生物的基础知识

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生物的基础知识范文第1篇

【关键词】初中生物；模拟实验；内涵与价值；实施建议

【中图分类号】G633.91 【文献标志码】A 【文章编号】1005-6009（2016）38-0050-02

【作者简介】高雁，江苏省连云港市海州实验中学（江苏连云港，222000）教师，高级教师。

著名实验物理学家丁肇中说过：“自然科学理论不能离开实验的基础。”生物学是自然科学的一门基础学科。实验既是生物教学不可或缺的组成部分，也是一种有效的教学手段。2011年版的《生物学课程标准》（以下简称“标准”）将实验教学提到了前所未有的高度。然而，由于受到多种条件限制，很多实验无法实质性地开展。因此，模拟实验在初中生物教学中受到一定的重视。但根据笔者的课堂观察发现以及问卷调查结果分析，初中生物模拟实验的实施状况不容乐观，甚至还存在着不少误区，具体表现为：实验目标设置不清晰，活动开展层次模糊，教学实施忽视学生好奇的天性，模拟实验的指导不得当，忽视类比的重要性，实验评价方式单一等。因此，厘清初中生物模拟实验的内涵，挖掘模拟实验的教学价值，提出模拟实验的实施建议就显得十分必要。

一、模拟实验的内涵

关于模拟实验内涵的认识，尚未有统一的说法。有的偏重操作性[1]，有的偏重方法性认识[2]，虽然对模拟实验内涵认识的视角不同，但都反映了模拟实验具有科学性、替代性、可视性、可操作性和类比性等五个特征。[3]笔者认为初中生物模拟实验的内涵理应包含以下几个方面：①初中生物模拟实验原型包括生物学基本事实、概念、原理和规律等；②实验以原型为基础设计模型，在与原型相似的条件下，通过对模型的实验和研究，间接地研究原型的性质和规律性；③模拟实验不是真实实验，实验的直接结论并不是模拟实验的最终结论，以类比推理为逻辑基础，实现直接结论到原型的类推是实验成功的关键；④模拟实验的开展应遵循科学原理，以提升学生的生物核心素养为最终目标。

二、模拟实验的教学价值

1.模拟实验以直观为基础，利于学生理解概念。

列宁在《哲学笔记》中有一个著名的论断：“由生动的直观到抽象的思维，再由抽象的思维到实践，这是认识真理、认识客观实在的辩证的途径。”[4]模拟实验属于生物直观教学手段之一，它直观地展示了生物学基本事实、概念、原理和规律等。学生通过操作、观察实验积累了大量的感性认知，而大量的感性认知是形成观念和理解概念的基础。

2.模拟实验以类比为形式，利于学生建构知识。

学生在操作实验的基础上，通过比较、综合、概括、假设、联想，把握模拟实验所传达的本质特征。模拟实验为学生创造了“做中学”的契机，激发了学生的内在兴趣、认知需求，以类比为形式，锻炼了学生的高级思维力，有助于学生“手”“脑”结合主动建构知识。

3.模拟实验以发现为追求，利于学生素养提升。

模拟实验是一种具有问题性、探索性和发现性的学习活动。模拟实验教学注重学生知识过程与方法的获得，关注学生思维的生长，有助于学生科学素养的提升。学生在操作模拟实验的过程中会主动发现、发展和求新，而素养的提升，必然离不开这一过程。

例如，在“探究酸雨对种子萌发的影响”的模拟实验中，学生用不同浓度的醋酸替代pH值不同的酸雨，每天对不同编号的小麦种子喷洒相应pH值的“酸雨”，并对种子的萌发及生长状况进行观察、记录和分析，最终得出结论。在观察酸雨对自然界破坏的图片或视频中，学生提出探究问题“酸雨对种子萌发产生什么影响”；在对实验设计的尝试中，开展探究；在观察和对实验记录的理性分析中得出结论。学生在操作模拟实验的过程中，经历“观察―探究―发现”的过程，习得了科学探究的技能，锻炼了理性思维的能力，还产生了保护环境人人有责的环境意识，提升了生物学核心素养。

