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摘要：实践教学是《道路工程实验》课程的重要组成部分。文章针对《沥青及沥青混合料》实践教学环节区域共享虚拟教学平台的建设，从网络教育资源共享、实验室24h开放制度、教学模拟软件的开发和区域内教学资源共享几方面对沥青及沥青混合料实验教学进行了一些改革探讨，在实际教学中取得较好的效果。
关键词：实践教学资源 区域共享 虚拟教学平台
中图分类号：G203 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）08（b）-0173-02
《道路工程实验》是道路与铁道工程专业的必修专业课程。该课程的主要目的是培养道路与铁道工程专业学生在实际工程中的实践能力。沥青及沥青混合料实验是其中很重要的一部分内容。然而沥青及沥青混合料实验包含的知识点多、覆盖面广，且由于沥青材料科学发展迅速，导致该学科内容更新很快，因此如何在有限的教学安排中既使学生掌握基础知识，培养其必要的动手能力，又能开拓学生的思维，是当前“沥青及沥青混合料”课程授课教师面临的主要问题[1～2]。路基路面实验室是承担“沥青及沥青混合料”课程的教学单位，由于历史和现实原因，导致教学内容和教学设备陈旧落后，大量研究性实验无法开展，授课方法单一以教师为主体，学生只按既定的程序验证已知的结果，难以激发学生的学习兴趣。此外在有限的上课时间内也很难完整地完成实验。因此建立一种便于学生课前预习、课外学习、有利于培养学生创新意识的虚拟教学平台实验教学模式十分必要[3]。
1 当前实践教学中存在的问题
根据我校08版本科教学大纲安排，沥青及沥青混合料试验是《公路工程试验》课程的主要内容，包括沥青针入度试验、沥青延度试验、沥青软化点试验、沥青混凝土马歇尔试验、沥青混凝土中沥青含量实验；该课程在08版教学大纲中列为道路工程及铁道工程专业学生的必修课，2011年开出第一届，选课学生达到了154人，开出实验16组。主要是使学生能获得公路工程实验的基本技能训练，通过实验教学环节，训练学生的实验操作技能，使其具备初步的科研、设计和施工等基本实验检测能力，同时也培养理论联系实际、分析和解决问题的能力，从而达到提高教学质量的目的。
截至目前该课程没有固定的实验教材和实验指导书，但是该课程的特点是技术专业性较强，实验前必须先要深入了解实验目的和操作步骤，所以仅仅靠有限的上课时间是不可能高质量的完成，必须要求学生有合适的教材或虚拟教学平台让其自学巩固，因此，《沥青及沥青混合料实验》实践环节虚拟教学平台的建设具有十分重要的意义。
1.1 实验时间和场地的限制
实验教学是培养学生动手能力的重要实践活动，是实现实践教学环节的重要一环。目前的情况是学生到了实验室后，先听老师讲解或观看演示实验步骤，当要求学生实践时，因为受到时间和场地的限制，仅有少数学生能够动手做实验，其他的人在旁边观看，待实验做完就把别的同学处理好的实验数据去完成实验报告，对待实验过程敷衍了事。这样即使完成了实验课，因为有的学生只看不动，结果是操作过程不熟悉，对整个实验也是知其然不知所以然，稍复杂的实验数据也不会处理。这样就浪费了实验教学所占用的宝贵教学资源，更不要提教学效果了。
1.2 对实验教学的轻视
在现在学生的观念中，实验是理论教学的补充，如何操作都有明确的条条框框，实验教学反映的内容在书上也有详细的解释，只要按照相应的程序操作即可，无从发挥学生自己单独思考的潜力。更有甚者，一些学生只看重考试分数，对实践教学和动手能力的培养均有着轻视的心理。
1.3 对实验形式的畏惧
沥青及沥青混合料实验内容都是与沥青有关，现在很多同学都是独生子女，在家基本没做过家务事，看到沥青很黑、沾手，还有异味，都不愿意动手，特别是沥青混合料又是高温搅拌，还要进行马歇尔击实，许多学生对混合料心存畏惧，不敢动手。但是如果不是自己动手，沥青及沥青混合料实验内容基本上很难掌握。一些学生就心存侥幸，自己将来反正也不搞这个，敷衍了事的很多。
