实验教学在细胞生物学中的应用专业精彩8篇
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实验教学在细胞生物学中的应用【第一篇】
新一轮课程改革正全面展开，对高校实验教学提出了一系列新要求、新挑战。长期以来，在实验教学中教师都以教材为蓝本，将教科书中的实验以演示的方式传授给学生，教师演示所占用的时间过多，学生动手的时间少，学生对教师的演示只是简单的重复，有的学生甚至只看不做，缺乏自动性，导致兴趣全无。这样的教学无助于动手能力、实验技能、科学态度培养和提高。随着教学改革的不断深入，针对学生自主学习能力薄弱、合作探究能力不足等问题，翻转课堂为教学改革提供了新的思路和方法。
“翻转课堂”能增强学生学习的自主性，学生能有效地掌控学习，体现了“学生为中心”的基本思想。学生通过观看教学视频，在线交流探讨，学习体验分享，对学习进行评价并提出建议等活动，能促进高阶思维发展，养成批判性思维的习惯。按照皮亚杰的话说，教育的目的是培养儿童能做新事，有创造能力和发明兴趣，而不在于只训练重复既有事情，要培养儿童的批评性，具有求证的能力，而不只是接受知识。翻转课堂正是基于这样的理念，让学生变“要我学”到“我要学”，主动地获得知识，并审慎的、批判的接受知识。通过这种学习，学生可以处在一种接受，互动反思和批判继承的培养状态中。
2基于qq的翻转课堂教学流程设计芙富兰克林学院的roberttalbert在线性代数课堂中实施了翻转课堂,并结语了翻转课堂的教学结构。robert构建了翻转课堂的教学模式。
依据该模型，笔者设计了《三维动画制作》翻转课堂教学流程，其大致分为学习准备、课前视频学习、在线协作学习、课堂学习与巩固、学习反思五个阶段，如图1-2。图1-2课堂教学流程结构准备阶段要包括教师学习视频的录制和学习材料的准备，同时对学生进行分组;课前观看视频学习主要是学生观看在线学习材料，根据个人的情况，自主安排学习进度;在线协作学习阶段主要是让学生在一个开放的空间自由发言,使其能充分表达自己的诉求，以寻求帮助，通过小组协作的方式完成任务;课堂学习与巩固主要通过作品的展示和讨论，让学生表达自己“学会了什么”，以达到知识的分享和内化;课后学习学习反思是在学生完成课堂学习后，学生根据小组讨论的结果，对自己的作品进行修改和完善。
3基于qq的翻转课堂实施策略。
翻转课堂教学实施中包括微课教学和课堂教学，教学由课堂延伸到网络，学生对知识的学习周期由堂课45分钟延长至数天甚至数周，教学时间和空间的放大，增加了教学设计的难度。制作适合的学习视频，有效地利用信息传播技术，设计多样的教学方法，设定有效地评估反馈，建立学习干预机制，形成利用学习者意义建构的学习环境，是保证翻转课堂有效实施的关键。
演示类学习视频的制作。
学习视频主要分为讲授类和演示类，讲授类主要是教师运用口头语言向学习者传授知，这类微课是教师以课堂实录的方式展开教学过程。演示类以实验操作示范为主，主要演示操作的步骤、重点、方法以及注意事项等，学习者通过观看、模仿、错误矫正等掌握各种技能知识。对于实验教学来说，微课内容主要以案例制作为主要内容，操作演示为主，学生能通过观看掌握案例制作的过程、方法和技巧，为独立创作打下基础，是保证学生自主学习的基础性材料。录制视频的目的是要使学生能够很好的自学,所以在视频内容选择上应突出重点，以小知识点为段落分别录制。对以培养学生三维造型技能和创作能力为目标的《三维动画制作》课程来说，录制的学习视频多以案例讲解为主，着重技艺与技法的说明，让学生观看视频后不但能按要求制作出所演示的案例，而且还能根据个人的倾向创作出与案例不同形象的作品，从而达到技能的迁移。
除了录制视频之外，还可以准备知识导图，主要是方便学生理解课程内容，知识导图将案例的知识点的连结方式呈现出来，使知识结构更加清楚，能促进学生对视频的理解。同时，教师可以编写学习手册，注明案例的重点和难点，给出其视频时间位置，方便学生查找，同时也能引起学生的注意。
任务驱动，协作学习。
观看视频不是为了简单的模仿，而是为再创作提供预备性知识，有了先前的观看视频及模仿练习后，学生对完成任务过程已经比较清楚了，这时教师需要制定个性化的学习任务，还可以结合知识导图，使学生在自主学习过程中更能提纲挈领。以《三维动画制作》课程中的logo建模为例，在教学视频中教师事先录制一段logo建模的视频，详细演示了建模的过程和方法，接下来教师利用qq发布迁移任务——现实生活中我们会在街头看见各式各样的logo标志，请你为自己的班级设计制作一个的logo标志，教师可以展示任务实现的思维导图。协作学习以分组的方式进行，分组过程中要根据学生性格特点和学习能力差异进行异质分组。在线协作学习是一种有效地学习认知活动方法，它打破了个人认知的壁垒，在协作能中带来思维的碰撞和情感体验，唤醒学生的自我意识，培养学生的合作与创造精神。协作学习中教师要提供学习支持，以便及时给予反馈。教师必须根据学生实际情况给予适当的引导，重点是激发学生产生学习动机，使学生生成自己的观点，最大限度发掘学生的潜力。
