闽科_生化虚拟仿真实验

特色创新

QQ图片20170620151244.jpg

图  虚拟仿真实验教学体系

中心在深入研究应用化学、环境科学、食品科学与工程、生物工程和生物技术等以化学专业为基础的本科生培养计划的基础上,围绕学院“培养具有创新精神和实践能力的应用型人才目标”,按照“统一规划、分期实施;集成优势,共享资源”的建设思路,虚拟仿真中心以“学科特色、产业实践、技术前沿、创新能力”为导向,充分整合了信息化虚拟仿真实验教学资源,构建了相对独立的生化多位一体虚拟仿真实验教学体系,并落实到闽南科技学院生命科学与化学系各专业教学体系框架结构中,培养面向中微小企业的应用型人才。

中心的主要特色包括如下四个方面:

1.构建层次分明的生化多位一体虚拟仿真实验教学体系

充分整合信息化虚拟仿真实验教学资源,拟构建相对独立的生化多位一体虚拟仿真实验教学体系。在生化多位一体虚拟仿真实验教学环节中,采取阶梯递进式教学方式,把虚拟仿真实验教学内容整合为三个实践层次:

一是以强化专业基础实验技能为主导的基础课程教学虚实结合的实践层次;

二是以强化专业课程实验技能为主导的专业训练与科研创新融合的实践层次;

三是以强化学生综合设计和创新能力为主导的实习实训与工厂同步的实践层次。

通过整合,各种形式的虚拟仿真实验教学资源构成了既层次分明、各有侧重,又相互渗透、互相促进的实践教学体系。

2.校企双方深度合作,引进企业项目,转换成虚拟仿真实验教学资源,实现资源共享、持续发展

中心与泉州利昌塑胶有限公司、味源食品等多家企业进入深度合作阶段,共建、共管实验平台。通过建成校企合作联盟,让企业专家深度参与中心建设,同时,开辟教师赴企业进修培训的良好通道,使虚拟仿真实验项目更加贴近前沿和生产实际。

中心面向同类高校和企业技术人员培训开放,有偿使用,实现了虚拟仿真实验教学资源的高效共享和可持续发展。

3.将教师科研项目转化为虚拟仿真实验项目,丰富虚拟仿真实验的教学内容

中心在虚拟资源建设过程中,积极利用教师的科研成果拓展虚拟仿真实验教学范围、丰富虚拟仿真实验教学内容;科研成果可以开拓学生视野、提升知识结构、培养综合设计和创新能力。科研设备用于虚拟仿真实验教学,可节约经费投入,实现设备利用最大化。

4.以虚促实、虚实耦合,培养大学生创新、创业能力和实践能力

以虚促实:学生可以通过自主实验、远程实验,把虚拟仿真实验教学作为创新能力培养的重要环节,并融入到各专业实践教学体系之中。在虚拟仿真实验教学中,以学生为主体,采用集中与分散、本地与远程、课内与课外多种形式相结合,实现虚实互补、相互促进,把学生能力和素质培养渗透到虚拟仿真实验教学的各种形式、各种技术和各个环节之中。

虚实耦合:依托基于云平台技术的智慧校园,采用虚拟场景和虚拟漫游等虚拟现实技术,重构实验硬件;实验资料存放在数据库中,虚拟实验通过超链接与虚拟场景联系,生成交互式虚拟实验室数据文件,输出网络浏览格式。学生可以使用如同实体的虚拟实验台,配置、连接、调试和使用仪器设备。通过三维可视化虚拟场景开发,让学生身临其境地参观、浏览实验室场景,完成各种实验、实践和创业项目,进一步培养和提高大学生的创新、创业能力和实践能力。

中心的创新性体现在以下几个方面:

1.解决学科之间交叉的学习

闽南科技学院生命科学与化学系包含5个专业:应用化学、食品科学与工程、环境科学、生物工程及生物技术,虚拟仿真实验教学中心体现了多专业、多学科之间的交叉应用,以服务全系各专业为宗旨,专业实训虚拟仿真资源与中心现有的实体实训互补结合。在实验真实操作前,要求学生先在网上3D虚拟实验室熟悉装置、认识流程及控制方案、在线预习、在线虚拟操作、在线形成预习成绩;再到实验室进行真实操作,学生实际操作的熟练程度与数据的准确率明显上升;最后,在相应的仿真软件上变换不同的参数,进行实验数据的优化。这样的实验教学安排,“反刍”式的知识点巩固,强化了实验教学的效果,实验的综合性、设计性明显提高,学生的学习兴趣、创新与设计能力明显提高。

2.在虚拟仿真实验中融入了资源循环绿色环保的理念

在我们专业实训类的模块中,有机肥以食用菌废料——菌包为主要原料,制备食用菌专用有机肥料,再用于食用菌栽培,所栽培的食用菌用于食品加工,制成食用菌产品,而食品加工废料可用作有机肥的辅料;化学检测则始终贯穿其中,作为基础服务项目开展,全过程无废料外排,从而实现资源循环绿色环保的理念。