陳旻哲 陳小橋

摘 ?要：實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等教育人才培養(yǎng)體系的重要組成部分，在停課不停學(xué)期間，實(shí)驗(yàn)教學(xué)被轉(zhuǎn)移到線上，打開(kāi)了全方位探索線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)的局面。本文針對(duì)如何提高線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，從線上實(shí)驗(yàn)教與學(xué)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程信息化資源、教學(xué)組織和管理結(jié)構(gòu)兩大角度進(jìn)行探討?；诰€上實(shí)驗(yàn)教學(xué)必然的發(fā)展趨勢(shì)和國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)類慕課與虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不成熟的發(fā)展現(xiàn)狀，分析了強(qiáng)化線上實(shí)驗(yàn)課程信息化資源建設(shè)的必要性。圍繞線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)相比于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變，設(shè)計(jì)與探討了綜合式驅(qū)動(dòng)、層次化施教、多平臺(tái)互動(dòng)、分類化管理和制度化保障五位一體的施教體系。

關(guān)鍵詞：線上實(shí)驗(yàn)教學(xué) ?慕課 ?虛擬仿真項(xiàng)目 ?教育技術(shù)

中圖分類號(hào)：G434 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-098X（2021）04（b）-0212-03

Thoughts on Online Experimental Teaching under the Background of Suspending Classes without Stopping Learning

CHEN Minzhe ?CHEN Xiaoqiao

（School of Electronic Information， Wuhan University， Wuhan， Hubei Province， 430072 ?China）

Abstract： Experimental teaching is an important part of the higher education personnel training system. During the period of suspending classes without stopping learning， traditional experimental courses were carried out online， opening up a comprehensive exploration of online experimental teaching. This thesis discusses how to improve the quality of online experimental teaching from two perspectives： the information resources of experimental courses and teaching plan and management structure， which are the main support of the online experimental teaching and learning system. Based on the inevitable development trend of online experimental teaching and the immature development status of domestic experimental MOOC and virtual simulation experimental projects， the necessity of strengthening the construction of information resources for online experimental courses is analyzed. Focusing on the transformation of online experimental teaching compared with the traditional experimental teaching mode， the five-in-one teaching system of comprehensive driving， hierarchical teaching， multi-platform interaction， classified management and institutional guarantees is designed and discussed.

Key Words： Online experimental teaching; MOOC; Virtual simulation experiment project; Educational technology

停課不停學(xué)期間，全國(guó)高校均布署和開(kāi)展了線上教學(xué)工作，實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為高等教育人才培養(yǎng)體系的重要組成部分，猝不及防地加入了線上教學(xué)的隊(duì)伍，打開(kāi)了全方位探索線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)的局面。

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式是以實(shí)驗(yàn)室為主要場(chǎng)所，學(xué)生主體在教師的指導(dǎo)下，基于實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容完成儀器操作、觀察現(xiàn)象、記錄數(shù)據(jù)、分析、討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果等學(xué)習(xí)活動(dòng)，其中面對(duì)面的教學(xué)指導(dǎo)過(guò)程，完備的儀器設(shè)備，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)各個(gè)環(huán)節(jié)眼、手、腦并用是實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的重要保障。而線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)通常缺少這些條件，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在線上似乎演變成紙上談兵式的經(jīng)驗(yàn)教學(xué)，這樣的狀況使線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。如何讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)在線上也能高質(zhì)量開(kāi)展，是停課不停學(xué)背景下實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作者需要思考的重要問(wèn)題。

1 ?線上實(shí)驗(yàn)“教”與“學(xué)”的系統(tǒng)框架

線上實(shí)驗(yàn)“教”與“學(xué)”的系統(tǒng)框架如圖1所示。教師是實(shí)驗(yàn)課程信息化資源的建設(shè)者，也是教學(xué)活動(dòng)組織與管理方案的設(shè)計(jì)者，同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上豐富的實(shí)驗(yàn)課程信息化資源和教學(xué)活動(dòng)組織與管理方法也是幫助教師學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)的素材。教師基于課程信息化資源，開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生“學(xué)”是施予“教”的過(guò)程，學(xué)生也可以利用信息化資源進(jìn)行復(fù)習(xí)。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生對(duì)信息化資源是否完善和教學(xué)活動(dòng)安排是否合理的反饋，促進(jìn)教師進(jìn)一步優(yōu)化實(shí)驗(yàn)課程信息化資源建設(shè)和教學(xué)活動(dòng)組織與管理方案[1-3]。

