广东省高校现代教育技术151工程项目

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1、基于虚拟现实实验室网络课件的混合学习模式试验研究_教学试验报告广东省高校现代教育技术“151工程”项目基于网络虚拟显示技术的《基因工程实验》教学试验报告12基于虚拟现实实验室网络课件的混合学习模式试验研究_教学试验报告一、教学试验目的1、完善《基因工程网络VRLab》网络课件；2、探索基于基因工程虚拟实验室网络课件的教学模式。二、教学模式的初步构想为增强实验的临场感，本网络课件第一版的设计是借鉴网络三维游戏的界面设计，整个虚拟实验室的运行不是基于人们惯用的网页浏览器，而是基于网络虚拟现实开发引擎的运行程序，需要下载安装。这也正是本课件的创新之处。所有

2、的资源都由虚拟实验室为入口。首页界面如图1所示：图1行动研究前的基因工程虚拟现实实验室网络课件首页第一次行动研究时，采取个别化自主学习模式为主的教学模式，然后根据试验研究中每一次的反馈意见再决定是否要增加教师讲授模式和研究性学习模式中的某些要素和是否需要修改该课件。学习过程是：预习阶段——阅读实验教程，操作虚拟仪器；实际操作阶段——进入虚拟实验室，选择某个实验进行操作；自我评价阶段——完成实验后的自测题；知识扩展阶段——阅读相关论文，观看工厂实景录象，浏览相关网站等。可见，第一次试验采取的教学模式主要由四大环节组成，整个设计突出技能的掌握，也不忽视知

3、识的全面性。学习模式的初步结构图如图2所示：12基于虚拟现实实验室网络课件的混合学习模式试验研究_教学试验报告实验预习操作实验自我评价知识扩展开始结束网络课程图2基于网络VRLab的教学模式的初步结构图一、行动研究方案的设计本次研究采取行动研究方法，通过三轮教学实践活动，改善网络课件，进而对以上教学模式的初步构想进行完善和改进。尽管行动研究有多种模式，在实施行动研究的具体步骤上也有一些差异，但在总体上，行动研究的过程是螺旋式加深的发展过程。每一个螺旋发展圈又都包括四个互相联系、互相依赖的环节。这四个环节分别是计划、行动、观察和反思。本研究以德金（De

4、ak）行动研究模式为基础，分三轮进行，具体设计如下：1、第一轮行动研究的设计第一轮行动研究的目标：完善VRLab；初步探讨基于课件的教学模式。第一轮行动研究的教学内容：实验一——cDNA文库的构建。计划：探讨该课件的形式是否是最有利于个别化自主学习的；制订“cDNA文库的构建”实验的教学设计方案。行动：学生运用VRLab课件进行自主学习观察：抽样观察学生的个别化自主性学习活动（见附录1）；问卷调查收集学生对软件的使用意见（见附录4）；问卷调查教学效果（见附录6）；访谈教师，收集课件意见。反思：课件设计是否合理，教学功能是否达到要求。2、第二轮行动研究

5、的设计第二轮行动研究的目标：探索基于VRLab网络课件的教学模式。第二轮行动研究的教学内容：实验一——cDNA文库的构建。计划：计划完善原有模式中四个环节所包含的内容及其相互间的关系；调整12基于虚拟现实实验室网络课件的混合学习模式试验研究_教学试验报告“cDNA文库的构建”实验的教学设计方案。行动：按照教学设计方案，运用基因工程网络VRLab进行教学试验。观察：抽样观察主要学习环节中学生的活动、网络课件的应用方式（见附录2）；问卷调查收集学生对改进后VrLab课件的使用意见（见附录5）；问卷调查教学效果（见附录6）；访谈教师对教学模式的意见、建议。

6、反思：基于基因工程VRLab网络课件的教学模式的构建是否合理，有没有更好的模式。1、第三轮行动研究的设计第三轮行动研究的目标：探索基于VRLab网络课件的教学模式和操作流程的合理性。第三轮行动研究的教学内容：实验一——cDNA文库的构建和实验二——基因的克隆与表达。计划：计划在第二轮行动研究得出的基于网络VRLab的教学模式的基础上，总结出该模式的设计方法与具体操作流程；确定可以推广的基因虚拟实验教学设计方案。行动：按照教学设计方案，运用基因工程网络VRLab进行教学试验。观察：观察主要学习环节中学生的活动、网络课件的应用方式（见附录3）；问卷调查教

7、学效果（见附录6）。反思：课程网站在教学中的应用方式如何；基因工程网络VRLab的教学模式的三种设计策略及其操作流程是否合理、科学。一、行动研究的总结每一轮行动研究结束后，整理观察和访谈记录及分析学生活动行为调查量表，访谈执教教师或助理教师，分别从教师和学生两方面对本网络课件的教学策略进行反思。1、第一轮行动研究小结学生个别化自主学习活动情况的统计结果见附录7。可以看到所有的学生在进行实验时均表现为注意力集中，这说明虚拟实验本身能够吸引并引导学生自主学习；80%的学生会注意观看工厂实景录象，说明录象能够满足自主学习者对知识迁移的需要。但是几乎没有学生

8、会专心阅读实验指导，说明学生认为实验指导对完成该虚拟实验没有帮助，改进的办法是：实验指导不能只是传统的实验指