地方高校實驗教學(xué)整合性探究

史冬燕 劉偉

摘 ?要：文章根據(jù)目前地方高校實驗教學(xué)存在的問題和不足，嘗試在實驗教學(xué)中整合虛擬課堂與現(xiàn)實課堂，發(fā)揮二者的優(yōu)勢，構(gòu)建“學(xué)生為主體，教師為引領(lǐng)者”的高效實驗教學(xué)模式，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、自主學(xué)習(xí)能力和合作能力。

關(guān)鍵詞：整合性;虛擬課堂;現(xiàn)實課堂;地方高校

作者簡介：史冬燕，菏澤學(xué)院農(nóng)業(yè)與生物工程學(xué)院（山東 菏澤 274015）;劉偉，上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院。（上海 201411）

基金項目：本文系菏澤學(xué)院重點教改項目（項目編號：2016014）的研究成果。

中圖分類號：G642.423 ? ? 文獻標(biāo)識碼：A ? ? ?文章編號：1671-0568（2019）03-0067-02

2012年，教育部頒布《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》，要求推動信息技術(shù)與高等教育深度融合，利用先進網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)整合資源，構(gòu)建先進、高效、實用的高等教育信息基礎(chǔ)設(shè)施，開發(fā)整合各類優(yōu)質(zhì)教育教學(xué)資源，推進高等教育精品課程、教學(xué)實驗平臺等信息化建設(shè)。

實驗是理論知識的實踐，是激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造力的關(guān)鍵教學(xué)環(huán)節(jié)。實驗教學(xué)信息化有助于提高優(yōu)質(zhì)實驗教學(xué)資源的使用率，推動高校實驗教學(xué)的改革與創(chuàng)新，提升高校實驗教學(xué)課程質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。[1]2018年，教育部出臺《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡稱“國標(biāo)”），“國標(biāo)”針對各專業(yè)實驗教學(xué)提出了“構(gòu)建基礎(chǔ)性、綜合性和研究性的多層次實驗教學(xué)體系，其中綜合性和研究性實驗的比例占總實驗教學(xué)的比例不低于20%（生物科學(xué)類不低50%）”。隨著國家本科教學(xué)評估的進行，“國標(biāo)”對本科實驗教學(xué)改革也提出了新的要求，但是目前大多地方高校沿用的傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式和教學(xué)觀念與地方高校轉(zhuǎn)型、培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的目標(biāo)存在嚴(yán)重的偏差。

一、地方高校實驗教學(xué)存在的問題

1. 教學(xué)內(nèi)容沒有創(chuàng)新。首先，地方高校實驗體系存在實驗課程重復(fù)性開設(shè)的問題，即同一個具體實驗會在多門實驗課程中重復(fù)涉及。其次，實驗教學(xué)內(nèi)容多為驗證性實驗，綜合設(shè)計實驗數(shù)量太少，學(xué)生無法從實驗設(shè)計、實驗實施等過程收獲良好的實驗體驗。實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維與獨立思考的能力，綜合實驗則能更好地鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題的科研思維。

2. 教學(xué)方法陳舊。目前地方高校的實驗課程教學(xué)模式仍是“照方取藥”[2]“照葫蘆畫瓢”式的“灌輸”模式，學(xué)生只需根據(jù)教師的實驗步驟按部就班的完成實驗過程。在實驗過程中，學(xué)生無需思考“實驗材料為什么要如此處理”“實驗結(jié)果為什么是這樣”等，學(xué)生僅僅只是完成實驗任務(wù)，對實驗課沒有強烈的好奇心和興趣。實驗教學(xué)方法陳舊，不能充分調(diào)動學(xué)生的積極性，就無法培養(yǎng)學(xué)生的問題意識與創(chuàng)新意識。

3. 教學(xué)儀器設(shè)備缺乏。地方高校對實驗教學(xué)所使用的儀器設(shè)備資金投入較少，一些基本的實驗儀器設(shè)備數(shù)量不足，大部分實驗儀器老化，沒有定時維修和保養(yǎng)，多種原因?qū)е聦嶒瀮x器嚴(yán)重缺乏。同時，實驗儀器設(shè)備更新慢，許多綜合設(shè)計實驗無法開展，學(xué)生無法嚴(yán)格按照教材要求進行實驗，不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

4. 教學(xué)評價體系不合理。實驗教學(xué)是理論知識的實踐運用環(huán)節(jié)，但卻依然存在“重理論、輕實踐”的現(xiàn)象——實驗課程成績的評定僅僅依靠實驗報告。實驗成績不能真實反映學(xué)生實驗課的表現(xiàn)和實驗過程中學(xué)生的能力提升，導(dǎo)致學(xué)生輕視實驗過程，實驗態(tài)度不嚴(yán)謹(jǐn)，僅僅只是在課后按照范本完成實驗報告，實驗教學(xué)的價值則大打折扣。

二、虛擬課堂的特征及優(yōu)勢

虛擬課堂是一種基于信息技術(shù)、以現(xiàn)實課堂為原型構(gòu)建起來的有組織的人工學(xué)習(xí)環(huán)境，教師和學(xué)生能夠通過計算機網(wǎng)絡(luò)遠距離地開展各種教學(xué)活動。[3]虛擬課堂不僅是對現(xiàn)實課堂的模擬、延伸與擴展，還是對現(xiàn)實課堂的超越與創(chuàng)新。[4]

