植物學(xué)虛擬實驗平臺的構(gòu)建及應(yīng)用

摘? 要：隨著我國社會的不斷進(jìn)步，各種各樣的虛擬實驗科技橫空出世。逐漸地，在國家科學(xué)實驗研究部門的不斷努力下，有關(guān)植物學(xué)虛擬實驗的建設(shè)平臺也被研發(fā)出來了。植物學(xué)虛擬實驗平臺對于學(xué)習(xí)植物相關(guān)知識的高校大學(xué)生而言，使他們了解了植物學(xué)知識，以及了解了植物學(xué)的相關(guān)發(fā)展進(jìn)程。同時，植物學(xué)虛擬實驗平臺完善和彌補(bǔ)了高校傳統(tǒng)植物學(xué)教學(xué)模式的缺陷部分，用其獨特的植物學(xué)展示模式吸引著學(xué)生的注意力，并且使植物學(xué)研究課堂的內(nèi)容豐富多彩。接下來，筆者將就植物學(xué)虛擬實驗平臺在高校植物學(xué)實踐課程中的應(yīng)用，以及優(yōu)勢條件做出分析和總結(jié)，希望能夠為相關(guān)工作人員提供幫助。

關(guān)鍵詞：植物學(xué)研究;虛擬實驗;平臺建設(shè);平臺應(yīng)用

植物學(xué)虛擬實驗平臺的構(gòu)建，是高校大學(xué)生學(xué)習(xí)植物知識的必備條件。通過植物學(xué)虛擬實驗平臺，進(jìn)行與植物學(xué)知識學(xué)習(xí)相關(guān)的大學(xué)生，能夠更容易理解植物學(xué)方面的理論知識。同時，大學(xué)生們還可以通過這一平臺來使學(xué)習(xí)到的植物學(xué)內(nèi)容得到鞏固，并且對于早已經(jīng)滅絕的植物也能夠有所了解。不僅可以通過植物學(xué)虛擬實驗平臺來了解這些已滅絕的植物圖像信息，而且也可以對其滅絕過程有所了解。當(dāng)前我國教育體系的要求是：要求利用創(chuàng)新技術(shù)對學(xué)生進(jìn)行課堂教育，并且以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)和興趣為主。植物學(xué)虛擬實驗平臺恰恰完全符合這些教育課程改革的新要求。

一、植物學(xué)虛擬實驗平臺簡介

所謂的“植物學(xué)虛擬實驗平臺 ”，即利用多種高科技技術(shù)進(jìn)行植物學(xué)圖像的虛擬轉(zhuǎn)化。這些高科技技術(shù)包括：智能識別技術(shù)，顯微切片造影技術(shù)，以及互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)。利用獨立的植物學(xué)識別機(jī)器，或者是植物學(xué)識別App，對生活中未知名的植物進(jìn)行拍照，并且上傳網(wǎng)絡(luò)，之后就能夠得到該植物的各種信息介紹，其中還包括關(guān)于該植物的內(nèi)部構(gòu)造切片等。另外，植物學(xué)虛擬實驗平臺還可以對植物學(xué)數(shù)字信息進(jìn)行轉(zhuǎn)化，將其變成人類可以接觸和感受的圖像信息。同時，植物學(xué)虛擬實驗平臺還可以對各種植物的生長、發(fā)育、傳播等過程進(jìn)行虛擬展示?，F(xiàn)代我國社會中的植物學(xué)虛擬實驗平臺，是現(xiàn)代社會虛擬技術(shù)與傳統(tǒng)實驗技術(shù)完美結(jié)合的產(chǎn)物。由此可以看出，植物學(xué)虛擬實驗平臺的構(gòu)建對于植物學(xué)研究來說影響意義深遠(yuǎn)，同時也是植物學(xué)研究中必不可少的一道工序。

二、我國植物學(xué)傳統(tǒng)實驗弊端分析

1.植物學(xué)傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式落后

我國多數(shù)實驗課堂仍比較落后，課堂仍以教師講學(xué)生聽為主。實驗教學(xué)機(jī)械而枯燥：教師做學(xué)生看，學(xué)生做教師看。學(xué)生只需要重復(fù)實驗，教師僅僅是灌輸套路，這種教學(xué)手段抑制了學(xué)生的獨立思考和發(fā)現(xiàn)問題的能力，阻礙了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，。在新時代信息高速發(fā)展的時期，原先的乏味枯燥教學(xué)方式已經(jīng)不能適應(yīng)社會發(fā)展，新時代需要更加靈活生動的教學(xué)方式來打破這種死板僵硬的教學(xué)氛圍。只有這樣才可能增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動性。