在线协作可以同步或异步，学生将遇到的问题在qq上留言，在线的同学可以通过qq远程协作功能，帮助解决问题。也可以通过留言互动，在qq消息记录中，查看其他同学的先前的.学习笔记，寻找解决问题的方法。协作中确保给予学生足够的思考时间，使每一次的互动都成为解决问题的阶梯，直到发现解决问题的途径。
家长学习监督策略。
课前学习需要监督学生的学习情况，当学生学习困难时，应该及时干预，并引导学生继续完成学习任务。在翻转课堂中，对于自主学习能力不强和自主学习习惯尚未养成的学生，家长协助教师来监督孩子的学习，能防止学生学习懈怠。家长通过qq参与到学习qq群，作为学习的协作者和监督者，家长可以在每天固定时间段来检查自己孩子的学习情况，与孩子沟通学习上的遇到问题，然后将问题集中反映给教师，在这一过程中，家长也可以根据自己的专业特长和工作经验给予孩子学习的建议。这样一种互动能拉近家长和孩子的距离，家长与孩子学习关系的建立更能促使学生自主学习，提升学生学习的能动性和自信心。
课堂共同讨论、评价作品、发现问题课堂学习主要以分组的方式对学习成果进行陈述、展示并进行评价。共同探讨有别于个人的学习和思考，生生之间、师生之间能够实现面对面的交流与合作，在平等和谐的气氛中以一种开放的心态来斟酌有价值的观点，集体讨论所得出的结论比个人的经验结语更深刻，并能使所讨论的主题更具有深度和广度，它是深化学习成果和发现新问题的环节，有助于高阶思维和批判精神的培养。
学习反思。
课后学生根据课堂讨论中得到的意见，重新思考自己创作的作品，并对作品进行修改。完成作品后，将作品截图上传到qq上，作为最终的学习成果展示出来。学生可以查看自己的消息记录，将其看作自己的学习档案，反思自己的学习过程，从中结语经验。
4结语。
翻转课堂将网络学习与课堂教学的优势进行整合，将自主学习与协作学习有机的融合，克服了传统课堂教学中不利于学生自学的因素，极大地提升了学生学习的效果。教师和家长在线协作及监督，有利于促使学生完成任务，还可以为学生提供及时的、有针对性的个性化指导。
实验教学在细胞生物学中的应用【第二篇】
与初中化学比较，高中化学的学科知识量更大，但总时长却基本一致，因此，单位时间内需要学生掌握的知识点更多，这就要求学生在更短的时间内以更快的速度去掌握知识，而微课恰好能够帮助教师缩短单位知识的教学时长，从而在一定教学时间内丰富了学科内容。
以人教版高中化学选修1第三章《探索生活材料》为例，作为选修内容，对学生的要求会比必修略低，特别是其内容与学生息息相关。
因此，从教学角度上讲，教师应当更侧重于让学生理解生活中的这些化学材料，知道化学材料对自己实际生活的影响。
因此，当教师选用合适的微课资源来开展这一章节的教学时，一方面，与单纯地按照教材内容讲解对比起来，微课会以更短更快的时间将教材内容呈现给学生。
另一方面，通过微课所节省下来的教学时间又给予了教师更多的空间去给学生进行学科内容的拓展，特别是像玻璃、塑料、橡胶这类学生接触频率更高的材料。
二、凝聚精神，加深记忆。
微课是以视频为载体的，这就意味着微课集声音、影像为一体，这种形式与单纯的书面文字或者普通的电子文字相比，趣味性更大，而兴趣对于提高学生的学习积极性具有重要的作用。
以人教版高中化学必修2第一章《物质结构元素周期律》中的第二节“元素周期律”为例，这一节内容中有许多零散细小的要点需要得到总结，比如在周期表主族元素性质的递变规律中，同周期与同主族的元素在原子半径、电子层结构、主要化合价、失电子能力、得电子能力、最高价氧化物水化物(酸性/碱性)、气态氢化物(形成难易/稳定性)、元素(金属性/非金属性)等方面都存在方向的区别，假如单纯地死记硬背，不仅无趣，而且也不利于记忆的持久性。
相反，微课会以动态变化的演变形式去更好地呈现两者的区别，借助声音影像，本来枯燥无味的元素仿佛都“灵动”起来，以更好的方式进入到学生的记忆之中。
此外，由于微课视频一般的时长介于三至八分钟之间，从记忆学的角度上看，短时间更容易抓住观看者的注意力，无形中促进观看者以高度集中的注意力去观看。
由此可见，微课可以帮助教师实现教学减时增效的目的。
三、知识点拨，强化要点。