虛擬課堂具有模擬性、交互性、沉浸性、構(gòu)想性等特點。虛擬課堂利用信息技術(shù)打破了傳統(tǒng)課堂教學(xué)的空間限制和時間局限，滿足了學(xué)生“隨時隨地”學(xué)習(xí)的需要。借助人機交互技術(shù)，虛擬課堂改變了傳統(tǒng)教學(xué)過程中學(xué)生被動學(xué)習(xí)的局面，學(xué)生可以積極地參與到學(xué)習(xí)過程中，成為學(xué)習(xí)活動的主體。虛擬課堂還增加了學(xué)生之間的合作學(xué)習(xí)，實現(xiàn)了“隨時隨地”的生生交流、師生交流，構(gòu)成了多向且深度的互動。

此外，虛擬課堂解決了實驗儀器和設(shè)備不足等教學(xué)限制，節(jié)約了實驗材料，降低了教學(xué)成本。因此，虛擬技術(shù)進入高校實驗教學(xué)將對發(fā)展現(xiàn)代教育思想、提高教學(xué)水平、改善實驗環(huán)境、優(yōu)化教學(xué)過程、增強學(xué)生實驗動手能力、培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的人才產(chǎn)生深遠的影響。[5]

三、地方高校虛實整合實驗教學(xué)模式的構(gòu)建

1. 整合理念。所謂整合就是通過整頓、協(xié)調(diào)重新組合，將一些零散的、不同的要素，通過某種方式彼此銜接、相互滲透、相互交互、資源共享，從而實現(xiàn)信息系統(tǒng)的資源共享和協(xié)同工作，最終形成一個能最大限度發(fā)揮其價值與效率的整體，[6]整合的目的就是使整合的各要素成為一個有機整體。

高等教育“質(zhì)量工程”建設(shè)目標(biāo)就包含整合各類實驗實踐教學(xué)資源，建設(shè)開放共享的教學(xué)平臺。整合可表現(xiàn)在資源整合、學(xué)科整合、課程整合和教學(xué)方法整合等多方面，從而創(chuàng)建一個信息資源豐富、適于學(xué)生自主學(xué)習(xí)與自主探究的學(xué)習(xí)舞臺。同時，在整合性教學(xué)中，學(xué)生可以實現(xiàn)從有限知識向無限知識的拓展，發(fā)展其個性，展示其內(nèi)在潛力，全面提高自己的整體素質(zhì)。

2. 整合實驗教學(xué)模式。隨著信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，虛擬課堂已成為教育領(lǐng)域中一種與現(xiàn)實課堂共存的重要教學(xué)環(huán)境。[6]兩種教學(xué)課堂各有優(yōu)勢和不足，通過整合兩種課堂，充分發(fā)揮二者的特色，二者優(yōu)勢互補、相互配合，可實現(xiàn)教學(xué)過程的高效性。

圖1即是在實驗教學(xué)過程中實現(xiàn)虛實整合的教學(xué)模式。該模式要求教師要針對實驗內(nèi)容設(shè)置任務(wù)單：相關(guān)實驗教學(xué)視頻（實驗原理講解、實驗方法、技術(shù)介紹等）、實驗過程中的注意問題和思考討論等。學(xué)生應(yīng)在規(guī)定的時間內(nèi)完成任務(wù)單內(nèi)容，上一階段學(xué)生可隨時隨地觀看視頻進行自主性學(xué)習(xí)，可與小組成員合作討論，也可通過網(wǎng)絡(luò)與教師交流。然后進入測試階段，檢測學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)及知識掌握的情況，結(jié)合平臺統(tǒng)計結(jié)果讓學(xué)生反思問題所在。在完成學(xué)習(xí)和測試環(huán)節(jié)后，教師布置作業(yè)，批改作業(yè)，記錄問題。然后，在現(xiàn)實課堂，教師可就共性問題在全班講解，也可有針對性地對學(xué)生進行個別輔導(dǎo)。

整合性實驗教學(xué)模式充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，使學(xué)生成為教學(xué)活動的主體，教師成為引導(dǎo)者。該模式也實現(xiàn)了學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)，促進了學(xué)生之間的合作，有利于學(xué)生創(chuàng)新意識和探究能力的提升。

參考文獻：

[1] 李平，毛昌杰，徐進.開展國家級虛擬仿真實驗教學(xué)中心建設(shè)提高高校實驗教學(xué)信息化水平.實驗室研究與探索[J].2013，（11）：5-8.

[2] 白廣梅.關(guān)于創(chuàng)新實驗室建設(shè)的思考.實驗技術(shù)與管理[J].2007，（2）：136-138.

[3] Virtual education： From Wikipedia.[DB/OL].http：//en.wikipedia.org/wiki/Virtual education.

[4] 彭玉坤.淺談?wù)闲越虒W(xué)在生物教學(xué)中的應(yīng)用.中學(xué)生物學(xué)[J].2011，（8）：26-28.

[5] 何利，王厚軍.基于虛擬技術(shù)的實驗教學(xué).實用測試技術(shù)[J].2001，（7）：17-18.

[6] 張麗霞，張立新.虛擬課堂的教學(xué)活動類型與功能解析——基于現(xiàn)實課程的模擬—擴展—創(chuàng)新.電化教育研究[J]. 2010，（6）：66-69.

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