張鴻嫣 何侃 王順琪

摘? 要：基于特殊教育與康復(fù)的理論創(chuàng)新和實踐探索，將其與極具前瞻性、體驗性的虛擬仿真技術(shù)有效結(jié)合，探討以虛擬仿真技術(shù)為依托的特殊教育與康復(fù)實驗教學(xué)的應(yīng)用效果。選取教育康復(fù)學(xué)、康復(fù)治療學(xué)專業(yè)共160名學(xué)生作為研究對象，對照組采用角色模擬實驗教學(xué)，試驗組采用虛擬仿真實驗教學(xué)。通過考核成績和問卷調(diào)查評價兩種教學(xué)模式的有效性。結(jié)果顯示，試驗組考核成績、教學(xué)效果滿意度均高于對照組，虛擬仿真實驗教學(xué)平臺應(yīng)用效果得分較高。表明特殊教育與康復(fù)虛擬仿真實驗教學(xué)可有效提高本科教學(xué)質(zhì)量，對學(xué)生綜合能力素質(zhì)提升大有裨益，對推進(jìn)高校特殊教育及相關(guān)專業(yè)的復(fù)合性、應(yīng)用型人才培養(yǎng)具有重要創(chuàng)新意義。

關(guān)鍵詞：特殊教育;教育與康復(fù);虛擬仿真;實驗教學(xué);人才培養(yǎng);教學(xué)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“醫(yī)教結(jié)合”的改革背景下，應(yīng)用型特教教師的專業(yè)實踐能力培養(yǎng)面臨著困境[1]。特殊教育與康復(fù)實驗教學(xué)因受倫理要求、實驗場所、實驗條件、實驗成本等限制，導(dǎo)致很多特殊教育與康復(fù)的實驗項目無法開展，學(xué)生無法在現(xiàn)場全面體驗各類殘障人群的多方面功能康復(fù)與特殊教育。而虛擬仿真技術(shù)是解決真實情境中事件不可控、現(xiàn)場教學(xué)成本高、現(xiàn)場評估與康復(fù)訓(xùn)練的時程較長等問題的有效手段。虛擬仿真實驗教學(xué)，順應(yīng)了信息時代高等教育開放辦學(xué)、資源共享的變革要求，為學(xué)生開展自主實驗、創(chuàng)新實踐和探究性學(xué)習(xí)提供了先進(jìn)手段、開放平臺和優(yōu)質(zhì)資源，在提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的同時，也為實驗教學(xué)改革和實驗室建設(shè)增添了活力和動力[2-3]。

本研究在我校虛擬仿真實驗教學(xué)平臺的支持下，進(jìn)行特殊教育與康復(fù)虛擬仿真實驗教學(xué)的教學(xué)改革探索研究，現(xiàn)報告如下。

一、特殊教育與康復(fù)虛擬仿真實驗教學(xué)平臺的構(gòu)建

（一）線下模塊

虛擬仿真實驗室由虛擬情境和實踐演練兩個功能區(qū)域構(gòu)成。虛擬情境區(qū)配備曼恒數(shù)字自主研發(fā)的虛擬現(xiàn)實協(xié)作工作平臺，可實時獲取多種3D數(shù)據(jù)模塊，搭建3D虛擬場景，結(jié)合立體沉浸式投影系統(tǒng)和交互設(shè)備，教師和學(xué)生能置身于特殊教育與康復(fù)的仿真環(huán)境中進(jìn)行技能展示、模擬訓(xùn)練等。目前，實驗室已研發(fā)了按照虛擬場景分類、OT活動分類、ICF-CY分類三個模塊的虛擬場景，構(gòu)建了層次清晰、易于擴(kuò)展的虛擬仿真實驗教學(xué)資源。實踐演練區(qū)配備專業(yè)器具，采用研討式教學(xué)，學(xué)生在教師引導(dǎo)、幫助下，通過虛實結(jié)合的雙向演練來學(xué)習(xí)特殊教育與康復(fù)的知識并掌握實踐技能，實現(xiàn)師生互動、生生互動。

