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基于虚拟现实技术的智能车数字化实验教学平台设计及应用 被引量:1
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作者 崔勇 宋一恒 +3 位作者 胡庆雷 李一民 郑建英 高晓辉 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第3期67-71,82,共6页
针对智能车项目在教学实践过程中硬件成本高、碰撞损耗大、场地占用大、学时有限等问题,采用CoppeliaSim、Matlab/Simulink和虚幻引擎构建具有高还原度与高自由度的智能车数字化实验教学平台与虚拟现实数字实验室,同时设计了智能车实验... 针对智能车项目在教学实践过程中硬件成本高、碰撞损耗大、场地占用大、学时有限等问题,采用CoppeliaSim、Matlab/Simulink和虚幻引擎构建具有高还原度与高自由度的智能车数字化实验教学平台与虚拟现实数字实验室,同时设计了智能车实验教学APP与配套实验课程。培养学生逐步掌握智能车的开发步骤与流程,采用引导式教学方法激发学生学习兴趣,培养学生知识应用及综合实践能力。数字化智能车实验教学平台打破传统智能车项目受设备与场地的限制,打造了更加高效的实验教学模式。 展开更多
关键词 智能车 虚拟仿真 虚拟现实 实验教学 数字实验
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基于认知负荷理论的计算机组成原理实验教学设计与应用 被引量:1
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作者 杨磊 司国东 +3 位作者 王春桃 黄沛杰 肖克辉 杜治国 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第1期177-181,共5页
计算机组成原理实验教学能提高学生系统设计及应用创新能力,但因其实验原理抽象、知识点多,实验平台复杂等特点也让学生在实验过程中产生较高的认知负荷。为解决高认知负荷对实验教学造成的负面影响,基于认知负荷理论对实验进行教学设计... 计算机组成原理实验教学能提高学生系统设计及应用创新能力,但因其实验原理抽象、知识点多,实验平台复杂等特点也让学生在实验过程中产生较高的认知负荷。为解决高认知负荷对实验教学造成的负面影响,基于认知负荷理论对实验进行教学设计,分析学生学习需要因材施教控制学生内部认知负荷,优化实验教材设计及呈现方式降低学生外部认知负荷,激发学生学习兴趣以提高学生相关认知负荷,提升实验教学效果。教学实践表明,新型教学设计有效降低学生实验过程中的认知负荷总量,计算机系统设计及创新能力得到较高的提升。此方法也可为其他实验课程教学改革提供参考。 展开更多
关键词 计算机组成原理 认知负荷理论 实验教学 成效研究
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科学之美牵引的大学物理实验教学设计与实践 被引量:1
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作者 陈峻 马乐君 +3 位作者 谢小柱 唐靓 朱道云 吴福根 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第3期118-123,共6页
针对传统大学物理实验教学中出现的学教模式陈旧、缺乏吸引力、挫败感强价值获得感低、个性化深度学习难满足等痛点问题,提出美育与数智化实验相融合的教学方案。通过“科学之美”的问题导向式教学,激发学生的好奇心,引导学生深入理解... 针对传统大学物理实验教学中出现的学教模式陈旧、缺乏吸引力、挫败感强价值获得感低、个性化深度学习难满足等痛点问题,提出美育与数智化实验相融合的教学方案。通过“科学之美”的问题导向式教学,激发学生的好奇心,引导学生深入理解实验原理和思想、掌握实验方法并探究实验问题;以实验操作中的“挫折教育”培养学生求真求实、敢于试错、勇于攀登的科学精神;依托数字化实验平台,开展“线上+线下”混合式实验教学,为学生进行科学探究、实验竞赛、大创项目数智化赋能,满足学生个性化学习需求;以“时点+成长”相结合的多维度过程性考核评价,科学反映学生成长成才情况,利于教学良性循环。该模式也是对“两性一度”人才培养目标的一次实践探索。 展开更多
