網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的局限性及其解決策略

楚 釗 金 科

(1鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院 河南鄭州 450052 2浙江師范大學(xué) 浙江金華 321004)

一、前言

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是工程類課程和應(yīng)用類課程教學(xué)中的重要一環(huán),缺少了實(shí)驗(yàn)的動(dòng)手機(jī)會(huì),課程的教學(xué)效果將大打折扣,對(duì)那些通過遠(yuǎn)程教學(xué)網(wǎng)進(jìn)行自學(xué)的學(xué)員來說更是如此。虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)是人們快速、廉價(jià)獲取各種知識(shí)和技能的重要途徑,近年來,隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展以及虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)的不斷成熟,基于 WEB的網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)越來越受到教學(xué)工作者的重視。

網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)借助于多媒體、仿真和虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)在計(jì)算機(jī)上營造可輔助、部分替代甚至全部替代傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)各操作環(huán)節(jié)的相關(guān)軟硬件操作環(huán)境,在WEB中創(chuàng)建出一個(gè)可視化的三維環(huán)境,其中每一個(gè)可視化的三維物體代表一種實(shí)驗(yàn)對(duì)象,通過鼠標(biāo)的點(diǎn)擊以及拖曳操作,用戶可以進(jìn)行虛擬的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)者可以像在真實(shí)的環(huán)境中一樣完成各種實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

虛擬實(shí)驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)有效緩解了很多高校在經(jīng)費(fèi)、場地、器材等方面普遍面臨的困難和壓力,而且開展網(wǎng)上虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠突破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)對(duì)“時(shí)、空”的限制,提供了相對(duì)寬松、快捷、自由和開放的學(xué)習(xí)環(huán)境,無論是學(xué)生還是教師,都可以自由、無顧慮地隨時(shí)隨地上網(wǎng)進(jìn)入虛擬實(shí)驗(yàn)室,操作儀器,進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn),有助于提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

然而,在充滿虛擬色彩的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,網(wǎng)絡(luò)教學(xué)營造了一種更加“物化”、“虛擬化”的學(xué)習(xí)環(huán)境:計(jì)算機(jī)代替了教師,Email、BBS、NetMeeting等通信手段和通信方式代替了面對(duì)面的交流。面對(duì)“人化”到“物化”的轉(zhuǎn)變和發(fā)展,傳統(tǒng)教學(xué)中師生之間感情的流露、語言的交流和非語言的展示這些人的態(tài)度、情緒、感情很少能在媒體中傳輸,即使是聲情并茂的可視畫面,由于一切均出自冰冷生硬的機(jī)器,也會(huì)讓人產(chǎn)生一種隔膜之感。所以,網(wǎng)絡(luò)教學(xué)雖然拉近了人的距離,同時(shí)也會(huì)造成人們心理的疏遠(yuǎn),感情的淡漠,學(xué)生難免會(huì)產(chǎn)生一系列的不適應(yīng),如信息迷航、情緒低下、情感缺失、精力不易集中等,不同程度地造成了學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的衰減。

這種狀況引起了教育家、心理學(xué)家,尤其是教育技術(shù)專家的重視,開始從人文的角度反思現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育。人們在享受網(wǎng)絡(luò)帶來的交互、反饋、互動(dòng)等福祉的同時(shí),也不得不面對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶來的虛擬和冷漠。如何驅(qū)利避害,揚(yáng)長避短,注重網(wǎng)絡(luò)教育的情感關(guān)懷與交流,這對(duì)于廣大的教育工作者而言,是一個(gè)值得探討的問題。

二、網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的局限性

目前我國的網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)還存在不少問題。首先是有關(guān)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施方面的問題,如計(jì)算機(jī)普及率偏低,網(wǎng)絡(luò)傳輸速度太慢,寬帶多媒體電信網(wǎng)等遠(yuǎn)程教學(xué)信息傳輸?shù)馁|(zhì)量和穩(wěn)定性有待提高,上網(wǎng)費(fèi)用過于昂貴,致使教學(xué)雙向交互信息嚴(yán)重不對(duì)稱,交互式技術(shù)媒體的交互作用與功能沒有得到發(fā)揮,嚴(yán)重地制約了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的發(fā)展。其次是教學(xué)內(nèi)容制作和師資隊(duì)伍建設(shè)方面的問題。此外還有教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控和管理運(yùn)作模式等方面的問題。歸納起來,主要有以下幾方面:

