虚拟仿真教学:吹出来的风口,还是真能改变课堂的狠角色?
上个月去南方一所普通工科院校听课,碰到一位教化工原理的老教授,聊起实验课的烦心事,他给我看了10年前的照片——全班学生戴着防毒面具挤在通风橱前,半个班连分液漏斗都碰不到,万一有人配错了易燃易爆试剂,整层楼都得紧急疏散。现在呢?他打开投影,每个学生手里平板都能操作,从配料到精馏全流程走一遍,错了点重置就好,连味道都能调档位,想要多大味儿就多大味儿。这就是虚拟仿真教学。
高校化工专业虚拟仿真教学课堂场景
现在别说985、211,很多地方二本、甚至职业技术学院都在用。职校教高压电维修,真不敢拿几十万伏给学生练,虚拟仿真里碰错了线,屏幕一黑弹出“你已触电”,学生笑着重启再来,比老师讲十遍安全规范都记得牢。医学生更不用说,以前抢一具大体老师要分好几个组,很多神经血管都被破坏了,现在虚拟仿真可以一层一层剥,你想看颅底神经,直接把其他组织透明化,360度转着看,比真的还清楚。
不是说原来都是假的,只是原来只有少数人能用到,现在沉下来了,真的给普通学生用了。
水稻杂交育种虚拟仿真教学操作界面
第二个,它给了学生免费的试错空间。传统实验课,老师反复说不能这么接,不能那么配,学生不听,真错了,要么出危险,要么整锅实验废了,一节课就白上了。虚拟仿真里呢?错一万次都没关系,大不了重新开一把,错一次印象比老师讲十次都深。我听过一个学生说,第一次在虚拟仿真里弄炸了反应釜,弹出的爆炸动画给他吓一跳,从此记了四年,工作了都不敢乱配试剂。你说这效果,传统教学哪来的?
不过话说回来,它不是用来取代传统实验的。能亲手做的,肯定还是要亲手做,分液漏斗的摇法,注射器的手感,手术刀的力度,虚拟仿真给不了。它就是补短板,补传统教学做不了、做不起、不敢做的那块。
从拿项目的门面,到走进日常课堂
早十年,虚拟仿真就是高校圈拿项目的“门面活”。申报国家级中心,凑几台服务器,买一套现成的系统,剪个宣传视频,钱拿到手,系统就锁进机房落灰。我当年去过一个拿到千万经费的虚拟仿真中心,门口保安都不知道里面是干嘛的,一年开放次数不超过五次,都是给领导参观用的。 说实话,这两年不一样了。教育部反复强调“能实不虚、虚实结合”,项目验收真的要看有多少学生在用,有多少人次操作,不是摆着看就能过。
高校化工专业虚拟仿真教学课堂场景
现在别说985、211,很多地方二本、甚至职业技术学院都在用。职校教高压电维修,真不敢拿几十万伏给学生练,虚拟仿真里碰错了线,屏幕一黑弹出“你已触电”,学生笑着重启再来,比老师讲十遍安全规范都记得牢。医学生更不用说,以前抢一具大体老师要分好几个组,很多神经血管都被破坏了,现在虚拟仿真可以一层一层剥,你想看颅底神经,直接把其他组织透明化,360度转着看,比真的还清楚。
不是说原来都是假的,只是原来只有少数人能用到,现在沉下来了,真的给普通学生用了。
戳中了传统教学卡了几十年的死穴
很多人说,不就是个3D动画吗?有什么稀奇的?不对。它真的解决了传统教学解决不了的问题,这些问题卡了几十年,没人能破。 第一个就是真的练不起。高危的,高成本的,周期太长的,传统教学根本开不了课。你教核反应堆运维,总不能拿真反应堆给学生练手吧?你教飞机发动机拆装,一台发动机几千万,拆一次零件丢几个,谁赔得起?你教植物育种,一个品种培育要七八年,学生一个学期的课,刚种下就毕业了,哪能看到结果? 虚拟仿真把这些全干成了。就说水稻育种,把十年的生长周期压缩到一下午,学生亲手选亲本、做杂交、选单株、考种,亲眼看到后代性状分离,快进减速随你调,哪里不对重新来。
水稻杂交育种虚拟仿真教学操作界面
第二个,它给了学生免费的试错空间。传统实验课,老师反复说不能这么接,不能那么配,学生不听,真错了,要么出危险,要么整锅实验废了,一节课就白上了。虚拟仿真里呢?错一万次都没关系,大不了重新开一把,错一次印象比老师讲十次都深。我听过一个学生说,第一次在虚拟仿真里弄炸了反应釜,弹出的爆炸动画给他吓一跳,从此记了四年,工作了都不敢乱配试剂。你说这效果,传统教学哪来的?
不过话说回来,它不是用来取代传统实验的。能亲手做的,肯定还是要亲手做,分液漏斗的摇法,注射器的手感,手术刀的力度,虚拟仿真给不了。它就是补短板,补传统教学做不了、做不起、不敢做的那块。