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附件 2
国家级虚拟仿真实验教学中心
申请书
生命科学与技术虚拟仿真实验教学中心
学校主管部门： 教育部
学 校 名 称： 华中科技大学
学校管理部门电话： 0 27 -8 75 4 2 32 3
开放共享访问网址： http://lifelab.hust.edu.cn
申 报 日 期： 2 0 14 .9 .2 2
中华人民共和国教育部高教司制
2
填写说明
1. 申请书中各项内容用“小四”号仿宋体填写。
2. 表格空间不足的，可以扩展。
1
1. 基本情况
虚拟仿真实验教学中心名称 生命科学与技术虚拟仿真实验教学中心
实验教学示范中心名称／级别（省级或国家级）
湖北省生物实验教学示范中心 批准时间 2006 年
实验
教学
示范
中心
主任
姓名 余龙江 性别 男 年龄 48
专业技术
职务 教授 学位 博士
联系固话/
手机号码
027-87792304/
13971023465
主要职责
负责生物学、生物医学工程、生物制药等学科建设和和创新人才培养，负责
制定实验教学中心长期发展规划及年度计划，组织落实师资队伍建设、实验室和
实践基地建设，负责组织制定实验中心开放运行管理制度和运行机制，以及教学
计划、实验教学体系、教学内容和方法的实施与改革
教学科研主要经历
项目负责人自 1988年以来，长期从事教学、科研工作，先后承担了生物技
术专业概论、发酵工程、细胞生物学、生物制药工厂工艺设计、生物技术专业科
研训练等本科生课程。是国家突出贡献专家，湖北省突出贡献专家，湖北教学名
师；荣获高校“宝钢优秀教师奖”和湖北省科协创新创业优秀人才奖，以及华中
科技大学“我最喜爱的导师”、“三育人奖”和“立德树人奖”；负责建设的生
物技术专业先后被评为湖北省品牌专业和国家特色专业；主持的细胞生物学和发
酵工程分别被评为省精品课程和国家精品课程，负责建设的教学团队被评为国家
级教学团队，主编的《发酵工程原理与技术应用》被评为国家级“十一五”和“十
二五”规划教材及国家精品教材；主持的教改项目曾获国家教学成果二等奖 1
项、湖北省教学成果一等奖 2项及二等奖 1项。
自 2000年负责华中科技大学生命科学与技术学院本科教学管理工作以来，
注意学习先进教育思想，注重教学改革，开展教学改革研究与实践从未间断，经
历了从培养模式、课程体系及教学内容、教学手段和方法到实践教学、精品教材、
精品课程、特色专业及教学团队建设等一系列改革实践，特别是本科实践教学改
革走在了前列，较早建立了学院多专业共享的实验教学中心，整合原来分散的教
学资源，建立了按技术体系划分的公共实验教学平台，很好地满足了本科生实践
创新能力培养的需要，组织编写了相应的实验教材，并对实验教学方法进行了改
革，积极推行探究式教学和开放式研究型实验教学，及时把学科最新成果引入教
学，鼓励学生参与预备实验，引导学生主动实践探索。在实习实践教学方面，建
立了一套适应新形势本科人才培养要求的校内外集中与分散实习并举的生产实
习新模式，并建立了多个稳定的专业实习基地。
2
教学科研
主要成果（科研成
果限填 5
项）
项目负责人先后承担了国家自然基金、国家“十五”和“十一五”及“十二
五”863项目，国家“十一五”和“十二五”科技支撑计划课题，国家重大新
药创制平台子项目和 973子课题，教育部新世纪优秀人才计划、博士点基金及
优先资助计划，以及湖北省重大科技专项、重点基金、人才基金和重点项目等。
先后以第一作者和通讯作者发表 SCI 100余篇，获国家发明专利授权 40余项，
多项成果实现了工业化应用，产生较大社会经济效益。主持完成的科技成果获
湖北省科技进步一等奖（2013）及日内瓦国际发明博览会金奖（2014）。作为通
讯作者 5篇代表性学术论文如下：
1. Mi Wei, Yun Bai, Mingzhang Ao, Wenwen Jin, Panpan Yu, Min Zhu, Longjiang
Yu*. Novel method utilizing microbial treatment for cleaner production of
diosgenin from D. zingiberensis C.H. Wright (DZW) . Bioresource Technology,
2013, 146: 549-55
2. Chang-Yin Zhang, Yan-Shan Dong, Ya-Li Li, Chun-Hua Fu,Chun-Fang Zhao,
Long-Jiang Yu∗. Unstructured models for suspension cultures of Taxus media
cells in a bioreactorunder substrate-sufficient conditions. Biochemical
Engineering Journal, 2013,71:62– 71
3. Yuanmin Zhu, Pengpeng Zhou, Jingrong Hu, Ruijiao Zhang, Liang Ren,
Maoteng Li, Fan Ning, Wei Chen, Longjiang Yu*.
Characterization of Pythium Transcriptome and Gene Expression Analysis at
Different Stages of Fermentation. PLOS ONE, 2013, 8(6): e65552
4. Li Shu-tao, Zhang Peng, Zhang Meng, Fu Chun-hua, Zhao Chun-fang, Dong
Yan-shan Guo An-yuan and Yu Long-jiang*. Transcriptional profile of Taxus
chinensis cells in response to methyl jasmonate. BMC genomics, 2012, 13(1):
295-306
5. Zhengdong Lu, Mi Wei, Longjiang Yu*. Enhancement of pilot scale production
of l(+)-lactic acid by fermentation coupled with separation using membrane
bioreactor. Process Biochemistry, 2012,47:410-415114(1):233-236.
虚拟
仿真
实验
教学
中心
教师基本
情况
正高 副高 中级 其它 博士 硕士 学士 其它 总人数 平均年龄
人数 14 13 8 0 21 4 8 2
35 45.6 占总人
数比例 40% 37% 23% 0 60% 11% 23% 6%
实验教学情况
实验课程数 面向专业数 实验学生人数/年 实验人时数/年
8 5 1200 2200
3
2. 建设内容
2-1 虚拟仿真实验教学中心的建设概况
华中科技大学生命科学与技术学院于 2003 年组建了生命科学与技术实验教学中心，它既是
生物科学、生物医学工程、生物技术、生物制药、生物信息、系统生物学以及同济医学院临床
医学和预防医学（基础部分）等本科专业的实验教学基地，也是“国家生命科学与技术人才培
养基地”。根据生物学、生物医学工程以及医学一级学科在人才培养方面的要求，按照“集中管
理、资源共享”原则，设立了动植物标本室、现代生物学实验室、基础医学实验室、细胞生物
学实验室、生物化学实验室、微生物与发酵工程实验室、遗传与发育实验室、分子生物学实验
室、生物技术综合实验室、解剖与生理学实验室、系统生物学实验室、生物医学光子学实验室、
生物医学信息实验室、传感器及检测技术实验室和医学电子技术实验室等 18 个多功能、多层次
开放型、综合性实验室和一个公共仪器室。各实验室设施完备，配套齐全，实验室总面积约 2000
平方米，实验仪器设备累计投资达 1000 万元，开设各类实验课程 26 门，年均完成实验教学任
务 18 万人时。
生命科学与技术实验教学中心本着“以人为本，因材施教、开放管理”的思想，以培养高
素质、创新型人才为目标，通过开展实验教学方法、内容、课程体系的一系列改革，逐渐建立
起符合国家实验教学示范中心的建设标准、凸显学科特色、适应多学科交叉、跨学科融合的人
才培养的多层次、综合型、探究式的实验教学新模式。除了依托武汉国家光电实验室（筹）共
建生物医学学科外，生命科学与技术学院拥有国家纳米药物工程中心（药物设计与仿真）、武汉
国家生物产业基地生物医药科技平台、国家科技部基因工程国际合作基地等国家级科研训练和
虚拟实训基地。此外，还拥有分子生物物理教育部重点实验室（膜片钳技术与仿真）、生物医学
光子学教育部重点实验室（数字人体、超声成像、光镊与仿真）以及生物信息与分子成像湖北
省重点实验室（分子成像与仿真）等实体；还建成了生物制药工程实践教学基地和生物医学影
像实践教学基地两个实践基地。2006 年，实验教学中心被湖北省教育厅评选为省级实验教学示
范中心，获省级教学成果一等奖 2 项，二等奖 3 项，获校级教学成果一等奖 4 项，二等奖 5 项，
三等奖 3 项，完成省级、校级教学改革项目 20 余项。自主编写了《现代生物学实验原理和方法》、
