摘要：隨著信息技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)踐教學(xué)的要求，虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為一種補(bǔ)充已經(jīng)成為加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)、提高教學(xué)質(zhì)量的重要手段。該文首先闡述了虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)和傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)相比的優(yōu)勢(shì)，接著構(gòu)建了一個(gè)教學(xué)模式使得虛擬實(shí)驗(yàn)與真實(shí)實(shí)驗(yàn)可以有效的整合。此模式以小組分組討論學(xué)習(xí)為主，以新評(píng)價(jià)體系為導(dǎo)向。通過(guò)這種模式開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以有效地促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)參與和討論實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

關(guān)鍵詞：虛擬實(shí)驗(yàn)；計(jì)算機(jī)；教學(xué)設(shè)計(jì)；實(shí)踐應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2013）10-2400-02

1 虛擬實(shí)驗(yàn)相關(guān)理論

1.1 虛擬實(shí)驗(yàn)的定義

虛擬實(shí)驗(yàn)是指利用計(jì)算機(jī)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)模擬各種真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，使得實(shí)驗(yàn)者就好像在真實(shí)的環(huán)境中一樣可以完成各種預(yù)定的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)所取得的訓(xùn)練或?qū)W習(xí)效果等價(jià)于在真實(shí)環(huán)境中所取得的效果，甚至比在真實(shí)環(huán)境中所取得的效果更好。虛擬實(shí)驗(yàn)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，也是應(yīng)用信息技術(shù)在教育領(lǐng)域中的一種創(chuàng)新。

1.2 虛擬實(shí)驗(yàn)和傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)相比的優(yōu)勢(shì)

第一、虛擬實(shí)驗(yàn)促進(jìn)新技術(shù)融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)。在高校中，實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容要求具有探索性、創(chuàng)新性和開(kāi)放性，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要求學(xué)生在開(kāi)放的環(huán)境中主動(dòng)思考，分組協(xié)作來(lái)完成。而學(xué)校傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)，采用的是真實(shí)的實(shí)驗(yàn)器材，在空間和時(shí)間上都比較有限，即使是說(shuō)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)也是在有限的資源中盡可能的開(kāi)放。而虛擬實(shí)驗(yàn)運(yùn)用的是虛擬實(shí)驗(yàn)軟件（Vmware Workstation、Boson Netsim等）讓學(xué)生在借助網(wǎng)絡(luò)的條件下，在任何時(shí)間任何地點(diǎn)完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。因此，運(yùn)用虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)將新技術(shù)融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，有利于提高實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果。

第二、虛擬實(shí)驗(yàn)有利于潛能的釋放和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。在虛擬實(shí)驗(yàn)的平臺(tái)上，學(xué)生可以隨時(shí)隨地參與實(shí)驗(yàn)，從而拓展了教師的教學(xué)空間，這樣使得教師可以在教學(xué)外的時(shí)間里對(duì)學(xué)生進(jìn)行跟蹤教學(xué)，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，為師生的交流增添了機(jī)會(huì)和渠道。而且學(xué)生之間也可以利用這個(gè)平臺(tái)相互溝通，共同探究問(wèn)題，解決問(wèn)題。因此，虛擬實(shí)驗(yàn)有利于學(xué)生自我潛能的釋放和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。

第三、虛擬實(shí)驗(yàn)有利于因材施教。虛擬教學(xué)平臺(tái)式以學(xué)生為主體的教學(xué)平臺(tái)，學(xué)生可以在平臺(tái)上根據(jù)自己的情況選擇符合自己實(shí)際情況的實(shí)驗(yàn)，教師可以根據(jù)各個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行分類(lèi)指導(dǎo)。這樣，各個(gè)階層能力的學(xué)生都能夠通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與教師進(jìn)行交流，完成實(shí)驗(yàn)。從而使得學(xué)生們的自信心得到提高，主動(dòng)性得到增強(qiáng)。

2 虛擬實(shí)驗(yàn)與真實(shí)實(shí)驗(yàn)的整合

2.1 虛擬實(shí)驗(yàn)和真實(shí)實(shí)驗(yàn)整合模式

虛擬實(shí)驗(yàn)與真實(shí)實(shí)驗(yàn)整合的方針：首先本著以學(xué)生為主體，教師為導(dǎo)向的教學(xué)理念，其次依照以真實(shí)實(shí)驗(yàn)為主，虛擬實(shí)驗(yàn)為輔的二者相整合的大原則，讓學(xué)生自行分組并開(kāi)展小組探究式學(xué)習(xí)模式，最后還要改進(jìn)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)體系，從而促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展和開(kāi)拓，這樣才能培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力的21世紀(jì)的技術(shù)人才。虛擬實(shí)驗(yàn)與真實(shí)實(shí)驗(yàn)相整合的過(guò)程如圖1，虛擬實(shí)驗(yàn)為學(xué)生提供了更加廣闊的空間（無(wú)論是地理上或是時(shí)間上），學(xué)生們可以自由的在兩種實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中作出選擇（當(dāng)然要依照自身的具體情況）。最重要的是，他們?cè)谡鎸?shí)實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有解決的問(wèn)題，可以通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)M出真實(shí)實(shí)驗(yàn)的答案，從而為他們進(jìn)行真實(shí)實(shí)驗(yàn)之前先積累一定的經(jīng)驗(yàn)。真實(shí)實(shí)驗(yàn)和虛擬實(shí)驗(yàn)相輔相成，相互促進(jìn)，教師在其中只是起到監(jiān)督，促進(jìn)的作用，自始至終是以學(xué)生為主體進(jìn)行的。

2.2 虛擬實(shí)驗(yàn)的課程實(shí)施實(shí)施

以計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)課程為例實(shí)現(xiàn)虛擬實(shí)驗(yàn)。計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)主要分成三大部分：基本實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。教師在每個(gè)學(xué)期初都會(huì)在虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上發(fā)布實(shí)驗(yàn)作業(yè)，實(shí)驗(yàn)作業(yè)上包括了實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的格式，學(xué)生操作完成后可以在網(wǎng)上直接提交。在學(xué)生操作的過(guò)程中，可以通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與同組的學(xué)生互相交流，亦可向教師提問(wèn)，并且得到教師的指導(dǎo)，答疑。當(dāng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交后，教師可以通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行批改，評(píng)價(jià)。

3 結(jié)束語(yǔ)

虛擬實(shí)驗(yàn)是信息時(shí)代的產(chǎn)物，是重要的數(shù)字資源。任何新興事物的產(chǎn)生都有原因，任何新興事物的發(fā)展都必須有一個(gè)時(shí)間的累積。目前，我國(guó)對(duì)虛擬實(shí)驗(yàn)的研究還處于一個(gè)發(fā)展中的階段，存在很多問(wèn)題和不足，如：沒(méi)有統(tǒng)用的虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?、多媒體技術(shù)的不足等等，這些問(wèn)題都亟待我們的解決。

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