序論：寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇分子生物學(xué)發(fā)展前景范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

關(guān)鍵詞：分子生物學(xué)；教學(xué)；探索

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）10-0094-02

分子生物學(xué)創(chuàng)立于20世紀(jì)50年代，是從分子水平闡述細(xì)胞活動(dòng)的規(guī)律、揭示生命本質(zhì)的一門新興學(xué)科，是生命科學(xué)深入發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物，是人類了解生命活動(dòng)規(guī)律的必經(jīng)階段，對(duì)生命科學(xué)領(lǐng)域的各分支學(xué)科都具有廣泛而深遠(yuǎn)的影響[1]。隨著DNA的結(jié)構(gòu)與功能、RNA在蛋白質(zhì)合成中的作用、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能、遺傳密碼及基因調(diào)控的本質(zhì)等被相繼闡述，幾乎所有的生命現(xiàn)象都可以深入到分子水平去尋找本質(zhì)。所以分子生物學(xué)誕生后迅速與細(xì)胞學(xué)、微生物學(xué)、動(dòng)物遺傳育種學(xué)、獸醫(yī)藥理學(xué)、獸醫(yī)傳染病學(xué)、獸醫(yī)免疫學(xué)、動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)、人畜共患病學(xué)等學(xué)科融合，形成了一系列的交叉學(xué)科，其研究手段和方法已成為現(xiàn)代畜牧業(yè)發(fā)展的核心技術(shù)[2]。

我國作為畜牧業(yè)生產(chǎn)和消費(fèi)大國，迫切需要具有專業(yè)理論知識(shí)、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力強(qiáng)的復(fù)合型人才，這就使得高等農(nóng)業(yè)院校教育的使命轉(zhuǎn)移到培養(yǎng)理論和應(yīng)用并重的復(fù)合型人才上。因此，重視和加強(qiáng)畜牧獸醫(yī)類本科生《分子生物學(xué)》的理論及實(shí)踐教學(xué)，對(duì)培養(yǎng)在畜牧業(yè)領(lǐng)域既有理論又有實(shí)驗(yàn)技能的優(yōu)質(zhì)畢業(yè)生具有重要意義。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，《分子生物學(xué)》理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革勢(shì)在必行。下面就結(jié)合河南農(nóng)業(yè)大學(xué)牧醫(yī)工程學(xué)院《分子生物學(xué)》的教學(xué)現(xiàn)狀，對(duì)理論及實(shí)踐教學(xué)的改革問題做一些粗淺的探討。

一、理論改革

1.選擇合適教材、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。教材是學(xué)生獲取知識(shí)的最直接來源，合適課程教材的選取對(duì)于學(xué)生入門分子生物學(xué)尤為重要。我院的分子生物學(xué)課程開設(shè)于第三學(xué)年第一學(xué)期，在此之前已經(jīng)教授過動(dòng)物生物化學(xué)和動(dòng)物遺傳學(xué)，而這兩門課程在部分內(nèi)容上與分子生物學(xué)有交叉，學(xué)生們對(duì)于核酸、蛋白質(zhì)以及遺傳信息的傳遞等基礎(chǔ)知識(shí)已經(jīng)有一定的了解；并且，相當(dāng)一部分的大三學(xué)生已經(jīng)進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)室，開始接觸到PCR、質(zhì)粒構(gòu)建、蛋白表達(dá)等基礎(chǔ)的分子實(shí)驗(yàn)操作。因此，對(duì)于此門課程的學(xué)習(xí)則應(yīng)偏重于幫助學(xué)生了解分子生物學(xué)的研究方法，如：DNA、RNA、蛋白質(zhì)的操作技術(shù)和基因功能的研究技術(shù)等，真正滿足學(xué)生的現(xiàn)實(shí)需要，最大限度地避免重復(fù)學(xué)習(xí)和資源浪費(fèi)。

現(xiàn)代分子生物學(xué)發(fā)展飛速，各種新知識(shí)、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，國內(nèi)外教材版本更新極快。雖然我院的分子生物學(xué)推薦教材為朱玉賢等主編的第3版《現(xiàn)代分子生物學(xué)》，但這個(gè)版本出版于1997年，不能滿足學(xué)生對(duì)于新知識(shí)的渴求。因此，通過對(duì)多種分子生物學(xué)教材的分析和比較，我們最終選擇了朱玉賢等主編的《現(xiàn)代分子生物學(xué)》第4版。該教材除了系統(tǒng)講解遺傳物質(zhì)的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯以及調(diào)控機(jī)制外，還著重介紹了分子生物學(xué)常用的研究方法，和當(dāng)前熱門的基因組測(cè)序技術(shù)，具有內(nèi)容緊湊、邏輯性強(qiáng)、圖文并茂等特點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，通過征詢學(xué)生意見并結(jié)合畜牧專業(yè)的特點(diǎn)，有針對(duì)性地調(diào)整授課內(nèi)容：對(duì)學(xué)生學(xué)過的章節(jié)進(jìn)行簡單回顧；詳細(xì)介紹現(xiàn)代分子生物學(xué)的一些新內(nèi)容、新技術(shù)；重點(diǎn)介紹與生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)相關(guān)章節(jié)，使整個(gè)內(nèi)容不僅理論聯(lián)系實(shí)際，又緊臨當(dāng)今生物科學(xué)發(fā)展的前沿。

2.豐富教學(xué)形式、調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性。生物學(xué)的研究對(duì)象是一個(gè)豐富多彩、充滿活力的世界，但在表述內(nèi)容上卻稍顯抽象、復(fù)雜和較難理解。單純依賴書本的介紹和教師的講述難以在色彩、形象、質(zhì)感、尤其是動(dòng)態(tài)上給學(xué)生一個(gè)準(zhǔn)確的印象?，F(xiàn)代化多媒體課件的出現(xiàn)很好地解決了這一問題，它能夠?qū)⑽淖?、圖像、聲音和動(dòng)畫等信息同時(shí)輸出，形象化理論的、抽象的東西，具體化空間的、難以想象的內(nèi)容，還可以在課件中展示自然界的直觀現(xiàn)象、重現(xiàn)研究過程并模擬微觀反應(yīng)，創(chuàng)造出愉悅的教學(xué)情景，極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的積極性[3]。如：先向?qū)W生講述真核生物的DNA通過轉(zhuǎn)錄形成mRNA、出細(xì)胞核并在核糖體等的協(xié)助下翻譯出蛋白質(zhì)的內(nèi)容，再給學(xué)生放映國外專業(yè)網(wǎng)站下載的堪比好萊塢大片效果的此過程模擬動(dòng)畫，便很容易在學(xué)生腦中留下深刻印象，有助于理解和記憶。

從知識(shí)“被動(dòng)接受者”到“主動(dòng)介紹者”身份的轉(zhuǎn)變，會(huì)最大限度調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦，發(fā)表不同看法，質(zhì)疑問難，有利于培養(yǎng)學(xué)生探索創(chuàng)新精神。因此，在教學(xué)中我們抽出兩次的授課時(shí)間，讓學(xué)生自主選擇分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)、癌癥與腫瘤、病毒或基因與發(fā)育等不同主題制作PPT，然后每個(gè)學(xué)生花5～10分鐘介紹PPT。整個(gè)過程鍛煉了學(xué)生查找資料、獲取信息、制作多媒體課件和演講的能力，由于知識(shí)是由學(xué)生自己通過探究獲得的，所以理解記憶更加深刻，掌握起來較為容易，不易被遺忘，還鍛煉了學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

二、實(shí)踐改革

分子生物學(xué)是一門實(shí)踐性極強(qiáng)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是分子生物學(xué)課程非常重要的組成部分，一些實(shí)用性很強(qiáng)的技術(shù)：核酸的提取與純化、PCR擴(kuò)增、電泳分離與鑒定、限制性內(nèi)切酶切、質(zhì)粒構(gòu)建、細(xì)菌轉(zhuǎn)化、蛋白質(zhì)表達(dá)等等，這些都是畜牧獸醫(yī)專業(yè)學(xué)生在之后的學(xué)習(xí)、研究和工作中經(jīng)常用到的基礎(chǔ)專業(yè)技能。此外，在實(shí)際操作過程中同學(xué)們可以將學(xué)到的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率并促進(jìn)學(xué)生分子生物學(xué)理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作技能的全面發(fā)展。

1.設(shè)計(jì)針對(duì)性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)課程，注重實(shí)際應(yīng)用。高等農(nóng)業(yè)院校的教育宗旨是培養(yǎng)與社會(huì)實(shí)踐接軌、具有實(shí)用技能的新型農(nóng)業(yè)人才。為使分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程更有針對(duì)性、注重實(shí)際應(yīng)用，建議增加實(shí)驗(yàn)課時(shí)數(shù)并分階段安排實(shí)驗(yàn)課程。首先，掌握最基本的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，包括：DNA提取、RNA提取及反轉(zhuǎn)錄、PCR、酶切連接轉(zhuǎn)化、感受態(tài)制備、蛋白質(zhì)表達(dá)純化等。通過基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的練習(xí)，使學(xué)生達(dá)到理論與實(shí)驗(yàn)熟練于心的效果；然后，針對(duì)畜牧獸醫(yī)的專業(yè)要求及社會(huì)需要，開展具有實(shí)際應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目[4]。例如獸醫(yī)傳染病學(xué)，需要學(xué)生對(duì)病例的實(shí)驗(yàn)室診斷具有一定的掌握。在學(xué)生熟練掌握基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能的基礎(chǔ)上，通過設(shè)計(jì)病原引物、基因擴(kuò)增及測(cè)序等應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)來確診病原，這樣不僅讓學(xué)生了解分子生物學(xué)技術(shù)在本學(xué)科的應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)提高學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力，將所掌握的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能應(yīng)用于實(shí)踐中[5]。

2.培養(yǎng)扎實(shí)操作技能，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性。由于分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)過程長、所用試劑及操作儀器較多，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課模式為：教師做好準(zhǔn)備工作、講解演示、學(xué)生實(shí)驗(yàn)。這樣的授課方式存在學(xué)生的參與度不夠、基礎(chǔ)的操作技能掌握不扎實(shí)、良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣養(yǎng)不成等弊端。建議將實(shí)驗(yàn)的整個(gè)準(zhǔn)備工作，包括EP管、移液器槍頭和玻璃器皿的滅菌，試劑的配制以及實(shí)驗(yàn)室規(guī)范使用和衛(wèi)生清理等，全部交由學(xué)生在教師的指導(dǎo)下完成。此過程以讓學(xué)生更好地融入實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問題，深入理解規(guī)范實(shí)驗(yàn)的重要性。逐漸讓學(xué)生在循序漸進(jìn)、潛移默化中養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。此外，對(duì)于簡單的實(shí)驗(yàn)步驟，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)、討論并驗(yàn)證，最后對(duì)比前人做的工作，得出結(jié)論。使學(xué)生從被動(dòng)的接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)的學(xué)習(xí)者，增加了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的參與程度，同時(shí)也可激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)科學(xué)的探索熱情。

三、結(jié)語

作為高等農(nóng)業(yè)類院校，搞好教育工作、培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)專業(yè)人才是學(xué)校的頭等大事，而好的教育模式需要教育工作者們不斷地提高自身專業(yè)水平、改革高校教育理念、建立科學(xué)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)管理模式、不斷完善和創(chuàng)新，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)分子生物學(xué)的興趣，為國家培育出更多、更優(yōu)秀的符合現(xiàn)代化畜牧獸醫(yī)發(fā)展需求的高質(zhì)量畢業(yè)生。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱玉賢，李毅.現(xiàn)代分子生物學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2012.

[2]岳陽，孫靜，石達(dá)友，姚德昌.基于共詞分析的獸醫(yī)分子生物學(xué)領(lǐng)域研究熱點(diǎn)分析及初步展望[J].廣東畜牧獸醫(yī)科技，2015，（2）：1-4.

[3]李市場.本科分子生物學(xué)教學(xué)改革的初步探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2013，（21）：161-162.

