论文部分内容阅读
摘 要：充分发挥现代教育技术在机械实验教学中的作用，是实现机械实验教学目标的有效途径。针对传统机械实验教学中存在的问题，从其进程出发，就如何将现代教育技术应用于机械实验教学的每个环节进行了探讨，同时也提出了需注意的问题。通过两者的有效结合，优化机械实验教学，并最终实现机械实验教学的目标。
关键词：现代教育技术；机械实验教学；优化
现代教育技术，就是把现代教育理论和现代信息技术运用于教与学过程和教学资源的设计、开发、利用、评价和管理中，以实现教学的优化。现代教育技术是教育现代化的重要内容，也是促进教育改革，提高教育水平的重要途径和措施[1]。
实验教学是高等院校教学体系的重要组成部分，与理论教学具有同等重要的地位[2]。实验教学不仅能全面提高理论教学水平，而且在培养学生理论联系实际、创新精神及实践动手能力等方面有着不可替代的作用。实验已被广泛应用于各学科的教学环节中，就其实现方式而言，主要有三类：一是传统的方式，即在实验室动手操作实验；二是计算机的虚拟和仿真实验；三是计算机监控实验[3]。
目前，在机械实验教学中存在的问题有：(1)学生不重视实验课学习，对实验课敷衍了事。(2)在整个实验过程中，学生处于一种被动盲目的状态，只动手而很少动脑，缺少参与实验的主动性和积极性，创新能力得不到培养，个性得不到充分发挥。(3)实验内容单一、陈旧，方式单调枯燥。(4)实验仪器设备条件相对薄弱。
针对上述问题，如何在机械实验教学中充分发挥现代教育技术的作用，优化实验教学，提高实验教学的质量和水平，成为迫切需要解决的问题。从机械实验教学进程的每个环节出发，就如何充分发挥现代教育技术的作用进行了探讨，以期实现现代教育技术与机械实验教学的有效结合，从而达到机械实验教学的目标。
1 现代教育技术在机械实验教学中的应用
目前，大多数高校还采用传统的实验教学模式，即学生实验前按教材或讲义预习，然后教师进行讲解、演示。学生按照教师讲解内容和教材实验步骤进行实验、采集数据。实验后，计算处理实验结果，撰写实验报告。最后交由指导教师进行评阅[4]。下面分别就各进程环节中如何充分发挥现代教育技术的作用进行探讨。
1.1 现代教育技术在学习机械实验预习中的应用
实验前的预习是实验教学不可缺少的环节，是确保实验教学顺利进行、提高实验效果的重要途径。通常的做法是由学生自己阅读教材和实验指导书，了解实验目的、要求、步骤和方法等。有些机械实验所涉及的内容广泛，而且还可能关联其他课程内容，因此实验预习的工作量很大，仅靠学生的自觉性，很难保证预习效果。有些学生实验前连实验指导书都没有看过，实验时边看指导书边做实验，做完实验后甚至都不知道实验中做了些什么，显然达不到预期的目的和效果，更谈不上对学生思维能力及创新能力等方面的培养了。
如果将实验内容及相关知识归纳后做成多媒体课件，实验前拷贝给学生，或放到相应网站供学生下载和浏览，这样图文、动画并茂，将实验内容、实验器材、作用和实验操作步骤、注意事项、维护保养等全面地展现在学生面前，加深了学生的感性认识，激发了学生的兴趣，使学生变被动学习为主动学习，且提高了预习质量，为实验操作奠定良好的基础。
1.2 现代教育技术在机械实验讲授中的应用
实验的讲授是实验过程中的必要环节，通常的做法是指导教师通过板书或口述进行实验讲解。如果讲授方法运用不当，极易形成注入式教学，这既不能唤起学生的注意和兴趣，又不能启发学生的思维和想象。实验的讲授在实验前进行，一般时间较短，要在短时间内将实验内容讲清楚并不容易，多数情况是学生边做实验边揣摩。
如果能利用多媒体边讲解边演示，将传统教法中抽象的知识转化为学生易于接受的立体多元组合体系，充分利用学生的视觉与听觉功能，对大脑进行多重刺激，从而提高讲授效果。
1.3 现代教育技术在机械实验中的应用
通过实验前预习和实验讲授，学生对实验过程基本熟悉，可以进入到实验环节。但有时由于实验仪器数量所限，无法实现人手一台仪器进行实验，甚至会出现实验由指导教师做、学生看的情况。由于实验学生很多，可能会造成“前排学生看门道，中排学生看热闹，后排学生看不到”的现象。而利用视频展示台和大屏幕投影机对实验进行局部或全部放大后[5]，就可使全体学生清楚观察到实验操作过程或实验现象。
有时，由于受实验仪器和实验场地等限制，无法进行实际实验操作，可利用虚拟实验技术弥补实验仪器的不足[6,7]。虚拟实验技术通过计算机多媒体技术的丰富表现形式，使学生可以模拟现实实验环境中的各种实验，这既弥补了实验的不足，又开拓了学生的创造性思维和创新意识。
1.4 现代教育技术在机械实验结果分析和处理中的应用
