建设教师教育虚拟仿真实验教学中心促进实践教学能力培养模式创新
摘 要：江西师大依托虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通讯等技术，构建了教师教育虚拟仿真实验环境，实现了传统现实情形下无法实现的功能，本文围绕该校教师教育虚拟仿真实验教学中心的资源与平台建设、特色与创新、建设与实施成效等三方面进行深入探索，以期分享经验，促进实验教学信息化，推进虚拟仿真实验教学改革。
关键词：教师教育；虚拟仿真实验教学
中图分类号：G434 文献标志码：B 文章编号：1673-8454（2014）05-0029-05
为培养师范生实践能力和创新能力，推进实验教学信息化，实现真实实验不具备或难以完成的教学功能。我校依托国家级教师教育实验教学示范中心，建立了教师教育虚拟仿真实验教学中心，构建了集“学习、实训、实验、测评”于一体的虚拟仿真实验教学环境和资源，实现了共享优质实验教学资源，推动我校教师教育实验教学改革与创新，为实施师范生“三层五段七化”教学实践能力培养模式提供信息化支持，自实施以来，取得了良好效果。
一、虚拟仿真实验室资源与平台建设
教师教育虚拟仿真实验教学平台依托虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通讯等技术，建设具有扩展性、兼容性、前瞻性的管理和共享平台，平台通过配置、连接、调节和使用虚拟实验仪器设备进行实验，学生在直观、生动、形象、逼真的图形、动画、三维场景构造的虚拟环境中开展实验演示、实验设计、实验探索、实验操作、实验数据处理、实验能力测试、实验报告生成等实验活动，并具有信息发布、数据收集分析、互动交流、成绩评定与管理、成果展示等功能，实现优质实验教学资源共享，满足我校乃至全省师范生和全省中小学在职教师的虚拟仿真实验教学需求，建立功能强大的虚拟仿真实验教学服务支撑体系。教师教育虚拟仿真实验教学中心平台主要包括“教师基本技能虚拟仿真实训平台、中学学科教育虚拟仿真实验室、学科专业虚拟仿真实验室、教师职业能力在线测评系统、教师教育网络资源共享与学习平台”，以及网络管理平台和中心门户网站。
1.教师基本技能虚拟仿真实训平台
（1）教师基本技能虚拟仿真实训室。拥有自主构建和开发的教师基本技能虚拟仿真实训平台，并与相关设备相连接，实现师范生可集中或分散自主开展书法、板书、普通话、演讲、教学设计、说课、模拟课堂授课等项目持续实训，教师远程指导与评价，实训作品展示与评议等功能。实训室建立了师范生开展书法、板书、普通话、演讲、教学设计、说课、模拟课堂授课等实训环境，并配有摄像机、扫描仪、照相机、电脑录音机等设备，可对师范生实训作品实时进行信息化处理，并建立有实训作品上载、管理、分发多位专家评价与指导、实训作品展示、学生互评与学习、评价与指导意见反馈等功能的网络平台，从而实现了实训、上载、网络评价与指导、意见反馈的循环，并可实现一对一远程视频指导，促进师范生教学基本技能训练的常态化。解决传统情况下，师范生基本技能实训无法派足够指导教师现场指导、师范生无法进行常态的互学互评问题。
（2）中小学校远程实景课堂。拥有自主构建和开发的中小学校远程课堂采集、上载、传递、存储、管理、展示、分析、评价等功能的网络系统。实现师范生可集中或分散自主开展中小学教师真实课堂远程教学示范、观摩，中小学校心理咨询、教研活动和班级活动远程观摩，聆听中小学优秀教师远程讲座，开展远程听课评课、远程见习，远程实习准备，教师远程实习指导等功能。虚拟仿真中心与6所中学、2所小学、2所幼儿园相关教室和学校联网，建立了中小学校和课堂在线的环境，随时随地实时或非实时看到联网学校校园和教室教学活动。并开发了可实现实时课堂视频采集、上网、存储、管理、展示；师生观课听课评课听讲座；学生开展远程见习、实习准备；教师远程实习指导等记录；日志、反思、体会、总结的发布、共享、评议；师生交流、讨论，教师指导与咨询；成果展示与评价等功能的网络平台。解决了大规模集体组织师范生到优秀中小学观摩、见习的困难。
2.中学学科教育虚拟仿真实验室
（1）中学学科教育虚拟实验室。拥有中学数理化生地理虚拟实验室软件系统（网络版），包括：初中、高中数理化生地理教材内容相关的虚拟实验室。提供中学数学几何画板综合性实验5个，初中和高中物理、化学、生物、地理74个虚拟实验。实现初中和高中数理化生地理教材中所有演示实验、学生实验交互展示、师生亲自动手在电脑上自主操作中学教材中所有实验的功能。中心配有中学理化生虚拟实验室软件和计算机网络，为学生提供了一个实验中学理化生完备的虚拟实验室，并且每个虚拟实验，均提供有“实验目的”、“实验仪器和药品”、“实验报告”等内容，学生可以根据以上内容在电脑上自主进行实验。实验结束后，可以在实验报告页面自己填写实验记录以及实验结论和解释的相关内容，另外可以直接打印实验报告。达到既辅导实验教学，又培养实践能力目的。
（2）中学学科教育仿真实验室。拥有中学数理化生地理仿真实验室软件系统（网络版），包括：初中、高中数理化生地理教材内容相关的仿真实验室。实现师生自主进行初中和高中数理化地理学科教育的设计性、探索性、综合性实验的功能。中心配有中学数理化仿真实验软件和计算机网络，为师生构建了一个开放、自主、实验器具完备的综合性实验室，提供了各种实验数字化器材，师生可以在这个环境中，就像在真实的实验室一样，可以亲自动手创建所能想像的所有实验场景，开展自主性、设计性、探索性、综合性实验，可根据创新探索和研究需要，搭建实验设备、设置实验变量或材料、控制实验条件或参数，开展创新性实验探索，并展示逼真的现象，提供准确的实验数据以供分析。培养学生实践能力和创新能力。同时，还具有学习平台的功能，教师在日常教学过程中，碰到教学重点或难点时和学生不易理解的内容，就可以通过制作一个简单的仿真课件，让学生显而易见的明白复杂的道理；学生也可以通过该平台，充分发挥自己的创造力，进行探究性的学习。