計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式探討

謝超

【摘 要】由于傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)的發(fā)展，加之計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷完善，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)就成為了高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要教學(xué)模式，其對(duì)于課程效率、跨區(qū)域交流、節(jié)省實(shí)驗(yàn)器材等諸多方面有重要的作用，本文通過對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模擬教學(xué)模式優(yōu)勢(shì)的評(píng)析以及實(shí)現(xiàn)步驟的介紹，旨在以此來促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式被更多人們所了解，以期其能在我國的高等院校普及。

【關(guān)鍵詞】網(wǎng)絡(luò)虛擬教學(xué)；模式；優(yōu)勢(shì)；實(shí)現(xiàn)

一、網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

（一）節(jié)省實(shí)驗(yàn)成本

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，主要分為三個(gè)層次，第一個(gè)層次是學(xué)生對(duì)所要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)步驟以及知識(shí)進(jìn)行提前的預(yù)習(xí)，找出自己能夠理解與不能夠理解的點(diǎn)，并相應(yīng)的做出標(biāo)記，以便于通過實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)能夠把不懂的知識(shí)掌握，這個(gè)層次是屬于學(xué)生自身對(duì)知識(shí)把握的層次；第二個(gè)層次是老師對(duì)實(shí)驗(yàn)所需要進(jìn)行的步驟、知識(shí)、需要注意事項(xiàng)等講解，學(xué)生們需要認(rèn)真聽取老師對(duì)實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)傳授，這是實(shí)驗(yàn)前的師生活動(dòng)層次；第三個(gè)層次就是實(shí)驗(yàn)室實(shí)際操作階段，這時(shí)候?qū)W生把老師所教授的技巧以及具體的要求都在實(shí)驗(yàn)中體現(xiàn)出來，并且可以把自己不理解的問題通過實(shí)驗(yàn)或者是同老師的交流來解答，這是實(shí)踐反哺理論以及理論與實(shí)踐結(jié)合的層次。以往的實(shí)驗(yàn)大體上分為這幾個(gè)層次，而這不但需要浪費(fèi)大量的時(shí)間，而且實(shí)驗(yàn)器材設(shè)備的購置也是一筆不小的費(fèi)用，尤其對(duì)于那些器材設(shè)備成本比較高的專業(yè)，很難保證每個(gè)學(xué)生都能有自己的實(shí)驗(yàn)器材，但是學(xué)校很可能無法承擔(dān)過大的成本，導(dǎo)致器材不足問題的出現(xiàn)，而如果用網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式的話，就可以節(jié)省大量的實(shí)驗(yàn)器材以及設(shè)備的投入，并且能夠保證每個(gè)學(xué)生都能在網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行自己的實(shí)驗(yàn)并且可以和同學(xué)、老師或者是更多的在這個(gè)虛擬系統(tǒng)內(nèi)的人進(jìn)行學(xué)習(xí)和交流，這樣不但打開了學(xué)生們的視野、節(jié)省了教學(xué)時(shí)間而且節(jié)省了大量的實(shí)驗(yàn)成本，是現(xiàn)代化教學(xué)改革的一個(gè)重要方向，通過科學(xué)技術(shù)來提高教學(xué)質(zhì)量是教學(xué)改革的發(fā)展方向。

（二）打破了時(shí)間以及空間的限制

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，無論課堂的選擇還是實(shí)驗(yàn)室的安排方面都要經(jīng)過學(xué)校的教務(wù)處進(jìn)行統(tǒng)一的安排，一旦安排下來時(shí)間就相對(duì)比較死，這樣就存在突然狀況的話，實(shí)驗(yàn)教學(xué)很可能就進(jìn)行不了了，而網(wǎng)絡(luò)虛擬教學(xué)模式完全打破了實(shí)踐以及空間的限制，實(shí)驗(yàn)的安排以及教授可以根據(jù)教學(xué)安排進(jìn)一步調(diào)整，學(xué)生們更是可以通過虛擬網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式對(duì)自己心存疑問的實(shí)驗(yàn)步驟通過多次的網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)來解決。這樣就把實(shí)驗(yàn)教學(xué)從以往的授課地點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)的限制中解放了出來。

（三）使教學(xué)更加現(xiàn)代化

在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)器材都屬于消耗品，因?yàn)槠洳痪邆浞磸?fù)實(shí)驗(yàn)的條件，所以很多學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象以及細(xì)節(jié)可能沒有注意到實(shí)驗(yàn)就完了，有的學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)其中原理也不是很理解，這樣就對(duì)授課老師造成了一定程度的教學(xué)負(fù)擔(dān)，其需要對(duì)學(xué)生們存在的問題進(jìn)行講解，但是原本實(shí)驗(yàn)的功能卻要老師說出來總是不太具體，而且對(duì)原理的描述也會(huì)顯得有些死板，但通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)，我們可以根據(jù)模擬功能對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反復(fù)的操作，并可以調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)的快慢等，如果我們需要觀察一個(gè)細(xì)節(jié)的話我們還可以把實(shí)驗(yàn)進(jìn)行定格，以便學(xué)生們更好的記憶和學(xué)習(xí)。另外網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)還對(duì)學(xué)生們的相關(guān)的擴(kuò)展能力有很大的幫助，學(xué)生們可以通過反復(fù)虛擬實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的觀察，從而總結(jié)實(shí)驗(yàn)的規(guī)律以及實(shí)驗(yàn)的延伸擴(kuò)展，大大提高了學(xué)生們的實(shí)踐動(dòng)手能力以及思維能力。

