虚拟生物实验室简介

试以虚拟现实的含义为出发点。阐明虚拟生物实验的内涵 ,探讨了虚拟生物实验室在生物学教学中的意义。

基于OpenGL的虚拟生物实验室漫游系统研究

为提高生物实验学习效率,本文利用虚拟现实(virtual reality-VR)技术构建了一个虚拟生物实验室,利用3DSmax进行实验仪器三维建模,然后,采用OpenGL进行渲染与控制,从而实现实验室的漫游。同时,通过人机交互对场景及场景中的模型进行控制,并模拟了生物实验的进行。实验结果显示,所构建的生物实验室及其仪器设备等的虚拟模型真实感强,漫游速度快,生物实验的进行过程逼真可靠。

虚拟生物实验室实例

虚拟生物实验室在生物课程资源中有巨大并且尚未开发的潜力,它对于不同级别学生的学习都是有利的。介绍了虚拟生物实验室的一些实例,并展望了其应用前景。

虚拟生物实验室及其应用

本文以虚拟生物实验室的内涵为出发点,在介绍完虚拟生物实验室在生物学教学中的应用实例之后,归纳了其教学意义,最后展望了其在中小学中应用的前景。

具有自身平衡系统的虚拟生物在三维空间内捕食与逃逸的关键技术研究

以虚拟鱼为例,提出了虚拟生物在纯三维环境中捕食与逃逸的关键技术点的算法,即在保持自身平衡的前提下,自由游弋探查周围食物和在锁定敌人或食物后进行行为预测及调整自身方向等过程中的核心算法,并以程序运行结果证实了此一系列算法的有效性。

模型检测和评定在动态虚拟生物建模中的应用

针对现在虚拟生物模型中存在真实度不够,构造的模型特征不能满足自然的生物法则等问题,根据系统模型的复杂度,模型内的各要素之间存在着很强的交互性和协作性等特点,提出了一种基于模型检测和特征差异度评定的动态虚拟生物建模方法。这种方法缩小了所构建的模型和真实生物特征之间的差距,从而提高了用户在虚拟现实系统中的沉浸感;并通过实验证实了该构造模型机制的可行性和有效性。

虚拟生物实验室在实验教学中应用的研究

介绍了虚拟生物实验室的构建以及研究状况,对其在实验教学中的作用和应用进行了探讨。在实验教学中虚拟生物实验室具有共享实验教学资源、有利于学生创新性的培养、提高教学管理水平、节约实验运行成本、提高实验课教学质量等作用。在实验教学方面虚拟生物实验室有广阔的应用前景,应该加强该方面的投入和建设,使其发挥更大作用。

虚拟生物的哲学探索

虚拟生物是用计算机媒介对自然生物进行模拟或仿真而形成的人工生物。虚拟生物研究是指那些以计算机为媒介,以计算机程序为生物体的人工生命研究。它为深入考察自然生物的进化现象、生长发育机制以及发展规律提供了更有效的计算机研究手段。借助这些手段,我们可以深入研究动物和植物的遗传变异、杂交、优选的机制,以便发展动物和植物的新品种。虚拟生物的研究促进了理论生物学和生物学哲学的发展。

虚拟生物的研究概述

介绍了虚拟生物研究的发展过程、研究类型、研究内容、主要技术及其应用。通过虚拟生物的研究可以归纳、抽象出自然界中生物的共同特征和现象,它不仅促进了人工生命研究的发展,还有助于传统生物学研究。

基于多模型匹配检测机制的虚拟生物模型构建

通过对现有虚拟生物模型的基本原理及应用情况的分析,指出现有模型生成的初始条件由人为设定可能带来的非合理化问题以及根据条件生成的模型与自然生物不符的问题。并针对系统模型复杂度、系统模型内的各要素之间存在着很强的交互性和协作性等特点,提出了利用多模型匹配检测方法构建虚拟生物模型机制的方法用于弥补以上的不足。并通过在生物课教学中的实验应用验证了这种构造模型机制的可行性和有效性。

发达国家在大学开展虚拟生物学实验教学的经验及启示

发达国家大学为大学低年级和高年级的学生开设的两种级别的生物学虚拟实验课。高年级的虚拟实验课更能拓展学生知识面、让学生更好地把理论知识和实践有机地结合、提高学生解决实际问题的能力、培养学生的创新能力。发达国家大学在虚拟实验的发展、改革、创新上做出了很多有益的探索,这为我国生物学虚拟实验教学改革提供了好的经验。我国大学必须根据自身实际发展的特点,探索符合我国大学生物虚拟实验教学的模式。

人机交互中的虚拟生物特征模糊判定系统设计

针对当前虚拟生物特征判定系统存在的效率低、判定结果不准确、实时性低的问题,采用人机交互技术,对虚拟生物特征模糊判定系统进行优化设计;为了提高系统效率,对电源电路、复位电路、串口电路和JTAG接口电路组成的系统硬件部分进行改进;采用模糊识别算法对图像进行预处理,通过虚拟生物特征的模糊恢复,对系统软件部分进行优化,完成基于人机交互的虚拟生物特征模糊判定系统设计;实验结果表明,该系统效率高、判定结果准确度高、实时性高。

