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一、現(xiàn)代遠(yuǎn)程高等教育特點及實驗教學(xué)現(xiàn)狀

與傳統(tǒng)高等教育相比，現(xiàn)代遠(yuǎn)程高等教育的特點在于：教學(xué)不受時空的限制，學(xué)生只要擁有一臺電腦以及上網(wǎng)的條件就可以在任何時間、任何地點通過遠(yuǎn)程教學(xué)服務(wù)平臺瀏覽網(wǎng)絡(luò)視頻課件進(jìn)行學(xué)習(xí)；學(xué)生多數(shù)為在職學(xué)習(xí)者，工學(xué)矛盾突出；學(xué)生可以根據(jù)自身的實際情況自由選擇學(xué)習(xí)進(jìn)度和學(xué)習(xí)內(nèi)容，有利于因材施教與學(xué)生的個性發(fā)展。現(xiàn)代遠(yuǎn)程高等教育開辦多年來，理工科教學(xué)一直存在瓶頸，主要原因在于實驗教學(xué)環(huán)節(jié)難以落實。

由于現(xiàn)代遠(yuǎn)程高等教育師生在時間和空間上相分離，學(xué)生分散在全國各地，量大、面廣，再加上工學(xué)矛盾，將所有學(xué)生全部集中到高校本地實驗室來完成實驗不太可能，而很多校外學(xué)習(xí)中心因?qū)嶒瀳鏊驅(qū)嶒瀮x器設(shè)備缺乏不能提供實驗教學(xué)條件，導(dǎo)致現(xiàn)代遠(yuǎn)程高等教育照搬傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式存在難以實施的困難，實驗教學(xué)無疑成了現(xiàn)代遠(yuǎn)程高等教育的薄弱環(huán)節(jié)。目前，大多數(shù)高校避免開設(shè)實踐要求強的理工科專業(yè)，其中開設(shè)有理工科專業(yè)的院校網(wǎng)站上，帶有實驗功能的遠(yuǎn)程教學(xué)平臺極少，且開設(shè)的實驗種類和實驗深度都不及普通高校。總之，受時間、空間、成本等多方面的限制，如何有效地開展實驗教學(xué)是困擾現(xiàn)代遠(yuǎn)程高等教育工作者的一大難題。

二、現(xiàn)代遠(yuǎn)程高等教育實驗教學(xué)的探索與實施

解決現(xiàn)代遠(yuǎn)程高等教育實驗教學(xué)遇到的問題，需要充分考慮現(xiàn)代遠(yuǎn)程高等教育的特點，充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，同時借鑒傳統(tǒng)實驗教學(xué)及國外遠(yuǎn)程教育實驗教學(xué)的經(jīng)驗。為此，可結(jié)合各高校、學(xué)習(xí)中心以及學(xué)生的實際情況，采取一些行之有效的方式實施現(xiàn)代遠(yuǎn)程高等教育的實驗教學(xué)。

1.演示實驗教學(xué)

演示實驗教學(xué)是指將真實環(huán)境中的實驗教學(xué)過程拍攝成錄像，并制作成網(wǎng)絡(luò)視頻課件，讓學(xué)生通過觀看網(wǎng)絡(luò)視頻課件掌握整個實驗。對于某些驗證型或演示型實驗，可將其實驗?zāi)康摹嶒瀮?nèi)容、實驗步驟、實驗操作過程及實際運用制作成視頻課件掛在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺上，供學(xué)生上網(wǎng)學(xué)習(xí)。這樣的網(wǎng)絡(luò)實驗視頻課件不僅有教師的講解，還有實驗的演示過程，效果直觀形象，同學(xué)們通過在網(wǎng)上學(xué)習(xí)實驗視頻課件，讀取實驗中的數(shù)據(jù)，并按照實驗要求完成實驗報告，能使學(xué)生掌握整個實驗的目的、內(nèi)容、步驟以及實驗操作過程，加深對理論知識的理解。演示實驗教學(xué)投入成本低、制作周期短，雖然無法達(dá)到和真實實驗教學(xué)相同的效果，但學(xué)生還是能夠通過演示實驗教學(xué)對實驗有一個全面的了解與認(rèn)識，因此可以作為目前現(xiàn)代遠(yuǎn)程高等教育實驗教學(xué)的一種主要手段。目前，大連理工大學(xué)遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院已完成《土木工程實驗》所有演示實驗的網(wǎng)絡(luò)視頻課件制作，實施效果較好。