（二）線上模塊

自主研發(fā)的特殊教育與康復(fù)虛擬仿真實驗教學(xué)平臺，可將虛擬現(xiàn)實技術(shù)與教學(xué)情景相融合，以優(yōu)質(zhì)化的教學(xué)資源為基點，集終端、軟件系統(tǒng)、云平臺、課程內(nèi)容于一體，將抽象概念情景化，提供簡易的教育教學(xué)互動操作，為學(xué)習(xí)者打造高度仿真、沉浸式、可交互虛擬互動學(xué)習(xí)場景。線上教學(xué)可提供——虛擬特殊教育學(xué)校、康復(fù)機構(gòu)的教育與康復(fù)訓(xùn)練，在實施“功能評估”、“個別化教育計劃”、“功能康復(fù)訓(xùn)練”等課程教學(xué)時，需要模擬還原真實校園場景與人員互動，便于學(xué)習(xí)者有情境體驗與真實感受，在線學(xué)習(xí)的實驗設(shè)備材料主要是自主開發(fā)的系統(tǒng)內(nèi)設(shè)學(xué)習(xí)資源：課程預(yù)習(xí)資源、在線交互學(xué)習(xí)、課程考核評價。

二、研究設(shè)計

（一）研究對象

本研究采用整群抽樣法，在開設(shè)《康復(fù)功能評定》課程的班級中進(jìn)行。選取某校2017級教育康復(fù)學(xué)，康復(fù)治療學(xué)專業(yè)各2個班，每班40人，共160人為研究對象，各專業(yè)1班為試驗組，2班為對照組。兩組年齡、性別和上學(xué)期期末成績比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。

（二）研究方法

1. 教學(xué)方法

（1）對照組教學(xué)方法

采用理論授課和角色模擬練習(xí)的傳統(tǒng)教學(xué)模式，教師按照教學(xué)大綱進(jìn)行理論授課，講解本次授課涉及的特殊教育與康復(fù)實驗技術(shù)的操作注意事項及要點內(nèi)容，隨后學(xué)生進(jìn)行角色模擬練習(xí)，教師進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo)。兩組授課教材、授課教師、理論授課內(nèi)容均一致。

（2）試驗組教學(xué)方法

采用理論授課和虛擬仿真實驗教學(xué)的教學(xué)改革模式，教師按照教學(xué)大綱進(jìn)行理論授課。課后，學(xué)生領(lǐng)會特殊教育與康復(fù)綜合實驗的目的、要求和任務(wù)，確定需主要掌握和次要掌握的殘障人群類型。進(jìn)入《特殊教育與康復(fù)虛擬仿真實驗教學(xué)》系統(tǒng)，選擇殘障類型，選擇所需訓(xùn)練的功能領(lǐng)域，進(jìn)入到虛擬仿真場景，進(jìn)行實驗操作，實驗教學(xué)方法的實施過程見圖1。

2. 效果評定

（1）理論考試和實驗考試

學(xué)期課程結(jié)束后進(jìn)行考核，理論考試采取閉卷形式，兩組試卷內(nèi)容相同。實驗考試從功能評估、個別教育計劃制定、康復(fù)訓(xùn)練三個維度測試學(xué)生知識掌握情況。實驗成績=功能評估測試成績（占比30分）+IEP制定測試成績（占比30分）+康復(fù)訓(xùn)練測試成績（占比40分）。

（2）教學(xué)滿意度評價

采用自制的《教學(xué)滿意度評價表》從學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)效率等十個項目調(diào)查兩種教學(xué)模式對學(xué)生探索精神、綜合實踐能力、創(chuàng)新能力的影響。問卷發(fā)放160份，收回160份，回收率100%。滿意度=（滿意人數(shù)/本組總?cè)藬?shù)）×100%。

