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【摘 要】 本文以《网络基础及应用》实验教学为例，从实验项目设计、实验测试以及问卷调查三方面进行了详细的实证研究，比较得出虚拟实验与真实实验的优势与不足，并阐述了针对不同实验项目的复杂程度及各方面条件的限制，如何通过虚拟实验与真实实验的优势互补来提高教学效果。
【关键词】 虚拟实验；真实实验；网络基础及应用
【中图分类号】 G40-034 【文献标识码】 A 【文章编号】 1009—458x（2013）09—0078—05
“网络基础及应用”是一门既注重理论更注重实践的课程，实验教学是帮助学生理解原理、加深认识以达到学以致用的必要环节。然而由于网络设备、服务器一般比较昂贵，且更新较快，因此建立完备的计算机网络实验环境是比较困难的[1]。为解决以上现状，可将网络模拟器 Packet Tracer 引入“网络基础及应用”实验教学，不仅可以减少实验投资成本，培养学生的动手能力和创造能力，还可以提高教师教学和教研的能力，具有重大的理论和实际意义[2]。然而，如何更好地使用虚拟实验与真实实验进行教学，首先要了解虚拟实验与真实实验分别有哪些优势与不足。
笔者通过查阅文献，发现关于虚拟实验与真实实验比较的研究很多，如“论桌面虚拟实验对迁移学生实验技能的作用”[3]、“基于虚拟实验与真实实验整合的计算机网络实验教学改革”[4] 、“虚拟实验与真实实验在机能学实验中之比较”[5]、“虚拟实验和真实实验的耦合教学模式研究”[6]等文献。但这些文章大多是以理论阐述、逻辑推理为主，论述了虚拟实验与真实实验的优缺点，而实证研究的文献资料却较少。本文重点从“网络基础及应用”实验教学的实验项目设计、实验测试及问卷调查三方面进行详细的实证研究。
一、基于实验项目设计比较
“网络基础及应用”实验是为了培养学生对交换机路由器等网络设备的基本配置和综合应用能力。本实验课程安排了八项实验，具体实验项目及教学要求如表1所示。
表1 实验项目及教学要求
通过“网络基础及应用”实验课程的教学，本文主要从实验环境、资源、情感与交流、学习方式、对学生动手操作能力的培养、安全性、效率及误差等方面对虚拟实验与真实实验进行比较（如表2所示）。
从表2可以看出虚拟实验与真实实验各有优势，如真实实验中学生在真实地接触仪器的情况下，可以直接面对问题，有利于训练学生解决实际问题的能力，真实实验对学生的动手操作能力的培养具有不可替代的作用，而在虚拟实验中会有“不踏实”的感觉；虚拟实验是在一台电脑上打开虚拟软件中的多个设备进行实验并完成，而真实实验则需要通过多台电脑和真实的网络环境来实现；虚拟实验课前预习、课后复习较为方便，提前预习实验可减少在真实实验中的失误；虚拟实验不能体现真实实验中的各种各样的误差，而真实实验会出现实验误差或设备故障，促使学生进一步探索。网络访问安全性方面，虚拟实验没有真实实验精细，真实实验中可以控制具体的时间段内相应用户能访问某些网络，而虚拟实验不能控制用户访问的具体时间段；虚拟实验所进行的操作是通过程序预先设定好的步骤和预期结果来实现的，学生不会因为误操作而造成人员或设备的损坏，虽然在虚拟机上进行某些操作时，可能也会造成系统崩溃等，但是破坏的只是虚拟机中的操作系统，而不是真实物理机中的操作系统，因此学生可以在不对物理主机造成损坏的情况下进行各种网络实验。在教学方法采用上，虚拟实验采取灵活的教学方法，实行开放式、个性化教学，学生能灵活地运用自己的实验时间，不受传统真实实验室关闭和开放时间的限制，重点攻克自己的难点，而且也不必受实验课程和指导书的限制，学生能按照自己的进度、自主地选择自己所需要的实验内容[7]。在信息传递时，虚拟实验以逼真的动画展示数据传输的过程（如图1所示），而真实实验中只能经测试得出网络配置是否有效，但看不到数据传输过程。
虚拟实验与真实实验也有很多相同点，如实验1和实验2中大多数命令语句都相同，具体为：
给交换机设置IP地址即管理IP：ip address 192.168.1.100 255.255.255.0
为交换机设置授权访问用户：username test password 7 123456
Telnet登录：telnet 192.168.1.100
Ping语句：Ping 192.168.1.100
再如实验6、实验7中虚拟实验和真实实验的命令语句基本相同，例：
配置静态路由的核心命令：
