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虚拟仿真技术应用于教育教学的路径探讨

虚拟仿真技术应用于教育教学的路径探讨

程琼

摘 要:教育的目的始终与现代生活相关联,与发展相关联,新科技在教育中的应用必不可少,虚拟仿真技术是当今科技热点。文章从教育的定义导入,说明新科技在教育中应用的必要性和重要性,结合虚拟仿真技术这一科技热点,从教师信息化教学能力提升、教学资源建设、学生创新创业等角度,探讨了虚拟仿真技术应用于教育教学的切入点与发展路径。

关键词:虚拟仿真 教育教学 信息化

中图分类号:TP391.9 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2018)07(c)-0202-02

《中华人民共和国教育法》中提到,“教育必须为社会主义现代化建设服务,必须与生产劳动相结合,培养德、智、体等方面全面发展的社会主义事业的建设者和接班人。”教育的目的始终与现代生活相关联,与发展相关联,新科技在教育中应用必不可少。教育的内容,即教学资源,需要新科技进行呈现。教育的过程,需要引入新科技;教育应能实现让受教育者能够将新科技运用于生活。

1 虚拟仿真技术切入教育教学

虚拟仿真技术是将仿真技术与虚拟现实技术相结合的产物,是当今科技热点,因此,如何虚拟仿真技术应用于教育教学,需考虑至少三个方面:一是促进教师信息化教学能力的提升,此处是指教师能熟练将虚拟仿真技术运用于信息化教学;二是要结合行业和专业特点用虚拟仿真技术建设教学资源,能建立恰当的学习场景,开发良好的教学资源;三是要引导学生应用虚拟仿真技术结合专业知识进行创新创业。

1.1 提升教师信息化教学能力

现如今,教师在教育教学中所担任的角色、使用的教育教学方法以及教师培训的方法等等都发生了很大的变化,其中很重要的一个原因便是在目前的教育教学领域中教学以信息技术为核心的现代教育技术与装备得到了广泛应用。教师在教育教学的过程中,信息化技术和装备的应用能否成功地整合到课堂之中的关键在于,能否使用信息化技术建设教学资源,能否利用信息化的技术手段构建学习环境,能否将信息化技术融入进新的教学方法,并以此来开展多样性的教学活动,鼓励及促进合作互动、协作学习、小组工作等,这些都与教师信息化教学能力息息相关。

新形势下的信息技术在给传统课堂教学模式带来巨大冲击的同时,也孕育着新型教学模式,形式多样、丰富多彩的教学活动更有利于激发学生的主观能动性,培养学生的创新能力,提升学生的学习能力,促进学生综合素质的提高。虚拟仿真技术是当今的科技热点,将虚拟仿真技术应用于信息化教学是趋势也是必然。曾有人做过一个“环境保护”的实验,其实验目的便是为了测试虚拟仿真技术的应用对促进学习者行为改变的积极作用。该实验是以减少厕纸的使用率的程度作为衡量指标,在事先了解测试对象的厕纸使用习惯的的情况下,分别以文字、视频和虚拟仿真场景作为教学媒介将测试对象分为三组。第一组测试对象拿到的是一篇发表在纽约时报上以讲述伐木场景为主要内容的文章;第二组测试对象通过视频看到了树木砍伐的过程;第三组测试对象则在虚拟仿真场景作中体验了砍树的过程。在实验结束一段時间后,对这三组成员进行了追踪调查,第一组和第二组测试对象的行为基本没有改变,而第三组测试对象的用纸量下降了20%,由此,我们可以看到,虚拟仿真技术的应用在一定程度上有助于加强人们的环保意识,在促进学习者行为改变上确实有积极作用。使用虚拟仿真技术,能够将无形的事物变成有形,也能将无法立刻呈现在人们面前的结果进行展现,能带给学习者更直观的感受,能在很大程度上解决教育教学上“只可意会不可言传“的尴尬,教师对虚拟仿真技术应用的熟练程度将影响到教育教学的效果。

