基于VLAB的混合式学习在远程教学中的应用

柴立岩

摘要：本文以VLAB （virtual Laboratory）为平台支持，探索远程教育中实验课的教学，结合当前实验课的教学现状，提出符合实验课的混合式学习模式，给出虚拟实验室的建构以及具体的教学组织形式。

关键词：VLAB 远程教育 实验课 混合式学习

太空授课以“天地对话”直播方式展现出了我国航天技术、卫星技术及教育学生的责任感。学生的眼界、想象力和认知在这样的方式中得到了提升。这不仅仅是证明我国航天技术的能力，还给我们的教育事业带来了新的启发。尤其是对远程教育，远程教育可以说是太空授课在教育中的缩影。太空授课的成功无论是对教学模式还是教学内容、互动情况等都对远程教育产生了不小的影响。

本研究主要是在VLAB的教育平台下，讨论混合式学习的涵义以及在远程教育实验课中的教学探索，完善了远程教育中实验课教学中存在的不足，使远程教育中混合式模式的应用更具体实例化，为远程教育中实验课及相关课程教学提供借鉴之处。

一、远程教育中实验课的课程现状

1.从实验环境来看，由于学生和教师不能处在同一空间下，使得远程教育存在着师生无法面对面交流的问题，而大多数远程学校没有自己的实验室，只能借助其他学校的实验室上课，这就会导致学生问题无法立即解决，在学习过程中只能做延迟性或超前性的实验，大大打击了他们的学习欲望。

2.从教学过程来看，学生以固定的班级为单位， 在不同的时间空间下，运用传统的实验装置， 按照指导书或者教师规定的实验操作亦步亦趋地做着教师或者书本上规定必做实验。学生不明白实验的操作过程， 甚至也不知道实验结果说明了什么， 缺乏学习的主动性。同时，由于教师有时和学生不处在一个时间下，无法有效给予学生实时指导、检查、督促，在一定的程度上对学生的学习兴趣造成了影响，其过程如图1所示。

[学生] [教师] [实验指导书] [实验视频]

图1  传统的实验教学方式

3.从实验教学软件上看，教师使用的多以PPT形式为主的课堂辅助教学演示课件，而学生使用的模拟实验和虚拟实验包不但数量少，而且支离破碎、体系不完善，不能满足学生对实验学习的要求。

4.从实验结果的评价来看，由于教师和学生时常不处在同一时空下，会导致实验报告批改不及时等问题。另外， 一些教师往往根据实验报告单和对学生的印象给出实验分数，不能客观反映学生的实验过程，表现出了很大的随意性，使师生双方都觉得枯燥， 不利于培养学生的实验能力和科研能力，遏制了学生的逻辑性思维和创造性思维。

二、混合式学习

混合式教学在远程教学中的应用是面授、函授、远程等多种教学手段与电视、广播、计算机网络、手机终端等技术有效结合的一种模式。

混合式学习不是一种新的学习理论体系，而是在“合适的”时间为“合适的”人采用“合适的”学习技术和为适应“合适的”学习风格而传递“合适的”技能来优化与学习目标对应的学业成就。用一句话概括就是不同情况下采用适合学习者学习的教学策略取得最好的教学效果。在远程教育的实验课中，混合式教学模式应该是将教师讲授的视频教学资源与教学实践相结合，注重培养学生的自学的能力和自主探究的能力。学习过程中始终贯穿着互动交流，全面支持学生的知识建构和技能提高[4]。

三、VLAB的混合式教学模式

（一）VLAB是混合式学习的物质基础

虚拟实验室是在计算机上加一组硬件和相应的一组软件，使其能够实现相应软件提供的实验环境，让使用者在使用相应的软件时就像操作一台实验仪器一样。基于Web的远程虚拟实验室能够打破时间和地域的限制，能够允许多用户同时使用该系统，共同协作完成某项工作。虚拟的实验课堂使用户能够根据相关的实验和仪器介绍，利用该实验环境进行实验的模拟仿真。VLAB以计算机实时仿真为核心，在远程实验课中教师和学生可以在VLAB中自主地、探究性地对实验课程进行实验或者仿真。

[虚拟实验室管理系统] [远程实验用户] [课程内容] [实验室] [课件视频] [管理] [教学大纲] [手册、素材] [思考题] [虚拟仪器] [物理仪器] [数据分析] [互动区] [评价] [展示] [?][?]

图2 虚拟实验室组成的框架图

（二）基于VLAB的实验室建构

如图2为虚拟实验室的组成部分，远程实验用户通过不同的客户端登陆Internet，在浏览器中输入网址访问虚拟实验室站点并进入管理系统，可以选择进入不同的模块，在课程内容中有教学大纲，远程教学和演示的视频以及教师所用的课件。手册为学习者实验的指导材料，素材是传授者提前为学习者准备的本节课所需要材料。进入实验室后可以根据不同的实验项目选择进入控制不同的虚拟仪器。在操作过程中物理仪器根据虚拟仪器发出的不同指令进行操作。最后，由实验得出的实验数据将在虚拟实验室系统的浏览器中显示出来。用户可以按照需要选择下载不同的实验数据进行实验的分析和处理，或者将这些实验数据直接提交给虚拟实验室的数据处理系统。管理模块中，学习者可以在互动区交互实验心得，讨论实验数据。在展示区，学生将自己的实验作品以及实验心得展示给大家，在评价区，教师和其他学习者对其作品进行评价以及教师对实验数据评判，最后还会有系统自动记录学习者登录的次数，在评价区这三点将作为学生最后的成绩的评判标准。

（三）教学活动组织过程

1.教师讲授内容。在视频中讲授本课程，如何操作，要求学习者以小组为单位（ 每 3 ～4 人一组），在讲授结束之后讨论并向教师提问。

2.自主学习、协作学习、师生互动。通过网络平台完成分组，小组各自仿真或实现教师今天所讲的实验项目或者是所留的课题作业。还可以在讨论区里相互讨论。教师在这里答疑解惑。

3.学习情况汇报。由每组派出一名代表进行实验成果的汇报，材料汇报的形式主要以PPT形式为主，其他小组的学生在该小组学生汇报完毕后进行提问，最后由教师总结、评分，作为最后评定成绩的依据

4.教师总结及补充知识。补充学生报告的不足之处，总结学生的整体学习情况

四、小结

通過使用VLAB实施混合式学习的教学模式设计远程教学中的实验课，不仅可以培养学生自主探索精神和动手实践的能力，还可以有效的提高远程教学的教学效率，但同时也存在一些问题， 诸如虚拟教室的实施，具体课堂教学的互动等，还有待于我们继续深入研究。

参考文献：

[1]刘素娟，陈丽丽，刘清学.混合式学习模式下的实验教学设计研究[J].中国教育技术装备，2009（18）.

[2]王泽，张舒予.高校博雅课程混合式学习研究与实践——以“视觉文化与媒介素养”课程为个案[J].电化教育研究，2010 （10）：37-41.

[3]季广辉.混合式教学模式在现代远程开放教育中的探索和实践[N].河南广播大学学报，2013（1）.

[4]宗国升.当前远程实验教学存在的问题及对策[J].中国远程教育，2008.

[5]赵冬梅，尹伊.基于 Blackboard 平台的混合式学习模式教学实践探究[J].现代教育技术 2012（9）：29-31.

（责编 赵建荣）