韓 婷 李文睿 蔡新健
(廣州南方學院,廣東 廣州 510970)
虛擬仿真實驗教學系統(tǒng)的核心是計算機仿真性,利用計算機模擬的方式,對現(xiàn)實實驗的各個步驟進行模擬,學生在計算機上操作,從而減少實驗成本,讓學生更好地理解生理學實驗。虛擬仿真實驗教學系統(tǒng)具有很高的仿真性,能夠讓學生在最接近于真實的情境下模擬實驗,得到了越來越廣泛的應用。
虛擬仿真實驗教學系統(tǒng)將生理學實驗真正解放出來,不需要學生再去實驗室進行實驗,學生可以使用計算機來進行虛擬實驗,不再需要用到真實的動物、器材以及藥品,這樣就可以大大地節(jié)約實驗成本。如果采用真實的實驗,那么一旦失敗,所投入的各種器材以及物品都將被浪費,但是如果選用虛擬仿真實驗教學,如果實驗失敗,可以重新開始進行一輪新的實驗,不用對真實的物資進行浪費。從這個角度出發(fā),也是可以節(jié)約實驗成本的。同時,利用計算機來進行虛擬仿真實驗,學生在課前課后也可以找到虛擬實驗教室進行實驗,這樣就能對內(nèi)容有所預習和鞏固,從而提升實驗效率[2]。
在傳統(tǒng)的生理學實驗教學課堂中,往往是采用教師先進行實驗,接著學生模仿教師的步驟進行實驗。這種模式存在很大的弊端。首先,課堂中人數(shù)眾多,教師很難做到兼顧所有學生,這就會導致有些學生操作失誤,而教師也沒有及時看到并指正,對學生的實驗效果來說是存在一個非常嚴重的打擊的。同時,如果教師先進行實驗,在這節(jié)課堂中,留給學生實驗的時間就會很少,如此對學生真正理解實驗是十分不利的。采用虛擬仿真實驗教學系統(tǒng),就可以有效地對實驗資源進行優(yōu)化。教師可以更有效地配置資源,兼顧到每一個學生,當學生在電腦上出現(xiàn)操作失誤的情況時,教師也可以及時發(fā)現(xiàn)并指正,真正讓每一個學生都真正理解實驗的內(nèi)涵,促進他們的學習[1]。
現(xiàn)在的虛擬仿真實驗教學系統(tǒng)一般包含實驗原理、實驗目的、實驗視頻,學生可以在計算機進行生理學實驗的學習,觀看視頻,然后根據(jù)視頻內(nèi)容進行學習,他們可以選擇預習,也可以在上完課之后復習鞏固。同時,虛擬仿真實驗的實驗視頻設計往往更加生動形象,一般會通過動畫的形式來講解,這種形式相對于傳統(tǒng)教學,更加有趣,也更加能夠增加學生學習的興趣。
大學不同于初中高中,學生會擁有更多的自主學習的時間,除了上課,其余的時間都是由學生自主支配。如果大學生自主學習能力不高,不會利用課余時間學習,提升自身的知識和能力,那么是非常不利于大學生提高自己的。在傳統(tǒng)的課堂上,學生在跟著教師進行一次實驗后,后續(xù)的各項事宜都是需要學生自己學習的,學生如果仍對實驗存疑,也不能再次進行實驗予以確認。但是通過虛擬仿真實驗的方式,在課堂上學生就擁有更多的自主權,學生還可以在課后利用課余時間,自主選擇時間前往實驗室,利用計算機進行實驗,還可以自主選擇想要再次嘗試的實驗,再次鞏固自身的知識,提高能力。