2.植物學(xué)傳統(tǒng)實驗原理推導(dǎo)過程繁瑣

實驗課堂存在繁瑣的實驗講解，這些繁雜的步驟會使學(xué)生望而生畏，阻礙學(xué)生實驗設(shè)計創(chuàng)新能力與實驗改造能力。實驗原理是設(shè)計實驗的基礎(chǔ)，如果不能明確掌握原理，就不能夠真正掌握實驗的操作要點。長此以往的枯燥教學(xué)會使學(xué)生對自身能力產(chǎn)生懷疑，使學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒，嚴(yán)重影響學(xué)業(yè)的順利進(jìn)行。

三、植物學(xué)虛擬實驗平臺的應(yīng)用

1.用于培養(yǎng)學(xué)生在植物學(xué)微觀知識方面的可視性

形態(tài)解剖觀察是植物學(xué)實驗教學(xué)的主要模式，形態(tài)解剖觀察實驗鍛煉學(xué)生的自主觀察學(xué)習(xí)能力。由于借助顯微鏡觀察植物認(rèn)識植物形態(tài)比較抽象，由于理論知識的欠缺，不少學(xué)生會在觀察植物結(jié)構(gòu)的過程中存在暈鏡現(xiàn)象，這種現(xiàn)象不利于學(xué)生的正常學(xué)習(xí)，嚴(yán)重影響學(xué)生學(xué)習(xí)積極性與自主性。而植物學(xué)虛擬平臺的應(yīng)用則彌補(bǔ)了這一不足，平臺除了提供最基本的的植物學(xué)實驗基礎(chǔ)知識，還提供教師拍攝的相關(guān)顯微材料，這些材料會由專業(yè)教師進(jìn)行專門的解說備注，能讓學(xué)生直觀的學(xué)習(xí)到植物微觀知識，感受植物微觀世界的神奇與精妙。從而消除學(xué)生對于顯微結(jié)構(gòu)的畏懼心理，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力。

2.用于培養(yǎng)學(xué)生在植物學(xué)學(xué)習(xí)方面的積極性

當(dāng)代大學(xué)生喜歡應(yīng)用移動設(shè)備。因此建立可移動的線上植物學(xué)實驗虛擬實驗平臺前景廣闊，建立虛擬實驗平臺可以發(fā)展學(xué)生的自主學(xué)習(xí)化與個性化，可以供給學(xué)生課前自主預(yù)習(xí)與課后復(fù)習(xí)的材料，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。植物學(xué)實驗具有真實性、生動性與直觀性，所以借助第三方工具時更能夠培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與自主學(xué)習(xí)能力。而且由于植物學(xué)虛擬實驗平臺能夠隨意移動，不受時間和地域的限制，可以為學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)的實驗平臺，營造個性化學(xué)習(xí)環(huán)境，搜集信息全面快捷，內(nèi)容靈活多樣，所以能夠增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性，對學(xué)生學(xué)習(xí)生活能產(chǎn)生積極的影響?？梢允狗忾]的課堂走向多元化與開放化。

3.用于培養(yǎng)學(xué)生在植物學(xué)內(nèi)容方面的可控性

植物學(xué)實驗虛擬平臺的作用是可以讓學(xué)生隨時隨地進(jìn)行自學(xué)。課前預(yù)習(xí)與課后復(fù)習(xí)從而促進(jìn)植物學(xué)學(xué)習(xí)，實驗平臺帶領(lǐng)學(xué)生預(yù)習(xí)實驗內(nèi)容，熟悉實驗原理，方法和步驟，可以使學(xué)生在進(jìn)行實驗時目的更加明確，原理清楚，做法明白，實驗進(jìn)行更加輕松。學(xué)生預(yù)習(xí)之后，教室可以簡化講解步驟，留更多時間給學(xué)生進(jìn)行自主操作，從而訓(xùn)練學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。教師可以通過課前預(yù)習(xí)與課后完成效果對學(xué)生的能力進(jìn)行評析，從而掌握學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)與學(xué)習(xí)水平。這種新型的教學(xué)方式可以有效的提高教學(xué)效率，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)效果，使學(xué)生更好的融入對植物學(xué)的學(xué)習(xí)中。

結(jié)語

綜上所述，植物學(xué)實驗虛擬平臺主要被應(yīng)用于當(dāng)代大學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)方面。通過其自身的優(yōu)勢作用來簡化大學(xué)生的植物學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容，使學(xué)生能夠更容易地進(jìn)行專業(yè)學(xué)習(xí)。另外，植物學(xué)實驗虛擬平臺利用各種高科技信息功能來使當(dāng)代大學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和自主探究問題的能力都得到提高，這對于提高大學(xué)生的各方面能力來說有著不可忽視的影響作用。

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作者簡介：狄浩偉（1996-），男，山西太原人，山西農(nóng)大學(xué)信息學(xué)院學(xué)生，研究方向為植物學(xué)。