時間：2023-05-29 18:19:27
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇虛擬課堂的特點，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
0引言
翻轉課堂是基于信息技術的快速發展而產生的一種創新教學模式，起源于美國，目前在中國高等教育、中小學教育課堂中應用廣泛。翻轉課堂的核心是翻轉傳統的教學模式，將學習知識的過程放在課堂下，課后鞏固的過程轉移到課堂上，使先教后學的傳統教學流程顛倒為先學后教，實現了教學流程的逆序創新；實質是教師、學生身份的翻轉，教師由單純的知識傳授者轉變為導學者、助學者、評學者，學生從被動的知識接受者轉變成協作、探究活動的參與者。項目式教學法是教師為主導、學生為主體，以項目式管理為形式，實施探究教學模式的一種方法。虛擬項目式教學法是將項目通過仿真軟件進行實現從而實施教學的一種方法。本文采用的仿真軟件是Multisim10，根據數字電子技術課程教學的實際情況，結合翻轉課堂與項目式教學模式的優點，提出虛擬項目式翻轉課堂教學模式。
1虛擬項目式翻轉課堂教學模式
虛擬項目式翻轉課堂教學模式如圖1所示，其實質是翻轉課堂與虛擬項目式教學的有機結合，包括課前準備、課中實施、課后鞏固三個相互關聯的階段，每個階段由教師教學活動和學生學習活動兩個部分組成。圖1虛擬項目式翻轉課堂教學模式
1.1課前準備階段
虛擬項目式翻轉課堂教學模式的基礎是虛擬項目和碎片化知識點微視頻的設計。教師課前需根據課程特點和學生差異性水平設計難度適中的虛擬項目，針對適合翻轉的教學內容，需針對性的進行知識點引導，有選擇性的提供微視頻和文檔資料。微視頻的制作時需避免單調的課堂講述式，結合知識點目標融入生動性和趣味性，簡潔明了。文檔資料的提供不能求全，適當缺項是調動學生學習積極性的一種手段。學生課前在通過共享平臺獲取微視頻和文檔資料后，根據自己的學習習慣、時間規劃，進行碎片化學習，通過網絡查找對文檔中缺項部分適當補足，在生生、師生交流的基礎上進行虛擬微項目的設計，同時注意整理質疑點，及時反饋教師。教師課前還有一項重要工作，及時通過網絡在線交流，統計學生學習進度，對整理出的質疑點進行匯總、歸類。
1.2課中實施階段
課中實施是翻轉課堂的關鍵。虛擬項目式翻轉課堂課中實施階段具體分兩步，第一步，根據課前學生反饋情況，結合學生小組進展匯報，教師有針對性的集中答疑，參與小組討論、分類指導，監控學生虛擬項目實施；第二步，在項目完成后，各小組進行項目展示、互評，教師結合互評情況和項目實施效果綜合給出成績評價，計入平時成績。
1.3課后鞏固階段
學生課后的主要任務是撰寫項目報告，進行碎片化知識點梳理匯總、拓展延伸，老師課后的重要任務是及時進行調查、分析虛擬項目式翻轉教學的收獲和問題，擬定應對措施，為下次教學做準備。
2應用研究
任何一種新的教學模式，都必須與實際教學相結合，才能充分發揮活力。為了便于虛擬項目教學實施，我們將《數字電子技術》課程理論教學從傳統的課堂轉移到多媒體實驗機房，事先在征求同學意見的基礎上將學生分成不同的學習小組，明確小組負責人和聯絡人。
2.1虛擬項目構建
虛擬項目的構建，要按照學生的能力特點和知識的相關性將教學內容涉及成為完整的一套教學思路。本文在將翻轉課堂教學模式和虛擬項目式教學優勢想結合，將碎片化知識點融入虛擬項目中，將數字電子技術課程分成4個大項目，12個子項目（加法器（邏輯代數、邏輯門、加法器）、搶答器（譯碼器、編碼器、鎖存器、搶答器）、計數器（觸發器、計數器）、數字時鐘（振蕩分頻電路、計時電路、校時電路））。具體實施時，將每個子項目依據知識點再次進行細分，設計相關微視頻，將以往課堂教學知識點通過微視頻+文檔實現學生課下自學。
2.2計數器翻轉課堂設計
計數器設計由2個子項目組成，其中觸發器模塊被分解為RS觸發器、JK觸發器、D觸發器三個子模塊，計數器子項目被分解為同步計數器、異步計數器兩個子模塊。每個子模塊由若干微視頻組成。本項目在5次課10個學時內完成。教師課前將學習要求、相關微視頻、部分文檔和學生課前學習進度軌跡表通過班級QQ群出去。學生在獲取資料后進行課下自主學習，各微項目需學生課下仿真設計，記錄學習軌跡、完成相應微報告。第1、3，4次課上由學生主導，其中第1，3次要求各小組在討論各觸發器功能、計數器設計的基礎上，選出不同代表對小組成員工作情況進行PPT演示、匯報；第4次課在老師分類指導下進行項目具體實施。第2次課由教師主導，對本次項目重難點、課前收集的學生質疑點和小組演示匯報情況進行針對性釋疑解惑。第5次課由學生教師共同主導，包括整個項目匯報，自評、互評。在每次課課下間隙，教師和學生通過交流平臺保持固定交流時間，一方面教師督促進度緩慢的同學跟上進度，另一方面學生對項目進展中出現的問題及時反饋。
3總結與反思
虛擬項目式翻轉課堂是對傳統以教師為主導教學模式的一種逆序創新，學生成為課堂的主角。從數字電子技術課程的虛擬項目式翻轉課堂實踐結果來看，虛擬項目式翻轉課堂能夠激發了學生的學習興趣，培養了學生主動參與、團隊協作的意識，鍛煉了學生的實踐動手能力和創新能力，對后期EDA技術課程教學和畢業設計幫助很大。實施過程中師生關系更融洽了，教師的工作量雖有所增加，但整體專業素養明顯提升。新的教學模式需要我們不斷實踐和探索，才能更好的為教學服務。
參考文獻
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一、虛擬學習情境
學習情境是指影響學生學習過程的環境中可以引起學生積極情感的、激發學生學習興趣、促進學生有效學習的、主要靠教師和同學課堂上創設的臨時情境；虛擬情境是指出于某種需要或目的而進行的人為優化、創設的環境。在本文中，虛擬學習情境指為了達到教學目標，在課堂多媒體網絡環境下，利用技術手段創設生動形象的接近真實的情境，激起學生的興趣，促進學生自身對知識意義的建構。如“太陽系大家族”這課，復雜抽象的知識只憑講解學生不易理解，若在課堂中輔以模型和動畫等教學，創設太陽系簡單虛擬學習情境，將利于學生的消化吸收。運用信息技術手段創設虛擬學習情境可以在一定程度上擺脫現實條件的限制，更好地再現真實情景；同時，讓學生在模擬真實的情境中學習有利于激發學生的科學興趣，滿足其好奇心，使其全身心融入于課堂中，更好地和教師、同伴交流互動，進行科學知識的建構，并有助于知識與技能的掌握和遷移，提高學習效率。
二、困境：科學教學中存在的制約
小學科學是一門以實驗為基礎的科學，一部分科學知識是可以設計真實情景讓學生探究學習的，然而還有一些科學知識的學習，由于各種客觀條件的制約并不能在真實的自然情境或者社會情境中去體驗。比如，很多實驗由于條件所限而無法達到理想的效果，或者需在特定的環境中才能夠展現；還有一些實驗由于操作不當容易發生意外事故；也有一些實驗現象不明顯，不易觀察。例如“火山與地震”這類教學內容，學生在現實生活中幾乎是不能體驗到的，創設不出真實情景；又如“食物鏈和食物網”、“太陽系大家族”這類比較抽象復雜的知識，現實中也很難做到情境再現設計；“冷和熱對物體的影響”可以創設真實學習情境，但實驗結果往往不明顯，看不到直觀的結果；還有如“酒精燈的使用”這類略帶危險性的實驗，小學生安全意識薄弱，好動性強，也不便于在真實情境中操作。種種限制給科學課程帶來了局限性，在這種情況下，課堂上應利用各種信息資源，設計與主題相關的、盡可能接近真實實驗條件和實驗環境的虛擬實驗隋境尤為重要，它比相對現實更安全，并且能提供現實中不能及時獲得的經驗，給科學教學注入新的活力。
三、案例展示與分析：如何有效創設虛擬學習情境
1.“太陽系大家族”學習活動設計
《太陽系大家族》選自蘇教版小學科學六年級上冊第四單元第二小節，該小節主要是讓學生對太陽系有初步了解，知道太陽系的主要構成情況，了解恒星、行星、衛星的概念與相互關系，以及對地球與太陽之間的公轉能有初步認識。根據本課的知識特點，老師創設了五個虛擬學習情境，并將所提出的情境與之相對應的情境描述和作用以表格的形式列出，如表：
2.“地球內部運動引起的地形變化”學習活動設計
同樣，《地球的內部》與《火山和地震》是蘇教版小學科學六年級上冊第二單元第三、四小節的內容，可將虛擬學習情境創設在一起。在對地球表面的各種地形進行認識后，本節開始探索地球內部結構，了解地球的構造，再通過學習火山和地震概念以及產生的原因，讓學生認識地球內部的力量是如何讓地球的地形地貌發生改變和重塑的，最后講解一些地震自救知識。依據此專題的特點，可創設地表形態、地球內部構造、火山和地震、產生火山與地震的原因、地殼運動以及地震自救六個虛擬學習情境。通過運用圖片模型展示、動畫操作再現、視頻播放、問題情境創設等方法構建本節內容情境，讓學生在虛擬的環境中認識地球結構，化抽象為直觀，感受火山地震與學會生存自救，積極調動學生興趣，擴展學生思維，促進全面發展。
虛擬學習情境的創設給科學課堂注入了許多新鮮活力，使課堂變得更具多樣性，然而小學科學課程中的內容并不是都要創設虛擬學習情境，課程設計要根據該單元或小節的教學目標、教學內容、學生情況以及現有條件而制定。首先教師要充分了解學情，對所教學生的智力水平、心理狀況、年齡特點以及認知水平等都要具體了解。此外，要對教材有一個通透的分析，了解教材內容的重難點、學生該掌握的知識與技能以及該培養的科學情感等。以上兩個步驟是基礎，再參考現實情況是否允許，比如當地是否有所需的物種、所需的實驗器材是否具備，實驗時間環境和時間長度是否可行等等，如果現實條件允許就要盡最大的可能去創設真實學習情境，如果現實條件不允許就需要創設虛擬學習情境來幫助課堂教學，盡可能地還原真實情境給學生，便于他們理解與學習。要注意的是，虛擬學習情境的創設并不拘泥于某一種特定的形式，只要能達到預期效果，教師在使用過程中可以充分發揮自己的創造性，針對不同的教學內容設計出多種多樣的虛擬情境。教師可以利用幻燈片、音頻、視頻等信息技術手段進行學習情境的創設來輔助教學，也可以根據課程的需要，創造新的手段，創設適當的情境來達到目的。既可以模擬真實情境，把教材中的“境”再現出來，讓學生真切融入其中感知事物，也可以只虛擬出相似的情境，如形態相似、結構相似、功能相似等，讓學生可以更好地理解一些抽象的知識。
關鍵詞：虛擬課堂；資源共享；教學策略
中圖分類號：G712 文獻標志碼：A 文章編號：1009-4156(2011)06-142-03
一、研究綜述
在虛擬課堂和虛擬教學的已有研究中，構建虛擬課堂的方法主要有兩大類：一類是基于計算機支持的協同工作理論(Computer Supported Cooperative Work，CSCW)所創建的虛擬教室，它以BBS、聊天室和電子白板之類的交流工具為教學的主要形式，教學內容可以多種媒體形式呈現；另一類是基于視頻會議系統的虛擬教室，視頻會議系統具有完善的會議功能，可以共享各種信息服務，如實時的視頻信息、數據傳遞、會話選擇、成員角色判斷和控制等。
