基因工程虚拟实验室设计与管理探析.docx

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1、本文主要从实验室建设的意义、建设内容以及运行机制进行了阐述，以期待为该技术的开发和利用提供相关理论认识。大家在相关论文写作时，可以参考这篇题目为“基因工程虚拟实验室设计与管理探析〞的基因工程论文。　　原标题：基因工程虚拟仿真实验室的建立与运行　　摘要：目前，学员数量的激增与现有学校教学资源的紧缺之间形成了比拟大的矛盾。为了在有限的资源下满足学生对基因工程技术的实践能力的形成，学校对基因工程虚拟仿真实验室的建设投入了大量的研究。该仿真实验室的建立可以不需要借助真实的实验设备和试剂即到达模拟真实实验操作的体验，以帮助学员进行真实操作前的培训和练习，同时不受空间和时间得限制。本文主要从实验室

2、建设的意义、建设内容以及运行机制进行了阐述，以期待为该技术的开发和利用提供相关理论认识。　　关键词：基因工程；虚拟仿真；运行机制　　基因工程技术在促进新产品的高质量产出方面具有非常大的优势，被认为是21世纪最具开展前途的技术之一。该学科不仅要求学生具有非常扎实的理论根底知识，而且还有精准的实验操作能力和分析问题、解决问题的能力。而基因工程相关技术的学习和技术操作实践需要借助于较大型的实验仪器反复的操作练习，并且实验所需试剂也非常昂贵，因此无论从设备试剂资源还是费用开支方面，都难以满足学生进行大量的实际动手培训和学习。随着高校人数的日益增加，实验设备和实验室空间显得越发缺乏和紧张。如何在

3、有限的空间和经费的支持下，最大程度的让学生在实践操作中学习基因工程的理论知识，是每一所开设基因工程院校所亟待解决的问题。上个世纪80年代，美国的虚拟仿真技术的成功开发迅速引起了广阔科技人员的关注。该技术通过计算机的3D建模计术计算实验室里不同视角下物体的间距和比例模拟生产一个虚拟的实验环境，即将真实的实验室环境模拟到计算机上形成一个虚拟实验室界面，让学生在线学习和操作。这种模拟技术如果应用于基因工程实验模拟开发上，即可很好的解决基因工程院校设备资源缺乏和经费开支巨大的问题。　　一、虚拟仿真实验室的概念及其特点　　虚拟仿真技术，出现于上个世纪的80年代末，当时美国弗吉尼亚大学的Willi

4、amWolf教授提出了虚拟实验室的概念，他的目的是用来描述一个“以计算机网络化为根底〞的虚拟实验室的环境。何为虚拟实验室？即以计算机网络为根底，通过编程和设计，实现真实实验室环境的再现，该环境的真实性一般要接近甚至优于真实环境。实验者可以通过该软件提供的虚拟实验室界面，完成实验前的培训以及预实验，并且软件会根据相应的程序对实验者的实验过程进行评价。相对真实实验室，虚拟仿真实验室具有非常明显的优点：〔1〕性价比高。虚拟仿真实验室只需特定的软件支撑，无序购置大量的昂贵设备，但是却能让学员感受到真实的实验室环境。〔2〕目标明确。真实实验室中，由于老师与学生都具有非常明显的主观行为，许多主观行

5、为的出现会干扰教学效果，而虚拟仿真实验室可以直接进入主题，忽略许多无关紧要的细节，节约教学时间。〔3〕教学时间灵活。由于网络的共享或者软件的独立性，这种仿真实验室内的实践操作可以打破空间的局限性，使得学员随时随地可以进行学习。　　二、基因工程虚拟实验室功能特点　　基因工程虚拟仿真实验室的设计与建立，一方面可以解决学校内部空间以及经费的紧张的问题，另一方面还可以使得学员在虚拟仿真实验环境中学习基因工程相应的操作技术，做到学有所用，加强理论与实践的结合。基因工程虚拟仿真实验室的建设不仅需要生物技术专业知识，还需要计算机软件编程设计相关知识，如何将二者有效的结合起来完成基因工程虚拟仿真实验室

6、的建设是该平台落成的关键和难点。　　1.“基因工程虚拟仿真实验室〞可实现网络资源共享。软件设计一方面可脱离网络环境，软件安装在电脑上后，可以直接运行，让学员可自由自主的学习和上机操作，且不受网络的限制。另一方面，软件可实现网上资源共享，通过个人账户登录，学员之间可将成绩、数据结果、疑难问题上传实现远程交流学习和讨论，也可求助在线教师的指导。　　2.“基因工程虚拟仿真实验室〞可实现软件教学。学习平台上除了有一个虚拟的操作平台还可提供精简优秀的教学频频及资料信息，让学员能够迅速地对抽象的理论概率有更直观形象的理解，真正让学员实现理论和实践学习的结合。　　3.“基因工程虚拟仿真实验室〞可具有

7、良好的评价功能，这种评价应该分为“软件自评〞以及“教师评价〞两种层次。软件自评可方便学员的自学，还会对实验过程中出现的问题进行整理，以方便学员能够及时更正，归纳和提升。教师评价可方便教师对学生的操作过程进行评定和指导。　　4.“基因工程虚拟仿真实验室〞可具有干净整洁甚至更加舒适的视觉美感。实验本身是比拟枯燥的，这在实际的实验环境中是无法防止的；但是模拟环境中，我们可以充分的发挥设计人员的主观能动性，增添模拟环境的一些美感和舒适感。　　三、基因工