虛擬仿真混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)在應(yīng)用型本科院?；I(yè)的探索

劉小娟 吳鋒景 顏東

(湖南工程學(xué)院材料與化工學(xué)院 湖南湘潭 411104)

根據(jù)《教育部關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實(shí)施意見》（教高〔2019〕8號(hào)），自2019—2021年期間，將認(rèn)定萬(wàn)門左右國(guó)家級(jí)一流本科課程，其中，需要完成6 000 門左右國(guó)家級(jí)線上線下混合式一流課程和1 500 門左右國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)一流課程的認(rèn)定工作，目的是消滅“水課”，打造“金課”，讓課程內(nèi)容優(yōu)起來(lái)、教學(xué)能力強(qiáng)起來(lái)、學(xué)生學(xué)習(xí)忙起來(lái)、學(xué)習(xí)效果實(shí)起來(lái)，形成具有專業(yè)特色的一流本科課程體系，構(gòu)建更高水平的人才培養(yǎng)體系。

本著在應(yīng)用型本科院校建立綜合能力的培養(yǎng)目標(biāo)，需要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力，動(dòng)手能力和工程設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)?；瘜W(xué)化工課程一般是以實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐為基礎(chǔ)的，但相關(guān)理論知識(shí)較為抽象，學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解較為困難，加之提高學(xué)生解決問題和動(dòng)手能力，均要依托于實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)[1-2]。針對(duì)當(dāng)前學(xué)生對(duì)化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)方式的單一，學(xué)習(xí)過程的枯燥，因此對(duì)化學(xué)化工相關(guān)的實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行了基于虛擬仿真的混合式教學(xué)模式的探索，以便提高學(xué)習(xí)的效果。

1 基于虛擬仿真的混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展的必要性

在2020年初爆發(fā)的新冠病毒疫情下，多數(shù)高校不能及時(shí)開學(xué)，理論課程的線上教學(xué)平臺(tái)得以迅速發(fā)展，而相對(duì)于實(shí)驗(yàn)課程卻沒有較為成熟可用的教學(xué)平臺(tái)，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源便成為教師授課、學(xué)生學(xué)習(xí)的有效途徑之一[3-5]。當(dāng)前很多高校根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)，開設(shè)了具有專業(yè)特色的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有益補(bǔ)充，或者作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一部分。而湖南工程學(xué)院材料與化工學(xué)院針對(duì)學(xué)科特點(diǎn)，也相繼在化工專業(yè)中進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

在傳統(tǒng)的化工課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，涉及的設(shè)備繁多且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，比如反應(yīng)釜、干燥器、換熱器、精餾塔和吸收塔等。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，由于化工設(shè)備多為金屬材質(zhì)，設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、儀器的運(yùn)行狀態(tài)、換熱過程、液體流動(dòng)情況等無(wú)法及時(shí)觀察及檢測(cè)，不利于學(xué)生直觀了解儀器內(nèi)部流體流動(dòng)情況。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中需要進(jìn)行的一些化工實(shí)驗(yàn)，由于原料價(jià)格昂貴，儀器設(shè)備不易獲得，生產(chǎn)環(huán)節(jié)可能會(huì)產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)物，以及酸、堿、重金屬等有毒有害物質(zhì)[6]，需要提供專業(yè)的環(huán)保設(shè)施進(jìn)行處理，由于實(shí)驗(yàn)條件的缺乏，是不利于在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下完成實(shí)驗(yàn)的。此外，局限于設(shè)備臺(tái)套問題，只能開展一些演示性實(shí)驗(yàn)和經(jīng)典的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。比如：在該校開展的關(guān)于篩板塔塔板效率測(cè)定實(shí)驗(yàn)，上課時(shí)教師會(huì)講述精餾塔實(shí)驗(yàn)的原理和目的，以及操作方法，然后進(jìn)行原料酒精與水的混合溶液的部分回流，以及全回流的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生按照講義中提到的操作參數(shù)，比如進(jìn)料流量、冷卻水流量、回流比等進(jìn)行設(shè)置，然后采集數(shù)據(jù)，編寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。而關(guān)于實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的操作問題，比如漏液、液泛和霧沫夾帶等問題，少有機(jī)會(huì)進(jìn)行實(shí)操，畢竟以后去企業(yè)工作，該實(shí)操經(jīng)驗(yàn)的積累是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，不利于工程思維的培養(yǎng)。另外，由于化工企業(yè)生產(chǎn)的復(fù)雜性和危險(xiǎn)性，像以天然氣為原料的合成氨反應(yīng)，原料易燃、易爆，反應(yīng)常伴隨高溫高壓，學(xué)生去企業(yè)實(shí)習(xí)，是不允許動(dòng)手操作，且生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化程度高，很多工段通過DCS系統(tǒng)控制，對(duì)部分生產(chǎn)過程學(xué)生是看不到、摸不著的，不能得到有效的學(xué)習(xí)效果。