2.仿真實驗教學(xué)

仿真實驗教學(xué)是指利用計算機技術(shù)、仿真技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)等建立虛擬實驗室環(huán)境，提供可操作的虛擬實驗儀器，學(xué)生按實驗要求在計算機軟件仿真的實驗環(huán)境中組裝實驗系統(tǒng)，通過改變實驗?zāi)Ｐ偷膮?shù)進(jìn)行各種模擬實驗，并得出相應(yīng)的結(jié)果。仿真實驗教學(xué)環(huán)境形象生動，可以為學(xué)生提供自主探索和個別化教育的學(xué)習(xí)環(huán)境，并且可以通過軟件資源共享改善教學(xué)資源缺乏的教學(xué)現(xiàn)狀。如北京郵電大學(xué)的“計算機通信網(wǎng)”課程提供了非常完善的計算機組網(wǎng)仿真實驗，學(xué)生可隨意拖動仿真的各種計算機硬件設(shè)備，組配網(wǎng)絡(luò)。仿真實驗教學(xué)的關(guān)鍵在于仿真模型和仿真環(huán)境的創(chuàng)建，仿真實驗必須從設(shè)備內(nèi)在的本質(zhì)關(guān)聯(lián)、外在形式完全模擬真實實驗，模型的精度將直接影響到實驗的可靠性，因此要求開發(fā)人員不僅需要掌握編程語言，還要掌握相應(yīng)的專業(yè)知識。因此現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育院校直接獨立開發(fā)仿真實驗存在一定的困難。目前市場上有很多成型的產(chǎn)品，直接利用這些商業(yè)化的仿真軟件對于解決現(xiàn)代遠(yuǎn)程高等教育中的實驗問題無疑可以達(dá)到事半功倍的效果。

3.遠(yuǎn)程控制實驗教學(xué)

遠(yuǎn)程控制實驗教學(xué)是利用計算機多媒體技術(shù)和通訊技術(shù)，將異地實驗室內(nèi)真實的實驗設(shè)備及控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成圖像、聲音、狀態(tài)等，通過多種媒介方式傳輸?shù)綄W(xué)生計算機中，參加實驗的學(xué)生可以在自己的計算機中按規(guī)則操作遠(yuǎn)程控制實驗室中實驗設(shè)備，而實驗設(shè)備執(zhí)行操作的過程和結(jié)果又實時地回傳給學(xué)生，使參加實驗的學(xué)生取得與親自到實驗室現(xiàn)場做實驗相同的效果。如大連理工大學(xué)電工教研室與麻省理工大學(xué)合作建立了遠(yuǎn)程網(wǎng)上實驗基地。在大連理工大學(xué)校內(nèi)設(shè)置服務(wù)器與麻省理工實驗中心的實驗室相連。每位學(xué)生可以在任意一個計算機終端登陸校內(nèi)服務(wù)器，訪問麻省實驗室。同學(xué)們可以在終端設(shè)置實驗參數(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制麻省理工大學(xué)實驗室的真實儀器。實驗室完成操作后會在短時間內(nèi)將實驗結(jié)果及數(shù)據(jù)返回至該學(xué)生所使用的終端。但由于遠(yuǎn)程控制實驗對傳感器、執(zhí)行機構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境有著比較高的要求，目前遠(yuǎn)程控制實驗主要應(yīng)用于控制學(xué)科領(lǐng)域，在遠(yuǎn)程高等教育領(lǐng)域暫時還沒有大面積推廣，但隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的遠(yuǎn)程控制實驗將會出現(xiàn)在現(xiàn)代遠(yuǎn)程高等教育的實驗教學(xué)中。

