仿真教學(xué)在高職微生物發(fā)酵課程中的應(yīng)用探討

【摘 要】微生物發(fā)酵課程內(nèi)容抽象，發(fā)酵過(guò)程長(zhǎng)，機(jī)理復(fù)雜，對(duì)于高職學(xué)生來(lái)說(shuō)，利用傳統(tǒng)的教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)，效率很低，針對(duì)這一問(wèn)題，本文提出了在教學(xué)過(guò)程中采用仿真教學(xué)的方法可以提高學(xué)習(xí)效率，并對(duì)其優(yōu)勢(shì)和缺陷進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】仿真教學(xué)；微生物發(fā)酵；優(yōu)勢(shì)；缺陷

隨著高職教育觀念的改革，人們對(duì)課堂教學(xué)效率問(wèn)題越來(lái)越重視，微生物發(fā)酵課程一個(gè)比較突出問(wèn)題是教學(xué)內(nèi)容抽象、復(fù)雜，單憑教師的語(yǔ)言表述為主的教學(xué)，學(xué)生很難理解。因此為了提高教學(xué)內(nèi)容的表現(xiàn)力，使之具體化、鮮明化，采用仿真教學(xué)能夠收到良好的效果。仿真教學(xué)是近十年來(lái)發(fā)展起來(lái)的并且越來(lái)越受到人們重視的新方法。

一、仿真教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

仿真教學(xué)不僅僅是一種新的教學(xué)方法，它是一種將理論與實(shí)踐相結(jié)合的新教學(xué)手段，更是未來(lái)智能化教育的基礎(chǔ)。為學(xué)生提供了充分動(dòng)手的機(jī)會(huì)。強(qiáng)大的交互性能，使得學(xué)生們可以自己動(dòng)手設(shè)置各種實(shí)驗(yàn)參數(shù)，并及時(shí)地得到結(jié)果，這在真實(shí)世界中往往是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，除此之外，還有如下優(yōu)點(diǎn)。（1）提高學(xué)習(xí)效率。實(shí)物仿真教學(xué)是具有綜合作用的教育手段，學(xué)生置身于仿真環(huán)境中，可以充分調(diào)動(dòng)感覺(jué)，運(yùn)動(dòng)和思維，實(shí)驗(yàn)證明，仿真教學(xué)比傳統(tǒng)教學(xué)能夠極大地提高學(xué)習(xí)效率。（2）靈活地仿真各種真實(shí)情況。在仿真軟件中可以靈活地設(shè)置各種參數(shù)、模擬條件，就可以自如地模擬真實(shí)世界中的各種情況。（3）調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。仿真軟件一般都是獨(dú)立操作，獨(dú)立完成，并反復(fù)試驗(yàn)自行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，學(xué)生必須開(kāi)動(dòng)腦筋認(rèn)真分析問(wèn)題，從而才能準(zhǔn)確地解決問(wèn)題，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。傳統(tǒng)的教學(xué)中，學(xué)生往往會(huì)等待教師給出正確答案。（4）開(kāi)拓想象空間。仿真軟件的操作不存在限制，學(xué)生可以海闊天空地想象，進(jìn)行各種各樣的設(shè)計(jì)，并迅速地通過(guò)仿真看到結(jié)果。這在傳統(tǒng)教學(xué)中是不可能實(shí)現(xiàn)的。（5）減輕教師的負(fù)擔(dān)。學(xué)生們主觀能動(dòng)性的提高，就意味著教師可以騰出手來(lái)做更多的教學(xué)工作，或進(jìn)行有針對(duì)性的指導(dǎo)工作。傳統(tǒng)教學(xué)中，一個(gè)教師往往要面對(duì)幾十位學(xué)生，無(wú)法跟蹤每個(gè)學(xué)生的全過(guò)程。（6）增強(qiáng)學(xué)生的自信心和成就感。通過(guò)仿真訓(xùn)練，學(xué)生們充分了解自己所學(xué)的知識(shí)、應(yīng)用領(lǐng)域、應(yīng)用前景等，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，增強(qiáng)了對(duì)專業(yè)技術(shù)的認(rèn)識(shí)，從而激發(fā)敬業(yè)精神。而傳統(tǒng)教學(xué)中，學(xué)生們掌握了一大堆知識(shí)，卻不知道如何應(yīng)用，往往會(huì)對(duì)本專業(yè)有一種挫敗感，喪失從事本專業(yè)工作的興趣。（7）設(shè)定各種事故及極限運(yùn)行狀態(tài)。通過(guò)仿真，可以了解真實(shí)世界中無(wú)法實(shí)現(xiàn)的參數(shù)、工藝、以及危險(xiǎn)性操作，或者臨界條件。（8）自動(dòng)評(píng)價(jià)功能。一般情況下，仿真軟件具有評(píng)價(jià)功能，可以給學(xué)生的每一次操作實(shí)時(shí)地評(píng)分，使學(xué)生們可以即時(shí)地了解自己的每一次操作的正確性或合理性。（9）安全性。所有的操作均不是現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施，因此絕對(duì)不會(huì)帶來(lái)危險(xiǎn)的后果。并且可以增強(qiáng)學(xué)生的安全意識(shí)，通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真，在虛擬世界中由于錯(cuò)誤的操作而產(chǎn)生的安全事故，可以提高學(xué)生的警覺(jué)，分析故障原因，掌握排除故障的技巧。（10）成本低廉。一套仿真型的微生物發(fā)酵設(shè)備很貴，并且不可能每個(gè)同學(xué)都進(jìn)行工藝的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)操作。相比之下，仿真軟件具有成本低廉的特點(diǎn)，因此越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)外高校、公司及工廠的重視，得到了迅猛的發(fā)展。

二、仿真教學(xué)的缺陷

仿真教學(xué)不可能仿真全部的微生物發(fā)酵過(guò)程，仿真教學(xué)軟件依賴程序設(shè)計(jì)者的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，由于設(shè)計(jì)者的考慮不周可能會(huì)影響仿真效果。實(shí)物仿真與真實(shí)的發(fā)酵過(guò)程也存在原材料、體積、發(fā)酵環(huán)境等因素的差別。計(jì)算機(jī)軟件仿真不能使同學(xué)們對(duì)發(fā)酵過(guò)程中發(fā)酵液和菌種物理狀態(tài)的變化有深刻的印象，也不能通過(guò)這些物理狀態(tài)的變化進(jìn)行分析和判斷，可能導(dǎo)致學(xué)生知識(shí)的不完整性，這些都需要不斷加以改進(jìn)。所以微生物發(fā)酵仿真教學(xué)與真正的發(fā)酵過(guò)程還是有一定的差距。

總之，仿真教學(xué)是一種新的科學(xué)研究手段和教學(xué)手段，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，仿真教學(xué)程序設(shè)計(jì)者理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)更加豐富，仿真教學(xué)將會(huì)更加接近真實(shí)的過(guò)程。相信不久的將來(lái)一定會(huì)隨著技術(shù)的改進(jìn)、價(jià)格的降低，微生物發(fā)酵課程仿真教學(xué)成為重要的教學(xué)方法，為高職微生物發(fā)酵課程的學(xué)習(xí)、教學(xué)和研究提供一個(gè)平臺(tái)，延展創(chuàng)新的想象空間，必將在未來(lái)的智能化教育領(lǐng)域中取得重大的發(fā)展，成為現(xiàn)代教育的基礎(chǔ)。

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