如何利用計算機網(wǎng)絡虛擬實驗教學模式

彭 慧

（湖南財政經(jīng)濟學院，湖南 長沙 410205）

1 網(wǎng)絡虛擬實驗教學的優(yōu)勢

1.1 節(jié)省實驗成本

傳統(tǒng)的實驗教學，主要分為三個層次，第一個層次是學生對所要進行的實驗步驟以及知識進行提前的預習，找出自己能夠理解與不能夠理解的點，并相應的做出標記，以便于通過實驗的學習能夠把不懂的知識掌握，這個層次是屬于學生自身對知識把握的層次；第二個層次是老師對實驗所需要進行的步驟、知識、需要注意事項等講解，學生們需要認真聽取老師對實驗的經(jīng)驗傳授，這是實驗前的師生活動層次；第三個層次就是實驗室實際操作階段，這時候學生把老師所教授的技巧以及具體的要求都在實驗中體現(xiàn)出來，并且可以把自己不理解的問題通過實驗或者是同老師的交流來解答，這是實踐反哺理論以及理論與實踐結合的層次.以往的實驗大體上分為這幾個層次，而這不但需要浪費大量的時間，而且實驗器材設備的購置也是一筆不小的費用，尤其對于那些器材設備成本比較高的專業(yè)，很難保證每個學生都能有自己的實驗器材，但是學校很可能無法承擔過大的成本，導致器材不足問題的出現(xiàn)，而如果用網(wǎng)絡虛擬實驗教學的方式的話，就可以節(jié)省大量的實驗器材以及設備的投入，并且能夠保證每個學生都能在網(wǎng)絡虛擬實驗中進行自己的實驗并且可以和同學、老師或者是更多的在這個虛擬系統(tǒng)內(nèi)的人進行學習和交流，這樣不但打開了學生們的視野、節(jié)省了教學時間而且節(jié)省了大量的實驗成本，是現(xiàn)代化教學改革的一個重要方向，通過科學技術來提高教學質量是教學改革的發(fā)展方向.

1.2 打破了時間以及空間的限制

傳統(tǒng)的實驗教學，無論課堂的選擇還是實驗室的安排方面都要經(jīng)過學校的教務處進行統(tǒng)一的安排，一旦安排下來時間就相對比較死，這樣就存在突然狀況的話，實驗教學很可能就進行不了了，而網(wǎng)絡虛擬教學模式完全打破了實踐以及空間的限制，實驗的安排以及教授可以根據(jù)教學安排進一步調整，學生們更是可以通過虛擬網(wǎng)絡教學模式對自己心存疑問的實驗步驟通過多次的網(wǎng)絡虛擬實驗來解決.這樣就把實驗教學從以往的授課地點、實驗地點的限制中解放了出來.

1.3 使教學更加現(xiàn)代化

在傳統(tǒng)實驗中，因為實驗器材都屬于消耗品，因為其不具備反復實驗的條件，所以很多學生對實驗的現(xiàn)象以及細節(jié)可能沒有注意到實驗就完了，有的學生對于實驗其中原理也不是很理解，這樣就對授課老師造成了一定程度的教學負擔，其需要對學生們存在的問題進行講解，但是原本實驗的功能卻要老師說出來總是不太具體，而且對原理的描述也會顯得有些死板，但通過計算機網(wǎng)絡虛擬實驗教學，我們可以根據(jù)模擬功能對實驗進行反復的操作，并可以調節(jié)實驗的快慢等，如果我們需要觀察一個細節(jié)的話我們還可以把實驗進行定格，以便學生們更好的記憶和學習.另外網(wǎng)絡虛擬實驗還對學生們的相關的擴展能力有很大的幫助，學生們可以通過反復虛擬實驗來進行實驗數(shù)據(jù)的觀察，從而總結實驗的規(guī)律以及實驗的延伸擴展，大大提高了學生們的實踐動手能力以及思維能力.

