微生物學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式探析

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【摘要】生物學(xué)是一個(gè)重要理科科目，而理科科目本身就比較注重實(shí)驗(yàn)。微生物學(xué)的歷史本來(lái)就是十分短暫的，這方面的研究也不是很成熟。所以更需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)去研究。微生物本就十分小，人用肉眼本就看不到就更需要借助虛擬仿真的實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行了。本文基于對(duì)微生物學(xué)的認(rèn)識(shí)對(duì)微生物虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式進(jìn)行探索。分析其是否適合微生物的教學(xué)。

【關(guān)鍵詞】微生物學(xué)；虛擬仿真實(shí)驗(yàn)；教學(xué)模式

1.微生物學(xué)的發(fā)展概況

1.1微生物學(xué)

微生物學(xué)與生物學(xué)研究的領(lǐng)域都一樣，一個(gè)研究的是生物，一個(gè)研究的是微生物的生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。但是微生物學(xué)還有另一個(gè)使命就是要充分發(fā)揮微生物的作用，用其有利的一方面做一些有利于人體健康的東西。同時(shí)，也能減少病蟲害、減少疾病等的發(fā)生。

1.2微生物的發(fā)展

在21世紀(jì)這個(gè)時(shí)期已經(jīng)對(duì)那些對(duì)微生物學(xué)感興趣的學(xué)生開(kāi)設(shè)了這門課程。與此同時(shí)，微生物學(xué)的發(fā)展在21世紀(jì)也有了很大的發(fā)展。人類的基因組測(cè)序計(jì)劃快速地完成了，但是關(guān)于微生物的基因組測(cè)序和關(guān)于它的其他的研究還沒(méi)有得到很好的研究和得出什么研究結(jié)果，需要我們?nèi)ヌ剿?，教師用更好的教學(xué)模式去引導(dǎo)學(xué)生去探索這個(gè)新的科學(xué)領(lǐng)域。而微生物學(xué)如果不去做實(shí)驗(yàn)而只是理論的學(xué)習(xí)將會(huì)非常的抽象難懂，所以要怎么引導(dǎo)學(xué)生去做實(shí)驗(yàn)，需要怎樣的實(shí)驗(yàn)方法物品支持這是教師授課的關(guān)鍵所在，也是學(xué)生是否能創(chuàng)新的重要硬件。

2.虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

2.1虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的目的

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的目的首先就是讓學(xué)生對(duì)微生物學(xué)的基本概念有一個(gè)初步的理解和對(duì)每一個(gè)已經(jīng)被證實(shí)的原理和概念進(jìn)行重復(fù)的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行更深度的理解，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出思考，然后站在已經(jīng)得出的結(jié)論上面加上自己的理解，創(chuàng)造出有利于微生物發(fā)展的成果。

2.2虛擬仿真平臺(tái)的運(yùn)用

虛擬仿真平臺(tái)跟一貫所接受的教學(xué)模式不同。學(xué)生和老師都應(yīng)該花時(shí)間去了解和運(yùn)用它。雙方在了解的基礎(chǔ)上提出自己的意見(jiàn)。建立平臺(tái)之后不可能再用單一的教學(xué)模式，可能連課件教學(xué)和學(xué)生的小組討論也無(wú)法滿足虛擬平臺(tái)的需求。既然是個(gè)虛擬的平臺(tái)，那么必須要運(yùn)用到網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是否能運(yùn)用好這也是考驗(yàn)教師教學(xué)能力的一個(gè)關(guān)鍵的方面。以及平臺(tái)的運(yùn)用和這門課程的內(nèi)容也有非常大的關(guān)系。課程內(nèi)容要與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)緊密聯(lián)合這門課程才能上好。

2.3仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的管理和評(píng)價(jià)

仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的運(yùn)用需要專門管理，如果沒(méi)有人管理，當(dāng)在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程出現(xiàn)了問(wèn)題的時(shí)候，這個(gè)后果是無(wú)法想象的。所以除了有專門的人去管理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)以外還要制定嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和試驗(yàn)制度。這也是確定實(shí)驗(yàn)安全和提高實(shí)驗(yàn)效率的重要保障。教師通過(guò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和試驗(yàn)問(wèn)題進(jìn)行答疑和審閱。學(xué)生也可以通過(guò)平臺(tái)對(duì)老師進(jìn)行提問(wèn)。

3.教師的實(shí)驗(yàn)素質(zhì)水平

3.1建立教師團(tuán)隊(duì)

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)光靠一兩個(gè)老師去運(yùn)營(yíng)是不可能的。需要建立一個(gè)教師團(tuán)隊(duì)，大家為了共同的目標(biāo)各司其職，各有專攻，這樣可以減少老師的壓力，也可以讓實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的壓力減少。而且不同的教師的不同教學(xué)方法對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)也有一定的益處。建立獎(jiǎng)勵(lì)制度，當(dāng)有什么教學(xué)進(jìn)展時(shí)有經(jīng)費(fèi)獎(jiǎng)勵(lì)。在教師開(kāi)始一個(gè)新的課題時(shí)給予經(jīng)費(fèi)支持。在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)放置一個(gè)專門的實(shí)驗(yàn)老師在這里，進(jìn)行上崗前的培訓(xùn)，進(jìn)行針對(duì)性的培訓(xùn)。

3.2教師課堂上的靈活教學(xué)方式

在課堂上老師要有針對(duì)性的對(duì)實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)步驟的深度解讀和理解讓學(xué)生了解自己的思維模式，再把自己的思維模式套用到在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題中去，學(xué)會(huì)用自己的思維模式去解決問(wèn)題。并且知道為什么要這么做，知道要做的原因才會(huì)對(duì)這一個(gè)東西有深入的了解。

3.3教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的創(chuàng)新方面要考慮到與時(shí)下的最應(yīng)該解決的微生物實(shí)驗(yàn)的難題相結(jié)合，再與實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)方法和其他科學(xué)家所經(jīng)常運(yùn)用的實(shí)驗(yàn)方法相結(jié)合來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)。其次應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中運(yùn)用微生物學(xué)的原理和技巧。結(jié)論現(xiàn)在的信息技術(shù)越來(lái)越成熟，在教學(xué)環(huán)節(jié)應(yīng)用信息技術(shù)將會(huì)有很好的效果。實(shí)驗(yàn)室技術(shù)也逐步發(fā)展起來(lái)，特別是虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)突破了傳統(tǒng)教學(xué)方式的一些弊端，滿足了學(xué)生實(shí)驗(yàn)的所有條件。讓學(xué)生成為教學(xué)過(guò)程中的主體，作為理論課程延伸的實(shí)踐教學(xué)具有廣闊的前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]謝暉,應(yīng)瓊瓊,陳丹,曾琦,馬玉潔,王旋,梁繼民.多學(xué)科交叉下工科院校微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革初探[J].微生物學(xué)雜志,2017(37):133-136.

[2]謝暉,詹勇華,陳丹,曾琦,陳雪利,沈曉敏,徐欣怡,梁繼民.基于網(wǎng)絡(luò)微平臺(tái)教學(xué)的微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)精細(xì)化及個(gè)性化教學(xué)改革研究[J].微生物學(xué)通報(bào),2019.46(1):192−202.

[3]謝暉,應(yīng)瓊瓊,曾琦,陳丹,沈曉敏,梁繼民.突出工科院校學(xué)科交叉微生物學(xué)實(shí)踐教學(xué)改革研究——以土壤微生物系統(tǒng)進(jìn)化綜合大實(shí)驗(yàn)為例[J].生物學(xué)雜志,2018.4.

作者：陳雪利 謝暉 陳多芳 單位：西安電子科技大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院