突破传统生物实验教学瓶颈,虚拟仿真为新质生产力培养高素质人才
在新质生产力的发展过程中,人才成为第一要素。唯物史观认为,人的劳动是社会进步的核心动力。简而言之,人不仅是基础的生产力,也是决定生产力发展的核心因素。这不仅要求当现代教育的理念、目标和内容适应这一变化,而且强调教育系统需培育与生产力发展需求相一致的“高素质劳动者”。
因此,增进并突破固有的思想,增强对不同形态新质生产力的认知,需要人类独立的心智思想和精致的认识论。为了更好地培养人才,我们必须反思教学过程,为学生提供智力自由发展的空间。
生物教学实验课程的难点
在我国众多高校的生物学课程领域,却存在着令人堪忧的情况,跟培养与新质生产力相适应的高素质人才目标向左。
其中部分表现为教学方法的无效性,尤其是遭人诟病已久的应试教育模式。传统的教学模式仍是主流的,大多数高校生物学教师仍然沿袭着讲授法,学生少有机会参与到教学互动之中。
有限的多媒体教学也往往仅仅是程式化的幻灯片解说,部分教师甚至丧失了临场板书的技能,导致课堂的应变性进一步流失。图省事直接照搬网络内容的行为,取代了对教材的深究,导致课堂愈发死气沉沉,失去了互动的机会与动力。
而实验课程的情况同样表现出令人堪忧的程式化倾向。虽然能够提供动手实操与观察的机会,但是缺乏互动性、探究性的拓展内容。
应试教育的固有的单一考评顽疾也暴露无遗,而缺乏多元化的评价体系,无法真正检验学生是否真的理解教学内容,考查学生的探究能力更是无从谈起。期末一考定音的模式,也忽略学生平时的自主学习积累与创新。
值得一提的是,生物学本身的特点,也限制了传统教学特别是实验教学的发挥。一些生物实验本身具有不可逆转、难以估量的潜在风险,如涉及细菌、病毒的实验,一旦失误,可能会导致极为严重的危害。生命的特殊性,导致特别是涉及人体的实验,可能存在损害风险与伦理问题。生物机理复杂且难于观察,并且实验室也必须投入大量设备与材料,相比于物理与化学,生物实验对于条件的要求更为苛刻,一个变量的误差可能会导致整个实验结果截然相反……这些都成为实验课程开展的瓶颈。
虚拟仿真应用于生物教学的优势
让我们回归高等教育的本质探讨问题。区别于基础教育,高等教育必须对学生的智能进行开发,而不仅仅是知识灌输乃至技能培养,学生应当在学习过程中培养批判性观点、探究性思维、创新性能力。教育者应当领会这样的本质,而不是敷衍了事。
虚拟仿真技术在教学层面的应用,不仅为高校生物课程提供了全新的工具,也带来了许多变革性的教育创新。作为一家致力于以虚拟仿真技术改变教育的公司,恒点历时多年开发多项软硬件,与高校积极开展合作,重点攻克传统教育难题。
以虚拟仿真技术开发的实验课程,有着自身的独特优势。其以现实数据采集为基础,在数字空间建构完全虚拟化的实验环境,以高度模拟的画面带来沉浸式、互动式的教学体验,并且可以将难以观察的机理予以呈现。避免了生物实验带来的高投入、高风险、难把握、难观察等问题。
恒点与高校共同开发的虚拟仿真在线实验平台,其设计思路也与传统教学完全不同。其基于创新的MOOL概念(Massive Open Online Labs 大规模在线开放实验室),在重视课程内容的基础上,增加了具有互动性、操作性的实验内容,对慕课即 MOOC进行发展,着重培养学生的实践、探究、创新能力。
一方面,此类课程设计以学生为中心,课程难度循序渐进,并且注重全面发展,设计了更为科学、全面、系统的考评系统,并且便于教师因材施教,并在教学过程中及时把控教学进度,调整教学策略。
另一方面,开放、共享的理念得到充分贯彻。学员可以突破时间空间进行碎片化学习,也可以实现与多人协作,提升团队合作能力。这些课程资源也对全社会开发,有利于教育公平的实现。
结语
在科学技术已经发生重大变革的今天,教育模式的变革具备了更多的可行性与必要性。在校企共建虚拟仿真设备与课程的帮助下,生物专业教学将朝着更为理想的方向迈进,为生物事业培养更多全面发展的高素质人才,助力生物科技的长足进步。
相关推荐
-
案例分享|冷链物流虚拟仿真实验
