特殊教育与康复实验教学改革探索与实践

张鸿嫣 何侃 王顺琪

摘  要：基于特殊教育与康复的理论创新和实践探索，将其与极具前瞻性、体验性的虚拟仿真技术有效结合，探讨以虚拟仿真技术为依托的特殊教育与康复实验教学的应用效果。选取教育康复学、康复治疗学专业共160名学生作为研究对象，对照组采用角色模拟实验教学，试验组采用虚拟仿真实验教学。通过考核成绩和问卷调查评价两种教学模式的有效性。结果显示，试验组考核成绩、教学效果满意度均高于对照组，虚拟仿真实验教学平台应用效果得分较高。表明特殊教育与康复虚拟仿真实验教学可有效提高本科教学质量，对学生综合能力素质提升大有裨益，对推进高校特殊教育及相关专业的复合性、应用型人才培养具有重要创新意义。

关键词：特殊教育;教育与康复;虚拟仿真;实验教学;人才培养;教学改革

Abstract： Based on theoretical innovation and practical exploration， we combined special education and rehabilitation with virtual reality technology which was forward-looking， experiential and flexible. This paper discussed the application effect of special education and rehabilitation virtual simulation experiment teaching. 160 students were selected as subjects for the study， who were from the science of rehabilitation and education and rehabilitation therapeutics. The control group adopted the role simulation experiment teaching， the experimental group adopted the virtual simulation experiment teaching. The effectiveness of the two teaching modes was evaluated through the examination results and the questionnaire survey. As a result， the result of examination and teaching satisfaction of the control group were higher than the control group. It showed that virtual simulation experiment teaching of special education and rehabilitation can effectively improve the quality of undergraduate teaching. It had great benefits to the improvement of students' comprehensive ability. Furthermore， it was of great innovation significance to the promotion of the compound and application-oriented talents training in special education and related majors in colleges and universities.

Keywords： special education; education and rehabilitation; virtual simulation; experimental teaching; talent cultivation; teaching reform

在我國特殊教育“医教结合”的改革背景下，应用型特教教师的专业实践能力培养面临着困境[1]。特殊教育与康复实验教学因受伦理要求、实验场所、实验条件、实验成本等限制，导致很多特殊教育与康复的实验项目无法开展，学生无法在现场全面体验各类残障人群的多方面功能康复与特殊教育。而虚拟仿真技术是解决真实情境中事件不可控、现场教学成本高、现场评估与康复训练的时程较长等问题的有效手段。虚拟仿真实验教学，顺应了信息时代高等教育开放办学、资源共享的变革要求，为学生开展自主实验、创新实践和探究性学习提供了先进手段、开放平台和优质资源，在提高人才培养质量的同时，也为实验教学改革和实验室建设增添了活力和动力[2-3]。

本研究在我校虚拟仿真实验教学平台的支持下，进行特殊教育与康复虚拟仿真实验教学的教学改革探索研究，现报告如下。

一、特殊教育与康复虚拟仿真实验教学平台的构建

（一）线下模块

虚拟仿真实验室由虚拟情境和实践演练两个功能区域构成。虚拟情境区配备曼恒数字自主研发的虚拟现实协作工作平台，可实时获取多种3D数据模块，搭建3D虚拟场景，结合立体沉浸式投影系统和交互设备，教师和学生能置身于特殊教育与康复的仿真环境中进行技能展示、模拟训练等。目前，实验室已研发了按照虚拟场景分类、OT活动分类、ICF-CY分类三个模块的虚拟场景，构建了层次清晰、易于扩展的虚拟仿真实验教学资源。实践演练区配备专业器具，采用研讨式教学，学生在教师引导、帮助下，通过虚实结合的双向演练来学习特殊教育与康复的知识并掌握实践技能，实现师生互动、生生互动。

（二）线上模块

自主研发的特殊教育与康复虚拟仿真实验教学平台，可将虚拟现实技术与教学情景相融合，以优质化的教学资源为基点，集终端、软件系统、云平台、课程内容于一体，将抽象概念情景化，提供简易的教育教学互动操作，为学习者打造高度仿真、沉浸式、可交互虚拟互动学习场景。线上教学可提供——虚拟特殊教育学校、康复机构的教育与康复训练，在实施“功能评估”、“个别化教育计划”、“功能康复训练”等课程教学时，需要模拟还原真实校园场景与人员互动，便于学习者有情境体验与真实感受，在线学习的实验设备材料主要是自主开发的系统内设学习资源：课程预习资源、在线交互学习、课程考核评价。

