李蓓 王步鈺 王園 安曉萍 劉娜 齊景偉
摘? 要:近年來,隨著信息化技術(shù)的發(fā)展,虛擬仿真技術(shù)在本科教學(xué)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。胚胎移植技術(shù)作為畜牧業(yè)生產(chǎn)和教學(xué)中一項(xiàng)重要的繁殖技術(shù),由于實(shí)驗(yàn)條件所限,不能讓學(xué)生去動(dòng)手實(shí)踐。該文介紹綿羊胚胎移植虛擬仿真平臺(tái)在教學(xué)中的應(yīng)用,利用線上線下混合模式,以虛實(shí)結(jié)合的手段為學(xué)生充分展示胚胎移植的原理及過程,提高家畜繁殖技術(shù)的教學(xué)效果,培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。
關(guān)鍵詞:虛擬仿真;胚胎移植;虛實(shí)結(jié)合;實(shí)驗(yàn)教學(xué);動(dòng)物繁殖
中圖分類號(hào):G642? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A? ? ? ? ? 文章編號(hào):2096-000X(2023)20-0103-06
Abstract: In recent years, with the development of information technology, virtual simulation technology has been widely used in undergraduate teaching. Embryo transfer technology is an important reproductive technology in animal husbandry production and teaching. Due to the limited experimental conditions, students cannot practice it. This paper introduces the application of sheep embryo transfer virtual simulation platform in teaching, using online and offline mixed mode and the combination of virtual and real means to fully demonstrate the principle and process of embryo transfer for students, improve the teaching effect of livestock breeding technology and cultivate students' comprehensive ability.
Keywords: virtual simulation; embryo transfer; combination of virtual and reality; experimental teaching; animal reproduction
基金項(xiàng)目:內(nèi)蒙古自治區(qū)教育廳學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目“智慧養(yǎng)殖虛擬仿真平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目”(無編號(hào));內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)教學(xué)綜合研究重點(diǎn)項(xiàng)目“采用虛實(shí)結(jié)合教學(xué)手段構(gòu)建畜牧學(xué)概論課程”(ZD202002-02)
第一作者簡(jiǎn)介:李蓓(1983-),女,滿族,山西汾陽人,博士,副教授,碩士研究生導(dǎo)師。研究方向?yàn)閯?dòng)物遺傳育種與繁殖。
*通信作者:齊景偉(1967-),男,漢族,內(nèi)蒙古通遼人,博士,教授,博士研究生導(dǎo)師。研究方向?yàn)橹腔坌竽?、?dòng)物營養(yǎng)與飼料等。
動(dòng)物繁殖技術(shù)是動(dòng)物生產(chǎn)中的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié),在優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的現(xiàn)代畜牧業(yè)發(fā)展中占有十分重要的地位。其主要內(nèi)容包括生殖生理、繁殖控制技術(shù)、繁殖管理與生殖病理等。隨著科學(xué)研究和畜牧業(yè)的發(fā)展,有關(guān)動(dòng)物繁殖的理論知識(shí)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)迅速積累,研究范圍不斷拓展,如從常規(guī)的人工授精、發(fā)情控制、妊娠檢查到胚胎移植等。人為地改變和控制動(dòng)物繁殖過程,調(diào)整其繁殖規(guī)律,進(jìn)一步開發(fā)其繁殖潛力,以及對(duì)配子和胚胎進(jìn)行操作和加工,如卵母細(xì)胞的體外培養(yǎng)、成熟與受精,卵子和胚胎的長期冷凍保存,精子的分離和性別控制,早期胚胎性別鑒定,胚胎的分割和卵裂球移植,卵母細(xì)胞的無性繁殖等。通過這些現(xiàn)代繁殖技術(shù),充分挖掘生殖潛力,促進(jìn)畜牧業(yè)向更高水平發(fā)展。
