虛擬平臺在畜牧獸醫專業教學中的應用

文│劉倩 楊恒友 齊雪茹 王小茜（廊坊職業技術學院）

虛擬仿真平臺逐步應用于畜牧獸醫類專業教學，對教學環節具有重要意義。筆者首先介紹傳統畜牧獸醫類專業教學中存在的問題，其次分析仿真虛擬平臺在理論教學和實訓教學中的應用案例，最后總結畜牧獸醫類專業教學中應用虛擬仿真平臺的效果與原則。就如何打破傳統教學模式、緩解教學資源不足、理論和實踐脫節以及過程考核不佳等問題進行探討，旨在提高學生自主學習能力、學習興趣以及創新能力。

一、傳統模式下畜牧獸醫類專業教學中存在的問題

1.教學方式單一。傳統的畜牧獸醫類專業教學主要以“教師、教材、教室”為中心，以傳授知識為主，接觸動物的實訓難以實現并存在安全隱患。以往教學中，如家畜解剖生理教學中，理論部分教師主要應用圖片講解，實訓部分主要應用標本、模型等進行講解，綜合實訓動物往往受到疫病的影響，也只能應用雞、羊等小型動物，而且數量較少，大部分同學屬于觀摩，不直接動手操作。長此以往，學生學習積極性下降，嚴重影響接下來的課程學習，甚至對專業的認知產生偏差。

2.教學資源不足。隨著寵物市場異常火熱以及畜牧業的不斷發展，人才的需求量逐年增長，薪資和對本職業認知提升，畜牧獸醫類專業學生數量大幅上升，導致實訓室、實訓設備、實訓動物緊缺，各門課實訓動物大多采用兔子、雞等小型動物，很少應用犬、豬、羊等中小型動物，即使這樣動物數量也有限，多名同學應用一只動物的情況經常發生，造成不能人人操作，實際動手操作能力不足。

3.理論教學與實訓教學脫節。

畜牧獸醫類專業的課程，每門都是實踐性較強的課程，如果不通過實際操作來完成實訓項目，教學目標將很難完成。在養豬與豬病防治等課程教學中，由于各種原因，學生無法進入飼養場進行現場教學，教師只能通過圖片和視頻資料講解飼養過程，學生無法親身體驗完整的飼養過程，也無法發現飼養過程中遇到的問題。這樣一來，造成實訓和理論教學的脫節，學生學習興趣逐漸下滑，致使無法達到教學要求。此外，在遇到疫情的時候，實訓教學也是無法保證開展的。

4.過程性考核效果不佳。目前，高職畜牧獸醫類課程大多采納平時成績和期末成績各占一半的考核方式，平時成績大多注重作業、出勤等方面，期末成績通過試卷方式，這種考核方式理論知識考試多，實踐技能過程性考核少，因而這種只看結果不看過程的考核方式，不利于學生綜合素質的提升。

二、虛擬仿真平臺在畜牧獸醫

類專業教學中的應用案例

1.虛擬仿真平臺在畜牧獸醫類專業理論教學中的應用案例。畜牧獸醫類專業理論教學中，虛擬仿真平臺軟件有助于理論教學，突破理論教學的難點。如在對犬解剖內容講解時,有大量的名詞和概念，以及動物器官的形態結構，對照標本講解需要大量時間。通過3D虛擬犬解剖虛擬仿真軟件，形象、逼真的展示犬主要器官剖解結構及內部構造，做到精確講解，學生直觀的進行感知學習，進而降低了理論教學的難點和節省理論授課課時數。在養豬與豬病防治課程中，引入豬虛擬養殖系統，學生可以沉浸于虛擬的飼養場景中，同時輔以聽覺和觸覺感觀，學生可以模擬真正的飼養員，使枯燥的內容趣味化。

2.虛擬仿真平臺在畜牧獸醫類專業實訓教學中的應用案例。在畜牧獸醫類專業實訓中，虛擬仿真平臺作為實訓教學的補充，具有綠色環保、智能、可重復的特點，對于傳統實訓教學提供了補充。例如用一個雄性犬去勢手術VR版來介紹其應用過程，該手術有術前麻醉、術前無菌處理、開始手術、基礎設置等環節，學生可以提前預習術前麻醉、無菌處理及術后護理等內容。學生將手柄匹配后，帶上專用3D頭盔，移動身體，找到適合位置進入虛擬的手術室，按大屏幕及語音播報操作手術，從消毒、鋪創巾、切開皮膚、持刀手勢等手術細微環節逐一打分，學生操作完畢后，自動生成手術過程的評價表，錯誤步驟、錯誤詳情，扣分及手術用時、綜合評價、綜合評分一目了然，并提出相應建議，虛擬仿真平臺可以更好地了解學生對手術熟練度的掌握情況，提供需要改善內容，填補了傳統實訓教學中對過程性考核評價的不足，也為此后臨床操作提供了必要的實踐基礎。

