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[關鍵詞] 擴大血管周圍間隙；認知功能；蒙特利爾認知評估
[中圖分類號] R741 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210（2017）04（b）-0073-04
[Abstract] Objective To explore the relationship between Enlargement of perivascular space （EPVS） in different sites and severity and cognitive function in the elderly men. Methods From January 2010 to May 2016， 80 elderly men at Dalian University Affiliated Xinhua Hospital and Dalian University Affiliated Zhongshan hospital were selected， which were accepted MRI scan and a comprehensive cognitive test. The severity of EPVS based on visual grading was divided into grade 0 to grade 3 according to the size of EPVS and rated 0 to 4 points according to the number of EPVS. According to the lesions location of EPVS， EPVS were divided into non EPVS， basal ganglia EPVS， semioval center （including the subcortical white matter） EPVS， hippocampus EPVS and mixed legions EPVS. The difference of cognitive function between different sites and severity of EPVS were analyzed by Montreal cognitive assessment scale （MoCA）. Results The EPVS score was negatively correlated with the total score of MoCA （r=-0.630， P < 0.05）. The total score and subentry scores of MoCA had significant difference in different grades （P < 0.05）. The attention and calculation score of grade 1 was decreased than that of grade 0 （P < 0.05）. The MoCA total score， visual space and executive ability score， attention and calculation score and delayed memory score of grade 2 were decreased than those of grade 0 （P < 0.05）. The MoCA total score， visual space and executive ability score and delayed memory score of grade 2 were decreased than those of grade 1 （P < 0.05）. There was no difference in orientation score between grade 3 and grade 2 （P > 0.05）. The total score and subproject score of grade 3 were decreased than those of grade 0 or grade 1 （P < 0.05）. The total score and subentry scores of MoCA in non EPVS were decreased than those of different location EPVS （P < 0.05）， while there were no differences comparison between any two means in the different location EPVS （P > 0.05）. Conclusion Cognitive function is related to the degree of EPVS. The elderly men with EPVS have obvious damage in cognitive function including spatial ability， executive function and delayed recall. EPVS may be one of the imaging methods for cognitive dysfunction.
[Key words] Enlarged perivascular spaces； Cognitive impairment； Montreal cognitive assessment
擴大的血管周圍間隙（enlarged perivascular spaces，EPVS）被認為是擴張動脈周圍的蛛網膜下腔的延伸，影像學上在半卵圓中心、基底核和海馬區出現點狀或線狀高信號、等信號，T2加權與腦脊液的信號一致[1-2]，EPVS在健康年輕成人的大腦通常不存在，但在老齡人群中越來越普遍。EPVS存在已與高血壓、腦動脈硬化、帕金森病、糖尿病有關[3-4]。越來越多的研究表明腦白質病變與老化相關的認知功能減退有關[5-7]。本研究針對EPVS與認知功能的關系進行初步分析。
1 資料與方法
1.1 一般資料
選取2010年1月～2016年5月大連大學附屬新華醫院與大連大學附屬中山醫院體檢門診的80例男性患者，年齡為65～75歲。常規查腎功能、血離子、血鈣、肝功能、甲狀腺功能、血糖、糖化血紅蛋白、血紅蛋白、白細胞計數、血小板計數。經專業醫生（上午）檢查，無定期用藥史。除外以下情況：①當前患有重大疾病，包括老年癡呆癥、腦血管疾病、缺血性心臟病和抑郁癥等。②既往存在癌癥病史、心臟病、呼吸系統疾病、糖尿病、神經系統疾病和其他重大疾病。本研究經大連大學附屬新華醫院醫學倫理委員會批準。
1.2 方法
1.2.1 磁共振掃描 所有磁共振掃描在1.5 T掃描儀（西門子）上完成。結構圖像采集通過三維定位器和包括快速自旋回波T2橫斷面全腦成像，掃描層厚5 mm，間隔2.5 mm。空間分辨率為矩陣192×256，每個掃描均由兩位評估者雙盲讀數進行獨立檢查，和所有其他的成像，認知，和生化結果一樣。EPVS被定義為小，輪廓分明的結構如同腦脊液信號密度，遵循穿支血管的方向和垂直于腦表面。采用神經放射專家（JMW）的評級，將EPVS部位分為：無EPVS、基底節區EPVS、半卵圓中心（包括皮質下白質）EPVS、海馬區、混合部位EPVS（基底節區、半卵圓中心皮質下白質與海馬區2個或2個部位以上）（圖1，封三）。按Maclullich[8]的報道，將EPVS數目進行評分如下：0分=沒有，1分=10 EPVS，2分=10～20 EPVS，3分=21～40 EPVS，4分=40 EPVS。根據Heier等[9]報道，將EPVS大小分為：0級（無EPVS）、1級（直徑 < 2 mm）、2級（直徑2～3 mm）、3級（直徑 > 3 mm）。
1.2.2 認知測試 所有測試均由同一醫師（回避腦成像和生化結果）上午完成。所有患者的測試順序相同，提供頻繁的休息，以減少疲勞的影響。采用中文版蒙特利爾認知評估量表（montreal cognitive assessment，MoCA）進行認知功能評估。MoCA子項目包括：視空間與執行能力5分、命名3分、注意力與計算力6分、語言3分、抽象理解2分、延遲記憶5分、定向力6分，滿分30分。受教育年限12年者，在原始分基礎上加1分進行校正[10]。
1.3 統計學方法
采用SPSS 19.0統計學軟件進行數據分析，計量資料數據用均數±標準差（x±s）表示，多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD-t檢驗；分級資料使用Kruskal-Wallis檢驗；相關性分析采用Spearman相關，以P < 0.05為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 EPVS數目評分與MoCA認知評估總分相關性
EPVS數目評分越高，MoCA認知評估分數越低，呈負相關（r=-0.630，P=0.0200.05）。
2.2 EPVS不同分級MoCA各項評分比較
各級別在總評分和分項評分比較，差異有統計學意義（P < 0.05）。1級與0級相比，注意力與計算力評分降低（P 0.05）；2級與0級相比，MoCA總分、視空間與執行能力、注意力與計算力、延遲記憶評分降低（P < 0.05）。2級與1級相比，MoCA總分、視空間與執行能力、延遲記憶評分降低（P < 0.05）；3級與2級相比，定向力評分降低（P > 0.05），3級與0級、1級相比，MoCA總分及其他各項評分降低（P < 0.05）。見表1。
2.3 EPVS不同部位MoCA各項評分比較
不同部位EPVS的總評分和分項評分均低于無EPVS（P < 0.05）。半卵圓中心（包括皮質下白質）、海馬區、基底節區、混合部位EPVS兩兩比較，差異無統計學意義（P > 0.05）。見表2。
3 討論