关键词 大学物理实验 实验教学 科学之美 同伴教学
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数字化转型赋能实验教学高质量发展:内涵、内在机理与实践路径 被引量:4
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作者 王后雄 马善恒 胡天娇 《中国电化教育》 北大核心 2025年第2期36-41,共6页
实验教学高质量发展是应对创新人才培养诉求的优选路径,是推动科学教育高质量发展必由之路,数字化转型赋能实验教学高质量发展是我国加快建设教育强国的重要举措。实验教学数字化转型具有深化探究实践、创设可视情境、促进方法外显、突... 实验教学高质量发展是应对创新人才培养诉求的优选路径,是推动科学教育高质量发展必由之路,数字化转型赋能实验教学高质量发展是我国加快建设教育强国的重要举措。实验教学数字化转型具有深化探究实践、创设可视情境、促进方法外显、突破学习场域、构建共享资源的内涵特征。数字化转型赋能实验教学高质量发展的内在机理主要为:发展新质生产力,重塑实验教学的生态体系;彰显人文指向,形成互惠共生的人机关系;指向未来教育,有效发挥数据的价值效能;体现主体意识,全面提升师生的数字素养。依据智能时代科学教育的创新趋势,必须通过构建数字化实验教学的课程体系、优化实验教学数字化的支持环境、打造数字化支持的科学实验教学样态、探索智能时代科学教师数字化培养模式、建立数字化实验质量评价全息性系统、推进数字化实验教学应用示范工程等实践路径,发挥数字技术在实验教学中的赋能作用。 展开更多
关键词 实验教学 数字化转型 高质量发展 实践路径
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面向I^(3)型卓越人才培养的嵌入式人工智能实验教学探索 被引量:2
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作者 陆玲霞 于淼 彭勇刚 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第1期85-90,共6页
为满足“人工智能(AI)+X”背景下对交叉型、复合型、创新型(I3型)卓越人才培养的迫切需求,针对现有嵌入式人工智能(AI)实验教学中存在实验平台资源有限、教学体系不够完善以及产教融合深度不足等问题,深入探索嵌入式AI实验教学新模式。... 为满足“人工智能(AI)+X”背景下对交叉型、复合型、创新型(I3型)卓越人才培养的迫切需求,针对现有嵌入式人工智能(AI)实验教学中存在实验平台资源有限、教学体系不够完善以及产教融合深度不足等问题,深入探索嵌入式AI实验教学新模式。建设灵活性强、接口资源丰富的嵌入式AI创新实验平台,构建交叉性强、多层递阶的实验教学体系,充分融入产教融合、科教融汇的实践创新案例。实践表明,所采取的改革举措有利于激发学生的创新潜能,提升学生创新思维与实践能力,为培养I^(3)型卓越人才提供有力支撑,也展现了良好的示范效应。 展开更多
关键词 嵌入式人工智能 实验教学改革 I^(3)型卓越人才 产教融合
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浮体耐波性及系泊实验教学设计与实践
6
作者 宋磊 余铁男 +2 位作者 孙明慧 刘曾 孙江龙 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第2期123-126,共4页
充分利用船模拖曳水池条件,以600 mm×250 mm×250 mm方形浮体为教学模型,配合光学运动捕捉装置,开展不同迎浪角下零速横浪规则波运动响应实验教学;采用直杆和重物基座模拟系泊桩,调节缆绳系泊高度测量不同系泊状态下拉力响应,... 充分利用船模拖曳水池条件,以600 mm×250 mm×250 mm方形浮体为教学模型,配合光学运动捕捉装置,开展不同迎浪角下零速横浪规则波运动响应实验教学;采用直杆和重物基座模拟系泊桩,调节缆绳系泊高度测量不同系泊状态下拉力响应,对比分析有/无系泊状态下波浪运动响应情况,完成系泊实验教学。 展开更多
关键词 拖曳水池 耐波性实验教学 系泊实验教学
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基于智能插件和大语言模型的电力电子实验教学辅助设计方法 被引量:1
7