一? 傳統(tǒng)的動(dòng)物繁殖技術(shù)在教學(xué)中存在的問題
目前,由于受各種條件的限制,傳統(tǒng)的動(dòng)物繁殖技術(shù)教學(xué)中存在很多亟待解決的問題,主要集中在以下幾個(gè)方面。①學(xué)生代入感不強(qiáng):常規(guī)的實(shí)驗(yàn)課一般由老師準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)樣品,安排好實(shí)驗(yàn)步驟,學(xué)生按部就班操作。其在機(jī)械操作的同時(shí),對(duì)知識(shí)的具體細(xì)節(jié)沒有概念和意識(shí),理解較為抽象和困難,無法實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的目的。②使用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物存在一定的風(fēng)險(xiǎn):實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在使用過程中存在安全隱患,如感染、繁殖病原體以及向環(huán)境擴(kuò)散的危險(xiǎn),感染健康動(dòng)物甚至是實(shí)驗(yàn)人員。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的生物安全是保證實(shí)驗(yàn)課開展的重要前提,目前得到極大的關(guān)注,在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物操作前要進(jìn)行檢疫與篩查,如解剖后還要進(jìn)行無害化處理,客觀上也增加了實(shí)驗(yàn)課開設(shè)的成本。實(shí)驗(yàn)時(shí),由于學(xué)生操作不熟悉,不規(guī)范,很可能造成嚴(yán)重的后果[1-2]。③動(dòng)物繁殖技術(shù)需要在實(shí)踐中反復(fù)練習(xí),理解理論知識(shí)和掌握操作技能。但目前絕大多數(shù)高校只能開展一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目;校外實(shí)踐則采用參觀實(shí)習(xí)的形式,學(xué)生只能觀摩,很難有機(jī)會(huì)親自動(dòng)手操作。無法進(jìn)行連續(xù)、系統(tǒng)的生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng),無法真正進(jìn)行技術(shù)的操作,畢業(yè)后無法真正實(shí)現(xiàn)“零距離”上崗[3]。
二? 虛擬仿真教學(xué)特點(diǎn)
所謂虛擬仿真,就是虛擬和現(xiàn)實(shí)相互結(jié)合(虛實(shí)結(jié)合)。虛擬仿真技術(shù)是一種計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng),該系統(tǒng)利用現(xiàn)實(shí)生活中的數(shù)據(jù),通過計(jì)算機(jī)技術(shù)產(chǎn)生的電子信號(hào),將其與各種輸出設(shè)備結(jié)合使其轉(zhuǎn)化為能夠讓人們感受到的現(xiàn)象[4-5]。教育部下發(fā)的《關(guān)于開展國家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)工作的通知》,其內(nèi)容是虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)依托虛擬仿真、多媒體、人機(jī)交互等技術(shù),構(gòu)建高度仿真的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)對(duì)象,讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中開展實(shí)驗(yàn),達(dá)到教學(xué)大綱所要求的效果。培養(yǎng)學(xué)生以綜合設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力為出發(fā)點(diǎn),創(chuàng)造性地建設(shè)與應(yīng)用高水平軟件共享虛擬實(shí)驗(yàn)、儀器共享虛擬實(shí)驗(yàn)和遠(yuǎn)程控制虛擬實(shí)驗(yàn)等教學(xué)資源,提高教學(xué)能力,豐富教學(xué)內(nèi)容,拓展實(shí)踐領(lǐng)域,降低成本和風(fēng)險(xiǎn),開展綠色實(shí)驗(yàn)教學(xué)[6-7]。
