基于虛擬現實的師范生教學技能訓練模式研究

黃潔 王運武

摘 要：近年來，通過實習與理論相結合的傳統模式提高學生教學技能，已無法滿足師范生技能訓練的真實需要，網絡平臺構建的師范生技能訓練機制則無法提供真實的教師課堂感受，因此探究提高師范生教學技能新方法迫在眉睫。以建立虛擬現實系統的師范生教學技能訓練理論模型為基礎，運用三維圖形虛擬現實技術和動態模型技術構建虛擬教室及虛擬學生，建立一個與真實教室環境高度相似的虛擬環境，提供共享平臺，使用戶能夠產生真實的課堂體驗，縮短了師范生適應教學工作的時間，學習時間靈活，從而能更好地提升師范生的教學技能水平。通過實踐，師范生在教案編寫、語言表達、知識儲備、因材施教方面技能比傳統方法整體提高了1.5倍。

關鍵詞：虛擬現實;師范生;教學技能

DOI：10. 11907/rjdk. 181901

中圖分類號：G434文獻標識碼：A文章編號：1672-7800（2019）002-0212-04

Absrtact： In recent years， China has been carrying out curriculum reforms. The key to success is whether normal students have appropriate teaching skills. Through the traditional mode of combining internship and theory to improve students teaching skills， it can not meet the real needs of normal students skills training. The normal college students skill training mechanism constructed by the network platform can not provide teachers with real classroom feelings， so it is urgent to explore and improve the teaching methods of normal students. New methods of skills are imminent. Based on the theoretical model of teaching skills training of normal university students， this paper uses virtual reality technology and dynamic model technology to build virtual classrooms and virtual students， and establish a virtual environment with high similarity to real classroom environment. Users can generate real classroom experience to shorten the adaptation period of normal students to teaching time， provides a shared platform， and has flexible learning time， so as to better improve the teaching skill level of normal students. Through practice， normal college students can write lesson， language expression， knowledge reserve， and teach students in accordance with their aptitude. The aspect is 1.5 times higher than the traditional method.

Key Words： virtual reality;normal students;teaching skills

0 引言

隨著基礎教育課程逐步改革和深化，師范教育和師范生培養新課程已成為中國基礎教育與素質教育的重要保證。各類學校不斷提高對教師基本素質的要求，保證教師全面發展和素質提高，尤其強調教師的教學技能。提高教師教學技能的具體要求是什么，教師應如何提高教學技能，以適應教師課程設置與教學改革在教學技能發展中遇到的困難和問題，國內外對此進行了相關研究[1]。

教育和教學所需基本素質是教學技能的廣泛意義。狹義的教學技能是指教學特點和主體教學基本技能，例如課堂教學基本技巧——導入技巧、教學技巧、練習技巧、互動技巧等[2]。

自20世紀70年代以來，美國一些教育研究人員對教師的教學行為和教學技能進行了微觀分析，建議教師成為教育“臨床專家”，并根據不同學生問題提出有針對性的教學計劃。合格的現代教師必須具備以下能力：教學、創新、實驗指導、科研、課件制作、與學生友好相處、書面與口頭表達、榜樣、自我控制能力以及推理能力。美國采用微格教學培養教師的教學技能。微型教學通過一系列程序，包括演示、角色扮演、記錄復制、分析評估以及反饋修正，使用聲音和視頻方法分別培訓每種技能[3]。20世紀70年代以后，“教師能力培養法”在美國絕大多數高等院校的教育專業課程中有了應用，是教育專業的重大改革。自20世紀90年代以來，美國教師教育研究人員開始探索基于普通學校的教師教育，其特點是系統地開發實踐技能并伴隨理論考慮[4]。

英國在20世紀60年代末引入了微格教學。社會心理學觀點被引入微觀教學中，以定義普通學生的技能，并定義教學中的社交技能，然后將各種社交技能整合并應用于整個課堂教學。英國教育和科學署 “教師職前培訓改革”重點是培訓教師的專業技能，培養班級管理、家庭作業指導以及為學生提供良好學習環境的能力。從2000年9月起，所有教師都需要通過技能考試，包括教學技能、語言表達、咨詢和溝通技巧。若沒有通過技能考試，最多只能被聘為非合格教師5年。

總之，英美國家特別注重教師的實習、實踐經歷。實習時間通常超過350小時，在學期內甚至可達一年。

在1994年由國家教委出臺的“師專大學生教師職業技能培訓大綱”中，教學技能分為5種：教學媒體運用、課堂教學、課外活動組織監督、教學和研究。在課堂教學技能方面，主要有9個基本技能組合，即引言、表演、示范、解釋、提問、反饋強化、結束、組織教學和變化技能。教學技能是教師最重要的職業素質，隨著新課程改革不斷深入，對教師教學技能要求越來越高，對教師教學技能的培養也進一步加強。隨著多媒體等教育技術在教學中的應用，倡導以學生為中心的教學改革成為必然。為此，林萬新等[5]分析了傳統微格教學存在的缺陷，提出了網絡環境下教學技能訓練系統構建和培訓模式，強調通過網絡為師范生提供教學示范和優秀課例等資源;張桂榮等[6]總結了微格教學技能訓練特點，提出了網絡環境下微格教學技能訓練的實施步驟;重慶師大譚本群[7]構建了生物學科微格教學網絡平臺，并對平臺建設的主要模塊、資源分類、頁面布局、各級結構等進行了介紹[8]。

