虛擬平臺在畜牧獸醫(yī)專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用

文│劉倩 楊恒友 齊雪茹 王小茜（廊坊職業(yè)技術(shù)學(xué)院）

虛擬仿真平臺逐步應(yīng)用于畜牧獸醫(yī)類專業(yè)教學(xué)，對教學(xué)環(huán)節(jié)具有重要意義。筆者首先介紹傳統(tǒng)畜牧獸醫(yī)類專業(yè)教學(xué)中存在的問題，其次分析仿真虛擬平臺在理論教學(xué)和實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用案例，最后總結(jié)畜牧獸醫(yī)類專業(yè)教學(xué)中應(yīng)用虛擬仿真平臺的效果與原則。就如何打破傳統(tǒng)教學(xué)模式、緩解教學(xué)資源不足、理論和實(shí)踐脫節(jié)以及過程考核不佳等問題進(jìn)行探討，旨在提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)興趣以及創(chuàng)新能力。

一、傳統(tǒng)模式下畜牧獸醫(yī)類專業(yè)教學(xué)中存在的問題

1.教學(xué)方式單一。傳統(tǒng)的畜牧獸醫(yī)類專業(yè)教學(xué)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(shí)訓(xùn)難以實(shí)現(xiàn)并存在安全隱患。以往教學(xué)中，如家畜解剖生理教學(xué)中，理論部分教師主要應(yīng)用圖片講解，實(shí)訓(xùn)部分主要應(yīng)用標(biāo)本、模型等進(jìn)行講解，綜合實(shí)訓(xùn)動物往往受到疫病的影響，也只能應(yīng)用雞、羊等小型動物，而且數(shù)量較少，大部分同學(xué)屬于觀摩，不直接動手操作。長此以往，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性下降，嚴(yán)重影響接下來的課程學(xué)習(xí)，甚至對專業(yè)的認(rèn)知產(chǎn)生偏差。

2.教學(xué)資源不足。隨著寵物市場異?；馃嵋约靶竽翗I(yè)的不斷發(fā)展，人才的需求量逐年增長，薪資和對本職業(yè)認(rèn)知提升，畜牧獸醫(yī)類專業(yè)學(xué)生數(shù)量大幅上升，導(dǎo)致實(shí)訓(xùn)室、實(shí)訓(xùn)設(shè)備、實(shí)訓(xùn)動物緊缺，各門課實(shí)訓(xùn)動物大多采用兔子、雞等小型動物，很少應(yīng)用犬、豬、羊等中小型動物，即使這樣動物數(shù)量也有限，多名同學(xué)應(yīng)用一只動物的情況經(jīng)常發(fā)生，造成不能人人操作，實(shí)際動手操作能力不足。

3.理論教學(xué)與實(shí)訓(xùn)教學(xué)脫節(jié)。

畜牧獸醫(yī)類專業(yè)的課程，每門都是實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，如果不通過實(shí)際操作來完成實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，教學(xué)目標(biāo)將很難完成。在養(yǎng)豬與豬病防治等課程教學(xué)中，由于各種原因，學(xué)生無法進(jìn)入飼養(yǎng)場進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué)，教師只能通過圖片和視頻資料講解飼養(yǎng)過程，學(xué)生無法親身體驗(yàn)完整的飼養(yǎng)過程，也無法發(fā)現(xiàn)飼養(yǎng)過程中遇到的問題。這樣一來，造成實(shí)訓(xùn)和理論教學(xué)的脫節(jié)，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣逐漸下滑，致使無法達(dá)到教學(xué)要求。此外，在遇到疫情的時(shí)候，實(shí)訓(xùn)教學(xué)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(yī)類課程大多采納平時(shí)成績和期末成績各占一半的考核方式，平時(shí)成績大多注重作業(yè)、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(shí)踐技能過程性考核少，因而這種只看結(jié)果不看過程的考核方式，不利于學(xué)生綜合素質(zhì)的提升。

二、虛擬仿真平臺在畜牧獸醫(yī)

