基于虛擬仿真技術的高職學前教育專業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，讓虛擬技術更好地應用在高職院校的學前教育專業中，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。

關鍵詞：虛擬仿真技術；高職院校；學前教育；課程實踐

虛擬仿真技術在目前世界上有著廣泛應用，在多媒體、虛擬交互、網絡通信等領域有著大量的應用場景。在技術大爆發的時代背景下，將虛擬仿真技術和教育相結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融入教學中，對學生開展全新的教學，采取多種技術、多種管理方式、多種教學模式相結合的新策略，實現虛擬仿真技術在新時期的新應用，并提高高職院校學生的學習效率。

一、虛擬仿真技術的高職學前教育專業教學的意義

虛擬仿真技術和信息技術、人工智能技術、大數據技術、虛擬現實技術一樣，都是在技術革命下發展起來的高新尖科技，在各個國家已經有了大量應用。在商務活動領域、社交領域、游戲領域等行業中，虛擬仿真技術的優越性能得到了人們的肯定。這一技術在教育領域的應用時間相對較晚，基于虛擬仿真技術大發展、大應用的前提下，西方發達國家漸漸將虛擬仿真技術應用在了教育領域。尤其是大學教育中，因為教育場景的限制和應用環境的復雜性，越來越多的大學教師開始使用虛擬仿真技術來進行教學。

在教學中充分利用虛擬仿真技術，在大學內部建設一個虛擬和現實交互的場景，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，在教學時教師可以更便利地應用網絡資料，也可以將一些實操性的技術通過虛擬仿真技術來傳達，從而大大降低教育成本，提升教育質量，提升學生的學習興趣。應用這一技術還能夠充分發揮互聯網技術的優勢，讓高職院校因為教學成本和設備昂貴等原因而產生的教學質量問題得到解決，最大化地減少了校方的教學成本，增強教師的技術應用水平，提升學生的學習積極性。

通過應用虛擬仿真技術，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、設備的使用效率、學生學習知識的質量，綜合提高學生的知識水平、技能水平、文化素養。因為使用了虛擬仿真技術，學校降低了成本，可以花費更大的資源去獲得教學設備，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，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、虛擬仿真技術的高職學前教育專業教學現狀

（一）虛擬仿真技術的高職學前教育專業的現狀

虛擬仿真技術是一種可以通過互聯網來進行數據可視化的技術方向，和過去的交互界面操作相比有著很大的優勢，虛擬仿真技術可以在技術維度、管理維度、操作維度遠超過去的技術手段，真正實現了教育技術質的飛躍。目前，虛擬仿真技術在高職院校中大量被應用，在我國的發展速度極快，成為目前高職院校中應用程度最廣、使用效果最好、受到學生喜愛最多的教學技術。

虛擬仿真技術在我國的發展速度極快，在高職院校的教學實操、加工工程建設、醫學仿真、軍事研究等領域都有著巨大的應用場景。目前虛擬仿真技術研究水平最高的是美國，其次是我國，現階段，在高職院校中應用這一技術成了大勢所趨。

我國大量高職院校都使用了這一技術，在教學方式的研究過程中，大量教師和研究者廣泛開發和應用了這一技術，使得這一技術在我國的發展速度極快，廣泛使用在高職院校的實操訓練課程、教育課程、統籌數據規劃等領域中。這一技術在我國的發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展的巨大推動力。我國的部分高職院校已經將仿真虛擬技術引進本學院的教學體系中，他們充分利用了虛擬仿真技術的各種技術方向，在三維造型設計、機床設計實操、學前教育等教學領域中，充分利用了虛擬仿真技術，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）虛擬仿真技術的高職學前教育專業的問題

在虛擬仿真技術應用中，尤其在高職院校的應用中，如何高效率地減少因為設備訓練不足或技術難度過高的原因而導致的實際教學成果不佳的現象，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，應當減少對技術的盲目使用，而是在有規劃、有目的、有組織的前提中使用虛擬仿真技術［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的應用方式，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。

虛擬仿真技術在高校的使用中存在理論和操作不匹配的現象。教師設計的教學規劃無法適應學生的需求，進而導致學生的學習進度和教師的教學進度出現斷裂，無法將虛擬仿真技術的效用發揮出來。教師在應用虛擬仿真技術時，需要進一步和技術管理者溝通，達到技術的應用在教師的控制之下，讓教學進度逐步適應教師，讓虛擬仿真技術和教師教授的課程充分配合。教師和學生應當經常使用虛擬仿真技術來模擬各種數據，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教學成果的最大化，提高教師的教學質量、學生的學習效率、學校的管理水平。

在虛擬仿真技術的應用過程中，高職院校的教師應當充分將應用層面的知識和研究層面的知識結合起來，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、實踐能力的培養也非常欠缺。在高職院校中應用虛擬仿真技術就可以最大化地調動學生的積極性，發揮教師的主觀能動性，將虛擬仿真技術的應用效果最大化。

三、虛擬仿真技術的高職學前教育專業的實踐內容

（一）虛擬仿真技術的高職學前教育專業實踐研究

在過去的高職院校學前教育專業的課程中，教師通常只是根據學生的需要設計出相應的課件，對于虛擬仿真技術的應用程度不夠，沒有在實際教學中體現虛擬仿真技術的內涵，學前教育的重點和難點都沒有體現出來，這些問題可以根據以下幾點來解決：