三、初中生物教学中模拟实验的实施建议

1.模拟实验的目标指向，要合理有度。

具有明确、合理的教学目标既是完成模拟实验教学任务的前提，也是教学评价的依据。实验目标的确立应严格依据课程标准，从学生已有的基础和生物学知识原理出发，指向全体学生。只有确定了合理、具体、可行的实验目标，才能实现有效的实验教学。模拟实验的教学目标也应涉及三个维度：知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观。

例如，在“模拟池塘生态系统”的教学目标制定之前，笔者对标准、学生和教材进行了分析。标准要求，在本节课的教学中，教师应帮助学生形成的重要概念有：一个生态系统包括一定区域内所有的植物、动物、微生物以及非生物环境；依据生物在生态系统中的不同作用，一般可分为生产者、消费者和分解者。[5]七年级的学生好奇心强、好表现，应创设条件让他们积极主动地参与学习。学生虽然有观察池塘的生活经验，但是对于生态系统中各成分之间的关系了解较少，缺乏对生态系统概念的整体认识。苏科版生物学教材中本节内容的安排是让学生在观察池塘生态系统图的基础上，说出生态系统的组成成分并分析各成分的作用。基于以上的分析，实验目标可以这样确定：一是通过制作、观察和分析模拟池塘生态系统，了解生态系统的成分及作用；二是通过分析、比较模拟池塘与现实池塘，建构生态系统概念；三是尝试通过设计、开展实验，培养学生观察分析能力、动手操作能力以及分工协作的能力；四是通过对模拟生态系统的严谨分析，形成严谨、实事求是的科学态度。以上的目标设计具体、合理且可达成。

2.模拟实验的活动开展，要层次分明。

模拟实验活动的开展，应符合学生的认知规律，体现层次性原则。实验活动的层次性指的是以学生的差异性为基础，由浅入深、循序渐进地开展模拟实验。实验活动一般分为实验前、实验中、实验后三个层次。实验前，教师应先了解学生，找准学生开展实验的起点，包括能力起点、知识起点以及态度起点，然后对学生进行合理的分组。实验中，首先要创设情境，模拟实验更需要教师创设情境，让学生进入到“真实”的状态。其次，建立或者认识模型，模拟实验的模型可以由教师提供，也可以由学生自制，后者当然更有利于学生认识模型。再次，创造类似条件，开展实验，模拟实验的实验条件替代了现实环境，但实验仍需要在与现实环境相似的条件下开展。最后，与原型比较，进行类推，在此基础上，学生进行综合、概括，这是学生从感性到理性思维的提升过程。实验后，教师应要求学生认真撰写实验报告，对实验情况进行总结、反思和交流。

3.模拟实验的方法指导，要针对实际。

模拟实验的顺利开展，需要有针对性的方法指导。教师的有效指导方法包括有针对性的讲授、倾听、演示、提问等。按照指导对象的多少，指导可以分为群体指导与个体指导。对全体学生进行方法指导时，教师应围绕模拟实验的操作重、难点开展有针对性的指导。对学生个体进行指导时，教师要做好指导预案，让学生扬长“补”短，比如对基础知识薄弱的学生开展知识辅导、对动手能力差的学生进行操作示范、对观察不细致的学生辅以观察方法、对分析不到位的学生点拨思维等。

4.模拟实验的结论获取，要突出类比。

模拟实验的直接结论并不是最终结论，实验的最终结论是通过类比实现的。类比思维是一种高级的思维方式，如何能帮助学生实现类比呢？首先，教师应尽可能提供原型的实物、图片、视频、动画和学生亲身感受的机会，便于学生直观地进行比较，通过比较实现实验结论的类推。其次，教师应重视引导和点拨学生思维。引导和点拨的主要途径是语言，语言包括口头语言和体态语言。口头语言要具有准确性、启发性、针对性等特征，体态语言则有利于形象地展示原型的结构特点及动态生理过程。最后，教师还应帮助学生明确原型与模型的异同点。只有学生明确原型与模型的相同点，才能有效地实现结果的类推；只有明晰不同，才能加深对于现象、概念和原理的理解，实现思维的提升。