《生物化学与分子生物学实验原理和方法》、《微生物与发酵工程实验原理和方法》、《解剖学实
验原理和方法》、《生理学实验原理和方法》、《生物医学光子学应用实验》、《生物医学电子技术
实验原理与方法》等实验教材及讲义。发表实验教学研究论文 60 余篇, 积极组织学生参加全国
大学生挑战杯及国际 iGEM 竞赛，培养了大批优秀学生, 仅 2013 年大学生科技创新活动中就有
2 名标兵和 41 名优秀个人以及 30 名积极分子，近三年 100 余名本科毕业生出国深造。接待国内
外高校的专家、学者和管理人员达数千人，并多次参加全国性实验教学经验交流会，实验教学
示范中心的辐射作用和影响日趋扩大。
生命科学与技术虚拟仿真教学中心是在湖北省生物（生命科学与技术）实验教学示范中心
基础上创建的，虚拟中心秉承“虚实融合互补，多元协同工作”的理念，它不仅整合了现有虚
拟仿真实验课程，还将整合理论课程的多媒体教学，以及整合互联网中与虚拟仿真教学相关的
资源。实现了具有自主知识产权的科研成果在创新人才培养过程中的转化。虚-实结合的实验教
学中心架构如图 1 所示。
4
图 1 虚-实结合的实验教学中心架构
虚拟仿真教学中心包含 3 个办公室和 1 个虚拟仿真平台：
（1）教学管理办公室，负责教学管理、课程建设、日常运作与协调；
（2）虚拟技术办公室，负责在线课程平台管理和虚拟仿真软件应用指导，虚拟仿真实验项
目开发，为新课程建设提供技术支持，确保虚拟仿真实验教学的正常运行；
（3）设备管理办公室，负责中心所有实验设备的安全运行和实验中心的安全管理
（4）虚拟仿真平台，提供在线学习、实验操作、报告提交、实验测试及仿真环境的计算机
网络平台，其具体结构如图 2 所示。
虚拟仿真平台包含信息管理、模拟仿真、虚拟测量、报告提交及在线交流等 5 个模块，通
过该平台，学生可以选课预约、预习、实验、提交实验报告、提问、讨论、在线测验等功能；
教师可以规划课程、管理学生、发布公告、发布课程、问卷调查、在线批改作业、在线发布试
题、答疑、分组、成绩统计等功能。在此基础上，为学生提供标准实验模拟、仿真实验设计、
实验结果预测等平台，提高学生理论与实践紧密结合的能力、综合技能和创新实验设计能力。
在虚拟仿真教学队伍建设方面，主要针对课程建设目标和实验室建设目标，建成了一支高
水平、高学历、高职称和年轻化的教师队伍。虚拟仿真实验平台具有独立的网络服务器、视频
播放系统、虚拟测量设备（含软件）等，资产总值 60 多万元。2014 年中心计划投资 50 万元，
用于课程和平台建设。
5
图 2 虚拟仿真平台结构
下一步将结合生物医学工程以及以生物物理为特色的生物学学科特点，建设具有我校鲜明
特色的理工医交叉的虚拟仿真实验中心，建设内容主要包括：
完善虚拟仿真平台，包括硬件、软件、系统等自我研制开发与升级；
完善课程建设与管理制度建设，充分发挥本中心在实验教学改革中的示范引领作用；
优化在线实验课程内容和平台管理，加强虚拟仿真实验中心与实体实验中心的交叉、融
合，实现跨学科、跨院校虚拟仿真课程共享；
加强校企合作，联合开发更多适用于跨学科、跨专业的虚拟仿真实验项目。
我们以期构建一个理工医交叉融合、学科特色突出、引领我国生物学、生物医学工程学以
及医学生物学领域的虚拟仿真实验教学平台，营造仿真的实验环境，以期达到身临其境的效果，
提高学生学习兴趣、综合设计能力和有效的实验成功率，达到提高实验教学质量的目的，与实
验教学中心现有的实体实验平台形成虚实互补，构建一个的完善教学系统，全面提高学生创新
精神和实践能力。
6
2-2 虚拟仿真实验教学中心建设的必要性
时代发展对需要高水平的设计性虚拟仿真实验，是学生快速地获取知识并进行技能培训的
有效途径之一。随着生命科学与技术的快速发展，高新技术和自主创新科研成果不断涌现，为
学生快速有效地吸收知识和高、精、尖技能的培训提供了可能，传统的实体性实验教学环节和
内容以及环境条件很难赶上新技术、新方法的发展。
生命科学研究已进入微观时代，虚拟仿真平台为实现全面的直观教学提供了可能。许多生
命现象的机制研究无法通过常规实验表现，结构细节难以展示，动态过程难以描述和实时观测，
蛋白质分子、核酸分子等相互作用以及分子与原子之间的作用难以了解。
虚拟仿真平台为大型工业化设备的培训提供了一条有效的途径。对于生命科学与技术工程
化训练要求，硬件投入一般费用较高，场地要求比较严格（如 GMP、生物安全等），一般很难
在实验室开展实验训练，导致学生工程技能的训练难以满足企业需求。
开放式实验教学需要为学生提供标准化的虚拟仿真实验操作平台作为练习的工具，科研能
力的训练需要设计性的虚拟仿真平台和综合设计实验项目。
教学条件的限制要求整合虚拟仿真实验进行弥补和完善。生命结构和功能的实时、微观、
动态过程等特征是目前的技术手段和实验技能难以全面、精细地实现，只能借助虚拟仿真展现
给学生。其次，生命科学仪器昂贵，通过虚拟仿真实验，可以有效地进行技术培训。
生物安全和环境安全限制了相关本科实验教学的开展，虚拟仿真实验教学平台恰好可以弥
补实体实验教学的不足。对于一些不常见、危险性大如强酸强碱高腐蚀性，放射性同位素标记
实验等要求条件苟刻的实验，学生通常没有机会进行，因而学生对这类知识的掌握相对薄弱和
欠缺。实验动物、试剂、仪器检修等使得实验教学成本节节攀升，居高不下，因此，要求实验
教学既要提高教学水平又不能过分提高教学成本。
此外，生命科学教学实验投入大、成本高，许多二本院校、独立学院、职业技术学院和企
业需要在人才培养上开设高水平实验和设计性实验，作为 211 和 985 重点学校的生命学科有责
任和义务通过虚拟仿真实验教学平台为社会提供服务。
学院建立了基于多媒体技术、互联网技术、信息化等技术的虚拟实验教学，构建了虚拟仿
真实验平台，学生可以通过虚拟的方式熟悉基础实验的各个操作环节，通过具有强大科技信息
的虚拟仿真设计平台完成综合设计实验的选题、设计、方案论证以及实验过程的虚拟操作，如
解剖与生理学实验中，通过数字人体技术使学生观察人骨架、肺组织微细结构、心脏微细结构、
大脑的结构与功能模拟等；在《生物物理学大实验》中，利用细胞模型仿真电极入水、细胞封
接快慢电容补偿，使学生在虚拟环境中掌握膜片钳技术；在《数字信号处理实验》中，基于
MATLAB 及计算机网络开发应用软件，使学生掌握信号频率变换及波谱分析技术；在《医学影
像系统实验》中，利用 PET 技术、CT 技术掌握成像原理及图像重建方法，在生物科学与生物技
术大实验中可以通过虚拟仿真实验平台完成生物大分子的制备工艺设计、条件选择和方案论证
以及虚拟操作全过程。这些实验项目的开设为课程建设及学生掌握生命科学与技术起到积极的
作用。
7
2-3 虚拟仿真实验教学资源（罗列实验项目、功能及效果等）
一、 生物科学、生物技术、生物制药以及基础医学已经完成或正在建设中的标准虚拟仿真
实验项目、综合型和设计型虚拟仿真实验项目
1、 实验项目统计
实验编号 实验名称 实验性质 建设状态
1 小鼠肝脏组织总蛋白提取 标准 完成
2 总 RNA 的提取与分析 标准 完成
3 Bradford 法测定蛋白浓度 标准 完成
SDS-PAGE 分离蛋白 标准 完成
5 电转移（半干式） 标准 完成
6 免疫印迹 标准 完成
7 化学发光（ECL）检测 标准 完成
8 碱法提取重组质粒 标准 完成
9 琼脂糖凝胶电泳检测重组质粒 标准 完
10 酶切鉴定重组质粒 标准 完成
12 蛋白质结构模拟实验 综合 完成
13 蛋白质的定点突变 综合 完成
14 血红蛋白制备工艺设计与实验 综合 完成
15 药物分子设计实验 设计 完成
16 生物大分子制备工艺设计与检
测系列实验
设计 建设中
17 生物制药系列实验 设计 建设中
18 动物细胞培养虚拟实验 综合 建设中
19 分子动力学模拟系列实验 综合 建设中
20 发酵与制备工艺系列实验 综合 建设中
8
2、 标准虚拟仿真实验项目功能及效果展示（部分实验截图）
（1）小鼠肝脏总 RNA 的提取
9
（2）SDS 凝胶电泳实验
10
（3）分子结构与药物靶点分析实验
（4）测试试题
11
3、 实现的功能与效果
（1） 系统能够模拟实验过程的每个步骤，并加以文字与语言说明和解释。
（2） 虚拟实验与实践操作相结合，可反复操作，大大节约人力、物力成本；
（3） 可以开展实际难以完成的实践操作，如让学生真实感受微观虚拟生命现象，生理过
程(毒品成性，离子通道门控机制，AD 病发病机制及药物诊治等)，解决现有实体实
验难以达到介观、微观水平；
（4） 实现讲义、课件、动画、图像、习题等多种教学资源的整合，大大提高信息量和学
生自行设计实验过程，自主开发实验项目的创新思维能力。虚拟仿真与互联网技术
结合，实现教育资源开放共享；
（5） 建立强大多功能后台管理系统，实现项目管理、虚拟操作、仿真考试、教师评阅等
功能，教师在该模块内，可以增加、删减、编辑自己的题库，并将仿真操作试题加
入试卷中，进行考试管理。学生在线进行仿真考试，系统将自动进行评分、汇总、
统计。
二、 生物医学工程学已经完成或正在建设中的标准虚拟仿真实验项目、综合型和设计型虚
拟仿真实验项目
1、 实验项目统计
实验编号 实验名称 建设状态
1 人体数字三维重建模型实验 完成
2 PET 成像仿真实验 完成
3 CT 成像仿真实验 完成
4 光镊测量实验 完成
5 人体肌电信号仿真测量 完成