1.4 使教學的安全性更高

傳統(tǒng)的實驗教學會存在著一定的危險性，諸如說化學等相關專業(yè)的實驗，如果實驗控制的不得當?shù)脑挘秃苋菀装l(fā)生意外，所以老師在實驗前的指導以及要求就顯得十分重要，但是隨著網(wǎng)絡虛擬教學的不斷發(fā)展，虛擬實驗模式不會對學生的安全構成任何問題，并且可以通過生動形象的影像資料來使學生們認識到實驗的安全威脅，使同學們能夠更好地認識到實驗的危險性，并保證能夠按照實驗的規(guī)定步驟來進行實驗，培養(yǎng)學生們安全意識以及自我保護能力.

2 利用網(wǎng)絡虛擬教學的步驟

2.1 模擬真實情景

網(wǎng)絡虛擬教學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的情景具有一致性，學生們要能把解決這里面存在的問題當作是現(xiàn)實問題那樣解決才能收到理想的效果.這也對這個實驗的設置提出了更高的要求，必須要求專業(yè)的人員對情景進行全面的設計，對于實驗的逼真度要能夠保證，學生們實驗進行需要的就是實驗的反映，如果虛擬實驗不能提供相應的反映的話，實驗的目的就很難達到，所以要以技術攻關為先導，認真為網(wǎng)絡虛擬教學系統(tǒng)做好基礎的準備以及開發(fā)工作.模擬實驗要注重科學的引導，網(wǎng)絡模擬實驗教學展現(xiàn)實驗的方面更加細致、生動、全面，因此從學生的角度出發(fā)，為學生設置由淺到深的學習順序，適當為同學在一些部分做出空白讓學生進行填補，使學生們的思維能夠緊跟實驗，這樣既能激發(fā)學生們的興趣，起到比實際實驗操作更大的作用.

2.2 充分的過程

學生在進行實驗當中，要通過自己進行實驗來檢驗自己的設想，或是對自己心存疑問的地方用實驗的方式來找到答案，因此這就需要網(wǎng)絡模擬實驗教學需要具備很好的過程模擬，每一個實驗現(xiàn)象以及實驗數(shù)據(jù)背后都有一定的科學依據(jù)，學生們通過自己的想法實驗以找到能夠讓自己的疑問解決的數(shù)據(jù)，在每一次的錯誤到理清的這個過程中，其對實驗的原理的理解也就越來越深入，把自己現(xiàn)有的知識聯(lián)系這些數(shù)據(jù)一次次進行整合，從而也使得那些原理性的東西變得立體起來，就是這個過程更加能夠反映網(wǎng)絡模擬實驗教學的先進之處.

2.3 實驗調整

在通過了過程模擬的不斷試驗之后，不論是達到了實驗目的還是沒有達到實驗目的，都要對自己的實驗進行總結，如果達到了實驗目的就要想為什么實驗的步驟存在什么樣的問題，是什么使實驗還存在一些不足的地方以便更好的完善；如果實驗并沒有能夠順利完成的話就需要對整個實驗的環(huán)節(jié)進行分析，找出存在問題的環(huán)節(jié)，并重新擬定自己的實驗設計，來使得自己的實驗最終能夠成功.在這個構成中，一方面是對實驗本身的分析，另一方面就是對自己思維以及實驗方法的分析，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誤，通過實驗總結出自身存在的一些缺點，來規(guī)避下次實驗同樣的細節(jié)導致了整個實驗的失敗.

通過這樣一個總結的過程，實際上自己就具有了更大的自信心，學生們知道自己哪里存在問題，也就更加明確自己的優(yōu)勢在哪里，從而能夠對自己更加自信，其在處理相關實驗的時候操作起來也就更加能夠得心應手.對自己解決實際問題的能力也有很大的提高，一個實驗的多方面的作用都能通過實驗的調整總結來完成.

