柴立巖

摘要：本文以VLAB （virtual Laboratory）為平臺(tái)支持，探索遠(yuǎn)程教育中實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)，結(jié)合當(dāng)前實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)現(xiàn)狀，提出符合實(shí)驗(yàn)課的混合式學(xué)習(xí)模式，給出虛擬實(shí)驗(yàn)室的建構(gòu)以及具體的教學(xué)組織形式。

關(guān)鍵詞：VLAB 遠(yuǎn)程教育 實(shí)驗(yàn)課 混合式學(xué)習(xí)

太空授課以“天地對(duì)話”直播方式展現(xiàn)出了我國(guó)航天技術(shù)、衛(wèi)星技術(shù)及教育學(xué)生的責(zé)任感。學(xué)生的眼界、想象力和認(rèn)知在這樣的方式中得到了提升。這不僅僅是證明我國(guó)航天技術(shù)的能力，還給我們的教育事業(yè)帶來(lái)了新的啟發(fā)。尤其是對(duì)遠(yuǎn)程教育，遠(yuǎn)程教育可以說(shuō)是太空授課在教育中的縮影。太空授課的成功無(wú)論是對(duì)教學(xué)模式還是教學(xué)內(nèi)容、互動(dòng)情況等都對(duì)遠(yuǎn)程教育產(chǎn)生了不小的影響。

本研究主要是在VLAB的教育平臺(tái)下，討論混合式學(xué)習(xí)的涵義以及在遠(yuǎn)程教育實(shí)驗(yàn)課中的教學(xué)探索，完善了遠(yuǎn)程教育中實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中存在的不足，使遠(yuǎn)程教育中混合式模式的應(yīng)用更具體實(shí)例化，為遠(yuǎn)程教育中實(shí)驗(yàn)課及相關(guān)課程教學(xué)提供借鑒之處。

一、遠(yuǎn)程教育中實(shí)驗(yàn)課的課程現(xiàn)狀

1.從實(shí)驗(yàn)環(huán)境來(lái)看，由于學(xué)生和教師不能處在同一空間下，使得遠(yuǎn)程教育存在著師生無(wú)法面對(duì)面交流的問(wèn)題，而大多數(shù)遠(yuǎn)程學(xué)校沒(méi)有自己的實(shí)驗(yàn)室，只能借助其他學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室上課，這就會(huì)導(dǎo)致學(xué)生問(wèn)題無(wú)法立即解決，在學(xué)習(xí)過(guò)程中只能做延遲性或超前性的實(shí)驗(yàn)，大大打擊了他們的學(xué)習(xí)欲望。

2.從教學(xué)過(guò)程來(lái)看，學(xué)生以固定的班級(jí)為單位， 在不同的時(shí)間空間下，運(yùn)用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)裝置， 按照指導(dǎo)書或者教師規(guī)定的實(shí)驗(yàn)操作亦步亦趨地做著教師或者書本上規(guī)定必做實(shí)驗(yàn)。學(xué)生不明白實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程， 甚至也不知道實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明了什么， 缺乏學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。同時(shí)，由于教師有時(shí)和學(xué)生不處在一個(gè)時(shí)間下，無(wú)法有效給予學(xué)生實(shí)時(shí)指導(dǎo)、檢查、督促，在一定的程度上對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣造成了影響，其過(guò)程如圖1所示。

[學(xué)生] [教師] [實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書] [實(shí)驗(yàn)視頻]

圖1 ?傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式

3.從實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件上看，教師使用的多以PPT形式為主的課堂輔助教學(xué)演示課件，而學(xué)生使用的模擬實(shí)驗(yàn)和虛擬實(shí)驗(yàn)包不但數(shù)量少，而且支離破碎、體系不完善，不能滿足學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的要求。

4.從實(shí)驗(yàn)結(jié)果的評(píng)價(jià)來(lái)看，由于教師和學(xué)生時(shí)常不處在同一時(shí)空下，會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)報(bào)告批改不及時(shí)等問(wèn)題。另外， 一些教師往往根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告單和對(duì)學(xué)生的印象給出實(shí)驗(yàn)分?jǐn)?shù)，不能客觀反映學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，表現(xiàn)出了很大的隨意性，使師生雙方都覺(jué)得枯燥， 不利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂蒲心芰Γ糁屏藢W(xué)生的邏輯性思維和創(chuàng)造性思維。

二、混合式學(xué)習(xí)

混合式教學(xué)在遠(yuǎn)程教學(xué)中的應(yīng)用是面授、函授、遠(yuǎn)程等多種教學(xué)手段與電視、廣播、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、手機(jī)終端等技術(shù)有效結(jié)合的一種模式。

混合式學(xué)習(xí)不是一種新的學(xué)習(xí)理論體系，而是在“合適的”時(shí)間為“合適的”人采用“合適的”學(xué)習(xí)技術(shù)和為適應(yīng)“合適的”學(xué)習(xí)風(fēng)格而傳遞“合適的”技能來(lái)優(yōu)化與學(xué)習(xí)目標(biāo)對(duì)應(yīng)的學(xué)業(yè)成就。用一句話概括就是不同情況下采用適合學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的教學(xué)策略取得最好的教學(xué)效果。在遠(yuǎn)程教育的實(shí)驗(yàn)課中，混合式教學(xué)模式應(yīng)該是將教師講授的視頻教學(xué)資源與教學(xué)實(shí)踐相結(jié)合，注重培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)的能力和自主探究的能力。學(xué)習(xí)過(guò)程中始終貫穿著互動(dòng)交流，全面支持學(xué)生的知識(shí)建構(gòu)和技能提高[4]。

