張晶+尹晶+蒲鑫+劉春艷+崔艷群

[摘 要]為了改變傳統(tǒng)教學(xué)方法和手段，整合信息化實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和虛擬仿真實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)軟件，構(gòu)建教學(xué)平臺(tái)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)向校內(nèi)外和社會(huì)全面共享虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，通過(guò)下載手機(jī)App，任何人都可以輕松完成虛擬實(shí)驗(yàn)，最大限度發(fā)揮虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心示范與輻射作用。

[關(guān)鍵詞]虛擬仿真；網(wǎng)絡(luò)教育；手機(jī)App

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2016.36.156

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，人們已無(wú)時(shí)無(wú)刻離不開(kāi)網(wǎng)絡(luò)。[1]在國(guó)內(nèi)已有部分院校的實(shí)驗(yàn)室引入了虛擬儀器系統(tǒng)，如上海復(fù)旦大學(xué)、上海交通大學(xué)、華中理工大學(xué)、廣州暨南大學(xué)等。未來(lái)的幾年內(nèi)，我國(guó)將有50%的儀器為虛擬儀器。隨著微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展，虛擬儀器將會(huì)逐步取代傳統(tǒng)的測(cè)試儀器而成為測(cè)試儀器的主流。

1 技術(shù)路線(xiàn)

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，信息、消費(fèi)、生產(chǎn)和智慧互聯(lián)，它給我們提供一種偉大精神，這種精神叫作合作共贏、共建共享。2016年某日，筆者在自助銀行遇見(jiàn)幾個(gè)外國(guó)人在那里按來(lái)按去，不時(shí)發(fā)出各種疑問(wèn)的聲音，似乎完不成他們想要的操作。想到他們一定是不會(huì)使用自動(dòng)取款機(jī)，筆者便主動(dòng)關(guān)切地問(wèn)“Can I help you（需要幫忙嗎）？”，沒(méi)想到他們的回答讓筆者感到意外：“We are looking for restaurant（我們正在找飯店）?！睅退麄冋业较胍娘埖旰?，筆者禁不住反思：既然自動(dòng)取款機(jī)是聯(lián)網(wǎng)的，是不是也可以充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，進(jìn)一步延伸其功能，查詢(xún)到附近的飯店、賓館等。甚至可以查詢(xún)到附近的學(xué)校，登錄它們的實(shí)驗(yàn)中心。圖1為虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心登錄頁(yè)面。

通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)，教師既可搭建典型實(shí)驗(yàn)或調(diào)取實(shí)驗(yàn)案例。方便地向?qū)W生布置實(shí)驗(yàn)任務(wù)，還可在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后查看學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，給出實(shí)驗(yàn)成績(jī)和評(píng)價(jià)。[2]

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的建設(shè)，將部分單純演示性、驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容以學(xué)生開(kāi)展虛擬實(shí)驗(yàn)為主；基本技能訓(xùn)練和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以虛擬實(shí)驗(yàn)輔助實(shí)體實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展，壓縮實(shí)體實(shí)驗(yàn)室中有關(guān)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、儀器設(shè)備使用、注意事項(xiàng)等的講授時(shí)間，進(jìn)一步節(jié)約有限的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，將更多的時(shí)間給學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，節(jié)省下來(lái)的學(xué)時(shí)可以用來(lái)開(kāi)設(shè)一些綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和研究性實(shí)驗(yàn)。典型實(shí)驗(yàn)通常是由精通相關(guān)課程的教師設(shè)計(jì)的。要求學(xué)生在此基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。可滿(mǎn)足教師對(duì)各層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求。實(shí)驗(yàn)仿真平臺(tái)也為學(xué)生自由搭建實(shí)驗(yàn)?zāi)M提供了可能。學(xué)生既可通過(guò)實(shí)驗(yàn)仿真平臺(tái)動(dòng)手操作，又可自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，有利于培養(yǎng)設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新意識(shí)。與器材庫(kù)（或儀器、設(shè)備、材料庫(kù)）類(lèi)似，虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)通常擁有一個(gè)器材欄。用于各類(lèi)虛擬實(shí)驗(yàn)器材的管理。學(xué)生可以把器材從器材欄中移到實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，或者從實(shí)驗(yàn)臺(tái)上把器材收回到器材欄。