在教學(xué)開展過程中，課前教師需要手動(dòng)簽到，課中也需要手動(dòng)記錄操作情況、批改報(bào)告、總結(jié)成績(jī)等，需要耗費(fèi)大量精力來(lái)完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)。因此，基于虛擬仿真的混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法探索是十分必要的。

鑒于此，結(jié)合改校化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)情況，融合多種教學(xué)手段，對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及手段進(jìn)行改革及創(chuàng)新，構(gòu)建了基于虛擬仿真的混合式的化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，將優(yōu)質(zhì)虛擬仿真教學(xué)資源搬進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂，開展形式豐富的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)習(xí)效果。

2 基于虛擬仿真的混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的實(shí)施

2.1 基于虛擬仿真的混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的建立

根據(jù)該院化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式采用“線上線下”混合式教學(xué)，虛擬實(shí)驗(yàn)和實(shí)體實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，以及學(xué)生自主操作和教師在線輔導(dǎo)相結(jié)合的方法開展教學(xué)。關(guān)于“線上線下”混合式教學(xué)模式，涉及課前、課中和課后單個(gè)環(huán)節(jié)學(xué)生與教師的互動(dòng)。課前導(dǎo)學(xué)階段，學(xué)生通過登錄學(xué)習(xí)通平臺(tái)，進(jìn)行虛擬仿真課程的“實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)”，并完成思考題；課中學(xué)生在學(xué)習(xí)通上簽到，老師講授重難點(diǎn)內(nèi)容，注意事項(xiàng)，提出問題，學(xué)生進(jìn)行自由討論，在實(shí)驗(yàn)過程中老師指導(dǎo)學(xué)生自主完成實(shí)驗(yàn)操作，分析數(shù)據(jù)；課后老師布置作業(yè)，提出問題，學(xué)生在學(xué)習(xí)通平臺(tái)上完成作業(yè)，參與討論。

而虛擬仿真與實(shí)體實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，是學(xué)生在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，需要開展實(shí)體實(shí)驗(yàn)，達(dá)到虛實(shí)結(jié)合。在完成部分實(shí)體實(shí)驗(yàn)后，進(jìn)行學(xué)生自主操作和教師在線輔導(dǎo)相結(jié)合：學(xué)生在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中可以自主完成全部實(shí)驗(yàn)過程，對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的疑難問題，在線上教師可以給予及時(shí)指導(dǎo)。

2.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)應(yīng)用型本科高校的特點(diǎn)和虛擬仿真教學(xué)能實(shí)不虛、虛實(shí)結(jié)合的特點(diǎn)，結(jié)合專業(yè)特色和化工行業(yè)需求，現(xiàn)該院化工虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的虛擬仿真軟件主要設(shè)置有化工原理實(shí)驗(yàn)單元、化工操作實(shí)驗(yàn)單元和化工設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)單元等虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，并通過教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)持續(xù)改進(jìn)和完善教學(xué)內(nèi)容。鑒于精餾實(shí)驗(yàn)開展存在諸多弊端，比如操作周期長(zhǎng)、成本高、實(shí)驗(yàn)過程安全性差、部分極端條件無(wú)法展示等，該院利用精餾塔3D 仿真技術(shù)，主要包括精餾塔3D 設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)仿真軟件，精餾塔工藝（脫丁烷）3D 仿真軟件和精餾（水-乙醇）實(shí)驗(yàn)仿真軟件。該系列精餾塔3D仿真軟件內(nèi)容主要有：精餾塔3D 設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)仿真軟件，內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)室預(yù)設(shè)危險(xiǎn)源，設(shè)計(jì)任務(wù)，精餾塔實(shí)驗(yàn)設(shè)備以及相應(yīng)的儀器、儀表和閥門等；精餾塔工藝（脫丁烷）3D仿真軟件，涉及精餾塔冷態(tài)開車、正常運(yùn)行、停車，精餾塔熱蒸汽壓力過高、過低事故，精餾塔冷凝水中斷事故，停電事故，精餾塔回流泵故障事故和精餾塔回流控制閥閥卡事故等；精餾（水-乙醇）實(shí)驗(yàn)仿真軟件，涉及塔釜加熱升溫，全回流、部分回流過程及數(shù)據(jù)處理等。