ip route192.168.2.0 255.255.255.0 192.168.1.2（配置192.168.2.0 的路由）
路由器的OSPF配置核心命令：
router ospf 2
network 10.10.10.0 255.255.255.0 area 0
network 192.168.1.0 255.255.255.0 area 0
“网络基础及应用”实验课中虚拟实验与真实实验还有如下区别：
实验3真实实验中交换机端口与MAC绑定有静态、动态两种方式，且动态绑定不用记MAC地址，省掉很多麻烦。而虚拟实验中只能静态绑定。命令语句也有差别，如单个MAC绑定时，语句“switchport mode access”在虚拟实验中必须有，而真实实验中则不需要。
实验4虚拟实验在一台电脑上打开虚拟软件中的多个设备上进行实验并完成，而真实实验需要相关实验设备（如图2所示），且受时间和空间的约束，必须在指定的实验室中进行。
图2 实验4实验图
实验5虚拟实验中没有3a认证，而真实实验中有3a认证，核心命令如下：
aaa authentication enable default enable aaa authentication login mytelnet local
login authentication mytelnet
实验8相对而言比较复杂，使用虚拟实验能节省大量时间，实验设计、操作等较容易。而真实实验中的环境、设备配置、连线等操作较为复杂，需花费大量的时间。
二、基于实验测试比较
在完成本课程实验教学的基本要求之后，为了进一步提高学生的动手操作能力和实验设计能力，以及测试使用虚拟实验与真实实验的方式进行教学的效果，又进行了实验拓展及综合测试。
1. 交换机路由器的简单应用实验测试
首先是实验拓展训练，时间为两周，在此期间学院网络实验室开放。将全班36名学生随机分为三组，每组12名学生。每组都布置相同的实验任务，具体实验拓展项目及测试要求如表3所示。
表3 “网络基础及应用”实验拓展项目及测试要求
多层交换机静态路由实验；
标准访问控制列表的配置；
通过观察测试过程并分析测试结果可以看出： ① 在真实实验中完成难度相同的任务中，第一组和第二组学生所用时间大致相同，第一组学生在设计实验时比第二组学生用时少，但是第二组学生在进行设备配置、连线等操作时明显比第一组学生用时少；② 第三组学生在实验设计效率和操作熟练程度上都远远高于第一和第二组学生，因此整体用时少。说明虚拟实验能更好地培养学生的实验设计能力，真实实验能更好地培养学生的动手操作能力，虚拟实验与真实实验相结合则能全面培养学生的实验设计能力和动手操作能力。
2. 交换机路由器的综合应用设计实验测试
在学期末进行了“网络基础及应用”实验测试，试题内容及具体要求如下：① 可自由选择真实实验或虚拟实验方式；② 每两人一组，每组必须要有交换机和路由器等设备；③ 每组需设计出自己实验方案的拓扑图，设计并写出实验方案的详细步骤以及实验方案的验证环节；④ 每组需要提交一份实验方案的详细报告。评分要点：① 拓扑图的设计是否合理细致及复杂性；② 实验步骤的详细程度及正确性；③ 实验方案的验证环节的合理程度；④ 实验方案的详细报告的撰写水平。
本次实验测试共36名学生参加，随机分为18个小组。测试完成后学生上交实验报告，参考统一的评分标准打分，最后统计出考试成绩如表4所示：
表4 综合应用设计实验测试成绩统计表
通过表4可以看出：选择虚拟实验与选择真实实验的学生人数基本相同，平均成绩也没有太大的差别。但是，从实验报告中实验拓扑图设计的复杂性来看，使用虚拟实验的设计远远大于真实实验的设计，典型图例如图3、图4所示。
通过实验测试说明了虚拟实验相对于真实实验更容易做出较复杂的实验设计，而真实实验能更好地培养学生的全面动手操作能力，因此在实验教学的过程中应使用虚拟实验与真实实验相结合的方式，充分发挥各自的优势，以更好地提高学生的综合实验能力。
三、基于调查问卷比较
1. 问卷设计
采用自编问卷的形式进行调查，调查的问题主要包括学生对虚拟实验的认可程度，学生认为使用虚拟实验与真实实验相结合的方式进行教学的效果如何以及学生在预习、上课、复习实验时分别会使用哪种实验方式等方面。问题类型有三种：封闭式单选题、半封闭式多选题、开放式问答题。
2. 结果分析
对使用虚拟实验与真实实验相结合的方式进行教学的效果做了调查，调查对象为本校三个年级的105名学生。共发放105份问卷，回收98份，无效问卷4份。具体的回收率、有效率情况如表5所示。