我國高校師范生技能培養主要存在以下幾個方面問題：重視程度不夠、師范特色淡化、課程設置不合理、教師教育課程邊緣化、理論指導偏重、實踐環節薄弱、師資力量不足、訓練指導不力[9]。因此，尋找合適的師范生技能培養模式至關重要。

本文運用三維圖形虛擬現實技術與動態模型技術構建虛擬教室和虛擬學生，建立一個與真實教室環境高度相似的虛擬環境，用戶能夠產生真實的課堂體驗。該方法與美國、英國等發達國家的微格教學、技能考試，以及我國傳統實習和理論結合方式相比較而言，能夠使師范生隨時隨地進行教學實踐和理論學習，解決了時間、空間限制，讓師范生能夠擺脫直面真實學生的羞澀，在虛擬課堂充分練習各項教學技能，從而縮短適應教學工作的時間。同時，采用虛擬學生練習教學技能的方法，能夠及時發現教師自身存在的問題和虛擬學生反映出的問題，并作出及時修改，避免在真實學生身上出現類似錯誤，從而提高整體教學水平。

1 師范生教學技能培養缺陷

（1）高校學科環境限制。目前大多數高校師范生培養課程體系過分強調文化知識，缺乏專業技能培訓課程，如音樂、舞蹈、藝術等。現行教育學、心理學課程理論抽象化。當前，師范生職業技能訓練延續了一直以來 “先教育理論學習，再教育實踐訓練”的傳統做法[10]。師范生教學技能素養無法得到有效提高，最終影響就業。

（2）師范生實踐機會不多。首先，許多教師重視教學技能，而忽視人文素質對課堂教學的影響;其次，教師技能培訓主要集中在課堂上，忽視了課外培訓和實踐基地培訓;第三，注重培養基礎教學。在實習期間，學生和教師實際參與實習的機會相對較少。學習轉移缺乏將不可避免地導致師范生缺乏處理實際課堂問題的能力。

（3）高校缺乏有效的反饋與評價體系。有效提高師范生能力和整體素質的重要手段是合理的評價機制與及時的教學反饋。通過評價師范生培養目標達成水平，基于評價結果信息反饋和培訓體系內容不斷修訂，在真正意義上提高師范生教學技能。如果評價機制不完善，或者沒有及時反饋供師范生參考以糾正，很容易導致行為規范基礎喪失。

（4）教育技術教學所需硬件不足。目前，師范大學現代教育技術教學所需硬件不足，數量非常有限，部分課程僅限于觀察、描述，無法滿足學生動手實踐需要，不能滿足學生技能培訓要求，對學生教育技術的培養和發展不利。

2 師范生教學技能培養策略

針對師范生教學技能培養缺陷，提出以下培養策略：

（1）調整理論課與實踐課結構，正確處理教學知識與教學技能關系。首先，要轉變觀念，調整專業課與教學技能課的比例，加強師范生技能課程建設，切實加強對師范生的培養，增強其實踐意識。其次，要轉變培養學生教學技能的知識、培養方法、技術和教學情境方式，建立并完善教學方法，將理論與實踐相結合，優化培訓效果，最大限度地提高師范生的教學技能[11]。

（2）加大對師范生教學技能培養的重視，提供各種實習空間。為了有效提高師范生的教學技能，必須提供多種形式的鍛煉和足夠的實踐機會。具體可采取如下措施：一是加強教學模擬訓練，有意識地分配到中小學實習，以提高教學意識水平[12];二是加強微格教學訓練，微型教學是培養、提高師范生教學技能的重要手段;三是完善實習保障機制，提供教學實習機會，從實習基地建設和實習時間角度，為學生實習提供有力保障。這些實用機會的獲得和合理使用對于提高教學技能具有深遠意義。

（3）注重教學技能與基本素質的融合，建立科學合理的評價機制。評估反饋是教學技能培訓的重要組成部分，也是成功進行教學技能培訓的關鍵。按照客觀性、發展性、完整性和學科特點等幾個原則，根據實際教學情境下各教師行為的實際需要和學科教學標準的要求，為教師、學習者的不同視覺效果建立價值參考常數，并盡可能清晰地界定和說明，使其成為一個具體、可衡量和可操作的反饋評估指標體系[13]。

