遠(yuǎn)程教育實(shí)驗(yàn)資源建設(shè)與教學(xué)研究

勾榮+姜春艷

摘 要 長(zhǎng)期以來(lái)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)都是制約遠(yuǎn)程教育工科專(zhuān)業(yè)發(fā)展的難題。當(dāng)前，不斷涌現(xiàn)的信息化新技術(shù)為遠(yuǎn)程教育發(fā)展帶來(lái)新機(jī)遇。以江蘇開(kāi)放大學(xué)開(kāi)放機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)為例，針對(duì)遠(yuǎn)程教育工科實(shí)驗(yàn)資源建設(shè)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)，結(jié)合遠(yuǎn)程教育學(xué)習(xí)資源特點(diǎn)和建設(shè)要求，從虛擬仿真實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)微課資源、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、校企合作等方面，進(jìn)行分析研究。

關(guān)鍵詞 遠(yuǎn)程教育；工科專(zhuān)業(yè)；實(shí)驗(yàn)資源；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2017）16-0133-03

Abstract For a long time， experimental teaching of the engineering specialty is a difficult problem and restricts the development of dis-tance education. At present， the emerging of information technology brings new development opportunities. In this paper， we choose and study an engineering major of distance education. According to the characteristics and requirements of distance learning， from the aspectsof virtual simulation experiment， experimental micro class， construc-tion of laboratory， and cooperation of college and enterprise， we ana-lyze the construction of experimental resources and experiment tea-ching in distance education.

Key words distance education； engineering specialty； experimental resources； experiment teaching

1 前言

眾所周知，普通高等教育的工科專(zhuān)業(yè)重視人才的工程實(shí)踐能力培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是提高人才專(zhuān)業(yè)知識(shí)、技能和素質(zhì)的重要手段。因此，在工科專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)課教學(xué)中，相當(dāng)比例的實(shí)驗(yàn)課時(shí)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)是必不可少的。

同樣，對(duì)于遠(yuǎn)程教育工科專(zhuān)業(yè)而言，實(shí)驗(yàn)教學(xué)也是不可或缺的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。但受制于實(shí)驗(yàn)設(shè)備缺乏、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容陳舊、實(shí)驗(yàn)教學(xué)師資薄弱、遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)師生地域分散等不利因素，實(shí)驗(yàn)教學(xué)一直以來(lái)都是遠(yuǎn)程教育工科專(zhuān)業(yè)的薄弱環(huán)節(jié)，甚至于在一定程度上已經(jīng)制約了遠(yuǎn)程教育工科專(zhuān)業(yè)的發(fā)展[1]。

隨著信息化技術(shù)的快速發(fā)展，以教師為主的傳統(tǒng)教學(xué)模式正在轉(zhuǎn)變，課程的教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)組織、課程資源建設(shè)等，都必須充分考慮學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)需求。現(xiàn)代信息技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面的探索，已經(jīng)取得一定的成效[2-5]。

2 遠(yuǎn)程教育資源特點(diǎn)和要求

遠(yuǎn)程教育是一種充分利用信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，進(jìn)行遠(yuǎn)程教學(xué)實(shí)施和自主學(xué)習(xí)的在線學(xué)習(xí)方式。不同于全日制在校學(xué)習(xí)的學(xué)生，遠(yuǎn)程教育的學(xué)員一般都是有繁重日常工作的成人，工作之余用來(lái)學(xué)習(xí)的有效時(shí)間并不多。為此，考慮到成人學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和實(shí)際情況，為幫助和促進(jìn)學(xué)習(xí)者有效學(xué)習(xí)，遠(yuǎn)程教育課程的學(xué)習(xí)資源一般都應(yīng)具備教學(xué)設(shè)計(jì)良好、教學(xué)互動(dòng)充分、媒體制作或處理技術(shù)選用合適，以及具有吸引力和感染力等特點(diǎn)。

