远程虚拟实验在终身学习体系中的价值研究

郭淑华

摘 要： 现代远程教育的开展推进了终身教育体系与终身学习社会的构建。在远程教育中，如何高效开展实验教学是困扰教育管理者的一大难题，而虚拟实验的出现，为解决这一难题提供了一种有效的途径。从终身学习角度出发，研究远程虚拟实验教学的特性、方法、策略及其应用，对优化现代远程实验教学过程，完善终身学习教学理论，充分发挥终身学习体系中的远程教育的优势，都有着重要的现实意义。

关键词： 远程虚拟实验； 终身学习体系； 学习型社会； 网络教育

中图分类号：TP399 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2015）03-09-03

Abstract： The development of modern distance education has promoted the construction of lifelong education system and lifelong learning society. In distance education， how to effectively carry on the experiment teaching is a big problem for educational administrators， the virtual experiment provides an effective way to solve the problem. This article starting from the angle of lifelong learning， studies remote virtual experiment teaching， its characteristics， methods and its applications. In optimizing modern distance experiment teaching process， perfecting lifelong learning teaching theory and giving full play to the advantages of lifelong learning， this article has the significant practical significance.

Key words： the remote virtual experiment； the lifelong learning system； the learning society； network education

0 引言

党的十六大提出“建设全民学习、终身学习的学习型社会，十七大又做出了“发展远程教育和继续教育，推进全民学习、终身学习的学习型社会建设”的战略决策，十八大报告直接就“完善终身教育体系，建设学习型社会”提出要求。由此可见构建终身教育体系、建设学习型社会，已经成为世界经济和社会发展的重要趋势。与传统的学校教育相比，终身学习在学习目标、学习手段和学习场景等多方面都与之存在很大差异。近年来，由于计算机网络技术、通信技术以及多媒体技术的不断进步，促进了我国网络教育的蓬勃发展。而网络教育在实现终身学习、高等教育大众化和学习型社会等方面起到了举足轻重的作用，成为终身学习体系的重要组成部分。

在现代教育中，实验教学作为教学活动中必不可少的一个环节，占有重要地位，尤其针对理工类科目，实验实践教学环节在帮助学生加深对理论知识的理解及实用性等方面有着无可替代的作用[1]。但由于网络教育的局限性，学生和老师分布广泛，不易集中，学生不方便直接到学校完成实验，校外学习中心也因场所或仪器设备缺乏而不能提供实验教学条件，很多实验无法正常进行，造成实验教学难以实施的局面，实验教学无疑成了网络教育的薄弱环节，制约了网络教育发展。

随着计算机和网络等先进技术的迅速发展，构建远程虚拟实验系统将能解决这一问题。对于实践性较强的学科而言，实验是参与实践、获取知识、提高技能的必需环节[2]。远程虚拟实验系统不仅可扩展实验教学的时间和空间，提高实验教学效率，同时可降低实验室建设费用，提高实验设备使用效率。

因此，越来越多的教育者、计算机技术研究者都在努力研究远程虚拟实验系统，开发出了各色各样的远程虚拟实验平台。但是如何充分利用现有的平台服务于远程网络教育，如何体现其价值意义，避免资源重复建设等，同样值得深入研究。研究远程虚拟实验教学、特性、方法策略及其应用，对优化现代远程实验教学过程，完善网络教育教学理论，构建终身学习体系，促进学习型社会建设等，有着积极的社会意义。

1 国内外研究现状

在国外，虚拟实验的研究始于20世纪80年代末。麻省理工学院于1988年开发在线实验室WebLab并投入使用。90年代，美国政府投入巨大财力在海洋学、天体物理学、分子生物学以及核科学四大领域建造了各自的虚拟实验室作为示范工程。1992由美国East Carolina大学创建VREL实验室，倡导把虚拟现实技术应用于教育和训练领域。新加坡国立大学电子工程系开发的用于工程教育的虚拟实验室。

在国内，虚拟实验方面的研究和应用起步较晚。目前各知名高校已经陆续展开研究和使用并取得了一定成绩。如2003年北京邮电大学网络技术研究所研制了计算机网络虚拟实验系统；2007年推出了Linux操作系统和计算机网络虚拟实验系统；2007年浙江大学计算机辅助设计与图形学国家重点实验室开发了虚拟环境行为仿真系统等。

