远程教育实验资源建设与教学研究

勾荣+姜春艳

摘 要 长期以来，实验教学都是制约远程教育工科专业发展的难题。当前，不断涌现的信息化新技术为远程教育发展带来新机遇。以江苏开放大学开放机电一体化专业为例，针对远程教育工科实验资源建设和实验教学，结合远程教育学习资源特点和建设要求，从虚拟仿真实验、实验微课资源、实验室建设、校企合作等方面，进行分析研究。

关键词 远程教育；工科专业；实验资源；实验教学

中图分类号：G642.423 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2017）16-0133-03

Abstract For a long time， experimental teaching of the engineering specialty is a difficult problem and restricts the development of dis-tance education. At present， the emerging of information technology brings new development opportunities. In this paper， we choose and study an engineering major of distance education. According to the characteristics and requirements of distance learning， from the aspectsof virtual simulation experiment， experimental micro class， construc-tion of laboratory， and cooperation of college and enterprise， we ana-lyze the construction of experimental resources and experiment tea-ching in distance education.

Key words distance education； engineering specialty； experimental resources； experiment teaching

1 前言

众所周知，普通高等教育的工科专业重视人才的工程实践能力培养。实验教学是提高人才专业知识、技能和素质的重要手段。因此，在工科专业的专业课教学中，相当比例的实验课时和实验教学环节是必不可少的。

同样，对于远程教育工科专业而言，实验教学也是不可或缺的重要教学环节。但受制于实验设备缺乏、实验教学内容陈旧、实验教学师资薄弱、远程学习师生地域分散等不利因素，实验教学一直以来都是远程教育工科专业的薄弱环节，甚至于在一定程度上已经制约了远程教育工科专业的发展[1]。

随着信息化技术的快速发展，以教师为主的传统教学模式正在转变，课程的教学设计、教学组织、课程资源建设等，都必须充分考虑学生的实际学习需求。现代信息技术在实验教学方面的探索，已经取得一定的成效[2-5]。

2 远程教育资源特点和要求

远程教育是一种充分利用信息技术和网络平台，进行远程教学实施和自主学习的在线学习方式。不同于全日制在校学习的学生，远程教育的学员一般都是有繁重日常工作的成人，工作之余用来学习的有效时间并不多。为此，考虑到成人学习者的学习基础和实际情况，为帮助和促进学习者有效学习，远程教育课程的学习资源一般都应具备教学设计良好、教学互动充分、媒体制作或处理技术选用合适，以及具有吸引力和感染力等特点。

目前，远程教育课程的网上学习资源包括微课视频资源、虚拟实验资源、Flash动画资源、在线讨论、单元学习材料、PPT资源、单元BBS讨论区开设及问题设置、单元练习和单元实践安排等。其中，微课视频资源和虚拟实验资源是信息技术与课程资源深度融合的新形式。

为了进一步规范远程教育专业的课程资源建设开发，还制定了一系列具体明确的教学资源建设规范与技术标准，包括教学资源数据标准、文字（印刷）教材编写标准、教学资源媒体素材技术标准、多媒体课件开发质量标准、录像课件开发质量标准、微课程开发质量标准等（《江苏开放大学教学资源建设规范与技术标准（试行）》，苏开大教务〔2014〕56号）。针对课程资源网上设置情况，则从资源内容、资源布局、文字表述、动画和资源视频等方面，给出考核检查的标准与指标。这些规范标准为远程教育课程的网上资源建设提供了依据。

3 远程教育实验资源建设

在工科专业课程的实验教学中，实际动手操作和实践的内容较多，涉及专业的仪器仪表、实验箱、实验实训台、大型实验实训设备等。实验内容需要专业教师或者资深的企业工程师进行现场演示和示范教学。通过实驗学习和操作，学生熟悉实验步骤和实验内容，掌握操作要点和专业技能，进而加深对于专业理论知识的理解。

远程教育的实验教学，需要在课程网络平台上提供相关的实验资源。课程网上实验资源，一般包括实验指导书、实验报告模板、实验导学资料、实验难点分析等，这些是基本的实验学习资源。为深度融合信息技术，帮助学习者更好地完成自主学习，以江苏开放大学远程教育机电一体化专业为例，专业课程的实验资源还包括专业设计仿真软件、虚拟仿真实验资源、实验微课资源等。

专业设计仿真软件 利用MATLAB、AutoCAD、Keil等专业设计仿真软件，可以进行系统建模仿真、二维图纸设计、三维产品模型设计，并完成相关课程的实验。

1）MATLAB软件功能强大，界面友好，操作方便。对于机械技术基础类课程，可以选用MATLAB中的Simulink功能对系统建模，设置仿真参数，理解机械机构的运动规律。endprint

2）AutoCAD软件是国际流行的绘图工具，使用方便，无须进行编程，可进行二维图纸绘制和简单的三维设计，完成计算机绘图、工程制图、机械制图等课程的实验。

3）Keil软件是针对单片机系统的开发调试软件，基于Windows操作系统，可用于单片机原理与应用类课程的实验学习。

虚拟仿真实验资源 虚拟仿真实验资源是以信息技术为支撑，基于网络访问的数字化实验教学资源。合理利用虚拟仿真实验资源是提高学生实践能力的一种有效途径，可以弥补实验设备和实验场地的不足。2013年8月，根据《教育信息化十年发展规划（2011—2020年）》，教育部下发《关于开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作的通知》，很多普通高等学校也都根据自身的实验教学需要，积极开展虚拟仿真实验实训中心的建设工作。