表5 调查问卷的发放及回收情况
（1）学生对虚拟实验的认可程度
关于学生对虚拟实验的认可程度共设置了四道题，主要调查学生是否喜欢虚拟实验、认为虚拟实验能否调动自己学习的积极性、能否提高教学效果、能否拓宽实验的知识面等方面的问题。将这部分问题制定成里克特量表，采用五点量表来评定学生对虚拟实验的认可程度，即5—1分别为完全同意、较同意、一般、较不同意、完全不同意五个等级。其数据统计结果如表6所示。
表6 学生对虚拟实验的认可程度统计结果
由表6可以看出，四个问题的均值都大于3，说明大部分学生都喜欢使用虚拟实验软件、认为虚拟实验能提高教学效果、调动自己的学习积极性并有助于拓宽实验知识面，同时也说明了学生对虚拟实验的认可程度较高。
（2）教学效果
对虚拟实验与真实实验相结合的方式的教学效果设计了三个问题，分别是“虚拟实验能否完全替代真实实验”、“做综合性实验时真实实验能否达到本课程的实验要求”、“虚拟实验与真实实验相结合的实验方式是否合理”。通过数据分析可知，80%以上的学生认为虚拟实验不能完全替代真实实验，做综合性实验时真实实验不能达到本课程的实验要求。对于“虚拟实验与真实实验相结合的实验方式很合理”这个观点的调查统计结果如表7所示。5—1分别为完全同意、较同意、一般、较不同意、完全不同意五个等级。
表7 虚实结合的教学效果统计表
由表7可以看出，71.3%的学生比较赞同虚拟实验与真实实验相结合的实验方式，认为能很好地提高教学效果，92.6%的学生赞同虚拟实验与真实实验相结合的实验方式，认为能在一定程度上提高教学效果。因此，在实验教学中，应使用二者相结合的方式，使二者优势互补，更好地提高教学效果。
（3）在各学习阶段分别使用哪种实验方式
分别调查预习、上课、复习三个阶段学生使用两种实验方式的情况。首先对在预习和复习时经常使用哪种实验方式做了调查，1—4分别代表真实实验、真实实验与虚拟实验、虚拟实验、不确定，具体统计结果如表8、表9所示。 由表8、表9可以看出，预习和复习实验时，使用虚拟实验的人数分别为84.0%和81.9%，而使用真实实验的人数却只有4.3%和12.8 %。真实实验由于时间、地点、设备等条件的限制，使实验预习很难进行，但学生完全可以使用虚拟实验进行实验预习，对实验的原理、及操作过程有一些基本的了解，有助于真实实验的进行以及学生对实验内容的理解。而在复习的过程中，学生还会遇到很多关系到实验的问题，这时候再去实验室重复真实实验的过程是很难的。因此，虚拟实验便于学生随时随地的自主学习和复习。
调查学生在上课期间针对不同类型的实验也会使用不同的实验方式，分别选取基础性实验、设计性实验及综合性实验三类中的一个典型实验（实验1、实验4及实验8）进行调查，具体结果如表10—12所示。1—4分别代表真实实验、真实实验与虚拟实验、虚拟实验、不确定。
由表10—12可以看出，基础性实验中86.2%的学生选择真实实验，设计性实验中80.9%的学生选择真实实验与虚拟实验相结合的方式，综合性实验中84.0%的学生选择虚拟实验。
综上所述，在实验教学的过程中要针对实验项目的复杂程度及各方面的条件限制，选择最佳的实验方式。对于简单的基础性实验要以真实实验方式为主来提高学生动手操作的熟练程度；对于设计性实验可以采用虚拟实验与真实实验相结合的方式，既能培养学生的实验设计能力又能提高学生的动手操作能力；而对于比较复杂的综合性实验，由于需要大量的实验设备且时间有限，可以通过虚拟实验辅助真实实验的实施以及教学的进行，学生先进行虚拟实验，对实验的理论原理和操作技术有了一定的经验后，在各方面条件都允许的情况下再进行真实实验，这样不仅能更好地培养学生的实验设计能力并且可以最大程度的提高学生的动手操作能力。
总之，虚拟实验与真实实验在配置命令、实验原理等方面有相同之处，但二者在实验环境、实验设备、安全性及效率等方面又有差异，虚拟实验的优势可以弥补真实实验的不足，而虚拟实验的局限性又正是真实实验的优势。虚拟实验模拟功能有限，而真实实验又不能完全满足实验要求。因此，二者需要相辅相成，优势互补。在实验教学的过程中如何针对不同的实验项目，通过虚拟实验与真实实验优势互补来提高教学效果，需要长期的实践与探索。只有虚拟实验与真实实验达到最优的整合，才能更好地提高实验教学的效果以及学生的综合实验能力。
[参考文献]
[1] 何秀全，韩耀军. 整合资源构建“虚实结合”的计算机网络课程实验室[J]. 现代教育技术，2010，20（9）：143-145.
