虚拟仿真实验教学是指将虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库与信息学、网络通信、实时仿真等技术相结合,构建高度仿真的虚拟实验环境和实验对象,实现实验室和环境的数字化与虚拟化,为实验课程提供全新的教学科研环境和虚拟场所[1-2]。虚拟仿真实验教学是原有实验教学的重要补充和拓展,能有效完善生物学实验教学体系和提升实践人才的培养,为线下实验教学打下坚实基础,是信息化时代高等教育发展的重要内容之一。2013年教育部启动虚拟仿真教学建设工作;2018年教育部发布《关于开展国家虚拟仿真实验教学项目建设工作的通知》,公布首批国家虚拟仿真实验教学项目[3];2020年教育部发布《关于公布首批国家级一流本科课程认定结果的通知》,认定了728门虚拟仿真实验教学一流课程[4]。我校积极响应教育部号召,从2013年开始启动虚拟仿真实验教学项目建设,经过多年积累,取得了丰硕的成果,并将虚拟仿真实验融入了实验课程教学中。我校在建设国家级一流本科课程的指导思想下,建设具有高阶性、创新性和挑战度的实验课程,顺应时代的发展,推进实验教学的改革,在新型冠状病毒肺炎疫情(简称疫情)防控期间更是发挥了重要作用。
北京师范大学生命科学学院搭建了示范性虚拟仿真实验项目管理平台,已上线虚拟仿真实验教学项目近40个,涵盖了生物学多个学科知识,适用于生物学多个学科方向。其中生物化学与分子生物学综合实验、微生物学实验、生物化学实验、普通生物学实验等精品课程,利用虚拟仿真实验教学平台,通过虚实结合、线上线下结合,将SPOC、微信群、线上会议、云课堂等全部应用到实验教学中,确保了教学工作特别是疫情防控期间教学的顺利开展。同时平台所有实验项目面向广大用户免费开放,服务于广大高校教师、学生及社会学习者。
1 生物学虚拟仿真实验教学平台
2 虚拟仿真技术在实验教学中的应用
3 虚拟仿真实验教学资源应用成效
4 结语
虚拟仿真实验教学,借助虚拟仿真实验教学平台共享虚拟仿真实验项目、虚拟操作仪器设备,不受时间和地域的限制,使虚拟仿真与实际实验操作相互补充,促进虚拟仿真技术与生物学实验的深度融合,有利于探索虚实互补的新颖实验教学模式,提高学生学习的主动性和积极性。通过虚拟仿真实验教学,丰富了实验教学内容和形式,解决了疫情防控期间无法开展实体实验的难题,拓展了实验领域,提高了实验教学水平,取得了良好的教学效果。随着信息技术的不断发展和线上教学的持续深入开展,虚拟仿真实验将在科研、教学等方面发挥更重要的作用。
参考文献
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[4] 教育部.关于公布首批国家级一流本科课程认定结果的通知 [EB/OL].http://www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202011/t20201130_502502.html.
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尹燕霞 宋宏涛 向本琼 北京师范大学生命科学学院生命科学与技术国家级实验教学示范中心 |