1.2 结合行业和专业特点建设基于虚拟仿真技术的教学资源

教育信息化的建设一直是国家建设的重中之重,国家发布了一系列的政策来推动教育信息化的发展和完善。国务院《关于加快发展职业教育的决定》中明确提出,利用信息化手段扩大优质教育资源覆盖面的有效机制,支持与专业课程配套的虚拟仿真实训系统的开发与应用。发展日新月异,构建基于虚拟仿真技术的教学资源应紧跟行业和人才需求的发展,力争开发覆盖面广、技术先进的教育教学系统。

要解决核心内容的技术研发瓶颈,充实产业链,建设优质教学资源,一方面需要专业人士与教学专家协同工作,借鉴国内外先进技术与开发方法,对教学资源运用虚拟仿真技术进行“改造”,将新科技与教育教学相结合,持续进行产品技术的迭代开发,加强内容开发制作,储备,建立恰当的学习场景、开发更好的教学资源,以实现学习效果和良好体验的统一;另一方面要培养更多产业人才,以使产业进入良性发展的轨道;同时,开拓新的实现手段,如WebVR等,以摆脱设备等不利因素带来的影响。

教学资源用起来才有用,要让教学资源的使用者广泛接受,除了基于虚拟仿真技术的教学资源自身的吸引力外,还需从学习理念及市场效应上进行引导,不可过于急躁。在教育教学过程中贯彻探究式学习理念,让学习者像科学家一样去探索、研究和创造;在教学内容中,注意整合虚拟仿真的相关资源,解决好虚拟与现实有机结合的问题;在教学环节中,注重培养学生将虚拟仿真技术运用于解决实际问题的工具意识和基本技能;同时,也要注意到虚拟仿真技术的 “双刃性”,要避免由此带来的负面影响。

1.3 引导学生应用虚拟仿真技术创新创业

学以致用是关键,教育的目的是学做“现代的”人,是能为社会主义现代化建设服务,是要与生产劳动相结合,参与社会主义事业的建设。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平给大学生创新创业大赛“青年红色筑梦之旅”的大学生回信中勉励大学生要“扎根中国大地了解国情民情,在创新创业中增长智慧才干,在艰苦奋斗中锤炼意志品质,在亿万人民为实现中国梦而进行的伟大奋斗中实现人生价值”。创新创业的过程是学习的过程,也是人生价值实现的过程。

国家关于促进虚拟仿真技术创新创业的一揽子政策相继出台。中共中央、国务院在2016年5月颁发的《国家创新驱动发展战略纲要》,明确提出要发展新一代信息网络技术,要加强虚拟现实技术研究和产业发展,要增强经济社会发展的信息化基础,推动产业技术体系创新,创造发展新优势。随后在 2017年1月,中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于促进移动互联网健康有序发展的意见》,明确要求要加紧AI/VR/AR等关键技术布局,尽快实现部分前沿技术、颠覆性技术在全球率先取得突破。2018年5月,教育部发布了《关于开展国家虚拟仿真实验教学项目建设工作的通知》,虚拟仿真实验教学项目建设进程得到大力推进。在“大众创业万众创新”的政策背景下,很多学校建立了创新创业教育实践基地,学校和企业联合创建了学生创业实践基地,这些基地的建立为学生提供了实战场所;随着虚拟仿真技术的发展,学校可利用虚拟仿真技术在网络平台上创建虚拟创新实训室,模拟创业环境及创业经营管理模式,降低创新创业教学成本。虚拟仿真技术也能更好地激发学生创造力,让学生的知识与才能不受时空与距离限制,充分施展。引导学生应用虚拟仿真技术开展创新创业的态势已经非常明显。

2 结语

在教育教学的过程中使用虚拟仿真技术,在潜移默化的过程中,能锻炼学生的探寻能力,有利于学生自主创新地进行体验、探索学习。充分调动潜力,集中精力,提高能力。在掌握专业知识的同时,还能够结合专业知识,基于虚拟仿真技术,进行创新性的开发及应用,反哺于教学。

参考文献

[1]创业邦.虚拟现实在未来趋势的十个应用[Z].https://www.cyzone.cn/a/20140912/262844.html.

[2]王占仁.创新创业教育的核心要义与周边关系论析[J].国家教育行政学院学报,2018(1):21-26.

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