虛擬仿真技術(shù)在養(yǎng)禽教學(xué)中的實(shí)踐應(yīng)用

石蘊(yùn)偉 龍霄 付玉霞

摘要：養(yǎng)禽與禽病防治是高職院校畜牧獸醫(yī)專業(yè)的一個(gè)專業(yè)核心課程，同時(shí)也是一個(gè)實(shí)踐性很強(qiáng)的教學(xué)課程，為完善養(yǎng)禽與禽病防治課程的實(shí)踐教學(xué)條件，進(jìn)一步探索實(shí)踐教學(xué)模式，提升實(shí)踐教學(xué)水平，把虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于養(yǎng)禽實(shí)踐課程，以期取得較好的實(shí)際成效，本文主要介紹了養(yǎng)禽與禽病防治課程實(shí)踐教學(xué)的教育現(xiàn)狀，并闡述了虛擬仿真技術(shù)在養(yǎng)禽與禽病防治課程實(shí)踐性教學(xué)中的實(shí)際運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：養(yǎng)禽;虛擬仿真;實(shí)踐教學(xué)

養(yǎng)禽與禽病防治是研究養(yǎng)禽生產(chǎn)與禽病預(yù)防治療的學(xué)科，由于課程的實(shí)踐性很強(qiáng)，需要通過(guò)實(shí)踐操作來(lái)將理論知識(shí)展示和驗(yàn)證，因此實(shí)踐教學(xué)在該課程中占有至關(guān)重要的地位。養(yǎng)禽業(yè)是畜牧養(yǎng)殖業(yè)的重要分支，其發(fā)展起步較早，最初是小規(guī)模的人工散養(yǎng)，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為集約化、現(xiàn)代化、標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)模養(yǎng)殖，養(yǎng)禽與禽病防治也成為畜牧獸醫(yī)專業(yè)最重要的核心課程之一。近年來(lái)，由于越來(lái)越緊迫的防疫要求，進(jìn)入養(yǎng)禽場(chǎng)實(shí)踐已經(jīng)不可能實(shí)現(xiàn)，如何開(kāi)展養(yǎng)禽實(shí)踐教學(xué)成為亟待解決的難題。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的出現(xiàn)為養(yǎng)禽實(shí)踐提供了新的思路。虛擬仿真技術(shù)能夠完成傳統(tǒng)真實(shí)實(shí)驗(yàn)室所不具有或難以完成的教學(xué)功能，例如利用虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)建立養(yǎng)殖示范場(chǎng)、數(shù)字化資源庫(kù)、養(yǎng)殖場(chǎng)信息監(jiān)控體系等，讓學(xué)習(xí)者在線游覽虛擬養(yǎng)殖場(chǎng)，從而深入掌握養(yǎng)殖場(chǎng)選址、布置、建筑和設(shè)備等要求、育雛、育成、產(chǎn)蛋雞及肉雞飼養(yǎng)過(guò)程和防疫過(guò)程，病禽診斷及解剖等，從而在線完成教學(xué)任務(wù)，提高學(xué)生的養(yǎng)殖信息化技術(shù)水平。采用虛擬仿真的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，突破了傳統(tǒng)養(yǎng)禽實(shí)驗(yàn)課程的對(duì)時(shí)間、空間、場(chǎng)所、實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的束縛，有效促進(jìn)了學(xué)習(xí)者在虛擬仿真實(shí)踐中開(kāi)展自主研究與實(shí)驗(yàn)操作，并鍛煉了學(xué)習(xí)者發(fā)掘提問(wèn)、剖析問(wèn)題與解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的能力。

1、傳統(tǒng)養(yǎng)禽教學(xué)的發(fā)展

近年來(lái)，養(yǎng)禽教學(xué)已由早期的"教師講解與示范，學(xué)生觀察與操作"的傳統(tǒng)教學(xué)方式轉(zhuǎn)變到由教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭v解，利用多媒體講授，并結(jié)合科學(xué)研究等多元化的教學(xué)方式。

