教学实验项目特色

1.教学内容

通过虚拟仿真技术结合毛白杨大树、根段、幼苗、仪器设备、基本工具等大量的3D建模,再现了毛白杨多圃配套育苗的真实场景,还原了采穗圃、砧木圃、繁殖圃、根繁圃和组培生产线的操作全过程,重点展示了各圃地的营建与管理、“一条鞭”和“炮捻”嫁接繁殖技术、根蘖苗幼化复壮技术、嫁接苗培土换根技术、组培快繁技术等一系列多圃配套育苗关键技术。学生通过教学系统的指引提示与人机互动操作,完成对相关知识点和技术方法的学习,不仅对毛白杨的良种无性系生产技术有了全面的理解和掌握,而且对林木良种无性繁殖与优质壮苗规模化生产有更加深刻的认识,培养综合素质与创新能力。

2.教学方法

林木良种多圃配套育苗技术虚拟仿真实验教学系统以北京林业大学朱之悌院士所取得的国家科技进步二等奖项目“毛白杨多圃配套系列育苗技术”为核心,整合了近年相关研究进展,实现了科学研究成果与实践教学充分融合。在该系统中,我们依托虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通讯等技术,再现多圃配套育苗真实场景,将翻转课堂的引导式教学与学生自主学习相结合,形成“以学生为中心”的实验教学理念,向学生开放学习资源和学习空间,学生通过虚拟仿真实验系统中各模块的综合运用,熟练掌握林木良种无性繁殖的原理与关键步骤,明确各圃地的功能与经营管理措施,提高学生的相关实验和实习技能。任课教师在教学过程中辅助讲解实验原理、方法与步骤,并对整个实验全过程加以引导,启发学生创新意识,培养学生发现问题、解决问题的能力,调动学生学习的积极性,从而提高学习效率,提升林木良种生产的实践水平。

3.评价体系

林木良种多圃配套育苗技术虚拟仿真实验教学系统能够对参加实验学生的全过程进行记录,并能够随时进行实验指导,对于学生预习效果、实验步骤以及实验成绩评价都具备完善的评价标准,保证了评价的真实性和公正性。平台建立完善的反馈机制,对参加实验学生各方面的建议、评价与反馈信息,进行全面系统的统计分析,为指导教师改进和完善实验提供参考,提高教学效果。

4.传统教学的延伸与拓展

林木良种多圃配套育苗技术虚拟仿真实验教学系统摆脱了传统理论课程多媒体教学的束缚,是对传统课堂教学的有效延伸和拓展,它通过3D建模与人机交互,使学生可以在虚拟仿真环境下对相关知识点进行学习和掌握,弥补了由于实际生产条件下育苗周期过长而难以完成实习环节的缺陷,有效提高了教学质量,保障了人才培养的效果,促进了林学双一流学科建设。