篇(2)

【關(guān)鍵詞】文蛤；養(yǎng)殖；遺傳多樣性；分子生物學(xué)

0 引言

文蛤是一種經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的海洋貝類，是貝類海鮮中的上品。文蛤營養(yǎng)豐富，含有碳水化合物2.5%，脂肪1.2%，蛋白質(zhì)10%，還富含各種氨基酸、維生素及鈣、鐵、鉀、鎂等多種人體必需的礦物質(zhì)。很多研究表明：文蛤有清熱利濕、化痰、散結(jié)的功效，對(duì)肝癌有明顯的抑制作用，對(duì)甲狀腺腫大、慢性氣管炎、哮喘、淋巴結(jié)核等病也有明顯的療效。

1 種類及分布

文蛤（Meretrix meretrix），英文名Hard clam，屬軟體動(dòng)物門（Mollusca）、雙殼綱（Lamellibranchia）、異齒亞綱（Heterodonta）、簾蛤目（Veneroida）、簾蛤科（Veneridae）、文蛤?qū)伲∕eretrix）。地理分布較廣，在日本、朝鮮和中國沿海分布較多，我國沿海自南至北都有分布，如臺(tái)灣省西部沿海、廣西合浦沿海、江蘇省南部沿海、山東省萊州灣沿海、遼寧省遼河口沿海，是我國文蛤的主要產(chǎn)區(qū)[1]。我國沿海文蛤?qū)俜N類有文蛤（Meretrix meretrix Linnaeus）、中國文蛤（Meretrix petechialis Lamarck）、斧文蛤（Meretrix lamarckii Deshayes）、簾文蛤（Meretrix lyrats Sowerby）、麗文蛤（Meretrix lusoria Rumphius）和臺(tái)灣文蛤（Meretrix formosana Sowerby）等6種[2]。不同海區(qū)的文蛤在形態(tài)上存在變異分化，主要區(qū)別在于殼色和花紋，黃渤海區(qū)分布的文蛤花紋較多，東海和南海區(qū)分布的文蛤顏色較單一。

2 我國文蛤養(yǎng)殖現(xiàn)狀

文蛤在我國是一種天然資源豐富的灘涂貝類，是重要的海水增養(yǎng)殖品種，也是主要出口的鮮活水產(chǎn)品之一，在我國臺(tái)灣和日本市場上尤為暢銷。由于文蛤增養(yǎng)殖的投資小、見效快、效益高的優(yōu)點(diǎn)，近年來得到了迅速的發(fā)展。目前文蛤己成為我國灘涂養(yǎng)殖的主要經(jīng)濟(jì)貝類之一。

在苗種生產(chǎn)方面，2003年中國科學(xué)院海洋研究所和東營黃河入海口文蛤良種繁育有限公司等單位合作承擔(dān)國家“863”課題“文蛤大規(guī)模人工育苗技術(shù)”。通過努力，目前已經(jīng)建立了一套合理的文蛤苗種規(guī)?；a(chǎn)技術(shù)工藝，解決了親貝升溫培育、幼蟲孵化、幼蟲培育等關(guān)鍵技術(shù)，并成功地培育出文蛤稚貝1.55億粒。

在養(yǎng)殖技術(shù)方面，隨著苗種人工培育技術(shù)不斷完善、人工育苗技術(shù)體系建立，文蛤的養(yǎng)殖方式也由過去的自然采捕和粗放式的增殖護(hù)養(yǎng)逐漸向池塘混養(yǎng)、網(wǎng)圍精養(yǎng)、蓄水暫養(yǎng)、移苗增殖等集約化模式發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國文蛤養(yǎng)殖產(chǎn)量已達(dá)8×104t，出口達(dá)3×104t。

隨著文蛤養(yǎng)殖集約化程度的提高，海洋富營養(yǎng)化程度的日趨加重，文蛤的病害也隨之發(fā)生。山東沿海灘涂是我國文蛤苗種的主要產(chǎn)區(qū)之一，近幾年該海區(qū)文蛤死亡現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，死亡原因主要是由于文蛤體質(zhì)虛弱、費(fèi)尼斯弧菌感染以及環(huán)境條件差等因素共同作用引起的[3]。據(jù)報(bào)道，在福建、廣西、江蘇等省也發(fā)生過文蛤大批死亡，文蛤死亡率甚至高達(dá)80%。2002年，任素蓮等[4]對(duì)發(fā)生“紅肉病”的文蛤作了組織病理學(xué)研究，在組織中發(fā)現(xiàn)了病毒樣顆粒。2009年，李國[5]分離了文蛤病原菌（需鈉弧菌）并對(duì)病文蛤組織進(jìn)行了電鏡觀察。這些報(bào)道分析了文蛤大量死亡的原因和流行病學(xué)規(guī)律，開展其病原的分離鑒定、致病性和致病條件、病原傳播方式和途徑及病原分子生物學(xué)研究，為有效地遏止文蛤病害的發(fā)生和蔓延提出了理論依據(jù)。

文蛤大批死亡的原因除了病原及人為的環(huán)境污染等因素以外，與其種質(zhì)質(zhì)量的下降也不無關(guān)系。由于近年來野生種群資源量逐漸枯竭，造成苗種短缺，異地文蛤苗種被大量無序的引入，育種技術(shù)的不完善和對(duì)遺傳知識(shí)的了解不夠，生產(chǎn)單位盲目的進(jìn)行育苗育種，對(duì)種群的遺傳平衡造成了破壞，已經(jīng)不同程度的出現(xiàn)了遺傳雜合度降低、抗逆性差、性狀退化等問題。因此，要保護(hù)文蛤優(yōu)良種質(zhì)資源，就要借鑒陸地植物尤其是農(nóng)作物等的遺傳育種和選育經(jīng)驗(yàn)，借助于生物技術(shù)手段來保護(hù)和改善文蛤的種質(zhì)質(zhì)量，推動(dòng)文蛤養(yǎng)殖業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

3 文蛤的分子生物學(xué)研究

我國文蛤養(yǎng)殖初期，只是注重文蛤的增養(yǎng)殖，而關(guān)于文蛤的遺傳背景，特別是文蛤群體的分化和遺傳多樣性的研究并不多，這與該品種增養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展很不適應(yīng)。因此，開展文蛤群體遺傳學(xué)研究，以摸清我國文蛤種質(zhì)資源狀況；在此基礎(chǔ)上，加強(qiáng)養(yǎng)殖文蛤良種培育技術(shù)研究與應(yīng)用，對(duì)確保文蛤養(yǎng)殖業(yè)健康持續(xù)發(fā)展和文蛤種質(zhì)資源的持續(xù)利用有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前，國內(nèi)對(duì)文蛤的分子生物學(xué)研究主要集中在其遺傳多樣性分析方面。

近年來，隨著文蛤養(yǎng)殖業(yè)迅速的發(fā)展，分子生物技術(shù)逐步運(yùn)用到水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域當(dāng)中。其中，遺傳多樣性分析技術(shù)已在種質(zhì)鑒定、資源評(píng)估、分子標(biāo)記輔助育種等方面得到廣泛應(yīng)用，如RAPD技術(shù)、ISSR-PCR技術(shù)、同工酶技術(shù)、AFLP技術(shù)以及序列分析技術(shù)等。大部分研究的結(jié)果認(rèn)為，具有不同遺傳背景的文蛤群體間的基因流增加，基因資源正逐步減少。其中，陳大鵬等[6]利用RAPD技術(shù)對(duì)江蘇呂泗海區(qū)分布的文蛤、青蛤、四角蛤蜊的遺傳多樣性進(jìn)行比較分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)文蛤群體內(nèi)的平均遺傳距離低于青蛤和四角蛤蜊，說明文蛤已出現(xiàn)種質(zhì)退化跡象，分析其原因可能與文蛤自然資源衰退嚴(yán)重、致使有效親本群體數(shù)量減少，而導(dǎo)致的遺傳漂變和近交，導(dǎo)致種質(zhì)資源組成趨向同質(zhì)化。

文蛤的分子生物學(xué)研究，為文蛤遺傳育種、雜交育種等種質(zhì)改良，以及種質(zhì)資源保護(hù)和合理開發(fā)利用提供了科學(xué)的依據(jù)。

【參考文獻(xiàn)】

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[3]張錫佳，楊建敏，房椒珍，王希升，張漢文，李金明，湯憲春.淺海灘涂宮蛤病害防治技術(shù)[J].齊魯漁業(yè)，2007，24（11）：34-35.

[4]任素蓮，王德秀，繩秀珍.“紅肉病”文蛤中發(fā)現(xiàn)的一種球型病毒的形態(tài)發(fā)生與細(xì)胞病理學(xué)[J].水產(chǎn)學(xué)報(bào)，2002，26：03）：265-269.

篇(3)

關(guān)鍵詞：生物技術(shù)；創(chuàng)新；應(yīng)用；發(fā)展

中圖分類號(hào)：FQ81文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、生物技術(shù)的基本特征

生物技術(shù)也稱生物工程，它是在分子生物學(xué)基礎(chǔ)上建立的、為創(chuàng)建新的生物類型或新生物機(jī)能的實(shí)用技術(shù)，是現(xiàn)代生物科學(xué)和工程技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。具體而言，生物工程技術(shù)包括轉(zhuǎn)基因植物、動(dòng)物生物技術(shù)、農(nóng)作物的分子育種技術(shù)、納米生物技術(shù)、重要疾病的生物治療等；基因操作技術(shù)包括人類功能基因組研究、重要?jiǎng)又参锕δ芑蚪M研究等；生物信息技術(shù)包括生物信息的獲取與開發(fā)、加工與利用，以及結(jié)構(gòu)基因組和蛋白質(zhì)組學(xué)研究、藥物篩選、小分子藥物設(shè)計(jì)等；創(chuàng)新藥物和產(chǎn)業(yè)化開發(fā)上，將重點(diǎn)建立完善的藥物篩選體系、研制重要藥物品種、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、藥物制劑技術(shù)等。生物技術(shù)有五個(gè)方面的特征：

1、大科學(xué)工程研究方式的出現(xiàn)。20世紀(jì)八十年代中期開始的基因組的研究，使得生物技術(shù)的研究從作坊式轉(zhuǎn)而進(jìn)入了大科學(xué)的運(yùn)作方式?；蚪M研究以人類基因組為代表，其研究對(duì)象是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)，要在整體上破譯遺傳信息，不可能用以前零敲碎打的方式，而是采用了其他學(xué)科的一些運(yùn)作方式，包括大規(guī)模、高通量、信息化的工業(yè)運(yùn)作方式。由于人類基因組計(jì)劃對(duì)產(chǎn)業(yè)的巨大帶動(dòng)作用，引起實(shí)業(yè)界濃厚的投資興趣，投資量逐年遞增。

2、精細(xì)分析和廣闊綜合的統(tǒng)一。生物技術(shù)在分子、細(xì)胞、組織、器官、整體乃至群體的多層次、全方位研究，以及生物技術(shù)與數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、信息科學(xué)的前所未有的整合，使得很多生命系統(tǒng)復(fù)雜問題的解決出現(xiàn)了可能。

3、科學(xué)進(jìn)步和技術(shù)革命互為因果。生物技術(shù)的每一次突破，都與技術(shù)革命相關(guān)，科學(xué)與技術(shù)之間的界限也是越來越模糊了。

4、基礎(chǔ)與應(yīng)用的結(jié)合。生物技術(shù)與醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)有著不可分割的聯(lián)系，是這些應(yīng)用學(xué)科的基礎(chǔ)，也能從應(yīng)用學(xué)科中獲取基礎(chǔ)研究的源頭活水。很多重大社會(huì)需求的問題會(huì)構(gòu)成揭示自然規(guī)律的一些重大科學(xué)工程的出發(fā)點(diǎn)，如對(duì)艾滋病、腫瘤、人口控制、抗病蟲植物等方面的研究。

