地方高校实验教学整合性探究

作者:未知

  摘  要:文章根据目前地方高校实验教学存在的问题和不足,尝试在实验教学中整合虚拟课堂与现实课堂,发挥二者的优势,构建“学生为主体,教师为引领者”的高效实验教学模式,从而培养学生的创新意识、自主学习能力和合作能力。
  关键词:整合性;虚拟课堂;现实课堂;地方高校
  作者简介:史冬燕,菏泽学院农业与生物工程学院(山东 菏泽 274015);刘伟,上海电子信息职业技术学院。(上海 201411)
  基金项目:本文系菏泽学院重点教改项目(项目编号:2016014)的研究成果。
  中图分类号:G642.423     文献标识码:A      文章编号:1671-0568(2019)03-0067-02
  2012年,教育部颁布《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》,要求推动信息技术与高等教育深度融合,利用先进网络和信息技术整合资源,构建先进、高效、实用的高等教育信息基础设施,开发整合各类优质教育教学资源,推进高等教育精品课程、教学实验平台等信息化建设。
  实验是理论知识的实践,是激发学生创造力的关键教学环节。实验教学信息化有助于提高优质实验教学资源的使用率,推动高校实验教学的改革与创新,提升高校实验教学课程质量,培养学生的创新精神和实践能力。[1]2018年,教育部出台《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》(以下简称“国标”),“国标”针对各专业实验教学提出了“构建基础性、综合性和研究性的多层次实验教学体系,其中综合性和研究性实验的比例占总实验教学的比例不低于20%(生物科学类不低50%)”。随着国家本科教学评估的进行,“国标”对本科实验教学改革也提出了新的要求,但是目前大多地方高校沿用的传统实验教学模式和教学观念与地方高校转型、培养创新型人才的目标存在严重的偏差。
  一、地方高校实验教学存在的问题
  1. 教学内容没有创新。首先,地方高校实验体系存在实验课程重复性开设的问题,即同一个具体实验会在多门实验课程中重复涉及。其次,实验教学内容多为验证性实验,综合设计实验数量太少,学生无法从实验设计、实验实施等过程收获良好的实验体验。实验教学是培养学生创新能力的重要环节,能培养学生的创新思维与独立思考的能力,综合实验则能更好地锻炼学生发现问题、思考问题、解决问题的科研思维。
  2. 教学方法陈旧。目前地方高校的实验课程教学模式仍是“照方取药”[2]“照葫芦画瓢”式的“灌输”模式,学生只需根据教师的实验步骤按部就班的完成实验过程。在实验过程中,学生无需思考“实验材料为什么要如此处理”“实验结果为什么是这样”等,学生仅仅只是完成实验任务,对实验课没有强烈的好奇心和兴趣。实验教学方法陈旧,不能充分调动学生的积极性,就无法培养学生的问题意识与创新意识。
  3. 教学仪器设备缺乏。地方高校对实验教学所使用的仪器设备资金投入较少,一些基本的实验仪器设备数量不足,大部分实验仪器老化,没有定时维修和保养,多种原因导致实验仪器严重缺乏。同时,实验仪器设备更新慢,许多综合设计实验无法开展,学生无法严格按照教材要求进行实验,不利于学生创新能力的培养。
  4. 教学评价体系不合理。实验教学是理论知识的实践运用环节,但却依然存在“重理论、轻实践”的现象——实验课程成绩的评定仅仅依靠实验报告。实验成绩不能真实反映学生实验课的表现和实验过程中学生的能力提升,导致学生轻视实验过程,实验态度不严谨,仅仅只是在课后按照范本完成实验报告,实验教学的价值则大打折扣。
  二、虚拟课堂的特征及优势
  虚拟课堂是一种基于信息技术、以现实课堂为原型构建起来的有组织的人工学习环境,教师和学生能够通过计算机网络远距离地开展各种教学活动。[3]虚拟课堂不仅是对现实课堂的模拟、延伸与扩展,还是对现实课堂的超越与创新。[4]