2 实践环节虚拟教学平台的建设
高校实验室资源是我国重要的教育资源之一，包括仪器设备、教学软件和实验室管理制度等方面。实验室优质资源的整合与共享对提高我国高校实验室资源的使用效率，促进高校学生的实践能力和创新能力具有十分重要的意义。为此，教育部在2005年8号文件中明确提出[4]大力开展“高等学校实验教学示范中心”资源共享。本文从网络教育资源共享、实验室24h开放制度、教学模拟软件的开发和区域内教学资源共享几方面来谈谈《沥青及沥青混合料实验》实践环节区域共享虚拟教学平台的建设，期待全面提高实验教学水平和实验室使用效益。
2.1 网络资源共享
网络教学资源是开展《沥青及沥青混合料实验》实践环节区域共享虚拟教学平台的前提和基础，随着网络的逐步拓展，网络教学资源越来越丰富，教学资源的有效管理成为虚拟教学平台建设的关键。为学生提供高效的存储管理，提供方便快捷的存取功能，为老师提供资源访问效果评价分析，从而提高有限的教学资源利用率，促进教学资源更好地为实际教学系统服务。《沥青及沥青混合料实验》网络资源数据库按实际使用的功能可分为以下几个子库： 案例库：按沥青及沥青混合料各实验存储案例。
试题库：包括历年试题、主要知识点的考题。
常见问题库：经过整理组织的教学相关问题与解答，包括常见的错误和疑点、难点问题，由教师根据历届学生具体学习情况组织提供。
名词术语库：按实验种类组建，让学生了解相关概念。
参考资源库：为学生提供了包括电子文档、图书资料等多种载体资料的相关信息。
共享软件工具库与资源网址库：为学生提供相关的共享软件下载与网址资源信息。
课件库：是教学资源库的主要组成部分，教师在组织课程教案的时候，需要以课件库内的课件为主体，组织扩展成适合本课程使用的教学件。
2.2 实验室24h开放制度的确立 实验室对学生24h开放，为学生提供实践学习条件是实践环节教学平台建设改革的重要内容之一。应鼓励学生在课余时间参加开放式实验教学、科研和探索性实践活动。内容包括以下几方面。
（1）实验室面向全校本科生、研究生及专科生开放。在满足教学使用的前提下全天24h开放。
（2）实验室将每学期和假期实验室开放的实验项目、时间、地点等在相关网站向学生公布，供学生选择。学生在进入实验室前，按规定预先向实验室报名登记。开放内容为本课程的选修项目和学生的自行设计性、创新性项目。
（3）实验室根据学生人数的多少和实验内容做好准备工作，并配备一定数量的指导教师和实验技术人员参与开放工作。在实验过程中，指导教师加强对学生实验素质与技能、创造性的科学思维方法和严谨的治学态度的培养。
（4）学生在进入开放实验室前应阅读与实验内容有关的文献资料，准备好实验实施方案，做好有关实验准备工作。学生在实验项目完成后，应向实验室提交实验报告或实验结果。实验室及时总结和交流工作，如组织“开放实验交流答辩会”等活动，促进学生实验小组之间的沟通，分享实验成果和心得体会，培养学生的口头表达能力和报告能力。
2.3 教学模拟软件的开放
沥青及沥青混合料教学模拟系统采用虚拟现实技术（VR）技术实现对沥青及沥青混合料实践环节教学要求的场景范围进行整体仿真，并通过常规软件播放出来。可通过键盘和鼠标在场景范围内的三维模型中身临其境般地进行混合料拌和、制作试件等科目，同时，系统配以解说词和操作要点，使学生在高度仿真的模拟场景中进行技能培训、授课、考核等工作。
（1）大幅提高学生对课程的学习兴趣。
兴趣和热情造就最好的学生。对场景进行高度仿真的模拟，使学生们仿佛徜徉和沉浸于真实的场景之中，让学生享受视觉的盛宴，在相当程度上替代传统的书本教学和普通的多媒体教学，可极大地激发学生们的学习热情并极大地提高学生们的学习兴趣。
（2）大幅提高教学水平和教学质量。
软件互动教学系统可以帮助教师从多角度演示，即景生情的授课讲解，极有利于学生的正确理解、快速掌握和长期记忆，教学水平和教学质量自然得益良多。