1.教師與學(xué)生情感交流的缺失。

在網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,由于教師對(duì)網(wǎng)絡(luò)教育模式的片面化理解,或?qū)W(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的誤解,單純的只將教學(xué)內(nèi)容制作成課件放到網(wǎng)上,導(dǎo)致把原本豐富的多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)變成了簡單的“課本搬家”或“電子教案”教學(xué),用單調(diào)乏味的文字資料信息傳輸代替了原本應(yīng)當(dāng)多姿多彩的“課堂教學(xué)”,那些應(yīng)當(dāng)存在的、富有情感律動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教學(xué)活動(dòng),就變成了失落了教師人性化教學(xué)特色的、機(jī)械的、冰冷的文字語言界面的教學(xué)活動(dòng)。學(xué)習(xí)者只看到與文字教材差不多的流媒體教材,或一大堆教案的堆砌,而看不到教師聲情并茂的“情感化教學(xué)角色”表演。

2.難以對(duì)遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)者進(jìn)行有效的學(xué)習(xí)監(jiān)督。

網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展,突破了時(shí)間與空間的限制,使得異地異步學(xué)習(xí)不再困難,每位學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自己的需要選擇適合自己的課程進(jìn)行學(xué)習(xí)。但眾所周知,正是由于網(wǎng)絡(luò)的便捷,導(dǎo)致了教育者很難或幾乎不可能及時(shí)掌握遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)情況,對(duì)遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過程的有效監(jiān)督一直是一個(gè)缺位。據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì),除少數(shù)特例外,遠(yuǎn)程開放學(xué)習(xí)院校的畢業(yè)率低于傳統(tǒng)校園式院校,這是影響遠(yuǎn)程教育經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的重要因素。導(dǎo)致這一影響的重要原因之一就是由于缺乏對(duì)遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)者的有效監(jiān)督。另據(jù)研究表明,遠(yuǎn)程教育大多數(shù)成功者都是那些學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)很強(qiáng)的成人業(yè)余學(xué)生,因此很多教師質(zhì)疑,遠(yuǎn)程教育是否真能與校園生活廣泛的好處相比,特別是對(duì)那些在平時(shí)的課堂學(xué)習(xí)中都不能很好學(xué)習(xí)的學(xué)生,轉(zhuǎn)而在生活中體驗(yàn)在一個(gè)開放的環(huán)境下去自由地選擇課程和學(xué)習(xí)資料,又怎能保證他們可以自覺且有效的學(xué)習(xí)呢?

3.與真實(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍有差距。

基于 Internet的網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ诫m然能夠較好地滿足教學(xué)的需求,但由于受網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展的限制,某些情境還無法完全模擬,使得在真實(shí)性上與現(xiàn)實(shí)的環(huán)境與資源仍有差距。此外,由于學(xué)習(xí)者本身的差異性,并不是每個(gè)學(xué)習(xí)者對(duì)數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境的適應(yīng)程度都相同,從虛擬環(huán)境中獲得的經(jīng)驗(yàn)與在真實(shí)環(huán)境中獲得的經(jīng)驗(yàn)還存在一個(gè)遷移的過程。因此,這種模式在目前還難以完全取代真實(shí)的課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)。

4.計(jì)算機(jī)管理并不能完全取代人工管理。

虛擬環(huán)境下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理基本上以計(jì)算機(jī)管理為主,但并不是說整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中沒有教師的參與。在數(shù)字化的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中,學(xué)生應(yīng)能隨時(shí)隨地獲得必要的指導(dǎo),包括實(shí)驗(yàn)教師的指導(dǎo),學(xué)生在需要幫助時(shí),讓他感覺到總有教師在身邊。要實(shí)現(xiàn)這點(diǎn),不僅要建立豐富的數(shù)字化的學(xué)習(xí)資源庫,對(duì)于一些目前不能建立數(shù)字化資源庫的情況下實(shí)驗(yàn)教師要進(jìn)行即時(shí)輔導(dǎo)。更有部分實(shí)驗(yàn)并不能直接實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)化管理,這時(shí)只能采用人工的管理方法。

三、相應(yīng)的解決策略

1.設(shè)計(jì)情感化網(wǎng)絡(luò)課程。

設(shè)計(jì)情感化網(wǎng)絡(luò)課程主要是針對(duì)網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師與學(xué)生情感交流的缺失的現(xiàn)象。作為網(wǎng)絡(luò)資源的設(shè)計(jì)也要注入情感因素。教學(xué)信息包含兩方面:一種是學(xué)習(xí)方面的內(nèi)容;一種是情感方面的內(nèi)容。在傳統(tǒng)的教學(xué)中這兩方面都可以滿足,比如老師的語速、語調(diào)、表情、動(dòng)作和眼神都可以傳遞情感信息。但在網(wǎng)絡(luò)條件下,這些非語言符號(hào)都沒有了,取而代之的是用一些文字或圖片、動(dòng)畫來表達(dá)情感。所以在設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)交互時(shí)要把情感符號(hào)考慮和設(shè)計(jì)進(jìn)去,讓學(xué)生感受到自己是被關(guān)心的,從而樹立信心。

