生物多样性虚拟仿真实验

探索「生物多样性」实验课程的发展道路

エクスターグループ

在国家大力度推进生态文明建设的背景下,引导学生树立
人与自然和谐统一的人生观,培养生物多样性的科学方法
与思维能力是生物学人才培养的重要内容。复旦大学“生物
多样性虚拟仿真实验项目”以“虚实结合,教研结合,课程
融合,层次融合”为理念,计划从遗传多样性、物种多样性
和生态系统多样性三个方面开展灵活多样的教学实践,探
索 “生物多样性”实验课程的发展道路。

项目主要依托“生物学野外实习”课程,综合“植物学实验”、
“动物学实验”、“生态学实验”和“生态学野外实习” 等课程
的内容,以生物多样性的研究方法、生物多样性博物馆和
生物多样性的保护方法为设计对象,有计划、有秩序地建
设一批虚拟仿真实验内容。

代表性实验1:天目山物种多样性学习

天目山野生植物类型自然保护区,保存着长江中下游典型森林植被类型,
素有大树王国之称。“天目山物种多样性学习”模块根据野外实习课程真实考察
路线的常见植被分布情况和形态特征搭建考察地图和数据库,学生可以根据考察
地图快速获得真实考察场景的多样性信息,并利用数据库进行分类知识的系统学习,再实地进行标本采集与鉴定,根据采样结果进一步补充数字资源,还能利用虚拟标本制作实验完成植物标本制作的系统学习与练习。这一实验充分体现了虚实结合、学研结合的课程设计。

代表性实验2:复旦大学祖嘉生物博物馆VR馆

祖嘉生物博物馆有近百年的发展历史,收录了来自世界各地的动物标本1896种逾6000件,其中包含国家一级保护动物百余件,植物标本80000余件,涵盖种子植物、藻类、菌类、蕨类等所有植物大类,为动植物多样性教学与研究提供重要且珍贵的资源。项目充分利用VR技术将丰富的馆藏资源进行在线3D展示。后期建设还将对关键标本进行3D建模,最大程度地还原生物标本的全部形态学特征,供同学们系统掌握各个物种的保护现状、 生境、习性、分布、繁殖方式等。

研究型人才培养是复旦大学“双一流建设”的核心目标之一。本项目依托遗传工程国家重点实验室、生物多样性与生态工程教育部重点实验室、 现代人类学教育部重点实验室,崇明东滩教育部教学实践基地等,利用研究型实验课程和科创项目的培育等促进生物多样性学术人才的培养。复旦大学“生物多样性虚拟仿真实验项目”将进一步将传统的教学优势与先进的虚拟技术相结合, 将领先的科研水平与全面的专业教育相结合,不断为国家输出人才!