实验数据的分析和处理是实验的重要步骤，也是一项重要的实验技能。实验结果处理的准确性是实验的基本要求，要从抽象实验现象中分析并得出结论，必须采取正确的分析和处理方法。从有些实验中，我们可能会获取到大量纷杂的实验数据，而目前对数据的处理多是采用查书籍分析或手算的方式，这样既费时，误差又大。而采用计算机软件处理实验数据和分析实验结果更科学、更准确，培养了学生运用现代手段分析问题、解决问题的能力，为学生以后准确处理和分析生产科研结果奠定了基础。
1.5 现代教育技术在机械实验报告书写和批改中的应用
实验报告是学生把实验的方法、现象、结果和问题进行阐述及分析的过程，是学生对实验过程的总结，可培养学生综合分析和解决问题的能力，实验报告要求学生手写。
通过前面计算机软件处理实验数据和分析实验结果后，可以电子版的形式发给教师，以便于教师进行批改和总结归纳实验中的问题。
2 现代教育技术在机械实验教学应用中需注意的问题
现代教育技术在机械实验教学中的正确应用，无疑会使实验教学发挥更加积极的作用，但如果运用不当，则不但达不到预期的效果，甚至会适得其反。笔者就现代教育技术在机械实验教学中出现的问题进行讨论。 2.1 模拟实验无法代替真实实验
模拟实验是在实验条件不具备的情况下采用的办法，其采用理想的实验模型和数据，很难考虑实际操作中外界的干扰。因此，虚拟和仿真实验无法让学生体会到真实操作的过程，导致学生缺乏对真实情况的应对能力[8]。模拟实验在可信度和说服力等方面均无法与真实实验相比拟，更无法培养学生的动手能力。因此，在有实验条件的情况下，不能因为真实实验麻烦而采用模拟实验。
2.2 多媒体应用于机械实验教学中需注意的问题
多媒体课件集声音、图像和文字等多种信息于一体，在很大程度上满足了学生的视听等感官需求，激发了学生的学习兴趣。但如果过分依赖多媒体或运用不当，将达不到应有的效果，甚至会适得其反。
例如有些教师过分依赖多媒体技术，僵化地使用多媒体教学，忽视了教师作为教学活动的主导作用，完全成为多媒体课件的放映员。有些课件构思精巧，融声、像、画为一体，但缺乏启发性，只是实验现象的罗列。有些多媒体动画制作得十分漂亮，但插入过多的动画或视频文件，会使学生的注意力转移，对真正的实验内容关注很少。研究表明，屏幕上呈现的信息并不是越多越好。张小莉[9]根据Richard[10]提出的冗余原则，总结了在物理实验讲授中如何避免出现冗余，或者利用冗余提高教学效果的指导原则。这些研究成果同样可以指导多媒体在机械实验教学中的应用。
3 结束语
实验教学是机械专业教学活动中不可缺少的环节，在学生理解书本知识、理论联系实际和能力培养等方面具有十分重要的作用。现代教育技术是以计算机为核心的信息技术在教育教学中的运用，强调利用新技术来实现教育教学的优化。传统的方法已无法有效实现机械实验教学的目标，而现代教育技术在机械实验教学中的正确运用，将给它注入新的活力，成为实现其目标的有效途径。
参考文献
[1] 李鸣,李蓉蓉.现代教育技术在实验教学中的应用[J].现代教育技术,2000(4):28-31.
[2] 陈步云.深化实验教学改革培养创新人才[J].中国大学教学,2007(10):75-76.
[3] 翟敬梅,徐晓.基于Web的远程监控实验教学系统的设计[J].开放教育研究,2010,16(5):107-112.
[4] 王铁云.运用现代教育技术优化物理实验教学[J].中国电化教育,2007(6):88-89.
[5] 徐瑞.现代教育技术在物理实验教学中的实践[J].中国电化教育,2009(3):81-83.
[6] 苏仰娜.教育技术专业交互式虚拟实验系统的研发[J].现代教育技术,2010(3):128-131.
[7] 宋正国,刁秀丽.虚拟实验教学环境研究现状及趋势探悉[J].现代教育技术,2009,19(12):115-118.
[8] Kolias V., Anagnostopoulos I.. Remote experiments in education: A survey over different platforms and application fields[C]. Proceedings of the 11th Internationa Conference on Optimization of Electrical and Electronic Equipment, OPTM, 2008: 181-188.
[9] 张小莉,陈江静.多媒体设计的冗余原则在物理实验讲授课中的应用[J].中国电化教育,2010(7):93-95.
