基于虚拟现实的师范生教学技能训练模式研究

黄洁 王运武

摘 要：近年来，通过实习与理论相结合的传统模式提高学生教学技能，已无法满足师范生技能训练的真实需要，网络平台构建的师范生技能训练机制则无法提供真实的教师课堂感受，因此探究提高师范生教学技能新方法迫在眉睫。以建立虚拟现实系统的师范生教学技能训练理论模型为基础，运用三维图形虚拟现实技术和动态模型技术构建虚拟教室及虚拟学生，建立一个与真实教室环境高度相似的虚拟环境，提供共享平台，使用户能够产生真实的课堂体验，缩短了师范生适应教学工作的时间，学习时间灵活，从而能更好地提升师范生的教学技能水平。通过实践，师范生在教案编写、语言表达、知识储备、因材施教方面技能比传统方法整体提高了1.5倍。

关键词：虚拟现实;师范生;教学技能

DOI：10. 11907/rjdk. 181901

中图分类号：G434文献标识码：A文章编号：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

随着基础教育课程逐步改革和深化，师范教育和师范生培养新课程已成为中国基础教育与素质教育的重要保证。各类学校不断提高对教师基本素质的要求，保证教师全面发展和素质提高，尤其强调教师的教学技能。提高教师教学技能的具体要求是什么，教师应如何提高教学技能，以适应教师课程设置与教学改革在教学技能发展中遇到的困难和问题，国内外对此进行了相关研究[1]。

教育和教学所需基本素质是教学技能的广泛意义。狭义的教学技能是指教学特点和主体教学基本技能，例如课堂教学基本技巧——导入技巧、教学技巧、练习技巧、互动技巧等[2]。

自20世纪70年代以来，美国一些教育研究人员对教师的教学行为和教学技能进行了微观分析，建议教师成为教育“临床专家”，并根据不同学生问题提出有针对性的教学计划。合格的现代教师必须具备以下能力：教学、创新、实验指导、科研、课件制作、与学生友好相处、书面与口头表达、榜样、自我控制能力以及推理能力。美国采用微格教学培养教师的教学技能。微型教学通过一系列程序，包括演示、角色扮演、记录复制、分析评估以及反馈修正，使用声音和视频方法分别培训每种技能[3]。20世纪70年代以后，“教师能力培养法”在美国绝大多数高等院校的教育专业课程中有了应用，是教育专业的重大改革。自20世纪90年代以來，美国教师教育研究人员开始探索基于普通学校的教师教育，其特点是系统地开发实践技能并伴随理论考虑[4]。

英国在20世纪60年代末引入了微格教学。社会心理学观点被引入微观教学中，以定义普通学生的技能，并定义教学中的社交技能，然后将各种社交技能整合并应用于整个课堂教学。英国教育和科学署 “教师职前培训改革”重点是培训教师的专业技能，培养班级管理、家庭作业指导以及为学生提供良好学习环境的能力。从2000年9月起，所有教师都需要通过技能考试，包括教学技能、语言表达、咨询和沟通技巧。若没有通过技能考试，最多只能被聘为非合格教师5年。

总之，英美国家特别注重教师的实习、实践经历。实习时间通常超过350小时，在学期内甚至可达一年。

在1994年由国家教委出台的“师专大学生教师职业技能培训大纲”中，教学技能分为5种：教学媒体运用、课堂教学、课外活动组织监督、教学和研究。在课堂教学技能方面，主要有9个基本技能组合，即引言、表演、示范、解释、提问、反馈强化、结束、组织教学和变化技能。教学技能是教师最重要的职业素质，随着新课程改革不断深入，对教师教学技能要求越来越高，对教师教学技能的培养也进一步加强。随着多媒体等教育技术在教学中的应用，倡导以学生为中心的教学改革成为必然。为此，林万新等[5]分析了传统微格教学存在的缺陷，提出了网络环境下教学技能训练系统构建和培训模式，强调通过网络为师范生提供教学示范和优秀课例等资源;张桂荣等[6]总结了微格教学技能训练特点，提出了网络环境下微格教学技能训练的实施步骤;重庆师大谭本群[7]构建了生物学科微格教学网络平台，并对平台建设的主要模块、资源分类、页面布局、各级结构等进行了介绍[8]。

