国家级虚拟仿真实验教学中心年度报告
(2024年1月1日——2024年12月31日)
实验教学中心名称:生物科学与技术虚拟仿真实验教学中心
实验教学中心主任:林宏辉
实验教学中心联系人/联系电话:王甜/159****8098
实验教学中心联系人电子邮箱:wangtian0311@sina.cn
所在学校名称:四川大学
所在学校联系人/联系电话:何柳/028-85405143
2024年12月23日填报
第一部分年度报告
一、虚拟仿真实验教学资源
(一)虚拟仿真实验教学资源建设情况
自2015年获批教育部国家级虚拟仿真实验教学示范中心以来,生物科学与技术虚拟仿真实验教学中心(以下简称“中心”)构建了虚拟工厂实践训练、虚拟实验课程综合学习和数字化教学标本资源共享三大平台,建设虚拟仿真实验教学资源35项,不断深化虚拟仿真实验教学资源的高阶性、创新性和挑战度,以虚拟仿真实验教学资源为支撑,持续开展线上线下混合式虚拟仿真实践教学工作,形成了“虚实结合”的生物学创新人才实践育人体系,不断推进数字技术与实验教学的深度融合。
2024年,中心在原有教学资源基础上,升级优化了2门虚拟仿真课程,并新增了1门中英文双语版课程,以高质量的虚拟仿真实验教学促进实践育人水平的提升。

图1 工业化辐照杀虫和灭菌虚拟仿真实验升级后页面

图2 藏药材婆婆纳保肝活性及其化学成分研究综合性虚拟仿真实验升级后页面

图3 双语版虚拟仿真实验教学项目的英文界面
升级的网站平台(https://vs-bst.scu.edu.cn/)提供了全天候、智能化的虚拟实验教学服务。通过构建虚拟仿真实验教学交流平台,支持了校内14门实验课程,73个专业,6481人次;校外48所高校,3966人次,共计41788人学时的教学任务。此外,VR沉浸式体验教学实验室已投入本科实验教学五年,年度支持了8门课程,10194人学时的实验教学工作,272人次的参观、交流和社团活动等。
四川大学生命科学学院作为虚拟仿真实验教学创新联盟生物医学工程类专业委员会主任单位,联合24所高校成立生物医学工程专业“智谱教研”虚拟教研室,成员68人。积极开展专业能力图谱编制和虚拟仿真教学教研活动。
通过学校精心培育、认真组织,积极申报,中心获评教育部教育技术与资源发展中心(中央电化教育馆)高等学校虚拟仿真教学创新实验室项目案例团队名单。中心将以虚拟仿真教学创新实验室项目获批为契机,进一步探索推进生物科学前沿技术与实验教学深度融合的新模式,提升人才培养质量。项目获批后,中心积极拓展虚拟仿真实验教学内容的深度和广度,延伸实验教学时间和空间,提升实验教学质量和水平,积极探索虚拟仿真实验教学的可持续化发展模式。