5、產(chǎn)業(yè)化的速度大大加快。各種生物技術(shù)的發(fā)展，使得生物技術(shù)基礎(chǔ)研究到實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的距離較之以往大大縮短。

二、生物技術(shù)的創(chuàng)新前景

世界生物技術(shù)在21世紀(jì)的發(fā)展取決于技術(shù)平臺(tái)的寬度和高度，預(yù)計(jì)未來將形成幾個(gè)新的生物技術(shù)平臺(tái)，這些平臺(tái)的建立，將使生物技術(shù)的發(fā)展令人難以預(yù)測(cè)。

生物技術(shù)已有三個(gè)平臺(tái)，即DNA重組、細(xì)胞培養(yǎng)和DNA芯片，已經(jīng)取得了相當(dāng)成果，培育出了新的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)。預(yù)計(jì)在本世紀(jì)還會(huì)形成幾個(gè)新的平臺(tái)。

1、基因組平臺(tái)。目前已有數(shù)十種微生物和4種模式生物的基因組全序列已進(jìn)入數(shù)據(jù)庫，人類基因全序列草圖也剛完成，這意味著有數(shù)十萬計(jì)的基因及其編碼的蛋白質(zhì)可供基因工程和蛋白質(zhì)工程的操作，從而大大擴(kuò)展了生物技術(shù)的產(chǎn)業(yè)范圍。

2、生物芯片平臺(tái)。它是分子生物學(xué)與化學(xué)和物理領(lǐng)域的多種高新技術(shù)的交叉和融合。從DNA芯片延伸到含各種生物大分子的硅片最終將與納米技術(shù)相結(jié)合，使離體操作的芯片發(fā)展成為可在活體內(nèi)執(zhí)行某種功能的組件。

3、細(xì)胞生物學(xué)平臺(tái)。它是克隆動(dòng)物和克隆組織器官的基礎(chǔ)。

4、生物信息學(xué)平臺(tái)。目前，生物信息學(xué)已經(jīng)廣泛用于基因組和蛋白質(zhì)組的研究，但是隨著大多數(shù)基因和蛋白質(zhì)功能的闡明，將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)新的發(fā)展前景，這就是在計(jì)算機(jī)上模擬細(xì)胞內(nèi)和機(jī)體內(nèi)的生化代謝過程，甚至模擬進(jìn)化的歷程，這將使生物學(xué)真正進(jìn)入理論生物學(xué)的新時(shí)期。

5、神經(jīng)科學(xué)平臺(tái)。目前，國際上正在醞釀開發(fā)神經(jīng)生物學(xué)的大計(jì)劃。人類的高級(jí)神經(jīng)活動(dòng)如感覺、認(rèn)知和思維終將在分子水平和細(xì)胞水平上被解析。除了可以預(yù)計(jì)的上述5個(gè)平臺(tái)外，還會(huì)有新的平臺(tái)出現(xiàn)，生物技術(shù)的發(fā)展前景是難以估量的。

三、生物技術(shù)的應(yīng)用

生物技術(shù)作為21世紀(jì)高新技術(shù)的核心，對(duì)人類解決面臨的食物、資源、健康、環(huán)境等重大問題將發(fā)揮越來越大的作用。大力發(fā)展生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)已成為世界各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略重點(diǎn)。近十幾年是世界生物技術(shù)迅速發(fā)展時(shí)期，無論在基礎(chǔ)研究方面還是在應(yīng)用開發(fā)方面，都取得了令人矚目的成就，生物技術(shù)的研究成果越來越廣泛地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、輕工食品、海洋開發(fā)及環(huán)境保護(hù)等多個(gè)領(lǐng)域。生物技術(shù)將是21世紀(jì)的主導(dǎo)技術(shù)之一，甚至可能引發(fā)一次新的工業(yè)革命，對(duì)人類社會(huì)的生產(chǎn)、生活各方面必將產(chǎn)生全面而深刻的影響。

1、農(nóng)業(yè)生物技術(shù)。近幾年來，國際農(nóng)業(yè)生物技術(shù)發(fā)展之快，對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的改善和產(chǎn)量增加的作用之大，已引起世界各國政府和科學(xué)家的高度重視。農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域中研究最活躍的是應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，將目的基因?qū)雱?dòng)植物體內(nèi)，對(duì)家畜、家禽及農(nóng)作物進(jìn)行品種改良，從而獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病蟲害的轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物新品種，達(dá)到充分提高資源利用效率、降低生產(chǎn)成本的目的。

2、海洋生物技術(shù)。海洋生物學(xué)與生物技術(shù)相結(jié)合，產(chǎn)生了海洋生物技術(shù)這一新的領(lǐng)域。海洋生物技術(shù)作為加速開發(fā)利用海洋生物資源、改良海洋生物品種、提高海產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)量和質(zhì)量、獲取有特殊藥用和保健價(jià)值的生物活性物質(zhì)的新途徑，越來越受到人們的重視，許多國家已將海洋生物技術(shù)作為21世紀(jì)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。

3、輕工、食品生物技術(shù)。輕工、食品行業(yè)是生物技術(shù)應(yīng)用的重要領(lǐng)域之一，主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：一是利用生物技術(shù)進(jìn)行農(nóng)副原料加工直接制成商品，如發(fā)酵制品、釀造等產(chǎn)品；二是以生物技術(shù)產(chǎn)品為基礎(chǔ)，進(jìn)行二次開發(fā)形成的新產(chǎn)業(yè)，如低聚糖加酶洗滌劑、高果糖漿等；三是以生物技術(shù)為手段對(duì)傳統(tǒng)工藝進(jìn)行改造，從而降低消耗、提高產(chǎn)品質(zhì)量。

4、醫(yī)藥生物技術(shù)。醫(yī)藥生物技術(shù)是生物技術(shù)研究開發(fā)的熱點(diǎn)，近十多年來一些發(fā)達(dá)國家投放大量的人財(cái)物力研究和開發(fā)醫(yī)藥領(lǐng)域的生物技術(shù)，已取得新的進(jìn)展，其中基因治療技術(shù)和新型生物藥劑方面的開發(fā)應(yīng)用最為廣泛。

5、其他生物技術(shù)。隨著世界生物技術(shù)的迅速發(fā)展，生物技術(shù)除廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、海洋、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域外，在其他諸如環(huán)境保護(hù)、石油化工等領(lǐng)域也開展了大量的研究工作。

四、生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

生物技術(shù)的發(fā)展培育了一個(gè)完全嶄新的、大有前途的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。生物技術(shù)投資包括公共投資和私人投資。生物技術(shù)誘發(fā)生產(chǎn)力的提高是公共和私人部門投資于生物技術(shù)領(lǐng)域的主要?jiǎng)右??；蚪M產(chǎn)業(yè)將成為21世紀(jì)的朝陽產(chǎn)業(yè)，它的巨大經(jīng)濟(jì)效益吸引著投資商和企業(yè)向這一領(lǐng)域匯集。

從20世紀(jì)七八十年代開始，生物技術(shù)逐漸在整個(gè)自然科學(xué)的發(fā)展中占據(jù)了“龍頭”地位。例如，20世紀(jì)末，美國的博士學(xué)位獲得者中51%從事生物技術(shù)研究；在全球500強(qiáng)大公司的前50位中，生物制藥企業(yè)有13家，其資本利潤率接近20%，遠(yuǎn)高于信息產(chǎn)業(yè)?？梢?，生物技術(shù)對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的影響是非常重要的。

美國是現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展較早的國家，生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)已具有一定的規(guī)模，無論是在研究水平和投資強(qiáng)度、還是在產(chǎn)業(yè)規(guī)模和市場份額上，美國均領(lǐng)先于世界。美國擁有世界上約一半的生物技術(shù)公司和一半的生物技術(shù)專利；美國生物技術(shù)產(chǎn)品的銷售額占全球生物技術(shù)產(chǎn)品市場的90%以上。

目前，60%以上的生物技術(shù)成果用于醫(yī)藥工業(yè)，用來開發(fā)特色新藥或改良傳統(tǒng)醫(yī)藥，由此引發(fā)了醫(yī)藥工業(yè)的重大變革。眾所周知，醫(yī)藥業(yè)是一項(xiàng)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，生物醫(yī)藥則如皇冠上的寶石，耀眼奪目卻有些可望而不可即。其原因是：它需要資金、技術(shù)大規(guī)模地投入。于是，一種能匯聚市場上一切偏好風(fēng)險(xiǎn)的投資者的資金，并將之投入到需要融資的企業(yè)中去的新型投資方式――風(fēng)險(xiǎn)投資就應(yīng)運(yùn)而生。

生物技術(shù)是21世紀(jì)最具發(fā)展前景的高科技產(chǎn)業(yè)。我國在部分領(lǐng)域，如人類基因組研究及疾病相關(guān)基因研究、植物基因圖譜、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物、基因芯片、干細(xì)胞研究有明顯進(jìn)展，取得了較好的成績。據(jù)有關(guān)部門預(yù)測(cè)，未來幾年中國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的年均增長率不低于25%。雖然中國生物科技領(lǐng)域起步較晚，整體水平落后，但中國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)蘊(yùn)含著巨大的發(fā)展?jié)摿兔篮玫那熬?，它必將成為中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)中最具活力的成長點(diǎn)之一，并躋身于國際先進(jìn)生物技術(shù)的前列。

（作者單位：1，2.武漢科技大學(xué)中南分校生命科學(xué)學(xué)院；3.武漢江夏區(qū)第一中學(xué)）

參考文獻(xiàn)：

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篇(4)

新版的本科專業(yè)目錄仍然按照學(xué)科門類、專業(yè)類和專業(yè)三個(gè)層次進(jìn)行劃分，學(xué)科門類由原來的11個(gè)增加到12個(gè)，新增加藝術(shù)學(xué)門類；專業(yè)類由原來的73個(gè)增加到92個(gè)；專業(yè)由原來的635種調(diào)減到506種。面對(duì)如此多的專業(yè)，你準(zhǔn)備報(bào)考哪個(gè)呢？如果你仔細(xì)看了新版的本科專業(yè)目錄，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，其中有些專業(yè)聞所未聞，有些專業(yè)的名稱則甚至可以說是晦澀難懂，有點(diǎn)讓人摸不著頭腦。下面就讓我們一起來解讀幾個(gè)這樣的專業(yè)吧！

什么是物聯(lián)網(wǎng)？有些同學(xué)可能聽說過，有些同學(xué)可能多少了解一點(diǎn)，但估計(jì)很多同學(xué)都不知道物聯(lián)網(wǎng)是什么東西，有什么用。要了解物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)，我們首先得弄明白什么是物聯(lián)網(wǎng)。

通俗地來說，物聯(lián)網(wǎng)就是通過各種信息傳感設(shè)備，如射頻識(shí)別裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等，把所有物品與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理。物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)的革命性發(fā)展。目前，物聯(lián)網(wǎng)被正式列為我們國家重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。

2010年初，教育部下達(dá)了高校設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)申報(bào)通知，眾多高校爭相申報(bào)。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)具有產(chǎn)業(yè)鏈長、涉及多個(gè)產(chǎn)業(yè)群的特點(diǎn)，其應(yīng)用范圍幾乎覆蓋了各行各業(yè)。據(jù)測(cè)算，物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模比互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)大20倍以上，而物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)領(lǐng)域需要的人才每年也將達(dá)百萬。

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)涉及廣泛，遍及智能交通、環(huán)境保護(hù)、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)和情報(bào)搜集等多個(gè)領(lǐng)域。

培養(yǎng)目標(biāo)

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)能夠系統(tǒng)地掌握物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)理論、方法和技能，具備通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感技術(shù)等信息領(lǐng)域?qū)拸V的專業(yè)知識(shí)的高級(jí)工程技術(shù)人才。

專業(yè)課程

電工電子技術(shù)、射頻識(shí)別與傳感技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)、嵌入式技術(shù)、綜合布線、通信工程制圖、通信原理、通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、光纖通信、無線局域網(wǎng)技術(shù)、信息網(wǎng)絡(luò)管理、智能樓宇系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與物聯(lián)網(wǎng)工程等。