學(xué)生通過利用仿真軟件設(shè)計(jì)精餾塔，并對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，建立學(xué)生完整的設(shè)計(jì)理念，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和實(shí)踐能力，使學(xué)生深入系統(tǒng)地掌握精餾的工作原理及工藝流程，了解精餾過程的動(dòng)態(tài)特性，提高學(xué)生對(duì)于精餾過程的認(rèn)識(shí)，結(jié)合工程實(shí)踐進(jìn)行教學(xué)，能有效提高教學(xué)效果，促進(jìn)學(xué)生的有效學(xué)習(xí)。

3 基于虛擬仿真的混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的特點(diǎn)

基于虛擬仿真的混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的特點(diǎn)主要采用線上線下教學(xué)，虛擬現(xiàn)實(shí)3D 仿真實(shí)驗(yàn)，“虛實(shí)互補(bǔ)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)和教師在線輔導(dǎo)相結(jié)合的方法開展教學(xué)。

3.1 “線上線下”教學(xué)

為了使學(xué)生在課堂上能夠更加高效率地理解所學(xué)知識(shí)，上課前老師通過學(xué)習(xí)通平臺(tái)給學(xué)生發(fā)送學(xué)習(xí)任務(wù)清單和拓展資料，比如：在精餾塔仿真實(shí)驗(yàn)開展前，讓學(xué)生了解精餾塔化工實(shí)驗(yàn)的原理、工藝流程和主要設(shè)備，并要求學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)了解精餾塔的工業(yè)應(yīng)用及操作注意事項(xiàng)，了解相關(guān)虛擬仿真軟件的主要內(nèi)容，記錄精餾工藝難點(diǎn)等。老師針對(duì)學(xué)生課前的學(xué)習(xí)情況，講解實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)和核心內(nèi)容。布置任務(wù)，讓學(xué)生在仿真軟件上自主完成任務(wù)，在完成任務(wù)過程中學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)問題，討論問題，解決問題。在這樣的學(xué)習(xí)模式下學(xué)生能夠更專注、更主動(dòng)地學(xué)習(xí)。當(dāng)學(xué)習(xí)過程中遇到困難時(shí)，學(xué)生可以相互討論，也可以與老師探討。老師應(yīng)盡量以啟發(fā)式方式跟學(xué)生進(jìn)行探討交流，并在最后針對(duì)學(xué)生遇到的常見問題進(jìn)行總結(jié)。在這種教學(xué)模式下，學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)，與他人交流，學(xué)習(xí)能動(dòng)性將會(huì)得到較大的提高。而老師的主要任務(wù)是通過講授知識(shí)和協(xié)助學(xué)生解決問題的方式來(lái)促成他們的個(gè)性化學(xué)習(xí)。這種由學(xué)生主導(dǎo)，老師協(xié)助的教學(xué)模式可以活躍課堂，鍛煉學(xué)生的綜合能力，提高教學(xué)質(zhì)量。為了讓學(xué)生能夠更加深入地理解和運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，鞏固關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)，課后可結(jié)合老師課堂所講內(nèi)容再次操作軟件，并總結(jié)自己操作失分的原因，完成仿真在線測(cè)試題目（老師在后臺(tái)可以看到學(xué)生的測(cè)試情況）和實(shí)驗(yàn)報(bào)告，以及教師在線答疑輔導(dǎo)的方法開展課后教學(xué)[7]。