冷链物流虚拟仿真实验平台的推出,不仅为学生提供了一个全新的学习平台,也为冷链物流行业的人才培养提供了有力支持。通过该平台,学生可以更好地理解和掌握冷链物流的运作过程,培养冷链物流思维能力和创新意识。未来,我们将继续优化平台功能,拓展实验内容,为冷链物流行业的发展贡献力量。通过虚拟仿真平台,学生将能够更好地适应未来的工作需求,成为具有全球视野和国际水平的技术与管理人才。
-
冷链物流教育的创新之路:虚拟仿真技术的实践与突破
虚拟仿真能够模拟真实的冷链物流环境,包括温度控制、货物装卸、运输路线规划等,使学生能够在模拟的环境中进行实践操作。这种互动性强的平台有助于提高学生的学习兴趣和参与度。虚拟仿真实训系统还能提供即时反馈,帮助学生及时了解自己的操作是否正确,从而提高学习效率。此外,虚拟仿真实训还可以模拟一些紧急情况,如设备故障、货物泄漏等,让学生在安全的环境中学习如何应对这些紧急情况。
-
案例分享|中国古典家具修复和文化保护虚拟仿真实验
实验项目依托国家一流专业“产品设计”和省级特色专业“家具设计与工程”及“工业设计”,涉及《家具史》《经典家具赏析》等必修核心专业课程。实验覆盖古典家具造型结构、装饰纹样及涂饰工艺等基本知识及鉴赏,常见病害形式、产生机理、结构与涂层修复及工具等多个重要知识点。项目采用“虚+实+虚”的教学方法,为研究型、综合实践型实习提供了有力支持。
-
多方合力锻造“大国工匠”,虚拟仿真赋能实训教学
与传统教学方式相比,虚拟仿真实训基地运用计算机声、光、电等技术,结合VR、AR、MR等技术,模拟实训的真实场景,给学生营造生动逼真的实训教学过程,提升学生对职业岗位的认知度。同时,虚拟仿真实训基地还可以助推产教深度融合。通过虚拟仿真实训,教师和学生可以更快速地接触到产品、工艺、流程的更新迭代,从而更好地解决职业教育教学改革与产业升级脱节等问题,实现学习内容与就业要求“零距离”无缝对接。
-
李子柒带着非遗回归,虚拟仿真助力文化复兴
虚拟仿真技术融合非遗文化新业态,为新科技应用和新质生产力发展提供丰富活跃的应用场景,推动新质生产力实现“见人”“见物”“见生活”,从而构建全新的生产和生活形式,乃至全新的文明形态。这有助于讲好中华优秀传统文化故事,强化中华民族身份认同,推动构建人类命运共同体,持续彰显新质生产力引领高质量发展。
-
教育部办公厅关于加强市域产教联合体建设的通知
为深入学习贯彻党的二十大和二十届二中、三中全会以及全国教育大会精神,落实中共中央办公厅、国务院办公厅《关于深化现代职业教育体系建设改革的意见》,进一步提高市域产教联合体建设水平,丰富建设内涵,确保建设质量,加快构建职业教育服务区域发展布局体系,提升服务国家和区域经济产业高质量发展能力,现就有关事项通知如下。
-
案例分享 | 地铁环境情景化语言教学虚拟仿真项目
地铁环境情景化语言教学虚拟仿真项目不仅是技术革新,更是教育领域的一次重大突破。它通过模拟真实场景,为学习者提供了一个无风险的跨文化交际训练平台,极大地提高了语言学习的效率和效果。虚拟仿真在线学习平台推动高科技高质量教学资源开放、共享,有助于促进教育公平实现,在培养国际交流人才的同时,也为日后国际教育资源的交流合作打好基础。
-
语言教学新维度:虚拟仿真技术的应用与展望
当前,虚拟仿真技术的应用被视为教育行业的一个新起点,它不仅改变了教育方式,还推动了教育行业向更加智能化、个性化的方向发展。这不仅是技术的飞跃,更是教育领域的一大步。
-
文理互助,虚拟仿真推动跨文化教育人才培养
中国的发展离不开世界,世界的繁荣也需要中国。人类的历史就是在开放中发展的,今天,人类交往的世界性比过去任何时候都更深入、更广泛,各国相互联系和彼此依存比过去任何时候都更频繁、更紧密。时代越是向前,对外开放的重要性就越发突出。
-
土木工程虚拟仿真:构建未来建设的新视角
虚拟仿真实训,是传统土木工程专业转型发展、拓展实验教学内容广度和深度、延伸实验教学时间和空间、提升实验教学质量和水平的重要举措。通过虚拟仿真实训,打破理论与实践的壁垒,将实践融入日常学校,锻造新一代土木人才新质生产力。