[2] 李萍. Packet Tracer在计算机网络实验教学中的应用[J]. 现代电子技术，2012，（11）：177-179.
[3] 杨雪，于洪涛，王荣芝. 论桌面虚拟实验对迁移学生实验技能的作用[J]. 高等理科教育，2007，（4）：111.
[4] 丁美荣. 虚拟实验与真实实验整合的计算机网络研究性实验教学探究[J]. 实验技术与管理，2011，（5）：163-166.
[5] 徐静，孙艺平，王冬梅. 虚拟实验与真实实验在机能学实验中之比较[J]. 医学与哲学（人文社会医学版），2009，（6）：75-76.
[6] 李宇佳，杨雪，黄海林. 虚拟实验和真实实验的耦合教学模式研究[Z]. 石家庄学院学报，2012，（6）：116-121.
[7] 瞿曌，邓居祁，殷科生. 虚拟实验的特点与实现[J]. 现代远距离教育，2007，（4）：62-63.
收稿日期： 2013-03-15
作者简介：王姣，硕士研究生；张学军，教授，博士，硕士生导师。西北师范大学教育技术学院（730070）。
责任编辑 碧 荷
【关键词】 虚拟实验；真实实验；网络基础及应用
【中图分类号】 G40-034 【文献标识码】 A 【文章编号】 1009—458x（2013）09—0078—05
“网络基础及应用”是一门既注重理论更注重实践的课程，实验教学是帮助学生理解原理、加深认识以达到学以致用的必要环节。然而由于网络设备、服务器一般比较昂贵，且更新较快，因此建立完备的计算机网络实验环境是比较困难的[1]。为解决以上现状，可将网络模拟器 Packet Tracer 引入“网络基础及应用”实验教学，不仅可以减少实验投资成本，培养学生的动手能力和创造能力，还可以提高教师教学和教研的能力，具有重大的理论和实际意义[2]。然而，如何更好地使用虚拟实验与真实实验进行教学，首先要了解虚拟实验与真实实验分别有哪些优势与不足。
笔者通过查阅文献，发现关于虚拟实验与真实实验比较的研究很多，如“论桌面虚拟实验对迁移学生实验技能的作用”[3]、“基于虚拟实验与真实实验整合的计算机网络实验教学改革”[4] 、“虚拟实验与真实实验在机能学实验中之比较”[5]、“虚拟实验和真实实验的耦合教学模式研究”[6]等文献。但这些文章大多是以理论阐述、逻辑推理为主，论述了虚拟实验与真实实验的优缺点，而实证研究的文献资料却较少。本文重点从“网络基础及应用”实验教学的实验项目设计、实验测试及问卷调查三方面进行详细的实证研究。
一、基于实验项目设计比较
“网络基础及应用”实验是为了培养学生对交换机路由器等网络设备的基本配置和综合应用能力。本实验课程安排了八项实验，具体实验项目及教学要求如表1所示。
表1 实验项目及教学要求
通过“网络基础及应用”实验课程的教学，本文主要从实验环境、资源、情感与交流、学习方式、对学生动手操作能力的培养、安全性、效率及误差等方面对虚拟实验与真实实验进行比较（如表2所示）。
从表2可以看出虚拟实验与真实实验各有优势，如真实实验中学生在真实地接触仪器的情况下，可以直接面对问题，有利于训练学生解决实际问题的能力，真实实验对学生的动手操作能力的培养具有不可替代的作用，而在虚拟实验中会有“不踏实”的感觉；虚拟实验是在一台电脑上打开虚拟软件中的多个设备进行实验并完成，而真实实验则需要通过多台电脑和真实的网络环境来实现；虚拟实验课前预习、课后复习较为方便，提前预习实验可减少在真实实验中的失误；虚拟实验不能体现真实实验中的各种各样的误差，而真实实验会出现实验误差或设备故障，促使学生进一步探索。