可视微观性实验。分子生物学实验原理比较抽象,内容非常微观,用到的试剂量非常少。例如,DNA用量以纳克计算,PCR反应的试剂以微升计算。另外,一些实验反应过程是肉眼看不见的。例如,PCR反应中DNA是如何变性、复性和延伸的?DNA重组子的构建实验中,目的DNA是如何连接到载体DNA上的?这些都是肉眼看不到的。只有整个实验完成后,通过电泳检测才能判断实验成功与否。为了更为直观地展示实验反应过程或实验原理,我们可以采用虚拟仿真实验进行教学,使之与传统实验操作相结合,不仅可以丰富教学手段,激发学生的学习兴趣,提高学习主动性,还可以使学生对实验原理有更深刻的认识,来熟练掌握和运用所学的分子生物学知识。虚拟仿真技术包括虚拟现实技术和仿真技术。北京工业教学软件产品
实验教学是提升学生实践能力,培养应用型人才的重要途径。随着信息技术的发展,一方面,以实物为主的实验教学模式已不能满足时代发展对应用型人才的需求,需要与时俱进拓展实验教学技术,充分发挥实验教学对应用型人才培养的能力;另一方面,部分特殊专业如核工程与核技术,由于部分实验课程涉及到高成本、高危险等因素。因此,选择一种节约成本、安全便捷的实验教学技术是非常必要的。近年来,虚拟仿真技术不仅大量用于科学研究,还广泛应用于实验教学。结合核类专业特点,积极开展虚拟仿真技术在核专业实验教学方面的建设。北京高职教学软件开发随着相关软件的产生和信息化程度的提高,使网络3D虚拟仿真实验的传播成为可能。
传统分子实验考核方式是学生提交实验报告,成绩由考勤率、实验操作表现和实验报告成绩构成。这种考核方式过于单一,不利于学生积极性和创造性的提高,且容易造成学生机械性地完成或相互抄袭实验报告,严重影响实验教学效果。而虚拟仿真实验中的考核方式更具多样化和生动化,教师事先设置好相应的“知识障碍”,学生设法解除“知识障碍”,并成功完成实验项目后才获得相应的成绩。这种考核方式可以激发学生接受考核的积极性,减少抄袭实验报告的现象,进而提高实验教学效果。
物联网虚拟仿真教学与传统的实验教学相比,具有鲜明的技术优势。主要包括多媒体技术、人机交互技术、可视化技术、仿真技术、虚拟仿真技术。多媒体技术采用形象、直观、生动的操作界面,对图形、图像、文字、音频、视频等媒体对象进行处理,可以通过动画剖析难以说明的原理,有助于原理演示和辅助操作训练。人机交互技术提供?O置场景、操作仪器设备的接口,帮助教师和学生完成操作过程。可视化技术可将大量的数据或者场景以图形、图表或者动画的方式展示出来,比如揭示农田场景中各环境变量间的关系。仿真技术采用了虚拟的外壳和虚拟的环境,易于在多个计算机终端上进行教学。传统实验是完成具有“代表性”和“普适性”的“规定动作”,极大地制约了对学生动手能力及创新能力的培养。
作为感知、传输和应用信息的技术,在农业类专业的实验课程中有充分的施展空间。物联网虚拟仿真平台,是基于物联网技术的虚拟仿真系统,是在农业生产、运输、销售过程中实现物物相连,按照物联网通信协议交换信息,在整个产供链中实现信息的采集、传输和应用,利用仿真技术和虚拟现实技术创建虚拟的实验仪器和实验环境,学生通过人机交互的界面操作虚拟的仪器设备,充当真实的实验工具,而实验能关联真实的农业场景,用以帮助学生获得身临其境的体验,从而达到与真实实验相一致的目标。虚拟仿真实验成为了激发学生实验兴趣、提高实验能力的主要方式。北京高职教学软件开发
虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设的重要内容。北京工业教学软件产品
仿真实验能打破时间和地域的限制,无论在校内还是校外,实验支持学生通过手机、平板等移动设备访问开放的虚拟实验室,充分利用有限的教?W资源,适应了移动互联网环境下“碎片化”的移动学习。移动学习更强调学生的自主学习行为以及学习地点的可移动性,因此自主学习和移动学习状态在该类学习中体现得更为突出一些。[7]通过移动学习进行探索和研究,学生锻炼了解决问题的能力,提升了创新能力,个性得到发展。学生在课堂教学中理解相关理论知识后,先在虚拟实验教学中认识元器件,练习仿真仪器设备的使用和操作,再进入真实的实验室环境,实验操作就更加明白自如,花费的时间更少。用虚拟的实验仪器,学生不必谨小慎微地担心实验安全和设备损耗等问题,可以大胆尝试自拟、自选实验题目,自行组织实验,系统支持自动批改,智能指导、实验报告的在线批改等,也可方便地进行实验的过程管理和实验统计,将教师的灌输转变为自主学习与课堂学习相结合的混合式学习。北京工业教学软件产品