教学资源库中，有不少微课的内容都是专门讲解一个知识板块的，其特点是重点突出，内容放大，这样类型的微课有助于教师在教学过程中通过知识点拨，强化要点的方式来帮助学生抓取到教材中的重难点，让学生的学习更有针对性与方向性，这同样也是减时增效的一个方面。
以人教版高中化学必修1第二章《化学物质及其变化》中的“氧化还原反应”为例，这一节的内容是教学中的重点与难点，比如氧化还原反应的基本概念就包括氧化还原反应、非氧化还原反应、氧化反应、还原反应、氧化反应与还原反应的关系、氧化剂、还原剂、氧化性、还原性、还原产物、氧化产物等。
对学生来讲，是否能够牢固掌握这些基本概念将直接决定是否能够正确理解这种反应，特别是判断氧化性和还原性强弱时，唯有基本概念明晰无误，才能够判断无误。
在微课视频中，知识要点会以横向与纵向的形式呈现。
纵向上，每一个概念都会通过特征说明、电子转移实质、具体实例来讲解;横向上，这些概念在微课讲解的最后会以列表的形式来给学生梳理，通过很好的直观性来帮助学生理解。
在实际教学中，一旦学生能够自己参透并领悟了知识要点，就可以更好更快地理解教师的讲解，这对教师来讲无疑是节省了许多反复解释的时间。
四、填补空白，避免缺失。
化学中最重要的教学内容就是实验教学，但在实际教学中，由于化学反应本身会涉及到很多不可控的因素，而且并不是每一所学校都配置了绝对充足的资源给教师与学生进行亲自实验，这就意味着有些实验学生只能“看”，不能“做”，但假如单纯地从文字上看，或者单纯地听教师讲，则不利于学生真正地理解实验，这时，微课就能非常好地填补教学空白，避免要点缺失。
以人教版高中化学必修1第四章《非金属及其化合物》中的“富集在海水中的元素———氯”为例，在这一节中有涉及到氯气的实验，但氯气本身是有毒气体，从安全性的角度上看，并不适合在人群密集，场地空间狭小的教室或者实验室里操作实验。
对此，教师可以选择一些演示实验的微课，这实际上与学生观看教师操作并无太大区别，所不同的是微课视频可以反复播放，教师也可以在视频播放的过程中进行讲解，这对学生来讲是非常有益的。
同样，对教师来讲，既减少了实验时间，规避了实验风险，又得以“边实验边讲解”，是一举两得的减时增效措施。
从教学资源的角度上看，微课具有主题突出、内容具体、种类丰富、传播快速、形式多样、反馈及时、趣味度浓等特点，它对于减时增效具有很好的实际作用。
因此，化学教师要充分认识到微课的教学价值，以更加科学合理的方式去利用这种教学资源，从而最大程度地提高教学效率。
作者:瞿正东单位:江苏省海门市四甲中学。
实验教学在细胞生物学中的应用【第三篇】
文章介绍了jitt(适时教学)模式在我校不同专业的医学化学实验教学中的应用，并将网络环境下的学习任务和学生为主体的课堂教学有机结合，以设计性实验案例——“唾液淀粉酶最适ph值的测定”实验目的、原理、方法、步骤、实验中可能出现的问题及注意事项等诠释该教学模式，有助于增强学生学习主动性和培养学生创新与探究的能力。
医学化学实验课程是我校开设的一门重要专业基础课程，是学生完善知识结构、提高创新思维和培养独立思考不可缺少的课程。鉴于实验条件有限(实验室，教师等)，我校将每届临床、护理、精神、检验、康复等专业千余名学生分组分轮来上实验课(每组20～30人;第一轮实验课4学时：每学期第2～10周，第二轮实验课4学时：同学期第12～16周)。“唾液淀粉酶最适ph的测定”属设计性实验，8学时，第一轮教师教授实验目的、原理、分析实验内容，提出实验操作具体问题如何解决，学生小组讨论并陈述具体实验设计思路，教师指导纠正并总结，学生查阅资料完成设计实验报告等环节;第二轮教师批阅学生第一轮书写的设计报告并修改指正，指导学生的具体实验操作。在教学实施过程中发现，第一轮学生听得比较认真，讨论也比较积极，但是第二轮具体实验操作时发现同学不知道如何做实验，设计报告书写的也不详细，大多未按照教师要求的书写，可能两轮实验间隔时间比较长，学生在书写报告时遇到的问题未能及时解决，导致第二轮实验操作无法正常进行。在数字化时代的背景下，我校将jitt模式应用在设计性实验“唾液淀粉酶最适ph的测定”中，取得较为满意的效果。
1jitt教学模式的内涵。
jitt是justintimeteaching的简称，国内学者译为“及时教学”或“适时教学”，起源于20世纪末的美国。“适时教学”教学模式将“基于网络的学习任务”(web-basedstudyassignment)和“以学生的自主性学习为主的课堂教学”(activelearnerclassroom)相结合的一种新型教学策略[1-3]。将数字化技术运用到到教学中，线上和线下学习有机的结合，也符合当今流行的翻转课堂教学模式，实现对教学方法的改革[4]。