（3）虛擬仿真實驗教學(xué)平臺應(yīng)用效果評價

采用《虛擬仿真軟件應(yīng)用效果評價表》對試驗組學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查，該量表由陳莉莉[4]設(shè)計的效果評價表基礎(chǔ)上改編制作，包含界面設(shè)計、技術(shù)性能，軟件學(xué)習(xí)內(nèi)容和軟件學(xué)習(xí)功能4個一級指標(biāo)，每個一級指標(biāo)包括3～6個二級指標(biāo)。問卷發(fā)放160份，收回160份，回收率100%。

3. 統(tǒng)計學(xué)分析

采用統(tǒng)計軟件SPSS17.0對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計量資料數(shù)據(jù)即理論成績和實驗成績以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（ X±s）表示，組間比較采用單因素方差分析，進(jìn)一步兩兩比較采用LSD-t檢驗;計數(shù)資料數(shù)據(jù)即問卷調(diào)查，采用χ2檢驗;P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

三、結(jié)果

（一）理論考試和實驗考試成績

兩組考試成績分析顯示，試驗組的理論成績、實驗成績和總成績均高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.01）。按專業(yè)類別比較，同專業(yè)試驗組的理論成績、實驗成績和總成績均高于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.01）。但同組內(nèi)比較，成績差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），見表1。

（二）教學(xué)滿意度評價

《教學(xué)滿意度評價表》統(tǒng)計結(jié)果顯示，實驗組對十個項目指標(biāo)的滿意度均較高，在82%～93%之間，其中認(rèn)為能激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的比例最高為93.00%，其次是提高自主學(xué)習(xí)能力，占91.00%。而對照組各指標(biāo)滿意度均較低，在45%～60%之間。各項指標(biāo)間比較，試驗組均高于對照組，差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.01），見表2。

（三）虛擬仿真平臺應(yīng)用效果評價

試驗組在使用虛擬仿真實驗教學(xué)平臺項目后，對軟件的評價得分為（8.18±1.02）（總分10），一級指標(biāo)得分整體較高，得分較低的是技術(shù)支持維度，見表3。

四、討論

（一）“虛實結(jié)合”彌補傳統(tǒng)教學(xué)的不足，提高本科教學(xué)質(zhì)量

特殊教育與康復(fù)綜合實訓(xùn)是傳統(tǒng)教學(xué)中的一個薄弱環(huán)節(jié)。在傳統(tǒng)教學(xué)方式中，教師常采用文字呈現(xiàn)、角色模擬方式進(jìn)行綜合實訓(xùn)，由于學(xué)生缺乏對殘障人群的深入了解，在角色模擬練習(xí)中缺乏代入感，訓(xùn)練效果不佳。而虛擬仿真實驗平臺可以將學(xué)生要重點掌握的綜合實踐能力利用現(xiàn)代化信息技術(shù)手段呈現(xiàn)出來，以特殊教育與康復(fù)流程中的“真實問題”設(shè)計虛擬實驗項目，幫助學(xué)生辨析問題，掌握解決問題的操作技能。降低學(xué)生模擬殘障人群的難度，增加情境性體驗，促進(jìn)學(xué)生參與的積極性。使學(xué)生在虛擬情境中掌握特教教師必要的專業(yè)技能后，再將其應(yīng)用到現(xiàn)場實習(xí)中，在教育實習(xí)前通過“綜合實訓(xùn)”引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，通過“虛實結(jié)合”促進(jìn)學(xué)生完成虛實世界的轉(zhuǎn)換[5-6]。本研究中，兩組考核成績比較顯示，試驗組理論成績和實驗成績均顯著高于對照組，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義，見表1。表明虛擬仿真實驗教學(xué)可以幫助學(xué)生加強理論與實踐的融合，使理論知識與實踐操作相輔相成，幫助學(xué)生實現(xiàn)真正的“做中學(xué)”，鞏固學(xué)生學(xué)習(xí)效果，提高本科教學(xué)質(zhì)量。

