虛擬仿真技術視角下高職教師精準教學能力模型構建＊

王蕾 侯裕英

1.廣州番禺職業(yè)技術學院；2.廣州南洋理工職業(yè)學院

在已析出虛擬仿真技術視角下高職教師精準教學能力構成要素的基礎上，構建了高職教師精準教學能力模型，并對構建的模型進行理論闡釋，形成虛擬仿真技術視角下高職教師精準教學能力層次結構。論文構建的模型強調(diào)虛擬仿真技術的價值，根據(jù)高職學生的行為特征和心理特點關注學生的個性化發(fā)展，并要求高職教師改變教學理念，更換角色，提高信息素養(yǎng)。

虛擬仿真技術正不斷改變高等院校的教學環(huán)境、教學內(nèi)容、教學方式，突破了傳統(tǒng)教學模式的局限性[1]，被視為有效提升教育質(zhì)量，促進教育公平，真正實現(xiàn)個性化、精準化和數(shù)據(jù)化人才培養(yǎng)模式的重要技術支撐，這對教育工作者的教學能力提出了新的要求：多方位探索精準、高效的課堂教學，利用信息技術促進教育教學質(zhì)量的全面提升。為更好地適應虛擬仿真技術給教學帶來的巨大影響，必須提升高職教師精準教學能力，而提升高職教師精準教學能力的前提是要對高職教師精準教學能力的內(nèi)涵與構成要素進行界定。本項目組成員基于已析出的高職教師精準教學能力內(nèi)涵和構成要素構建了虛擬仿真技術下高職教師精準教學能力模型，如圖1所示。

圖1 虛擬仿真技術視角下高職教精準教學能力模型Fig.1 Precision teaching ability model of higher vocational education from the perspective of virtual simulation technology

該高職教師精準教學能力模型以虛擬仿真技術精準教學價值認同為核心，以為高職學生精準提供個性化服務為目的，以學生個性化指導能力、虛擬仿真技術教學創(chuàng)新應用能力、虛擬仿真技術支撐下數(shù)據(jù)采集與分析能力為支柱，通過人與虛擬仿真技術的關系，診斷學生知識板塊，精準干預或解決學生學習過程中遇到的問題，為學生創(chuàng)設個性化學習情境。該能力模型體現(xiàn)了高職教師精準教學能力的五個核心特征：（1）學習者為中心；（2）注重學生個性化發(fā)展；（3）教師四商（智商、情商、信商和數(shù)商）統(tǒng)一；（4）人機協(xié)同；（5）虛擬仿真技術支撐。

1 虛擬仿真技術視角下高職教精準教學能力模型的理論闡釋

1.1 虛擬仿真技術精準教學價值認同

1.1.1 虛擬仿真技術價值取向

虛擬仿真技術依托VR、AR、AI 人工智能技術，利用3D Max、計算機的虛擬仿真模型、相關語言等應用于教學，可以推動資源聯(lián)通共享、培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才、提升科學研究水平、推進研究成果轉(zhuǎn)化等方面發(fā)展。同時，虛擬仿真技術依托智能技術采集學生的學習數(shù)據(jù)（如學習興趣）進行分析，形成可視化結果，幫助教師進行個性化指導。

由于高職學生的心理和學習行為具有其特點，高職教師需意識到采用虛擬仿真技術使高職學生在學習過程中猶如身臨其境，從而激發(fā)高職學生的學習興趣和潛能，提高學習效率，幫助高職教師轉(zhuǎn)變教學模式，改變原有一成不變的教育方法和缺乏針對性的教學模式。

1.1.2 人本價值取向

管子曰：“霸王之所始也，以人為本”。因此，教師應以人為本，樹立為學生服務的意識，關注學生個體特征與差異，尊重學生的主體地位，積極引導學生獨立思考，鼓勵他們發(fā)表具有創(chuàng)造性的觀點和看法，培養(yǎng)學生具有創(chuàng)新欲望、創(chuàng)新眼光和創(chuàng)新能力[2]，讓他們成為課堂的主人。虛擬仿真技術可以為高職學生提供線上線下沉浸式學習體驗的同時，采集高職學習行為過程數(shù)據(jù)，高職教師可通過數(shù)據(jù)精準發(fā)現(xiàn)高職學生在學習過程中存在的問題，并進行精準干預，同時，虛擬仿真技術能精準定位高職學生需求，并進行匹配，智能推送個性化學習資料或任務。學生完成學習或任務的同時記錄學習數(shù)據(jù)，并反饋給教師，教師根據(jù)學生線上線下學習數(shù)據(jù)精準調(diào)整教學方案進行精準干預。依托虛擬仿真技術，高職教師可轉(zhuǎn)變其原有的價值取向，全方位關注學生個性發(fā)展，其過程如圖2所示。

圖2 虛擬仿真技術支持下高職學生個性化發(fā)展Fig.2 Individualized development of higher vocational students supported by virtual simulation technology