jitt模式主要解决教学的效率优化问题。在展开课堂教学之前，教师需要及时了解学生的学习需求和先前掌握的知识。在jitt中，教师需要通过网络事先布置预习内容及短视频，学生则要在规定的时间内完成预习任务(包括资料查阅)，并完成设计报告的初稿及思考题，通过网络工具及时发送给教师(以组为单位)。教师在及时了解学生的预习情况后，根据学生的不同情况调整教学策略。虽然jitt教学模式使用网络非常多，但其教学授课形式仍然是在课堂上进行的，网络中的教学资源在jitt中只是一种资源和手段。在互联网时代，教师针对课程、学生的特点和培养目标采用有针对性的教学模式在线学习，鉴于网络在线学习过分依赖学习者的自主性，缺乏课程逻辑规划，注定无法撼动传统课堂教学的主导地位。因此，提出把传统学习方式和网络化学习相结合的混合学习模式，既发挥教师引导、启发、监控教学过程的`主导作用，又要充分体现学生作为学习过程主体的主动性、积极性与创造性，培养学生良好的学习习惯，提高学生的学习能力。
2“唾液淀粉酶最适ph的测定”教学中的实施步骤。
取科学出版社出版的《医学化学实验》中第4篇创新性实验实验四《唾液淀粉酶最适ph的测定》为例，精心设计教学设计和组织实施教学过程。
发布学习内容(1学时)。
在上实验课的前2d左右，发布学习内容，学生在网络上观看教学视频[5]，大约30min，包括实验目的、原理等内容，预留思考题，如什么是最适ph、如何运用现有知识评价、影响酶促反应速率的因素有哪些、本实验中哪些因素是未知的、如何确定除了ph以外的变量，等等。
学习结果反馈(1学时)。
学生小组讨论(2～3人)，统一设计方案，同时根据教师提出的问题，学生借助wi-fi、电话、短信等方式向教师提出学习反馈。
书写设计报告(2学时)。
学生通过视频中教师的讲解与查阅资料，按要求书写设计实验报告，包括实验目的、实验原理、试剂与器材、实验内容(唾液的制备、缓冲液的制备、探究反应条件、测定a660)实验结果、参考文献等。
调整教学内容。
通过学生反馈的信息，根据反馈信息分析不同专业学生对“唾液淀粉酶最适ph的测定”设计性实验相关知识在认识上的差异，在教学设计上做出调整，满足不同专业学生的发展要求。
课堂实验操作(4学时)。
在课堂上，学生以小组为单位(2～3人)完成具体实验操作。教师批阅学生书写的设计报告，侧重具体实验设计、数据的批改，提高学生独立思考能力;对具体操作提出问题假设，让学生思考如何解决，调动学生学习积极性;指导学生实验操作，培养学生实际动手能力。
3教学效果。
教学效果调查结果显示，在设计性实验“唾液淀粉酶最适ph的测定”中，jitt教学模式较传统教学模式的成绩要高%，实验报告书写规范，数据基本准确，实验器具使用准确，收到较好的教学效果，同时%(样本260人，232人支持jitt模式)的学生同意在今后其他实验课程中接受适时教学法，对学习质量与效果也给予了肯定，见表1。
4结语。
笔者选择的260名学生作为实验班，在“唾液淀粉酶最适ph的测定”设计性实验中应用jitt教学模式，在各项测评中显示高于其他非实验的平行班，提高学生独立思考、创新思维、学习积极性、小组协作等方面的能力。jitt教学模式有助于提高学生的综合能力。适时教学模式要求学生主动学习，小组讨论激发热情与团队协作能力。大多数学生通过jitt教学模式提高了自己收集资料获取信息、自学、分析等方面的能力，有%的学生对自己的学习过程不满意，原因在于自己未按照教师的步骤实施教学。
综上所述，适时教学模式的特点是成本低，价值高，具有较强的可行性和可操作性[6]。近几年，jitt教学模式在医学教育院校广泛应用，该文在医学化学实验课程中进行了初探，期望为jitt教学模式在我国的深入开展提供参考和借鉴。
实验教学在细胞生物学中的应用【第四篇】
来源于生活，服务于生活，了解化学变化的原理，就可以说明生活和生产中的一些化学现象，并且控制这些变化向对人类有利的方向发展，这就需要不断做好化学教学工作。实验课贯穿于初中化学教学的全过程中，如何发挥实验教学法在初中化学教学中的作用，来引导孩子们热爱化学，学好化学，这是新时代初中化学教师必须要学会的技能。本文对实验教学法的含义以及在初中化学教学中的应用进行了详细的阐述。
实验教学法，是指学生在教师的指导下，使用一定的设备和材料，通过控制条件的操作过程，引起实验对象的某些变化，从观察这些现象的变化中获取新知识或验证知识的教学方法。在物理、化学、生物、地理和自然的教学中，实验是一种重要的方法。一般在实验室、生物或农业的田园中。一些实验也可以在教室里进行。实验方法是随着现代科学的发展崛起的，现代科学技术的迅速发展使得实验方法发挥了更大的作用。通过实验的方法,可以使学生加深对课本知识的了解，并且与与书本知识直接相关联,获得一个相对完整的知识,培养他们的独立探索的能力、实验操作能力和对科学研究的兴趣。通过实验可以提高教学质量。