6 维纳滤 器的计算机实现 完成
7 自适应信号滤波 完成
8 AR 模型的参数估计 完成
9 随机信号的线性谱估计方法 完成
10 细胞离子通道电流测量仿真模型 完成
11 生物医学传感检测与仪器实验 完成
12 医学影像系统原理实验 完成
13 脉搏监测虚拟仿真模块 建设中
14 血压测量仿真实验 建设中
15 ECG 前臵放大器仿真实验 建设中
16 图像滤波与处理仿真实验 建设中
17 生理参数远程传输仿真实现 建设中
12
2、 典型生物医学工程学虚拟仿真实验项目的功能和效果展示
（1） 人体数字三维重建模型实验
（2） PET 成像仿真实验
图 GATE 仿真建模的应用适应性小动物 PET 探测器结构
相关仿真软件在全数字小动物 PET 的设计、仿真和评估方面起到了巨大的作用。该系统为
全球首台全数字化 PET 系统，曾获得 2013 年湖北省技术发明一等奖。同时，该软件也在本科课
程“PET 系统基础”的教学中起到很好的效果。
13
（3） 超声成像测量实验
（4） 光镊测量
（5）生物医学传感检测与仪器实验
50Hz陷波器设计实验
14
（6）医学影像系统原理实验
CT工作原理实验-1
CT工作原理实验-2
可视 MRI数据实验
15
3、 实现的功能与效果
（1） 我院生物医学工程学科为一级国家重点学科，这些典型的虚拟实验项目涉及到医学影
像技术、生命信息检测与生理监护技术、医学物理测量方法与生物组织医学功能成像、
激光医学等科学技术，为学生掌握并运用这些技术提供了丰富的实验操作平台和仿真
环境，有利于培养学生创新能力和实践动手能力。
（2） 实现讲义、课件、动画、图像、习题等多种教学资源的整合，大大提高信息量；
（3） 克服了医疗设备昂贵、仪器台套少而无法普及实验的问题，面向多学科、多课程，真
正体现科研平台与教学平台资源共享效果；
（4） 建立强大多功能后台管理系统，实现项目管理、虚拟操作、仿真考试、教师评阅等功
能；
三、 综合设计虚拟仿真实验
当前生命科学与技术发展迅猛，在生产、生活中发挥巨大作用，使得生命科学与技术学科
向多学科多领域综合发展，这不仅进一步推动了生命科学研究的迅猛发展，同时也为工业、农
业、食品、医药、环保等科学的发展提供了重要的理论基础和实验手段，因此，生物科学类、
生物医学工程类专业的学生，除了掌握本专业实验技术外，还需了解和掌握综合实验技术。
我们开发建设的生命科学与技术虚拟仿真实验教学平台采用了微模块化（实验技术碎片化）
技术，不仅模拟实验过程的顺序播放和基本操作过程，而且，内容丰富、科技信息量大、易于
更新，实现了实验项目的流程设计、方案论证、虚拟仿真操作、实验结果预测和成绩评定关联
统一，既可用于标准化虚拟实验的过程操作，综合设计类的虚拟实验教学，也可用于毕业设计
和科学研究。因此本虚拟平台可以充分锻炼学生的文献阅读能力、综合设计实验的能力，实际
动手能力，有利于增强综合分析问题和解决问题的能力。
同时，我们探索了虚实结合的实验教学模式创新，采用“虚”与“实”有机结合的实验教
学模式，学生可以通过游戏的方式掌握实验的流程和操作过程以及决定实验成败的关键环节; 最
后学生通过虚拟实验设计预测实验结果，获得的实验方案可以直接用于综合实验的实际训练和
课程设计，降低了大型贵重设备的实训机时，真正做到了“虚实结合、相互补充、能实不虚”
的原则。
此外，我们实施了培优育新、创新性管理模式，实现理工医多学科共享、开放式实验教学。
虚拟仿真实验教学人员实行目标考核，实验教学中心 24 小时开放运行，远程监控，引领虚拟仿
真实验教学高效、持续发展。以技能培养为主线对学生实行开放式目标管理，打破了以班级为
单位、按照理论课程进度开设实验的传统，为学生提前进入综合设计型科研训练、课程设计、
毕业设计等实践环节创造了条件。虚拟仿真实验教学平台展示如下：
16
图 虚拟仿真实验教学平台登录界面
图 选中拖拽所选择的技术
图 配臵选中技术所须参数
17
图 从设备库选取设备
图 工艺流程选择
图 实验流程评估
18
图 实验参数评估
以上已完成的虚拟仿真实验课程达到了实验教学大纲的要求，实现的功能及效果有：
（1） 基于人才培养目标，将学生需掌握的科学技术碎片化处理，分解成一个个标准化的单
元模块，实现药品、耗材、设备的三维建模及相应参数的选取，复杂问题的可视化，
让学生更易学习掌握，为学生开展标准化实验之外的综合设计实验成为可能；
（2） 学生通过登录综合设计虚拟仿真平台，基于软件的开放性和可设计性特点，可以开展
综合设计实验：学生要设计方案、流程，选取、添加标准化的单元模块和参数设定，
这些设计符合逻辑关系，即可进行后续的虚拟实验操作，新鲜材料标本与数字化标本
同时使用，可现实与虚拟的有机结合。
（3） 虚拟仿真平台可调动学生自主开展实验的积极性和趣味性，有利于新性的实验项目，
有利于培养学生综合设计能力和创新精神；
（5） 建立强大多功能后台管理系统，实现项目管理、虚拟操作、仿真考试、教师评阅等功
能，实现了课堂教学与网络学习的结合，课前课后可以在线观察、浏览、下载学习数
字化显微标本，拓展了学习空间。
2-4 虚拟仿真实验的教学平台（平台功能、信息化设备、网络与信息安全等）
（1）平台功能
为保障虚拟虚拟仿真实验教学平台顺利运行，采用独立设臵，统一管理，共建共享的管理
体制，建立虚拟仿真教学平台，它包含信息管理、模拟仿真、虚拟测量、报告提交及在线交流
等模块，是一个集物联网技术、数据库技术、通讯技术和信息管理等多学科集成的软硬件系统。
学生可通过网络不受地域时间限制地了解、预习相关实验内容、完成实验操作及报告提交，
也可掌握中心最新动态、教师信息和获得其它网络资源服务。老师可进行实验室管理、仪器设
备管理与维护、开展实验教学提供有力支持；该虚拟平台可使各实验资源得到共享和高效、集
成化管理，丰富实验教学的手段与方式，对于激发学生的学习兴趣，促进学生开展科学实验、
创新实践活动能力的提高都有非常重要的作用。
19
（2）信息化设备
虚拟中心将配臵大型存储设备，能够保障校内外的网络链接，网站对校内外公布虚拟仿真
教学信息，提供虚拟仿真教学平台链接等相关服务。
（3）网络与信息安全
虚拟中心在网络与信息安全方面严格按照国家标准执行，应急设施和措施完备。网站有用
户身份管理、认证和计费管理系统，提供用户认证和权限等级识别，具有网络防毒、信息过滤
和入侵检测功能，能够保障网络的安全运行、管理和维护。
另外，将在实验教学场地实行全天候红外线电子监控和视频监视系统，不定期地对师生进
行安全教育。
2-5 合作企业的概况、参与程度和合作成果
我院虚拟实验教学中心采用自行开发为主、建设虚拟仿真实验教学平台和教学体系，同时加
强与企业的协同合作，将最新科研成果快速、高质量地进行应用转化，形成产学研一体化的虚
拟仿真实验教学平台和教学体系，充分发挥信息技术企业和生物技术企业在人才培养中的积极
作用，促进人才培养模式和教学方法的创新，强化大学生创新创业能力的训练，培养适合创新
性国家建设需要的应用型创新人才。主要的合作企业有：
1、 南京巨石暻信息技术有限公司
南京巨石暻信息技术有限公司一直致力于三维可视化技术研发，在数字信息化教学仿真及三
维网上展厅，虚拟/增强现实，flash 动画交互，软件开发，影视动画等综合性数字互动、图形影
像领域提供技术领先的创意解决方案，具有丰富的创意策划和研发制作经验，并且在教学仿真
和三维虚拟仿真交互领域颇有建树，创新研发了系列拥有自主知识产权和技术专利的产品，如
图 1 所示。
图 1 巨石暻公司代表性虚拟实验软件
20
该公司与我校合作中主要承担以下任务：（1）应用产品开发的技术指导；
（2）免费提供技术人员的培训；（3）选派固定人员（如表 1 所示，6 人），参与承担本校虚拟仿
真实验项目。目前合作开发出 11 个生物类标准化实验，如表 2 所示；（4）共同申报科研项目；
（5）参与社会服务项目的竞标等。
表 1 参入虚拟仿真实验教学中心建设的人员
姓名 年龄 学位 职称 承担任务
王军 33 大专 项目经理 项目总体规划
秦雨 24 学士 高级程序员 程序开发
赵光明 32 学士 项目经理 三维可视化
奚循页 26 大专 高级程序员 程序开发
王芸 24 学士 设计师 美工
章凯 23 学士 As3.0程序员 程序开发
李峰 28 学士 动画师 三维模型
表 2 完成的虚拟实验项目
编号 项目名称
1 小鼠肝脏组织总蛋白提取
2 对提取的总 RNA进行分析
3 Bradford法测定蛋白浓度
4 SDS-PAGE分离蛋白
5 电转移（半干式）
6 免疫印迹
7 化学发光（ECL）检测
8 碱法提取重组质粒
9 琼脂糖凝胶电泳检测重组质粒
10 酶切鉴定重组质粒
11 基因组 DNA抽提
2、 武汉信合众网络科技有限公司
武汉信合众网络科技有限公司，下设采购、销售、系统集成、软件研发（3D 制作）、项目
工程部，具备完善的财务管理、资金运作、信息咨询、项目操作、项目监理的经验。公司经营
方向是为企事业单位提供计算机软硬件销售和维护、软件开发（3D 仿真制作）、网络工程、计
算机系统集成等服务。公司拥有资深工程项目管理人员（拥有系统集成项目经理和 CMMI 评估
师资格）、系统分析师、架构设计师、高级程序员、专业测试人员，以及 Oracle，SQL SERVER，
Sybase 等数据库专家，以及稳定的售后服务团队。公司核心层人员稳定，并有丰富的软件企业
管理，技术开发，项目实施及市场开拓经验。
