摘要:本文以工程教育認證為背景，指出現階段冶金實驗教學存在學生對實驗設備不熟悉、實驗目的不明確和實驗積極性不高等問題，提出從實驗設備培訓、虛擬仿真應用、導師制應用實驗教學和多角度的實驗考核方式四方面入手，提高學生的學習興趣，培養其學習自主性和獨立思考能力，進一步來提高學生解決復雜工程問題的能力，促進冶金專業綜合性實驗改革。

關鍵詞:工程專業認證;冶金實驗;虛擬仿真

中國于2016年正式加入《華盛頓協議》，成為第18個正式成員國。《華盛頓協議》是國際上最具權威性和影響力的工程教育互認協議之一，其宗旨是通過多邊認可工程教育資格，促進工程學位互認和工程技術人員的國際流動。在工程教育認證的條件下，培養人才方式需從“以知識傳授為主、以教師為中心”的傳統教學理念向“以學生為中心、以能力輸出為導向”的新型教育模式進行轉變［1］，以工程教育認證推動實驗教學改革。這對實驗教學提出了更高的要求，不僅要求培養學生的創新意識、獨立思考能力，而且要培養學生解決復雜工程工問題的能力。

1存在的問題

1．1學生對實驗設備不熟悉

學生進入實驗環節前，存在從來沒接觸過本實驗設備的問題。雖然在進入實驗環節前，學生通過學習《冶金實驗方法》和預習實驗指導書等途徑了解了實驗過程，但是由于鋼鐵冶金實驗很多屬于高溫、毒性實驗，存在一定的安全隱患，使得教師對于學生直接動手操作有所顧忌，不能讓沒經過培訓的學生直接操作，導致學生主觀印象不深與實踐能力差，不利于學習能力的培養。