目前，遠(yuǎn)程教育課程的網(wǎng)上學(xué)習(xí)資源包括微課視頻資源、虛擬實(shí)驗(yàn)資源、Flash動(dòng)畫(huà)資源、在線討論、單元學(xué)習(xí)材料、PPT資源、單元BBS討論區(qū)開(kāi)設(shè)及問(wèn)題設(shè)置、單元練習(xí)和單元實(shí)踐安排等。其中，微課視頻資源和虛擬實(shí)驗(yàn)資源是信息技術(shù)與課程資源深度融合的新形式。

為了進(jìn)一步規(guī)范遠(yuǎn)程教育專(zhuān)業(yè)的課程資源建設(shè)開(kāi)發(fā)，還制定了一系列具體明確的教學(xué)資源建設(shè)規(guī)范與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，包括教學(xué)資源數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、文字（印刷）教材編寫(xiě)標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)資源媒體素材技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、多媒體課件開(kāi)發(fā)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、錄像課件開(kāi)發(fā)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、微課程開(kāi)發(fā)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等（《江蘇開(kāi)放大學(xué)教學(xué)資源建設(shè)規(guī)范與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（試行）》，蘇開(kāi)大教務(wù)〔2014〕56號(hào)）。針對(duì)課程資源網(wǎng)上設(shè)置情況，則從資源內(nèi)容、資源布局、文字表述、動(dòng)畫(huà)和資源視頻等方面，給出考核檢查的標(biāo)準(zhǔn)與指標(biāo)。這些規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)為遠(yuǎn)程教育課程的網(wǎng)上資源建設(shè)提供了依據(jù)。

3 遠(yuǎn)程教育實(shí)驗(yàn)資源建設(shè)

在工科專(zhuān)業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)際動(dòng)手操作和實(shí)踐的內(nèi)容較多，涉及專(zhuān)業(yè)的儀器儀表、實(shí)驗(yàn)箱、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)臺(tái)、大型實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備等。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容需要專(zhuān)業(yè)教師或者資深的企業(yè)工程師進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)演示和示范教學(xué)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)和操作，學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，掌握操作要點(diǎn)和專(zhuān)業(yè)技能，進(jìn)而加深對(duì)于專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)的理解。

遠(yuǎn)程教育的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，需要在課程網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上提供相關(guān)的實(shí)驗(yàn)資源。課程網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)資源，一般包括實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板、實(shí)驗(yàn)導(dǎo)學(xué)資料、實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)分析等，這些是基本的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)資源。為深度融合信息技術(shù)，幫助學(xué)習(xí)者更好地完成自主學(xué)習(xí)，以江蘇開(kāi)放大學(xué)遠(yuǎn)程教育機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)為例，專(zhuān)業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)資源還包括專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)仿真軟件、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源、實(shí)驗(yàn)微課資源等。

專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)仿真軟件 利用MATLAB、AutoCAD、Keil等專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)仿真軟件，可以進(jìn)行系統(tǒng)建模仿真、二維圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、三維產(chǎn)品模型設(shè)計(jì)，并完成相關(guān)課程的實(shí)驗(yàn)。

1）MATLAB軟件功能強(qiáng)大，界面友好，操作方便。對(duì)于機(jī)械技術(shù)基礎(chǔ)類(lèi)課程，可以選用MATLAB中的Simulink功能對(duì)系統(tǒng)建模，設(shè)置仿真參數(shù)，理解機(jī)械機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。endprint

2）AutoCAD軟件是國(guó)際流行的繪圖工具，使用方便，無(wú)須進(jìn)行編程，可進(jìn)行二維圖紙繪制和簡(jiǎn)單的三維設(shè)計(jì)，完成計(jì)算機(jī)繪圖、工程制圖、機(jī)械制圖等課程的實(shí)驗(yàn)。