5.模拟实验的评价实施，要体现多元。

评价具有诊断、导向、改进等功能，是生物模拟实验教学的重要组成部分。美国心理学家加德纳认为，每一个人的智力都有多种表现形式。因此，我们不可能找到一个统一的标准来评价主体实施模拟实验的情况。模拟实验评价方式应体现多元性，可以有评价目标的多元性，如应兼顾知识、能力、情感态度价值观的三维目标；评价主体的多元性，如教师、组长、组员、学习者、家长等都可以参与评价；评价方法的多元性，如安置性评价、过程性评价和总结性评价相结合。在教学初始，教师为了了解学生的已有基础，可以使用安置性评价获取相关信息；在教学过程中，可以采用形成性评价，以便随时调整课堂节奏、方向；在教学结束时，可以采取总结性评价，如用学生的实验报告、模拟实验操作展示、试题、总结等方式，来检测学生是否达成模拟实验的教学目标。

模拟实验教学既是初中生物学教学的重要内容，也是有效的教学手段。美国教育学家苏娜・丹戴克说过：“告诉我，我会忘记；做给我看，我会记得；让我去做，我才会懂！”模拟实验解决了各种现实因素的束缚，还学生自由、自主、主动的学习空间，让学生手脑结合地主动地学习生物科学知识。当然，在实际的教学操作过程中，我们发现模拟实验体现的往往是设计者所关注的原型部分的特征、生理过程，它不是尽善尽美的。模拟实验教学应结合多样化的学习活动才能实现更好的教学效果。

【参考文献】

[1]高畅.模拟实验在高中生物教学中的探索[D].长春：东北师范大学，2006.

[2]刘水明.模拟实验及其在生物教学中的应用[J].中学生物教学，2005（1-2）：46.

[3]唐晓春.“类比”在高中生物教学中的应用[J].中学生物学，2016（03）.

[4]施良方.学习论[M].北京：人民教育出版社，2001.

生物的基础知识范文第2篇

蛋白质。

蛋白质是生命的物质基础，没有蛋白质就没有生命。它与生命及各种形式的生命活动紧密联系在一起。机体中的每一个细胞和所有重要组成部分都有蛋白质参与。蛋白质占人体重量的百分之16到百分之20，即一个60千克重的成年人其体内约有蛋白质9、6到12千克。人体内蛋白质的种类很多，性质、功能各异，但都是由20多种氨基酸按不同比例组合而成的，并在体内不断进行代谢与更新。

（来源：文章屋网 ）

生物的基础知识范文第3篇

关键词：生物制剂 SBR处理装置 工业化试验

1、前言

随着炼油厂加工原油种类与加工深度的变化，含油废水水质日趋恶化。目前含油废水的处理仍然采用“老三套”工艺，隔油、浮选、生化，而生化系统中，多为活性污泥法（简称泥法）。近十年来，为了提高进水有机物浓度的承受能力、提高污水处理的效能，强化和扩大活性污泥法的净化功能，人们又研究开发了两段活性污泥法、粉末炭－活性污泥法、加压曝气法等处理工艺；开展了脱氮、除磷等方面的研究与实践；同时，又采用化学法与活性污泥法相结合的处理方法。目前，活性污泥法正在朝着快速、高效、低耗等多功能方面的发展。但活性污泥法耐冲击能力的能力提高不大。如何在原有设施的基础上，增加活性污泥法的耐冲击能力，提高活性污泥的性能，强化生物氧化过程，一直未能有效的地解决。本试验以上海炼油厂SBR装置为对象，投加生物药剂，考察生物药剂在炼油厂SBR高浓度污水处理系统中的作用。