我国高校师范生技能培养主要存在以下几个方面问题：重视程度不够、师范特色淡化、课程设置不合理、教师教育课程边缘化、理论指导偏重、实践环节薄弱、师资力量不足、训练指导不力[9]。因此，寻找合适的师范生技能培养模式至关重要。

本文运用三维图形虚拟现实技术与动态模型技术构建虚拟教室和虚拟学生，建立一个与真实教室环境高度相似的虚拟环境，用户能夠产生真实的课堂体验。该方法与美国、英国等发达国家的微格教学、技能考试，以及我国传统实习和理论结合方式相比较而言，能够使师范生随时随地进行教学实践和理论学习，解决了时间、空间限制，让师范生能够摆脱直面真实学生的羞涩，在虚拟课堂充分练习各项教学技能，从而缩短适应教学工作的时间。同时，采用虚拟学生练习教学技能的方法，能够及时发现教师自身存在的问题和虚拟学生反映出的问题，并作出及时修改，避免在真实学生身上出现类似错误，从而提高整体教学水平。

1 师范生教学技能培养缺陷

（1）高校学科环境限制。目前大多数高校师范生培养课程体系过分强调文化知识，缺乏专业技能培训课程，如音乐、舞蹈、艺术等。现行教育学、心理学课程理论抽象化。当前，师范生职业技能训练延续了一直以来 “先教育理论学习，再教育实践训练”的传统做法[10]。师范生教学技能素养无法得到有效提高，最终影响就业。

（2）师范生实践机会不多。首先，许多教师重视教学技能，而忽视人文素质对课堂教学的影响;其次，教师技能培训主要集中在课堂上，忽视了课外培训和实践基地培训;第三，注重培养基础教学。在实习期间，学生和教师实际参与实习的机会相对较少。学习转移缺乏将不可避免地导致师范生缺乏处理实际课堂问题的能力。

（3）高校缺乏有效的反馈与评价体系。有效提高师范生能力和整体素质的重要手段是合理的评价机制与及时的教学反馈。通过评价师范生培养目标达成水平，基于评价结果信息反馈和培训体系内容不断修订，在真正意义上提高师范生教学技能。如果评价机制不完善，或者没有及时反馈供师范生参考以纠正，很容易导致行为规范基础丧失。

（4）教育技术教学所需硬件不足。目前，师范大学现代教育技术教学所需硬件不足，数量非常有限，部分课程仅限于观察、描述，无法满足学生动手实践需要，不能满足学生技能培训要求，对学生教育技术的培养和发展不利。

2 师范生教学技能培养策略

针对师范生教学技能培养缺陷，提出以下培养策略：

（1）调整理论课与实践课结构，正确处理教学知识与教学技能关系。首先，要转变观念，调整专业课与教学技能课的比例，加强师范生技能课程建设，切实加强对师范生的培养，增强其实践意识。其次，要转变培养学生教学技能的知识、培养方法、技术和教学情境方式，建立并完善教学方法，将理论与实践相结合，优化培训效果，最大限度地提高师范生的教学技能[11]。

（2）加大对师范生教学技能培养的重视，提供各种实习空间。为了有效提高师范生的教学技能，必须提供多种形式的锻炼和足够的实践机会。具体可采取如下措施：一是加强教学模拟训练，有意识地分配到中小学实习，以提高教学意识水平[12];二是加强微格教学训练，微型教学是培养、提高师范生教学技能的重要手段;三是完善实习保障机制，提供教学实习机会，从实习基地建设和实习时间角度，为学生实习提供有力保障。这些实用机会的获得和合理使用对于提高教学技能具有深远意义。

（3）注重教学技能与基本素质的融合，建立科学合理的评价机制。评估反馈是教学技能培训的重要组成部分，也是成功进行教学技能培训的关键。按照客观性、发展性、完整性和学科特点等几个原则，根据实际教学情境下各教师行为的实际需要和学科教学标准的要求，为教师、学习者的不同视觉效果建立价值参考常数，并尽可能清晰地界定和说明，使其成为一个具体、可衡量和可操作的反馈评估指标体系[13]。

（4）加强师范生与教师的情感交流。高校应采取多种形式教育解决学生不喜欢师范教育的问题，引导师范生形成崇高的职业价值观，培养专业思维，以提高学生对正常教学的积极参与度。

（5）掌握与改进现代教育技术。信息时代发展的基本要求也是对现代教育技术教学中教学方法的新思考。虽然目前师范教育专业已经开设了教育技术课程，但课程设置时间有限。学生应利用业余时间改进现代教育技术，学校可以组织各种活动，激发师范生的积极性，提高教学技能[14]。