就業(yè)方向

面向物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)畢業(yè)生可從事物聯(lián)網(wǎng)的通信架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、信息安全等的設(shè)計(jì)、開發(fā)、管理與維護(hù)。主要面向崗位包括：物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)架構(gòu)師、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)管理員、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)管理員、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)工程師等核心職業(yè)崗位以及物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備技術(shù)支持與營銷等相關(guān)職業(yè)崗位。

學(xué)校推薦

根據(jù)2012-2013年中國大學(xué)本科教育分專業(yè)排行榜所提供的信息，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)排名前八位的大學(xué)為：哈爾濱工業(yè)大學(xué)、江南大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、重慶郵電大學(xué)、吉林大學(xué)、中南大學(xué)、華中科技大學(xué)、西安理工大學(xué)。

電氣工程及其自動(dòng)化這個(gè)專業(yè)確實(shí)不像有些專業(yè)一聽就知道是干什么的，比方說通信工程、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)、新型材料等等。

電氣工程及其自動(dòng)化涉及電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電機(jī)電器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)等諸多領(lǐng)域，是一門綜合性較強(qiáng)的學(xué)科，其主要特點(diǎn)是強(qiáng)弱電結(jié)合，機(jī)電結(jié)合，軟硬件結(jié)合。

電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)是電氣信息領(lǐng)域的一門學(xué)科，由于和人們的日常生活以及工業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)，發(fā)展非常迅速，現(xiàn)在也相對(duì)比較成熟。它已經(jīng)成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防等領(lǐng)域，在國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著越來越重要的作用。

培養(yǎng)目標(biāo)

該專業(yè)培養(yǎng)具有工程技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)和相應(yīng)的電氣工程專業(yè)知識(shí)，受過電工電子、系統(tǒng)控制及計(jì)算機(jī)技術(shù)方面的基本訓(xùn)練，具有解決電氣工程技術(shù)分析與控制問題基本能力的高級(jí)工程技術(shù)人才。

學(xué)科特點(diǎn)

學(xué)習(xí)本專業(yè)將受到電工電子、信息控制及計(jì)算機(jī)技術(shù)方面的訓(xùn)練。主要學(xué)習(xí)課程有電工技術(shù)、電子技術(shù)、控制理論、信息處理、系統(tǒng)工程、自動(dòng)檢測(cè)與儀表、計(jì)算機(jī)與應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等方面的基本理論和基本知識(shí)。會(huì)受到良好的工程試驗(yàn)基礎(chǔ)訓(xùn)練，還有大量上機(jī)實(shí)習(xí)等實(shí)際鍛煉的機(jī)會(huì)。將在控制與生產(chǎn)自動(dòng)化、自動(dòng)控制與自動(dòng)化軟件應(yīng)用方面獲得系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)、開發(fā)與研究的基本能力。

報(bào)考提示

電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)對(duì)廣大考生有很強(qiáng)的吸引力，屬于熱門專業(yè)，高考錄取分?jǐn)?shù)線往往要比其他專業(yè)高許多，造成這一情況的主要原因有：①就業(yè)容易，工作環(huán)境好，收入高；②該專業(yè)方向有著非常好的發(fā)展前景，研究成果較容易向現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品轉(zhuǎn)換，而且效益相當(dāng)可觀。但是鑒于國內(nèi)現(xiàn)在的形式，考生在報(bào)考該專業(yè)的時(shí)候應(yīng)該注意以下兩點(diǎn)：

（1）充分考慮自己的興趣。也許自己本來并不對(duì)該專業(yè)感興趣，但是許多人都說好，于是自己就“感興趣”了。這對(duì)以后的發(fā)展是很不利的，畢竟興趣是最好的老師。

（2）衡量自己的綜合素質(zhì)。電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)需要具有扎實(shí)的數(shù)學(xué)、物理基礎(chǔ)，及較強(qiáng)的外語綜合能力，為今后能夠掌握并且靈活運(yùn)用專業(yè)知識(shí)做準(zhǔn)備。

就業(yè)前景

由于本專業(yè)研究范圍廣，應(yīng)用前景好，畢業(yè)生的專業(yè)素養(yǎng)相對(duì)較高，因此就業(yè)形勢(shì)非常好。通常情況下，學(xué)生畢業(yè)后可以選擇質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門、研究所、工礦企業(yè)等，也可以是一些外資、私營企業(yè)。如果畢業(yè)生能力足夠強(qiáng)，又在學(xué)習(xí)期間積累了比較好的研究成果，完全可以自己創(chuàng)業(yè)，闖出一片屬于自己的天地。需要指出的是，由于國外在該專業(yè)方向的研究要領(lǐng)先于我們，因此若想要有進(jìn)一步的發(fā)展，出國深造是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。

高校排名

電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)綜合實(shí)力排名：

1. 清華大學(xué)。有相關(guān)院士2人（盧強(qiáng)、韓英鐸），國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室1個(gè)，電氣工程國家一級(jí)重點(diǎn)學(xué)科，國家二級(jí)重點(diǎn)學(xué)科4個(gè)（電機(jī)、電力系統(tǒng)、電工和高電壓）。各方面都是強(qiáng)項(xiàng)，國內(nèi)頂尖。

2. 西安交通大學(xué)。有相關(guān)院士2人（邱愛慈、王錫凡），國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室1個(gè)，電氣工程國家一級(jí)重點(diǎn)學(xué)科、國家二級(jí)重點(diǎn)學(xué)科3個(gè)（電機(jī)與電器、高電壓與絕緣技術(shù)、電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化）。強(qiáng)在高壓和系統(tǒng)，科研實(shí)力僅次于清華。

3. 華中科技大學(xué)。有相關(guān)院士3人（樊明武、潘垣、程時(shí)杰），國家重大科學(xué)裝置1個(gè)，國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室1個(gè)，國家專業(yè)實(shí)驗(yàn)室1個(gè)，電氣工程國家一級(jí)重點(diǎn)學(xué)科、國家二級(jí)重點(diǎn)學(xué)科4個(gè)（電機(jī)、電力系統(tǒng)、電力電子、電工）。電力電子和電機(jī)是強(qiáng)項(xiàng)，師資雄厚，近年來科研平臺(tái)建設(shè)有了建設(shè)性發(fā)展，且院士最多。

4. 重慶大學(xué)。有相關(guān)院士1人（楊士中），國際電氣工程師協(xié)會(huì)院士1人（李文沅），國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室1個(gè)，電氣工程國家一級(jí)重點(diǎn)學(xué)科、國家二級(jí)重點(diǎn)學(xué)科3個(gè)（高電壓、電工理論與新技術(shù)、建筑電氣）。高壓是強(qiáng)項(xiàng)，業(yè)內(nèi)很有名，此外電工理論與新技術(shù)以及建筑電氣實(shí)力都很強(qiáng)勁。

5. 浙江大學(xué)。有相關(guān)院士1人（韓禎祥），國家專業(yè)實(shí)驗(yàn)室1個(gè)，電氣工程國家一級(jí)重點(diǎn)學(xué)科、國家二級(jí)重點(diǎn)學(xué)科2個(gè)（電力系統(tǒng)和電力電子）。

你知道什么是非織造材料么？非織造技術(shù)又是什么技術(shù)呢？非織造材料與工程專業(yè)是個(gè)什么樣的專業(yè)?。?/p>

先來看一下國家標(biāo)準(zhǔn)的非織造材料的定義：定向或隨機(jī)排列的纖維通過摩擦、抱合或粘結(jié)或這些方法的組合而相互結(jié)合制成的片狀物、纖網(wǎng)或絮墊（不包括紙、機(jī)織物、針織物、簇絨織物、帶有縫編紗線的縫編織物以及濕法縮絨的氈制品）。這個(gè)定義還是讓人有點(diǎn)不知所云。如果告訴你，非織造材料又稱非織造布、非織布、非織造織物、無紡織物或無紡布，是不是有點(diǎn)明白了？

非織造技術(shù)是一門源于紡織，但又超越紡織的材料加工技術(shù)。它結(jié)合了紡織、造紙、皮革和塑料四大柔性材料加工技術(shù)，并充分結(jié)合和運(yùn)用了諸多現(xiàn)代高新技術(shù)，如計(jì)算機(jī)控制、信息技術(shù)、高壓射流、等離子體、紅外、激光技術(shù)等。非織造技術(shù)正在成為提供新型纖維狀材料的一種必不可少的重要手段，是新興的材料工業(yè)分支。無論在航天技術(shù)、環(huán)保治理、農(nóng)業(yè)技術(shù)、醫(yī)用保健，還是人們的日常生活等許多領(lǐng)域，非織造新材料都已成為一種愈來愈廣泛的重要產(chǎn)品。非織造產(chǎn)業(yè)被譽(yù)為紡織工業(yè)中的“朝陽工業(yè)”。

非織造材料與工程專業(yè)是一個(gè)多學(xué)科交叉且實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)。在專業(yè)教學(xué)中重視理論基礎(chǔ)，強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié)，立足產(chǎn)品開發(fā)，注重能力培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新意識(shí)。

培養(yǎng)目標(biāo)

具有扎實(shí)紡織及材料科學(xué)方面基礎(chǔ)知識(shí)和能力，適應(yīng)現(xiàn)代新材料迅速發(fā)展趨勢(shì)，能在非織造材料與產(chǎn)品制造領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、工藝和裝備設(shè)計(jì)、環(huán)境保護(hù)、國內(nèi)外貿(mào)易、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、新產(chǎn)品研制、工程應(yīng)用及營銷與管理等工作。

培養(yǎng)要求

本專業(yè)旨在培養(yǎng)具有扎實(shí)紡織及材料科學(xué)方面基礎(chǔ)知識(shí)和能力，適應(yīng)現(xiàn)代新材料迅速發(fā)展趨勢(shì)，能在非織造材料與產(chǎn)品制造領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、工藝和裝備設(shè)計(jì)、環(huán)境保護(hù)、國內(nèi)外貿(mào)易、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、新產(chǎn)品研制、工程應(yīng)用及營銷與管理等工作的社會(huì)急需的復(fù)合型高級(jí)專門人才。

主干學(xué)科

非織造材料與工程學(xué)、非織造布學(xué)、非織造學(xué)、非織造布后整理、非織造產(chǎn)品開發(fā)、非織造產(chǎn)品與應(yīng)用、非織造工程設(shè)計(jì)、非織造產(chǎn)品質(zhì)量與檢測(cè)、高分子物理與化學(xué)、功能纖維及其應(yīng)用、復(fù)合材料、紡織材料學(xué)等。

就業(yè)方向

本專業(yè)畢業(yè)生可從事非織造材料與工程領(lǐng)域內(nèi)的產(chǎn)品開發(fā)、工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備設(shè)計(jì)與生產(chǎn)、生產(chǎn)技術(shù)管理、經(jīng)營與貿(mào)易和質(zhì)量檢驗(yàn)等工作，也可就業(yè)于國內(nèi)外紡織貿(mào)易、外資企業(yè)、政府部門、商檢與海關(guān)、國有及私營企業(yè)、科研院所等。也可在“紡織工程”“紡織材料與紡織品設(shè)計(jì)”和“材料學(xué)”等學(xué)科繼續(xù)讀研深造。

學(xué)校推薦

東華大學(xué)、蘇州大學(xué)、天津工業(yè)大學(xué)、西安工程大學(xué)、南通大學(xué)、武漢紡織大學(xué)。

從字面上來看，生物信息學(xué)是將信息科學(xué)應(yīng)用于生物學(xué)。生物信息學(xué)廣義的概念是指應(yīng)用信息科學(xué)研究生物體系和生物過程中信息的存貯、信息的內(nèi)涵和信息的傳遞，研究和分析生物體細(xì)胞、組織、器官的生理、病理、藥理過程中的各種生物信息，或者說是生命科學(xué)中的信息科學(xué)。生物信息學(xué)狹義的概念是指應(yīng)用信息科學(xué)的理論、方法和技術(shù)，管理、分析和利用生物分子數(shù)據(jù)。一般提到的生物信息學(xué)是指這個(gè)狹義的概念，更準(zhǔn)確地說，應(yīng)該是分子生物信息。

