余燕 聶國興 徐之勇 王莉 王秋霞 胡東方 馬金友

摘要? ? 研究生教育是國家高等教育發(fā)展水平的重要標(biāo)志。為培養(yǎng)既具有責(zé)任意識，又具有寬厚的專業(yè)知識和創(chuàng)新能力，還具有較高的英語水平和較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能力的高層次畜牧獸醫(yī)人才，本文根據(jù)目前研究生培養(yǎng)的現(xiàn)狀，提出了基于虛擬仿真背景下人才培養(yǎng)的新模式，總結(jié)了虛擬仿真研究生科研平臺建設(shè)的優(yōu)勢和使用效果，以期為其他專業(yè)研究生的培養(yǎng)提供參考。

關(guān)鍵詞? ? 虛擬仿真;畜牧獸醫(yī);實(shí)踐教學(xué);研究生

中圖分類號? ? G643? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2020）07-0251-02? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）

Exploration? on? Practice? Teaching? Reform? of? Animal? Husbandry? and? Veterinary? Postgraduate? Students? Under

Background? of "Virtual? Simulation"

YU Yan 1? ? NIE Guo-xing 2? ? XU Zhi-yong 1? ? WANG Li 1? ? WANG Qiu-xia 1? ? HU Dong-fang 1? ? MA Jin-you 1

（1 College of Animal Science and Veterinary Medicine，Henan Institute of Science and Technology，Xinxiang Henan 453003;

2 College of Fisheries，Henan Normal University）

Abstract? ? Postgraduate student education is an important symbol of the development of higher education.To cultivate high-level animal husbandry and veterinary personnel with the spirit of responsibility，generous professional knowledge and innovation ability，high English level and strong computer network application ability，the paper proposed a new mode of talent cultivation of postgraduate students based on the background of "virtual simulation" according to the current status of graduate education，and summarized the advantages and effects of the constrution of virtual simulation postgraduate students scientific research platform，in order to provide references for the cultivation of postgraduate students in other specialties.

Key words? ? virtual simulation; animal husbandry and veterinary;practice teaching;postgraduate student

研究生教育是國家高等教育發(fā)展水平的重要標(biāo)志，為適應(yīng)社會主義新時(shí)代下現(xiàn)代化建設(shè)對高層次人才的要求，畜牧獸醫(yī)碩士研究生教育不僅要對專業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行更深層次的研究，還要注重培養(yǎng)學(xué)生具有良好的政治和道德素養(yǎng)、寬厚的專業(yè)知識、較高的英語水平、較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能力等。然而，在現(xiàn)實(shí)情況下，受導(dǎo)師科研任務(wù)的影響和碩士研究生畢業(yè)要求的限制，碩士研究生的知識面越來越窄，實(shí)驗(yàn)技能也僅限于自己科研中用到的，更是缺乏實(shí)踐教學(xué)，這不僅僅限制了學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展，同時(shí)還阻礙了學(xué)生擇業(yè)、多次就業(yè)以及轉(zhuǎn)向就業(yè)等。虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)是國家信息化教育戰(zhàn)略的重要實(shí)踐內(nèi)容[1]，也是很多高?！笆濉币?guī)劃的重要建設(shè)內(nèi)容之一，對拓寬學(xué)生知識面、利用碎片時(shí)間學(xué)習(xí)相關(guān)實(shí)驗(yàn)技能以及參與實(shí)踐實(shí)習(xí)具有重要意義。

1? ? 河南科技學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究生實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀

1.1? ? 教學(xué)方式枯燥單一

研究生教育是國家培養(yǎng)高層次人才的重要途徑，研究生教學(xué)不能單純講授基礎(chǔ)知識，而是在本專業(yè)領(lǐng)域更深層次地研究尚未解決的問題，追蹤熱點(diǎn)、學(xué)習(xí)新經(jīng)驗(yàn)和新方法，注意培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)[2]。在研究生教學(xué)中，動物科技學(xué)院大多數(shù)教師能夠緊扣本學(xué)科熱點(diǎn)問題進(jìn)行知識傳授，如在研究生動物解剖與組織胚胎學(xué)專題課程中，結(jié)合研究熱點(diǎn)將講授的重點(diǎn)放在“功能”研究上，而不再是本科時(shí)期的“結(jié)構(gòu)”方面;再如高級病理學(xué)課程中，不再將重點(diǎn)放在各種病理變化，而是將重點(diǎn)放在病理變化背后的信號通路和致病機(jī)理。然而，所有這些改變只體現(xiàn)在授課內(nèi)容的變化，而授課形式仍然是以教師講授課件內(nèi)容為主的填鴨式教學(xué)，因而學(xué)生主動參與的積極性不強(qiáng)、學(xué)習(xí)興趣不高，被動的接受知識造成了學(xué)生的創(chuàng)新性也不足。

