随着信息技术的发展,多种新型教育模式正在快速进入课堂,包括慕课、微课、雨课堂、虚拟仿真实验等。材料科学与工程教学实验室积极推进教学改革,不断将这些教学手段引入实验课程,对于本专业全流程的综合性和设计性特色实验,这些信息化教学方法的应用有很多特殊性。
慕课和虚拟仿真实验制作较为复杂,成本较高,可以称为“重模式”信息化教学方法。实验课程慕课可以实现理论和操作讲解,在线操作示范,学生课前预习可以提高实际操作效率和人员、设备安全。然而,慕课学习后不能在线体验实验操作。虚拟仿真实验可以提供虚拟操作体验,提高实验效率和技能掌握;对于难度大和有一定危险性的实验,可以在线反复联系;可以取代设备或耗材成本高的实验,降低实验课程成本;充分展示实验原理,让看不见的可见;可以拓展功能,辅助设计性实验。然而,虚拟仿真实验完全是虚拟过程,缺少真实体验,必须与实际实验课程结合。
微课和雨课制作较为简单,容易实现和实施,可以称为“轻模式”信息化教学方法。微课特点是短小精悍,主题突出,把复杂的问题碎片化、情景化,简洁明了,形象生动。可用于课前,引导学生预习并思考重难点,也可用于课后,对于所学知识进行巩固复习,直到掌握知识,但是微课只能用于知识点讲解或者实验操作,不能够将课堂教学进程串联。雨课堂作为一种智慧课堂工具,可以将课前-课中-课后有机结合,能够进行实时信息推送和师生互动,促进了老师和学生之间的交流,并通过数据对教学过程进行记录和评估,打造数据化课堂,但是雨课堂不能针对实验重难点及知识点等进行讲解,只是将课堂与课前和课后有机结合并翔实地记录课堂过程。
针对这些问题,材料科学与工程教学实验室通过一系列的探索和调研,创新性地将几种信息化教学手段融合,打造“虚拟学堂”,实现一体化的线上线下实验教学
将慕课和虚拟仿真实验有机融合,优势互补,在虚拟学堂系统中,慕课和虚拟仿真实验既可以相对独立的实验,也可以通过账号共享、网页链接、内容植入等技术手段随时互相访问,从而充分利用线上教学手段,发挥线上教学优势,形成线上课程体系。
将微课和雨课堂有机融合,并融入到传统课堂,结合微课的主题明确,针对性强,实时观看等特点,将其植入雨课堂的课前,课中和课后环节,从而将信息化教学手段与课堂教学和实验紧密结合,打造智慧课堂,提升教学质量。