网络访问安全性方面，虚拟实验没有真实实验精细，真实实验中可以控制具体的时间段内相应用户能访问某些网络，而虚拟实验不能控制用户访问的具体时间段；虚拟实验所进行的操作是通过程序预先设定好的步骤和预期结果来实现的，学生不会因为误操作而造成人员或设备的损坏，虽然在虚拟机上进行某些操作时，可能也会造成系统崩溃等，但是破坏的只是虚拟机中的操作系统，而不是真实物理机中的操作系统，因此学生可以在不对物理主机造成损坏的情况下进行各种网络实验。在教学方法采用上，虚拟实验采取灵活的教学方法，实行开放式、个性化教学，学生能灵活地运用自己的实验时间，不受传统真实实验室关闭和开放时间的限制，重点攻克自己的难点，而且也不必受实验课程和指导书的限制，学生能按照自己的进度、自主地选择自己所需要的实验内容[7]。在信息传递时，虚拟实验以逼真的动画展示数据传输的过程（如图1所示），而真实实验中只能经测试得出网络配置是否有效，但看不到数据传输过程。
虚拟实验与真实实验也有很多相同点，如实验1和实验2中大多数命令语句都相同，具体为：
给交换机设置IP地址即管理IP：ip address 192.168.1.100 255.255.255.0
为交换机设置授权访问用户：username test password 7 123456
Telnet登录：telnet 192.168.1.100
Ping语句：Ping 192.168.1.100
再如实验6、实验7中虚拟实验和真实实验的命令语句基本相同，例：
配置静态路由的核心命令：
ip route192.168.2.0 255.255.255.0 192.168.1.2（配置192.168.2.0 的路由）
路由器的OSPF配置核心命令：
router ospf 2
network 10.10.10.0 255.255.255.0 area 0
network 192.168.1.0 255.255.255.0 area 0
“网络基础及应用”实验课中虚拟实验与真实实验还有如下区别：
实验3真实实验中交换机端口与MAC绑定有静态、动态两种方式，且动态绑定不用记MAC地址，省掉很多麻烦。而虚拟实验中只能静态绑定。命令语句也有差别，如单个MAC绑定时，语句“switchport mode access”在虚拟实验中必须有，而真实实验中则不需要。
实验4虚拟实验在一台电脑上打开虚拟软件中的多个设备上进行实验并完成，而真实实验需要相关实验设备（如图2所示），且受时间和空间的约束，必须在指定的实验室中进行。
图2 实验4实验图
实验5虚拟实验中没有3a认证，而真实实验中有3a认证，核心命令如下：
aaa authentication enable default enable aaa authentication login mytelnet local
login authentication mytelnet
实验8相对而言比较复杂，使用虚拟实验能节省大量时间，实验设计、操作等较容易。而真实实验中的环境、设备配置、连线等操作较为复杂，需花费大量的时间。
二、基于实验测试比较
在完成本课程实验教学的基本要求之后，为了进一步提高学生的动手操作能力和实验设计能力，以及测试使用虚拟实验与真实实验的方式进行教学的效果，又进行了实验拓展及综合测试。
1. 交换机路由器的简单应用实验测试
首先是实验拓展训练，时间为两周，在此期间学院网络实验室开放。将全班36名学生随机分为三组，每组12名学生。每组都布置相同的实验任务，具体实验拓展项目及测试要求如表3所示。
表3 “网络基础及应用”实验拓展项目及测试要求
多层交换机静态路由实验；
标准访问控制列表的配置；
通过观察测试过程并分析测试结果可以看出： ① 在真实实验中完成难度相同的任务中，第一组和第二组学生所用时间大致相同，第一组学生在设计实验时比第二组学生用时少，但是第二组学生在进行设备配置、连线等操作时明显比第一组学生用时少；② 第三组学生在实验设计效率和操作熟练程度上都远远高于第一和第二组学生，因此整体用时少。说明虚拟实验能更好地培养学生的实验设计能力，真实实验能更好地培养学生的动手操作能力，虚拟实验与真实实验相结合则能全面培养学生的实验设计能力和动手操作能力。