1843年Durand[11]首次提出EPVS，認為主要發生于基底節區或腦白質，伴或不伴有腦實質改變。EPVS是MRI常見但易被忽略的影像學改變，具有一些明確的影像學特征：伴隨著穿支動脈走形，呈圓形、卵圓形或線形（部位及切面的不同），邊界清晰，周圍無增強效應[12-13]。VRS擴大與年齡明顯相關，提示VRS擴大可能是腦老化的表現[14]。EPVS的發生發展與認知功能損害關系密切，包括視空間判斷能力和詞匯記憶能力等[15-16]。認知功能是指人腦接受外界信息，經過加工處理，轉換成內在的心理活動，從而獲取知識或應用知識的過程。目前臨床上通過觀察患者的記憶、執行、思維、結構、自知等能力來判斷其認知受損情況，存在較強的主觀性和不可預知性。S著影像學的發展，特別是CT、MRI的出現，研究發現認知障礙患者影像學上往往存在腦溝加深、腦窄、腦萎縮[17-18]。
Rouhl等[19]提出，EPVs數量的多少可作為診斷認知功能障礙的一個指標。研究表明EPVS數目評分與MoCA認知評估總分呈負相關相關性。本研究發現，EPVS認知損害的特點是以視空間與執行能力、延遲記憶方面損害為主。關于EPVS嚴重程度與認知損害的關系，本研究發現，1級組僅注意力與計算力受到影響，而2級組顯著影響了MoCA總分、視空間與執行能力、注意力與計算力及延遲記憶；3級幾乎影響整體的認知功能。這提示EPVS引起認知障礙很可能存在“閾值效應”。
EPVS因伴隨的穿支動脈不同而出現在不同部位，伴隨豆紋動脈的經前穿質而分布于基底節區；伴隨髓質動脈則進入大腦半球灰質并延伸至白質，分布于半卵圓中心和皮質下白質。本研究發現，基底節區EPVS、半卵圓中心（包括皮質下白質）EPVS、海馬區EPVS、混合部位EPVS與無EPVS在MoCA分和視空間與執行能力、語言、抽象理解、延遲記憶評分上有整體差異。但不同部位EPVS間兩兩比較無顯著差異。其原因可能是基底節區、半卵圓中心（包括皮質下白質）、海馬與皮質之間的纖維聯系中斷[20]，從而導致以記憶障礙為主的認知功能受損。
總之，EPVS在視空間與執行功能、延遲回憶方面存在明顯的認知損害。EPVS病變程度越嚴重，認知功能下降越顯著，EPVS對認識損害可能存在閾值效應，進一步明確和揭示該閾值效應，有助于明確腦小血管病MRI診斷的疆界。本研究局限性在于樣本僅包括男性，并不是隨機選擇的。因此，研究結果可能不適用于所有人口。本研究是小樣本、非盲法的研究，結果存在局限性。對于將EPVS真正應用于認知障礙的診斷和評估，還需要在今后進一步進行隨機、多中心、大樣本量的研究。
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1交通工程專業的課程設置：追求卓越，博中取精
現代交通工程問題的解決，涉及到環境保護、生態平衡、社會和諧與可持續性發展，關系到公眾安全與健康、國家和社會公共利益等。與之相適應，我們培養的未來交通工程師不僅應具備精湛的專業基礎知識，更應具備強烈的社會責任感、必備的人文情懷、相應的科學素養和多學科的文化視野[4]。因此，在研究性學習的課程設置中，以追求卓越為目標，做到博學與精湛兼顧，博中取精。博，課程的范圍要涵蓋人、車、路、環境等方面的重點知識。精，從眾多的課程中，精選出對學生的人生及專業發展具有長遠影響的課程，讓學生“聽一遍即受用一輩子”。根據上述理念和原則，我們桂林理工大學交通工程專業在基礎課中，除了打牢數學、運籌學、外語、計算機軟件開發等傳統的基礎課程和技能外，借鑒美國歐林工學院等先進的辦學經驗和理念[5],開設了人文與藝術等社會科學方面的基礎課程。用人類優秀的文化成果塑造人、感染人，以增強學生“心懷家國”的社會責任感。在專業課程中，總體上開設交通工程學、交通運輸經濟學。關于人，重點開設人工智能、交通心理學；關于車，重點開設汽車構造、汽車設計；關于路，公路方面重點開設道路勘測與設計、路基與路面工程，城市道路方面重點開設交通規劃、交通管理與控制、交通設計、道路交通安全、智能交通系統；關于環境方面，重點開設交通節能、綠色可持續交通。
2交通工程專業的課程教學：問題探究，提升能力
研究性學習課程教學的主要方法是，將知識學習作為一種課題來研究，引導學生對其進行分析、探究和創新。盡管學生所要學習的知識可能是成熟的理論，甚至已成為經典，但對于學生來說，如果要搞清楚知識的來龍去脈，就是一種研究。它不僅使學生獲取知識，而且使他們能應用和創新知識。交通工程專業研究性學習的課程教學，按照學習專題內容的性質和學習方式，主要分為三種形式：基于交通問題的探究式學習、基于實際交通運輸案例的討論式學習和基于實際交通項目的參與式學習。
2.1基于實際交通問題的探究式學習
基于實際交通問題的探究式學習，是學生在學習過程中以實際交通問題為學習和研究的對象。在教學過程中，為了激發學生的學習熱情和興趣，我們選擇當前交通研究的熱點和難點問題作為研究對象，比如交通擁堵問題、交通節能問題、交通環保問題、交通安全問題。通過對這些實際交通問題的了解、探討、研究和辯論，讓學生學會應用和獲取知識，辨別和收集有效數據，系統地分析和解釋問題，力爭獲得解決問題的方案，并進行交流、檢驗和評價。
2.2基于實際交通運輸案例的討論式學習
基于實際交通運輸案例的討論式學習，是學生在學習過程中以案例為分析研究對象。我們的做法是，以組織學生進行實際生產實習為契機，對實習的交通運輸企事業單位的實際問題作為研究案例。比如，2012年暑期，我們交通工程專業的本科生在桂林市公交集團實習期間，以如何進一步提升公交集團運輸效益作為研究案例。通過對公交集團的運營流程研究，并以實際的客流調查為基礎，進行成本與效益分析，對節約成本和提高效益的各主要要素進行分析和討論，提出改進思路和相應方案。最后，學生與老師共同研究、共同編寫案例。在討論案例時，學生將了解到作為真正的交通工程師所將面臨的復雜境地和艱難抉擇，不僅能加深對知識的理解，而且能掌握知識的應用。
2.3基于實際交通項目的參與式學習
基于實際交通項目的參與式學習，是以實際交通項目作為學習研究的對象。我們在專業課程教學的過程中，精心設計，將實際交通項目貫穿到教與學的全學程，分別實施了桂林市路網瓶頸節點的識別、高速公路智能化建設方案、桂林市繁華商業區行人過街問題的解決方案、桂林市交通擁堵的交通信號控制方案及信息誘導方案研究等項目。通過參與實際交通工程項目的設計、開發和研究的全過程，學生不僅能夠更深刻地理解所學的知識和理論，完成實際項目的能力有所提高，而且能夠鍛煉出更好的交流溝通能力和團隊合作精神。
關鍵詞:計算機課程教學；研究性學習；教學改革；探討性研究
一、研究性學習的概念和特點
研究性學習與接受性學習是學習的兩種基本方式，也是兩種不同的教學模式。
接受性學習就是按照預定的教學內容、固定的教學方法由教師將知識傳授給學生，學生被動地予以接受、理解和消化。在這種教學模式中，教師是教學過程的主體。長期以來，我國大多數學校在實施教學中沿用這種舊模式和舊方法，學生習慣于被動地接受老師灌輸的知識，學習缺乏自主性和研究性，學習興趣受到限制，創造性不能很好發揮。學生遇到實際問題時，常常缺乏綜合運用所學的知識和技術，提出高效解決方案的能力，學生缺少實踐的機會，動手能力不強。
研究性學習是對傳統的接受式學習的一種改革，是培養創新精神、創造性思維與實踐能力的新教育理念在教學實踐中的體現。研究性學習具有開放性、探究性和實踐性的特點，在這種教學模式中，師生雙方以相互合作和交流的方式，共同完成提出問題、收集信息、選題和立題、設計研究方案、進行具體實施、總結研究成果、完成探索新知識的學習過程。在研究性學習的教學中，教師與學生的地位發生了根本的變化，學生處于自主的主動地位，教師則處于輔助的指導地位。
計算機課程具有知識面廣、技術更新快、可操作性強等特點，教學目的就是使學生掌握計算機基礎知識、常用平臺和工具，提高學生在計算機上的操作動手能力，重點培養學生自主運用計算機的新理論、新技術和新方法去解決各種復雜的實際問題。因此，計算機課程特別適宜于采用研究性學習的教學方法。
二、研究性學習的目標
結合計算機課程教學的特點，我們可以確定研究性學習實現的總體目標是以人為本、勇于探究、綜合學用、自主創新、實踐求真。展開來看，具體包括以下幾個方面的內容。
（一）在研究性學習的過程中，通過認真踏實的探究，讓學生逐步培養嚴謹求實的科學態度、勇攀高峰的意志品質、克服困難的進取精神，同時更深入地理解科學知識對于社會發展與人類進步的意義和價值，樹立報效國家、造福社會和服務民眾的人身價值觀，從思想上
樹立認真學習的積極性。
（二）學生真正成為研究性學習的主體，充分發揮他們思維開闊、敢闖敢拼的精神，通過參與一些與計算機科研相關的學習活動，逐步培養勇于質疑、樂于探索、努力求真的心理傾向，產生自發運用所學知識解決社會發展中的實際問題的積極欲望。學生可以在研究性學習的過程中實現學習進程安排、考試及成績管理、日常財務結算、班級人事管理等綜合事務的計算力管理，分析業務需求，開發相關應用軟件。
（三）教師在研究性學習中，要從鋪墊知識、方法指導、組織管理、疑難點撥、士氣激勵等諸多方面發揮導師的掌舵作用。教師在指導過程中，不僅要轉變指導觀念，更要講究指導藝術和策略。教師要不斷跟蹤國際國內計算機技術發展的最新動態，為學生提供大量可供選擇的研究性學習課題，指導學生采用合理的技術方法和應用研發平臺，幫助學生卓有成效地完成學習及探索過程。
（四）學生在研究性學習過程中，圍繞著一個需要解決的實際問題，持續激活自身原有的知識儲備，通過多種渠道收集所需信息，設計高效可行的研究方案。通過計算機硬件和軟件的開發實驗活動，對設計方案進行修正調整，最終獲得解決問題的研究成果。在研究性學習螺旋式前行的進程中，學生的綜合運用計算機新技術與自主創新能力將顯著提高，研究過程中進行溝通與合作的良好空間得以建立，師生的研究學習潛能得到深入挖掘，教師的主導作用和學生的主體作用達到和諧統一。
三、研究性學習的內容設計
研究性學習內容的選擇是開展好研究學習過程的前提和關鍵。如果課題內容選擇得不恰當，不僅影響研究學習的進程，還有可能導致整個研究半途而廢，甚至影響到學生開展研究性學習的積極性以及創新精神和實踐能力的發展提高。計算機課程具有“研究性學習”課程所要求的整體性、開放性、實踐性、應用性等特征，最適合采用研究性教學模式。因此，教師必須認真分析計算機各門專業課程的特點，結合課程的安排與進度，對研究性學習的過程進行精心策劃，對研究性學習的內容進行反復斟酌，確保研究課題的可行性和創新性。