该公司与我校合作中主要承担以下任务：（1）参与虚拟实验教学中心网站建设；（2）中心
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实验室 3D 模拟环境建设；（3）选派固定人员（如表 3 所示，9 人），参与虚拟实验平台建设；（4）
共同申报科研项目；（5）参与社会服务项目的竞标等。
目前与该公司合作已完成：1）虚拟实验教学中心网站建设，首页如图 4 所示，网址为
http://life.hust.edu.cn:8080/；2）中心实验室 3D 虚拟环境建设，如图 5、6 所示；3）具有综合设计能
力的虚拟仿真平台建设，如图 7 所示。
表 3参入虚拟实验中心建设的人员
姓名 年龄 学位 职称 承担任务
王平 33 博士 副总经理 技术支持
吴渊 30 学士 技术总监 项目风险控制
汪博 28 学士 市场部经理 项目沟通
杨文涛 27 学士 项目经理 项目开发
程稳 27 学士 美工 3D制作
王俊 28 专科 美工 美工设计
王蔚 27 学士 程序员 项目开发
邓波 30 学士 程序员 项目开发
黎威 27 专科 程序员 项目开发
图 4 虚拟实验教学 中心网站首页
华中科技大学生命科学与技术虚拟仿真实验教学中心网址：http://lifelab.hust.edu.cn
22
图 5 虚拟仿真实验教学中心 3D 虚拟场景
图 6 解剖生理学 3D虚拟场景
图 7 虚拟实验平台登录页面
23
2-6 虚拟仿真实验教学和管理队伍（教师水平、虚拟仿真实验教学和研发水平、队伍结构等）
（1）队伍结构
生命科学与技术学院非常重视实验室队伍建设，聘用、管理、激励与考核科学化。通过政策
倾斜，学校将有责任心、有丰富教学与实践经验的教师充实到虚拟仿真实验教学第一线，主要
学科带头人担任实验中心主任，加之返聘和聘请研究生助管等方式，已拥有一支数量可观、结
构合理、专兼职相结合的实验教学、管理队伍，人员结构分布如表 1 和 2 所示。
本中心共有教师 35 人，其中教授 14 人、副教授 13 人，中级职称 8 人，其中 21 人具有博士
学位，4 人具有硕士学位，8 人具有学士学位。队伍结构合理、人员稳定，与理论教学人员互通
良好。
表 1 生命科学与技术虚拟仿真实验教学中心人员结构统计表
正高 副高 中级 其它 博士 硕士 学士 其它 总人数
人数 14 13 8 0 21 4 8 2 35
占总人数比例 40% 37% 23% 0 60% 11% 23% 6%
（2）教学和研发水平
中心实验教学队伍教风优良，治学严谨，勇于探索和创新，具有丰富的教学经验、教学创
新意识和学科建设能力，并且具有较强的科学研究和技术开发能力，专业背景有生物学、生物
医学工程和医学或二者兼具，有的兼教学与实验管理于一身，在虚拟仿真实验教学平台和项目
研发方面具有丰富的经验，目前开发出多个高水平的实验项目，有力地推动实验教学。另外，
还积极承担和较好地完成了众多的教研项目、精品课程建设、大学生创新创业项目指导和生物
技能竞赛指导。随着虚拟仿真教学中心的申请，将有更多有代表性的“虚实结合”的虚拟仿真
实验教学成果涌现。目前所开设的实验课程如表 3 所示。
表 2 虚拟仿真实验教学中心人员情况
序号 姓 名 年龄 学位 专业技术职务 承担教学/管理任务 备注
1 余龙江 48 博士 教授/主任 教学/管理 兼职
2 丁明跃 52 博士 教授 教学 兼职
3 杨祥良 47 博士 教授 教学 兼职
4 杨广笑 50 博士 教授 教学 兼职
5 闫云君 45 博士 教授 教学 兼职
6 苏 莉 47 博士 教授 教学/管理 兼职
7 吴元喜 57 学士 教授/副主任 教学/管理 专职
8 刘笔锋 42 博士 教授 教学 兼职
9 周艳红 47 博士 教授 教学 兼职
10 刘木根 47 博士 教授 教学 兼职
24
11 张晓昱 56 博士 教授 教学 兼职
12 谢庆国 43 博士 教授 教学 兼职
13 刘谦 38 博士 教授 教学 兼职
14 栗茂腾 32 博士 教授 教学 兼职
15 唐朝晖 46 博士 高工 教学/管理 专职
16 鲁明波 48 博士 副教授 教学 兼职
17 杨 英 36 博士 副教授 教学 兼职
18 杨 洋 34 博士 副教授 教学 兼职
19 万江陵 48 博士 副教授 教学 兼职
20 汪盛 42 博士 副教授 教学 兼职
21 肖 鹏 40 博士 副教授 教学 兼职
22 张日欣 45 学士 高工 教学/管理 专职
23 刘 凌 58 学士 工程师 教学/管理 专职
24 陈祖建 58 学士 高工 教学/管理 专职
25 刘幸福 59 学士 高工 教学/管理 专职
26 谢 青 49 硕士 高工 教学/管理 专职
27 肖 靓 46 学士 高工 教学/管理 专职
28 林 刚 52 学士 高工 教学/管理 专职
29 邹 昂 38 硕士 讲师 教学/管理 专职
30 周爱文 38 硕士 工程师 教学/管理 专职
31 李元斌 49 学士 工程师 教学/管理 专职
32 刘亚丰 37 博士 工程师 教学/管理 专职
33 李奇志 43 硕士 工程师 教学/管理 专职
34 贺建林 55 工程师 设备管理 专职
35 黄幼琦 53 工程师 资产管理 专职
表 3 开设的实验课程
实验课程名称 学时 实验课程名称 学时
解剖与生理学实验 32 遗传学实验 32
普通生物学实验 32 微生物学实验 32
普通生物学实验 24 工业生物技术实验 32
高级生化与分子生物学实验 48 生物物理学大实验 64
生化与分子生物学实验 48 生物化学实验 48
分子生物学实验 24 课程设计 4w
生物技术大实验 64 数字信号处理实验 16
生物科学大实验 64 医学影像系统实验 32
实验动物学实验 16 生物医学信号处理实验 16
25
细胞生物学实验 16 生物材料与组织工程实验 32
细胞生物学实验 24 生物医学测量与仪器实验 16
细胞生物学实验 32 生物医学传感器与检测技术 24
药学大实验 32 医学影像系统实验 32
医学细胞生物学实验 24 微机式医学仪器设计实验 16
医学细胞生物学实验 12 生物医学光子学应用实验 24
（3）获奖情况
省级教学成果鉴定证书：
①“理工医交叉复合型研发人才培养的生物技术特色专业改革与实践”，2009
②“学研产”一体化实验平台的构建及实验教学体系和教学方法的研究，2008
③ 生产实习模式与探究性实践教学方法的研究，2008
④ 生物信息学特色方向本科教学体系建设的研究与实践，2008
精品课程建设成果：
①《发酵工程》，国家级精品课程建设，余龙江等，2008
②《生物化学》国家双语教学示范课程建设，杨广笑等，2007
③《生物化学》省级精品课程建设，刘曼西、杨广笑等，2005
④《细胞生物学》，省级精品课程建设，余龙江等，2010
⑤《普通生物学》，省级精品课程，闫云君，2011
⑥《分子生物学》校精品课程建设，杨广笑等，2008
⑦《生物信息学》，校精品课程，周艳红等，2007
⑧《基因组学》，校精品课程，何光源等，2007
⑨《发酵工程》，省级精品资源共享课程，余龙江等，2012
专业教材及参考书建设成果：
① 余龙江主编，《发酵工程原理与技术应用》（国家“十一五”规划教材和精品教材），化学工
业出版社，2006
② 余龙江主编，《生物制药工厂工艺设计》，化学工业出版社，2008
③ 余龙江参编，《植物生物技术》，化学工业出版社，2004出版，2006年评为“十一五”国家
规划教材；目前版权已转到高教出版社，2011年 4月第一次出版。
④ 杨祥良主编，《纳米药物》，清华大学出版社，2007
⑤ 何光源主编，《植物基因工程实验手册》，清华大学出版社，2007
⑥ 闫云君，《生命科学导论》医学版，华中科技大学出版社，2011
⑦ 丁明跃，《医学图像处理》，高等教育出版社，2010
⑧ 刘笔锋 周艳红 翻译，《系统生物学基础》，化学工业出版社，2007
⑨ 刘曼西，《生物化学精要与题解》，高等教育出版社，2010
⑩ 刘曼西参编，《生命科学导论》（“十一五”国家规划教材），高等教育出版社，第二版，2008
⑾ 刘曼西参编，《基础分子生物学》, 高等教育出版社，2007
26
⑿ 刘海龙，《生物医学信号处理》，化学工业出版社，2006
⒀ 林家瑞，《微机式医学仪器设计》，华中科技大学出版社，2004
⒁ 杨玉星，《生物医学传感器与检测技术》，化学工业出版社，2002
(15)闫云君主编，《生命科学导论》（“十二五”国家规划教材，普通高等院校医学精品教材），
华中科技大学出版社，2014
教学改革研究成果获奖：
（1）余龙江主编的《发酵工程原理与技术应用》教材被评为华中科技大学优秀教材一等奖，2008
（2）余龙江，李为，胡道伟、林刚、陈华兵，生产实习模式与探究性实践教学方法的研究，获
华中科技大学教学成果二等奖，2008
（3）葛国勤，余龙江等。面向文科的自然科学系列选修课的研究与实践（生命科学系列课程），
获华中科技大学教学成果二等奖，2008
（4）吴元喜、张日欣、刘凌等“学研产”一体化实验平台的构建及实验教学体系和教学方法的
研究，华中科技大学教学成果三等奖，2008
（5）刘曼西，集成式多功能生物化学电子教案的设计、研制和应用，获华中科技大学教学成果
二等奖，2008
（6）周艳红等，生物信息技术新办本科专业建设，获校教学成果一等奖，2008；
