对微生物工程类虚拟仿真实验建设与共享应用的思考

微生物工程是一门实践性和应用性较强的课程。让学生走进企业的生产线进行实践性学习是必不可少的教学环节。实习资源不足一直是限制微生物工程课程开展高水平实习教学的瓶颈。利用信息技术搭建的虚拟化生产线不但可以使学生从中学习复杂的生产系统中的理论性知识,还能进行更深层次的虚拟操作,从而促进学生实践能力和创新能力的形成。为了更好地发挥虚拟仿真实验项目在本科教学中的作用,文中对微生物工程类虚拟仿真实验项目的教学价值进行了归纳,对其建设进展和特点进行了总结,对限制其共享应用的主要问题进行了分析并提出了解决方案。     

基于群体协同交互式学习模式的“微生物生理学”虚拟仿真实验教学方法

随着我国虚拟仿真实验教学工作的开展,群组式学习模式被越来越多地探讨并应用到实际教学中,但将此学习模式与虚拟仿真类实验课程相结合进行教学研究的实例相对较少。针对微生物类实验实践教学中存在的典型问题,以哈尔滨工业大学“微生物生理学”研究生精品课程建设研究为例,提出基于群体协同交互式学习模式的“微生物生理学”虚拟仿真实验教学研究,以期打造微生物学科一流实验/实践类教学课程。本文阐述了群体协同交互式学习模式的内涵、构成要素及优势,论述了群体协同交互式学习模式在“微生物生理学”虚拟仿真实验教学中的实现过程,并总结了该模式的不足与未来发展方向。     

虚拟仿真技术助力下的“医学微生物学”实验课程教学方案设计和实践

近年来,虚拟仿真技术在实验教学中获得了广泛的应用,取得了令人瞩目的成绩。由于学科特点,"医学微生物学"实验课程特别适合通过虚拟仿真技术丰富实验教学内容,从某种意义上说虚拟仿真技术重新构建了"医学微生物学"实验课程的教学体系。本文以"医学微生物学"实验课程教学局限性为着眼点,重点阐述基于虚拟仿真技术在加强生物安全教育、重构教学内容、创新教学手段等方面的有益实践和探索。相较于传统实验教学,该教学方案极大地丰富了教学内容,能够更好地培养学生的综合实验能力和职业责任感,切实提高实验教学质量,有望为虚拟仿真实验建设及基础医学实验教学改革提供借鉴参考。     

组织学与胚胎学虚拟仿真实验教学平台的构建

虚拟仿真实验课程建设,是推进现代信息技术与实验教学项目深度融合、拓展实验教学内容广度和深度、延伸实验教学时间和空间、提升实验教学质量和水平的重要举措。开展虚拟仿真实验教学能够强化学生实验基本技能、激发学生求知欲、培养学生创造性、提高学生专业技能,在组织学与胚胎学实验教学中具有重要意义。     

微生物学虚拟仿真实验教学平台的建设与应用

从微生物学实验教学的实际应用出发,以"土壤枯草芽孢杆菌的分离与鉴定"为主题,建立了微生物学实验课程的虚拟仿真实验教学平台。文中介绍了该平台的建设方法、功能及其实践应用。该平台充分发挥了现代信息技术的作用,与实体课堂教学进行有机结合,能有效提升教学效果、增强学生的学习兴趣和学习能力,为推进微生物学实验教学改革创新和高层次人才培养奠定了基础。     

南京农业大学微生物学虚拟仿真实验教学模式的探索

借助虚拟仿真技术构建的虚实结合的虚拟仿真实验,是提高学生实践动手能力的有力补充和有效途径。本文通过对微生物学实验教学现状的分析,探讨南京农业大学微生物学虚拟仿真实验教学模式建设的意义,重点阐述建设思路、建设方案及教学特点。该仿真实验教学体系主要从基础微生物学和应用微生物学两大模块进行构建,同时将本校的污水生物处理技术、食用菌资源调查与利用等科研成果转化为教学资源,以丰富实验教学内容。     

