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虚拟仿真实验教学中心特色与创新

特色之处:

(1)定位特色:以培养具有竞争力、高水平的创新型农业职业型人才为目标。

(2)服务特色:中心在服务于校内农业类实验教学,培养创新型农业职业型人才的同时,还将服务于外校同类专业本科生的实验教学,也将服务于受当地政府部门委托的农业技术推广人员、农业企业和农民,解决农业生产中作物生长于调控、病虫害诊断与防治、作物施肥与营养等重大需求,确保区内外作物安全与农业持续健康发展。

创新之处:

(1)打破传统实验教学限制,创建不受季节,不受时间和空间,不受地域和条件影响的具有农业院校特色的虚拟仿真实验教学平台

中心突破作物生长需要的季节、时间、空间的限制,自主研发了“药用植物形态特征虚拟仿真实验”、“镉在土壤-水稻中的迁移过程虚拟仿真”,突破作物育苗工厂化生产复杂的限制,自主研发了“四季蜜龙眼反季节栽培技术虚拟仿真实验”,利用虚拟现实技术模拟作物生产与调控三维空间中的形态结构、生长发育等,将复杂精细的甘蔗栽培、生产、品质分析从大自然搬进了实验室。

中心选取南方地区特色果树龙眼和香蕉,以及广西主要的经济作物甘蔗,构建虚拟仿真资源,可拓宽学生的视野,加强实践教学,为地方农业经济发展培养急需的农业类创新人才。此外,通过虚拟仿真实验教学,使学生可以在虚拟实验平台种植虚拟作物,形象地观察作物生长状况的改变,实现了虚拟现实环境下虚实互补,虚实结合的具有农业特色的仿真实验教学资源。

(2)丰富了实践教学内涵,推进了实践教学的内涵式发展

作物健康与农产品安全模块的虚拟仿真实验,由于受到季节、作物及病虫害种类、实验技术及成本、危险性病虫草的威胁等因素的限制,危险性、污染性或高成本等实验,难以在传统的实验教学中实施。更为突出的是,在作物健康与农产品安全的科研和实践中,往往会涉及到病虫害的生理生化过程、病原菌繁殖发育以及农药作用于靶标等诸多微观过程,这些均无法用传统的植物保护实验直接观察和感知。严重制约了学生对生物学现象本质的科学认识,也严重影响了对学生科学思维、想象力和领悟力的培养。虚拟仿真实验教学的建设,学生可快速全面地掌握病虫害发生和防治的关键技术,极大地丰富了实践教学内涵,推进了实践教学的内涵式发展。并使学生获得全面的训练,对培养学生动手能力、观察能力、独立思考能力和创新能力具有重要意义。

(3)科研成果转化为实验项目,丰富学生的知识结构,提高学生的创新能力

中心除了满足课堂教学展示和验证性实验操作训练以外,教师将植物生产与调控领域的科研项目转化为虚拟仿真实验项目如“四季蜜龙眼反季节栽培技术虚拟仿真实验”、“香蕉栽培与调控虚拟仿真实验”等训练学生,让学生在课余时间利用虚拟实验教学系统提供的虚拟仿真平台和教学仪器设备进行实验,满足课程设计和毕业设计中对设计对象的仿真实验要求,显著提升了学生的学习兴趣与设计能力。

(4)移动终端访问,资源开放、不受时空学习,最大限度的拓展学生自主学习的时间和空间

虚拟中心网络访问为B/S构架,设计的用户界面用以适应不同移动终端,方便用户在手机上、平板电脑上进行相应的操作,拥有极好的用户体验,提升学生学习兴趣。虚拟中心实践教学内容视频化、三维化、网络化、虚拟化,增强互动性和多感知性,为学生提供自主学习平台。同时学生不再需要固定的时间去学习教学内容,也不必固定在具体的教室完成相关的教学过程,扩展了学生学习、考试、答疑等互动式学习的时间和空间范畴,取得了良好的教学效果。

虚拟中心的资源是完全开放,用以拓展学生自主学习的时间和空间限制,增强社会辐射示范效应。随着网络、服务器等硬件条件的改善,甚至可以将虚拟中心那些比较神秘的动物科学知识向社会开放,形成对全社会有益的虚拟动物科学知识培训中心,在扩展虚拟中心教学效果的同时,管理学生和社会人员学习过程就显得尤为重要。通过平台,学生可以在学习过程中记录问题和笔记,向指导教师提问,对具体虚拟仿真实验项目提出问题和建议,学生可以方便的与同学和老师之间进行互动,遇到难点可以及时得到解答,简化学习难度。平台管理功能可以自动追踪学生的学习过程、学习进度、了解学生的笔记和提问等情况,教师可以第一时间了解学生的学习状况,帮助学生更有效率的学习。