生物質資源綜合利用虛擬仿真實驗教學項目是吉林農業大學建設的虛擬仿真實驗課程。
基本介紹
- 中文名：生物質資源綜合利用虛擬仿真實驗教學項目
- 建設院校： 吉林農業大學
- 課程負責人： 陳光
- 授課教師：董浩、張林波、於瀟瀟、崔喜艷
課程簡介,課程目標,
課程簡介
我國有著極其豐富的秸稈資源,秸稈產量逐年增加,但在秸稈利用方面,用於飼料、肥料、燃料、原料以及基料轉化總和僅占秸稈總量的35%左右,仍有65%左右的秸稈直接被焚燒廢棄，在造成巨大資源浪費的同時還會引起嚴重的空氣污染。本項目利用吉林省秸稈綜合利用技術創新平台的科研成果,結合本科教學的培養目標和生物質I程的教學實習內容，將具有時空局限性且難以在實驗室條件下展現的場景和畫面通過虛擬仿真的形式呈現出來。
課程目標
本項目通過將虛擬仿真與實踐教學相結合的方式，套用於生物質工程教學實習中。生物質工程教學實習具有較強的季節性、地域性、綜合性、持續性特點，研究內容包括秸稈收儲運、秸稈預處理、秸稈飼料化和秸稈及秸稈加工產品分析檢測，要求充足的實驗時間、空間和複雜多元的實驗條件。而傳統實驗教學的時、空局限性、資源局限性和學科局限性均較大，難以完全滿足長時程、大尺度、複雜性等實驗實踐項目的現實需要。因此迫切需要利用現代計算機、網路和信息技術開展相應的虛擬仿真實驗，與實物、實景實驗相互補充、相得益彰，彌補真實實驗教學的不足，改善生物質工程教學實習效果。
本項目教學目的如下:
將突破傳統實驗教學的局限性
結合生物工程專業學生的培養目標和生物質工程的主要教學實習內容，將難以在實驗室條件下展現的場景和畫面通過虛擬仿真的形式呈現出來，學生可在3D互動虛擬環境中進行各個環節的實驗操作，包括樣品準備、儀器設備操作、樣品采案、數據分析、實驗結果評價等。通過演示實驗過程、儀器設備構造、實驗結果等細節，使學生直觀、完整地了解生物質工程相關實驗的流程，發揮虛擬仿真的實驗可視化和虛擬操作的功能，突破傳統實驗教學固有的局限性。
形成“以實為本、虛實結合、優勢互補”的實踐教學模式
在進行虛擬仿真實驗教學的過程中，可以將部分單純演示性、驗證性的實驗教學內容以學生開展虛擬實驗為主，基本技能訓練和基礎實驗項目以虛擬實驗輔助實體實驗的開展。使學生進入實驗場所(實驗室和實驗田)，真正作為主體參與虛實結合實驗的全過程，壓縮實體實驗室中有關實驗原理、實驗步驟、儀器設備使用和注意事項等的講授時間，進一步節約有限的實驗學時，將更多的時間用於學生動手實踐。將傳統教學方式與虛擬仿真網路教學相結合，既能發揮教師引導、啟發、監控教學過程的主導作用，又能充分體現學生作為學習過程主體的主動性、積極性與創造性。
構建靈活的實踐教學評價體系
在模擬教學過程中，評價運行以及事故處理等操作，讓學生能夠掌握實驗過程中各儀器操作的流程和參數的設定，已確保實驗能夠順利進行。在完善實驗考核方面，構建比較客觀、全面、開放和科學的實驗教學評價體系，採取靈活多樣的評價方式，如:參考學生模擬操作考察過程中的評分情況，結合實際操作與理論知識掌握水平來綜合評定實踐教學的效果。虛擬實驗模組是根據每一個實驗的基本原理進行邏輯設計的。學生在計算機上進行相應的實驗操作，然後界面對每一個操作步驟給出反饋。同時在實驗結束後，系統會根據整個實驗的操作向學生提供分析數據和實驗結果。合理評價體系的建立有利於推進實驗教學模式的轉變、促進虛實結合實驗的開展、保障虛實結合實驗教學的勝利成果。
