mooc在實(shí)驗(yàn)室教學(xué)中的應(yīng)用

陽耀宇　王鴻

摘 要：實(shí)驗(yàn)室作為高校一種重要而特殊的資源，對(duì)高校的發(fā)展和科研起著至關(guān)重要的作用，是高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重要資源和保障。而如何安全有效的使用實(shí)驗(yàn)室和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的一個(gè)重要科目。本文通過分析傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展情況來探討如何引進(jìn)慕課在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的應(yīng)用，以此改革傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)的方法和手段，建立新型的實(shí)驗(yàn)室教學(xué)體系，提升實(shí)驗(yàn)室的使用和學(xué)生學(xué)習(xí)的效率。

關(guān)鍵詞：慕課；實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)中實(shí)驗(yàn)室為了保證實(shí)驗(yàn)設(shè)備和人員安全通常只是在上實(shí)驗(yàn)課的時(shí)候或者只允許學(xué)生在固定的開發(fā)時(shí)間內(nèi)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室儀器和設(shè)備。這使學(xué)生無法有充足的自主時(shí)間直觀的了解和熟悉各種實(shí)驗(yàn)室儀器與設(shè)備，從而無法對(duì)所應(yīng)掌握的知識(shí)達(dá)到熟悉應(yīng)用的程度。

目前在本科大學(xué)教學(xué)中每個(gè)班的學(xué)生數(shù)量一般都是隨人50～60人左右。雖然在實(shí)驗(yàn)室教學(xué)中應(yīng)用了分組學(xué)習(xí)的方式，但為了達(dá)到課程進(jìn)度安排，同時(shí)也考慮到實(shí)驗(yàn)教師工作強(qiáng)度，每個(gè)小組的人數(shù)一般也有十幾個(gè)人左右，這樣在講解一些細(xì)節(jié)問題的時(shí)候就無法照顧到每一個(gè)學(xué)生的感受。有的學(xué)生有可能在這種情況下被擋在了外圍，無法看清楚、聽清楚老師所教授的內(nèi)容，從而使教學(xué)的效果不佳。

傳統(tǒng)的教學(xué)方式是理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)室教學(xué)分開進(jìn)行的，有的時(shí)候甚至是上完理論課后很長一段時(shí)間再上實(shí)驗(yàn)課。學(xué)生在學(xué)校玩抽象的理論知識(shí)后本來對(duì)這些知識(shí)掌握得就并不牢靠，在過了一段時(shí)間再上實(shí)踐教學(xué)課程的時(shí)候都已經(jīng)把以前學(xué)過的理論知識(shí)大部分網(wǎng)掉了。因此，如何更有效的讓學(xué)生去認(rèn)識(shí)抽象的理論知識(shí)，以及如何更合理的去調(diào)節(jié)理論知識(shí)與實(shí)操練習(xí)之間的時(shí)間安排，給現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室建設(shè)提出了一個(gè)嚴(yán)峻的問題，也提供了一個(gè)研究的方向。

如今各個(gè)高校都在進(jìn)行慕課的嘗試。慕課旨在進(jìn)行大規(guī)模學(xué)生交互參與和基于網(wǎng)絡(luò)的開放式資源獲取的在線課程。據(jù)“中國大學(xué)MOOC”統(tǒng)計(jì)，目前各個(gè)大學(xué)所拍攝的慕課中以“工學(xué)和理學(xué)醫(yī)學(xué)”等自然科學(xué)為主。其中主要的又以大學(xué)專業(yè)課程的理論課為主。而以實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程來開設(shè)慕課的卻并不是很多。究其原因，不同于理論教學(xué)，實(shí)驗(yàn)室教學(xué)在很大程度上受到設(shè)備、人員、管理等多方面的制約。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中主要傳授學(xué)生實(shí)踐技巧方面的知識(shí)，而實(shí)踐技巧必須通過經(jīng)驗(yàn)獲得，需要學(xué)習(xí)者在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課中去親自動(dòng)手和解決問題，在實(shí)踐操作中去領(lǐng)會(huì)和學(xué)習(xí)。而基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)運(yùn)行的慕課暫時(shí)無法使學(xué)習(xí)者身臨其境的去體驗(yàn)和操作實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

但是開放是的大學(xué)不僅應(yīng)當(dāng)為學(xué)生提供優(yōu)質(zhì)的理論課程資源，也應(yīng)當(dāng)提供高品質(zhì)的實(shí)驗(yàn)資源。研究慕課環(huán)節(jié)下開放共享的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的解決方法，不僅對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)本事在教育模式變革中的發(fā)展有重要的意義，同樣對(duì)于輔助線上理論課程的教學(xué)也有非常重要的作用。

慕課可以利用計(jì)算機(jī)和多媒體技術(shù)以一種相對(duì)直觀的方式吧理論知識(shí)與一部分實(shí)驗(yàn)室課程所要教授的知識(shí)放到網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上。學(xué)生可以靈活的、獨(dú)立的學(xué)習(xí)知識(shí)，不再受到實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間、人數(shù)的限制。同時(shí)學(xué)生可以隨時(shí)提起進(jìn)行試驗(yàn)課程預(yù)習(xí)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)傳給教師審核，從而有效地提高了課堂教學(xué)的效果，充分利用了網(wǎng)絡(luò)資源引領(lǐng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生獲取信息以及對(duì)信息進(jìn)行分析加工和綜合概括的能力。慕課理念下的開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠給學(xué)生提供更為有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，為社會(huì)培養(yǎng)優(yōu)秀的人才。