3）Keil軟件是針對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)調(diào)試軟件，基于Windows操作系統(tǒng)，可用于單片機(jī)原理與應(yīng)用類(lèi)課程的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源是以信息技術(shù)為支撐，基于網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源。合理利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源是提高學(xué)生實(shí)踐能力的一種有效途徑，可以彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的不足。2013年8月，根據(jù)《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020年）》，教育部下發(fā)《關(guān)于開(kāi)展國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)工作的通知》，很多普通高等學(xué)校也都根據(jù)自身的實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要，積極開(kāi)展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中心的建設(shè)工作。

對(duì)于機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)來(lái)說(shuō)，建設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源，可以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品的內(nèi)部構(gòu)造、復(fù)雜模具設(shè)備的拆卸組裝、機(jī)電設(shè)備的安裝調(diào)試與維修等。對(duì)于工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)與控制類(lèi)課程，可利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源，結(jié)合實(shí)際工程應(yīng)用項(xiàng)目和工作過(guò)程，學(xué)習(xí)工業(yè)機(jī)器人的編程、安裝、調(diào)試和維修保養(yǎng)等。

目前，江蘇開(kāi)放大學(xué)遠(yuǎn)程教育機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)，已完成面向?qū)I(yè)核心課程開(kāi)發(fā)的、基于網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)資源的設(shè)計(jì)規(guī)劃和方案建設(shè)。但需要注意的是，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)只是一種實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的手段，不能完全替代實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作。因此，只有將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室的實(shí)際操作相結(jié)合，才能取得更好的教學(xué)效果。為此，在建設(shè)“線上”虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源的基礎(chǔ)上，遠(yuǎn)程教育還需要建設(shè)“線下”的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)基地。

實(shí)驗(yàn)微課資源 實(shí)驗(yàn)微課資源，主要是針對(duì)專(zhuān)業(yè)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的難點(diǎn)與重點(diǎn)，進(jìn)行專(zhuān)題講解。設(shè)計(jì)制作實(shí)驗(yàn)微課資源，是為了幫助學(xué)習(xí)者克服實(shí)驗(yàn)困難，掌握實(shí)驗(yàn)操作技能，完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的自主學(xué)習(xí)。相比傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、實(shí)驗(yàn)操作步驟講解、儀器設(shè)備說(shuō)明書(shū)等文檔資料，微課視頻資源更加形象、生動(dòng)、直觀。學(xué)習(xí)者通過(guò)觀看微課視頻中的講解，在短時(shí)間內(nèi)快速地掌握實(shí)驗(yàn)操作的要點(diǎn)。微課視頻時(shí)長(zhǎng)一般都在幾分鐘之內(nèi)，短小精悍，主題鮮明，便于自學(xué)。學(xué)習(xí)者不會(huì)因?yàn)橐曨l內(nèi)容太過(guò)冗長(zhǎng)而失去學(xué)習(xí)的耐心，或者出現(xiàn)注意力分散。同時(shí)，學(xué)習(xí)者還可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和空閑時(shí)間，選擇微課視頻中的部分內(nèi)容，反復(fù)觀看學(xué)習(xí)。

實(shí)際上，對(duì)于遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)者而言，要自主完成實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)通常是比較困難的。有時(shí)，一些基礎(chǔ)的細(xì)節(jié)問(wèn)題都會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)問(wèn)題。首先，考慮到學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不同，實(shí)驗(yàn)微課資源可以按照基本實(shí)驗(yàn)?zāi)K、進(jìn)階實(shí)驗(yàn)?zāi)K和提高實(shí)驗(yàn)?zāi)K進(jìn)行分層建設(shè)。這樣，學(xué)習(xí)者可以逐步地完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的自主學(xué)習(xí)，不會(huì)因?yàn)楦杏X(jué)太難而中途放棄。

其次，開(kāi)展實(shí)驗(yàn)微課資源建設(shè)時(shí)，對(duì)于專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)中涉及的一些常用儀器儀表、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、仿真軟件和實(shí)驗(yàn)工具等的正確使用方法，最好也能仔細(xì)介紹，幫助學(xué)習(xí)者規(guī)范操作實(shí)驗(yàn)設(shè)備和使用仿真軟件。