（7）吴元喜，《生物技术大实验》被评为本科优秀实验课程，2008
（8）余龙江、吴元喜、刘凌等，生命科学与技术人才培养实验教学新体系及探究式教学方法的
研究与实践，湖北省教学成果一等奖，2005；
（9）张日欣，多参数数据采集系统研究，校实验技术成果一等奖，2009
（10） 刘凌，超声波植物成分提取实验装臵研究，校实验技术成果二等奖，2009
（11） 余龙江、鲁明波、杨英等，生物技术特色专业复合型创新人才培养体系的改革与实践，
国家级教学成果奖二等奖，2014年
（12） 余龙江、鲁明波、杨英、吴元喜、刘曼西、李为、刘幸福、杨广笑，生物技术特色专
业复合型创新人才培养体系的改革与实践，第七届湖北省高等学校教学成果奖一等奖，2013年
（13） 吴元喜，刘凌，肖靓等，本硕互动研究型实验教学模式研究，校级教学成果二等奖，
2012年
丁明跃，张旭明，尉迟明等，大学生实习、二课与毕业设计一体化在生物医学工程专业学生创
新能力培养中的实践与应用，校级教学成果二等奖，2012年
承担各级教学改革与研究项目：
（1）余龙江等，生物技术国家特色专业建设，国家级项目，2008
（2）周艳红等，生命科学与技术人才培养模式创新实验区，国家级项目，2008
（3）杨洋等，基于问题导向的分子生物学研究型和启发式教学方法的研究与应用，省级教改项
目，2011
（4）谢青等，生物专业本科创新人才培养与实验教学模式改革的研究，省级教改项目，2011
（5）闫云君等，生物学实验班拔尖创新人才培育试验计划，省级教改项目， 2010
（6）栗茂腾等，生命科学实学创新人才培养模式的研究与实践，省级教改项目，2009
27
（7）周艳红等，生物信息学特色方向本科教学体系建设的研究与实践，省教改项目，2007
（8）吴元喜等，“学研产”一体化实验平台的构建及实验教学体系和教学方法的研究，省教改
项目，2006
（9）余龙江等，生产实习模式与探究性实践教学方法的研究，省教改项目，2005
（10）闫云君等，“生命科学前沿”课程建设，校级项目，2010
（11）吴元喜等，本-硕互动研究型实验教学模式研究，校级项目，2009
（12）万江陵等，生命科学类专业本科《药学基础》课程 PBL教学模式研究，校级项目，2009
（13）刘曼西，生命科学拔尖创新人才的培养模式的研究与实践，校级，2008
（14） 余龙江等，强化产业需求的生物技术专业实践教学改革研究，校级，2008
（15） 杨广笑等，生物科学专业国家理科基地个性化人才培养模式的研究与实践，省级项目，
2013
（16） 唐朝晖等，科研与教学互动的开放式实验教学模式探究，省级项目，2013
（17） 余龙江等 ， 乐教勤学的人才成长环境及教学评价体系重构与实践，校级重点项目，2014
（18） 栗茂腾等，基础生命科学与技术拔尖人才认知实习模式及内容改革与实践，校级项目，
2014
（19） 赵元弟等，生物医学工程卓越人才认知实习内容改革与工程实践，校级项目，2014
教学团队建设：
（1）余龙江等，生物技术特色专业教学团队建设，国家级项目，2010
（2）余龙江等，生物技术教学团队被评为校级教学团队，2009
（3）杨广笑等，生物化学与分子生物学教学团队建设的研究与实践，省级教改项目，2007
代表性教学改革研究论文：
（1）余龙江，鲁明波，李为.理工医结合，培养复合型、高素质生物技术人才.高教论坛，2010，
9：12-14
（2）余龙江，李为，鲁明波.新形势下本科生生产实习模式的改革探索.高教论坛，2008，5：
21-24
（3）李为，余龙江，鲁明波等.生产实习中探究式教学研究与实践，理工高教研究，2008，27
（2）：139-142
（4）吴元喜，余龙江，张晓昱.本硕互动实验教学模式研究，实验技术与管理，2009，26（8）：
126-128
（5）吴元喜，谢青，张晓昱。提高本科生研究型实验水平的措施，实验室研究与探索，2009，
28（8）：112-114
（6）吴元喜，谢青，周蓬蓬，肖靓.本科生创新意识和实践能力的培养，实验室研究与探索， 2009，
28（3）：227-229
（7）吴元喜，张日欣，刘凌等. 生命科学模块化实验教学体系研究，实验科学与技术，2008，
6（5）：83-85
（8）张日欣. 基于集群的生物信息教学网络系统设计与实现. 实验室研究与探索, 2008,9：30
（9）栗茂腾，付春华，李为，鲁明波，余龙江。改革传统教学模式、强化研究型教学，培养实
28
学创新型人才。中国科教创新导刊，2011，4: 13-16
（10）肖靓，吴元喜，刘幸福.打造开放性实验，培养综合型人才，实验科学与技术，2009，7
（4）：80-81
（11）肖靓，冯哲，吴元喜，谭灏文.药学大实验教学改革的探讨，实验科学与技术，2010，8
（4）：117-11
（12）肖靓，谢青，李元斌等.分子生物学实验课程考核方法探讨，实验科学与技术，2011.9（1）
（13）肖靓，分子生物学综合性实验的设计与探索，实验科学与技术，2011，9
（14）刘幸福，吴元喜，曹雄文，闫云君. 深化实验教学改革，完善小老师制度，实验技术与
管理，2008，25（9）：138-140
（15）刘幸福，吴元喜，肖林，尹江安，刘凌. 论“小老师”实验教学模式下学生科研素质的
培养，实验室研究与探索，2008，27（5）：108-111
（16）谢青，吴元喜，刘笔峰，杨广笑.蛋白质双向电泳实验课的建设与实践，实验科学与技术，
2009，7（6）：99-111（15）
（17）谢青，杨广笑，吴元喜.系统生物学实验教学的实践与思考，高等理科教育，2009，1： 68-70
（18）谢青，肖靓，刘幸福等. 分子生物学实验教学改革初探，实验科学与技术，2008， 2:92-94
（19）谢青，吴元喜，杨广笑. 研究性理念指导下的生物技术实验教学的探索与实践，高等理
科教育，教育教学研究专辑 2008，138-139
（20）谢青，冯哲，肖靓，吴元喜，杨广笑. 模块式实验课程体系构建探索，实验科学与技术，
2008，5：40-41
（21）谢青，吴元喜，杨广笑.用研究性学习理念指导系统生物学实验教学，实验室研究与探索，
2008，9：106－107
（22）谢青，杨广笑.分子生物学创新性实验教学的实践与探索，实验室科学，2008，5：65-66
（23）李奇志，刘凌，云永玲，吴元喜.数字化显微网络互动系统在医学细胞生物学实验教学的
应用，中国高等医学教育，2009，2：82-83
（24）李元斌，心电图机实验教学平台的研究，实验室研究与探索，2009,3:33-34
（25）李元斌，pH值温度监测显示系统研究，实验科学与技术，2009.2:158-162
（26）李元斌，心电图机显示系统的设计，实验科学与技术，2008.5:55-57
（27）李元斌，心电图机打印系统的实验教学研究，软件导刊，2009.5：195-197
（28）刘亚丰，表面等离子共振实验测量平台，实验技术与管理，2010.12
（29）谢 青，杨广笑，肖靓等.生物科学专业本科创新人才培养与实验教学模式改革，
2012.8:161-162
（30）谢青，吴元喜，杨广笑，开放实验室管理模式的探索，实验科学与技术，2013.4162-163
（31）肖靓，刘凌，谢青，吴元喜，韩家鹏，培养学生科研素质的实验教学改革与实践，实验
科学与技术，2013.2：1:34-135
29
学生各类获奖
“国家大学生创新训练计划”项目
序号 项目名称 学生团队 指导教师 项目时间
1 点突变对蛋白质结构和功能影响的预测
方法研究及其应用
朱伟，高志博，玉冬，徐小
春，龚小龙，王晶，方伟，
黄超
刘曼西 2006.12-2008.6
2 植物质体基因组与核基因组之间
的相互作用研究
孟娜，赵稳，邹安，吴菲，
周宇，罗彬 何光源 2006.12-2008.6
3 microRNA及其作用靶点的预测、验
证及功能分析
陈晓薇，冷静，刘宇婧，
秦光荣，王媛媛，杨辉 周艳红 2006.12-2008.6
4 基因组结构自动注释系统的研究
与应用
占飞，赵元春，刘慧，张
博，刘颖 周艳红 2007.10-2009.6
5 新的核输出信号发现及功能鉴定 梅坤荣，张航，李祎，赵
永兵，郑良涛 刘木根 2007.11-2009.6
6 磁控微生物的创制 向书念，钟健玲，罗丹菊 杨光 2007.10-2008.10
7 同胞高等生物体间的感应问题研究 卓睿，陈筑熙 许晓东
周艳红 2007.11-2009.6
8 虚拟线粒体的构建 张雄波，冯杭，陈昭 曾绍群 2007.10-2008.9
9 纤维质糖定向生物转化HMF技术研究 杨欣，李琳，韩玉玲 张晓昱 2007.10-2009.6
10 基于特征挖掘的疾病相关基因预测 李聪，刘宇飞，段唯，龚欣，
张念
周艳红 2008.11-2010.6
11 一常染色体显性遗传寻常型鱼鳞病家系
致病基因的定位研究
万智慧，段唯，刘斌，李晓
君
刘木根 2008.11-2010.6
12 强磁场诱变脂肪酶产生菌的作用机理研
究
吴一飞，文立，邢琼，李一
伟，王浩
闫云君 2008.11-2010.6
13 纳米纤维素人工血管的研制 卢煜东，杨紫东，陈花 杨光 2008.11-2010.6
14 调控紫杉醇生物合成的内源转录因子的
克隆
姚瑞枫，陈丽，张学飞，张
蒙
余龙江 2008.11-2010.6
15 斑马鱼中心率不齐相关基因 HERG 及