三、VLAB的混合式教學(xué)模式

（一）VLAB是混合式學(xué)習(xí)的物質(zhì)基礎(chǔ)

虛擬實(shí)驗(yàn)室是在計(jì)算機(jī)上加一組硬件和相應(yīng)的一組軟件，使其能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)軟件提供的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，讓使用者在使用相應(yīng)的軟件時(shí)就像操作一臺(tái)實(shí)驗(yàn)儀器一樣。基于Web的遠(yuǎn)程虛擬實(shí)驗(yàn)室能夠打破時(shí)間和地域的限制，能夠允許多用戶同時(shí)使用該系統(tǒng)，共同協(xié)作完成某項(xiàng)工作。虛擬的實(shí)驗(yàn)課堂使用戶能夠根據(jù)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)和儀器介紹，利用該實(shí)驗(yàn)環(huán)境進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的模擬仿真。VLAB以計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)仿真為核心，在遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)課中教師和學(xué)生可以在VLAB中自主地、探究性地對(duì)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)或者仿真。

[虛擬實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)] [遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)用戶] [課程內(nèi)容] [實(shí)驗(yàn)室] [課件視頻] [管理] [教學(xué)大綱] [手冊(cè)、素材] [思考題] [虛擬儀器] [物理儀器] [數(shù)據(jù)分析] [互動(dòng)區(qū)] [評(píng)價(jià)] [展示] [?][?]

圖2 虛擬實(shí)驗(yàn)室組成的框架圖

（二）基于VLAB的實(shí)驗(yàn)室建構(gòu)

如圖2為虛擬實(shí)驗(yàn)室的組成部分，遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)用戶通過(guò)不同的客戶端登陸Internet，在瀏覽器中輸入網(wǎng)址訪問(wèn)虛擬實(shí)驗(yàn)室站點(diǎn)并進(jìn)入管理系統(tǒng)，可以選擇進(jìn)入不同的模塊，在課程內(nèi)容中有教學(xué)大綱，遠(yuǎn)程教學(xué)和演示的視頻以及教師所用的課件。手冊(cè)為學(xué)習(xí)者實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)材料，素材是傳授者提前為學(xué)習(xí)者準(zhǔn)備的本節(jié)課所需要材料。進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后可以根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選擇進(jìn)入控制不同的虛擬儀器。在操作過(guò)程中物理儀器根據(jù)虛擬儀器發(fā)出的不同指令進(jìn)行操作。最后，由實(shí)驗(yàn)得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)將在虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)的瀏覽器中顯示出來(lái)。用戶可以按照需要選擇下載不同的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的分析和處理，或者將這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)直接提交給虛擬實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。管理模塊中，學(xué)習(xí)者可以在互動(dòng)區(qū)交互實(shí)驗(yàn)心得，討論實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在展示區(qū)，學(xué)生將自己的實(shí)驗(yàn)作品以及實(shí)驗(yàn)心得展示給大家，在評(píng)價(jià)區(qū)，教師和其他學(xué)習(xí)者對(duì)其作品進(jìn)行評(píng)價(jià)以及教師對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)評(píng)判，最后還會(huì)有系統(tǒng)自動(dòng)記錄學(xué)習(xí)者登錄的次數(shù)，在評(píng)價(jià)區(qū)這三點(diǎn)將作為學(xué)生最后的成績(jī)的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。

（三）教學(xué)活動(dòng)組織過(guò)程

1.教師講授內(nèi)容。在視頻中講授本課程，如何操作，要求學(xué)習(xí)者以小組為單位（ 每 3 ～4 人一組），在講授結(jié)束之后討論并向教師提問(wèn)。

2.自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)、師生互動(dòng)。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)完成分組，小組各自仿真或?qū)崿F(xiàn)教師今天所講的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或者是所留的課題作業(yè)。還可以在討論區(qū)里相互討論。教師在這里答疑解惑。

3.學(xué)習(xí)情況匯報(bào)。由每組派出一名代表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)成果的匯報(bào)，材料匯報(bào)的形式主要以PPT形式為主，其他小組的學(xué)生在該小組學(xué)生匯報(bào)完畢后進(jìn)行提問(wèn)，最后由教師總結(jié)、評(píng)分，作為最后評(píng)定成績(jī)的依據(jù)

4.教師總結(jié)及補(bǔ)充知識(shí)。補(bǔ)充學(xué)生報(bào)告的不足之處，總結(jié)學(xué)生的整體學(xué)習(xí)情況

四、小結(jié)

通過(guò)使用VLAB實(shí)施混合式學(xué)習(xí)的教學(xué)模式設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)課，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生自主探索精神和動(dòng)手實(shí)踐的能力，還可以有效的提高遠(yuǎn)程教學(xué)的教學(xué)效率，但同時(shí)也存在一些問(wèn)題， 諸如虛擬教室的實(shí)施，具體課堂教學(xué)的互動(dòng)等，還有待于我們繼續(xù)深入研究。

參考文獻(xiàn)：

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（責(zé)編 趙建榮）