在虛擬教學理論研究中，皮亞杰提出的建構主義學習理論為虛擬教學奠定了理論基礎，網絡技術理論和網絡傳播理論則是虛擬教學(網絡教學)設計的重要支撐。建構主義學習理論認為知識不是通過教師傳授而獲得的，而是學習者在一定的情景下，借助其他人(包括教師和學習伙伴)的幫助，利用必要的學習資料，通過意義建構的方式而獲得的。建構主義環境包含的四大要素即“情境”、“協商”、“會話”和“意義建構”，正是虛擬教學所能充分體現的。有效的教學策略研究必須考慮傳播媒介的特殊屬性，網絡教學實際上是教學的網絡化過程，而這一過程的實現與網絡信息技術及其傳播技術、傳播特性是密切相關的。因此，在網絡教學設計過程，必須考慮傳播媒介與內容的整合性，教學信息傳播的通暢性和有效性，學生獲取教學信息的便利性，對學生理解教學內容的影響性以及對學習效果的預期性的把握等。
回顧已有文獻，國內外專家學者對虛擬課堂以及虛擬教學的研究，多在于虛擬教學理論基礎研究和虛擬課堂構建方法描述及技術手段引人教學探索等方面。而對于不同受教育對象，如何有效運用技術手段構建虛擬課堂，制定教學策略的實證研究則甚少。本文則以突出電大教育教學特點――學生分散、地方電大師資力量稀缺的陜西電大英語專業教學為研究案例，以期探索構建虛擬課堂的有效途徑，為地方電大便捷地獲得優質教育資源，推進教育均衡發展，提供有益的幫助。
二、虛擬課堂構建過程
本文以英語專業學生較多的陜南漢中、安康分校和陜北榆林分校開放教育英語專業本科學生，共計152人為研究試點對象，其他分校英語專業學生79人為非試點研究對象，并以英語專業“高級休閑英語”課程為教學研究案例，首先通過向學生發放問卷調查表形式，了解和分析學生需求，然后根據課程內容及成人學習特點構建虛擬課堂，對構建虛擬課堂教學和未構建虛擬課堂教學的學生都認真執行學習策略，再對積極進行網絡虛擬課堂學習和因各種原因未認真進行虛擬課堂學習的學生測試結果進行調查、比較分析，以驗證構建虛擬課堂的有效性，從而得出結論和建議。
(一)學生需求調查與分析
我們向152名開放教育英語專業本科學生發放了《網絡環境下虛擬課堂學生學習預期和需求問卷調查表》，收回有效問卷146份。結果顯示：78％的學習者經常利用網上教學平臺進行在線學習，16％的學習者偶爾利用網上教學平臺進行在線學習，6％的學習者從未利用網上教學平臺進行在線學習。在經常利用網上教學平臺進行在線學習的學生中，有一半認為網絡學習既能滿足個性化學習需要，也有利于激發自身創造性的學習思維，另一半及偶爾利用網絡教學平臺進行在線學習的學生則認為雖然網絡資源基本能滿足學習需求，但在學習過程中還是缺乏教師的指導。在教學方式方面，55.3％的學生希望遠程教育通過網絡的方式來進行，36.2％的學生仍希望主要通過面授輔導方式進行，8.5％的學生則希望以錄像和VCD為主的方式。學生教學方式的選擇說明了，隨著計算機網絡的普及，網絡已是學生們學習的主要渠道，但同時由于傳統的面對面的教育方式深刻影響著學生們的心理，一部分學生還是希望老師能適時地給予面對面的輔導。
(二)構建虛擬課堂
1 制定教學策略：(1)科學分組策略。由于152名試點研究對象所處地域不同，不僅有地市電大學生，而且還有縣工作站學生，我們要保證每個學習者在小組中都能承擔學習任務，都有獲得學習的機會，充分重視學生之間的交流和團隊意識的培養，促進小組成員間積極的相互依賴和合作關系的科學分組前提下，根據他們在地域特點、學業成績、語言溝通與表達能力、性別、年齡、社會背景、學習風格、信息技術操作能力與水平等方面的差異性，以及虛擬課堂學生學習預期和需求問卷調查情況，將6％從未進行網絡在線學習和16％偶爾進行網絡在線學習的學生與78％經常進行在線學習的學生盡可能地進行分組，由不同風格、不同學業基礎或計算機應用經驗的學生組成小組。(2)技能培養策略。我們通過為學生提供多樣化、多路徑的學習選擇，指導學生把有限的教室空間和無限的網上空間結合起來，使學生學會篩選有用的信息，提高學生互動對話式的學習能力，培養學生個性和開發學生集體智慧。同時從學生思維能力、學習方法和學習動機等方面發現其不足，并進行針對性指導，給出有層次性的學習任務，使基礎差弱勢學生也能找到勝任的工作，在完成任務中樹立自我成就感，增強信心。(3)合理評價策略。我們首先對不同層次水平的學生制定不同的要求，設計恰當的自評標準，提供自評結構，給學生留出足夠的時間認真進行自評，使其自評盡量具體而不抽象。其次，教師進行評價，不僅關注其學習結果，更關注其學習過程。(4)情感教育策略。利用虛擬現實技術更能創造真實的情境，產生與現實類似真實的情感體驗，從而以情促知，以知促情。在實踐教學中，我們通過創設各種恰當的教學情境，如教學游戲、問題解決、積極反饋等，讓學生在解決問題的過程中充分豐富學習主體的情感體驗。
2 制定學習策略：(1)自主學習策略?；诰W絡環境的英語學習適合于學生進行“自主發現、自主探索”式的學習。自主學習主要包括自主制訂學習計劃，自主安排學習時間，自主掌握學習進度，自行獲取教學資源與信息，自覺接受多種形式的教學輔導，獨立完成平時作業及實踐性環節，達到課程教學的質量要求標準。(2)自我監控學習策略。成人學生的自我監控學習主要包括以下任務：對自己的學習有所準備，依據自己的能力和知識確定學習目標；采取必要的學習步驟，在不同的學習活動和策略之間進行靈活轉換；對學習進行控制，包括監控、測試與提問、修正和評價；保持高度注意力和動機，如回顧學習目標及其相關性等。這種自我監控的學
習能使學習者更好地根據自身的需要和不斷變化的情況修改自己的策略，以便使學習者獲得持續的進步。(3)合作學習策略。在合作學習中，指導學生掌握四項基本要點：一是小組及每個小組成員的責任感一小組成績取決于小組總的任務的完成情況，小組成績將影響個人的成績記錄；二是面對面的建設性的相互交流――學生們有機會相互解釋所學的東西，有機會相互幫助、理解和完成作業；三是小組合作技能――期望所有學生能進行有效的溝通，建立并維護小組成員之間的相互信任；四是小組的自我評估――各小組必須定期評價共同活動的情況是否良好，應怎樣提高其有效性。
3 構建虛擬課堂。我們針對《高級休閑英語》課程，以省電大教學平臺為基礎，通過陜西電大金虎遠程教學系統構建虛擬課堂。金虎遠程教學系統主要功能是建立和管理虛擬教室，用于多媒體教室、師生之間多媒體交互通信。當進入音視頻通信后，點擊數據區，就可進行白板、IE協同、文件演講、文字、圖片等數據協同。電子白板支持寫、畫、打字、截取屏幕圖片、粘貼圖文、導人圖片等，進行各種講解和交流；IE協同瀏覽可以實現雙方協同瀏覽一個網頁，并可以對網頁進行寫畫操作；文件演講功能支持全屏演講、單個文件演講、選中某個應用程序進行演講。因此，它的強大功能完全適合遠程虛擬課堂的構建，并且能滿足教學點專業教師短缺，學習者渴望與高水平的專業教師進行交流溝通的需求。具體做法如下：(1)做學生的“洗腦”工作，將開放學習的理念貫穿于整個教學過程之中。首先結合教材結構及內容，向學生介紹突出語言應用技能的英語學習方法，幫助學生轉變觀念，適應開放教育所倡導的以學生自主學習為主，教師輔導為輔的教育思想。并通過IE協同瀏覽，介紹教學平臺其他輔助學習資源；幫助學生制訂適合各自的學習計劃，(2)虛擬課堂突出以學生為中心的教學思想，重視學習過程，強調邊做邊學。
第一步：組織兩人對話或小組討論，以刺激學生用英語表達的欲望，更重要的是讓學生之間有相互學習、取長補短的機會，使他們打消交際過程中的顧慮。
第二步：當堂進行小寫作操練，并將學生成果放到教學系統的交流平臺上，老師和學生都可以進行評價。學生不僅表現出極大的興趣，而且很多學生容易犯的共性問題立刻可以得到糾正。
第三步：通過系統中音視頻數據協同，額外增加聽力資料，聽小故事，然后復述，練習學生的實際聽說能力。聽力材料的難度必須適中，篇幅不宜過長，以學生能夠輕松接受為宜。
4 對學習小組的活動進行監控、指導和評價。根據每單元的話題，定期為課外學習小組設計活動提綱和要求，放到文件共享中，由各小組聯絡員負責組織，并在下次輔導課上詳細匯報每位成員具體從事的工作，學習小組還可自由選擇其他口語交際活動。根據小組活動的匯報情況為每一個學生打分，計人平時成績。
5 強調自主學習。要求學生在參加輔導課之前必須對文字教材有相當的了解，并將自學時遇到的問題和課外作業定期發到指導教師金虎遠程教學系統的個人文件柜，然后，指導教師指導其自學，檢查學習進度，了解學生的學習困難。
6 更多地關注網上學習情境而非網上學習環境的創設。學習情境較之于學習環境更切合學習者人性化的需要。教師在與學生交互的過程中，經常鼓勵學生，注重和學生培養感情，進行學習心理的交流與溝通，讓遠端的學習者在交互學習過程中既能感受到遠端的教師人文主義關懷的熱情，又能感受到遠端同組的同學為了一個共同的目標而付出的努力。
(三)結果比較與分析
1 我們就《高級休閑英語》課程教學模式改革做了一次針對學生的抽樣問卷調查。調查的主要內容包括：學生是否接受和認可這種教學模式的改革；學生的英語學習能力是否有所提高。在對123份有效問卷進行統計之后，結果如下：90％以上的學生認為虛擬實時課堂學習氣氛良好、師生互動頻繁；74％的學生認為指導教師老師設計的討論話題、討論提綱以及相關詞匯很有趣味性，且有一定的幫助作用；83％的學生認為這種模式能幫助養成自我管理、自我約束的習慣。
2 測試結果調查與分析。2010年7月，我們對學生的《高級休閑英語》期末考試情況進行了調查和分析。情況如下：
(1)試點學生與非試點學生成績比較?！陡呒壭蓍e英語》考試包括口試和筆試兩部分，在口試中，試點學生們普遍反映，期末口試題型和要求與他們平時虛擬課堂及學習小組活動中所進行的口語交際活動很類似，因此，大多數學生感覺得心應手；而非試點學生教學仍然采用傳統的面授課輔導模式，且很少進行有針對性的網絡在線學習和教學互動，學生口試成績較差。而筆試成績也進一步反映出試點學生在聽力、閱讀和寫作等三方面綜合運用語言的能力普遍高于非試點學生。
(2)試點學生之間成績比較。在對試點和非試點學生成-績進行統計分析后，我們又根據試點學生小組組成情況，對各試點學生小組之間成績和試點學生小組內各成員成績進行了統計和比較。我們發現，經常上網和教師進行在線交互學習、討論，認真執行學習策略和進行自我評價的學習小組平均成績要比其余學習小組的平均成績高2－5分；學習小組中，可能由于客觀環境或者自身工作性質從未上網進行在線學習和偶爾利用網絡進行在線學習的學生(根據《網絡環境下虛擬課堂學生學習預期和需求問卷調查表》)的平均成績低于學習小組中經常利用網絡進行在線學習學生的平均成績。
四、結論與建議
對于網絡環境下的成人教育，通過構建虛擬課堂，可以集中全省電大優秀師資力量，整合教學資源，最大限度地實現優質教學資源共享，以有效解決西部偏遠地區電大系統學生分散、師資力量欠缺、教學資源分散的缺陷。
