海洋哺乳動物生物學(xué)特征與行為習(xí)性觀察虛擬仿真實驗項目建設(shè)與實踐

印尤強，楊維東，唐勇，黃柏炎

（暨南大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)國家級實驗教學(xué)示范中心，廣州 510632）

0 引言

動物生物學(xué)實驗是高校生物類相關(guān)專業(yè)實踐教學(xué)的基礎(chǔ)課程，對于學(xué)生專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)十分重要。隨著教育改革的不斷深入，動物生物學(xué)實驗在突出基本實驗技能訓(xùn)練基礎(chǔ)上，以力求培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、綜合分析能力，全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)為目標(biāo)［1］。

哺乳動物是目前動物界最高等的類群，其中海洋哺乳動物則具有適應(yīng)海棲等特殊的生物學(xué)特征與習(xí)性，因此綜合研究海洋哺乳動物具有十分重要的意義［2-3］。因海洋現(xiàn)場教學(xué)風(fēng)險大、成本高等現(xiàn)實制約因素，海洋哺乳動物通常體型大、不易觀察等限制，很難在動物生物學(xué)實驗教學(xué)中直接開設(shè)有關(guān)海洋哺乳動物相關(guān)真實實驗，十分不利于學(xué)科專業(yè)的人才培養(yǎng)。

為此，利用虛擬現(xiàn)實（VR）、三維（3D）、人工智能（AI）等技術(shù)，突破時空限制，系統(tǒng)構(gòu)建了以中華白海豚為代表的海洋哺乳動物有關(guān)起源與演化、形態(tài)特征、行為習(xí)性、野外調(diào)查、擱淺救助等為主要內(nèi)容的虛擬仿真實驗項目，將海洋哺乳動物生物學(xué)實驗搬進課堂。通過虛擬仿真實驗可全面了解海洋哺乳動物的生物學(xué)特征和行為習(xí)性等內(nèi)容，構(gòu)建更加完整的動物生物學(xué)知識體系，提高學(xué)生綜合實踐與創(chuàng)新能力。

1 方案構(gòu)建及設(shè)計

項目從動物生物學(xué)實驗課程實際出發(fā)，憑借虛擬仿真實驗教學(xué)優(yōu)勢，樹立“以學(xué)生為主體，增強信息化支撐，強化綜合實踐，提升創(chuàng)新能力”的教學(xué)理念，遵循“虛實結(jié)合、以虛促實”原則，有效拓展實驗內(nèi)容，豐富實驗方法［4-7］。……