mooc在實驗室教學中的應用

陽耀宇　王鴻

摘 要：實驗室作為高校一種重要而特殊的資源，對高校的發展和科研起著至關重要的作用，是高校應用型人才培養的重要資源和保障。而如何安全有效的使用實驗室和進行實驗教學是實驗室建設的一個重要科目。本文通過分析傳統實驗教學的發展情況來探討如何引進慕課在實驗教學的應用，以此改革傳統實驗室教學的方法和手段，建立新型的實驗室教學體系，提升實驗室的使用和學生學習的效率。

關鍵詞：慕課；實驗室建設

在傳統實驗室教學中實驗室為了保證實驗設備和人員安全通常只是在上實驗課的時候或者只允許學生在固定的開發時間內實驗實驗室儀器和設備。這使學生無法有充足的自主時間直觀的了解和熟悉各種實驗室儀器與設備，從而無法對所應掌握的知識達到熟悉應用的程度。

目前在本科大學教學中每個班的學生數量一般都是隨人50～60人左右。雖然在實驗室教學中應用了分組學習的方式，但為了達到課程進度安排，同時也考慮到實驗教師工作強度，每個小組的人數一般也有十幾個人左右，這樣在講解一些細節問題的時候就無法照顧到每一個學生的感受。有的學生有可能在這種情況下被擋在了外圍，無法看清楚、聽清楚老師所教授的內容，從而使教學的效果不佳。

傳統的教學方式是理論教學與實驗室教學分開進行的，有的時候甚至是上完理論課后很長一段時間再上實驗課。學生在學校玩抽象的理論知識后本來對這些知識掌握得就并不牢靠，在過了一段時間再上實踐教學課程的時候都已經把以前學過的理論知識大部分網掉了。因此，如何更有效的讓學生去認識抽象的理論知識，以及如何更合理的去調節理論知識與實操練習之間的時間安排，給現代實驗室建設提出了一個嚴峻的問題，也提供了一個研究的方向。

如今各個高校都在進行慕課的嘗試。慕課旨在進行大規模學生交互參與和基于網絡的開放式資源獲取的在線課程。據“中國大學MOOC”統計，目前各個大學所拍攝的慕課中以“工學和理學醫學”等自然科學為主。其中主要的又以大學專業課程的理論課為主。而以實驗教學課程來開設慕課的卻并不是很多。究其原因，不同于理論教學，實驗室教學在很大程度上受到設備、人員、管理等多方面的制約。在實驗教學中主要傳授學生實踐技巧方面的知識，而實踐技巧必須通過經驗獲得，需要學習者在傳統的實驗課中去親自動手和解決問題，在實踐操作中去領會和學習。而基于網絡平臺運行的慕課暫時無法使學習者身臨其境的去體驗和操作實驗設備。

但是開放是的大學不僅應當為學生提供優質的理論課程資源，也應當提供高品質的實驗資源。研究慕課環節下開放共享的實驗教學的解決方法，不僅對實驗教學本事在教育模式變革中的發展有重要的意義，同樣對于輔助線上理論課程的教學也有非常重要的作用。

慕課可以利用計算機和多媒體技術以一種相對直觀的方式吧理論知識與一部分實驗室課程所要教授的知識放到網絡平臺上。學生可以靈活的、獨立的學習知識，不再受到實驗室開放時間、人數的限制。同時學生可以隨時提起進行試驗課程預習、設計實驗方案，并通過網絡平臺傳給教師審核，從而有效地提高了課堂教學的效果，充分利用了網絡資源引領學生的自主學習，培養學生獲取信息以及對信息進行分析加工和綜合概括的能力。慕課理念下的開放實驗教學能夠給學生提供更為有效的實驗教學資源，為社會培養優秀的人才。

相對于傳統的講授式教學方法在慕課課程中，先進的多媒體技術能讓學習者更好的體驗與理解知識，此外智能手機、沉浸式游戲軟件以及最新的虛擬現實和增強現實技術也能讓慕課教學的形式與內容不斷推陳出新，甚至在一操作為主的實驗室教學中通過新技術進行虛擬化操作。

在慕課課程中通過科學的對課程內容進行設計以及后期制作加入多媒體稍的應用，課程的表現形式更符合現在學生的興趣追求。學生能夠始終保持對學習和研究的濃厚興趣，不再把學習看作是一種壓力，而是主動地去享受學習的樂趣，增強了自主學習的意愿，學習效果也會大大提高。

慕課教學能夠使學生和科研人員通過計算機和網絡技術執行某些實驗室課題，而不再需要準備實際樣品和設備。這種方式更加經濟、安全和便于管理。比如在車輛工程電子電器的一些實驗室臺架就可以進行慕課虛擬化設計，學生可以在任何一個網絡終端對虛擬出來的實驗教學設備進行操作，將“電阻”和“電源”連接到一起，觀察產生出來的“電流” 并進行測試。所以建立統一的開放共享平臺將相關的虛擬實驗資源和平臺進行整合，是實驗教學慕課化中未來重要的發展方向之一。

當學生通過網絡充分了解到所應掌握的知識后再進行真正的實驗教學是就可以以學生為中心，以學生為認知主體。在實驗課堂上教師不再占用課堂的時間來講解知識而是可以用行為導向教學法來設計課堂，以解決問題為行為目標，讓學生按照具體的任務目標和要求在教師的具體指導下來完成教學的工作任務。教師只對學生起幫助和促進的作用。通過結合行為導向教學科研讓學生真正了解所學知識的意義，并訓練了學生在實際問題中靈活的運用所學知識去認識問題、分析問題和解決問題的能力。教師同樣可以通過這種方法去了解學生掌握知識和運用知識的程度。學生和教師能在客廳上及時溝通，對于在學習中遇到的重點和難點教師可以在客廳上進行答疑，增加了師生雙方的互動，教學效果和效率也得到了有效的提升。

在課堂之后，對于一些重點、難點的知識點學生可以通過網絡進行復習。由于慕課知識點一般都是按照5-10分鐘視頻的形式拍攝并存放在公共的網絡平臺上，每個學生都可以隨時隨地按照自己的需求找到相應的知識點視頻進行個性化的學習。并且還可以通過開放式網絡平臺與其他同學，甚至校外的同學和專家進行交流、討論，學生自主學習的意愿與能力得到了加強，翻轉課堂的意義得到了真正的體現。

總之，在實驗室教學中運用慕課的宗旨是建立現代化開放型實驗室，充分、高效、合理的利用實驗資源，并以學生為中心，鍛煉許嵩自主學習的能力，同時能戰神同伴學習，協作學習的優勢。慕課在實驗室教學的運用要遵循“開放、共享、互通”這一核心理念。

由于實驗室教學互動性強的特點，探索慕課環境下如何開展新型開放式實驗教學，推薦實驗室創新改革，是今后實驗教學方法研究的一個重要方向。

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作者簡介：陽耀宇（1977—），男，四川廣漢人，碩士，助理實驗師。

王鴻（1985—），男，重慶人，碩士，實驗師。