2、教學(xué)現(xiàn)狀

相對(duì)于傳統(tǒng)的養(yǎng)禽灌輸式的理論課程，目前的養(yǎng)禽課程已經(jīng)出現(xiàn)了多元化發(fā)展趨勢(shì)。多媒體教學(xué)、實(shí)物標(biāo)本、掛圖、模型都走進(jìn)了教室。由于受到教學(xué)時(shí)間、教師能力、科研經(jīng)費(fèi)以及實(shí)驗(yàn)動(dòng)物數(shù)量等因素的影響，所以理論課時(shí)往往大于實(shí)踐課時(shí)，養(yǎng)禽教學(xué)面臨諸多困難：

（1）教學(xué)手段單一

由于城市的高速擴(kuò)張和環(huán)境污染的壓力，很多高校都沒(méi)有了用作學(xué)生教學(xué)基地的教學(xué)實(shí)踐場(chǎng)所，由原來(lái)的校內(nèi)實(shí)踐活動(dòng)轉(zhuǎn)為室內(nèi)學(xué)習(xí)，這對(duì)養(yǎng)禽教學(xué)提出了很大的挑戰(zhàn)。要想在短時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)深入的講解是不可能實(shí)現(xiàn)的，更別說(shuō)教學(xué)創(chuàng)新了。教師通過(guò)PPT對(duì)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的傳輸，這些內(nèi)容往往抽象而枯燥，沒(méi)有具體實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和實(shí)驗(yàn)環(huán)境，不能給學(xué)生營(yíng)造一種身臨其境的感受，學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解僅僅停留在理論層面。

（2）師資缺乏，經(jīng)費(fèi)不足

完善基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、增加實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)是我們教育的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)，但現(xiàn)實(shí)情況是許多教師都是剛畢業(yè)出校門，就進(jìn)校門當(dāng)老師，根本沒(méi)有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，此外，繁重的教學(xué)壓力，也使得教師們沒(méi)有時(shí)間去探索、去實(shí)踐、去思考。教學(xué)經(jīng)費(fèi)不足也是制約養(yǎng)禽實(shí)踐教學(xué)開(kāi)展的另一個(gè)原因。養(yǎng)禽與禽病防治是一個(gè)實(shí)踐性、應(yīng)用型都很強(qiáng)的專業(yè)學(xué)科，要想好培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，就必須付諸大量的實(shí)踐應(yīng)用，需要實(shí)地到養(yǎng)禽場(chǎng)實(shí)習(xí)，需要大量的解剖病禽，由于教學(xué)經(jīng)費(fèi)的不足，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物減少，實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地由室外轉(zhuǎn)向室內(nèi)，極大的限制了學(xué)生的成長(zhǎng)空間。

（3）理論與實(shí)踐脫節(jié)

要實(shí)現(xiàn)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的提高和飼養(yǎng)、診斷水平的提升，實(shí)踐是唯一途徑。養(yǎng)禽與禽病防治教學(xué)內(nèi)容覆蓋面廣，對(duì)養(yǎng)殖、動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)、解剖學(xué)、病理學(xué)、診斷學(xué)等學(xué)科都有涉及。缺乏教學(xué)資源給該學(xué)科的實(shí)踐教學(xué)造成了不小挑戰(zhàn)，而學(xué)生的學(xué)習(xí)也只能停留在膚淺的理論層次，而無(wú)法親自動(dòng)手操作，教師也不能當(dāng)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)和糾正學(xué)生存在的問(wèn)題。偶爾有機(jī)會(huì)進(jìn)行校外實(shí)踐，但學(xué)生也往往只是觀摩，很難有機(jī)會(huì)真正上手操作。不能產(chǎn)生可持續(xù)、系統(tǒng)的生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)。沒(méi)有實(shí)踐就沒(méi)法切實(shí)了解養(yǎng)禽生產(chǎn)技能與過(guò)程，畢業(yè)后也就沒(méi)法切實(shí)做到"零距離"的上崗。