從該系統(tǒng)架構(gòu)可以看出，實(shí)驗(yàn)課程信息化資源和教學(xué)活動(dòng)組織與管理方案是線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要支撐，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在線上是否能夠高質(zhì)量開(kāi)展，這兩個(gè)方面起著決定性的作用。

2 ?強(qiáng)化線上實(shí)驗(yàn)課程信息化資源建設(shè)

線上實(shí)驗(yàn)課程信息化資源的兩大主要組成部分是慕課（MOOC，Massive Open Online Courses，大規(guī)模開(kāi)放式在線課程）與虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。兩者相輔相成，慕課的主要特點(diǎn)是提供開(kāi)放共享式的多媒體教學(xué)資源，側(cè)重于知識(shí)傳授，而虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目能夠提供動(dòng)手實(shí)踐操作的平臺(tái)，側(cè)重于能力的培養(yǎng)，線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)結(jié)合兩者的優(yōu)勢(shì)，強(qiáng)化兩大資源平臺(tái)的建設(shè)，推動(dòng)線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)高質(zhì)量發(fā)展[4-5]。

目前，國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)類慕課和虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的建設(shè)情況如下。在愛(ài)課程、好大學(xué)在線、學(xué)堂在線及中國(guó)大學(xué)MOOC這4個(gè)具有代表性的慕課平臺(tái)上，實(shí)驗(yàn)類慕課課程的總數(shù)為232門，其中愛(ài)課程61門，好大學(xué)在線16門，學(xué)堂在線17門，中國(guó)大學(xué)MOOC138門，各平臺(tái)上實(shí)驗(yàn)類課程占所有慕課的比重均不超過(guò)3%。且在實(shí)驗(yàn)類慕課中，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程占比較高，均在20%以上，專業(yè)性綜合性更強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)課程資源相對(duì)較少。四大慕課平臺(tái)上的實(shí)驗(yàn)類慕課課程來(lái)自于國(guó)內(nèi)的96所高校，僅占全國(guó)高等學(xué)?？倲?shù)的3.2%，并且，各慕課平臺(tái)上由“一流大學(xué)建設(shè)高校”所建設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程占總實(shí)驗(yàn)課程的比例在60%以上[6]。在國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目共享服務(wù)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)空間上，共有2079個(gè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，其中，法學(xué)29項(xiàng)，經(jīng)濟(jì)學(xué)和管理學(xué)139項(xiàng)，教育學(xué)73項(xiàng)，文學(xué)60項(xiàng)，歷史學(xué)19項(xiàng)，理學(xué)約392項(xiàng)，工學(xué)約893項(xiàng)，醫(yī)學(xué)約407項(xiàng)，藝術(shù)學(xué)67項(xiàng)。在這些虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目中，已被教育部在2017年和2018年認(rèn)定公示的只有401項(xiàng)。從以上統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)看，當(dāng)前實(shí)驗(yàn)類慕課的建設(shè)存在規(guī)模小、類別少、高校覆蓋率低、分布不均勻、發(fā)展緩慢等問(wèn)題。虛擬仿真項(xiàng)目也存在著數(shù)量少、學(xué)科方向不全面等問(wèn)題。因此，在線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)亟待發(fā)展和必然發(fā)展的背景下，高校和教師應(yīng)該更加重視、加快和強(qiáng)化對(duì)實(shí)驗(yàn)課程信息化資源的建設(shè)和完善。

3 ?優(yōu)化線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織和管理結(jié)構(gòu)

由于線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)中的教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間均存在空間上的距離，教師需要為線上實(shí)驗(yàn)課程考慮課程教與學(xué)的積極氛圍如何營(yíng)造，互動(dòng)和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)工作如何開(kāi)展，如何讓學(xué)生善于利用豐富的課程信息化資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和探索，如何評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)效果和課程教學(xué)效果，教師從一個(gè)知識(shí)傳授者變成了知識(shí)的組織者、引導(dǎo)學(xué)生探索發(fā)現(xiàn)知識(shí)的幕后策劃者和學(xué)生學(xué)習(xí)的觀察者[7]。