（一）研究性學習內容的選擇要與文獻資料的利用和計算機科研項目的開展相結合，盡可能選定既采用最新計算機軟硬件理論與技術，又能解決社會發展生產實踐中現實問題的好課題。在研究性學習的過程中，要求學生提出系統解決實際問題的總體方案，并靈活運用所積累的計算機開發方法和工具，通過實驗獲得研究成果。
在講授《數據庫應用技術》課程時，可以讓學生選擇“學生考務管理系統的設計”作為研究性學習的題目。“學生考務管理系統”包括考生報名管理、考生成績管理、系統維護等子模塊，分別由不同的學生負責設計研究。前臺開發工具可以選擇 VC或VB，數據庫平臺選用SQL Server 2000。學生在教師的指導下，自主完成系統功能確定、系統結構圖設計、數據庫設計、各模塊應用程序窗體設計等工作。在進行總體設計時，啟發學生思考“學生考務管理系統”的系統架構應采用C/S（客戶端/服務器）體系結構或B/S（瀏覽器/服務器）體系結構，兩者的異同之處；每種體系結構應選用的DBMS（數據庫管理系統）和前臺應用程序最新開發工具。在數據庫設計時，讓學生了解當前計算機軟件開發公司的程序設計員常用的幾種計算機輔助設計CASE工具，學習流行技術，積累開發經驗。在研究性學習的過程中，學生基于軟件工程的思想，運用所學的數據庫應用技術、VC或VB程序設計方法，解決與考務有關的實際問題。
（二）針對不同學生在知識積累、學習方法和動手能力等方面的差異，根據學生自己的興趣、愛好和具體條件，結合學校的專業優勢和教育資源現狀，教師應當幫助學生自主選擇恰當可行的研究課題，提高研究性學習的成效。
對于數學基礎扎實的學生，可以指導他們選擇與計算機理論研究相關的課題。例如，“基于神經網絡的人臉識別系統研究”涉及人工智能、模式識別、數字圖像處理、程序設計方法等多學科知識，并且可以在VC或MATLAB等平臺上進行研發，要求參與該課題研究的學生具有較強的數學功底和編程能力。
硬件設計、調試能力強的學生則可以選擇開發小型的計算機應用軟件系統和實用的電子產品，如“采樣頻率可編程的數據采集系統”“聲―光報警器”“智能門禁系統”“無接觸智能水電讀取系統”等設計課題。
（三）對于涉及多個學科的綜合性課題，按照不同的學科組建研究小組來實現各個模塊的研究學習工作。在研究性學習過程中，既培養了學生獨立解決各自問題的能力，又增強了學生的團隊精神和溝通協調能力，為將來走向工作崗位后承擔大型課題研究和項目開發打下堅實的基礎。“高速公路收費站汽車視頻監控及收費系統設計”是一個涉及光、機、電、通信和計算機等多學科的綜合性課題，包括硬件設計和軟件開發，必須有多個研究小組分工協作，才能較好地完成該課題的研究性學習任務。在課題實施過程中，每個研究小組除獨立完成各個子模塊的設計工作，還必須考慮各子系統綜合的需求。
總之，在計算機課程的教學過程中實施研究性學習是十分必要，也是切實可行的。只要明確研究性學習的目標，認真分析研究性學習的特點，確定研究性學習的實施內容，針對提出的問題設計切實可行的解決方案，通過創新的實踐過程，一定能取得解決實際問題的成果。
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關鍵詞：網絡技術；研究性學習；
隨著現代科技的迅猛發展，網絡技術逐步滲透到人類生活的各個領域．由于網絡環境自身的特點能實現學習的交互性，通過人機對話與人工智能化，進行計算機各部件工作原理的模擬和仿真，實現信息資源的共享．網絡環境的開放性加深了人與人之間的交流與合作，網絡的超文本鏈接和資源共享，有利于學生創新精神和實踐能力的培養．國家教育部從2000年開始推出的各種課程教育計劃中把“研究性學習”作為重要內容列入其中，首次成為我國基礎教育課程體系的有機組成，這被公認為我國當前課程改革的一大亮點．國外自20世紀90年代以來，自主性、開放性、研究性學習的課程已構成許多國家課程改革的突出特征，如美國的“自然與研究”、“設計學習”，英國的“社會研究”、“設計學習”，法國的“綜合學習”，日本的“綜合學習時間”等，這類課程都注重和強調學生在學習活動過程中的科學探究和科學體驗，注重培養學生的信息素養．
1網絡環境下的研究性學習特征
從課程發展角度來看，研究性學習課程及信息課程的整合研究已成為當前課程改革的熱點問題．網絡環境拓展了學習的時間與空間，因此，倡導在網絡環境下開展自主性學習，其實質就是一種以網絡為背景的探究性的教與學．它是以課堂教學的過程為基礎，以學生的自主學習為主，鼓勵學生在學習過程中進行交流與協作．網絡環境下的《計算機組裝與維護》研究性學習，是指以網絡為媒介，依據網絡的資源共享、交互學習、超文本鏈接等特征，在教師或專家指導下，從理論和實踐中選擇和確定相應專題，以小組討論方式，展開組裝與維護綜合性活動．網絡環境下《計算機組裝與維護》課程研究性學習具有以下幾個特點：
1．1研究性學習的自主性與網絡環境的交互性
研究性學習內容的具體選擇與設計，可以根據學生、學校及課程的具體條件靈活地選擇．網絡自身的交互性特征可以不受時空的限制，采取豐富多彩的交互方式，打破地區的界限進行協作交流，如利用BBS、E-mail、網絡聊天室、電子公告欄等，在學生與教師之間，學習伙伴之間，學習者與專家之間展開學習，討論問題，從而促進信息的相互交流，這有利于提高學習者自主發現和自主探究的學習能力．
1．2研究性學習的實踐性、應用性和網絡環境的生成性
有效借助網絡進行個性化學習，可以完善學生的智能結構，促進學生人格的健康發展．學生利用所學的理論知識與計算機模擬有效結合，可以獲得實際應用的真切體驗．因此，借助網絡環境可以減少實驗設備的投資，降低教學成本，同樣使學習者的認識和體驗不斷加深，創造性的火花不斷進發．
1．3研究性學習的靈活性、多樣性和網絡環境的廣泛性
這門課程研究性學習正是有了內容廣泛性和活動形式的多樣性，所以適應了學生群體智能的多元傾向與學習方式的多樣性選擇．而網絡環境下各種可利用的資源豐富，信息更新速度快，在教師有效組織的前提下，網絡環境可以為每個學習者提供不同需要的學習內容和實踐對象；而各種層次的學習者，幾乎都可以在網絡環境中在線點擊或找到自己感興趣的學習資源，從而產生探究欲望和積極性．網絡 環境的開放性和多樣性可以使學習者盡早形成合作、資源共享意識，同時，因為學習參與過程，從而使學習者獲得尊重且產生成就感．
1．4研究性學習活動環境、氣氛的愉悅性和網絡環境的趣味性
哪里有興趣哪里就有記憶．研究性學習應針對每一個學生的興趣愛好和主觀要求進行活動設計．研究性學習的內容安排，如果以分組競賽的形式組織活動就能激發學生的好勝心．倘若教師安排的活動有吸引力，還能激勵學生樂學、好學的志趣，同時為學生創造趣味性強、寬松活潑的學習氛圍，容易形成平等、民主、合作的師生關系．因此，在網絡學習過程中，可以根據學習內容特點，把學習者提出的具有價值性的問題，以多媒體的方式將問題情景化，呈現在學生面前，使學習者增強學習主動性，產生探究的欲望，進而學會創新．
2網絡環境下研究性學習的組織形式和教學模式建構
2．1網絡環境下教師角色的轉變
研究性學習過程中學生通過直接體驗和探究獲得直接經驗，其專題性、開放性、實踐性和綜合性的特點，決定了教師在研究性學習過程中的角色是充當活動的組織者、情感的支持者、學習的參與者和信息的咨詢者．教學過程中的教師、學生、信息與手段等各要素的關系與功能開發，是與傳統教學模式不同的另一種功能性結構模式，是一種理想化的建構主義學習模式，教師從觀念到實際操作都起到了質的變化．教師角色中的“知識來源”作用將由部分網絡替代，即技術承擔教師的部分角色．信息資源獲取機會的均等性使得教師不再擁有控制知識的“專權”，而逐步向“伙伴與伙伴”的關系轉換．從研究性學習課題的制定和成果的到學習過程與學習的檢測評估，每個環節都是基于網絡環境進行的，要求教師具有較高的信息技術和使用水平；指導學生進行材料的搜集，要求教師具備通過網絡和電子資料熟練查詢和搜集的能力；指導學生進行交流和給學生提供技術材料，要求教師具備很強的文本編輯能力；協助學生進行課題成果的展示，以及利用學生網頁發表學生的研究成果，要求教師具有一定的圖像處理能力，多媒體制作能力以及一定的網頁編輯能力．只有當教師熟悉并能熟練地運用新技術、新手段使之成為指導學生學習不可或缺的部分時，教師角色的定位才有可能科學而準確．
因此，在網絡環境下對《計算機組裝與維護》進行研究性學習，教師不再是學習的主宰者，而是學習的幫助者．教師不再是惟一的信息源，而是更多地注重指導學生學會學習，幫助學生如何才能更快捷的搜索到自己需要的知識，如何使自己的知識成為更適用更有效的結論并被別人接受和加以運用．
2．2網絡環境下的《計算機組裝與維護》研究性學習的組織形式
2．2．1“個體活動”型
活動的過程是由學生個體獨立進行探究和實踐．比如完成老師布置的具有研究性的課外作業，雖然在整個過程中也要與人交往和溝通，如向人請教、與人協商、查詢資料等，但其所有的決定和判斷都要求學生自己做出．
【關鍵詞】初中語文；研究性學習； 作用
Study of middle school Chinese
Wu Qijie
【Abstract】Chinese teaching in middle school Chinese teaching in the field of a revolution, is the transformation of teaching method and learning style transformation is an important way. In Chinese teaching of middle school Chinese study continuously the way and the method, is helpful to cultivate students' autonomous consciousness, in the practice of cultivating students' spirit of innovation and research ability. Help to improve students' Chinese accomplishment and the students' lifelong development.