4.真實實驗教學(xué)

演示實驗、仿真實驗、遠(yuǎn)程控制實驗等都屬于網(wǎng)上虛擬實驗，網(wǎng)上虛擬實驗教學(xué)形式雖然在時間、空間、內(nèi)容、形式等方面實現(xiàn)了最大程度地開放，符合遠(yuǎn)程教育的特點，但是由于學(xué)生不能直接動手操作真實的實驗設(shè)備而達(dá)不到鍛煉和提高動手能力的目的。真實實驗是指在實驗中采用的實驗設(shè)備、實驗對象、實驗環(huán)境都是以實物形態(tài)出現(xiàn)的，其優(yōu)勢在于能直接培養(yǎng)學(xué)生動手能力及解決實際問題的能力，這正是網(wǎng)上虛擬實驗的不足所在。如果當(dāng)?shù)貙W(xué)習(xí)中心或當(dāng)?shù)仄胀ǜ咝嶒炇覍嶒灄l件具備（實驗儀器、實驗設(shè)備符合要求，教師具備相應(yīng)的資格，并能按照實驗教學(xué)大綱開設(shè)實驗），則可組織遠(yuǎn)程教育學(xué)生在當(dāng)?shù)貙W(xué)習(xí)中心實驗室或當(dāng)?shù)仄胀ǜ咝嶒炇壹羞M(jìn)行真實實驗教學(xué)，從而實現(xiàn)普通高校和遠(yuǎn)程教育實驗教學(xué)資源的共享，最大限度發(fā)揮普通高校實驗設(shè)備的功效，彌補虛擬實驗的不足，這是我國現(xiàn)階段開展現(xiàn)代遠(yuǎn)程高等教育實驗教學(xué)行之有效的途徑。如大連理工大學(xué)遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院建有網(wǎng)絡(luò)工程實驗室與電氣工程實驗室，可對大連本地學(xué)生進(jìn)行真實實驗教學(xué)。此外，對可移動、安裝精度要求不高的實驗儀器，考慮到各地學(xué)習(xí)中心辦學(xué)的實際（個別學(xué)習(xí)中心學(xué)生數(shù)較少或辦學(xué)經(jīng)費有困難），可借鑒國外的做法，采用流動的真實實驗形式，即將實驗裝置小型化，做成車載式或手提式，送實驗上門，把實驗教學(xué)安排到學(xué)生的家門口，滿足學(xué)生學(xué)習(xí)實驗的需要，同時還能為學(xué)生減少費用。例如，為了解決科學(xué)技術(shù)課程遠(yuǎn)程教學(xué)實驗問題，英國開放大學(xué)曾專門設(shè)計了家庭實驗箱，編寫了詳細(xì)的實驗指導(dǎo)書，并將它們一起寄給學(xué)生使用，用畢再寄還。

三、結(jié)束語

實驗教學(xué)環(huán)節(jié)作為現(xiàn)代遠(yuǎn)程高等教育實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的重要組成部分，是實現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)不可缺少的重要環(huán)節(jié)。現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育量大、面廣以及教與學(xué)時空分離的特點決定現(xiàn)代遠(yuǎn)程高等教育的實驗教學(xué)不可能照搬傳統(tǒng)高校的實驗教學(xué)模式，結(jié)合各高校、學(xué)習(xí)中心以及學(xué)生的實際情況，采取虛實結(jié)合的手段實施實驗教學(xué)是保障現(xiàn)代遠(yuǎn)程高等教育實驗教學(xué)質(zhì)量的重要保障。

作者：宋春紅唐洪祥單位：大連理工大學(xué)遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院大連理工大學(xué)土木工程學(xué)院