對于構建虛擬課堂而言，首先，并不是有了功能強大的遠程網絡教學平臺系統就可以自然成功，教師一定要在新環境下開展適當的教學設計，教學策略和學習策略的制定和選擇則是教學設計的關鍵性環節。其次，在教學過程中，教師必須對學習項目的選擇、學習材料的組織以及如何運用各種技術來促進學習進行指導。評價方式也要從以前考察學生記憶多少知識為主要評價標準轉向在教學評價時著重檢查學生行為、思維方式和問題解決能力的發展上來。
基于視頻會議系統的虛擬課堂，能較好地模擬真實的課堂教學情境，支持視頻、音頻的雙向對話，有良好的實時性和交互性。但由于受通信容量、傳輸速率、交換技術等因素的制約，音、視頻數據在傳輸過程中存在一定程度的不穩定性。如何把傳統教學中豐富的、自然的交互方式移植到虛擬教室系統，是促成師生良好互動、提升虛擬教室教學應用效果的關鍵所在。
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關鍵詞：虛擬現實技術；實訓；教育教學
前言
隨著科學技術的迅猛發展，新的教學手段不斷涌現，繼多媒體技術之后，教學技術領域又出現一種新型教學媒體，它就是虛擬現實技術。虛擬現實技術是近幾年來國內外科技界關注的一個熱點，它的興起，為人機交互界面的發展開創了新的研究領域，為各類工程的大規模數據可視化提供了新的描述方法。
目前，虛擬現實技術已廣泛應用于航空航天、醫學實習、軍事訓練、建筑設計、教育培訓等眾多領域。以計算機仿真和數控加工技術為基礎，利用計算機來模仿真實的數控設備工作環境，形成了虛擬數控技術，如將其應用于實訓教學上，必將對整個教學產生深遠的影響。
1. 虛擬現實技術簡述
虛擬現實技術，簡單地說，就是借助于計算機技術及硬件設備，實現一種人們可以通過視、聽、觸、嗅等手段所感受到的虛擬幻境。虛擬現實作為一項尖端科技，它集成了計算機圖形技術、計算機仿真技術、人工智能、傳感技術、顯示技術、網絡并行處理等技術的最新發展成果，由計算機圖形構成三維數字模型，并編制到計算機中去生成一個以視覺感受為主，也包括聽覺、觸覺的綜合可感知的人工環境，提供給人們通過計算機對復雜數據進行可視化操作與交互的一種全新方式。虛擬現實的最大特點是用戶可以用自然方式與虛擬環境進行交互操作，改變了過去人類除了親身經歷，就只能間接了解環境的模式，從而有效地擴展了人們的認知手段和領域。
2. 我校虛擬現實技術發展現狀
2008年完成基于VR(虛擬現實技術)的汽車發動機模擬訓練系統。2009年完成基于VR(虛擬現實技術)的精雕數控機床模擬訓練系統。兩套系統目前已應用到實際教學當中。極大地提高了專業課的教學效果，受到了師生的一致好評。
3. 虛擬現實技術在教育教學中的現實意義
3.1虛擬現實技術開創了全新的學習場景――徹底打破空間、時間的限制
利用虛擬現實技術，可以徹底打破空間的限制，學生可以進入物體的內部進行觀察，如學生可以進入虛擬的分子、原子、航天工作站等內部，考察物體內部的工作情況。虛擬技術還可以突破時間的限制，一些需要幾十年甚至上百年才能觀察的變化過程，通過虛擬現實技術，可以在很短的時間內呈現給學生觀察。虛擬制造技術還可以應用計算機、交互外設及軟件來構建一個虛擬的生產環境，使學生能如同在制造現場一樣，與熒屏上出現的制造過程進行自由交流?；诰W絡的虛擬現實技術為學習者提供了全新的學習場景，構造出開放性的教學環境。
3.2虛擬現實技術提供了嶄新的教學手段――構建實物虛化、虛物實化的方法
通過虛擬現實、多媒體、網絡等技術的綜合應用，可在課堂和實驗室中展現在傳統的教學模式中無法實現的教學過程。虛擬現實技術可以對學生學習過程中所提出的各種假設模型進行虛擬和虛物實化，通過虛擬系統便可直觀地觀察到這一假設所產生的結果或效果。虛擬現實系統可以進行實物虛化，虛擬各種人物，創建虛擬課堂，在虛擬的課堂氣氛中，學生可以與虛擬的教師、學生一起交流討論，開展啟發式教學。運用虛擬現實技術，還可以使學生通過在虛擬場景的身臨其境和自主控制的人機交互，由視、聽、觸、覺獲取外界的反應，通過學生自我組織，制定并執行學習計劃，進行自我評價，開展適應式學習。還可通過小組或團隊的形式，組織學生進行學習，成員間共享成果，開展協作式教學。
3.3虛擬現實技術變革了傳統實訓方式
運用虛擬現實技術，突破傳統實訓室的限制，使每一位學習者都可以根據自己的學習特點，在自己方便的時間通過計算機自由地選擇適合的學習訓練內容，按照適合于自己的方式和速度進行學習，這種探索性的學習，模擬訓練有利于激發學生的創造性思維，使學習者在具體情境中通過主動的探索獲得知識，從而提高學習者的動力。虛擬實訓環境大大增加了實訓時間和內容，減少了實際實訓的耗材及實訓環節中的危險性。
3.4虛擬現實技術豐富了課堂教學內容
利用虛擬現實技術，可豐富教學內容，將實驗、實訓等技能訓練搬到課堂中進行，由于這些虛擬的訓練系統無任何危險，學生可以反復練習，直至掌握操作技能為止。應用虛擬現實技術，還可恰如其分地演示一些復雜的、抽象的、不宜直接觀察的自然過程和現象，全方位、多角度地展示教學內容。利用計算機多媒體技術，制作各種仿真課件，創設所需要的某種虛擬情景，讓學生進行模擬實驗，從而極大豐富課堂的教學內容。
3.5虛擬現實技術節約了有限的教育成本――開展虛擬實驗、進行虛擬生產
虛擬各種實驗設備、實訓環境和操作過程，使大多數課程可以在虛擬實驗室中進行，大多數的技能可以在虛擬實訓車間中進行訓練，從而不必購置昂貴的實驗實訓設備?？梢栽诠澕s大量昂貴的儀器設備費用的前提下，解決在教學中，因為實驗設備、實驗場地、教學經費等方面的原因而無法進行的教學實驗，虛擬訓練又可避免實驗實訓設備的損壞、訓練材料的消耗等問題，從而有效節約教育成本。
4. 虛擬現實技術在教育應用中存在的問題及展望
可以預測，隨著經濟和技術的不斷發展，虛擬現實技術將日益廣泛地應用于教育教學領域。但目前的虛擬現實技術還存在一定的問題，主要表現在：
4.1虛擬環境與真實生產的差異
學生在虛擬的環境中學習，與在真實的生產中訓練畢竟不同，因為如果僅考慮交互的真實性，那么無論如何身臨其境，真正動手操作機器的效果要強于任何媒體教學。因此，虛擬現實技術不能完全代替具體真實的操作，它只能在一定程度上代替某些實驗，而不能完全代替實踐教學，尤其不能代替有創造性目的的試驗。
4.2虛擬現實的效果還有待加強
虛擬現實的表示側重于幾何表示，缺乏逼真的物理、行為模型，虛擬現實技術在感知方面，視覺合成研究的較多，聽覺、觸覺關注較少，真實性與實時性不足，其虛擬的效果還需要進一步加強。
4.3硬件環境還有待提高
與虛擬現實技術相關的設備普遍存在使用不方便，效果不佳等情況，難以達到虛擬現實系統所需的要求，如中心計算機的處理速度還不足于滿足在虛擬世界中巨大數據量處理實時性的需要，對數據存儲能力也不足，基于嗅覺、味覺的設備還沒有成熟及商品化。硬件設備品種有待進一步擴展。
4.4實現成本問題還有待降低
虛擬現實系統應用的相關設備價格也比較昂貴，且這些設備局限性很大，需要進一步發展其結構和制造技術，使其輕巧化和降低成本，才能更有利于推廣應用。
虛擬現實技術作為一種新型的教學媒體，目前已引起教育界的極大關注。隨著計算機技術的發展，虛擬現實的硬件與軟件成本的逐漸降低，這種新的教學媒體必將廣泛應用于教育教學中，最終在現代教育領域中發揮其重要作用。
參考文獻：
關鍵詞:高職;室內設計;交換空間;虛擬現實課堂
《室內設計》是高職院校建筑設計類專業的重要專業課程,是建筑設計的繼續、深化和發展。這門課程具有一定的理論性,同時又具有很強的實踐性。但在傳統教學中,由于受教學資源的局限,《室內設計》過于注重理論教學,強調室內空間營造、設計要素搭配等方面的傳授,忽視了實踐訓練,甚至由于學生的建筑設計基礎知識薄弱,導致設計呈現紙上談兵,不合理因素很多。
高職類《室內設計》不能照搬本科室內設計專業教學模式或是將其壓縮化,應以行業工作過程設計課程教學模式,著重學生的專業技能培訓,企業的需求應成為高職類《室內設計》課程改革探索的方向,以工作過程為導向來推進《室內設計》課程改革。結合高職教育的特點,針對學習對象的需求,我們通過連續幾學期的教學改革,嘗試以“交換空間”為理念的互動教學模式,總結出了一套虛擬現實課堂的教學方法。
一、課程背景和教學安排
在高職高專建筑設計類專業的課程體系設置中,《室內設計》通常在第五學期開設,這時學生已具備一定的美術功底與建筑設計能力,并對建筑材料有了一定的了解,掌握了相關設計軟件的運用。在教學過程中,《室內設計》所包含的主要內容有:室內空間設計、室內建筑構件的裝修設計、室內陳設設計、室內色彩、室內照明和室內綠化6部分。
在教學安排中,《室內設計》課程先理論后實踐,理論部分為常規課程教學安排,每周3-4節課,通過理論知識的學習要求學生掌握室內設計基本原理,室內界面組織處理及材料、施工、工藝、照明、色彩、織物、家具、綠化等內容。實踐部分為單元課程教學安排,每周12節課,既能集中強化訓練,又能調動學生課后積極參與,加強過程控制,完成系列成果圖紙。在實踐教學過程中要求學生熟悉最新的材料、施工工藝及國內外流行設計風格,并能夠運用施工圖和效果圖將自己的設計意圖準確表達出來。在本課程理論學習的基礎上,通過完成工程案例,熟悉室內設計流程、施工工藝、裝飾材料以及室內裝飾工程的市場運作模式。
二、虛擬現實課堂教學模式分解
學生理論學習完成后,任課教師與裝飾公司合作,進入虛擬現實課堂的訓練。虛擬現實課堂是將室內設計師完成一個真實住宅項目的設計過程搬入課堂,模擬從溝通、方案設計、施工圖設計、效果圖設計、選材、配合施工、配飾等完整過程。本虛擬現實課堂教學模式分解為7個環節來完成:
(一)室內設計空間建立(虛擬購房)
學生首先扮演住宅業主利用周末到市內“選購”一套住房,提交所選房屋的戶型圖、毛坯房照片(各房間、多角度)、所選小區位置與風格等特點描述、所選戶型的面積及朝向等情況描述,“業主”還需將該空間居住的人員結構、功能需求、文化背景、個人喜好等特點進行描述并形成文字作為設計人員進行空間設計的依據。
(二)“交換空間”團隊組建
設計團隊的組建也是學生主動參與的重要過程。通過學生自由兩兩組合成“交換空間”設計團隊,相互設計對方“選購”住房的室內空間。教師則通過課堂組織,讓學生通過發言、答辯等形式挑選設計師,最終完成團隊組建。對學生提供的戶型圖、設計要求等資料進行評比,根據學生投票、教師點評等形式評出“最具挑戰團隊”、“值得期待團隊”、“高難度團隊”等團隊類別。教師將學生分組及各組特點匯總成團隊檔案,成立室內設計師訓練營,并且模擬設計公司,請“業主”與“設計師”簽訂設計協議。
(三)平面方案設計、工程預算
設計師根據業主的家庭結構特點和需求,對原始戶型平面重新設計,在這一環節,設計師對原始戶型的優化要考慮如下因素:(1)滿足業主家庭結構和使用功能的需要;(2)結合原始戶型的結構特點;(3)滿足設計風格的需要;(4)考慮業主裝修經濟投入情況。