1．2實驗目的不明確

生物學是一門實驗科學，生物實驗教學是生物教學一個不可分割的重要組成部分，它是幫助學生實現由感性認識到理性認識，由具體思維到抽象思維飛躍的一個重要環節。因此，在初中生物實驗教學中，加強培養學生的觀察能力、實驗能力、思維能力和自學能力是新課程改革的主要特點之一。如何在教學中通過實驗發展學生的動手動腦能力，使之為理解、掌握書本內容服務，并且培養科學的態度，提高分析問題、解決問題的能力，應當引起廣大生物教師的高度重視。那么，如何在初中生物教學中實施實驗教學呢？筆者認為：   一、培養探索科學態度   初中生物實驗注重培養學生的探索科學態度，鼓勵學生能創造性地學習，要求學生在做實驗的同時，一定要做好記錄，如果一個實驗小組兩人，則一人做實驗，一人記錄，下一次實驗互相對調。實驗繪圖要求學生實事求是照看到的實際畫，在實驗課中完成。如在解剖鯽魚時，有的同學發現魚的心室和動脈球的搏動位置在心房的上方，而在生物教學掛圖中，心室位于心房下側，在心室前端有一白色的動脈球，這就要按實際看到的畫。又如用顯微鏡觀察“人的口腔上皮細胞裝片”實驗，而在實驗報告冊上則要求，觀察人的口腔上皮細胞要用0.01％亞基藍溶液作為染色劑，如果一時買不到此種試劑，不進行染色，人的口腔上皮細胞透明度大，那么在顯微鏡下很難看清其細胞膜和細胞核等。為了觀察清楚，可提示學生是否也可用稀釋的碘酒或墨水作為染色劑觀察人的口腔上皮細胞裝片，學生試著做了結果很滿意。人的口腔上皮細胞被染成黃（紅）色，細胞膜、細胞質、細胞核看得很清楚。細胞周圍空間呈白色，圖像很清晰。再如有些同學，即使不用牙簽輕刮口腔上皮，用一滴口水，處理后也可找到口腔上皮細胞，這又是為什么等等。從而培養了學生獨立探索和實際操作、制作能力，培養了學生觀察思維、動手能力，培養了學生嚴謹的科學態度。   二、突出學生主體作用   在實驗教學中，突出學生的主體地位，應該在老師的指導下，按照認知規律，努力為學生提供寬松的實驗環境，為他們創設親身實踐、動手操作、親身感受與體會、自主合作與探究的學習氛圍。使學生自主能動地、創造性地學習和實驗，這有賴于老師觀念的轉變，手段的更新，教師應提供學生實驗的舞臺，克服實驗條件的限制，盡可能地讓學生動起來。讓學生真正體會到學習的快樂感和科學探究的成功感與自豪感。新課程標準倡導學生的學習方式為“自主、合作與探究”，而學生分組實驗正是這種學習方式的一個具體體現，也是落實“雙基”的一個重要環節。在學生實驗中，學生的觀察能力，合作、探究能力，分析問題、解決問題的思維能力，以及動手操作技能都得到了鍛煉與提高。在實驗中我們可以讓學生獨立完成，這樣既培養了興趣，又掌握了知識。比如，在實驗課上可組織學生觀察動植物、制作裝片，還可以教學生學做發豆芽、制作標本；請學生組織評比自己的“杰作”，使學生體驗成功的喜悅。   三、開展實驗探究活動   生物實驗探究活動是生物教學不可分割的一個重要組成部分，既能提高學生的學習興趣，又是生物教學中一種重要的教學手段，它在幫助學生認識生物學概念、現象，培養學生動手能力、創新能力，全面提高學生的科學素質等方面起著其它教學手段都無法替代的作用。探究活動組織的好壞直接影響學生學習生物學的興趣和能力。同時對學生學習生物學興趣以及課堂教學效果都有很大影響。首先，探究活動要密切結合課堂教學。實驗探究活動是教學的又一重要手段和方法，進行生物探究活動不能脫離開教學實際，要以教學內容為基礎適當深化，做到教學與活動齊頭并進。其次，生物實驗探究活動盡可能的面向全體學生，并做好分層教學。我在實驗教學中盡可能多地使那些學習較差的同學參加，因為他們更需要幫助，更需要關心和愛護，于是我將生物探究內容分成兩類進行，第一類是普通類，一般較簡單，大多數學生都能完成的；第二類是深化類，是有一定難度的內容，部分接受能力較好的學生才能完成的，這樣，可以讓盡可能多的學生參加生物科技活動，使全體學生都有發展。再次，生物實驗探究活動內容要有季節特點，教師可根據季節的不同，安排活動內容，如春夏季多安排一些野外實踐內容。如培養和種植植物，采集動植物和制作生物標本，秋冬季多安排些室內的實驗，如在實驗室教室里能完成的實驗，以及動植物標本的鑒定和命名。年初制定可行的具有一定靈活性的活動方案。實施過程中因實際情況而定，不受課本限制將活動內容限定過死，根據情況調整，這樣的教學才能適應學生的身心發展。   四、關心愛護教學儀器   在做每個實驗前后，要求學生一定要養成洗手的習慣，以免實驗時沾污實驗儀器和試劑、樣品、標本，從而引起實驗誤差，同時還要求學生不應做與本實驗無關的動作，以免損壞實驗儀器，甚至發生意外事故。要節約實驗材料，如在制作洋蔥表皮細胞臨時裝片時，只要取一張洋蔥表皮就夠了，不必取大塊，另外如擦鏡紙、吸水紙、大頭針和各種試劑等也要節約使用。嚴禁將教學器具如鑷子、放大鏡、剪子等帶出實驗室。同時為保證實驗用品、材料、儀器不丟失，在實驗前分發給每個小組一份實驗儀器、材料登記表，要求學生在實驗前后核實，并填寫本節課的實驗名稱、日期、班級和組別等，最后要簽名，以清點核實無誤并承擔責任。實踐證明，在實驗中對學生進行愛護關心儀器和經常節約實驗材料教育，有助于培養學生愛護公共財產、艱苦奮斗、自力更生的精神，有利于調動學生上好實驗課的積極性。   總之，生物教學不僅要重視實驗教學，更要重視實驗教學的有效性，這不僅是課程改革的要求，也是提高學生科學素養的必須。因此，在教學過程中，必須對生物實驗教學進行有效的組織，并在教學實踐中不斷貫徹落實。只有這樣，才能使“三維目標”真正落到實處。