（3）大幅提高教学效率。
虚拟教学软件使学生由单纯的文字记忆变成视觉记忆和文字记忆的结合，记忆保存程度高，保存时间长；尤其是高仿真的互动功能，极大地提高了学生动手能力和学习自觉性；替代大量学生的实地培训，节省了大量时间。
2.4 区域内高校实验室资源共享
区域内高校学科、专业设置的层次和特点不同，发展的特色也不同，因而各高校拥有的资源也是不尽相同。另外随着各学科的快速发展，新材料和新设备的出现，更新教学设备是满足现代教学的关键。然而经费短缺和资源缺乏一直是困扰高校发展的一个瓶颈性因素[5]。国家和地方政府倾向于将大部分经费投入985、211等重点高校，而对一般性地方院校则较少。此外，区域内各高校的发展特色不一样，一些学科是某个高校的特色和优势项目，但是对其他学校又是待发展专业，因此如何在各高校之间取长补短，促进区域内现有实验室资源进行整合和共享，最大限度地提高有限资源的利用率，对于缓解高校资源的不足具有现实意义。正如原国家教育部部长周济所言：“优质教育资源短缺是高等教育长期存在的问题，在这方面，我们可以发挥制度上的优越性，集中建设，广泛共享[6～7]。”
3 结语
通过《沥青及沥青混合料实验》实践环节区域共享虚拟教学平台的建设，丰富了学生的学习资源和手段，提高了学习效率，增强了学生的创新意识。同时也大大提高了区域内高校实验室教学资源的利用效率，是解决目前高校资源不足的切实可行的途径之一。
参考文献
[1] 汪海年.《道路建筑材料》教学方法的改革探讨[J].石家庄铁路职业技术学院学报，2009（1）.
[2] 叶群山.建筑材料课程的教学优化实践与探讨[J].科技创新导报，2010（21）.
[3] 陈晟.对建材实验教学改革的探讨[J].黄冈师范学院学报，2009（3）.
[4] 教育部[2005]8号文件，关于开展高等学校实验教学示范中心建设和评审工作的通知.
[5] 高铁刚，张佳，马鉴.基础教育信息化教学资源共享模式研究[J].中国电化教育，2009（6）.
[6] 顾正刚，毕海峰.高校网络教学资源建设与共享机制研究[J].中国教育信息化，2009（10）.
[7] 潘懋林.中国高等教育大众化的理论与政策[J].高等教育研究，2001（6）.
关键词：实践教学资源 区域共享 虚拟教学平台
中图分类号：G203 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）08（b）-0173-02
《道路工程实验》是道路与铁道工程专业的必修专业课程。该课程的主要目的是培养道路与铁道工程专业学生在实际工程中的实践能力。沥青及沥青混合料实验是其中很重要的一部分内容。然而沥青及沥青混合料实验包含的知识点多、覆盖面广，且由于沥青材料科学发展迅速，导致该学科内容更新很快，因此如何在有限的教学安排中既使学生掌握基础知识，培养其必要的动手能力，又能开拓学生的思维，是当前“沥青及沥青混合料”课程授课教师面临的主要问题[1～2]。路基路面实验室是承担“沥青及沥青混合料”课程的教学单位，由于历史和现实原因，导致教学内容和教学设备陈旧落后，大量研究性实验无法开展，授课方法单一以教师为主体，学生只按既定的程序验证已知的结果，难以激发学生的学习兴趣。此外在有限的上课时间内也很难完整地完成实验。因此建立一种便于学生课前预习、课外学习、有利于培养学生创新意识的虚拟教学平台实验教学模式十分必要[3]。
1 当前实践教学中存在的问题
根据我校08版本科教学大纲安排，沥青及沥青混合料试验是《公路工程试验》课程的主要内容，包括沥青针入度试验、沥青延度试验、沥青软化点试验、沥青混凝土马歇尔试验、沥青混凝土中沥青含量实验；该课程在08版教学大纲中列为道路工程及铁道工程专业学生的必修课，2011年开出第一届，选课学生达到了154人，开出实验16组。主要是使学生能获得公路工程实验的基本技能训练，通过实验教学环节，训练学生的实验操作技能，使其具备初步的科研、设计和施工等基本实验检测能力，同时也培养理论联系实际、分析和解决问题的能力，从而达到提高教学质量的目的。