作者 陈宇 陈汉文 +1 位作者 祝之森 张蓉 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第4期205-212,共8页
大语言模型(large language model,LLM)在一般性教学辅助、文科课程和计算机课程中得到成功应用,但应用于电力电子实验教学时存在电路拓扑图识别不准、关键信息缺失等问题。为此,该文提出基于智能插件和LLM的教学辅助设计方法:首先通过... 大语言模型(large language model,LLM)在一般性教学辅助、文科课程和计算机课程中得到成功应用,但应用于电力电子实验教学时存在电路拓扑图识别不准、关键信息缺失等问题。为此,该文提出基于智能插件和LLM的教学辅助设计方法:首先通过深度学习模型实现电路拓扑图识别,并将其转换为电路网表文本;然后向LLM提供网表文本及不同提示词,引导LLM实现网表检查、电路分析、文档生成、知识问答等教学功能,为教师提供高质量的教学设计起点。该方法有望减轻教师负担,提高实验教学的时效性和教学质量,为电力电子实验教学设计提供一种有用工具。 展开更多
关键词 新工科 电力电子技术 实验教学 大语言模型 电路拓扑图识别
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大型仪器在矿石冲击破碎实验教学中的应用
8
作者 王培龙 徐承焱 +3 位作者 马巧焕 孟建寅 寇珏 孙春宝 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第7期148-152,176,共6页
借助JK落重试验装置,设计了矿石抗冲击粉碎特性参数的测定研究型实验。通过对不同粒度矿石颗粒在不同能量水平下的冲击破碎,确定该矿石的抗冲击粉碎特性参数。该实验有助于学生深入理解矿石碎磨过程中的能量-粒度分布理论模型。实验中... 借助JK落重试验装置,设计了矿石抗冲击粉碎特性参数的测定研究型实验。通过对不同粒度矿石颗粒在不同能量水平下的冲击破碎,确定该矿石的抗冲击粉碎特性参数。该实验有助于学生深入理解矿石碎磨过程中的能量-粒度分布理论模型。实验中引入大型专用设备、采用以目标任务为导向的“模块化分布与协同集成”的教学实施模式、并深度融合课程思政教育与实验教学。这不仅使学生明确了碎磨技术的学术挑战,激发了其深入学习和研究的主动性,也培养了学生的创新思维,提升了科学素养,同步实现了思政教育和教学质量提升的双重目标。 展开更多
关键词 大型仪器 实验教学 冲击粉碎 落重试验 课程思政
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存储柜综合实验教学平台设计与实践
9
作者 张浩鹏 范梅花 +1 位作者 张剑飞 王波 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第7期217-223,228,共8页
针对计算机科学与技术专业嵌入式方向综合实践能力培养需求,设计了一个存储柜综合实验教学平台。该平台结合人工智能与移动终端硬件环境,实现软硬件协同设计,并融合嵌入式Linux驱动开发、移动终端软件开发、Web应用程序设计、人工智能... 针对计算机科学与技术专业嵌入式方向综合实践能力培养需求,设计了一个存储柜综合实验教学平台。该平台结合人工智能与移动终端硬件环境,实现软硬件协同设计,并融合嵌入式Linux驱动开发、移动终端软件开发、Web应用程序设计、人工智能等核心课程内容,通过引入设备端(AI)、服务端(基于云服务与若依框架)及监控端(基于B/S架构的移动终端软件),实现了智慧物流应用向课堂实验的有效转化。能够让学生理解和掌握软硬件综合开发过程中工程技术对智慧物流发展的关键支撑作用,也为同类实验教学平台设计提供了应用参考。 展开更多
关键词 实验教学平台 存储柜 嵌入式系统 人工智能
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MR技术嵌入电子实验教学探索
10
作者 高玄怡 杨惠霞 +3 位作者 陈威 乔婧思 卢继华 王业亮 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第5期111-115,共5页
