中職畜禽解剖課程虛擬仿真實訓教學資源的建設與應用

劉月華

摘 要：虛擬仿真實訓教學資源的建設與應用是信息技術在職業教育教學中的具體應用，是專業學科建設與信息技術深度融合的產物，是體現現代職業教育理念的重要手段，在中職學校，特別是農業類專業中應用相對較少。本文以畜禽解剖生理課程為例，結合筆者所在學校現代農業實訓基地建設的實踐，從虛擬仿真實訓教學資源建設的背景分析、資源開發的內容及資源的應用實踐三個方面來闡述中職農業類專業虛擬仿真實訓教學資源的建設與應用。

關鍵詞：中職 畜禽解剖 虛擬仿真 實訓教學資源

虛擬仿真教學資源在高等職業院校，特別是一些工科類專業課程的建設中應用比較廣泛，對提高實訓水平起到了關鍵的作用，但在中職，特別是農業類專業中應用相對較少，在一定程度上影響了專業現代化建設的步伐。為此，開發和應用虛擬仿真實訓教學資源，也應作為中職農業類專業建設中一項不可缺少的項目予以重視。本文以畜禽解剖生理課程為例，結合筆者所在學校現代農業實訓基地建設的實踐，從虛擬仿真實訓教學資源建設的背景分析入手，闡述農業類專業虛擬仿真實訓資源開發的內容及其應用。

一、資源建設的背景

1.虛擬仿真實訓資源開發是信息技術在專業教學應用的需要

教育的本質是通過有價值的知識信息傳遞為學生的身心發展和社會進步服務。從學科知識信息傳遞的角度來思考，信息技術具有效率高和效能高的特點，已成為衡量教育現代化水平的重要指標。在職業教育專業建設中，信息技術應用的重點之一就是開發數字化學習資源，而虛擬仿真實訓教學資源的開發則是數字化教學資源應用的形象而具體的體現。

2.虛擬仿真實訓資源開發是職業教育實訓基地建設現代化的需要

實訓基地建設是職業學校專業建設的重要基礎，應能滿足教學、實訓、科研等多方面的需要。一是適合教師教學。在中等職業學校，由于受資金、場所等條件的限制，不可能將大型的流水線和重型設備搬進實訓室，就需要將這些操作對象和設備經過模塊化、模擬化、仿真化處理，使之既具備實物的一切特征，又能放在一定的空間里作為訓練工具，從而有助于教學應用。二是適合學生學習。實訓基地建設必須根據學生實際，制訂詳細的操作流程、注意事項，即便于學生使用與掌握，又能使學生感受到課堂上無法感受到的職業氛圍，達到教師授課生動形象、學生操作方便的目的。三是適合經濟發展。中職培養目標必須與區域行業經濟發展趨勢相適應，培養的學生不僅能直接從事生產一線操作，還能成為引領行業技術革新的技術技能型人才。

3.虛擬仿真實訓資源開發是實現職業教育資源共享的需要

優質教學資源共享是職業教育健康持續發展的有效途徑。一是滿足專業建設需要。職業教育資源的開發，要求能滿足校內教學中理論驗證及單項技術運用能力的培養、提高動手能力和綜合技術的應用能力等多方面的需要。二是滿足公共服務需要。資源開發需有利于面向區域企業及兄弟學校開放，實現校企合作、校校合作的資源共享，充分發揮資源建設的社會效益和經濟效益。三是滿足學校發展需要。專業資源建設的規劃、建設必須服從學校整體規劃的需要，不僅要為其他專業的規劃、建設提供示范，還要提供必要的支持和服務，帶動學校專業建設水平的整體提升，從而更好地發揮基地的投資效益。

二、資源開發建設的內容

1.資源開發的技術基礎

中職畜禽解剖生理課程是養殖及牧醫類專業的主要專業基礎課程，其虛擬仿真實訓資源開發依據的技術基礎為三維動畫，即在計算機中建立一個虛擬的三維世界，按照要表現對象的形態結構和大小建立一個模型及場景，并根據要求設定形態結構的運動軌跡、過程和其他動畫參數，最后按要求為表現對象賦上特定背景，都完成后讓計算機自動運算，生成特定的畫面。