截至目前该课程没有固定的实验教材和实验指导书，但是该课程的特点是技术专业性较强，实验前必须先要深入了解实验目的和操作步骤，所以仅仅靠有限的上课时间是不可能高质量的完成，必须要求学生有合适的教材或虚拟教学平台让其自学巩固，因此，《沥青及沥青混合料实验》实践环节虚拟教学平台的建设具有十分重要的意义。
1.1 实验时间和场地的限制
实验教学是培养学生动手能力的重要实践活动，是实现实践教学环节的重要一环。目前的情况是学生到了实验室后，先听老师讲解或观看演示实验步骤，当要求学生实践时，因为受到时间和场地的限制，仅有少数学生能够动手做实验，其他的人在旁边观看，待实验做完就把别的同学处理好的实验数据去完成实验报告，对待实验过程敷衍了事。这样即使完成了实验课，因为有的学生只看不动，结果是操作过程不熟悉，对整个实验也是知其然不知所以然，稍复杂的实验数据也不会处理。这样就浪费了实验教学所占用的宝贵教学资源，更不要提教学效果了。
1.2 对实验教学的轻视
在现在学生的观念中，实验是理论教学的补充，如何操作都有明确的条条框框，实验教学反映的内容在书上也有详细的解释，只要按照相应的程序操作即可，无从发挥学生自己单独思考的潜力。更有甚者，一些学生只看重考试分数，对实践教学和动手能力的培养均有着轻视的心理。
1.3 对实验形式的畏惧
沥青及沥青混合料实验内容都是与沥青有关，现在很多同学都是独生子女，在家基本没做过家务事，看到沥青很黑、沾手，还有异味，都不愿意动手，特别是沥青混合料又是高温搅拌，还要进行马歇尔击实，许多学生对混合料心存畏惧，不敢动手。但是如果不是自己动手，沥青及沥青混合料实验内容基本上很难掌握。一些学生就心存侥幸，自己将来反正也不搞这个，敷衍了事的很多。
2 实践环节虚拟教学平台的建设
高校实验室资源是我国重要的教育资源之一，包括仪器设备、教学软件和实验室管理制度等方面。实验室优质资源的整合与共享对提高我国高校实验室资源的使用效率，促进高校学生的实践能力和创新能力具有十分重要的意义。为此，教育部在2005年8号文件中明确提出[4]大力开展“高等学校实验教学示范中心”资源共享。本文从网络教育资源共享、实验室24h开放制度、教学模拟软件的开发和区域内教学资源共享几方面来谈谈《沥青及沥青混合料实验》实践环节区域共享虚拟教学平台的建设，期待全面提高实验教学水平和实验室使用效益。
2.1 网络资源共享
网络教学资源是开展《沥青及沥青混合料实验》实践环节区域共享虚拟教学平台的前提和基础，随着网络的逐步拓展，网络教学资源越来越丰富，教学资源的有效管理成为虚拟教学平台建设的关键。为学生提供高效的存储管理，提供方便快捷的存取功能，为老师提供资源访问效果评价分析，从而提高有限的教学资源利用率，促进教学资源更好地为实际教学系统服务。《沥青及沥青混合料实验》网络资源数据库按实际使用的功能可分为以下几个子库： 案例库：按沥青及沥青混合料各实验存储案例。
试题库：包括历年试题、主要知识点的考题。
常见问题库：经过整理组织的教学相关问题与解答，包括常见的错误和疑点、难点问题，由教师根据历届学生具体学习情况组织提供。
名词术语库：按实验种类组建，让学生了解相关概念。
参考资源库：为学生提供了包括电子文档、图书资料等多种载体资料的相关信息。
共享软件工具库与资源网址库：为学生提供相关的共享软件下载与网址资源信息。
课件库：是教学资源库的主要组成部分，教师在组织课程教案的时候，需要以课件库内的课件为主体，组织扩展成适合本课程使用的教学件。
2.2 实验室24h开放制度的确立 实验室对学生24h开放，为学生提供实践学习条件是实践环节教学平台建设改革的重要内容之一。应鼓励学生在课余时间参加开放式实验教学、科研和探索性实践活动。内容包括以下几方面。
（1）实验室面向全校本科生、研究生及专科生开放。在满足教学使用的前提下全天24h开放。