针对传统电子实验教学中学生对元器件内部构造机理的动态变化过程缺乏深入理解,导致实验调试时盲目操作的问题,提出一种基于混合现实(MR)技术的实验教学新模式,以“火灾报警电路综合设计实验”为例,展示MR技术在虚实结合场景中的应用。... 针对传统电子实验教学中学生对元器件内部构造机理的动态变化过程缺乏深入理解,导致实验调试时盲目操作的问题,提出一种基于混合现实(MR)技术的实验教学新模式,以“火灾报警电路综合设计实验”为例,展示MR技术在虚实结合场景中的应用。通过三维可视化技术,直观“透视”晶体管内部构造及载流子运行状态。实验结果表明,MR嵌入实验教学促进学生快速掌握和应用电子学知识,激发学生形象思维和创造力,培养学生深入探索的高阶思维,实现传统电子实验教学从单一模式向多维交互形式的转变,为实验教学与数字化技术的深度融合提供新的实践路径。 展开更多
关键词 混合现实技术 实验教学新模式 虚实场景 三维可视化
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植物学实验教学数字化转型的探索
11
作者 李兵 罗佳雨 +3 位作者 胡原 田志夕 刘安玲 曾嘉慧 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第2期178-182,208,共6页
为解决野生兰科植物不能采集、野生生境难以到达、传粉过程不便观察的教学问题,利用“兰科植物传粉与保护虚拟仿真实验”国家一流课程、数字切片、MOOC等数字化资源,以“珍稀兰科植物濒危原因探究”为教学任务,设计植物学实验教学数字... 为解决野生兰科植物不能采集、野生生境难以到达、传粉过程不便观察的教学问题,利用“兰科植物传粉与保护虚拟仿真实验”国家一流课程、数字切片、MOOC等数字化资源,以“珍稀兰科植物濒危原因探究”为教学任务,设计植物学实验教学数字化转型方案,将数字化资源全面融入教学过程,开展沉浸、探究和自主式教学,通过赋分模型驱动过程性评价,形成以学生为中心、线上线下互通、虚拟实体结合的实验教学新模式。提出包含实验设施、教学资源、教学评价和教师数字素养等要素的系列数字化转型,以期形成植物学实验教学数字化转型的新方案。 展开更多
关键词 植物学 实验教学 数字化资源 虚拟仿真实验 数字化转型
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基于BIM技术的墓葬遗址虚拟建构实验教学探索
12
作者 张婷 翟龙宇 +3 位作者 刘育铭 李静坤 杨春雨 刘博 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第3期227-231,268,共6页
运用建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)技术,以北魏宣武帝景陵遗址为对象进行虚拟建构实验教学。针对外业信息采集、内业数据处理、建筑内部病害标记与汇总、BIM模型建构与虚拟修缮4个模块开展对学生仪器使用、数据处理... 运用建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)技术,以北魏宣武帝景陵遗址为对象进行虚拟建构实验教学。针对外业信息采集、内业数据处理、建筑内部病害标记与汇总、BIM模型建构与虚拟修缮4个模块开展对学生仪器使用、数据处理、建筑病害整理和BIM建模方法等方面的对应训练。教学实践表明,结合建筑遗产实际项目的实验教学能够有效保障学生对于相关技术的理解与掌握,锻炼设备操作与课题研究能力,锤炼专业技能的同时进一步提升遗产保护意识、开拓遗产保护视野。 展开更多
关键词 建筑信息模型 景陵墓葬遗址 虚拟建构 实验教学
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基于云边协同的嵌入式人工智能与物联网实验教学系统的设计及应用
13
作者 朱辰 黄崇文 +2 位作者 刘冬 杨照辉 史治国 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第6期36-42,共7页
针对嵌入式人工智能实验教学中存在的视觉检测场景多样化、检测任务开发流程复杂、实验硬件设备选型困难、通用性不足、部署难度大,以及深度学习算法对学生入门门槛高、教学成本较高等问题,结合云端与边端深度学习算法的优势与局限性,... 针对嵌入式人工智能实验教学中存在的视觉检测场景多样化、检测任务开发流程复杂、实验硬件设备选型困难、通用性不足、部署难度大,以及深度学习算法对学生入门门槛高、教学成本较高等问题,结合云端与边端深度学习算法的优势与局限性,设计并开发了一套基于云边协同的嵌入式人工智能与物联网实验教学系统。该系统由以下核心模块组成:自主研发的支持多种协议与多传感器接口的边缘端数据采集板、一站式低代码深度学习算法开发平台,以及云边协同一体化的人工智能与物联网算法实验平台。实验教学结果表明:该云边协同实验教学系统能够实时采集传感器数据,支持多种常用的轻量化深度学习网络模型的开发和部署,满足嵌入式场景下的目标检测要求,同时适应不同专业背景的专业硕士研究生在人工智能实验教学与科研中的多样化需求,有效提升了学生的工程实践与创新能力。 展开更多