“互联网+”背景下“微生物学实验”课程的改革与实践

"互联网+"技术应用于教育使高校教学在教学场景、教师角色和学生学习特点等方面发生巨大变化。为适应"互联网+"时代的教学特点以及学生个性化学习和创新能力培养的需要,将智慧教学工具引入到"微生物学实验"课程教学以及在互联网学习平台上建设在线开放课程。雨课堂教学工具将智能手机转变为学生的学习工具,提高了学生学习的积极性、加强了师生间的互动、实现了教学效果的及时反馈,学生的学习数据有助于教师更客观地评价学习效果和更好地开展个性化教学。其次,在江苏省在线课程中心平台上开展了江苏省在线开放课程"微生物学模块化实验"的建设工作。课程建设需及时更新教学理念,提高教师参与课程建设的积极性;加强在线开放课程建设的岗前培训;课程内容应考虑大学生的学习特点、制作成本和学习成本等因素。在线课程的建设为开展翻转课堂教学和混合式教学提供支撑条件,为"互联网+"背景下的"微生物学实验"教学改革奠定基础。     

探索以“霍乱弧菌检测虚拟仿真实验”为载体的混合式实验教学模式

虚拟仿真实验是一种现代信息化和智慧教学的重要方法,对高等医学院校教学质量的发展起到重要的推进作用。我们自主开发建设的“霍乱弧菌检测与防控虚拟仿真实验”,既弥补了因生物安全问题不能开展的实验教学,也解决了微生物学检验实验教学中存在的操作标准化问题。采用“三步进阶”混合教学模式,实现以“学生为中心”的师生互动模式,创建“设计性实验报告”,与育人元素有机结合,培育医学生的职业使命感。细化考核标准,实现过程性评价。探索课前启发铺垫、课中内化升华、课后巩固拓展混合式实验教学模式,有效提高学生的实验技能,实现知行合一、素能共育的教学目标。     

虚拟医学教学系统在医学院校的应用研究

为了对现有医学教学资源进行合理利用,并且解决医学实验教学资源紧张的问题,本文提出利用虚拟现实及模拟技术,结合已有的教学资源与软件平台,在传统教学及平台的基础上来开展虚拟教学系统。利用虚拟医学教学系统对于医学教学中不能开展的实验或有限的资源都会提供一种新的教学及实验方式,同时能够形象生动的体现了完整的教学过程。     

动物生理学虚拟仿真实验在生物技术专业学生培养中的应用及其重要性

文章分析了动物生理学虚拟仿真实验在生物技术专业学生培养中的重要性。首先介绍了动物生理学虚拟仿真技术的特点及其优势；然后结合实例阐述了动物生理学虚拟仿真实验在生物技术专业学生培养中的应用，包括提高学生的实验操作能力、深化学生对生理过程的理解，以及培养学生的科学研究思维能力等；最后指出了动物生理学虚拟仿真实验在生物技术专业学生培养中存在的不足和未来的发展方向。文章为教育教学改革提供了思路和借鉴，同时为动物生理学虚拟仿真实验技术的发展进行了一个全面且深入的分析。     

“互联网+”发酵工程实操与虚拟仿真中试实验室平台的建设与探索

发酵工程是理工科高校生物工程学科领域的核心课程之一,是一门应用性、实践性极强的专业课程。该课程传统的实践模式已无法满足当前高校对大学生工程素质教育的需求。随着信息技术、自控技术的飞速发展,多层次、跨学科的“互联网+”教学已成为现今高等教育人才培养的新模式。本文中的发酵工程实操与虚拟仿真中试实验室平台以工程学为技术手段,通过“互联网+”将虚拟现实(virtual reality,VR)技术、信息自动化控制技术、数据库与发酵过程控制有机地结合在一起,构建一个“虚实”结合的“多维”工程中试实验室平台,并以此作为抓手开展食品发酵技能训练课程工程素质教育教学的创新与探索。初步建设成果与前期教学效果表明,该实验室平台的建设对发酵工程及相关专业学生的实践动手能力有明显的提高,为后期建设积累了宝贵的经验及大量有价值的工程实训数据。     

