"新奇！使用軟件就能完成昆蟲培養(yǎng)和生活史模擬，實(shí)驗(yàn)還原度很高。""太有成就感了！在軟件操作下我親手完成了金斑蝶和東亞飛蝗的生活模擬，見證了自己培育的蝗蟲一次次蛻皮、金斑蝶從毛毛蟲變成美麗的蝴蝶。"

　　這正是河南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院學(xué)生進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)時(shí)的感慨，也是虛擬仿真實(shí)驗(yàn)過程的真實(shí)寫照。那么什么是虛擬仿真實(shí)驗(yàn)？它又有什么與眾不同的特點(diǎn)？本期推送，一起了解河大這門特色"金課"。

　　2018年6月，教育部召開了新時(shí)代中國(guó)高等學(xué)校本科教育工作會(huì)議，印發(fā)了《關(guān)于狠抓新時(shí)代全國(guó)高等學(xué)校本科教育工作會(huì)議精神落實(shí)的通知》，鼓勵(lì)全國(guó)高校梳理各門課程教學(xué)內(nèi)容，打造具有高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度的"金課"，提高課程教學(xué)質(zhì)量。在政策背景下，河南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院抓住"雙一流"發(fā)展機(jī)遇，把醞釀已久的線上課程教學(xué)和虛擬仿真教學(xué)提上了籌備建設(shè)的工作日程，將其逐步發(fā)展為學(xué)校特色"金課"。

　　虛擬仿真：打破傳統(tǒng)教學(xué)壁壘

　　虛擬仿真是立足于"智能+教育"的全新教學(xué)模式。某些環(huán)境要求高、成本昂貴、周期長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)難以長(zhǎng)期開展，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)可以較好地解決這個(gè)問題。操作過程中，學(xué)生可根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟在電腦上進(jìn)行模擬操作，軟件會(huì)對(duì)學(xué)生操作進(jìn)行判斷，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果反饋給學(xué)生，從而實(shí)現(xiàn)完整的教學(xué)功能。

　　"虛擬仿真雖然不能代替親自操作，但在無法滿足實(shí)驗(yàn)條件的情況下有助于學(xué)生事先熟悉實(shí)驗(yàn)的步驟和操作過程，幫助學(xué)生樹立起全局觀。"據(jù)了解，一個(gè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)操作起來只有短短幾十分鐘，但實(shí)驗(yàn)過程的制作要耗費(fèi)數(shù)百個(gè)日夜：創(chuàng)造一個(gè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，前期需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)步驟可行性分析、腳本編輯、素材采集等創(chuàng)作步驟。對(duì)于教師而言，腳本編輯和素材采集是最為繁瑣漫長(zhǎng)的過程，"為了讓后期技術(shù)公司在制作時(shí)更為精準(zhǔn)，我們?cè)谠O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟時(shí)必須細(xì)致入微，每一個(gè)步驟下面都要標(biāo)注好各種細(xì)節(jié)。"

　　入選國(guó)家級(jí)項(xiàng)目，正式獲批證書

　　作為細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱中確立的綜合性實(shí)驗(yàn)以及生物科學(xué)本科專業(yè)要求具備的實(shí)驗(yàn)技能，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)在大學(xué)本科教學(xué)過程中具有重要意義。由于多重條件限制，多數(shù)高校無法開設(shè)此類實(shí)驗(yàn)課程。時(shí)任河南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院本科教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)副主任的張洪，以一線教師的敏感度，察覺到動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)迫切需要改革，堅(jiān)持為此類實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程申報(bào)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。2018年，在生命科學(xué)學(xué)院組織的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目研討會(huì)上，《動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)》選題脫穎而出，正式立項(xiàng)。

　　一個(gè)月的時(shí)間，項(xiàng)目組連闖院級(jí)、校級(jí)、省級(jí)三關(guān)。這之后，經(jīng)過為期2個(gè)月的修改完善，《動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)》虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目于2018年底成功入選國(guó)家級(jí)項(xiàng)目，2019年3月正式獲批證書。此前生命科學(xué)學(xué)院已取得多個(gè)國(guó)家級(jí)科研項(xiàng)目，但獲批教學(xué)類的國(guó)家級(jí)項(xiàng)目還是近年來第一次。

　　在《動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)》虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的帶動(dòng)下，生命科學(xué)學(xué)院的另外兩個(gè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目很快取得突破——由谷艷芳教授主持、肖保林老師擔(dān)任項(xiàng)目組骨干的昆蟲的變態(tài)與生活史虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目以及由王子成教授主持、董薇博士擔(dān)任項(xiàng)目組骨干的中國(guó)傳統(tǒng)名花——菊花培育虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，在2019年河南省虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中相繼立項(xiàng)。

