時間：2022-04-24 23:07:58
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇虛擬實驗設計論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
（一）實驗分析
高錳酸鉀制取氧氣是利用酒精燈、試管、鐵架臺、導管、集氣瓶、水槽等儀器，通過加熱高錳酸鉀制取氧氣，利用排水法來收集氧氣。學生不僅要掌握實驗原理、目的，實驗儀器和藥品的使用方法及注意事項，實驗步驟、化學方程式的書寫等內容，還要培養觀察、分析能力和實踐操作能力。
（二）《高錳酸鉀制取氧氣》的實驗目的
（1）通過虛擬實驗中的文本展示工具，使學習者了解實驗目的、原理和方法。
（2）通過對虛擬實驗的操作，掌握藥品的選擇以及儀器連接的先后順序，能夠動手制取氧氣。
（3）通過對實驗過程、現象的觀察、分析實驗反應機制，加深對實驗的認知和理解。
（三）《高錳酸鉀制取氧氣》的虛擬實驗活動設計
學生要完成虛擬實驗首先需要安裝Secondlife客戶端，進入Secondlife虛擬環境，通過以下流程完成整個虛擬實驗。
（1）準備階段：學習者通過Secondlife提供的地圖工具搜索到虛擬實驗室地標并通過瞬間移動工具進入虛擬實驗室。
（2）實驗階段：學習者通過人-機交互選擇事先通過3D建模工具創建好的虛擬實驗儀器、藥品并通過資源工具查詢相關儀器的使用方法及實驗裝置圖，完成實驗儀器的裝置；點擊各個實驗儀器、添加藥品來完成實驗。
（3）評價反饋階段：教師根據學生提交的實驗報告和學習者的學習記錄對學習者本次實驗進行一個綜合評價，并將評價結果通過評價反饋系統及時反饋給學習者。
二、《高錳酸鉀制取氧氣》的虛擬實驗環境設計
本研究以《高錳酸鉀制取氧氣》為例設計的虛擬實驗環境。以實驗過程的設計為理論基礎從場景及模型設計、交互設計、支持工具設計、特效設計、評價設計這幾方面設計三維虛擬實驗環境。
（一）實驗環境的場景及模型主要虛擬教室、虛擬實驗室和儀器設備組成
虛擬教室由講臺、桌椅、多媒體系統、音響設備、電子白板、書柜、書、電腦組成，供學習者實驗后進行交流、報告、探究、形成實驗結論。虛擬實驗室主要由實驗環境、實驗操作臺、水池、藥品柜、滅火設備為為學習者完成實驗并獲取實驗數據。儀器設備主要是酒精燈、試管、鐵架臺、導管、集氣瓶、水槽、鐵夾、燒杯。藥品耗材主要是高錳酸鉀等。
（二）交互系統設計
（1）人機交互設計：在實驗中通過操作交互，學習者能夠感受到實驗設備的控制感和體驗感。在Secondlife中，利用創建工具可以實現簡單的“點擊”“移動”“坐在上面”等操作，Secondlife提供的林登腳本語言可以設置改變物體的性質、運動方式、運動軌跡、對外力的反應等等，能夠較好地支持學習者的操作交互。
（2）交流工具：學習者在實驗過程中和老師、同伴交流的方式主要有在線的同步交流和異步交流。
（三）支持工具設計
實驗支持工具是指支持學習者完成實驗的所有工具，本研究的支持工具主要包括搜索工具、資源工具、實驗認知工具、評價反饋工具等。搜索工具主要是地圖工具和瞬間移動工具通過它們是搜索定位各種學習場所、用戶，并瞬間移動到目的地。資源工具包含Secondlife內部資源和外部資源。內部資源主要是3D瀏覽器；外部資源包括各大搜索引擎。這些工具可以搜索Secondlife內部和外部各種信息資源實驗認知工具主要包括3D建模工具、拍攝工具、記事本工具主要為為實驗過程中學習者觀察記錄實驗現象、采集數據提供支持。評價反饋工具主要包括問卷系統（choicer、Quizchair）、學習記錄系統（Tracker）、Web-Intercom，為實驗后學習者自評、反思以及教師評價反饋提供支持。
（四）特效設計
在Secondlife中，通過粒子系統結合林登腳本語言可以營造煙霧、火焰、氣體、雪花等各種現象。在本實驗中酒精燈加熱的火焰、水槽里面的氣泡、集氣瓶中的氧氣、反應過程中的煙霧、藥品晶體的狀態變化等效果都可以通過粒子系統來實現。
三、結論
【關鍵詞】虛擬實驗;彈藥檢測;
【中圖分類號】G40-057 【文獻標識碼】A 【論文編號】1009―8097(2009)07―0130―02
引言
在彈藥檢測技術和傳感器技術等課程教學中,為了使學員理解講授內容,需要進行一些必要的實驗操作。由于彈藥檢測實驗具有一定的危險性、過程短暫、過程細節不易觀察、實驗費用高等特點,而虛擬實驗作為一種先進的教學手段,以其直觀性、靈活性、實時性、形象化的優勢,通過創建動畫,細化過程細節,可比較輕松地解決傳統授課方式無法解決的問題,把抽象的問題變得很直觀,使學員能置身于現場實驗氛圍之中,對突破教學難點起到了較好的作用。教學實踐證明,在現有條件下開展虛擬實驗與現場實驗相結合的實驗方法,是一種行之有效的教學方法。
一 虛擬實驗的概念和特點
虛擬實驗通常是指借助于借助計算機技術,利用文字、圖形、圖像、聲音等在微機屏幕上形成的可部分或全部代替傳統實驗過程的實驗操作環境,實驗者利用鼠標和鍵盤的操作完成實驗,使實驗者感受到與真實實驗相似的過程。我們按照教學要求組成的虛擬實驗軟件,為學員提供一個虛擬實驗環境和過程的操作平臺,它包括系統結構組成、實驗設計、工作原理、操作過程、實驗狀態、步驟提示、結論分析等。通過虛擬實驗軟件把實驗設備和教學內容有機地融為一體,加深了學員對實驗目的、原理、過程、方法、設備結構、注意事項等的理解,達到現場實驗難以實現的效果,培養了學員動手和思維能力,豐富了實驗技能,深化了對知識的理解,同時增強了學員對實驗的興趣,提高了教學效果。
二 彈藥檢測虛擬實驗的優點分析
1 保證實驗者的安全:在真實的彈藥實驗中,由于彈藥特有的危險性,容易發生安全事故,產生一定的心理負擔,而采用虛擬實驗由于不使用真槍實彈,可以避免事故發生,杜絕真實彈藥實驗的風險。
2 降低實驗成本:彈藥實驗的費用較高,少則幾十元,多則上萬元,而且一旦損壞設備,往往還會伴隨人員的傷亡,后果十分嚴重;采用虛擬實驗的投資費用比較低,可以長期使用,并可以不斷改進和優化實驗內容,近似達到零成本的效果。
3 提高學習效果:虛擬實驗軟件可以直接安裝在微機上,擺脫了傳統實驗受時間、場合的限制,學員通過調用不同的實驗模塊,可以自行選擇實驗項目,實驗結果可以通過文字、圖形、圖像、聲音等形式顯示給學員,來判斷操作是否正確,激發學員的學習興趣;它還具有重復性的特點,通過多次重復使用,加深學員對實驗的理解,使學員熟悉實驗設備的應用,鍛煉他們觀察實驗過程和分析實驗現象的能力。
4 強化學員對實驗細節的認識:彈藥實驗具有“三高一短”(高溫、高速、高壓、過程短暫)的特點,其過程復雜而短暫,很難從感官上得到深刻的認識,即使參加了實際的試驗過程,如果不采用相應的設備,也很難獲得實驗結果。彈藥發射實驗過程通常在數十毫秒內結束,實驗結果單憑人的感官是無法得出結論的。而采用虛擬實驗的方法,可以將實驗過程速度放慢,結合聲光效果,細化實驗過程,觀察細微環節,加深了對實驗內容的理解。
三 彈藥檢測虛擬實驗的實現手段[2] [3]
制作實驗課件首先要進行總體規劃,制定系統總體目標、模塊功能和實驗流程圖,繪制設備或零件圖,完成腳本編寫。
選擇合適的軟件是制作虛擬實驗課件的基礎,我們根據虛擬實驗的特點,由flash、3D Max完成二、三維動畫等基本素材的制作,利用它們具有的多媒體編輯、聲光效果和控制功能,實現了實驗項目的虛擬實驗設計功能;課件的部分復雜設備零部件由SolidWorks軟件制作,再以圖形方式代入flash或3D Max中,充分發揮各自的特點,最后以Authorware為平臺進行模塊的鏈接合成及調試,完成課件的,它們最終都可以在Powerpoint下,以超動態鏈接被調用。
四 虛擬實驗的應用范例[1]
在彈藥檢測技術課程教學中,我們制作了多個虛擬實驗模塊,經過在課堂應用后,學員們普遍反映教學內容易于理解、印象深刻,通常完成一次虛擬實驗后,就可以基本敘述出工作原理和實驗過程,而這是教員用語言表述很難達到的效果。在此例舉幾個虛擬實驗的應用范例:
1 初速、膛壓虛擬實驗
彈藥的初速、膛壓實驗是彈藥檢測技術課程的重要實驗,但是由于現有實驗條件的限制,不可能也沒有必要每人都進行一次實驗,即使實驗者親自參加了實驗,也只是在現場聽到一聲發射的巨響,看到一團火光,從實驗設備上得到了一組數據,而對實驗中的細節是無法體會的,我們在課堂教學中采用了虛擬實驗軟件,把實驗過程以“慢鏡頭”的方式,將火藥燃燒、彈丸運動、傳感器接收測試信號等過程展現給學員,使學員清晰的看到了實驗的細節和結果,仿佛親身經歷了現場實驗。膛壓和初速虛擬實驗的部分畫面見圖1和圖2。
2 傳感器原理虛擬實驗[4]
傳感器是新型彈藥和檢測設備的關鍵部件之一,掌握傳感器的知識對理解教學內容十分重要,由于它們的結構通常精密小巧,理論推導復雜,有時很難用語言講述清楚。在講解時通過虛擬實驗演示,將結構原理、實驗曲線、工作過程等動態地展示給學員,可以取得較好的效果。例如,在講解熱釋電傳感器和光電二極管時,通過虛擬實驗,將傳感器的結構組成、工作原理、光譜和階躍響應、靈敏度等特性形象清晰地表現出來,其部分畫面見圖3和圖4。
五 結束語
由于虛擬實驗可以生動形象地反映教學實驗內容,教員講得輕松,學員學得透徹,節約了大量的時間和精力。通過多期的教學實踐證明,虛擬實驗已經成為彈藥檢測技術和傳感器技術等課程教學的有效教學方法之一,取得了良好的效果,受到了廣大師生的青睞。但是虛擬實驗畢竟是實驗教學的輔助手段,決不能完全取代實際實驗,必要時要采用虛實結合的方式,通過個別現場實驗、(高速)錄像片回放等方法,才能達到更好的教學效果。虛擬實驗不是萬能的,我們需要把它和傳統的實驗方法相結合,具體問題具體分析,充分發揮它們各自的優勢,才能提高教學效果和質量。
參考文獻
[1] 陳雷等.彈藥檢測技術[M].石家莊:軍械工程學院出版社,2007.
[2] 李永等.Flash多媒體課件制作范例導航[M].北京:清華大學出版社, 2006.
