2025年5月28日上午,华南农业大学食品学院《食品分析》课程教学团队创新性地将虚拟仿真技术引入食品分析实验课堂,徐振林教授以“食品添加剂(苯甲酸、山梨酸、糖精钠)液相色谱测定”虚拟仿真实验为范例,在学院虚拟仿真实验室向师生们展示了这一创新教学模式的实践应用。通过高度仿真的交互式操作,有效提升了实验教学的质量和效率,推动了《食品分析》智慧课程建设。
创新教学模式:虚拟仿真打破传统实验局限
"请注意观察流动相的配制比例。"徐老师一边操作虚拟仪器,一边向学生讲解要点。在传统实验室里,这样的演示往往因为设备数量限制,只有前排学生能看清。而现在,每位学生都能在自己的平板上清晰地看到每个操作细节。借助虚拟仿真系统,有效破解了传统食品分析实验的设备不足、成本高、时间受限等难题。学生可以在虚拟实验室中自由操作高精度的实验仪器,从样品的制备、进样到数据的采集与分析,每一个步骤都能得到真实的实验体验。这种“线上虚拟操作 + 线下理论讲解”的教学模式,不仅提高了教学效率,还让学生们在实践中加深了对理论知识的理解。
学生体验:趣味性与实用性兼具
学生们对虚拟仿真实验反响热烈。23级食品质量与安全3班王琪萌同学兴奋地说,"这种沉浸式学习就像做游戏一样有趣,既能自主掌控节奏,又能反复练习直到完全掌握。这在以前的传统实验中是很难做到的。"叶婧柔同学则表示实验操作的开放性有助于激发创新思维。23级食品质量与安全都柏林1班的田学欣也深有感触地说:“直观的界面设计和实时纠错功能,使复杂的仪器原理变得通俗易懂,比传统‘老师演示+学生模仿’的方式更容易理解,提高了实验操作水平。”
教学成效:虚拟+实体实验协同提升
课程负责人徐振林教授介绍:“虚拟仿真实验并非替代传统实验,而是作为‘预习-练习-实操’的重要环节。学生先在虚拟环境中熟悉流程,再进入真实实验室,操作失误率降低60%以上,教学效率显著提升。”
教学团队成员温棚副教授也表示,“虚拟仿真实验为我们提供了一个更加灵活、高效的教学平台。学生们可以在虚拟环境中大胆尝试不同的实验方案,不用担心实验失败带来的损失。同时,我们也可以通过平台记录学生的操作过程,进行有针对性的指导,提高教学质量。”
目前,虚拟仿真实验已涵盖气质联用仿真软件、气/液相色谱仿真软件、石墨炉原子吸收仿真软件、火焰原子吸收仿真软件等仪器模拟平台,可开展添加剂含量分析、农药残留检测、金属元素测定等实验项目。课程团队后续将引入AI智能辅导、多人协作实验等新功能,进一步优化教学体验。