时间：2023-05-29 18:19:27
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇虚拟课堂的特点，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
0引言
翻转课堂是基于信息技术的快速发展而产生的一种创新教学模式，起源于美国，目前在中国高等教育、中小学教育课堂中应用广泛。翻转课堂的核心是翻转传统的教学模式，将学习知识的过程放在课堂下，课后巩固的过程转移到课堂上，使先教后学的传统教学流程颠倒为先学后教，实现了教学流程的逆序创新；实质是教师、学生身份的翻转，教师由单纯的知识传授者转变为导学者、助学者、评学者，学生从被动的知识接受者转变成协作、探究活动的参与者。项目式教学法是教师为主导、学生为主体，以项目式管理为形式，实施探究教学模式的一种方法。虚拟项目式教学法是将项目通过仿真软件进行实现从而实施教学的一种方法。本文采用的仿真软件是Multisim10，根据数字电子技术课程教学的实际情况，结合翻转课堂与项目式教学模式的优点，提出虚拟项目式翻转课堂教学模式。
1虚拟项目式翻转课堂教学模式
虚拟项目式翻转课堂教学模式如图1所示，其实质是翻转课堂与虚拟项目式教学的有机结合，包括课前准备、课中实施、课后巩固三个相互关联的阶段，每个阶段由教师教学活动和学生学习活动两个部分组成。图1虚拟项目式翻转课堂教学模式
1.1课前准备阶段
虚拟项目式翻转课堂教学模式的基础是虚拟项目和碎片化知识点微视频的设计。教师课前需根据课程特点和学生差异性水平设计难度适中的虚拟项目，针对适合翻转的教学内容，需针对性的进行知识点引导，有选择性的提供微视频和文档资料。微视频的制作时需避免单调的课堂讲述式，结合知识点目标融入生动性和趣味性，简洁明了。文档资料的提供不能求全，适当缺项是调动学生学习积极性的一种手段。学生课前在通过共享平台获取微视频和文档资料后，根据自己的学习习惯、时间规划，进行碎片化学习，通过网络查找对文档中缺项部分适当补足，在生生、师生交流的基础上进行虚拟微项目的设计，同时注意整理质疑点，及时反馈教师。教师课前还有一项重要工作，及时通过网络在线交流，统计学生学习进度，对整理出的质疑点进行汇总、归类。
1.2课中实施阶段
课中实施是翻转课堂的关键。虚拟项目式翻转课堂课中实施阶段具体分两步，第一步，根据课前学生反馈情况，结合学生小组进展汇报，教师有针对性的集中答疑，参与小组讨论、分类指导，监控学生虚拟项目实施；第二步，在项目完成后，各小组进行项目展示、互评，教师结合互评情况和项目实施效果综合给出成绩评价，计入平时成绩。
1.3课后巩固阶段
学生课后的主要任务是撰写项目报告，进行碎片化知识点梳理汇总、拓展延伸，老师课后的重要任务是及时进行调查、分析虚拟项目式翻转教学的收获和问题，拟定应对措施，为下次教学做准备。
2应用研究
任何一种新的教学模式，都必须与实际教学相结合，才能充分发挥活力。为了便于虚拟项目教学实施，我们将《数字电子技术》课程理论教学从传统的课堂转移到多媒体实验机房，事先在征求同学意见的基础上将学生分成不同的学习小组，明确小组负责人和联络人。
2.1虚拟项目构建
虚拟项目的构建，要按照学生的能力特点和知识的相关性将教学内容涉及成为完整的一套教学思路。本文在将翻转课堂教学模式和虚拟项目式教学优势想结合，将碎片化知识点融入虚拟项目中，将数字电子技术课程分成4个大项目，12个子项目（加法器（逻辑代数、逻辑门、加法器）、抢答器（译码器、编码器、锁存器、抢答器）、计数器（触发器、计数器）、数字时钟（振荡分频电路、计时电路、校时电路））。具体实施时，将每个子项目依据知识点再次进行细分，设计相关微视频，将以往课堂教学知识点通过微视频+文档实现学生课下自学。
2.2计数器翻转课堂设计
计数器设计由2个子项目组成，其中触发器模块被分解为RS触发器、JK触发器、D触发器三个子模块，计数器子项目被分解为同步计数器、异步计数器两个子模块。每个子模块由若干微视频组成。本项目在5次课10个学时内完成。教师课前将学习要求、相关微视频、部分文档和学生课前学习进度轨迹表通过班级QQ群出去。学生在获取资料后进行课下自主学习，各微项目需学生课下仿真设计，记录学习轨迹、完成相应微报告。第1、3，4次课上由学生主导，其中第1，3次要求各小组在讨论各触发器功能、计数器设计的基础上，选出不同代表对小组成员工作情况进行PPT演示、汇报；第4次课在老师分类指导下进行项目具体实施。第2次课由教师主导，对本次项目重难点、课前收集的学生质疑点和小组演示汇报情况进行针对性释疑解惑。第5次课由学生教师共同主导，包括整个项目汇报，自评、互评。在每次课课下间隙，教师和学生通过交流平台保持固定交流时间，一方面教师督促进度缓慢的同学跟上进度，另一方面学生对项目进展中出现的问题及时反馈。
3总结与反思
虚拟项目式翻转课堂是对传统以教师为主导教学模式的一种逆序创新，学生成为课堂的主角。从数字电子技术课程的虚拟项目式翻转课堂实践结果来看，虚拟项目式翻转课堂能够激发了学生的学习兴趣，培养了学生主动参与、团队协作的意识，锻炼了学生的实践动手能力和创新能力，对后期EDA技术课程教学和毕业设计帮助很大。实施过程中师生关系更融洽了，教师的工作量虽有所增加，但整体专业素养明显提升。新的教学模式需要我们不断实践和探索，才能更好的为教学服务。
参考文献
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一、虚拟学习情境
学习情境是指影响学生学习过程的环境中可以引起学生积极情感的、激发学生学习兴趣、促进学生有效学习的、主要靠教师和同学课堂上创设的临时情境；虚拟情境是指出于某种需要或目的而进行的人为优化、创设的环境。在本文中，虚拟学习情境指为了达到教学目标，在课堂多媒体网络环境下，利用技术手段创设生动形象的接近真实的情境，激起学生的兴趣，促进学生自身对知识意义的建构。如“太阳系大家族”这课，复杂抽象的知识只凭讲解学生不易理解，若在课堂中辅以模型和动画等教学，创设太阳系简单虚拟学习情境，将利于学生的消化吸收。运用信息技术手段创设虚拟学习情境可以在一定程度上摆脱现实条件的限制，更好地再现真实情景；同时，让学生在模拟真实的情境中学习有利于激发学生的科学兴趣，满足其好奇心，使其全身心融入于课堂中，更好地和教师、同伴交流互动，进行科学知识的建构，并有助于知识与技能的掌握和迁移，提高学习效率。
二、困境：科学教学中存在的制约
小学科学是一门以实验为基础的科学，一部分科学知识是可以设计真实情景让学生探究学习的，然而还有一些科学知识的学习，由于各种客观条件的制约并不能在真实的自然情境或者社会情境中去体验。比如，很多实验由于条件所限而无法达到理想的效果，或者需在特定的环境中才能够展现；还有一些实验由于操作不当容易发生意外事故；也有一些实验现象不明显，不易观察。例如“火山与地震”这类教学内容，学生在现实生活中几乎是不能体验到的，创设不出真实情景；又如“食物链和食物网”、“太阳系大家族”这类比较抽象复杂的知识，现实中也很难做到情境再现设计；“冷和热对物体的影响”可以创设真实学习情境，但实验结果往往不明显，看不到直观的结果；还有如“酒精灯的使用”这类略带危险性的实验，小学生安全意识薄弱，好动性强，也不便于在真实情境中操作。种种限制给科学课程带来了局限性，在这种情况下，课堂上应利用各种信息资源，设计与主题相关的、尽可能接近真实实验条件和实验环境的虚拟实验隋境尤为重要，它比相对现实更安全，并且能提供现实中不能及时获得的经验，给科学教学注入新的活力。
三、案例展示与分析：如何有效创设虚拟学习情境
1.“太阳系大家族”学习活动设计
《太阳系大家族》选自苏教版小学科学六年级上册第四单元第二小节，该小节主要是让学生对太阳系有初步了解，知道太阳系的主要构成情况，了解恒星、行星、卫星的概念与相互关系，以及对地球与太阳之间的公转能有初步认识。根据本课的知识特点，老师创设了五个虚拟学习情境，并将所提出的情境与之相对应的情境描述和作用以表格的形式列出，如表：
2.“地球内部运动引起的地形变化”学习活动设计
同样，《地球的内部》与《火山和地震》是苏教版小学科学六年级上册第二单元第三、四小节的内容，可将虚拟学习情境创设在一起。在对地球表面的各种地形进行认识后，本节开始探索地球内部结构，了解地球的构造，再通过学习火山和地震概念以及产生的原因，让学生认识地球内部的力量是如何让地球的地形地貌发生改变和重塑的，最后讲解一些地震自救知识。依据此专题的特点，可创设地表形态、地球内部构造、火山和地震、产生火山与地震的原因、地壳运动以及地震自救六个虚拟学习情境。通过运用图片模型展示、动画操作再现、视频播放、问题情境创设等方法构建本节内容情境，让学生在虚拟的环境中认识地球结构，化抽象为直观，感受火山地震与学会生存自救，积极调动学生兴趣，扩展学生思维，促进全面发展。
虚拟学习情境的创设给科学课堂注入了许多新鲜活力，使课堂变得更具多样性，然而小学科学课程中的内容并不是都要创设虚拟学习情境，课程设计要根据该单元或小节的教学目标、教学内容、学生情况以及现有条件而制定。首先教师要充分了解学情，对所教学生的智力水平、心理状况、年龄特点以及认知水平等都要具体了解。此外，要对教材有一个通透的分析，了解教材内容的重难点、学生该掌握的知识与技能以及该培养的科学情感等。以上两个步骤是基础，再参考现实情况是否允许，比如当地是否有所需的物种、所需的实验器材是否具备，实验时间环境和时间长度是否可行等等，如果现实条件允许就要尽最大的可能去创设真实学习情境，如果现实条件不允许就需要创设虚拟学习情境来帮助课堂教学，尽可能地还原真实情境给学生，便于他们理解与学习。要注意的是，虚拟学习情境的创设并不拘泥于某一种特定的形式，只要能达到预期效果，教师在使用过程中可以充分发挥自己的创造性，针对不同的教学内容设计出多种多样的虚拟情境。教师可以利用幻灯片、音频、视频等信息技术手段进行学习情境的创设来辅助教学，也可以根据课程的需要，创造新的手段，创设适当的情境来达到目的。既可以模拟真实情境，把教材中的“境”再现出来，让学生真切融入其中感知事物，也可以只虚拟出相似的情境，如形态相似、结构相似、功能相似等，让学生可以更好地理解一些抽象的知识。