優(yōu)化線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織和管理結(jié)構(gòu)的思路如圖2所示，為了能為學(xué)生構(gòu)建一個(gè)自主式、趣味式、共享式、自省反思和可持續(xù)式的線上實(shí)驗(yàn)“學(xué)”的體系，“教”可以從綜合式驅(qū)動(dòng)、層次化施教、多平臺(tái)互動(dòng)、分類化管理和制度化保障5個(gè)方面展開(kāi)。綜合式驅(qū)動(dòng)是指教師可以利用啟發(fā)式和可持續(xù)式實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)價(jià)值、思政教育、優(yōu)秀學(xué)生作品宣傳等多種方法綜合驅(qū)動(dòng)和發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性。網(wǎng)絡(luò)的便捷有利于開(kāi)展大班授課、小班指導(dǎo)的層次化施教模式，大班授課能夠集中和共享優(yōu)質(zhì)師資，小班指導(dǎo)能夠?yàn)槊课粚W(xué)生提供更充足的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)時(shí)間和知識(shí)探討互動(dòng)機(jī)會(huì)。教師可以在課堂中同時(shí)利用多個(gè)軟件平臺(tái)，聯(lián)合開(kāi)展課程的授課、答疑、討論、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)與驗(yàn)收、實(shí)驗(yàn)報(bào)告收集與反饋等互動(dòng)工作，其中，教師利用班級(jí)群等工具對(duì)某一位學(xué)生的答疑、與某一位學(xué)生的知識(shí)探討和對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的驗(yàn)收點(diǎn)評(píng)產(chǎn)生的教學(xué)價(jià)值可以被班級(jí)所有學(xué)生共享，有利于學(xué)生自主地對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行判斷、反思和糾正，同時(shí)，每位學(xué)生的實(shí)驗(yàn)進(jìn)度被班級(jí)所有人共享也能調(diào)動(dòng)學(xué)生參與線上實(shí)驗(yàn)課堂的積極主動(dòng)性。并且，依托于軟件平臺(tái)的學(xué)生身份與學(xué)習(xí)痕跡自動(dòng)綁定的功能，教師可以快速回看和整理學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程和階段性成果，有利于對(duì)學(xué)生進(jìn)行分類化管理，因材施教，實(shí)施更精準(zhǔn)的教學(xué)。此外，從改進(jìn)結(jié)果評(píng)價(jià)、強(qiáng)化過(guò)程評(píng)價(jià)、探索增值評(píng)價(jià)和健全綜合評(píng)價(jià)的角度建立更科學(xué)的學(xué)生考核與評(píng)價(jià)制度[8]，從嚴(yán)格學(xué)習(xí)紀(jì)律、重視平衡發(fā)展、鼓勵(lì)探索創(chuàng)新的方向制定更全面的課堂學(xué)風(fēng)管理制度，為線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量提供制度化保障。

4 ?結(jié)語(yǔ)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等教育人才培養(yǎng)體系的主要組成部分，是幫助學(xué)生理解理論知識(shí)內(nèi)涵、鍛煉知識(shí)應(yīng)用能力、培養(yǎng)批判性思維的有效途徑，是有助于學(xué)生培養(yǎng)實(shí)踐動(dòng)手能力、分析解決問(wèn)題能力、創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)平臺(tái)，是有利于學(xué)生養(yǎng)成實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和刻苦鉆研、堅(jiān)韌不拔的學(xué)習(xí)工作作風(fēng)，以及良好的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的根本手段，是幫助學(xué)生成長(zhǎng)為科學(xué)技術(shù)進(jìn)步、生產(chǎn)力發(fā)展和社會(huì)發(fā)展的合格接班人的必要環(huán)節(jié)，對(duì)提高人才培養(yǎng)質(zhì)量起著重要的支撐作用。停課不停學(xué)期間，線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)得到了一定的發(fā)展，同時(shí)也對(duì)未來(lái)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革工作產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。本文從線上實(shí)驗(yàn)教與學(xué)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程信息化資源、教學(xué)組織和管理結(jié)構(gòu)兩大角度探討如何提高線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。面對(duì)國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)類慕課與虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目發(fā)展不成熟的現(xiàn)狀，高校與教師應(yīng)該重視線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)這一必然的發(fā)展方向，加大建設(shè)力度，加快創(chuàng)新機(jī)制，推進(jìn)廣泛應(yīng)用，強(qiáng)化線上實(shí)驗(yàn)課程信息化資源建設(shè)。圍繞學(xué)生線上實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)與探討綜合式驅(qū)動(dòng)、層次化施教、多平臺(tái)互動(dòng)、分類化管理和制度化保障五位一體的施教體系，助力線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量提升，促進(jìn)高等教育內(nèi)涵式可持續(xù)式發(fā)展。

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