生物学虚拟仿真，应用于生物智慧实验室的3D沉浸式教学系统

摘要：随着科技的迅猛发展，虚拟仿真技术在各个领域得到广泛应用，尤其是在教育领域，其潜力不可小觑。生物学虚拟仿真作为一项新兴技术，正在改变传统教学模式，为学生提供了更加生动、直观的学习体验。在生物智慧实验室中，3D沉浸式教学系统的引入，为生物学的学习赋予了新的内涵。

随着科技的迅猛发展，虚拟仿真技术在各个领域得到广泛应用，尤其是在教育领域，其潜力不可小觑。生物学虚拟仿真作为一项新兴技术，正在改变传统教学模式，为学生提供了更加生动、直观的学习体验。在生物智慧实验室中，3D沉浸式教学系统的引入，为生物学的学习赋予了新的内涵。

北京欧倍尔生物学虚拟仿真系列软件

一、遗传学课程虚拟仿真

通过虚拟仿真形式，模拟果蝇实验的全部内容，包含果蝇杂交基本知识和基本技术、分离定律、二对基因自由组合、伴性遗传、基因连锁和交换、三点试验、果蝇唾液腺染色体观察实验内容。虚拟仿真成功解决了果蝇杂交实验耗时长、成功率低两大难题，并真实还原实验操作过程，人机交互性强，真正达到随时、随处可以学习，打破传统面授演示实验弊端，从单一师生交流变成教师、学生、电脑网络三方面交流，具有动态交互特点，将纠错式、特例式、虚拟结合式教学模式有机接合，简历智能化考核体系，从虚拟仿真实验和实体认知实验两个方面展开，实现专业知识学习、实践能力锻炼和创新能力培养三个层次教学的目的。

二、生物医学虚拟仿真软件

生物医学虚拟仿真软件主要针对临床病例、人体数字解剖两种类型软件开发。主要包括：肺泡和表面活性物质3D虚拟仿真软件、3D虚拟人体解剖学习考试系统软件、胚胎心脏发育与相关畸形、心脏拆装拼复实验、胚胎心脏发育与相关畸形、ABO血型的测定。

三、生化与分子生物学虚拟仿真软件

生物化学和分子生物学作为生物学科最新兴、最具活力的学科，在推动我国科学事业的发展，推动生物工程产业的崛起，推动国民经济持续高速发展等方面均有着举足轻重的影响，是进一步学习、工作和科研的基础。

四、微生物学虚拟仿真软件

微生物学虚拟仿真软件包含微生物检验与微生物检验设备两类，软件类型分为工厂类、实验类，软件版本有PC版、Web版、VR版等。

五、动物学虚拟仿真软件

动物学虚仿真软件主要针对动物解剖类实验开发，动物解剖又分为常规解剖和数字解剖两种。常规解剖动物包括：大小鼠、家兔、青蛙、河蚌、昆虫等动物。数字解剖包括：青蛙数字解剖、家鸽数字解剖、牛数字解剖。另外还涵盖了脊椎动物骨骼标本制作、动物组织取材、处理、动物性别决定与分化等多个研究的虚拟仿真软件。

六、机能学虚拟仿真软件

北京欧倍尔机能学虚拟仿真实验，是基础生物学科和机能学教育信息化建设项目，旨在为本科及高职院校生物医学相关专业的学生提供一个三维的、高仿真度的、高交互操作的、全程参与式的、可提供实时信息反馈与操作指导的、虚拟的基础生物模拟操作平台，使学生通过在本平台上的操作练习，进一步熟悉专业基础知识、了解生物实验室实际实验环境、培训基本动手能力，为进行实际实验奠定良好基础。机能学虚拟仿软件以生理学、病理生理学及药理学为基础，分为机能学基础实验和机能学综合实验两部分。

七、植物学虚拟仿真软件

北京欧倍尔植物学虚拟仿真软件包含理论教学、实验操作与生产实践实习三大类。

理论教学类包括：植物根、茎、叶的形态结构认知，植物系统演化，被子植物的生殖过程以及种子形成过程，光合作用光能的吸收与转化的过程；

实验操作类包括植物学实验中的常见项目：植物标本制作、植物基因克隆及遗传转化实验、不同因素对植物光和作用的影响及不同植物光和速率的测定，紫外线对植物形态、结构的影响，植物缺素诊断；

生产实践实习类涉及植物野外实习及生产实践应用两类：植物野外实习包含太行山、庐山、苏木山等野外植物认知，植物标本馆的实习，生产实践应用包含经济作物玉米、大豆、马铃薯等植物的杂交育种以及蓖麻的授粉，玉米病虫害综合防控技术，植物生理需水的虚拟温室滴灌自动控制，植物配方施肥，植物工厂认知，无人机应用等。