1、為學(xué)生構(gòu)建的知識(shí)、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu),通過仿真教學(xué)運(yùn)行方法。它從本質(zhì)上規(guī)定了學(xué)生在學(xué)校完成學(xué)習(xí)任務(wù)后能夠達(dá)到的人才規(guī)格及其基本特征,并集中體現(xiàn)學(xué)校的人才培養(yǎng)目標(biāo)、教育思想、教學(xué)理念、辦學(xué)特色、校園文化等;
2、通過虛擬仿真課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握動(dòng)植物物種與環(huán)境生態(tài)學(xué)的關(guān)系,了解動(dòng)植物棲息地特征,系統(tǒng)學(xué)習(xí)動(dòng)植物類型、掌握植物、動(dòng)物、分類和特征;
3、理解生物與環(huán)境之間的相互作用規(guī)律;
4、開展仿真教學(xué),提高學(xué)生的自然環(huán)境科學(xué)素養(yǎng),使學(xué)生對(duì)自然保護(hù)與環(huán)境生態(tài)學(xué)的基本原理直觀的更加了解,結(jié)合此課程聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用;
5、該課程新穎、生動(dòng)、有趣,提高學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的興趣。
1、利用虛擬環(huán)境方法,采用樣線法、樣方法學(xué)習(xí)植物種類,種類;
2、野生鳥類分類特征
3、利用虛擬環(huán)境樣,對(duì)環(huán)境脊椎動(dòng)物、無脊椎動(dòng)物樣線法、樣點(diǎn)法;
4、對(duì)集群繁殖或棲息的鳥類調(diào)查使用直接計(jì)數(shù)法進(jìn)行調(diào)查;
5、記錄動(dòng)物或活動(dòng)痕跡所在地的坐標(biāo)、地貌、海拔、坡度、坡位、坡向、植被類型等棲息地因子,了解動(dòng)物的生活史,
6、樣區(qū)野生動(dòng)物及棲息地受到的主要威脅、受干擾狀況及程度。
硬件:虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔
軟件:人機(jī)交互、虛擬現(xiàn)實(shí)過程仿真軟件系統(tǒng)
野生動(dòng)物動(dòng)物保護(hù)仿真實(shí)訓(xùn)軟件利用虛擬環(huán)境方法,系統(tǒng)性學(xué)習(xí)野外動(dòng)植物調(diào)查樣線法、樣點(diǎn)法、樣方法調(diào)查動(dòng)植物種類,棲息地環(huán)境,使學(xué)生學(xué)習(xí)更直接便捷,系統(tǒng)學(xué)習(xí)動(dòng)植物類型、掌握植物、動(dòng)物、分類和特征和自然環(huán)境保護(hù)保護(hù)打好基礎(chǔ)。
野生動(dòng)物動(dòng)物保護(hù)仿真實(shí)訓(xùn)軟件利用虛擬環(huán)境方法,采用樣線法、樣方法學(xué)習(xí)植物種類,種類、生長(zhǎng)地、生活型、頻度、高度、蓋度等特征,分析濕地植物結(jié)構(gòu)變化,了解植物發(fā)育規(guī)律利用虛擬環(huán)境樣,對(duì)環(huán)境脊椎動(dòng)物、無脊椎動(dòng)物樣線法、樣點(diǎn)法和直接計(jì)數(shù)法進(jìn)行調(diào)查,對(duì)集群繁殖或棲息的鳥類調(diào)查使用直接計(jì)數(shù)法進(jìn)行調(diào)查,記錄動(dòng)物或活動(dòng)痕跡所在地的坐標(biāo)、地貌、海拔、坡度、坡位、坡向、植被類型等棲息地因子,了解動(dòng)物的生活史,以及各調(diào)查樣區(qū)野生動(dòng)物及棲息地受到的主要威脅、受干擾狀況及程度。
野生動(dòng)物動(dòng)物保護(hù)仿真實(shí)訓(xùn)軟件在生物教學(xué)中,很重要的一部分也是常規(guī)教學(xué)中一個(gè)很大的障礙是實(shí)驗(yàn)教學(xué)。生物實(shí)驗(yàn)中有很多內(nèi)容在常規(guī)條件下,由于受到實(shí)驗(yàn)條件沒有嚴(yán)格規(guī)范、實(shí)驗(yàn)過程不可控、實(shí)驗(yàn)操作比較危險(xiǎn)等因素影響而不易在常規(guī)教學(xué)中呈現(xiàn),而且有些研究對(duì)象還是一些生物微觀層面的結(jié)構(gòu)或過程,常規(guī)實(shí)驗(yàn)顯示不出來。對(duì)于這些難以開展的實(shí)驗(yàn),傳統(tǒng)教學(xué)往往以書本閱讀或者教師講解的方式代替真實(shí)的實(shí)驗(yàn)操作。
(1)野生動(dòng)物動(dòng)物保護(hù)仿真實(shí)訓(xùn)軟件不僅能將立體的結(jié)構(gòu)模型按照教學(xué)的需要一層層地剝離開,單獨(dú)進(jìn)行細(xì)微觀察,而且還可以拖出屏幕,零距離、全方位、不受空間限制地進(jìn)行自由體驗(yàn)。
(2)逼真的畫面效果,身臨其境的感官體驗(yàn),讓學(xué)習(xí)更高效且安全
針對(duì)在生物學(xué)科中一些微觀不可見的原理演示,或者因?qū)嶒?yàn)條件比較苛刻、實(shí)驗(yàn)操作比較危險(xiǎn)而不易實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容,VR技術(shù)能對(duì)畫面進(jìn)行模擬仿真宏觀再現(xiàn),其高度的逼真性和現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)感讓效果更為真實(shí)。相較于一般的動(dòng)畫演示,VR技術(shù)以其高精度的虛擬仿真性和超強(qiáng)的感官體驗(yàn)徹底改變了在實(shí)際教學(xué)中只能憑記憶、想象、簡(jiǎn)單的模擬等教學(xué)方式去掌握這些觀察困難且不易理解的內(nèi)容的狀況,增強(qiáng)了教學(xué)效果。
