疫情期间虚拟仿真实验教学工作与交流活动案例

2020年上半年,各大高校积极开展在线学习,运用虚拟仿真实验教学项目进行远程教学活动,保证高等教育教学在疫情期间正常进行。融合了“互联网+”“智能+”技术的在线教学已经成为中国高等教育和世界高等教育的重要发展方向。在线教学开始从“新鲜感”向“新常态”转变。

这个过程中,许多高校产生了大量值得借鉴的应用案例和活动经验。本期推送分享的是:深圳大学的多元混合实验教学工作和南京农业大学基于国家虚拟仿真实验教学项目的在线培训交流活动,希望能为大家的工作带来一些启发和思考。

实虚融合,多维并举——深圳大学稳步推进线上多元混合实验教学工作

作者:吕广辉

单位:深圳大学化学与环境工程学院

编辑:实验空间

深圳大学化学与环境工程学院在新冠肺炎疫情防控期间,为全力做好本科实验教学工作,依照学校“安全、有序、保质、保量”的要求,制定了涉及学科门类众多,知识体系完整,覆盖师生面广泛的线上“双轨交叉”多元混合教学实施方案。形成了以国家级虚拟仿真实验教学项目课程资源为引领,省级虚拟仿真教学示范中心平台资源为主体,实景在线为补充的实验教学体系,全面打造化学与环境工程云端教学实验室, 实现了线下实验场景线上“云呈现”。

资源建设

2014年起,深圳大学化学与环境工程学院先后投入近千万元,以深圳郁南环境工业园区、深圳城市废物处置中心、深圳水务集团滨河污水处理厂等一批大型高新技术企业为原型,合作开发了一系列独具特色的虚拟仿真教学资源。

其中“城市粪渣处理及资源化虚拟仿真教学系统”与“病死禽畜无害化处理虚拟仿真教学系统”分别于2017与2018年度被认定为国家虚拟仿真实验教学项目,“化学实验风险评估与应急应变虚拟仿真实训教学项目”入围2019年国家虚拟仿真实验教学项目评审。

深圳大学化学与环境工程学院现拥有实验室安全、化学化工、环境科学与工程、食品科学与工程等各类虚拟仿真软件资源258套,价值600多万元,主要涵盖了大气污染控制工程、水污染控制工程、固体废弃物处理与处置、环境工程基础、仪器分析、化工原理、发酵工艺等专业教学实验课程以及深圳大学无机化学实验、分析化学实验、有机化学实验、物理化学实验、大学化学实验等11门全校公共基础化学类实验平台课程。

教学应用

课程是人才培养的核心要素,深圳大学化学与环境工程学院采用了“平台+课程”方式组织实施,按照“一学一课堂”,形成了“平台+安全通识课程”、“平台+全校基础化学类实验课程” 以及“平台+学院专业类实验课程”。

本学期共涉及5个学院(部),26门实验课程,82个实验班,56名任课教师,1607学生选课人次,70578实验教学人时数,通过实中带虚、虚中有实、实虚同步融合,全面启动了线上混合式教学模式。

师生在不受时间、空间以及台套数限制的情况下,通过三维可视化效果及实操、评分等环节,提升教学效果和实验能力,为疫情期间线上实验教学质量保障提供了新的技术手段和强力支撑。

总结

实验课程注重培养学生实践动手能力,其线上授课难度远大于理论课程,疫情期间“停课不停学”加速了虚拟仿真实验教学从过去的新尝试走到现在的新常态,破解了当下实验教学“做不到”、“做不了”、“做不上”等难题,同时也暴露了由“表”及“理”难等挑战。

疫情过后,深圳大学化学与环境工程学院将夯实基础,提质增效,新起点再出发,校企协同探索线上线下混合育人新范式。

南京农业大学《乳化肠规模化生产的虚拟仿真实验》在线培训交流会

作者:王鹏

单位:南京农业大学食品科技学院

编辑:实验空间

国家虚拟仿真教学项目《乳化肠规模化生产的虚拟仿真实验》由南京农业大学周光宏教授主持,是2018年度获得教育部认定的13个食品科学与工程类国家虚拟仿真实验教学项目之一。《乳化肠规模化生产的虚拟仿真实验》克服了传统教学在学时数、空间及硬件设施上的不足,让学生通过虚拟仿真身临其境地体验乳化肠的现代化规模化生产,理论联系实际,开阔了眼界;通过对关键工序的综合设计,提高了学生的研发水平,培养了学生分析问题、解决问题的能力。

2020年上半年“新冠”病毒防控期间,大部分的高校学生采用家庭在线学习,毕业生实习无法到企业进行,虚拟仿真实验的使用量大幅度增加。为了保证新增用户的学习质量,项目组细化更新了虚拟仿真实验的操作说明书版本,并于2020年5月22日举办国家级虚拟仿真教学项目《乳化肠规模化生产的虚拟仿真实验》在线培训交流会。

此次会议由南京农业大学王鹏教授主持及答疑,吴菊清副教授主讲,候芹博士进行了实验演示操作。集中回答了老师和同学们在应用中遇到的问题,同时向有关高校的参会老师分享南京农业大学的虚拟仿真教学项目建设经验。

上海交通大学、上海海洋大学、西北农林科技大学、宁波大学、山东理工大学、沈阳农业大学、九江学院、南京农业大学等十余家单位的170余名老师和同学参加了此次培训交流。会议取得了良好的效果。

据学校统计,截至2020年5月31日《乳化肠规模化生产的虚拟仿真实验》的参与人数达到5.8万人。根据“实验空间”数据,2月10日至2020年6月30日,已有来自36所学校超过1300名用户通过“实验空间”进行《乳化肠规模化生产的虚拟仿真实验》。

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