【Key Words】The junior middle school language; research study; role
1語文研究性學習的含義
1.1語文研究性學習是伴隨著實施素質教育和課程改革應運而生的綜合實踐課程。
研究性學習是《新課標》中一項重要內容。《新課標》指出：“綜合性學習應突出學生的自主性，重視學生主動積極地參與精神，主要由學生自行設計和組織活動，特別注重探索和研究過程。”此次課程改革致力于學生學習方式的轉變，促進學生在教師指導下主動地、富有個性的創造性地學習是這場教學改革的核心任務。積極倡導自主合作、探索的學習方式是新課程的基本理念。語文學科是工具學科，著名教育家魏書生同志曾說“語文是工具學科，是學習的工具、交際的工具，做人的工具。”語文教育是促進人的發展、提高人的素質的教育。
1.2語文教學中的研究性學習是一種學習方式
語文教學中的研究性學習是指在教學中學生在教師指導下，以類似于科學研究的方式去研讀課文等語文現象，并在研究過程中主動地獲取知識，應用知識，解決問題的學習活動，它注重獲得親身參與與研究探索的體驗，培養收集、分析和利用信息的能力，學會分享與合作，培養科學態度和科學道德，培養對社會的責任心和使命感，是一種全新的學習方式。它不同于傳統意義上的對某一學科的鉆研推究，有別于傳統“以教學為中心，以課堂為中心，以書本為中心”的教學方式，它應該貫穿于語文教學的始終，它既有以課題為載體的學習方式，更多應是課文學習過程的研究性學習、寫作過程的研究性學習。
2開展初中語文研究性性學習的目的和意義
2.1初中語文研究性學習順應了時代的要求。
隨著國際間創造型人才競爭的日趨激烈，我國基礎教育在注意保持總體穩定的同時也已經加大了改革力度。繼農業時代和工業時代之后，人們已經習慣把我們現在的時代稱為信息時代、數字時代，在這個以人工智能和互聯網得到越來越廣泛的應用為特征的時代，知識的數量是以幾何倍數增長的。我們的教育不僅要求學生在學校里學到更多的知識，更重要的是培養學生具有終身學習的能力。21世紀是一個人才競爭的時代，因此培養適應現代化需要的高素質人才已是迫在眉睫的大事。作為21世紀的中學生，自然是應該跟隨時代的潮流獲得更多的知識。在出征語文教學中開展研究性學習，順應了世界課程改革的發展趨勢。
2.2初中語文研究性學習是課程改革的必然趨勢
新一輪教學改革要求語文教師樹立新的語文教學觀，以全新的語文教學方式和學習方式開展語文教學活動。一是樹立學生的主體地位，關注學生的個體差異和不同的學習需求，充分激發學生的主動意識和進取精神，積極倡導自主、合作、探究的學習方式，促進學生的主動發展，注重在實踐中學習和研究性學習。強調為實際需要學習，也關注從實踐中學習，有利于學生在感興趣的自主活動中全面提高語文素養，是培養學生主動探究、團結合作、勇于創新精神的重要途徑。
二是語文課的開放性和時代性。語文課必須立足現實，面向世界，面向未來。必須具有開放的視野，注重綜合性學習和跨學科的學習，使學生在不同內容和方法的相互交叉、滲透和整合中開闊視野，提高學習效率，獲得現代社會所需要的語文實踐能力。
3語文研究性學習的途徑和方法
目前有人認為研究性學習作為校本課程，安排在學校課程計劃當中，我認為作為語文學科的研究性學習，不應該與語文學科教學隔離開來，應該把語文研究性學習作為學習方式融入于學科教學之中，在語文學科領域和現實生活情境中，通過發現問題、調查研究、表達與交流等探究活動，獲得知識技能，培養學習態度和研究意識。特別是初中階段的語文研究性學習，作為語文教學的拓展與延伸，在語文教師的指導下，從語文教學的目標與要求出發，緊密結合學習生活和社會生活進行選題，用研究的方式，主動地獲取知識，這樣會更有利于學生提高學生的語文素養。同時也能使語文的研究性學習成為其他學科研究性學習的工具。
另外，根據心理學研究表明:初中階段是學生身心發展的重要時期，升入初中后，學生性格開始朝著穩定與成熟的方向發展，但仍具有很大的可塑性。因為有了較深刻的內心體驗，所以社會性的、精神的需要范圍擴大了，對需要的質量要求也提高了。因各種需要互相交織，所以滿足需要和需要得到滿足的體驗都較過去強烈和豐富。知識面和社會接觸面的擴大，以及需要的不斷豐富，使初中學生的興趣廣度大為增加。對探求事物的認識傾向表現出更大的堅持力，即有了較為長久穩定的興趣。參與感和表現欲的產生，致使興趣明顯出現了“趕時髦”的特點。但是初中學生的知識儲量和高中大學的學生相比還有很大的差距。根據初中學生生理、心理和學習特點，初中語文研究性學習應采用以下途徑和方法。
3.1課堂教學鼓勵學生主動探究解決問題。
語文研究性學習無論是作為一門研究課程實施，還是作為教師教學和學生學習的研究方式，都要與一個從不成熟到成熟的過程。絕非一蹴而就。課堂教學鼓勵學生主動探究解決問題是實施研究性學習的基礎。前蘇聯著名的教育家蘇霍姆林斯基說過：“如果教師不想方設法使學生進入情緒高昂和智力振奮的內心狀態，就急于傳授知識，那么這種知識只能使人產生冷漠的態度，而不動感情的腦力勞動就會帶來疲倦。”由此可見，學生能否進行自主探究，關鍵在于教師有沒有給學生創設一種探究的氛圍、一種探究的情境。而發學生好奇心是激發學習積極性的有效方法和手段．如何在語文課堂上創設問題情境？
教師要尋找恰當的問題切如口，設置特定的適于探究的情境氣氛。在教學《空城計》這篇課文時，我創設了這樣一個學習情境，以孔明的三次“笑”作為探究的話題，分析孔明的性格特點。“笑容可掬”“撫掌而笑”“拍手大笑”
學生通過討論探究總結出：“笑容可掬”是孔明故作輕松、故作姿態的表現。即使神機妙算，他這時候心里還是有些吃不準，他可能在尋思：“你會上我的當嗎？”“撫掌而笑”是他覺得如釋重負，或許正在慶幸：“你果然中吾計矣！”“拍手大笑”則是他發自內心的對司馬懿的自豪的嘲笑，“哈哈，到底還是我略勝一籌啊！你真是太傻了呀！”
學生還根據課文內容分析了孔明的性格特點：
足智多謀――傳令將“旌旗盡皆隱匿，大開城門，每一門用二十軍士，扮作百姓，灑掃街道”，圍繞城門的“空”設了一道計謀嚇退司馬懿。處亂不驚、臨危不懼――在司馬懿兵臨西城，眾官“盡皆失色”的情況下，孔明卻依然在司馬懿的大軍面前鎮定自若，“于城上敵樓前，憑欄而坐，焚香操琴”，“笑容可掬”地施展他的計謀。神機妙算――料定司馬懿疑心重，“此人料吾生平謹慎，必不弄險；見如此模樣，疑有伏兵，所以退去”一切在他的掌握之中，借司馬懿的疑心來使自己的計謀成功施展。
在探究式教學過程中，教師的引導是至關重要的。這里的引導，就是要尋找最佳問題切如口，為學生設置特定的適于探究的情境氣氛，引發學生的興趣，充分調動學生學習的積極性，讓學生自覺主動地參與到課堂教學中來。如教《愚公移山》，就可以這樣導入：我們常常用一個成語來比喻做事有毅力，不怕困難，并且這個成語在格式上與“精衛填海”相似，這個成語就是――愚公移山。我們一起來學習這篇寓言故事。愚公為什么要移山？愚公憑什么說可以移走大山？愚公又是怎樣移走大山的？你怎么看待愚公移山的行為？假如你是愚公，你會怎么做？諸如此類的帶有趣味性的問題，既可以把學生的積極性調動起來，又很快地把學生導入到探究的情境中來。
4教師在語文研究性學習中的作用
語文研究性學習和其他學科的研究性學習一樣，主要是為學生構建一個開放的學習環境，培養學生的創新精神和實踐能力，發展學生的個性。它最顯著的特點就是強調學生的自主性和研究性。那么在開設語文研究性學習的過程中，語文教師處于什么地位又發揮怎樣的作用呢？倡導自主、開放，是不是就意味著不需要教師或削弱教師的作用了呢？我們以為情況不是這樣的。因為中學生對研究性學習這種新的學習活動和學習方式還不了解，尚不能形成一種自發的行為，仍需在教師的促進、組織、指導下進行。所以我們絕不能忽視語文教師在語文研究性教學中的作用。
其次語文研究性學習由于是彰顯了個性化的學習，學生間的學習效果差距明顯加大，造成“強者越強，弱者越弱"的局面。強者固然是越來越出色，弱者卻漸漸失去了學習的信心，連學習的能動性也降低了。
如何把握學生學習的時間量，如何讓"強者更多，弱者不弱"，值得今后繼續實踐與研究。
參考文獻
［1］《基礎教育課程改革綱要（試行）解讀》朱幕菊主審。鐘啟泉、崔允廓張華主編。環東師范大學出版社。
摘要:該文主要介紹計算機課程中開展研究性學習的必要性和優勢,并分析實施步驟和注意事項,這對當前計算機課程教學改革有一定借鑒意義。
關鍵詞:研究性學習;計算機課程;教學模式
中圖分類號:G640文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2009)28-7997-02
The Application of Project Learning in College Computer Teaching
HUANG Shu-qin
(School of Information Engineering, Anhui University of Finance & Economics, Bengbu 233041, China)
Abstrat: The article introduces the necessary and the advantage in computer teaching, and analyzes implementation steps and attention items. It is significant to computer teaching innovation.