類專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用案例

1.虛擬仿真平臺在畜牧獸醫(yī)類專業(yè)理論教學(xué)中的應(yīng)用案例。畜牧獸醫(yī)類專業(yè)理論教學(xué)中，虛擬仿真平臺軟件有助于理論教學(xué)，突破理論教學(xué)的難點(diǎn)。如在對犬解剖內(nèi)容講解時(shí),有大量的名詞和概念，以及動物器官的形態(tài)結(jié)構(gòu)，對照標(biāo)本講解需要大量時(shí)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(jié)構(gòu)及內(nèi)部構(gòu)造，做到精確講解，學(xué)生直觀的進(jìn)行感知學(xué)習(xí)，進(jìn)而降低了理論教學(xué)的難點(diǎn)和節(jié)省理論授課課時(shí)數(shù)。在養(yǎng)豬與豬病防治課程中，引入豬虛擬養(yǎng)殖系統(tǒng)，學(xué)生可以沉浸于虛擬的飼養(yǎng)場景中，同時(shí)輔以聽覺和觸覺感觀，學(xué)生可以模擬真正的飼養(yǎng)員，使枯燥的內(nèi)容趣味化。

2.虛擬仿真平臺在畜牧獸醫(yī)類專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用案例。在畜牧獸醫(yī)類專業(yè)實(shí)訓(xùn)中，虛擬仿真平臺作為實(shí)訓(xùn)教學(xué)的補(bǔ)充，具有綠色環(huán)保、智能、可重復(fù)的特點(diǎn)，對于傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)提供了補(bǔ)充。例如用一個(gè)雄性犬去勢手術(shù)VR版來介紹其應(yīng)用過程，該手術(shù)有術(shù)前麻醉、術(shù)前無菌處理、開始手術(shù)、基礎(chǔ)設(shè)置等環(huán)節(jié)，學(xué)生可以提前預(yù)習(xí)術(shù)前麻醉、無菌處理及術(shù)后護(hù)理等內(nèi)容。學(xué)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(jìn)入虛擬的手術(shù)室，按大屏幕及語音播報(bào)操作手術(shù)，從消毒、鋪創(chuàng)巾、切開皮膚、持刀手勢等手術(shù)細(xì)微環(huán)節(jié)逐一打分，學(xué)生操作完畢后，自動生成手術(shù)過程的評價(jià)表，錯(cuò)誤步驟、錯(cuò)誤詳情，扣分及手術(shù)用時(shí)、綜合評價(jià)、綜合評分一目了然，并提出相應(yīng)建議，虛擬仿真平臺可以更好地了解學(xué)生對手術(shù)熟練度的掌握情況，提供需要改善內(nèi)容，填補(bǔ)了傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中對過程性考核評價(jià)的不足，也為此后臨床操作提供了必要的實(shí)踐基礎(chǔ)。

三、畜牧獸醫(yī)類專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用虛擬仿真平臺的效果

1.全新的體驗(yàn)學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)積極性增高。立體、逼真的教學(xué)表現(xiàn)形式十分清晰地呈現(xiàn)了動物內(nèi)部解剖結(jié)構(gòu)，整潔規(guī)范的虛擬外科手術(shù)室和器械擺放，節(jié)約了教師準(zhǔn)備實(shí)訓(xùn)的時(shí)間，學(xué)生可以多次反復(fù)練習(xí)，系統(tǒng)自動形成評價(jià)，全新的課堂體驗(yàn)，大大提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)的積極性。

2.減少實(shí)體動物使用，節(jié)約實(shí)訓(xùn)耗材。虛擬仿真使教學(xué)更加直觀、易懂，也解決了部分實(shí)訓(xùn)難以利用實(shí)體動物完成教學(xué)的問題。外科手術(shù)、人工授精等實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，通過虛擬仿真反復(fù)練習(xí)，熟練后再使用動物實(shí)際操作，既節(jié)約了實(shí)訓(xùn)費(fèi)用，教學(xué)效果也好，還能避免生物安全問題。

3.不受場地、時(shí)空的限制，極大提高了自主學(xué)習(xí)的能力。學(xué)生可以利用碎片化時(shí)間學(xué)習(xí)，虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺不受場地、空間、時(shí)間的束縛，打開電腦、手機(jī)移動終端進(jìn)入虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺就可以學(xué)習(xí)。也可隨時(shí)到虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行選擇性實(shí)訓(xùn)操作，提高實(shí)踐技能及熟練度，真正實(shí)現(xiàn)了隨時(shí)、隨地學(xué)習(xí)，自主學(xué)習(xí)能力大大提升。如骨折、內(nèi)臟等一些破壞性的實(shí)訓(xùn)，以及因動物福利問題而無法開展的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，可以通過虛擬仿真實(shí)訓(xùn)得以解決，增添了難以開展的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，而且完成效率也有所提升。曾在疫情期間確保課堂教學(xué)“理實(shí)一體不打折，技能訓(xùn)練不斷線”。