平面方案設計完成后,設計師根據裝飾公司提供的清單式預算表做工程預算,教師在設計教學情景前首先應進行企業調研。由于是高等職業教育,學生畢業后面臨的就業單位是中小型設計公司、裝修公司,做工程預算是學生頂崗后的分內工作,因此,必須教會學生合理統計工程量,了解市場價格行情。
本環節結束后設計師需將原始平面圖、墻體改建圖、平面布置圖、工程預算書、設計說明等設計成果交付給“業主”,與“業主”進行交流反饋,經“業主”認可簽字確認后交任課教師備案,方可進入下一設計環節。
(四)效果圖、施工圖設計
平面方案敲定后,“設計師”運用相關繪圖軟件,結合手繪,建構全房模型,渲染關鍵部位的效果圖,完成全套施工圖。本環節要求“設計師”與“業主”充分溝通,進行反復修改與優化,并在此期間邀請裝飾公司設計師、項目經理、工人進行現場指導、答疑。組織各設計團隊之間進行交流匯報,取長補短,擴展教學信息量。
(五)主材、家具選購
設計師根據施工圖計算出主材(瓷磚、墻漆、壁紙、木地板等)用量,根據設計風格,利用課余時間到建材市場選購主材,完成《主材清單》的填寫。選購家具、飾品,填寫《軟裝一覽表》,要求提交所選購主材與軟裝的圖片或小樣,注明性能、特點、價格。
(六)成果答辯及成績評定(考試)
“設計師”結合業主要求,將設計過程及成果全方位解析進行答辯,答辯專家組成員由任課教師、教研室教師、邀請的裝飾公司設計師組成?！霸O計師”現場回答“業主”、專家、教師的提問,評分細則由任課教師設計好,分別進行打分,成績比例為:任課教師30%、專家30%、業主及其他團隊成員40%。這一評分模式既加強了互動,調動了學生參與的積極性,又提高了設計成績的公開透明度,避免了設計成績由任課老師一人定的主觀性。
(七)成果展出
學生學完本門課程,將作品布版,在校內舉辦一次作品展,評出一、二、三等獎、最佳空間設計獎等,上報學校教務部門,給予一定獎勵,頒發榮譽證書。
三、虛擬現實課堂總結
虛擬現實課堂是以“工學結合、項目教學法”的教學理念,受電視欄目的啟發,設計而成的一套教學方法。這一教學方法突破了傳統,打破了常規,教學組織安排得到了學校教務處的大力支持。從常規課程教學到單元課程安排,從教學樓多媒體教室到建筑設計專業實訓室,從課堂到市場,從單一的任課教師到教研室團隊乃至校外兼職教師,充分調動了學校與社會資源,讓學生不再墨守成規,而這恰是學設計的學生所需要的。與傳統教學方法相比,這套方法的優勢在于:
(一)教學過程目標化(更清晰)
通過“交換空間”活動來組織虛擬現實課堂,學生從第一堂課就知道自己要做什么,學習主動性更強。
(二)理論教學實踐化(更緊密)
理論教學不是獨立的,必須緊密與實踐結合,將理論知識滲透到實訓環節中,學生主動獲取知識。
(三)教學方法立體化(更多元)
通過交換空間,教學過程豐富多彩,充分調動了學生的主觀能動性,與同學、教師、設計師、項目經理、工人等互動環節是本課堂的一大特色。
(四)成績評定綜合化(更科學)
成績由教師、公司設計師、業主綜合評定,這是一個多維的評價體系。
虛擬現實課堂是本校建筑設計技術專業在教學改革上的大膽嘗試,是任課老師與全體教研室老師的智慧結晶,盡管與傳統教學方法相比而言教學工作量增加很多,但是學生反饋很好,成效顯著,學生作品在全國高職高專建筑類專業畢業設計大賽上取得了優異成績。教學思路得到高職高專教育土建類專業教指委專家和同行的高度認可,一致認為這是一套行之有效的適合高職院校設計人才培養的新思路。
參考文獻:
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摘 要:信息技術與課程整合的深入開展,為創設虛擬學習情境提供了工具和手段,虛擬學習情境的設計與應用將成為今后科學課程改革的發展方向。本文探討了科學課堂中虛擬學習情境的創設方法,并通過實例說明在實際課堂中如何把握時機利用信息技術創設虛擬學習情境,以及所創設虛擬學習情境達到的教學效果。
關鍵詞:小學科學 虛擬學習情境 創設
在新一輪課程改革實驗中,信息技術與科學課程的整合有效地提高了課堂教學效率,其中設計學習情境作為加強科學課程學習與學生生活經驗相聯系的重要手段,被引起高度的重視。以信息技術為支持的虛擬學習情境的創設彌補了課堂條件的局限性,提供了豐富的學習資源,對提高科學課的教學效果尤為重要。
在科學課堂中,利用圖片、視頻、動畫等手段呈現一些學生課堂上接觸不到的事物,給學生多感官刺激,調動學習興趣,有助于讓學生形象生動地感知事物,減少學習抽象知識的困難,發展學生的觀察力和形象思維能力等認識能力。例如講“一天的垃圾”時出示各種生活垃圾、工業垃圾、垃圾污染河流等圖片,使學生對垃圾有一個感性的認識。學習“指南針”時,出示古代司南、指南車、指南魚、各種各樣的羅盤及各式的指南針的圖片以及使用指南針的視頻、動畫,講述指南針的歷史,說明指南針是中國的四大發明之一,增強學生的民族自豪感和自信心,使學生更加熱愛祖國。在學習動植物一生的成長時,雖然同學們能分階段的感知動植物生長的某個階段,但不能系統的了解動植物整個一生的發展變化過程,這時出示動植物一生的資料圖片或者以視頻展示的方式創設虛擬直觀的學習情境,便于學生觀察和理解,使學生系統的掌握知識。
小學科學是一門以實驗為基礎的科學,但很多實驗由于條件所限而無法達到理想的效果,或者需在特定的環境中才能夠展現;還有一些實驗由于操作不當容易發生意外事故;也有一些實驗現象不明顯,不易觀察。在這種情況下,課堂上應利用各種信息資源,設計與主題相關的、盡可能接近真實實驗條件和實驗環境的虛擬實驗情境尤為重要,它比現實更安全,并且能提供現實中不能及時獲得的經驗。比如“我們是怎樣聽到聲音的”“物體的熱脹冷縮”真實實驗不如虛擬實驗表現清楚、直觀,且安全。在“堅硬的巖石會改變模樣嗎”中,我們不能親眼觀察或不易觀察這種變化,在學習“地球的內部運動”時,由于學生平時接觸不到這方面的知識,感覺比較抽象,所以借助信息技術創設生動、形象的虛擬實驗情境,會使學生的情緒頓然高漲,探索自然科學奧秘的熱情和動力油然而生,并有利于學生理解和接受,掌握相關的科學知識。
小學科學課中的內容不一定都要創設虛擬學習情境,要根據教學內容、教學目標和現有的教學條件而定,設計科學課虛擬學習情境的方法多種多樣,只要能達到預期的教學效果,教師可以發揮自己的創造性,把情境教學的風采展示出來。創設學習情境,既可以把教材內容“還原”,把教材中提到的“境”再現出來,讓學生真切地感受到其中的物、情和變化過程,也可以模擬與教材相似的情境,謀求形似、神似、功能相似、結構相似等,讓學生得其門而入,掌握抽象的科學原理;既可以借助電影“蒙太奇”的技巧和幻燈、錄音、計算機技術等來創設情境,也可以根據自己的想法千方百計地創造出符合教學需要的情境來。下面通過兩個實例說明在實際課堂中如何把握時機利用信息技術創設虛擬學習情境,以及所創設虛擬學習情境達到的教學效果。
一、地球內部運動引起的地形變化
本課是教科版《科學》五年級上冊第三單元第二課“地球內部運動引起的地形變化”,在了解了地球表面各式各樣的地形后,本節課開始指導學生學習有關地球表面地形地貌形成和重塑的內容,主要通過火山和地震的事例來認識地球內部的力量是如何改變地形地貌的。根據本課的知識特點,共創設了6個虛擬學習情境,筆者按課堂中應用的次序把每種情境的名稱、描述及作用進行歸納總結,如下表1所示:
二、《堅硬的巖石會改變模樣嗎》的虛擬學習情境
《堅硬的巖石會改變模樣嗎》是教科版《科學》五年級上冊第三單元“地球表面及其變化”中的第三課,在經過前兩課的學習學生對地球表面及地球內部運動有了基本的認識,從這節課開始引導學生認識由地球外部的力量引起的地表形態變化。在學生的原有認知里,巖石都是堅硬的,是不容易發生變化的。但自然界的許多事實和現象表明,堅硬的巖石也會發生變化。通過探索巖石破碎的原因,認識冷熱、流水、生物等各種自然力量對巖石的破壞作用――風化作用。在風化作用下,堅硬的巖石改變了模樣,并導致地表形態發生變化,形成許多自然景觀。根據本專題的知識特點,在教學設計過程中設計了6個虛擬學習情境,具體如下表2所示:
通過以上兩個例子,我們了解到小學科學課堂中的虛擬學習情境,引發了學生的學習興趣,提高了學習效率,并有助于學生掌握科學知識,培養學生的創造力,使學生的情感態度和創新精神得到長足發展,引發學生“學科學、愛科學”的熱情。因此我們應該充分利用信息技術創設虛擬學習情境,豐富小學科學課堂,調動學生學習興趣,促進學生全面發展。
關鍵詞： 虛擬仿真 多媒體 教育技術 制藥工藝學
素質教育是高等院校21世紀人才培養的方向。如何提高學生的綜合素質，注重學生工程實踐意識與能力的培養和鍛煉，培養高素質的世紀人才是應用型本科大學教學體制改革的重要內容。我院制藥工藝學的教學環節在整個生物制藥類專業課程教學體系中具有重要的地位和作用，而且實踐課程教學環節質量的高低，也直接影響學生創新思維和綜合能力的培養質量高低。
利用計算機多媒體仿真技術的特性與功能，為學習者創新能力和信息能力的培養營造最理想的教學環境，而多媒體計算機仿真教學正是創造建構主義學習環境的理想認知工具。設計思想就是在建構主義學習理論指導下，創設一種可行的具有極強交互功能的仿真學習“情境”，建立具有良好的“協作學習”環境的多媒體仿真教學系統；并通過有效的教學策略激勵認知主體即學習者，使他們在學習過程中更充分地發揮出自身的主動性、積極性與創造性，從而更有效地促進學習者對所學知識意義的主動建構，真正成為信息加工的主體。
《制藥工藝學》是研究藥物的工業生產過程共性規律及其應用，綜合應用化學、生物技術、機械設備與工程單元操作等課程的專門知識，充分考慮藥品的特殊性，針對生產條件、所需環境等具體要求，研究藥物制造原理、工藝路線與過程優化、中試放大、生產技術與質量控制，在新藥的產業化方面具有不可替代的作用。該課程覆蓋面廣，不僅具有堅實的基礎理論，而且以典型產品的整個制造過程為例，力求適應現代制藥企業對制藥人才的知識、能力和素質要求，反映現代醫藥行業的發展方向，體現制藥領域的技術發展前沿。
生物制藥專業作為一門工程學科，以培養具有較強實踐能力的過程工業技術人才為宗旨，加強基本技能訓練，強化工程意識和實踐能力。但是從當前學生進廠實習的實際情況來看，存在“只許看，不許動”的情況，制約了學生實踐能力的培養。因此，模擬仿真教學是加強藥科學生工程意識和實踐能力的有效途徑。
1.多媒體虛擬仿真在教學中的應用