关键词：虚拟课堂；资源共享；教学策略
中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1009-4156(2011)06-142-03
一、研究综述
在虚拟课堂和虚拟教学的已有研究中，构建虚拟课堂的方法主要有两大类：一类是基于计算机支持的协同工作理论(Computer Supported Cooperative Work，CSCW)所创建的虚拟教室，它以BBS、聊天室和电子白板之类的交流工具为教学的主要形式，教学内容可以多种媒体形式呈现；另一类是基于视频会议系统的虚拟教室，视频会议系统具有完善的会议功能，可以共享各种信息服务，如实时的视频信息、数据传递、会话选择、成员角色判断和控制等。
在虚拟教学理论研究中，皮亚杰提出的建构主义学习理论为虚拟教学奠定了理论基础，网络技术理论和网络传播理论则是虚拟教学(网络教学)设计的重要支撑。建构主义学习理论认为知识不是通过教师传授而获得的，而是学习者在一定的情景下，借助其他人(包括教师和学习伙伴)的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得的。建构主义环境包含的四大要素即“情境”、“协商”、“会话”和“意义建构”，正是虚拟教学所能充分体现的。有效的教学策略研究必须考虑传播媒介的特殊属性，网络教学实际上是教学的网络化过程，而这一过程的实现与网络信息技术及其传播技术、传播特性是密切相关的。因此，在网络教学设计过程，必须考虑传播媒介与内容的整合性，教学信息传播的通畅性和有效性，学生获取教学信息的便利性，对学生理解教学内容的影响性以及对学习效果的预期性的把握等。
回顾已有文献，国内外专家学者对虚拟课堂以及虚拟教学的研究，多在于虚拟教学理论基础研究和虚拟课堂构建方法描述及技术手段引人教学探索等方面。而对于不同受教育对象，如何有效运用技术手段构建虚拟课堂，制定教学策略的实证研究则甚少。本文则以突出电大教育教学特点――学生分散、地方电大师资力量稀缺的陕西电大英语专业教学为研究案例，以期探索构建虚拟课堂的有效途径，为地方电大便捷地获得优质教育资源，推进教育均衡发展，提供有益的帮助。
二、虚拟课堂构建过程
本文以英语专业学生较多的陕南汉中、安康分校和陕北榆林分校开放教育英语专业本科学生，共计152人为研究试点对象，其他分校英语专业学生79人为非试点研究对象，并以英语专业“高级休闲英语”课程为教学研究案例，首先通过向学生发放问卷调查表形式，了解和分析学生需求，然后根据课程内容及成人学习特点构建虚拟课堂，对构建虚拟课堂教学和未构建虚拟课堂教学的学生都认真执行学习策略，再对积极进行网络虚拟课堂学习和因各种原因未认真进行虚拟课堂学习的学生测试结果进行调查、比较分析，以验证构建虚拟课堂的有效性，从而得出结论和建议。
(一)学生需求调查与分析
我们向152名开放教育英语专业本科学生发放了《网络环境下虚拟课堂学生学习预期和需求问卷调查表》，收回有效问卷146份。结果显示：78％的学习者经常利用网上教学平台进行在线学习，16％的学习者偶尔利用网上教学平台进行在线学习，6％的学习者从未利用网上教学平台进行在线学习。在经常利用网上教学平台进行在线学习的学生中，有一半认为网络学习既能满足个性化学习需要，也有利于激发自身创造性的学习思维，另一半及偶尔利用网络教学平台进行在线学习的学生则认为虽然网络资源基本能满足学习需求，但在学习过程中还是缺乏教师的指导。在教学方式方面，55.3％的学生希望远程教育通过网络的方式来进行，36.2％的学生仍希望主要通过面授辅导方式进行，8.5％的学生则希望以录像和VCD为主的方式。学生教学方式的选择说明了，随着计算机网络的普及，网络已是学生们学习的主要渠道，但同时由于传统的面对面的教育方式深刻影响着学生们的心理，一部分学生还是希望老师能适时地给予面对面的辅导。
(二)构建虚拟课堂
1 制定教学策略：(1)科学分组策略。由于152名试点研究对象所处地域不同，不仅有地市电大学生，而且还有县工作站学生，我们要保证每个学习者在小组中都能承担学习任务，都有获得学习的机会，充分重视学生之间的交流和团队意识的培养，促进小组成员间积极的相互依赖和合作关系的科学分组前提下，根据他们在地域特点、学业成绩、语言沟通与表达能力、性别、年龄、社会背景、学习风格、信息技术操作能力与水平等方面的差异性，以及虚拟课堂学生学习预期和需求问卷调查情况，将6％从未进行网络在线学习和16％偶尔进行网络在线学习的学生与78％经常进行在线学习的学生尽可能地进行分组，由不同风格、不同学业基础或计算机应用经验的学生组成小组。(2)技能培养策略。我们通过为学生提供多样化、多路径的学习选择，指导学生把有限的教室空间和无限的网上空间结合起来，使学生学会筛选有用的信息，提高学生互动对话式的学习能力，培养学生个性和开发学生集体智慧。同时从学生思维能力、学习方法和学习动机等方面发现其不足，并进行针对性指导，给出有层次性的学习任务，使基础差弱势学生也能找到胜任的工作，在完成任务中树立自我成就感，增强信心。(3)合理评价策略。我们首先对不同层次水平的学生制定不同的要求，设计恰当的自评标准，提供自评结构，给学生留出足够的时间认真进行自评，使其自评尽量具体而不抽象。其次，教师进行评价，不仅关注其学习结果，更关注其学习过程。(4)情感教育策略。利用虚拟现实技术更能创造真实的情境，产生与现实类似真实的情感体验，从而以情促知，以知促情。在实践教学中，我们通过创设各种恰当的教学情境，如教学游戏、问题解决、积极反馈等，让学生在解决问题的过程中充分丰富学习主体的情感体验。
2 制定学习策略：(1)自主学习策略。基于网络环境的英语学习适合于学生进行“自主发现、自主探索”式的学习。自主学习主要包括自主制订学习计划，自主安排学习时间，自主掌握学习进度，自行获取教学资源与信息，自觉接受多种形式的教学辅导，独立完成平时作业及实践性环节，达到课程教学的质量要求标准。(2)自我监控学习策略。成人学生的自我监控学习主要包括以下任务：对自己的学习有所准备，依据自己的能力和知识确定学习目标；采取必要的学习步骤，在不同的学习活动和策略之间进行灵活转换；对学习进行控制，包括监控、测试与提问、修正和评价；保持高度注意力和动机，如回顾学习目标及其相关性等。这种自我监控的学
习能使学习者更好地根据自身的需要和不断变化的情况修改自己的策略，以便使学习者获得持续的进步。(3)合作学习策略。在合作学习中，指导学生掌握四项基本要点：一是小组及每个小组成员的责任感一小组成绩取决于小组总的任务的完成情况，小组成绩将影响个人的成绩记录；二是面对面的建设性的相互交流――学生们有机会相互解释所学的东西，有机会相互帮助、理解和完成作业；三是小组合作技能――期望所有学生能进行有效的沟通，建立并维护小组成员之间的相互信任；四是小组的自我评估――各小组必须定期评价共同活动的情况是否良好，应怎样提高其有效性。
3 构建虚拟课堂。我们针对《高级休闲英语》课程，以省电大教学平台为基础，通过陕西电大金虎远程教学系统构建虚拟课堂。金虎远程教学系统主要功能是建立和管理虚拟教室，用于多媒体教室、师生之间多媒体交互通信。当进入音视频通信后，点击数据区，就可进行白板、IE协同、文件演讲、文字、图片等数据协同。电子白板支持写、画、打字、截取屏幕图片、粘贴图文、导人图片等，进行各种讲解和交流；IE协同浏览可以实现双方协同浏览一个网页，并可以对网页进行写画操作；文件演讲功能支持全屏演讲、单个文件演讲、选中某个应用程序进行演讲。因此，它的强大功能完全适合远程虚拟课堂的构建，并且能满足教学点专业教师短缺，学习者渴望与高水平的专业教师进行交流沟通的需求。具体做法如下：(1)做学生的“洗脑”工作，将开放学习的理念贯穿于整个教学过程之中。首先结合教材结构及内容，向学生介绍突出语言应用技能的英语学习方法，帮助学生转变观念，适应开放教育所倡导的以学生自主学习为主，教师辅导为辅的教育思想。并通过IE协同浏览，介绍教学平台其他辅助学习资源；帮助学生制订适合各自的学习计划，(2)虚拟课堂突出以学生为中心的教学思想，重视学习过程，强调边做边学。
第一步：组织两人对话或小组讨论，以刺激学生用英语表达的欲望，更重要的是让学生之间有相互学习、取长补短的机会，使他们打消交际过程中的顾虑。
第二步：当堂进行小写作操练，并将学生成果放到教学系统的交流平台上，老师和学生都可以进行评价。学生不仅表现出极大的兴趣，而且很多学生容易犯的共性问题立刻可以得到纠正。
第三步：通过系统中音视频数据协同，额外增加听力资料，听小故事，然后复述，练习学生的实际听说能力。听力材料的难度必须适中，篇幅不宜过长，以学生能够轻松接受为宜。
4 对学习小组的活动进行监控、指导和评价。根据每单元的话题，定期为课外学习小组设计活动提纲和要求，放到文件共享中，由各小组联络员负责组织，并在下次辅导课上详细汇报每位成员具体从事的工作，学习小组还可自由选择其他口语交际活动。根据小组活动的汇报情况为每一个学生打分，计人平时成绩。
5 强调自主学习。要求学生在参加辅导课之前必须对文字教材有相当的了解，并将自学时遇到的问题和课外作业定期发到指导教师金虎远程教学系统的个人文件柜，然后，指导教师指导其自学，检查学习进度，了解学生的学习困难。
6 更多地关注网上学习情境而非网上学习环境的创设。学习情境较之于学习环境更切合学习者人性化的需要。教师在与学生交互的过程中，经常鼓励学生，注重和学生培养感情，进行学习心理的交流与沟通，让远端的学习者在交互学习过程中既能感受到远端的教师人文主义关怀的热情，又能感受到远端同组的同学为了一个共同的目标而付出的努力。