最后，工科專(zhuān)業(yè)強(qiáng)調(diào)實(shí)際應(yīng)用，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)微課資源拍攝前，在進(jìn)行微課內(nèi)容選擇、微課素材篩選、微課腳本設(shè)計(jì)時(shí)，要注意微課視頻內(nèi)容與實(shí)際工程項(xiàng)目背景的關(guān)聯(lián)。可通過(guò)校企合作的方式，從企業(yè)真實(shí)項(xiàng)目中選擇拍攝素材，這樣的實(shí)驗(yàn)微課資源更有實(shí)際意義。

實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與校企合作 工科專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，對(duì)于專(zhuān)業(yè)發(fā)展和人才培養(yǎng)都具有重要的意義。在線的課程實(shí)驗(yàn)資源不能完全取代實(shí)際的實(shí)驗(yàn)室實(shí)訓(xùn)室。因此，遠(yuǎn)程教育工科專(zhuān)業(yè)同樣需要建設(shè)實(shí)驗(yàn)室和實(shí)訓(xùn)基地。實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室一般包括校內(nèi)和校外兩類(lèi)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)基地。校內(nèi)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)基地，是以校內(nèi)的基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)室、專(zhuān)業(yè)課實(shí)驗(yàn)室和綜合實(shí)訓(xùn)基地等為基礎(chǔ)，開(kāi)展專(zhuān)業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)。校外實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)基地，主要是通過(guò)校企合作的方式，利用行業(yè)企業(yè)的設(shè)計(jì)研發(fā)生產(chǎn)基地、學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)單位、科研院所等社會(huì)資源，滿(mǎn)足實(shí)踐教學(xué)的需求。

2009年，江蘇開(kāi)放大學(xué)已經(jīng)建設(shè)完成電子與計(jì)算機(jī)省級(jí)校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地。其中，機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)的實(shí)訓(xùn)室有工業(yè)控制及MPS實(shí)訓(xùn)室、氣動(dòng)技術(shù)實(shí)訓(xùn)室、數(shù)控技術(shù)實(shí)訓(xùn)室、傳感器與檢測(cè)技術(shù)實(shí)訓(xùn)室、CAD/CAM實(shí)訓(xùn)室等。目前，實(shí)訓(xùn)基地基本可以滿(mǎn)足遠(yuǎn)程開(kāi)放教育機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐學(xué)習(xí)需求。校外實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)基地方面，江蘇開(kāi)放大學(xué)通過(guò)與企業(yè)合作，與市縣開(kāi)放大學(xué)合作共建跨區(qū)域的分布式實(shí)驗(yàn)室，推進(jìn)深度校企合作，建設(shè)完善線上線下的綜合實(shí)踐教學(xué)體系。

4 結(jié)束語(yǔ)

線上線下實(shí)驗(yàn)資源的建設(shè)，是推動(dòng)遠(yuǎn)程教育工科專(zhuān)業(yè)發(fā)展的重要因素。除了硬件資源的建設(shè)，遠(yuǎn)程教育工科專(zhuān)業(yè)的發(fā)展還需要熟悉實(shí)驗(yàn)資源開(kāi)發(fā)與教學(xué)的師資隊(duì)伍。開(kāi)放大學(xué)的教師也要通過(guò)按照訪問(wèn)工程師制度定期下企鍛煉、開(kāi)展校企合作橫向課題開(kāi)發(fā)研究等方式，了解行業(yè)企業(yè)工作流程，熟悉行業(yè)最新技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r，并且具備一定的職業(yè)技能和職業(yè)資格。只有實(shí)驗(yàn)資源和實(shí)驗(yàn)教學(xué)師資協(xié)同發(fā)展，才能更好地解決遠(yuǎn)程教育工科專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)資源建設(shè)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)問(wèn)題，不斷提高實(shí)驗(yàn)質(zhì)量，培養(yǎng)優(yōu)秀人才。

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