高中生物学研究性学习的评价

评价是研究性学习的重要环节,具有主体多元化、对象全程性、要素综合性、方法多元性及标准灵活性等特点,其全程性评价分开题、过程、结题3步进行学习质量的评价。实践中利用系列指标,为学生建立档案袋对学生研究性学习全过程监控评价,在培养学生生物学技能方面有明显成效。     

植食性昆虫的学习行为

学习是指因经历不同而导致的行为变化。在植食性昆虫中,学习主要包含习惯性反应、厌恶性学习、联系性学习、敏感性反应和嗜好性诱导等类型。昆虫在幼虫和成虫期都具有学习能力,但幼虫期食料和取食经历不会对成虫行为产生直接影响。昆虫学习行为的表现受其本身食性、寄主刺激物的类别及寄主植物时空分布动态等因子的影响。学习能力有助于植食性昆虫应对复杂多变的植物环境,提高对寄主植物的利用效率,有利于其生存繁衍。对害虫学习行为的了解可为栖境调控、行为调控等害虫治理方法提供重要     

神经元图像大数据的弱监督自动识别技术

在介观尺度上,小鼠大脑图像的数据量可达到10 TB量级,人脑数据量则达到惊人的几十PB,从海量脑图像数据中识别和分析神经元的形态是一项复杂且具有挑战的任务。当前研究人员提出了基于传统机器学习和深度学习的神经元识别算法,其中传统机器学习方法存在迁移、泛化能力较差的问题,基于深度学习的算法虽然可以通过海量精确标注的训练数据提高模型的泛化性,但缺乏精确且丰富的图像标记数据集,因此同样存在过拟合和泛化能力弱等问题。本文提出了一种基于深度学习的弱监督神经元识别方案,仅需要少量有标注的数据,即可通过迭代策略获取海量神经元图像的精确识别结果,具备较强的泛化能力,并最大限度减少人工参与量。该方法在fMOST、BigNeuron等数据集上进行了实验,自动识别精度F1值分别为0.9247和0.8318,优于其他对比的神经元识别算法。     

多措并举 激发兴趣 提高教学效果

针对高职招生文理兼收和学生学习基础实际,在细胞生物学与医学遗传学课程教学中,通过案例引导丰富感性认识,创设问题情境培养主动学习能力,运用网络优势培养获取信息和解读问题能力,设计趣味性开放实验提高实践能力,促进知识理解和技能提高,提高教学实效.     

正常人长时数字记忆信息提取的神经基础的功能磁共振研究

本文旨在通过功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)技术研究正常人进行长时数字记忆信息提取的神经基础。选取22名右利手志愿者进行长时数字记忆任务实验,采用组块设计,记忆任务与对照任务交替进行,同时利用Siemens 1.5T超导型磁共振仪进行fMRI成像,采用SPM99软件进行数据分析,脑功能区定位在Talairach坐标中显示。结果显示被试者在进行长时数字记忆提取任务时,激活最显著的皮层是左侧额中回(Brodmann分区9区,BA9区),另外左额叶内侧回、左额下回、右额下回、扣带回、左顶下小叶、左顶上小叶、右顶上小叶、右颞中回、左枕舌回、左枕中回、右中脑、小脑、右尾状核尾部等结构也有激活,各大脑皮层的激活均呈现明显的左侧半球优势。根据上述结果推论,长时数字记忆由以左侧大脑半球为优势的各脑区共同参与完成,其中左侧额叶外侧面可能是信息提取的重要结构,而其它脑叶及其之间的广泛联系可能在数字信息的加工、处理和存储中起重要作用。     

国际基因工程机器大赛对本科生科研教育的启示

近年来,国际基因工程机器大赛(International genetically engineered machine,iGEM,简称iGEM大赛)在全球迅猛发展。仅2017年iGEM大赛全球注册队伍就达到了史无前例的313支,中国地区有98支iGEM团队报名参赛并取得了优异成绩。与国内已有的诸多大学生创新项目、科研培养项目不同,iGEM的组织模式是以学生为主体的研究型学习。该模式取得了丰富的教育效果,体现了新的教育理念,对于我国高校组织本科生课外科研训练有较大的借鉴意义。文中以北京大学参加iGEM大赛为线索,介绍国际基因工程机器大赛(iGEM)的背景和基本情况并以一个参赛周期为序再现北京大学iGEM团队组织和参赛的主要过程。通过与其他本科生科研训练的组织模式进行比较,探讨iGEM对本科生科研训练意义,并总结iGEM的组织经验和对本科生科研能力培养以及组织本科生科研学术竞赛的启示,希望能为国内高校的iGEM活动组织以及本科教育改革提供借鉴。     