根据实验目的和实验方法不同,可分为:学习理论知识之前打好学习基础实验,验证实验后学习理论知识来巩固知识。由于不同的实验方法来分组,可分为:小组实验和个人实验。在现代教学中,为了加强培养学生的能力,更加注重让学生独立设计和实验。
实验方法的使用,一般要求:(1)教师提前做充分的准备,亲自进行第一次实验,仔细检查仪器、设备、实验材料,以确保实验的效果和安全性。(2)在学生开始实验之前的时间中,根据实验的目的和要求来完成仪器设备安装,让学生了解实验操作过程,然后通过教学或谈话,来进行演示测试,进而可以提高学生实验的自我意识。(3)团队实验室尽可能使每个学生自己动手。(4)在实验的过程中,教师要进行详细的指导,及时发现和纠正问题,端正教育的科学态度和方法。(5)实验结束后,由教师和学生或教师进行总结,由学生来写报告。
1、加强实验安全教育和组织纪律教育。
首先要注意安全教育。安全使用的实验仪器(玻璃烧瓶、玻璃器皿、酒精灯等)和试验药物(酒精、酸、碱等)是化学实验的基本技能,初中化学教师应加强安全教育,增强学生的自我保护意识。做实验时,教学始终保持安全放在第一位。第二,行为准则的规定是在实验室进行实验的良好保证,为了培养良好的实验习惯,使得实验顺利进行,必须给学生强调遵守实验室行为准则和规则的重要性。清楚地向学生们解释,反复教育,使学生了解并自觉遵守,在实验室保证安静的环境。要求学生不到下课时间,不要离开实验室。如果确实有事情要离开实验室,向老师报告后再离开。简而言之,有组织,有纪律的实验习惯和良好的态度时必需具备的。
2、提前预习实验内容，了解具体的实验操作。
通过提前准备可以让学生了解每个实验的内容,操作步骤和注意事项,每个实验的整个过程,实验目的,在做这个实验时可以做到心中有数,进入实验室后可以有条不紊的进行实验操作。要特别使用好新课程标准中的每个开始部分中的“思考”。引发学生的兴趣,使学生了解迫切期待的内容。此时,化学老师通过让学生提前预习实验内容使学生明确实验目的。学生明确实验目的后,有意识地有目的性的去进行实验,这样会增加实验效果。有的是实验是比较困难的,老师要提前进行解释实验的难点和重点,使学生掌握要领,达到实验的目的。如实验室制氢的实验,危险系数比较较高,对于初中学生来说有一定的困难,在正式实验之前化学老师培养骨干和积极分子,让他们去辅导其他学生做实验。
3、坚持实事求是，启发学生富于探索实验内容。
要求学生在做实验的同时，一定要做好记录，如果一个实验小组两人，则一人做实验，一人记录，下一次实验互相对调。实验结果要求学生实事求是进行记录，然后进行客观的分析，当结果不正确时，应该找出失败的原因在哪里，不能草草了事，当实验结果正确时要鼓励和启发学生去实验的原理在哪里。
转载自
4、要关心爱护实验室设备，节约耗材。
做每一个实验的前后,要求学生一定要养成洗手的习惯,以免玷污实验仪器和试剂、样品,从而造成误差。同时为了避免损害实验仪器,甚至事故，还要求学生不应该做与这个实验无关的行为。在实验过程中要节省实验耗材,禁止酒精灯等教学工具、放大镜、剪刀带出实验室。为了确保实验室仪器不会丢失,分发给每个小组实验之前,要求学生进行验证,并填写仪器的名称、实验日期等,最后签名,作为库存检查和承担责任的证明文件。实践证明,在实验中教育学生爱护仪器和节省实验材料,可以帮助学生养成爱护公共财产,艰苦奋斗,自力更生的精神,有利于调动学生的积极性实验。
5、做好实验的结果分析，启发学生。
自我评价。
评价的目的是全面了解学生化学课程学习的过程和结果激励学生学习。我们不仅要对学生的探究能力进行评价，还要重视对学生的情感、态度和价值观的发展状况进行评价，同时重视检测学生知识目标的达成。实验结束后,让学生进行简单的复习实验的过程，把操作过程和步骤、实验目的在脑海中重新过一遍，增加实验的熟练程度,与同学们相互讨论，探讨结果的正确性，互相吸取经验。还可以由教师或学生给予肯定和鼓励。另一方面,一些实验做坏的学生或得到不好的结果,学生们可以学习谈论失败的原因和教训。也有些学生可能因为害怕麻烦,害怕化学试剂的味道或其他原因,不愿意做这个实验,担心实验效果不好或没有结果,所以教师必须帮助他们克服怕麻烦,让他们有意识地去做实验。
实验教学在细胞生物学中的应用【第五篇】
3s技术作为一种现代信息技术,是遥感技术、地理信息系统和全球定位系统的结合,同时也具有三者的优点,将其运用于水文与水资源工程中具有重要的意义,本文对3s技术在水文与水资源工程中运用优势进行分析。