Key words: project learning; computer course; teaching mode
傳統的“講解,演示,上機操作”教學方式是以教師為主體,學生被動接受、模擬操作,這種模式難以激發學生的學習興趣,不能充分發揮學生的創新能動性,沒有充分體現計算機課程操作性強、實踐性強的特點,也就未能很好的實現教學目標。對此需要一種開放、主動、多元的教學模式對傳統教學模式進行革新,研究性學習正是適合這種要求的一種模式。
研究性學習是我國教學改革的新理念和新模式,指學生在教師指導下,以類似科學研究的方式獲取知識和應用知識的學習方式。它以學生的自主性、探索性學習為基礎,從學科領域和社會生活中選擇和確定研究專題,主要以個人和小組合作的方式進行。這種方式靈活性強,自主性高,對培養學生創新能力有重要意義。
1 計算機課程開展研究性學習的必要性及優勢
計算機課程開展研究性學習有明顯的優勢,我們從計算機課程和研究性學習的特點上來分析其共性。
1.1 計算機課程的特點
計算機課程的特點主要體現在以下四個方面:
1) 計算機學科是一門發展迅速的學科,知識更新快是其一大特點。計算機軟硬件發展迅速,學到的知識可能也很快就會過時,這就要求老師和學生要不斷的學習。
2) 計算機學科是一門新興學科,有很多問題沒有解決,盲點較多,需要不斷的探索研究。
3) 計算機學科操作性強,動手能力要求較高。老師課堂上講的內容使學生感覺像過眼煙云,不能消化吸收,失去了學習的積極性。
4) 它是一門綜合性強的學科,尤其與數學、電子科學聯系緊密,知識點多。
計算機課程特點決定采用傳統教學模式效果不理想,需要進行改革。
1.2 研究性學習的特點
研究性學習特點:開放性、自主性、實踐性、探究性。
開放性是指學生研究的內容來源于生活,是多方面的、全方位的、不是固定的;自主性是指學生是學習的主體,完全自主的決定學習的過程,在研究過程中發現自我價值,從而實現自我價值;實踐性是指研究性學習強調學生主動參與,而不是被動接受,培養學生的實踐動手能力;探究性是指學生在主動學習的過程中,培養科學態度和科學探索精神。
1.3 計算機課程開展研究性學習的必要性和可行性
現在的計算機課程采用的教學方式理論課多是“課件+多媒體”,即“講解+演示”,實驗課堂即上機練習,這種形式使很多學生不能很好的消化課堂上講的內容,上機練習時往往不知所措,出現理論課和實驗課脫節的現象比較嚴重。而采用研究性學習,使學生完全自主的操縱每一步,對每一步都要動腦去思考,去探索,給了學生更大的選擇空間,這樣會增強學生的學習效果,激發學生的學習興趣。另外,高校的一個重要教學目標是培養學生的科研能力,研究性學習模式對提高學生的科研能力有極大幫助。所以鑒于當前傳統計算機教學方式的缺陷和當前高校的培養目標采用研究性學習模式具有必要性。
計算機課程的主要使用工具是計算機,這也是開展研究性學習的一個有力工具,學生借助于圖書館的電子資料和電子期刊數據庫,網絡等途徑可以方便的搜索、收集、整理所需的資料。計算機教育水平和研究性學習的關系緊密,可以說,計算機課程教育水平提高了,開展研究性學習的手段也提高了,反之亦然。另外,計算機課程涉及的學科較多,為開展研究性學習提供了更多的選擇空間。所以說,對計算機課程使用研究性學習的模式可行性較強。
1.4 計算機課程開展研究性學習的優勢
計算機課程的和研究性學習的特點兩者之間有相通性。首先,就實踐性而言,研究性學習為學生提供了良好的實踐環境,而計算機學科操作性強,要求學生有較高的動手實踐能力;其次,研究性學習具有探究性、開放性、自主性,而計算機學科是一門新興學科,很多問題沒有解決,為研究性學習提供良好的前提和基礎。所以計算機課程采用研究性學習有明顯優勢,效果會更好。
2 開展研究性學習的步驟
2.1 學習目標的設置
研究性學習目標是為了使學生具備分析問題、解決問題的能力,提高學生的創新能力和動手能力、培養科學態度科學和探索精神及靈活運用所學知識的綜合素質。
2.2 課題設置
進行研究性學習,要根據學生的能力個性特點設置課題。課題可以由學生自己設置,也可以有老師命題。當然,由學生命題的要由老師把關,考核課題的可行性。針對不同能力的學生課題的設置要有區別。例如擅長理論推導的學生可以設置一些算法的課題,人工智能、圖像處理等課程比較適合;編程能力較強的學生可以結合社會應用,進行軟件開發的課題;藝術修養較強的學生,可以設置網頁制作,動畫設計等方面的課題。總之,設置的課題要針對不同學生,難度適中。
2.3 實施過程
研究性學習是強調學生在“做中學”,以任務驅動法激發學生的學習興趣,培養創新和主動性。課題定好后,最好以小組形式進行課題研究,可以增強學生之間的協作能力,培養團隊精神,遇到問題,共同討論,提出解決問題的方案。小組首先明確課題的預期目標和成果形式,制定實施方案,采用什么樣的設計方法。確定任務和方案后,查閱搜集資料,對資料整合。對課題研究,解決相關問題,形成結論性成果。在整個過程中,學生是主體,教師起著監督和引導作用。可以定時召開課題進展報告會,了解課題進展情況及每個學生的學習情況。及時糾正學生出現的方向偏差和催促沒有積極投入課題研究中的學生。也可以采取其它形式,如分組討論、角色扮演等形式,鼓勵學生主動參與,充分發揮其主動性。
2.4 結果評價
研究性學習的評價體系應該多元化,一是評價的主體要多元化。有學生自評、小組評價和教師評價。二是評價的要素要多元化,可以考慮知識運用能力評價、探究能力評價、分析思考能力評價、綜合表達能力評價等多個方面綜合考慮,單純靠終結性評價的方法是不可取的。三是評價的時間更要注重整個研究過程,而不僅僅是最后。例如在課題設定階段,考察學生設定課題的能力;在研究過程中,考察知識的獲取情況、能力的培養情況及運用所學知識解決問題的能力;在課題完成后,匯報,交流階段考察學生的綜合表達能力。要重視對過程的評價和在過程中的評價,重視學生在學習過程中的自我改進,體現形成性評價的特點,使評價成為促進學生培養科學探索精神的催化劑。
3 實施過程中的注意事項
1) 師生角色的轉變。教師不再是知識的占有者和傳播者,而是指導者和組織者。教師的作用已經不是傳統方式中的中心主體,由傳統學生學習的控制者,知識的仲裁者、實施者轉換為決策者,引導者,設計者,評價者。在研究性學習過程中,教師一方面引導學生進入正確的方向,另一方面監督學生的學習情況。
2) 教師素質的提高。開展研究性學習給了學生更大的自由空間,似乎對教師的要求降低了。其實不然,教師要具備因材設定課題的能力,具備課題方向的引導能力,要對整個課題牽涉的學科有一個全局的把握,對課題前沿問題要充分了解。這些都要求老師不斷的學習,加強自身素質的修養。
3) 加強教師的監督作用。由于開展研究性學習的主要途徑是網絡,網絡方便、快捷,同時也有更多的誘惑,教師要在學生開展研究性學習的過程中加強監督,正確引導。
4) 課題內容要考證可行性。設定的課題特別是學生設定的課題一定認真審查可行性,否則在做課題的過程中會半途而廢,影響課程的學習,達不到預期學習效果。
4 結束語
研究性學習的開展范圍有兩種:一是課堂教學,另外一個是課外形式。這兩種形式都有教師使用并取得一定的成果。研究性學習的優越性必將引起各學科教師應用這種模式,這對教學改革起到重要促進作用。
參考文獻:
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[4] 顧娟. 在計算機教學中探索研究性學習[J]. 職教論壇,2005(11).
關鍵詞：網絡技術；研究性學習；
隨著現代科技的迅猛發展，網絡技術逐步滲透到人類生活的各個領域．由于網絡環境自身的特點能實現學習的交互性，通過人機對話與人工智能化，進行計算機各部件工作原理的模擬和仿真，實現信息資源的共享．網絡環境的開放性加深了人與人之間的交流與合作，網絡的超文本鏈接和資源共享，有利于學生創新精神和實踐能力的培養．國家教育部從2000年開始推出的各種課程教育計劃中把“研究性學習”作為重要內容列入其中，首次成為我國基礎教育課程體系的有機組成，這被公認為我國當前課程改革的一大亮點．國外自20世紀90年代以來，自主性、開放性、研究性學習的課程已構成許多國家課程改革的突出特征，如美國的“自然與研究”、“設計學習”，英國的“社會研究”、“設計學習”，法國的“綜合學習”，日本的“綜合學習時間”等，這類課程都注重和強調學生在學習活動過程中的科學探究和科學體驗，注重培養學生的信息素養．
1網絡環境下的研究性學習特征
從課程發展角度來看，研究性學習課程及信息課程的整合研究已成為當前課程改革的熱點問題．網絡環境拓展了學習的時間與空間，因此，倡導在網絡環境下開展自主性學習，其實質就是一種以網絡為背景的探究性的教與學．它是以課堂教學的過程為基礎，以學生的自主學習為主，鼓勵學生在學習過程中進行交流與協作．網絡環境下的《計算機組裝與維護》研究性學習，是指以網絡為媒介，依據網絡的資源共享、交互學習、超文本鏈接等特征，在教師或專家指導下，從理論和實踐中選擇和確定相應專題，以小組討論方式，展開組裝與維護綜合性活動．網絡環境下《計算機組裝與維護》課程研究性學習具有以下幾個特點：