“发酵工程原理与技术”混合式教学研究与实践：以“抗生素发酵生产工艺与工程实践”内容为例

“发酵工程原理与技术”是理工科高校生物专业的核心课程之一,具有较强的应用性和实践性。然而目前以线下教学为主的传统教学方式不利于学生对知识的理解和掌握。同时,该课程实验教学环节存在发酵设备更新不及时、缺乏大型工艺设备、易受场地限制等问题,严重影响实践教学效果。线上线下相结合的混合式教学模式是丰富教学资源和提升教学质量的重要手段。我们以“抗生素发酵生产工艺与工程实践”内容为例,基于虚拟仿真平台设计并构建虚拟仿真实验项目,同时结合课堂教学和实验室教学等线下教学方式,形成线上线下高度融合的混合式教学新模式。混合式教学强化了课堂教学与在线教学、虚拟实验与实体实验的有机结合,促进了学生扎实掌握理论知识和实验技能,培养了学生的创新精神和实践能力,提高了学生的综合素质。     

生物学实验室管理规范化及使用的探讨

生物学科的教学与实验是分不开的,搞好生物学实验室的功能建设管理,是为了充分发挥实验室效益,更好地开展生物学实验教学,激发学生兴趣,培养学生实验技能,发展学生智力,全面地提高学生的整体素质。     

虚拟仿真教学平台在心肺复苏技术实践教学中的应用研究

目的探讨虚拟仿真教学平台对非医学专业学生CPR技术教学效果的影响。方法按照报名先后顺序,选取某非医学专业高校在读大学生46名,采取随机抽样的方法将其分成干预组(23名)和对照组(23名)。干预组采用虚拟仿真教学平台教学模式进行CPR操作教学,对照组采用心肺复苏模拟人进行CPR操作教学。观察并比较两组学生的操作技术、理论知识评分以及掌握CPR操作技术所需的时间。结果两组教学后的操作技术及理论知识评分均高于教学前(P0.05)。干预组教学后CPR操作技术评分明显高于对照组(P0.05)。干预组学生教学后掌握CPR操作技术所需的时间明显低于对照组(P0.05)。结论基于虚拟仿真教学平台的教学模式明显优于传统形式的教学模式,该模式作为一种新的教学改革尝试在非医学专业学生CPR教学中实施,有利于提高非医学专业学生的CPR学习质量、减少学生的学习时间,极大地提升了学习效率,促使非医学专业人员较好地掌握了CPR操作技术。     

新工科背景下“微生物生理学”虚拟仿真实验教学模式探索：以“微生物絮凝剂合成机制及应用”为例

微生物生理学是哈尔滨工业大学微生物学及环境科学与工程学科领域的硕士研究生精品核心课程,但由于传统微生物学实验教学耗时长、过程不确定及不可逆等因素,难以开展“微生物生理学”综合性研究生专业课程实验。将先进的虚拟仿真和互联网技术相结合构建“微生物生理学”虚拟仿真实验系统,可以有效突破课程实验教学的时空障碍,推进微生物学及环境科学与工程的研究生教育改革。本文以“微生物絮凝剂合成机理研究及应用”为例,从微观尺度到宏观尺度逐渐展开,实验内容涵盖微生物絮凝剂合成机理和微生物絮凝剂的应用,以培养学生综合利用所学知识探索微生物絮凝剂合成及应用的内在机理的能力,并鼓励学生独立思考,激发其科研热情。     

