相關資源，解決好虛擬與現實有機結合的問題；在教學環節中，注重培養學生將虛擬仿真技術運用于解決實際問題的工具意識和基本技能；同時，也要注意到虛擬仿真技術的 “雙刃性”，要避免由此帶來的負面影響。

1.3 引導學生應用虛擬仿真技術創新創業

學以致用是關鍵，教育的目的是學做“現代的”人，是能為社會主義現代化建設服務，是要與生產勞動相結合，參與社會主義事業的建設。中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習近平給大學生創新創業大賽“青年紅色筑夢之旅”的大學生回信中勉勵大學生要“扎根中國大地了解國情民情，在創新創業中增長智慧才干，在艱苦奮斗中錘煉意志品質，在億萬人民為實現中國夢而進行的偉大奮斗中實現人生價值”。創新創業的過程是學習的過程，也是人生價值實現的過程。

國家關于促進虛擬仿真技術創新創業的一攬子政策相繼出臺。中共中央、國務院在2016年5月頒發的《國家創新驅動發展戰略綱要》，明確提出要發展新一代信息網絡技術，要加強虛擬現實技術研究和產業發展，要增強經濟社會發展的信息化基礎，推動產業技術體系創新，創造發展新優勢。隨后在 2017年1月，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發了《關于促進移動互聯網健康有序發展的意見》，明確要求要加緊AI/VR/AR等關鍵技術布局，盡快實現部分前沿技術、顛覆性技術在全球率先取得突破。2018年5月，教育部發布了《關于開展國家虛擬仿真實驗教學項目建設工作的通知》，虛擬仿真實驗教學項目建設進程得到大力推進。在“大眾創業萬眾創新”的政策背景下，很多學校建立了創新創業教育實踐基地，學校和企業聯合創建了學生創業實踐基地，這些基地的建立為學生提供了實戰場所；隨著虛擬仿真技術的發展，學?？衫锰摂M仿真技術在網絡平臺上創建虛擬創新實訓室，模擬創業環境及創業經營管理模式，降低創新創業教學成本。虛擬仿真技術也能更好地激發學生創造力，讓學生的知識與才能不受時空與距離限制，充分施展。引導學生應用虛擬仿真技術開展創新創業的態勢已經非常明顯。

2 結語

在教育教學的過程中使用虛擬仿真技術，在潛移默化的過程中，能鍛煉學生的探尋能力，有利于學生自主創新地進行體驗、探索學習。充分調動潛力，集中精力，提高能力。在掌握專業知識的同時，還能夠結合專業知識，基于虛擬仿真技術，進行創新性的開發及應用，反哺于教學。

參考文獻

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