1．1研究性學習的自主性與網絡環境的交互性
研究性學習內容的具體選擇與設計，可以根據學生、學校及課程的具體條件靈活地選擇．網絡自身的交互性特征可以不受時空的限制，采取豐富多彩的交互方式，打破地區的界限進行協作交流，如利用BBS、E-mail、網絡聊天室、電子公告欄等，在學生與教師之間，學習伙伴之間，學習者與專家之間展開學習，討論問題，從而促進信息的相互交流，這有利于提高學習者自主發現和自主探究的學習能力．
1．2研究性學習的實踐性、應用性和網絡環境的生成性
有效借助網絡進行個性化學習，可以完善學生的智能結構，促進學生人格的健康發展．學生利用所學的理論知識與計算機模擬有效結合，可以獲得實際應用的真切體驗．因此，借助網絡環境可以減少實驗設備的投資，降低教學成本，同樣使學習者的認識和體驗不斷加深，創造性的火花不斷進發．
1．3研究性學習的靈活性、多樣性和網絡環境的廣泛性
這門課程研究性學習正是有了內容廣泛性和活動形式的多樣性，所以適應了學生群體智能的多元傾向與學習方式的多樣性選擇．而網絡環境下各種可利用的資源豐富，信息更新速度快，在教師有效組織的前提下，網絡環境可以為每個學習者提供不同需要的學習內容和實踐對象；而各種層次的學習者，幾乎都可以在網絡環境中在線點擊或找到自己感興趣的學習資源，從而產生探究欲望和積極性．網絡環境的開放性和多樣性可以使學習者盡早形成合作、資源共享意識，同時，因為學習參與過程，從而使學習者獲得尊重且產生成就感．
1．4研究性學習活動環境、氣氛的愉悅性和網絡環境的趣味性
哪里有興趣哪里就有記憶．研究性學習應針對每一個學生的興趣愛好和主觀要求進行活動設計．研究性學習的內容安排，如果以分組競賽的形式組織活動就能激發學生的好勝心．倘若教師安排的活動有吸引力，還能激勵學生樂學、好學的志趣，同時為學生創造趣味性強、寬松活潑的學習氛圍，容易形成平等、民主、合作的師生關系．因此，在網絡學習過程中，可以根據學習內容特點，把學習者提出的具有價值性的問題，以多媒體的方式將問題情景化，呈現在學生面前，使學習者增強學習主動性，產生探究的欲望，進而學會創新．
2網絡環境下研究性學習的組織形式和教學模式建構
2．1網絡環境下教師角色的轉變
研究性學習過程中學生通過直接體驗和探究獲得直接經驗，其專題性、開放性、實踐性和綜合性的特點，決定了教師在研究性學習過程中的角色是充當活動的組織者、情感的支持者、學習的參與者和信息的咨詢者．教學過程中的教師、學生、信息與手段等各要素的關系與功能開發，是與傳統教學模式不同的另一種功能性結構模式，是一種理想化的建構主義學習模式，教師從觀念到實際操作都起到了質的變化．教師角色中的“知識來源”作用將由部分網絡替代，即技術承擔教師的部分角色．信息資源獲取機會的均等性使得教師不再擁有控制知識的“專權”，而逐步向“伙伴與伙伴”的關系轉換．從研究性學習課題的制定和成果的到學習過程與學習的檢測評估，每個環節都是基于網絡環境進行的，要求教師具有較高的信息技術和使用水平；指導學生進行材料的搜集，要求教師具備通過網絡和電子資料熟練查詢和搜集的能力；指導學生進行交流和給學生提供技術材料，要求教師具備很強的文本編輯能力；協助學生進行課題成果的展示，以及利用學生網頁發表學生的研究成果，要求教師具有一定的圖像處理能力，多媒體制作能力以及一定的網頁編輯能力．只有當教師熟悉并能熟練地運用新技術、新手段使之成為指導學生學習不可或缺的部分時，教師角色的定位才有可能科學而準確．
因此，在網絡環境下對《計算機組裝與維護》進行研究性學習，教師不再是學習的主宰者，而是學習的幫助者．教師不再是惟一的信息源，而是更多地注重指導學生學會學習，幫助學生如何才能更快捷的搜索到自己需要的知識，如何使自己的知識成為更適用更有效的結論并被別人接受和加以運用．
2．2網絡環境下的《計算機組裝與維護》研究性學習的組織形式
2．2．1“個體活動”型
活動的過程是由學生個體獨立進行探究和實踐．比如完成老師布置的具有研究性的課外作業，雖然在整個過程中也要與人交往和溝通，如向人請教、與人協商、查詢資料等，但其所有的決定和判斷都要求學生自己做出．
2．2．2“小組合作學習”型
以4～6人小組為基本形式，個人與集體活動也包含在小組活動之中，這種活動為學生提供了可以進行橫向交流與多向溝通的網絡環境，學生可以相互交流與合作，共同提高．這種學習形式往往是以“電腦某種故障現象專題”的形態出現的．
2．2．3“沙龍”型
網絡環境下<計算機組裝與維護>課程的研究型學習，特別是一些常見故障現象的分析解決，可以采取“沙龍”的形式，以“頭腦風暴”的方法，圍繞主題進行研討和交流，相互啟發，形成共識，從而加快個人和各研究小組的學習、研究進程．
總之，網絡環境為實現全方位的、適時的、多邊互動的教學新模式打下了良好的基礎．
2．3網絡環境下的《計算機組裝與維護》研究性學習的教學模式
網絡教學模式為學生自主學習提供強有力的技術支持，較好的體現了學生以主體，以教師為主導的教學理念，使學生在獲得理論和經驗的同時，也掌握了一些運用網絡處理相關信息的能力，而且使學生綜合素質得到全面提高．
借助網絡環境開展《計算機組裝與維護》課程的研究性學習，就是將傳統教學模式和現代信息技術有效的結合起來，建構一個“協作性學習”的教學模式．在Internet網絡環境下，具有豐富的可以用來協作性學習活動的信息資源，通過各種網絡交流手段，可在網絡上呈現和表達思想與觀點，實現與他人交流共享信息．在基于因特網的協作學習中，具有學習資源環境與協作學習小組、協作學習小組與學習個體、學習者個體與學習者個體以及協作學習小組與協作學習小組之間的多重協同作用．協作學習模式有組內和組間協作，學習者首先根據自己的需要與興趣結合不同的協作小組進行展開學習過程．
“協作性學習”教學模式各環節的具體操作如下：
1)創設情景
教師通過精心設計的教學內容，故意設置障礙，創設最佳學習情景，激發學生的學習興趣，使學生處于一種積極的心理狀態中，有利于學生的自主學習．例如，在“CMOS設置”的教學中，教師給一臺計算機分別設置系統BIOS密碼和開機保護密碼，不告訴學生密碼要求清除并開機，有效激發學生對現象的關注和研究興趣，使學生產生躍躍欲試的狀態，依靠網絡尋找最佳的解決方案．網絡環境使學生學習的時間與空間不受限制，學生可以利用電子郵件、郵件列表、新聞組、IRC實時聊天、MOO虛擬環境、視頻會議等因特網上的交流工具與指導教師就所要研究的問題以及與研究問題相關的信息進行交流和討論．教師利用網絡，一些電腦常見故障問題，然后，引導學生利用QQ進行群聊、交流討論，最后根據個人所關心的問題進行分類討論，進而展開研究性學習．
2)確定目標
學生運用課題質疑法、因果質疑法、聯想質疑法、比較質疑法等，在教師的指導點撥下，通過學生自主自我設問，學生之間相互設問，師生之間相互設問等方式，提出研究課題的目標與專題．在課題的提出階段，學生可以使用因特網上的交流工具與指導教師就所要研究的問題以及與研究問題相關的信息進行交流和討論．課題的選題來源一般可以從以下幾個方面開展，即從家用電腦常見的問題出發提出課題；根據電腦某部件的工作原理提出使用電腦應注意的課題；從學習資料信息中分析比較并提煉出課題．如學生在研究“硬盤的工作原理”課題時，教師利用網絡，要研究的主題是“硬盤的工作原理”，然后，引導學生對“硬盤的工作原理”進行討論，利用QQ進行交流已有的經驗，然后根據個人的興趣和愛好，進行分專題研究，分別針對專題提出研究課題所要達到的目標，進而展開研究性學習．
3)自主探究
教師提供接近學生最近所學知識的材料，組織學生結合目前計算機技術的新發展，能夠合理利用教師提供的學習資料或網上查詢的相關計算機硬件網站及網絡資源，開展研究性學習活動，對網絡上搜集到的知識進行分析一比較一歸納一思維概括，從而得出探究的初步結論，然后進行小組合作交流．
4)協作交流
在“以學生發展為本”的研究性學習中，學生不再是受外部刺激的被動接受者和知識的灌輸對象，而是成為信息加工的主體意義的主動建構者．教師有計劃地利用網絡組織師生交流、生生交流、人機交一流，從而形成競爭、協同、伙伴關系．學生之間相互交流、協助解決問題而形成學習的共同體，對于交流中遇到的一些疑難及時通過網絡協作學習方式來共同克服，同時加強了針對性的輔導．學生針對個人學習結果可以通過BBS討論區進行交流，協作學習．教師可以利用視頻會議對各研究小組進行集體輔導．
在網絡環境下，研究性的協作交流是指利用網絡以及多媒體技術由多個學習者或研究小組針對同一學習內容彼此交互合作，以達到對教學內容比較深刻的理解與掌握的目的．在基于網絡環境的協作學習過程中，通常有競爭、協同、伙伴與角色扮演四種形式．
5)總結
研究小組同學對指導教師和同學的客觀評價進行總結反思，學生根據自己的學習興趣，有針對性地選擇合適的方式和相關內容，提出進一步的完善方案和設計開放性的問題，自主提高．于此同時，利用超級鏈接將實踐經驗和理論向課外延伸，提高研究成果的社會認可度．:
3網絡環境下研究性學習活動的教學策略