2.虛擬仿真實訓平臺搭建

將三維動畫技術應用于課程資源的建設并實現共享，還需要建立一個技術平臺——虛擬仿真實訓平臺，用來解決資源的建設、整合、開放與共享問題，提供可持續發展的虛擬實驗教學環境。虛擬仿真實訓平臺方案設計是從虛擬仿真實驗應用、教學資源、課程管理、教學管理四個維度切入，從而解決實訓應用的統一管理，達到教學資源最大化。

3.動物虛擬仿真解剖軟件

動物3D虛擬解剖軟件主要是依據動物解剖學的教學要求，采用三維立體仿真技術，根據采集到的特定動物真實影像的解剖位置及比例參數，對犬、雞等特定動物進行3D真實還原。軟件設計主要是基于系統解剖學的教學理念，對特定動物各個系統的解剖結構進行逐層講解與展示，從而充分展示各個解剖結構特點和內在聯系。

動物3D虛擬解剖軟件共有三個模塊：結構認知、隨堂練習、隨堂測試。結構認知模塊可對動物各個器官進行360°全方位展示，可從各個角度對特定器官進行縮放、旋轉觀察及拆分操作，對動物多個系統整體結構有立體的認識。同時，還可對單個器官結構進行放大觀察，使學生能夠觀察到微觀復雜的解剖結構，如具體的神經、血管、淋巴等。重要的解剖結構還會有文本注釋，幫助學生加深對知識點的學習及理解。隨堂練習和隨堂測試模塊，可檢測學生使用解剖軟件后的學習效果，可有效反饋教學效果，提高教師教學的針對性。

三、資源的應用實踐

1.有利于提高課堂教學效率

以3D為基礎的動物解剖虛擬仿真教學資源的開發，以其生動、形象的形式展示動物主要器官系統的解剖結構、內部形態，改變以往僅靠有限的實物展示、掛圖或文字描述等途徑，通過動畫演示并配以圖解的方式激發學生學習興趣，以更直觀有效的方式加深對器官結構的認知，且這種實訓過程不受時間、空間的限制，更有利于教學計劃的實施。比如在動物循環系統的教學中，以前一般先是用靜態實物或掛圖展示心臟及血管模型，再通過文字反復描述循環系統的組成、血液循環的過程，內容抽象，教學一般需要4課時，現在通過3D解剖軟件演示教學，學生只需2課時就可輕松掌握。

2.有利于開展個性化教學

現代教學提倡一對一的教學，其教學模式是靈活的、多樣的，要根據每位學生的學習情況針對性地進行輔導，也就是所謂的“因材施教”。這就需要創設適合教師指導、學生自主學習的環境。虛擬仿真教學實訓軟件設置了適合學生自主學習的菜單功能，學生可根據自己的學習進度、知識掌握的程度，隨時打開學習鏈接，針對自己的實際需要有選擇性地反復開展學習，同時，還可通過配套的測試內容反復練習，直至將知識點完全掌握為止。比如學習泌尿生殖系統的解剖結構，教師只要做一次講解和點評，學生就可根據自己的了解程度，通過3D演示資源有所側重地去自主學習，掌握相應器官的結構特點，讓學生感覺有趣而不枯燥。

3.有利于降低教學成本

實訓教學作為職業教育區別于普通教育的教學手段，其教學成本占據了教育成本的大部分。虛擬仿真實訓資源的開發應用則成為解決這一問題的重要手段。以畜禽解剖生理課程為例，由于該課程涉及的實訓對象為畜禽，如果每搞一次實訓就解剖一個或多個畜禽，反復實訓就需要解剖更多的畜禽，其教學成本是相當高的。一次性投資開發應用仿真實訓資源，師生不僅可隨時實訓、隨時測試、反復實訓，而且不需要增加新的成本，顯著提高了教育教學的效益。

總之，中職畜禽解剖虛擬仿真實訓資源的開發與應用，有效地將信息技術應用于專業教學及實踐中，有機融合了理論與實踐，充分體現了“做中學、學中做”的現代職業教育理念。一方面，有利于學生理解基礎知識、掌握基本技能，大大提高了學習興趣；另一方面，極大地提高了教學的效率，有效地降低了教學成本，這應該成為職業教育實訓教學的發展方向。

（作者單位：江蘇省海安中等專業學校）