三、畜牧獸醫類專業教學中的應用虛擬仿真平臺的效果

1.全新的體驗學習，學習積極性增高。立體、逼真的教學表現形式十分清晰地呈現了動物內部解剖結構，整潔規范的虛擬外科手術室和器械擺放，節約了教師準備實訓的時間，學生可以多次反復練習，系統自動形成評價，全新的課堂體驗，大大提升了學生的學習效果和學習的積極性。

2.減少實體動物使用，節約實訓耗材。虛擬仿真使教學更加直觀、易懂，也解決了部分實訓難以利用實體動物完成教學的問題。外科手術、人工授精等實訓項目，通過虛擬仿真反復練習，熟練后再使用動物實際操作，既節約了實訓費用，教學效果也好，還能避免生物安全問題。

3.不受場地、時空的限制，極大提高了自主學習的能力。學生可以利用碎片化時間學習，虛擬仿真實訓平臺不受場地、空間、時間的束縛，打開電腦、手機移動終端進入虛擬仿真實訓平臺就可以學習。也可隨時到虛擬仿真實訓室進行選擇性實訓操作，提高實踐技能及熟練度，真正實現了隨時、隨地學習，自主學習能力大大提升。如骨折、內臟等一些破壞性的實訓，以及因動物福利問題而無法開展的實訓項目，可以通過虛擬仿真實訓得以解決，增添了難以開展的實訓項目，而且完成效率也有所提升。曾在疫情期間確保課堂教學“理實一體不打折，技能訓練不斷線”。

4.學生實操能力與創新意識明顯提高。應用人機互動教與學，對知識的立體化、形象化了然于心。運用所學知識，通過虛擬操作掌握相關實訓技能，可有效鍛煉學生查找、分析、化解問題的能力。仿真實訓和真實實訓兩種實訓方式相互補充，相得益彰，拓展常規實訓的教學功能，進一步促進學生創新精神與實踐能力的培養。

四、虛擬仿真平臺在畜牧獸醫類專業教學中的應用原則

1.能力培養為先，能“實”勿“虛”的原則。畜牧獸醫類專業引入虛擬仿真平臺在教學中有諸多優勢，但真實實訓模式在實訓教學中的地位仍不可替代。因此，在實訓教學中，應以能力培養為先，能“實”勿“虛”，真實實訓模式必須保持主要地位。虛擬仿真主要進行一些難開展、耗費高、安全性差的實訓項目，如養豬與豬病防治課程，在校生無法進入豬場開展實訓，虛擬豬養殖系統可以使學生進入到飼養場景中，完成各個實訓環節內容，達到教學目的。

2.有機結合，互為補充的原則。真實實訓與虛擬仿真兩種模式在畜牧獸醫教學中有機結合，各有所長，取長補短，而不是以此代彼，只有如此，才能獲得更好的效果。如養牛與牛病防治課程中，牛的人工采精、精液品質的常規檢測、人工授精等實訓環節，學生無法進入牛場進行發情鑒定、人工采精及人工授精環節，就可以通過虛擬仿真VR軟件來完成實訓，但精液品質的常規檢測可以從奶牛中心購買液氮、凍精等實訓物品，利用實訓室中顯微鏡、精液質量分析儀開展實訓，這樣使真實實訓與虛擬仿真有機結合，互為補充，逐一完成各個教學環節。

3.自主學習的原則。“虛擬仿真平臺”作為教學的輔助，學生可以根據自身對教學內容的掌握情況，從理論內容和實訓內容的各個環節，隨時自主抽取任何一個環節進行反復學習，以此來達到教學目標，拓展學生學習的時間和空間。

五、結語

在畜牧獸醫類專業教學中引入虛擬仿真平臺，一方面，打破了以往單一教學模式、資源不足、一些難以理解的理論教學和難以開展的實訓教學項目；另一方面，全新性體驗和隨時、隨地的靈活性，大大提升了學習興趣和自主學習能力。仿真實訓和真實實訓兩種實訓方式相互補充，相得益彰，拓展常規實訓的教學功能，進一步促進學生創新精神與實踐能力的培養。