2、使用背景

上海炼油厂SBR装置主要处理经碱渣湿式氧化后，分离粗酚调节PH值后的高浓度废水，该废水的污染物浓度非常高，COD在200000mg/l，挥发酚约10000mg/l。设计进水负荷2.0-2.5kgCOD/m3d，反应池污泥浓度为6-8g/l。由于该装置为间隙式生产，反应池污泥浓度无法达到设计指标，同时因各种原因来水的挥发酚的含量又远远大于设计指标，再加上动力风的供应不足，酸碱中和不足等原因，造成SBR装置的出水波动较大，对下游装置2＃污水处理场造成冲击。经过考察，本试验选用普罗生物技术上海有限公司的生物药剂——生物促进剂和毒性缓冲剂。

3、普罗药剂原理

3.1 生物促进剂的组成与作用机理

生物促进剂----BIO ENERGIZER（以下简称BE）是一种集有机酸、缓冲剂、酶、天然生物系统、营养物质和能量系统于一体的尖端科学配方，它通过利用有益的复合有机化合物，促使污染环境中的微生物迅速生长繁殖，增强废水的氧化作用，产生一种“湿燃”作用，进而对其中的有机污染物进行彻底的降解。BE产品的作用还体现在增大微生物物种的多样性上，通过延长食物链的长度和提高食物链的循环效率，使多种微生物在微环境中协同发挥作用，污染物被更彻底地降解，并在一定程度上使系统耐负荷冲击能力大大提高。

3.2 毒性缓冲剂的组成与作用机理

毒性缓冲剂----MICATROL（以下简称MI）是一种包括自然表面活性剂、生物聚合体、有机酸、酶系统及矿物质的生物组合剂。MI通过所含的缓冲物质减轻环境中的毒性，并在酶的辅助作用下，将复合有机分子、碳链转化为更有利于被微生物吸收的分子，使微生物对自然生成的有机物进行利用（这些有机物在有毒环境中是难以被微生物吸收的〕，从而提高微生物降解石油化合物的能力。

通过生物促进剂和毒性缓冲剂的组合使用，能促使微生物在较恶劣的环境中快速并大量生长，使系统中微生物的新陈代谢功能达到最高，并形成良好的菌胶团，使微生物降解有机污染物的效率提高，从而改善污水处理效果。

二、工业化试验的方案设计

生物的基础知识范文第4篇

关键词：考务员 普通高校招生 中学

古今中外，任何一种形式的考试，不论何种性质的考试，都离不开考试管理人员，因此，所谓考务员，故名思义，就是从事考试考务管理的工作人员。由于从事考试的性质和目的不同，考务员的分类很多。本文要议论的是教育选拔性考试考务员中的普通高校招生考试考务员制度在中学建立的必要性。通过南宁市所属区县建立中学考务员制度实践的调查，分析研究中学考务员在普通高校招生考试考务管理中的作用，探讨学校考务员制度建设对整个招生考试考务管理工作的影响，为适应普通高校招生考试制度的改革和实现招生考试手段现代化打好基础。

1 中学考务员制度的形成和发展

从调查可以看出，南宁市所属区县中学考务员名称的出现和考务员制度的建立有一个形成和发展过程。

1.1 1977～1985年，高考的恢复工作。1977年10月12日，国务院批准了教育部《关于1977年高等学生招生工作的意见》，规定凡是具有高中毕业或相当于高中毕业的文化水平等条件的工人、农民、知识青年、复员军人、干部和应届毕业生都可以报名参加高考。高考制度恢复在百废待兴的历史时期，招生机构相继组建，招生队伍初步形成。改革开放初期，高考的许多政策、规定、办法还不够完善，各级招生机构基本都是临时班子，工作人员也都是从各有关单位抽借，一年一换，没有稳定的招生考试队伍。主管中学招生考试的工作人员也都是临时派用。这个时候参军、招工相对容易，就业矛盾不十分突出，高考还不为社会普遍关注，招生考试考务工作中的问题还不十分尖锐，尤其对中学考务管理工作的重要性不足，因此在这个时期对中学考务管理提出更高、更新的要求，是不现实的，是高考制度恢复时期的局限。