关键词 云边协同 嵌入式人工智能 物联网 目标检测 实验教学
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基于虚拟仿真技术的新型实验教学体系在乳品工程专业的融合与实践
14
作者 刘璐 耿艺萌 +5 位作者 张秀秀 郑冬梅 崔立雪 张宏伟 徐渐 李晓东 《农产品加工》 2025年第1期123-127,共5页
乳品工程是实践性与理论性相结合的学科,但目前传统实验教学仍存在诸多问题。基于目前传统实验教学项目的优势和问题,分析了虚拟仿真实验教学在乳品工程专业实验教学中的应用价值,以及构建虚实结合的乳品工程实验教学体系意义与策略。
关键词 乳品工程 虚拟仿真 实验教学体系 问题 对策
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生态位理论视域下高校实验教学体系的建构研究
15
作者 张远兰 汪贵斌 农春仕 《中国大学教学》 北大核心 2025年第7期77-83,共7页
现代高校实验教学体系愈来愈呈现出开放性和复杂性,破解当前实验教学要素和运行过程中体制机制壁垒亟须新理念与新路径。生态位理论对于分析高校实验教学生态系统中各要素间的复杂关系具有较强的适切性,其中生态位宽度、生态位态势、生... 现代高校实验教学体系愈来愈呈现出开放性和复杂性,破解当前实验教学要素和运行过程中体制机制壁垒亟须新理念与新路径。生态位理论对于分析高校实验教学生态系统中各要素间的复杂关系具有较强的适切性,其中生态位宽度、生态位态势、生态位重叠、生态位扩充是该理论体系的重要四维,由此型构需求生态位、环境生态位和制度生态位“三位一体”的分析框架。研究发现,对需求生态位的回应不够削减了实验教学体系建构的培养功能,环境生态位的匹配不强虚化了实验教学体系建构的发展潜能,制度生态位的供给不足影响了实验教学体系建构的可持续性。受生态位理论启发,若要转变高校实验教学体系当前的弱生态位状况,一要数智赋能并精准教研,优化高校实验教学体系的需求生态位;二要重塑认知并优化管理,优化高校实验教学体系的环境生态位;三要持续推动协同创新和联动共享,优化高校实验教学体系的制度生态位。 展开更多
关键词 生态位理论 需求生态位 环境生态位 制度生态位 实验教学体系
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基于园区综合能源系统优化案例的虚拟仿真实验教学平台
16
作者 刘洋 祝安 +2 位作者 邢作霞 李文文 宋明达 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第4期93-96,102,共5页
为研究园区综合能源系统优化运行方案和丰富教学手段,提升园区运行质量与产教融合水平,设计并搭建一种园区虚拟仿真实验教学平台。该平台考虑了风光储、电热耦合以及冷热电气协同的多场景园区综合能源系统优化调度实验教学案例。结果表... 为研究园区综合能源系统优化运行方案和丰富教学手段,提升园区运行质量与产教融合水平,设计并搭建一种园区虚拟仿真实验教学平台。该平台考虑了风光储、电热耦合以及冷热电气协同的多场景园区综合能源系统优化调度实验教学案例。结果表明,采用冷热电气协同、源网荷储集群联控技术,可进一步提升园区运行质量和能源利用效率。通过虚拟仿真实验教学平台的建设与应用,能增强学生的综合分析能力与实践能力,对电气工程等相关领域的研究与教学具有参考作用。 展开更多
关键词 虚拟仿真 实验教学平台 园区综合能源系统 优化调度 教学案例
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警务人员热生理反应实验教学平台设计
17
作者 胡啸峰 丛澳 +3 位作者 胡今鸣 唐睿君 韩昕格 吴建松 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第7期229-235,共7页