（二）“以學(xué)生為中心”提升學(xué)生綜合能力素質(zhì)，培養(yǎng)“終身學(xué)習(xí)”意識

虛擬仿真實驗教學(xué)基于PC端設(shè)計，使得在現(xiàn)實場景中無法理想化實現(xiàn)的特殊教育與康復(fù)訓(xùn)練教學(xué)具有綜合性、開放性;交互性、操作性;互動性、可拓展性等優(yōu)點。學(xué)生通過PC、平板、智能手機登錄在線教學(xué)系統(tǒng)，完成對“功能評估”“個別教育計劃的制定”“康復(fù)訓(xùn)練”相關(guān)理論與操作的在線學(xué)習(xí)，系統(tǒng)自動評判并生成考核成績。學(xué)習(xí)者可在線查閱模塊分項成績和實驗考核總成績;系統(tǒng)還具有對所有學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)情況的數(shù)據(jù)匯聚與分析能力，能實時反饋學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀況以便教師和學(xué)生查漏補缺。本研究中，表2結(jié)果顯示，虛擬仿真實驗教學(xué)對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)效率、自主學(xué)習(xí)能力、實踐操作能力、科研思維能力、問題解決能力、團(tuán)隊合作、專業(yè)技能等能力的提升均具有積極的作用，這與國內(nèi)很多學(xué)者的研究結(jié)果均一致[7-8]。由此可見，虛擬仿真實驗教學(xué)系統(tǒng)以學(xué)生為主體開展體驗式學(xué)習(xí)和探究式實驗，為師生交互學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)提供有力支撐，對提升學(xué)生的綜合能力素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生“終身學(xué)習(xí)”意識大有裨益。

（三）虛擬仿真實驗教學(xué)改革存在的問題

近年來，國內(nèi)許多高校建立了一些虛擬仿真實驗室，主要涵蓋土木工程、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、化學(xué)化工等領(lǐng)域[9]，但迄今為止尚未有嘗試將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于特殊教育與康復(fù)領(lǐng)域，實現(xiàn)特殊教育領(lǐng)域的綠色實驗教學(xué)，更是“從無到有”的資源突破。應(yīng)用領(lǐng)域新，建設(shè)時間短，過程中難免會暴露一些問題。研究中發(fā)現(xiàn)，在軟件應(yīng)用方面，由于虛擬仿真訓(xùn)練系統(tǒng)采用三維圖形技術(shù)，該技術(shù)要求高度真實，但實際生成精確的三維模型十分復(fù)雜，畫面的細(xì)膩程度不足，降低了使用者沉浸感。這可能是導(dǎo)致試驗組學(xué)生在進(jìn)行虛擬仿真實驗教學(xué)平臺應(yīng)用效果評價時技術(shù)支持維度一級指標(biāo)評分較低，而界面設(shè)計、軟件學(xué)習(xí)功能、軟件學(xué)習(xí)內(nèi)容3個一級指標(biāo)評分較高的重要原因，見表3。

五、結(jié)束語

現(xiàn)階段，我國高校實驗教學(xué)工作普遍存在著評價機制不健全、教學(xué)形式單一、教學(xué)資源短缺以及經(jīng)費不足等問題，部分高校在實踐教學(xué)工作中，主要以理論教學(xué)為主，以實踐授課為輔、導(dǎo)致學(xué)生實踐創(chuàng)新能力嚴(yán)重不足[10]。本研究基于特殊教育與康復(fù)的理論創(chuàng)新和實踐探索，將其與極具前瞻性、體驗性的虛擬仿真技術(shù)有效結(jié)合，建立了一種新的特殊教育與康復(fù)課程框架，并進(jìn)行創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計。該實驗教學(xué)改革模式強調(diào)以學(xué)生為中心，解決以特殊教育與康復(fù)領(lǐng)域的“真實問題”為目標(biāo)，在“虛擬結(jié)合”的環(huán)境下充分發(fā)揮學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體的積極性、主動性、創(chuàng)造性，使得特殊教育及相關(guān)專業(yè)的人才培養(yǎng)的專業(yè)實踐能力培養(yǎng)水平大幅提高，為特殊教育與康復(fù)的實驗、實踐課程提供新思路，為特殊教育與康復(fù)相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)提供有益的實踐探索。

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