（4）環(huán)保要求

校內(nèi)畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)地的環(huán)保不合規(guī)，無(wú)法使學(xué)生就近參加實(shí)習(xí)實(shí)踐。解剖實(shí)驗(yàn)廢棄的大量垃圾，如動(dòng)物尸體、血液、注射器、藥物不僅給環(huán)境造成一定程度的污染，也成為病原體傳播的重要傳染源。

3、虛擬仿真技術(shù)在養(yǎng)禽實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)（簡(jiǎn)稱VR）是一種創(chuàng)造并體驗(yàn)虛擬世界的電腦模擬系統(tǒng)，其具備了多感知特性、交互式、沉浸感以及構(gòu)想性等特征，廣泛應(yīng)用于軍事航天、工程模擬、游戲動(dòng)漫、教育訓(xùn)練、城市規(guī)劃，以及醫(yī)學(xué)救助等領(lǐng)域。將虛擬仿真技術(shù)和養(yǎng)禽實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，能夠讓學(xué)習(xí)者身臨其境地體驗(yàn)在真實(shí)實(shí)驗(yàn)中所感受不到的趣味，進(jìn)而充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀積極性，大大提高了質(zhì)量。

（1）構(gòu)建虛擬的實(shí)踐環(huán)境

突破了傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)模式，以虛擬仿真的形式、達(dá)到對(duì)情景、過(guò)程、結(jié)果的真實(shí)感體驗(yàn)。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中被虛擬的對(duì)象可以設(shè)定為養(yǎng)殖場(chǎng)、動(dòng)物、儀器設(shè)備等。如以養(yǎng)殖場(chǎng)為虛擬對(duì)象的教學(xué)情景設(shè)計(jì)，也可以是以環(huán)控系統(tǒng)、上料系統(tǒng)、上水系統(tǒng)、清糞系統(tǒng)、撿蛋系統(tǒng)等為內(nèi)容，先構(gòu)建計(jì)算機(jī)教學(xué)模式，然后利用虛擬仿真技術(shù)模擬現(xiàn)實(shí)的養(yǎng)禽生產(chǎn)，在虛擬的環(huán)境中完成環(huán)境控制、上水上料、清糞撿蛋等操作。在模擬禽病診斷的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可以在虛擬的環(huán)境中，完成解剖、病理采樣、儀器檢測(cè)等過(guò)程。在虛擬仿真實(shí)踐中，各種物料都是高度仿真的，實(shí)踐內(nèi)容也是非常貼近實(shí)際生產(chǎn)的，學(xué)生的操作也是完全按照真實(shí)實(shí)踐設(shè)計(jì)的，能夠達(dá)到與養(yǎng)禽實(shí)踐高度結(jié)合。

（2）打破時(shí)間、空間限制，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室全面開(kāi)放

配備了虛擬仿真軟件的計(jì)算機(jī)，學(xué)生就可以完成大量實(shí)踐作業(yè)，實(shí)踐教學(xué)的完成也不再受限于實(shí)踐場(chǎng)所，學(xué)生能夠突破了時(shí)間、空間的束縛，知識(shí)共享性更加良好，也能夠隨時(shí)隨地完成實(shí)踐操作，并進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)，進(jìn)一步培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。另外，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)信息化平臺(tái)，這些虛擬仿真教學(xué)資源可以在全校乃至全社會(huì)范圍內(nèi)共享，服務(wù)于社會(huì)。

（3）低成本、低風(fēng)險(xiǎn)、實(shí)現(xiàn)綠色實(shí)踐教學(xué)

虛擬仿真技術(shù)給學(xué)習(xí)者創(chuàng)造了更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)，也就大大減少了教學(xué)耗材的用量，減少了教育成本，從而避免了現(xiàn)實(shí)實(shí)踐操作中的風(fēng)險(xiǎn)與不安全隱患，從而減少了污染，達(dá)到綠色教學(xué)。