1.2? ? 理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)脫節(jié)

理論來源于實(shí)踐，由于受經(jīng)費(fèi)、場地、儀器、教師的技術(shù)水平、安全等諸多因素的影響，動物科技學(xué)院研究生課程教學(xué)呈現(xiàn)重理論、輕實(shí)驗(yàn)，重課堂、輕實(shí)習(xí)的現(xiàn)象，基礎(chǔ)學(xué)科研究生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)多停留在驗(yàn)證性的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，對于新技術(shù)、新方法實(shí)施的較少，臨床學(xué)科受場地、安全、動物發(fā)病周期等諸多因素影響，學(xué)生接觸不到實(shí)際的病例，得不到動物養(yǎng)殖經(jīng)驗(yàn)，因而造成了學(xué)生畢業(yè)論文開題后不會做試驗(yàn)、畢業(yè)后不懂科學(xué)養(yǎng)殖等，給學(xué)生擇業(yè)帶來了較大困難。

1.3? ? 課程考核效果不佳

目前，動物科技學(xué)院研究生課程大多采取課程論文的考核方式，這種考核方式避免了傳統(tǒng)試卷考試中存在的閉卷考試多，開卷考試少;筆試多，口試少;理論知識考試多，綜合素質(zhì)考試少;總結(jié)性考試多，過程性考試少等弊端[3]，對于提升學(xué)生的文獻(xiàn)檢索能力、綜合分析能力、科技論文寫作能力都有重要意義。然而，在實(shí)際操作中，由于受學(xué)生自身素質(zhì)和重視程度的影響，學(xué)生的學(xué)業(yè)論文多為拼湊已有的文獻(xiàn)，而對文獻(xiàn)的綜合分析、歸納總結(jié)較少，更不可能提出自己的觀點(diǎn)，教師也僅僅是對該生的學(xué)業(yè)論文進(jìn)行打分，不提出任何修改意見，因而這種只管結(jié)果不看效果的考核方式，有悖于把學(xué)業(yè)論文作為課程考核的初衷，不利于學(xué)生綜合素質(zhì)的提升。

1.4? ? 科技共享信息平臺相對落后

當(dāng)今信息時(shí)代，研究生教學(xué)內(nèi)容的建立，很大程度依賴于科研與教學(xué)平臺的發(fā)展水平，平臺質(zhì)量也是一個國家創(chuàng)新能力和高層次人才培養(yǎng)水平的集中體現(xiàn)。動物科技學(xué)院雖然已經(jīng)擁有省級、市級和校級教學(xué)平臺，但這些平臺的建立多以大型儀器為依托，網(wǎng)絡(luò)信息平臺建設(shè)滯后，共享資源稀缺。

2? ? 虛擬仿真在研究生教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用優(yōu)勢

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)是以完成教學(xué)要求和內(nèi)容為目標(biāo)，綜合應(yīng)用多媒體、大數(shù)據(jù)、三維建模、人工智能、人機(jī)交互、傳感器、超級計(jì)算、虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、云計(jì)算等網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化技術(shù)手段，以提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的吸引力和教學(xué)有效度[4]，對于難以實(shí)施的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目具有重要價(jià)值。

2.1? ? 解決了學(xué)生參與實(shí)踐少的問題

由于研究生科研任務(wù)較重，因而研究生教育與社會實(shí)踐脫節(jié)現(xiàn)象非常嚴(yán)重。這已經(jīng)成為阻礙研究生實(shí)踐技能與素養(yǎng)提升的重要原因，也是學(xué)生擇業(yè)所面臨的重要問題。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室的建立可以讓學(xué)生利用碎片時(shí)間學(xué)習(xí)本研究領(lǐng)域或相關(guān)領(lǐng)域的試驗(yàn)技能，也可以了解到場區(qū)動物生長的實(shí)際情況或獸醫(yī)院為患病動物的診療情況，這樣既有利于學(xué)生對新實(shí)驗(yàn)技能的學(xué)習(xí)和把握，也能夠?qū)εR床進(jìn)行了解，有利于研究選題。目前，動物科技學(xué)院病理學(xué)虛擬試驗(yàn)課程已經(jīng)建立，以獸醫(yī)院和學(xué)生科研平臺為試點(diǎn)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室也開始建設(shè)，研究生可以在科研之余通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺開設(shè)的相關(guān)試驗(yàn)技能培訓(xùn)，也可以直接了解到當(dāng)天獸醫(yī)院動物的診療情況，不僅提高了科研效率，也開闊了視野。