(1)有利于提升水文和水资源工程相关工作的效率。运用3s技术进行水文与水资源工程的探测,能够在较短的时间内获得数量较大的信息,可以有效的提升水文和水资源工程相关工作的效率。
(2)有利于提升水文和水资源工程获取相关数据的准确性。将3s技术运用到水文与水资源工程中,进行相关数据资料的获取,探测的范围大,且受到到限制条件少,不受环境等因素的影响,能够获得较为准确可靠的数据信息。
(3)具有良好的集成性和可视化。运用3s技术,能够对获得的水文与水资源的相关信息进行分析和处理,并通过显示器对相关数据信息进行显示,具有较强的集成化和可视化。
实验教学在细胞生物学中的应用【第六篇】
近年来科学技术迅猛发展，冶金行业在此大背景下也进步了很多，从事冶金工作的公司均在思考，如何以技术的优势降低成本、提高效率。微波技术自诞生之初，便受到了极大地关注。发展至今，微波技术基本已经渗透到了冶金行业的方方面面，特别是对于萃取、浸出等工序，成效斐然。
一、微波技术的工作原理。
微波严格意义上属于电磁波段，其波长跨度一般在一毫米到一米之间。在理论上，微波接近于无线电波和红外辐射，然而不管是在生产形式，还是传播途径与应用上，微波都与前两者不同。和一般的加热方式不同，微波加热有着其独特之处。众所周知，传统加热是借助传导的形式实现的，它是一种高温向低温的热传递，外部热源由表面逐步向内部过渡。微波加热的处理区域是目标材料的内部空间，通过材料内部分子间的碰撞来实现加热目标，这使得微波加热有着独特的优势。由微波加热的原理决定，受热目标自身就成了产生热量的发热体，这样一来的好处就是，受热目标能够受热均匀，这就巧妙的避开了传统加热模式中的诸多固有问题，微波加热可以做到，无视单位体积形状，而均使目标物体均匀受热。微波加热使得目标直接变成发热体，这显然就省去了热传导的过程，与此同时，还有着节能环保、受热更快的优点。在微观方面，由于微波的作用，材料内的原子和分子将处于极度活跃的状态，这将更加有利于化学反应的进行，由此消耗的能源将会更低。在低温环境下，由于微波的作用可以实现杀菌保鲜的功能，因为微波加热用时更短，食物中的维生素等营养物质将会得到最大的保留。当然，在环保方面，微波自身根本不会产生有害物质，这对于环境而言是十分有益的。
二、微波技术在冶金中的应用。
在冶金行业中，微波技术的身影无处不在，主要包含微波o助萃取、微波强化浸出、微波干燥、微波碳热还原和微波烧结等应用。
（一）微波作为萃取辅助。
微波技术无论在工业还是在生活中都应用的十分广泛，其能够直接透过萃取介质，实现对目标物质的加热处理。故而，在进行萃取时，其能以加热传质的方式减少萃取时间，进而提升萃取效率。
（二）浸出应用微波技术。
由于资源的总量毕竟是有限的，过度开采之后就会造成一种资源紧缺的状况，这时部分供货商就会滥竽充数，将一些不符合标准的冶金原料提供到市场上，这样一来就会加大对低质量原料进行处理的困难程度，如果利用传统的湿法冶金工艺进行处理，固然能够达到一定的效果，然而浸出率实在过于低下，期间处理时间也过长，这都将严重降低工作效率。在微波技术兴起之后，研究人员就计划利用该技术进行相关尝试，实验效果十分良好。在研究中，纳库马尔等人在实验之前，对低质量且难浸润的金矿采取了微波预处理，结果出来之后，对其分析可以发现，矿物中的含碳量降低了百分之七十，其中的致密硫化物发生氧化作用，变成了相对稀疏的氧化物。将被微波处理的矿物质置于氰化物中浸出，金的回收率超过了百分之九十五，显然，可以发现微波处理过的矿物质浸出效果十分显著。
（三）微波应用于干燥处理。
微波技术运用最多的就是进行干燥处理，由于水的特殊结构使得其在微波作用下，能够出现剧烈的反应，中水含有能够吸收微波的物质。我们知道，传统的干燥手段是通过辐射实现的，相比之下，微波干燥有着更加明显的优势，微波干燥用时更短，对物品保护作用更加明显等等。
在进行硼酸干燥的`研究时，库萨卡等学者优先采用了微波技术，据介绍，其使用的微波功率在一百到七百瓦之间。在实验过程中，目标物体在微波作用下能很快达到一百摄氏度，再过段时间，物体温度会急剧降低，其原因在于，其中的水分在短时间内脱离出了物体。实验完成之后，观察物体发现，在物理形态上与实验前完全一致，并且硼酸内的结晶水即使在微波作用下也没有分解。
（四）微波碳热还原。
了解冶金行业的人都知道，碳在冶金中有着不可替代的作用，它是冶金中的还原剂，对微波有着良好的吸收作用，在微波的作用下，碳的温度能在短时间内达到很高，高温状态下的碳有着极强的还原力。微波碳热还原技术的原理就是，通过碳吸收微波的功能来对氧化物进行还原，它的产物就是之后进行冶金所需要的原料。在进行铁矿石微波碳热还原的实验时，斯坦迪斯等学者发现，利用微波加热能解决传统加热中的一些固有问题，最典型的就是“冷中心”技术难题。微波加热得到了高温碳，高温碳实现了高的还原率。