該成果堅持“理論與實踐、創意與技術、傳承與超越”并重，以行業需求為導向，以提高學生實踐創新能力為目標，著力提升服裝紡織人才培養質量和就業創業能力。以自主研發的實踐教學信息管理系統為支撐，以本科生科研訓練、實驗室開放及學科競賽等實踐項目為拓展，按照服裝產業鏈和產品開發流程構建實踐教學體系，搭建創新能力培養和學生展示創意成果的“大實踐”平臺，構建服裝紡織人才培養新模式。該項目的主要內容包括以下 5 部分。
（1）創建藝工結合開放式實踐教學網絡管理模式。以實踐創新能力培養為核心，以現代教育技術為手段，以計算機網絡為支撐，自主研發實驗室與實踐教學綜合管理系統。系統包含三大模塊：包含實驗項目、實驗隊伍、實驗室數據上報和報表匯總、成果管理等 8 項內容的實驗室綜合管理模塊；貫穿于畢業設計（論文）全部流程的管理子系統；包含本科生科研訓練管理、實驗室開放項目管理、學科競賽項目管理 3 個子系統的大學生創新計劃管理模塊。
（2）構建“三層次、五模塊”的實踐教學體系。建立基于網絡管理的“基礎實驗技能訓練”“專業綜合能力訓練”和“設計創新能力訓練”三層次和“驗證性實驗設計性與創新性實驗跨課程綜合性實驗藝術創作（工程設計）能力實訓集成創新實踐（創作、研究開發）”五模塊的實踐教學體系。
（3）夯實基礎，強化創新，多方位拓展和豐富實踐教學內容，重塑學生知識結構。創建本科生科研訓練、實驗室開放和學科競賽項目，并將其作為實踐教學的重要內容。積極開展項目教學，推進產學研合作。將三類項目與相關課程相結合，突破傳統內容局限，實現理論與實踐的緊密融合。
（4）搭建貫穿人才培養全過程，多方協同、資源共享、產學研合作的“大實踐”平臺。將相關實驗室和工作室、大學生創意工廠、市級實驗教學示范中心、校級科研和學科競賽基地等校內資源與校外人才培養基地等資源進行有機整合。
（5）建立實踐教學項目的評審、管理和獎勵等長效機制。制定各類項目管理辦法，建立教務處、各教學部門、項目負責人的三級項目管理制度。每年以網絡為平臺，開展項目的立項工作，并強化網上過程管理，定期進行項目驗收與總結。
該項目實現了學習環境、管理手段、教學體系以及教學模式等 4 個方面的創新：充分利用網絡技術、計算機技術和信息技術，開展和探索虛擬、仿真實驗教學，為學生創建一個全新的學習環境；結合學校實驗教學特色和項目管理要求自主研發“實驗室與實踐教學綜合管理系統”，提高實踐教學的管理效率和水平；建立了“三層次”訓練和“五模塊”逐級遞進的實踐教學體系；采用“課堂教學與創作實踐相結合，以創作提升教學、以實踐再現創新”模式，以課內實驗內容為基礎，以本科生創新實踐項目為延伸，以產學研合作項目為升華，全方位拓展和豐富實踐教學內容。
據項目負責人北京服裝學院教授周永凱介紹，該研究成果在實踐中得到了豐富和完善，在推廣中取得了顯著的成效。本系統將虛擬實驗平臺與學校網絡教學平臺（EOL）相結合，為學生搭建自主學習平臺，將多媒體課件、實驗教學大綱、實驗課程教學視頻等作為網絡服務內容，并實時網上信息，為學生提供了豐富的網絡學習資源。通過實驗室綜合管理系統、畢業設計（論文）管理系統和大學生創新計劃管理系統的建設，提高了管理效率和水平，實現了實驗室和實踐教學的網絡化和信息化。以網絡管理平臺為支撐，科研訓練和學科競賽屢創佳績，學生實踐創新能力顯著提升。培養的學生更加適應紡織服裝行業需求，贏得了社會的普遍贊譽。項目組成員在項目研究與實踐過程中，圍繞服裝紡織人才實踐創新能力培養，進行了大量的理論和實踐研究，取得了豐碩成果。同時本項目的成功經驗多次應邀在全國紡織服裝類院校教學管理經驗交流會上進行了分享。
[關鍵詞]虛擬實驗；整合情境；輕游戲；沉浸理論；整合教學法
[中圖分類號]G40-057 [文獻標識碼]A [論文編號]1009—8097（2013）11—0109—06
一 引言
虛擬實驗注重的是實驗操作的交互性和實驗結果的仿真性，主要是借助于圖像/圖形、仿真和虛擬現實等技術在計算機上所營造的可輔助、部分替代甚至全部替代傳統實驗各操作環節的相關軟硬件操作環節。通過研究發現，現在的虛擬實驗普遍存在以下幾個問題：第一，虛擬實驗缺乏趣味性，枯燥乏味，不能引起學生的興趣，學生很難主動投入學習并維持學習興趣。第二，虛擬實驗缺乏與學生的互動，基本上虛擬實驗是由教師控制界面，學生處于聆聽模式。第三，教學理論陳舊無力，學習者缺少自主探宄，合作分享的機會。以上這些問題容易導致學習者對虛擬實驗缺乏興趣，產生厭煩、急躁甚至排斥的情緒，學習效果大打折扣。歸根到底，出現這些問題的原因是與現代教育理念相悖，現代教育理論倡導教師應由處于中心位置的知識權威轉變為學生學習的指導者和合作伙伴、設計者、教育的研究者，學生應由被動的知識容器和只是受體轉變為知識的主宰、學習的主體，學習環境應由簡單的背景化信息轉變為具有吸引力和復雜情境的功能性教學載體。由此可見，虛擬實驗的設計面臨著改進需求。
按照2002年麻省理工學院和微軟公司提出“現代教學法+藝術化游戲環境=下一代教育媒體”的觀點，虛擬實驗要實現吸引、促進學習者沉浸其中，使學習者深度體驗實驗過程，探究實驗結果，那么有先進并恰當的教學理論為設計依據，加上具有強烈感官刺激、心理挑戰的游戲化環境設計，實現教學、心理、藝術效果的完美結合。據此，我們認為虛擬實驗應創設為能吸引并使學習者沉浸其中的虛擬學習環境，這個虛擬環境具有較強的現實感、交互性、藝術性、娛樂性等特點。基于以上考慮，此本文提出創設整合情境，將“輕游戲”元素增設到虛擬實驗中，設計了基于整合情境的游戲化虛擬實驗模式，并將此設計模式應用到開發的虛擬實驗案例中。
二 整合情境及沉浸理論概述
1 整合情境
（1）整合情境的概念。20世紀80年代，比利時、瑞士、法國等歐洲國家提出整合教學法（Integrative Pedagogy），該教學法是訓練學生聯合調動若干知識和技能，來解決復雜的情境。開始時整合教學法被應用在大學教育、職業培訓中，逐漸應用到中小學教育。整合情境（Situation Integration）是整合教學法的核心，學者有些稱之為靶向情境（SituationCible）或重新投入的情境（Situation Reinvestissement）。德·克特勒等認為，整合情境是“一個包括主要信息、干擾信息，并運用先前學習的一個復雜情境”，它有三個構成要素：物質支持工具、若干任務和若干命令。在物質支持工具中呈現出來的實物、背景、信息、功能等都可能是復雜、凌亂無序的。
（2）整合情境與問題情境。上述的整合情境與我們常提到教學論中的問題情境（Problem Situation）較為相似，為了更好地理解整合情境，在此有必要對兩者做一個比較分析。學者對問題情境的界定不統一，布魯納認為“學習者在一定的問題情境中，經歷對學習材料的親身體驗和發展過程，才是學習者最有價值的東西。”他指的問題情境可以理解為一種具有特殊意義的教學環境，既是教學背景，也可以是本學科的問題，還可以是其他學科的相關內容等。埃納爾和尤尼爾認為問題情境是“教育者為了以下目的所設計的情境：為學生們創造一個圍繞某個有待解決的問題進行思考和分析的空間；幫助學生們從這一“空間—問題”出發，對關于某個明確主題的新的表現加以概念化。”它包含三個因素：背景、信息和有待完成的任務。從上述概念來看，整合情境與問題情境確實有很大相似之處，都是為了教與學活動，完成某些教學任務的具象化背景，但兩者的內涵和側重點并不相同。兩者的比較如表1所示。
從表1不難看出，整合情境和與我們一般所指的問題情境有很大區別，第一，功能性，整合情境更具明確的目標，教師應考慮如何利用支持工具，也就是情境的利用，而不像問題情境更重視的是情境本身。第二，情境的類型，整合情境傾向于自然情境，需要學習者在真實的環境中辨別、分析，適合學習者個體探究學習，而問題情境更多的是建構的情境，是教師為了教學目的而設計出來的情境，使學習者個體或小組獲得知識和技能。第三，設計整合情境的初衷是為了整個學業的提升或學習評估，相對問題情境的目標要廣泛和深遠。按照達蒂夫¨2J的說法，問題情境是“任務來源”，而整合情境是“任務靶向”，可以理解為一個偏重于問題本身，一個偏重于通過問題來探究的目標。一言蔽之，整合情境是“被瞄準”的問題情境，為了更明確的方向和目的所設計的問題情境，整合情境相對于問題情境更具復雜性和真實性，更適合學習者探索和建構知識和技能。
2 沉浸理論
沉浸理論（Flow Theory）于1975年由Csikszentmihalyi首次提出，解釋當人們在進行某些日常活動時為何會完全投入情境當中，集中注意力，并且過濾掉所有不相關的知覺，進入一種沉浸的狀態，這種狀態被描述為“流”（flow）。Wigand和Nilan將沉浸感分為三個階段：沉浸的先前準備階段、沉浸體驗階段、沉浸體驗的結果。沉浸的先前準備階段所考慮的要素包括注意力的集中、明確的目標、與玩家技能相平衡的挑戰、活動的趣味性、簡單快速的上手；沉浸體驗階段的體驗包括行動與意識的統一、高度專注、對活動的控制感、時間感的變化、遠程監控感；沉浸體驗所帶來的結果是促進學習、激發學習者的探索行為、信息技術的接受及使用、行為控制的認知。從文獻可以看出，國內外游戲的設計和開發基本都與沉浸理論相關，游戲化的學習的設計和開發也當如此。有研究表明，“深度沉浸的學習相對于淺度沉浸的學生而言.在虛擬實驗的環境中更容易獲得滿足”。據此我們認為追求流體驗是游戲化虛擬實驗設計的重要目標和依據。
三 基于整合情境的游戲化虛擬實驗的設計
基于以上的理論討論和實踐研究，本文提出基于整合情境的游戲化虛擬實驗模式，這種虛擬實驗模式以創設整合情境為手段，以“輕游戲”元素為設計元素，目的在于增加學習者虛擬實驗的沉浸感，激發學習動機，維持學習體驗，從而達到提高虛擬實驗學習的效果。
1 基于整合情境的游戲化虛擬實驗的設計機理
根據心理學研究表明，要真正達到教學效果，必須從吸引學習者，維持學習者注意力著手，實現虛擬實驗的沉浸體現。然而內部的心理活動是由外部的刺激，反復強化才能影響。所以外部的教學設計成為虛擬實驗的關鍵，筆者認為可以從創設整合情境入手，給學習者營造一個逼真復雜的情境，這個情境即包括教學情境，還包括現場情境，避免枯燥無味又不具備現實意義的學習環境。本文提出，虛擬實驗過程應是一個“三層”體系結構：教學層、行為層、心理層，實現一個由外至內的心理過程，由教學活動至實驗過程，再到達到學習者沉浸體驗的過程，從而提高學習者學習興趣，維持注意力。具體見圖1。
從圖1可見，教學層、行為層和心理層都包括技術和學習兩個方面，教學層處在基礎的地位，也是最重要的層面，它是引領學習者進行虛擬實驗的關鍵手段和方法，包括創設整合情境，設計實驗界面，教學設計等；行為層是學習者完成虛擬實驗的過程，探究實驗結果；心理層是虛擬實驗的最高層面，實現心理沉浸，保持學習注意力，從而完成虛擬實驗的體驗活動。這三層體系結構是一個從下到上，從外到內，從教學到心理一個完整的過程。
2 基于整合情境的游戲化虛擬實驗設計模式
根據上述基于教學層、行為層、心理層的“三層”游戲化虛擬實驗的設計機理來設計虛擬實驗學習模式。虛擬實驗主要分為：演示實驗、驗證試驗和探索實驗三種，它們一般的實驗流程為激發興趣、獲取知識和經驗、驗證、應用和控制。為了體現實驗的特點本文稱實驗操作為行為層，而每一個實驗行為都對應著教學層的教學活動以及心理層的沉浸過程，它們的相互關系及內涵是學習模式的核心內容，見圖2。
（1）教學層：創設整合情境、設計游戲化元素。為了能吸引學習者全身心地投入到虛擬實驗中，首先可以從教學設計層面設計具有整合情境的虛擬實驗環境，使學習者被生動、自然、復雜的情境所吸引，目標直指虛擬實驗的核心知識：然后重點設計具有游戲化元素的虛擬實驗，包括人物、場景、情節、任務和音效等，以聲音、圖形、視頻等多媒體表現實驗內容；最后通過設計的交互活動達到知識鞏固、反思和激勵的作用。
（2）行為層：操作游戲化虛擬實驗。虛擬實驗教學設計的目的是使學習者能按既定的設計步驟達到相應的實驗目標，虛擬實驗一般分為演示實驗、驗證試驗和探究實驗，一般都有以下幾個步驟：激發興趣、獲取知識和經驗、驗證實驗、實驗的應用和控制等。實驗過程是學習者在教學設計下完成的是可見、可控制的行為活動。
