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虚拟技术：提升高职专业课实践教学的有效策略
作者：柯中炉 牟惠康 杨林生
网络性虚拟仿真实验通过网络传输，同一个实验可以由不同地点、不同机器上的多人协同完成。
虚拟仿真实验可极大地提高实践教学的有效性
1999年，美国学者杨和肖（S. Young & G. Shaw）研究大学有效教学特征时发现，判断大学教学有效性的标准有：教学内容对学生的价值、激励学生学习、教学内容组织得合理、有效地与学生交流与沟通、营造愉快的学习气氛、关心学生的学习、完全尊重学生。虚拟仿真技术在实验实践教学中的积极开展和应用，能够很好地提高高职实验实践课的教学效果。教师在实验实践课教学时，能够结合虚拟仿真实验进行教学，可以有效地激励学生学习，营造愉快的学习气氛，使自己的教学更好地符合教学有效性的标准，取得更好的教学效果。
强化激励学习计算机虚拟仿真实验的特点是真实、形象，可以直观、动态地把实验过程反映出来。学生置身于仿真环境之中，通过人机对话，教与学互动，能够及时获得反馈信息，主动调整自己的学习进度和速度，充分调动学生的学习兴趣和热情，学习效率明显提高。通过对传统实验教学方式和利用虚拟仿真实验教学效果的比较可以看出，虚拟仿真教学能使学生记住70%的内容，而传统的教师讲、学生听的实验教学，学生只能记忆约30%的内容。虚拟仿真实验不仅可强化教学强度，还能把学生从被动听讲和消极接受知识的状态中解放出来，增强教学效果，有效地实施程序化教学，为因材施教提供现代化实施手段。学生可以在没有教师的情况下自学；可以根据实际情况安排实验进度，并可反复进行实验，直到掌握知识为止。
一人一机，充分训练由于实验仪器设备限制，传统的教学方法很难保证每个学生都能亲自动手实验，而虚拟仿真实验完全可以做到一人一机，保证每个学生都能得到充分训练。虚拟仿真实验的实验周期短，学生可以反复地进行多次实验，以加深对实验原理、实验步骤、注意事项等的理解和把握，提高学习的效果和效率。
容错性好，可开展探究式实验 虚拟仿真实验可积极引导学生顺利地完成实验，并允许发生错误或失误，允许探究。学生可以在虚拟仿真实验平台上进行任何故障模拟而不必担心出现任何意外的危险结果，甚至可以设定实验室或实际工厂不可能进行的各种事故和极限运行状态，以提高自身分析问题能力和在复杂情况下的决策能力。学生可以直接从屏幕上观察到错误操作的后果，在纠正错误操作过程中掌握正确的操作方法，这是实际实验无法做到的。实际实验若操作错误或失误，可能引起设备损坏、人员受伤甚至发生爆炸、火灾等危险后果。虚拟仿真实验允许探究，学生可结合所学知识，进行反复试验，直到找到正确的操作方法，有利于开拓学生视野，增强分析问题和解决问题的能力。
保证实验数目和质量，节省实验经费 利用虚拟仿真技术，可以在一台计算机上虚拟仿真出很多仪器设备，设置很多实验。传统教学中许多实验由于装置复杂、药品稀缺而昂贵、操作技术要求高、危险性大、反应速率过慢等原因而无法进行的，可完全利用虚拟仿真实验进行教学训练。对核磁、质谱等昂贵的仪器，学生也完全可以在计算机上反复进行操作训练，保证实验数目和质量，保证实验教学过程的完整性。虚拟仿真实验费用只需软件开发费或软件使用费，结合已有的电脑设备就可以进行实验，可大大地节省有限的实验经费。
实现实验“绿色化”，保障实验安全化虚拟仿真实验不会产生“三废”。学生在进行真实实验前，先进行仿真实验，可以减少因学生实验的盲目性造成的试剂、药品浪费，有利于实验的“绿色化”。生化制药技术专业很多实验在实际操作过程中都存在着一定的危险性，而进行虚拟仿真实验不存在任何危险。而且先进行虚拟仿真实验，学生对实验原理、实验步骤、实验注意事项等有了比较清楚地理解和掌握，在此基础上进行实际实验操作，就可以避免实验的盲目性，避免引发实验的安全隐患。
网络教学，资源共享虚拟仿真实验结合现代的通信技术，可以轻松地实现实验网络化教育，学生可以不受时间和地点的限制完成虚拟仿真实验、上传实验报告、与教师交流等。同一个实验可以在不同的地方完成，还可以实现跨单位、跨地区乃至全国范围内的教学协作，充分实现资源的共享利用。
虚拟仿真实验是一种现代化的教学手段，可以拓展学生的创新思维，激励学生动手操作，从而弥补传统教学手段的许多不足之处，具有传统教学手段无法比拟的优点。虚拟仿真实验的开发和应用，极大地提高了高职实验教学的效果、效率和效益，能够更好地符合有效教学规律，稳步地提高高职教学质量。但是，虚拟仿真实验不能完全代替真实实验，因为虚拟仿真实验缺乏对实验的真实感受，实验技能和技巧没有实际动手实验是无法掌握和提高的。最佳的方案是虚拟仿真实验与传统实验相结合，可以采用“虚拟仿真实验（实习）+传统实验（实习）”、“虚拟仿真实验（实习）+传统实验（实习）+虚拟仿真实验（实习）”等模式进行高职实践课程教学。高职院校在实践课教学中要积极引入或开发虚拟仿真实验，提升高职专业实践课程教学的有效性。教师应提高自身计算机技能操作水平，尽可能自己动手制作虚拟仿真实验，不断完善虚拟仿真实验系统，实现教学过程的灵活性。总之，虚拟仿真技术是一种行之有效的现代教学手段，值得推广应用。
参考文献：
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作者简介：
柯中炉（1981—），男，浙江台州人，硕士，台州职业技术学院生化系助教，主要从事天然药物提取及药物合成研究。
牟惠康（1967—），男，浙江台州人，硕士，台州职业技术学院副教授、副院长。
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