3．1借助網絡下超文本鏈接的選擇性，培養學生信息的收集、處理與分析能力網絡資源豐富多樣，信息量大，動感和交互性強，利用網絡信息平臺查詢資料．教師要引導學生到互聯網查詢資料，利用學校先進的校園網將教學背景材料實現網上資源共享．網絡技術的使用不僅可以極大的培養學生收集、處理、評價信息的能力，而且拓展了研究性學習的“教與學”的空間．通過校園網設立共享文件夾，作為信息平臺，學生可以上傳他們查閱的研究資料，也可以下載他們所需要的研究資料，由于各研究性學習小組的選題是在同一主題下的不同課題，因而有相近之處或相似之處，可以通過網絡及時交流意見，答疑解惑．
3．2借助網絡多媒體展示的集成性，培養學生思維能力
網絡能夠為我們提供大量集成性的信息，而對這些信息的處理過程，有利于訓練學生的思維能力．教師在研究性學習的指導過程中，要指導學生排除網絡上無關信息的干擾，把精力集中在當前正在研究的問題和專題上．同時教師應積極幫助和指導學生查詢與研究課題相關的資料，并能結合查詢到的研究資料，結合自己的已有經驗，進行信息梳理、分類、比較、綜合、提煉、概括和升華，從而使學生的思維能力得到鍛煉和培養．
3．3借助網絡展示各種故障的產生過程，讓學生探究、發現和體驗
傳統的《計算機組裝與維護》課程的教學通常忽略經驗與實踐，把技能的培養變成了知識的填鴨，只重視給學生盡可能地灌輸更多的知識，不注重能力的培養．讓學生的學習過程成為自己的組裝和操作過程，為了使學生能真正成為認知的主體，精于觀察、靈活思維、熟練操作的能力，要求“授之與魚，更應授之與漁”，促進學生終身可持續發展的需要．網絡環境就為我們提供了大量的富有啟發性的資料，現象的模擬和再現加深了學生對理論與實踐相結合的理解和掌握．
【關鍵詞】高中課程基地;機器人課程體系;實驗室;人才培養
【中圖分類號】G637 【文獻標識碼】A 【文章編號】1005-6009（2015）22-0062-02
【作者簡介】王泰山，江蘇省句容高級中學（江蘇句容，212400）校長，江蘇省特級教師。
機器人是20世紀人類最偉大的成就之一。隨著機器人技術的迅速發展和普及，國內很多人對它產生了興趣，特別是很多青少年也積極投身到各類機器人的實踐活動中，2000年以來各類機器人競賽在大中小學如火如荼地開展、機器人教學在普通高中和中小學逐步普及。教育部2003年頒布的高中信息技術課程標準中，把“人工智能初步”和“簡易機器人制作”設為技術領域的選修模塊。我們發現隨著教學機器人的迅猛發展和其性價比的大幅度提高，將智能機器人的基礎知識和技能訓練引入普通高中課程的必要性和可行性已漸趨明朗。
我校于2012年成功申報了“江蘇省機器人創新教育課程基地”建設項目，該項目是以全面提高學生綜合素質和實踐能力為目標，以轉變課程內容的實施方式為重點。在建設過程中，提煉出“多元、合作、益智、創新”的核心理念，完成了系列實驗室的建設與配置，創設了融合多學科知識的機器人課程體系，開發豐富而有特色的課程資源，創新人才培養的模式初步形成。
一、打造多層次系列化的機器人實驗室
機器人包括硬件系統與軟件系統，基于機器人的教學也就包括這兩部分的內容。機器人硬件造型是軀殼，涉及機械、電子、運動學、動力學、控制理論、傳感檢測等，在高中階段，與物理學科關系緊密。機器人軟件部分，與信息技術學科中的“算法與程序設計”關系緊密，程序是機器人的靈魂。同時算法中的建模用到相當多的數學知識，因此教學內容又向數學學科延伸，“算法與程序設計”還是高中信息奧林匹克競賽的基本內容，機器人是程序設計學習的最好載體。系列實驗室以“技術課標實驗室”為基礎，以機電實驗室為硬件支持，以虛擬機器人實驗室為補充，以競賽探究實驗室為深入，以研究性實驗室為拓展。
二、創設融合多學科知識的機器人課程體系
基地著眼于學生的實踐與創新能力的培養，以通用技術與信息技術學科課程為基礎，融合物理、數學等學科相關內容，依托多層次、多樣化的機器人實驗室系統與網絡平臺，構建了3個課程模塊，常規教學、研究性學習、競賽，結合信息技術學科選修《算法與程序設計》，面向全體高一學生開設虛擬機器人課程，以信息學奧賽等興趣小組為提升，以研究性學習為補充。依托通用技術選修《簡易機器人制作》，融合物理學科的相關內容，面向高二年級開設開源機器人課程，以VEX、滅火等機器人項目競賽以及科技創新大賽相關的其他競賽為提升。高三年級，以研究性學習等形式，依托研究性學習實驗室，開設課程，讓有興趣的學生了解機器人最新發展以及大學的相關專業情況，同時與高校聯系，開通與高校的綠色通道，為學生未來的專業選擇做前期鋪墊。（見文末表格）
三、營造濃厚的文化氛圍，通過多種活動的開展來培養創新人才
1.營造機器人基地文化氛圍。
目前主要通過電子小報活動、班級黑板報、櫥窗等多種形式營造濃厚的機器人科技教育文化氛圍。隨著基地建設的深入，學校藝華樓3、4層開辟成機器人教學、活動、展示場所，利用展廳展出本校學生、高校學生作品以及目前比較尖端的機器人展品，播放本校機器人教學與各種活動以及最新的機器人發展動態音像，讓來訪者能身臨其境地體驗機器人的魅力。
2.開展各種科技社團活動。
成立科技創新社團，開展豐富的社團活動，著力培養一批對科技創新有興趣的人。目前，我們正把當前興起的創客文化中的相關元素融入到社團活動中，準備打造我校的“創客”，形成本地區以我校為中心的“創客社區”，進而在更大范圍推動我市的科技教育發展。
3.積極參加、舉辦各級各類機器人活動與競賽。
以每年一度的校“科技文化藝術節”為契機，開展校內機器人競賽，以展示學生、教師的作品為主要目的，競賽中進行評比，設置相應獎項，更好地激發師生對科技的興趣，遠離低級趣味的誘惑，營造以追求科學技術為時尚的校園氛圍。
競賽是機器人教育的一個重要組成部分，是機器人教育成果的一種展示形式、實現手段和教育的延續。智能機器人競賽參賽過程對學生有著廣泛深遠影響，對培養學生的合作精神、進行挫折教育等方面的作用尤為突出。
4.多管齊下，增強輻射效應。
（1）開設各級別的公開課、觀摩課。通過開設公開課、觀摩課來展示機器人教學探索的成果，介紹相關經驗，引領地區的機器人教育。
（2）以項目、課題研究帶動區域發展。目前我校的國家級課題“普通高中機器人教育校本課程開發與實踐研究”已經立項，成員涵蓋了多個學校，可以帶領區域骨干一起進行機器人教學的探索，為區域機器人教學提供示范與支持。
（3）充分利用課程網站共享資源。利用網絡同步介紹基地建設、課程開設情況以及教學過程與經驗，擴大基地對周邊的影響，推廣機器人課程的開設，為創新人才的培養提供新的思路。
關鍵詞：虛擬實驗系統；研究性學習；VR-Platform
中圖分類號：G434 文獻標志碼：B 文章編號：1673-8454（2014）07-0068-04
引言
新課改實施后，高中信息技術課程體系發生了很大的變化，選修模塊增加了很多實驗性的課程內容，例如計算機硬件組裝、網線的制作、網絡服務配置、機器人裝配與調試等都具有很強的操作性，其目的是要培養學生的創新精神和實踐能力。但目前很多學校由于實驗設備的缺乏學生無法真正動手進行實驗，為了解決實驗教學環境缺失這一難題，我們設計與開發了虛擬實驗系統。
近年來隨著虛擬現實技術的發展，國內外的學者在虛擬實驗這方面做了大量的研究和開發工作，但主要面向的是高等教育理工科實驗教學，基礎教育中的研究比較少，主要也是針對物理、化學、生物等主科，作為副科的信息技術長期不受重視，在虛擬實驗方面的研究屈指可數：有文獻介紹了用虛擬機技術搭建虛擬實驗平臺的方法；[1]也有文獻介紹了用3Ds Max和VR-Platform（以下簡稱VRP）開發一個可交互的課件。[2]從技術實現的角度來看，采用虛擬機技術能夠解決硬件設施不足的問題，方便硬件設備的管理，但是平臺缺乏交互性；[1]也有的給高中信息技術實驗教學帶來了新思路，卻僅僅是一個單獨的虛擬實驗實例，不具有擴展性。[2]
本文針對上述不足，提出利用VRP構建研究性虛擬實驗系統的方案，即以VRP作為虛擬場景的開發工具，以研究性學習理論為基礎指導虛擬實驗系統教學設計。該方案能夠克服上述方法中技術實現的不足，同時注重系統的教學特性，具有交互性、平臺擴展性，易于實現和自主性、探究性等特征。
一、研究性虛擬實驗系統的設計
本文以高中信息技術選修課程《網絡技術應用》為例，依據《網絡技術應用》課程實驗要求設計和實現基于VRP的研究性虛擬實驗系統，系統設計的總目標是要改善目前實驗設備缺乏的現狀以及培養學生的創新精神和實踐能力。其中研究性虛擬實驗系統中的“研究性”，指的是以研究性學習理論為指導思想，設計出來的虛擬實驗具有研究性學習的特點，能使學生通過實驗增強實踐探究能力和創新意識。目前對研究性學習的定義沒有統一的界定，《普通高中研究性學習實施指南（試行）》給出的定義是：研究性學習特指學生在教師指導下，從自然、社會和生活中選擇和確定專題進行研究，并在研究過程中主動地獲取知識、應用知識、解決問題的學習活動。[3]根據此定義，這里將研究性學習理解為一種學習方式，它相對應于接受性學習，學生的學習是一個主動探究問題、創造性地解決問題的過程。具有自主性、開放性、主題性、實踐性、探究性和創造性等特點。[4]
1.教學設計
（1）學習者分析
學生是虛擬實驗系統使用的主體，因此在系統開發前必須充分考慮學生的特點、認知水平和認知風格等基本特征，為后續的開發工作提供依據。高中生的生理和心理都進入成熟期，思維具有創造性和靈活性，喜歡新事物和創造性的活動，因此在新穎而有趣的虛擬實驗環境中進行自主探究學習，能夠激發學生的學習興趣，滿足學生的求知欲和探索精神。