Nup155 的功能研究
全欣 贾海波 2010.11-2012.6
16 构架基于 wiki 模式的生物信息资源百
科知识网
卜铭远 张礼斌 2010.11-2012.6
17 光照促渗提高皮肤光透明的机制研究 邓梓健 朱丹 2010.11-2012.6
18 新型 Maca 咪唑生物碱抗肿瘤活性筛选
研究
林昊 金文闻 2010.11-2012.6
19 基于通路分析解析多基因间相互作用与 诸家栋 苏莉 2010.11-2012.6
30
肿瘤易感性的关联
20 新型反应介质中酶法制备生物柴油的研
究 刘雪 刘云
2009.11-2011.6
21 磁控微生物的表面修饰对其生命活动的
影响
张磊 杨光 2010.11-2012.6
22 利用 RNAi 干涉技术调控植物次生代谢
物合成新模式研究
邝美华 付春华 2010.11-2012.6
23 抗甲醛菌株的优化与菌剂的制备 胡成成 张晓昱 2010.11-2012.6
24 特发性脑基底神经节钙化(IBGC)候选基
因的突变分析
罗天明 刘静宇 2010.11-2012.6
25 基于力反馈的头部虚拟手术系统研究 吕威 刘谦 2010.11-2012.6
26 基于无线传感器网络的三导联心电无线
监护
熊汗青 谢庆国 2010.11-2012.6
27 病原体中引起人体免疫应答抗原的生物
信息学预测 肖雄 周艳红
2009.11-2011.6
28 新型脂质体载 DNA 纳米龋齿疫苗研究 陆杰 杨祥良 2009.11-2011.6
29 基于关联分析的肿瘤易感基因多态性的
大规模筛查 李想 苏莉
2009.11-2011.6
30 一个先天性长 QT 综合征相关基因 YME1L1
的功能研究 李毅 刘木根
2009.11-2011.6
31 以线虫为模型研究厌食行为的分子机制
和细胞通路以及人类厌食症治疗新方法
的探索
李毅东 徐涛
2009.11-2011.6
32 核孔蛋白 NUP155与 Gle1B,CG1蛋白相互作
用的研究 马 焘 张贤钦
2011.11-2013.6
33 几种 TERE1基因突变体在 T24细胞中的功
能研究 琚珊珊 红 凌
2011.11-2013.6
34 高表达人胰高血糖素样肽-1(GLP-1 )工程
菌的构建及其摇瓶培养条件和不同串体
培养条件下的表达差异的探究
王静静 朱俊铭
2011.11-2013.6
35 痛觉感受器 TRPV1通道脱敏程度和激动剂
强度以及钙离子浓度之间的关系研究（国
家级）
王 伦 姚 镜
2011.11-2013.6
36 一种连续化制备生物柴油酶反应器的设
计 付业胜 刘 云
2011.11-2013.6
37 中国春小麦在冷胁迫条件下 CBL-CIPK 信
号通路与 DREB 信号通路间关系的探究 韩家鹏 何光源
2011.11-2013.6
31
38 忍冬植物花器官发育过程中绿原酸生物
合成与转化机理研究（国家级） 杨海燕 付春华
2011.11-2013.6
39 紫杉醇生物合成候选基因 CYP725A 亚家族
的克隆及功能鉴定（国家级） 燕 红 余龙江
2011.11-2013.6
40 HSF4所介导的 DNA损伤修复中 HSF4对损伤
信号的感知研究 肖治明 刘木根
2011.11-2013.6
41 GABAB受体信号通路的激活与 HULC的表达
的关系研究 毛瑞华 刘剑锋
2011.11-2013.6
42 等离子体处理的细菌纤维素膜固定化脂
肪酶 朱德才 杨 光
2011.11-2013.6
43 高效表达漆酶蛋白的酵母基因工程菌降
解环境污染物的研究 喻 冬 杨 洋
2011.11-2013.6
44 miR-145在斑马鱼心脏早期发育过程中的
功能研究 徐晓鹏 贾海波
2011.11-2013.6
45 珍稀食药用真菌在卷烟增香保润中的应
用研究 李 野 余洪波
2011.11-2013.6
46 寻找新的 GTP 类似物作用于大肠癌抑制
Ras 蛋白活性 柳纯洁 苏 莉
2011.11-2013.6
47 先天性眼球震颤致病基因 FRMD7的分子机
制研究 程爱芳 刘静宇
2011.11-2013.6
48 线虫感受水及相关行为的分子机制与神
经环路研究 田青阳 吴政星
2011.11-2013.6
49 基于 MVT 方法的闪烁脉冲信息数据采集卡
的研究与实现 戴二鹏 谢庆国
2011.11-2013.6
50 基于光敏传感器的非接触式交互系统 赖 嵘 张日欣 2011.11-2013.6
51 乳酸菌 Nox 基因在大肠杆菌中的异源表达
与固定化方法 刘 萍 闫云君
2011.11-2013.6
52 二氧杂环己烷对热敏感 TRPV3通道电流调
节作用研究 蔡思勉 姚 镜
2011.11-2013.6
53 蛋白质硫化翻译后修饰的生物生物信息
学分析 潘智城 薛 宇
2011.11-2013.6
54 人类全基因组 SNP 的统计分析及功能挖掘 肖庆宇 郭安源 2011.11-2013.6
55 用于在体检测的基于氧化铱的电化学 pH
同轴超微探针 刘 轩 陈 威
2011.11-2013.6
56 预处理后的木质纤维素转化工艺57研究 唐 勇 闫云君 2011.11-2013.6
57 二穗短柄草14-3-3 家族基因的分离及功
能鉴定 张 超 杨广笑
2011.11-2013.6
32
58 不同发酵条件调控被孢霉花生四烯酸合
成的分子机制 寸育琴 余龙江
2011.11-2013.6
59 桂花提取物防治牙痛的机理及剂型研究 洪小月 余龙江 2011.11-2013.6
60 二穗短柄草 bZIP 蛋白家族的全基因组分
析 王雨竹 杨广笑
2011.11-2013.6
61 Na，BK 离子通道与癫痫发病机制的研究 刘欣怡 丁久平 2011.11-2013.6
62 两亲型纳米石墨烯的合成及其组装性能
研究 邓思龙 张 春
2011.11-2013.6
63 细菌行为可控的微流控芯片平台的建立 蔡 奕 杨 光 2011.11-2013.6
64 森林大学之一生科院楼顶绿化项目 周 斌 葛 茜 2011.11-2013.6
65 水溶性纳米石墨烯的合成及其组装性能
研究 胡 凡 张 春
2011.11-2013.6
66 TaCBL9-1基因表达谱分析与互作蛋白激
酶的筛选 陈 娟 杨广笑
2011.11-2013.6
67 运用基因工程构建高产γ-氨基丁酸的乳
酸菌 余丁灿 鲁明波
2011.11-2013.6
68 糖代谢介导的植物细胞酶促褐化机理研
究 苏 鹏 付春华
2011.11-2013.6
69 石墨烯/有序细菌纤维素膜的复合研究 王 琳 杨 光 2011.11-2013.6
70 基于三维超声的泌尿外科手术导航技术
研究 吴 意 张旭明
2011.11-2013.6
71 探究 SNF12对 DNA 复制与损伤反应的作用 陈 君 张帨瑄 2011.11-2013.6
72 玛咖的品种鉴定及 RAPD 遗传多样性分析 毕 东 金文闻 2011.11-2013.6
73 食用菌提高非反刍动物对砻糠可消化性
的研究 邓彦泽 邓彦泽
2011.11-2013.6
74 磷钨酸-细菌纤维素催化膜的研制 李瑞风 杨 光 2011.11-2013.6
75 PiT2和 P-Rex1蛋白相互作用分子机制研
究 马晓东 刘静宇
2011.11-2013.6
76 N-乙酰半胱氨酸对线虫寿命的影响及抗
衰老机制研究 佘 杨 唐朝晖
2011.11-2013.6
77 基于脉冲发送皮层模型的医学超声图像
降噪 王 果 张旭明
2011.11-2013.6
78 白腐真菌及其漆酶对氯酚类环境污染物
的生物降解研究 黄毓雯 杨 洋
2011.11-2013.6
79 针对癫痫患者的便携式预警及自处理装
臵 刘 强 张日欣
2011.11-2013.6
80 水稻 OsCPK9基因启动子的克隆及瞬时表 谭 政 苏 莉 2011.11-2013.6
33
达特性分析
81 共展示脂肪酶催化生物柴油制备工艺研
究 黄正南 徐 莉
2011.11-2013.6
82 嵌段型石墨烯纳米带的合成及其性能的
研究 朱鹏程 张 春
2011.11-2013.6
83 金字塔能对大肠杆菌和酵母菌代谢的影
响 何 川 周蓬蓬
2011.11-2013.6
本科学生参与发表的代表性论文：
（1） Biao Fu, Lin Xiao, Long-jiang Yu, Guang Yang. Preparation of Lactia Acid
Polyurethanes Modified By Castor Oil. Advanced Materials Research, 2008, 47-50:
1458-1461
（2） Ying Yang, Feng He,Long-jiang Yu*,Xue-hong Chen,Jing Lei,and Jia-xing Ji.
Infiueence of Drought on Oxidative Stress and Flavonoid Prduction in Cell
Suspension Culture Glycyrrhiza inflate Batal. Z.Naturforsch,2007,62c,410-416
（3） Wen-wen Jin，Xiong Yue，and Long-jiang Yu. Identification and quality evaluation