生物信息學(xué)利用應(yīng)用數(shù)學(xué)、信息學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)的方法研究生物學(xué)的問題。目前的生物信息學(xué)基本上只是分子生物學(xué)與信息技術(shù)（尤其是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)）的結(jié)合體。生物信息學(xué)的研究材料和結(jié)果就是各種各樣的生物學(xué)數(shù)據(jù)，其研究工具是計(jì)算機(jī)，研究方法包括對(duì)生物學(xué)數(shù)據(jù)的搜索（收集和篩選）、處理（編輯、整理、管理和顯示）及利用（計(jì)算、模擬）。目前主要的研究方向有：序列比對(duì)、基因識(shí)別、基因重組、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)、基因表達(dá)、蛋白質(zhì)反應(yīng)的預(yù)測(cè)，以及建立進(jìn)化模型。

培養(yǎng)目標(biāo)

本專業(yè)培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展的，具有生物科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，系統(tǒng)地掌握信息科學(xué)的基本理論、基本知識(shí)及基本技能，具備生物信息學(xué)方面的應(yīng)用及研發(fā)能力。能在生物、信息、計(jì)算機(jī)、醫(yī)藥、醫(yī)療儀器等行業(yè)的企業(yè)、事業(yè)和行政管理部門從事應(yīng)用研究、技術(shù)開發(fā)、教學(xué)及生產(chǎn)管理等方面的工作的復(fù)合型高級(jí)專門人才。

培養(yǎng)要求

學(xué)生主要學(xué)習(xí)生物信息學(xué)的基本理論和方法，受到相關(guān)科學(xué)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)思維的基本訓(xùn)練，具有較好的分子生物學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)素養(yǎng)，具備生物信息的收集、分析、挖掘、利用等方面的基本能力，具有較好的業(yè)務(wù)素質(zhì)。

主要課程

基礎(chǔ)生物學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)、解剖生理學(xué)、生物統(tǒng)計(jì)學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程概論、生物信息學(xué)算法與實(shí)踐、數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)、醫(yī)學(xué)成像技術(shù)、數(shù)字圖像處理、數(shù)字信號(hào)處理、醫(yī)院信息管理、基因組信息學(xué)、蛋白質(zhì)組信息學(xué)、計(jì)算機(jī)輔助藥物分子設(shè)計(jì)、生物醫(yī)學(xué)信息處理等。

就業(yè)前景

生命科學(xué)與信息科學(xué)是目前發(fā)展最為迅速的兩大領(lǐng)域，作為這兩大學(xué)科交叉的產(chǎn)物之一，生物信息學(xué)同樣發(fā)展迅速，并在基因組學(xué)研究中發(fā)揮巨大的作用。國外一直非常重視生物信息學(xué)的發(fā)展，各種專業(yè)研究機(jī)構(gòu)和公司很多，生物科技公司和制藥工業(yè)內(nèi)部的生物信息學(xué)部門的數(shù)量也與日俱增。由于對(duì)生物信息學(xué)的人才需求迅猛，發(fā)達(dá)國家也面臨著供不應(yīng)求、人才匱乏的局面。

專業(yè)展望

生物信息學(xué)積極倡導(dǎo)的全球范圍的資源共享將對(duì)整個(gè)人類社會(huì)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，其研究領(lǐng)域和應(yīng)用范圍也將得到進(jìn)一步拓展。生物信息學(xué)不僅具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值，還具有很大的商業(yè)價(jià)值，有著廣闊的發(fā)展前景。隨著后基因組時(shí)代的到來，生物信息學(xué)將發(fā)揮越來越不可替代的作用，將為生物醫(yī)學(xué)、生物工程、農(nóng)學(xué)、遺傳學(xué)、制藥和高科技產(chǎn)業(yè)提供巨大的推動(dòng)力?？梢院敛豢鋸埖卣f，生物信息學(xué)將是21世紀(jì)生物科學(xué)發(fā)展的核心領(lǐng)域。

篇(5)

（中北大學(xué)理學(xué)院，山西 太原 030051）

【摘　要】在當(dāng)今，數(shù)學(xué)已經(jīng)在生物學(xué)中得到廣泛的應(yīng)用，并且生物數(shù)學(xué)作為一門獨(dú)立的學(xué)科得到較好的發(fā)展與應(yīng)用。其中生物數(shù)學(xué)的分支學(xué)科種類較多，并且新的分支還在不停的出現(xiàn)。通過對(duì)生物數(shù)學(xué)的發(fā)展歷程進(jìn)行分析，并對(duì)生物數(shù)學(xué)的分支學(xué)科內(nèi)容進(jìn)行研究，對(duì)其發(fā)展與應(yīng)用的前景進(jìn)行探討，以便促進(jìn)生物數(shù)學(xué)的快速發(fā)展，為社會(huì)提供更多的作用。

關(guān)鍵詞 生物數(shù)學(xué)；發(fā)展前景；應(yīng)用分析

0　引言

生物數(shù)學(xué)是生物學(xué)與數(shù)學(xué)之間的邊緣性學(xué)科，主要是通過利用數(shù)學(xué)的方式來研究分析以及解決生物學(xué)問題，并對(duì)于生物相關(guān)的數(shù)學(xué)方法進(jìn)行研究。生物數(shù)學(xué)是生物學(xué)以及數(shù)學(xué)的集合，是將數(shù)學(xué)知識(shí)充分應(yīng)用到生物學(xué)科當(dāng)中，以便更好的發(fā)揮出生物與數(shù)學(xué)的作用。數(shù)學(xué)已經(jīng)在生物學(xué)科中得到較廣泛的應(yīng)用，例如在生態(tài)、環(huán)境、人口、流行病學(xué)以及農(nóng)業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域中均得到廣泛的應(yīng)用。雖然生物數(shù)學(xué)的起步比較晚，但是生物數(shù)學(xué)的應(yīng)用前景是廣闊的，并且其發(fā)展非常迅速。

1　生物數(shù)學(xué)的發(fā)展歷程

由于在生物科學(xué)中的生命研究中，通常會(huì)使用觀察法與實(shí)驗(yàn)法來研究分析生命體的性質(zhì)，然而這種觀察與實(shí)驗(yàn)需要大量的數(shù)據(jù)作為前提條件，如何通過這些數(shù)據(jù)來分析生命體的性質(zhì)是非常重要的。隨著實(shí)驗(yàn)研究數(shù)據(jù)的不斷增加，數(shù)學(xué)在生物中的應(yīng)用作用逐漸突顯出來。在早期，人們就將數(shù)學(xué)方法應(yīng)用到生命研究中來，其主要研究的是人口增長問題。其中動(dòng)力學(xué)方法在生命研究領(lǐng)域中的應(yīng)用是早期最成功的范例。另外，在上世紀(jì)初，著名的意大利數(shù)學(xué)家Volierra在羅馬大學(xué)中的一次演講中，以數(shù)學(xué)在生物與社會(huì)科學(xué)中的應(yīng)用嘗試的演講題目，為數(shù)學(xué)在生物科學(xué)中的應(yīng)用提供前提，之后由英國統(tǒng)計(jì)學(xué)家Pearson創(chuàng)辦的《生物統(tǒng)計(jì)雜志》是生物數(shù)學(xué)發(fā)展的里程碑。在20世紀(jì)20年代，由數(shù)學(xué)家福爾特拉以及生物學(xué)家迪安考鈉研究的捕食與被捕食關(guān)系模型，在理論上解釋了魚群的波動(dòng)現(xiàn)象，從而得出了實(shí)時(shí)捕食對(duì)被食者有利的結(jié)論，并且其也是生態(tài)學(xué)中的重要基礎(chǔ)理論。其數(shù)學(xué)在生物領(lǐng)域中的應(yīng)用不在是靜止的描述生命的現(xiàn)象，而是對(duì)其復(fù)雜過程以及規(guī)律進(jìn)行探索，通過數(shù)學(xué)工具建立各種各樣的數(shù)學(xué)模型，并將微分方程模型引入到生物領(lǐng)域中。之后隨著電子產(chǎn)品的不斷問世，使得生物數(shù)學(xué)的發(fā)展進(jìn)入到全新的時(shí)期，通過電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，使得一些比較難的生物數(shù)學(xué)問題求解得以實(shí)現(xiàn)，并在電子科學(xué)的發(fā)展基礎(chǔ)上，生物數(shù)學(xué)出現(xiàn)較多的分支科學(xué)，例如，數(shù)量分析學(xué)科、生物信息學(xué)科以及生物控制學(xué)科等。隨著電子產(chǎn)品的進(jìn)一步發(fā)展與應(yīng)用，生物數(shù)學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域在不斷的擴(kuò)大，尤其是在信息時(shí)代中，計(jì)算機(jī)技術(shù)與生物數(shù)學(xué)的有機(jī)結(jié)合，使得生物數(shù)學(xué)信息處理更加簡便、快捷、高效[1]。

2　生物數(shù)學(xué)的分支內(nèi)容

其一，根據(jù)不同的數(shù)學(xué)方法來分類，可以將生物數(shù)學(xué)分為生物統(tǒng)計(jì)、生物控制、生物動(dòng)力系統(tǒng)等幾個(gè)方面的分支學(xué)科。其中生物統(tǒng)計(jì)還可以分為統(tǒng)計(jì)醫(yī)藥學(xué)、人口統(tǒng)計(jì)學(xué)以及統(tǒng)計(jì)生態(tài)學(xué)等幾個(gè)方面。而生物動(dòng)力系統(tǒng)還可以分為傳染病動(dòng)力學(xué)、種群動(dòng)力學(xué)、人口動(dòng)力學(xué)、細(xì)胞動(dòng)力學(xué)以及分子動(dòng)力學(xué)等幾個(gè)方面。

其二，根據(jù)生命科學(xué)研究中子學(xué)科的不同特點(diǎn)來分類，可以將生物數(shù)學(xué)分為數(shù)量遺傳、生理、生物經(jīng)濟(jì)學(xué)；數(shù)學(xué)生態(tài)；數(shù)理醫(yī)藥；神經(jīng)科學(xué)的數(shù)學(xué)模型以及傳染病、分子、細(xì)胞、人口動(dòng)力學(xué)等幾個(gè)分支。在其中的數(shù)學(xué)生態(tài)學(xué)中還包括統(tǒng)計(jì)生態(tài)學(xué)、種群生態(tài)學(xué)以及系統(tǒng)生態(tài)學(xué)幾個(gè)方面的內(nèi)容。上述各類分支學(xué)科是相互聯(lián)系，相互交錯(cuò)、相互包含的關(guān)系，在生物數(shù)學(xué)中發(fā)揮著重要的作用[2]。

3　生物數(shù)學(xué)的發(fā)展與應(yīng)用前景

3.1　生物控制論的應(yīng)用與發(fā)展前景

近年來，隨著生物學(xué)科研究的不斷深入，人們發(fā)現(xiàn)大多數(shù)生物現(xiàn)象的發(fā)生以及生物現(xiàn)象的優(yōu)化控制不存在連續(xù)性，無法簡單的使用微分方程或者差分方程來表達(dá)。例如，在藥物動(dòng)力學(xué)中，藥物在人體中的吸收、代謝以及排泄等是一個(gè)連續(xù)的過程，可以使用藥物動(dòng)力學(xué)的模型來表達(dá)，但是在口服藥物以及靜脈注射過程中，則需要使用脈沖微分方程模型來表達(dá)。另外，在漁業(yè)養(yǎng)殖、森林管理、植保研究、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域中，均可以使用脈沖微分方程來表達(dá)，以便促進(jìn)各個(gè)領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展。其中脈沖微分方程的理論以及研究方法等在生命科學(xué)大多數(shù)研究領(lǐng)域中得到較好的應(yīng)用，有的甚至在生化制品加工優(yōu)化中得到較好的應(yīng)用，由此可以看出生物數(shù)學(xué)的應(yīng)用與發(fā)展前景是非常廣闊的[3]。