二、研究设计

（一）研究对象

本研究采用整群抽样法，在开设《康复功能评定》课程的班级中进行。选取某校2017级教育康复学，康复治疗学专业各2个班，每班40人，共160人为研究对象，各专业1班为试验组，2班为对照组。两组年龄、性别和上学期期末成绩比较差异无统计学意义（P>0.05）。

（二）研究方法

1. 教学方法

（1）对照组教学方法

采用理论授课和角色模拟练习的传统教学模式，教师按照教学大纲进行理论授课，讲解本次授课涉及的特殊教育与康复实验技术的操作注意事项及要点内容，随后学生进行角色模拟练习，教师进行现场指导。两组授课教材、授课教师、理论授课内容均一致。

（2）试验组教学方法

采用理論授课和虚拟仿真实验教学的教学改革模式，教师按照教学大纲进行理论授课。课后，学生领会特殊教育与康复综合实验的目的、要求和任务，确定需主要掌握和次要掌握的残障人群类型。进入《特殊教育与康复虚拟仿真实验教学》系统，选择残障类型，选择所需训练的功能领域，进入到虚拟仿真场景，进行实验操作，实验教学方法的实施过程见图1。

2. 效果评定

（1）理论考试和实验考试

学期课程结束后进行考核，理论考试采取闭卷形式，两组试卷内容相同。实验考试从功能评估、个别教育计划制定、康复训练三个维度测试学生知识掌握情况。实验成绩=功能评估测试成绩（占比30分）+IEP制定测试成绩（占比30分）+康复训练测试成绩（占比40分）。

（2）教学满意度评价

采用自制的《教学满意度评价表》从学习兴趣、学习能力、学习效率等十个项目调查两种教学模式对学生探索精神、综合实践能力、创新能力的影响。问卷发放160份，收回160份，回收率100%。满意度=（满意人数/本组总人数）×100%。

（3）虚拟仿真实验教学平台应用效果评价

采用《虚拟仿真软件应用效果评价表》对试验组学生进行问卷调查，该量表由陈莉莉[4]设计的效果评价表基础上改编制作，包含界面设计、技术性能，软件学习内容和软件学习功能4个一级指标，每个一级指标包括3～6个二级指标。问卷发放160份，收回160份，回收率100%。

3. 统计学分析

采用统计软件SPSS17.0对实验数据进行处理，计量资料数据即理论成绩和实验成绩以均数±标准差（ X±s）表示，组间比较采用单因素方差分析，进一步两两比较采用LSD-t检验;计数资料数据即问卷调查，采用χ2检验;P<0.05为差异有统计学意义。

三、结果

（一）理论考试和实验考试成绩

两组考试成绩分析显示，试验组的理论成绩、实验成绩和总成绩均高于对照组，差异有统计学意义（P<0.01）。按专业类别比较，同专业试验组的理论成绩、实验成绩和总成绩均高于对照组，差异均有统计学意义（P<0.01）。但同组内比较，成绩差异无统计学意义（P>0.05），见表1。

（二）教学满意度评价

《教学满意度评价表》统计结果显示，实验组对十个项目指标的满意度均较高，在82%～93%之间，其中认为能激发学习兴趣的比例最高为93.00%，其次是提高自主学习能力，占91.00%。而对照组各指标满意度均较低，在45%～60%之间。各项指标间比较，试验组均高于对照组，差异均具有统计学意义（P<0.01），见表2。

（三）虚拟仿真平台应用效果评价

试验组在使用虚拟仿真实验教学平台项目后，对软件的评价得分为（8.18±1.02）（总分10），一级指标得分整体较高，得分较低的是技术支持维度，见表3。

四、讨论

（一）“虚实结合”弥补传统教学的不足，提高本科教学质量

特殊教育与康复综合实训是传统教学中的一个薄弱环节。在传统教学方式中，教师常采用文字呈现、角色模拟方式进行综合实训，由于学生缺乏对残障人群的深入了解，在角色模拟练习中缺乏代入感，训练效果不佳。而虚拟仿真实验平台可以将学生要重点掌握的综合实践能力利用现代化信息技术手段呈现出来，以特殊教育与康复流程中的“真实问题”设计虚拟实验项目，帮助学生辨析问题，掌握解决问题的操作技能。降低学生模拟残障人群的难度，增加情境性体验，促进学生参与的积极性。使学生在虚拟情境中掌握特教教师必要的专业技能后，再将其应用到现场实习中，在教育实习前通过“综合实训”引导学生自主学习、培养学生创新能力，通过“虚实结合”促进学生完成虚实世界的转换[5-6]。本研究中，两组考核成绩比较显示，试验组理论成绩和实验成绩均显著高于对照组，差异具有统计学意义，见表1。表明虚拟仿真实验教学可以帮助学生加强理论与实践的融合，使理论知识与实践操作相辅相成，帮助学生实现真正的“做中学”，巩固学生学习效果，提高本科教学质量。

