白海豚“游”進同學家 暨南大學這門課帶你“海底闖關”

發布單位:人員機構 [2020-03-30 00:00:00] 打印此信息

在“停課不停教、停課不停學”的號召下,老師們紛紛化身“主播”大顯身手。暨南大學生命科學技術學院黃柏炎教授負責的國家級虛擬仿真項目——《海洋哺乳動物生物學特征與行為習性觀察虛擬仿真實驗:以中華白海豚為例》將實驗室搬到了每個同學家里。

判斷白海豚雌雄、根據牙齒推算年齡、還能和小伙伴云出游測海水溫度及鹽度、合力救助擱淺豚鯨,這些操作在中華白海豚虛擬仿真實驗中統統可以實現。

(黃柏炎正在線上授課)

虛擬仿真?在游戲中學習

中華白海豚虛擬仿真實驗由實驗預習、虛擬學習、知識拓展等模塊組成。在正式進入實驗前,同學們需先完成預習任務,了解實驗目的及步驟,預習成績達到60分才能進行下一環節。

在虛擬學習模塊中,同學們將觀察白海豚進化史、外部體態、內部構造,接著完成在實驗室根據牙齒測定年齡、器官復位等關卡,如果闖關失敗還能返回知識介紹部分重新學習,加深印象。

(中華白海豚虛擬仿真實驗頁面截圖)

動物生物學實驗是各高校動物類專業實踐教學的基礎課程,海洋哺乳動物是哺乳動物的重要類群。但由于多種因素,這類實驗在傳統實驗室很難開展,而在虛擬仿真教學的輔助下,這一切都成為可能。

該虛擬實驗選取素有“水上大熊貓”之稱的中華白海豚作為研究對象,通過3D建模,對白海豚內部構造及外部形態高度還原,同時利用VR、AI等技術,營造了一個中華白海豚生存的虛擬空間,將同學們帶到沉浸式、交互式的學習環境中。不僅減少了在線課堂基礎知識的講解時間,逼真的圖片動畫也更利于同學們理解記憶。

這項虛擬仿真實驗已是黃柏炎負責的第二個國家級虛擬仿真實驗教學項目,此前《濱海動物野外實習虛擬仿真》獲批國家級虛擬仿真實驗教學項目,并且在同類課程中評分最高。

(《濱海動物野外實習虛擬仿真》獲批國家項目證書)

同學們評價道:“通過這樣的方式來學習非常有趣,也給人一種通關競技感,極大地調動了學習興趣。”自主性、趣味性、直觀性及可重復性是同學們評價此實驗時提到最多的詞語。項目廣受好評的背后是黃柏炎及團隊“死磕”兩年多的結果。

兩地奔波 反復修改實驗腳本

中華白海豚虛擬實驗項目的落地其實早已有基礎。2008年,黃柏炎團隊制作的“海底世界”獲得全國多媒體軟件大賽一等獎;2011-2013年,兩次與世界自然基金會香港分會合作完成了歐珀萊中華白海豚保護科普項目。

即使積累了相關經驗,項目正式上線還是用了兩年多的時間,這要歸因于團隊“死磕到底”、精益求精的精神。黃柏炎團隊在項目分工中主要負責腳本設計,技術支持交由合作公司完成。

他回憶道:“我們每次的制作腳本最少要經過四到五次的修改完善。公司認為我們團隊的項目腳本是最容易又是最難的。容易是指我們制作的腳本技術人員能看懂,難是指我們要求的技術含量高。”

為了達到滿意的呈現效果,他曾四次到南京的制作公司親自督戰修改,交流完的第二天就回到學校,未曾逗留欣賞過金陵風光。實驗制作耗費了團隊大量時間精力,他本人更是在那兩年內暑假休息時間不超過五天。

多平臺切換 適應不同課程要求

中華白海豚虛擬仿真實驗只是黃柏炎線上教學的一個組成部分。本學期黃柏炎共教授《動物生物學》《自然保護概論》《動物生物學實驗》《自然科學概論》《計算機應用》五門課,負責8個班級的教學,共計1000余名學生。

為保證如此大體量的教學任務有條不紊進行,他在前期對各大平臺進行了精心測試,并針對可能發生的意外情況設計了緊急預案,確保線上教學中每位同學都不掉隊。為解決海外學生上網課可能存在的時差問題,他還專門組建了微信群,在群里及時發布信息,更新教學進度。

針對不同課程,黃柏炎制定了不同的教學方案,“線上直播+雨課堂+QQ群”是基本模式。通過騰訊會議線上直播與同學們實時溝通,釋疑解惑,雨課堂用來發布教學信息和收集教學數據,QQ群用來課前溝通和上傳課程資料。

為確保云授課取得更好的教學效果,黃柏炎在不同課程中采用了虛擬仿真實驗、同步SPO”、異步SPOC、ICC在線課程資源、中國大學MOOC等多種教學資源,給學生帶來更多樣選擇。其中就包括了他和楊維東老師合作推出的《自然保護與生態安全:拯救地球家園》課程,該慕課被評選為國家精品在線開放課程,并入選“學習強國”和“最美慕課”。

(黃柏炎的慕課平臺答疑截圖)

騰訊會議人數上限為300人,而黃柏炎有超過300名學生的大課堂,這反而激勵他去不斷探索各教學工具的優勢與局限,選擇最適合的教學平臺。“我其實比較適應線上教學模式,對原有教學計劃影響也不大。”黃柏炎說。

始于興趣 堅持學習充實自我

在中華白海豚虛擬仿真實驗中,展示白海豚生活環境的一張張高清全景圖令人印象深刻,這其中也有部分出自黃柏炎之手。攝影是黃柏炎的業余愛好,為了學到更多相關知識,他從2008年開始在北京攝影函授學院進行了長達兩年的學習,并在動植物微距攝影和自然攝影方面收獲頗豐。

黃柏炎坦言道:“攝影只是我的個人愛好,相當于是內驅力,但最重要的還是堅持,堅持下來才能真正有所獲。”這份執著的精神激勵他不斷嘗試,不斷探索。

為了完成課題,兩年內,他的足跡遍布了福建廈門、山東青島、海南三亞、廣西欽州、廣西北海、廣東湛江、深圳、珠海、廣州等省市,留下了中華白海豚生存環境的珍貴照片。目前,黃柏炎已成功入選為廣東省攝影家學會會員。

(黃柏炎的攝影作品)

同樣的堅持還體現在他對教學信息化的不懈推動中。黃柏炎畢業于暨南大學生物系,非計算機專業出身的他卻在新媒體教學軟件及教學信息化類比賽中屢創佳績。

由他負責的“生物學野外實習網絡課程”獲全國多媒體教學軟件及教育教學信息化大獎賽一等獎 16 項,類似的獎項還有很多。而這一切要追溯到1994年,那年學校組織老師們一起接受培訓,學習計算機輔助教學的相關知識,有些老師因為各種因素中途退出,而黃柏炎是堅持下來并一直探索至今的那一位。

(黃柏炎獲得的教學信息化獎項證書)

在黃柏炎看來,“互聯網+ ”模式真正意義上打破了傳統教育的時空界限和學校圍墻,他鼓勵同學們根據個性化需求自主獲取海量學習資源。

(暨南大學新聞社 文/李雅婷 圖/部分由受訪者本人提供)

責編:李偉苗


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