1.2 1986～1999年，中学考务员初露端倪，这个时期招生机构相继建立，招生队伍逐步形成稳定，普通高校招生制度、政策、规定相续出台，高校招生考试工作步入制度化。

1.3 2000～2012年，是南宁市所属区县中学考务员队伍的形成和考务员制度建立发展的重要时期，这十年是高校招生制度改革深入发展，各项招生考试制度建立健全，尤其省市目标管理量化考核办法的出台，对区县招生考试工作的要求更加具体、明确，要求更加严格，区县考点大多实现了规范化，随着招生手段现代化的推进，中学考务工作任务十分繁重，要求更高、更细，如果忽视考务员的作用，必然影响区县达标，在这种新的形势要求下，南宁市所属区县在中学相继建立了考务员和考务员制度。

2 中学考务员的桥梁和纽带作用

普通高校招生对象，基本上都是普通中学的应届毕业生和往届生，因此做好中学的考务工作，对整个招生考试工作有着举足轻重的作用和影响，从事中学考务管理工作的主要办事人员是中学的考务员，考务员的桥梁和纽带作用贯穿整个招生考试工作的全过程，这是中学考务员工作对象和工作任务所决定，不以人的意志为转移，是客观的。这种作用主要从以下几方面体现：

2.1 宣传员。中学考务员是普通高校各项方针、政策、规定、规则、办法的义务宣传员。他不计任何报酬向学生、考生、家长进行义务宣传，接受学生家长教师的咨询，代表学校、政府讲解有关招生政策、规定，在平时和考前向学生宣传有关考试纪律、守则，进行考风考纪教育。因此，中学考务员是整个招生考试的第一窗口，他直接接触广大考生、家长、教师和领导，承前启后，是联系考生和家长的桥梁和纽带。可以这样说，几乎每一个考生首先都要通过中学考务员的工作，才能走向理想“天堂”。

近年来高考实行标准化考试后，特别是实行高考网上阅卷改革，招生管理部门对考生进行高考答题提出严格的要求， 对考务工作提出了新的要求，必须要能准确的把信息传达到考生那里，这就需要我们有专职的考务员。

2.2 检测员。中学考务员是考生资格认定的检测员。任何一种形式的考试，都有明确规定的对象和条件，凡不符合规定对象和条件，参加考试，就叫做违章报考。无论哪类违章报考，本身就失去了考试的公平、公正原则。因此历来考试的组织者，都对违章报考采取严厉的惩治措施，一经发现坚决取缔。我国现行普通高校每年都明确规定了报考对象和条件，如年龄、学历、户口、思想品德、身体健康等，不符合条件的不准报考。近年来高考移民现象日趋严重，对本地教育公平和社会稳定带来了负面影响， 有关部门出台政策，进一步完善以考生户籍为主、与在本地区高中就读一定学习年限相结合的适合本地区实际的高考报名办法作为限制条件，有效的抑制了高考移民势头的蔓延。但是这些所有政策的落实，都要靠基层的考务员来进行把关。这是普通高校招生考试第一关，即报考资格审查关。由于普通高校招生对象，主要来自普通中学的应届往届生，班主任最了解应届生。对于往届生，我们的考务员知根知底，因此普通高校招生考试有无违章报考，关键在中学考务员是否按报考条件、规定程序对报考生进行严格检测，这既是中学考务员的任务，又是报考程序的规定。由此可见中学考务员应成为当之无愧的普通高校报考资格认定的检测员、资审员，能否做到严格把关，关键在能否把考生资格审查权真正落实到中学考务员。“谁签字谁负责”应改为“谁应签字，谁签字，谁负责”，这样就排除了许多干扰。

2.3 指导员。中学考务员是考生信息录入正确的指导员。人所共知，任何一种形式的考试，考试的组织者，都要按照考试的目的、用途对应考者的基本情况进行了解，因此，考生信息采集是最关键的一步。这些信息有无差错不仅影响普通高校招生考试的进程，而且也影响考生的录取，严重差错甚至影响考生前程。因此中学考务员的工作是普通高校整个招生考试的基础工作，是整个招生考试系统工程的基础工程，来不得半点马虎，否则就会遗患无穷。