（3）心理層：實現沉浸體現。為了使學習者達到知識的內化，可以通過設計游戲化虛擬實驗吸引并維持學習者達到長時間的心理沉浸感，可以分成沉浸準備階段（吸引）、沉浸體驗階段（維持）、沉浸反饋階段（遷移）三個過程，每個過程都需要和相應的教學設計和實驗操作階段配合發生，整合情境的創設就是為了激發學習者的興趣，達到學習者沉浸體驗的準備階段。游戲化虛擬實驗的設計就是為了使學習者在實驗過程中獲取相應知識和經驗，達到學習者沉浸體驗階段。而教學反思和鞏固為的是使學習者很好的應用實驗知識，達到沉浸反饋階段，實現知識的遷移。
3 基于整合情境的游戲化虛擬實驗的特征
（1）強調自然情境的學習意義。從社會學的視角來看，“情境”指一個人正在進行某種行為時所處的社會環境，是人們社會行為產生的條件；從心理學的視角來看，“情境”指的是事物發生并對機體行為產生影響的環境條件；學習論的視角來看，“情境”則是學生從事學習活動、產生某種學習行為的一種環境和背景。基于整合情境的游戲化虛擬實驗所指的“情境”在學習環境中一般并不存在，它是被建構出來的，任務的結果也不是一目了然，信息復雜，表述曲折，難以理解，具有障礙和隱蔽性，更趨向于真實的自然情境，但它的功能明確，即為了服務教學目標。
（2）強調游戲對學習興趣的激發。布魯納等認為學習是學習者內部動機驅動的積極主動的建構過程，激發學習者的學習動機尤為重要。基于整合情境的游戲化虛擬實驗強調利用“輕游戲”的設計，給學習者創造“流體驗”，使學習者更容易沉浸，達到深層次的參與。虛擬實驗的激發興趣、獲取知識和經驗、驗證、應用和控制等一般步驟，都可以在游戲化虛擬環境中完成。我們認為，游戲不是虛擬實驗的目的和重點，游戲化的環境設計是讓學習者能沉浸虛擬實驗學習的手段，完成心理層面的沉浸體驗的三個階段，最終實現虛擬實驗的知識獲得或遷移。
（3）強調教師對學習者或學習小組的支持。建構主義學習理論強調學習者積極主動地建構知識，教師的地位發生了變化，從原來的灌輸知識主導教學活動。基于整合情境的游戲化虛擬實驗“情境”的設計者一般是教師，當然也可以是其他成員，情境的發起者和解決者之間形成合約的關系，教師可以讓學習者選擇是否進入學習情境，學習者可以自由選擇學習方式，教師可以提供幫助，督促學習者學習，直到評估合格。整個教學過程的設計十分重要，關系到整個學習過程的展開。學生或者學習小組成了主體，而教師的地位退居其后，成為中介者、支持者，負責情境的建議和發起，更多的學習主動權交給了學生。
（4）強調探宄學習對虛擬實驗的作用。虛擬實驗可充分發揮其優點，根據實驗的特點和學習者的特征，控制實驗的條件，設計、開發具有較強交互的探究性虛擬實驗。基十整合情境的游戲化虛擬實驗由于其具有較強的現實性、趣味性，更適合也更容易探究學習。學習者或學習小組從整合情境中的復雜信息或自身具體經驗出發，通過觀察和反思概念或認知，設計或驗證試驗方案，這樣的學習過程往往不能一次性完美完成，學習者或學習小組得反復探宄，不斷完善和修正。如此一來，可以發展學習者的積極主動性和探索精神。
綜上，基于整合情境的游戲化虛擬實驗實質上是創建了以學習者為中心，教師為支持的整合學習環境，這個學習環境具有一般虛擬實驗特點的同時還具有情境性、藝術性、娛樂性，吸引并使學習者沉浸其中，完成虛擬實驗的演示、驗證或探究活動。
四 基于整合情境的游戲化虛擬實驗的應用案例設計
近年來食品衛生和安全成為備受關注的熱門話題，為了加強青少年對食品添加劑方面的知識，提高選購安全食品的能力。本研究基于以上提出的基于整合情境的游戲化虛擬實驗的設計理論，設計開發了能進行虛擬實驗和檢測的食品添加劑虛擬實驗室。
1 教學設計。根據“食品安全學”教學大綱和實驗要求，為了學習者能融入并沉浸到虛擬實驗.達到主動探究學習，獲取實驗知識和經驗的目的，本文設計并開發了“添U加C”游戲化虛擬實驗，以下將介紹該虛擬實驗的設計和實現研究。
（1）整合情境創設與游戲化學習活動設計，如表2。
（2）游戲化虛擬實驗。根據以上游戲化學習活動設計，我們可以將游戲化虛擬游戲過程主要分為三個階段：整合學習活動、輕游戲化探究學習、反思分享。
①整合學習活動階段。依照整合教學法的理論，學習是一些展開局部學習2、使用整合情境和評估情境所構成的一個連續體。整合學習活動是本案例的設計重點，主要是從其三要素：物質支持工具、信息、命令來展開設計，該案例將物質支持工具和信息整合在資料中，即物體、背景、信息、功能、信息等。
虛擬實驗教學目標：為了了解食品添加劑知識，學習者進入了一個三維虛擬的超市進行選購食品，學習者可以根據以下資料，了解食品中含有哪些添加劑？推斷食品添加劑對人身體有哪些影響？以及計算出人一天食品添加劑最高劑量是多少？
資料1：選購商品情境，如圖4。
資料2：介紹食品添加劑情境，如圖5。
命令1：完成購物報告，如圖6。
命令2：完成虛擬實驗，如圖7。
命令3：完成實驗報告，如圖8。
命令4：完成添加劑重新選購，如圖9。
通過以上整合學習活動后，學習者將傳統學習而來或自有的經驗知識整合到復雜的情境中，進行自主學習，該虛擬實驗提供了物質的支持工具和信息，教師處于支持或輔導的地位，學習者被生動、自然、復雜的情境所吸引，目標指向虛擬實驗的核心知識，完成指定的命令任務。
②“輕游戲”化探究學習階段
尚俊杰等【22】對“輕游戲”的界定為“輕游戲=教育軟件+主流游戲”，認為它首先是一個教育軟件，并追求主流游戲的內在特征，如挑戰、好奇、控制、目標、競爭、合作等，以此平衡游戲的教育性和游戲性。本虛擬實驗的設計遵循“輕游戲”的設計思想，將虛擬實驗設計成模擬類游戲。第一，本游戲化虛擬實驗具有模擬仿真性，學習者進入的“添u加C”食品超市，其中的人物、貨物、貨架、標簽、背景、音效等完全仿真現實超市。第二，本游戲化虛擬實驗具有“輕游戲”元素設計，如情境、系統幫助、導航、虛擬實驗關卡逐級遞增等。第三，本游戲化虛擬實驗具有真實并可完成的任務，學習者在挑選自己喜歡食品時，會出現該商品包括添加劑的情況等信息，這時適時對學習者進行添加劑知識的介紹，而學習者在離開超市前得完成添加劑知識的實驗報告和虛擬實驗，之后會讓學習者重新選擇食品的數量和種類。這樣的設計是讓學習者在知道、了解、掌握、應用食品添加劑的學習過程中，完成探究學習活動，教師或本虛擬實驗設計者自始至終處于整合情境的發起地位，學習者主動思考、積極參與、探索食品添加劑知識成為本虛擬實驗的重點。
③總結分享階段
總結分享是一般虛擬實驗的應用階段，本虛擬實驗要求學生在完成整合學習活動和“輕游戲”化探究學習后，完成食品添加劑的知識鞏固練習，并在退出虛擬實驗前在工藝宣傳欄中填寫自己對食品添加劑的宣傳語，分享游戲化虛擬實驗的學習心得體會，效果如圖10、11所示。
2 模塊設計與實現
本虛擬實驗仿照了現代超市模式，按照功能進行區分，主要有購物中心、服務中心、支付中心、幫助中心。依次是對食品添加劑的了解、學習、反饋和鞏固四個階段。
（1）購物中心：是對食品添加劑的初步了解階段。它模擬現代超市購物環境，通過鍵盤方向鍵來控制購物車的運動，按照食品的分類主要有五大區域：生鮮蔬果區、休閑食品區、糧油調味區、酒飲沖調區、營養健康區，選購時能顯示食品名稱、所含添加劑、原料、保質期、生產日期等信息，購物中顯示購物清單，結束購物時得出購物報告，告知是否購買的食品添加劑超出國家標準。
（2）服務中心：是以食品添加劑學習和實驗階段，主要分為添加劑原理實驗、劑量對比實驗、添加劑案例三個部分。通過這樣的實驗，一方面深刻理解添加劑的功能與副作用，另一方面加強青少年動手能力。離開服務中心時，得出實驗報告，告知在該中心做了哪些實驗，并得出實驗結論。
（3）支付中心：是以對食晶添加劑學習的反饋和鞏固階段。由于之前在服務中心的學習，會對食品添加劑有了一些隊識，因此在支付報告中，學習者可以再次決定哪些食品是否要購買，以及購買的數量，還包括有獎測驗和公益宣傳兩個模塊。
（4）幫助中心：主要包括課件導航地圖和添加劑知以幫助，主要是幫助青少年更好地了解該虛擬實驗室的結構及操作及其對各種添加劑的認識。
本虛擬實驗經過反復的調試，實現了在整個超市各個中心的數據傳遞，用Asp連接Access數據庫，按照數據結構來組織、存儲和管理數據，完善地管理各種數據庫對象.實現登錄注冊頁而、購物清單和公益宣傳等數據的傳遞。
五 結束語
本文通過文獻調研、設計機理與模式的提煉、案例的設計開發等研究，提出了基于整合情境的游戲化虛擬實驗模式，并將此模式進行了初步的應用。實踐證明該虛擬實驗模式具有很好的藝術性、娛樂性，能很好地將虛擬實驗與輕游戲化體驗結合起來，能吸引學習者進入虛擬實驗過程，有一定的保持吸引的作用，并能保持沉浸效果，對于學習者探究能力和合作能力的培養有一定促進效果。但是，由于研究條件和時間的限制，本研究還存在很多的局限，如案例設計和開發內容有待進一步深入，設計策略不詳盡，交互設計何待改進等。我們將在后續研究中，將對該模式進行實驗研究，通過數據統計和分析出該模式在維持學習者動機、學習效果、探究認知等方面的情況，為實現吸引學習者并保持沉浸感的虛擬實驗進行更深入研究。
光通信技術是當今信息技術領域的前沿與支撐技術之一。2013年，國務院頒布“寬帶中國”計劃，進一步提升了光通信技術在國家發展戰略中的地位。簡言之，光通信技術是光纖技術與通信技術的綜合體，它具有高速、大容量的優點，但亦存在高成本、高復雜度和多學科交叉的特點。這成為該門課程實踐教學開展的主要困難。而且，對于省屬地方高等院校，同時面臨生源基數大、實驗教學經費短缺、設備更新緩慢等難題，使得該問題更加凸顯。為緩解這一問題所帶來的影響，基于專業光通信仿真軟件，引入虛擬實驗教學時必然趨勢。
一、虛擬實驗教學改革的背景與意義
作者所在的黑龍江大學電子工程學院，《光通信技術》實驗需為兩個本科專業（光電子技術系和通信工程系）學生（約180人/年）提供課程資源。原有《光通信技術》包含“光纖低損耗熔接”“光纖纖芯分布測量”“光纖微彎損耗測量”“光時域分布反射測量”和“可視光通信傳輸系統演示”5個基礎專業實驗，僅能覆蓋《光纖技術》和《光通信技術》兩門專業必修課程的實驗教學任務，學生缺乏對“光電子器件”應用的認知。而且，光纖與光通信技術是本專業最重要的兩個研究方向之一，是專業學生就業與求學的主要支撐技術。近10年來，光通信技術在“光傳輸”“光交換”“光接入”和“可見光電力線通信”等領域高速發展。然而，現有實驗教學設備多購置于2001年，部分已陳舊、老化。與此同時，面臨教學經費不足，設備臺套數有限，儀器價格昂貴，由于普通高校擴招導致生源劇增的雙重壓力，對應的實驗內容無法得到更新，課程講授內容與實驗教學脫節，學生學習興趣低下。
圖1 原有專業基礎實驗方案
與之相比，專業仿真軟件具有價格低廉，覆蓋領域廣，專業性強，靈活性、操作性好等系列優點，可實現光放大器設計，光電轉換器件測試，多光通信系統實時在線模擬等功能，與本專業光纖技術、光電器件與檢測、光通信技術課程內容吻合。鑒于此，將虛擬實驗與原有的專業實驗相結合，以專業實驗為基礎，虛擬實驗為進階，二者相互補充、取長補短，將可有效緩解專業實驗教學中所面臨的困難。
二、虛擬實驗教學改革的具體實施方法
（一）方案設計與實驗室建設
1.保留原有的“光纖低損耗熔接”“光纖纖芯分布測量”“光纖微彎損耗測量”作為基礎實驗，刪除“光時域分布反射測量”和“可視光通信傳輸系統演示”兩個實驗，節省6學時的課程資源。
2.開設“光通信仿真設計”課程設計，以虛擬實驗教學方式提高學生對于“光通信系統架構”“光纖放大器設計”“光電子器件工作特性”的掌握能力。課程設計采用機房集中教學模式，包含“光發射機/光接收機的實現”，“誤碼率與質量因子評價”“色散補償特性測試”“光放大器性能優化”“格式生成與轉換”五個模塊，共計32學時。其中，講授學時8學時，實驗學時24學時，第一、二模塊為必選，后三個模塊至少任選其一。
3.將原有機房進行升級與改造，新購置計算機50臺套，服務器1臺套，投影教學設備1臺套。更新原有網絡布線與系統，實現教師與學生互動能力，提升學生間的交互學習能力，改善學生個人的實驗學習平臺環境。購置專業光通信仿真軟件OptiSystem（12.0版）1套，可同時滿足30人在線仿真需求。
圖2 虛擬實驗設計方案
（二）虛擬實驗教學實施方法
在實際的教學過程中，該門課程對于光電子技術專業學生（年均60人）為必修課程，分成2個教學班級循環教學；對于通信工程專業學生為選修課程，根據以往統計，選修課程人員約60―80人，亦分成2個教學班級循環教學。除講授8學時外，學生需在2周內完成24實驗學時，教學資源采用開放模式提供，學生可自行安排學習時間，學時計算由智能管理系統完成。教學模式除課上教學、實驗外，還包括師生在線交流與在線答疑。課程考試采用報告模式提交，3人一組，需分工明確，格式統一，數據與分析清楚有效。