（四）使教學(xué)的安全性更高

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)會(huì)存在著一定的危險(xiǎn)性，諸如說化學(xué)等相關(guān)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)，如果實(shí)驗(yàn)控制的不得當(dāng)?shù)脑挘秃苋菀装l(fā)生意外，所以老師在實(shí)驗(yàn)前的指導(dǎo)以及要求就顯得十分重要，但是隨著網(wǎng)絡(luò)虛擬教學(xué)的不斷發(fā)展，虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ讲粫?huì)對(duì)學(xué)生的安全構(gòu)成任何問題，并且可以通過生動(dòng)形象的影像資料來使學(xué)生們認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)的安全威脅，使同學(xué)們能夠更好地認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)的危險(xiǎn)性，并保證能夠按照實(shí)驗(yàn)的規(guī)定步驟來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生們安全意識(shí)以及自我保護(hù)能力。

二、利用網(wǎng)絡(luò)虛擬教學(xué)的步驟

（一）模擬真實(shí)情景

網(wǎng)絡(luò)虛擬教學(xué)雖然是在用戶界面上操作，但是也必須保證模擬情景能夠和真實(shí)的情景具有一致性，學(xué)生們要能把解決這里面存在的問題當(dāng)作是現(xiàn)實(shí)問題那樣解決才能收到理想的效果。這也對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)置提出了更高的要求，必須要求專業(yè)的人員對(duì)情景進(jìn)行全面的設(shè)計(jì)，對(duì)于實(shí)驗(yàn)的逼真度要能夠保證，學(xué)生們實(shí)驗(yàn)進(jìn)行需要的就是實(shí)驗(yàn)的反映，如果虛擬實(shí)驗(yàn)不能提供相應(yīng)的反映的話，實(shí)驗(yàn)的目的就很難達(dá)到，所以要以技術(shù)攻關(guān)為先導(dǎo)，認(rèn)真為網(wǎng)絡(luò)虛擬教學(xué)系統(tǒng)做好基礎(chǔ)的準(zhǔn)備以及開發(fā)工作。模擬實(shí)驗(yàn)要注重科學(xué)的引導(dǎo)，網(wǎng)絡(luò)模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的方面更加細(xì)致、生動(dòng)、全面，因此從學(xué)生的角度出發(fā)，為學(xué)生設(shè)置由淺到深的學(xué)習(xí)順序，適當(dāng)為同學(xué)在一些部分做出空白讓學(xué)生進(jìn)行填補(bǔ)，使學(xué)生們的思維能夠緊跟實(shí)驗(yàn)，這樣既能激發(fā)學(xué)生們的興趣，起到比實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作更大的作用。

（二）充分的過程

學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，要通過自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)自己的設(shè)想，或是對(duì)自己心存疑問的地方用實(shí)驗(yàn)的方式來找到答案，因此這就需要網(wǎng)絡(luò)模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要具備很好的過程模擬，每一個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)背后都有一定的科學(xué)依據(jù)，學(xué)生們通過自己的想法實(shí)驗(yàn)以找到能夠讓自己的疑問解決的數(shù)據(jù)，在每一次的錯(cuò)誤到理清的這個(gè)過程中，其對(duì)實(shí)驗(yàn)的原理的理解也就越來越深入，把自己現(xiàn)有的知識(shí)聯(lián)系這些數(shù)據(jù)一次次進(jìn)行整合，從而也使得那些原理性的東西變得立體起來，就是這個(gè)過程更加能夠反映網(wǎng)絡(luò)模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的先進(jìn)之處。

（三）實(shí)驗(yàn)調(diào)整

在通過了過程模擬的不斷試驗(yàn)之后，不論是達(dá)到了實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪€是沒有達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模家獙?duì)自己的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，如果達(dá)到了實(shí)驗(yàn)?zāi)康木鸵霝槭裁磳?shí)驗(yàn)的步驟存在什么樣的問題，是什么使實(shí)驗(yàn)還存在一些不足的地方以便更好的完善；如果實(shí)驗(yàn)并沒有能夠順利完成的話就需要對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)的環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，找出存在問題的環(huán)節(jié)，并重新擬定自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，來使得自己的實(shí)驗(yàn)最終能夠成功。在這個(gè)構(gòu)成中，一方面是對(duì)實(shí)驗(yàn)本身的分析，另一方面就是對(duì)自己思維以及實(shí)驗(yàn)方法的分析，自己思考問題的方式是不是存在狹隘和閉塞，是不是還存在粗心的錯(cuò)誤，通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)出自身存在的一些缺點(diǎn)，來規(guī)避下次實(shí)驗(yàn)同樣的細(xì)節(jié)導(dǎo)致了整個(gè)實(shí)驗(yàn)的失敗。

