植物類虛擬仿真軟件包含理論教學(xué)、實驗操作與生產(chǎn)實踐實習(xí)三大類，其中理論教學(xué)類包括：植物根、莖、葉的形態(tài)結(jié)構(gòu)認(rèn)知，植物系統(tǒng)演化，被子植物的生殖過程以及種子形成過程，光合作用光能的吸收與轉(zhuǎn)化的過程；

實驗操作類包括植物學(xué)實驗中的常見項目：植物標(biāo)本制作、植物基因克隆及遺傳轉(zhuǎn)化實驗、不同因素對植物光和作用的影響及不同植物光和速率的測定，紫外線對植物形態(tài)、結(jié)構(gòu)的影響，植物缺素診斷；生產(chǎn)實踐實習(xí)類涉及植物野外實習(xí)及生產(chǎn)實踐應(yīng)用兩類：植物野外實習(xí)包含太行山、廬山、蘇木山等野外植物認(rèn)知?，植物標(biāo)本館的實習(xí)，生產(chǎn)實踐應(yīng)用包含經(jīng)濟作物玉米、大豆、馬鈴薯等植物的雜交育種以及蓖麻的授粉，玉米病蟲害綜合防控技術(shù)，植物生理需水的虛擬溫室滴灌自動控制，植物配方施肥，植物工廠認(rèn)知，無人機應(yīng)用等。

一、理論教學(xué)類軟件

（1）植物光合作用光能的吸收與轉(zhuǎn)化的過程

本軟件將抽象的光合作用光能的吸收與轉(zhuǎn)化的過程轉(zhuǎn)化為虛擬的3D模型，模擬植物在光照下、葉綠體的類囊體膜即光合膜上，發(fā)生的從光合色素吸收光能激發(fā)開始，經(jīng)過水的光解，電子傳遞，最后是光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，以ATP和NADPH的形式貯存的光反應(yīng)全過程，并配有Flash動畫和配音講解。

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（2）被子植物生殖過程虛擬仿真教學(xué)

本軟件對不同植物的花真直接或用體視顯微鏡觀察其花柄、花托、花萼、花冠、雄蕊群和雌蕊群的特征；觀察不同發(fā)育時期的花藥橫切片，發(fā)現(xiàn)花藥壁變化規(guī)律和花粉的產(chǎn)生過程；察不同發(fā)育時期的子房橫切片，模擬胚珠和胚囊的發(fā)育過程以及被子植物雙受精過程?

3D模型?

Flash動畫?

顯微鏡觀察

二、實驗操作類軟件

（1）植物標(biāo)本制作

本實驗通過模擬植物標(biāo)本壓制，讓學(xué)員充分掌握植物標(biāo)本的制作過程，并掌握植物的標(biāo)本定方法，為真實實驗奠定基礎(chǔ)。

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（2）植物缺素診斷軟件

本平臺采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，依據(jù)場景實際布局搭建模型，按實際實驗過程完成交互，完整再現(xiàn)了健康植物及缺素癥狀植物的對比圖。每個實驗操作配有實驗簡介、操作手冊等。操作畫面具有很強的環(huán)境真實感、操作靈活性和獨立自主性，為學(xué)生提供了一個自主發(fā)揮的實驗舞臺，特別有利于調(diào)動學(xué)生動腦思考，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，同時也增強了學(xué)習(xí)的趣味性。

該平臺可以學(xué)習(xí)植物營養(yǎng)調(diào)節(jié)劑缺素診斷相關(guān)知識點，包括植物營養(yǎng)失調(diào)癥介紹、植物生長所需元素介紹、元素在植物生長中的作用及缺素癥狀等。觀察缺素植物及健康植物對比圖，根據(jù)知識點展示區(qū)的內(nèi)容，學(xué)習(xí)該元素對該種植物的作用基本知識。

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三、生產(chǎn)實踐實習(xí)類軟件

（1）植物標(biāo)本館

???本平臺采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，依據(jù)實驗室實際布局搭建模型，按實際實驗過程完成交互，完整再現(xiàn)了植物學(xué)實習(xí)的操作過程及實際效果。每個實驗操作配有實驗簡介、操作手冊等。3D操作畫面具有很強的環(huán)境真實感、操作靈活性和獨立自主性，為學(xué)生提供了一個自主發(fā)揮的實驗舞臺，特別有利于調(diào)動學(xué)生動腦思考，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，同時也增強了學(xué)習(xí)的趣味性。軟件包括標(biāo)本采集、標(biāo)本壓制、植物鑒定、數(shù)字植物標(biāo)本館等系列實驗

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（2）不同作物雜交育種技術(shù)及植物營養(yǎng)器官顯微觀察軟件

本軟件通過模擬小麥、玉米、水稻、馬鈴薯、大豆五種作物雜交育種環(huán)境的建設(shè)，使學(xué)生對五種作物的育種環(huán)境進(jìn)行直觀了解，并可動手操控雜交過程即去雄和授粉等過程，進(jìn)而掌握作物雜交流程的整體流程個技術(shù)手段，鞏固不同作物花的構(gòu)造及不同作物開花、授粉所需溫度、濕度、光照、水分等環(huán)境因素，進(jìn)而掌握五種作物的雜交技術(shù)。

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1.教學(xué)內(nèi)容能實不虛、虛實結(jié)合、形成完整知識體系。

針對作物雜交及營養(yǎng)器官顯微觀察整個流程，具備條件的進(jìn)行實體實驗，難以實操的開展虛擬仿真，軟件內(nèi)設(shè)置有小麥試驗田、玉米試驗田、水稻栽培棚、馬鈴薯試驗田、大豆栽培棚、顯微觀察室共6個場景，關(guān)鍵技術(shù)重點設(shè)計探索步驟，全方位構(gòu)建學(xué)生的知識體系結(jié)構(gòu)。

2.以學(xué)生為中心，以真正滿足學(xué)生實踐需求為教學(xué)理念。

彌補了傳統(tǒng)教學(xué)實踐不足、試驗周期長、環(huán)境營養(yǎng)因素大、無法參與生產(chǎn)整個流程、對生產(chǎn)環(huán)節(jié)無法反復(fù)探索等不足之處，真正滿足學(xué)生全方位實驗的要求。

3.采用沉浸式和探索式學(xué)習(xí)的教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生探索精神。

學(xué)生通過反復(fù)模擬實驗操作，比較小麥、玉米、水稻、馬鈴薯、大豆五種作物雜交育種的操作過程，深入探索作物雜交的關(guān)鍵技術(shù)，提升學(xué)生的探究精神、創(chuàng)新意識和辯證思維模式。??

糧食安全不僅是一個經(jīng)濟問題,更是一個政治問題,它是維護(hù)經(jīng)濟發(fā)展、社會穩(wěn)定和國家安全的重要基礎(chǔ)。本項目為保障糧食安全和地方經(jīng)濟發(fā)展培養(yǎng)人才。項目受眾專業(yè)和學(xué)生范圍廣。適用于農(nóng)學(xué)、植物科學(xué)與技術(shù)、種子科學(xué)與工程、植物保護(hù)等開設(shè)有遺傳學(xué)、植物學(xué)、植物生理學(xué)等課程的相關(guān)專業(yè)的學(xué)生，以及國際來華農(nóng)學(xué)專業(yè)學(xué)員。契合國家戰(zhàn)略和發(fā)展需求，培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)緊缺人才。

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