为定量分析警务人员在高温和低温作业环境下的热生理反应规律,设计开发了一套基于人工气候室的实验教学平台。该平台包括人工气候室、环境控制系统、作业强度模拟装置、数据采集设备及数据分析系统5个部分。依托此平台,设计了一套实验... 为定量分析警务人员在高温和低温作业环境下的热生理反应规律,设计开发了一套基于人工气候室的实验教学平台。该平台包括人工气候室、环境控制系统、作业强度模拟装置、数据采集设备及数据分析系统5个部分。依托此平台,设计了一套实验教学方案,涵盖实验原理、内容、所需设备设施及具体操作步骤,专门用于测量警务人员在高、低温环境下的热生理反应;该方案已通过实验验证。实验结果表明,该平台能够准确测量并分析不同环境温度和劳动强度下警务人员的生理反应特征及其规律,可为警察职业安全健康及数据警务技术领域的实验教学提供平台与技术支持。 展开更多
关键词 热生理反应 实验教学平台 人工气候室 警务人员
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全自动搬运机械手实验教学平台的研制及应用
18
作者 付铁 陈中华 +2 位作者 王一飞 杨雨川 庞璐 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第8期161-165,共5页
为提高大学生的机器人技术应用及实践创新能力,研制了一套全自动搬运机械手实验教学平台,并配套设计了由基础认知、工程应用到综合创新的逐阶递进的实践教学内容。该平台能够根据预设路径及位置要求高效完成物料搬运等作业任务,在拓宽... 为提高大学生的机器人技术应用及实践创新能力,研制了一套全自动搬运机械手实验教学平台,并配套设计了由基础认知、工程应用到综合创新的逐阶递进的实践教学内容。该平台能够根据预设路径及位置要求高效完成物料搬运等作业任务,在拓宽学生视野、增强实践能力和提升综合素质等方面效果明显,已在“智能机电系统设计与开发”项目制课程和科创竞赛中发挥了重要的支撑和助力作用,为机器人技术在工程实践教育教学中的应用提供了借鉴范例和实践基础。 展开更多
关键词 全自动搬运机械手 实验教学 机器人技术 创新能力
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样本前处理在流式实验教学中的应用
19
作者 吴映霞 孙彩云 +3 位作者 王子骏 童献 朱颖 刘兵 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第8期55-58,共4页
传统的流式细胞术相关课程往往忽视样本前处理环节的教学。为使学生全面地掌握流式细胞术,在“鱼类生理与研究技术”和“细胞生物学”课程现有的流式教学模块的基础上,新增了关于组织解离制备单细胞悬液的样本前处理知识讲解与实践操作... 传统的流式细胞术相关课程往往忽视样本前处理环节的教学。为使学生全面地掌握流式细胞术,在“鱼类生理与研究技术”和“细胞生物学”课程现有的流式教学模块的基础上,新增了关于组织解离制备单细胞悬液的样本前处理知识讲解与实践操作环节。该改进完善了教学内容,构建了完整的知识体系。通过系统掌握全流程实验技术,有效提高了实验效率与数据质量,使学生能够独立开展相关实验。这一举措对培养学生的科研创新思维和解决实际问题的能力具有积极作用。 展开更多
关键词 样本前处理 流式细胞术 实验教学 组织 单细胞悬液
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微生物VBNC状态诱导及检测实验教学设计
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作者 刘丽艳 徐振波 《农业工程》 2025年第3期144-148,共5页
依托食源性微生物污染控制领域科研成果,结合食品微生物实验教学改革需求,围绕啤酒腐败菌因形成活的非可培养状态而易被漏检的行业问题,设计探索性产教融合实验项目。以典型啤酒腐败菌(干酪乳杆菌)为实验对象,模拟啤酒酿造工艺环境,采... 依托食源性微生物污染控制领域科研成果,结合食品微生物实验教学改革需求,围绕啤酒腐败菌因形成活的非可培养状态而易被漏检的行业问题,设计探索性产教融合实验项目。以典型啤酒腐败菌(干酪乳杆菌)为实验对象,模拟啤酒酿造工艺环境,采用啤酒连续传代法和低温储藏法还原啤酒腐败菌进入活的非可培养状态的过程,并采用分子方法对其进行检测。该项目对培养本科生学以致用与科研素养具有一定意义。 展开更多
关键词 食品微生物学 啤酒腐败 VBNC状态 实验教学
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