(三)结果比较与分析
1 我们就《高级休闲英语》课程教学模式改革做了一次针对学生的抽样问卷调查。调查的主要内容包括：学生是否接受和认可这种教学模式的改革；学生的英语学习能力是否有所提高。在对123份有效问卷进行统计之后，结果如下：90％以上的学生认为虚拟实时课堂学习气氛良好、师生互动频繁；74％的学生认为指导教师老师设计的讨论话题、讨论提纲以及相关词汇很有趣味性，且有一定的帮助作用；83％的学生认为这种模式能帮助养成自我管理、自我约束的习惯。
2 测试结果调查与分析。2010年7月，我们对学生的《高级休闲英语》期末考试情况进行了调查和分析。情况如下：
(1)试点学生与非试点学生成绩比较。《高级休闲英语》考试包括口试和笔试两部分，在口试中，试点学生们普遍反映，期末口试题型和要求与他们平时虚拟课堂及学习小组活动中所进行的口语交际活动很类似，因此，大多数学生感觉得心应手；而非试点学生教学仍然采用传统的面授课辅导模式，且很少进行有针对性的网络在线学习和教学互动，学生口试成绩较差。而笔试成绩也进一步反映出试点学生在听力、阅读和写作等三方面综合运用语言的能力普遍高于非试点学生。
(2)试点学生之间成绩比较。在对试点和非试点学生成-绩进行统计分析后，我们又根据试点学生小组组成情况，对各试点学生小组之间成绩和试点学生小组内各成员成绩进行了统计和比较。我们发现，经常上网和教师进行在线交互学习、讨论，认真执行学习策略和进行自我评价的学习小组平均成绩要比其余学习小组的平均成绩高2－5分；学习小组中，可能由于客观环境或者自身工作性质从未上网进行在线学习和偶尔利用网络进行在线学习的学生(根据《网络环境下虚拟课堂学生学习预期和需求问卷调查表》)的平均成绩低于学习小组中经常利用网络进行在线学习学生的平均成绩。
四、结论与建议
对于网络环境下的成人教育，通过构建虚拟课堂，可以集中全省电大优秀师资力量，整合教学资源，最大限度地实现优质教学资源共享，以有效解决西部偏远地区电大系统学生分散、师资力量欠缺、教学资源分散的缺陷。
对于构建虚拟课堂而言，首先，并不是有了功能强大的远程网络教学平台系统就可以自然成功，教师一定要在新环境下开展适当的教学设计，教学策略和学习策略的制定和选择则是教学设计的关键性环节。其次，在教学过程中，教师必须对学习项目的选择、学习材料的组织以及如何运用各种技术来促进学习进行指导。评价方式也要从以前考察学生记忆多少知识为主要评价标准转向在教学评价时着重检查学生行为、思维方式和问题解决能力的发展上来。
基于视频会议系统的虚拟课堂，能较好地模拟真实的课堂教学情境，支持视频、音频的双向对话，有良好的实时性和交互性。但由于受通信容量、传输速率、交换技术等因素的制约，音、视频数据在传输过程中存在一定程度的不稳定性。如何把传统教学中丰富的、自然的交互方式移植到虚拟教室系统，是促成师生良好互动、提升虚拟教室教学应用效果的关键所在。
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关键词：虚拟现实技术；实训；教育教学
前言
随着科学技术的迅猛发展，新的教学手段不断涌现，继多媒体技术之后，教学技术领域又出现一种新型教学媒体，它就是虚拟现实技术。虚拟现实技术是近几年来国内外科技界关注的一个热点，它的兴起，为人机交互界面的发展开创了新的研究领域，为各类工程的大规模数据可视化提供了新的描述方法。
目前，虚拟现实技术已广泛应用于航空航天、医学实习、军事训练、建筑设计、教育培训等众多领域。以计算机仿真和数控加工技术为基础，利用计算机来模仿真实的数控设备工作环境，形成了虚拟数控技术，如将其应用于实训教学上，必将对整个教学产生深远的影响。
1. 虚拟现实技术简述
虚拟现实技术，简单地说，就是借助于计算机技术及硬件设备，实现一种人们可以通过视、听、触、嗅等手段所感受到的虚拟幻境。虚拟现实作为一项尖端科技，它集成了计算机图形技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果，由计算机图形构成三维数字模型，并编制到计算机中去生成一个以视觉感受为主，也包括听觉、触觉的综合可感知的人工环境，提供给人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式。虚拟现实的最大特点是用户可以用自然方式与虚拟环境进行交互操作，改变了过去人类除了亲身经历，就只能间接了解环境的模式，从而有效地扩展了人们的认知手段和领域。
2. 我校虚拟现实技术发展现状
2008年完成基于VR(虚拟现实技术)的汽车发动机模拟训练系统。2009年完成基于VR(虚拟现实技术)的精雕数控机床模拟训练系统。两套系统目前已应用到实际教学当中。极大地提高了专业课的教学效果，受到了师生的一致好评。
3. 虚拟现实技术在教育教学中的现实意义
3.1虚拟现实技术开创了全新的学习场景――彻底打破空间、时间的限制
利用虚拟现实技术，可以彻底打破空间的限制，学生可以进入物体的内部进行观察，如学生可以进入虚拟的分子、原子、航天工作站等内部，考察物体内部的工作情况。虚拟技术还可以突破时间的限制，一些需要几十年甚至上百年才能观察的变化过程，通过虚拟现实技术，可以在很短的时间内呈现给学生观察。虚拟制造技术还可以应用计算机、交互外设及软件来构建一个虚拟的生产环境，使学生能如同在制造现场一样，与荧屏上出现的制造过程进行自由交流。基于网络的虚拟现实技术为学习者提供了全新的学习场景，构造出开放性的教学环境。
3.2虚拟现实技术提供了崭新的教学手段――构建实物虚化、虚物实化的方法
通过虚拟现实、多媒体、网络等技术的综合应用，可在课堂和实验室中展现在传统的教学模式中无法实现的教学过程。虚拟现实技术可以对学生学习过程中所提出的各种假设模型进行虚拟和虚物实化，通过虚拟系统便可直观地观察到这一假设所产生的结果或效果。虚拟现实系统可以进行实物虚化，虚拟各种人物，创建虚拟课堂，在虚拟的课堂气氛中，学生可以与虚拟的教师、学生一起交流讨论，开展启发式教学。运用虚拟现实技术，还可以使学生通过在虚拟场景的身临其境和自主控制的人机交互，由视、听、触、觉获取外界的反应，通过学生自我组织，制定并执行学习计划，进行自我评价，开展适应式学习。还可通过小组或团队的形式，组织学生进行学习，成员间共享成果，开展协作式教学。
3.3虚拟现实技术变革了传统实训方式
运用虚拟现实技术，突破传统实训室的限制，使每一位学习者都可以根据自己的学习特点，在自己方便的时间通过计算机自由地选择适合的学习训练内容，按照适合于自己的方式和速度进行学习，这种探索性的学习，模拟训练有利于激发学生的创造性思维，使学习者在具体情境中通过主动的探索获得知识，从而提高学习者的动力。虚拟实训环境大大增加了实训时间和内容，减少了实际实训的耗材及实训环节中的危险性。
3.4虚拟现实技术丰富了课堂教学内容
利用虚拟现实技术，可丰富教学内容，将实验、实训等技能训练搬到课堂中进行，由于这些虚拟的训练系统无任何危险，学生可以反复练习，直至掌握操作技能为止。应用虚拟现实技术，还可恰如其分地演示一些复杂的、抽象的、不宜直接观察的自然过程和现象，全方位、多角度地展示教学内容。利用计算机多媒体技术，制作各种仿真课件，创设所需要的某种虚拟情景，让学生进行模拟实验，从而极大丰富课堂的教学内容。
3.5虚拟现实技术节约了有限的教育成本――开展虚拟实验、进行虚拟生产
虚拟各种实验设备、实训环境和操作过程，使大多数课程可以在虚拟实验室中进行，大多数的技能可以在虚拟实训车间中进行训练，从而不必购置昂贵的实验实训设备。可以在节约大量昂贵的仪器设备费用的前提下，解决在教学中，因为实验设备、实验场地、教学经费等方面的原因而无法进行的教学实验，虚拟训练又可避免实验实训设备的损坏、训练材料的消耗等问题，从而有效节约教育成本。
4. 虚拟现实技术在教育应用中存在的问题及展望
可以预测，随着经济和技术的不断发展，虚拟现实技术将日益广泛地应用于教育教学领域。但目前的虚拟现实技术还存在一定的问题，主要表现在：
4.1虚拟环境与真实生产的差异
学生在虚拟的环境中学习，与在真实的生产中训练毕竟不同，因为如果仅考虑交互的真实性，那么无论如何身临其境，真正动手操作机器的效果要强于任何媒体教学。因此，虚拟现实技术不能完全代替具体真实的操作，它只能在一定程度上代替某些实验，而不能完全代替实践教学，尤其不能代替有创造性目的的试验。
4.2虚拟现实的效果还有待加强
虚拟现实的表示侧重于几何表示，缺乏逼真的物理、行为模型，虚拟现实技术在感知方面，视觉合成研究的较多，听觉、触觉关注较少，真实性与实时性不足，其虚拟的效果还需要进一步加强。
4.3硬件环境还有待提高
与虚拟现实技术相关的设备普遍存在使用不方便，效果不佳等情况，难以达到虚拟现实系统所需的要求，如中心计算机的处理速度还不足于满足在虚拟世界中巨大数据量处理实时性的需要，对数据存储能力也不足，基于嗅觉、味觉的设备还没有成熟及商品化。硬件设备品种有待进一步扩展。
4.4实现成本问题还有待降低
虚拟现实系统应用的相关设备价格也比较昂贵，且这些设备局限性很大，需要进一步发展其结构和制造技术，使其轻巧化和降低成本，才能更有利于推广应用。
虚拟现实技术作为一种新型的教学媒体，目前已引起教育界的极大关注。随着计算机技术的发展，虚拟现实的硬件与软件成本的逐渐降低，这种新的教学媒体必将广泛应用于教育教学中，最终在现代教育领域中发挥其重要作用。
参考文献：
关键词:高职;室内设计;交换空间;虚拟现实课堂
《室内设计》是高职院校建筑设计类专业的重要专业课程,是建筑设计的继续、深化和发展。这门课程具有一定的理论性,同时又具有很强的实践性。但在传统教学中,由于受教学资源的局限,《室内设计》过于注重理论教学,强调室内空间营造、设计要素搭配等方面的传授,忽视了实践训练,甚至由于学生的建筑设计基础知识薄弱,导致设计呈现纸上谈兵,不合理因素很多。
