信息化背景下学生实验室管理工作创新研究

实验室科学化管理是实现其可持续发展与实验室和谐的重要保障,信息化是其中的重要一环。在实验室管理工作过程中,引入信息化的管理模式,有助于突破陈旧管理模式,解决高校仪器设备种类繁多、耗材分布广泛等难题。因此实验室人员应该充分认识到管理工作中信息化手段的重要性,优化实验教学效率,保障学生实践教学的有序进行。实现以完善实验室信息化为主体,促进安全教育、仪器操作、设备管理信息化建设的“一体三翼”信息化建设,对高校开展学生信息化管理、推动教学科研工作发展有重要意义。

混合式虚拟仿真实验教学模式在基础医学实验基本技能课程的应用

目的在基础医学实验基本技能课程中引入“线上+线下”“虚拟+现实”混合式教学模式,探究此模式在实验教学中的可行性。方法在同专业两个班级分别采用传统启发式教学法和混合式虚拟仿真实验教学法。传统启发式教学组以教师讲授、示范为主,再由学生进行实验操作。混合式虚拟仿真实验组分“基础学习-线下教学、进阶学习-线上教学、巩固学习-线下教学、拔高学习-线上教学”四个阶段,线上教学依托具体的虚拟实验项目进行学习和演练。通过课堂测试和问卷调查,比较两个班级学生的学习效果。结果混合式虚拟仿真实验组学生学习效果明显优于传统启发式教学组(P<0.05),且大部分学生认为混合式教学可提高学习能力和思维能力。结论在基础医学实验基本技能课程中实施“线上+线下”结合“虚拟+现实”混合式教学模式,实现了学与练并行,突破了时间与空间的限制,提高了学生学习效率与水平,培养了学生的学习兴趣和创新能力,对推动实验教学改革与创新具有重要意义。

四新理念下实验教学改革新路径和创新人才培养新模式探索

科技革命的推进和国际竞争的加剧,使高等教育面临着全新的挑战。为了适应经济社会的发展需求,教育部提出了“四新”建设,即新工科、新医科、新农科、新文科建设,旨在推动高校课程改革以及专业设置、教学模式、师资队伍等方面的创新。在这一背景下,实验教学作为高校人才培养的重要环节,也需要进行深入的探索和改革,以适应社会发展和科技进步的需要,提高实验教学质量和效果,培养具有创新精神和实践能力的高素质人才。此文从“四新”理念出发,提出了一些可能的实验教学改革方案和建议。

磁驱动固体套筒实验模拟中的电流系数

采用不可压缩理论模型,对FP-2装置上开展的磁驱动固体套筒实验进行了模拟分析。模拟结果表明,无论是二维磁流体力学理论模型,还是其他不可压缩理论模型,回流罩结构磁驱动固体套筒的边界磁感应强度公式中都包含一个小于1的套筒电流系数。对不同套筒厚度、不同套筒半径条件下磁驱动固体套筒实验的电流系数进行了模拟,发现电流系数不仅与套筒内半径有关,还与套筒厚度有关;套筒内半径越大,套筒电流系数越小;套筒厚度越大,套筒电流系数越小。准确掌握磁驱动固体套筒电流系数的变化规律,可使磁流体程序从磁驱动固体套筒实验的后验模拟发展为精确预测,使磁流体力学模型真正具备正确设计和指导磁驱动固体套筒相关实验的理论能力。