2.2? ? 規(guī)避生產(chǎn)防疫風(fēng)險(xiǎn)

當(dāng)今時(shí)代，科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，畜牧業(yè)的生產(chǎn)方式也發(fā)生了巨大變化，集約化、規(guī)?；?、科學(xué)化的養(yǎng)殖逐步取代了戶養(yǎng)、散養(yǎng)、小規(guī)模飼養(yǎng)動物的經(jīng)營模式。與此同時(shí)，畜禽疾病的種類越來越復(fù)雜，為避免動物傳染病傳播與暴發(fā)，場方不再接受學(xué)生參觀學(xué)習(xí)以及短期實(shí)習(xí)，使學(xué)生失去了實(shí)踐機(jī)會。然而，通過虛擬仿真試驗(yàn)平臺，動物的精神狀態(tài)、攝食情況可以通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳送到實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可以隨時(shí)查看當(dāng)天場區(qū)動物生長情況。如果出現(xiàn)動物不適，其當(dāng)天的診療、用藥也可以通過場區(qū)技術(shù)人員的講解實(shí)時(shí)傳送給學(xué)生，使學(xué)生即獲得動物發(fā)病和用藥的資料，也保證了養(yǎng)殖場的安全，規(guī)避大規(guī)模養(yǎng)殖場參觀實(shí)訓(xùn)帶來的安全生產(chǎn)防疫的風(fēng)險(xiǎn)。

2.3? ? 培養(yǎng)復(fù)合型的人才

隨著學(xué)生就業(yè)面越來越廣，拓寬學(xué)生的專業(yè)知識、培養(yǎng)學(xué)生管理能力、強(qiáng)化學(xué)生現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)使用能力是21 世紀(jì)畜牧業(yè)發(fā)展對畜牧獸醫(yī)專業(yè)人才的要求。通過虛擬仿真網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，學(xué)生不僅可以學(xué)習(xí)到本學(xué)科領(lǐng)域先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)技能和技術(shù)，還能夠?qū)W習(xí)到相關(guān)專業(yè)，如衛(wèi)生檢驗(yàn)和檢疫等專業(yè)知識，同時(shí)通過虛擬平臺上提供的臨床案例提高對動物疫病診斷、治療和預(yù)防能力，成為一名既懂得養(yǎng)殖、又會給動物看病、還會對臨床疫病進(jìn)行深入研究和具備一定計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)使用能力的復(fù)合型人才。

3? ? 虛擬仿真在研究生培養(yǎng)中的應(yīng)用效果

3.1? ? 提升了研究生實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性和安全性

動物科技學(xué)院研究生科研平臺錄制的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)內(nèi)容均是由在該實(shí)驗(yàn)中比較有權(quán)威的教師進(jìn)行講解，操作規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，選擇的儀器是實(shí)驗(yàn)室常用儀器。比如，在高壓、滅菌系列中，教師將每臺高壓鍋或烤箱使用的范圍、操作的標(biāo)準(zhǔn)流程、注意事項(xiàng)、常見問題分析都錄制到視頻中，新生如果不會操作，只需點(diǎn)開該部分的虛擬仿真視頻，便可按照視頻逐步操作，保證了實(shí)驗(yàn)的規(guī)范性和安全性。

3.2? ? 提高了研究生的科研效率

動物科技學(xué)院研究生科研平臺錄制的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)內(nèi)容既包括組織學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、生物化學(xué)、免疫學(xué)、傳染病學(xué)等學(xué)科中科研常用的實(shí)驗(yàn)方法，也包括蛋白組學(xué)、基因組學(xué)等實(shí)驗(yàn)材料的前期制備，學(xué)生可以隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)，自主選擇所要學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并可以反復(fù)觀看實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)和難點(diǎn)。學(xué)生通過線上模擬、線下實(shí)踐，大大提高了科研實(shí)驗(yàn)成功率高和學(xué)生的科研效率。

3.3? ? 打破了臨床實(shí)踐受時(shí)間和空間的限制

研究生科研平臺的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)打破了時(shí)空限制，學(xué)生只要通過電腦或移動終端就可以進(jìn)入虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室動手操作。學(xué)生也可以根據(jù)個人時(shí)間安排多次進(jìn)入虛擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，熟悉操作步驟，提高操作技能，打破了時(shí)空的限制。比如，學(xué)生計(jì)劃第2天進(jìn)行RNA提取試驗(yàn)，為了保證試驗(yàn)的成功率，學(xué)生提前回憶試驗(yàn)步驟、注意事項(xiàng)，可以通過手機(jī)APP進(jìn)入虛擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行進(jìn)一步復(fù)習(xí)，打破了時(shí)間和空間的限制。