［摘要］教育技術專業目標是培養具有創造、創新能力的實踐應用型人才，掌握適當的技術和資源來推動學習和改善績效，促進日后順利走向就業崗位，適應現代化教育趨勢。應用型人才培養是當前教育技術專業實驗教學的根本目標，從該專業課程性質出發，構建起教育技術專業實驗教學的體系框架，注重學生實踐能力的培養。本文從現實出發，首先闡述教育技術專業實驗教學對培養應用型人才的重要意義，其次分析教育技術專業實驗教學現狀，最后提出基于應用型人才培養的教育技術專業實驗教學策略，希望具有一定的借鑒意義和參考價值。

［關鍵詞］應用型人才;教育技術專業;實驗教學;對策

教育技術由“教育”和“技術”兩部分組成，是教育理論聯系實踐的橋梁，專門用以研究現代技術手段的一門學科。該專業表明科學技術是促進人類教育的有效手段，能夠真正提高教育的質量和效率，保證教育效果。因此教育技術專業主要討論了科學技術和人類教育的關系，揭示教育要遵循一定的規律，借助有效的方法。教育技術專業實驗教學圍繞實驗教學內容體系，它體現于教學計劃中，圍繞培養應用型人才這一目標設置合理的實驗教學環節。

一、教育技術專業實驗教學對培養應用型人才的重要意義

首先有助于深化學生對知識的理解和掌握。實驗課教育技術專業中占有重要地位，而當前僅有少數院校開設該課程，并且教學中以演示及研究前人研究成果為主，從經典理論和知識體系中形成自己院校的教學模板。但是實驗課可以讓這些先進技術和成果被論證，讓學生理解知識的由來，明白其中的關聯，這樣學生才能掌握牢固，從而應用到實踐過程中，培養出實踐應用型人才。其次有助于鍛煉學生的觀察力和思考力。實驗在理論教學基礎上驗證取得成果的真實性，通過實驗學生的觀察力更加敏銳，思考更加有深度，能夠根據實驗中出現的現象來發現問題、分析問題和總結問題，發現問題是觀察力的體現，分析問題是思考力的體現，在這一反復操作過程中提高學生的推理判斷能力，將教育技術知識更好地融會貫通。最后有助于端正學習態度，獲得良好的學科認識。實驗體現出教育技術專業的真實性，是端正學生態度的最佳手段，良好的科學態度依靠實驗培養，以實驗過程中的數據和現象為出發點，尊重客觀事實，養成實事求是的科學態度，若實驗過程中遇到意料之外的問題，需要不斷思考，激發學生自主探究的興趣和熱情。

二、分析教育技術專業實驗教學現狀

隨著現代科學技術的發展，社會各界對教育技術專業人才標準提出了更高的要求，各個院校都面臨應用型人才培養的困境，傳統教學模式已經無法滿足人才培養目標的需求，教育技術專業迫切尋找一種實踐途徑來激發學生學習興趣。實驗教學作為培養學生實踐能力的重要渠道成為教育教學改革的首要對象。以往實驗教育處于理論教學的輔助地位，是對其補充和延伸，并沒有真正意識到實驗教學的重要性，在教學過程中仍然以教師演示為主，沒有明確學生實驗教學主體的地位，學生的動手能力得不到鍛煉，創新創造力不足。當前教育技術專業實驗教學中存在課程設置不完整、學生動手操作機會少、實驗內容陳舊等問題，加之教育技術專業開設時間短，尚未積累較為成熟的教學經驗，不同院校設置課程各有不同，實驗內容大同小異，無法滿足行業領域發展對人才的需求，學生進入就業崗位后還要接受再教育，浪費教育資源，對此必須對教育技術實驗教學現有問題進行改革。此外當前教育技術專業實驗教學將培養應用型人才的重點集中到“應用”方面，認為不需要扎實的理論，只要將所學知識用于社會實踐活動中即可。美國對教育技術專業的定位是為了促進學習，將相關過程和資源進行設計、開發、利用、管理和評價的理論與實踐，因此教育技術專業涉及范圍廣泛，需要多方面理論知識的支撐。

