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欧倍尔国家级项目案例

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案例详情

江西师范大学--植物分类学虚拟仿真实验教学项目

2020-07-29
【摘要】:
北京欧倍尔植物分类学虚拟仿真实验教学项目,依托庐山真实环境,构建一个沉浸式的虚拟户外场景。本软件是北京欧倍尔为江西师范大学定制开发,并成功协助学校将其申报为2018年度国家虚拟仿真实验教学项目。

植物学,除了课堂讲授外,还需要进行户外植物识别、植物标本制作、显微镜下植物组织的观察等实习和实验。然而,实验实习经常受到诸多外在环境制约,包括:

1、户外植物识别,受到天气、环境、路线不熟悉等影响,考虑到学生的安全,不能随时随地开展;

2、植物标本制作周期较长,较低的成功率,难以让学生形成系统的认知;

3、植物组织的观察需要到固定的实验室内进行,受到实验室预约排课的限制。

而虚拟仿真软件能弥补实际实验中的不足,解决实际操作的各种不稳定因素。因而利用虚拟仿真方式指导学生进行实践,成为完善植物学学生动手能力培养的快速有效途径。北京欧倍尔植物分类学虚拟仿真实验教学项目,依托庐山真实环境,构建一个沉浸式的虚拟户外场景。本软件是北京欧倍尔为江西师范大学定制开发,并成功协助学校将其申报为2018年度国家虚拟仿真实验教学项目。

 

实验介绍:

北京欧倍尔植物分类学虚拟仿真实验教学项目包含3个实验模块:

1、庐山野外场景及植物的认知

2、植物标本的采集与压制

3、植物根、茎、叶的生物显微结构观察

涵盖了户外场景、室内场景及显微镜下的观察,通过软件的学习,让学员掌握植物识别的各个步骤及实施方案,满足专业教学需求,让学生的实习实验教学不受环境、天气、周期等因素的影响。

植物标本的压制

软件用途:

1、培养学生掌握植物分类及鉴定的整体研究方法。

2、了解植物调查、采集、野外记录及标本制作;

3、了解植物根茎叶的形态观察及显微镜的使用;

4、熟悉植物界基本类群、植物分类基本原理和方法,认识具有代表性的裸子和被子植物科的形态特征;掌握编写常见植物检索表,正确认识植物与环境的关系。

仿真系统模块介绍:

本平台采用虚拟现实技术,按实际实验过程完成交互,本项目依托庐山植物多样性,以庐山植物野外识别、植物标本的制作和植物根、茎、叶的组织观察为例,培养学生植物鉴定及分类的科学方法,掌握植物野外实习的过程以及注意事项。为使用者提供了一个自主发挥的实验舞台。

模块一:庐山野外场景及植物的认知

依托庐山真实环境,构建一个沉浸式的户外场景。使用者按照设定的实习路线,在3D场景中进行漫游,寻找目标植物,对植物进行360°认知、鉴定、分类并拍照记录。

该模块包含仪器操作主要内容:

1、寻找目标植物;

2、填写采集记录;

3、拍照并采集;

4、实习注意事项。

发现华中五味子植物

填写采集记录

对华中五味子进行拍照

模块二:植物标本的压制

该实验项目模拟蜡叶标本的压制过程及注意事项,软件通过两种植物进行两种压制方法的演示,其中天葵植物使用传统的吸水纸压制方法,玉兰植物使用瓦楞纸进行压制,通过软件的学习,让学生掌握不同的植物采用不同的压制方法,以达到最佳的效果。

天葵植物标本压制

天葵植物标本压制完成

玉兰标本的压制

玉兰植物标本压制完成

模块三:植物根茎叶的显微结构观察

该实验项目通过在显微镜下对植物根、茎、叶玻片标本的观察,让学生掌握显微镜的使用,并通过植物根茎叶的结构观察,掌握植物的根茎叶的形态结构及其发育的特点,进一步认识细胞分化的概念。

运用显微镜观察蚕豆叶表皮玻片标本

先用低倍显微镜观察

显微镜下找到标本

低倍镜观察

高倍镜观察

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