2. 交换机路由器的综合应用设计实验测试
在学期末进行了“网络基础及应用”实验测试，试题内容及具体要求如下：① 可自由选择真实实验或虚拟实验方式；② 每两人一组，每组必须要有交换机和路由器等设备；③ 每组需设计出自己实验方案的拓扑图，设计并写出实验方案的详细步骤以及实验方案的验证环节；④ 每组需要提交一份实验方案的详细报告。评分要点：① 拓扑图的设计是否合理细致及复杂性；② 实验步骤的详细程度及正确性；③ 实验方案的验证环节的合理程度；④ 实验方案的详细报告的撰写水平。
本次实验测试共36名学生参加，随机分为18个小组。测试完成后学生上交实验报告，参考统一的评分标准打分，最后统计出考试成绩如表4所示：
表4 综合应用设计实验测试成绩统计表
通过表4可以看出：选择虚拟实验与选择真实实验的学生人数基本相同，平均成绩也没有太大的差别。但是，从实验报告中实验拓扑图设计的复杂性来看，使用虚拟实验的设计远远大于真实实验的设计，典型图例如图3、图4所示。
通过实验测试说明了虚拟实验相对于真实实验更容易做出较复杂的实验设计，而真实实验能更好地培养学生的全面动手操作能力，因此在实验教学的过程中应使用虚拟实验与真实实验相结合的方式，充分发挥各自的优势，以更好地提高学生的综合实验能力。
三、基于调查问卷比较
1. 问卷设计
采用自编问卷的形式进行调查，调查的问题主要包括学生对虚拟实验的认可程度，学生认为使用虚拟实验与真实实验相结合的方式进行教学的效果如何以及学生在预习、上课、复习实验时分别会使用哪种实验方式等方面。问题类型有三种：封闭式单选题、半封闭式多选题、开放式问答题。
2. 结果分析
对使用虚拟实验与真实实验相结合的方式进行教学的效果做了调查，调查对象为本校三个年级的105名学生。共发放105份问卷，回收98份，无效问卷4份。具体的回收率、有效率情况如表5所示。
表5 调查问卷的发放及回收情况
（1）学生对虚拟实验的认可程度
关于学生对虚拟实验的认可程度共设置了四道题，主要调查学生是否喜欢虚拟实验、认为虚拟实验能否调动自己学习的积极性、能否提高教学效果、能否拓宽实验的知识面等方面的问题。将这部分问题制定成里克特量表，采用五点量表来评定学生对虚拟实验的认可程度，即5—1分别为完全同意、较同意、一般、较不同意、完全不同意五个等级。其数据统计结果如表6所示。
表6 学生对虚拟实验的认可程度统计结果
由表6可以看出，四个问题的均值都大于3，说明大部分学生都喜欢使用虚拟实验软件、认为虚拟实验能提高教学效果、调动自己的学习积极性并有助于拓宽实验知识面，同时也说明了学生对虚拟实验的认可程度较高。
（2）教学效果
对虚拟实验与真实实验相结合的方式的教学效果设计了三个问题，分别是“虚拟实验能否完全替代真实实验”、“做综合性实验时真实实验能否达到本课程的实验要求”、“虚拟实验与真实实验相结合的实验方式是否合理”。通过数据分析可知，80%以上的学生认为虚拟实验不能完全替代真实实验，做综合性实验时真实实验不能达到本课程的实验要求。对于“虚拟实验与真实实验相结合的实验方式很合理”这个观点的调查统计结果如表7所示。5—1分别为完全同意、较同意、一般、较不同意、完全不同意五个等级。
表7 虚实结合的教学效果统计表
由表7可以看出，71.3%的学生比较赞同虚拟实验与真实实验相结合的实验方式，认为能很好地提高教学效果，92.6%的学生赞同虚拟实验与真实实验相结合的实验方式，认为能在一定程度上提高教学效果。因此，在实验教学中，应使用二者相结合的方式，使二者优势互补，更好地提高教学效果。
（3）在各学习阶段分别使用哪种实验方式