計算機虛擬仿真教學的特點是真實、形象，可以直觀、動態地把生產過程反映出來。學生置身于仿真環境之中，通過人機對話，教與學互動，能夠及時獲得反饋信息，主動調整自己的學習進度和速度，充分激發學生的學習興趣和熱情，學習效率明顯提高。通過對傳統實驗教學方式和利用虛擬仿真教學效果的比較可以看出，虛擬仿真教學能使學生記住70%的內容，而傳統的教師講、學生聽的教學模式，學生只能記憶約30%的內容。虛擬仿真教學不僅可強化教學強度，還能把學生從被動聽講和消極接受知識的狀態中解放出來，增強教學效果，有效地實施程序化教學，為因材施教提供現代化實施手段。學生可以在沒有教師的情況下自學；可以根據實際情況安排實驗進度，并可反復進行實驗，直到掌握知識為止。
以制藥工藝流程中流體流動實驗數據點分析為例，在教學中采用虛擬仿真再現工藝流程中真實的操作場景，促進學生個別化學習、自我學習。由于情景逼真，互動性好，虛擬地建立起與真實環境相近的學習場景，開發基于課堂的、具有自然語言理解與產生功能的“人―機”交互學習環境。由于，制藥工藝流程中流體流動實驗數據點分析的教學模擬課件系統中涉及多種典型的化工制藥設備及反應流程，作用原理，流體力學，等等，各物料狀態間相互作用的操作過程。并且充分采用多種軟件結合多媒體支持的動畫、文字、視頻、圖像等方式表達。最大限度地發揮化工制藥仿真系統的重用性、可擴展性及可視化等特點。逼真地重現化工設備中的操作現象和化工機械的大致結構。符合學校專業教學的需求條件。并具有通俗易懂、操作簡便、言簡意賅的教學特點。更具有教學資源共享，作為課件輔助學生自學內容的優點。
從觀念技術的角度探究多媒體虛擬仿真在《制藥工藝學》教學中的應用，在課堂教學中，運用恰當的多媒體技術、模態技術、計算機編程手段等，再現單個設備操作、數據測試、流程運行、練習測試等，實現仿真互動，發揮教師主導作用，教師現場的言傳身教逼真，實現教育人性化的活動，再現與真實環境相近的學習場景，符合教育技術理論邏輯起點教與學的屬性。
用多媒體模擬仿真將歷來用圖解形式表示出的化學生產過程各個因素轉化成具有形象、生動、可操作性等特點的動態模擬課件，并通過豐富的多媒體演示功能將物料流量等元素動態化。既方便了教師完成教學任務，又幫助了學生對課堂內容的理解和學習，達到快速掌握課程內容的目的。
2.結合我校實踐探討多媒體模擬仿真課堂教學的管理模式
我們學校擁有13個校區，分布在北京的6個城區，全日制在校生近3萬人，由于校區距離較遠，不少老師要長年往返于各校區上課，雖然教師身臨現場授課，但運作成本較高。為適應新形勢的要求，如何揚長避短，充分發揮網絡輔助教學的作用，是我們應該不斷思考的問題。我們將依托北京聯合大學網絡教學平臺開展多媒體模擬仿真教學改革，將課堂教學的優勢與多媒體網絡學習的優勢較好地結合。探索一條采用這種混合型教學模式的路徑，從而提高教學效率和教學質量，促進學生個性化自主學習、協作學習。
2.1模擬仿真教學
通過在《制藥工藝學》中應用仿真模擬課件，收到了很好的教學效果，筆者認為可以借鑒這種教學模式把軟件仿真應用到相關課程的教學當中。在工程類課程的教學中適當應用軟件仿真，會對整個課程教學起到積極作用，也能解決工程設備太少、學生太多的矛盾，因而能夠在我校的大部分院校得到應用。
虛擬仿真教學是一種現代化的教學手段，可以拓展學生的創新思維，激勵學生動手操作，從而彌補傳統教學手段的不足之處，具有傳統教學手段無法比擬的優點。虛擬仿真教學的開發和應用，極大地提高了專業課堂教學和實驗教學的質量、效率和效益，能夠更好地符合有效教學規律，穩步提高教學質量。
2.2模擬仿真實驗
我校在實踐課教學中要積極引入或開發虛擬仿真實驗，提升工程類專業實踐課程教學的有效性。教師應提高自身計算機技能操作水平，盡可能自己動手制作虛擬仿真實驗，不斷完善虛擬仿真實驗系統，提高教學過程的靈活性?？傊?，虛擬仿真技術是一種行之有效的現代教學手段，值得推廣應用。
2.3網絡學堂
未來的新型多媒體教學將是多媒體技術、計算機技術、網絡通信技術、自動控制技術、傳感技術、光技術、人工智能和虛擬仿真技術等的有機結合，能夠全面整合網絡各種“資源”而形成先進的網絡多媒體教學平臺。在這一教學平臺上，多媒體教室不再是孤立的，它已融入到校園網教學系統中，并以校園網資源為“背景”營造出一個富有時代特色的現代化教學環境：即集教學、管理、學習為一體的“網絡學堂”。多媒體課室是現代教學環境建設的重要組成部分，是教育技術信息傳遞的展示平臺，是教師了解、聯系、應用教育技術的橋梁。既然新型多媒體教學、特別是網絡學堂教學如此重要，一般的管理就遠不能適應現代化的課堂教學應用。
網絡學堂為師生提供一個功能豐富、操作便捷的網絡教學平臺；網絡學堂主頁是網絡教學的展示窗口。任課教師只要登錄“網絡學堂”，就可以在網上課程公告、上傳電子教案、布置作業、開通網上答疑及討論；同樣，學生只要登錄系統后，就可以在網上瀏覽電子教案、提交作業、參與課程討論等。聯大網絡教學從2008年9月投入使用Blackboard平臺，該網絡教學平臺提供了很多新穎的教學策略功能，有力地推動了教學工作，不僅能夠促進師生加強課外交流，深化課堂教學，而且成為不斷積累優質課程資源的平臺。今后將成為北京聯合大學優質的開放教育資源的平臺。如何將多媒體模擬仿真教學應用到網絡學堂中是我們進一步探究的課題。
3.結語
網絡教學，資源共享虛擬仿真實驗結合現代通信技術，可以輕松地實現實驗網絡化教育，學生可以不受時間和地點的限制完成虛擬仿真實驗、上傳實驗報告、與教師交流等。同一個實驗可以在不同的地方完成，還可以實現跨單位、跨地區乃至全國范圍內的教學協作，充分實現資源的共享利用。
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初中化學實驗虛擬軟件就是利用虛擬軟件動畫生動形象地展示初中化學學習過程中的部分知識內容，它具有交互性的典型特點，利用它使初中化學教學手段得到了豐富，利用它使初中化學的教學方式與學習方式得到了改變，利用它使學生學習的時間與空間得到了解放，它可以為學生創造出圖文并茂、豐富多彩、人機交互、即時反饋的學習環境。在使用化學實驗虛擬軟件的過程中我有這樣幾點體會：
一、化學實驗虛擬軟件的使用，增強了學生學習化學的興趣
化學實驗虛擬軟件能充分地調動學生的眼、耳、手等感官去操作、觀察，來獲取知識，增強學生的自信心。化學實驗虛擬軟件利用軟件本身的特點能夠綜合處理文字、圖形、圖像、聲音、動畫以及視頻信息，形象逼真地進行化學實驗過程的全真模擬，多方位刺激學生的感官，克服了以往傳統教學中教師教學以講授為主、實驗為輔的上課局面，有效地增大了化學課堂的適應容量，并且大大激發了學生的學習興趣，使學生由被動式接受者變為主動的獲取者，不僅使學生對知識的理解和掌握變得簡單，而且使學生對知識的記憶加深，充分提高了化學課堂的效率。
二、化學實驗虛擬軟件的使用，降低了學生學習化學的難度
現代教育技術引入化學課堂實驗教學，能有效促進實驗教學手段和方式的變革，有利于激發學生的學習興趣，大大提高學生的學習動力，從而提高教學質量，讓學生充分感受并體驗實驗教學的過程，掌握實驗的技能，從而培養學生動手實驗的能力。對于化學教材中一些微觀分子的結構認識，分子的有關性質等知識，學生由于沒有這方面的知識儲備，在以往的教學中很難讓學生清晰明了地認識，但是在實驗虛擬軟件中，有三維立體結構演示，學生可通過實際操作來逐步認識化學分子、原子結構，學生通過數次的操作和觀察，感性認識不斷加強，在他們的大腦中就會逐漸建立起正確的、完整的、清晰的分子立體構象，可很好地糾正學生平面的結構錯覺，為增強立體空間想象能力打下了
很好的基礎，從而也很好地突破了這部分知識難于理
解、無法想象的特點。
三、化學實驗虛擬軟件的使用，增強化學教學過程中的安全性
從安全方面考慮，在農村初中，一些化學課程中的實驗在課堂上進行具有不安全性，因此就不便于進行演示，但是如果采用化學教學軟件，使學生對實驗中的錯誤操作引起的危害進行真實再現，引起學生的重視，幫助學生掌握正確的實驗操作步驟和操作技能。就可以既保證學生的安全，又保護環境，從而達到很好的教學效果。如人教版九年級化學下冊第十單元中關于濃硫酸的稀釋實驗，課堂上只能演示正確的實驗操作，只能對正確的操作進行講解，沒有形象生動的說明展示，也沒有說服力，如對錯誤操作進行演示，缺乏安全性，但是通過實驗虛擬軟件演示，可仔細地觀察到在濃硫酸滴入水中時會放出大量熱量，使很多的濃硫酸小液滴飛濺的現象，對這一現象進行觀察和描述，就能夠使學生加深對這一知識點的理解，這樣的教學可以使學生正確掌握實驗操作規則并能夠正確認識實驗裝置，對實驗的成功起到一定的促進作用。
四、化學實驗虛擬軟件的使用，促進了教師間的交流和發展
農村教師由于受各種條件的制約，平時學習和交流展示的機會不多，在很大程度上影響了農村教師的專業發展和教育水平的提高，我們在使用化學實驗虛擬軟件的過程中，建立了軟件使用的QQ群，大家可以通過網絡進行工作交流，我們可以在群里交流使用軟件的心得體會，取長補短，豐富了軟件使用技能的應用方式，極大地提高了化學教師的工作積極性，尤其是一些年齡比較大的教師也投入到了學習的過程中，那種認真的態度很值得尊敬和佩服，由此看來，化學實驗虛擬虛擬軟件的使用，真正地對教師專業發展起到了積極的推動作用。
通過化學教學實踐，我們認為實驗虛擬軟件不但能實現學生“想也想不到，看也看不到，做也做不到的”實驗課程和內容，但我們也發現了實驗虛擬軟件的使用也有一些不足之處，比如實驗的真實感不強，無法體會動手實驗中可能會出現的各種實驗誤差，
關鍵詞:成人教育;虛擬現實;虛擬教學
中圖分類號:TP311文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2009)24-6953-02
Virtual Reality based Adult Education System
YU Liang, GUO Yu-zhen, GAO Feng-yan
(Media and Communications Technology Institute of Liaocheng University, Liaocheng 252059, China)
Abstract: Adult education is an important part of education. But with the development of society, the current teaching model ofeducation can not be good to meet the requirements of social development,education reform is imperative. The paper studies the virtual teaching model in accordance with characteristics ofeducation. The design of the virtual teaching model can effectively improve the quality of teachingstudents.