高职类《室内设计》不能照搬本科室内设计专业教学模式或是将其压缩化,应以行业工作过程设计课程教学模式,着重学生的专业技能培训,企业的需求应成为高职类《室内设计》课程改革探索的方向,以工作过程为导向来推进《室内设计》课程改革。结合高职教育的特点,针对学习对象的需求,我们通过连续几学期的教学改革,尝试以“交换空间”为理念的互动教学模式,总结出了一套虚拟现实课堂的教学方法。
一、课程背景和教学安排
在高职高专建筑设计类专业的课程体系设置中,《室内设计》通常在第五学期开设,这时学生已具备一定的美术功底与建筑设计能力,并对建筑材料有了一定的了解,掌握了相关设计软件的运用。在教学过程中,《室内设计》所包含的主要内容有:室内空间设计、室内建筑构件的装修设计、室内陈设设计、室内色彩、室内照明和室内绿化6部分。
在教学安排中,《室内设计》课程先理论后实践,理论部分为常规课程教学安排,每周3-4节课,通过理论知识的学习要求学生掌握室内设计基本原理,室内界面组织处理及材料、施工、工艺、照明、色彩、织物、家具、绿化等内容。实践部分为单元课程教学安排,每周12节课,既能集中强化训练,又能调动学生课后积极参与,加强过程控制,完成系列成果图纸。在实践教学过程中要求学生熟悉最新的材料、施工工艺及国内外流行设计风格,并能够运用施工图和效果图将自己的设计意图准确表达出来。在本课程理论学习的基础上,通过完成工程案例,熟悉室内设计流程、施工工艺、装饰材料以及室内装饰工程的市场运作模式。
二、虚拟现实课堂教学模式分解
学生理论学习完成后,任课教师与装饰公司合作,进入虚拟现实课堂的训练。虚拟现实课堂是将室内设计师完成一个真实住宅项目的设计过程搬入课堂,模拟从沟通、方案设计、施工图设计、效果图设计、选材、配合施工、配饰等完整过程。本虚拟现实课堂教学模式分解为7个环节来完成:
(一)室内设计空间建立(虚拟购房)
学生首先扮演住宅业主利用周末到市内“选购”一套住房,提交所选房屋的户型图、毛坯房照片(各房间、多角度)、所选小区位置与风格等特点描述、所选户型的面积及朝向等情况描述,“业主”还需将该空间居住的人员结构、功能需求、文化背景、个人喜好等特点进行描述并形成文字作为设计人员进行空间设计的依据。
(二)“交换空间”团队组建
设计团队的组建也是学生主动参与的重要过程。通过学生自由两两组合成“交换空间”设计团队,相互设计对方“选购”住房的室内空间。教师则通过课堂组织,让学生通过发言、答辩等形式挑选设计师,最终完成团队组建。对学生提供的户型图、设计要求等资料进行评比,根据学生投票、教师点评等形式评出“最具挑战团队”、“值得期待团队”、“高难度团队”等团队类别。教师将学生分组及各组特点汇总成团队档案,成立室内设计师训练营,并且模拟设计公司,请“业主”与“设计师”签订设计协议。
(三)平面方案设计、工程预算
设计师根据业主的家庭结构特点和需求,对原始户型平面重新设计,在这一环节,设计师对原始户型的优化要考虑如下因素:(1)满足业主家庭结构和使用功能的需要;(2)结合原始户型的结构特点;(3)满足设计风格的需要;(4)考虑业主装修经济投入情况。
平面方案设计完成后,设计师根据装饰公司提供的清单式预算表做工程预算,教师在设计教学情景前首先应进行企业调研。由于是高等职业教育,学生毕业后面临的就业单位是中小型设计公司、装修公司,做工程预算是学生顶岗后的分内工作,因此,必须教会学生合理统计工程量,了解市场价格行情。
本环节结束后设计师需将原始平面图、墙体改建图、平面布置图、工程预算书、设计说明等设计成果交付给“业主”,与“业主”进行交流反馈,经“业主”认可签字确认后交任课教师备案,方可进入下一设计环节。
(四)效果图、施工图设计
平面方案敲定后,“设计师”运用相关绘图软件,结合手绘,建构全房模型,渲染关键部位的效果图,完成全套施工图。本环节要求“设计师”与“业主”充分沟通,进行反复修改与优化,并在此期间邀请装饰公司设计师、项目经理、工人进行现场指导、答疑。组织各设计团队之间进行交流汇报,取长补短,扩展教学信息量。
(五)主材、家具选购
设计师根据施工图计算出主材(瓷砖、墙漆、壁纸、木地板等)用量,根据设计风格,利用课余时间到建材市场选购主材,完成《主材清单》的填写。选购家具、饰品,填写《软装一览表》,要求提交所选购主材与软装的图片或小样,注明性能、特点、价格。
(六)成果答辩及成绩评定(考试)
“设计师”结合业主要求,将设计过程及成果全方位解析进行答辩,答辩专家组成员由任课教师、教研室教师、邀请的装饰公司设计师组成。“设计师”现场回答“业主”、专家、教师的提问,评分细则由任课教师设计好,分别进行打分,成绩比例为:任课教师30%、专家30%、业主及其他团队成员40%。这一评分模式既加强了互动,调动了学生参与的积极性,又提高了设计成绩的公开透明度,避免了设计成绩由任课老师一人定的主观性。
(七)成果展出
学生学完本门课程,将作品布版,在校内举办一次作品展,评出一、二、三等奖、最佳空间设计奖等,上报学校教务部门,给予一定奖励,颁发荣誉证书。
三、虚拟现实课堂总结
虚拟现实课堂是以“工学结合、项目教学法”的教学理念,受电视栏目的启发,设计而成的一套教学方法。这一教学方法突破了传统,打破了常规,教学组织安排得到了学校教务处的大力支持。从常规课程教学到单元课程安排,从教学楼多媒体教室到建筑设计专业实训室,从课堂到市场,从单一的任课教师到教研室团队乃至校外兼职教师,充分调动了学校与社会资源,让学生不再墨守成规,而这恰是学设计的学生所需要的。与传统教学方法相比,这套方法的优势在于:
(一)教学过程目标化(更清晰)
通过“交换空间”活动来组织虚拟现实课堂,学生从第一堂课就知道自己要做什么,学习主动性更强。
(二)理论教学实践化(更紧密)
理论教学不是独立的,必须紧密与实践结合,将理论知识渗透到实训环节中,学生主动获取知识。
(三)教学方法立体化(更多元)
通过交换空间,教学过程丰富多彩,充分调动了学生的主观能动性,与同学、教师、设计师、项目经理、工人等互动环节是本课堂的一大特色。
(四)成绩评定综合化(更科学)
成绩由教师、公司设计师、业主综合评定,这是一个多维的评价体系。
虚拟现实课堂是本校建筑设计技术专业在教学改革上的大胆尝试,是任课老师与全体教研室老师的智慧结晶,尽管与传统教学方法相比而言教学工作量增加很多,但是学生反馈很好,成效显著,学生作品在全国高职高专建筑类专业毕业设计大赛上取得了优异成绩。教学思路得到高职高专教育土建类专业教指委专家和同行的高度认可,一致认为这是一套行之有效的适合高职院校设计人才培养的新思路。
参考文献:
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摘 要:信息技术与课程整合的深入开展,为创设虚拟学习情境提供了工具和手段,虚拟学习情境的设计与应用将成为今后科学课程改革的发展方向。本文探讨了科学课堂中虚拟学习情境的创设方法,并通过实例说明在实际课堂中如何把握时机利用信息技术创设虚拟学习情境,以及所创设虚拟学习情境达到的教学效果。
关键词:小学科学 虚拟学习情境 创设
在新一轮课程改革实验中,信息技术与科学课程的整合有效地提高了课堂教学效率,其中设计学习情境作为加强科学课程学习与学生生活经验相联系的重要手段,被引起高度的重视。以信息技术为支持的虚拟学习情境的创设弥补了课堂条件的局限性,提供了丰富的学习资源,对提高科学课的教学效果尤为重要。
在科学课堂中,利用图片、视频、动画等手段呈现一些学生课堂上接触不到的事物,给学生多感官刺激,调动学习兴趣,有助于让学生形象生动地感知事物,减少学习抽象知识的困难,发展学生的观察力和形象思维能力等认识能力。例如讲“一天的垃圾”时出示各种生活垃圾、工业垃圾、垃圾污染河流等图片,使学生对垃圾有一个感性的认识。学习“指南针”时,出示古代司南、指南车、指南鱼、各种各样的罗盘及各式的指南针的图片以及使用指南针的视频、动画,讲述指南针的历史,说明指南针是中国的四大发明之一,增强学生的民族自豪感和自信心,使学生更加热爱祖国。在学习动植物一生的成长时,虽然同学们能分阶段的感知动植物生长的某个阶段,但不能系统的了解动植物整个一生的发展变化过程,这时出示动植物一生的资料图片或者以视频展示的方式创设虚拟直观的学习情境,便于学生观察和理解,使学生系统的掌握知识。
小学科学是一门以实验为基础的科学,但很多实验由于条件所限而无法达到理想的效果,或者需在特定的环境中才能够展现;还有一些实验由于操作不当容易发生意外事故;也有一些实验现象不明显,不易观察。在这种情况下,课堂上应利用各种信息资源,设计与主题相关的、尽可能接近真实实验条件和实验环境的虚拟实验情境尤为重要,它比现实更安全,并且能提供现实中不能及时获得的经验。比如“我们是怎样听到声音的”“物体的热胀冷缩”真实实验不如虚拟实验表现清楚、直观,且安全。在“坚硬的岩石会改变模样吗”中,我们不能亲眼观察或不易观察这种变化,在学习“地球的内部运动”时,由于学生平时接触不到这方面的知识,感觉比较抽象,所以借助信息技术创设生动、形象的虚拟实验情境,会使学生的情绪顿然高涨,探索自然科学奥秘的热情和动力油然而生,并有利于学生理解和接受,掌握相关的科学知识。
小学科学课中的内容不一定都要创设虚拟学习情境,要根据教学内容、教学目标和现有的教学条件而定,设计科学课虚拟学习情境的方法多种多样,只要能达到预期的教学效果,教师可以发挥自己的创造性,把情境教学的风采展示出来。创设学习情境,既可以把教材内容“还原”,把教材中提到的“境”再现出来,让学生真切地感受到其中的物、情和变化过程,也可以模拟与教材相似的情境,谋求形似、神似、功能相似、结构相似等,让学生得其门而入,掌握抽象的科学原理;既可以借助电影“蒙太奇”的技巧和幻灯、录音、计算机技术等来创设情境,也可以根据自己的想法千方百计地创造出符合教学需要的情境来。下面通过两个实例说明在实际课堂中如何把握时机利用信息技术创设虚拟学习情境,以及所创设虚拟学习情境达到的教学效果。
一、地球内部运动引起的地形变化
