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教育部认证!河南大学"网红课":利用软件养昆虫,已入选国家级项目!

2019年12月19日21:30  来源:大象新闻

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  "新奇!使用软件就能完成昆虫培养和生活史模拟,实验还原度很高。""太有成就感了!在软件操作下我亲手完成了金斑蝶和东亚飞蝗的生活模拟,见证了自己培育的蝗虫一次次蜕皮、金斑蝶从毛毛虫变成美丽的蝴蝶。"

  这正是河南大学生命科学学院学生进行虚拟仿真实验时的感慨,也是虚拟仿真实验过程的真实写照。那么什么是虚拟仿真实验?它又有什么与众不同的特点?本期推送,一起了解河大这门特色"金课"。

教育部认证!河南大学

  2018年6月,教育部召开了新时代中国高等学校本科教育工作会议,印发了《关于狠抓新时代全国高等学校本科教育工作会议精神落实的通知》,鼓励全国高校梳理各门课程教学内容,打造具有高阶性、创新性和挑战度的"金课",提高课程教学质量。在政策背景下,河南大学生命科学学院抓住"双一流"发展机遇,把酝酿已久的线上课程教学和虚拟仿真教学提上了筹备建设的工作日程,将其逐步发展为学校特色"金课"。

  虚拟仿真:打破传统教学壁垒

  虚拟仿真是立足于"智能+教育"的全新教学模式。某些环境要求高、成本昂贵、周期长的实验难以长期开展,虚拟仿真实验可以较好地解决这个问题。操作过程中,学生可根据实验步骤在电脑上进行模拟操作,软件会对学生操作进行判断,并将实验结果反馈给学生,从而实现完整的教学功能。

  "虚拟仿真虽然不能代替亲自操作,但在无法满足实验条件的情况下有助于学生事先熟悉实验的步骤和操作过程,帮助学生树立起全局观。"据了解,一个虚拟仿真实验操作起来只有短短几十分钟,但实验过程的制作要耗费数百个日夜:创造一个虚拟仿真实验,前期需要进行实验设计、实验步骤可行性分析、脚本编辑、素材采集等创作步骤。对于教师而言,脚本编辑和素材采集是最为繁琐漫长的过程,"为了让后期技术公司在制作时更为精准,我们在设计实验步骤时必须细致入微,每一个步骤下面都要标注好各种细节。"

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  入选国家级项目,正式获批证书

  作为细胞生物学实验教学大纲中确立的综合性实验以及生物科学本科专业要求具备的实验技能,动物细胞培养在大学本科教学过程中具有重要意义。由于多重条件限制,多数高校无法开设此类实验课程。时任河南大学生命科学学院本科教学指导委员会副主任的张洪,以一线教师的敏感度,察觉到动物细胞培养实验教学迫切需要改革,坚持为此类实验教学课程申报虚拟仿真实验项目。2018年,在生命科学学院组织的虚拟仿真实验教学项目研讨会上,《动物细胞培养》选题脱颖而出,正式立项。

  一个月的时间,项目组连闯院级、校级、省级三关。这之后,经过为期2个月的修改完善,《动物细胞培养》虚拟仿真实验项目于2018年底成功入选国家级项目,2019年3月正式获批证书。此前生命科学学院已取得多个国家级科研项目,但获批教学类的国家级项目还是近年来第一次。

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  在《动物细胞培养》虚拟仿真实验项目的带动下,生命科学学院的另外两个虚拟仿真实验教学项目很快取得突破——由谷艳芳教授主持、肖保林老师担任项目组骨干的昆虫的变态与生活史虚拟仿真实验教学项目以及由王子成教授主持、董薇博士担任项目组骨干的中国传统名花——菊花培育虚拟仿真实验教学项目,在2019年河南省虚拟仿真实验项目中相继立项。

  线上课程:让河大课堂走出校门

  线上课程作为"金课"的重要内容之一,具有时间短、内容精炼的特点,这使其既可以作为辅助教学的工具,又开辟了学生完成课业学习的另一个途径。与虚拟仿真实验项目并行,生命科学学院利用"互联网+教育"的模式,大力推动在线课程的建、用、学,打造精品慕课,实现人才培养质量"变轨超车"。

  如今,第一代操作软件成品已经产出并投入使用,未来将会根据学生的反馈进行后续的调整优化。提及当前课程开设的效果,生命科学学院教师刘凤英表示:"在课程开设过程中,除了本院学生,其他学院乃至其他高校的学生纷纷参与该课程的学习,学生反馈效果也是不错的。"肖保林老师也欣喜地表示:"原来需要开设两个学期、上百个课时的一门课,现在借助线上课程,可以缩短为一个学期、几十个课时。混合课程的开展,多种学习途径的创立,提高了学生的学习热情和自主学习的积极性。"

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  截至目前,生命科学学院的5门线上精品课程均取得了优异成绩——由宋纯鹏教授负责的《植物生理学》、谷艳芳教授负责的《动物学》、李锁平教授负责的《遗传学》、王刚教授负责的《微生物学》和安国勇教授负责的《细胞生物学》全部入选河南省精品在线开放课程,张洪博士负责的《细胞生物学实验》和院党委副书记张亚歌负责的《大学生情绪调整和与素质提升》入选2018年第二批教育部高教司产学合作协同育人项目。此外,生命科学学院与高等教育出版社签订了系列线上课程数字教材的编写合约,此举也标志着生命科学学院的教材建设取得了阶段性的成果。

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  接下来,生命科学学院将立足教学改革,继续推进教学项目的全面发展、重点突破,争取将"中国传统名花——菊花培育""昆虫的变态与生活史"两项省级虚拟仿真实验推向国家级项目行列,同时着手发掘并开展新的虚拟仿真实验项目;对于线上精品课程也同样保持"一冲击二发展"的方向;理论与实际相结合,继续深入探索线上线下混合式的教学模式;对于数字教材的签约出版也将保持势头并不断扩大范围。

  当前,以"互联网+"为主要特征的教育信息化作为教育系统性变革的内生变量,支撑引领教育现代化发展,推动着教育理念更新和模式变革。自2017年生命科学学院生物学科入选"双一流"建设学科名单,全院师生上下一心,抓住"双一流"发展机遇,致力于打造学科发展的更高平台。面对即将到来的第五轮学科评估以及学院在教学方面的发展,副院长赵海鹏表示:"接下来我们将围绕但不限于一流学科建设既定目标,进一步创新课程设计,以信息化推动教学手段不断改进。"期待生命科学学院能在未来为河南大学带来更多惊喜!

文章关键词:虚拟仿真 河南大学生命科学学院 实验教学 学校特色 动物细胞培养 实验技能 本科教学 课程开设 学科评估 本科教育 责编:徐宁宁
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