網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)基礎(chǔ)

來源:投稿網(wǎng) 時(shí)間:2024-01-12 10:00:08

引言

在當(dāng)今信息技術(shù)的快速發(fā)展中，計(jì)算機(jī)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用使計(jì)算機(jī)迅速成為最有前途的教學(xué)媒體和教學(xué)管理工具。為了促進(jìn)教育的發(fā)展，提高教學(xué)水平，計(jì)算機(jī)在教育領(lǐng)域的發(fā)展也引起了教育工作者的關(guān)注。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)是指將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于教育領(lǐng)域的新興技術(shù)。在這種教學(xué)形式下，計(jì)算機(jī)通過各種教學(xué)軟件呈現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，控制學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度等信息，完成一定的學(xué)習(xí)和教學(xué)任務(wù)。建立基于網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)體系，從根本上改變了傳統(tǒng)教學(xué)方法資源共享差、互動(dòng)不足的根本缺陷，為教學(xué)提供了更先進(jìn)的技術(shù)手段。本文主要設(shè)計(jì)了基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)，并舉例說明了該系統(tǒng)的應(yīng)用研究。

1基于Web技術(shù)的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)。

計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)為教師和學(xué)生的教學(xué)和學(xué)習(xí)提供輔助功能，以促進(jìn)教學(xué)的優(yōu)化。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體目標(biāo)是為學(xué)生提供豐富的在線教學(xué)資源，為教師和學(xué)生提供互動(dòng)空間，充分發(fā)揮學(xué)生的熱情和主動(dòng)性，有針對(duì)性地學(xué)習(xí)知識(shí)，解決實(shí)際問題。系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括在線學(xué)習(xí)、師生互動(dòng)、資源管理和在線考試四個(gè)模塊。

1.1模塊功能設(shè)計(jì)。

1.1.1.1在線學(xué)習(xí)。

在線學(xué)習(xí)模塊中，中學(xué)生可以輕松瀏覽教學(xué)信息、獨(dú)立學(xué)習(xí)、下載所需的教學(xué)資源、自檢練習(xí)等，也可以進(jìn)入考試系統(tǒng)模擬考試。

1)操作管理。

家庭作業(yè)管理主要實(shí)現(xiàn)家庭作業(yè)布局、家庭作業(yè)提交和家庭作業(yè)審批的功能。教師將家庭作業(yè)上傳到服務(wù)器供學(xué)生下載；學(xué)生將家庭作業(yè)上傳到相應(yīng)的課程數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)記錄提交時(shí)間和提交人姓名，學(xué)生也可以修改家庭作業(yè)，系統(tǒng)只保留最終家庭作業(yè)；教師下載學(xué)生提交的家庭作業(yè)，然后將學(xué)生的家庭作業(yè)輸入系統(tǒng)，統(tǒng)計(jì)學(xué)生的家庭作業(yè)，學(xué)生也可以檢查批準(zhǔn)的家庭作業(yè)。

2)瀏覽和下載多媒體課件。

該功能模塊對(duì)注冊(cè)用戶免費(fèi)開放，只要注冊(cè)成功，就可以瀏覽和下載各種多媒體課件。

3)自測(cè)練習(xí)。

自測(cè)練習(xí)類似于書本教材每個(gè)教學(xué)單元后的練習(xí)。需要注意的是，在自測(cè)練習(xí)的答案設(shè)計(jì)中，不僅要給出結(jié)果，還要分析為什么會(huì)這樣選擇。對(duì)于一些主觀問題，只需提供答案要點(diǎn)而不是絕對(duì)答案，就可以培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的創(chuàng)新能力和分析能力。也可以根據(jù)學(xué)習(xí)者的意愿選擇題型，讓學(xué)習(xí)者輕松自主學(xué)習(xí)。

1.1.2師生互動(dòng)。

該模塊的主要功能是學(xué)生在線提問和教師輔導(dǎo)。

在線提問：在線提問功能是指學(xué)生可以利用互聯(lián)網(wǎng)向教師提問，由相關(guān)教師回答。

常見問題回答：在實(shí)際教學(xué)中，教師經(jīng)常遇到不同學(xué)生反復(fù)提出同一問題的現(xiàn)象，常見問題回答功能可以總結(jié)學(xué)生提出的常見問題，給出統(tǒng)一的答案，該功能可以大大提高教師的工作效率，也可以促進(jìn)學(xué)生的獨(dú)立學(xué)習(xí)能力。