（4）靈活多變，便于開(kāi)展綜合型、創(chuàng)新型實(shí)踐

針對(duì)課程要求，可根據(jù)學(xué)習(xí)軟件的功能模塊進(jìn)行設(shè)定，以設(shè)計(jì)內(nèi)容較豐富的創(chuàng)新性或綜合型教學(xué)實(shí)踐項(xiàng)目，也可以由學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)踐，并利用虛擬操作論證實(shí)踐路線的可能性，以更進(jìn)一步地訓(xùn)練學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力。

（5）布局符合職業(yè)教育特點(diǎn)，貼近企業(yè)

學(xué)校的虛擬終端作業(yè)環(huán)境和企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐環(huán)境相似，有利于學(xué)生行動(dòng)導(dǎo)向的課程開(kāi)展，在這樣的虛擬實(shí)踐環(huán)境中，學(xué)生的職業(yè)意識(shí)也獲得了培養(yǎng)，從而可以更快的加入到公司的生產(chǎn)中去。

4、虛擬仿真技術(shù)教學(xué)實(shí)踐中的問(wèn)題

由于農(nóng)業(yè)信息化和畜牧業(yè)的高度融合，虛擬仿真技術(shù)已在動(dòng)物科學(xué)研究領(lǐng)域中呈現(xiàn)良好的應(yīng)用發(fā)展前景，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室的建立，對(duì)促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)的改革，提高實(shí)踐效率和質(zhì)量有著重要意義，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室在應(yīng)用中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

（1）虛實(shí)結(jié)合的教學(xué)原則

虛擬仿真技術(shù)是構(gòu)建在虛擬現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)上的一種人機(jī)交互體系，虛擬仿真技術(shù)通過(guò)和養(yǎng)禽與禽病防治實(shí)踐教學(xué)技術(shù)的深度融合，使原來(lái)枯燥、抽象的養(yǎng)禽知識(shí)理論具體化、形象化。極大程度地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)養(yǎng)禽知識(shí)的興趣。但是在虛擬仿真教學(xué)的實(shí)踐中我們也發(fā)現(xiàn)，對(duì)于溫度、力度、氣味、粘稠度等現(xiàn)象的感知方面，虛擬仿真技術(shù)是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，還必須依靠實(shí)際上手操作來(lái)感知和訓(xùn)練。

（2）完善虛擬仿真技術(shù)

由于養(yǎng)禽與禽病防治涉及諸多的專業(yè)知識(shí)，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，目前的虛擬仿真技術(shù)還無(wú)法涵蓋這么多的知識(shí)體系，虛擬仿真技術(shù)的開(kāi)發(fā)人員不懂養(yǎng)禽專業(yè)知識(shí)，無(wú)法把握教師對(duì)專業(yè)方面的要求，虛擬仿真技術(shù)與養(yǎng)禽專業(yè)的深度融合還需不斷的將虛擬仿真技術(shù)完善。

結(jié)束語(yǔ)

把虛擬仿真技術(shù)帶入了養(yǎng)禽及禽病的防治等實(shí)踐課程中，克服了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課程的缺陷，減少了出現(xiàn)重大實(shí)驗(yàn)事故的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)一步豐富了實(shí)踐性課程的內(nèi)涵，不但培養(yǎng)了學(xué)習(xí)者的實(shí)踐與創(chuàng)新，而且也大大提高了學(xué)生的掌握知識(shí)的積極度。將虛擬仿真技術(shù)導(dǎo)入實(shí)踐教學(xué)中將是一個(gè)趨勢(shì)，它為對(duì)實(shí)驗(yàn)室全面開(kāi)放創(chuàng)造了一個(gè)有效的解決方案。隨著社會(huì)的前進(jìn)，虛擬仿真技術(shù)還會(huì)繼續(xù)發(fā)展，也勢(shì)必還將繼續(xù)推動(dòng)實(shí)踐教學(xué)的發(fā)展和實(shí)踐教學(xué)的改革。

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