依据《省教育厅关于做好2023年本科教育教学有关工作的通知》(鄂教高函〔2023〕7号)精神,经课程负责人申请、单位推荐、本科生院形式审查和专家组评审,拟定了华中科技大学2023年省级一流本科课程,由华中科技大学生命科学与技术学院3BIO课题组杨光教授作为课程负责人的《细菌纤维素材料制备及生物相容性评价虚拟仿真实验》课程入选。
省级一流本科课程拟认定名单
课程简介
纳米生物材料是近二十年新兴热点研究领域,依托生物医学工程学科,华中科技大学生物材料研究与应用发展迅猛,在全球具有重要影响力,生物材料已成为生物医学工程本科专业重要的方向之一。
细菌纤维素具有优秀的生物相容性、机械性能、保水性等优点,广泛应用于医学、食品、化工等领域,其生物合成、功能化修饰、以及创伤修复应用对于生物医学工程本科生实验技能训练及创新研究非常重要。受材料组成复杂、实验周期长、评价方法多样化、所需学科知识多、实验成本高等条件影响,其相关实验教学无法线下开展或仅选部分内容进行。
为解决上述问题与局限性,落实“双一流”建设目标、推进生物医学工程国家一流本科专业点建设,我们利用虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通讯等技术,将最新科研成果转化为教学资源,开发出校内校外结合、虚实结合、专业综合实验与生产实习一体化的“细菌纤维素材料制备及生物相容性评价”项目,在国内最先创建了医用材料从生产制备到生物评价的完整实验体系。
学生通过浏览器在线访问该实验项目,模拟整个生物材料制备及生物学评价过程,将材料制备与生物学评价全流程分解成不同的单一模块,让学生根据已有知识自由设计、柔性组装,设计不同的材料生物学评价流程,完成实验条件与仪器参数配置;可在线进行3D仿真操作,模拟整个材料生物学评价过程。该项目是我们最新科研成果转化教学资源的典型代表,是与虚拟仿真技术公司深度合作的成果,已用于《生物材料与组织工程实验》、《生物材料相容性评价》、《行业产业认知实习》等课程教学。
该项目设计思路新颖,以细菌纤维素为研究对象,开展天然高分子医用材料制备与功能化修饰、体外生物相容性评价、以及细胞与动物实验涉及实操技能和评价技术三个方面内容的训练,实现了微生物、细胞、动物学跨学科知识的融合与交叉,为培养多元化、创新型人才提供了夯实的科教协同平台。另外,该项目建立了完善的后台考评体系,具有实时记录、人机互动、结果保存、报告提交、智能评价等功能。
学生可利用其碎片化时间反复在线实验操作,允许学生试错纠错,有助于学生提高理解力,强化操作过程,以虚补实、以虚促实,弥补实验实践存在的局限性,促进学生自主学习、主动实践。同时,实验操作具有柔性、多样性和趣味性,可锻炼学生综合设计能力,进一步提升学生创新思维和实践能力。该实验项目根据培养大纲要求进行专业设计,并根据最新出现的生物材料制备与相容性评价不断补充新的模块单元,使本实验项目拥有更多的技术方案去实现,因此该实验项目能不断得到优化和提升,可持续提高学生实践创新能力。
课程学习和交互界面
课程链接
http://vr.lifelab.hust.edu.cn/destfolder/vr/index.html
欢迎感兴趣的同学们使用和学习!
湖北高校2023年省级一流本科课程认定名单公示链接
http://zlgc.chucoonline.com/showNewsFulltext?id=88&newstype=25
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