圖3 虛擬實驗教學的實施與執行
三、效果與評價
對于通信工程專業，該門課程設置在第六學期，需學習前期的光纖基礎實驗。對于光電子技術專業，該門課程設置在第七學期。作為中間環節，他是專業實驗的進階，同時作為本科畢業設計的前期訓練，起到承上啟下作用。運行一年來，效果顯著。主要體現在：（1）增加了實驗教學資源，緩解了實驗設備臺套數少的困難，提升了學生的實踐實訓能力；（2）完成了課堂教學與實驗教學的完整對接，教學內容與深度得到進一步提升；（3）激發學生學習興趣，為教師的科學研究提供有效輔助。截至2014年12月，已有11名專業學生參與到教師的科研團隊中，并在光通信設計領域發表EI檢索科研論文3篇，申報發明專利1項，獲授權實用新型專利2項，獲批省級、校級創新創業課題2項。
1.1改革實驗內容，增加綜合性、創新性實驗，激發學習興趣
儀器分析實驗主要分為：驗證性、設計性和綜合性三大類．原先我們開設的實驗主要偏重于驗證性，內容也比較陳舊，我們根據現實情況做了以下改進．
1.1.1壓縮驗證性實驗
為了培養學生的創造思維，打破傳統的重理論輕實踐的觀念，充分調動學生學習積極性，本著強化動手、動腦能力及學生創新能力的培養，壓縮了驗證性實驗的學時數，現開出驗證性實驗12學時，綜合性實驗14學時，設計創新性實驗項目6學時．
1.1.2增加貼近生活的實驗
增加了密切聯系實際、貼近生活的實驗項目，如奶粉中三聚氰胺含量的測定、地溝油中脂肪酸類的測定、湖泊水樣中重金屬銅、鎘含量的測定等與健康、環境密切相關的問題．如我們讓學生檢測長江水樣中重金屬銅的含量，并讓其進行評價，從采樣、樣品的保存和處理及測定全程讓學生親自參與，并要求學生將測定結果與國家標準對照，讓其分析評價所采水樣是否達標，從好奇心出發激發學生對實驗的興趣，讓學生充分發揮主觀能動性，增強學生動手能力和操作技能，培育學生的社會責任心和創新能力．
1.2利用現代教學手段，提高實驗教學效果
由于分析儀器存在原理抽象、結構復雜、課堂教學與實驗脫節等問題，在儀器分析實驗的教學中借助多媒體技術可以降低學習難度，突破教學難點，加深學生對基本理論、儀器結構和微觀過程的理解，使抽象的內容具體化，復雜的內容簡單化．在光學分析實驗中，我們比較了紫外—可見吸收分光光度計和熒光光譜儀的結構，將這兩種儀器的結構流程圖、各元件內部結構和測試原理通過多媒體圖片向同學們講解，使學生掌握了熒光光譜儀的光源與檢測器成直角型，而紫外—可見吸收分光光度計的光源與檢測器成直線型，同時還比較了它們在單色器方面的差異．又比如質譜儀、核磁共振波譜儀和毛細管電泳等學校暫時沒有的儀器，采用虛擬仿真實驗的方式，通過多媒體課件讓學生觀看了解這些儀器的結構流程、各部件的作用、操作規程等，彌補了大型儀器不足的問題．多媒體技術圖、文、聲、像并茂，生動活潑，可以化靜為動、化虛為實、化抽象為直觀，具有表現形式多樣化、感染力和吸引力強等優點，能激發學生興趣，活躍思維，顯著提高了實驗教學效果．
1.3完善考核辦法，激發學生學習積極性
實驗考核是研討教學規律、檢查教學質量、改革教學內容及方法的重要依據，是實驗教學成功的有力保障．科學的考核手段可以提高學生學習的積極性和主動性，引導學生向良好的方向發展．為此，我們根據儀器分析實驗課程特點，制定了能客觀反映學生綜合素質的多元實驗考核辦法：平時成績與期末考試成績相結合的方法，期末考試包括理論筆試和實驗操作技能．具體辦法如下：
（1）平時成績為60%，主要包括：實驗預習、實驗操作、原始數據記錄、實驗作風、數據結果處理及誤差等．實驗報告強調實驗步驟描述的準確性、書寫的規范性；實驗結果和數據要與原始實驗記錄的一致性；
（2）理論考試為20%，對實驗涉及的分析儀器的原理、結構、使用對象及條件進行考核；
（3）操作考試為20%，在事先出好的10套操作測試題中由學生抽簽決定實驗項目，在給定時間內獨立完成實驗，改變傳統“照方抓藥”的實驗方式，培養學生分析、解決問題和綜合運用知識的能力，以考代學，有效提高了學習效果．
1.4加大實驗室開放力度，培養學生的創新思維和科研素養
為適應新的人才培養目標要求，激活學生創新潛能，強化學生創新思維、創新能力的發展，我們加大了實驗室大型儀器向不同層次學生開放的力度，完善了開放實驗室管理條例．其中，開放實驗主要分為兩種形式．
1.4.1設計型實驗
鼓勵學生在掌握基本實驗技能的基礎上，完成自己感興趣的設計型實驗．設計型實驗一般由老師列出相應實驗題目供學生選擇，學生根據自己興趣選定一個題目后查閱資料．以“三峽庫區水樣中有機污染物熒光光譜特性”這一實驗為例，實驗老師首先向同學們講解實驗設計的基本原則和要求，培養學生查閱資料能力．學生根據老師提出的實驗設計理念查閱相關文獻寫出實驗方案，經與指導老師討論并經指導老師審查和驗收合格后利用課余時間進行實驗．學生可通過自由組合的方式成立實驗團隊，統籌安排好實驗儀器和試劑，實驗過程中盡量體現學生的自主性，對實驗中所產生的問題要求及時記錄并想辦法解決，最后寫出實驗報告．實驗完成后，指導老師及時的組織同學們進行交流總結，升華同學們的研究性學習成果．
1.4.2科研型實驗
讓專業知識扎實、操作技能嫻熟的同學參與相關教師的科研課題和課外科技活動項目（如大學生創新性實驗項目，“挑戰杯”等），整個實驗以學生為主，教師為輔．實驗室在時間和空間上為學生提供寬松的學術環境和氛圍，目的是讓學生了解本學科的科學前沿，引導學生去思考問題，以增強學生求知欲，培養他們的創新能力和科研素養．如教師結合其研究成果，開設了科研型實驗項目“磁性四氧化三鐵用于環境水樣中亞甲基藍的吸附研究”．實驗需應用共沉淀法制備納米材料，并研究其對水樣中亞甲基藍的吸附等．要求學生通過文獻查閱了解納米材料的主要化學制備技術，重點掌握共沉淀法；研究納米材料對染料亞甲基藍的吸附性能并熟悉紫外—可見分光光度計、紅外光譜儀等儀器的原理和操作技能．學生通過查閱文獻，設計方案，獨立實驗及論文寫作，把所學的理論、實踐及相關知識綜合運用，使學生的知識、能力和素質三者融合發展，充分發揮學生的創造性和積極性；加強師生間的溝通，培養了學生提出問題、分析問題、解決問題的能力和創新思維及科研素養．學期末教學質量調查結果顯示學生普遍對此類實驗具有濃厚興趣，學生的實驗研究興趣和動手能力均得到了提高．
2結語
關鍵詞： 藥理學 實驗教學 綜合性改革
提高學生素質，增強學生綜合運用知識解決實際問題的能力、動手能力及創新能力是高校教學永恒的命題。將學生創新能力培養納入實驗教學中是適應國家創新型人才培養的需要[1]，實驗教學是學生接受實踐鍛煉和提高實踐能力的良好途徑，在素質教育和能力培養中具有不可替代的作用。
1.對藥理學實驗教學進行綜合性改革的背景及意義
《藥理學》是高等醫學的主干學科，是醫學與藥學、臨床醫學與基礎醫學的橋梁，對醫學生和藥學生均是關鍵的專業基礎課程。《藥理學》是一門以實驗為基礎的學科，藥理學理論的任何進展均要以嚴謹的基礎與臨床實驗證實，因此《藥理學》實驗課教學對于促進醫藥類本科生深入地理解藥理學理論知識，從而在以后的臨床工作和藥學服務工作中更好地運用藥理學知識是十分重要的。同時，由于醫藥類各學科的科學研究幾乎均用到《藥理學》實驗設計和實驗技能，因此良好的訓練對于醫藥類本科生進一步深造的科研工作是十分重要的。
不少院校同仁對《藥理學》實驗教學改革進行了多種有益的探索與實踐。廣州中醫藥大學將藥理學實驗教學整個過程分五個階段進行，由淺入深、由簡漸繁，進行“漸進性、探索性藥理學實驗課程”教學改革，不同層次學生均自第一階段起始，終止于不同階段，從而滿足不同層次教學的需要[2]。內蒙古醫學院在實驗教學中引入科研設計性實驗，將選題立項工作也交給學生自主完成[3]。有些院校強調采用現代教學手段例如多媒體教學、虛擬實驗教學等進行實驗教學改革[4]。北京中醫藥大學在本科生藥理學實驗教學中增加SCI論文的實驗設計，增強學生的自由探索科研意識，幫助學生掌握科研設計的基本原則與思路，結合采用實驗方案討論會等培養學生的創新思維，進行藥理學實驗綜合性、設計性實驗的教學改革與創新[5]。
2.我院《藥理學》實驗教學改革的探索與實踐
目前我校《藥理學》實驗教學方法仍主要采用傳統教學方法。課前實驗師準備好所有實驗所用藥品、試劑及儀器，實驗課堂上先由帶教老師講授實驗目的、原理、實驗材料、實驗方法，然后示教，最后學生在老師的引導下進行整個實驗，取得實驗結果，提交實驗報告。實驗項目基本為驗證性實驗，強調通過實驗教學加深對理論知識的理解和鞏固。應該肯定，現有的《藥理學》實驗內容及教學方法基本滿足教學需要，對本科生實驗技能的訓練和理論教學的鞏固作用基本符合大綱要求。但是由于《藥理學》實驗教學內容已經采用多年，實驗內容陳舊、單一，缺少綜合性、設計性實驗內容的安排，無法適應新形勢下對醫藥類人才培養的要求。因此，筆者對實驗教學進行了綜合性改革的探索與實踐。
2.1對現有實驗項目進行漸進性安排
現有的八個實驗項目，由易入難，每個實驗著重訓練不同的藥理實驗技術。第一次實驗組織學生分組觀看“藥理實驗基本技術”教學錄像，促使學生對藥理實驗技術建立一種初步感性認識。然后考察硫酸鎂不同給藥途徑的不同藥理作用，幫助學生深入理解給藥途徑對于藥效的影響，同時訓練學生灌胃及腹腔注射兩個最基本的實驗技術。第二次測定某藥物的LD50，該實驗為經典的藥理總論部分實驗，學生既可以復習上次訓練的技術，又可以深入理解藥物的安全性。第三次實驗進行有機磷農藥中毒與解救，訓練學生的家兔靜脈給藥技術，中毒及解救實驗結果的觀察能力，并對擬膽堿藥及抗膽堿藥的藥理作用及不良反應進行復習及深入理解。第四次考察巴比妥類藥物的中樞抑制作用，訓練學生對于中樞抑制藥篩選方法的掌握。第五次考察呋塞米的利尿作用，訓練學生對家兔的灌胃操作技術及靜脈注射技術。第六次考察糖皮質激素的抗炎作用，訓練學生肌肉注射操作。原有的家兔離體平滑肌運動實驗及家兔血壓實驗整合進新研發的藥理學綜合性、設計性實驗內。整個藥理學實驗課程安排在第七周開始進行，以配合《藥理學》理論課教學進度。
2.2《藥理學》綜合性、設計性實驗的開發
選擇“β-受體阻斷藥（普萘洛爾）對高血壓、心律失常及呼吸道平滑肌運動的影響”作為實驗項目，訓練學生獨立自主完成實驗的能力，包括查詢文獻、設計實驗方案、分組討論、優化方案、準備藥品及儀器、進行預實驗、正式實驗、結果觀察與分析及總結等各項能力。由此，我校醫藥本科生將獲得有關藥效學實驗全程的嚴謹訓練，從根本上提升我校學生的培養素質。
2.2.1普萘洛爾對高血壓的降壓作用。家兔麻醉后，固定，頸動脈插管測定血壓，通過RPMI6240生物機能實驗系統描記血壓曲線。先分別給予腎上腺素、去甲腎上腺素造成高血壓動物模型，然后耳緣靜脈注射給予普萘洛爾，觀察普萘洛爾對血壓的影響。
2.2.2普萘洛爾對心律失常的作用。大鼠麻醉后，固定，針型電極插入大鼠四肢皮下，連接RPMI6240生物機能實驗系統，選用II導聯，描記正常心電曲線。頸外靜脈插管，給予氯化鋇至心律失常，記錄心律失常持續時間。取另一大鼠重復上述操作，誘發心律失常后給予普萘洛爾，考察心律失常發生時間或持續時間變化，評價普萘洛爾的抗心律失常作用。
2.2.3普萘洛爾對呼吸道的作用。豚鼠處死后取出氣管，制備氣管螺旋條，放入盛有克氏液的麥氏浴管中，張力換能器連接于RPMI6240生物機能實驗系統，描記豚鼠離體氣管的收縮曲線，觀察給藥前后收縮幅度、張力及收縮頻率的變化。
3.結語
本研究通過對現有藥理學實驗項目進行重新整合與修訂，強化對本科生的基本實驗技能及操作技術的訓練，保證學生通過認真完成藥理學經典驗證性實驗，熟練掌握基本實驗技能，并具有必要的觀察能力。在此基礎上，增加綜合性、設計性實驗，并采用PBL教學法引導學生自主設計實驗方案，自己準備試劑、儀器，自行完成實驗并對結果進行處理、分析。通過本實驗教學改革的探索與實踐可以調動學生的學習積極性，促進學生更好地理解與掌握藥理學知識與技能，培養學生獨立思考、解決實際問題的能力，從而增強教學效果，培養適應科研、臨床、藥學服務工作需要的本科畢業生。
參考文獻：
[1]教育部、財政部關于“十二五”期間實施“高等學校本科教學質量與教學改革工程”的意見[R].2011，教高[2011]6號.