(3)豐富的交互方式,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
野生動(dòng)物動(dòng)物保護(hù)仿真實(shí)訓(xùn)軟件除了知識(shí)上的直觀感知和模擬可能發(fā)生的真實(shí)情境外,VR系統(tǒng)還能設(shè)置一些和學(xué)生互動(dòng)的交互功能,通過一些外置或者內(nèi)嵌的虛擬工具或者設(shè)備讓學(xué)生進(jìn)行操控。好玩的、有趣的功能,或者是在現(xiàn)實(shí)生活中實(shí)現(xiàn)不了的操作或者功能,這些都可以通過VR技術(shù)的虛擬交互性來實(shí)現(xiàn),讓學(xué)習(xí)過程游戲化、情境化,最大程度地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
(4)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)內(nèi)容覆蓋學(xué)科專業(yè)面廣
虛擬中心的本科實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為學(xué)科交叉類大型綜合實(shí)驗(yàn),覆蓋了動(dòng)物學(xué)、生態(tài)學(xué)、普通生物學(xué)、植物學(xué)、動(dòng)物生理學(xué)等多個(gè)學(xué)科專業(yè),并將逐步整合增加與生物學(xué)密切相關(guān)學(xué)科專業(yè),如生物信息學(xué)、地理科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與教學(xué)資源。
(5)野外實(shí)習(xí)類虛擬仿真實(shí)驗(yàn)突出了學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)特色
生物學(xué)野外實(shí)習(xí)教學(xué)面臨的現(xiàn)實(shí)困難與問題是:受實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)限制,野外實(shí)習(xí)時(shí)間較短,專業(yè)實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師難以對(duì)每個(gè)學(xué)生進(jìn)行細(xì)致指導(dǎo),學(xué)生野外實(shí)習(xí)前缺乏相關(guān)訓(xùn)練課程,實(shí)習(xí)效果受野外環(huán)境條件等影響較大,如地理?xiàng)l件、天氣、動(dòng)植物生態(tài)分布和習(xí)性等。野外實(shí)習(xí)類虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不僅具備野外實(shí)習(xí)前的預(yù)習(xí)和訓(xùn)練功能,使學(xué)生可快速進(jìn)入實(shí)習(xí)狀態(tài),也使野外難以實(shí)現(xiàn)的實(shí)習(xí)項(xiàng)目能夠在虛擬教學(xué)環(huán)境中完成,在一定程度上可解決經(jīng)費(fèi)不足對(duì)實(shí)習(xí)的影響,野外實(shí)習(xí)類虛擬仿真實(shí)驗(yàn)突出了學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)特色。
(6)虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)功能全面
網(wǎng)上虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)全方位地管理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程,包括:實(shí)驗(yàn)前的相關(guān)知識(shí)輔助學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)過程的智能指導(dǎo)、虛擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果的自動(dòng)批改、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的在線填寫與管理和實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果評(píng)估與分析。系統(tǒng)能夠采集學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的各類行為數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)分析清晰地展示學(xué)生在虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)各環(huán)節(jié)的參與情況,從而為科學(xué)地開展虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)估及教學(xué)改革提供了數(shù)據(jù)支持。同時(shí),虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)具有兼容性,不僅服務(wù)于虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué),也可為學(xué)院本科理論教學(xué)、真實(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供管理平臺(tái),通過角色轉(zhuǎn)化,可將教學(xué)計(jì)劃,將課程庫(kù)、培養(yǎng)計(jì)劃、學(xué)期信息和排課信息錄入或?qū)氲较到y(tǒng)進(jìn)行管理。