本课是教科版《科学》五年级上册第三单元第二课“地球内部运动引起的地形变化”,在了解了地球表面各式各样的地形后,本节课开始指导学生学习有关地球表面地形地貌形成和重塑的内容,主要通过火山和地震的事例来认识地球内部的力量是如何改变地形地貌的。根据本课的知识特点,共创设了6个虚拟学习情境,笔者按课堂中应用的次序把每种情境的名称、描述及作用进行归纳总结,如下表1所示:
二、《坚硬的岩石会改变模样吗》的虚拟学习情境
《坚硬的岩石会改变模样吗》是教科版《科学》五年级上册第三单元“地球表面及其变化”中的第三课,在经过前两课的学习学生对地球表面及地球内部运动有了基本的认识,从这节课开始引导学生认识由地球外部的力量引起的地表形态变化。在学生的原有认知里,岩石都是坚硬的,是不容易发生变化的。但自然界的许多事实和现象表明,坚硬的岩石也会发生变化。通过探索岩石破碎的原因,认识冷热、流水、生物等各种自然力量对岩石的破坏作用――风化作用。在风化作用下,坚硬的岩石改变了模样,并导致地表形态发生变化,形成许多自然景观。根据本专题的知识特点,在教学设计过程中设计了6个虚拟学习情境,具体如下表2所示:
通过以上两个例子,我们了解到小学科学课堂中的虚拟学习情境,引发了学生的学习兴趣,提高了学习效率,并有助于学生掌握科学知识,培养学生的创造力,使学生的情感态度和创新精神得到长足发展,引发学生“学科学、爱科学”的热情。因此我们应该充分利用信息技术创设虚拟学习情境,丰富小学科学课堂,调动学生学习兴趣,促进学生全面发展。
关键词： 虚拟仿真 多媒体 教育技术 制药工艺学
素质教育是高等院校21世纪人才培养的方向。如何提高学生的综合素质，注重学生工程实践意识与能力的培养和锻炼，培养高素质的世纪人才是应用型本科大学教学体制改革的重要内容。我院制药工艺学的教学环节在整个生物制药类专业课程教学体系中具有重要的地位和作用，而且实践课程教学环节质量的高低，也直接影响学生创新思维和综合能力的培养质量高低。
利用计算机多媒体仿真技术的特性与功能，为学习者创新能力和信息能力的培养营造最理想的教学环境，而多媒体计算机仿真教学正是创造建构主义学习环境的理想认知工具。设计思想就是在建构主义学习理论指导下，创设一种可行的具有极强交互功能的仿真学习“情境”，建立具有良好的“协作学习”环境的多媒体仿真教学系统；并通过有效的教学策略激励认知主体即学习者，使他们在学习过程中更充分地发挥出自身的主动性、积极性与创造性，从而更有效地促进学习者对所学知识意义的主动建构，真正成为信息加工的主体。
《制药工艺学》是研究药物的工业生产过程共性规律及其应用，综合应用化学、生物技术、机械设备与工程单元操作等课程的专门知识，充分考虑药品的特殊性，针对生产条件、所需环境等具体要求，研究药物制造原理、工艺路线与过程优化、中试放大、生产技术与质量控制，在新药的产业化方面具有不可替代的作用。该课程覆盖面广，不仅具有坚实的基础理论，而且以典型产品的整个制造过程为例，力求适应现代制药企业对制药人才的知识、能力和素质要求，反映现代医药行业的发展方向，体现制药领域的技术发展前沿。
生物制药专业作为一门工程学科，以培养具有较强实践能力的过程工业技术人才为宗旨，加强基本技能训练，强化工程意识和实践能力。但是从当前学生进厂实习的实际情况来看，存在“只许看，不许动”的情况，制约了学生实践能力的培养。因此，模拟仿真教学是加强药科学生工程意识和实践能力的有效途径。
1.多媒体虚拟仿真在教学中的应用
计算机虚拟仿真教学的特点是真实、形象，可以直观、动态地把生产过程反映出来。学生置身于仿真环境之中，通过人机对话，教与学互动，能够及时获得反馈信息，主动调整自己的学习进度和速度，充分激发学生的学习兴趣和热情，学习效率明显提高。通过对传统实验教学方式和利用虚拟仿真教学效果的比较可以看出，虚拟仿真教学能使学生记住70%的内容，而传统的教师讲、学生听的教学模式，学生只能记忆约30%的内容。虚拟仿真教学不仅可强化教学强度，还能把学生从被动听讲和消极接受知识的状态中解放出来，增强教学效果，有效地实施程序化教学，为因材施教提供现代化实施手段。学生可以在没有教师的情况下自学；可以根据实际情况安排实验进度，并可反复进行实验，直到掌握知识为止。
以制药工艺流程中流体流动实验数据点分析为例，在教学中采用虚拟仿真再现工艺流程中真实的操作场景，促进学生个别化学习、自我学习。由于情景逼真，互动性好，虚拟地建立起与真实环境相近的学习场景，开发基于课堂的、具有自然语言理解与产生功能的“人―机”交互学习环境。由于，制药工艺流程中流体流动实验数据点分析的教学模拟课件系统中涉及多种典型的化工制药设备及反应流程，作用原理，流体力学，等等，各物料状态间相互作用的操作过程。并且充分采用多种软件结合多媒体支持的动画、文字、视频、图像等方式表达。最大限度地发挥化工制药仿真系统的重用性、可扩展性及可视化等特点。逼真地重现化工设备中的操作现象和化工机械的大致结构。符合学校专业教学的需求条件。并具有通俗易懂、操作简便、言简意赅的教学特点。更具有教学资源共享，作为课件辅助学生自学内容的优点。
从观念技术的角度探究多媒体虚拟仿真在《制药工艺学》教学中的应用，在课堂教学中，运用恰当的多媒体技术、模态技术、计算机编程手段等，再现单个设备操作、数据测试、流程运行、练习测试等，实现仿真互动，发挥教师主导作用，教师现场的言传身教逼真，实现教育人性化的活动，再现与真实环境相近的学习场景，符合教育技术理论逻辑起点教与学的属性。
用多媒体模拟仿真将历来用图解形式表示出的化学生产过程各个因素转化成具有形象、生动、可操作性等特点的动态模拟课件，并通过丰富的多媒体演示功能将物料流量等元素动态化。既方便了教师完成教学任务，又帮助了学生对课堂内容的理解和学习，达到快速掌握课程内容的目的。
2.结合我校实践探讨多媒体模拟仿真课堂教学的管理模式
我们学校拥有13个校区，分布在北京的6个城区，全日制在校生近3万人，由于校区距离较远，不少老师要长年往返于各校区上课，虽然教师身临现场授课，但运作成本较高。为适应新形势的要求，如何扬长避短，充分发挥网络辅助教学的作用，是我们应该不断思考的问题。我们将依托北京联合大学网络教学平台开展多媒体模拟仿真教学改革，将课堂教学的优势与多媒体网络学习的优势较好地结合。探索一条采用这种混合型教学模式的路径，从而提高教学效率和教学质量，促进学生个性化自主学习、协作学习。
2.1模拟仿真教学
通过在《制药工艺学》中应用仿真模拟课件，收到了很好的教学效果，笔者认为可以借鉴这种教学模式把软件仿真应用到相关课程的教学当中。在工程类课程的教学中适当应用软件仿真，会对整个课程教学起到积极作用，也能解决工程设备太少、学生太多的矛盾，因而能够在我校的大部分院校得到应用。
虚拟仿真教学是一种现代化的教学手段，可以拓展学生的创新思维，激励学生动手操作，从而弥补传统教学手段的不足之处，具有传统教学手段无法比拟的优点。虚拟仿真教学的开发和应用，极大地提高了专业课堂教学和实验教学的质量、效率和效益，能够更好地符合有效教学规律，稳步提高教学质量。
2.2模拟仿真实验
我校在实践课教学中要积极引入或开发虚拟仿真实验，提升工程类专业实践课程教学的有效性。教师应提高自身计算机技能操作水平，尽可能自己动手制作虚拟仿真实验，不断完善虚拟仿真实验系统，提高教学过程的灵活性。总之，虚拟仿真技术是一种行之有效的现代教学手段，值得推广应用。
2.3网络学堂
未来的新型多媒体教学将是多媒体技术、计算机技术、网络通信技术、自动控制技术、传感技术、光技术、人工智能和虚拟仿真技术等的有机结合，能够全面整合网络各种“资源”而形成先进的网络多媒体教学平台。在这一教学平台上，多媒体教室不再是孤立的，它已融入到校园网教学系统中，并以校园网资源为“背景”营造出一个富有时代特色的现代化教学环境：即集教学、管理、学习为一体的“网络学堂”。多媒体课室是现代教学环境建设的重要组成部分，是教育技术信息传递的展示平台，是教师了解、联系、应用教育技术的桥梁。既然新型多媒体教学、特别是网络学堂教学如此重要，一般的管理就远不能适应现代化的课堂教学应用。
网络学堂为师生提供一个功能丰富、操作便捷的网络教学平台；网络学堂主页是网络教学的展示窗口。任课教师只要登录“网络学堂”，就可以在网上课程公告、上传电子教案、布置作业、开通网上答疑及讨论；同样，学生只要登录系统后，就可以在网上浏览电子教案、提交作业、参与课程讨论等。联大网络教学从2008年9月投入使用Blackboard平台，该网络教学平台提供了很多新颖的教学策略功能，有力地推动了教学工作，不仅能够促进师生加强课外交流，深化课堂教学，而且成为不断积累优质课程资源的平台。今后将成为北京联合大学优质的开放教育资源的平台。如何将多媒体模拟仿真教学应用到网络学堂中是我们进一步探究的课题。
3.结语
网络教学，资源共享虚拟仿真实验结合现代通信技术，可以轻松地实现实验网络化教育，学生可以不受时间和地点的限制完成虚拟仿真实验、上传实验报告、与教师交流等。同一个实验可以在不同的地方完成，还可以实现跨单位、跨地区乃至全国范围内的教学协作，充分实现资源的共享利用。
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初中化学实验虚拟软件就是利用虚拟软件动画生动形象地展示初中化学学习过程中的部分知识内容，它具有交互性的典型特点，利用它使初中化学教学手段得到了丰富，利用它使初中化学的教学方式与学习方式得到了改变，利用它使学生学习的时间与空间得到了解放，它可以为学生创造出图文并茂、丰富多彩、人机交互、即时反馈的学习环境。在使用化学实验虚拟软件的过程中我有这样几点体会：
一、化学实验虚拟软件的使用，增强了学生学习化学的兴趣