3 虚拟现实实践系统架构

为了应对师范生教学培养存在的问题，根据师范生教学技能策略提高师范院校教师教学能力评估的有效性，提升师范生的自我发展能力。本文建立虚拟现实系统，开发一种能够随时随地将理论与实践相结合的网络虚拟现实学习平台，为学习者提供信息技术学习环境和学习资源，并使学习者自由管理学习，实现个体自主成长[15]。

师范生教学技能训练具体内容包括教学理论掌握、内容研究、教学方法运用、教案编制等。针对具体教学技能训练内容，运用三维图形虚拟现实技术与动态模型技术构建虚拟教室和虚拟学生，建立一个与真实教室环境高度相似的虚拟环境[16]。虚拟现实实践系统如图1所示[17]。

（1）用户登陆界面。包括用户名和登录密码，教师可以同时申请教学账号，登录到自己的虚拟现实系统中。

（2）内容学习。包括所有课程教材和一些优秀教师授课视频，可以根据实际需要搜索、学习。

（3）教案编写。包括教案模板、教学素材、用户教案，教师可以根据个人上课需要编写相应教案，制作课程PPT，保存后可反复查看。

（4）虚拟教室。师范生戴上虛拟现实眼镜进入虚拟教室，如同处于现实的教室中，各种3D模型搭建使学生可以给出智能回应，听课状态与现实一样。

（5）课程回放。教师在虚拟教室上课时可以通过系统进行全程录课，教师可以反复观看自己上课的效果，根据系统反馈改进教学技能。

（6）教学评价。系统将根据用户的教学计划和课程记录给出最终评估分数，并对教学过程给出评估和改进方法，还能对同一次课的多次录课进行对比，给出建设性意见[18]。

4 虚拟现实的优势与创新

4.1 优势

（1）缩短适应教学工作的时间。虚拟现实是一种先进技术，利用计算机生成三维仿真环境。作为教育技术领域的一个新课题，研究重点是如何利用虚拟现实技术提高师范生的教学技能。本文虚拟现实实践系统，可以让教师在系统中体会到真实的教学情境，不断进行教学技能训练，随时随地锻炼教案编写技巧，让师范生缩短适应教学工作的时间，提高教学效率。

（2）提供共享平台。建立一个共享的虚拟现实实践系统，满足师生之间、学生之间的合作与交流、资源共享、知识构建和专业发展需求。

（3）提升师范生的教学技能水平。采用虚拟现实系统进行有针对性的培训，为师范生提供一种新的教学技能有效培训模式，提高师范生与教师的教学技能[19]。

（4）学习时间灵活。师范生可以根据自身实际情况选择技能训练的时间、地点，自主掌握训练时间长短。

4.2 创新

（1）理念创新。目前师范生技能训练多以实习、见习为主，虽然在一定程度上能够促进技能提高和职业发展，但这种单纯依靠几个月实习、见习的短期实践方式，很难让其教学水平达到作为一名真正教师的要求，同时实习、见习很多时候是跟着指导教师，很少有独自上课的机会，不能满足师范生技能训练需求。虚拟学习系统的出现和广泛使用为解决该问题提供了新思路[20]。虚拟现实培训平台搭建和使用的目的是培养师范生的教学技能，让每个经过训练的师范生都拥有更好的教育之路，投身教育事业[21]。

（2）内容创新。该系统构建了师范生教学技能发展的理论模型，分析了模式策略，设计了具体内容。在虚拟现实教学技能训练平台中设置了具体训练内容，比如教案编写、教学内容学习以及真实的上课环境训练和录课学习，让师范生在虚拟平台中发挥优势，弥补不足[22]。同时，验证了虚拟现实系统的可靠性，可为虚拟现实系统设计和功能完善提供参考。

5 结语

虚拟现实技术在师范生教学技能训练方面，不仅能够提高其学习积极性与主动性，还能够解决时间和空间问题，让新教师在虚拟现实系统中体会教学乐趣，并且能够反复锻炼教学技能，缩短适应工作的时间，是培养教师教学技能的有效途径。经过实践，该虚拟现实系统可以更多地增加教学素材，研究学生表情和动作反映出的上课状态，进一步提高教学技能。

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（责任编辑：何 丽）