基于VLAB的混合式學習在遠程教學中的應用

柴立巖

摘要：本文以VLAB （virtual Laboratory）為平臺支持，探索遠程教育中實驗課的教學，結合當前實驗課的教學現(xiàn)狀，提出符合實驗課的混合式學習模式，給出虛擬實驗室的建構以及具體的教學組織形式。

關鍵詞：VLAB 遠程教育 實驗課 混合式學習

太空授課以“天地對話”直播方式展現(xiàn)出了我國航天技術、衛(wèi)星技術及教育學生的責任感。學生的眼界、想象力和認知在這樣的方式中得到了提升。這不僅僅是證明我國航天技術的能力，還給我們的教育事業(yè)帶來了新的啟發(fā)。尤其是對遠程教育，遠程教育可以說是太空授課在教育中的縮影。太空授課的成功無論是對教學模式還是教學內容、互動情況等都對遠程教育產(chǎn)生了不小的影響。

本研究主要是在VLAB的教育平臺下，討論混合式學習的涵義以及在遠程教育實驗課中的教學探索，完善了遠程教育中實驗課教學中存在的不足，使遠程教育中混合式模式的應用更具體實例化，為遠程教育中實驗課及相關課程教學提供借鑒之處。

一、遠程教育中實驗課的課程現(xiàn)狀

1.從實驗環(huán)境來看，由于學生和教師不能處在同一空間下，使得遠程教育存在著師生無法面對面交流的問題，而大多數(shù)遠程學校沒有自己的實驗室，只能借助其他學校的實驗室上課，這就會導致學生問題無法立即解決，在學習過程中只能做延遲性或超前性的實驗，大大打擊了他們的學習欲望。

2.從教學過程來看，學生以固定的班級為單位， 在不同的時間空間下，運用傳統(tǒng)的實驗裝置， 按照指導書或者教師規(guī)定的實驗操作亦步亦趨地做著教師或者書本上規(guī)定必做實驗。學生不明白實驗的操作過程， 甚至也不知道實驗結果說明了什么， 缺乏學習的主動性。同時，由于教師有時和學生不處在一個時間下，無法有效給予學生實時指導、檢查、督促，在一定的程度上對學生的學習興趣造成了影響，其過程如圖1所示。

[學生] [教師] [實驗指導書] [實驗視頻]

圖1 ?傳統(tǒng)的實驗教學方式

3.從實驗教學軟件上看，教師使用的多以PPT形式為主的課堂輔助教學演示課件，而學生使用的模擬實驗和虛擬實驗包不但數(shù)量少，而且支離破碎、體系不完善，不能滿足學生對實驗學習的要求。

4.從實驗結果的評價來看，由于教師和學生時常不處在同一時空下，會導致實驗報告批改不及時等問題。另外， 一些教師往往根據(jù)實驗報告單和對學生的印象給出實驗分數(shù)，不能客觀反映學生的實驗過程，表現(xiàn)出了很大的隨意性，使師生雙方都覺得枯燥， 不利于培養(yǎng)學生的實驗能力和科研能力，遏制了學生的邏輯性思維和創(chuàng)造性思維。

二、混合式學習

混合式教學在遠程教學中的應用是面授、函授、遠程等多種教學手段與電視、廣播、計算機網(wǎng)絡、手機終端等技術有效結合的一種模式。

混合式學習不是一種新的學習理論體系，而是在“合適的”時間為“合適的”人采用“合適的”學習技術和為適應“合適的”學習風格而傳遞“合適的”技能來優(yōu)化與學習目標對應的學業(yè)成就。用一句話概括就是不同情況下采用適合學習者學習的教學策略取得最好的教學效果。在遠程教育的實驗課中，混合式教學模式應該是將教師講授的視頻教學資源與教學實踐相結合，注重培養(yǎng)學生的自學的能力和自主探究的能力。學習過程中始終貫穿著互動交流，全面支持學生的知識建構和技能提高[4]。