學(xué)習(xí)應(yīng)該是在豐富的、復(fù)雜的、真實(shí)的情境中進(jìn)行,而不應(yīng)只是面對(duì)去情境化的技能培訓(xùn)材料。要重視網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)課程材料的教學(xué)設(shè)計(jì):

(1)強(qiáng)調(diào)采取模擬談話策略,開發(fā)具有談話風(fēng)格的學(xué)習(xí)材料,促進(jìn)學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)材料之間的交互,促進(jìn)學(xué)習(xí)者對(duì)所學(xué)內(nèi)容的意義建構(gòu);

(2)以講故事的方法、自由交談的方法,促進(jìn)情感交互;

(3)以角色扮演的方法將學(xué)習(xí)者作為環(huán)境的一個(gè)組成部分,作為一個(gè)“演員”參與整個(gè)學(xué)習(xí)過程。基于上述策略,即使學(xué)生利用課程獨(dú)立學(xué)習(xí),其交流過程也類似于學(xué)生與教師的交流,不同于學(xué)生與機(jī)器或?qū)W習(xí)內(nèi)容的一般交流。

2.改進(jìn)課件設(shè)計(jì)模式,加強(qiáng)遠(yuǎn)程管理。

針對(duì)難以對(duì)遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)者進(jìn)行有效的學(xué)習(xí)監(jiān)督問題,一個(gè)可行的方法就是從網(wǎng)絡(luò)課件的設(shè)計(jì)上入手,通過對(duì)設(shè)計(jì)模式及其相應(yīng)模塊的修改,來達(dá)到增強(qiáng)遠(yuǎn)程教學(xué)管理和監(jiān)督的目的。教學(xué)過程的管理體現(xiàn)著遠(yuǎn)程教育的水平,也保證著遠(yuǎn)程教育的質(zhì)量。如果沒有過程管理,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中得不到必要的支持服務(wù),那么,學(xué)生學(xué)習(xí)效率是很低的,成才率也就很低。目前,廣播電視大學(xué)在遠(yuǎn)程教學(xué)過程管理中重要內(nèi)容之一是作業(yè),它是遠(yuǎn)程教學(xué)過程管理中的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。因?yàn)檫h(yuǎn)程教學(xué)過程管理不能僅是學(xué)生的出勤率,而要看學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提高和學(xué)習(xí)的鞏固程度,這其中作業(yè)起很大作用,學(xué)生可以不到課,但不能不做作業(yè)和實(shí)驗(yàn),所以定期性考核要在遠(yuǎn)程教育中起重要作用。

具體的實(shí)現(xiàn)方法,可以在網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)中加入與每一課的學(xué)習(xí)資源相匹配的作業(yè)或?qū)嶒?yàn)?zāi)K,學(xué)習(xí)者從第一課開始學(xué)習(xí),只有學(xué)習(xí)完第一課,并且作業(yè)或?qū)嶒?yàn)的正確率達(dá)到一定程度的要求之后才能允許進(jìn)入第二課學(xué)習(xí),否則學(xué)習(xí)者只能停留在前一課繼續(xù)學(xué)習(xí),無法進(jìn)入后面的課程(見下圖)。這樣既可以保證每一課的學(xué)習(xí)質(zhì)量,也能幫助學(xué)習(xí)者明確學(xué)習(xí)目的,增強(qiáng)對(duì)自身學(xué)習(xí)能力的了解,從而減少了學(xué)習(xí)者在遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)時(shí)的盲目性和時(shí)間浪費(fèi)。

3.虛擬教學(xué)與課堂教學(xué)相結(jié)合,縮短與真實(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的差距。