　　線上課程：讓河大課堂走出校門

　　線上課程作為"金課"的重要內(nèi)容之一，具有時(shí)間短、內(nèi)容精煉的特點(diǎn)，這使其既可以作為輔助教學(xué)的工具，又開辟了學(xué)生完成課業(yè)學(xué)習(xí)的另一個(gè)途徑。與虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目并行，生命科學(xué)學(xué)院利用"互聯(lián)網(wǎng)+教育"的模式，大力推動(dòng)在線課程的建、用、學(xué)，打造精品慕課，實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)質(zhì)量"變軌超車"。

　　如今，第一代操作軟件成品已經(jīng)產(chǎn)出并投入使用，未來將會(huì)根據(jù)學(xué)生的反饋進(jìn)行后續(xù)的調(diào)整優(yōu)化。提及當(dāng)前課程開設(shè)的效果，生命科學(xué)學(xué)院教師劉鳳英表示："在課程開設(shè)過程中，除了本院學(xué)生，其他學(xué)院乃至其他高校的學(xué)生紛紛參與該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生反饋效果也是不錯(cuò)的。"肖保林老師也欣喜地表示："原來需要開設(shè)兩個(gè)學(xué)期、上百個(gè)課時(shí)的一門課，現(xiàn)在借助線上課程，可以縮短為一個(gè)學(xué)期、幾十個(gè)課時(shí)。混合課程的開展，多種學(xué)習(xí)途徑的創(chuàng)立，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和自主學(xué)習(xí)的積極性。"

　　截至目前，生命科學(xué)學(xué)院的5門線上精品課程均取得了優(yōu)異成績(jī)——由宋純鵬教授負(fù)責(zé)的《植物生理學(xué)》、谷艷芳教授負(fù)責(zé)的《動(dòng)物學(xué)》、李鎖平教授負(fù)責(zé)的《遺傳學(xué)》、王剛教授負(fù)責(zé)的《微生物學(xué)》和安國(guó)勇教授負(fù)責(zé)的《細(xì)胞生物學(xué)》全部入選河南省精品在線開放課程，張洪博士負(fù)責(zé)的《細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》和院黨委副書記張亞歌負(fù)責(zé)的《大學(xué)生情緒調(diào)整和與素質(zhì)提升》入選2018年第二批教育部高教司產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目。此外，生命科學(xué)學(xué)院與高等教育出版社簽訂了系列線上課程數(shù)字教材的編寫合約，此舉也標(biāo)志著生命科學(xué)學(xué)院的教材建設(shè)取得了階段性的成果。

　　接下來，生命科學(xué)學(xué)院將立足教學(xué)改革，繼續(xù)推進(jìn)教學(xué)項(xiàng)目的全面發(fā)展、重點(diǎn)突破，爭(zhēng)取將"中國(guó)傳統(tǒng)名花——菊花培育""昆蟲的變態(tài)與生活史"兩項(xiàng)省級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)推向國(guó)家級(jí)項(xiàng)目行列，同時(shí)著手發(fā)掘并開展新的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；對(duì)于線上精品課程也同樣保持"一沖擊二發(fā)展"的方向；理論與實(shí)際相結(jié)合，繼續(xù)深入探索線上線下混合式的教學(xué)模式；對(duì)于數(shù)字教材的簽約出版也將保持勢(shì)頭并不斷擴(kuò)大范圍。

　　當(dāng)前，以"互聯(lián)網(wǎng)+"為主要特征的教育信息化作為教育系統(tǒng)性變革的內(nèi)生變量，支撐引領(lǐng)教育現(xiàn)代化發(fā)展，推動(dòng)著教育理念更新和模式變革。自2017年生命科學(xué)學(xué)院生物學(xué)科入選"雙一流"建設(shè)學(xué)科名單，全院師生上下一心，抓住"雙一流"發(fā)展機(jī)遇，致力于打造學(xué)科發(fā)展的更高平臺(tái)。面對(duì)即將到來的第五輪學(xué)科評(píng)估以及學(xué)院在教學(xué)方面的發(fā)展，副院長(zhǎng)趙海鵬表示："接下來我們將圍繞但不限于一流學(xué)科建設(shè)既定目標(biāo)，進(jìn)一步創(chuàng)新課程設(shè)計(jì)，以信息化推動(dòng)教學(xué)手段不斷改進(jìn)。"期待生命科學(xué)學(xué)院能在未來為河南大學(xué)帶來更多驚喜！