摘要：

闡明了虛擬實驗發展的狀況以及它的重要意義所在，提出了遠程教育中開展虛擬實驗的可行性以及必要性，更深層次的研究虛擬實驗的構建過程以及方法，為相關人員提供資料。

關鍵詞：

虛擬實驗教學系統；遠程教育；應用評價

在當今遠程教育不斷發展進步的現狀之下，如何依據良好的網絡信息構建的環境創建一個完善的實驗教學環境，這就是現在我們所面臨的巨大的問題，也是當今人們關注的焦點所在。

1虛擬實驗教學系統簡介

1.1虛擬實驗發展概況。虛擬體驗技術原始于20世紀，是基于虛擬現實技術和實驗模型而產生和發展的。當時，一些國內外的遠程教育機構都曾經采用了各種各樣的方法來解決遠距離實驗教學的方法。在進行實驗的過程中，有的僅僅只有少數情況符合要求，而大多數由于與理論教學的銜接不是很密切，產生的效果不是很好。直到1990年，虛擬體驗才在遠程教學中崛起，為虛擬實驗教學的發展帶來了希望。它可以讓遠程實驗教學實現完整性，解決了實驗教學模式和遠程教育地位不相容的問題。在短短十幾年的時間里，虛擬實驗室概念的提出，由于其廣闊的應用前景，并且在各國大力發展的前提下，已取得了非常大的進展。目前，虛擬實驗室的建設在發達國家已經非常流行了，越來越多的大學和研究機構正在從事著虛擬網絡實驗的工作。與西方發達國家相比，國內對于虛擬實驗方面的工作還仍然缺乏，但在最近幾年其獲得的重要性逐步增強，一些大學和研究機構還專門開發了許多更先進的虛擬實驗室。

在我國特殊教育“醫教結合”的改革背景下，應用型特教教師的專業實踐能力培養面臨著困境[1]。特殊教育與康復實驗教學因受倫理要求、實驗場所、實驗條件、實驗成本等限制，導致很多特殊教育與康復的實驗項目無法開展，學生無法在現場全面體驗各類殘障人群的多方面功能康復與特殊教育。而虛擬仿真技術是解決真實情境中事件不可控、現場教學成本高、現場評估與康復訓練的時程較長等問題的有效手段。虛擬仿真實驗教學，順應了信息時代高等教育開放辦學、資源共享的變革要求，為學生開展自主實驗、創新實踐和探究性學習提供了先進手段、開放平臺和優質資源，在提高人才培養質量的同時，也為實驗教學改革和實驗室建設增添了活力和動力[2-3]。本研究在我校虛擬仿真實驗教學平臺的支持下，進行特殊教育與康復虛擬仿真實驗教學的教學改革探索研究，現報告如下。

一、特殊教育與康復虛擬仿真實驗教學平臺的構建

（一）線下模塊

虛擬仿真實驗室由虛擬情境和實踐演練兩個功能區域構成。虛擬情境區配備曼恒數字自主研發的虛擬現實協作工作平臺，可實時獲取多種3D數據模塊，搭建3D虛擬場景，結合立體沉浸式投影系統和交互設備，教師和學生能置身于特殊教育與康復的仿真環境中進行技能展示、模擬訓練等。目前，實驗室已研發了按照虛擬場景分類、OT活動分類、ICF-CY分類三個模塊的虛擬場景，構建了層次清晰、易于擴展的虛擬仿真實驗教學資源。實踐演練區配備專業器具，采用研討式教學，學生在教師引導、幫助下，通過虛實結合的雙向演練來學習特殊教育與康復的知識并掌握實踐技能，實現師生互動、生生互動。

（二）線上模塊

自主研發的特殊教育與康復虛擬仿真實驗教學平臺，可將虛擬現實技術與教學情景相融合，以優質化的教學資源為基點，集終端、軟件系統、云平臺、課程內容于一體，將抽象概念情景化，提供簡易的教育教學互動操作，為學習者打造高度仿真、沉浸式、可交互虛擬互動學習場景。線上教學可提供———虛擬特殊教育學校、康復機構的教育與康復訓練，在實施“功能評估”、“個別化教育計劃”、“功能康復訓練”等課程教學時，需要模擬還原真實校園場景與人員互動，便于學習者有情境體驗與真實感受，在線學習的實驗設備材料主要是自主開發的系統內設學習資源：課程預習資源、在線交互學習、課程考核評價。

