楊樹良種組培再生虛擬仿真實驗是南京林業大學建設的虛擬仿真實驗課程。
基本介紹
- 中文名：楊樹良種組培再生虛擬仿真實驗
- 建設院校： 南京林業大學
- 課程負責人： 尹佟明
- 授課教師：楊立偉、李小平、陳英、吳懷通
課程簡介,課程目標,
課程簡介
植物組織培養是高等院校的農學、林學、植物學和生物技術等本科專業必修的實驗科目之一- ,同時也是開展楊樹基因工程育種的基礎實驗。本項目以南京林業大學楊樹科研團隊建立的”南林895楊“高效組培再生體系為依託，按照“能實不虛、虛實互補”的原則，利用現代信息學技術，完整再現植物組織培養的基本過程及關鍵的影響環節,旨在解決傳統實驗周期長與課時和空間有限之間的矛盾,為學生由被動操作向主動設計實驗提供線上平台。
課程目標
1.解決植物組織培養周期長與實驗條件要求高的難題
植物組織培養是高等院校的農學、林學、植物學、生物科學、園林植物和生物技術等本科專業必修的實驗科目之一,同時,也是楊樹進行基因工程操作的基礎性平台。由於受到課時和實驗條件的限制,學生在傳統的組織培養實驗中主要進行培養基配製、外植體選擇和接種等接觸性的實驗操作,缺乏對植物組織培養完整動態過程的感官認知。本項目以南京林業大學林木選傳育種實驗室建立的‘南林895楊’ 高效組培再生體系為依託， 按照“能實不虛、虛實互補”的原則,利用現代信息學技術,情景再現植物組織培養所必需的實驗環境(包括準備間、高壓滅菌室、無瑩接種間和光照培養間等)及儀器設備(包括電子天平、pH計、微波爐、高壓滅萄鍋和超淨工作檯等) , 學生沉浸其中,線上進行培養基配方設計、配製、分裝、高壓滅菌、外植體選擇、加工和接種、不定芽誘導.壯苗、不定根誘導和煉苗移栽等實驗操作,並實時追蹤特定誘導條件下的不定芽、莖伸長生長和不定根的發育變化,可以有效地解決因植物組織培養周期過長及課時和空間有限而導致的實驗操作有限和實驗結果難以跟蹤的難題,為《植物細胞工程》、《植物基因工程》 和《林木花卉細胞工程》等實驗開展提供有益的線上輔助工具。
2.培養學生在實驗教學中的主觀能動性和創造性
在傳統的植物組織培養實驗中,由於培養基配製、外植體選擇以及接種等操作環節均相對固定,學生只能被動地進行簡單和機械化的實驗操作,缺乏必要的互動環節,加上實驗操作與培養結果之間嚴重脫節，導致學生無法通過該實驗達到對影響植物組織培養關鍵環節科學認知的目的 ,並嚴重地抑制了學生主觀能動性和積極性的發揮。在本項目中,學生通過自己設計不同階段誘導培養基中的激素濃度配比,並實時地追蹤與比較該誘導條件下的不定芽、莖伸長生長和不定根發育與實驗參照之間的差異性,可以從中發現實驗設計中存在的問題,並可通過重新設計實驗參數和反覆的操作,深入地理解激素濃度配比對植物組織培養階段性發育過程的重要性和差異性;同時,通過這種由實驗設計-結果反饋發現問題的過程也有利於培養學生建立科學的實驗方法體系,拓
展知識梘野,激發個人的主觀能動性和創造性。
3. 突破傳統實驗教學模式的單一性,實現隨時隨地自主學習
傳統的實驗教學由於受時間和空間上的限制,缺乏操作的靈活性和可重複性。本項目通過開放共享,可以使廣大學生隨時隨地地通過筆記本和手機等移動設備,隨心所欲地進行線上實驗操作。如在實驗前,學生可以通過系統中的實驗目的和原理模組,事先了解實驗的目的、作用及相關的基本知識等;在課後,可通過反覆的實驗設計和操作,加深和鞏固課堂上的學習效果。
4.為師生互動提供“第二課堂”
在本項目中,學生通過自己的實驗設計和結果反饋,可以線上地撰寫實驗報告,並進行相關知識點的測試,從中教師可以清晰地了解學生真實的水平以及學習中尚且存在的問題,為有今後有目的的課堂教學提供參考信息;同時,實驗指導教師也可以通過線上交流平台, 及時解答學生實驗中存在的各種問題，也可以隨時地下達各種實驗任務。
