生物科学与技术虚拟仿真实验教学中心的建设与应用

生物科学与技术虚拟仿真实验教学中心通过优秀科研项目转化以及与高新技术企业合作开发,建设了一批高质量的生物类虚拟仿真实验教学资源。多层次、多元化的资源为学生前沿科学知识学习、综合性科研训练和生物下游产业技术训练提供有利环境,有效地实现教学模式的转变以及学科交叉知识的学习和延伸。全天候开放共享虚拟仿真实验教学平台,实现虚拟仿真实验教学软件、实验标准化视频、教学课件和测试题库等线上教学资源的有机整合,满足随时随地实验教学需求,支持了一系列的混合式线上线下实验教学课程开展。生物科学与技术虚拟仿真实验教学中心与国家级生物科学实验教学示范中心形成了“双中心”融合发展的创新人才培养实验教学体系,“虚实结合”的实验教学模式,提升了学生的综合科研能力与教师的业务水平,培养了满足社会需求的生物技术创新实践人才。

微生物实验教学中蛭弧菌的分离与鉴定实验

通过富集培养后从鱼体表分离得到了有活性的蛭弧菌,双层平板培养后能出现明显的透明状噬菌斑;用银染法染色后观察到蛭弧菌呈逗点状,同时观察到蛭弧菌的连续运动状态;通过16S rRNA基因序列的同源性分析结果表明,分离到的鱼体表蛭弧菌与大多数典型蛭弧菌的同源性均较高,最高达99%,可以分类到Bdellovibrio属。该实验内容与生活贴近且涉及实验技术广泛,有助于激发学生的实验热情,促进创新型人才的培养,也为今后在微生物学实验教学中开设综合创新实验奠定了基础。

峨眉山天然药用植物资源研究虚拟仿真实验教学项目建设

为提升生物技术专业学生在生物制药方面的综合实践能力,将学过的理论知识与生物资源利用、生物制药生产实际结合起来,四川大学生命科学学院充分利用当地特色生态资源,建设了峨眉山珍稀天然药用植物资源研究虚拟仿真实验。与野外药用植物资源调查“虚实结合”的教学模式,充分发挥了虚拟仿真实验教学项目在企业综合实训中的应用。实验项目克服了在有限学时内,受天气和环境影响而无法达到的预期教学目标,是传统实验教学的有效补充,开辟了野外药用植物资源研究调查的新模式。

荧光染色技术在细胞生物学实验中的实践与探讨

花粉管是研究植物细胞形态建成和极性生长的模式系统,其快速生长依赖于细胞内高效的膜囊泡运输。现以百合花粉管为对象,对细胞质膜与内膜系统相关实验教学课程进行探索和实践,将荧光染色技术应用于花粉管生长过程观察,建立了膜囊泡运输的观察实验项目。实验内容涵盖百合花粉的萌发和生长、花粉管胞质流动观察,线粒体荧光染色及观察、膜囊泡染色和运输观察等多个知识点。实验项目的设计、开展和结果探讨,对学生直观和深刻理解细胞生物学中膜组分和内膜系统有显著效果,丰富了本科生细胞生物学实验教学的内容,对培养学生的科学研究思维,提升科学素养和创新能力,促进基础学科拔尖创新型人才培养有重要意义。

辐照杀虫和灭菌虚拟仿真实验教学项目建设

为了解决学生在辐照处理实践环节中实验操作和实践内容缺失的问题,开发了工业化辐照杀虫和灭菌虚拟仿真实验。该实验包括辐照杀虫和灭菌的原理、电子束辐照和钴60-γ射线虚拟实验操作、辐照处理效果分析和线上答题等模块,可以实现实验内容的在线操作、自主学习、在线考核。同时在线提供的教学引导视频可供学生在没有VR设备的情况下使用,最大程度实现教学资源的共享。通过运用unity-3D信息技术和VR虚拟现实技术的交互,突破了传统实验中高危设备和高危实验环境的限制,提高了实验教学过程的便捷性,拓展了教学空间,获得了良好的实验效果,并建立了虚实结合、线上线下相统一的微生物实验课程教学。