二、研究設計

一、物理實驗是實施素質教育的重要途徑

在課堂教學中實施素質教育，重要的是要確立學生的主體地位，讓學生主動地學習、主動地發展．物理實驗是一種能動的實踐活動，是手腦并用的過程．它不但能為學生主動地獲取知識拋“磚”引“玉”，而且實驗本身能很好地展示知識發生的過程，從實驗方案的制定到實驗儀器的選用，從實驗操作到實驗結果的分析，無不體現著素質教育的內涵，為學生自覺而主動地獲取知識提供了客觀條件．學生能從實驗的過程中，實驗結果的分析中獲取知識、找出規律、悟出道理，并且能發現和掌握解決一般物理問題的方法．第四，物理實驗能培養學生的各種能力．實驗能力不能僅依靠教師的講解來培養，而必須在相應的實踐活動中才能得到發展，只有通過實驗才能培養實驗能力．除此之外，通過實驗還可以培養學生的想象能力、思維能力等等．例如，在進行觀察與實驗中，需要用精細敏銳的感知和觀察力，去及時捕獲一些重要現象，從而培養了觀察能力;通過設計實驗，分析結果等能鍛煉和培養想象能力和分析能力;在研究原因、結果和形成概念的過程中，要進行概括、抽象的邏輯思維和辨證思維，通過分析、比較、判斷、推理等能培養邏輯思維能力;通過想象、假設能鍛煉和發展想象能力、創造能力;在實際操作和匯報實驗結果的過程中，還能培養組織和表達能力等等．

二、努力加強與改革物理實驗教學

首先，要研討與改革物理實驗教材的內容，以期更有效地達到實驗教學的目的．物理實驗教材的內容除了要密切結合知識的講授外，特別要注意它的科學性、探索性、啟發性、典型性和成功率．在教學中，可以依據教學大綱和上述原則來調整、補充、改進教材中的實驗內容．在實驗內容的補充上，要注意引入新穎有趣的實驗;在實驗的改進方面，要力求提高實驗的可見度和成功率，使實驗現象更鮮明．

其次，要系統全面地考慮安排整個中學階段的實驗教學計劃，落實各項教學的要求．中學物理實驗教學的內容以演示實驗、隨堂實驗和學生實驗三種形式結合物理知識的講授分散穿插安排在各年級教學中．其中，有幫助學生形成概念、建立規律的;有應用物理知識，訓練物理技能的．對各個實驗的教學要求要逐項分解，按水平層次的高低，依序編排列入各章節實驗教學之中，扎扎實實地完成．例如，觀察能力的培養包括:(1)觀察要有目的性，能細心持久地觀察并養成好的觀察習慣;(2)掌握科學的物理觀察方法;(3)能用口語或文字準確地、有條理地描述觀察到的現象;(4)善于從觀察中提出問題．這些能力要求要有計劃地分散在各項實驗課題中進行培養、訓練．

第三，變演示實驗為學生實驗．盡管物理教學中的演示實驗有著極為重要的作用，然而由于演示實驗把學生置于“看”或“聽”的位置，他們雖心里“躍躍”，而兩手卻不能“一試”，使學生的興趣、愛好不能充分地激發，他們的實驗能力，特別是動手技能得不到進一步提高．從這個意義上說，變教師的演示實驗為學生實驗，應成為改革物理教學方法的重點之一．

第四，根據授課內容和教學目的，增加一定數量的學生實驗．具體做法主要有:(1)為建立物理概念設計必要的學生實驗;(2)為教材里只有定律的內容陳述而無定量實驗的課題配上相應的學生實驗;(3)對只有理論推導得出新結論的課題可安排驗證性實驗;(4)在復習課上增做適量的學生實驗;(5)給課本中的有關例題和習題配上相應的學生實驗．

1現代教育技術的具體應用

1.1復雜演示簡單化

大多數裝備結構復雜，許多實驗受器材、設備的限制，實驗現象無法展現。多媒體技術可提供聲音、圖像、文字和動畫等多種信息，使復雜演示大大簡化，形成良好的教學效果。在某些設備原理、構造課教學中，采用了多媒體演示教學，收到了良好的效果。比如，在講授發動機燃油系統原理、構造時，部件結構與連接傳動的關系相當復雜，教學難點很多，利用教學軟件演示各部件內外部結構、各部件零件之間的連接和燃油供給情況，可使復雜結構便于觀察，復雜演示簡單明了，縮短了授課時間，較好地解決了復雜結構在課堂上講解難、表述難和演示難等問題。