1.1.3資源管理。

資源管理模塊主要提供課件、上傳電子教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)相關(guān)文件、維護(hù)和下載、試題庫管理等功能。教師可以將課件上傳到服務(wù)器，并修改和刪除它們。下載功能主要針對(duì)學(xué)生，學(xué)生可以根據(jù)需要選擇相關(guān)資源下載。問題庫管理功能僅供教師使用，用于增加、刪除、修改和檢索各種類型的練習(xí)。

1.1.4在線考試。

考生登錄考試系統(tǒng)后，從試題庫中隨機(jī)抽取試題進(jìn)行考試。答題完成后，提交試卷后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將客觀題的成績寫入后臺(tái)客觀題的成績數(shù)據(jù)表。主觀題需要提交到后臺(tái)試卷管理庫，由教師手動(dòng)審核。教師填寫相應(yīng)的數(shù)據(jù)表，最后系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)總結(jié)客觀題和主觀題的成績，并記錄在成績數(shù)據(jù)表中。教師在審核主觀題時(shí)，不僅要給出分?jǐn)?shù)，還要為學(xué)生提供更詳細(xì)的錯(cuò)誤分析作為參考。考生還可以登錄系統(tǒng)查看成績，查看答案。

1.2模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

系統(tǒng)的主要用戶包括系統(tǒng)管理員、教師和學(xué)生。

在線學(xué)習(xí)模塊中，中學(xué)生可以進(jìn)行在線學(xué)習(xí)、家庭作業(yè)處理和在線練習(xí)；教師主要負(fù)責(zé)維護(hù)課件和積分庫、發(fā)布教學(xué)內(nèi)容和處理作業(yè)；管理員可以維護(hù)學(xué)生信息、教師信息、專業(yè)維護(hù)和課程維護(hù)、修改個(gè)人信息等。

2基于Web技術(shù)的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用。

計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)體系的實(shí)現(xiàn)將改變教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和教學(xué)方法。其最終目的是幫助教師培養(yǎng)具有一定專業(yè)知識(shí)和技能的人才，以滿足生產(chǎn)實(shí)踐或科學(xué)研究的需要。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)在教學(xué)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：

1)虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境教學(xué)。

實(shí)驗(yàn)是教學(xué)活動(dòng)中必不可少的過程。許多學(xué)習(xí)課程都是基于實(shí)驗(yàn)課程的，特別是對(duì)于一些實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科，如物理、化學(xué)、計(jì)算機(jī)組成結(jié)構(gòu)等。實(shí)驗(yàn)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的實(shí)際操作能力和解決問題的能力非常重要，學(xué)習(xí)者的大部分實(shí)踐能力都是通過實(shí)驗(yàn)獲得的。網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)基礎(chǔ)是多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和虛擬技術(shù)的結(jié)合。通過網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室，計(jì)算機(jī)可以在網(wǎng)絡(luò)中模擬一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。它不僅可以提高網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的教學(xué)效果，而且使一些缺乏實(shí)驗(yàn)條件的學(xué)習(xí)者可以通過網(wǎng)絡(luò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，甚至與其他地方的學(xué)習(xí)者合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

2)對(duì)話與咨詢教學(xué)。

對(duì)話和咨詢教學(xué)，又稱蘇格拉底教學(xué)模式，允許學(xué)生在計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行更自由的對(duì)話。這種教學(xué)模式在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在學(xué)生選擇他想學(xué)習(xí)的內(nèi)容或以人機(jī)對(duì)話的形式查詢相關(guān)信息。這種模式不僅有助于激發(fā)學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力，而且有利于教學(xué)資源的共享。

　　3結(jié)論

自21世紀(jì)以來，計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速崛起，蓬勃發(fā)展。它的應(yīng)用已經(jīng)遍布社會(huì)生活的各個(gè)角落，給人類的生活方式帶來了巨大的變化。特別是計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，由于其資源共享、教學(xué)互動(dòng)功能、豐富的教學(xué)內(nèi)容和先進(jìn)的教學(xué)方法，對(duì)教育和教學(xué)過程產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。