内皮细胞特异性骨形态发生蛋白2对血管新生的影响:生物信息学分析和实验验证

背景:血管新生是心血管疾病的主要干预靶点,骨形态发生蛋白2具有调控血管新生作用,但内皮细胞特异性骨形态发生蛋白2对血管新生的调控作用不清楚。目的:探讨内皮细胞特异性骨形态发生蛋白2对血管新生的影响。方法:(1)生物信息学分析:通过Panglao DB公共基因表达数据库单细胞转录组荟萃分析观察骨形态发生蛋白2细胞群表达丰度和定位。血管新生小鼠和内皮(心内膜)过表达骨形态发生蛋白2小鼠转录组测序数据集探索内皮细胞骨形态发生蛋白2对血管新生信号通路的调控作用。(2)体内实验验证:建立小鼠后肢缺血模型,对比模型小鼠患侧与健侧缺血后肢7,14和21 d血流灌注情况,免疫荧光和免疫组织化学染色评估小鼠骨形态发生蛋白2和CD31的表达定位情况。(3)体外实验验证:体外培养人脐静脉内皮细胞,分为对照组、缺氧组和骨形态发生蛋白2抑制剂(Noggin蛋白)干预组,培养24 h,观察各组内皮细胞血管新生情况。结果与结论:(1)内皮细胞是表达骨形态发生蛋白2的重要细胞亚群,在血管新生内皮细胞和骨形态发生蛋白2过表达内皮细胞转录组再分析均发现骨形态发生蛋白2表达明显升高,血管新生通路明显激活。(2)缺血7 d小鼠新生血管周围骨形态发生蛋白2阳性血管明显增加(P<0.05),缺血2周骨形态发生蛋白2阳性血管明显减少(P<0.001)。(3)体外培养人脐静脉内皮细胞,缺氧干预后,内皮细胞迁移能力和血管出芽明显增加,血管新生因子血管内皮生长因子和血小板衍生生长因子的表达明显升高,Noggin明显减少了缺氧诱导的内皮细胞血管新生(P<0.001),并下调血管内皮生长因子和血小板衍生生长因子的表达(P<0.01)。(4)结果证实,内皮细胞特异性骨形态发生蛋白2具有调控血管新生作用,靶向性内皮细胞骨形态发生蛋白2可望改善血管新生。

滨水空间视觉特征的注意力和情绪效应——基于高校在校学生眼动追踪实验的证据

随着社会竞争压力倍增以及城市生活高速运转,高校在校学生心理健康问题日益凸显。大量研究证实蓝绿空间具有多重健康效益。作为一种日常疗愈景观,蓝绿空间是促进心理健康的重要“自然处方”和环境资产。本研究基于视觉景观感知理论,采用虚拟现实眼动追踪实验,收集51名高校在校学生的眼动行为和情绪数据,探究滨水空间视觉特征对高校在校学生注意力分配和情绪反应的作用。结果显示:公共活动型水岸引起的注视行为和愉悦情绪显著更多,不同观赏视角之间滨水空间感知的瞳孔反应和愉悦情绪存在差异。不同水平植被密度、植被结构层次和水面可视度对注意力和情绪的影响存在显著差异,且在不同空间类型和观赏视角下显示出异质性特征,即滨水空间属性之间具有交互作用。研究有助于丰富蓝绿空间人地感知理论的实验性循证探索和差异化研究,结论可为人本尺度下滨水空间精细化场所营造提供参考,以期为我国青年友好滨水空间建设提供实证支撑。