3.4? ? 提升了學(xué)生英語水平和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的使用能力

動物科技學(xué)院研究生科研平臺錄制的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)語音為漢語，文字部分均為英語。這樣學(xué)生在使用該平臺時(shí)，試驗(yàn)步驟的英文字幕有助于提升學(xué)生英語水平。熟悉常用儀器的英文名稱，有利于SCI論文的寫作和出國留學(xué)，同時(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)使用能力也得到了較大提升。

4? ? 虛擬仿真時(shí)代需遵循的原則

4.1? ? “能實(shí)不虛”的原則

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)盡管具有各種優(yōu)勢，但那只是通過鼠標(biāo)與鍵盤觀摩實(shí)驗(yàn)，起到預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)或查閱的作用，學(xué)生并沒有真正動手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而且虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的操作步驟和預(yù)期結(jié)果都是提前設(shè)定好的，實(shí)驗(yàn)結(jié)果也是預(yù)期的典型變化。學(xué)生真正進(jìn)入科研時(shí)會出現(xiàn)各種各樣的問題，實(shí)驗(yàn)結(jié)果也不一定是預(yù)期結(jié)果，因而教師在課堂上仍然要給學(xué)生動手做實(shí)驗(yàn)的機(jī)會，尤其是具有一定難度、難以通過虛擬仿真展現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)。同時(shí)，對于專業(yè)性碩士，仍然要安排至少半年的場區(qū)臨床實(shí)習(xí)，使學(xué)生真正接觸臨床一線?？傊?，按照教育部的文件要求，虛擬仿真主要針對存在的實(shí)物實(shí)驗(yàn)安全性差、難以實(shí)現(xiàn)、成本高昂、時(shí)空限制等方面原因而不便開展的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)任務(wù)，因而在實(shí)際教學(xué)中須做到虛實(shí)結(jié)合、相互補(bǔ)充、能實(shí)不虛[5-6]。

4.2? ? “實(shí)時(shí)播放”的原則

受場區(qū)安全、學(xué)生食宿及路途安全的影響，學(xué)校一般不安排養(yǎng)殖場和獸醫(yī)院的短期觀摩實(shí)習(xí)，這就使學(xué)生失去了很多臨床實(shí)踐的機(jī)會，然而動物科技學(xué)院在教學(xué)動物醫(yī)院安裝的虛擬仿真攝像頭能將獸醫(yī)院診療室、手術(shù)室等實(shí)時(shí)狀況清晰地呈獻(xiàn)給校區(qū)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室，典型病例還配合教師的講解，學(xué)生可以隨時(shí)觀察當(dāng)天動物診療情況，還可以對典型病例進(jìn)行回放。然而，養(yǎng)殖場受自身經(jīng)濟(jì)利益的影響，做到對外實(shí)時(shí)播放的難度較大，因而需要國家出臺相應(yīng)政策，一方面國家應(yīng)給予愿意實(shí)時(shí)播放的企業(yè)獎勵和支持，另一方面學(xué)校也要做好與企業(yè)協(xié)調(diào)工作，爭取典型的病例或養(yǎng)殖技術(shù)做到實(shí)時(shí)傳送。

4.3? ? “網(wǎng)絡(luò)共享”的原則

在虛擬仿真科研實(shí)驗(yàn)建設(shè)過程中，學(xué)院要統(tǒng)籌安排，一方面將學(xué)生常用試驗(yàn)、經(jīng)典試驗(yàn)進(jìn)行制作，另一方面還要通過與專業(yè)公司的合作，及時(shí)讓學(xué)生了解新技術(shù)方法的適用范圍，不同實(shí)驗(yàn)課程之間要互相共享，避免重復(fù)。

5? ? 結(jié)語

綜上所述，在研究生教學(xué)中引入虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)可以有效地?cái)U(kuò)充學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，增加學(xué)生參與實(shí)踐的機(jī)會，有利于全面構(gòu)建畜牧獸醫(yī)知識體系，為培養(yǎng)高層次復(fù)合型人才打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

6? ? 參考文獻(xiàn)

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[5] 教育部高等教育司.關(guān)于開展國家級虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)工作的通知[A/OL].（2013-08-13）[2019-08-10].http：//www.moe.gov.cn/s78/A08/A08_gggs/A08_sjhj/201308/t20130821_156121.html.

[6] 教育部高等教育司.關(guān)于開展2019年度國家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目認(rèn)定工作的通知[A/OL].（2019-07-01）[2019-08-10].http：//www.moe.gov.cn/s78/A08/A08_gggs/A08_sjhj/201907/t20190702_388692.html.