在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境中,學(xué)習(xí)者可超越時(shí)間和空間的有形障礙,享受一種虛擬的學(xué)習(xí)生活。雖然這一切所構(gòu)成的虛擬環(huán)境非常接近現(xiàn)實(shí)情景,但它畢竟是假的。在網(wǎng)絡(luò)教育中,虛擬的聯(lián)系并不能使人完全擁有真實(shí)感,由于技術(shù)的限制,絕大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn),只能模擬在理想狀態(tài)下實(shí)驗(yàn)的大致現(xiàn)象和效果,而對(duì)真實(shí)實(shí)驗(yàn)中的一些意外情況和突發(fā)現(xiàn)象極少考慮,學(xué)生們只能是看到什么,就學(xué)習(xí)什么,思維拓展性、啟發(fā)性、聯(lián)想性不夠,所以指望完全通過網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)來達(dá)到教會(huì)學(xué)生的目的是不切實(shí)際的,最好的辦法就是將虛擬教學(xué)與課堂教學(xué)相結(jié)合,課堂教學(xué)為主,虛擬教學(xué)為輔,發(fā)揮課堂實(shí)踐教學(xué)中教師潛移默化的情感作用以及易于控制的優(yōu)勢,用虛擬教學(xué)做演示,同時(shí)發(fā)揮教師的啟發(fā)和開導(dǎo)作用,強(qiáng)化教師的監(jiān)督、指導(dǎo)作用,把傳統(tǒng)學(xué)習(xí)和數(shù)字化學(xué)習(xí)的優(yōu)勢結(jié)合起來,既要發(fā)揮教師引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控教學(xué)過程的主導(dǎo)作用,又要重視學(xué)生積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性,兩者結(jié)合起來才能取得最佳學(xué)習(xí)效果。這也就是所謂的混合學(xué)習(xí)(BlendingLearning),它是目前國際教育技術(shù)界關(guān)于網(wǎng)絡(luò)教育思想和教學(xué)觀念的一次重新認(rèn)識(shí)和提高。

目前,一些網(wǎng)絡(luò)學(xué)院采取了定期與不定期地把學(xué)生召集到校園里來,感受校園氣氛,經(jīng)常組織一些聚會(huì)活動(dòng),來彌補(bǔ)網(wǎng)上單一的、虛擬的交流。

4.完善學(xué)習(xí)支持服務(wù)體系,增強(qiáng)在線管理。

為學(xué)習(xí)者提供全程、全面、及時(shí)、便捷的學(xué)習(xí)支持服務(wù),有助于保持學(xué)習(xí)者積極的情感。因此網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)應(yīng)及時(shí)提供輔導(dǎo)、答疑、討論和作業(yè)評(píng)比等動(dòng)態(tài)教學(xué)資源和信息,還要提供遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)咨詢,以及能夠?qū)嵤?dǎo)航、內(nèi)在瀏覽、查詢、實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)交互的教學(xué),能夠?qū)嵤┚W(wǎng)上教務(wù)、考務(wù)管理等,構(gòu)成完善的學(xué)習(xí)支持服務(wù)系統(tǒng),為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供多樣化的選擇(RenaM.Palloff,KeithPratt,LessonsfromtheCyberspace,2001)。在此基礎(chǔ)上,增加教師對(duì)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的參與度,使教師從目標(biāo)的確定、路徑的選擇到減少學(xué)生困惑、如何獲取相應(yīng)的學(xué)習(xí)資源、搜索引擎的選擇、培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)習(xí)者的自主學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)等方面,提供充分的在線及時(shí)交流和異步交互,使學(xué)習(xí)者處于積極的情感狀態(tài)之中。

網(wǎng)絡(luò)諸多先進(jìn)的功能應(yīng)用于教育,如非線性、集成性、虛擬性、交互性、開放性、自主性,是非網(wǎng)絡(luò)教育環(huán)境所無法比擬的。但由傳統(tǒng)教育模式向網(wǎng)絡(luò)教育過渡,客觀上造成了人性環(huán)境的物化,因此,只有不斷反思網(wǎng)絡(luò)教育的不足,才能促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)教育快速健康發(fā)展。教育應(yīng)該強(qiáng)調(diào)人性化、人文化,因此,我們在發(fā)展網(wǎng)絡(luò)教育、網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教育的同時(shí),也必須為網(wǎng)上教學(xué)營造一個(gè)虛擬的人性環(huán)境來彌補(bǔ)虛擬環(huán)境下教學(xué)的不足。然而,要想在網(wǎng)絡(luò)教育環(huán)境中完全克服諸如情感交流、遠(yuǎn)程監(jiān)督等局限是一個(gè)比較復(fù)雜的問題,它涉及到教育學(xué)、教育心理學(xué)、技術(shù)哲學(xué)、教育美學(xué)、教學(xué)設(shè)計(jì)等相關(guān)理論,還涉及到情感計(jì)算與智能交互技術(shù)、多媒體技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等相關(guān)高新技術(shù)。要想提高網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量,使網(wǎng)絡(luò)教育更加人性化,就要弄清網(wǎng)絡(luò)教育和這些學(xué)科及其相關(guān)技術(shù)的關(guān)系,弄清其研究方法,最后落實(shí)到硬件、軟件的設(shè)計(jì)和資源的建設(shè)、環(huán)境的構(gòu)建、教學(xué)模式和教師的行為活動(dòng)上來。

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