课程是人才培养的核心要素，课程质量直接决定人才培养的质量。近年来，山西大学全面落实立德树人根本任务，加快建设高水平本科教育，推动课堂教学革命，在课程建设方面做了许多有益探索。其中，多门特色鲜明、亮点突出的国家级一流课程更深受学生喜爱。

虚拟仿真，解锁胚胎发育密码

从一粒受精卵到灵动的生命体，自然界的造化之功令人惊叹。如何让学生跨越时空限制，亲眼见证生命的奇迹？答案藏在“斑马鱼胚胎发育重要阶段观察”这门首批国家级虚拟仿真一流课程中。

该课程借助计算机技术虚拟现实、仿真建模等，模拟真实场景，再现实验过程。课程采用虚拟化、动漫化、多维化等技术手段，逼真再现了斑马鱼胚胎发育重要阶段卵裂期、囊胚期、原肠胚期、器官原基的形成等动态发育过程，同时，课程还包含了斑马鱼养殖系统、饲喂系统、交配繁殖和卵的收集等内容，解决了动物发育周期长与教学大纲学时有限、养殖环境需要洁净与实验人数众多的矛盾。

在这个动物虚拟仿真实验课堂，学生进入系统，瞬间置身于流光溢彩的“细胞宇宙”，指尖轻触，即可操控实验参数：调节水温观察受精卵分裂速率，改变pH值探究胚胎存活率，甚至“暂停”时间，逐帧解析原肠胚的形态演变。传统课堂中需耗时数周的实验，在虚拟世界仅需45分钟即可完成。借助虚拟现实技术，学生们能亲眼见证斑马鱼早期胚胎发育的过程，每一个细胞也不再是书本上枯燥的文字和图片，而是变得触手可及。在这个虚拟世界，学生们可随时随地登录系统进行实验操作，一次失败的实验不再意味着沮丧，而是提供了重新调整策略、深入探究的机会。

为避免信息化课堂可能造成的学科知识碎片化问题，这门课程还巧妙融合线上与线下的教学优势。线上，学生们轻点鼠标，便可模拟进入实验室进行所有操作；线下，学生们提前预习知晓实验步骤及涉及知识点，记下存在的不解或困惑，由老师在课堂上针对性高效答疑解惑等。“虚拟仿真实验模拟真实实验场所，使学习更加直观、生动、形象。”该校2023级合成生物学专业学生刘兴淼说。

“这门课最迷人的是让每个学生都成为‘实验设计师’。”课程团队教师张左兵介绍，系统会记录每位学生的操作路径，教师据此精准定位知识盲区。如，40%的学生在原肠胚细胞运动模拟中频繁出错，团队便开发了“动态力场可视化”插件，用颜色梯度标注细胞受力方向，辅助学生完成实验。

科学课上，用责任之心倾听自然

“作为环境科学专业的学生，我们要学习什么，学成后能干什么；为什么要学习环境生物学，专业培养体系中其与生物学基础的区别是什么，与环境化学、环境监测等核心课程的关联又是什么？”在山西大学国家级一流课程“环境生物学”课堂上，课程负责人桑楠教授每面对一届新生都会提出开课第一问，引领学生们带着问题开启学习与探索之旅。

据介绍，“环境生物学”采用团队授课方式，桑楠教授组织实施课堂教学内容和部分实验教学内容，秦国华教授和朱娜教授负责课程资源建设，岳慧峰副教授负责实验教学环节。该课程通过48学时的课堂教学和32学时的实验实践，建立起具有示范和引领作用的全链条课程培养体系，亮点突出。教学团队在讲授教材内容的基础上，将相关领域知识层面和技术层面的重要研究成果融入，包括新概念、新发现、新思路和新方法等。例如，在生物效应检测的教学过程中，引入高通量筛查技术、有害路径结局和效应导向分析的概念，并引导学生解决实际环境问题，形成“了解—理解—应用—分析—综合—评价—创新”全链条学习过程。同时，教学团队注重教与学方法的创新，通过现代信息技术与教育教学深度融合，强化师生互动、生生互动。例如，通过研讨辩论等多种形式剖析研究典型环境问题等。

“当前，环境生物学教学的重点是将知识落地，提高学生学以致用、解决实际问题的能力。”桑楠老师在谈及关于课程改革过程中遇到的问题时说。因此，体外培养细胞、种植植物、饲养小鼠，进行急性毒性试验测试，分析其生长指标、组织病理变化等内容构成了课堂理论教授之外的实验探索。特别是老师通过对自身研究实践的讲解，加深了学生们对课本知识的理解。“在科学研究中要学会具体情况具体分析，不可以偏概全，老师们的讲解也促进了我科研态度和科学精神的养成。”环境科学专业学生陈晨说。同时，该课程渗透着丰富的人文内涵，将思政理论和育人元素融入教学大纲，贯彻立德树人培养目标，牢固树立生态文明理念，培养学生的责任意识，也是其一大特色。

学做结合，超越理论破解化学谜题

在肉眼无法观测的微观世界，每分每秒都有无数粒子碰撞、融合又湮灭，释放出巨大能量；试验台上，只需一滴酚酞，就能使碱性的无色试剂瓶开出色彩浓稠的花朵……踏进化学的大门，如同踏进了一个严谨有序而又瑰丽奇妙的世界。“定量分析化学”不仅包含无机化学、物理化学、有机化学的理论知识，还融入了数学、生物、环境和材料等多学科内容。

“定量分析化学”内容涵盖了定量分析的基本原理，滴定分析、重量分析、光度分析等常用方法，以及误差分析、数据处理等知识，不仅注重基础理论知识的讲授，更注重学生实验技能的培养。该课程亮点之一，就是设置了多个综合性实验项目，学生从样品处理到结果分析全程参与、全过程独立操作，在学中做、在做中学。“课上做水质分析的实验，需要运用多种分析方法，从采样到数据处理，整个过程让我深刻体会到了定量分析化学的魅力。”该校学生赵文博对这种“沉浸式”“体验式”学习方式赞不绝口。

该课程教学团队还采用“交叉式”教学方法，将教材中各个独立成章的知识点相互串联，打通课程“奇经八脉”，让学生建立起清晰完整的知识框架，部分内容还采用翻转课堂和雨课堂等教学手段、线上多平台教学与线下课堂教学相结合的教学模式。与此同时，老师们还将学术研究、科技发展前沿成果等引入课程，用科研反哺教学，使课堂内容与时俱进。“教学团队每年都会更新最新的科研进展，让最新的案例进课堂。”陈霞教授表示，老师们还鼓励学生留意生活，带着问题探究奥秘，把身边的世界当成天然的化学实验室，让化学知识不仅止于课堂上理论的传递，更能运用到日常生活。

一场场奇妙又科学的实验，一串串复杂又严谨的数据，一次次深刻又不苟地思考，分析化学的奥秘在此过程中缓缓显露。许多学生表示：“通过这门课程，我们不仅掌握了实验技巧，更学会了如何用科学思维去探索未知。”（记者李林霞 通讯员张颖）

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