让虚拟仿真融入实验教学
2016年7月13日 来源:科工网-国际互联网+生态服务平台 浏览 400 次 评论 0 次
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虚拟仿真实验教学中心评审,成为扬州大学一所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。