3 建立健全中学考务员制度

建立健全中学考务员制度，是调动和持续发挥中学考务员积极性的根本保证，是搞好普通高校招生考试考务管理工作的基础工程，这项基础工程的主要内容有以下方面：

3.1 制定严格的考务员选聘条件和选聘程序，这是保障中学考务员高素质的关键。中学考务工作繁杂、具体，其政策性强，时限性紧，工作量大，准确率要求高，因此，只有政治思想好，作风正派，工作责任性强，热爱熟悉招生业务，严格按政策办事，遵章守纪，身体健康，热心为考试、考生服务的人，才有资格选聘为中学考务员。

3.2 明确规定中学考务员的职责和任务。这是对学校考务工作规范管理的具体要求，做到有章可循。所谓职责，就是工作职务或者工作权利，有多大、多重的任务，就应该有相应的权利，没有权力的任务，任务就会落空。职责和任务是互相依存的，是很难绝对分离，更不能对立，它们是一致的，因此在建立健全中学考务员制度时，考务员的职责和任务要作为考务员制度的重要内容，必须首先明确。根据南宁市所属区县的实践，具体职责和任务应根据各地实际而制定，要防止脱离实际的生搬硬套。

3.3 建立严格的考评制度。普通高校的招生考试工作和其它任何工作一样，都有明确的工作内容和要求，都有完成时限和质量要求，都有一个客观评价或者说对工作好坏的界定标准。如果工作没有好差坏之分，“一锅煮”，从事这项工作的人也就失去了方向和动力，因此中学考务员制度的制定不可没有考查办法和制度，否则就无从评价考务员的优劣，南宁市所属区县大多对中学考务员实行目标管理量化考核和年终总结相结合的考查制度。

3.4 建立奖惩制度。这是调动和充分发挥考务员积极性的有效措施。南宁市所属区县实行奖励制度的实践证明，榜样的力量是无穷的，奖励和处罚是相辅相成，奖励是对工作成绩的肯定，是对考务员本人的鼓励。奖励的办法和形式应采取灵活多样，一般采取总结表彰，颁发奖状、证书、奖金、奖品等。除对失职、渎职、违纪等造成恶劣影响的考务员严肃处理外，对一般性工作差错问题，采取自我教育、正面教育的办法解决。要鼓励考务员总结经验教训，大胆工作，开拓创新。

4 值得探讨的问题

4.1 为做好普通高校招生考试的基础工程，调动广大中学考务员工作积极性，建立省和全国学校考务员奖励制度，定期召开有关先进事迹，经验交流等表彰会，树立典型推动基础工程的建设。

4.2 国家在各条战线都已基本建立和完善了职称考评制度，教育招生考试工作人员没有相应的职称和职称晋级制度。因此，应重视研究考务员职称和考评制度，这是促进教育招生考试事业发展的需要。

参考文献：

[1]范光基.我国高考制度的历史演变及其对现代高考改革的启示.福建教育学院学报.2011年6月第3期.

生物的基础知识范文第5篇

关键词 虚拟实验；生物药物制备技术；虚拟实验室

中图分类号：TP315 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2014）08-0121-02

Tentative Exploration of Virtual Experiment Teaching System for Biological Pharmaceutical Technology Course//PENG Xin， FAN Sanwei， XU Lili， HE Junyao

Abstract This paper described the traits of virtual experiment， the framework and design of virtual experiment platform for biological pharmaceutical technology course， which illustrated the importance of exploring the virtual experiment teaching system.