3.2 虛擬現(xiàn)實(shí)3D仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)

學(xué)生在虛擬仿真軟件上自主學(xué)習(xí)。虛擬仿真軟件模擬化學(xué)生產(chǎn)過程中的流量、溫度、液位等數(shù)據(jù)，學(xué)生通過電腦輸入各種參數(shù)來(lái)控制精餾過程，使學(xué)生在近似真實(shí)的環(huán)境中去了解、熟悉，并操作其中的虛擬設(shè)備，體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的真實(shí)過程，比如漏液、液泛和霧沫夾帶等現(xiàn)象。這種類似于“玩游戲”的學(xué)習(xí)方法增加了學(xué)習(xí)趣味性，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。特別是在一些實(shí)物實(shí)驗(yàn)難以呈現(xiàn)的特殊情況下的學(xué)習(xí)，如極端條件（如超高溫、超高壓等）和異常情況（停電、停水、泵故障等），虛擬仿真實(shí)驗(yàn)有著不可替代的優(yōu)勢(shì)。

3.3 “虛實(shí)互補(bǔ)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)

比如：在虛擬仿真軟件上的學(xué)習(xí)能使學(xué)生深入的了解精餾的原理、工藝流程，掌握精餾塔的操作步驟及異常情況處理方法，但是虛擬仿真實(shí)驗(yàn)過程中不能接觸實(shí)物，無(wú)法真實(shí)感受化工的生產(chǎn)或?qū)嶒?yàn)過程，因此仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)于學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)方面有所欠缺，而且容易引起學(xué)生學(xué)習(xí)理論與實(shí)踐的脫節(jié)。在工程實(shí)踐環(huán)節(jié)，學(xué)生在精餾塔實(shí)訓(xùn)裝置上進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作，完成在精餾塔的開車、正常運(yùn)行、停車等實(shí)踐步驟，做到虛實(shí)互補(bǔ)。

4 基于虛擬仿真的混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的教學(xué)研究方法

4.1 排查法

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求“能實(shí)不虛”，因此首先應(yīng)該對(duì)化工專業(yè)的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程進(jìn)行仔細(xì)排查，按“四高”（高能耗、高消耗、高污染、高危險(xiǎn)）程度給實(shí)驗(yàn)課程依次排序，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇提供依據(jù)。

4.2 數(shù)據(jù)分析法

實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目后，收集所有參加學(xué)習(xí)的同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作數(shù)據(jù)，包括操作錯(cuò)誤點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)時(shí)間、測(cè)試分?jǐn)?shù)等，并分析學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作數(shù)據(jù)，為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的持續(xù)改進(jìn)提供依據(jù)。

4.3 訪談法

與學(xué)生進(jìn)行交談，了解學(xué)生對(duì)于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的意見，包括項(xiàng)目的難度、問題點(diǎn)、興趣點(diǎn)、課程成績(jī)的評(píng)定等，為后續(xù)項(xiàng)目的完善提供參考。

4.4 創(chuàng)新多樣的教學(xué)方式方法

按照信息化時(shí)代背景下學(xué)生的需求特點(diǎn)，探索在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用不同的教學(xué)方法，重點(diǎn)實(shí)行基于問題、案例的互動(dòng)式、研討式教學(xué)方法，對(duì)于學(xué)生倡導(dǎo)自主式、合作式、探究式學(xué)習(xí)方法。

5 基于虛擬仿真的混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的教學(xué)效果

5.1 線上線下教學(xué)效果

課前，教師通過學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺(tái)發(fā)放預(yù)習(xí)資料，并預(yù)設(shè)幾個(gè)問題。學(xué)生通過手機(jī)端便捷找到將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，并帶著問題去學(xué)習(xí)，這樣以設(shè)問促教學(xué)，能有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。課后如果遇到問題，通過學(xué)習(xí)通討論板塊，跟他人積極交流，并且教師能在線進(jìn)行答疑，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