3.2　數(shù)學(xué)生態(tài)學(xué)的應(yīng)用與發(fā)展前景

3.2.1　分子生態(tài)學(xué)

分子生態(tài)學(xué)是數(shù)學(xué)方法以及生物學(xué)相互交叉而產(chǎn)生的一種新型模型生長點(diǎn)，在分子生物學(xué)、生態(tài)學(xué)以及種群生物學(xué)等層面發(fā)生的形狀、基因以及行為等轉(zhuǎn)換變化的情況均需要使用包含空間變量的數(shù)學(xué)模型來研究，并且其也是當(dāng)今的研究熱點(diǎn)之一。其使用的主要特點(diǎn)有以下幾個(gè)方面：其一，通過數(shù)學(xué)模型可以建設(shè)重復(fù)的微小生物分化模型過程。其主要分化內(nèi)容是對(duì)生物信號(hào)的傳遞、表達(dá)、擴(kuò)散以及響應(yīng)的一種研究。其二，針對(duì)不同時(shí)空下的種群需要使用分子技術(shù)進(jìn)行標(biāo)記。同時(shí)，需要根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析來研究不同時(shí)空中種群之間的生物學(xué)關(guān)系，以便為判定宏觀生態(tài)過程提供有利的科學(xué)依據(jù)。其三，在分子層面空間結(jié)構(gòu)方面需要使用數(shù)學(xué)模型來構(gòu)建，以便更好的獲得生物單元的形態(tài)與功能相關(guān)方面的知識(shí)與內(nèi)容[4]。

3.2.2　種群生態(tài)學(xué)

種群生態(tài)學(xué)在生態(tài)學(xué)中是其發(fā)展的主要?jiǎng)恿?，將種群的生長放置在與現(xiàn)實(shí)環(huán)境更貼近的條件下，其研究的熱點(diǎn)問題主要是種群內(nèi)外的噪聲干擾、群眾內(nèi)個(gè)體行為以及異質(zhì)環(huán)境對(duì)種群動(dòng)態(tài)的影響研究。通過對(duì)上述三個(gè)方面的研究進(jìn)行結(jié)合，可以建立成具體的生物學(xué)模型，其中驗(yàn)證模型的標(biāo)準(zhǔn)之一就是其是否產(chǎn)生與現(xiàn)實(shí)生活生態(tài)過程中相同的特性結(jié)果。另外，基于個(gè)體發(fā)展的模型已經(jīng)深入的進(jìn)入到空間異質(zhì)、隨機(jī)環(huán)境以及個(gè)體行為差異對(duì)種群動(dòng)態(tài)特征的作用研究領(lǐng)域中，其應(yīng)用的領(lǐng)域在不斷的擴(kuò)大[5]。

3.3　傳染病動(dòng)力學(xué)的應(yīng)用與發(fā)展前景

其傳染病動(dòng)力學(xué)在近幾十年中得到較快的發(fā)展，大多數(shù)數(shù)學(xué)模型在分析各種各樣的傳染病問題中得到較好的應(yīng)用。這些數(shù)學(xué)模型通常比較適合應(yīng)用于各種傳染病的一般規(guī)律性研究。同時(shí)，也有一部分?jǐn)?shù)學(xué)模型適合應(yīng)用于麻疹、肺結(jié)核以及艾滋病等具體病名的研究中。這些數(shù)學(xué)模型主要會(huì)涉及到以及接觸到不同的感染方式，例如垂直傳播、接觸傳播以及蟲媒傳播等。同時(shí)，該數(shù)學(xué)模型還會(huì)考慮到疾病的潛伏期、以及對(duì)病人的隔離等方面的內(nèi)容，因此，在傳染病的研究領(lǐng)域其應(yīng)用比較廣闊，并將會(huì)得到更加深入的發(fā)展。

4　總結(jié)

在當(dāng)今社會(huì)快速發(fā)展的過程中，生物數(shù)學(xué)在各個(gè)領(lǐng)域中均得到較廣泛的應(yīng)用，其在應(yīng)用的過程中將會(huì)得到不斷的完善與優(yōu)化，并能夠在更多的領(lǐng)域中得到更好的應(yīng)用。另外，隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，在生物數(shù)學(xué)中信息技術(shù)與其相互融合，可以有效的提高生物數(shù)學(xué)的應(yīng)用作用，生物數(shù)學(xué)的發(fā)展必然會(huì)更加成熟。

參考文獻(xiàn)

［1］趙強(qiáng),龐國萍.生物數(shù)學(xué)的發(fā)展及應(yīng)用[J].玉林師范學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2009,14(3):157-158.

［2］楊義群.生物數(shù)學(xué)在我國的發(fā)展[J].浙江農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2012,16(4):326-327.

［3］徐克學(xué).試論生物數(shù)學(xué)的特點(diǎn)與展望[J].生物數(shù)學(xué)學(xué)報(bào),2011,22(2):164-165.

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篇(6)

【論文摘要】：《環(huán)境工程微生物學(xué)》課程是環(huán)境工程專業(yè)的主要專業(yè)基礎(chǔ)課之一。本人經(jīng)過近兩年的教學(xué)實(shí)踐，認(rèn)為應(yīng)注重以下幾個(gè)方面:(1)加強(qiáng)緒論部分的教學(xué)，(2)加大新知識(shí)和新技術(shù)的傳授，(3)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，(4)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。做到以上幾點(diǎn)，將極大地提高該課程的教學(xué)水平，培養(yǎng)出該領(lǐng)域的優(yōu)秀人才。

微生物技術(shù)是現(xiàn)代高技術(shù)之一，對(duì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)與社會(huì)進(jìn)步有著深遠(yuǎn)的影響，它以低耗高效、副產(chǎn)物和副作用小、安全性好，而在解決生態(tài)和環(huán)境問題等方面發(fā)揮著越來越重要的作用。在現(xiàn)代技術(shù)的交叉滲透過程中，將微生物技術(shù)的基本原理應(yīng)用到環(huán)境工程中，為微生物技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向解決環(huán)境問題提供了理論基礎(chǔ)。在解決目前人類所遇到的人口、能源、廢物處理等環(huán)境問題中發(fā)揮了重要的作用，并顯示了可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。因此，國內(nèi)許多院校的環(huán)境工程專業(yè)開設(shè)了《環(huán)境工程微生物學(xué)》課程，并將課程的重點(diǎn)放在了介紹微生物的生態(tài)與微生物在解決環(huán)境問題的應(yīng)用上。但同時(shí)《環(huán)境工程微生物學(xué)》在內(nèi)容與研究方法上和環(huán)境工程的其它課程又有較大的差別，所以該課程的教學(xué)有它的獨(dú)特性。

我校水資源與環(huán)境學(xué)院自開始招環(huán)境工程本科生以來，一直把《環(huán)境工程微生物學(xué)》作為環(huán)境工程專業(yè)的主要專業(yè)基礎(chǔ)課之一。目前，我有幸成為這門課程的主講老師。如何對(duì)待該課程的教學(xué)? 如何使環(huán)境工程專業(yè)微生物學(xué)教學(xué)緊跟學(xué)科發(fā)展步伐，使學(xué)生在系統(tǒng)學(xué)習(xí)和掌握微生物學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)的同時(shí)，進(jìn)一步理解防治環(huán)境污染、改善與提高環(huán)境質(zhì)量的微生物學(xué)原理、技術(shù)和方法? 經(jīng)過近兩年的教學(xué)工作，感受頗多，特將我對(duì)講授這門課的一些體會(huì)總結(jié)如下，請(qǐng)批評(píng)指正。

1 加強(qiáng)緒論部分的教學(xué)

有些人認(rèn)為緒論沒有什么具體內(nèi)容，在教學(xué)上可有可無，有些老師往往是讓學(xué)生們自學(xué)緒論部分。但實(shí)際上緒論是一門課程的序曲，又是一門課程的縮影和向?qū)?。在緒論的講授中，授課教師應(yīng)該介紹微生物的發(fā)現(xiàn)及其與人類和環(huán)境之間的關(guān)系，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到微生物對(duì)于我們?nèi)祟惡铜h(huán)境的重要性;介紹微生物學(xué)的奠基、發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及發(fā)展方向，讓學(xué)生了解微生物學(xué)是在解決實(shí)際問題，是在認(rèn)識(shí)自然和改造自然的過程中得到發(fā)展的;介紹顯微鏡的發(fā)明者列文虎克、青霉素的發(fā)現(xiàn)者弗萊明等為微生物學(xué)做出杰出貢獻(xiàn)的科學(xué)家，啟迪學(xué)生為科學(xué)獻(xiàn)身的精神[1];介紹環(huán)境工程微生物學(xué)當(dāng)前的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生的求知欲望。同時(shí)，在課程的講授過程中要多聯(lián)系生活和實(shí)踐，努力使抽象深?yuàn)W的內(nèi)容變得具體簡單。例如，在講授微生物發(fā)酵時(shí)，聯(lián)系酸奶的制作，告訴學(xué)生各廠家生產(chǎn)的酸奶呈現(xiàn)不同的風(fēng)味就是因?yàn)椴煌瑥S家選用的菌種不同，因而發(fā)酵產(chǎn)物不同所致，使學(xué)生深刻了解了發(fā)酵的不同類型。

2 更新教學(xué)內(nèi)容，加大新知識(shí)和新技術(shù)的傳授

環(huán)境微生物學(xué)作為一門新興的邊緣學(xué)科，隨著生物學(xué)、微生物學(xué)及環(huán)境科學(xué)的發(fā)展而不斷呈現(xiàn)出新的內(nèi)容。特別是日新月異的分子生物學(xué)技術(shù)已滲透到生物科學(xué)和技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域，尤其是與微生物學(xué)關(guān)系密切，這更加促進(jìn)了微生物在環(huán)境工程中的應(yīng)用。為了緊跟時(shí)代和學(xué)科發(fā)展的步伐，培養(yǎng)高質(zhì)量人才，教師需及時(shí)更新自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)，跟蹤學(xué)科前沿發(fā)展變化的動(dòng)態(tài)，將新的知識(shí)和新技術(shù)及時(shí)增加到教學(xué)中來，讓學(xué)生熟悉和掌握學(xué)科前沿性的理論知識(shí)和操作技術(shù)，為他們將來深入開展研究打下良好的基礎(chǔ)。例如，可以講解有關(guān)DNA重組技術(shù)、基因擴(kuò)增技術(shù)、DNA測(cè)序技術(shù)等高新技術(shù)在環(huán)境工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展前景[2，3]，為學(xué)生將來開展創(chuàng)新性研究工作奠定理論基礎(chǔ)。同時(shí)還可以把一些和日常生活關(guān)系密切的知識(shí)，例如ADIS的傳播及預(yù)防，SARS、禽流感的爆發(fā)與環(huán)境污染的關(guān)系等等，以科普形式介紹給學(xué)生，既活躍了課堂氣氛，又拓寬了學(xué)生的知識(shí)面，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的責(zé)任感和奉獻(xiàn)精神。另外，把一些有爭議的問題引入教學(xué)中，也可以開拓學(xué)生的專業(yè)視野，激發(fā)學(xué)生智力活動(dòng)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的科研動(dòng)機(jī)，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)發(fā)現(xiàn)真理的過程，培養(yǎng)其攀登科學(xué)高峰的信心和勇氣。