图4 2024第四届教育博览会高校虚拟仿真教学创新实验室特色展
在2024第四届教育博览会高校虚拟仿真教学创新实验室特色展中,创新实验室建设成效作为四川大学虚拟仿真教学创新实验室特色建设板块展出,获得了与会者的关注和好评。同时,中心推动虚拟仿真教学环境建设模式、应用模式和评价机制创新,形成了可供借鉴推广的虚拟仿真教学创新应用案例--工业化辐照杀虫和灭菌虚拟仿真实验。
(二)科研成果转化为实验教学内容情况
中心通过教师科研、教学成果转化实验教学项目,新增了3项创新实验项目和2项实验应用案例。如“辐照对中药石韦保藏及其酯提物抑制细菌活性的影响研究”和“从四川特色产业发酵环境中分离与鉴定特定功能的微生物综合设计性实验”等,丰富了中心的实验教学资源,提升了实验教学的水平和层次,也培养了学生实践动手和创新创业能力。通过数字技术与实验教学深度融合,让实验教学资源从平面向立体,尤其是虚拟仿真实验的沉浸性和交互性,让学生足不出户,就能身临其境地开展自主式、体验式实验学习。
(三)校企合作情况
中心与成都泰盟软件有限公司合作建设的虚拟仿真实验教学软件申请2项软件著作权。合作建设2门虚拟仿真实验课程申报网页,支持2024年国家级虚拟仿真一流课程建设。技术负责支持建设的虚拟仿真实验教学课程在全国仿真创新应用大赛中荣获数字仿真资源建设方向高教组二等奖2项,在省级虚拟仿真创新大赛中荣获一等奖1项,荣获四川省仿真应用大赛优秀创新成果奖3项。荣获四川省教师信息素养提升实践活动一等奖1项,二等奖1项。荣获第二十七届全国教师信息素养提升实践活动创新作品1项。同时,成都泰盟软件有限公司为中心VR沉浸式体验教学实验室的VR头显设备升级与换代给予了技术服务支持。
(四)资源共享情况
在资源共享方面,中心平台网站访问量已突破300000人次,注册学生用户28625人,教师用户844人,虚拟实验教学班级达到573个。依托教育部“实验空间”国家级共享平台,中心的多门虚拟仿真实验教学课程支持了校内外的实验教学工作,资源共享高校达48所。此外,中心的VR沉浸式体验教学实验室持续作为课外第二实践课堂,接待校内外师生的参观和交流,成为大学生创新创业训练计划、生命科学竞赛,社团活动,科普教育等活动场所,有效激发学习兴趣,提高教学效果。
二、师资队伍
(一)队伍建设基本情况。
2024年中心引进2人、退休1人,现有教师共计71人,固定人员11人,兼职人员60人。其中,实验技术人员12人,高级职称人员60人,博士62人,博导16人。人员平均年龄为47岁。实验教学队伍结构合理,且年轻化。
(二)队伍建设的举措与取得的成绩
1.多渠道、多途径促进实验师资队伍的建设
在学校实验室及设备管理处、教务处等部处和学院的支持下,教师年度参加国内交流和培训25次,做大会报告5次。中心教师参加了包括国家级实验教学示范中心经验交流会,"青椒教谭"教学创新工作坊,人工智能赋能实验教学研讨等活动,通过学习和交流校内外先进教学经验,提升了教师虚拟仿真实验教学创新应用水平和信息素养能力。
同时,中心将教师开展虚拟仿真实验建设和教学工作等作为年终绩效考核措施,鼓励教师积极开展虚拟仿真实验教学、混合式实验教学活动,提升教师开展信息化实验教学主动性。
2.虚拟仿真实验教学成果丰硕
2024年中心教师发表教研教改论文7篇;获各类教学奖励27项,获奖达50人次。四川大学荣获四川省仿真创新应用大赛优秀组织奖。

图5 部分教师获奖证书展示
三、教学改革与科学研究
(一)教学改革立项、进展、完成等情况。
2024年在研(含新获批)各级教学改革项目共32项,其中,省部级以上教学改革项目10项(包含中国高等教育学会重点课题2项,省级实验教学和教学实验室建设项目1项);研发并推广创新实验项目13项;面向学生开设创新实验项目(非“国创”)52项,指导学生186人。
其中,2门省级虚拟仿真一流本科课程被推荐参评2024年国家级一流本科课程申报。2项教育部协同育人项目成果参与申报教育部产学合作协同育人项目“十周年系列典型案例”。
(二)科学研究等情况。
2024年承担省部级及以上项目20项,年度到账经费634.51万元;发表SCI论文123篇,授权专利21项,展现了中心教师在科学研究方面的强劲实力,助力于科研成果向实验教学内容的反哺,提升实验教学内容的高阶性。
四、信息化建设
(一)信息化资源、平台建设,人员信息化能力提升等情况
中心网站平台(http://vs-bst.scu.edu.cn)信息化资源总量达到20459.52Mb,年度更新量为2242.56Mb,年度访问总量36225人次。平台资源与中心微信公众号无缝对接,实现学生随时随地的学习体验。
中心教师积极参与校内外举办的人工智能赋能实验教学研讨会,高等教育数字化改革创新与高质量竞赛育人融合发展研讨会,国家智慧教育公共服务平台2024年暑期教师研修专题培训等研讨交流活动,主动提升信息素养实践能力。
(二)开放运行、安全运行等情况
中心网站由四川大学信息管理中心进行维护管理,四川大学“主机托管、虚拟空间租赁协议”,“托管空间设备登记表”,“托管空间租赁责任书”,“四川大学域名注册申请协议书”,“四川大学域名注册申请表”,“关于校园网二级域名注册的暂行规定”等管理规定,确保虚拟仿真实验中心网站的安全运行。同时,樊佳老师作为网站管理员,积极配合学校网络管理中心对网站进行安全维护管理,完成4次漏洞检查和整改工作。
2024年1月,中心网站完成了二级系统等保测评服务,网站信息系统在安全管理、安全技术和安全运维等方面达到更高级别的保护水平。

