新冠肺炎疫情期间,我校积极响应国家号召,面向全国高校开放虚拟仿真实验项目和在线实验平台,共同实施并保障高校在疫情防控期间的在线教学,实现“停课不停学、停课不停教”,为“抗疫”贡献江大力量。
从2月底开始,我校陆续向全国开放虚拟仿真实验项目33项,走在国内高校前列;同时引入校外虚拟仿真实验教学资源并通过官微、官网和工作群进行宣传推广,供全校师生选用。
截至3月底,全校共计使用校内外虚拟仿真实验项目和在线平台进行在线实验教学40门次,使用6294人次。据不完全统计,沈阳医学院、天津商业大学、江苏海洋大学、东南大学成贤学院、东北林业大学、南京工业大学浦江学院、太原学院、武汉商学院、杭州电子科技大学、上海健康医学院、萍乡卫生职业学院等省内外高校选用我校虚拟仿真实验项目资源进行实验教学,在线学习人数达2千人次。
我校实验教学任课教师经过不断地探索和尝试,利用校内外优秀在线资源,从各方面充分挖掘虚拟仿真实验资源潜力,在“云”教学中秀出新水平。
案例1
在线实验跨界办比赛
2020江苏大学“知识产权创新创业”在线模拟大赛依托江苏大学自主研发的“知识产权创新创业虚拟仿真实验项目”,结合国家ILAB虚拟仿真实验平台,嵌入腾讯课堂、企业微信等多个直播互动平台,采用问卷星、抽签助手等多个APP系统,构建立体式在线综合培训教育工具平台,从而构建具有互动性、灵活性、游戏性、情景性、多场景、多主体博弈的在线实验教学模式,寓教于乐,充分展现在线教育的魅力,提高学生的学习兴趣。
在实验培训阶段,要求学生利用国家虚拟仿真实验ILAB平台、教学实验引导视频,提前预习项目内容,了解企业创办经营全过程、经营规则,以及决策关键步骤,学习创业管理相关理论知识和专利布局、研发、申请、交易、维权的基础知识,为后续进行知识产权创新创业虚拟仿真实验做好准备。
教师通过多媒体等教学手段,利用腾讯课堂组织网络直播,讲解实验目的、实验原理、决策知识。教师向学生演示实验过程,从项目分组、公司创办注册到角色扮演,再到完成一个期间的经营全过程决策操作,让学生掌握实验流程,对关键决策点有较深的认知。
学生通过国家虚拟仿真实验项目ILAB平台进行反复练习,教师对学生进行分组,完成对抗性竞争模拟比赛。
大赛吸引了我校30多个专业200多名学生参加,大大扩大了我校知识产权创新创业虚拟仿真实验项目的共享应用范围,提高了项目影响力和知名度。
学生在培训练习和比赛过程中表现积极、主动,比赛后普遍认为借助该虚拟仿真实验项目,能真实参与到创业经营全过程,特别是设置了多个互动博弈场景,大大激发了他们的学习兴趣,在快乐学习的同时,自然地掌握了相关知识,并对创业经营有了全新的认识和理解。
案例2
最受校外欢迎的实验
汽车学院国家级虚拟仿真中心和国家级虚拟仿真项目面向全国高校师生开放,保障高校在疫情防控期间的在线实验教学。我校《热力发动机构造》《车辆工程综合实验(I)》《汽车工程学综合实验》《内燃机学》《动力工程测试技术实验》等课程的部分实验项目均采用虚拟仿真中心资源进行线上教学。
同时,江苏海洋大学、东南大学成贤学院、东北林业大学、南京工业大学浦江学院、太原学院、武汉商学院、杭州电子科技大学等省内外高校师生约500人采用我校虚拟仿真中心资源进行线上虚拟实验。
案例3
谁说硬件实验不能在线做
《逻辑与CPU设计实验》是一门以实践为主的硬件课程,如果只是用软件仿真,很难收到和真实实验一样的教学效果。计算机学院肖铁军老师介绍,在原有的本地虚拟实验系统基础上,我校自主研发了“远程FPGA虚拟实验平台”,它以云端真实的硬件实验板为基础,学生通过浏览器就可以进行实验操作。远程虚拟实验解决了地域问题,疫情期间正是发挥作用的时候。
在线真实实验解决了远程操作使用实验设备的问题,弥补了在线教学只有理论课授课的不足。经调查反馈,87%的学生认为远程实验完全可以取代本地实验,在线学习的效果甚至优于线下学习。