[2]蔣蘇貞.漸進性探索性藥理學實驗課程設計與分析[J].中國中醫藥現代遠程教育，2012，10（20）：55-56.
[3]韓瑞蘭，范蕾，常福厚，龔延平.藥理學實驗教學中開設科研設計性實驗研究[J].北方藥學，2012，9（1）：78-79.
[4]方歡樂，衛華，馬懷芬，張颯樂，李英.藥學本科專業藥理學實驗教學改革探討[J].現代醫藥衛生，2015，（S1）：96-97.
工程教學和實踐環節是工業工程人才培養極其重要的必修環節。通過實驗室建設為加強教學實驗和項目訓練提供基本條件，通過大量的實踐訓練，使工業工程專業的學生能夠加深對基礎理論和工程基礎知識的理解提高綜合運用多種工業工程手段（工程的或管理的）解決實際問題的能力，以適應培養高層次應用型、復合型人才的要求。
1.工業工程專業實驗室的規劃
為了建設高水平的工業工程專業教學實驗室，我們進行了精心的規劃和反復論證。我們對國內外多所名校的工業工程系實驗室進行了調查和網上查詢，此外還重點請教了多位國際知名的工業工程專家。目前，各學校工業工程系由于各自的研究側重點不同，實驗室建設側重情況都有所不同。考慮到我系學生的培養需求以及今后的學科發展方向，以及我們現有的情況，發揮工科背景的后發優勢，取其它學校之長，制定了比較符合時展要求和我校特點的建設方案。
我們決定重點建設3個專業實驗室：先進制造及數字化企業實驗室，人因工程實驗室，物流工程實驗室。此外，我們不可能將工業工程面臨的各種系統都在實驗室建立物理模型，因此利用信息技術和現代展示技術彌補這一不足是一個重要解決方法。因此，我們建設一個全面支持系統仿真與展示的綜合體驗演示中心。利用信息技術將仿真結果更加逼真地展示出來，便于學生理解復雜企業大系統的運行情況，同時可支持各類系統的遠程體驗和演示，演示中心與三個分實驗室用內部高速網絡連接起來。
這些專業實驗室總面積約600m2，特點在于：一是著重于企業生產服務活動的整體；二是立足于教學，每個實驗室都考慮教學實驗和案例的建設；三是可為全校學生進行工業工程方面知識的教學和實踐培訓；四是可為工業工程系學科的發展提供基本平臺，服務于長遠科研基本需求。
2.工業工程專業實驗室的建設情況
2.1 先進制造及數字化企業實驗室
“先進制造及數字化企業實驗室”在國家211和清華大學985有關經費資助下已經具備相當規模。設有先進制造實驗分室和數字化企業實驗分室，面積約30cm2。目的在于全面培養學生對工廠、企業車間層的有關工程知識和實踐技能。為工業工程系學生開設制造、生產系統方面的專業課以及為全校學生開設制造系統方面選修課，并支持有關課題研究。
實驗室目前擁有一套教學用微型CIMS系統（包括車中心、銑中心、立體倉庫、自動導引小車、三坐標測量機、機器人、物料傳輸線）7臺教學型數控機床以及40臺微機。擁有CAD/CAM軟件和數字化企業建模與仿真軟件，如Pro/E、I-DEAS、AutoCAD、FACTO-RY、Flexsim等。全部計算機、設備聯網，并與校園網相連，實現資源共享，形成協同學習的環境。
利用實驗室條件，學生可以進行CAD/CAM技術、CNC技術、NC編程、物流系統控制、FMS技術、CIMS技術、仿真技術、虛擬產品開發技術等內容的學習，可以進行實際操作的訓練，實現理論與實踐的統一，教與學一體化。
2.2 人因工程實驗室
人因工程是工業工程主要的專業方向之一。建設人因工程實驗室的目的在于綜合運用人因工程方面的設備和技術，教學上支持人因工程、虛擬現實應用。協同設計與制造等方面的工業工程和制造工程課程實驗，提供學生創新能力培養的基本環境和設備技術實施手段，同時支持在虛擬設計制造、產品快速開發、勞動作業安全、人機系統設計與仿真等方面的研究。
人因工程實驗室面積約156m2，分為4部分：人因工程基礎教學實驗室、人體測量與生物力學實驗室、可用性評測與人機交互實驗室和虛擬現實與人機界面技術實驗室。
1）人因工程基礎實驗室建設
此實驗室主要應用是人體和環境基本測量與分析，工作地設計等。
主要滿足人因工程基礎實驗教學要求。主要實驗內容包括人體基本測量（形體尺寸、生理參數、認知特性等）、環境基本測量（溫度、濕度、光照、噪聲、輻射、空氣等）以及工作地基本測量（幾何、物理測量等）等。目的是讓學生掌握基本的人因學測量手段和測量概念，強化人因工程的概念，并且能在今后的實際工作中自覺地考慮“人-機-環境”的互動關系，提高工程設計的人性化水平。結合這些實驗，本實驗室建設內容主要包括人體生理計測儀器、環境計測儀器等儀器的購置以及設計基礎實驗。
2）人體測量與生物力學實驗室建設
此實驗室主要應用是三維人體測量、建模、應用與分析等。
主要針對現代三維無接觸人體測量技術及應用，滿足人因工程高等專題實驗教學項目要求。建設內容主要包括三維無接觸人體測量設備的購置、配套硬件建設和數據處理及應用軟件的研究與開發等。目的是讓學生掌握先進的人體測量手段，了解三維人體數據的應用，結合專題設計實驗或項目充分領會人因工程在工程設計中的重要性。
3）可用性評測與人機交互實驗室建設
此實驗室主要應用是用戶研究、心理測試、計算機人機交互評測等。
主要針對以下3個方面的內容，產品的可用性（易用性）、用戶需求分析及用戶研究以及計算機人機交互測評等實驗內容。重點針對現代信息產品的可用性測評；如何運用工程手段把握用戶的特征和需求（顯性需求和隱性需求）以保證產品開發的成功率；針對軟件的界面設計以及移動商務、移動設備進行實驗研究。通過這3個方面的實驗，希望能培養學生運用技術手段把握客戶需求，特別是針對當前流行的電子商務、軟件和移動設備進行人性化設計的綜合能力。建設內容包括：用戶測試室和研究觀察室的監控設備集成、人機交互設備、移動電子產品評測樣本以及相應的記錄和分析軟硬件。
4）虛擬現實與人機界面技術實驗室建設
此實驗室主要應用是多通道復雜人機交互系統仿真與分析、虛擬體驗教學實驗、操作行為測評與分析、人體運動跟蹤與仿真等。
主要針對以虛擬現實技術為基礎的復雜“人-機-環境”交互系統進行模擬、仿真、測評和研究，立足于構建各種人機界面進行近似真實場景的測評，并運用多通道人機界面技術開展部分虛擬體驗教學研究，通過“視覺、聽覺、觸覺”的集成體驗來加深理論知識的學習并“感知”復雜的系統或理論。本實驗將作為高等人因工程專題實驗和一系列研究類專題實驗的重要部分，培養學生運用新技術解決復雜問題的思路和基本能力，特別是自己動手進行研究類實驗的設計、運行、總結、提高的能力。同時本實驗室還作為工業工程系其他專業方向教學和研究用實驗平臺，開展體驗類教學實驗和成果展示。主要建設內容包括三通道虛擬現實立體投影系統、觸覺人機交互裝置研制、虛擬現實軟件平臺購置、駕駛行為仿真測試系統研究以及專題實驗設計。
2.3 物流工程實驗室
物流（廣義包括企業內部物資流動和企業外部供應鏈管理）在現代企業生產和服務活動中占據日益重要的地位，并已經引起政府和工業界的高度重視。物流實驗室建設的目的在于培養學生對復雜的物流系統進行設施規劃、設計、過程優化以及流程管理的實際能力。滿足相關的教學和科研的需求。利用計算機網絡技術，虛擬現實技術、仿真技術、信息管理與決策技術等多種技術手段，使實驗室充分體現和展示現代物流技術。物流實驗室面積約9cm2，硬件設備主要是二個方面：混流裝配生產線（企業內部物流）物流實驗室商業物流。
1）混流裝配生產線（企業內部物流）
該生產線是裝配生產線，有8個工位，傳送帶可以連續移動或節拍移動。在生產實驗過程中教師可以生產指令、監控生產狀態、控制裝配線的運轉，讓學生直觀地看到企業實際加工的裝配生產線，讓學生了解和熟悉企業內物流。同時可以進行產品的功能結構分析與裝配流程規劃、裝配線配置與布局、裝配線平衡、裝配作業動作分析時間研究、在線庫存管理與生產現場物流、MRP與JIT生產模式對比、JIT方式下停線實驗、裝配質量控制、基于MES實時計劃調度等實驗。
2）物流實驗室商業物流部分
物流實驗室商業物流部分主要由40個貨位的自動倉庫、貨柜、電子標簽系統、電動傳輸帶、條形碼系統組成。學生根據老師提出的物流系統的需求，自行設計、分析、建立一個配送中心（倉儲、分揀、搬運、進出庫等）規劃物流系統。提高其運用理論解決實際問題能力，同時，對于現代物流配送有基本認識，了解和熟悉庫存管理。對于可以進行實驗室實驗、設計、實施的配送中心部分，在實驗室進行，對于不便進行實驗室分析、實施的送貨線路部分，采用規劃及仿真軟件進行。
3.工業工程專業實驗室的建設成果
目前，先進制造及數字化企業實驗室中的先進制造實驗分室在原有的基礎上繼續完善，開發實驗網絡教學課件，増加新的實驗內容，擴大效益。學生可在實驗室里進行數控編程及加工，CAD/CAPP/CAM、FMS、機器人、CIMS、生產調度及仿真優化等反映先進制造技術的單元或系統的學習和實踐訓練。除為我校學生提供教學實踐服務外，每年都有其他院校（北京農業大學、北京林業大學、北方交通大學等）來我系實驗室做實驗和實習。數字化企業實驗分室已經實現從零件設計、工藝分析、工廠設計、企業管理到企業運作仿真的系統集成。學生可以在實驗室學習數字化時代與企業生產經營有關的幾乎所有軟件系統，進行企業知識的全方位訓練。
已經建成的人因工程實驗室，是國內高校中建設比較完備的一個人因工程教學實驗室，而且建設內容突出反映了國際上人因工程專業方向的發展趨勢，融入了較多的新技術和新思路，如信息產品的可用性及用戶研究、虛擬現實技術在復雜人機界面方面的應用、虛擬現實體驗與展示等。實驗室建設規劃內容被許多國內兄弟院校的工業工程系索取和參考，為國內工業工程系人因工程方向的教學改革提供了先例。
物流工程實驗室各個部分設備已基本建成。物流實驗室的軟件建設正在進行，軟件建設主要以科研成果為基礎進行開發，形成與實驗設備配套的軟件，如倉儲管理系統、運輸管理系統、供應鏈管理系統等。這些軟件補充物流實驗室的教學功能，通過該系統的應用不僅能夠使學生了解先進的物流管理信息技術，而且通過模擬操作，能夠培養學生的實際操作能力。同時把實驗內容同企業的實際需要相結合，能夠大大提高學生參與實驗的積極性。
通過實驗室建設，培養和鍛煉了一批研究生和有關實驗技術人員。實驗技術人員結合實踐教學基地建設，包括軟硬件建設和教學實驗建設，熟悉了工業工程新的學科方向，主動參與了所有實驗教學內容的準備。研究生通過參與開發教學實驗，特別是研制實驗系統，不僅為學校節省了巨額的資金，而且也培養了獨立從事科學研究的能力。同時，實驗室的建設也推動了國際交流與合作，目前承擔了六項大型國際合作項目，總經費約300多萬元。
4.工業工程專業實驗室的運行和管理
目前，年輕教師和實驗技術人員共同參與管理專業實驗室，以教學與研究互動的原則運行和發展實驗室。在教學實驗的設計階段是教師、研究生和實驗技術人員共同策劃開發，一旦成熟就完全交給實驗技術人員負責運行。
