虚拟实验室的建设要重视教学设计、教学方法和教学评估
——同济大学电子与信息工程学院副教授王晓平在中国远程教育学术论坛上的演讲
中国网 时间: 2012-12-12  作者: 郝丹 冯琳  文章来源: 《中国远程教育》  责任编辑: 戴维  编辑信箱

  建设虚拟实验室有七个方面的意义:成本低,可实现开放式、个性化教学,效率高,功能全,安全性高,有利于设计性和综合性实验的开展,可观察现实实验无法实现的实验。

  国外虚拟实验室主要以教学培训为目标,参与单位众多,覆盖学科面广,发展十分迅速。其中著名网络虚拟教学实验室有爱丁堡大学的虚拟控制实验室、FutureLab 虚拟教学实验室、Erlangen-Nuremberg大学的Virtual Classroom虚拟教室和LAAPhysics(Learn Anytime Anywhere Physics)物理实验室等。国内虚拟实验虽然起步较晚,但也发展迅速,较有代表性的有:北京大学的基于WWW的网上虚拟教学实验室3WNVLAB、浙江大学的iVlab和中国科学技术大学的“几何光学实验设计平台”等。总的来说,虚拟教学实验室以教学为目的,应充分考虑教师、学生、远程实验室管理者的特点,打造人性化网络实验平台

  虚拟实验网络化的新型实验,除了要符合一般传统课程的基本要求以外,还有一些与网络相关的要求:强调交互的重要性,重视教师、学生、实验场景之间的交互;重视学习环境的创设,学习的发生是学习者与周围环境交互的结果;要有一个完整的管理系统,包括课程实验管理、用户管理、成绩管理等;注重虚拟实验室的扩展性能,注重新功能的增加和现有功能的完善。

  虚拟实验是通过实验界面模拟实验场景和实验构件来实现实验功能,并考虑到其用户为广大师生,对其易用性要求也颇高。所以虚拟实验的教学设计基本内容可以从以下四方面考虑:①教学内容:科学的实验目的、过程及结果;②实验构件:实验构件设计的科学性、易用性、灵活性、组合重用性等;③用户界面:实验界面的交互性,布局、风格、颜色搭配的合理性;④易使用性:实验平台的使用方便、实验操作方便易学等等。

  我们在同济大学控制学科虚拟实验室的开发和应用过程中,非常重视教学设计、教学方法和教学评估。在设计中,我们分析传统实验环境,结合虚拟技术,激发学生实验热情,合理设计实验内容,使学习者明确学习与自身相关,并且在学习过程中适时提供帮助和鼓励,保持学生的自信心,及时提供反馈信息,制定科学合理的评价机制,帮助学习者减少“认知摩擦”,最终确定了虚拟实验和传统实验结合的混合式学习。