孫雷

摘要： 虛擬實(shí)驗(yàn)應(yīng)用于遠(yuǎn)程開放教育是一種新型的教學(xué)模式，可以有效解決遠(yuǎn)程開放教育實(shí)踐性教學(xué)的難題，本文圍繞遠(yuǎn)程開放教育虛擬實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，探索構(gòu)建遠(yuǎn)程教育虛擬實(shí)驗(yàn)室的方法，將學(xué)生做、教師教、教學(xué)管理人員管融為一體。提出了遠(yuǎn)程開放教育虛擬實(shí)驗(yàn)的角色模型，并且基于角色設(shè)計(jì)了遠(yuǎn)程開放教育虛擬實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)流程，并以江蘇開放大學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)室路由器配置為實(shí)例，展示了遠(yuǎn)程開放教育虛擬實(shí)驗(yàn)中教務(wù)管理、教師教學(xué)和學(xué)生做虛擬實(shí)驗(yàn)的過程，對(duì)遠(yuǎn)程開放教育實(shí)踐性環(huán)節(jié)的構(gòu)建有著一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)程開放;虛擬實(shí)驗(yàn);建設(shè)流程;探索

中圖分類號(hào)：G642 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2019）14-0120-02

Abstract： The application of virtual experiment in distance open education is a new teaching mode， which can effectively solve the problem of practical teaching in distance open education. This paper revolves around the characteristics of virtual experiment in distance open education. This paper explores the method of constructing the virtual laboratory of distance education， which integrates the management of students， teachers and teaching administrators. The role model of virtual experiment in distance open education is put forward， and the construction process of virtual laboratory of distance open education is designed based on the role. The router configuration of virtual laboratory in Jiangsu Open University is taken as an example. It shows the process of teaching administration， teacher teaching and students doing virtual experiment in the virtual experiment of distance open education， which has certain reference significance for the construction of practical link of distance open education.

Key words： remote Open; Virtual experiment; Construction process; Exploration

1 引言

虛擬實(shí)驗(yàn)室的概念最早是弗吉尼亞大學(xué)的William Wulf教授提出的，用來描述一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化的虛擬實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境[1]，虛擬實(shí)驗(yàn)室的開發(fā)利用不僅可以輔助高校有效開展科研工作，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面也有顯著的作用。通過搜索相關(guān)研究文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)虛擬實(shí)驗(yàn)作為一種新型的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ揭恢笔菄鴥?nèi)外研究的熱點(diǎn)，與國外相比，國內(nèi)在虛擬實(shí)驗(yàn)室的研究也很熱門，也有一些比較成熟的虛擬實(shí)驗(yàn)室，例如華中科技大學(xué)的工程測(cè)試虛擬實(shí)驗(yàn)室等等[2]，然而遠(yuǎn)程虛擬實(shí)驗(yàn)在遠(yuǎn)程教學(xué)還沒有得到廣泛的應(yīng)用，本文圍繞遠(yuǎn)程開放教育虛擬實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，探索構(gòu)建開放大學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)室的方法，虛擬實(shí)驗(yàn)室包括虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理兩個(gè)部分，將學(xué)生做、教師教、教學(xué)管理人員管融為一體。

2 遠(yuǎn)程開放教育虛擬實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用前景

隨著網(wǎng)絡(luò)的普及，遠(yuǎn)程開放教育越來越普及，已經(jīng)成為現(xiàn)代教育的重要組成部分，遠(yuǎn)程開放教育實(shí)踐性教學(xué)是遠(yuǎn)程開放教育的難點(diǎn)，虛擬實(shí)驗(yàn)的出現(xiàn)，使得學(xué)生在遠(yuǎn)程通過網(wǎng)絡(luò)訪問虛擬實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)站，學(xué)生在虛擬實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境下完成虛擬實(shí)驗(yàn)，獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果[2]，因此虛擬實(shí)驗(yàn)有效的彌補(bǔ)遠(yuǎn)程教育在實(shí)踐性性教學(xué)的局限，提高了遠(yuǎn)程教育的教學(xué)水平，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

3 遠(yuǎn)程開放教育虛擬實(shí)驗(yàn)室流程

遠(yuǎn)程開放教育虛擬實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)的搭建是遠(yuǎn)程開放教育虛擬實(shí)驗(yàn)室的核心，以江蘇開放大學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)室為實(shí)例，依據(jù)江蘇開放大學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)的教學(xué)特點(diǎn)，將遠(yuǎn)程開放教育虛擬實(shí)驗(yàn)分成虛擬實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、虛擬實(shí)驗(yàn)過程和虛擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果[3]三個(gè)部分，虛擬實(shí)驗(yàn)管理平臺(tái)采用角色的管理，分成系統(tǒng)管理員、教務(wù)管理員、教師和學(xué)生四個(gè)角色，其中系統(tǒng)管理員賦予用戶不同的角色，分別配置不同的權(quán)限;教務(wù)管理員擁有教學(xué)計(jì)劃管理、開課管理的權(quán)限;教師用戶擁有安排虛擬實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)虛擬實(shí)驗(yàn)和批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告的權(quán)限;學(xué)生用戶擁有學(xué)習(xí)虛擬指導(dǎo)、做虛擬實(shí)驗(yàn)和提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告的權(quán)限，教務(wù)管理員、教師和學(xué)生的用例如圖1、圖2和圖3。

