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“虚实结合”实验教学改革探索
作者:王宇英来源:《文学教育中旬版》2016年第03期
内容摘要:随着虚拟实验技术的日趋成熟,虚拟实验室在电气、核科学、化学等高危或高成本学科为高校学生提供了更多动手实践的机会。但虚拟实验室在真实的视觉、触觉等感官方面依然无法获得共鸣,且虚拟实验不能展现真实实验中不可测的复杂性。通过“虚实结合”,改变实验教师传统定位,从实验内容设置、实验教学模式等方面进行改革,能充分发挥虚拟实验室和传统实验室的优势,对提高学生主体能动性和创新能力有很好的效果。
关键词:虚拟实验室虚实结合创新实践能力主体能动性
随着信息化时代和学习型社会的到来,培养具有创新意识和实践能力的人才成为高等教育发展的重要目标。但通信、电力、核科学、化学等涉及高危、高成本的学科,依靠高校实验室不具备或难以完成教学功能,学生动手实践机会少,成为制约高等教育创新人才培养的瓶颈。随着虚拟现实技术、多媒体、数据库和网络通讯等技术的迅速发展,虚拟实验技术日趋成熟。国家教育部力推国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作,许多高校开始建设并使用虚拟实验室进行实验教学。虚拟实验室既可节省资源又可突破传统实验室在时间、空间上的限制,使学生随时随地开展实验。但虚拟实验室并不能完全替代传统实验室。如何“虚实结合”,有效提高学生的创新实践能力是高校实验教学工作者正在深入探索的课题。
1传统实验室教学模式分析
一般情况下,教师提前为学生编写或指定了实验指导书,写明了实验内容、实验步骤、实验测试数据等。实验课上,教师先讲述实验原理、实验仪器设备操作注意事项、实验步骤、需要注意的问题,然后学生按步骤在实验设备上进行实际操作,记录实验数据,最后在实验报告进行数据分析。
传统实验室教学的优势:学生可以实际操作仪器、仪表,辨识元器件;教师的讲解能引导学生按步骤完成实验。但其存在的缺陷也是明显的:实验原理、步骤都有教师引导,对于“为什么要设置这个实验项目?实验步骤为什么这样设置?为什么要选用这些测试或实验仪器?为什么选用这些测试数据?”,学生缺少独立思考的时间。所以,当实际工作中遇到问题时,学生并不知道该如何设计测试方案,也不能很好的选用仪器设备。
现在我们来思考这个问题:“为什么教师提前设置好了项目、步骤、选好了仪器设备、测试数据呢?”最根本的原因是实验室设备、耗材、安全等因素的影响,现有的实r