Key words: Adult education; Virtual Reality; Virtual teaching model
自從中國進入現代化建設新時期以來,成人教育迅速恢復并蓬勃發展,已經成為當前教育事業的一個重要部分。據聯合國教科文組織教育部門統計,我國已畢業的高等學歷教育學生1500多萬,各類非學歷教育人數更多,這對不斷提高全民族素質,全面提高勞動者素質,促進經濟和社會發展具有重要作用[1]。然而,隨著現代化的建設,社會對成人教育的要求發生了變化,成人教育也暴露出來很多問題,文獻[2]中總結了當前成人教育中的問題,并提出了一些建議,但是很多問題并沒有完全解決。本文根據當前成人教育存在的問題,提出以虛擬現實技術和網絡流媒體傳輸為平臺,以學生自主學習為基礎的虛擬教學模式。
1 當前成人教育教學模式存在的問題
當前,教育教學模式主要表現為集中式學習方式。集中式學習是以教師為中心的教學模式,強調教師的主導作用。成人教育教學中的集中式學習類似于普通高校的學習形式。集中式學習在成人教育中有其優點,如易于發揮教師的主導作用,便于教師組織、監控整個教學活動的進程;有利于教學管理;有利于理論知識的學習;有利于學生之間以及師生之間的情感交流。
盡管集中式學習有上述優點,但它在成人教育的教學活動中存在的弊端仍然十分明顯,這種教學模式無法解決成人學生參加學習時存在的工作與學習的矛盾、家庭與學習的矛盾以及分散居住與集中學習的矛盾,這些矛盾導致實踐性環節薄弱, 造成學生實踐能力較差[3]。
虛擬現實的沉浸性、交互性、多感知性[4]的特點為成人教育提供了新的思路,沉浸性可以讓學生身臨其境的聽老師講課,交互性可以讓學生在虛擬課堂中與老師交流、進行實踐性課程等,提高學生的實踐能力。再通過網絡傳輸,可以讓學生隨時隨地的學習,解決當前成人教育存在的工作與學習的矛盾、家庭與學習的矛盾以及分散居住與集中學習的矛盾。
2 虛擬教學平臺系統原理
虛擬教學平臺基于服務器/客戶端模型,使用X3D語言建立,該語言可以實現Web三維場景并通過Internet相互連接和訪問,不僅可以描述靜態事物,還能夠制作具有復雜動態交互的仿真環境,使用戶有身臨其境的感覺和體驗。X3D語言和服務器/客戶端模型的結合能夠很好的滿足遠程Web登陸訪問,只需要下載一個X3D插件就可以在網頁上實現虛擬的教學環境,操作簡單易學,同時,X3D對計算機硬件的要求不高,有利于推廣。
為了實現教學的整個流程,在服務器端建立虛擬課堂、虛擬實驗室、虛擬圖書館、輔導交流以及系統模型數據庫等子系統。當客戶端首先通過網絡發出連接平臺申請,服務器通過申請驗證后建立連接,然后建立相應虛擬教學環境。虛擬教學環境的建立將跟進客戶端的要求(包括課程類別、課程名稱、資料名稱等)自動調用系統模型數據庫中相應的三維模型,然后組建出符合客戶端教學需要的虛擬環境。最后服務器將把該環境畫面編碼壓縮,通過Internet發送到客戶端。由于上課是一個連續的動態過程,本文考慮使用流媒體技術進行傳輸,保證教學的實時性。講課過程中使用的各種教學素材可以實時從資料數據庫調入,并且虛擬教學過程也將保存到資料數據庫中供學生回顧學習。系統原理圖如圖1。
由于教師和學生在教學過程中的角色行為不同,客戶端分為教師客戶端和學生客戶端,通過登陸時的選擇告知服務器。同時在平臺運行過程中,需要為教師和學生分配不同的使用權限,這樣即有利于平臺的安全和管理,也便于教師和學生的不同角色行為的實現。教師身份由管理員添加,權限包括:上傳教學和學習資料、下載學生作業作品資料、虛擬教室教學以及班級和學生管理等。學生身份由教師添加,權限包括:下載學習資料、上傳作業作品等。
4 虛擬教學平臺的功能
成人教育虛擬教學應該能夠綜合當前教學模式的優點,并且摒棄其缺點。所以成人教育虛擬教學平臺應該包括以下幾個部分:
(a)虛擬課堂。由教師客戶端向服務器提出建立虛擬課堂。虛擬課堂成功建立后,學生加入教室。教師客戶端需要配備簡單的虛擬現實設備(如立體成像系統、數據手套、空間定位系統等),把教師講課過程轉換為虛擬人物活動,實時傳輸到服務器,再由服務器廣播到各個學生客戶端的三維顯示設備。虛擬課堂最大的特點是教師和學生能夠通過虛擬現實設備充分發揮虛擬現實的沉浸性和交互性,實現教師和學生“面對面”的親切交流。教師在虛擬課堂的教學內容可以保存到教學資料數據庫中,供學生自主學習。
(b)虛擬實驗室。虛擬實驗系統是虛擬教學模式的亮點。當前的遠程教育教學模式幾乎無法提高學生的動手能力,虛擬教學模式最大的特點就是增加了實踐性課程的可行性,提高成人學生的動手能力,使學生能夠更好的適應社會。
虛擬實驗系統是利用虛擬現實技術建立虛擬實驗室,教師可以在虛擬環境中利用各種工具和實驗儀器演示實踐性課程,使學生能夠更好的理解理論知識。學生也可以登陸到虛擬實驗系統,在虛擬環境中自由的做各種試驗,提高自己的動手能力和理論聯系實際的能力。對某些固定的實驗可以通過提前建立虛擬實驗室作為一個整體保存到模型數據庫,使用時直接調用。對學生自己設計的實驗需要教師首先進行可行性審查,審查通過后由教師建立虛擬實驗室,然后學生登陸實驗。
(c)虛擬圖書館。學生可以在空閑時間,通過客戶終端登虛擬圖書館系統,自主的選擇學習資料,也可以在虛擬圖書館中觀看教師的講課內容。這樣能夠基本解決工作與學習的矛盾和家庭與學習的矛盾。學生在聽完講課以后還可以在虛擬實踐系統中實踐,做到理論指導實踐,提高學生的動手能力,加深對所學知識的理解,提高綜合素質。
(d)輔導、交流。由于成人學習者居住相對比較分散,學習時間難以保證,學習中遇到問題很難找人交流,因此有必要建立輔導、交流系統。其中輔導子系統以邀請專家開展主題講座,開展專家答疑活動為主,給學習者一個提出疑問的途徑。教師通過系統回答學生學習中遇到的疑難問題,了解學生的學習情況,從而做到因材施教。交流子系統可以讓學生相互交流,把自己對知識的理解和好的學習方法通過該子系統共享給其他學生,使學生之間相互促進,相互學習,提高學生的學習積極性和學習效率。
5 結論
本文提出了一種成人教育虛擬教學模式,該模式借助于虛擬現實技術,能夠產生很好的教學效果,解決當前成人教育中存在的學生工作與學習的矛盾、家庭與學習的矛盾以及分散居住與集中學習的矛盾,并且能有效的提高學生動手能力,完善學生的知識結構。但是當前虛擬現實技術還不成熟、不完善,虛擬現實設備價格較高,限制了這種教學模式的效果和推廣。隨著虛擬現實技術的發展,虛擬現實設備將越來越成熟,實現成本也將會大大降低,最終這種教學模式必將代替當前的集中式成人教學模式,成為成人教育的發展方向。
參考文獻:
[1] 陳美君. 成人教育發展的思考[J].中國市場,2006(49):65-66.
[2] 吳地花,周明. 當今成人教育困境的思考[J].繼續教育研究,2007(1):46-47.
