环境工程学的大气污染物控制教学部分,通过动态数学模型实时模拟真??实验现象和过程,让学生在计算机上模拟真实现场操作[6]。如在大气扩散教学中,使用仿真演示大气扩散从零维到三维,从瞬时到连续等多种点、线、面模式,使抽象的知识具体化。又如在碱液吸收二氧化硫的仿真实训中,根据系统的运行状况,选择不同的填料、进气速度、吸收液流量等条件进行操作,系统自动记录实验数据,并计算实验结果。该过程可以进行重复实验,可达到完全掌握实验内容的目的。虚拟仿真可以开展综合类技能训练类实验30项。江苏教育教学软件产品
多年来,实验教学一直处于从属地位,实验内容多侧重于验证性实验,自主实验及综合实验项目明显不足。医学科学发展迅猛,一些新技术、新理论不断涌现,而实验内容过于单一陈旧,更新速度严重滞后,十分不利于医学生实践能力及创新能力的培养。部分涉及生物医学前沿技术的实验项目,可能由于实验仪器或耗材昂贵,或实验准备或操作时间太长,或操作专业性要求太高,也限制了实验项目的开展。传统实验教学多采用老师示教、讲解,学生按照实验指导按部就班的实验,然后撰写实验报告,缺乏丰富多样的教学方法和手段,很难激发学生的学习热情,实验室也难以做到真正意义的开放,不利于学生自主学习模式的开展和规范化的实验技能培养,因此,教学效果难以得到保证。湖南虚拟现实教学软件技术随着建模与虚拟仿真技术的快速发展,计算机模拟训练以其特有的优点越来越受到高校的重视。
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。
传统分子生物学实验教学内容陈旧。目前还存在一些问题
如许多分子实验教学内容与前沿分子生物学发展结合性不紧密。陈旧的教学内容让学生失去了学习的兴趣。另外,由于分子生物学实验会用到一些具有危险性的化学试剂和药品,为了学生安全考虑,教师往往选择一些安全性高、容易操作的实验内容。这样容易使学生得不到锻炼,造成教学内容陈旧、资源匮乏。
教学方法单一。传统教学方式比较单一,往往是教师逐一讲解实验目的、实验原理、实验方法及实验步骤等。学生只需在课堂上完成相应实验操作,上交实验报告。这种教学方式看似降低了实验操作错误率,提高了教学效率,但是学生主动思考的机会少,容易形成惰性和依赖性,对教学内容只知其然而不知其所以然。
成本投入大。随着分子生物学的发展,实验教学涉及的仪器也更加先进昂贵。许多高校在这方面的资金投入不足,无法采购先进的实验仪器,相应的分子生物学实验课无法开展,学生因此无法接触到的前沿的分子生物学技术,严重影响了实验教学效果。 3D虚拟仿真技术是场景高度仿真,已经越来越受到广大网民的欢迎。
环境工程实验作为环境工程学理论课程的后续实验课程,该课程不仅能加深、巩固学生对环境工程基本理论的理解,同时还可增强分析问题和进行科学实验的独工作能力;有利于掌握有关环境工程实验研究方法和实验技巧,培养整理、分析数据能力,提高环境工艺、工程方面的科研思维能力和创新意识。但是目前环境工程实验教学限于几个固定实验,比如:活性污泥实验、大气除尘演示实验、氧传递系数测定实验等,实验项目偏少。教学方式大多是在教师讲解之后,学生“依样画葫芦”进行实验,学生对实验目的和步骤理解得不够透彻,在整个实验过程中处于一种被动的地位。另外,学生对实验设备缺乏感性认识,即使把实验指导书中对设备的基本构造、使用方法和注意事项看了多遍,仍不得要领,甚至不能正确地操作设备。仿真实验室由模型、界面组合程序来完成的。安徽5G教学软件培训
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加强教学师资建设,提升教学队伍水平。提升实验教学地位。建立实验教学课题专项申报制度,正确引导实验教学创新,提升实验教学地位;明确实验教学建设方案,适当提高实验课程的学分比例,增加实验课时数量,确保实验教学拥有充分的实验。建立实验教学团队。健全实验人员引进政策,积极从国内高校和科研院所引进高素质人才充实到实验教师队伍中,健全实验人才队伍;建立实验室人才建设资金,建立健全虚拟仿真实验教学团队。利用学校人才培养与引进的相关政策积极支持实验教师继续学习和深造,提高学术和业务水平。江苏教育教学软件产品