利用現有的專業實驗室，以教學計劃為依據，對學生進行實踐動手能力、協同合作能力、分析和解決問題的能力、創新能力等全面素質的培養。針對不同的實驗對象，我們精心設計實驗內容，包括基礎實驗和提高實驗，單元實驗和系統實驗，以及研究類專題實驗和新技術含量的專題實驗。采用多種實驗教學方式，比如看錄相、現場操作演示、學生動手實踐、計算機仿真等。與此同時，也將新研究成果引入教學，不斷更新和豐富教學實驗內容，使實驗教學始終能夠緊跟學科的發展，具有一定的先進性和代表性。針對19門課程，我們已新開設實驗40多個，年接納學生人數1000多人次。
配合專業課程和教學實驗，實驗室還開發制作了豐富的多媒體課件和網絡課件，供學生自學。同時實驗室接納本科生的生產認識實習，畢業設計（綜合論文訓練）SRT項目和研究專業技術的研究生論文工作。此外，還對工廠企業工程技術人員、大學、大中專教師進行工業工程專業相關技術的繼續教育培訓。
關鍵字：應用性本科高校；實踐教學體系；國際經濟與貿易專業
中圖分類號：F752 文獻標志碼：A 文章編號：1000-8772（2013）12-0227-03
引言
應用型本科院與學術型本科院校在教學方法上有本質的差異，學術型高校往往以講授為主，輔之以實驗，而應用型高校強調的是實踐教學，重在培養實踐動手能力和學生創新創業能力。國際經濟與貿易專業具有涉外性、實踐性和應用性的特點，要求培養具有較強的國際商務溝通、外貿實務操作等專業能力，有較強的創新精神和創業能力的高級應用型專門人才，這就迫切要求應用型本科高校加強實踐教學體系建設。
一、安徽科技學院國貿專業實踐教學的現狀
為了適應社會對國際經濟與貿易專業應用型、創新創業型專門人才的需求，安徽科技學院國際經濟與貿易專業在借鑒國內外實踐教學經驗的基礎上，積極探索實踐教學改革，實踐教學的課時比重正在進一步增加，實踐教學形式、內容等都有了更新和發展。
根據《安徽科技學院國際經濟與貿易專業人才培養方案》（2012年），目前安徽科技學院國際經濟與貿易專業的實踐教學內容包括入學教育及專業導論、軍訓（含軍事理論教育）、社會實踐、認知實習、外貿基本技能實訓、公關與禮儀實訓、畢業實習、畢業論文（設計）以及一些理論課程的實驗教學內容等。在實踐形式上主要包括三種：一是獨立設置的專業實踐課程，如外貿基本技能實訓、公關與禮儀實訓；二是依托公共基礎課程和專業課程的課內實踐教學環節，此類實踐教學既包含課內實驗課時、也包含課內案例教學、實地考察等教學形式；三是主要依托于本專業知識的公共實踐環節，包含軍訓與軍事理論教育、社會調查及報告、學年論文、就業指導與實踐、畢業實習、畢業論文（設計）等。
雖然安徽科技學院國貿專業實驗教學在不斷的探索中取得了一定的成績，但也存在較多的問題，距離培養應用型的創新創業人才還有一定的差距，為此需要進一步的探索和改革。
二、安徽科技學院國貿專業實踐教學體系構建的目標定位
實踐教學體系是指從大學一年級到大學四年級由所有實踐教學環節組成的一個與理論教學相對獨立而又密切聯系的教學體系。我們將國際經濟與貿易專業實踐教學培養目標定位為：
1.總體目標。掌握國際貿易的基本技能，具有較強的國際商務溝通、外貿實務操作等專業能力，能在國際貿易部門、涉外企業等從事報關、報檢，國際結算，國際商務談判等工作，具有創新意識和創業精神。
2.基本素質目標。掌握經濟學、管理學學科基礎理論知識，具備經濟現象的認知與分析能力、組織管理能力、統計分析能力、會計核算技能等。掌握一門外國語，具有較強的聽、說、讀、寫、譯的能力，能較熟練地閱讀本專業的外文書刊。至少達到“大學英語等級考試”四級水平。
3.職業能力目標。掌握國際結算、報關、外貿單證、外貿函電、國際貨物運輸與保險等專業知識和技能。了解主要國家和地區的經濟發展及其貿易政策和中國的經濟政策和法規；掌握計算機的基本知識和應用方法，具有熟練操作相關國際貿易應用軟件的能力；具有較強的語言文字表達、人際溝通、團結協作等社會適應和發展能力。
三、安徽科技學院國貿專業實踐教學體系的構建
筆者根據國際經濟與貿易專業應用型人才的培養目標，充分體現應用型本科院校辦學優勢和特色，在基本技能、綜合實踐能力和創新創業實踐能力三個層次上，構建“平臺+模塊”國貿專業實踐教學體系（見下圖）。
根據學生實踐技能循序漸進的培養規律，我們構建了三個彼此聯系、相互促進和提高的實踐教學平臺：國貿基礎實驗教學平臺、國貿綜合實踐教學平臺、創新創業實踐平臺。每個平臺對學生外貿專業能力培養的側重點不同，并逐步擴大學生知識領域、知識層次，開闊學生視野，使學生實踐動手能力和創新創業能力、社會競爭能力得到逐步提升。
1 國貿基礎實驗教學平臺。該平臺包括經濟學科基礎演示驗證實驗、國貿專業性綜合設計實驗，以及科研創新實驗，以培養學生基本實踐能力。根據國貿專業實驗教學特點和內在聯系，我們把國貿基礎實驗教學平臺劃分為經濟學科基礎教學實驗模塊、國貿專業綜合實驗模塊、科研創新實驗模塊，逐步增強學生國貿專業基本實驗能力和動手能力。（1）經濟學科基礎教學實驗模塊包括經濟學科基礎課程的演示性、驗證性實驗，如在《宏觀經濟學》、《管理學》、《統計學》、《會計學》《市場營銷》等課程中增加演示性、驗證性實驗內容，使學生能夠初步掌握經濟科學的基本實驗方法和實驗設計思想；（2）國貿專業綜合實驗模塊包括《國際貿易實務》、《商務英語》等專業基礎課程、《國際結算》、《報關實務》、《外貿函電與談判》等核心課程、以及《農產品儲運與加工》、《商務禮儀》、《公共關系》等專業方向課程的綜合性實驗教學內容，主要培養學生對國貿專業知識綜合運用的能力以及實驗項目設計和操作能力；（3）科研創新實驗模塊包括大學生科研創新課題研究，重點培養學生的創新意識和創新能力。
2 國貿綜合實踐教學平臺。該平臺包括各種實習實訓、社會實踐、畢業論文（設計）等實踐教學環節，采用校企、校地等合作形式，提高學生綜合實踐能力。由于實踐能力培養是一個漸進過程，把國貿綜合實踐教學平臺劃分為認知性實踐訓練模塊、國貿專業技能實踐訓練模塊、綜合性實踐訓練模塊，從模擬到真實、逐步提高學生實踐能力。（1）認知性實踐訓練模塊包括認知實習、課程設計、課程綜合實習、課程實習等模擬實踐環節，鍛煉學生實踐動手能力和社會認知能力；（2）國貿專業技能實踐訓練模塊包括外貿基本技能實訓、公關與禮儀實訓、國際貿易實務模擬等各種仿真實訓環節，通過模擬外貿實踐活動，縮短學校與外貿企業之間的差距，培養學生外貿基本職業技能。其中，在校內實訓環節中，《國際貿易實務模擬》是本專業所開設的大型綜合型、設計性實訓課程，為學生提供模擬外貿進出口業務的演練機會。學生在模擬實訓課程中，通過進出口模擬軟件、外貿單證等，對所學的知識進行仿真演練，內容包括交易前準備、交易磋商、合同的簽訂、信用證審核與修改、出口托運、租船定艙、投保、出口貨物報驗、報關、出口制單結匯等一系列外貿業務流程，大大提高了學生的實際動手能力，使理論知識與實踐得以結合；（3）綜合性實踐訓練模塊包括畢業實習、畢業論文（設計）、社會實踐、頂崗實習等真實實踐環節，通過校企合作、校地合作和社會實踐活動，強化學生自主能力和創造意識。
3 創新創業實踐平臺。該平臺包括校內創新創業模擬實踐、外貿行業競賽活動，科技創業實踐等活動，鼓勵大學生勇于創新、勤于實踐，全面提高學生創新創業能力。我們把創新創業實踐平臺劃分為創新創業模擬實踐模塊、行業競賽活動模塊、創新創業實踐模塊，逐步強化并提升學生社會競爭能力和創新創業能力。（1）創新創業模擬實踐模塊包括校內創業模擬課堂、大學生創業教育、創業之星實踐等活動，激發和培育學生創新意識和創業精神，進一步提高學生綜合動手能力。（2）外貿行業競賽活動包括參加各種校外比賽，像英語口語競賽、職業規劃設計大賽、數學建模比賽、創業設計大賽、課外科技作品競賽等，增強學生團隊協作能力，培養學生社會競爭能力。（3）創新創業實踐模塊包括學生論文、創新實踐、創業實踐、專利發明等，鍛煉學生的綜合實踐能力和動手能力，又可以提升學生的創新創業意識和能力。
四、實踐教學體系的保障措施
1.提高師資隊伍的實踐教學能力。培養應用型的人才關鍵在于師資隊伍建設，因此要不斷豐富教師的實踐經驗，提高教師的教學素質。一方面要培養校內的“雙師型”教師隊伍，鼓勵教師報考報關員、單證員等相關業務的國家從業資格證書，有計劃地派遣國貿專業教師到外貿企業掛職學習、鍛煉。另一方面要聘請企業的業務骨干擔任的專職實踐教師，邀請企業老總定期來學校進行業務專題講座等。
論文摘要： 混合式學習理念從學生需求的角度考慮教學組織形式，既體現教育的人本化，又突出信息時代的特征。作者從主導作用與主體地位的混合、傳統媒體與現代媒體的混合、課堂學習與網絡學習的混合等方面在物理教學中嘗試混合式學習，旨在改變學生的學習方式，提高學習效率。
1.混合式學習背景
20世紀90年代以后，隨著現代信息技術，特別是多媒體與網絡技術的快速發展，網絡數字化學習（e-learning）作為一件新生事物蓬勃發展起來。e-learning在培養學生基本學習技能、創新能力、信息素養等方面有著突出的優勢，它能徹底改變傳統的教學模式，開辟出利用網絡進行學習的一種全新的學習方式。然而，進入20世紀之后，這種缺乏教師深度參與，完全依靠學生自學，忽視教師的主導作用發揮的e-learning，效果令人感到沮喪，人們逐漸體會到它不盡人意之處。2002年12月，《美國教育技術白皮書》明確提出“e-learning能很好地完成某些教育目標，但不能完全代替傳統的課堂教學”、“e-learning不會取代學校教育，但能改變課堂教學目的和功能”等觀點。顯然，怎樣體現學生在線學習的主動參與性，如何發揮教師的引導作用、學習和研究方法、人格影響的滲透優勢，已經成為國內外教育界共同關注的問題。在此大背景下，混合式學習（blendedlearning）的概念應運而生。
2.混合式學習理念
混合式學習（blended learning）是把傳統的面對面的課堂學習方式的優勢和網絡數字化學習（e-learning）的優勢結合起來，既要體現學生作為學習主體的積極性、創造性和主動性，又要合理發揮教師啟發、引導、監控教學過程的主導作用，只有將二者有機結合、優勢互補，方能取得最佳學習效果。在對e-learning反思基礎上誕生的blended learning，其學習過程吻合學生主體和教師主導的“雙主模式”教學理論，體現教師面授和在線學習的完美結合，既展示了信息時代的特點，又正視了學習的傳統本源對教育技術的變革產生深遠的影響。
究其實質，混合式學習（blended learning）是在傳統教學過程中恰當運用計算機網絡技術，是一種在師生二元論思想指導下的課堂教學與計算機網絡的整合，既強調學習伙伴間的協同作用、教師的指導作用，又倡導學習者知識的自我建構。從其內涵看，混合式學習是各種學習內容、學習方法、學習媒體及學生支持服務和學習環境的混合。當然，各種元素不是隨意地混合，關鍵是如何優化各種學習資源，如何把各種學習資源有機整合，達到1+1＞2的效果。