遠(yuǎn)程開放教育虛擬實(shí)驗(yàn)流程如圖4，教務(wù)管理人員進(jìn)行人才培養(yǎng)方案的管理，確認(rèn)專業(yè)開設(shè)的課程，在確認(rèn)了課程以后，學(xué)生進(jìn)行選課，教務(wù)人員審核，審核通過后發(fā)布課程信息，并將學(xué)生選課的信息提交給教師，教師安排虛擬實(shí)驗(yàn)，具體包括配置虛擬實(shí)驗(yàn)的網(wǎng)站網(wǎng)址，對(duì)虛擬實(shí)驗(yàn)的教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行安排，在安排好虛擬實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，教師進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)具體包括虛擬實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目的、虛擬實(shí)驗(yàn)的器材、虛擬實(shí)驗(yàn)要求、虛擬實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)完虛擬實(shí)驗(yàn)以后將虛擬實(shí)驗(yàn)按指定的網(wǎng)絡(luò)地址進(jìn)行發(fā)布，學(xué)生登錄教師發(fā)布的虛擬實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)地址觀看虛擬實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)，做虛擬實(shí)驗(yàn)，做完虛擬實(shí)驗(yàn)后填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告并提交，教師批改學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并將成績發(fā)布到教務(wù)系統(tǒng)。

4 遠(yuǎn)程開放教育虛擬實(shí)驗(yàn)實(shí)例

以江蘇開放大學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)為實(shí)例，以路由器配置為實(shí)例來說明遠(yuǎn)程開放教育虛擬實(shí)驗(yàn)的建設(shè)運(yùn)行情況。

4.1 遠(yuǎn)程開放教育虛擬實(shí)驗(yàn)用戶登錄說明

由于遠(yuǎn)程開放教育教學(xué)點(diǎn)分散，學(xué)員眾多，大多數(shù)遠(yuǎn)程開放教育機(jī)構(gòu)都建設(shè)了統(tǒng)一身份認(rèn)證系統(tǒng)來解決遠(yuǎn)程開放教育用戶登錄，江蘇開放大學(xué)也建設(shè)了面向江蘇遠(yuǎn)程開放教育的統(tǒng)一身份認(rèn)證系統(tǒng)，為江蘇開放大學(xué)各業(yè)務(wù)應(yīng)用提供全生命周期的身份管理和統(tǒng)一的認(rèn)證服務(wù)，實(shí)現(xiàn)多應(yīng)用系統(tǒng)的統(tǒng)一認(rèn)證和單點(diǎn)登錄功能，江蘇開放大學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)作為江蘇開放大學(xué)重要的業(yè)務(wù)系統(tǒng)也接入了江蘇開放大學(xué)統(tǒng)一身份認(rèn)證系統(tǒng)，用戶通過登錄江蘇開放大學(xué)統(tǒng)一身份認(rèn)證系統(tǒng)來登錄虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，統(tǒng)一身份認(rèn)證系統(tǒng)通過統(tǒng)一的登錄界面，對(duì)用戶輸入的賬號(hào)和密碼進(jìn)行認(rèn)證，并且認(rèn)證系統(tǒng)通過用戶分組和訪問策略進(jìn)行控制，為不同用戶訪問虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的權(quán)限進(jìn)行授權(quán)。

4.2 遠(yuǎn)程開放教育虛擬實(shí)驗(yàn)教務(wù)管理實(shí)例

以江蘇開放大學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)為實(shí)例，教務(wù)管理人員登錄平臺(tái)，主要從事教學(xué)計(jì)劃管理和開課管理兩個(gè)模塊，教學(xué)計(jì)劃管理主要是對(duì)人才培養(yǎng)方案進(jìn)行管理，開課管理主要是查找開課計(jì)劃，根據(jù)選課情況確定是否開課，如確定開課發(fā)布課程信息。

4.3 遠(yuǎn)程開放教育虛擬實(shí)驗(yàn)教師教學(xué)實(shí)例

以江蘇開放大學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)為實(shí)例，教師登錄平臺(tái)，安排實(shí)驗(yàn)，在安排實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，江蘇開放大學(xué)與北京郵電大學(xué)開發(fā)的虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，以路由器配置為例，首先設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)任務(wù)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告以及實(shí)驗(yàn)臺(tái)[4]，設(shè)計(jì)好虛擬實(shí)驗(yàn)后發(fā)布此虛擬實(shí)驗(yàn)。

4.4 遠(yuǎn)程開放教育虛擬實(shí)驗(yàn)學(xué)生操作實(shí)例

學(xué)生登錄平臺(tái)，首先是選課，查看已選的課單，確認(rèn)以后，做教師安排的虛擬實(shí)驗(yàn)， 以江蘇開放大學(xué)路由器配置虛擬實(shí)驗(yàn)為實(shí)例，做完虛擬實(shí)驗(yàn)后，填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交。

5 小結(jié)

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，虛擬實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)出良好的發(fā)展前景，江蘇開放大學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)室的探索表明虛擬實(shí)驗(yàn)使學(xué)生做實(shí)驗(yàn)不受時(shí)間和空間的限制，只要擁有計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)，學(xué)生可以隨時(shí)隨地的學(xué)習(xí)[5]，實(shí)踐證明，遠(yuǎn)程開放教育通過虛擬實(shí)驗(yàn)將學(xué)生做、教師教以及管理人員融為一體，解決了遠(yuǎn)程開放教育實(shí)踐性教學(xué)的難題，相信隨著技術(shù)的發(fā)展與完善，遠(yuǎn)程開放教育虛擬實(shí)驗(yàn)的師生協(xié)同實(shí)驗(yàn)一定會(huì)更加順暢，教學(xué)效果會(huì)更好。

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【通聯(lián)編輯：王力】