Key words virtual experiment； biological pharmaceutical tech-nology

生物制药技术是在药学、生物技术、制药工程学等学科基础上发展起来的新兴交叉学科。本专业主要培养从事生物药物生产制备、分析检验和质量控制、设备养护和市场营销等工作的高级应用性人才。由于生物技术的特殊性（高技术、高风险、高回报），对学生扎实过硬的综合实践技能功底和研究及创新能力的训练显得尤为重要。

生物药物制备技术是生物制药技术专业最重要的专业主干课程，该课程教学内容广泛，涉及发酵工程、基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程等多方面。传统实践教学手段受到场地、仪器和设备等各方面教学资源的限制，远不能满足教学需要。

教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》（教高〔2006〕16号文件）的出台，标志着高等职业教育的工作重点从抓规模扩张转向内涵建设。文件中强调“要充分利用现代信息技术，开发虚拟工厂、虚拟车间、虚拟工艺、虚拟实验”，虚拟实验室平台的建设成为高等职业院校提高实践教学质量，加强内涵建设的重要部分[1]。

近年来虚拟现实技术的研究越来越引起关注，但在药学相关课程中的应用少有报道，尤其是高职高专院校开展虚拟实验室教学的报道更为少见。浙江医药高等专科学校生物制药技术经过13年的建设，于2010年成为中央财政支持的职业教育实训示范基地，并在该专业主干课程――生物药物制备技术的实验实训教学中全面开展了项目模块化教学，构建了该课程实践教学多媒体资源库[2]。为进一步提高该课程的实践教学质量，本文对生物药物制备技术虚拟实验教学平台的构建做了初步探讨。

1 生物药物制备技术实践教学面临的问题

浙江医药高等专科学校生物制药技术专业目前已建设成为浙江省特色专业、宁波市重点专业。作为专业核心课程，生物药物质量检测技术和生物药物制备技术两门课程分别是省级和校级精品课程，并建有课程教学资源共享网站。虽然取得一定的成绩，但在教学中仍然存在一些突出的问题。

1）生物药物制备技术实验所需仪器设备较多，如微生物或动植物细胞培养系统、蛋白层析系统以及一些大型精密仪器如定量PCR仪、红外光谱仪、质谱仪、原子吸收光谱仪等，需要操作者具有熟练的操作技能。实践课上通常是教师对仪器的介绍和简单的操作演示，导致学生对仪器的认识及其操作了解肤浅，走上工作岗位后基本不能直接操作。虽然实训车间已购入中试规模的发酵罐，但由于各方面限制，目前只让学生做到空消的步骤，没有实际进行菌种培养的工作。下游分离纯化的实训项目因为考虑到需要使用大量易燃易爆易挥发的有机溶剂，存在较大的环境污染和安全隐患，目前也仅开设了一些小试规模的蛋白质盐析、层析等小实验项目。

2）生物工程及组织细胞培养方面的实验大多非常耗时，往往需多天甚至更长，并且需要超纯级的实验试剂，有些试剂具有一定的毒性、放射性，并因环境污染而不具有可行性。这使得实验项目非常有限，即便是开设了的实验，由于实验仪器和试剂昂贵也不可能让学生重复实验，造成学生实践技能和经验掌握不足。

3）近几年随着招生规模扩大，实验室硬件建设滞后。学生人均设备台套数相对减少，实验时经常是分组完成实验，造成一人实验多人观摩的局面，学生实际锻炼的机会少。且因为一般一个实验教师要同时指导20个左右的学生，学生操作有错误时不一定能即时发现，影响了教学效果。

2 生物药物制备技术虚拟实验教学平台的构建

虚拟实验平台的特点及发展现状 虚拟实验室是基于Web技术、虚拟现实技术构建的开放式虚拟实验教学系统，是现有各种教学实验室的数字化和虚拟化。实验者借助其软件系统可完成各种预定的实验项目。虚拟实验室具有低成本、高安全、高效率、长效性、开放性、共享性等优点，可以增强学生学习的主动性，取得较好的教学效果，是一种建构主义理论倡导的“以学生为中心”的抛锚式教学策略和随机进行学习的教学方式。