针刀治疗膝骨关节炎大鼠的转录组测序及实验验证

背景:针刀治疗膝骨关节炎临床疗效确切,但针刀干预膝骨关节炎在转录组水平上的调节机制仍未明确。目的:通过针刀干预骨关节炎大鼠,对软骨样本进行转录组测序和生物信息学分析并加以验证,揭示针刀干预骨关节炎大鼠的作用机制。方法:采用随机数字表法将48只SD大鼠随机分为针刀组、模型组和假手术组,每组16只。针刀组、模型组采用内侧半月板失稳术建立骨关节炎模型,造模6周后针刀组大鼠每周进行1次针刀治疗,共治疗4周。治疗4周后,对各组大鼠膝关节进行Micro CT扫描,对关节软骨进行苏木精-伊红染色、番红O-固绿染色及Mankin评分,采用Elisa法检测血清炎症因子水平,对软骨样本进行转录组测序,采用R软件进行差异基因生物信息学分析,采用蛋白互作网络和Cytoscape软件筛选核心靶点并进行RT-qPCR验证。结果与结论:①相较于假手术组,模型组大鼠关节软骨表面粗糙不平、关节间隙狭窄,关节表层结构破坏,Mankin评分升高,血清白细胞介素6、肿瘤坏死因子α、基质金属蛋白酶13水平显著上升(P<0.05);与模型组相比,针刀组大鼠关节软骨表面较为光滑,关节间隙增宽,关节表面轻微不规则,Mankin评分降低,血清白细胞介素6、肿瘤坏死因子α、基质金属蛋白酶13水平显著降低(P<0.05)。②基因本体论及京都基因组和基因组百科全书分析涉及蛋白分解代谢、自噬、丝裂原活化蛋白激酶、核因子kB及Wnt信号通路等,蛋白互作网络及Cytoscape筛选出共济失调毛细血管扩张突变、类Myb SWIRM和MPN结构域蛋白1、热休克蛋白90α1、NIPBL粘连蛋白负载因子4个关键基因。③模型组大鼠关节软骨中共济失调毛细血管扩张突变、类Myb SWIRM和MPN结构域蛋白1、热休克蛋白90α1、NIPBL粘连蛋白负载因子mRNA表达均低于假手术组(P<0.05),针刀组大鼠关节软骨中共济失调毛细血管扩张突变、类Myb SWIRM和MPN结构域蛋白1、热休克蛋白90α1、NIPBL粘连蛋白负载因子mRNA表达均高于模型组(P<0.05)。④针刀干预可能作用于丝裂原活化蛋白激酶、核因子kB及Wnt等信号通路来促进软骨修复,并与共济失调毛细血管扩张突变、类Myb SWIRM和MPN结构域蛋白1、热休克蛋白90α1、NIPBL粘连蛋白负载因子基因的表达密切相关。

体外实验中压应力对细胞的作用和影响

背景:沃尔夫定律指出,机体缺乏机械应力会导致骨组织的微结构退化、质量损失和代谢紊乱,并最终导致骨质疏松症,这提示机械应力在骨组织生长、重建及成形中具有重要作用。目前机械应力对成骨细胞的相关研究主要集中在流体剪切力上,但其在体内干预较为困难,同时有研究发现压应力在一定程度上也可以起到与流体剪切力类似的作用,探究压应力在体外对细胞的作用方式和影响,可以丰富机械应力与细胞的相互作用关系,有助于为包括骨质疏松在内的代谢性骨病和其他疾病的研究提供理论依据。目的:综述体外实验中压应力对细胞的施加方式、引起细胞产生不同的生物学行为、可能的作用信号途径以及未来可能应用的领域。方法:检索PubMed、Web of Science、中国知网及万方数据库2000年1月至2024年3月发表的相关文献,中文检索词为“压应力,机械应力,静水压力,细胞”,英文检索词为“compressive stress,mechanical stress,hydrostatic pressure,cell”。纳入压应力作用于细胞的基础研究及微观机制研究,最终对纳入的63文献进行综述。结果与结论:(1)压应力的施加方式多样,不同实验设备对细胞加载压应力的方式不尽相同,需要进一步规范实验设备和标准化力学单位,减少混杂因素,使不同实验组之间具有参考性和可比性;(2)压应力可引起细胞增殖、分化、自噬、凋亡、迁移等变化,且在多数情况下压应力的作用效果具有时间或剂量依赖性;(3)目前大部分体外实验研究表明,压应力可能主要是通过MAPK信号途径、Wnt/β-catenin信号通路作用于成骨细胞,引起成骨细胞产生不同的应答;(4)压应力可对不同细胞产生不同的作用效果,还需要进一步研究其对不同组织的生物学作用;(5)对压应力的更深入研究有助于为骨科、口腔、肿瘤等疾病的治疗提供理论依据,利用静水压力进行温和消毒是一种前景巨大的消毒手段。