但是，通过文献查阅发现，目前国内远程虚拟实验方面研究文献的内容主要集中在虚拟实验的具体开发技术，或者是远程虚拟实验系统的教学支持系统的设计开发，而对远程虚拟实验在网络教育中的应用价值体现研究并不多，存在重开发而轻实用的现象。

2 远程虚拟实验在终身学习体系中的价值研究

2.1 网络教育在终身学习体系中的地位

网络教育没有固定形式，以学习者为主体，根据个人需要选择学习内容和学习环境，运用网络技术优势，帮助学习者更为方便有效的新模式。网络教育在终身学习体系中的地位体现在以下几个方面。

⑴ 网络教育是每个人终身学习的最佳选择

现今网络教育已经由教育的边缘模式，发展成为教育的主流模式，作为一种代表未来方向的教育形式，是每个人终身学习的最佳选择。

⑵ 网络教育实现了教育和学习资源共享[3]

网络教育有别于传统学校教育，是一种新型教育模式，通过网络通信技术，计算机技术，它能实现教育学习资源异地共享，也能进行不受时间、空间限制的学术交流，是人类文化传递的一次革命，将全世界教育资源联系起来，满足了不同层次学习者终身学习的需要。

⑶ 网络教育促进了终身学习体系的构建

终身学习体系是要求各类教育打破隔离、分散的现状，形成相互交融、相互衔接、扩展延伸的社会系统的教育体系，以适应人们提高自身能力，完成终身学习需求。而网络信息技术在网络教育的灵活运用，以达到相互沟通，资源共享，使建立终身学习体系的目标能够成为现实。

2.2 实验教学在网络教育中的地位

首先，实验教学有利于培养学生的创造性思维、创新意识和实践能力。实验教学可以加强对学生如注意力、观察力、思维力、想象力和判断力等综合思维技能训练，可以让学生在掌握相关知识和技能的同时，获得较高的创新意识和创新能力。

其次，实验教学有利于实现网络教育“应用型人才”的培养目标。网络教育是进行“宽进严出，量大面广”的应用型人才培养的教育模式，注重实践能力的培养。实验教学是专业理论课程教学的延续，可以锻炼学生观察能力、动手实践能力、理论联系实际能力等应用能力。对实现网络教育“应用型人才”的培养目标有积极的意义。

最后，实验教学有利于拓宽网络教育的发展空间，提高网络教育教学效果[1]。实验教学为网络教育学生提供自主的、灵活的、可交互的实验环境与丰富实验资源，有效实现了理论教学与实践教学紧密结合，会吸引不少学生学习理工类专业，提高网络教学效果，给网络教育带来更大的发展空间。

2.3 网络教育中实验教学存在的缺陷及不足

一是缺少实验条件，无法开展实验教学。各网络教学点中，许多机构环境简陋，设施简单，不少网点连正常组织教学的场所都难以满足，更别说实验了。因此很多的教学点中，根本无法开展实验教学，很多学生没有实验的机会。

二是模式单一，形式简单，无法达到实验效果。不少的网络教学机构虽具备一定的实验实施，但由于各种原因，在实验安排的时候模式单一，实验项目简单陈旧，限制了学生参与实验的开发和独立操作，同时实验缺乏有效的教学管理、过程指导和效果评价，项目开发受到严重影响，无法达到实验效果。

三是内容陈旧，脱离实际，不利人才培养[4]。由于教学资金投入有限，实验教学仪器相对落后等问题，导致了实验教学内容陈旧，无法和现代科学技术的发展程度相联系，也和实际工作应用脱离，不利于人才的培养。

2.4 远程虚拟实验在终身学习体系中的作用

网络教育以其在终身学习体系中不可忽略的作用及地位，成为终身学习中的最好模式和有效手段，因此，远程虚拟实验在终身学习体系中的作用，应重点体现在远程虚拟实验在网络教育中的实际应用。