（二）“以学生为中心”提升学生综合能力素质，培养“终身学习”意识

虚拟仿真实验教学基于PC端设计，使得在现实场景中无法理想化实现的特殊教育与康复训练教学具有综合性、开放性;交互性、操作性;互动性、可拓展性等优点。学生通过PC、平板、智能手机登录在线教学系统，完成对“功能评估”“个别教育计划的制定”“康复训练”相关理论与操作的在线学习，系统自动评判并生成考核成绩。学习者可在线查阅模块分项成绩和实验考核总成绩;系统还具有对所有学习者学习情况的数据汇聚与分析能力，能实时反馈学习者的学习状况以便教师和学生查漏补缺。本研究中，表2结果显示，虚拟仿真实验教学对学生学习兴趣、学习效率、自主学习能力、实践操作能力、科研思维能力、问题解决能力、团队合作、专业技能等能力的提升均具有积极的作用，这与国内很多学者的研究结果均一致[7-8]。由此可见，虚拟仿真实验教学系统以学生为主体开展体验式学习和探究式实验，为师生交互学习、研究性学习提供有力支撑，对提升学生的综合能力素质，培养学生“终身学习”意识大有裨益。

（三）虚拟仿真实验教学改革存在的问题

近年来，国内许多高校建立了一些虚拟仿真实验室，主要涵盖土木工程、基础医学、化学化工等领域[9]，但迄今为止尚未有尝试将虚拟仿真技术应用于特殊教育与康复领域，实现特殊教育领域的绿色实验教学，更是“从无到有”的资源突破。应用领域新，建设时间短，过程中难免会暴露一些问题。研究中发现，在软件应用方面，由于虚拟仿真训练系统采用三维图形技术，该技术要求高度真实，但实际生成精确的三维模型十分复杂，画面的细腻程度不足，降低了使用者沉浸感。这可能是导致试验组学生在进行虚拟仿真实验教学平台应用效果评价时技术支持维度一级指标评分较低，而界面设计、软件学习功能、软件学习内容3个一级指标评分較高的重要原因，见表3。

五、结束语

现阶段，我国高校实验教学工作普遍存在着评价机制不健全、教学形式单一、教学资源短缺以及经费不足等问题，部分高校在实践教学工作中，主要以理论教学为主，以实践授课为辅、导致学生实践创新能力严重不足[10]。本研究基于特殊教育与康复的理论创新和实践探索，将其与极具前瞻性、体验性的虚拟仿真技术有效结合，建立了一种新的特殊教育与康复课程框架，并进行创新教学设计。该实验教学改革模式强调以学生为中心，解决以特殊教育与康复领域的“真实问题”为目标，在“虚拟结合”的环境下充分发挥学生作为学习主体的积极性、主动性、创造性，使得特殊教育及相关专业的人才培养的专业实践能力培养水平大幅提高，为特殊教育与康复的实验、实践课程提供新思路，为特殊教育与康复相关专业人才培养提供有益的实践探索。

参考文献：

[1]魏寿洪.“教康整合、普特结合”复合型特殊教育人才培养模式的探索与实践——以重庆师范大学特殊教育专业为例[J].现代特殊教育，2019（18）：27-32.

[2]王慧，白红英，马丽.高校虚拟仿真实验室的建设与改革研究[J].中国管理信息化，2019，22（7）：216-218.

[3]王卫国，胡今鸿，刘宏.国外高校虚拟仿真实验教学现状与发展[J].实验室研究与探索，2015，34（5）：214-219.

[4]陈莉莉.虚拟临床病例软件的开发及其在外科护理教学中的应用[D].泰安：泰山医学院，2013.

[5]尹龙，张莉，赵莉，等.虚拟仿真技术与创新创业教育深度融合研究[J].实验技术与管理，2018，35（4）：118-120+125.

[6]郭楚文，王利军，韩东太.本科实践教学虚实结合实验平台的构建[J].教育与职业，2016（11）：99-101.

[7]肖莉，石清明，魏小于，等.虚拟仿真实验教学平台在系统解剖学教学中的应用[J].解剖学报，2019，50（5）：662-666.

[8]鞠明杰，曾理，王静.体育虚拟仿真教学与实验中心的建设与实践[J].实验室研究与探索，2019，38（10）：265-269.

[9]孙淳.国家级虚拟仿真实验教学中心分布特点与立项建议[J].实验科学与技术，2019，17（2）：146-151.

[10]吴行爱.基于移动学习的混合式实践教学模式探索[J].湖北开放职业学院学报，2020，33（1）：129-130.