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基于虚拟仿真技术的生物制药实训课程的改革与实践

2020-05-18 09:07 出处:未知 人气: 评论(0
  关键词:虚拟仿真技术;生物制药实训课程;教学改革
 
  虚拟仿真技术因具有沉浸性、模拟性和交互性等特,受到广大高校的高度关注。把虚拟仿真技术融入到本科教学中去,弥补传统实验教学的缺陷,拓展教学内容,延伸教学的深度与广度,提高教学质量和水平。本文探讨虚拟仿真技术在生物制药类课程教学中的改革与实践,也为其他应用型课程的教学改革树立典范。
 
  1生物制药专业教学需要虚拟仿真技术的支持
 
  生物制药专业为培养技能型人才为主要目标,不仅要求学生具备深厚的专业理论知识,还要熟练掌握相关类课程的实验操作。传统生物制药专业实验课的试剂很多都是有毒的,考虑到对健康的危害和环境的污染,因此减少这种实验的开展次数,但这样会使学生丧失实验操作的机会,失去科研探索的热情。同时传统实验室的建设无论是建设实验场地还是购买仪器设备,都需要投入大量的财力、物力、人力,这些原因限制了实验室的大力建设,从而导致一些实验学生只能听老师讲授实验过程,缺乏实际动手操作的机会。“纸上得来终觉浅”,这种教学方式很难培养学生的创新精神和主观能动性。因此传统实验的教学模式需要通过教学改革来解决当前所面临的问题。
 
  虚拟仿真实验教学是通过计算机、网络技术模拟现实,构建一个可视化逼真的实验操作环境,学生能够在此环境中进行安全、高效的实验,进而达到真实实验难以实现的实验操作。改善了传统实验存在的问题,极大地降低了财力、物力、人力的投入,而且可以进行人机互动,将计算机技术融入到生物制药实验教学中,能够提高学生学习兴趣、实践能力。同时有利于学生创新意识的培养,是高校培养21世纪应用型人才的有效手段。
 
  2生物制药专业实验课程实施虚拟技术的实践
 
  2.1虚拟仿真实验平台最大限度扩展实验教学内容
 
  引入虚拟仿真实验教学模式,打破传统实验的种种限制因素,建立一个全方面的虚拟仿真实验平台。生物制药专业实验课程包括不同类型的实验,如生物化学、分子生物学、病理学、动物学、药物成分鉴定等,针对不同的实验特点设计不同的虚拟仿真实验平台,培养创新型、应用型生物制药人才。
 
  2.2以培养技能型人才为导向,建立生物制药专业
 
  实训仿真平台
 
  应用型本科教学以应用型人才培养为办学目标,建立校内虚拟仿真模拟工厂生产工艺,培养学生实践技能。在虚拟仿真实验的基础之上与工厂生产工艺统一起来,构建虚拟仿真实训平台,使学生不仅掌握熟练的专业实验技能,还具备工厂生产实践技能。
 
  2.3改革考核制度,重视综合能力的考察
 
  针对生物制药专业实验课的特点,应该注重实践和理论相结合,重视考核学生掌握的实验技能。虚拟仿真实验平台还加入习题和考试。通过实时收集学生做习题的完成时间和正确率,形成教育大数据,能快速找到学生在学习中的问题和瓶颈。在传统实验操作中,教师不可能及时地关注到每一个学生对实验操作的掌握情况,实验考核只是通过实验报告的撰写衡量实验技能。然而,在实验虚拟仿真平台中,系统能够自动监控学生的实验操作过程,并对其进行评价和评分,突破传统实验考核的弊端,不在只是注重理论知识的掌握。这种考核制度既能实现老师对学生实验操作技能的考核,又可实现学生的自我测评。
 
  3开展虚拟仿真实验教学的成效
 
  3.1强化激励学习,提高学习兴趣
 
  虚拟仿真实验平台以动画、图片、声音的方式展示出来,具有模拟场景逼真的特点,使实验教学生动形象化,摆脱传统实验教学枯燥乏味的课堂氛围。通过人机互动,激发学生学习积极性,使学生从被动灌输知识转向积极探索新知识。
 
  3.2一人一机充分训练
 
  传统实验由于受到各种条件限制,很难保证每个学生都能参与进来。而在虚拟仿真实验平台中,学生不仅在课上可以进行模拟实验,课下也可通过电脑点击虚拟仿真实验平台软件,选择相关的实验课程即可进行模拟实验操作,不受时间和空间的限制,每个学生都能得到充分的训练,提高教学质量。
 
  3.3容错性好,可开展探究式实验
 
  学生在虚拟仿真实验平台中,能够防止操作失误而损坏仪器,从而积极勇于地进行实验探索。此平台还具有设置仪器处于故障状态的功能,锻炼学生独立解决问题的能力。与此同时,虚拟仿真实验可以开展探究式实验。学生能勇于进行实验创新,设计合理的实验课题、方案,思维更好地发散,提高学生良好的科研意识、创新实践能力。
 
  3.4保证实验数量和质量,节约实验经费
 
  虚拟仿真实验通过计算机虚拟化,使学生可通过计算机实现对实验的操作。学生登录软件即可学习,可以进行多次反复的联系,可以开展真实实验无法完成或者实验效果不好的实验。既节约教学成本,又保证实验的数量和质量。
 
  3.5人才质量培养和社会评价
 
  虚拟仿真实验平台注重培养高质量技能型人才,特别适用于生物制药专业中实验课程的开展,为培养药物研发和药物制备方面的人才奠定了基础。通过虚拟仿真实验平台的培训,使学生熟练掌握相关实验操作技能,更加透彻理解专业理论知识,为毕业生进入工作岗位、服务社会奠定坚实的基础,同时也得到社会上企业的高度认可。
 
  虚拟仿真技术融入生物制药专业教学模式的改革,使学生能够全面地掌握生物制药工艺流程,有利于学生实践技能的发展,是对传统实验教学的有力补充。此教学模式的改革极大鼓舞了学生的科研兴趣和自主学习的能力,提高了应用型人才的深厚理论功底、实践技能的培养。虚拟仿真技术在生物专业实验教学改革中取得良好的教学成果,为其他专业和领域树立了典范,应该得到大力的推广与实践。
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