新教学模式、媒介在病原生物学实验教学中的应用

随着时代进步,教育信息化已经不再局限于传统的多媒体方式,近年出现许多的新型传播互动媒介,包括微信群、微信公众号、问卷星、互动APP、表决器等。RBL、CBL、PBL、翻转课堂、网络教学、虚拟实验等教学模式也逐渐广泛应用。新的教学模式和媒介迅速地被新生代学生所接受,学生的学习积极性提高,教学效果更优。新教学模式在理论课中的应用已经比较广泛,而实验课是否同样能够应用新的教学模式和媒介,则是仍然需要继续探索的问题。目前上海交通大学医学院病原生物学实验课已完成了部分病原生物学实验的虚拟实验软件及病原显微图片二维码数据库,并采用问卷星进行随堂小测验和教学评价。新的教学媒介获得了学生的认可和好评,也对教师提出更多要求如:学习新知识、新技术,更好地建设病原生物学实验课程。     

蛋白质纯化虚拟仿真课程的教学设计

目的 蛋白质纯化是医学与生物学实验教学课程中的一个重要内容，本文通过设计新的蛋白质纯化虚拟仿真教学内容，开发虚拟仿真教学系统，希望学生能够更有效率地掌握蛋白质纯化技术的要点，提升教学质量。方法 利用3D虚拟仿真技术，构建虚拟仿真实验室。结合线下教学经验，确定虚拟仿真教学中需要体现的教学内容、教学重点、核心仪器的特色、评分指标、考核方式、操作体验等。结果 本文基于3D虚拟仿真技术构建了蛋白质纯化虚拟仿真实验室，和传统教学相比，虚拟仿真教学可以提高教学效率，节省教学成本和场地占用；教学设计和虚拟仿真教学系统融合了教学、练习和考核模块，根据以往的教学经验优化了评分体系，保证学生更加有效、严谨地掌握技术细节；涵盖了全新的教学内容——荧光检测联用的分子排阻层析，添加了蛋白质层析的常用案例，保证了内容的新颖与实用；完全再现了现实实验室中仪器设备的搭建模式，实现虚拟学习与实际操作的无缝衔接。结论 蛋白质纯化虚拟仿真教学系统由虚及实，由点及面，把控细节，保证学生动手能力和探索能力的提高，学以致用，并且拥有传统教学模式不可比拟的优势。     

虚拟仿真实验助力新冠疫情期间高校在线教学——以医学遗传学实验为例

虚拟仿真实验教学项目是教育部近几年推出的五类“金课”之一,是为了解决真实实验条件在涉及高危或极端的环境、不可及或不可逆的操作,高成本、高消耗、大型或综合训练等情况下,提供可靠、安全和经济的替代性实验项目.在2020初新冠疫情严重影响教学的时候,虚拟仿真实验教学为高校教学计划的顺利完成提供了重要支撑.本文详细介绍了我国虚...     

基于Multisim 9仿真电路的设计

在课堂教学中应用Multisim9仿真软件可以对模拟、数字或混合电路进行仿真,投入少,效果好。仿真实验可以帮助学生更好地掌握课堂教学内容,加深对概念、原理的理解,激发学生的学习热情,培养学生的综合分析、开发设计和创新能力。但是,应用仿真软件仍存在一些问题和难题。     

仿真手术刀在虚拟外科手术系统中的应用与研究

目的 设计了一种基于手术刀的虚拟外科手术系统,培训外科实习医生熟悉并体验外科手术的过程.方法 符合外科医生实际操作习惯设计仿真外科手术系统专用的手术刀,完成各种结构设计、三维定位跟踪、力反馈选型,设计配套软件系统,使其提供逼真的三维虚拟场景.结果 在所建立的虚拟手术台上所做的虚拟切割实验表明,该虚拟外科手术系统使操作者体验到真实做手术的感觉,完全可用于外科医生的培训当中,使得受训者获得逼真的手术教学效果.结论 利用这种仿真手术刀进行虚拟外科手术系统的解决方案,并构建了一个虚拟手术台,为训练外科实习医生熟练使用手术刀提供了一个方便快捷的途径.