⑴ 通过远程虚拟实验能降低实验成本，更便于网络教育实验教学的实施。

远程虚拟实验平台建设需要计算机网络技术、虚拟现实和仿真技术的综合运用，以虚拟真实环境来实现实验操作，它的特点在于并不需要购置大量的实验实物器材，搭建宽敞的实验教室。这能很好的克服与解决网络教育教学点投入不足、设施不够的难题，从而确保实验教学的顺利实施，满足一定的教学要求。

⑵ 通过远程虚拟实验平台能远程访问实验，突破了实验时间和实验空间的限制。

远程虚拟实验通过计算机网络技术实现远程访问实验，不受时间和空间限制，随时随地都可以根据教学需要，通过网络方式登录到实验平台，灵活进行实验操作，使得实验可以灵活自由掌控，也减少了许多管理问题。

⑶ 通过远程虚拟实验能提供个性化学习，更能提高网络教育的教学效果[5]。

由于远程虚拟实验突破了时间和空间的限制，在实验中可以灵活自主掌控，使得学生在实际实验过程中，可以结合自身的需要和条件，制定符合自己的实验计划，从真正意义上实现“个性化”的学习，有利于提高网络教育的实验教学效果。

⑷ 通过远程虚拟实验能提供开放式平台，有利于资源共享和利用。

目前，因教学需要，许多学校存在实验环境重复建设、器材利用率底，资源严重浪费等多种问题。而远程虚拟实验采用开放式平台，可以很大程度地提高受用范围，有利于实验资源的共享和充分利用。

2.5 远程虚拟实验在终身学习体系中的价值体现

⑴ 自定义实验，实现个性化实验学习。

现在许多实验的模式是由实验教师指定、设计好实验项目，学生按要求完成。但是在网络教育的对象中，大多数学生是来自实际工作岗位的，他们对实验实践学习的要求往往都和工作有关，如果实验受过多的限制，就不利于其解决实际问题。让学生根据自己的需求来设计实验项目，自定义实验，从而真正实现个性化实验学习。

⑵ 开放实验，过程指导，实现远程实验教学。

远程虚拟实验虽不受时间、空间限制，但在学生进行远程开放实验的同时，教师不能放任不管，指导教师应该把握学生实验的进度和效果，对学生实验的过程进行远程指导，这样才能真正实现实验教学效果。

⑶ 细分步骤，过程评价，完善实验评价机制。

许多实验只是比较片面地对实验结果进行评价，而无法掌握具体的实验步骤，对于实验过程中的问题无法发现。因此在远程虚拟实验中，应掌控全局，细分实验步骤，并对每步实验过程进行评价，从而实现实验效果。

⑷ 规范实验平台，整合实验项目，减少实验负担。

目前，各类课程、项目的虚拟实验环境数不胜数，各自的应用平台也不尽相同。在远程虚拟实验中，我们应该要把各种虚拟实验项目环境进行整合，规范实验平台，学生在同一个虚拟实验平台里就能完成不同课程不同项目的实验，大大减少学生为掌握实验平台使用方法或熟悉实验环境等方面的时间负担。

3 结束语

通过以上综述，远程虚拟实验虽然在实际应用中可能存在一些不足，但它的出现，在很大程度上解决了远程教育中受时间、空间、成本等多方面因素限制而带来的困难。本文通过分析实验教学在网络教育的地位，总结网络教育中实验教学存在的缺陷和不足，论证网络教育在终身学习体系中的地位，进一步研究远程虚拟实验在终身学习体系中的价值体现，发现可能存在的问题并提出相应解决方案，对优化现代远程实验教学过程，完善终身学习教学理论，充分发挥终身学习体系中的远程教育的优势有着积极的社会意义。

参考文献：

[1] 范红斐.虚拟实验教学利与弊[J].网络财富，2010.6：147-148

[2] 曾靓.浅析虚拟实现在现代远程教育中的应用意义[J].科技信息，

2009.3：178

[3] 高建香.李文红.论网络教育对终身教育体系构建的推进作用[J].世

界教育信息，2009.11：73-76

[4] 严杰.网络教育是终身学习的最好学习模式[J].教育信息化，2005.3.

[5] 严杰.网络教育促进终身学习的快速发展[J].海南广播电视大学学

报，2004.5.