漳江口红树林植物学实习虚拟仿真项目

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项目简介

本项目是《生物学野外实习》课程的一部分。实验素材均取自于漳江口红树林,以720°全景和3D模型真实地再现实验环境和对象。采用Web VR技术发布,无需下载插件,可跨平台快速查看,轻松实现泛在化学习。实验内容分为植物生态与环境、植物分类与形态、植物生理与发育3个模块。本实验特别注重培养学生的自主学习能力。为此设计了知识背包、多道检索表、训练与测试中心等模块。训练采用游戏的方式,实现寓教于乐。

实验目的

《生物学野外实习》是高校生物类专业实践教学的重要组成部分,本项目是《生物学野外实习》课程的一部分,主要内容是漳江口红树林内植物的分类学、形态学和生态学,也涉及少量的生理和发育方面的内容。


(1)、了解红树林的地理分布、地质地貌,掌握红树植物、真红树植物、半红树植物等概念;了解漳江口红树林秋茄群落、白骨壤群落、桐花树群落的结构和种类组成特点;理解红树植物在生殖、生长发育等方面对海岸潮间带环境的适应。

(2)、了解漳江口红树林植物种类组成、生境特点和分布;掌握其中5种红树植物的分类地位和系统关系,以及它们的分类特征;能利用检索表准确鉴定漳江口红树林常见植物。

(3)、掌握漳江口5种红树植物的根、茎、叶、花、果实、等器官的形态特征,能对5种红树植物进行准确描述。

(4)、通过对漳江口红树林的了解,完成真实实习中有关专题的设计,如:漳江口红树林植物种类调查、桐花树泌盐现象的观察。

(5)、通过对漳江口红树林的了解,培养热爱自然、保护自然的生态理念。

实验原理

1.分类鉴定是认识、研究、保护植物的基础。了解漳江口红树林常见植物种类,掌握秋茄、木榄、桐花树、白骨壤、老鼠簕等5种红树植物的形态特征。

2.对秋茄等5种红树植物的分类地位和系统排列的学习能够更好地认识这5种植物,理解红树林与植物演化的关系;掌握秋茄等5种红树植物的识别要点;通过对红树林常见植物的检索鉴定,掌握分类的基本术语和方法,为后续学习打下坚实基础。

3.红树林生态系统成分环境系统和生命系统。环境系统包括:地质地貌、光、热、水、气等;生命系统包括生产者植物、消费者动物和分解者微生物;漳江口红树林主要植物群落有秋茄群落、白骨壤群落和桐花树群落。

4.植物的形态结构、生理特征、生长发育和生活史是理解红树林适应潮间带生境的关键。


知识点:14个


(1) 根:支柱根、气生根、呼吸根、指状呼吸根、膝状呼吸根。

(2) 茎:乔木、灌木、草本、藤本、树皮、皮孔、裸芽。

(3) 叶:叶片、叶柄、托叶;对生、互生;卵形、倒卵形、椭圆形、长圆形、倒卵状长圆形;革质、肉质、等面叶、海绵组织、栅栏组织、盐腺。

(4) 花的类型:花序、周位花、合瓣花、离瓣花。

(5) 花的组成和结构:花萼、萼片、花冠、花瓣、雄蕊、雌蕊、柱头、花柱、子房、子房上位、子房下位、胚珠。

(6) 果实:蒴果、荚果、肉质果。

(7) 种子:种皮、胚、胚轴。

(8) 漳江口5种红树植物的分类地位和系统排列。

(9) 秋茄、木榄、桐花树、白骨壤、老鼠簕等5种红树植物的识别要点。

(10) 漳江口红树林常见植物的检索鉴定方法。

(11) 红树植物相关概念:红树林、红树植物、真红树植物、半红树植物、伴红树植物,胎生现象、显胎生、隐胎生、泌盐植物、拒盐植物、稀盐植物。

(12) 红树植物的生态适应:耐盐机制、耐淹机制、生殖适应机制。

(13) 红树林植物群落结构:秋茄群落、白骨壤群落、桐花树群落。

(14) 红树林生态系统的成分:环境系统;生物系统:生产者、消费者、分解者。

实验规则

1. 专业与年级要求

专业:①生物类,主要包括生物教学、生物科学、生物技术等专业;②生态环境类,主要包括环境科学、生态学、资源环境科学等专业③医药类,主要包括中药学、生物医药学等专业。
年级覆盖从大一到大三不同阶段的本科生,及生命科学相关领域的研究生。


2. 基本知识和能力要求

要求学生在使用本系统前预先掌握植物学基础知识,包括动植物形态解剖学、植物分类学、植物生态学、植物生理学。


3. 考核要求

完成项目的各个环节,测试成绩60分以上为通过。最终成绩构成:测试成绩占60%,实验报告、心得体会占20%,网上学习过程(参考训练环节得分)占20%。该虚拟实习成绩占《生物学野外实习》总成绩的20%。


4. 实验结果与结论要求

学生要进行“常规教学”和“自主学习”2种模式的学习,记录每步实验结果;撰写实验报告和心得体会。


5. 注册、登录要求

本项目尽可能方便访客使用,不为获取成绩者,无须注册、登记,可进行“常规教学”的学习和部分“自主学习”的体验。需要取得成绩者,须进行注册或登录。登录后可采集知识点到“知识背包”。


6. 知识背包

“知识背包”盛放所有知识点,有助于学生对自主学习过程的管理。初始状态的知识点是灰色的,不能点击查看。经过学习,对应的知识点为点亮状态,可查看复习。收集到的知识点达到90%以上方可进入“训练测试”环节。


7. 知识点的采集

在实习线路中有所有知识点的热点,点击热点可以进行学习。点击“采集”按钮并答对1个问题, “知识背包”中该知识点由灰色变为点亮状态。特别地,要求重点掌握的植物,需要填写采集记录。采集记录由采集人、采集号和记录的植物特征构成。增加采集记录,可点击“新建记录”。对每一个学生而言,每种植物对应唯一的采集号,已经记录过的植物,无需新建记录。记录完成后点击“记录”并回答1个问题,“知识背包”中的该知识点由灰色变为点亮状态,但只显示该采集号,不显示该植物的名字。点击采集号上面的“我要鉴定”,便进入多道检索表,可进行该植物的鉴定。


8. 多道检索表

“多道检索表”在“常规教学”和“自主学习”模式下均可使用。“检索入口”里可根据需查的标本具有的性状依次选择对应的性状,在“候选植物”栏显示符合条件的植物,在“排除植物”栏显示不符合条件的植物。点击“候选植物”栏的植物名称,会在“植物信息”栏显示植物的特征描述和照片,帮助鉴定。


9. 训练测评

“训练”环节包括切植物、捉迷藏和快速抢答。该环节可反复进行,每次获得的分数取最高的一次,计入排行榜。排行榜显示前10名成员的排序。“测试”环节获得60分为通过。未通过或对当前得分不满意者,可重新进行学习。


10. 排行榜

“排行榜”显示学生在“训练”环节获得前10名的学生,用于提高学生的学习积极性和趣味性。多次进入训练,以最高得分计入排行榜。该成绩不计入课程得分,但作为教师评分的参考。


11. 个人中心

“个人中心”用于管理学生的各种信息。在这里可进行注册、登录、修改密码、查看采集记录、提交实验报告、查询成绩和个人的训练、测试的排行等。“交流中心”提供师生在线进行教学的平台。

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