野外生存与营地教育虚拟仿真实验项目

项目描述

实验教学方法

一.采用的教学方法:

虚拟仿真实验是信息技术与实验教学的深度融合产物,极大地拓展了学生的学习资源和空间,特别适应现代教育的发展,丰富了学生的学习模式。项目采用虚实结合的方式进行实践教学。线上学生可以通过交互式互动进行户外实景的具体操作,突破了户外教学的场域限制,将校内实践场所不能进行的实践教学内容通过虚拟仿真的形式在线上呈现,学生可以使用动画的交互式互动完成野外生存过程中突发事件的处理步骤,充分发挥虚拟仿真技术在实践教学中的应用。

这样的实验教学方法,开创了线上线下教学相结合的个性化、智能化、泛在化实践教学新模式,大大激发了学生的学习兴趣、提升了学生的实践能力和户外风险应急处理能力。极大的提高了学生掌握野外生存的基本技能。

二.使用目的:

改变教师传统的注入式教学方式,强调“以学生为中心”的实验教学理念,将学习资源开放,学习空间开放,以学生自己学习为主,教师指导为辅,教师尊重学生的想法,鼓励、引导学生主动学习,教师与学生融合成一体,共同完成实验项目而使学生获取知识和技能。

三.实施过程:

在仿真平台上,虚拟仿真实验教学一共设置了演示、学习、考核和报告4个系统。

图5 虚拟仿真实验教学管理平台

各系统的功能如下:

演示系统:实验全过程规范操作的录像,便于学生快速地从整体上了解实验内容;

学习系统:文字、声音和高亮等提示帮助下,人机交互,一步一步指导学生学习完成整个实验;

考核系统:无任何提示进行操作考试,考核结束后系统自动给出分数;

报告系统:考核完成后,需撰写实验报告和学习心得体会,包括实验目的、原理、实验数据处理和结果、实验结论以及对该实验设计的评价和建议,提交给老师评阅。

学习过程如下:

虚拟仿真平台24小时向学生开放,在规定的时限内,学生登录仿真平台(图5)进入“学习”系统进行学习演练

图6实验项目网站界面

学生在理论学习、预习后,需在开放式虚拟仿真实验教学管理凭条中进行考核,考核成绩合格后,方能取得学习仿真实验的资格,授课教师才向其开放仿真学习资源。

图 7 学生完成预习考核,并提交给老师

 

课后复习:基于网络的远程教学

该教学方式充分利用了“虚拟仿真实验”的现代信息技术特点,可以实时培 训,避免人力财力的大量消耗,学生可以自由地在任何地方时时刻刻体验,不受时间和空间的限制,在教师的引导下,学生通过网络智能化地学习。学习过程如下:

“学习” 系统 :该系统学生与项目互动,每步操作有文字和高亮提示,重点部分还有语音提示,当有学生实验进行不下去的时候,可以使用“帮助”,里面有常见问题的解决办法,也可以切换至“演示”系统观看正确操作的视频。

“考核” 系统 :学生做完实验练习,进入考核系统进行实验考核,每步操作没有任何提示,当有学生考核进行不下去的时候,可以请求提示,每提示一次, 系统提示总分扣 2 分。考核完成后,系统自动给出考核总分以及操作正确的得分项和操作错误的扣分项。

“报告” 系统 :学生考核完成后,要撰写实验报告,包括实验目的、原理、实验数据处理和结果、实验结论以及对该实验的评价和建议,并提交给老师。

四、实施效果:

目前在本校展开了该实验项目的教学,服务学生人次总共 1500 余次,在示范教学过程中,强调关键步骤和安全注意事项,理论与技能并重。由于教学活动的重点放在实验安全和规范操作过程上,这就有利于学生掌握知识同时将所学的知识运用到真实的户外生存技巧的养成上,做到知行合一。学生通过完成教学项目,能有效调动学习的积极性,既掌握实践技能,又掌握相关安全知识,既学习了课程,又学习了工作方法帮助解决问题,能够充分发掘学生的创造潜能,提高了学生解决实际问题的综合能力,提升了户外运动与营地教育课程的教学效果和水平。