运用生活物理实验,提高初中生科学思维能力

对于物理这门偏重理性思维的学科,如果仅仅采用灌输式的教学方式,难以产生较好的效果。而如果转变思维,注重实验教学,着重锻炼学生思维的独立性,将会收到意想不到的惊喜。初中物理教师要将培养学生的科学思维作为物理教学的重要任务,积极引入生活物理实验,调动学生的学习主观能动性,使学生可以更加高效地进行学习。本文主要研究运用生活物理实验来提高学生科学思维能力的策略,旨在为教学同仁提供参考。

孔内多分段掏槽爆破数值模拟及实验研究

针对传统煤矿巷道掏槽爆破成本高、炮孔利用率低等问题,提出了一种孔内多分段掏槽爆破技术。通过采用ANSYS/AUTODYN数值模拟软件建立直眼掏槽、楔形掏槽和孔内多分段掏槽3组仿真模型,结合SPH算法进行仿真计算,对比分析了不同掏槽爆破模型的进尺效果,并针对孔内多分段掏槽爆破方法进行了现场缩比实验。研究表明:孔内多分段掏槽爆破模型理论上具有改善掘进面掏槽区自由面形态、破除岩石夹制力、增强爆破作用力等多种优点;仿真结果显示孔内多分段掏槽模型炮孔利用率可达97%,高于直眼掏槽和楔形掏槽;现场缩比实验结果表明,孔内多分段掏槽爆破进尺效果良好,最高可达100%,充分证明了孔内多分段掏槽爆破技术的优越性。

新工科背景下电工电子技术实验课程改革与探索

在新工科背景下,电工电子技术实验课程教学改革采用“线上+线下”混合与“基础知识+课外拓展”混合的教学模式完成实验教学实施,包含了课前准备、课前引入、课中引导、课后总结、课外拓展5个步骤,通过引入工程应用背景,有效地结合了理论教学和实操环节。教学实践表明,教学改革有助于培养学生的工程素养和创新实践能力。对打造以学生为中心的培养体系、建设适应时代发展的复合工程人才具有重要意义。

以虚拟实验优化教学

虚拟实验的运用在小学科学实验教学中是一种创新教学方式,它能有效激发学生的学习兴趣,优化科学课堂实验教学策略,提高课堂教学效率。虚拟实验的运用能为学生提供个性化指导和实时评价,有效提高学生的实验操作能力,并能可视化实验数据,快速进行实验分析,内化科学实验相关知识与技能。本文结合小学科学实验教学分析,研究虚拟实验在小学科学实验教学中的优势和优化实验教学的策略以及方法。

重视提前实验

在实验教学中,小学科学教师提前实验存有分布不均、差异较大的状况。这类情况出现的主要原因是小学科学教师专业不强、对实验教学重视程度不够等。我们认为,通过提前实验可以让教师熟悉实验内容、提前发现问题、调整教学方法,并在安全及课堂质量上有所保障。这就需要科学教师进行提前实验,做好器材、方法的检验,把控难易,做好细节的控制。因此,建议小学科学教师在教学中注重提前实验,以促进学生科学核心素养的生成。

饮食干预实验模型研究进展

适当的饮食干预是促进健康老龄化和延长寿命的关键策略,旨在通过科学的饮食调整,开发精确的营养疗法来减缓与年龄相关的生理衰退,并为治疗多种慢性疾病提供新的思路。尽管个体间在遗传、生活方式以及对营养需求上存在显著差异,为实现个性化营养干预带来了挑战性,但同样为深入研究提供了广阔的空间。本研究综合分析了目前广泛用于改善健康和治疗疾病不同形式的饮食干预模型,包括禁食、热量限制饮食、脂质相关饮食、蛋白质限制饮食、微量元素干预饮食和代谢物干预饮食模型。本综述为临床前研究选择合适的饮食干预方案提供了思路和参考,帮助研究者根据实验目的和个体差异,选择最合适的饮食干预策略,以期达到预防疾病、促进健康和提高生活质量的目标。通过这一研究,我们期望为推动营养科学的进步和实现健康老龄化做出积极贡献。