基于实践教学课程思政育人模式的探索与实践——以微生物课程链为例

课程思政是高校在新时期实现立德树人根本任务的战略性举措,旨在通过融合教学内容、教学方法和课程体系的综合改革提高基础课程的教学质量和拔尖创新性人才的培养质量。生物学科中关于课程思政的改革多数是在理论课程中开展的,针对实践类课程的思政教育改革有待加强;而且现阶段实践课程的教学改革主要在单门课程中进行,课程之间的联动和协同性还有待提高。针对这一现状,建设了由微生物学、病毒学和应用微生物学等专业必修课程组成的微生物类专业课程群,同时在此基础上整合基础实验课程、大学生创新创业训练、企业综合实训、学科竞赛和科研训练等形成了微生物课程链。在进一步推动专业理论课程思政教育的基础上,将针对思政教育的改革工作落实到专业实践类课程中,强化实践教学课程思政,以建设生物类专业课程链贯通式育人模式,同时为其他学科的专业课程链思政教育提供参考。

科研项目成果在通识课程中的教学实践与探索

以“众里寻他千百度——核酸检测的应用”实验项目为例,探索将科研项目的部分内容应用于高校生物类通识课程的实践经验。该项目以拟南芥T-DNA插入突变体为材料,通过基因组DNA的提取、PCR检测和条带分析等,探讨核酸检测技术在科学研究和医学检验中的应用,涵盖一个完整的富含生物学特色的科研过程。该项目在通识课程中的实践,使非生物专业的学生在获得生物学核酸提取相关知识点和实验技能点的同时,了解生物学科研项目的实施过程;同时,通过鼓励学生思考核酸检测技术手段发展的背景、过程和意义,培养学生的发散性思维和创新实践能力,为培养新时代全面创新型人才奠定基础。

课程思政在生物安全导论课程中的实践与探讨

课程思政是新时期高校进行教学内容与课程体系改革的重要内容,是帮助当代大学生构建社会主义核心价值体系的重要途径。在专业课程中挖掘思政教育元素、将思政教育与课程内容充分融合,对培养全面发展的生命科学研究型人才具有重要意义。本文在挖掘生物安全导论课程中的思政元素的基础上,对课程中的经典思政案例和教学方案进行了探索和总结,并探讨了思政教育在该课程中的实践经验,以期为高等教育通识课程中的思政教育改革提供新的思路与方法。

牦牛腹泻粪样的细菌分离鉴定与耐药性检测

对红原县16头牦犊牛分别采集腹泻粪样,用选择性培养基分离,并根据形态特征和16SrRNA基因序列分析鉴定得到了沙门氏菌、大肠杆菌、芽孢杆菌等64株菌株。采用药敏纸片法检测所得菌株对8类、共计9种药敏纸片的耐药性。结果表明:所测菌株对庆大霉素、环丙沙星、复方新诺明、氨曲南较敏感,耐药率为0%～25%;对红霉素和万古霉素耐药率为75%～100%。该实验不仅为抗生素类药物治疗牦牛腹泻问题提供参考,还有助于研究型创新人才培养,也为今后开设综合创新实验教学奠定了基础。

电子显微镜虚拟仿真实验的建设与应用

电子显微镜是利用电磁透镜聚焦成像的一种具有超高分辨率的大型电子光学仪器。但由于电子显微镜的结构精密、价格昂贵、运行和维修的成本较高等特点,使其在本科实验教学与实践培训中开展困难且存在着实验资源欠缺、教学成本高、仪器内部构造不易观察、实验时间过长等问题。为了解决这一难题,依据电子显微镜的成像原理,借鉴和参考最新的科研成果和技术应用案例,设计了教学目标并构建了知识体系,采用新一代信息技术建设了电子显微镜虚拟仿真实验项目。该实验包括电子显微镜超薄切片技术、负染色技术和线上答题等模块,可以实现实验内容的在线操作、自主学习、在线考核并对学生学习效果的全程追踪和综合性评价等功能。虚实结合的教学实践表明,该项目有效拓展了学生的学习空间与知识体系,丰富了实验教学与实践培训的内容和手段,形成了以学生为中心的自主学习教学资源,显著提高了实验教学效果,有利于基础学科创新拔尖人才的培养。