（4）加強師范生與教師的情感交流。高校應采取多種形式教育解決學生不喜歡師范教育的問題，引導師范生形成崇高的職業價值觀，培養專業思維，以提高學生對正常教學的積極參與度。

（5）掌握與改進現代教育技術。信息時代發展的基本要求也是對現代教育技術教學中教學方法的新思考。雖然目前師范教育專業已經開設了教育技術課程，但課程設置時間有限。學生應利用業余時間改進現代教育技術，學校可以組織各種活動，激發師范生的積極性，提高教學技能[14]。

3 虛擬現實實踐系統架構

為了應對師范生教學培養存在的問題，根據師范生教學技能策略提高師范院校教師教學能力評估的有效性，提升師范生的自我發展能力。本文建立虛擬現實系統，開發一種能夠隨時隨地將理論與實踐相結合的網絡虛擬現實學習平臺，為學習者提供信息技術學習環境和學習資源，并使學習者自由管理學習，實現個體自主成長[15]。

師范生教學技能訓練具體內容包括教學理論掌握、內容研究、教學方法運用、教案編制等。針對具體教學技能訓練內容，運用三維圖形虛擬現實技術與動態模型技術構建虛擬教室和虛擬學生，建立一個與真實教室環境高度相似的虛擬環境[16]。虛擬現實實踐系統如圖1所示[17]。

（1）用戶登陸界面。包括用戶名和登錄密碼，教師可以同時申請教學賬號，登錄到自己的虛擬現實系統中。

（2）內容學習。包括所有課程教材和一些優秀教師授課視頻，可以根據實際需要搜索、學習。

（3）教案編寫。包括教案模板、教學素材、用戶教案，教師可以根據個人上課需要編寫相應教案，制作課程PPT，保存后可反復查看。

（4）虛擬教室。師范生戴上虛擬現實眼鏡進入虛擬教室，如同處于現實的教室中，各種3D模型搭建使學生可以給出智能回應，聽課狀態與現實一樣。

（5）課程回放。教師在虛擬教室上課時可以通過系統進行全程錄課，教師可以反復觀看自己上課的效果，根據系統反饋改進教學技能。

（6）教學評價。系統將根據用戶的教學計劃和課程記錄給出最終評估分數，并對教學過程給出評估和改進方法，還能對同一次課的多次錄課進行對比，給出建設性意見[18]。

4 虛擬現實的優勢與創新

4.1 優勢

（1）縮短適應教學工作的時間。虛擬現實是一種先進技術，利用計算機生成三維仿真環境。作為教育技術領域的一個新課題，研究重點是如何利用虛擬現實技術提高師范生的教學技能。本文虛擬現實實踐系統，可以讓教師在系統中體會到真實的教學情境，不斷進行教學技能訓練，隨時隨地鍛煉教案編寫技巧，讓師范生縮短適應教學工作的時間，提高教學效率。

（2）提供共享平臺。建立一個共享的虛擬現實實踐系統，滿足師生之間、學生之間的合作與交流、資源共享、知識構建和專業發展需求。

（3）提升師范生的教學技能水平。采用虛擬現實系統進行有針對性的培訓，為師范生提供一種新的教學技能有效培訓模式，提高師范生與教師的教學技能[19]。

（4）學習時間靈活。師范生可以根據自身實際情況選擇技能訓練的時間、地點，自主掌握訓練時間長短。

4.2 創新

（1）理念創新。目前師范生技能訓練多以實習、見習為主，雖然在一定程度上能夠促進技能提高和職業發展，但這種單純依靠幾個月實習、見習的短期實踐方式，很難讓其教學水平達到作為一名真正教師的要求，同時實習、見習很多時候是跟著指導教師，很少有獨自上課的機會，不能滿足師范生技能訓練需求。虛擬學習系統的出現和廣泛使用為解決該問題提供了新思路[20]。虛擬現實培訓平臺搭建和使用的目的是培養師范生的教學技能，讓每個經過訓練的師范生都擁有更好的教育之路，投身教育事業[21]。

（2）內容創新。該系統構建了師范生教學技能發展的理論模型，分析了模式策略，設計了具體內容。在虛擬現實教學技能訓練平臺中設置了具體訓練內容，比如教案編寫、教學內容學習以及真實的上課環境訓練和錄課學習，讓師范生在虛擬平臺中發揮優勢，彌補不足[22]。同時，驗證了虛擬現實系統的可靠性，可為虛擬現實系統設計和功能完善提供參考。

5 結語

虛擬現實技術在師范生教學技能訓練方面，不僅能夠提高其學習積極性與主動性，還能夠解決時間和空間問題，讓新教師在虛擬現實系統中體會教學樂趣，并且能夠反復鍛煉教學技能，縮短適應工作的時間，是培養教師教學技能的有效途徑。經過實踐，該虛擬現實系統可以更多地增加教學素材，研究學生表情和動作反映出的上課狀態，進一步提高教學技能。

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（責任編輯：何 麗）