"新奇！使用軟件就能完成昆蟲培養(yǎng)和生活史模擬，實驗還原度很高。""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。"

　　這正是河南大學生命科學學院學生進行虛擬仿真實驗時的感慨，也是虛擬仿真實驗過程的真實寫照。那么什么是虛擬仿真實驗？它又有什么與眾不同的特點？本期推送，一起了解河大這門特色"金課"。

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

　　虛擬仿真：打破傳統(tǒng)教學壁壘

　　虛擬仿真是立足于"智能+教育"的全新教學模式。某些環(huán)境要求高、成本昂貴、周期長的實驗難以長期開展，虛擬仿真實驗可以較好地解決這個問題。操作過程中，學生可根據(jù)實驗步驟在電腦上進行模擬操作，軟件會對學生操作進行判斷，并將實驗結(jié)果反饋給學生，從而實現(xiàn)完整的教學功能。

　　"虛擬仿真雖然不能代替親自操作，但在無法滿足實驗條件的情況下有助于學生事先熟悉實驗的步驟和操作過程，幫助學生樹立起全局觀。"據(jù)了解，一個虛擬仿真實驗操作起來只有短短幾十分鐘，但實驗過程的制作要耗費數(shù)百個日夜：創(chuàng)造一個虛擬仿真實驗，前期需要進行實驗設(shè)計、實驗步驟可行性分析、腳本編輯、素材采集等創(chuàng)作步驟。對于教師而言，腳本編輯和素材采集是最為繁瑣漫長的過程，"為了讓后期技術(shù)公司在制作時更為精準，我們在設(shè)計實驗步驟時必須細致入微，每一個步驟下面都要標注好各種細節(jié)。"

　　入選國家級項目，正式獲批證書

　　作為細胞生物學實驗教學大綱中確立的綜合性實驗以及生物科學本科專業(yè)要求具備的實驗技能，動物細胞培養(yǎng)在大學本科教學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)此類實驗課程。時任河南大學生命科學學院本科教學指導委員會副主任的張洪，以一線教師的敏感度，察覺到動物細胞培養(yǎng)實驗教學迫切需要改革，堅持為此類實驗教學課程申報虛擬仿真實驗項目。2018年，在生命科學學院組織的虛擬仿真實驗教學項目研討會上，《動物細胞培養(yǎng)》選題脫穎而出，正式立項。

　　一個月的時間，項目組連闖院級、校級、省級三關(guān)。這之后，經(jīng)過為期2個月的修改完善，《動物細胞培養(yǎng)》虛擬仿真實驗項目于2018年底成功入選國家級項目，2019年3月正式獲批證書。此前生命科學學院已取得多個國家級科研項目，但獲批教學類的國家級項目還是近年來第一次。

　　在《動物細胞培養(yǎng)》虛擬仿真實驗項目的帶動下，生命科學學院的另外兩個虛擬仿真實驗教學項目很快取得突破——由谷艷芳教授主持、肖保林老師擔任項目組骨干的昆蟲的變態(tài)與生活史虛擬仿真實驗教學項目以及由王子成教授主持、董薇博士擔任項目組骨干的中國傳統(tǒng)名花——菊花培育虛擬仿真實驗教學項目，在2019年河南省虛擬仿真實驗項目中相繼立項。

　　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，具有時間短、內(nèi)容精煉的特點，這使其既可以作為輔助教學的工具，又開辟了學生完成課業(yè)學習的另一個途徑。與虛擬仿真實驗項目并行，生命科學學院利用"互聯(lián)網(wǎng)+教育"的模式，大力推動在線課程的建、用、學，打造精品慕課，實現(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，未來將會根據(jù)學生的反饋進行后續(xù)的調(diào)整優(yōu)化。提及當前課程開設(shè)的效果，生命科學學院教師劉鳳英表示："在課程開設(shè)過程中，除了本院學生，其他學院乃至其他高校的學生紛紛參與該課程的學習，學生反饋效果也是不錯的。"肖保林老師也欣喜地表示："原來需要開設(shè)兩個學期、上百個課時的一門課，現(xiàn)在借助線上課程，可以縮短為一個學期、幾十個課時。混合課程的開展，多種學習途徑的創(chuàng)立，提高了學生的學習熱情和自主學習的積極性。"

　　截至目前，生命科學學院的5門線上精品課程均取得了優(yōu)異成績——由宋純鵬教授負責的《植物生理學》、谷艷芳教授負責的《動物學》、李鎖平教授負責的《遺傳學》、王剛教授負責的《微生物學》和安國勇教授負責的《細胞生物學》全部入選河南省精品在線開放課程，張洪博士負責的《細胞生物學實驗》和院黨委副書記張亞歌負責的《大學生情緒調(diào)整和與素質(zhì)提升》入選2018年第二批教育部高教司產(chǎn)學合作協(xié)同育人項目。此外，生命科學學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，此舉也標志著生命科學學院的教材建設(shè)取得了階段性的成果。

　　接下來，生命科學學院將立足教學改革，繼續(xù)推進教學項目的全面發(fā)展、重點突破，爭取將"中國傳統(tǒng)名花——菊花培育""昆蟲的變態(tài)與生活史"兩項省級虛擬仿真實驗推向國家級項目行列，同時著手發(fā)掘并開展新的虛擬仿真實驗項目；對于線上精品課程也同樣保持"一沖擊二發(fā)展"的方向；理論與實際相結(jié)合，繼續(xù)深入探索線上線下混合式的教學模式；對于數(shù)字教材的簽約出版也將保持勢頭并不斷擴大范圍。

　　當前，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，推動著教育理念更新和模式變革。自2017年生命科學學院生物學科入選"雙一流"建設(shè)學科名單，全院師生上下一心，抓住"雙一流"發(fā)展機遇，致力于打造學科發(fā)展的更高平臺。面對即將到來的第五輪學科評估以及學院在教學方面的發(fā)展，副院長趙海鵬表示："接下來我們將圍繞但不限于一流學科建設(shè)既定目標，進一步創(chuàng)新課程設(shè)計，以信息化推動教學手段不斷改進。"期待生命科學學院能在未來為河南大學帶來更多驚喜！