[10] Richard E. Mayer, Cheryl I. Johnson. Revising the Redundancy Principle in Multimedia Learning [J]. Journal of Educational Psychology, 2008, 100(2):380-386.
关键词：现代教育技术；机械实验教学；优化
现代教育技术，就是把现代教育理论和现代信息技术运用于教与学过程和教学资源的设计、开发、利用、评价和管理中，以实现教学的优化。现代教育技术是教育现代化的重要内容，也是促进教育改革，提高教育水平的重要途径和措施[1]。
实验教学是高等院校教学体系的重要组成部分，与理论教学具有同等重要的地位[2]。实验教学不仅能全面提高理论教学水平，而且在培养学生理论联系实际、创新精神及实践动手能力等方面有着不可替代的作用。实验已被广泛应用于各学科的教学环节中，就其实现方式而言，主要有三类：一是传统的方式，即在实验室动手操作实验；二是计算机的虚拟和仿真实验；三是计算机监控实验[3]。
目前，在机械实验教学中存在的问题有：(1)学生不重视实验课学习，对实验课敷衍了事。(2)在整个实验过程中，学生处于一种被动盲目的状态，只动手而很少动脑，缺少参与实验的主动性和积极性，创新能力得不到培养，个性得不到充分发挥。(3)实验内容单一、陈旧，方式单调枯燥。(4)实验仪器设备条件相对薄弱。
针对上述问题，如何在机械实验教学中充分发挥现代教育技术的作用，优化实验教学，提高实验教学的质量和水平，成为迫切需要解决的问题。从机械实验教学进程的每个环节出发，就如何充分发挥现代教育技术的作用进行了探讨，以期实现现代教育技术与机械实验教学的有效结合，从而达到机械实验教学的目标。
1 现代教育技术在机械实验教学中的应用
目前，大多数高校还采用传统的实验教学模式，即学生实验前按教材或讲义预习，然后教师进行讲解、演示。学生按照教师讲解内容和教材实验步骤进行实验、采集数据。实验后，计算处理实验结果，撰写实验报告。最后交由指导教师进行评阅[4]。下面分别就各进程环节中如何充分发挥现代教育技术的作用进行探讨。
1.1 现代教育技术在学习机械实验预习中的应用
实验前的预习是实验教学不可缺少的环节，是确保实验教学顺利进行、提高实验效果的重要途径。通常的做法是由学生自己阅读教材和实验指导书，了解实验目的、要求、步骤和方法等。有些机械实验所涉及的内容广泛，而且还可能关联其他课程内容，因此实验预习的工作量很大，仅靠学生的自觉性，很难保证预习效果。有些学生实验前连实验指导书都没有看过，实验时边看指导书边做实验，做完实验后甚至都不知道实验中做了些什么，显然达不到预期的目的和效果，更谈不上对学生思维能力及创新能力等方面的培养了。
如果将实验内容及相关知识归纳后做成多媒体课件，实验前拷贝给学生，或放到相应网站供学生下载和浏览，这样图文、动画并茂，将实验内容、实验器材、作用和实验操作步骤、注意事项、维护保养等全面地展现在学生面前，加深了学生的感性认识，激发了学生的兴趣，使学生变被动学习为主动学习，且提高了预习质量，为实验操作奠定良好的基础。
1.2 现代教育技术在机械实验讲授中的应用
实验的讲授是实验过程中的必要环节，通常的做法是指导教师通过板书或口述进行实验讲解。如果讲授方法运用不当，极易形成注入式教学，这既不能唤起学生的注意和兴趣，又不能启发学生的思维和想象。实验的讲授在实验前进行，一般时间较短，要在短时间内将实验内容讲清楚并不容易，多数情况是学生边做实验边揣摩。
如果能利用多媒体边讲解边演示，将传统教法中抽象的知识转化为学生易于接受的立体多元组合体系，充分利用学生的视觉与听觉功能，对大脑进行多重刺激，从而提高讲授效果。
1.3 现代教育技术在机械实验中的应用
通过实验前预习和实验讲授，学生对实验过程基本熟悉，可以进入到实验环节。但有时由于实验仪器数量所限，无法实现人手一台仪器进行实验，甚至会出现实验由指导教师做、学生看的情况。由于实验学生很多，可能会造成“前排学生看门道，中排学生看热闹，后排学生看不到”的现象。而利用视频展示台和大屏幕投影机对实验进行局部或全部放大后[5]，就可使全体学生清楚观察到实验操作过程或实验现象。
有时，由于受实验仪器和实验场地等限制，无法进行实际实验操作，可利用虚拟实验技术弥补实验仪器的不足[6,7]。虚拟实验技术通过计算机多媒体技术的丰富表现形式，使学生可以模拟现实实验环境中的各种实验，这既弥补了实验的不足，又开拓了学生的创造性思维和创新意识。
1.4 现代教育技术在机械实验结果分析和处理中的应用