【關 鍵 詞】 五個關注；片段教學；中小學
片段教學是近年來比較盛行的教研和素質評估的重要形式之一，人們越來越關注片段教學的研究與實施，怎樣做好片段教學，是中小學教研的重要課題，是大家共同探討的教研熱點問題。時至今日，中小學各學科的片段教學研究日趨成熟，有關這方面的論文屢見不鮮。筆者拜讀了一些這方面的文章，頗有感悟，同時也引發一些思考，基于探尋各學科的片段教學共性理論的思想，提出“片段教學需要直面‘五個關注’”的看法，與同行共同探討。
一、關注教學理念的全新詮釋
各學科課題標準提出的課程基本理念總體上反映了基礎教育改革的方向，反映出本學科課程、課程內容、學科教學及評價等方面應具有的基本認識、觀念和態度，它是制定和實施學科課程的指導思想。2011年版各學科課程標準中的每一部分內容都貫穿了基本理念和要求。同時，教師作為課程的實施者，更應自覺地以基本理念為指導，樹立正確的學科教育觀念，并用以指導自己的教學實踐活動。因此，在大力推進課程改革的大背景下，進行學科片段教學需要彰顯全新的教學理念。彰顯全新的教學理念需要對學科課程標準中的“基本理念”內涵進行全新的詮釋和演繹。在片段教學中，對教學目標的確定、教學內容的處理、教學方法的選用、教學活動的構建、教學手段的運用等，都要充分體現2011年版課標所倡導的教學新理念，用新理念點亮片段教學的心燈，引領整個片段教學。
二、關注片段教學的優質設計
課堂教學設計是課堂教學的設想和計劃，即在課堂教學工作開始之前所做的教學預謀和籌劃。它具有規劃性、超前性和創造性的特點。做好課堂教學計劃是課堂教學的前期基本工作，常態教學如此，片段教學亦是如此。對片段教學執教者來說，要做好片段教學，首先要關注片段教學的優質設計，從確定教學目標與重難點、處理教學內容與課程資源、組織教學形式與步驟、選擇教學方法與策略、預設教案產生的基本思路整體謀劃構建，設計片段教學。其中最應關注的是教法和步驟，教法可以體現教者的教學理念，是把握重點、突破難點和實現教學目標的途徑，步驟則是教法的具體操作程序，安排好步驟可以使教學過程合理流動、有條不紊、富有層次感。片段教學設計時還應注意從學的角度思考問題，從設計開放性的角度思考問題，從組織形式的多樣性角度思考問題。從內容上說還包括導入語設計、問答設計、活動設計、互動對話設計和板書設計等。
三、關注教學情境的虛擬建構
虛擬性是虛境型片段教學的主要特征之一，因為虛境型片段教學沒有真正的學生，教者必須虛擬教學情境，讓教學逼真地進行。也就是說虛境型片段教學仍是以課程資源和學生的應答、反饋來推進教學活動的，但沒有真實的學生，教師要在虛擬中與學生交往互動，體現課堂教學的真實感。教學是動態生成過程。這里要涉及到我們常說的“生成”一詞，沒有學生的虛境型片段教學，怎樣把學生的課堂學習的真實場景和師生互動生成的場境虛擬建構出來，這是探究的中心話題。我們可以從“生成”的本義去探討，“生成”表達兩層含義，一方面要通過啟發式的教授，幫助和引導學生明確所需思考和解決的問題。在這一方面，虛境型片段教學教者一般可以做得較好。另一方面的意思是要仔細觀察學生的各種反應和表現，耐心聽取學生用各種方式表達和見解，特別是要迅速發現和捕捉學生的思維亮點，因勢利導，把握正確的思維方向，共同探討，直到問題解決。在這一方面，虛境型片段教學沒有學生怎樣體現并做得更好，需要教者關注情境的虛擬建構。主要有以下六種方式：
1. 語言虛擬。對于學生的應答，教師可以運用轉述，將學生的答語清晰地表達出來。不僅限于答語內容，有關課堂中的討論、發言、朗讀、對話等語言，也都必須通過教師的話語轉述來實現。最簡單易行的語言轉述方法就是適當重復學生的話語內容，從而虛擬出師生互動、生生互動的場境。
2. 角色虛擬。對于學生的應答，教師也可以模擬扮演，即類似單口相聲，自問自答。答者可適當變換語氣語調，作出必要的停頓，以示區別。
3. 方位虛擬。在指名學生發言、讀書、板演等環節，教師可具體指出學生的位置，做到“眼中無生心中有生”，如“坐在邊上的那位男同學”“第一組手舉得高高的那位女同學”等，來顯示學生的真實存在。
4. 時空虛擬。在虛境型片段教學中，在對學生的思考、發言、討論、朗讀時，經教師的提問、啟發、點撥后，應有稍微的停頓間歇，讓人感覺學生在參與學習活動，教師在等待學生信息反饋，從而營造課堂現場感。
5. 體態虛擬，在虛境型片段教學中，教師的體態語言能起到營造真實課堂氛圍的積極作用。如教師在講臺周圍走動巡視，表明在關注學生學習或等待學生的反應；教師手勢指向黑板、課件，指向虛擬的某個發言學生的座位，表明在執行教學指令；教師的目光指向虛擬學生的座位，表明在與學生溝通交流等等。
6. 手段虛擬。教師可以借助多種教學媒體如課件、錄音、掛圖、實物、音樂等，增強課堂真實感。
通過以上六種虛擬，可以使學生的學習、應答、反饋顯得真實合理，展示出自然流暢的如同真實的教學過程。
四、關注教學語言的藝術處理
課堂教學的口頭語言，簡稱為教學語言，是教學的主要工具。在課堂教學中，教師運用口頭語言來傳授知識、表達思想、啟迪思維、交流情感和塑造學生的心靈，是一種最普遍、最經濟、最有效的手段。教學語言不同于生活語言，教學語言必須彰顯以下幾個特點：準確，精煉，富有啟發性；情真詞切，真摯感人，富有情感性；生動幽默，形象具體，富有趣味性；剛柔相濟，頓挫有致，富有節奏性；時空對稱，跨越意境，富有時空性。當然還有不同的提法，如李如密教授在《教學藝術論》一書中給教學語言藝術概括為十大特點：主導性、科學性、講解性、教育性、啟發性、靈活性、趣味性、時空性、口語化、個性化。
片段教學不僅要像上課那樣運用好教學語言，做到聲情并茂、靈活多變、形象生動、前后連貫緊湊、過渡流暢自然。還要作專門的藝術處理，這是片段教學的獨特性所決定。主要方式有：
1. 單口相聲式。教者身兼師生雙重身份，自問自答、自言自語，將教師的教與學生的反應清楚地展示出來，在片段教學時，教者既要說出自己的教學流程，又要預設學生的回答再進行引導，像說單口相聲一樣，要模仿學生的語氣、表情和動作。
2. 重復評價式。重復評價，就是通過教師重復學生的發言、評價學生的發言來展示師生的雙邊活動。
3. 轉述說明式。有時也可以采用教師轉換敘述方式，將學生的答案清晰轉述出來。
語言藝術處理還要講究以下策略：詳略得當，過渡起伏有致；順應思維，充分彰顯預設資源與應答；從容機智，語言角色扮演自然到位。
五、關注內在素質的外顯施展
片段教學多用于教師招考、職稱評聘、教學評選之時，是考核教師教學能力的一種重要方式。因此，片段教學如同說課和課堂教學一樣，也應追求完善表現，展示個人素養魅力。也就是將自己最優秀的一面展示出來，使自己在片段教學中脫穎而出。要做到這一點，關鍵要關注自己內在素質的外顯施展。內在素質的外顯施展主要關注以下三點：一是關注形象美，做到教態大方得體，教風親切自然。二是展示語言美，做到準確而恰如其分，生動而富有情趣。三是凸顯特色美，做到才藝施展充分，個性揚長避短。
倘若讓自己的特色在片段教學中如行云流水、流水無痕、水到渠成的呈現，讓自己的內在素質外顯張揚。不妨試一試，用你的板書和簡筆畫來顯示自己的藝術功底；用你的范讀來顯示自己的朗讀水平；用你的機敏策略來顯示自己的駕馭調控能力；用你的廣征博引來顯示自己的知識面；用你的表情、肢體語言來顯示自己的親和力和感召力。
總之，以上“五個關注”關注到位，可以產生良好的片段教學效果，教者可以嘗試而彰顯之。
【參考文獻】
[1] 鐘建林. 聚集片段教學[M]. 北京：教育科學出版社，2012.
《因特網的應用與發展趨勢》一課是教科版高中信息技術選修模塊“網絡技術應用”單元第一節的內容。該課是整個學期的起始課，難度不大，與學生生活較為貼近，理解起來也比較容易。教材上的內容多為拓展閱讀，屬于淺層次理解，需要配合多樣化的教學資源和實踐活動來輔助學生深入理解。另外，本課教學還應基于教材內容予以調整和補充，適當增加一些因特網應用的前沿技術知識，使學生緊跟時代的步伐。
學習者分析
隨著因特網應用普及程度的提高，學生都或多或少了解了一些因特網的一般應用，但由于成長環境和教育條件的不同，每位學生在認知上會有所差異。另外，這個階段的學生好奇心很強，接受新事物的能力也比較強，因此，適當補充一些因特網的前沿技術知識很有必要。
教學目標
知識與技能目標：了解因特網的一般應用，并對前沿技術有所了解，能將所學知識應用于生活。
過程與方法目標：在實踐探究活動中學習新知，掌握自我學習與認知的方法；通過小組活動形式學會分享合作的新型學習方法。
情感態度與價值觀目標：培養關注前沿科技的習慣，對新技術、新事物保持好奇心；具有警惕信息安全隱患的意識，能保護個人隱私。
教學重點、難點
重點：了解因特網的一般應用，并能將其應用于生活實踐；知道因特網的前沿科技，了解其發展趨勢。
難點：理解因特網的前沿科技，特別是對物聯網的理解、思考與暢想。
教學策略
本課教材上的內容嚴重滯后，如果按照課本的思路根本達不到教學目標，教師需要課本框架，加入新技術的介紹，但這又很容易讓課堂變成技術宣講會，因此，讓新技術教學從單一輸入變為體驗互動是很有必要的。采用任務驅動的方式讓學生在完成任務中體驗技術，在小組討論中學會溝通交流并內化新知，在思考分享中拓展思路構想未來發展。
教學過程
1.創設情境，感受因特網應用的豐富多彩
師：大家在生活中接觸過的因特網應用有哪些呢？
生：游戲、網購、QQ……
師：其實，因特網的應用遠比我們知道的要豐富多彩。今天，我們就一起來認識它，這里老師先給大家演示一個好玩的東西（如圖1）。
筆者使用提前自制的“全息投影設備”，配合iPad上播放的全息投影視頻演示“初音未來”（以下簡稱“初音”，為了使每位學生都能看到，筆者使用手機和分屏器配合在投影儀上轉播）。
筆者簡單地講解了“初音”的原理，由全息投影的虛擬3D成像引出虛擬現實（VR）技術，再過渡到本節課要介紹的技術。這些技術都是因特網應用的基礎與依托，教師將這些技術以學生在“初音”科技館參觀所見的形式帶入課堂。
設計意圖：以學生感興趣的“初音”作為導入，既能增強科技的親近感，又能引起學生學習的興趣，將他們帶入到本課內容上來，同時用“初音”作為導游帶領學生參觀科技館，將要講解的技術串成一條主線，這樣的課堂設計清晰明了。另外，全息投影設備是自制的，旨在告訴學生技術可以平民化，由此激發他們實踐操作的欲望。
2.科技展館之一――虛擬現實（VR）技術
（1）初識虛擬現實（VR）技術
師：請大家思考見過的VR應用。
生1：VR游戲。
生2：虛擬家居。