化学实验虚拟软件能充分地调动学生的眼、耳、手等感官去操作、观察，来获取知识，增强学生的自信心。化学实验虚拟软件利用软件本身的特点能够综合处理文字、图形、图像、声音、动画以及视频信息，形象逼真地进行化学实验过程的全真模拟，多方位刺激学生的感官，克服了以往传统教学中教师教学以讲授为主、实验为辅的上课局面，有效地增大了化学课堂的适应容量，并且大大激发了学生的学习兴趣，使学生由被动式接受者变为主动的获取者，不仅使学生对知识的理解和掌握变得简单，而且使学生对知识的记忆加深，充分提高了化学课堂的效率。
二、化学实验虚拟软件的使用，降低了学生学习化学的难度
现代教育技术引入化学课堂实验教学，能有效促进实验教学手段和方式的变革，有利于激发学生的学习兴趣，大大提高学生的学习动力，从而提高教学质量，让学生充分感受并体验实验教学的过程，掌握实验的技能，从而培养学生动手实验的能力。对于化学教材中一些微观分子的结构认识，分子的有关性质等知识，学生由于没有这方面的知识储备，在以往的教学中很难让学生清晰明了地认识，但是在实验虚拟软件中，有三维立体结构演示，学生可通过实际操作来逐步认识化学分子、原子结构，学生通过数次的操作和观察，感性认识不断加强，在他们的大脑中就会逐渐建立起正确的、完整的、清晰的分子立体构象，可很好地纠正学生平面的结构错觉，为增强立体空间想象能力打下了
很好的基础，从而也很好地突破了这部分知识难于理
解、无法想象的特点。
三、化学实验虚拟软件的使用，增强化学教学过程中的安全性
从安全方面考虑，在农村初中，一些化学课程中的实验在课堂上进行具有不安全性，因此就不便于进行演示，但是如果采用化学教学软件，使学生对实验中的错误操作引起的危害进行真实再现，引起学生的重视，帮助学生掌握正确的实验操作步骤和操作技能。就可以既保证学生的安全，又保护环境，从而达到很好的教学效果。如人教版九年级化学下册第十单元中关于浓硫酸的稀释实验，课堂上只能演示正确的实验操作，只能对正确的操作进行讲解，没有形象生动的说明展示，也没有说服力，如对错误操作进行演示，缺乏安全性，但是通过实验虚拟软件演示，可仔细地观察到在浓硫酸滴入水中时会放出大量热量，使很多的浓硫酸小液滴飞溅的现象，对这一现象进行观察和描述，就能够使学生加深对这一知识点的理解，这样的教学可以使学生正确掌握实验操作规则并能够正确认识实验装置，对实验的成功起到一定的促进作用。
四、化学实验虚拟软件的使用，促进了教师间的交流和发展
农村教师由于受各种条件的制约，平时学习和交流展示的机会不多，在很大程度上影响了农村教师的专业发展和教育水平的提高，我们在使用化学实验虚拟软件的过程中，建立了软件使用的QQ群，大家可以通过网络进行工作交流，我们可以在群里交流使用软件的心得体会，取长补短，丰富了软件使用技能的应用方式，极大地提高了化学教师的工作积极性，尤其是一些年龄比较大的教师也投入到了学习的过程中，那种认真的态度很值得尊敬和佩服，由此看来，化学实验虚拟虚拟软件的使用，真正地对教师专业发展起到了积极的推动作用。
通过化学教学实践，我们认为实验虚拟软件不但能实现学生“想也想不到，看也看不到，做也做不到的”实验课程和内容，但我们也发现了实验虚拟软件的使用也有一些不足之处，比如实验的真实感不强，无法体会动手实验中可能会出现的各种实验误差，
关键词:成人教育;虚拟现实;虚拟教学
中图分类号:TP311文献标识码:A 文章编号: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
自从中国进入现代化建设新时期以来,成人教育迅速恢复并蓬勃发展,已经成为当前教育事业的一个重要部分。据联合国教科文组织教育部门统计,我国已毕业的高等学历教育学生1500多万,各类非学历教育人数更多,这对不断提高全民族素质,全面提高劳动者素质,促进经济和社会发展具有重要作用[1]。然而,随着现代化的建设,社会对成人教育的要求发生了变化,成人教育也暴露出来很多问题,文献[2]中总结了当前成人教育中的问题,并提出了一些建议,但是很多问题并没有完全解决。本文根据当前成人教育存在的问题,提出以虚拟现实技术和网络流媒体传输为平台,以学生自主学习为基础的虚拟教学模式。
1 当前成人教育教学模式存在的问题
当前,教育教学模式主要表现为集中式学习方式。集中式学习是以教师为中心的教学模式,强调教师的主导作用。成人教育教学中的集中式学习类似于普通高校的学习形式。集中式学习在成人教育中有其优点,如易于发挥教师的主导作用,便于教师组织、监控整个教学活动的进程;有利于教学管理;有利于理论知识的学习;有利于学生之间以及师生之间的情感交流。
尽管集中式学习有上述优点,但它在成人教育的教学活动中存在的弊端仍然十分明显,这种教学模式无法解决成人学生参加学习时存在的工作与学习的矛盾、家庭与学习的矛盾以及分散居住与集中学习的矛盾,这些矛盾导致实践性环节薄弱, 造成学生实践能力较差[3]。
虚拟现实的沉浸性、交互性、多感知性[4]的特点为成人教育提供了新的思路,沉浸性可以让学生身临其境的听老师讲课,交互性可以让学生在虚拟课堂中与老师交流、进行实践性课程等,提高学生的实践能力。再通过网络传输,可以让学生随时随地的学习,解决当前成人教育存在的工作与学习的矛盾、家庭与学习的矛盾以及分散居住与集中学习的矛盾。
2 虚拟教学平台系统原理
虚拟教学平台基于服务器/客户端模型,使用X3D语言建立,该语言可以实现Web三维场景并通过Internet相互连接和访问,不仅可以描述静态事物,还能够制作具有复杂动态交互的仿真环境,使用户有身临其境的感觉和体验。X3D语言和服务器/客户端模型的结合能够很好的满足远程Web登陆访问,只需要下载一个X3D插件就可以在网页上实现虚拟的教学环境,操作简单易学,同时,X3D对计算机硬件的要求不高,有利于推广。
为了实现教学的整个流程,在服务器端建立虚拟课堂、虚拟实验室、虚拟图书馆、辅导交流以及系统模型数据库等子系统。当客户端首先通过网络发出连接平台申请,服务器通过申请验证后建立连接,然后建立相应虚拟教学环境。虚拟教学环境的建立将跟进客户端的要求(包括课程类别、课程名称、资料名称等)自动调用系统模型数据库中相应的三维模型,然后组建出符合客户端教学需要的虚拟环境。最后服务器将把该环境画面编码压缩,通过Internet发送到客户端。由于上课是一个连续的动态过程,本文考虑使用流媒体技术进行传输,保证教学的实时性。讲课过程中使用的各种教学素材可以实时从资料数据库调入,并且虚拟教学过程也将保存到资料数据库中供学生回顾学习。系统原理图如图1。
由于教师和学生在教学过程中的角色行为不同,客户端分为教师客户端和学生客户端,通过登陆时的选择告知服务器。同时在平台运行过程中,需要为教师和学生分配不同的使用权限,这样即有利于平台的安全和管理,也便于教师和学生的不同角色行为的实现。教师身份由管理员添加,权限包括:上传教学和学习资料、下载学生作业作品资料、虚拟教室教学以及班级和学生管理等。学生身份由教师添加,权限包括:下载学习资料、上传作业作品等。
4 虚拟教学平台的功能
成人教育虚拟教学应该能够综合当前教学模式的优点,并且摒弃其缺点。所以成人教育虚拟教学平台应该包括以下几个部分:
(a)虚拟课堂。由教师客户端向服务器提出建立虚拟课堂。虚拟课堂成功建立后,学生加入教室。教师客户端需要配备简单的虚拟现实设备(如立体成像系统、数据手套、空间定位系统等),把教师讲课过程转换为虚拟人物活动,实时传输到服务器,再由服务器广播到各个学生客户端的三维显示设备。虚拟课堂最大的特点是教师和学生能够通过虚拟现实设备充分发挥虚拟现实的沉浸性和交互性,实现教师和学生“面对面”的亲切交流。教师在虚拟课堂的教学内容可以保存到教学资料数据库中,供学生自主学习。
(b)虚拟实验室。虚拟实验系统是虚拟教学模式的亮点。当前的远程教育教学模式几乎无法提高学生的动手能力,虚拟教学模式最大的特点就是增加了实践性课程的可行性,提高成人学生的动手能力,使学生能够更好的适应社会。
虚拟实验系统是利用虚拟现实技术建立虚拟实验室,教师可以在虚拟环境中利用各种工具和实验仪器演示实践性课程,使学生能够更好的理解理论知识。学生也可以登陆到虚拟实验系统,在虚拟环境中自由的做各种试验,提高自己的动手能力和理论联系实际的能力。对某些固定的实验可以通过提前建立虚拟实验室作为一个整体保存到模型数据库,使用时直接调用。对学生自己设计的实验需要教师首先进行可行性审查,审查通过后由教师建立虚拟实验室,然后学生登陆实验。
(c)虚拟图书馆。学生可以在空闲时间,通过客户终端登虚拟图书馆系统,自主的选择学习资料,也可以在虚拟图书馆中观看教师的讲课内容。这样能够基本解决工作与学习的矛盾和家庭与学习的矛盾。学生在听完讲课以后还可以在虚拟实践系统中实践,做到理论指导实践,提高学生的动手能力,加深对所学知识的理解,提高综合素质。
(d)辅导、交流。由于成人学习者居住相对比较分散,学习时间难以保证,学习中遇到问题很难找人交流,因此有必要建立辅导、交流系统。其中辅导子系统以邀请专家开展主题讲座,开展专家答疑活动为主,给学习者一个提出疑问的途径。教师通过系统回答学生学习中遇到的疑难问题,了解学生的学习情况,从而做到因材施教。交流子系统可以让学生相互交流,把自己对知识的理解和好的学习方法通过该子系统共享给其他学生,使学生之间相互促进,相互学习,提高学生的学习积极性和学习效率。
5 结论
本文提出了一种成人教育虚拟教学模式,该模式借助于虚拟现实技术,能够产生很好的教学效果,解决当前成人教育中存在的学生工作与学习的矛盾、家庭与学习的矛盾以及分散居住与集中学习的矛盾,并且能有效的提高学生动手能力,完善学生的知识结构。但是当前虚拟现实技术还不成熟、不完善,虚拟现实设备价格较高,限制了这种教学模式的效果和推广。随着虚拟现实技术的发展,虚拟现实设备将越来越成熟,实现成本也将会大大降低,最终这种教学模式必将代替当前的集中式成人教学模式,成为成人教育的发展方向。
参考文献:
[1] 陈美君. 成人教育发展的思考[J].中国市场,2006(49):65-66.
[2] 吴地花,周明. 当今成人教育困境的思考[J].继续教育研究,2007(1):46-47.