首先，應當將UGCAD技術模塊應用在教學實踐中。對于大量學生來說，使用高新尖技術本就具有吸引力，而UGACD技術更是目前虛擬仿真技術中最為前沿的技術，同時這一技術在應用層面的實踐過程更長，在應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。這種技術通過將3D技術的數據模塊進一步優化，將CAD和3D技術在軟件中合成為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。教師可以應用軟件中大量的素材，對學生的學前教育專業課件做多種形式的設計。比如，在教授幼兒心理學時，應用UGCAD技術將兒童的心理發展曲線畫出來，并在課堂中展現出兒童在各個發展時期的特征。通過將幼兒的心理發展曲線和幼兒學習能力發展曲線進行對比，展現出幼兒需要在哪個年級使用何種教材，在何種狀態下幼兒更加放松，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，教師可以在現場將模型設計出來，并通過兒童發展曲線理論，將模型的創建過程在學生面前展示。讓學生熟悉在UGCAD技術中哪種曲線代表哪種素質，進而獲得如何向兒童施加知識、心態、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、點網格、曲面等內容教授給學生，讓學生可以自行設計模型庫，同時可以使用修改曲線參數、引進數學解析法、編輯模型和建立模型等方法，讓學生充分理解UGCAD技術中的各種要點，進而實現對學生教學成果的最大化。

其次，應當使用虛擬仿真技術來進行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技術時，應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軟件界面，學會使用搜索功能，使用各種工具，完成數據傳輸和數據分析。對軟件的各種分析數據進行研究，從數據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后，可以自行選擇需要分析的數據，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據分析的過程。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據導入軟件中，讓MOLDWIZARD軟件對數據進行分析和計算。教師可以適當加大難度，讓學生從分析體能、視力、耐力等基礎數據操作開始，漸漸加大難度，然后讓學生分析幼兒的心理狀態、學習素質、性格問題等。教師需要將國家標準數據和該省份的具體數據進行對比，充分訓練學生獲取數據、分析數據、研究數據、對比數據的能力。讓學生在教師的引導下，逐步實現對軟件的操作和分析。

再次，教師需對虛擬仿真技術在教學活動的應用加以研究。這里還是以UG技術作為案例，從UG技術的基礎上分析模塊研究，學習數據分析軟件的各種性能。比如在教授幼兒的認知、情感、素質等能力時，教師應當以幼兒作為教授時的闡述對象，將軟件中分析出來的數據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展的重要性，通過使用UG分析平臺，將幼兒身心發展的階段性特征表現出來。將學生在學習時的各種數據記錄下來，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查、個體訪問、抽樣調查等方式得出一系列數據，再將這些數據導入UG數據庫中，學生通過實踐，在當地的幼兒園內調查幼兒，然后將調查數據輸入計算機，最后根據數據的分析結果得出當地的幼兒園幼兒人格的大致圖譜。根據這些圖譜就能夠得出很多數據，比如內向的學生人數有多少；相對開朗的學生人數有多少；熱愛學習的學生人數有多少；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。通過對幼兒數據的分析和建模，學生可以得出關于幼兒教育的很多信息，依照這些信息又可以得出很多關于教學的實際策略。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比較好的學生，那么就可以讓這些學生帶領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，或者性格相對內向，教師就可以根據這些學生的數據，讓他們帶領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，將虛擬仿真技術的應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，提高技術能力。這些都是目前我國高職院校教育中，應當加大力度推廣的教學方式。

（二）教學應用研究

在高職院校的學前教育中，使用虛擬仿真技術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計來增加學生的學習積極性。在教授軟件時，教師應當將軟件設計的相關知識也傳授給學生，讓學生更加深入地了解在學前教育中應當如何應用虛擬仿真技術。同時，教師也可以直接讓學生設計虛擬仿真技術的課件，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，提高學生的教學能力。綜合這些優勢，學生在學習了虛擬仿真技術之后，將會成為更加優秀和綜合素質更好的教師［4］。

（三）虛擬仿真技術的應用

在具體開展虛擬仿真技術課程時，教師可以利用學生的學習活動，比如調研、走訪、問卷調查等。讓學生在自行學習時也應用虛擬仿真技術，用虛擬仿真技術加強學生的學習效率，提高調查數據的可靠性，提升學生的學習成果。通過實際應用，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的使用頻率，促進學生使用高新技術的熱情和能力。教師可以通過建設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。

結語

由于我國經濟社會的快速發展，科學技術的迭代速度也進一步加快，虛擬仿真技術目前已經成為眾多機構所爭相研究的新科學標志，是未來社會重要的技術方向?，F階段，我國應當進一步開展虛擬仿真技術的研究，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，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化，對于我國建成高素質、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的應用［J］.計算機產品與流通，2019（12）：169.

［2］卞秀輝.虛擬仿真技術在高職工業機器人專業教學中的應用［J］.南方農機，2018（21）：2728+33.

［3］張翠.三維虛擬仿真技術在高職院校實訓室建設中的應用［J］.南方農機，2018（10）：149150.

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

課題信息：教育部科技發展中心虛擬仿真技術在職業教育教學中的創新應用專項課題：基于虛擬仿真技術的學前教育專業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。