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虚拟实验在分子生物学实验教学中的应用研究
　　摘 要： 分子生物学是生命科学一门重要的基础课程，实验教学是分子生物学的关键环节。开展虚拟实验，运用新兴虚拟网络技术，解决传统分子生物学实验教学中的种种矛盾和难题，提高和完善分子生物学实验。
　　关键词： 虚拟实验 分子生物学 应用研究
　　分子生物学是人类从分子水平上真正揭开生物世界奥秘的基础学科，是生命科学的前沿科学，对于大学生而言是一门非常重要的基础学科[1]。同时，分子生物学又是一门实验性非常强的学科，实验教学是分子生物学教学的重点。但传统分子生物学实验教学由于实验周期长、成本高、教学难度大等因素，限制其在高校的普遍开展。虚拟实验技术依托“虚拟现实”[2]技术产生和发展起来的一种实验模式，起源于20世纪末。现在高校基本普及了校园网，基于校园网构建虚拟实验系统，师生可以共享一个虚拟空间。在增强实验教学效果、增强学生学****兴趣、培养学生创造力和想象力等方面有显著效果。
　　
　　（1）成本高，实验版本低：分子生物学发展迅速，新方法、新技术不断涌现，但是新技术需要的设备、试剂耗材等非常昂贵，动辄几十万，普通高校无法开展相关实验，只能多年如一日，开展老式分子生物学实验，学生无法学到新方法，了解不了生物学前沿知识和技术。
　　（2）效率低，耗时长：分子生物学实验的特点是耗时长，步骤间隔时间长。以PCR实验为例，前期学生将引物、酶、dNTP、DNA、水等加上后，PCR仪器设定好，接下来就是几个小时的等待时间。等PCR结果出来才能进一步电泳检测，而电泳也是费时不少。所以，几乎每一个分子实验都是操作等待再操作的过程，效率很是低下。
　　（3）直观感受太少，学生兴趣不足。分子生物学实验的另一大特点就是微观操作比较多，例如，PCR反应、酶切酶连、琼脂糖电泳等实验，都是微观世界的改变，对学生而言完全没有直观观察效果，学生根本无法亲眼见到整个实验的反应过程，提不起学****兴趣。
　　（4）实验安全性欠缺：分子生物学涉及很多有毒有害甚至致癌的药物试剂，学生进行实验操作时稍不注意就会伤害自身安全，而且每个实验均涉及有毒有害物质的排放，将对环境产生不小的污染。
　　
　　（1）成本低，易开展：与分子生物学实验所需的动辄几十万的仪器相比，虚拟实验室的构建成本相当低，而且后期维护成本小，没有器材、耗材试剂材料等的消耗。
　　（2）效率高：传统实验室由于种种原因，会造成仪器台件数不足，一个班同学分成几组操作实验，而且学生只能在实验室操作学****难以反复训练。分子生物学实验的特点是等待时间过长，整个过程冗长费时。虚拟实验室解决了这些问题，即可以通过网络实现多人同时进入，而且在电子产品日益普及的今日，大学生大部分都拥有自己的电脑，让学生根据自己的学****程度，任何时间都可以练****操作，熟练掌握实验操作要点和内容。
　　（3）趣味性强：虚拟实验将实验中肉眼无法见到的微观世界的种种变化转化成生动有趣的动画模式，让学生非常直观地了解实验过程到底发生了什么，调动学生的学****热情。再加上现在学生对电子、网络等非常有兴趣，虚拟实验室的建立正迎合了学生的趣味。
　　（4）安全性高，对师生无伤害，对环境零污染：虚拟实验室完全避免了化学