目前大多數(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程是,教師課前講解,學(xué)生模仿驗(yàn)證,整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程機(jī)械化、流水化,學(xué)生的個(gè)體差異不能體現(xiàn)。針對(duì)動(dòng)物科學(xué)專業(yè),因研究對(duì)象多為大型家畜,所以實(shí)踐時(shí)不能保證每位同學(xué)都能上手操作,甚至不能開設(shè)大型實(shí)驗(yàn),學(xué)生僅能通過教師播放視頻了解實(shí)驗(yàn)過程。隨著虛擬仿真技術(shù)引入教學(xué)中,教師逐步發(fā)現(xiàn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀具有獨(dú)一無二的作用。近幾年的研究文獻(xiàn)以“虛實(shí)結(jié)合”為論述基調(diào),對(duì)虛擬實(shí)驗(yàn)的作用闡述集中在真實(shí)實(shí)驗(yàn)不具備或難以完成的教學(xué)功能,比如涉及高成本、大型或綜合訓(xùn)練等方面[8-11]。為解決動(dòng)物繁殖技術(shù)教學(xué)開展的現(xiàn)實(shí)問題以虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用在綿羊胚胎移植教學(xué)中為例,通過分析虛擬仿真技術(shù)在胚胎移植實(shí)訓(xùn)中的優(yōu)勢(shì),初步探討動(dòng)物繁殖技術(shù)虛擬仿真教學(xué)建設(shè)的主要內(nèi)容,在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究動(dòng)物繁殖技術(shù)虛擬仿真教學(xué)實(shí)例,促進(jìn)動(dòng)物科學(xué)學(xué)科發(fā)展。
三? 虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于胚胎移植教學(xué)的優(yōu)勢(shì)
胚胎移植即對(duì)遺傳基因和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的母畜經(jīng)過超數(shù)排卵處理后,將多出自然排卵數(shù)幾倍甚至幾十倍的受精卵取出,分別移植到其他普通母畜體內(nèi),使之產(chǎn)出優(yōu)良后代的技術(shù)。胚胎移植可以充分發(fā)揮良種母畜的繁殖潛力,提高繁殖效率;加速品種改良,擴(kuò)大良種畜群;誘產(chǎn)雙胎,提高生產(chǎn)效率及防疫需要、克服不孕。由于胚胎移植在科研及生產(chǎn)實(shí)踐中具有重要的意義,作為一項(xiàng)成熟的技術(shù),在國內(nèi)外科研、教學(xué)及生產(chǎn)實(shí)踐中得到了廣泛應(yīng)用。因此,在動(dòng)物科學(xué)專業(yè)教學(xué)及企業(yè)培訓(xùn)時(shí),胚胎移植均為一項(xiàng)重要的內(nèi)容為學(xué)生所學(xué)習(xí),不但要求學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)掌握的能力,更需要學(xué)生具有一定的操作實(shí)踐能力。
(一)? 改變傳統(tǒng)教學(xué)模式,使學(xué)生更多地參與到實(shí)驗(yàn)操作中
胚胎移植技術(shù)綜合性較強(qiáng)、復(fù)雜度較高。體外受精部分在實(shí)驗(yàn)室操作,其實(shí)驗(yàn)步驟較多,某一環(huán)節(jié)出錯(cuò)則會(huì)導(dǎo)致整個(gè)實(shí)驗(yàn)失敗,極大地考驗(yàn)學(xué)生的操作水平。除此之外,因其涉及細(xì)胞操作實(shí)驗(yàn),對(duì)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所清潔度要求較高,因此要限制一定的操作人數(shù),更不能保證每名學(xué)生都能進(jìn)行操作。胚胎移植手術(shù)是一門難度較大的手術(shù),需要對(duì)母羊進(jìn)行剖腹、取出子宮角、移植,這樣的操作是學(xué)生無法駕馭的。因此,在開設(shè)實(shí)驗(yàn)課時(shí),通常只能由教師進(jìn)行演示,學(xué)生通過觀摩進(jìn)行模仿,這樣極大限制了學(xué)生的參與度,降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,僅在課堂上僅通過講授和觀摩實(shí)驗(yàn)無法吸引學(xué)生的注意力,達(dá)不到理想的教學(xué)效果[12-13]。虛擬仿真以計(jì)算機(jī)和專用設(shè)備為工具,為操作者提供視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬,同時(shí)在操作環(huán)節(jié)中設(shè)計(jì)人機(jī)交互,讓使用者身臨其境,雖然不能現(xiàn)場(chǎng)操作,但能夠?qū)?shí)驗(yàn)的大致流程熟悉并掌握[14-15]。
