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
-
网络安全与数据安全的未来教育平台
随着网络技术的飞速发展,网络安全和数据安全领域面临着前所未有的挑战与机遇。为应对上述挑战,恒点通过虚拟仿真技术,为学生提供一个安全、高效的学习平台。如“下一代网络数据中心防御清洗虚拟仿真实验”项目,基于现代网络空间安全的理论与方法,通过模拟网络拓扑结构、DDoS攻击、网络防御等环节,让学生在实践中掌握分布式拒绝服务攻击(DDoS)的原理和防御技术,提升其应对复杂攻击的实战能力。
-
江苏、辽宁、河南、内蒙古公布第二轮“双高计划”推荐名单
近日,江苏、辽宁、河南、内蒙古分别公示了第二轮国家“双高计划”推荐名单,具体如下:
-
设备更新正当时:虚拟仿真为职教发展注入新动能
硬件是职业院校开展虚拟仿真实训的基石,在硬件方面,恒点提供包括XR数字融合工作站、MR智能互动沙盘、3D-LED 交互显示系统、红外大空间协同交互系统、MR大空间协同系统等产品。从技术源头化解“信息孤岛”“兼容度低”“资源匮乏”“体验感差”“终端单一”等职业教育虚拟仿真教学痛点。
-
沉浸式学习:虚拟仿真赋能法学教育新质生产力
法学教育对促进新质生产力健康、稳定、可持续发展具有重要作用。新质生产力发展离不开跨学科复合型人才的支持。法律教育正面临从传统理论教学向创新实践教学转型的需求。虚拟仿真技术在法律案例教学中也发挥了重要作用。通过构建多样化的虚拟案例库,学生可以在虚拟情境中处理复杂的法律问题。推动法学人才培养模式的创新与变革,锻造法学人才新质生产力。
-
借势裂变 创新动能|恒点2025年会庆典活动成功举办
迈上新起点,开启新征程,2025年,恒点全体同仁将以更加饱满的热情、更加昂扬的斗志、更加扎实的行动,携手破限升维,释放阵营势能,打造虚拟仿真生态链,赋能虚拟仿真行业发展。
-
虚拟仿真技术:建筑保温业人才培养新趋势
全球能源危机的阴霾笼罩着每一个角落,而环保理念的深入人心更是对各行各业提出了绿色转型的迫切要求。建筑保温行业在迎来发展机遇的同时,也面临着诸多挑战与困境。行业内专业人才的短缺已经到了刻不容缓的地步。南京恒点信息技术有限公司的虚拟仿真实验平台为产业转型与人居环境高质量发展培养高素质技术领军人才。
-
虚拟仿真,赋能绿色低碳供冷供暖
供冷供暖技术进步的同时,也对教学提出了更高的要求。虚拟仿真技术在推动传统教育变革的同时,也为传统供冷供暖行业的创新转型提供新型人才团队。虚拟仿真通过真实的数据,模拟现实场景,以三维图像直观呈现。“以虚助实”,将以往“三高三难”的场景,变得低成本、安全、可操作、易呈现,大大降低了实验教学的门槛。
-
案例分享 | 新疆石人子沟遗址GT1考古虚拟仿真实验
考古学是一门研究人类历史和文化的学科,通过发掘和分析古代遗迹、遗物,揭示人类社会的发展过程和演变规律。虽然现有的田野考古实习可以有效弥补传统课堂理论学习的不足,但仍无法为学生提供不同时期、不同类型遗址的实践,导致本科期间学生实践经验匮乏。通过虚拟仿真实训,考古教学可以有效突破传统教学模式的局限,提升教学效果,培养更多优秀的考古专业人才。
-
-
虚拟仿真技术,推进考古研学高质量发展
新一代数字技术的发展,尤其是人工智能、虚拟仿真、数字孪生等技术的突飞猛进,为考古研学高质量发展,提供了具有感知性、沉浸性、交互性、构想性、智能性的实训教学新模式,以技术推动考古研学数字化、多元化的快速发展。虚拟仿真不仅仅提供了全新的教学手段,也改变了传统的教学模式。其通过沉浸、交互式的教学,激发学生的学习兴趣与主动性,通过科学的评价系统,对学生的综合能力予以评分,有助于素质教育教学理念的落地。