对于机电一体化专业来说，建设虚拟仿真实验资源，可以帮助学生学习复杂机械产品的内部构造、复杂模具设备的拆卸组装、机电设备的安装调试与维修等。对于工业机器人设计与控制类课程，可利用虚拟仿真实验资源，结合实际工程应用项目和工作过程，学习工业机器人的编程、安装、调试和维修保养等。

目前，江苏开放大学远程教育机电一体化专业，已完成面向专业核心课程开发的、基于网络访问的虚拟仿真实训资源的设计规划和方案建设。但需要注意的是，虚拟仿真实验只是一种实验教学和实验学习的手段，不能完全替代实验实训室的现场实际操作。因此，只有将虚拟仿真实验与实验实训室的实际操作相结合，才能取得更好的教学效果。为此，在建设“线上”虚拟仿真实验资源的基础上，远程教育还需要建设“线下”的实验实训基地。

实验微课资源 实验微课资源，主要是针对专业课实验教学中的难点与重点，进行专题讲解。设计制作实验微课资源，是为了帮助学习者克服实验困难，掌握实验操作技能，完成实验内容的自主学习。相比传统的实验指导书、实验操作步骤讲解、仪器设备说明书等文档资料，微课视频资源更加形象、生动、直观。学习者通过观看微课视频中的讲解，在短时间内快速地掌握实验操作的要点。微课视频时长一般都在几分钟之内，短小精悍，主题鲜明，便于自学。学习者不会因为视频内容太过冗长而失去学习的耐心，或者出现注意力分散。同时，学习者还可以根据自己的学习基础和空闲时间，选择微课视频中的部分内容，反复观看学习。

实际上，对于远程学习的学习者而言，要自主完成实验学习通常是比较困难的。有时，一些基础的细节问题都会导致实验出现问题。首先，考虑到学习者的学习基础不同，实验微课资源可以按照基本实验模块、进阶实验模块和提高实验模块进行分层建设。这样，学习者可以逐步地完成实验内容的自主学习，不会因为感觉太难而中途放弃。

其次，开展实验微课资源建设时，对于专业实验中涉及的一些常用仪器仪表、实验设备、仿真软件和实验工具等的正确使用方法，最好也能仔细介绍，帮助学习者规范操作实验设备和使用仿真软件。

最后，工科专业强调实际应用，在进行实验微课资源拍摄前，在进行微课内容选择、微课素材筛选、微课脚本设计时，要注意微课视频内容与实际工程项目背景的关联。可通过校企合作的方式，从企业真实项目中选择拍摄素材，这样的实验微课资源更有实际意义。

实验室建设与校企合作 工科专业的实验教学，对于专业发展和人才培养都具有重要的意义。在线的课程实验资源不能完全取代实际的实验室实训室。因此，远程教育工科专业同样需要建设实验室和实训基地。实验实训室一般包括校内和校外两类实验实训基地。校内实验实训基地，是以校内的基础课实验室、专业课实验室和综合实训基地等为基础，开展专业课程的实验实训教学。校外实验实训基地，主要是通过校企合作的方式，利用行业企业的设计研发生产基地、学生顶岗实习单位、科研院所等社会资源，满足实践教学的需求。

2009年，江苏开放大学已经建设完成电子与计算机省级校内实训基地。其中，机电一体化技术专业的实训室有工业控制及MPS实训室、气动技术实训室、数控技术实训室、传感器与检测技术实训室、CAD/CAM实训室等。目前，实训基地基本可以满足远程开放教育机电一体化技术专业的实践学习需求。校外实验实训基地方面，江苏开放大学通过与企业合作，与市县开放大学合作共建跨区域的分布式实验室，推进深度校企合作，建设完善线上线下的综合实践教学体系。

4 结束语

线上线下实验资源的建设，是推动远程教育工科专业发展的重要因素。除了硬件资源的建设，远程教育工科专业的发展还需要熟悉实验资源开发与教学的师资队伍。开放大学的教师也要通过按照访问工程师制度定期下企锻炼、开展校企合作横向课题开发研究等方式，了解行业企业工作流程，熟悉行业最新技术发展状况，并且具备一定的职业技能和职业资格。只有实验资源和实验教学师资协同发展，才能更好地解决远程教育工科专业的實验资源建设与实验教学问题，不断提高实验质量，培养优秀人才。

参考文献

[1]尹学松，陈小冬，郑炜，等.反思、探索与突破：对远程开放实验教学的思考[J].远程教育杂志，2008（2）：45-48.

[2]李肖霞.远程开放教育“微课程”教学设计及应用探究[J].甘肃广播电视大学学报，2014（5）：73-75.

[3]沈建华，李飞，程崇虎，等.通信与信息网络国家级虚拟仿真实验教学中心建设与实践[J].实验室研究与探索，2015（1）：161-164.

[4]李鸣，蔡榆榕，李蓉蓉.“慕课”在实验教学改革中应用[J].实验室研究与探索，2016（9）：204-208.

[5]劳志鸿.基于云计算的开放大学移动学习平台调度策略研究[J].重庆工商大学学报：自然科学版，2016（6）：90-93.endprint