如何利用计算机网络虚拟实验教学模式

彭 慧

（湖南财政经济学院，湖南 长沙 410205）

1 网络虚拟实验教学的优势

1.1 节省实验成本

传统的实验教学，主要分为三个层次，第一个层次是学生对所要进行的实验步骤以及知识进行提前的预习，找出自己能够理解与不能够理解的点，并相应的做出标记，以便于通过实验的学习能够把不懂的知识掌握，这个层次是属于学生自身对知识把握的层次；第二个层次是老师对实验所需要进行的步骤、知识、需要注意事项等讲解，学生们需要认真听取老师对实验的经验传授，这是实验前的师生活动层次；第三个层次就是实验室实际操作阶段，这时候学生把老师所教授的技巧以及具体的要求都在实验中体现出来，并且可以把自己不理解的问题通过实验或者是同老师的交流来解答，这是实践反哺理论以及理论与实践结合的层次.以往的实验大体上分为这几个层次，而这不但需要浪费大量的时间，而且实验器材设备的购置也是一笔不小的费用，尤其对于那些器材设备成本比较高的专业，很难保证每个学生都能有自己的实验器材，但是学校很可能无法承担过大的成本，导致器材不足问题的出现，而如果用网络虚拟实验教学的方式的话，就可以节省大量的实验器材以及设备的投入，并且能够保证每个学生都能在网络虚拟实验中进行自己的实验并且可以和同学、老师或者是更多的在这个虚拟系统内的人进行学习和交流，这样不但打开了学生们的视野、节省了教学时间而且节省了大量的实验成本，是现代化教学改革的一个重要方向，通过科学技术来提高教学质量是教学改革的发展方向.

1.2 打破了时间以及空间的限制

传统的实验教学，无论课堂的选择还是实验室的安排方面都要经过学校的教务处进行统一的安排，一旦安排下来时间就相对比较死，这样就存在突然状况的话，实验教学很可能就进行不了了，而网络虚拟教学模式完全打破了实践以及空间的限制，实验的安排以及教授可以根据教学安排进一步调整，学生们更是可以通过虚拟网络教学模式对自己心存疑问的实验步骤通过多次的网络虚拟实验来解决.这样就把实验教学从以往的授课地点、实验地点的限制中解放了出来.

1.3 使教学更加现代化

在传统实验中，因为实验器材都属于消耗品，因为其不具备反复实验的条件，所以很多学生对实验的现象以及细节可能没有注意到实验就完了，有的学生对于实验其中原理也不是很理解，这样就对授课老师造成了一定程度的教学负担，其需要对学生们存在的问题进行讲解，但是原本实验的功能却要老师说出来总是不太具体，而且对原理的描述也会显得有些死板，但通过计算机网络虚拟实验教学，我们可以根据模拟功能对实验进行反复的操作，并可以调节实验的快慢等，如果我们需要观察一个细节的话我们还可以把实验进行定格，以便学生们更好的记忆和学习.另外网络虚拟实验还对学生们的相关的扩展能力有很大的帮助，学生们可以通过反复虚拟实验来进行实验数据的观察，从而总结实验的规律以及实验的延伸扩展，大大提高了学生们的实践动手能力以及思维能力.

1.4 使教学的安全性更高

传统的实验教学会存在着一定的危险性，诸如说化学等相关专业的实验，如果实验控制的不得当的话，就很容易发生意外，所以老师在实验前的指导以及要求就显得十分重要，但是随着网络虚拟教学的不断发展，虚拟实验模式不会对学生的安全构成任何问题，并且可以通过生动形象的影像资料来使学生们认识到实验的安全威胁，使同学们能够更好地认识到实验的危险性，并保证能够按照实验的规定步骤来进行实验，培养学生们安全意识以及自我保护能力.

2 利用网络虚拟教学的步骤

2.1 模拟真实情景

网络虚拟教学虽然是在用户界面上操作，但是也必须保证模拟情景能够和真实的情景具有一致性，学生们要能把解决这里面存在的问题当作是现实问题那样解决才能收到理想的效果.这也对这个实验的设置提出了更高的要求，必须要求专业的人员对情景进行全面的设计，对于实验的逼真度要能够保证，学生们实验进行需要的就是实验的反映，如果虚拟实验不能提供相应的反映的话，实验的目的就很难达到，所以要以技术攻关为先导，认真为网络虚拟教学系统做好基础的准备以及开发工作.模拟实验要注重科学的引导，网络模拟实验教学展现实验的方面更加细致、生动、全面，因此从学生的角度出发，为学生设置由浅到深的学习顺序，适当为同学在一些部分做出空白让学生进行填补，使学生们的思维能够紧跟实验，这样既能激发学生们的兴趣，起到比实际实验操作更大的作用.