相對(duì)于傳統(tǒng)的講授式教學(xué)方法在慕課課程中，先進(jìn)的多媒體技術(shù)能讓學(xué)習(xí)者更好的體驗(yàn)與理解知識(shí)，此外智能手機(jī)、沉浸式游戲軟件以及最新的虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)也能讓慕課教學(xué)的形式與內(nèi)容不斷推陳出新，甚至在一操作為主的實(shí)驗(yàn)室教學(xué)中通過新技術(shù)進(jìn)行虛擬化操作。

在慕課課程中通過科學(xué)的對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)以及后期制作加入多媒體稍的應(yīng)用，課程的表現(xiàn)形式更符合現(xiàn)在學(xué)生的興趣追求。學(xué)生能夠始終保持對(duì)學(xué)習(xí)和研究的濃厚興趣，不再把學(xué)習(xí)看作是一種壓力，而是主動(dòng)地去享受學(xué)習(xí)的樂趣，增強(qiáng)了自主學(xué)習(xí)的意愿，學(xué)習(xí)效果也會(huì)大大提高。

慕課教學(xué)能夠使學(xué)生和科研人員通過計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)執(zhí)行某些實(shí)驗(yàn)室課題，而不再需要準(zhǔn)備實(shí)際樣品和設(shè)備。這種方式更加經(jīng)濟(jì)、安全和便于管理。比如在車輛工程電子電器的一些實(shí)驗(yàn)室臺(tái)架就可以進(jìn)行慕課虛擬化設(shè)計(jì)，學(xué)生可以在任何一個(gè)網(wǎng)絡(luò)終端對(duì)虛擬出來的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備進(jìn)行操作，將“電阻”和“電源”連接到一起，觀察產(chǎn)生出來的“電流” 并進(jìn)行測(cè)試。所以建立統(tǒng)一的開放共享平臺(tái)將相關(guān)的虛擬實(shí)驗(yàn)資源和平臺(tái)進(jìn)行整合，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)慕課化中未來重要的發(fā)展方向之一。

當(dāng)學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)充分了解到所應(yīng)掌握的知識(shí)后再進(jìn)行真正的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是就可以以學(xué)生為中心，以學(xué)生為認(rèn)知主體。在實(shí)驗(yàn)課堂上教師不再占用課堂的時(shí)間來講解知識(shí)而是可以用行為導(dǎo)向教學(xué)法來設(shè)計(jì)課堂，以解決問題為行為目標(biāo)，讓學(xué)生按照具體的任務(wù)目標(biāo)和要求在教師的具體指導(dǎo)下來完成教學(xué)的工作任務(wù)。教師只對(duì)學(xué)生起幫助和促進(jìn)的作用。通過結(jié)合行為導(dǎo)向教學(xué)科研讓學(xué)生真正了解所學(xué)知識(shí)的意義，并訓(xùn)練了學(xué)生在實(shí)際問題中靈活的運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去認(rèn)識(shí)問題、分析問題和解決問題的能力。教師同樣可以通過這種方法去了解學(xué)生掌握知識(shí)和運(yùn)用知識(shí)的程度。學(xué)生和教師能在客廳上及時(shí)溝通，對(duì)于在學(xué)習(xí)中遇到的重點(diǎn)和難點(diǎn)教師可以在客廳上進(jìn)行答疑，增加了師生雙方的互動(dòng)，教學(xué)效果和效率也得到了有效的提升。

在課堂之后，對(duì)于一些重點(diǎn)、難點(diǎn)的知識(shí)點(diǎn)學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行復(fù)習(xí)。由于慕課知識(shí)點(diǎn)一般都是按照5-10分鐘視頻的形式拍攝并存放在公共的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上，每個(gè)學(xué)生都可以隨時(shí)隨地按照自己的需求找到相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)視頻進(jìn)行個(gè)性化的學(xué)習(xí)。并且還可以通過開放式網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)與其他同學(xué)，甚至校外的同學(xué)和專家進(jìn)行交流、討論，學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意愿與能力得到了加強(qiáng)，翻轉(zhuǎn)課堂的意義得到了真正的體現(xiàn)。

總之，在實(shí)驗(yàn)室教學(xué)中運(yùn)用慕課的宗旨是建立現(xiàn)代化開放型實(shí)驗(yàn)室，充分、高效、合理的利用實(shí)驗(yàn)資源，并以學(xué)生為中心，鍛煉許嵩自主學(xué)習(xí)的能力，同時(shí)能戰(zhàn)神同伴學(xué)習(xí)，協(xié)作學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)。慕課在實(shí)驗(yàn)室教學(xué)的運(yùn)用要遵循“開放、共享、互通”這一核心理念。

由于實(shí)驗(yàn)室教學(xué)互動(dòng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，探索慕課環(huán)境下如何開展新型開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，推薦實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新改革，是今后實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法研究的一個(gè)重要方向。

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作者簡(jiǎn)介：陽耀宇（1977—），男，四川廣漢人，碩士，助理實(shí)驗(yàn)師。

王鴻（1985—），男，重慶人，碩士，實(shí)驗(yàn)師。