高校实验室安全教育教学的探索与实践

实验室作为高校开展实验教学、科学研究的一个重要场所,是培养高素质复合型人才的重要基地,但同时也是高校安全事故易发的重点区域。如今,随着高校专业课程的日益丰富,实验室的利用率有了明显提升,其规模也在日益壮大,但与此同时,实验室的危险源种类变得更加复杂,火灾、爆炸等实验室安全事故时有发生。在此形势下,高校实验室的安全和环保工作便迎来了更大的困难和挑战。相关数据统计显示,约有98%的实验室安全事故都是人为因素导致的。可见,加强实验室安全教育工作迫在眉睫。基于此,本文分析了高校实验室安全教育的意义与现存问题,而后又提出了相应的改进策略,旨在有效防范和遏制实验室安全事故的发生,从而为高校实验室安全管理工作提供更多助力。

初中物理教学中实验教学法的运用

物理是一门以实验为主的学科,通过实验可以直观地观察物理现象,深入理解物理原理,所以在物理课堂运用实验教学法势在必行。初中物理教师需要创新教育理念,精心准备实验内容,鼓励学生积极参与实验,培养其观察能力和实践能力,有效提升其科学思维。文章首先研究了当前初中物理实验教学存在的问题,进而阐述了实验教学法的运用策略。

初中物理演示实验的创新整编与应用研究

物理是一门以实验为基础的自然科学,在新时期的初中物理教学改革中,演示实验扮演着重要的角色,对物理课程整体的教学效果起到巨大的推动和促进作用。教师做好演示实验教学的实施,是学生建构知识、提高能力的保障。文章主要探讨初中物理演示实验的创新整编与应用价值,依据教学流程和学生的学习需求,从多个创新点出发,研究物理演示实验的整编与应用策略,希望能够打造行之有效的教学范式,提升物理演示实验的实施水平。

趣味化学实验在初中化学教学中的应用

化学世界五彩斑斓,化学学科本身就是一门趣味性较强的学科。通过化学实验,能够感受到物质不同形态的变化,能够满足学生的好奇心和探索欲。在初中化学教学中,引入趣味化学实验,能够进一步提升学生学习的兴趣,激发学生的好奇心,提升课堂教学质量。本文就趣味化学实验在初中化学教学中的应用进行探讨,旨在提升学生的学习兴趣和实验能力,优化教学质量。

高中生物实验教学中如何提高学生思维能力

探讨高中生物实验教学中学生思维能力培养的策略,是为了寻求更有效的措施,提供更优质的学习指导,让学生通过参与实验提高学习质量,提高综合思考能力。文章提出了提高思维能力的六个策略:设疑启思以引发学生探究兴趣;实施分组协作以促进学生思维交流与碰撞;鼓励自主实验让学生在实践中培养创新能力;运用多元分析方法强化学生的逻辑推理能力;引导学生反思总结以促进自我学习策略的调整;推进学科融合教学以拓展学生的综合视野。期望在这些策略的共同作用下,学生的批判性思维、创新能力和综合素养能够得到全面提升。

基于核心素养的高中物理作业实验化设计

作业是课堂教学的重要组成部分,是提高学生深度学习能力的有效手段。高中物理作业实验化设计将高中物理作业与实验进行创新联姻,让作业成为学生素养形成和思维培养的主阵地。本文通过深入分析实验化物理作业在提高学生兴趣、培养实验能力和学科核心素养、减轻学生作业负担等方面的作用,对具体的作业实验化设计案例研究,发现高中物理实验化设计能够显著提升学生的学习兴趣、学习效果和综合能力,这有助于培养具有实践和创新能力的学生,对培养学生核心素养具有促进作用,对高中物理教学也具有重要意义。