1.2昂貴實驗模擬化

新設備價格昂貴，實裝短缺，使新裝備在實驗教學中面臨著很多困難。進行多媒體訓練模擬化教學是一條低耗、高效的道路，學員在計算機上可進行各種設備使用維護技能的模擬訓練、排故訓練和應急情況處置訓練。近年來，研制了一系列與裝備專業基礎課、專業課配套的多媒體教學軟件，這些教學軟件生動、形象，可進行空中操作模擬教學。應用這些教學軟件緩解了新裝備短缺的壓力。在實驗教學中，大大提高了學員掌握各種設備的維修能力、排除故障能力和各種應急狀態下的緊急處置能力。

1.3抽象知識形象化

在裝備實驗教學中有許多概念、原理是在理想狀態下推導出來的，用一般的實驗設備無法驗證或顯示。對于這類知識，學員很難理解和掌握，但利用多媒體技術可模擬裝備教學中要求的理想狀態，將高度抽象化的內容具體化，有利于學員理解概念、原理，方便記憶，從而減輕學員的學習負擔，提高學員的學習能力。比如，在旋翼槳葉軌跡檢查和調整的實驗課上，分析直升機在垂直飛行狀態下旋翼旋轉過程中槳葉在揮舞平面上的受力情況和錐角變化時采用了多媒體技術，利用多媒體動畫演示了各片槳葉旋轉過程中的受力情況和錐角大小，使抽象的知識形象、生動、便于掌握。

摘要：

素質教育理念下如何有效開展物理實驗教學是一個非常關鍵的課題，也是決定物理學科改革成果的重要環節。本文結合初中物理實驗課中的一些感悟，簡單總結了幾點提高物理實驗教學有效性的方法。

關鍵詞：

素質教育；物理實驗；學生主體

實驗課是初中物理學科中的常規課程，在很多師生看來，實驗課無非就是觀察、操作、記錄、歸納、總結這樣幾個步驟，比起理論課，實驗課似乎上起來更加輕松有趣。這樣的認知其實是對實驗課一種很大的誤解，事實上，比起理論課，上好實驗課的難度要大得多，尤其是在如今素質教育理念下，實驗課的目標絕不僅僅局限在讓學生簡單地看一看、做一做的標準，實驗課要承擔培養學生多方面能力的重責，包括創新能力、實踐能力、探究能力等多種能力。為了實現素質教育賦予實驗課的責任，我們必須嚴肅對待實驗課，努力對實驗教學進行改進優化，提高實驗教學的有效性。

一、認真備實驗

很多教師都認為實驗課很好上，因為大多數學生都喜歡上實驗課，上課的積極性很高，不需要教師挖空心思提前進行教學設計，只要在實驗室一步步教給學生怎么做就可以了，很多教師都不會花時間認真地備實驗課。事實上，與理論課一樣，實驗課也需要認真撰寫教案，教師要及時獲取實驗的第一手資料，把握實驗過程中的每一個重要環節，即使很多教師擁有多年的講課經驗，對于每個實驗都爛熟于心，但在上課之前依然要認真進行實驗預演，因為即使做過千百次的實驗，選用的實驗器材和面對的學生都是不同的，只有踏實地再做一次，才能將意外降到最低，在有了充分的準備以后，在實驗課堂上教師才能顯得游刃有余。除了教師在實驗前要做大量的準備工作以外，學生也應該在實驗前做好實驗準備。如果學生空著腦袋走進實驗室，在實驗過程中，就會缺乏主動思考的資源和能力，只能按照教師的思路亦步亦趨，這樣單純的模仿實驗是素質教育理念下需要重點解決的問題之一。為了強化學生的預習效果，教師可以采用提問、布置實驗筆記、發放實驗預案等方式，如果是分組實驗，教師就可以把權力下放給小組負責人，由他們幫助教師進修監督指導。一旦學生在課前對實驗進行了提前預習，就會在課堂上更好地掌握思維主動權，學生在實驗過程中可以迸發出更多的想法，這是我們對實驗進行改革的一大重要目標。