用鼠标提取植物DNA 盯着屏幕化身为传粉昆虫 虚拟仿真平台让学生线上做实验

楚天都市报 2020-05-20 07:40

线上教学开启后,大学生实体实验全面暂停,这让实验类课程教学成为难题。《分子生物学实验》就是一门典型的实验类课程,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?记者了解到,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。

移动鼠标在线上做实验

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,上得“活色生香”。

进入该中心实验平台,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。

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。“太逼真了!使用虚拟仿真实验模拟操作,不仅让我们更便捷地掌握每个操作步骤,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》课后说。

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。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。

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。

“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,居家体验《兰科植物传粉与保护虚拟仿真实验项目》后表示。

“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。”