（五）微波烧结。
微波烧结通俗的来讲就是，通过使用微波技术来对目标物质进行加热，一直到能够实现烧结的温度，以此来促成材料的致密化。微波烧结时的温升很快，然而，材料内部却一直保持着均匀的温度，微观上来看，由于材料晶粒受到了抑制，使得材料质量得到了提升。
罗春峰等学者一直从事着微波烧结的技术研究，他们将粉末冶金铁基材料的烧结工艺与性能作为实验对象，参照常用的真空烧结工艺，进行对比研究。实验表明，在微波烧结工艺中，材料在1280℃的温度下，做十分钟的保温处理，能让材料达到近百分之九十六的致密度，这对于提升材料的性能来说是至关重要的。
三、微波技术在冶金工程中未来的发展。
现如今，微波技术已被广泛的使用在了冶金工程中，它的优点在于能够提升金属的回收率、节约能源降低成本、缩短工作用时等，故而，微波技术在冶金行业中将会得到越来越多的应用，其技术也将发展的愈加成熟。由于生产实际的需求，微波协调其他外场技术在行业中的运用急需得到发展。但现实情况下这种外场技术的协调工作技术没有成熟的经验借鉴，依旧需要不断的优化。外场技术的联用是冶金工程的一个重点发展方向，故而，该领域的从业者应该理论与实践并行，刻苦攻关艰苦奋斗，推动冶金行业的向前发展。
四、结语。
微波技术在冶金工程的运用，实现了冶金技术的飞跃性发展。在我们为取得的成就欣慰时，也必须意识到，要想满足市场的需求和技术的需要，必须要加强微波技术与其他外场技术的结合，提升技术联合能力，共同为冶金工程发展做出贡献。
参考文献。
[3]刘彬，沈仙雨，陈浩.微波技术在冶金工程中的应用与实践[j].化工设计通讯，，42（10）.
实验教学在细胞生物学中的应用【第七篇】
摘要将计算机技术引入机能实验教学过程是教学改革的重大举措。对各种生物信号，尤其是微弱的、变化快速的信号检测与引导微机化处理，使得实验结果清晰、准确和稳定，实验的成功率和实验效率大大提高；既降低实验成本，又提高了教学的质量。
计算机辅助教学是当前教育改革的一个重要方向和发展趋势。随着计算机技术和方法的飞速进步，计算机在医学教育和医疗实践中的应用已愈来愈广泛。近年来，将计算机引入实验教学活动，已在国内外日益受到重视；但如何使计算机强大的数据处理能力应用于生物信号的检测、放大、显示和记录，并辅助机能实验教学活动，国内目前尚无统一的模式和方法。为加快实验教学的改革，提高教学质量，适应当前医学教育科学的发展，本文结合我院微机化机能实验室的的开设情况，对计算机在实验教学中的应用作一初步探讨。
1、方法。
机能学实验的一个重要内容就是通过一定的方法和技术来检测、诱发、显示、和记录各种生物信号，利用微机一定的硬件和软件有效组合，在不同的条件或状态下，实现对生物信号的实时处理和记录。
系统配置:微机p133，ms302生物信号分析处理系统，打印机epsonlq-300k；硬件配置集合三通道前置放大器、数字化刺激器、12位a/d转换，最高采样速度15us；软件全实时信号采集、数据连续分析、处理与贮存。
基本操作：按实验要求制备所需标本，将相应生物信号通过适当的换能器或引导电极输入计算机接口，并进行一定的放大、滤波、显示、贮存和打印输出；电刺激信号由微机中数字化刺激器提供并输出至标本。
2、结果。
可连续、准确的显示和记录快速变化的生物电信号，如细胞的.动作电位、神经和肌肉高频放电等，并直接输出电位波形、放电频率值等重要参数，由于电刺激和信号的检测、放大、显示、记录一体化，并以软件设定来改变刺激、放大等各参数，减少了各仪器之间的连接以及各种人为干扰，使记录结果清晰、稳定。
微机化信号检测和记录的操作相对简便，数据处理快速、准确，结果易于贮存和调用，且重复性好，实验成功率显著提高；对某些需特种动物或要求的实验，通过模拟实验过程很方便的实现了教学活动，也开拓了学生的视野，在有限的教学时数内，教学内容较前增加了%，提高了实验效率。
3、讨论。