首先,實驗的教學視頻是應該循序漸進的。從實驗目的開始,到實驗各項步驟的講解,都必須要嚴格按照規(guī)定來,一步一步地進行講解,每一個小步驟都要講解到位,讓學生能夠更好地理解。同時,實驗教學系統(tǒng)也不應該僅僅介紹實驗的各項步驟,而對涉及的知識也要進行講解,在介紹實驗步驟的時候,可以同時對生理學知識進行說明,從而加深學生對知識的理解。虛擬仿真實驗教學系統(tǒng)的設計是需要設計人員投入一定時間精力的,盡量要確保設計出來的系統(tǒng)是符合學生學習要求的,也是容易讓學生理解的。
在大學的生理學實驗教學中,教師往往都是比較年長的,雖然教學經(jīng)驗豐富,但是也容易更喜歡傳統(tǒng)的教學方法,可能不太愿意接受虛擬仿真實驗教學系統(tǒng)。因此,必須要提高這些教師對虛擬仿真實驗教學系統(tǒng)的認識,并且也可以對教師安排一定的培訓,讓他們知道如何利用虛擬仿真實驗教學系統(tǒng)提高學生的學習效率,促進學生對生理學的學習。教師也可以多嘗試虛擬仿真實驗教學,利用計算機來進行生理實驗,尋找虛擬仿真教學實驗中存在的不足,可以用傳統(tǒng)教學中的優(yōu)勢予以彌補。同時,教室可以通過虛擬仿真實驗來模擬教學,因為虛擬仿真實驗教學畢竟在生理學教學中還處在一個發(fā)展的趨勢,仍舊需要不斷探索研究,發(fā)現(xiàn)其中的不足,彌補其中的缺陷,并且要讓優(yōu)勢發(fā)揮到最大。教師也可以不斷進行虛擬仿真實驗,不斷研究,找到最合適的教學方式,也能提高學生的學習效果[3]。
如果要將虛擬仿真實驗教學系統(tǒng)應用到生理學實驗教學中,虛擬仿真實驗教學系統(tǒng)的質(zhì)量就是影響教學效果的一個至關重要的因素。虛擬仿真實驗教學系統(tǒng)的質(zhì)量提高了,更符合學生的實驗教學需要了,那么自然可以促進實驗效果的提升。而如果虛擬仿真實驗教學系統(tǒng)設計存在很多問題,不夠完善,那么學生的學習效果自然是大打折扣的。對于現(xiàn)在很多高校來說,大部分還是選擇引入虛擬仿真實驗教學系統(tǒng)的方式,因此就需要教師在選擇系統(tǒng)上多下一些功夫。教師可以根據(jù)本校學生的質(zhì)量和水平,結合生理實驗教學的目標和難度,選擇合適的虛擬仿真實驗教學系統(tǒng),讓所選擇的虛擬仿真實驗教學系統(tǒng)更契合本校學生的學習狀況,那么自然可以提高學生的生理學習效果。
綜上所述,將虛擬仿真實驗教學系統(tǒng)運用到生理學實驗教學中,對學生是至關重要的,也有很大的正向影響因素。運用虛擬仿真實驗教學系統(tǒng)可以節(jié)約實驗成本,教師也能夠同時顧及多位學生,從而提升學生的實驗效率。還可以優(yōu)化生理學實驗教學的資源,促進教學資源的合理運用,同時,運用計算機來進行實驗的方式還可以提高學生的學習興趣,讓他們對實驗產(chǎn)生興趣,從而更加積極地參與實驗。在提升積極性的同時,還可以促進學生培養(yǎng)自身的自主學習能力,學生可以自主選擇實驗的時間,提升自身的能力。首先,虛擬仿真實驗教學系統(tǒng)的設計需要更加系統(tǒng),如果學校選擇自己設計虛擬仿真實驗教學系統(tǒng),那么就需要綜合系統(tǒng)的各個方面。其次,教師也要提高對虛擬仿真實驗教學系統(tǒng)的認識,不可排斥,要積極地應用。最后,學校在虛擬仿真實驗教學系統(tǒng)的選擇上,也應該投入更多的精力,選擇適合本校學生發(fā)展的系統(tǒng),促進本校學生的學習。