虛擬仿真實驗教學是指將虛擬現實、多媒體(ti) 、人機交互、數據庫與(yu) 信息學、網絡通信、實時仿真等技術相結合，構建高度仿真的虛擬實驗環境和實驗對象，實現實驗室和環境的數字化與(yu) 虛擬化，為(wei) 實驗課程提供全新的教學科研環境和虛擬場所[1-2]。虛擬仿真實驗教學是原有實驗教學的重要補充和拓展，能有效完善生物學實驗教學體(ti) 係和提升實踐人才的培養(yang) ，為(wei) 線下實驗教學打下堅實基礎，是信息化時代高等教育發展的重要內(nei) 容之一。2013年教育部啟動虛擬仿真教學建設工作;2018年教育部發布《關(guan) 於(yu) 開展國家虛擬仿真實驗教學項目建設工作的通知》，公布首批國家虛擬仿真實驗教學項目[3];2020年教育部發布《關(guan) 於(yu) 公布首批國家級一流本科課程認定結果的通知》，認定了728門虛擬仿真實驗教學一流課程[4]。我校積極響應教育部號召，從(cong) 2013年開始啟動虛擬仿真實驗教學項目建設，經過多年積累，取得了豐(feng) 碩的成果，並將虛擬仿真實驗融入了實驗課程教學中。我校在建設國家級一流本科課程的指導思想下，建設具有高階性、創新性和挑戰度的實驗課程，順應時代的發展，推進實驗教學的改革，在新型冠狀病毒肺炎疫情(簡稱疫情)防控期間更是發揮了重要作用。
北京師範大學生命科學學院搭建了示範性虛擬仿真實驗項目管理平台，已上線虛擬仿真實驗教學項目近40個(ge) ，涵蓋了生物學多個(ge) 學科知識，適用於(yu) 生物學多個(ge) 學科方向。其中生物化學與(yu) 分子生物學綜合實驗、微生物學實驗、生物化學實驗、普通生物學實驗等精品課程，利用虛擬仿真實驗教學平台，通過虛實結合、線上線下結合，將SPOC、微信群、線上會(hui) 議、雲(yun) 課堂等全部應用到實驗教學中，確保了教學工作特別是疫情防控期間教學的順利開展。同時平台所有實驗項目麵向廣大用戶免費開放，服務於(yu) 廣大高校教師、學生及社會(hui) 學習(xi) 者。
1 生物學虛擬仿真實驗教學平台
2 虛擬仿真技術在實驗教學中的應用
3 虛擬仿真實驗教學資源應用成效
4 結語
虛擬仿真實驗教學，借助虛擬仿真實驗教學平台共享虛擬仿真實驗項目、虛擬操作儀(yi) 器設備，不受時間和地域的限製，使虛擬仿真與(yu) 實際實驗操作相互補充，促進虛擬仿真技術與(yu) 生物學實驗的深度融合，有利於(yu) 探索虛實互補的新穎實驗教學模式，提高學生學習(xi) 的主動性和積極性。通過虛擬仿真實驗教學，豐(feng) 富了實驗教學內(nei) 容和形式，解決(jue) 了疫情防控期間無法開展實體(ti) 實驗的難題，拓展了實驗領域，提高了實驗教學水平，取得了良好的教學效果。隨著信息技術的不斷發展和線上教學的持續深入開展，虛擬仿真實驗將在科研、教學等方麵發揮更重要的作用。
參考文獻
[1] 胡依娜,劉慧新,張倩,等.虛擬仿真實驗平台在動物學實驗課中的應用研究[J].高校生物學教學研究(電子版),2020,10(4):55-59.
[2] 王籃儀(yi) ,羅通.虛擬仿真實驗教學現狀與(yu) 改進探討[J].福建電腦,2017,33(4):165-166.
[3] 教育部.關(guan) 於(yu) 開展國家虛擬仿真實驗教學項目建設工作的通知[EB/OL].https://www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7945/s7946/201806/ t20180607_338713.html.
[4] 教育部.關(guan) 於(yu) 公布首批國家級一流本科課程認定結果的通知 [EB/OL].https://www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202011/t20201130_502502.html.
[5] 劉金林,許敏,將金輝,等.微生物學虛擬仿真實驗教學平台的建設與(yu) 應用[J].微生物學通報,2021,48(12):4972-4979.
[6] 陶娟,楊傑,張靖.細胞生物學虛擬仿真實驗教學模式的構建[J].科技視界,2020(32):46-47.
[7] 李兵,王玉鳳,賀占魁,等.生物學虛擬仿真實驗教學資源建設[J].實驗技術與(yu) 管理,2016,33(12):171-176.
[8] 龔思穎,陳曉婷,張金菊,等.生物類虛擬仿真實驗教學資源的建設與(yu) 發展[J].實驗技術與(yu) 管理,2019,36(9):176-180.
[9] 徐冰,向本瓊,李小蒙,等.生物學虛擬仿真實驗教學平台的構建[J].高校生物學教學研究(電子版),2019,9(5):7-12.
[10] 尹燕霞,駱靜,楊冬,等.“生物化學與(yu) 分子生物學綜合實驗”的在線教學建設與(yu) 實踐[J].高校生物學教學研究(電子版),2020,10(4):44-50.
[11] 於(yu) 爽,才忠喜.虛擬仿真技術在生物學實驗教學中的應用研究[J].科技資訊,2020,18(11):139-141.
[12] 王衛國,胡今鴻,劉宏.國外高校虛擬仿真實驗教學現狀與(yu) 發展[J].實驗室研究與(yu) 探索,2015,34(5):214-219.
尹燕霞 宋宏濤 向本瓊 北京師範大學生命科學學院生命科學與(yu) 技術國家級實驗教學示範中心 |