根据统计数据,3月1日至3月30日期间,远程实验系统的用户来自30个省/区,以及美国、俄罗斯等3个海外国家(中美交流班学生和留学生)。
案例4
医学虚拟仿真项目助力医学类人才培养
疫情当前,线上教学的诸多挑战中,最大的当属实验教学。医学实验教学占有重要地位,如何开展线上实验教学并且保证教学效果,对医学专业教学提出了更高的要求。
面对疫情,我校医学院积极谋划、克服种种困难,充分利用产学合作优势,在临床医学、检验、护理等专业中全面开展在线实验教学。我校自主研发的“心力衰竭整合医学虚拟实验”于2017年投入研发,2019年被江苏省推荐申报国家级虚拟仿真实验项目,同年在“实验空间ILAB”网站上线,浏览量、应用人数与好评率一直处于较高水平。
该项目以心脏结构和功能为基础,以血流动力学为中心,以心衰的病因和临床症状为主线,贯穿“病例导入、基础医学虚拟实验、临床医学虚拟诊断和微病例模拟训练”四个模块,整合心脏影像读片、机能学虚拟实验等实验方法,实现知识体系、实践技能以及临床思维的整合与场景融合,解决传统教学过程中的学科脱节、流程脱节、实践脱节和逻辑脱节问题,突出体现了“整合”+“混合”的特色。
该实验项目除在我校临床医学专业的器官系统整合课程——“循环系统”中使用,还被北华大学、南通大学、内蒙古民族大学等多所院校用于实验教学。在本次疫情中,该项目也作为本校第一批实践教学资源之一,在多个平台向社会开放。课程组专门建立了QQ群和服务团队,积极与服务商沟通,全力保障实验项目服务校内外线上实验教学。
根据学情统计数据,实验项目访问率和完成率都有较高的水平,并获得了兄弟院校的高度评价,如沈阳医学院将心衰实验纳入多个相关专业的实验教学计划,组织了800余人选修。自2月以来,实验新增选修人数已超过1000人,日访问量平均800次左右。
尿液自动化分析虚拟仿真实验作为医学技术类的虚拟仿真在线实验项目,以临床真实病例的实验室诊断思维过程为主线,仿真临床尿液分析整个过程,特别对仪器检测原理和内部工作流程作了详细演示,制作虚拟实验教学视频,达到仿真尿液检查实验教学目的。最后根据临床症状、尿液虚拟实验及其他辅助检查结果,对疾病进行辅助诊断,培养学生临床检验诊断思维能力。项目在江苏省虚拟仿真在线平台和我校平台上线后,已有上海健康医学院、萍乡卫生职业学院、石河子大学等高校260余名校外学生选修。
脑卒中全人全程虚拟仿真综合护理实验作为护理学类的虚拟仿真在线项目,借助虚拟仿真技术,对传统实习前培训的内容与范围进行拓展,将以操作技能为主的训练过程提升为复杂情境下的护理实践能力培养过程,并将实践能力培养从临床实践能力拓展到社区实践能力。
形成以“社区-医院-社区”为整体、以临床护理路径为重点的框架设计,通过融合多课程知识的故事化情境,渗透实验全程的人文关怀意识,可视、可控、可重复的虚拟操作,线上虚拟任务与线下模拟任务互相补充等方法,帮助学生初步树立全人全程护理概念,在整合多科知识的同时促进情感、技能同步发展,提高学生的综合实践能力。
案例5
他山之石可以攻玉
我校材料学院王茹老师精心选取了两个国家级虚拟仿真项目《原位变温X射线衍射虚拟仿真实验》(中国科学技术大学)和《金刚石的合成及物理性能测试虚拟仿真实验》(郑州大学)作为《材料测试方法》课程的在线实验资源。
由于实验需要在电脑上安装相关软件并满足对应的软硬件和网络设施要求,经了解,大概有四分之一的学生暂无法满足要求,从而无法进行虚拟仿真实验。王茹老师通过微信、QQ群指导学生注册网站并安装相关软件,进行预习和试操作,并通过后台数据以及群统计功能,了解学生操作情况以及能实际有效参与虚拟仿真实验的学生人数,由此判断虚拟仿真实验教学可行性并根据学生的操作情况定制教学方案,并对学生的问题答疑。
为避免个别学生代刷成绩,并对学生实验技能掌握情况进行公平考核,拟在开学后增加随堂测试,或者在实验报告中增设开放性思考题,以便督促学生认真完成虚拟仿真实验,切实掌握相关知识和技能点。