of Lepideum meyenii.(Maca) based gas chromatogaaphic analysis of its essential
oils from roots. AgrIcultural science& Technology. 2006,7(3):2-9
（4） Shaotao Pan, Xue Liu， Esterification activity and conformation studies of
Burkholderia cepacia lipase in conventional organic solvents, ionic liquids and
their co-solvent mixture media. Bioresource Technology 2010,101: 9822–9824
（5） Zheng Hu，Xiang Li，Rong Yuan. Three common TP53 polymorphisms in susceptibility
to breast cancer, evidence from meta-analysis. Breast Cancer Research and
Treatment, 2010.120:705-714
（6） Fang Hu. Biodiesel production by two-step catalyzed processes from rapeseed oil
deodorized distillate. International Conference on Biomass Energy Technologies,
2009
（7） Jiangyan Yu. Structure-Activity Relationship of Taxol Inferring from Docking
Taxol Analogues to Microtuble Binding Site. Z.Natureforsch.C. 2009, 64 (7-8):
551-556
（8） Tingting Xu. A feasible method of improving the quantum yield of CdTe/CdS quantum
dots by the first heating‐cooling cycle and their application in cancer cell
recognition. Journal of Nanoparticals, 2009,12:1687-1695
（9） Tingting Xu. Two-dimensional visualization of the propagating speed of cortical
spreading depression in rat cortex. Journal of Innovative Optical Health.
2010,3(1):75-80
（10） Anna Yao, Zhicheng Wang. Transesterification for biodiesel production catalyzed
by combined lipases: Optimization and kinetic. AIChE Journal, 2010,56(6):
34
1659-1665
（11） Fuxiang Wei. Biodiesel production by two step catalyzed processes from rapeseed
oil deodorizre distillate. International Conference on Biomass Energy
Technologies. 2009
（12） Anna Yao, Studies of Sapium sebiferum (Linn.) Roxb. kernel oil: Characterization
and biodiesel production. Bioresource Technology.2009
（13） Guozhi Zhang et al. An image-based rat model for Monte Carlo organ dose
calculations, Medical Physics, 2008, 35(8): 3759-3764
（14） Guozhi Zhang et al. The Development and Application of the Visible Chinese Human
Model for Monte Carlo Dose Calculations, Health Physics Society, 2008,
92(2):118-125
（15） Guozhi Zhang et al. Organ dose calculations by Monte Carlo modeling of the updated
VCH adult male phantom against idealized external proton exposure, Physics in
Medicine and Biology, 2008, 53: 3697-3722
（16） Gang Wang, Xufeng Chen, Xudian Shi, Longjiang Yu, Bifeng Liu, Guang Yang.
Bio-fabrication of Patterned Cellulose Nano-fibers. Advanced Materials
Research, 2008, 47-50: 1359-1362
（17） Wen-wen Jin, Yong-zhong Zhang, Song Mei, Yue Xiong, Qin Yang and Long-jiang Yu.
Identification of Lepidium meyenii (Walp.) based on spectra and chromatographic
characteristics of its principal functional ingredients. Journal of the Science
of Food and Agriculture.2007，87:2251-2258
（18） Shusen Liu, Pengcheng Li, Qingming Luo. Fast blood flow visualization of
high-resolution laser speckle imaging data using graphics processing unit.
Optics Express, 2008, 16(19)
（19） Salwa Saleh et al. Using Principal Component Analysis to Detect the Wavefront
of Cortical Spreading Depression, Proceedings of NFSI & ICFBI 2007, Hangzhou,
China, October 12-14, 2007：119-122
（20） Guozhi Zhang et al. Monte Carlo simulations for external neutron dosimetry based
on the visible Chinese human phantom, Physics in Medicine and Biology, 2007, 52:
7367-7383
（21） Songchao Xue, Yujing Liu, et al. Acousto-optic modulator system for femtosecond
laser pulses. Review of Scientific Instruments, 2007, 78(1): 015103
（22） Songchao Xue et al. Position of the prism in a dispersion-compensated
acousto-optic deflector for multiphoton imaging. Applied Optics, 2006, 45(33):
8560-5
（23） Yun-Fei Wang, Huan Chen, et al. Prediction and Classification of Human G-protein
Coupled Receptors Based on Support Vector Machines. Genomics Proteomics &
Bioinformatics, 2005, 3(4): 242-6
35
（24） Shusen Liu,Pengcheng Li,and Qingming Luo. Fast blood flow visualization of
high-resolution laser speckle imaging data using graphics processing unit.
