浅谈虚拟技术在高职院校实践教学中的使用

　　一、传统实践教学的特点
　　现在大多数高等院校，包括我们高职院校开展实践性教学，大部分都还是采用实体实验设备形式来进行实践教学的，这种传统的实践教学形式让学生能够对实验有比较深的感性认识，但同时也不可避免的存在如下问题：
　　1、实训室投入巨大，使用效果不佳
　　传统的实践教学主要依赖费用高昂的实体实验设备，存在前期投入大、中期管理维护复杂、后期更新费用高，甚至有些设备从购买来后就因为价格太过高昂，不敢拿给学生使用，一直放置到生锈。教学开展过程受时间、空间、人力的等方面限制的问题，致使实践教学无法有效开展，教学效果和教学投入的性价比不高。
　　2、实践内容无法锻炼学生的创新能力
　　传统的实践教学内容往往以验证性的实验为主，导致学生机械的按照教材上的实验流程"照本宣科"，既无法锻炼学生的创新思维能力，也不能让他们了解社会上最新的知识和技术。
　　3、实践教学学时少
　　由于实践教学的特殊性，无法在非教学时间、非实践教学场所、无实训教师在场情况下完成，受到了时间、空间、人力的极大限制，导致学生的动手机会大大减少，动手能力、独立分析问题能力极差。很多高职院校实践学时占总学时的比例不超过30%，甚至有些专业的不到10%，远远不满足实践教学的要求。
　　4、无法因材施教
　　高职院校学生素质相对较低、层次多样化更加显著。以往的实践教学将学生同等对待，无法做到"因材施教、区别对待"，使得动手能力强的学生"吃不饱"，动手能力较差者又感到"吃不消"，实践教学目的很难达到。
　　二、虚拟实验技术的特点
　　随着高职教学改革的逐步推进，实训室建设的进一步科学化，这就迫切需要采用虚拟技术对传统实验教学进行有效的补充。由于现代学校网络非常普及，利用在线虚拟实验技术进行辅助教学，可以很好的解决及弥补上述传统实践教学存的问题，并可更好地培养学生的主动性和创新能力。
　　1、减少了设备消耗、节省了实验经费
　　由于我们西部欠发达地区高职院校资金匮乏，各种实践教学设备本身数量不足，再加上学生使用不当造成的设备损耗，网络设备更新换代较快等情况，导致教学成本一直高居不下的结果。如果使用虚拟仿真实验技术，便可以很好地解决这些问题。
　　2、克服了时间与空间上的限制
　　由于虚拟实验室是基于网络B/S结构的，学生可以在任何有网络终端的地方，利用该系统提供的网络实验平台，不仅可以进行传统验证性实验，更可以拓展自己的思维，开展设计性实验。通过虚拟实验系统，学生可以进行实验的预习、设计、实施，老师们也可利用其进行备课，或将虚拟实验作为实际实验的"战前预演"。
　　3、促进了学生创新意识和创新能力的培养
　　虚拟实践教学手段的使用，为学生开展创新活动营造了良好的条件。学生可以在网络环境下开展综合性的实验和创新型的实验，彻底摆脱了原有实验条件单一的约束，可以随心所欲地在更广的知识领域内探索。
　　所以，只有充分发挥传统实践教学和现代虚拟实验技术的优势，"一虚一实"、"虚实结合"将它们进行互补，才能把高职院校实践教学提高到新的层次。
　　三、国内、外虚拟实验技术介绍
　　1、北京邮电大学的开放式虚拟实验教学系统OWVLab（OpenWebVirtualLab）
　　北京润尼尔网络科技有限公司秉承了北京邮电大学强大的专业技术，采用Java&JavaApplet技术、B/S结构、J2EE框架，针对网络、通讯、电子三门学科的多门课程，运用虚拟实验技术，开发出了配套的可在校园网络上开展的虚拟实验系统。
　　北邮的虚拟实验系统平台模拟真实实验中用到的实验器材和设备，提供与真实实验相似的实验环境，并且提供网上实验管理功能。通过对实验教学的需求分析，该系统设计了相关的教学功能。包括实验要求发布、实验结果记录、实验报告提交、实验批改、成绩统计等可满足实验教学环节的需要，尤其适用于远程教学。适用于职业高校和电脑技能培训机构，也适合电脑爱好者与工程技术人员自学使用，轻松实现远程实验教学与管理，可支持多用户同时在线操作。
　　2、印地安那州立大学的MBL化学实验室
　　该实验室在给新生开化学实验课时用计算机来辅助做这样一些事，用计算机采集与分析实验数据，用计算机展示实验，在网上发布相关的实验指导材料。
　　3、芝加哥伊利诺伊大学数字化有机化学实验室
　　该实验室充分利用网络资源，在网上提供了一系列的实验教学指导：在线实验教材；实验教学时间表；实验测评方法、形式、时间；虚拟实验；相关教学资源的链接等。
　　4、卡罗莱纳州立大学的LAAP（LearnAnytimeAnywherePhysics）
　　他们利用Java技术建立了基于Web的探索式虚拟物理实验室，主要有以下几个模块：基于JavaApplet的虚拟实验设备和实验设施、相关的实验课程模块、实验学习结果评价模块、协作学习模块。
　　四、结束语
　　虚拟实验技术在实验教学中具有广阔的应用、发展前景，随着虚拟实验的普及，其优越性会被越来越多的人认识。但要使虚拟实验技术真正得到推广应用，关键还是观念的改变，首先是教师观念的改变，除了具有创新精神和能力外，还应在实验室建设和发展中，充分考虑投资效益，建设现代化的实验室。其次要培养一支高素质的实验队伍，不断地进行知识更新，加强学习，重视信息的收集、加工、应用，了解掌握最新技术，促进实验教学发展。虚拟实验的应用和发展，加快了实验室发展和实验教学改革，促进了教育观念的改变。是培养创新人才的新的实验手段。

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