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【园艺学院】智慧实验室再添新功能 虚实融合构建教学新生态

1 月 8 日至 9 日,园艺学院 2025 级 145 名大一新生在智慧实验室完成了一场别开生面的《仪器操作技能与实验室安全警示教育》课程考核。这场打破传统实验报告模式的创新考核,标志着学院智慧实验室在“虚拟 + 实景”“线上 + 线下” 教学融合方面再添新功能,为园艺专业人才培养注入数字化新动能。

作为32 学时的理实结合选修课,《仪器操作技能与实验室安全警示教育》课程始终以提升学生实操能力与安全意识为核心。此次考核彻底告别 “纸上谈兵”,构建了以 “理实结合” 为核心的全新评价体系:考生需先通过理论学习筑牢基础,再进入智慧实验室系统参与 “实验操作视频纠错” 环节 —— 在高度仿真的虚拟场景中精准识别不规范操作,并用专业知识提出修正方案,实现了理论扎实度与实践判断力的双重考察。“视频纠错环节让我们对规范操作的细节记忆更深刻,比单纯背诵操作手册效果好太多。” 参与考核的学生李同学表示。

考核形式的 “线上线下” 深度融合成为一大亮点。线上,学生在互动课堂完成规范操作视频录制并上传至智慧云教学系统,全程记录操作轨迹与完成质量,实现学习过程可追溯、可复盘;线下,实验教学中心教师现场监督实操内容,重点围绕三大模块开展考核:一是移液器标准化加液,以 PCR 反应体系为要素,通过千分之一精度核查加样准确性;二是离心机规范操作,涵盖样品试管称重配平、对称摆放、适配器使用等基础要求,同时考察模式切换及离心力参数匹配等技能;三是安全意识与应急处理能力,通过模拟突发场景检验学生应对素养。这种 “虚实互补” 的考核设计,既打破了传统实验教学的时空限制,又通过现场实操保障了技能培养的实效性,全面、客观地反映了学生的综合实践能力。

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此次考核创新的背后,是园艺学院智慧实验室的数字化升级成果。依托国家柿种质资源圃及现有智慧实验平台,学院建成的 “信物融合本科教学综合服务平台”,已实现实验全程录播、多屏协同示教、远程教学、实验课堂与室外基地互通等全场景覆盖,推动传统实验室向 “室内 + 室外”“虚拟 + 实景” 的复合型空间转型。平台目前已拓展基因克隆与检测、种质资源识别与保护、田间表型监测、虚拟仿真实训等多个前沿实验项目。同时学院建成虚拟仿真课程6门,其中《园艺植物分子生物学虚拟仿真实验》获批国家级一流本科课程,葡萄遗传转化虚拟仿真实验入选省级建设课程,形成了层次分明、特色鲜明的虚拟仿真课程体系。

值得关注的是,智慧实验室与国家柿种质资源圃实现网络互联,构建起 “虚拟果园授课 + 远程实操指导 + 在线课堂互动” 的三维教学模式。通过采集柿树周年生长实景数据构建模拟果园,将虚拟场景与教师授课 PPT 深度融合,学生既能通过远程系统实时观摩种质资源圃的实景操作,又能在虚拟环境中沉浸式体验田间实验流程,实现了虚拟训练与现实应用的具象化统一。这种 “虚中练技、实中求精” 的教学模式,不仅有效破解了传统园艺实验中 “田间实践受季节地域限制、课程授课缺乏具象化展示” 的突出难题,更推动实验教学从 “重结果” 向 “重过程” 的深度转变。

“智慧实验室的功能升级,是教学理念的一次革新。” 园艺学院教学副院长关长飞表示,作为园艺国家级实验教学示范中心,学院肩负着引领园艺类专业实验教学改革的重要使命。未来,学院将继续深化 “科教融汇、产教融合”,依托智慧平台进一步实验项目及功能,完善 “学 - 练 - 考” 闭环教学生态,让学生在数字化环境中筑牢专业基础、提升创新能力,为智慧园艺产业发展培养更多复合型人才。

编辑:王学锋

终审:刘玉峰