(二)? 解決實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的準(zhǔn)備問題
胚胎移植實(shí)驗(yàn)除實(shí)驗(yàn)操作外,實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備也是對(duì)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備人員的一大考驗(yàn)。涉及的實(shí)驗(yàn)材料有綿羊的卵巢、母羊等。綿羊的卵巢組織有限且極易腐壞,首先限制了操作人數(shù),不能保證實(shí)驗(yàn)的正常開設(shè)。對(duì)于初入實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生,從卵巢中抽取卵子是極大的挑戰(zhàn)。在母羊的使用方面也存在著一定的安全隱患,為保證實(shí)驗(yàn)室動(dòng)物安全,需要對(duì)母羊進(jìn)行檢疫后才能進(jìn)行同期發(fā)情實(shí)驗(yàn),胚胎移植涉及手術(shù)操作,對(duì)生物安全要求更高,無形中增加了實(shí)驗(yàn)成本,延長了實(shí)驗(yàn)周期,不能保證實(shí)驗(yàn)課的順利進(jìn)行。虛擬仿真技術(shù)不必真實(shí)操作,解決了實(shí)驗(yàn)動(dòng)物準(zhǔn)備的一大難題。
(三)? 促進(jìn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)
搭建虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)完成胚胎體外制作的全過程實(shí)驗(yàn),學(xué)生能在逼真的虛擬教學(xué)環(huán)境中學(xué)習(xí)胚胎移植相關(guān)知識(shí),教學(xué)效果顯著,能夠提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力及實(shí)踐創(chuàng)新能力。在此基礎(chǔ)上,教師可以借助虛擬仿真教學(xué)手段,開展一些由于實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源不足而不能開設(shè)的教學(xué)內(nèi)容。這種教學(xué)方式既不需要準(zhǔn)備卵巢、母羊等生物材料,也無需指導(dǎo)教師抽象地講解,可以很好地完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量,也大大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,拓寬了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作思維。在時(shí)間允許的條件下,可以讓學(xué)生多操作幾次,如果沒有虛擬仿真技術(shù)是不可能做到的[16]。
四? 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
綿羊胚胎體外生產(chǎn)制作完整的實(shí)驗(yàn)過程十分復(fù)雜,包括體外受精、早期胚胎發(fā)育、胚胎移植、妊娠和分娩等。這是一項(xiàng)復(fù)雜的工程,時(shí)間漫長且影響因素眾多,不利于學(xué)生實(shí)際操作。因此本實(shí)驗(yàn)操作部分主要集中在“體外受精”及“胚胎移植”部分;“早期胚胎發(fā)育”“妊娠”“分娩”模塊以虛擬仿真“虛實(shí)結(jié)合”為學(xué)生展示。課后附有考核模塊,包括理論考核和過程考核。構(gòu)建虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)互動(dòng)平臺(tái),將綿羊胚胎體外制作虛擬仿真實(shí)驗(yàn)做成五個(gè)模塊化系統(tǒng)。仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)K中包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c原理、五個(gè)模塊的虛擬實(shí)驗(yàn)操作。學(xué)生在進(jìn)行理論課程學(xué)習(xí)和實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作的同時(shí),加上虛擬實(shí)驗(yàn)操作。實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)用視頻和動(dòng)畫代替,最終讓學(xué)生掌握整個(gè)胚胎體外制作的全部流程。實(shí)驗(yàn)采用視頻結(jié)合動(dòng)畫,還原胚胎移植所需實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景和條件,動(dòng)態(tài)展示了體外受精、早期胚胎發(fā)育、胚胎移植、分娩和妊娠的方法和過程。將學(xué)生平時(shí)難以理解的復(fù)雜生物過程充分展現(xiàn)出來,便于學(xué)生更加形象地記憶和理解。