1.1.3 文化價值取向

虛擬仿真技術的文化價值認同是指高職教師以“精益、高效”為理念，憑借虛擬仿真技術打造具有精益文化的高質(zhì)量課堂，調(diào)動學生學習積極性，提高師生互動和生生互動，讓課堂有效果、有效率、有效益，也讓課堂有吸引力、有文化內(nèi)涵[3]。依托虛擬仿真技術優(yōu)化教學計劃，設計學習情境，調(diào)動學生的積極性，使學生獲得“身臨其境”的學習體驗，高職教師依據(jù)“授人以漁”的理念，促使學生精準掌握職場所需技能，高效幫助學生跨過“職場小白”的尷尬期，提前為踏入真正的職場做好充足的準備。

1.2 虛擬仿真技術下高職教師精準教學能力三大構成要素

虛擬仿真技術給高職教師呈現(xiàn)了高職學生海量的學習過程數(shù)據(jù)，如日常學習行為、課堂技能掌握情況、平時作業(yè)、小測、考試等，需要教師對這些數(shù)據(jù)進行采集、加工、存儲、處理和分析，通過這些數(shù)據(jù)，教師能夠了解在傳統(tǒng)課堂無法了解到的學情，發(fā)現(xiàn)教學過程中出現(xiàn)的問題，并及時調(diào)整教學計劃、教學目標，給予學生具有針對性的指導，從而實現(xiàn)精準干預；虛擬仿真技術也可根據(jù)學生的學習過程數(shù)據(jù)，為學生呈現(xiàn)其學習過程的漏洞和不足，同時推送相關的學習資料供課后進行針對性地加強和訓練，實現(xiàn)個性化學習。

基于虛擬仿真技術，教師可多渠道、多維度獲得學生的真實數(shù)據(jù)建立高職學生用戶模型，即利用虛擬標簽對高職學生的差異進行數(shù)字化表征，從而使高職教師可以為不同學習者提供個性化的支持和服務，這就是虛擬仿真技術下高職教師個性化指導能力，也是虛擬仿真技術下高職教師精準教學能力要素之一。

虛擬仿真技術下高職教師精準教學能力的第二個構成要素是虛擬仿真技術教學創(chuàng)新應用能力，即高職教師不僅要具有虛擬仿真技術教學創(chuàng)新應用意識和基本知識，而且還要具備虛擬仿真技術工具和設備應用能力，這也就要求高職教師認同虛擬仿真技術價值的同時，具備人機接口技術、傳感技術及人工智能等技術的基本常識、能夠熟練使用虛擬仿真實訓平臺、腦機接口設備、表情追蹤設備等AI 技術工具，能夠利用虛擬仿真技術優(yōu)化教學流程、重構教學模式。

虛擬仿真技術下高職教師精準教學能力的第三個構成要素是虛擬仿真技術支撐下數(shù)據(jù)采集與分析能力。第三個構成要素要求高職教師需具有運用數(shù)據(jù)進行分析問題、解決問題、決策、創(chuàng)新的意識，能夠利用虛擬仿真實訓平臺、手機、電腦、平板等設備采集學生的學習過程數(shù)據(jù)，并利用數(shù)據(jù)分析工具對數(shù)據(jù)進行處理、分析，及時給予學生精準評價和指導。

通過對能力模型構成要素的闡釋，課題組成員進一步析出次構成要素，與主要構成要素形成虛擬仿真技術視角下高職教師精準教學能力層次結構，如圖3所示。

圖3 虛擬仿真技術視角下高職教師精準教學能力層次結構Fig.3 Hierarchical structure of precision teaching ability of higher vocational teachers from the perspective of virtual simulation technology

在圖3中，最高一層為目標層，即虛擬仿真技術視角下高職教師精準教學能力；第二層為核心層，即虛擬仿真技術的價值取向，也是高職教師精準教學能力的出發(fā)點；第三層為準則層，包括個性化指導能力、虛擬仿真技術教學創(chuàng)新應用能力和虛擬仿真平臺數(shù)據(jù)采集、加工和分析能力三個主要構成要素，第三層方案層是主要構成要素的次構成要素。在方案層中，高職學生個性化指導能力包括4 個次構成要素，分別是建立用戶模型的能力、個性化監(jiān)控與指導能力、發(fā)現(xiàn)與解決學生個性化問題能力、學生技能掌握情況評估與反饋能力；虛擬仿真技術教學創(chuàng)新應用能力包括虛擬仿真技術工具和設備應用能力以及虛擬仿真技術創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力2 個次構成要素；虛擬仿真平臺數(shù)據(jù)采集與分析能力包括數(shù)據(jù)采集能力、數(shù)據(jù)處理能力、數(shù)據(jù)分析能力3 個次構成要素。

2 結語

對于高等職業(yè)院校來說，虛擬仿真技術給高職教育帶來了巨大的影響，這種影響為高等職業(yè)院校帶來了全新的發(fā)展機遇。在數(shù)智化時代，高職教師需要通過不斷學習來提升自己的虛擬仿真技術教學創(chuàng)新應用能力、個性化指導能力和虛擬仿真平臺數(shù)據(jù)采集和分析能力，只有這樣才能夠讓精準教學能力的模型得到更好的構建。