2.2 充分的过程

学生在进行实验当中，要通过自己进行实验来检验自己的设想，或是对自己心存疑问的地方用实验的方式来找到答案，因此这就需要网络模拟实验教学需要具备很好的过程模拟，每一个实验现象以及实验数据背后都有一定的科学依据，学生们通过自己的想法实验以找到能够让自己的疑问解决的数据，在每一次的错误到理清的这个过程中，其对实验的原理的理解也就越来越深入，把自己现有的知识联系这些数据一次次进行整合，从而也使得那些原理性的东西变得立体起来，就是这个过程更加能够反映网络模拟实验教学的先进之处.

2.3 实验调整

在通过了过程模拟的不断试验之后，不论是达到了实验目的还是没有达到实验目的，都要对自己的实验进行总结，如果达到了实验目的就要想为什么实验的步骤存在什么样的问题，是什么使实验还存在一些不足的地方以便更好的完善；如果实验并没有能够顺利完成的话就需要对整个实验的环节进行分析，找出存在问题的环节，并重新拟定自己的实验设计，来使得自己的实验最终能够成功.在这个构成中，一方面是对实验本身的分析，另一方面就是对自己思维以及实验方法的分析，自己思考问题的方式是不是存在狭隘和闭塞，是不是还存在粗心的错误，通过实验总结出自身存在的一些缺点，来规避下次实验同样的细节导致了整个实验的失败.

通过这样一个总结的过程，实际上自己就具有了更大的自信心，学生们知道自己哪里存在问题，也就更加明确自己的优势在哪里，从而能够对自己更加自信，其在处理相关实验的时候操作起来也就更加能够得心应手.对自己解决实际问题的能力也有很大的提高，一个实验的多方面的作用都能通过实验的调整总结来完成.

2.4 修改完善

这个环节主要发挥作用的就是老师，老师要通过对学生以上步骤中的表现，综合的考虑学生的实验设计、实验过程、实验心态、实验调整等方面的表现，为同学进行一个细致的评价，根据这个指标来对学生给予具有针对性的指导，在学生与老师进行交流之后，老师要对存在问题比较大的学生进行指导，鼓励学生再次进行模拟实验，在实践中把自己的经验以及教训巩固下来，从而真正提高自己的能力与实验操作水平.

这个过程完结之后，老师要根据自己的教学目标，对教学情况进行总结，针对学生们在实验中出现的问题，修正自己的教学思路，并根据系统中存在的问题联系技术人员进行及时的解决，已达到最理想的网络模拟实验教学效果.

3 利用计算机网络虚拟实验教学需要注意的问题

3.1 不能完全用计算机进行管理

单纯使用计算机进行管理的话，计算机资源毕竟是靠着先进的技术以及录入的资源库来进行指示的，虽然实验过程中可以建立相关的数字化的学习资源库以及教师资源，但是目前这种水平还没有达到，所以应该采取计算机和教师结合的方式，教师应该在学生们进行实验操作的时候，尽量给与必要的指导，使学生们能够感到老师就在身边，从而能够更加放心地进行实验.网络虚拟实验教学并不是采用计算机进行教学，计算机虚拟实验教学只是一种先进的技术手段，教师在教学中的主体作用不能动摇，教师是学生在实验学习中的方向标，并不能因为技术手段的进步就妄图使计算机代替教师.

3.2 注意真实实验与模拟实验的互补

虚拟实验教学中，学生能够进行多次反复的实验，所以就对实验的一些细节疏忽了，由于既没有设备的折旧也没有相关的次数限制，学生们对实验抱着很放松的心态，但是实际上实验必要要求精神非常专注，对于自己的每一次实验都能够细心的观察分析，对实验数据要进行认真的解读，只有这样才能在以后的实际操作中减少疏漏，但是虚拟实验教学并不具备这样的特征指向，所以虚拟实验教学是锻炼技术，而真实的教学实验是锻炼心理素质以及细心程度.

4 总结

虽然现在使用计算机网络进行虚拟教学是一个发展方向与趋势，但是我们既要看到网络虚拟实验教学的优势，深刻把握使用计算机网络虚拟教学的步骤，对网络虚拟实验教学，我们要认真从中获取有益的成果，通过反复的实验锻炼我们的知识应用水平与实践技能，同时也要注意到网络虚拟实验教学模式并不能与教师的讲授分开，教师的主体作用不能动摇，我们在分析的时候，既要看到有利的因素，也要看到不利的因素，通过权衡两方面的作用，发挥网络虚拟实验教学的优势，为高校培养更多实践能力强、理论水平高的学生，促进我国高校的教学方式的大发展.

〔1〕顾怜沅.教学实验论[M].北京：教育科学出版社，1994.

〔2〕刘筱兰,张薇等.虚拟实验室的类型及发展趋势[J].计算机应用研究，2004(8).

〔3〕沈亦红.论物理虚拟实验与真实实验的互补作用[J].中国电化教育，2004(7).

〔4〕沈亦红.论物理虚拟实验与真实实验的互补作用[J].中国电化教育,2004(7).