分别调查预习、上课、复习三个阶段学生使用两种实验方式的情况。首先对在预习和复习时经常使用哪种实验方式做了调查，1—4分别代表真实实验、真实实验与虚拟实验、虚拟实验、不确定，具体统计结果如表8、表9所示。 由表8、表9可以看出，预习和复习实验时，使用虚拟实验的人数分别为84.0%和81.9%，而使用真实实验的人数却只有4.3%和12.8 %。真实实验由于时间、地点、设备等条件的限制，使实验预习很难进行，但学生完全可以使用虚拟实验进行实验预习，对实验的原理、及操作过程有一些基本的了解，有助于真实实验的进行以及学生对实验内容的理解。而在复习的过程中，学生还会遇到很多关系到实验的问题，这时候再去实验室重复真实实验的过程是很难的。因此，虚拟实验便于学生随时随地的自主学习和复习。
调查学生在上课期间针对不同类型的实验也会使用不同的实验方式，分别选取基础性实验、设计性实验及综合性实验三类中的一个典型实验（实验1、实验4及实验8）进行调查，具体结果如表10—12所示。1—4分别代表真实实验、真实实验与虚拟实验、虚拟实验、不确定。
由表10—12可以看出，基础性实验中86.2%的学生选择真实实验，设计性实验中80.9%的学生选择真实实验与虚拟实验相结合的方式，综合性实验中84.0%的学生选择虚拟实验。
综上所述，在实验教学的过程中要针对实验项目的复杂程度及各方面的条件限制，选择最佳的实验方式。对于简单的基础性实验要以真实实验方式为主来提高学生动手操作的熟练程度；对于设计性实验可以采用虚拟实验与真实实验相结合的方式，既能培养学生的实验设计能力又能提高学生的动手操作能力；而对于比较复杂的综合性实验，由于需要大量的实验设备且时间有限，可以通过虚拟实验辅助真实实验的实施以及教学的进行，学生先进行虚拟实验，对实验的理论原理和操作技术有了一定的经验后，在各方面条件都允许的情况下再进行真实实验，这样不仅能更好地培养学生的实验设计能力并且可以最大程度的提高学生的动手操作能力。
总之，虚拟实验与真实实验在配置命令、实验原理等方面有相同之处，但二者在实验环境、实验设备、安全性及效率等方面又有差异，虚拟实验的优势可以弥补真实实验的不足，而虚拟实验的局限性又正是真实实验的优势。虚拟实验模拟功能有限，而真实实验又不能完全满足实验要求。因此，二者需要相辅相成，优势互补。在实验教学的过程中如何针对不同的实验项目，通过虚拟实验与真实实验优势互补来提高教学效果，需要长期的实践与探索。只有虚拟实验与真实实验达到最优的整合，才能更好地提高实验教学的效果以及学生的综合实验能力。
[参考文献]
[1] 何秀全，韩耀军. 整合资源构建“虚实结合”的计算机网络课程实验室[J]. 现代教育技术，2010，20（9）：143-145.
[2] 李萍. Packet Tracer在计算机网络实验教学中的应用[J]. 现代电子技术，2012，（11）：177-179.
[3] 杨雪，于洪涛，王荣芝. 论桌面虚拟实验对迁移学生实验技能的作用[J]. 高等理科教育，2007，（4）：111.
[4] 丁美荣. 虚拟实验与真实实验整合的计算机网络研究性实验教学探究[J]. 实验技术与管理，2011，（5）：163-166.
[5] 徐静，孙艺平，王冬梅. 虚拟实验与真实实验在机能学实验中之比较[J]. 医学与哲学（人文社会医学版），2009，（6）：75-76.
[6] 李宇佳，杨雪，黄海林. 虚拟实验和真实实验的耦合教学模式研究[Z]. 石家庄学院学报，2012，（6）：116-121.
[7] 瞿曌，邓居祁，殷科生. 虚拟实验的特点与实现[J]. 现代远距离教育，2007，（4）：62-63.
收稿日期： 2013-03-15
作者简介：王姣，硕士研究生；张学军，教授，博士，硕士生导师。西北师范大学教育技术学院（730070）。
责任编辑 碧 荷