（2）实验室将每学期和假期实验室开放的实验项目、时间、地点等在相关网站向学生公布，供学生选择。学生在进入实验室前，按规定预先向实验室报名登记。开放内容为本课程的选修项目和学生的自行设计性、创新性项目。
（3）实验室根据学生人数的多少和实验内容做好准备工作，并配备一定数量的指导教师和实验技术人员参与开放工作。在实验过程中，指导教师加强对学生实验素质与技能、创造性的科学思维方法和严谨的治学态度的培养。
（4）学生在进入开放实验室前应阅读与实验内容有关的文献资料，准备好实验实施方案，做好有关实验准备工作。学生在实验项目完成后，应向实验室提交实验报告或实验结果。实验室及时总结和交流工作，如组织“开放实验交流答辩会”等活动，促进学生实验小组之间的沟通，分享实验成果和心得体会，培养学生的口头表达能力和报告能力。
2.3 教学模拟软件的开放
沥青及沥青混合料教学模拟系统采用虚拟现实技术（VR）技术实现对沥青及沥青混合料实践环节教学要求的场景范围进行整体仿真，并通过常规软件播放出来。可通过键盘和鼠标在场景范围内的三维模型中身临其境般地进行混合料拌和、制作试件等科目，同时，系统配以解说词和操作要点，使学生在高度仿真的模拟场景中进行技能培训、授课、考核等工作。
（1）大幅提高学生对课程的学习兴趣。
兴趣和热情造就最好的学生。对场景进行高度仿真的模拟，使学生们仿佛徜徉和沉浸于真实的场景之中，让学生享受视觉的盛宴，在相当程度上替代传统的书本教学和普通的多媒体教学，可极大地激发学生们的学习热情并极大地提高学生们的学习兴趣。
（2）大幅提高教学水平和教学质量。
软件互动教学系统可以帮助教师从多角度演示，即景生情的授课讲解，极有利于学生的正确理解、快速掌握和长期记忆，教学水平和教学质量自然得益良多。
（3）大幅提高教学效率。
虚拟教学软件使学生由单纯的文字记忆变成视觉记忆和文字记忆的结合，记忆保存程度高，保存时间长；尤其是高仿真的互动功能，极大地提高了学生动手能力和学习自觉性；替代大量学生的实地培训，节省了大量时间。
2.4 区域内高校实验室资源共享
区域内高校学科、专业设置的层次和特点不同，发展的特色也不同，因而各高校拥有的资源也是不尽相同。另外随着各学科的快速发展，新材料和新设备的出现，更新教学设备是满足现代教学的关键。然而经费短缺和资源缺乏一直是困扰高校发展的一个瓶颈性因素[5]。国家和地方政府倾向于将大部分经费投入985、211等重点高校，而对一般性地方院校则较少。此外，区域内各高校的发展特色不一样，一些学科是某个高校的特色和优势项目，但是对其他学校又是待发展专业，因此如何在各高校之间取长补短，促进区域内现有实验室资源进行整合和共享，最大限度地提高有限资源的利用率，对于缓解高校资源的不足具有现实意义。正如原国家教育部部长周济所言：“优质教育资源短缺是高等教育长期存在的问题，在这方面，我们可以发挥制度上的优越性，集中建设，广泛共享[6～7]。”
3 结语
通过《沥青及沥青混合料实验》实践环节区域共享虚拟教学平台的建设，丰富了学生的学习资源和手段，提高了学习效率，增强了学生的创新意识。同时也大大提高了区域内高校实验室教学资源的利用效率，是解决目前高校资源不足的切实可行的途径之一。
参考文献
[1] 汪海年.《道路建筑材料》教学方法的改革探讨[J].石家庄铁路职业技术学院学报，2009（1）.
[2] 叶群山.建筑材料课程的教学优化实践与探讨[J].科技创新导报，2010（21）.
[3] 陈晟.对建材实验教学改革的探讨[J].黄冈师范学院学报，2009（3）.
[4] 教育部[2005]8号文件，关于开展高等学校实验教学示范中心建设和评审工作的通知.
[5] 高铁刚，张佳，马鉴.基础教育信息化教学资源共享模式研究[J].中国电化教育，2009（6）.
[6] 顾正刚，毕海峰.高校网络教学资源建设与共享机制研究[J].中国教育信息化，2009（10）.
[7] 潘懋林.中国高等教育大众化的理论与政策[J].高等教育研究，2001（6）.