3.混合式理念在物理教學中應用嘗試
在中學物理教學中，面對面學習仍是課堂教學的主要形式，在線學習是對面對面學習的補充。物理新課改的理念就是要改變學生的學習方式，我對混合式學習在物理教學中的應用進行了嘗試。
3.1主導作用與主體地位的混合
回顧教育發展歷史，20世紀90年代前，以中國“師道尊嚴”為代表“教師中心”論，片面強調教師“如何教”而很少涉及學生如何學。90年代后，西方建構主義學習理論側重強調學生是信息加工的主體，是知識的主動建構者，突出“學生為中心”的思想。兩者都過于偏頗，讓教與學不能和諧統一。混合式學習理念提倡把“教為中心”和“學為中心”兩種觀點有機混合，既不側重“教師中心”，又不夸大“學生中心”，而是既彰顯教師的主導作用，又突出學生學習的主體地位，讓教師與學生、教與學和諧統一。教師在混合式學習中，通過組織課堂教學、指導學生學習、參與網絡討論、控制教學過程，保障學習的有序性和高效性，起到主導作用；學生通過解決教師設計的問題，協作交流，自主探究，建構知識體系，提高學習和創新能力。
3.2傳統媒體與現代媒體的混合
為激發學生的學習興趣，提高學生的學習效率，混合式學習要求在物理課堂上，采用傳統黑板板書與多媒體cai課件相結合，恰當引入eda技術等輔助的教學方法，將黑板的板書模式與信息技術相結合，創造一個雖是低結構化的，但能便利地引入數字化信息資源的教學環境。采用多媒體課件，將物理教材中的基本原理、概念、復雜的圖形或波形用動畫的形式在投影上顯示出來，能彌補黑板板書單調且浪費時間的弊端。運用eda技術仿真虛擬物理實驗，直觀的現象有利于培養學生的觀察能力、分析問題和解決問題的能力；有利于教師把教學重點和教學難點向學生講清楚，可活躍課堂氣氛，激發學生學習物理的興趣。這樣，既能讓學生動腦思考，又能讓學生動手參與物理仿真實驗設計。另外，必要的黑板板書，可避免過多的無效信息干擾學生的有效注意力，防止學生因長時間“電灌”而“疲勞”。
3.3課堂學習與網絡學習的混合
俗話說：教無定法，教學有法。教師應根據具體教學內容，選擇恰當的教學組織形式。傳統面對面的課堂教學，教師以板書、肢體語言、教學語言和個人魅力等成為學生注意的中心，在師生雙邊活動、信息交流中占有優勢，而在線學習不受地點、時間、空間約束，自主性和人機互動性強，有些教學內容要在教師面授方式下才能獲得好的效果，而有些內容通過網絡教學方能提高學習效率。
譬如，高一物理《牛頓運動定律》編排了“超重和失重”內容，傳統講授運用牛頓運動定律推出超重與失重的概念，學生往往對超重與失重的內涵似懂非懂，更無法親身體驗超重與失重的感覺。為此，我設計了一個網絡環境下的混合式學習，利用現代信息技術平臺在教學上的優勢，運用eda技術仿真虛擬物理實驗，讓學生進行探究性實驗學習，體驗物理的探究過程，用探究的方法研究“超重和失重”。同時，設計了一定量的學生活動與協作學習，讓學生在合作與交流的基礎上探討結論。為了解學生對知識的掌握情況，我根據信息技術平臺互動的特點，設計知識自評和在線交流網頁，實現“人機對話”與學生間的交流互動。
4.結語
混合式學習理念把“以教為主”和“以學為主”的教學設計恰當結合起來，吸取這兩種教學模式的優點，建構一個較為理想的學習平臺，能夠發揮教師的主導作用，方便教師監控課堂教學活動有序進行，順利完成既定教學目標，保證傳授學科知識的系統性；同時能夠激發學生學習物理知識的積極性，發揮其主觀能動性和創造性，便于學生對創新能力和知識技能的訓練，有利于學生價值觀和健康情感的培養，能夠將傳統教學的優勢和網絡數字化教學的優勢結合起來，獲得最佳學習效果。
參考文獻：
論文摘 要：實驗室擔負著向學生傳播知識與技術、培養學生動手的能力和創新能力的重要使命。隨著社會經濟的發展及教學改革地不斷深入， 實驗教學在整個教學體系中的地位越來越突出，實驗教學模式的改革已經迫在眉睫。本文主要分析了實驗教學的傳統模式與存在的問題，并提出了提高電子信息類專業實驗教學質量的方法[1]。
0 引 言
實驗教學是學校教學活動的重要組成，教學質量的好壞是對學校人才培養層次與質量的直接體現。實驗作為實驗教學活動的主要內容， 在改善教學質量方面發揮著不可替代的作用。實驗室在傳播知識的同時，更重要的作用體現在對學生的創造性思維與想象力的培養上。通過實驗教學，學生分析解決問題以及動手能力明顯提高。伴隨教學改革的日益深入， 實驗教學的改革也越來越引起人們的關注，以往的教師灌輸式的理論教授方式，學生被動接受的教學模式，已無法滿足社會經濟發展的要求。當前，社會需要的是主動型、能力為主的人才培養。加強學生創新能力的培養，必須切實轉變以往重理論教學輕實驗教學的錯誤觀念，重新認識實驗教學在學校教學活動中的地位與作用，根據當前社會經濟對人才的要求， 改革傳統的實驗教學模式，改革實驗教學手段，優化更新實驗教學的內容，切實提高實驗教學質量。
1 實驗教學的傳統模式與存在的問題
國內高校工科教育當中，實驗教學存在著硬件條件不足、硬件實驗條件的發展與技術要求不相符[2]，加上近幾年高校擴招，實驗教學的硬件條件更是供不應求。進一步加大對教學硬件條件的投入，豐富實踐教學的內容、加強實驗條件的改革及建設，在目看來具有特殊的重要性。面對這種情況，我國的教育主管部門采取了一些推進實踐教學改革及建設的措施。如：在全國高校本科的教學水平評估中，實驗室基地建設與建設投資及其實驗教學改革被列為一項重要的指標。并且，各高校也逐漸開始響應教育部的的這一舉動，紛紛實行了“雙基”型實驗室[2]，與此同時，建設了“實驗教學示范中心”。當前，傳統實驗教學模式的缺點主要有以下幾點：驗證性的實驗所占比例較大，與綜合性、設計性、創新性實驗之間的比例失調；實驗模式單一、實驗室設備陳舊；實驗教學中缺乏先進的實驗教學手段。
2 提高電子信息類專業實驗教學質量的方法
2.1 實驗中引入相應的仿真技術來進行虛擬實驗
在實驗教學中引入計算機仿真技術，能夠充分調動學生主動學習的積極性，培養學生的學習興趣。同時，教師能夠通過計算機技術對學生的實驗操作的全過程進行觀察，對學生進行良好的跟蹤與指導，更好地進行學生實驗結果的采集工作，先進科學的教學理念與教學手段對于提升實驗教學效果，提高實驗教學水平具有重要作用。引入計算機技術后，理論與實驗教學，教師教學指導與學生操作、思考融合成一個有機整體。以往傳統實驗教學中課堂、課時以及實驗設備因素的限制作用得到了解決，實驗教學更加靈活化，教學內容在時空上得到進一步的延伸，更好地激發了學生進行實驗的熱情。
將計算機仿真技術引入到實驗教學中，通過相應技術進行的虛擬實驗，為學生提供了更為靈活開放的實驗環境，能夠更好地培養學生在實驗過程中獨立思考能力，增強學生的的學習創新意識。對于實驗教學內容，仿真技術的應用，將虛擬性實驗與真實的電路實驗整合成有機整體，實驗的能動性與趣味性明顯提高，同時實驗內容的充實，有利于學生綜合實踐以及探索創新能力的培養。當前，已經有越來越多的高校重新進行了實驗室的規劃建設，通過計算機仿真技術進行虛擬實驗是實驗教學改革發展的新方向。將與實驗教學相關的計算機軟件技術引入到高校實驗室中，為實驗科研提供了良好的平臺，對于激發學生學習的主動性與積極性，培養創新能力具有重要作用。計算機仿真技術的應用，一方面能夠改善實驗教學條件、充實實驗教學的內容，另一方面，還能夠明顯降低實驗成本，提高實驗教學的效率。通過單片機的實驗教學，能夠發現，教學過程中引入proteus仿真軟，通過該軟件對單片機的硬件系統進行模擬，克服了實際實驗過程中硬件電路固定以及實驗內容不易改動等因素的限制。實驗設計全過程，除計算機外不用再進行任何硬件的添加即可實驗，這有力地推動了實驗課程教學改革，更有利于學生創新能力的培養。仿真技術的另一重要應用主要表現在學生的業余愛好上，如挑戰杯、電子設計大賽等等，學生就能夠用計算機來實現仿真，首先用計算機仿真出實驗的模型，再在計算機上進行相應的模擬調試，最終用硬件來實現。在整個仿真的過程中，學生可以自由發揮自己的潛能，通過大量的仿真對比，來達到設計目的，也可大膽反復地調試，避免了器件的損壞。電子設計競賽中，由于proteus開發環的運用，培訓過程中不需投入任何硬件的條件下，學生卻普遍反映，對于單片機的學習比單純理論知識的學習更易接受也更易得到提高。事實證明，運用proteus進行系統仿真成功后進行的實際制作，可明顯的提高單片機系統的設計效率。此外，遠程教學中仿真教學的運用具體重要的意義，對于教學改革是一種很好的嘗試[2]。
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2.2 實驗中引入Matlab軟件內建的Simulink組件技術
目前，我國開設了電子信息類專業的高校中，大部分都將Matlab軟件作為重要的實驗教學平臺，對定理以及算法進行仿真和驗證實驗。Simulink組件作為Matlab的重要組成，能夠為用戶提供一個仿真分析與動態建模的集成系統環境。該環境下，只需利用鼠標進行簡單直觀的操作，就能夠完成復雜系統模型的構建，在此過程中避免了大量繁雜的書寫程序。由于 Simulink組件具有適應性強、效率高，結構仿真精細、流程清晰且貼近實際、效率高、使用靈活等諸多優點，Simulink組件技術已經被廣泛地運用于處理數字信號與控制理論等復雜的仿真設計之中。同時Simulink能夠通過連續、離散采樣時間以及兩種采樣時間混合的的方式進行建模，該組件還可支持多速率系統，不同的系統組成部分的采樣速率不同。此外，Simulink為動態系統模型的創建，提供的圖形用戶接口(GUI) ，使在進行模型方塊圖的創建時只需通過鼠標單擊與拖動鼠等簡單操作即可完成，為用戶提供了一種更便捷、更直接的創建方式，同時能夠立即獲得系統仿真結果。
該組件的這一特性，一方面可以使算法的驗證更為簡單，減少學生投入在驗證性實驗中所用的時間，而將大部分精力投入到設計性、綜合性試驗中；另一方面，可以使學生更快捷的驗證新思路、新算法，而不會由于代碼調試方面的問題影響了創新實驗的開展。以自適應濾波中的經典RLS 算法為例，如果直接采用Matlab編程方式，在進行代碼調試時，就會消耗掉大量的精力，代碼長度將達到200 行以上。而如果采用Simulink組件模塊化設計的思想，只需要鼠標對模型的拖拽，就能以流程圖的形式將濾波器搭建起來。由于Simulink提供了豐富的元件庫，采用圖形化的表示方法，學生在進行算法驗證的時候只需調用成熟的模塊進行參數設計即可。這樣的實驗方法事半功倍，思路清晰，參數的調整也十分便捷，廣受學生歡迎。由此可見，引入Simulink組件后的實驗，既不會影響實驗效果，又能夠提高實驗效率，對學生模塊化編程的思想也有較好的促進作用。
3 結 語
