线上怎么做实验？虚拟仿真实验平台了解一下

wy168

楚天都市报记者国倩 通讯员邓淑文 郝日虹

& U* Z- d$ b, t! q1 ]) r

线上教学开启后，大学生实体实验全面暂停，这让实验类课程的线上教学成为难题。作为典型实验类的《分子生物学实验》，主要是开展基因克隆、载体构建及基因功能表型观察等教学。如何让学生能够在线上学好这门课，学有所获？华中师范大学生命科学学院调动储备多年的虚拟仿真教学资源，让学生们在线上就能做实验。

鼠标变成人手在线上做实验

" O' U5 G3 k. s' \

尽管是网络授课，华中师大这学期的《分子生物学实验》并没有断档，还在该校生物学国家级虚拟仿真实验教学中心的有力支持下，上的“活色生香”。

进入该校生物学国家级虚拟仿真实验中心平台，点击“植物DNA提取”，鼠标就是人手，握住鼠标就像“拿起”研磨棒，移动鼠标就像在屏幕中的研钵里轻柔地研碎幼嫩的拟南芥，再用鼠标“拿起”微量移液器，吸取抽提缓冲液加入研钵，一系列操作后，拟南芥的基因组DNA浓度便展现在学生眼前。

《分子生物学实验》课中虚拟仿真实验的操作步骤之一，图片来源：实验员雷明

实验过程中，每一步操作都会有及时反馈提醒，包括在屏幕中点击“吸头”还会即时弹出“请把吸头丢入废液缸”的提示语，画面感十足。流畅的实验操作、精准的知识细节，良好的沉浸感和交互式体验，让不少学生为《分子生物学实验》这门“特色网课”纷纷点赞。

能够把这门实验课开好，该校生科院并非一蹴而就。2015年生物学国家级虚拟仿真实验教学中心获批后，从2016年开始，该学院用了两年的时间，完成了分子生物学虚拟仿真实验项目建设，构建了一个虚实结合的完整的实验教学新体系。

4 E" L" ^( K; v6 h) q

学生居家体验虚拟仿真实验教学项目

疫情发生后，该学院第一时间对所有虚拟仿真项目进行清理、测试和公布，并将实验课程资源及时投入到线上实验教学中，其中国家级项目2项，其余项目60余项，在线就能帮助学生系统训练分子生物学实验技能。只要登录虚拟仿真实验平台，身临其境的虚拟仿真实验不仅人人可学、时时能学、处处可学，沉浸式、交互式的体验还让学生找到了学习乐趣、提高了学习效果，让知识变成画面，学生的学习兴趣被激发，实现“防疫+教学”的双赢。

突破教学时空，可反复操作

( g9 v8 P/ i8 q( u. h) W# v

“太逼真了！没想到我们真的能在线上开《分子生物学实验》课，使用虚拟仿真实验模拟操作，不仅让我们更便捷的掌握每个操作步骤，也让我们提前详细了解了实验‘小诀窍’。”该校2018级本科生韩峰成居家完成《分子生物学实验》课后如是说。

超净工作台杀菌准备

! N2 r7 h$ Z' B1 n' M, t. V

“分子生物学所有实验项目是相互关联的实验体系，前一部分实验结果是后一部分的实验材料，虚实资源对接实现‘一对一’操作，突破教学时间和空间限制，可以反复操作，提高学生实验技能和巩固相关知识。”该校生物学国家级虚拟仿真实验教学中心主任李兵说。

虚拟仿真实验激发学习兴趣

除了《分子生物学实验》课程，该校生科院本学期共开设了39个生物学实验课堂，两万余人次参加了实验操作与学习。虚拟仿真实验的“嵌入”让不少同学对网课有了期待。

将投入虚拟仿真实验教学中的野外昆虫素材，采集自云南迪庆，图片来源：实验员周权

: t* U# I4 S, A" V9 q

“模拟昆虫访花的互动过程是非常有趣的游戏体验，就像置身云南兰花生境中，我们化身为传粉昆虫，随机选择不同路径进行传粉。在模拟路径操作中也发现了实现正常传粉的难度，好像看到了兰科濒危的一个原因，也更懂得要保护大自然。”该校生命科学学院生态学2018级研究生徐琪利用电脑鼠标和键盘控制方向，就能居家体验《兰科植物传粉与保护虚拟仿真实验项目》。

“虚拟仿真实验给了我们试错的机会，增强了事故防范和处理技能，可以直观地在虚拟仿真中展现危险，强化实验安全教育。”该校2018级本科生都雪晴说，现在也不用担心辐射的安全问题了，在电脑前就能“自己动手”做完整实验，体现了绿色实验的理念。”

. Q/ t+ S- g' I2 r% l! }

华中师范大学生物科学（师范）专业2018级本科生曾英龙在学院互动室曾体验国家级虚拟仿真项目《珍稀动物金丝猴生物学习性观察研究虚拟仿真项目》，图片来源：实验员周权

据悉，2019年该校生科院实验中心就已经启动对现有虚拟仿真实验资源的优化升级，疫情期间，实验技术团队全程跟进每一节课堂，及时解决师生反馈的问题，提升虚拟仿真实验的智能化水平，努力建设“智慧实验室”。

8 }( c2 k4 {+ d: U " A5 C+ O; e2 P1 r. _- U4 ~: G