图8 国家虚拟仿真实验教学课程共享平台热门实验排行榜
五、中心大事记
本年度,中心在虚拟仿真实验教学资源建设、教学改革成果、教师获奖以及国家级虚拟仿真实验教学一流本科课程的推广与应用等方面取得了显著成绩。
(一)11月30日,由教育厅主办、川北医学院承办的2024年四川省虚拟仿真创新大赛决赛暨高等教育数字化改革创新与高质量竞赛育人融合发展研讨会在南充举办。开幕式上,四川大学国家级虚拟仿真实验教学中心教师做了题为《生物科学与技术虚拟仿真教学资源的建设与应用》的报告,并围绕虚拟仿真项目、一流课程、虚拟仿真实验教学中心建设等话题进行专题研讨,中心建设成效获得与会老师的高度认可。会后四川广播电视台科教频道和《教育导报网》进行了详细报道。

图7有关媒体对虚拟仿真实验教学中心的报道8
(二)中心获评教育部教育技术与资源发展中心(中央电化教育馆)高等学校虚拟仿真教学创新实验室项目案例团队。虚拟仿真教学创新实验室建设成效,在2024第四届教育博览会高校虚拟仿真教学创新实验室特色展中进行展示,获得了与会者的关注和好评。
(三)中心教师不断提升自身的虚拟仿真实验教学实践能力,荣获2024年全国仿真创新应用大赛(仿真教学应用赛道)全国二等奖2项;四川省虚拟仿真创新大赛省级一等奖1项。四川大学荣获四川省仿真创新应用大赛优秀组织奖。
(四)中心教师荣获2024年四川省教师信息素养提升实践活动一等奖1项,二等奖1项。
(五)国家级虚拟仿真实验教学一流本科课程“23价肺炎球菌多糖疫苗GMP生产制备实验”持续位列实验空间热门实验前三,年度共计34个高校使用该课程开展教学,实验人次达131046人次。

图8 国家虚拟仿真实验教学课程共享平台热门实验排行榜
六、中心存在的主要问题
尽管中心的虚拟仿真实验教学资源共享广泛,但随着人工智能技术的飞速发展,中心现有虚拟仿真实验教学软件存在更新迭代速度滞后,部分实验教学软件的人机交互界面不够友好等问题,影响了学习体验与效果评估。因此,亟需加大投入,优化资源配置,推动虚拟仿真实验教学与人工智能技术的深度融合。
七、所在学校与学校上级主管部门的支持
学校通过落实运行管理机制、提供经费保障以及严格监督实验教学情况等措施,为中心的发展提供了有力支持。
(一)落实示范中心运行管理机制,充分发挥学校和学院对中心建设与运行的指导和监督作用
1、学校实验室及设备管理处多次举办国家级实验教学中心经验交流会,促进各中心间的广泛交流学习;生命科学学院党政联席会、教学指导委员会等对实验中心日常运行和管理工作进行监督和指导。
2、中心每年定期召开教学指导委员会,委员专家认真听取中心年度汇报,并与中心教师进行交流,为中心的发展建言献策。
(二)在经费保障上给予有力支持
2024年,校院两级部门持续对虚拟仿真中心建设和运行进行经费投入,总计47.66万元人民币。其中,中心日常运行费17.52万元,虚拟仿真设备购置1.72万元,国家一流课程申报界面制作服务费4万元,教学改革研究项目18.15万元,虚拟仿真实验教学软件软件著作权申请代理费0.14万元,参加各类教学竞赛、培训差旅费3.13万元,发表虚拟仿真教改相关论文版面费3万元。
(三)校院教学主管部门严格监督虚拟仿真实验教学情况
学校教务处年底对虚拟仿真实验教学资源的上线、推广和应用教学情况进行时点统计上报,实验中心将虚拟仿真实验上线、纳入教学大纲和应用于实验教学工作等纳入教师年终工作量考核,为虚拟仿真实验教学应用起到了监督和促进作用。
八、下一年发展思路
1.中心将持续优化现有虚拟仿真实验教学资源,全面推进线上线下混合式实验教学工作。
2.依托现有虚拟仿真实验教学资源基础,以1-2门实验课为试点,全面开展人工智能赋能虚拟仿真实验教学的探索和实践,促进虚拟仿真实验教学高质量发展,推进实验教学数字化转型。