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基于云平台的虚拟实验在中职食品检验实验教学中的应用

发布时间:2019-05-27 15:39所属分类:教育论文浏览:1

摘要:虚拟现实技术为食品检验实验教学提供了无限发展的空间,促使理论与实践相结合,显著提升课堂教学效果。本文从分析虚拟实验的优势入手,结合食品检验实验教学现状,提出将虚拟实验应用于中职食品检验实验教学,构建虚拟实验教学模式,取得较好效果。 关

  摘要:虚拟现实技术为食品检验实验教学提供了无限发展的空间,促使理论与实践相结合,显著提升课堂教学效果。本文从分析虚拟实验的优势入手,结合食品检验实验教学现状,提出将虚拟实验应用于中职食品检验实验教学,构建虚拟实验教学模式,取得较好效果。

  关键词:中职,食品检验,虚拟实验,实验教学

食品检测

  随着课程改革不断深入,中职教育逐渐重视学生操作能力培养,但实验教学模式化、实验失败率高的现象仍普遍存在。本文探索性地将虚拟技术应用于中职食品检验实验教学,通过构建虚拟实验平台,引导学生进行仿真实验操作,获得相似的实验结果,以确保实验周期长、所用设备复杂的实验顺利开展。

  1虚拟实验

  1.1虚拟实验原理

  虚拟实验是指借助多媒体、仿真、虚拟现实(VR)等技术通过计算机营造可辅助、部分替代甚至全部替代传统实验操作环节的软硬件环境,实验者可以像在真实的环境中一样完成各种实验项目,实验效果甚至优于真实实验。

  1.2虚拟实验的优势

  我们所说的虚拟实验实际上是指利用计算机技术模拟真实教学环境,为学生提供一个虚拟实验室。学生可以在虚拟实验室独立完成全部实验,一边操作一边观察实验现象。虚拟实验室还可以展示与实验相关的各种资料(学生不必花时间查阅书本便可获取相关知识),人机交互性强,操作方便,且能及时纠正实验操作者的错误。虚拟实验的最大优点是节约实验资源,不受空间和时间限制,无需教师时时指导,充分发挥学生主观能动性,培养学生创新能力及学习兴趣,拓宽学生知识面,促使理论与实践相结合。

  2中职食品检验实验教学现状

  2.1实验条件

  许多中职学校由于经费有限,并未购买大型实验设备,如紫外分光光度计、液相色谱仪等,因此无法开展难度较大的实验。中职学校不断扩招,学生数量逐年增加,但是实验室面积却没有增加,导致学生只能以小组为单位做实验,影响了动手能力培养。

  2.2教学时间

  食品检验实验课一周8学时,但是一个实验就要用4学时,因此不可能每个实验都在实验室完成。对于那些比较复杂、需要一两天才能出结果的实验,教师通常采用理论讲授的方法,要求学生死记硬背实验原理和过程。学生并没有掌握相关知识,无法提高实践能力,走上工作岗位后还要接受培训,造成社会资源浪费。

  2.3教学模式

  传统实验教学通常采用讲授模式,教师满堂灌,学生被动接受。有的实验需要学生动手操作,教师便全程跟进、手把手指导,唯恐学生出问题,得不到正确的实验结果。长此以往,学生便会产生依赖性,不利于创新能力培养,也达不到预期教学效果。因此,传统实验教学模式和教学方法急需改革。将虚拟技术应用于中职食品检验实验教学,打破了时空限制,能够弥补传统教学的不足,培养学生创新意识和动手能力。

  3虚拟实验的应用

  3.1虚拟实验教学模式构建

  针对当前食品检验实验教学模式的弊端,构建基于云平台的食品检验虚拟实验教学模式。

  3.2教学实施

  3.2.1用户界面

  虚拟实验不同于传统实验,没有实验仪器、试剂,通过用户界面进行虚拟操作,因此界面设计至关重要。虚拟实验的用户界面不仅要形象生动,而且要方便操作,令学生耳目一新。用户界面配备了语音系统和资料库,学生在实验过程中遇到问题可以随时进行语音求助、查阅相关资料。虚拟实验的真实性和趣味性可以吸引学生注意力,教师通过监控平台掌握学生实验进度,提出建议。

  3.2.2情景设置

  使用虚拟现实技术搭建模拟实验台,学生在实验前领取任务进行分析,寻找切入点。例如,奶粉的蛋白质检测这一实验,利用虚拟实验系统播放微视频:某地区多名婴儿相继出现头部浮肿变大情况,食品药品监督局马上派人展开调查,发现他们都食用了A品牌奶粉,现在需要检测该品牌奶粉的蛋白质含量。学生领取任务后,先确定蛋白质测定方法再展开实验,最后将实验结果上交“食品药品监督局领导”,学生置身于真实岗位情景,增强了职业责任感。

  3.2.3过程模拟

  虚拟实验的过程模拟阶段极为重要,通过动手操作、观察并分析实验现象、处理数据,最后检验自己的假设和实验方案,一方面提高了学生反应能力,另一方面由于自己的想法被重新组合,也会充分激发学习潜力。

  3.2.4反馈评价

  建立完善的评价体系,鼓励学生自评,如概念掌握情况,分析、解决问题能力以及不足之处,寻找解决问题的方法。教师对学生实验过程进行实时监控,并进行总结。

  4结语

  将食品检验实验置于虚拟环境,突出操作的真实性及实验结果的灵活性,可解决食品检验实验教学面临的困难。通过用户界面、情景设置、过程模拟、反馈评价4个环节,将传统教学任务与虚拟实验教学相融合,加深了学生对实验内容的感性认识,培养了学生自学能力和解决问题能力,提高了食品检验实验教学质量,值得推广。

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