教師出示VR游戲的圖片讓學生更深刻地感受它，同時用春節QQ搶紅包中的VR應用這一生活中的例子引導學生總結出因特網應用趨勢的“生活化”這一特點。
（2）體驗虛擬現實（VR）技術
教師使用iPad上提前裝好的“宜家家居”APP來演示VR應用，讓學生體驗在實景中與虛擬家居互動的過程。
（3）總結及拓展虛擬現實（VR）技術應用
師：虛擬現實（VR）技術由三維圖形生成技術、多傳感交互技術以及高分辨率顯示技術等生成逼真的虛擬三維環境，給用戶以身臨其境之感。
為了拓展學生對VR應用的認識，教師用兩幅圖片分別講解VR在“虛擬實戰演練”和“犯罪破案”中的應用，引導學生總結出因特網發展趨勢“人性化”這一特點。
設計意圖：單純講解技術必然會使內容顯得枯燥單調，因此將VR搬進課堂，來增強學生的課堂體驗。但是VR游戲這類應用硬件設備難以配備，很難在課堂中實現。因此，想到使用移動端VR應用“宜家家居”APP來實現這一構想，可以讓學生在課堂上體驗。
3.科技展館之二――物聯網技術
師：導游“初音”要來學校接大家去參觀展館了，由于學校地理位置偏遠，最后三公里成了大難題，請大家思考如何解決。（學生基本上可以聯想到最近火熱的“共享單車”，而共享單車是“物聯網技術”的一個很好體現）現在我們就來參觀“物聯技術館”，無錫市是物聯網技術應用的先進城市，作為市民的我們更應該去了解學習。物聯網有別于互聯網，它代表著一個物物相連的新型網絡時代，我們就跟隨使用共享單車的步驟去深入了解一下物聯技術。
（1）尋找單車
：在搜索框中輸入所在位置，附近單車的位置信息就會發送到手機APP中，請同學們思考這些位置信息是如何獲取的呢？
生：單車車身裝了GPS定位裝置。
（2）掃碼開鎖
師：使用圖像識別技術對二維碼進行掃描解讀，首次使用單車都會出現“押金繳納”提示，恰巧導游“初音”的余額不夠押金，怎么辦？支付寶聯合單車推出免押金業務，只要用戶信用積分達到600分以上即可，這可是個好消息。請同學們思考我們使用支付寶時的個人信用積分是如何評估出來的呢？
生：根據我們平時使用支付寶時的消費記錄信息獲得。
師：同學們說得很對，這里其實涉及到了另一項技術，叫做“大數據”。平時，我們使用淘寶，都體驗過個性化推送功能吧，這也是大數據技術的體現?，F在，我們通過一個平臺去看看大數據技術的神奇魅力，打開桌面上老師發送的快捷圖標（圖標是一個瀏覽器，首頁已提前配置為阿里數據http：///area），砜純礎鞍⒗鍤據平臺”有什么有趣的內容?？梢赃x擇不同類型的商品，看看淘寶網上這些商品購買者的特點分析，如星座、年齡、喜好和所在地區等（如下頁圖2）。
師：同學們，這些有趣的數據背后其實是互聯網商業，通過數據的分析來總結商品購買情況的趨勢，從而推出相應的營銷策略，以此提高銷售量。押金問題解決以后就可以開鎖了，通過傳感器的控制，鎖自動彈開，現在就可以使用單車了。
（3）鎖車付費
師：到達目的地后，需要手動把車鎖撥回鎖定狀態，通過傳感器手機端就可以知道行程結束了，最后根據行程付費，通過線上支付完成。請同學們思考使用單車的行程是如何被計算出來的呢？
生：車身的GPS定位裝置實時記錄了單車位置，通過這些位置信息最終計算出行程。
（4）單車的自我保護機制
師：共享單車如此便利，改善了我們的出行方式，但同時卻有一些不好的事情發生在它們身上，違停、肆意破壞、隨便擺放等問題層出不窮，但有“物聯技術”的支撐，這些問題都能迎刃而解。用戶一旦發現問題車輛，就可以通過APP的舉報功能進行報修，選擇相關損壞情況并上傳，那么請同學們思考如何知道是哪輛單車出了問題呢？
生：通過圖像識別技術掃描車身二維碼，就可以將車輛信息進行關聯。
師：完全正確，二維碼就是車輛的身份證，是唯一的標識，是物物相連的物聯網世界的一個地址。
小結：隨著物聯網技術的不斷發展，未來會出現更多、更好、更便民的產品。
設計意圖：如果能用一個實體將物聯網技術串在其中，學生會更容易理解。共享單車最近很火，把它作為實體搬進課堂會是個不錯的選擇，讓學生跟著使用單車的步驟去了解物聯網，也讓技術線路更加清晰明了。
4.科技館視頻賞析館之百度神燈
師：經過剛才的學習，同學們會發現共享單車背后是由多項技術一同支持的，“技術的融合”也是當今因特網應用的發展趨勢之一。接下來在視頻賞析館中，讓我們來看另一個體現技術融合的神奇產品。
教師播放視頻“百度神燈搜索”，學生觀看并感受。
師：搜索技術、全息投影技術、人工智能技術、語音技術等，一同支持催生出了全新的搜索方式，讓搜索體驗更加真實。
設計意圖：多媒體教學手段對晦澀難懂的技術講解來說是個不錯的教學方法，用視頻方式能讓學生更為直觀地了解技術，讓教學變得生動有趣且高效。
5.科技館觀后感之未來暢想
師：同學們，今天的科技館展覽行程到此結束。請同學們根據今日課上所學，發揮你們的想象力，以小組為單位思考并討論技術還能從哪些方面使我們的生活更加美好。（筆者給出引導提示：智能文具盒、AR教具等）
生1：虛擬教師。虛擬教師可以讓一些沒法接受正常學校教育的特殊學生也能享受同樣的教育模式，足不出戶，教師就能在你的面前為你授課。
生2：智能黑板。這樣的黑板就像一臺智能計算機，不僅包含豐富的教輔工具，還可以在線解答疑惑，如果學生有問題，老師又剛好不在，它就能幫我們解答疑惑。
生3：智能拐杖。智能拐杖具備自動導航功能，可以幫助老人去想去的地方；還具有GPS定位裝置，與家人的手機綁定，再也不用擔心老人走丟；還應帶有自動報警功能，老人一旦有安全隱患，立即按鍵即可呼叫救護車。
生4：虛擬寵物。如果你熱愛寵物，但得不到父母的同意喂養，可以試試虛擬寵物，與QQ寵物不同，虛擬寵物要實現更多的交互功能，讓它成為你的虛擬玩伴。
設計意圖：教師單方面的輸入難以達到最佳的教學效果，讓學生參與進來，學以致用、發散思維并結合小組討論，有助于學生將知識內化，改善教學效果。另外，科技的發展就是一個將幻想變為現實的過程，隨著創客時代的到來，鼓勵學生暢想未來，可以為學生未來的發展、創業做好準備。
6.總結課堂，回顧新知
師：因特網的應用不只局限于游戲、網購，還有更多的人性化、生活化、個性化、智能化、多元化的應用。
設計意圖：對一整堂課進行概括總結，沒有再梳理知識，而是去概括一種趨勢，這也是本課教學目標之所在，技術太多，一一掌握不是教師所要求的，而是要讓學生理解技術背后的發展趨勢。
教學反思
現代教育技術的主要特點
現代教育技術和傳統教育技術相比具有幾個明顯的特點，一是現代教育技術充分利用了現代信息技術的優勢，將線性的教學知識結構改變為多形式、非線性的網絡結構，符合人類的認知規律二是現代教育技術的應用，既利于學生的自助學習，也方便學生與學生之間、學生與教師之間的相互協作學習。三是現代教育技術將文字、圖片、聲音、影像、視頻等多媒體教學資源集于一體，極大地拓展了知識來源，豐富了課堂教學內容，使得教學內容更加形象、生動，活躍了課堂教學氣氛，提升了學生的學習興趣；四是現代教育技術主要通過計算機多媒體教學系統，突出信息技術在教學活動中的作用。
現代教育技術在教學中的應用研究現狀
隨著現代教育技術的進步推廣和應用，積極探索現代教育技術的發展路徑，將現代教育技術融入到課堂教學的活動實踐中來，最大限度發揮現代教育技術的優勢，提升課堂教學的效果，成為應用研究的重點?，F階段我國現代技術在教學活動中的應用研究主要是：
（1）現代教育技術與學科的教學實踐，主要研究單學科教學與現代教育技術的結合；
（2）現代教育技術在教學應用中的共性特征研究，例如現代教育技術對提升學生學習興趣的研究等；
（3）現代教育技術對于學校整體教學系統革新的推動研究?，F代教育技術在教學活動中的推廣和應用，必將引起教學模式、教學方法、教學思維、教學組織和管理甚至教學目標的變革；
（4）現代教育技術與課堂教學實踐的融合研究?，F代教育技術服務于課堂教學實踐，是實現教學目標的手段之一，如何將現代教育技術融入課堂教學實踐，解決課堂教學活動中存在的問題和矛盾，是現代教育技術應用的重要研究課題之一。
現代教育技術在教學活動中的應用基礎
現代教育技術將網絡信息技術與現代教育理論相結合，形成應用于多層次教育、教學實踐的現代教育手段及方法體系，現代教育技術在我國的教育現代化中發揮著越來越重要的作用，它不但符合學生的認知心理特點，而且符合學生獲取和保持信息的基本規律。
1 現代教育技術符合學生的認知心理特點
現代教育技術通過多媒體技術等先進技術手段，可以將枯燥無味的教學內容演繹成豐富多彩的文字、圖片、影像展示，在豐富教學內容的同時也激發了學生好奇、探究的心理。研究表明，現代教育技術的應用能夠提升學生對教學內容的學習效率，并且也能激發學生對課外知識的探求欲望。
2 現代教育技術符合學生獲取和保持信息的基本規律
生理和心理專家告訴我們，人類獲取的信息超過80%來源于視覺，超過10%的信息量來源于聽覺，對于學生還沒有針對性的數據，但這兩個比例應該相差不大，大量的教學實驗也證明，學生通過視覺、聽覺等多感官刺激獲取的信息量要大于單一的聽講獲取的信息量。另外，學生對教學內容的互動參與程度還會對信息量的保持持久性有著直接的影響。
現代教育技術在教學中的應用特征
現代教育技術通過計算機、應用設備等硬件設施，將教學多媒體資源通過網站及局域網等網絡融入到教學活動中，在教學實踐中呈現出幾大基本特征。
1 教學內容的多媒體演示
多媒體教學是現代教育技術應用最普遍的形式，多媒體教學采用計算機鏈接技術將教學內容以文字、圖片、聲音、視頻等形態演示出來，通過豐富的多媒體資源對教學內容進行多層次、多角度的說明。
2 教學活動的交互多樣性
現代教育技術通過信息網絡技術，能夠實現教學內容的網絡動態演示以及網絡教學的交互功能。網絡教學的交互功能不僅僅體現在教學資料、教學內容、教學信息在網絡之間的相互傳輸，還體現在學生與學生之間、學生與教師之間的交流與溝通上。通過即時聊天軟件，學生、教師之間的交流不受時間、空間限制，有利于學生溝通能力的培養。
3 教學資源的無限、共享性
網絡資源幾乎是無窮盡的，學生一方面可以利用網絡即時、快速搜尋與教學內容相關的信息，豐富自己的知識面，另一方面通過強大的網絡力量，學生可以方便的進行各類探究活動。同時，網絡教育資源還具有一個鮮明的特征，那就是教育資源的共享性。現代教育技術利用局域網絡技術，將教學資源信息化，打破了教學資源流通的地域、時間限制，將教育時空無限擴大，方便了教學資源在網絡上的共享。開放、共享是現代教育技術的最大優勢，這一特征使得優秀的教學資源能夠服務更多需要的學生，同時也使得學生能方便的獲取更加優秀的教學資源。
4 教學環境的虛擬化