2 研究方法

行動(dòng)研究法。嚴(yán)格地說(shuō)，行動(dòng)研究并不是一種獨(dú)立的研究方法，而是一種教育研究活動(dòng)，是一種教師和教育管理人員密切結(jié)合本職工作綜合運(yùn)用各種有效研究的方法，以直接推動(dòng)教育工作的改進(jìn)為目的的教育研究活動(dòng)。課題組的成員來(lái)自學(xué)校一線(xiàn)工作者和學(xué)校的管理者，研究做到了學(xué)習(xí)、實(shí)踐、反思三者的結(jié)合，增強(qiáng)了課題成果的實(shí)際意義。[3]

調(diào)查研究法。調(diào)查國(guó)內(nèi)外虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室的建立和使用情況，從中學(xué)習(xí)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，避免在研究過(guò)程中走彎路。撰寫(xiě)了調(diào)查研究報(bào)告。

文獻(xiàn)研究法。研究過(guò)程中，查閱大量文獻(xiàn)，借鑒同類(lèi)課題的經(jīng)驗(yàn)和做法，為實(shí)驗(yàn)得出定性結(jié)論起到重要作用。

比較研究法。本課題研究過(guò)程中，對(duì)資料的收集和分析進(jìn)行了多方面的比較。一是學(xué)校的比較，各學(xué)段的比較等；二是類(lèi)型的比較，智力與創(chuàng)造力的比較等；三是實(shí)驗(yàn)效果的比較，例如在篩選材料過(guò)程中取舍的比較，同類(lèi)統(tǒng)計(jì)資料在數(shù)據(jù)上的對(duì)比、推斷等。

個(gè)案研究法。科學(xué)地確定和研究典型個(gè)案進(jìn)行研究是課題研究的捷徑，研究中，課題組提供多個(gè)成功的個(gè)案，比較各種優(yōu)缺點(diǎn)，用以應(yīng)用到本課題。[4]

3 仿真實(shí)例

單片機(jī)是電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的必修課，其應(yīng)用已涉及生活的方方面面。要想真正學(xué)以致用，需多學(xué)多練，掌握其編程技巧。以AT89C52單片機(jī)實(shí)現(xiàn)模擬電子琴為例，單片機(jī)擴(kuò)展無(wú)源蜂鳴器實(shí)現(xiàn)電子琴功能。7個(gè)按鍵KEY1、KEY2、KEY3、KEY4、KEY5、KEY6和KEY7，分別對(duì)應(yīng)7個(gè)音符，圖2為單片機(jī)模擬電子琴硬件電路。按下時(shí)蜂鳴器發(fā)出對(duì)應(yīng)音調(diào)；還可以設(shè)計(jì)一個(gè)音樂(lè)自動(dòng)播放功能，根據(jù)存入的樂(lè)譜進(jìn)行循環(huán)播放。

4 結(jié) 論

建立開(kāi)放式網(wǎng)上虛擬實(shí)驗(yàn)室，運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬真實(shí)實(shí)驗(yàn)。采用多媒體技術(shù)在計(jì)算機(jī)上建立虛擬實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，提供可操作的虛擬實(shí)驗(yàn)儀器，使學(xué)生在互聯(lián)網(wǎng)上通過(guò)接近真實(shí)的人機(jī)交互界面完成實(shí)驗(yàn)，同時(shí)提供網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)一體化的管理功能。這將是未來(lái)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新方式。

參考文獻(xiàn)：

[1]張旭，章韻.普通高校公共音樂(lè)鑒賞網(wǎng)絡(luò)教育平臺(tái)建設(shè)的思考[J].電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)：社科版，2016（3）：1-4.

[2]王墨林，羅樂(lè).“大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2012（12）：170-174.

[3]尹晶，張晶.創(chuàng)新教學(xué)法給獨(dú)立學(xué)院學(xué)生就業(yè)帶來(lái)的契機(jī)[J].大眾科技，2016（2）：126-128.

[4]尹晶，張晶.獨(dú)立學(xué)院大學(xué)生自主創(chuàng)新能力培養(yǎng)研究[J].中國(guó)市場(chǎng)，2015（20）：238-239.