【关 键 词】 五个关注；片段教学；中小学
片段教学是近年来比较盛行的教研和素质评估的重要形式之一，人们越来越关注片段教学的研究与实施，怎样做好片段教学，是中小学教研的重要课题，是大家共同探讨的教研热点问题。时至今日，中小学各学科的片段教学研究日趋成熟，有关这方面的论文屡见不鲜。笔者拜读了一些这方面的文章，颇有感悟，同时也引发一些思考，基于探寻各学科的片段教学共性理论的思想，提出“片段教学需要直面‘五个关注’”的看法，与同行共同探讨。
一、关注教学理念的全新诠释
各学科课题标准提出的课程基本理念总体上反映了基础教育改革的方向，反映出本学科课程、课程内容、学科教学及评价等方面应具有的基本认识、观念和态度，它是制定和实施学科课程的指导思想。2011年版各学科课程标准中的每一部分内容都贯穿了基本理念和要求。同时，教师作为课程的实施者，更应自觉地以基本理念为指导，树立正确的学科教育观念，并用以指导自己的教学实践活动。因此，在大力推进课程改革的大背景下，进行学科片段教学需要彰显全新的教学理念。彰显全新的教学理念需要对学科课程标准中的“基本理念”内涵进行全新的诠释和演绎。在片段教学中，对教学目标的确定、教学内容的处理、教学方法的选用、教学活动的构建、教学手段的运用等，都要充分体现2011年版课标所倡导的教学新理念，用新理念点亮片段教学的心灯，引领整个片段教学。
二、关注片段教学的优质设计
课堂教学设计是课堂教学的设想和计划，即在课堂教学工作开始之前所做的教学预谋和筹划。它具有规划性、超前性和创造性的特点。做好课堂教学计划是课堂教学的前期基本工作，常态教学如此，片段教学亦是如此。对片段教学执教者来说，要做好片段教学，首先要关注片段教学的优质设计，从确定教学目标与重难点、处理教学内容与课程资源、组织教学形式与步骤、选择教学方法与策略、预设教案产生的基本思路整体谋划构建，设计片段教学。其中最应关注的是教法和步骤，教法可以体现教者的教学理念，是把握重点、突破难点和实现教学目标的途径，步骤则是教法的具体操作程序，安排好步骤可以使教学过程合理流动、有条不紊、富有层次感。片段教学设计时还应注意从学的角度思考问题，从设计开放性的角度思考问题，从组织形式的多样性角度思考问题。从内容上说还包括导入语设计、问答设计、活动设计、互动对话设计和板书设计等。
三、关注教学情境的虚拟建构
虚拟性是虚境型片段教学的主要特征之一，因为虚境型片段教学没有真正的学生，教者必须虚拟教学情境，让教学逼真地进行。也就是说虚境型片段教学仍是以课程资源和学生的应答、反馈来推进教学活动的，但没有真实的学生，教师要在虚拟中与学生交往互动，体现课堂教学的真实感。教学是动态生成过程。这里要涉及到我们常说的“生成”一词，没有学生的虚境型片段教学，怎样把学生的课堂学习的真实场景和师生互动生成的场境虚拟建构出来，这是探究的中心话题。我们可以从“生成”的本义去探讨，“生成”表达两层含义，一方面要通过启发式的教授，帮助和引导学生明确所需思考和解决的问题。在这一方面，虚境型片段教学教者一般可以做得较好。另一方面的意思是要仔细观察学生的各种反应和表现，耐心听取学生用各种方式表达和见解，特别是要迅速发现和捕捉学生的思维亮点，因势利导，把握正确的思维方向，共同探讨，直到问题解决。在这一方面，虚境型片段教学没有学生怎样体现并做得更好，需要教者关注情境的虚拟建构。主要有以下六种方式：
1. 语言虚拟。对于学生的应答，教师可以运用转述，将学生的答语清晰地表达出来。不仅限于答语内容，有关课堂中的讨论、发言、朗读、对话等语言，也都必须通过教师的话语转述来实现。最简单易行的语言转述方法就是适当重复学生的话语内容，从而虚拟出师生互动、生生互动的场境。
2. 角色虚拟。对于学生的应答，教师也可以模拟扮演，即类似单口相声，自问自答。答者可适当变换语气语调，作出必要的停顿，以示区别。
3. 方位虚拟。在指名学生发言、读书、板演等环节，教师可具体指出学生的位置，做到“眼中无生心中有生”，如“坐在边上的那位男同学”“第一组手举得高高的那位女同学”等，来显示学生的真实存在。
4. 时空虚拟。在虚境型片段教学中，在对学生的思考、发言、讨论、朗读时，经教师的提问、启发、点拨后，应有稍微的停顿间歇，让人感觉学生在参与学习活动，教师在等待学生信息反馈，从而营造课堂现场感。
5. 体态虚拟，在虚境型片段教学中，教师的体态语言能起到营造真实课堂氛围的积极作用。如教师在讲台周围走动巡视，表明在关注学生学习或等待学生的反应；教师手势指向黑板、课件，指向虚拟的某个发言学生的座位，表明在执行教学指令；教师的目光指向虚拟学生的座位，表明在与学生沟通交流等等。
6. 手段虚拟。教师可以借助多种教学媒体如课件、录音、挂图、实物、音乐等，增强课堂真实感。
通过以上六种虚拟，可以使学生的学习、应答、反馈显得真实合理，展示出自然流畅的如同真实的教学过程。
四、关注教学语言的艺术处理
课堂教学的口头语言，简称为教学语言，是教学的主要工具。在课堂教学中，教师运用口头语言来传授知识、表达思想、启迪思维、交流情感和塑造学生的心灵，是一种最普遍、最经济、最有效的手段。教学语言不同于生活语言，教学语言必须彰显以下几个特点：准确，精炼，富有启发性；情真词切，真挚感人，富有情感性；生动幽默，形象具体，富有趣味性；刚柔相济，顿挫有致，富有节奏性；时空对称，跨越意境，富有时空性。当然还有不同的提法，如李如密教授在《教学艺术论》一书中给教学语言艺术概括为十大特点：主导性、科学性、讲解性、教育性、启发性、灵活性、趣味性、时空性、口语化、个性化。
片段教学不仅要像上课那样运用好教学语言，做到声情并茂、灵活多变、形象生动、前后连贯紧凑、过渡流畅自然。还要作专门的艺术处理，这是片段教学的独特性所决定。主要方式有：
1. 单口相声式。教者身兼师生双重身份，自问自答、自言自语，将教师的教与学生的反应清楚地展示出来，在片段教学时，教者既要说出自己的教学流程，又要预设学生的回答再进行引导，像说单口相声一样，要模仿学生的语气、表情和动作。
2. 重复评价式。重复评价，就是通过教师重复学生的发言、评价学生的发言来展示师生的双边活动。
3. 转述说明式。有时也可以采用教师转换叙述方式，将学生的答案清晰转述出来。
语言艺术处理还要讲究以下策略：详略得当，过渡起伏有致；顺应思维，充分彰显预设资源与应答；从容机智，语言角色扮演自然到位。
五、关注内在素质的外显施展
片段教学多用于教师招考、职称评聘、教学评选之时，是考核教师教学能力的一种重要方式。因此，片段教学如同说课和课堂教学一样，也应追求完善表现，展示个人素养魅力。也就是将自己最优秀的一面展示出来，使自己在片段教学中脱颖而出。要做到这一点，关键要关注自己内在素质的外显施展。内在素质的外显施展主要关注以下三点：一是关注形象美，做到教态大方得体，教风亲切自然。二是展示语言美，做到准确而恰如其分，生动而富有情趣。三是凸显特色美，做到才艺施展充分，个性扬长避短。
倘若让自己的特色在片段教学中如行云流水、流水无痕、水到渠成的呈现，让自己的内在素质外显张扬。不妨试一试，用你的板书和简笔画来显示自己的艺术功底；用你的范读来显示自己的朗读水平；用你的机敏策略来显示自己的驾驭调控能力；用你的广征博引来显示自己的知识面；用你的表情、肢体语言来显示自己的亲和力和感召力。
总之，以上“五个关注”关注到位，可以产生良好的片段教学效果，教者可以尝试而彰显之。
【参考文献】
[1] 钟建林. 聚集片段教学[M]. 北京：教育科学出版社，2012.
《因特网的应用与发展趋势》一课是教科版高中信息技术选修模块“网络技术应用”单元第一节的内容。该课是整个学期的起始课，难度不大，与学生生活较为贴近，理解起来也比较容易。教材上的内容多为拓展阅读，属于浅层次理解，需要配合多样化的教学资源和实践活动来辅助学生深入理解。另外，本课教学还应基于教材内容予以调整和补充，适当增加一些因特网应用的前沿技术知识，使学生紧跟时代的步伐。
学习者分析
随着因特网应用普及程度的提高，学生都或多或少了解了一些因特网的一般应用，但由于成长环境和教育条件的不同，每位学生在认知上会有所差异。另外，这个阶段的学生好奇心很强，接受新事物的能力也比较强，因此，适当补充一些因特网的前沿技术知识很有必要。
教学目标
知识与技能目标：了解因特网的一般应用，并对前沿技术有所了解，能将所学知识应用于生活。
过程与方法目标：在实践探究活动中学习新知，掌握自我学习与认知的方法；通过小组活动形式学会分享合作的新型学习方法。
情感态度与价值观目标：培养关注前沿科技的习惯，对新技术、新事物保持好奇心；具有警惕信息安全隐患的意识，能保护个人隐私。
教学重点、难点
重点：了解因特网的一般应用，并能将其应用于生活实践；知道因特网的前沿科技，了解其发展趋势。
难点：理解因特网的前沿科技，特别是对物联网的理解、思考与畅想。
教学策略
本课教材上的内容严重滞后，如果按照课本的思路根本达不到教学目标，教师需要课本框架，加入新技术的介绍，但这又很容易让课堂变成技术宣讲会，因此，让新技术教学从单一输入变为体验互动是很有必要的。采用任务驱动的方式让学生在完成任务中体验技术，在小组讨论中学会沟通交流并内化新知，在思考分享中拓展思路构想未来发展。
教学过程
1.创设情境，感受因特网应用的丰富多彩
师：大家在生活中接触过的因特网应用有哪些呢？
生：游戏、网购、QQ……
师：其实，因特网的应用远比我们知道的要丰富多彩。今天，我们就一起来认识它，这里老师先给大家演示一个好玩的东西（如图1）。
笔者使用提前自制的“全息投影设备”，配合iPad上播放的全息投影视频演示“初音未来”（以下简称“初音”，为了使每位学生都能看到，笔者使用手机和分屏器配合在投影仪上转播）。
笔者简单地讲解了“初音”的原理，由全息投影的虚拟3D成像引出虚拟现实（VR）技术，再过渡到本节课要介绍的技术。这些技术都是因特网应用的基础与依托，教师将这些技术以学生在“初音”科技馆参观所见的形式带入课堂。
设计意图：以学生感兴趣的“初音”作为导入，既能增强科技的亲近感，又能引起学生学习的兴趣，将他们带入到本课内容上来，同时用“初音”作为导游带领学生参观科技馆，将要讲解的技术串成一条主线，这样的课堂设计清晰明了。另外，全息投影设备是自制的，旨在告诉学生技术可以平民化，由此激发他们实践操作的欲望。
2.科技展馆之一――虚拟现实（VR）技术
（1）初识虚拟现实（VR）技术
师：请大家思考见过的VR应用。
生1：VR游戏。
生2：虚拟家居。
