Что такое виртуальные учебные лаборатории и как они работают в электронном обучении?

Виртуальные лаборатории (или для краткости виртуальные лаборатории) — отличный способ для учащихся попрактиковаться в безопасной онлайн-среде. С помощью игр виртуальной научной лаборатории и программного обеспечения для инженерного моделирования учащиеся могут взаимодействовать с элементами, машинами и интерфейсами до или вместо того, чтобы пробовать их в реальной жизни.

Виртуальные учебные лаборатории имеют множество применений как в образовательной, так и в бизнес-среде. В этой статье мы прольем на них свет и поможем определить, когда и как использовать виртуальные лаборатории в ваших курсах электронного обучения.

Что такое виртуальная учебная лаборатория?

Виртуальная лаборатория — это экранный симулятор или калькулятор, который помогает тестировать идеи и наблюдать за результатами. Учащиеся используют передовые технологии для проведения серии экспериментов, которые дают достоверные результаты.

Например, они могут «возиться» с лабораторным оборудованием, которое ведет себя почти так же, как в реальной среде. Или они могут запускать код и на основе результатов определять цель обучения. Таким образом, виртуальная лаборатория становится значимым дополнением к вашему виртуальному классу.

Виртуальные учебные лаборатории — это не только наука

Когда мы думаем о виртуальных лабораториях, наш разум обычно представляет себе какую-то игру в виртуальной химической лаборатории. Но виртуальные лаборатории не ограничиваются наукой и химическими реакциями. Они могут быть ценными инструментами во многих отраслях промышленности.

Как вы используете виртуальную учебную лабораторию?

На курсах программирования часто используются инструменты моделирования, чтобы научить учащихся программировать. В этом случае в виртуальных учебных лабораториях есть компиляторы и редакторы кода, встроенные в HTML-страницы , которые позволяют учащимся легко писать, редактировать и запускать код в рамках курса электронного обучения.

Веб-дизайнеры и разработчики также могут извлечь выгоду из таких инструментов. Они могут вносить серьезные изменения или создавать новые функции в безопасной веб-среде, тестировать их, делиться отзывами, а затем переходить к активной версии своего продукта или веб-сайта. Таким образом, они избегают сбоев в работе клиентов и производительности продукта.

Другими отраслями, использующими виртуальные лаборатории для обучения, являются машиностроение и строительство. Моделирование особенно полезно для младших сотрудников, которым может потребоваться дополнительное обучение, или для новых сотрудников, которым требуется некоторая адаптация, пока они не освоятся достаточно, чтобы браться за реальные проекты.

Виртуальные лаборатории против физических лабораторий

Здесь ничего никогда не ломается — так что экспериментируйте!

Традиционное лабораторное обучение может быть опасным, а в некоторых случаях даже невозможным . Давайте рассмотрим основные проблемы, связанные с использованием физических лабораторий для обучения:

Проблемы с традиционным лабораторным обучением

• Ограниченный или отсутствующий доступ к физическим лабораториям. Студенты и сотрудники не обязательно имеют доступ к лаборатории в любое время (например, из-за правил социального дистанцирования из-за пандемии из-за ограниченных возможностей).
• Риск несчастных случаев. Экспериментирование с оборудованием и опасными веществами особенно опасно, когда учащиеся неопытны.
• Дорогое лабораторное оборудование. Учащиеся не могут экспериментировать с современными, передовыми машинами, поскольку они часто выходят за рамки бюджета. Поэтому их опыт обучения неполный.
• Переполненные лаборатории. Оборудование и материалы ограничены. Не у каждого учащегося будет возможность поиграть и провести эксперименты из первых рук.
• Низкий приоритет для обучения. Немногие компании могут позволить себе оборудование, используемое специально для учебных целей. Когда машины и программы используются для реальной работы, времени на обучение практически не остается.
• Отсутствие вовлеченности. Общие ограничения физических лабораторий (например, недостаточное количество машин, устаревшее оборудование и т. д.) отталкивают учащихся. Если они не могут практиковать то, что изучают в теории, им сложнее понять сложные концепции и сохранить мотивацию.