虚拟实验室是由美国的William Wolf教授首次提出的。美国十分重视虚拟实验室的研究与开发，在该领域的研究已处于领先地位，如Model ChemLab是一款面向中学和大学的、交互性很强的普通化学实验室，学生可以进行酸碱滴定等化学实验。另外，生物领域中的“虚拟青蛙解剖”实验教学也是一例[3]。

在我国，虚拟实验室的建设也得到了较大的重视，清华大学、华中理工大学、复旦大学等高校走在了前列。上海等地多所电大也在积极筹建远程实验室，作为突破远程教育中实验教学局限的全新尝试，如基于VRML的机械设计虚拟实验系统、基于VRML的工程图学虚拟实验室、基于VRML的动物解剖虚拟实验系统等[4]。总体上我国虚拟实验系统的开发和应用尚处于初级阶段，本科院校的建设速度快，而高职院校发展缓慢。

生物药物制备技术虚拟实验平台的总体设计

1）技术选取。

①Java技术。Java是一种使网页由静态转为动态的软件编程语言，其自动内存管理和下标检查机制具有较强的稳定性和安全性，对于构建网络虚拟实验平台而言是至关重要的特性。另外，Java3D也是目前构建三维实体的主要方法之一[5]。Java的跨平台特性迎合了网络计算机的思想，它还是一个动态代码系统，用Java语言开发的交互动画具有可视化、可听化、可操作化的特性，非常有利于虚拟实验室的构建[1]。

②Flash技术。网络视频播放器基本是以Flash技术实现，Flash技术所具备的强大功能足以保证虚拟实验室功能的实现。实验资源用Flas模拟实现，按照实验流程将所需的实验器材放入主场景中，再利用Flash内置的脚本语言ActionScript实现三维实验场景中虚拟实验器材的点击、拖拽等交互操作，营造出真实性强的虚拟实验环境[6]。

另外，采用Dreamweaver设计网页，Photoshop处理图形图像，Adobe Premiere处理数字视频课件，Access创建数据库。

2）模块设计。虚拟实验平台主体功能模块分为课堂教学辅助模块、学生仿真练习模块、实践仿真考核模块。

①课堂教学辅助模块包括仪器子模块（主要介绍冷冻离心机、PCR仪、蛋白层析系统、高效液相、酶标仪等常用仪器及一些大型精密仪器如基因测序仪、流式细胞仪、核磁共振仪等的原理、操作规程、注意事项、保管养护等）、企业生产实况子模块、第二课堂及交流园地子模块等。

②学生仿真练习模块包括基本实验项目子模块及综合实训项目子模块，走访生物制药企业了解企业产品结构、相关岗位对专业技能方面的需求，同时结合国家职业标准及企业员工技术培训的共性需求，完善现有实验实训项目，设计一系列连贯的、开放性、综合性实验实训项目。基本实验项目子模块中主要安排一些细胞培养、生物大分子含量测定以及电泳、盐析、层析等基本生化技术项目。综合实训项目子模块则安排一些生物制药工艺综合技能实训项目，如青霉素发酵、重组人胰岛素生产、酶法合成阿莫西林。以实际的生产线为基础，对实际需要的生产设备及场景进行模拟，让学生能够对涉及到的设备进行仿真操作，真正了解生产线流程、工艺以及生产设备的操作与维护。

③实践仿真考核模块主要包括仿真操作考核、半自动实验报告及在线测试系统。实验过程中系统会给出操作正确与否的反馈，当实验完成后，会出现显示分数的界面并显示实验者本次操作成绩。实验者网上可随时提交实验成绩，还可以通过不断重复以掌握实验的重点和过程。在线测试可根据每个实验设计不同的试题，通过在线考核及时反馈教学效果。

3 结语

总之，虚拟实验作为传统实验教学的补充，是当今实践教学改革的发展趋势。生物药物制备技术虚拟实验教学平台突破了传统教学手段，立足于专业核心技能，将虚拟网络技术和传统实验技术进行整合，为学生提供独立或协作完成操作的仿真实验学习环境，极大地调动学生的学习积极性，培养了学生解决问题和自主创新的能力。

参考文献

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