微生物学实验虚拟仿真教学模式的探索与实践

    林心萍 林松毅 董秀萍 纪超凡

    摘 要：本文拟基于笔者所在课题组的实践，对“多媒体+虚拟仿真+课堂实训”多元模式下微生物实验教学体系进行探索，以期提高學生对知识的掌握程度，为造就创新性人才打下坚实的基础。

    关键词：微生物学; 实验课; 虚拟仿真教学模式

    中图分类号：G642.4? ? ? ? ? ?文献标识码：A? ? ? ? 文章编号：1006-3315（2019）05-162-001

    微生物学是一门非常重要的专业基础学科，同时也是一门应用性、实战性极强的课程。作为微生物学教学的重要环节，微生物学实验课程对微生物学理论的巩固和加深有重要意义。由于微生物学课程知识点分散，信息量较大，同时，学生的实验课时有限，对理论融会贯通的要求较高，因此，仅仅采用传统课堂教学模式开展微生物学实验教学已经越来越不能满足时代的需要[1]。随着多媒体技术的发展和网络应用的普及，虚拟仿真教学模式作为一种现代化教学模式，在越来越多的实验课程教学中得到了应用，并且获得了良好的教学效果[2-3]。

    一、微生物学实验虚拟仿真教学模式推广的背景及意义

    传统微生物学实验课主要采取以下模式：首先，教师对实验课程涉及的知识点进行讲解，接下来，由教师进行示范实验操作，最后，由学生进行实验操作，教师在学生操作过程中对实验予以检查。

    上述过程存在以下缺点：首先，对课程所涉及知识点的掌握不够系统，知识缺乏实验的辅助，看上去较抽象，导致学生无法对实验操作及背后的知识进行直观理解，更遑论应用。其次，课堂互动效果不好，微生物实验的操作往往需要在一个非常小的空间内完成，大课堂的讲授模式容易让学生观察的视角受到限制，难以达到好的效果，而且老师与学生的互动主要是在课堂，缺乏其他的沟通条件。第三，时间的利用和知识的拓展受限，课堂的宝贵时间往往不能充分用于实验操作，且受时间、空间所限，教学内容难以得到扩展，对于基础知识要求较高或融会贯通的大型实验更是无从开展。

    随着计算机多媒体网络技术的发展，虚拟仿真教学模式在越来越多的教学实践中得到应用和发展。与传统课堂教学相比，虚拟仿真教学模式具有很多优点。

    首先，有利于学生系统地掌握课程涉及的知识，学生可以通过课下的预习和复习，对课堂的知识和实验操作进行形象化的再现，可以帮助学生融会贯通。

    第二，互动的模式、形象化的教学体验有利于学生提升兴趣，调动学生更加积极主动地学习知识，培养实验技能。

    第三，充足的多媒体教学素材有利于学生拓展所学知识，有利于学有余力的学生对相关知识进行扩充。综上所述，在微生物学实验教学领域推广虚拟仿真教学模式意义重大。

    二、微生物学实验虚拟仿真教学平台建设的主要内容

    我们结合自身教学实际和特点，对微生物学实验虚拟仿真教学平台建设进行了初步的尝试，构建了一种由“多媒体+虚拟仿真+课堂实训”多元模式结合的微生物实验教学体系。该体系充分整合学校现有的泛雅网络平台及虚拟仿真实验平台，结合实际操作讲解，以求提高课堂教学效果。

    首先，充分利用多媒体资源。我们将课程介绍、课程章节、教学资源等资料电子化上传至平台，学生可在课余时间随时随地登陆网络平台。对于传统课堂未理解的问题，通过网络课程的学习消化吸收，并完成课外拓展资源的学习。对于传统课堂上的重点、难点问题，可通过微视频的方式，对重点、难点问题讲清楚、讲透彻，学生可反复点击视频，消化吸收重点难点问题。

    其次，建构虚拟仿真实验平台。我们对微生物学实验课堂涉及的实验构建了一个高度仿真的虚拟实验环境，对实验的场景以及操作流程予以模拟。这样，就从无形中拓展了学生学习的时间和空间，一方面，可以让学生不用进实验室在电脑前即可进行模拟实验操作，另一方面，学生还可以在课下多次预习和复习相关知识，巩固所学。

    第三，提高课堂实训的效率和效果。结合多媒体资源和虚拟仿真实验平台，在课堂实训时，不仅可以更有的放矢，充分发挥教师在课堂中启发、引导的作用，针对大家容易出现的问题和不易理解的重点难点进行讲解;还可以将课堂时间解放出来，让大家有更多的时间进行实验的实际操作，达到培养学生心手合一的目的。

    三、微生物学实验虚拟仿真教学模式的实践效果

    根据上述方法，我们在教学中形成了一套三位一体的教学反馈机制。学生普遍对本模式的教学十分有兴趣，并且普遍能够主动预习复习相关知识，不仅提高了学生学习效率，拓展了学生的学术视野，同时也提高了学生学习本门课程的主观能动性。改进后的教学模式对创新能力培养等有显著促进作用。

    四、结语

    微生物学是一门理论与实践并重的课程，本文基于“多媒体+虚拟仿真+课堂实训”三位一体课程模式的引入，从时间和空间上拓展“微生物学”课堂，使学生在课堂外，可以借助网络自由安排时间拓展微生物学相关知识，方便师生随时随地利用课程平台进行交流，提高学生学习兴趣、学习效率和教师的授课效率、教学质量。本文所述的课堂模式有助于积极探索新型的教与学策略及教学模式的研究，对提高人才培养质量，加速课程现代化具有一定的理论和现实意义。

    项目名称和项目号：中国轻工业联合会教育工作分会2018年度课题（QGJY2018039）

    参考文献：

    [1]侯爱香，李宗军，吴卫国等.《食品微生物学实验》课程教学应用PBL教学法和5S原理的探讨[J]轻工科技，2017，2：140-142

    [2]陈容容，孙益顶，魏东盛等.多媒体虚拟仿真教学法在微生物学实验中的应用[J]实验室研究与探索，2015，34（11）：194-200

    [3]高丽丽，宋鸿，马晓春等.虚拟仿真技术在医学微生物学实验教学中的应用[J]广东化工，2017，18（44）：212-213