Однако виртуальная лаборатория может решать эти задачи одну за другой, и виртуальные лаборатории имеют ряд преимуществ . Вот некоторые из них:

Преимущества виртуальных учебных лабораторий

• Сократите расходы. Покупка высококлассного тренажера для тренировок звучит — и стоит — дорого. Но для сравнения, получение нескольких устройств для обучения сотрудников в физическом пространстве обходится дороже. Кроме того, содержание всего этого оборудования будет стоить дороже, чем обслуживание одной платформы.
• Гарантия безопасности. В виртуальной лаборатории учащиеся могут проводить всевозможные эксперименты, не рискуя повредить оборудование или пораниться. Они также могут тестировать различные сценарии, сравнивать и определять, какой из них наиболее эффективен, без необходимости проверять их в реальной жизни.
• Создайте реальный опыт обучения. Часто учащимся приходится строить догадки о том, как работает машина, каков будет результат фрагмента кода и т. д. Они также могут игнорировать ограничения или сбои, которые могут возникнуть в реальной рабочей среде. Виртуальные лаборатории помогают создать реалистичную учебную среду, чтобы учащиеся прошли полное обучение и были лучше подготовлены.
• Повысить уверенность учащихся. Работа с опасными веществами или обращение с тяжелыми машинами может быть пугающим, особенно для менее опытных сотрудников. Дайте им возможность попрактиковаться в виртуальной интерактивной лабораторной среде, прежде чем они столкнутся с реальными условиями работы.
• Предлагайте смешанное обучение. Виртуальное обучение не обязательно заменяет традиционное обучение; в сочетании они создают расширенный опыт обучения. Например, смешанное обучение. В виртуальных лабораториях учащиеся имеют возможность применять то, что они узнали в теории, экспериментировать и практиковать столько раз, сколько захотят. Преподаватели могут назначать проекты, а затем проводить последующие сеансы для обсуждения результатов.
• Вовлекайте учащихся. Лекции и презентации могут быть демотивирующими, когда речь идет о практических работах, таких как химические эксперименты или строительные проекты. Однако вы можете привлечь внимание учащихся, предоставив им возможность протестировать эти процедуры в виртуальной лаборатории.
• Дайте неограниченное время для экспериментов. Учащиеся могут повторять эксперименты столько раз, сколько необходимо, и практиковаться в своем собственном темпе. Кроме того, они могут ускорить обучение, поскольку им не нужно ждать, пока какое-то оборудование станет доступным.
• Объяснять сложные понятия и процедуры. Теория может быть слишком абстрактной, если вы не видите, как она применима в реальной жизни. Но в виртуальных лабораториях учащиеся могут играть с орбитами планет, возиться с мировой экономикой или создавать помесь двух видов. Вы можете использовать виртуальные учебные лаборатории для имитации любого уровня масштаба, сложности или абстракции.

Как использовать виртуальные лаборатории в электронном обучении

Виртуальные лаборатории оставляют много места для экспериментов и взаимодействия между учащимися и преподавателями. Таким образом, они могут помочь вам предоставить более богатый опыт электронного обучения.

Вот несколько советов и идей о том, как вы можете использовать виртуальные лаборатории в курсах электронного обучения:

• Вместо того, чтобы заставлять учащихся делать предположения или запоминать концепции и процедуры, подарите им радость открытия . Задайте им ситуационные вопросы, а затем позвольте им воспроизвести эти сценарии в виртуальной лаборатории. Любые расхождения между ожиданиями и (виртуальной) реальностью могут стать темой следующего урока.
• Используйте виртуальные лабораторные интерфейсы, чтобы помочь сотрудникам повышать квалификацию . По мере того, как учащиеся осваивают простые процедуры, они могут практиковаться в более сложных процессах и более сложных задачах с помощью программного обеспечения виртуальной лаборатории.
• Предоставляйте лабораторные задания , которые шаг за шагом учат учащихся пользоваться физической лабораторией. Вы можете включить инструкции по безопасности и советы по правильному использованию оборудования.
• При создании виртуальной лаборатории выберите адаптивный интерфейс. Учащиеся смогут проходить обучение с любого устройства. Кроме того, богатый и интерактивный пользовательский интерфейс обеспечит плавный и гибкий опыт электронного обучения.

Следующие шаги

Виртуальные лаборатории могут помочь в достижении ваших целей электронного обучения.

Используйте эти передовые методы, чтобы решить, требуется ли виртуальная лаборатория для учебной ситуации, и внедрите эту захватывающую технику в свои курсы, чтобы обеспечить интерактивное обучение.