实验数据的分析和处理是实验的重要步骤，也是一项重要的实验技能。实验结果处理的准确性是实验的基本要求，要从抽象实验现象中分析并得出结论，必须采取正确的分析和处理方法。从有些实验中，我们可能会获取到大量纷杂的实验数据，而目前对数据的处理多是采用查书籍分析或手算的方式，这样既费时，误差又大。而采用计算机软件处理实验数据和分析实验结果更科学、更准确，培养了学生运用现代手段分析问题、解决问题的能力，为学生以后准确处理和分析生产科研结果奠定了基础。
1.5 现代教育技术在机械实验报告书写和批改中的应用
实验报告是学生把实验的方法、现象、结果和问题进行阐述及分析的过程，是学生对实验过程的总结，可培养学生综合分析和解决问题的能力，实验报告要求学生手写。
通过前面计算机软件处理实验数据和分析实验结果后，可以电子版的形式发给教师，以便于教师进行批改和总结归纳实验中的问题。
2 现代教育技术在机械实验教学应用中需注意的问题
现代教育技术在机械实验教学中的正确应用，无疑会使实验教学发挥更加积极的作用，但如果运用不当，则不但达不到预期的效果，甚至会适得其反。笔者就现代教育技术在机械实验教学中出现的问题进行讨论。 2.1 模拟实验无法代替真实实验
模拟实验是在实验条件不具备的情况下采用的办法，其采用理想的实验模型和数据，很难考虑实际操作中外界的干扰。因此，虚拟和仿真实验无法让学生体会到真实操作的过程，导致学生缺乏对真实情况的应对能力[8]。模拟实验在可信度和说服力等方面均无法与真实实验相比拟，更无法培养学生的动手能力。因此，在有实验条件的情况下，不能因为真实实验麻烦而采用模拟实验。
2.2 多媒体应用于机械实验教学中需注意的问题
多媒体课件集声音、图像和文字等多种信息于一体，在很大程度上满足了学生的视听等感官需求，激发了学生的学习兴趣。但如果过分依赖多媒体或运用不当，将达不到应有的效果，甚至会适得其反。
例如有些教师过分依赖多媒体技术，僵化地使用多媒体教学，忽视了教师作为教学活动的主导作用，完全成为多媒体课件的放映员。有些课件构思精巧，融声、像、画为一体，但缺乏启发性，只是实验现象的罗列。有些多媒体动画制作得十分漂亮，但插入过多的动画或视频文件，会使学生的注意力转移，对真正的实验内容关注很少。研究表明，屏幕上呈现的信息并不是越多越好。张小莉[9]根据Richard[10]提出的冗余原则，总结了在物理实验讲授中如何避免出现冗余，或者利用冗余提高教学效果的指导原则。这些研究成果同样可以指导多媒体在机械实验教学中的应用。
3 结束语
实验教学是机械专业教学活动中不可缺少的环节，在学生理解书本知识、理论联系实际和能力培养等方面具有十分重要的作用。现代教育技术是以计算机为核心的信息技术在教育教学中的运用，强调利用新技术来实现教育教学的优化。传统的方法已无法有效实现机械实验教学的目标，而现代教育技术在机械实验教学中的正确运用，将给它注入新的活力，成为实现其目标的有效途径。
参考文献
[1] 李鸣,李蓉蓉.现代教育技术在实验教学中的应用[J].现代教育技术,2000(4):28-31.
[2] 陈步云.深化实验教学改革培养创新人才[J].中国大学教学,2007(10):75-76.
[3] 翟敬梅,徐晓.基于Web的远程监控实验教学系统的设计[J].开放教育研究,2010,16(5):107-112.
[4] 王铁云.运用现代教育技术优化物理实验教学[J].中国电化教育,2007(6):88-89.
[5] 徐瑞.现代教育技术在物理实验教学中的实践[J].中国电化教育,2009(3):81-83.
[6] 苏仰娜.教育技术专业交互式虚拟实验系统的研发[J].现代教育技术,2010(3):128-131.
[7] 宋正国,刁秀丽.虚拟实验教学环境研究现状及趋势探悉[J].现代教育技术,2009,19(12):115-118.
[8] Kolias V., Anagnostopoulos I.. Remote experiments in education: A survey over different platforms and application fields[C]. Proceedings of the 11th Internationa Conference on Optimization of Electrical and Electronic Equipment, OPTM, 2008: 181-188.
[9] 张小莉,陈江静.多媒体设计的冗余原则在物理实验讲授课中的应用[J].中国电化教育,2010(7):93-95.
[10] Richard E. Mayer, Cheryl I. Johnson. Revising the Redundancy Principle in Multimedia Learning [J]. Journal of Educational Psychology, 2008, 100(2):380-386.