  虚拟课堂具有模拟性、交互性、沉浸性、构想性等特点。虚拟课堂利用信息技术打破了传统课堂教学的空间限制和时间局限,满足了学生“随时随地”学习的需要。借助人机交互技术,虚拟课堂改变了传统教学过程中学生被动学习的局面,学生可以积极地参与到学习过程中,成为学习活动的主体。虚拟课堂还增加了学生之间的合作学习,实现了“随时随地”的生生交流、师生交流,构成了多向且深度的互动。
  此外,虚拟课堂解决了实验仪器和设备不足等教学限制,节约了实验材料,降低了教学成本。因此,虚拟技术进入高校实验教学将对发展现代教育思想、提高教学水平、改善实验环境、优化教学过程、增强学生实验动手能力、培养具有创新意识和创新能力的人才产生深远的影响。[5]
  三、地方高校虚实整合实验教学模式的构建
  1. 整合理念。所谓整合就是通过整顿、协调重新组合,将一些零散的、不同的要素,通过某种方式彼此衔接、相互渗透、相互交互、资源共享,从而实现信息系统的资源共享和协同工作,最终形成一个能最大限度发挥其价值与效率的整体,[6]整合的目的就是使整合的各要素成为一个有机整体。
  高等教育“质量工程”建设目标就包含整合各类实验实践教学资源,建设开放共享的教学平台。整合可表现在资源整合、学科整合、课程整合和教学方法整合等多方面,从而创建一个信息资源丰富、适于学生自主学习与自主探究的学习舞台。同时,在整合性教学中,学生可以实现从有限知识向无限知识的拓展,发展其个性,展示其内在潜力,全面提高自己的整体素质。
  2. 整合实验教学模式。随着信息技术的广泛应用,虚拟课堂已成为教育领域中一种与现实课堂共存的重要教学环境。[6]两种教学课堂各有优势和不足,通过整合两种课堂,充分发挥二者的特色,二者优势互补、相互配合,可实现教学过程的高效性。
  图1即是在实验教学过程中实现虚实整合的教学模式。该模式要求教师要针对实验内容设置任务单:相关实验教学视频(实验原理讲解、实验方法、技术介绍等)、实验过程中的注意问题和思考讨论等。学生应在规定的时间内完成任务单内容,上一阶段学生可随时随地观看视频进行自主性学习,可与小组成员合作讨论,也可通过网络与教师交流。然后进入测试阶段,检测学生自主学习、合作学习及知识掌握的情况,结合平台统计结果让学生反思问题所在。在完成学习和测试环节后,教师布置作业,批改作业,记录问题。然后,在现实课堂,教师可就共性问题在全班讲解,也可有针对性地对学生进行个别辅导。
  整合性实验教学模式充分调动了学生学习的主动性,使学生成为教学活动的主体,教师成为引导者。该模式也实现了学生的个性化学习,促进了学生之间的合作,有利于学生创新意识和探究能力的提升。
  参考文献:
  [1] 李平,毛昌杰,徐进.开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设提高高校实验教学信息化水平.实验室研究與探索[J].2013,(11):5-8.
  [2] 白广梅.关于创新实验室建设的思考.实验技术与管理[J].2007,(2):136-138.
  [3] Virtual education: From Wikipedia.[DB/OL].http://en.wikipedia.org/wiki/Virtual education.
  [4] 彭玉坤.浅谈整合性教学在生物教学中的应用.中学生物学[J].2011,(8):26-28.
  [5] 何利,王厚军.基于虚拟技术的实验教学.实用测试技术[J].2001,(7):17-18.
  [6] 张丽霞,张立新.虚拟课堂的教学活动类型与功能解析——基于现实课程的模拟—扩展—创新.电化教育研究[J]. 2010,(6):66-69.
  责任编辑  陈  晨
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