2.4 多種手段和措施相互配合促進(jìn)學(xué)習(xí)的可持續(xù)性發(fā)展

高職學(xué)生在缺乏過(guò)程監(jiān)督的情況下，學(xué)習(xí)的持續(xù)性不夠，這可以通過(guò)技術(shù)上的有關(guān)配套措施齊力抓好。比如可以開(kāi)發(fā)出基于云架構(gòu)特定學(xué)習(xí)環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)到系統(tǒng)和學(xué)習(xí)過(guò)程跟蹤系統(tǒng)，對(duì)在指定時(shí)間段內(nèi)的“在線(xiàn)課堂”的學(xué)習(xí)和測(cè)驗(yàn)等，要求參與者開(kāi)啟視頻鏈接，實(shí)現(xiàn)教學(xué)者和學(xué)習(xí)者以面對(duì)面的方式開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)；除此之外，還可以通過(guò)設(shè)立網(wǎng)絡(luò)意見(jiàn)箱的方式，了解高職生對(duì)在云平臺(tái)下進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的意見(jiàn)和建議，及時(shí)調(diào)整教學(xué)者的教學(xué)方式。多管齊下，通力配合，促進(jìn)高職生學(xué)習(xí)的可持續(xù)性發(fā)展。

2.5 以過(guò)程性評(píng)價(jià)為主結(jié)合終結(jié)性和發(fā)展性評(píng)價(jià)

過(guò)程性評(píng)價(jià)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過(guò)程中存在的問(wèn)題，幫助教師調(diào)整自己的教學(xué)活動(dòng)，也有助于學(xué)習(xí)者及時(shí)修正自己的學(xué)習(xí)行為。發(fā)展性評(píng)價(jià)能發(fā)掘?qū)W習(xí)者潛在的能力和隱性的長(zhǎng)處，促進(jìn)個(gè)人實(shí)現(xiàn)和自身發(fā)展。將二者與傳統(tǒng)的終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合，才能較全面地對(duì)一個(gè)學(xué)習(xí)者做出客觀(guān)準(zhǔn)確評(píng)價(jià)?？梢噪x線(xiàn)作業(yè)和在線(xiàn)考試為手段，以及主觀(guān)性題目和客觀(guān)性題目相配合來(lái)構(gòu)建整個(gè)評(píng)價(jià)體系，借助現(xiàn)代化的微博、微信等即時(shí)信息發(fā)布工具實(shí)現(xiàn)定時(shí)和不定時(shí)地在、離線(xiàn)答疑指導(dǎo)對(duì)學(xué)習(xí)者正確、客觀(guān)地了解自己的學(xué)習(xí)狀況非常重要。

3 結(jié) 論

基于云平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的實(shí)施引領(lǐng)一種全新教學(xué)方式的推廣，這無(wú)疑對(duì)原有傳統(tǒng)教學(xué)方式產(chǎn)生一定的沖擊，也對(duì)高職教育界提出了新的更高的要求。由于當(dāng)前教育體制的局限性，使得高職生在我國(guó)是一個(gè)比較特殊的群體，針對(duì)他們的教育方式也應(yīng)區(qū)別于其他學(xué)生群體。本文從多個(gè)角度分析了高職院校開(kāi)展基于云平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的有關(guān)問(wèn)題，探討了解決這些問(wèn)題的相應(yīng)對(duì)策，以期更好地支持新形勢(shì)下高職網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的深入開(kāi)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐苑苑.云計(jì)算環(huán)境下的開(kāi)放課程應(yīng)用研究[D].上海：華東師范大學(xué)，2013.

[2]徐苑苑.基于云架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2013（3）：71-77.

[3]張愛(ài)華，于暢.Web 2.0技術(shù)對(duì)高職學(xué)生學(xué)習(xí)方式的影響[J].河北旅游職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2014（4）：46-50.

[4]黃丹.高職學(xué)生網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)探究[J].廣東農(nóng)工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2011（2）：12-15.

[5]黨涵.高職學(xué)生厭學(xué)問(wèn)題及對(duì)策研究[D].沈陽(yáng)：沈陽(yáng)師范大學(xué)，2013.