通過這樣一個(gè)總結(jié)的過程，實(shí)際上自己就具有了更大的自信心，學(xué)生們知道自己哪里存在問題，也就更加明確自己的優(yōu)勢(shì)在哪里，從而能夠?qū)ψ约焊幼孕牛湓谔幚硐嚓P(guān)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候操作起來也就更加能夠得心應(yīng)手。對(duì)自己解決實(shí)際問題的能力也有很大的提高，一個(gè)實(shí)驗(yàn)的多方面的 作用都能通過實(shí)驗(yàn)的調(diào)整總結(jié)來完成。

（四）修改完善

這個(gè)環(huán)節(jié)主要發(fā)揮作用的就是老師，老師要通過對(duì)學(xué)生以上步驟中的表現(xiàn)，綜合的考率學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)心態(tài)、實(shí)驗(yàn)調(diào)整等方面的表現(xiàn)，為同學(xué)進(jìn)行一個(gè)細(xì)致的評(píng)價(jià)，根據(jù)這個(gè)指標(biāo)來對(duì)學(xué)生給予具有針對(duì)性的指導(dǎo)，在學(xué)生與老師進(jìn)行交流之后，老師要對(duì)存在問題比較大的學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，鼓勵(lì)學(xué)生再次進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，在實(shí)踐中把自己的經(jīng)驗(yàn)以及教訓(xùn)鞏固下來，從而真正提高自己的能力與實(shí)驗(yàn)操作水平。

這個(gè)過程完結(jié)之后，老師要根據(jù)自己的教學(xué)目標(biāo)，對(duì)教學(xué)情況進(jìn)行總結(jié)，針對(duì)學(xué)生們?cè)趯?shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題，修正自己的教學(xué)思路，并根據(jù)系統(tǒng)中存在的問題聯(lián)系技術(shù)人員進(jìn)行及時(shí)的解決，已達(dá)到最理想的網(wǎng)絡(luò)模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

三、利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要注意的問題

（一）不能完全用計(jì)算機(jī)進(jìn)行管理

單純使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行管理的話，計(jì)算機(jī)資源畢竟是靠著先進(jìn)的技術(shù)以及錄入的資源庫來進(jìn)行指示的，雖然實(shí)驗(yàn)過程中可以建立相關(guān)的數(shù)字化的學(xué)習(xí)資源庫以及教師資源，但是目前這種水平還沒有達(dá)到，所以應(yīng)該采取計(jì)算機(jī)和教師結(jié)合的方式，教師應(yīng)該在學(xué)生們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的時(shí)候，盡量給與必要的指導(dǎo)，使學(xué)生們能夠感到老師就在身邊，從而能夠更加放心地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)并不是采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行教學(xué)，計(jì)算機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)只是一種先進(jìn)的技術(shù)手段，教師在教學(xué)中的主體作用不能動(dòng)搖，教師是學(xué)生在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中的方向標(biāo)，并不能因?yàn)榧夹g(shù)手段的進(jìn)步就妄圖使計(jì)算機(jī)代替教師。

（二）注意真實(shí)實(shí)驗(yàn)與模擬實(shí)驗(yàn)的互補(bǔ)

虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生能夠進(jìn)行多次反復(fù)的實(shí)驗(yàn)，所以就對(duì)實(shí)驗(yàn)的一些細(xì)節(jié)疏忽了，由于既沒有設(shè)備的折舊也沒有相關(guān)的次數(shù)限制，學(xué)生們對(duì)實(shí)驗(yàn)抱著很放松的心態(tài)，但是實(shí)際上實(shí)驗(yàn)必要要求精神非常專注，對(duì)于自己的每一次實(shí)驗(yàn)都能夠細(xì)心的觀察分析，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)要進(jìn)行認(rèn)真的解讀，只有這樣才能在以后的實(shí)際操作中減少疏漏，但是虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)并不具備這樣的特征指向，所以虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)是鍛煉技術(shù)，而真實(shí)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)是鍛煉心理素質(zhì)以及細(xì)心程度。

四、總結(jié)

雖然現(xiàn)在使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行虛擬教學(xué)是一個(gè)發(fā)展方向與趨勢(shì)，但是我們既要看到網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，深刻把握使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)虛擬教學(xué)的步驟，對(duì)網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)，我們要認(rèn)真從中獲取有益的成果，通過反復(fù)的實(shí)驗(yàn)鍛煉我們的知識(shí)應(yīng)用水平與實(shí)踐技能，同時(shí)也要注意到網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式并不能與教師的講授分開，教師的主體作用不能動(dòng)搖，我們呢在分析的時(shí)候，既要看到有利的因素，也要看到不利的因素，通過權(quán)衡兩方面的作用，發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，為高校培養(yǎng)更多實(shí)踐能力強(qiáng)、理論水平高的學(xué)生，促進(jìn)我國高校的教學(xué)方式的大發(fā)展。

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