三、VLAB的混合式教學模式

（一）VLAB是混合式學習的物質基礎

虛擬實驗室是在計算機上加一組硬件和相應的一組軟件，使其能夠實現(xiàn)相應軟件提供的實驗環(huán)境，讓使用者在使用相應的軟件時就像操作一臺實驗儀器一樣?；赪eb的遠程虛擬實驗室能夠打破時間和地域的限制，能夠允許多用戶同時使用該系統(tǒng)，共同協(xié)作完成某項工作。虛擬的實驗課堂使用戶能夠根據(jù)相關的實驗和儀器介紹，利用該實驗環(huán)境進行實驗的模擬仿真。VLAB以計算機實時仿真為核心，在遠程實驗課中教師和學生可以在VLAB中自主地、探究性地對實驗課程進行實驗或者仿真。

[虛擬實驗室管理系統(tǒng)] [遠程實驗用戶] [課程內容] [實驗室] [課件視頻] [管理] [教學大綱] [手冊、素材] [思考題] [虛擬儀器] [物理儀器] [數(shù)據(jù)分析] [互動區(qū)] [評價] [展示] [?][?]

圖2 虛擬實驗室組成的框架圖

（二）基于VLAB的實驗室建構

如圖2為虛擬實驗室的組成部分，遠程實驗用戶通過不同的客戶端登陸Internet，在瀏覽器中輸入網(wǎng)址訪問虛擬實驗室站點并進入管理系統(tǒng)，可以選擇進入不同的模塊，在課程內容中有教學大綱，遠程教學和演示的視頻以及教師所用的課件。手冊為學習者實驗的指導材料，素材是傳授者提前為學習者準備的本節(jié)課所需要材料。進入實驗室后可以根據(jù)不同的實驗項目選擇進入控制不同的虛擬儀器。在操作過程中物理儀器根據(jù)虛擬儀器發(fā)出的不同指令進行操作。最后，由實驗得出的實驗數(shù)據(jù)將在虛擬實驗室系統(tǒng)的瀏覽器中顯示出來。用戶可以按照需要選擇下載不同的實驗數(shù)據(jù)進行實驗的分析和處理，或者將這些實驗數(shù)據(jù)直接提交給虛擬實驗室的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。管理模塊中，學習者可以在互動區(qū)交互實驗心得，討論實驗數(shù)據(jù)。在展示區(qū)，學生將自己的實驗作品以及實驗心得展示給大家，在評價區(qū)，教師和其他學習者對其作品進行評價以及教師對實驗數(shù)據(jù)評判，最后還會有系統(tǒng)自動記錄學習者登錄的次數(shù)，在評價區(qū)這三點將作為學生最后的成績的評判標準。

（三）教學活動組織過程

1.教師講授內容。在視頻中講授本課程，如何操作，要求學習者以小組為單位（ 每 3 ～4 人一組），在講授結束之后討論并向教師提問。

2.自主學習、協(xié)作學習、師生互動。通過網(wǎng)絡平臺完成分組，小組各自仿真或實現(xiàn)教師今天所講的實驗項目或者是所留的課題作業(yè)。還可以在討論區(qū)里相互討論。教師在這里答疑解惑。

3.學習情況匯報。由每組派出一名代表進行實驗成果的匯報，材料匯報的形式主要以PPT形式為主，其他小組的學生在該小組學生匯報完畢后進行提問，最后由教師總結、評分，作為最后評定成績的依據(jù)

4.教師總結及補充知識。補充學生報告的不足之處，總結學生的整體學習情況

四、小結

通過使用VLAB實施混合式學習的教學模式設計遠程教學中的實驗課，不僅可以培養(yǎng)學生自主探索精神和動手實踐的能力，還可以有效的提高遠程教學的教學效率，但同時也存在一些問題， 諸如虛擬教室的實施，具體課堂教學的互動等，還有待于我們繼續(xù)深入研究。

參考文獻：

[1]劉素娟，陳麗麗，劉清學.混合式學習模式下的實驗教學設計研究[J].中國教育技術裝備，2009（18）.

[2]王澤，張舒予.高校博雅課程混合式學習研究與實踐——以“視覺文化與媒介素養(yǎng)”課程為個案[J].電化教育研究，2010 （10）：37-41.

[3]季廣輝.混合式教學模式在現(xiàn)代遠程開放教育中的探索和實踐[N].河南廣播大學學報，2013（1）.

[4]宗國升.當前遠程實驗教學存在的問題及對策[J].中國遠程教育，2008.

[5]趙冬梅，尹伊.基于 Blackboard 平臺的混合式學習模式教學實踐探究[J].現(xiàn)代教育技術 2012（9）：29-31.

（責編 趙建榮）