国产盐酸文拉法辛缓释胶囊的虚拟生物等效性

目的采用溶出度实验结合计算机模拟技术,对国产盐酸文拉法辛缓释胶囊进行虚拟生物等效研究。方法以高效液相色谱(HPLC)法测定溶出曲线来比较2家国产企业盐酸文拉法辛缓释胶囊与原研制剂在4种不同溶出介质中体外溶出行为的差异;采用Gastro plus TM软件预测国产盐酸文拉法辛缓释胶囊的体内药动学曲线,从而进行虚拟生物等效研究。结果各溶出介质条件下国产盐酸文拉法辛缓释胶囊与原研制剂的f 2因子均>50,无区分性,而Gastro plus TM软件模拟结果为企业1制剂与原研制剂不等效,企业2制剂与原研制剂等效。结论对于盐酸文拉法辛缓释胶囊,仅以f 2因子法判断其与原研制剂之间的相似性不够准确,而Gastro plus TM软件可预测其与原研制剂的虚拟生物等效性,可提示企业改进工艺以确保与原研制剂质量疗效的一致。

生物制药虚拟仿真系统在生物实验教学中的应用

在新经济快速发展的背景下,为满足对“新工科”人才培育的要求,寻求新的教学手段来弥补传统实验教学的不足,以生物制药虚拟仿真系统为例,对虚拟仿真手段在生物制药实验教学中的应用进行了探索。研究结果表明:在教育信息化浪潮的推动下,虚拟仿真教学法能有效弥补传统教学模式在时间、空间、安全性等方面的不足,提高学生学习激情、学习效率和教学质量,虚拟仿真教学法对传统实验教学有明显的增效效果,值得推广应用。

虚拟现实生物反馈训练联合重复经颅磁刺激在急性脑梗死后吞咽困难患者康复治疗中的应用

目的:探讨虚拟现实(VR)生物反馈训练联合重复经颅磁刺激(rTMS)治疗在急性脑梗死(ACI)后吞咽困难患者康复治疗中的应用研究。方法:选取102例ACI后吞咽困难患者的资料进行回顾性研究,分为对照组(n=51)和观察组(n=51)。对照组接受rTMS治疗,观察组在对照组基础上接受VR生物反馈训练。洼田饮水试验评估疗效,中文版吞咽功能评估量表(GUSS)、功能性经口摄食量表(FOIS)、标准吞咽功能评定量表(SSA)、吞咽造影检查(VFSS)评估吞咽功能障碍;应用美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)、日常生活活动能力量表(ADL)评估预后情况。结果:两组疗效比较,观察组总有效率显著高于对照组(P<0.05);治疗后GUSS评分、FOIS评分、VFSS评分、ADL评分显著高于治疗前(P<0.05),且观察组GUSS评分、FOIS评分、VFSS评分、ADL评分显著高于对照组(P<0.05);治疗后SSA评分、NIHSS评分显著低于治疗前(P<0.05),且观察组SSA评分、NIHSS评分显著低于对照组(P<0.05)。结论:VR生物反馈训练联合rTMS在ACI后吞咽困难患者康复治疗中取得很好的疗效,有效改善吞咽功能障碍。

虚拟现实技术的发展对生物实验和教学的重大影响

结合生物虚拟实验室和生物信息学虚拟实验室的发展和特点,提出虚拟现实技术的发生与发展将对生物实验和教学产生的一些重大影响和变革,并分析该项技术对高等学校的教育方法和学习者的学习方式和思维发展可能带来的重大影响。

虚拟现实技术在高中生物教学中的应用

运用文献资料、逻辑分析等方法对虚拟现实技术的应用特点和教学运用进行分析.虚拟现实技术因具有交互性、沉浸性及构想性等特点,可以用作构建虚拟生物实验室,虚拟生物课堂教学,提高生物教学效率,完善学生知识结构.因此,被应用于高中生物教学,帮助学生构建更加系统的生物知识体系.

基于释放曲线及虚拟生物等效模拟评价奥美拉唑肠溶胶囊包材保护性

目的通过分析加速实验前后奥美拉唑肠溶胶囊释放曲线的变化,以考察药品包装材料的保护性。方法对市售6家生产企业的奥美拉唑肠溶胶囊进行高温高湿条件下的加速试验,分别通过桨法和流通池法测定其释放曲线并进行相似因子评价和虚拟生物等效模拟分析。结果加速试验对个别生产企业的奥美拉唑肠溶胶囊的释放存在影响。相比常规桨法溶出方法,流通池溶出方法更具区分力。释放曲线的评价分析结果表明,F企业的奥美拉唑肠溶胶囊试验后存在生物不等效风险。结论市售奥美拉唑肠溶胶囊的包材保护性总体良好,但应用长时间后存在风险,提示药品包装材料有待改进。

生物类虚拟仿真实验教学分析和探讨--基于国家虚拟仿真实验教学项目共享平台数据分析

该文针对认定的生物类国家虚拟仿真实验教学项目进行分析并发现,东部省份参与频繁,农林和师范院校较为重视,一线实验技术人员参与率较低,项目开发以企业合作为主,认定项目中存在重复率高和技术手段不够深入、校企之间缺乏长效合作机制、项目长期运行和维护上缺乏专业人员等问题。在此基础上,阐述了生物类虚拟仿真项目发展趋势,并提出了建设性意见。