利用计算机辅助机能实验教学是实验教学手段的重大改革，也是提高教学质量、培养适应医学发展的高级医务人才的重要途径之一。多年来，由于客观条件、经济因素、社会环境等多方面的影响，国内很多普通医学院校的机能实验教学手段落后，在学科理论不断深入和发展的同时，实验教学的仪器设备（尤其是电生理仪器）大都陈旧老化，实验结果不可靠、不稳定，难以阐述问题；实际上已不能满足当代医学生学习的基本需求。而更新全套实验室设备，不仅价格昂贵，而且手段亦无明显进步，跟不上形势发展的需要。我们认为，建立微机化信号处理系统是一个提高教学质量、摆脱目前实验教学所面临困境的行之有效的方法。首先，通过计算机处理，能将快速变化的微弱电信号或高频神经放电清晰的显示和记录下来，传统的记录装置（包括放大器、示波器、记录仪）因受其本身功能限制或其它干扰的影响很难做到这一点。由于计算机在处理生物信号时抗干扰能力很强，实验的结果稳定可靠，重复性好，实验的成功率和效率提高，它不仅激发了学生的学习热情和兴趣，同时也极大地提高了实验教师的自信心；其次，利用计算机强大的数据处理、图象仿真等功能，建立的模拟实验过程可以方便的进行教学活动，从而在一定程度上解决某些动物来源不足、特殊仪器缺乏等困难，扩展了实验教学的范围，节省了动物资源和经费开支。
计算机的应用于机能实验教学活动环节，优化了实验教学的过程，通过软件的改进和完善，可以不断的扩充实验内容，改变或提高实验的手段。但然，仍存在一些需要解决的问题，微机化实验对学生自身素质有较高要求，错误的操作常常会引起整个实验程序不能运行；如何在实验教学过程中让学生掌握高层次的信号处理手段的同时，也能熟悉一些常规仪器（放大器、示波器、记录仪、刺激器等）的使用，还有待进一步研究。
实验教学在细胞生物学中的应用【第八篇】
摘要：本文介绍莱钢大h型钢过程数据采集分析系统pda的系统组成和特点，分析无限点连和双网卡技术在该系统中的应用，体现pda系统在莱钢大h型钢生产中的应用价值。
关键词：pda无线点连双网卡数据采集。
山东钢铁集团莱芜钢铁大h型钢生产线是国内钢铁企业中一条先进的型钢生产线，它采用sms公司的先进生产设备，自动化系统采用siemens公司的轧线一级控制系统、斯坦因公司的加热炉控制系统和siemens公司的轧线二级管理系统。轧线一级控制系统是用pcs7开发的通过现场的信号的反馈来对现场设备控制的系统;加热炉控制系统是用step7开发的通过现场的信号的反馈来对现场设备控制的系统;轧线二级系统是一级控制系统通过现场检测元件所采集经过通讯传输来的信号进行的一系列的管理功能。此生产线自动化程度高，生产现场设备，检测信号多而分散，通过使用pda系统快速分析故障、解决故障，并对隐患进行预处理。
1概述。
大h型钢pda数据采集系统是德国iba公司开发的一种主要应用于工业领域的数据采集和处理分析系统。该系统的组成分为软件和硬件2个部分。软件包括有在线监测软件ibapdacv6和离线分析软件ibaanalyzer。其中ibapdacv6软件用于整个pda系统的配置管理、数据采集控制和数据文件的生成。ibaanalyzer软件用于生成数据文件的离线分析、数学计算等操作，集成了包括函数运算、数据统计、数据拆分、信号滤波等各种数据处理功能。pda系统的硬件设备包括有通讯数据采集卡和外部数据采集装置。该系统特别适用于自动化程度高、检测元件信号多而分散的大h型钢生产线。
2无限点连在该系统中的应用。
3双网卡技术在该系统中的应用。
大h型钢现场控制系统共有轧线一级控制系统和加热炉控制系统，该两套系统是相对独立的现场控制系统，其ip地址段分别为：一级控制系统;加热炉控制系统。该两套系统的网络聚合为一个网段的网络难度和工作量巨大，且不易实现，为了保证两套控制系统的检测信号都能聚合在pda数据采集系统中，我们采用双网卡双ip技术。我们在大h型钢pda数据采集系统服务器中增加一块网卡，安装相应的驱动使其能正常工作。对两块网卡进行配置，对服务器自带的网卡配置为：ip地址，子网掩码;对第二块新加网卡配置为：ip地址;在利用静态路由技术，把不在同一个网段上的两套控制系统的历史趋势聚合到一台pda数据采集服务器中，实现大h型钢现场控制系统数据采集、分析服务无死角。
4该系统在大h型钢中的应用。
采用无限点连和双网卡技术的pda数据采集系统可以方便的对大h型钢生产线，对现场的检测元器件信号和现场设备的操作情况能很及时准确的反应在记录文件中，以供故障诊断和性能分析。
大h型钢pda数据采集系统数据分析图该系统相比类似的传统工具如hmi历史趋势图、示波器等有突出的优点，此系统可以在一毫秒的周期内处理大量的信号，以文件的形式保存采集的信号，且离线分析工具软件ibaanalyzer能灵活的分析诊断故障，非常适合于大h型钢主要的大系统的诊断和分析。无限点连和双网卡技术更能极大的扩展点数的采集数量和采集范围。
5结语。
基于无限点连和双网卡技术的大h型钢pda数据采集系统能及时的把生产过的时间点的情况反映出来，为故障处理、设备隐患的发现提供可靠的技术支持，使该系统记录的全面性和精确性得到更大的体现，方便了以后对整条轧线的掌控。
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