mooc在实验室教学中的应用

阳耀宇　王鸿

摘 要：实验室作为高校一种重要而特殊的资源，对高校的发展和科研起着至关重要的作用，是高校应用型人才培养的重要资源和保障。而如何安全有效的使用实验室和进行实验教学是实验室建设的一个重要科目。本文通过分析传统实验教学的发展情况来探讨如何引进慕课在实验教学的应用，以此改革传统实验室教学的方法和手段，建立新型的实验室教学体系，提升实验室的使用和学生学习的效率。

关键词：慕课；实验室建设

在传统实验室教学中实验室为了保证实验设备和人员安全通常只是在上实验课的时候或者只允许学生在固定的开发时间内实验实验室仪器和设备。这使学生无法有充足的自主时间直观的了解和熟悉各种实验室仪器与设备，从而无法对所应掌握的知识达到熟悉应用的程度。

目前在本科大学教学中每个班的学生数量一般都是随人50～60人左右。虽然在实验室教学中应用了分组学习的方式，但为了达到课程进度安排，同时也考虑到实验教师工作强度，每个小组的人数一般也有十几个人左右，这样在讲解一些细节问题的时候就无法照顾到每一个学生的感受。有的学生有可能在这种情况下被挡在了外围，无法看清楚、听清楚老师所教授的内容，从而使教学的效果不佳。

传统的教学方式是理论教学与实验室教学分开进行的，有的时候甚至是上完理论课后很长一段时间再上实验课。学生在学校玩抽象的理论知识后本来对这些知识掌握得就并不牢靠，在过了一段时间再上实践教学课程的时候都已经把以前学过的理论知识大部分网掉了。因此，如何更有效的让学生去认识抽象的理论知识，以及如何更合理的去调节理论知识与实操练习之间的时间安排，给现代实验室建设提出了一个严峻的问题，也提供了一个研究的方向。

如今各个高校都在进行慕课的尝试。慕课旨在进行大规模学生交互参与和基于网络的开放式资源获取的在线课程。据“中国大学MOOC”统计，目前各个大学所拍摄的慕课中以“工学和理学医学”等自然科学为主。其中主要的又以大学专业课程的理论课为主。而以实验教学课程来开设慕课的却并不是很多。究其原因，不同于理论教学，实验室教学在很大程度上受到设备、人员、管理等多方面的制约。在实验教学中主要传授学生实践技巧方面的知识，而实践技巧必须通过经验获得，需要学习者在传统的实验课中去亲自动手和解决问题，在实践操作中去领会和学习。而基于网络平台运行的慕课暂时无法使学习者身临其境的去体验和操作实验设备。

但是开放是的大学不仅应当为学生提供优质的理论课程资源，也应当提供高品质的实验资源。研究慕课环节下开放共享的实验教学的解决方法，不仅对实验教学本事在教育模式变革中的发展有重要的意义，同样对于辅助线上理论课程的教学也有非常重要的作用。

慕课可以利用计算机和多媒体技术以一种相对直观的方式吧理论知识与一部分实验室课程所要教授的知识放到网络平台上。学生可以灵活的、独立的学习知识，不再受到实验室开放时间、人数的限制。同时学生可以随时提起进行试验课程预习、设计实验方案，并通过网络平台传给教师审核，从而有效地提高了课堂教学的效果，充分利用了网络资源引领学生的自主学习，培养学生获取信息以及对信息进行分析加工和综合概括的能力。慕课理念下的开放实验教学能够给学生提供更为有效的实验教学资源，为社会培养优秀的人才。

相对于传统的讲授式教学方法在慕课课程中，先进的多媒体技术能让学习者更好的体验与理解知识，此外智能手机、沉浸式游戏软件以及最新的虚拟现实和增强现实技术也能让慕课教学的形式与内容不断推陈出新，甚至在一操作为主的实验室教学中通过新技术进行虚拟化操作。

在慕课课程中通过科学的对课程内容进行设计以及后期制作加入多媒体稍的应用，课程的表现形式更符合现在学生的兴趣追求。学生能够始终保持对学习和研究的浓厚兴趣，不再把学习看作是一种压力，而是主动地去享受学习的乐趣，增强了自主学习的意愿，学习效果也会大大提高。

慕课教学能够使学生和科研人员通过计算机和网络技术执行某些实验室课题，而不再需要准备实际样品和设备。这种方式更加经济、安全和便于管理。比如在车辆工程电子电器的一些实验室台架就可以进行慕课虚拟化设计，学生可以在任何一个网络终端对虚拟出来的实验教学设备进行操作，将“电阻”和“电源”连接到一起，观察产生出来的“电流” 并进行测试。所以建立统一的开放共享平台将相关的虚拟实验资源和平台进行整合，是实验教学慕课化中未来重要的发展方向之一。

当学生通过网络充分了解到所应掌握的知识后再进行真正的实验教学是就可以以学生为中心，以学生为认知主体。在实验课堂上教师不再占用课堂的时间来讲解知识而是可以用行为导向教学法来设计课堂，以解决问题为行为目标，让学生按照具体的任务目标和要求在教师的具体指导下来完成教学的工作任务。教师只对学生起帮助和促进的作用。通过结合行为导向教学科研让学生真正了解所学知识的意义，并训练了学生在实际问题中灵活的运用所学知识去认识问题、分析问题和解决问题的能力。教师同样可以通过这种方法去了解学生掌握知识和运用知识的程度。学生和教师能在客厅上及时沟通，对于在学习中遇到的重点和难点教师可以在客厅上进行答疑，增加了师生双方的互动，教学效果和效率也得到了有效的提升。

在课堂之后，对于一些重点、难点的知识点学生可以通过网络进行复习。由于慕课知识点一般都是按照5-10分钟视频的形式拍摄并存放在公共的网络平台上，每个学生都可以随时随地按照自己的需求找到相应的知识点视频进行个性化的学习。并且还可以通过开放式网络平台与其他同学，甚至校外的同学和专家进行交流、讨论，学生自主学习的意愿与能力得到了加强，翻转课堂的意义得到了真正的体现。

总之，在实验室教学中运用慕课的宗旨是建立现代化开放型实验室，充分、高效、合理的利用实验资源，并以学生为中心，锻炼许嵩自主学习的能力，同时能战神同伴学习，协作学习的优势。慕课在实验室教学的运用要遵循“开放、共享、互通”这一核心理念。

由于实验室教学互动性强的特点，探索慕课环境下如何开展新型开放式实验教学，推荐实验室创新改革，是今后实验教学方法研究的一个重要方向。

参考文献：

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[2] 崔璨，刘玉，汪琼.中国大陆地区2014年高校课程建设情况调查（A）[J].中国电化教育，2015（342）.

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[4] 孙青，艾明晶，曹庆华.MOOC环境下开放共享的实验教学研究[J].实验技术与管理，2014.

作者简介：阳耀宇（1977—），男，四川广汉人，硕士，助理实验师。

王鸿（1985—），男，重庆人，硕士，实验师。