作者:陈彬 丁诗桐 汤海林 来源:中国科学报 发布时间:2016/6/30 8:54:13
选择字号:
让虚拟仿真融入实验教学
——扬州大学国家级生物科学与技术虚拟仿真实验教学中心建设侧记

 

■本报记者 陈彬 通讯员 丁诗桐 汤海林

2016年春季学期刚刚开始,扬州大学生物科学与技术学院的实验室内还只有寥寥几人,但在虚拟仿真实验教学中心(以下简称实验中心)的线上却忙碌异常。同学们在虚拟环境中进行着各种实验,尝试着自己的科研想法,也在检验着各种实验成果。

实验中心成立于2012年。自成立以来,该中心就按照正常的实验教学需要和国家对实验教学中心建设的要求,结合生物学科与技术发展和自身特色,努力完善实验教学网络平台建设,努力让虚拟仿真融入实验教学中。 也就在不久前,实验中心正式通过了由教育部组织的国家级虚拟仿真实验教学中心评审,成为扬州大学唯一一所国家级虚拟仿真实验教学中心。

那么,这是一所怎样的实验中心呢?

蓄势十七载,只为做得更好

事实上,早在中心成立多年之前,扬州大学生物科学与技术学院就已经开始了数字技术协助教学的探索了。

在采访中,实验中心主任张彪对《中国科学报》记者介绍说,早在1999年,扬州大学生物科学与技术学院就已经开始了数字化实验教学资源的建设积累;2002年,学院又开始了对网络教学平台的构建,并在2005年初步形成了“三位一体”实验教学平台。

正是有了这样雄厚的技术积累,实验中心才得以在2012年成立并迅速发展。近两年,中心按照“一个平台、二类终端、三大模块、十二门课程”的虚拟仿真实验教学资源建设体系,已经建成了一个多功能的生物学实验课程在线教学平台。

“我们探索将虚拟仿真技术融入教学的初衷,是希望从根本上避免一些有毒有害生化试剂对学生造成的伤害,促使同学养成良好的预习习惯,缩短实验教学时间。”张彪说,而经过学院17年的建设与发展,实验中心目前已经完成了生物组织结构数字切片100余套、生物形态特征虚拟标本200余套、虚拟仪器10余套、生物组织结构发育和生理功能演示Flash动画60余套、动物组织结构解剖流程(鱼)和植物野外调查与采集3D动画各1套、生物技术大实验教学流程2D动画1套、在线考核题库15个。

操作信息化 ,只为教得更多

区别于原始实验的固定操作流程,虚拟仿真试验从头至尾实现全方位信息化。

在张彪的带领下,记者“游览”了“虚拟仿真实验中心”,看到了精心分类的实验模块。“虚拟仿真实验室分为实验预约、实验考核、共享资源、线上交流四大板块,在实验中重要的不仅仅是实验操作,实验预习和实验后的交流也是占很大比重的,实际操作中往往忽视这一块,让学生无法得到全面的知识。” 张彪主任说。

由于虚拟仿真技术人机界面形象、操作可重复、教学内容丰富,同学们不仅仅局限于机械的实验操作流程,更能进一步观察动物组织内部的细微结构,了解器官内部的运作模式。

当谈及虚拟实验是否会影响学生的实际操作时,生科学院院长魏万红告诉记者,虚拟仿真实验是为实际实验服务的。由于生物实验具有成本高、失败率大、实验材料少等特点,同学们通过虚拟仿真实验熟练操作技术。在实际操作的基础上,实现辅助性信息化教学,能够更好地服务实际实验,辅助老师们教学,也让学生们自主学习独立操作。

学习不限时,只为受众更广

为了进一步方便学生的实验操作,虚拟仿真实验室开创了“学习、操作、考核不限时”的教学模式。

据介绍,虚拟仿真实验教学目前已经成为该院3个专业、每学年400余名学生的基础、专业实验教学中不可或缺的部分。学生可以通过网络直接使用,并进行线上记录学习动态、考核虚拟实验操作,过程和结果并重。

“我们秉承学校创始人张謇先生倡导的‘学必期于用,用必期于地’的办学思想,将数字化实验教学要素资源与共享平台建设作为抓手,并以优质实验教学资源的开放与共享为目标。”张彪说,目前该平台已经实现了虚拟仿真实验教学在时空范围上的全覆盖,学生不但能够应用计算机在办公室、实验室和学生宿舍在线开展虚拟仿真学习,还能够在无线网络覆盖的校园内外开展在线学习与交流。

采访中记者还了解到,未来生科学院将把工作的重心放在模拟实验的智能移动客户端软件开发上来,不断加强建设部分课程的虚拟资源,并更新升级许多视频、动画等相关制作技术。“相信不用多久,移动实验室将满足更多人的好奇心,人们在游览美景时,便可通过客户端,完成物种的鉴别、解剖、功能了解,实现真正意义上的资源信息化和知识共享化。”张彪说。

《中国科学报》 (2016-06-30 第6版 动态)
 
 打印  发E-mail给: 
    
 
以下评论只代表网友个人观点,不代表科学网观点。 
SSI ļʱ
相关新闻 相关论文

图片新闻
分步裁剪“碳—氟”键  三氟巧变双单氟 新冠防疫措施让全球减排7%
天问一号拍摄火星高清图发布 10亿年后,地球大部分生命将缺氧而亡
>>更多
 
一周新闻排行 一周新闻评论排行
 
编辑部推荐博文
 
论坛推荐