2.4 修改完善

這個環(huán)節(jié)主要發(fā)揮作用的就是老師，老師要通過對學生以上步驟中的表現(xiàn)，綜合的考慮學生的實驗設計、實驗過程、實驗心態(tài)、實驗調整等方面的表現(xiàn)，為同學進行一個細致的評價，根據(jù)這個指標來對學生給予具有針對性的指導，在學生與老師進行交流之后，老師要對存在問題比較大的學生進行指導，鼓勵學生再次進行模擬實驗，在實踐中把自己的經(jīng)驗以及教訓鞏固下來，從而真正提高自己的能力與實驗操作水平.

這個過程完結之后，老師要根據(jù)自己的教學目標，對教學情況進行總結，針對學生們在實驗中出現(xiàn)的問題，修正自己的教學思路，并根據(jù)系統(tǒng)中存在的問題聯(lián)系技術人員進行及時的解決，已達到最理想的網(wǎng)絡模擬實驗教學效果.

3 利用計算機網(wǎng)絡虛擬實驗教學需要注意的問題

3.1 不能完全用計算機進行管理

單純使用計算機進行管理的話，計算機資源畢竟是靠著先進的技術以及錄入的資源庫來進行指示的，雖然實驗過程中可以建立相關的數(shù)字化的學習資源庫以及教師資源，但是目前這種水平還沒有達到，所以應該采取計算機和教師結合的方式，教師應該在學生們進行實驗操作的時候，盡量給與必要的指導，使學生們能夠感到老師就在身邊，從而能夠更加放心地進行實驗.網(wǎng)絡虛擬實驗教學并不是采用計算機進行教學，計算機虛擬實驗教學只是一種先進的技術手段，教師在教學中的主體作用不能動搖，教師是學生在實驗學習中的方向標，并不能因為技術手段的進步就妄圖使計算機代替教師.

3.2 注意真實實驗與模擬實驗的互補

虛擬實驗教學中，學生能夠進行多次反復的實驗，所以就對實驗的一些細節(jié)疏忽了，由于既沒有設備的折舊也沒有相關的次數(shù)限制，學生們對實驗抱著很放松的心態(tài)，但是實際上實驗必要要求精神非常專注，對于自己的每一次實驗都能夠細心的觀察分析，對實驗數(shù)據(jù)要進行認真的解讀，只有這樣才能在以后的實際操作中減少疏漏，但是虛擬實驗教學并不具備這樣的特征指向，所以虛擬實驗教學是鍛煉技術，而真實的教學實驗是鍛煉心理素質以及細心程度.

4 總結

雖然現(xiàn)在使用計算機網(wǎng)絡進行虛擬教學是一個發(fā)展方向與趨勢，但是我們既要看到網(wǎng)絡虛擬實驗教學的優(yōu)勢，深刻把握使用計算機網(wǎng)絡虛擬教學的步驟，對網(wǎng)絡虛擬實驗教學，我們要認真從中獲取有益的成果，通過反復的實驗鍛煉我們的知識應用水平與實踐技能，同時也要注意到網(wǎng)絡虛擬實驗教學模式并不能與教師的講授分開，教師的主體作用不能動搖，我們在分析的時候，既要看到有利的因素，也要看到不利的因素，通過權衡兩方面的作用，發(fā)揮網(wǎng)絡虛擬實驗教學的優(yōu)勢，為高校培養(yǎng)更多實踐能力強、理論水平高的學生，促進我國高校的教學方式的大發(fā)展.

〔1〕顧憐沅.教學實驗論[M].北京：教育科學出版社，1994.

〔2〕劉筱蘭,張薇等.虛擬實驗室的類型及發(fā)展趨勢[J].計算機應用研究，2004(8).

〔3〕沈亦紅.論物理虛擬實驗與真實實驗的互補作用[J].中國電化教育，2004(7).

〔4〕沈亦紅.論物理虛擬實驗與真實實驗的互補作用[J].中國電化教育,2004(7).