3 改革教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)是一種內(nèi)驅(qū)力，學(xué)習(xí)興趣是學(xué)習(xí)的最佳動(dòng)力。只有在充分激發(fā)學(xué)生的興趣，調(diào)動(dòng)他們的想象力和參與能力的情況下才能最大限度地發(fā)揮效力。環(huán)境微生物學(xué)研究的對(duì)象是人們?cè)谕ǔＧ闆r下看不見的微小生物，其教學(xué)內(nèi)容是一些微觀的、抽象的、闡述性的內(nèi)容，并且涉及到遺傳學(xué)、生理學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)等諸多前沿學(xué)科，具有較強(qiáng)的廣度與深度。如果不能及時(shí)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，那么這些繁雜的內(nèi)容就會(huì)使學(xué)生感到味如嚼蠟，毫無興趣，直接影響學(xué)生的理解，最終導(dǎo)致學(xué)習(xí)效率低下，學(xué)習(xí)效果不佳。如果激發(fā)了學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣，就會(huì)增加學(xué)生課后查找、閱讀參考資料的主動(dòng)性，這對(duì)學(xué)生后續(xù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)也是一種鞭策和鼓勵(lì)。

學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程之前，主要學(xué)習(xí)了數(shù)學(xué)、物理和基礎(chǔ)化學(xué)等課程，專業(yè)課程學(xué)習(xí)尚未展開，所以學(xué)生對(duì)環(huán)境工程專業(yè)學(xué)習(xí)微生物目的缺乏認(rèn)識(shí)，在他們思想上有一種根深蒂固的想法，即解決環(huán)境問題必須用物理化學(xué)的方法。針對(duì)這種情況，就需要將工程實(shí)踐中一些有影響的或與學(xué)生生活比較貼近的實(shí)例，如:一般的城市二級(jí)污水處理廠、城市垃圾資源化系統(tǒng)等內(nèi)容引入課堂，讓學(xué)生明白微生物在處理環(huán)境問題中有著廣泛的應(yīng)用，從而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情。

還有，《環(huán)境工程微生物學(xué)》的前幾個(gè)章節(jié)主要講述微生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)及生化過程，具有概念多、微生物種類多且形態(tài)多變的特點(diǎn)，而且由于微生物形體小，無法從日常生活中得到直觀的印象，學(xué)生普遍感到“看不見，摸不著”。針對(duì)這種情況，應(yīng)當(dāng)采用多媒體教學(xué)的手段，利用一些典型微生物的圖片或三維動(dòng)畫形式，描述其形態(tài)與生長發(fā)育過程，這樣既方便講解又生動(dòng)活潑，利于學(xué)生理解，增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果。同時(shí)，還要鼓勵(lì)學(xué)生自己動(dòng)手采集微生物，利用實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間，自己去觀察體會(huì)，并通過查資料，關(guān)注學(xué)科進(jìn)展，采取互動(dòng)形式，增加學(xué)生從課外獲得相關(guān)知識(shí)的能力。

4 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

微生物學(xué)是來源于實(shí)驗(yàn)的科學(xué)，所以我們應(yīng)著重加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。環(huán)境工程微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是一門原理性、概念性、實(shí)踐性、操作性難度較大的課程。比如顯微鏡技術(shù)、制片和染色技術(shù)、培養(yǎng)基的制備技術(shù)、無菌操作技術(shù)、純種分離培養(yǎng)技術(shù)、菌種保藏技術(shù)、大氣及水中微生物監(jiān)測(cè)技術(shù)等。這些都需要特殊的設(shè)備和獨(dú)立的訓(xùn)練，如果沒有足夠的課時(shí)及儀器支持，掌握其中的操作技術(shù)是很困難的。環(huán)境工程微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課前期準(zhǔn)備工作是一項(xiàng)比較復(fù)雜、精細(xì)和繁瑣的工作，工作量大，連續(xù)性強(qiáng)，即使是微小的疏忽也可能造成實(shí)驗(yàn)的失敗。在做實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的過程中必須認(rèn)真、細(xì)致才能保證實(shí)驗(yàn)課的順利進(jìn)行，這就對(duì)實(shí)驗(yàn)室老師的素質(zhì)和教學(xué)態(tài)度提出嚴(yán)峻的考驗(yàn)。

還有，實(shí)驗(yàn)操作過程是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作能力最好的過程。實(shí)驗(yàn)中，我們應(yīng)該采取學(xué)生獨(dú)立思考、自己動(dòng)手、大膽探索，教師積極引導(dǎo)、注重啟發(fā)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，充分發(fā)揮學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的積極性和主動(dòng)性。如在做“細(xì)菌革蘭氏染色”實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們要求每個(gè)學(xué)生至少完成3個(gè)不同類別典型細(xì)菌的正確鑒別染色片，從挑取菌種、涂片、固定、染色、調(diào)試顯微鏡，直到觀察到染色的微生物形態(tài)，鑒別出正確的菌種為止，整個(gè)過程完全由學(xué)生自己操作，而且實(shí)驗(yàn)的每一步都要非常認(rèn)真仔細(xì)，稍不注意就得不到正確結(jié)果[4]。實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生對(duì)涂片后固定細(xì)菌時(shí)的溫度高低、洗片環(huán)節(jié)、酒精脫色的時(shí)間等精心分析，反復(fù)實(shí)驗(yàn)摸索，并在教師的啟發(fā)下，找出問題癥結(jié)，直到得出滿意的結(jié)果為止。實(shí)驗(yàn)過程中，我們還應(yīng)對(duì)學(xué)生操作時(shí)的習(xí)慣性問題和錯(cuò)誤作重點(diǎn)提示和講解，并在學(xué)生操作過程中及時(shí)指導(dǎo)糾正動(dòng)作，嚴(yán)格要求學(xué)生獨(dú)立完成。

實(shí)驗(yàn)課的講授過程中，我們還應(yīng)盡可能地開一些綜合性地實(shí)驗(yàn)。綜合實(shí)驗(yàn)是一個(gè)以學(xué)生為主體、學(xué)生與教師互動(dòng)的教學(xué)過程，其特點(diǎn)是學(xué)生獨(dú)立自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、組織、實(shí)施和管理。演示性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多，而綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)少是過去實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過程印象不深，理論掌握不牢，動(dòng)手能力不強(qiáng)，不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。為此，我們針對(duì)學(xué)生比較感興趣的實(shí)驗(yàn)課題，如水、室內(nèi)空氣、土壤和食品中的微生物種類、數(shù)量、分布等應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生通過查閱資料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，由指導(dǎo)老師指導(dǎo)和小組討論，確定實(shí)驗(yàn)方案，提高了學(xué)生的分析問題和解決問題的能力，這樣激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，鞏固了理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)，也培養(yǎng)了學(xué)生的綜合運(yùn)用能力。

微生物學(xué)博大精深，微生物在處理環(huán)境問題時(shí)的優(yōu)勢(shì)越來越明顯。作為環(huán)境工程專業(yè)的重要基礎(chǔ)課之一，《環(huán)境工程微生物學(xué)》在學(xué)科體系中的地位也越來越重要。如何使環(huán)境工程專業(yè)的微生物教學(xué)進(jìn)行得更合理，如何使環(huán)境工程專業(yè)的學(xué)生具備較高的微生物學(xué)綜合素質(zhì)，相信通過對(duì)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的不斷總結(jié)和改革，通過主講老師地不斷學(xué)習(xí)提高，最終能夠使《環(huán)境工程微生物學(xué)》的教學(xué)工作適應(yīng)時(shí)展要求，為培養(yǎng)具有綜合素質(zhì)的環(huán)境科學(xué)人才做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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篇(7)

【關(guān)鍵詞】虛擬仿真；基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2457（2017）29-0021-002

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等教育信息化建設(shè)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)的重要內(nèi)容，是學(xué)科專業(yè)與信息技術(shù)深度融合的產(chǎn)物。為貫徹落實(shí)《教育部關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見》精神，根據(jù)《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》，國家教育部早在2013年8月就已下發(fā)通知，要求各高校積極開展國家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)工作。之后全國各地高校紛紛開始著手此項(xiàng)工作，2014年03月教育部高等教育司對(duì)全國各高校申報(bào)材料進(jìn)行遴選后確定了100家普通本科高等學(xué)校和軍隊(duì)高等學(xué)校作為首批“國家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心”，其內(nèi)容涵蓋地理信息、醫(yī)藥醫(yī)學(xué)、電力能源、工業(yè)制造、軍事戰(zhàn)場等各個(gè)領(lǐng)域，旨在通過這些虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的示范、引領(lǐng)作用的，持續(xù)推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化建設(shè)，推動(dòng)高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與創(chuàng)新[1]。乘著這個(gè)東風(fēng)，我們購買了上海夢(mèng)之路數(shù)字科技有限公司的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，借助他們強(qiáng)大的技術(shù)力量和支持服務(wù)體系，初步構(gòu)建了可用于基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)——《深圳大學(xué)醫(yī)學(xué)部基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心》（網(wǎng)址http：//xnfz.szu.edu.cn/），并逐步在我?；A(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中推廣使用。

1虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

建立“虛實(shí)結(jié)合”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，是當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的方向之一[2]。借助虛擬仿真技術(shù)，我們可以展現(xiàn)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)難以展現(xiàn)的學(xué)科前沿技術(shù)，對(duì)受場地、資源、倫理等條件限制較難開設(shè)的醫(yī)學(xué)類實(shí)驗(yàn)和教學(xué)尤其必要。它依托虛擬現(xiàn)實(shí)、多媒體、人機(jī)交互、數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)通訊等技術(shù)，構(gòu)建了高度仿真的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)對(duì)象，使學(xué)生可以在虛擬的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中體驗(yàn)同樣的實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果，達(dá)到教學(xué)大綱所要求的教學(xué)效果。其突出的優(yōu)勢(shì)如下：

1）突破了時(shí)間、空間和儀器套數(shù)的限制。虛擬實(shí)驗(yàn)打破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的模式，學(xué)生不再受時(shí)間、空間的制約，可實(shí)行網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教學(xué)，師生可隨時(shí)、隨地進(jìn)入虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行

虛擬實(shí)驗(yàn)操作，瞬間觀察到一些需要幾十年甚至上百年才能觀察到的變化過程，還可以進(jìn)入大到宇宙宏觀物體，小到原子分子層面內(nèi)部觀察現(xiàn)象[3]，這是電視錄像和多媒體無法達(dá)到的。

2）避免真實(shí)實(shí)驗(yàn)或操作所帶來的各種危險(xiǎn)。醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)操作中，不可避免的涉及到部分對(duì)人體有毒有害微生物菌種和，利用虛擬技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可避免人體直接接觸危險(xiǎn)的或?qū)θ梭w健康有害的實(shí)驗(yàn)，還可以降低傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中大量廢棄試劑排放所造成的環(huán)境污染[4]。

3）實(shí)現(xiàn)真實(shí)實(shí)驗(yàn)不具備或難以完成的教學(xué)功能。涉及高?；驑O端環(huán)境，不可及或不可逆的操作，以及需要高成本、高消耗的大型或綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)可以真實(shí)、全面的展示教學(xué)內(nèi)容，從而提供給學(xué)生更多學(xué)習(xí)實(shí)踐機(jī)會(huì)。

4）大幅降低教學(xué)成本。虛擬實(shí)驗(yàn)減少了教學(xué)實(shí)驗(yàn)耗材的實(shí)際使用量，尤其對(duì)于醫(yī)學(xué)院校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中需要使用大量的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和人體標(biāo)本，如能采用虛擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行輔助教學(xué)，可大大減少實(shí)驗(yàn)耗材經(jīng)費(fèi)的支出，大幅降低實(shí)驗(yàn)教學(xué)的耗材成本。

2虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的模塊結(jié)構(gòu)：

上海夢(mèng)之路數(shù)字科技有限公司所開發(fā)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)系統(tǒng)采用了J2EE技術(shù)和B/S構(gòu)架模式，二維和三維技術(shù)，結(jié)合程序控制，實(shí)現(xiàn)虛擬仿真的實(shí)驗(yàn)操作。該教學(xué)平臺(tái)分為前臺(tái)操作系統(tǒng)和后臺(tái)管理系統(tǒng)兩大模塊，前臺(tái)操作系統(tǒng)主要包括學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)K和教師教學(xué)模塊，后臺(tái)管理系統(tǒng)主要包括學(xué)校管理、實(shí)驗(yàn)管理、考核管理、公告答疑管理、系統(tǒng)管理等模塊，每個(gè)模塊下面包括3-4個(gè)不同的功能。該平臺(tái)具備豐富的題庫系統(tǒng)，提供在線自測(cè)自評(píng)功能，為學(xué)生的自我鞏固學(xué)習(xí)提供一個(gè)良好的平臺(tái)。教師可以在本平臺(tái)開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，還可以上傳個(gè)人教學(xué)資源、布置批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告、網(wǎng)上考試、答疑等；學(xué)生可通過平臺(tái)進(jìn)行成績查詢和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的在線提交和查看批閱情況。這些功能的設(shè)置實(shí)現(xiàn)了教學(xué)資源的共享，減少教師們的重復(fù)勞動(dòng)，促進(jìn)師生的互動(dòng)交流，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

3虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)的內(nèi)容

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源建設(shè)主要針對(duì)以下三類教學(xué)資源：一是，真實(shí)實(shí)驗(yàn)無法開展或高危實(shí)驗(yàn)；二是，大型綜合的虛擬實(shí)驗(yàn)資源；三是，成本高、資源（包括能源和實(shí)驗(yàn)原材料）消耗大、污染嚴(yán)重的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源。

我校虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)包括機(jī)能學(xué)、生化與分子生物學(xué)、病原生物學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)PBL教學(xué)六大類共73個(gè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。其中機(jī)能學(xué)14個(gè)、生化與分子生物學(xué)28個(gè)、病原生物學(xué)28個(gè)（包含微生物學(xué)12、病毒學(xué)3和寄生蟲學(xué)13）和臨床醫(yī)學(xué)PBL教學(xué)3個(gè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)。每個(gè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)里包含有實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)視頻、虛擬實(shí)驗(yàn)操作、思考題等內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)?zāi)康目墒箤W(xué)生在虛擬實(shí)驗(yàn)前充分了解虛擬實(shí)驗(yàn)操作所需達(dá)到的要求；實(shí)驗(yàn)原理通過文字或動(dòng)畫形式全面生動(dòng)的描述；實(shí)驗(yàn)視頻真實(shí)呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)操作全過程；思考題涵蓋實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)遇到的各類問題；虛擬實(shí)驗(yàn)操作首先進(jìn)入虛擬實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目所需的儀器、設(shè)備和器材頁面，讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有總體概念。通過虛擬的動(dòng)畫演示和互動(dòng)操作，依靠虛擬仿真技術(shù)準(zhǔn)確還原真實(shí)實(shí)驗(yàn)的操作步驟，具有實(shí)驗(yàn)操作提示功能。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)流程完全模擬實(shí)驗(yàn)室中的操作過程。實(shí)驗(yàn)可以反復(fù)操作，使學(xué)生有更多的嘗試與實(shí)踐的機(jī)會(huì)，減少實(shí)驗(yàn)資源的耗費(fèi)。實(shí)驗(yàn)過程中穿插相關(guān)知識(shí)點(diǎn)考核以及操作要點(diǎn)提示。

在虛擬實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)還配備相應(yīng)的知識(shí)庫，里面可查到與該實(shí)驗(yàn)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，或者在每一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟配有文字提示，選錯(cuò)了可按提示糾正實(shí)驗(yàn)操作，實(shí)驗(yàn)全過程有語音解說或文字解說，尤其適合學(xué)生實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)或課后的復(fù)習(xí)，比如在《生化與分子生物學(xué)》這門虛擬實(shí)驗(yàn)課程中，醫(yī)學(xué)細(xì)胞培養(yǎng)綜合實(shí)驗(yàn)、移液槍基本操作、電泳基本操作等都是醫(yī)學(xué)生必須掌握的最基本的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生做這些真實(shí)實(shí)驗(yàn)前，隨時(shí)可以登陸本平臺(tái)進(jìn)行自由學(xué)習(xí)，學(xué)生預(yù)習(xí)中遇到某個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)不明白的可以反復(fù)重播，反復(fù)操作練習(xí)，直到熟練并完全掌握為止。熟練全部實(shí)驗(yàn)步驟后，再回到實(shí)驗(yàn)課堂開始真實(shí)操作，既可減少課堂中教師的講解和演示實(shí)驗(yàn)時(shí)間，又可縮短學(xué)生實(shí)驗(yàn)摸索的時(shí)間，大大提高了實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確率和學(xué)習(xí)效果。

4虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)后臺(tái)管理：

4.1管理員后臺(tái)管理系統(tǒng)的功能：

后臺(tái)管理系統(tǒng)分管理員、教師個(gè)人和學(xué)生個(gè)人三個(gè)管理模塊，管理員后臺(tái)管理系統(tǒng)包括個(gè)人資料管理、公告管理、賬戶管理、課程管理、學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)和系統(tǒng)管理六個(gè)模塊，個(gè)人資料管理里可以修改用戶個(gè)人密碼；公告管理可各類公告通知新聞等；賬戶管理可以導(dǎo)入或刪除教師和學(xué)生用戶，可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行分班管理等。在課程管理中，既可以對(duì)已有的課程進(jìn)行設(shè)置管理，也可以通過“導(dǎo)入課程”新添加用戶所需的課程；可以對(duì)每一門課程進(jìn)行個(gè)性化的設(shè)置，比如添加課程學(xué)習(xí)課件圖片，知識(shí)點(diǎn)，考試題庫，實(shí)驗(yàn)報(bào)告，是否允許學(xué)生加入為助教，是否允許訪客瀏覽等等；通過“用戶管理”，不僅可將已有的用戶添加到這個(gè)課程中，還可以對(duì)已申請(qǐng)參與課程的用戶進(jìn)行審核。學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)可以查看課程內(nèi)所有學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、學(xué)習(xí)成績和時(shí)間，并可以通過設(shè)置計(jì)算規(guī)則以學(xué)習(xí)進(jìn)度、成績和時(shí)間作為評(píng)分依據(jù)來生成每位學(xué)生的最終實(shí)驗(yàn)課成績。

4.2教師用戶系統(tǒng)的功能：

教師用戶系統(tǒng)包括個(gè)人信息資料管理、教師個(gè)人教學(xué)管理和課程申請(qǐng)三個(gè)管理模塊。在人信息資料管理中可以添加或修改個(gè)人資料和密碼，在個(gè)人資源區(qū)可上傳各類教學(xué)資源，公共資源區(qū)可以查閱系統(tǒng)中其他老師共享的教學(xué)資源，在日程表中可以記錄或標(biāo)記某日的教學(xué)活動(dòng)（類似備忘錄）；在教學(xué)管理中可以查閱個(gè)人課程所有學(xué)生的學(xué)習(xí)詳細(xì)情況，可以給學(xué)生進(jìn)行分組管理，可以上傳實(shí)驗(yàn)作業(yè)和考試卷并在網(wǎng)上進(jìn)行批改，可以進(jìn)行學(xué)生答疑等。在課程申請(qǐng)中教師可以查閱已有的課程和申請(qǐng)?zhí)砑有碌恼n程。

4.3學(xué)生用戶系統(tǒng)的功能：

學(xué)生用戶系統(tǒng)包括個(gè)人信息資料管理、學(xué)生個(gè)人學(xué)習(xí)管理兩個(gè)管理模塊。個(gè)人管理部分的功能跟教師的模塊功能相似；在個(gè)人學(xué)習(xí)管理模塊中，學(xué)生可以選課學(xué)習(xí)，可以向任何教師提問并查閱老師答疑的回復(fù)，查閱本班或本小組同學(xué)，還可以在系統(tǒng)中完成老師布置的作業(yè)和批改情況，或查閱測(cè)驗(yàn)或考試成績等。

5虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)使用反饋

虛擬實(shí)驗(yàn)作為一種新型的信息化教學(xué)方式，它的出現(xiàn)將有效緩解實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)、場地、器材等方面普遍面臨的困難和壓力，能夠突破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的“時(shí)空”限制，無論是學(xué)生還是教師，都可以自由地、隨時(shí)隨地登錄。但是我們也要看到虛擬實(shí)驗(yàn)不足的一面。我們?cè)鴮?duì)14、15級(jí)臨床專業(yè)共109名學(xué)生進(jìn)行了一次問卷調(diào)查，結(jié)果顯示學(xué)生們普遍認(rèn)為，虛擬實(shí)驗(yàn)占傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)比例在20-40%左右比較合適，他們認(rèn)為虛擬實(shí)驗(yàn)更多的適用于拓展性實(shí)驗(yàn)而不是教學(xué)大綱（下轉(zhuǎn)第73頁）（上接第22頁）內(nèi)的實(shí)驗(yàn)；超過半數(shù)的學(xué)生認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課前預(yù)習(xí)和實(shí)驗(yàn)考前復(fù)習(xí)更適合使用虛擬實(shí)驗(yàn)，隨時(shí)都可以進(jìn)行學(xué)習(xí)，方便省時(shí)。盡管學(xué)生普遍反映真實(shí)實(shí)驗(yàn)和虛擬實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的模式可以加深他們對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、步驟、實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)的掌握和理解，提高學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果，但他們普遍認(rèn)為虛擬實(shí)驗(yàn)不能替代真實(shí)實(shí)驗(yàn)，“虛擬”不叫實(shí)驗(yàn)，因?yàn)樘摂M實(shí)驗(yàn)無法鍛煉動(dòng)手能力，沒有實(shí)際操作就無法積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)等等。由此可見，虛擬實(shí)驗(yàn)最適宜作為傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課程的輔助和補(bǔ)充，應(yīng)用于學(xué)生的課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)；或者用于彌補(bǔ)現(xiàn)實(shí)教學(xué)中內(nèi)容的不足，豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，拓寬學(xué)生學(xué)術(shù)視野。對(duì)于很多受現(xiàn)有教學(xué)條件所限無法正常開展的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)類實(shí)驗(yàn)（如人體器官的活動(dòng)、病毒實(shí)驗(yàn)等等），則可借助虛擬實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生親臨其境開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)，擴(kuò)大了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的覆蓋范圍。

6虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的展望

我國虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用剛剛開始，一些理工科院校如清華大學(xué)、華中理工大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)等高校走在前列。從各地高校在不同學(xué)科開展的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[5]中可以看出，虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)作為一個(gè)新型的教學(xué)媒體，以其自身強(qiáng)大的功能，在醫(yī)學(xué)院校的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和臨床技能訓(xùn)練中起著廣泛應(yīng)用，具有傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)無可替代的優(yōu)點(diǎn)，然而虛擬仿真實(shí)驗(yàn)與實(shí)物操作之間仍然存在一定的差異，虛擬實(shí)驗(yàn)的過程是看不到、摸不著實(shí)物的，實(shí)際操作過程中出現(xiàn)的各種復(fù)雜情況也是虛擬實(shí)驗(yàn)中無法完全復(fù)制的，因此虛擬實(shí)驗(yàn)只能作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一種輔助手段，它不能完全取代傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。此外，從技術(shù)上還可以進(jìn)一步開發(fā)個(gè)人移動(dòng)終端版本，讓學(xué)生能隨時(shí)隨地應(yīng)用虛擬實(shí)驗(yàn)；在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)方面，還可以增加基于知識(shí)點(diǎn)的微視頻、微動(dòng)畫、微考核，拆分冗繁的實(shí)驗(yàn)過程，設(shè)計(jì)問答式提示以引起學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的思考和知識(shí)點(diǎn)的回顧等?？傊?，基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)其優(yōu)缺點(diǎn)都是顯而易見的，它對(duì)未來醫(yī)學(xué)教學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，而且隨著技術(shù)的逐漸成熟還能使虛擬技術(shù)進(jìn)一步應(yīng)用于醫(yī)學(xué)其它領(lǐng)域，如遠(yuǎn)程手術(shù)、合作治療、醫(yī)療救護(hù)等緊急醫(yī)務(wù)處理等方面，具有廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景。

作者：陳獻(xiàn)雄等

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