(一)? 體外受精
體外受精是胚胎移植的第一部分,學(xué)生首先要熟悉卵母細(xì)胞收集前的實(shí)驗(yàn)臺(tái)及工作液的準(zhǔn)備流程(圖1);準(zhǔn)備工作完成后,要掌握卵母細(xì)胞體外成熟流程(包括收集、清洗及培養(yǎng))(圖2)。卵母細(xì)胞準(zhǔn)備完成后,要進(jìn)行體外受精前的各種準(zhǔn)備工作(圖3),隨后進(jìn)行體外受精(包括精子成熟、洗卵、精子濃縮及精卵共孵育)(圖4)。最后,進(jìn)行胚胎工作液的準(zhǔn)備和胚胎培養(yǎng)(圖5)。此環(huán)節(jié)是本虛擬仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室部分的關(guān)鍵環(huán)節(jié),要求每一步都由學(xué)生操作,由學(xué)生選擇正確的儀器進(jìn)行操作;儀器選擇錯(cuò)誤,則不能觸發(fā)下一步的事件;同樣在操作時(shí),學(xué)生只有進(jìn)行正確的操作才能觸發(fā)下一步的內(nèi)容,操作不正確則不能觸發(fā)下一步。
(二)? 早期胚胎發(fā)育
本模塊要求學(xué)生,①熟悉胚胎發(fā)育各個(gè)時(shí)期的形態(tài)特征;②能夠手動(dòng)挑選受精成功的受精卵。學(xué)生觀看受精卵發(fā)育的動(dòng)畫,熟悉受精卵發(fā)育的形態(tài)特征(圖6)。這部分設(shè)計(jì)考核操作環(huán)節(jié),列出受精成功和未受精成功的受精卵,學(xué)生需要手動(dòng)挑選出受精成功的受精卵進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)。
(三)? 胚胎移植
本環(huán)節(jié)首先虛擬一個(gè)羊圈場(chǎng)景和一只受體綿羊。胚胎移植前先進(jìn)行發(fā)情處理:虛擬消毒、放栓、撤栓、注射操作。同期發(fā)情后七天進(jìn)行胚胎移植(圖7)。胚胎移植模塊要求學(xué)生掌握各個(gè)環(huán)節(jié)及細(xì)節(jié),包括剪毛,在離乳房前端約2 cm處(腹中線的兩側(cè))剪去毛發(fā),范圍約20 cm×20 cm。剃凈毛茬,用清水洗凈。用碘酒消毒、酒精脫碘,蓋上術(shù)巾。手術(shù)刀縱向切開6~8 cm,暴露子宮,取出子宮角。確認(rèn)具有黃體的一側(cè)的子宮角,將移植器插入該側(cè)子宮角腔內(nèi),將胚胎輕輕推入(圖8)。移植結(jié)束后,用生理鹽水沖洗,子宮推回,再用生理鹽水沖洗。最后,縫合時(shí)在肌肉與皮膚間撒適量青霉素粉。皮膚層縫合完畢,噴灑碘伏,防止感染。本環(huán)節(jié)是本虛擬仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)部分的最關(guān)鍵環(huán)節(jié),采用視頻和文字描述相結(jié)合的方法為學(xué)生講解,要求每一步都由學(xué)生操作,由學(xué)生選擇正確的儀器進(jìn)行操作,觸發(fā)動(dòng)作事件,順序錯(cuò)誤則事件不觸發(fā)。
(四)? 妊娠
本環(huán)節(jié)要求學(xué)生了解B超下母羊空懷及懷孕不同時(shí)期的B超圖片特征,了解妊娠陽性依據(jù)。本模塊不涉及操作,學(xué)生觀看視頻和動(dòng)畫即可。
(五)? 分娩
本環(huán)節(jié)要求學(xué)生了解綿羊的妊娠期。本模塊不涉及操作,學(xué)生觀看視頻和動(dòng)畫即可。
本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)充分體現(xiàn)了虛擬仿真中“虛實(shí)結(jié)合”的特色。所謂“虛實(shí)結(jié)合”,即實(shí)驗(yàn)流程由虛擬仿真實(shí)驗(yàn)完成,但實(shí)驗(yàn)操作細(xì)節(jié),如顯微鏡下無法用動(dòng)畫展示的部分則用視頻展示。以本實(shí)驗(yàn)為例,模塊二中撿卵和洗卵環(huán)節(jié)引入實(shí)驗(yàn)視頻,讓學(xué)生經(jīng)過操作后,直觀觀察到鏡下?lián)炻押拖绰训倪^程;精卵共孵育環(huán)節(jié)中,加入精卵結(jié)合的鏡下視頻,讓學(xué)生了解精卵結(jié)合的真實(shí)過程;在胚胎移植剪毛、剃毛、消毒、剖腹、移植、子宮回位及縫合等操作流程中,在制作仿真動(dòng)畫的同時(shí),將實(shí)際操作視頻附上,讓學(xué)生在虛擬操作后,再觀看視頻,虛實(shí)結(jié)合,對(duì)真實(shí)的實(shí)驗(yàn)操作有了更直觀的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。
五? 過程性考核
(一)? 引導(dǎo)式操作