基于植保大数据的病虫害移动智能采集新设备

为提高农作物重大病虫害发生信息自动化、智能化采集能力,全面提升监测预警水平,笔者基于大数据、人工智能和深度学习技术,研发了一款农作物病虫害移动智能采集设备——智宝,主要实现了3个方面的功能:一是病虫害发生信息自动采集上报.通过该产品进行人工拍照,可实现对田间农作物重大病虫害发生图像、发生位置、发生数量、微环境因子等数据的实时采集和上报.二是自动识别计数.基于植保大数据与人工智能技术,通过构建病虫害自动识别系统,可实现重大病虫害精准识别与分析,只要拍摄照片,即可快速、精确地识别病虫害种类,并自动计数、上报到指定的测报系统.三是自动分析判别分级.针对拍摄采集上报的重大病虫害发生信息,系统可在自动识别和计数的基础上,进一步对病虫害发生严重程度进行智能判别分级,甚至根据相关预测模型,对病虫害的发生趋势进行辅助分析预测,提出预测建议.通过2016—2019年组织多地植保机构进行试验改进,该技术产品日趋成熟,有望在未来的农作物病虫害发生信息采集和预测预报工作中推广使用.     

大鼠侧脑室慢性注射CRF致抑郁样变化研究

为了探讨CRF在抑郁症发生发展过程中的作用．对正常大鼠侧脑室慢性注射CRF21天并与慢性非预见性应激刺激21天建立的抑郁症模型大鼠进行比较。运用旷场行为实验（open-field）观察大鼠主动性活动能力．用Morris water Maze法．以训练期的逃避潜伏期为指标检测大鼠空间学习记忆能力。采用HPLC—UV法测定血清皮质醇含量,RT—PCR法检测CRF及其受体mRNA的表达。结果显示：慢性应激21天建立的模型大鼠主动性活动和学习记忆能力均明显下降．血清皮质醇含量显著升高,CRF及其受体R1 mRNA的表达增加。大鼠侧脑室慢性注射CRF21天后．其体重增量、主动性活动和学习记忆能力与慢性应激模型大鼠一样均明显降低。这些工作证明了CRF在抑郁症的发生发展过程中发挥了至关重要的作用．慢性应激导致机体CRF分泌持续增加可能是抑郁症发病的主要原因。     

建构主义学习理论在人体胚胎学教学中的应用

建构主义是一种认知学习理论,它体现的是“学生为主体,教师为指导”的教学思想。本文根据建构主义学习理论的思想,结合人体胚胎学的特点,探讨建构主义学习理论在人体胚胎学的应用。开展建构主义学习理论的教学实践,有利于学习人体胚胎学课程,有利于培养医学生的综合素质。     

通过基于功能微生物的项目式学习来提升本科生科研素养

本科生科研素养的养成对其继续深造具有重要意义,如何有效培养学生的科研能力并使其养成良好的科研素养成为当下高等教育亟须探究的重要议题。本研究尝试通过基于学生的兴趣爱好对具有一定知识背景的本科生进行分组,以小组形式分别对某特定生境来源微生物的分离、筛选、鉴定及其功能进行项目式研究来培养学生的科研素养。这种以学生为主体的自主研究能够激发学生主动学习热情,培养学生学习的自主性和科研素养。研究发现对该类项目的研究首先能涵盖传统实验课程所涉及的基础实验内容,有助于微生物实验基本操作的系统掌握;其次,以小组的方式使得学生的主观能动性和团队协作能力得到发挥,各小组均能分离到相关目标微生物,并能完成对目标微生物基本特性和功能的研究;最后,能就目标微生物相关领域某主题发表综述论文,有效培养学生的科研素养。由此可见,特殊生境功能微生物分离、筛选及鉴定的项目式研究不失为高校本科生科研素养培养的重要题材。