教师出示VR游戏的图片让学生更深刻地感受它，同时用春节QQ抢红包中的VR应用这一生活中的例子引导学生总结出因特网应用趋势的“生活化”这一特点。
（2）体验虚拟现实（VR）技术
教师使用iPad上提前装好的“宜家家居”APP来演示VR应用，让学生体验在实景中与虚拟家居互动的过程。
（3）总结及拓展虚拟现实（VR）技术应用
师：虚拟现实（VR）技术由三维图形生成技术、多传感交互技术以及高分辨率显示技术等生成逼真的虚拟三维环境，给用户以身临其境之感。
为了拓展学生对VR应用的认识，教师用两幅图片分别讲解VR在“虚拟实战演练”和“犯罪破案”中的应用，引导学生总结出因特网发展趋势“人性化”这一特点。
设计意图：单纯讲解技术必然会使内容显得枯燥单调，因此将VR搬进课堂，来增强学生的课堂体验。但是VR游戏这类应用硬件设备难以配备，很难在课堂中实现。因此，想到使用移动端VR应用“宜家家居”APP来实现这一构想，可以让学生在课堂上体验。
3.科技展馆之二――物联网技术
师：导游“初音”要来学校接大家去参观展馆了，由于学校地理位置偏远，最后三公里成了大难题，请大家思考如何解决。（学生基本上可以联想到最近火热的“共享单车”，而共享单车是“物联网技术”的一个很好体现）现在我们就来参观“物联技术馆”，无锡市是物联网技术应用的先进城市，作为市民的我们更应该去了解学习。物联网有别于互联网，它代表着一个物物相连的新型网络时代，我们就跟随使用共享单车的步骤去深入了解一下物联技术。
（1）寻找单车
：在搜索框中输入所在位置，附近单车的位置信息就会发送到手机APP中，请同学们思考这些位置信息是如何获取的呢？
生：单车车身装了GPS定位装置。
（2）扫码开锁
师：使用图像识别技术对二维码进行扫描解读，首次使用单车都会出现“押金缴纳”提示，恰巧导游“初音”的余额不够押金，怎么办？支付宝联合单车推出免押金业务，只要用户信用积分达到600分以上即可，这可是个好消息。请同学们思考我们使用支付宝时的个人信用积分是如何评估出来的呢？
生：根据我们平时使用支付宝时的消费记录信息获得。
师：同学们说得很对，这里其实涉及到了另一项技术，叫做“大数据”。平时，我们使用淘宝，都体验过个性化推送功能吧，这也是大数据技术的体现。现在，我们通过一个平台去看看大数据技术的神奇魅力，打开桌面上老师发送的快捷图标（图标是一个浏览器，首页已提前配置为阿里数据http：///area），砜纯础鞍⒗锸据平台”有什么有趣的内容。可以选择不同类型的商品，看看淘宝网上这些商品购买者的特点分析，如星座、年龄、喜好和所在地区等（如下页图2）。
师：同学们，这些有趣的数据背后其实是互联网商业，通过数据的分析来总结商品购买情况的趋势，从而推出相应的营销策略，以此提高销售量。押金问题解决以后就可以开锁了，通过传感器的控制，锁自动弹开，现在就可以使用单车了。
（3）锁车付费
师：到达目的地后，需要手动把车锁拨回锁定状态，通过传感器手机端就可以知道行程结束了，最后根据行程付费，通过线上支付完成。请同学们思考使用单车的行程是如何被计算出来的呢？
生：车身的GPS定位装置实时记录了单车位置，通过这些位置信息最终计算出行程。
（4）单车的自我保护机制
师：共享单车如此便利，改善了我们的出行方式，但同时却有一些不好的事情发生在它们身上，违停、肆意破坏、随便摆放等问题层出不穷，但有“物联技术”的支撑，这些问题都能迎刃而解。用户一旦发现问题车辆，就可以通过APP的举报功能进行报修，选择相关损坏情况并上传，那么请同学们思考如何知道是哪辆单车出了问题呢？
生：通过图像识别技术扫描车身二维码，就可以将车辆信息进行关联。
师：完全正确，二维码就是车辆的身份证，是唯一的标识，是物物相连的物联网世界的一个地址。
小结：随着物联网技术的不断发展，未来会出现更多、更好、更便民的产品。
设计意图：如果能用一个实体将物联网技术串在其中，学生会更容易理解。共享单车最近很火，把它作为实体搬进课堂会是个不错的选择，让学生跟着使用单车的步骤去了解物联网，也让技术线路更加清晰明了。
4.科技馆视频赏析馆之百度神灯
师：经过刚才的学习，同学们会发现共享单车背后是由多项技术一同支持的，“技术的融合”也是当今因特网应用的发展趋势之一。接下来在视频赏析馆中，让我们来看另一个体现技术融合的神奇产品。
教师播放视频“百度神灯搜索”，学生观看并感受。
师：搜索技术、全息投影技术、人工智能技术、语音技术等，一同支持催生出了全新的搜索方式，让搜索体验更加真实。
设计意图：多媒体教学手段对晦涩难懂的技术讲解来说是个不错的教学方法，用视频方式能让学生更为直观地了解技术，让教学变得生动有趣且高效。
5.科技馆观后感之未来畅想
师：同学们，今天的科技馆展览行程到此结束。请同学们根据今日课上所学，发挥你们的想象力，以小组为单位思考并讨论技术还能从哪些方面使我们的生活更加美好。（笔者给出引导提示：智能文具盒、AR教具等）
生1：虚拟教师。虚拟教师可以让一些没法接受正常学校教育的特殊学生也能享受同样的教育模式，足不出户，教师就能在你的面前为你授课。
生2：智能黑板。这样的黑板就像一台智能计算机，不仅包含丰富的教辅工具，还可以在线解答疑惑，如果学生有问题，老师又刚好不在，它就能帮我们解答疑惑。
生3：智能拐杖。智能拐杖具备自动导航功能，可以帮助老人去想去的地方；还具有GPS定位装置，与家人的手机绑定，再也不用担心老人走丢；还应带有自动报警功能，老人一旦有安全隐患，立即按键即可呼叫救护车。
生4：虚拟宠物。如果你热爱宠物，但得不到父母的同意喂养，可以试试虚拟宠物，与QQ宠物不同，虚拟宠物要实现更多的交互功能，让它成为你的虚拟玩伴。
设计意图：教师单方面的输入难以达到最佳的教学效果，让学生参与进来，学以致用、发散思维并结合小组讨论，有助于学生将知识内化，改善教学效果。另外，科技的发展就是一个将幻想变为现实的过程，随着创客时代的到来，鼓励学生畅想未来，可以为学生未来的发展、创业做好准备。
6.总结课堂，回顾新知
师：因特网的应用不只局限于游戏、网购，还有更多的人性化、生活化、个性化、智能化、多元化的应用。
设计意图：对一整堂课进行概括总结，没有再梳理知识，而是去概括一种趋势，这也是本课教学目标之所在，技术太多，一一掌握不是教师所要求的，而是要让学生理解技术背后的发展趋势。
教学反思
现代教育技术的主要特点
现代教育技术和传统教育技术相比具有几个明显的特点，一是现代教育技术充分利用了现代信息技术的优势，将线性的教学知识结构改变为多形式、非线性的网络结构，符合人类的认知规律二是现代教育技术的应用，既利于学生的自助学习，也方便学生与学生之间、学生与教师之间的相互协作学习。三是现代教育技术将文字、图片、声音、影像、视频等多媒体教学资源集于一体，极大地拓展了知识来源，丰富了课堂教学内容，使得教学内容更加形象、生动，活跃了课堂教学气氛，提升了学生的学习兴趣；四是现代教育技术主要通过计算机多媒体教学系统，突出信息技术在教学活动中的作用。
现代教育技术在教学中的应用研究现状
随着现代教育技术的进步推广和应用，积极探索现代教育技术的发展路径，将现代教育技术融入到课堂教学的活动实践中来，最大限度发挥现代教育技术的优势，提升课堂教学的效果，成为应用研究的重点。现阶段我国现代技术在教学活动中的应用研究主要是：
（1）现代教育技术与学科的教学实践，主要研究单学科教学与现代教育技术的结合；
（2）现代教育技术在教学应用中的共性特征研究，例如现代教育技术对提升学生学习兴趣的研究等；
（3）现代教育技术对于学校整体教学系统革新的推动研究。现代教育技术在教学活动中的推广和应用，必将引起教学模式、教学方法、教学思维、教学组织和管理甚至教学目标的变革；
（4）现代教育技术与课堂教学实践的融合研究。现代教育技术服务于课堂教学实践，是实现教学目标的手段之一，如何将现代教育技术融入课堂教学实践，解决课堂教学活动中存在的问题和矛盾，是现代教育技术应用的重要研究课题之一。
现代教育技术在教学活动中的应用基础
现代教育技术将网络信息技术与现代教育理论相结合，形成应用于多层次教育、教学实践的现代教育手段及方法体系，现代教育技术在我国的教育现代化中发挥着越来越重要的作用，它不但符合学生的认知心理特点，而且符合学生获取和保持信息的基本规律。
1 现代教育技术符合学生的认知心理特点
现代教育技术通过多媒体技术等先进技术手段，可以将枯燥无味的教学内容演绎成丰富多彩的文字、图片、影像展示，在丰富教学内容的同时也激发了学生好奇、探究的心理。研究表明，现代教育技术的应用能够提升学生对教学内容的学习效率，并且也能激发学生对课外知识的探求欲望。
2 现代教育技术符合学生获取和保持信息的基本规律
生理和心理专家告诉我们，人类获取的信息超过80%来源于视觉，超过10%的信息量来源于听觉，对于学生还没有针对性的数据，但这两个比例应该相差不大，大量的教学实验也证明，学生通过视觉、听觉等多感官刺激获取的信息量要大于单一的听讲获取的信息量。另外，学生对教学内容的互动参与程度还会对信息量的保持持久性有着直接的影响。
现代教育技术在教学中的应用特征
现代教育技术通过计算机、应用设备等硬件设施，将教学多媒体资源通过网站及局域网等网络融入到教学活动中，在教学实践中呈现出几大基本特征。
1 教学内容的多媒体演示
多媒体教学是现代教育技术应用最普遍的形式，多媒体教学采用计算机链接技术将教学内容以文字、图片、声音、视频等形态演示出来，通过丰富的多媒体资源对教学内容进行多层次、多角度的说明。
2 教学活动的交互多样性
现代教育技术通过信息网络技术，能够实现教学内容的网络动态演示以及网络教学的交互功能。网络教学的交互功能不仅仅体现在教学资料、教学内容、教学信息在网络之间的相互传输，还体现在学生与学生之间、学生与教师之间的交流与沟通上。通过即时聊天软件，学生、教师之间的交流不受时间、空间限制，有利于学生沟通能力的培养。
3 教学资源的无限、共享性
网络资源几乎是无穷尽的，学生一方面可以利用网络即时、快速搜寻与教学内容相关的信息，丰富自己的知识面，另一方面通过强大的网络力量，学生可以方便的进行各类探究活动。同时，网络教育资源还具有一个鲜明的特征，那就是教育资源的共享性。现代教育技术利用局域网络技术，将教学资源信息化，打破了教学资源流通的地域、时间限制，将教育时空无限扩大，方便了教学资源在网络上的共享。开放、共享是现代教育技术的最大优势，这一特征使得优秀的教学资源能够服务更多需要的学生，同时也使得学生能方便的获取更加优秀的教学资源。
4 教学环境的虚拟化