（2）研究性教學內容與學習資源設計
本系統中包含《網絡技術應用》教材中大部分的實驗內容，通過對實驗內容的整合，選取能夠體現虛擬實驗系統教學優勢、實踐體驗性強的實驗內容，每個實驗都是以問題的形式呈現，學生在這個問題情境下，可以提出具體的研究問題作為實驗學習目標。為輔助學生自主實驗，系統提供理論豐富的學習資源，如文本學習資料、圖片、動畫及視頻案例等，學生可以自由地組織和獲取各種學習資源。
以上設計體現了研究性學習開放性的特點，學生可以自主選擇實驗內容與學習資源進行實驗，另外，虛擬實驗系統能夠使學生不受時間和空間的限制隨時隨地進行實驗，體現了整個研究性虛擬實驗系統的開放性。
（3）教學目標分析
教學目標是教學的出發點和歸宿，也是對學生學習效果評價的依據。虛擬實驗的具體目標分為兩個：知識、技能目標和實驗活動目標，其中實驗活動目標中包含情感態度、精神素養方面的要求。
（4）自主實驗策略制定
研究性學習強調學生的主體地位，要充分發揮學生的主動性，因此自主實驗的設計應以學生為中心，學生自主對實驗引導的問題進行探索，從實驗儀器的選擇、實驗操作步驟的確定、學習資源的利用到實驗報告的填寫，都是由學生自主安排，教師不參與實驗過程，而是給出相關知識點解析、視頻或PPT演示示例供學生參考，學生可以根據自己的學習情況安排自己實驗進度。整個實驗過程具有自主性、探究性和實踐性，同時學生探究實驗的過程也是一個創造性的過程。
（5）反饋評價設計
研究性虛擬實驗系統的反饋評價設計，主要是通過填寫實驗報告進行的，同時也注重學生在實驗過程的評價與學生的自我評價。目的在于讓學生及時了解自己的實驗情況，反復修正和探索實驗問題，教師也可以通過學生的實驗反饋了解學生的學習情況。
2.系統框架設計
虛擬實驗系統包括簡介、儀器庫、實驗列表、背景音樂、幫助和退出系統六個組成部分，其中最核心的部分是虛擬實驗模塊，每個虛擬實驗功能設計大致一樣，主要由實驗介紹、演示示例、儀器選擇、自主實驗及反饋自測五大功能模塊組成。系統的框架設計如圖1所示。
實驗介紹模塊：介紹每個虛擬實驗的學習背景概述、教學目標、教學重點和難點。示例演示模塊：包括視頻教程和PPT動畫演示文稿，通過鼠標點擊虛擬投影屏幕模型上的按鈕進行播放。儀器選擇模塊：虛擬儀器桌上主要有水晶頭、雙絞線、網線測試儀、壓線鉗、路由器、交換機等虛擬儀器，通過鼠標點擊虛擬儀器模型實現交互，從而選擇實驗所需要的儀器設備。自主實驗模塊：這是學生進行自主虛擬實驗的開放性場所，學生在虛擬小女孩角色的引導下進入虛擬實驗室中進行自主實驗探究。本模塊中提供的資源包括動畫漫游、問題引導、知識點解析、操作內容和實踐拓展，學生實驗前可以通過動畫漫游熟悉整個實驗環境，然后根據給出的操作內容，自主進行實驗探究，實驗中有疑惑可查看教師給出的問題引導及相關知識點解析，學有余力的學生還可以完成實踐拓展中的內容，進一步提高自己能力。反饋自測模塊：附有實驗記錄表、實驗中問題分析和實驗結論填寫。
3.流程設計
根據系統設計實現的先后順序，虛擬實驗系統的實現流程圖包括前期準備階段、3D建模階段和交互設置階段三個步驟，如圖2所示。
（1）素材收集
在系統實現的前期準備階段，除了對教學設計“軟”素材的準備，還要對虛擬場景制作的“硬”素材進行收集。由于虛擬實驗系統是以實體實驗室為基礎進行仿真構建的，因此要對實驗室的外形構造信息和紋理材質、貼圖照片等進行采集。
（2）三維模型建立
本文采用功能強大、界面友好的3ds Max 2010進行《網絡技術應用》虛擬實驗環境的構建，主要包括虛擬實驗室、虛擬實驗儀器設備如水晶頭、雙絞線、壓線鉗、PC機、路由器等模型的構建。模型框架創建后，為模型添加材質和貼圖、布置燈光及場景烘焙，其效果如圖3所示。
（3）交互設計
在3ds Max 2010中完成虛擬實驗環境建模后，通過安裝好的VRP-for-Max插件導入VRP編輯器中，導出的時候可以進行預覽。成功導入VRP編輯器后便可對虛擬實驗場景進行編輯和調整，進行交互設計。本文所實現的是桌面式虛擬實驗系統，學習者與系統的交互主要是通過鼠標、鍵盤及界面的按鈕進行，通過設置模型或按鈕的事件觸發腳本命令實現與場景中對象的各種互動，如實現對模型的平移、縮放、旋轉及在場景中進行漫游、行走等。
（4）虛擬實驗系統
VRP虛擬實驗系統的比較簡單靈活，既可以將文件編譯成單機可獨立執行的*.exe文件，也可以輸出為Vrpie文件通過互聯網在線瀏覽交互。
二、具體實現案例
1.開發環境介紹
VR-Platform(Virtual Reality Platform，簡稱VRP)是北京中視典數字科技有限公司獨立開發的虛擬現實軟件，VRP軟件的適用性比較強，操作簡單，軟件功能強大，已經廣泛應用于城市規劃、室內設計、教育科研、古跡復原、工業仿真及軍事模擬等領域。
本文采用VRP軟件最新版本VRP12.1212作為虛擬實驗系統開發平臺，選擇的理由：一是VRP軟件是全中文界面，高度可視化，所見即所得，最大的特點就是易學易用，可以說在目前虛擬現實軟件中是最容易上手的。[5]對編程基礎沒有大的要求，這可以打消很多高中信息技術一線教師“想做虛擬現實卻苦于編程基礎一般”的疑慮，激勵更多一線教師參與進來，設計出更多符合高中生學習特點的虛擬實驗。二是交互性良好，在VRP中模型和二維界面都可以進行鼠標事件或距離觸發事件的腳本編寫，簡單設置參數后，就可以實現功能強大的交互。三是與3Ds Max 無縫集成，支持3Ds Max中絕大多數的燈光、材質、貼圖，支持3ds Max中的相機動畫、骨骼動畫、位移動畫和變形動畫，這些模型和動畫都可以很方便快捷地導入到VRP中，導出時還可以進行預覽。[6]四是VRP具有良好的兼容性，能夠兼容大多數Windows系統，VRP中還提供了ActiveX插件方式、基于腳本方式和基于C++源碼的SDK三種強大的二次開發接口，具有良好的擴展性。
2.具體實現
下面通過部分實例來說明如何利用VRP實現研究性虛擬實驗系統：
（1）演示示例的實現
當用鼠標單擊二維界面“演示示例”按鈕時，虛擬實驗場景切換到投影儀屏幕，用鼠標單擊屏幕上的開始播放按鈕，即可播放虛擬實驗的演示示例視頻或PPT動畫演示文稿。圖4為實驗案例一“網線的制作”演示示例效果。
其中“演示示例”按鈕的腳本代碼設置為：
切換相機（通過名稱），定點-投影屏幕，1
開始播放按鈕腳本設置為：加載視頻,E:\li\實驗 例子\VRP文件\網線的制作.avi,0
應用視頻到模型,網線視頻按鈕,1
視頻播放控制,網線視頻按鈕,1
變量賦值,視頻顯示,1
（2）虛擬儀器選擇的實現
單擊“儀器選擇”按鈕，系統通過定點相機切換場景到儀器桌，儀器桌上的儀器設備信息都記錄在連接的Access數據庫中，鼠標左鍵雙擊儀器可以調出數據庫顯示面板查看儀器信息，如圖5所示。學習者根據實驗需要自主選擇儀器，單擊鼠標中鍵可選擇所需儀器，當選擇錯誤儀器時，系統會給出溫馨提示，學生自己考慮選擇或取消，取消選擇點擊鼠標右鍵即可。
“儀器選擇”按鈕腳本設置如下：
切換相機（通過名稱），定點-儀器桌，1
時間軸播放，儀器操作時間軸
更改時間軸播放方式，儀器操作時間軸，0，1
激活時間軸，儀器操作時間軸，1，1
（3）自主實驗的實現
學生進行自主實驗是虛擬實驗系統的核心部分，單擊二維界面上“自主實驗”按鈕，進入自主實驗開始場景，其界面如圖6所示。學生通過小女孩角色引導進入虛擬實驗室進行虛擬實驗探索，如圖7所示為學生正在通過ping命令測試網絡連接，界面用大窗口實現電腦桌面內容便于觀看和操作，使用到的是VRP12版新增加的“渲染到貼圖”功能。[7]
“自主實驗”按鈕腳本設置為：切換相機(通過名稱),定點-室外,1。
“漫游”按鈕腳本：切換相機（通過名稱），動畫相機漫游，1。
小女孩角色腳本設置為：時間軸播放,室外行走動畫。
切換相機（通過名稱），角色控制-小女孩，1。
開門動作腳本：播放剛體動畫，vrp_rigid開門，0，0，1。
三、結束語
本文以高中信息技術選修課《網絡技術應用》為例，設計和實現研究性的虛擬實驗，打破了傳統的教學方式，為高中信息技術實驗課程提供了新的教學模式和學習方式。注重實驗內容的研究性教學設計和界面設計，可以提高學生的興趣，培養學生的創新精神和實踐能力。選用VRP作為虛擬實驗的開發工具，并且給出了整個開發流程，為高中信息技術一線教師自主研究開發提供參考。只有信息技術教師首先重視學科教學，信息技術學科的地位才能得到有效提升。
參考文獻：
[1]陳萬倫.虛擬機技術在高中信息技術教學中的應用[J].計算機光盤軟件與應用,2012(7):254-256.
[2]劉力.虛擬現實技術在高中人工智能教學中的應用研究[D].沈陽:沈陽師范大學,2009:28-32.
[3]中華人民共和國教育部.普通高中研究性學習實施指南(試行)[EB/OL]. .
[4]袁維新.論研究性學習活動方式的特征[J].浙江教育科學，2001(2).
[5]王正盛,陳征.VRP10/3ds Max虛擬現實制作技能實訓教程[M].北京:科學出版社,2010:12-18.