4.學(xué)生實(shí)操能力與創(chuàng)新意識明顯提高。應(yīng)用人機(jī)互動教與學(xué)，對知識的立體化、形象化了然于心。運(yùn)用所學(xué)知識，通過虛擬操作掌握相關(guān)實(shí)訓(xùn)技能，可有效鍛煉學(xué)生查找、分析、化解問題的能力。仿真實(shí)訓(xùn)和真實(shí)實(shí)訓(xùn)兩種實(shí)訓(xùn)方式相互補(bǔ)充，相得益彰，拓展常規(guī)實(shí)訓(xùn)的教學(xué)功能，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

四、虛擬仿真平臺在畜牧獸醫(yī)類專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用原則

1.能力培養(yǎng)為先，能“實(shí)”勿“虛”的原則。畜牧獸醫(yī)類專業(yè)引入虛擬仿真平臺在教學(xué)中有諸多優(yōu)勢，但真實(shí)實(shí)訓(xùn)模式在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的地位仍不可替代。因此，在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，應(yīng)以能力培養(yǎng)為先，能“實(shí)”勿“虛”，真實(shí)實(shí)訓(xùn)模式必須保持主要地位。虛擬仿真主要進(jìn)行一些難開展、耗費(fèi)高、安全性差的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，如養(yǎng)豬與豬病防治課程，在校生無法進(jìn)入豬場開展實(shí)訓(xùn)，虛擬豬養(yǎng)殖系統(tǒng)可以使學(xué)生進(jìn)入到飼養(yǎng)場景中，完成各個(gè)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)內(nèi)容，達(dá)到教學(xué)目的。

2.有機(jī)結(jié)合，互為補(bǔ)充的原則。真實(shí)實(shí)訓(xùn)與虛擬仿真兩種模式在畜牧獸醫(yī)教學(xué)中有機(jī)結(jié)合，各有所長，取長補(bǔ)短，而不是以此代彼，只有如此，才能獲得更好的效果。如養(yǎng)牛與牛病防治課程中，牛的人工采精、精液品質(zhì)的常規(guī)檢測、人工授精等實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，學(xué)生無法進(jìn)入牛場進(jìn)行發(fā)情鑒定、人工采精及人工授精環(huán)節(jié)，就可以通過虛擬仿真VR軟件來完成實(shí)訓(xùn)，但精液品質(zhì)的常規(guī)檢測可以從奶牛中心購買液氮、凍精等實(shí)訓(xùn)物品，利用實(shí)訓(xùn)室中顯微鏡、精液質(zhì)量分析儀開展實(shí)訓(xùn)，這樣使真實(shí)實(shí)訓(xùn)與虛擬仿真有機(jī)結(jié)合，互為補(bǔ)充，逐一完成各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。

3.自主學(xué)習(xí)的原則?！疤摂M仿真平臺”作為教學(xué)的輔助，學(xué)生可以根據(jù)自身對教學(xué)內(nèi)容的掌握情況，從理論內(nèi)容和實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的各個(gè)環(huán)節(jié)，隨時(shí)自主抽取任何一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行反復(fù)學(xué)習(xí)，以此來達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，拓展學(xué)生學(xué)習(xí)的時(shí)間和空間。

五、結(jié)語

在畜牧獸醫(yī)類專業(yè)教學(xué)中引入虛擬仿真平臺，一方面，打破了以往單一教學(xué)模式、資源不足、一些難以理解的理論教學(xué)和難以開展的實(shí)訓(xùn)教學(xué)項(xiàng)目；另一方面，全新性體驗(yàn)和隨時(shí)、隨地的靈活性，大大提升了學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)能力。仿真實(shí)訓(xùn)和真實(shí)實(shí)訓(xùn)兩種實(shí)訓(xùn)方式相互補(bǔ)充，相得益彰，拓展常規(guī)實(shí)訓(xùn)的教學(xué)功能，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力的培養(yǎng)。