當前，社會對人才綜合素質的要求不斷提高，進行實驗教學改革已經迫在眉睫，而大學實驗教學的改革又直接影響到學生的動手和創新能力。實驗教學必須能夠跟得上時代的腳步，把計算機仿真技術與Simulink組件技術應用到實驗教學中可以充分調動學生主動學習的積極性，充分發掘學生的創造能力，在學習到先進技術的同時，提高學生對社會的適應能力。
參考文獻
【關鍵詞】Algodoo；課堂教學；案例分析；信息技術與課程整合；物理
【中圖分類號】G434 【文獻標識碼】A
【論文編號】1671-7384（2017）01-0070-04
2001年頒布的《基礎教育課程改革綱要（試行）》中明確提出要全面推進素質教育；教育部從2003 年啟動了普通高中新課程改革，將技術課程（包括信息技術和通用技術）列為普通高中學生的的必修課；《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》中強調提高學生勇于探索的創新精神和善于解決問題的實踐能力；《2015地平線報告（初等教育版）》提到，未來1～2年運用STEAM教育推行信息技術在教育中的整合，提倡混合式學習。很多學校在推行信息技術與課程整合的過程中，存在教學資源不足、硬件設備不完善等問題，大部分選修模塊無法開設。在這樣的背景下，Algodoo 這一趣味仿真實驗平臺走進了我們的視野，為更好地開展通用技術課程提供了有力的技術支持。
Algodoo的發展
1. 國外發展
Algodoo（譯名“愛樂多”）是一款2D仿真虛擬物理實驗軟件，其英文名稱是“2D Physics SandboxAlgodoo”，即“二維物理沙盒”，開發目的是使物理教學和研究更直觀有效。Algodoo適用范圍廣，鼓勵學生發揮創造力，并能夠突破收費和編程知識缺乏等障礙。
以“Algodoo”為關鍵詞在外文文獻數據庫、谷歌學術等平臺檢索，得到的文獻資料大部分為對Algodoo及其他物理仿真實驗軟件的新聞報道類資料，僅有少部分是針對Algodoo進行探究的。斯坦福大學的Tamar等人在第12屆互動設計與兒童國際會議（International Conference on Interaction Design and Children，2013）的論文中提出，在利用Algodoo等虛擬建模工具進行教學活動時，學生參與建模會提高其元表征能力。巴西維多利亞大學的Samir L. da Silva等人利用Algodoo設計了物理的拋體實驗教學活動，教師引導學生通過控制角度和速度來觀察小球的運動軌跡，通過模擬實驗讓學生對平拋有更形象的理解，同時鍛煉其分析歸納能力。Samir L. da Silva還介紹了其團隊利用Algodoo進行布朗運動實驗的模擬和數據計算過程，并提出Algodoo可以作為教師向學生展示物理實驗的教學工具，也可以作為高年級學生分析物理實驗數據的學習工具。斯洛文尼亞的盧布爾雅那大學的Bor Gregorcic（2015）利用交互式電子白板設計課堂活動，通過讓學生在電子白板上用手操作Algodoo來模擬天體運動。
2. 國內發展
目前，Algodoo在中國大學以及中小學物理教學中的應用正在起步。淮陰師范學院的陳樂老師利用Algodoo進行了拱橋受力的物理模擬實驗，設計對照實驗活動，幫助學生了解拱橋設計原理。北京師范大學的韓蔚、項華老師與北京景山學校的吳俊杰老師將Algodoo軟件應用在“數字科學家”課程中，以介紹伽利略斜面實驗和天體運動實驗，進行了物理、數學、信息技術學科相結合的游戲化學習設計。江蘇省海安中學的黃偉老師（2012）利用Algodoo進行小球拋體、數學擺線、彈簧運動等物理實驗模擬和數據分析。江蘇省南通大學附屬中學的沈軍老師將Algodoo應用在氣體的模擬實驗中。湖北省武鋼三中的朱廣林老師對Algodoo在物理學中的應用進行了示例列舉。貴州師范大學的張覺老師（2015）將Algodoo用于拋體運動的課堂教學。山東省章丘一中的王清老師利用Algodoo模擬牛頓第二定律和動量守恒定律的實驗，以趣味性的視覺效果展現物理原理。
Algodoo的教學功能
1. 基本功能
Algodoo軟件界面如圖1所示，主要由場景工具面板、屬性面板、工具面板、工具選項面板、模擬仿真控制面板構成。Algodoo可以作為教學演示工具、建模工具、分析解釋工具、在線交流和反思工具。
Algodoo具有豐富的場景和仿真實驗控制、演示等功能；能夠精確形象地模擬實驗，可以直觀地觀察到實驗現象，有助于學習由感性認識上升到理性認識，實現知識的遷移；能夠創建各種物理元件，如固體、液體、齒輪、彈簧、光線與透鏡等；可以設置其材質及相關參數，如質量、密度、摩擦因素、彈性、折射率等；模擬各元件在重力、摩擦力、彈力、浮力、空氣阻力的作用下相互影響，實現精度很高的物理仿真實驗；Algodoo還可以實時顯示物體運行軌跡、受力和速度等物理特征量，使數據分析動態可視化。
2. 應用領域
Algodoo適用于8歲到大學階段的學生，基于真實的物理模擬以最有效的方式激勵學生記住所學的知識，使枯燥的課程變得有趣且易學，增強了學生的學習積極性。它的內置課程以簡潔的形式表示抽象概念，方便教師教學，適合專注于STEM的政府機構或教學組織使用。它主要可應用于物理學科幾何光學、力學、電磁學、熱學等知識的教學，如可以呈現光通過界面發生的反射、折射等物理現象，通過設計來模擬多種受力實驗以及模擬液體分子的布朗運動等。
課堂教學應用案例
1. Algodoo作為教學技術與課程整合
將Algodoo應用于課堂教學之中，體現了將信息技術與課程整合的理念，即信息技術主要作為一種工具、媒介和方法融入教學的各個層面中，包括教學準備、課堂教學過程等。目前，各位教師和研究人員都是將Algodoo作為教學技術與課程整合起來。斯洛文尼亞的盧布爾雅那大學的Bor Gregorcic利用交互式電子白板設計高中物理教學活動，通過讓學生在電子白板上動手操作Algodoo來模擬天體運動，從而驗證開普勒定律。
首先，教師根據開普勒三大定律進行實驗設計，在課前建立太陽系模型并繪制天體運行軌道。在課程的一開始，利用電子白板向學生展示太陽系模型，引起學生們的注意和興趣。接下來，教師邀請學生在電子白板上繪制天體，并輔助學生設置天體的參數（如天體質量、速度等），引導學生進行天體的操作，使其能夠圍繞太陽運動。之后，教師繪制多個天體，使其圍繞太陽運動，帶領學生觀察實驗，幫助學生利用Algodoo提供的數據分析功能，引導學生討論天體運行的規律。最后，教師對實驗過程進行總結，結合實驗現象歸納開普勒三大定律，進行知識點的鞏固。
2. 建構主義教學理論下Algodoo的應用
Algodoo在構建情境性學習方面也有較多的應用。陳樂將Algodoo引入主題為“趙州橋”的高中通用技術課堂，創設一定的情境，具體實施過程包含以下幾個階段：（1）提出問題。師生共同討論后確定研究的切入點。（2）制作模型。學生在教師的指導下設計方案，并制作仿真模型。（3）歸納解釋。學生對仿真實驗結果做出合理的解釋。（4）最后進行模型的優化改進，從中總結拱橋受力原理。
在傳統教學中，教師一般在教學之初先講解所要學習的概念和原理，而后再讓學生去做一定的練習，嘗試著去解答有關的習題。建構主義認為，學和做、知識的獲得和知識的應用是可以合二為一的，學習者可以在“做中學”，“通過問題解決來學習”。探究式學習就是學習者通過發現問題和解決問題而建構知識的過程，以問題為中心進行學習是各種探究式學習活動的核心思路，有利于幫助學生提高靈活應用知識的能力，形成有效的問題解決和推理策略，并發展他們的自主學習技能。
已有不少教師將Algodoo應用于探究式學習。例如，巴西維多利亞大學的Samir L. da Silva等人利用Algodoo設計了高中物理的拋體實驗教學活動，引導學生通過控制角度和速度來觀察小球的運動軌跡，使學生探究并發現平拋運動的規律。
Algodoo與其他教學軟件的對比與借鑒
1. Algodoo與WISE
WISE 是Bell 和Marcia Linn 教授在美國國家教學基金會的資助下主持的“知識整合環境”研究計劃的主要成果。WISE的整個平臺建設得很完善，按照用戶角色的不同而有不同的功能模塊。表1是Algodoo與WISE的比較分析。
2. Algodoo與幾何畫板
幾何畫板是適用于數學、平面幾何、物理的矢量分析、作圖的動態幾何工具。總體來說，幾何畫板在我國的使用范圍要比Algodoo廣，經過分析得出了以下三個可能的原因：（1）教育部門的大力推廣，幾何畫板是全國中小學計算機教育研究中心推廣使用的軟件之一；（2）幾何畫板比Algodoo操作更加簡單，不會給廣大的教育工作者造成較大的負擔；（3）在當前應試教育體制下，數學作為一門主要學科，受學校和教師重視的程度較高。表2是Algodoo與幾何畫板的比較。
3. Algodoo與Scratch
Scratch是由麻省理工學院（MIT） 設計開發的一款面向少年的簡易編程工具。如表3所示，Algodoo相比于Scratch在國內尚未廣泛流行的原因有以下幾點：（1）操作難度高：Algodoo元件有不同的屬性和參數，需要設置才能夠實現模擬實驗，而Scratch元件設置簡單，重在培養學生的邏輯思維能力；（2）應用領域窄：Algodoo主要適用于物理領域，而Scratch則因具有豐富的多媒體功能和便利的操作而適用于數學、音樂、藝術等多個領域；（3）教學活動設計難度高：Algodoo應用于教學活動中，需要教師進行大量的準備工作，在設計教學活動尤其是情境創設這類活動時難度較大，而Scratch則可以設計有趣的小故事引導學生進行參與，通過豐富簡單的功能實現有趣的效果。
小 結
1. Algodoo的優勢
第一，實驗模擬促進高效教學。 Algodoo可以對物理、數學等領域進行實驗的模擬，在熟悉軟件使用后，可以為教師節約實驗準備的時間，將更多時間投入到教學活動設計中。
第二，動手搭建培養學生探索能力。Algodoo中的虛擬實驗環境可以由學生自己來搭建、改進，有利于培養學生的動手能力和探索能力。
第三，能夠激發學生對實驗操作和知識探究的興趣。Algodoo無論是界面還是功能設計，都能夠激發學生對實驗操作和持續進行知識的興趣，能夠有效地提高課堂效率，同時把課堂延伸到學生的課余時間。
2. Algodoo的局限
一是技能要求較高。Algodoo雖然包含豐富的功能，但對大部分物理教師而言，設計出符合物理實驗要求的仿真實驗，需要一定的操作能力。
二是教學活動設計難度高。在設計教學活動時，需要綜合考慮Algodoo在教學中的應用，不能只把其作為實驗演示工具，還應作為合作建模工具，讓學生參與實驗模型的搭建。
三是國內缺乏討論和共享的平臺。國內受限于語言、網絡等因素，無法充分利用國外這一社區平臺，同時又缺乏國內的社區平臺。