5.2 虛擬現(xiàn)實(shí)3D仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的開展，能有效解決傳統(tǒng)化工實(shí)驗(yàn)占地面積大，原料、設(shè)備采購(gòu)成本高，以及儀器維護(hù)，三廢處理困難等問題。在虛擬現(xiàn)實(shí)3D仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生通過在虛擬仿真軟件平臺(tái)上輸入各種參數(shù)來(lái)操作其中的虛擬設(shè)備，體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的真實(shí)過程。這種類似于“玩游戲”的學(xué)習(xí)方法增加了學(xué)習(xí)趣味性，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

5.3 “虛實(shí)互補(bǔ)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果

在化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，在前期采用了線上線下混合式教學(xué)，以及虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮砗芮宄?，?duì)化工操作單元也很熟悉，在進(jìn)行真實(shí)的實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，可以略講相關(guān)的理論知識(shí)，側(cè)重于設(shè)備的認(rèn)知，以及操作單元的熟悉，體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的真實(shí)過程，比如漏液、液泛和霧沫夾帶等現(xiàn)象。這樣可以提高學(xué)生的操作能力，以及工程實(shí)踐能力。

6 基于虛擬仿真的混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的應(yīng)用及意義

基于虛擬仿真的混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要面向我院化學(xué)工程與工藝、應(yīng)用化學(xué)、生物工程、材料化學(xué)等專業(yè)學(xué)生。在開設(shè)仿真實(shí)驗(yàn)時(shí)，充分考慮到學(xué)生在校實(shí)驗(yàn)條件的缺乏，工廠參觀實(shí)習(xí)的困難，通過逼真的仿真場(chǎng)景，了解并熟悉化工生產(chǎn)流程，并能結(jié)合工程實(shí)踐，設(shè)計(jì)出合理的工藝路線。

教學(xué)效果評(píng)價(jià)辦法方面，將虛擬仿真混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)納入化工專業(yè)培養(yǎng)方案和教學(xué)課程中，制定相關(guān)的教學(xué)效果評(píng)價(jià)辦法，并根據(jù)學(xué)生和教師的反饋，持續(xù)改進(jìn)教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制。目前，實(shí)驗(yàn)采用線上線下相結(jié)合的評(píng)價(jià)體系對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，實(shí)驗(yàn)采用百分制，線上題目數(shù)量和分值比例由老師提前預(yù)設(shè)。課前預(yù)習(xí)通過線上闖關(guān)答題檢驗(yàn)，預(yù)習(xí)成績(jī)按照10%計(jì)入最終實(shí)驗(yàn)成績(jī)；課堂上以任務(wù)引導(dǎo)性操作為主，要求在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成線上任務(wù)，按照30%計(jì)入最終實(shí)驗(yàn)成績(jī)；而在實(shí)體實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，設(shè)置的成績(jī)占30%；課后在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成總結(jié)性檢驗(yàn)試題，按照10%計(jì)入最終成績(jī)；實(shí)驗(yàn)報(bào)告上交后，由老師批改，按照20%計(jì)入。

通過虛擬仿真的混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式學(xué)習(xí)，增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和科研創(chuàng)新能力，有利于對(duì)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力和綜合實(shí)踐能力的培養(yǎng)。近幾年來(lái)，該院學(xué)生成立實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新及設(shè)計(jì)興趣小組，積極參加化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)競(jìng)賽，均取得較好的成績(jī)。

7 結(jié)語(yǔ)

開展虛擬仿真的混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，即線上線下模式學(xué)習(xí)，以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主，老師講授和指導(dǎo)為輔，有效促進(jìn)了學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)，學(xué)生通過實(shí)踐獲得知識(shí)，印象更深刻，學(xué)習(xí)效果更好；虛擬現(xiàn)實(shí)3D 仿真實(shí)驗(yàn)，這種類似于“玩游戲”的學(xué)習(xí)方式極大地激起了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增添了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的活力和動(dòng)力，教學(xué)效果顯著提升，教學(xué)質(zhì)量明顯提高。“工藝設(shè)計(jì)+仿真操作+工程實(shí)踐””的這種“三位一體”和“虛實(shí)結(jié)合”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式能有效地培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力和綜合實(shí)踐能力。