學(xué)生使用虛擬仿真平臺(tái)的引導(dǎo)提示,進(jìn)行虛擬操作。引導(dǎo)模式在操作過程中會(huì)有對(duì)每一步操作的要點(diǎn)和需要掌握知識(shí)點(diǎn)的提示,學(xué)生可以根據(jù)引導(dǎo)完成全部實(shí)驗(yàn)操作,在操作過程中繼續(xù)對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)。
(二)? 考核操作階段
學(xué)生使用虛擬仿真平臺(tái)的考核模式進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)操作??己四J?jīng)]有提示內(nèi)容,所有操作需要學(xué)生根據(jù)所掌握的知識(shí)獨(dú)立完成。操作正確,則可以進(jìn)行下一步,操作沒有達(dá)到要點(diǎn)要求,則不能進(jìn)行下一步。學(xué)生在考核模式下完成全部實(shí)驗(yàn)操作視為通過。
(三)? 理論知識(shí)考核
學(xué)生完成操作模式考核后,系統(tǒng)會(huì)從題庫中隨機(jī)抽取一定數(shù)量的題目,對(duì)學(xué)生進(jìn)行理論知識(shí)的檢驗(yàn),包括實(shí)驗(yàn)原理知識(shí)要點(diǎn)的考核和實(shí)驗(yàn)操作理論要點(diǎn)的考核,學(xué)生回答完畢后系統(tǒng)自動(dòng)生成相應(yīng)分?jǐn)?shù)。
(四)? 綜合分?jǐn)?shù)
指導(dǎo)教師根據(jù)系統(tǒng)對(duì)學(xué)生的操作情況、理論考核情況及學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告情況,對(duì)學(xué)生進(jìn)行總體評(píng)價(jià),并給出實(shí)驗(yàn)分?jǐn)?shù)。
六? 思考與展望
目前,虛擬仿真技術(shù)要應(yīng)用在教學(xué)中,應(yīng)注意以下幾點(diǎn)問題。①真實(shí),即虛擬所展示的科學(xué)問題要與實(shí)際情況一致。②交互,即操作者與虛擬系統(tǒng)可以互動(dòng)。③顯隱,即虛實(shí)結(jié)合,將真實(shí)操作中不易呈現(xiàn)的部分用虛擬技術(shù)顯現(xiàn)出來。④廣用,指虛擬仿真操作平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、多用戶化、用戶廣域化等[4,17]。針對(duì)本文中提到的虛擬仿真胚胎移植教學(xué)平臺(tái),雖然可以有效彌補(bǔ)線下教學(xué)中的不足,但仍存在一定的局限性。例如,在操作流程上,虛擬操作能夠讓學(xué)生了解整個(gè)實(shí)驗(yàn)的大概流程,細(xì)節(jié)部分稍有欠缺,因此,需要學(xué)生在操作前掌握深厚的理論知識(shí),而不是直接上手操作,否則只會(huì)機(jī)械地重復(fù)步驟,不了解其真實(shí)意義。另外,虛擬仿真技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需要較高的硬件條件,如可穿戴設(shè)備、智慧教室等,因此在廣用化方面仍有欠缺。
七? 結(jié)束語
在虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用在具體實(shí)驗(yàn)課題教學(xué)中,只有將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)與實(shí)際實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合做到相輔相成、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),才能從根本上提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果,調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性和主動(dòng)性,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)創(chuàng)新創(chuàng)造能力。在教學(xué)過程中引入虛擬仿真技術(shù),不僅增加了實(shí)驗(yàn)教學(xué)趣味性和操作性,并且提高了教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)了學(xué)生的思考和創(chuàng)新能力。在具體教學(xué)中,仍必須將虛擬仿真技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合,虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以作為傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充和輔助,通過理論講授和實(shí)景操作,使學(xué)生夯實(shí)理論基礎(chǔ),深入理解理論知識(shí),為培養(yǎng)新時(shí)代畜牧人才提供新手段、新方法。
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