虚拟实验与真实实验整合教学模式的实践体会

2020-01-18任思颖

黑龙江科学 2020年7期

任思颖

(吉林司法警官职业学院，长春 130062)

0 引言

虚拟实验平台是向计算机技术中融入多媒体技术和信息网络技术。发挥计算机技术的作用和网络技术的作用可以将模拟空间建立起来[1]，采用这种方式构建虚拟实验环境，能够使信息的传输、交换都在虚拟空间中进行。发挥模式识别技术的作用和语言处理技术的作用能够实现计算机实验的智能化操作。将虚拟实验平台建立起来，对实验系统的运行状态进行模拟，使学生的学习方式更加灵活。还可以进行实验设计、实验操作，使高校的实验教学更有时代感，能够激发学生的学习兴趣，是对传统实验室的补充。虚拟实验具有成本低、易操作、开放性等特点，其互动性是真实实验无法实现的。计算机专业学生的实践能力、科研能力和创新能力得到了提高[2]，可见将虚拟实验与真实实验相结合的教学模式具有现实的应用价值。

1 虚拟实验与真实实验整合教学模式的构建

1.1 虚拟实验系统与真实实验系统相辅相成

虚拟实验平台是将实验中的实物虚拟化，以虚拟的形式呈现，学生在虚拟的实验环境中会产生虚拟感，但并不会对实验的真实性造成影响。对于真实实验中难以解决的实际问题，在虚拟空间中就变得非常容易。如果实验依然依赖于真实的实验环境和真实的仪器设备，那么学生不仅要对实验理论进行掌握，还要对操作实验设备的技能进行掌握，这都需要一个漫长的过程，必然会影响到实验效率[3]。

真实实验是学生将实验仪器充分利用起来，将其在真实实验系统上安装好，这样就可以将两者链接起来，在实际操作中，虚拟实验也可同时进行。将虚拟实验结合到真实实验中，可以做到两者的合理搭配，实验效果更为理想，特别是在计算机网络实验教学中，这种实验方法的效果非常明显。

1.2 能够应用到计算机实验中

在计算机实验中将虚拟实验结合到真实实验当中的实验思路是围绕着真实实验展开的，虚拟实验起到了补充的作用。将这两种实验方法结合起来，就是要在实验中发挥学生的主体作用和教师的引导作用。在实验课堂上，教师组织学生展开小组探究模式，对实验评价体系予以改进，以培养出具备创新能力的计算机人才[4]。

将虚拟实验与真实实验整合后，实验教学模式也发生了改变。与传统的实验模式不同，一些真实环境中无法操作、无法看到的实验过程和结果都能够在虚拟空间中呈现，使学生的实验空间和实验思维得到了扩展，能够根据实际情况在两种实验平台“穿梭”使用。将虚拟实验带入到真实实验中，如果真实实验遇到了难以解决的问题，就可以进入到虚拟实验平台寻找答案，同样，在虚拟实验中遇到的问题也可以在真实实验中得以解决，两者是相互促进的。

学生在实验过程中发现问题时，对于实验结果的验证可以在不同的系统平台上进行，甚至可以在虚拟实验平台上进行重新设计，然后再进行实验并将实验报告完成。教师在指导学生操作时，要帮助学生解决疑难问题，监控学生的实验情况并作出评价。在整个实验过程中，学生一直都是主体，实验的整个过程都是学生自主进行的[5]。

2 构建虚拟实验与真实实验整合评价体系

在计算机实验中如果依然运行传统的实验评价体系是无法满足教学要求的，特别是现在的计算机实验正在向研究性方向转变，不仅要学生按照要求进行操作，还要具备一定的创新思维，要在实验中充分发挥自己的创新能力，使学生的综合能力能够得以提升。在构建实验教学评价体系时，要做到客观、全面，应形成开放性的实验空间，使实验更加科学有效，将虚拟实验方法与真实实验相结合有助于研究性实验的开展。实验教学模式的转向对于创新人才培养非常重要。

在评价体系的构建过程中，要做到评价主体多元化，要站在客观角度对学生进行全面评价。除了教师参与评价之外，学生也要进行自评，并与同学之间进行互评，让学生有更多的评价机会。采用多元化的评价方法需要将实验设计成果、阶段性成果与解决实验问题的能力挂钩，实施综合性评价。同时，对于学生之间的协作能力要予以高度关注，强调学生的个性发展。在实验教学中，评价可以起到一定的导向作用，对于选择实验教学内容以及实验目标都起到了决定性的作用。

构建虚拟实验与真实实验整合评价体系时通常采用量规法，就是运用定量分析的方法将结构化的定量评价标准制订出来。这种方法通常与评价目标存在相关性，评价指标也有多个维度规定，其特点是有良好的操作性、高准确性、评价标准公开化，将其应用于计算机实验教学是非常适合的[6]。

量规评价法更加客观，避免了主观评价的不准确性，其中还包括学生的个性化评价，使评价更加公正。这种评价方法是动态实施的，教师可以针对不同的实验项目对权重进行设置，实施有效量规，对学生的学习方向进行正确引导。另外，评价体系还能够发挥激励效应，使虚拟实验与真实实验的整合得到强化，构成一个有机整体。