OPTICS EXPRESS, 2008, 16（19）:14321-14329
（25） Biao Fu,Lin Xiao,long-jiang YU,Guang Yang,Preparation of Lactic Acid Based
Polyurethanes Modified By Castor Oil,Advanced materials Research 2008，47-50：
1458-1461
（26） 胡政，李想，储君君. 乳腺癌风险评估与预测的模型及应用. 中华流行病学杂志. 2009：
1073-1077
（27） 马闯，蹇易，黄慧艳. 基于多软件融合方法的真核生物基因启动子预测. 武汉大学学报，
2008，54（6）：757-762
（28） 周艳红，朱建丽，马闯，程遥. 水稻基因结构分析与预测建模. 华中科技大学学报（自
然科学版），2008，36(4): 62-64
（29） 曹雄文，苏磊，陈麒屾，刘涛，闫云君，杨江科. 月桂酸生物印迹对脂肪酶酯化活力的
影响，中国生物工程杂志，2008，28（7）：92-96
（30） 曹雄文，苏磊，闫云君，杨江科，有机硅介质中脂肪酶印迹体系的优化及印迹机制的初
步研究，应用化工，Vol.37,No.7:717-720
（31） 王志成，姚安娜，田博，刘幸福. 氨基酸纸层析实验方法改进及未知红色条带的讨论. 科
协论坛，2008（2）下：70-71
（32） 周艳红，毕然，唐睿. 一种改进的六联体使用频率编码测度. 华中科技大学学报（自然
科学版），2005，33(7): 107-110
学生申请专利与计算机软件版权
（1） 陈旭峰，一种通过微流控芯片制备图案化纤维素的方法，中国发明专利，2008，申请号：
200810047875.1
（2） 杨兆万. 蛋白质三维结构比对软件 SECS，中国计算机软件著作版权，2007，登记号：
2007SR18973
（3） 龚小龙. 蛋白质二级结构预测软件 E-SSpred，中国计算机软件著作版权，2007，登记号：
2007SR20052
（4） 杨兆万. 蛋白质分子功能预测软件 GOKey，中国计算机软件著作版权，2007，登记号：
2007SR20053
（5） 江燕华. 哺乳动物基因启动子预测软件 ProKey，中国计算机软件著作版权，2007，登记
号：2007SR20054
（6） 余龙江、廖娜、敖明章、石月、马素燕、吴江英. 天然 2β、3α、7β、19α-四羟基乌
苏-12-烯-28-羧酸的用途及其组合物. ZL200910060449.6 授权公告日：2010.12.29
（7） 余龙江，樊培，黎威。在线苎麻生物脱胶方法.201010171660.8.
a) 杨光，肖林，余龙江。一种改性生物质纤维增强聚乳酸复合材料及其制备方
b) 余龙江等，减少苎麻纤维生产废水量的方法，2010101712293
36
部分学生获省部级以上各类奖项
国际奖项
1) Windows Embedded Student ChallengE Finalist，Yipeng Li（李一鹏），2006；
2) 第二届全球年轻工程师工程创意竞赛荣誉奖，李吉、吕晟，2007；
3) The ACM Asia Programming Contest，Lei Zhang（张磊），2006；
4) 国际遗传工程的机器设计竞赛（IGEM）金奖，徐晓鹏，冯超，许奇武，刘登辉，2012
5) 国际遗传工程的机器设计竞赛（IGEM）铜奖，吴宇亮，秦星等，2012
6) 全美大学生数学建模竞赛二等奖，翁凤花等，2012
7) “炬力杯”单片机设计大赛三等奖，马晓东等，2012
8) 国际遗传工程机械设计竞赛 2013届比赛银奖，曾建豪等，2013
9) 国际遗传工程机械设计竞赛 2013届比赛金奖，魏威，2013
国家级奖项
（1） 第十一届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛，国家级二等奖， 王大明，
2009
（2） 全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛三等奖，韩雪，2010
（3） 第九届全国多媒体课件大赛二等奖，张丛源，2009
（4） 全国大学生数学竞赛省一、二、三等奖. 潘智城等 5 人，2010
（5） 第五届“挑战杯”全国大学生创业计划竞赛银奖，秦岭松、王鹤群、殷瑛，2006
（6） 第九届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛一等奖，李一鹏等 7人，2005
（7） 第十届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛二等奖，张海宁、袁冲，2007
（8） 第五届“挑战杯”全国大学生创业计划竞赛铜奖，刘勇、杨兆万，王铮，2006
（9） 模拟联合国大会最佳选手，王杰思，2007
（10） 全国大学生电工建模大赛三等奖，李智，2005
（11） 全国“炫动激情”Flash游戏设计大赛银奖，杨兆万，2006
（12） 全国大学生英语竞赛 A级特等奖，李程，2005
（13） 全国大学生英语竞赛 C类特等奖，罗文婷，2007
（14） 全国大学生英语竞赛 A级二等奖，唐欣，2005
（15） 全国大学生英语竞赛二等奖，陈博，2005
（16） 全国大学生英语竞赛二等奖，陈然、欧阳梦醒，2004
（17） 全国大学生英语辩论赛二等奖，罗文婷，2007
（18） 第八届中国广播电影电视国际英语口语大赛青年组金奖，柯伟，2005
（19） 第八届中国广播电影电视国际英语口语大赛国家级银奖，陈博，2005
（20） 第八届中国广播电影电视国际英语口语大赛青年组铜奖，陈冠华，2005
（21） 全国英语冬令营北京总决赛银奖，陈博，2004；
（22） 首届华中地区虚拟仪器设计大赛三等奖，程晨等，2012
（23） 2012全国大学生电子设计竞赛模拟电子设计邀请赛一等奖，李蔚琳等，2012
（24） 2012全国“电脑鼠走迷宫”竞赛一等奖，李蔚琳等，2012
37
（25） 2012年全国大学生英语竞赛二等奖，赵敏，2012
（26） 第二届全国虚拟仪器大赛二等奖，黄俊奕，2013
（27） 第七届中国大学生 ICAN物联网创新创业大赛（原“美新杯”）特等奖，曾柏伟，2013
（28） 全国大学生电子设计大赛 2013届比赛一等奖，马晓东，2013
（29） 第十三届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛二等奖，吴毅等，2013
（30） 全国大学生电子设计竞赛二等奖，曾柏伟，2013
省部级奖项
（1） 湖北省大学生优秀科研成果奖特等奖，胡政，李想，2010
（2） 湖北省第八届“挑战杯”特等奖，王利肖，2010
（3） 湖北省第八届“挑战杯”特等奖，胡斌，2010
（4） 湖北省第八届“挑战杯”特等奖，刘磊，2010
（5） 湖北省大学生优秀科研成果奖一等奖，刘雪，2010
（6） 全国大学生数学竞赛湖北赛区一等奖，付家俊，2010
（7） 湖北省高等学校大学生生物学实验技能竞赛二等奖，武雪莹，2010
（8） 湖北省高等学校大学生生物学实验技能竞赛一等奖，文启明，2010
（9） 湖北省高等学校大学生生物学实验技能竞赛三等奖，黄昱畅，2010
（10） 第七届“挑战杯”湖北省大学生课外学术科技作品竞赛，省部级一等奖， 王大明，
2009
（11） 湖北省第七届挑战杯大学生课外学术科技作品竞赛，省部级二等奖，何龙军，丁文祥，
程曦，严亚东，于龙，张丛源，2009
（12） 湖北省大学生电子设计竞赛一等奖，刘祥，2010
（13） 第三届“求是杯”全校大学生课外学术科技《离子液体中脂肪酶结构和功能研究》获得
一等奖；《新型聚乳酸与改性纤维素符合材料的研制》获得二等奖；《逆境中盐藻β-胡
萝卜素产生机理的研究》《磁性纳米包衣脂肪酶的制备与特性研究》获得三等奖，2010
（14） 中南地区港澳特区第 2届大学生创新设计与制造大赛一等奖，李一鹏，2005；
（15） 中南地区港澳特区第 2届大学生创新设计与制造大赛一等奖，吕晟、李吉，2005；
（16） 中南地区港澳特区第 2届大学生创新设计与制造大赛二等奖，吕晟，2005；
（17） 第四届“挑战杯”湖北省大学生创业计划竞赛特等奖，刘勇，杨兆万，2006；
（18） 第四届“挑战杯”湖北省大学生创业计划竞赛一等奖，秦岭松、王鹤群、殷瑛，2006；
（19） 第四届“挑战杯”湖北省大学生创业计划竞赛二等奖，赵滢、郎君、易薇、曾海丽、刘
燕、陈景波、杨松，2006；
（20） 第三届“挑战杯”湖北省大学生创业计划竞赛二等奖，2004；
（21） 第六届“挑战杯”湖北省大学生课外学术科技作品竞赛一等奖，张海宁、袁冲，2007；
（22） 第六届“挑战杯”湖北省大学生课外学术科技作品竞赛二等奖，黄鹏羽等 7人，2007；
（23） 第五届“挑战杯”弘博湖北省大学生课外学术科技作品竞赛特等奖，李一鹏等 6 人，
2005；
（24） 第三届“挑战杯”湖北省大学生课外学术科技作品竞赛三等奖，2003；
（25） 湖北省第一届大学生机械创新设计与制造比赛一等奖，李一鹏、李吉等 6人，2005；
38
（26） 湖北省大学生优秀科研成果特等奖，张郭智，2008；
（27） 湖北省大学生优秀科研成果二等奖，甘露，2008；
（28） 湖北省大学生优秀科研成果二等奖，李一鹏等，2005；
（29） 湖北省大学生优秀科研成果二等奖，李一鹏等四人（跨院系组队），2006；
（30） 湖北省大学生优秀科研成果三等奖，李一鹏等三人（跨院系组队），2006；
（31） 全国大学生数学建模竞赛湖北省一等奖，李智，2005；
（32） 全国大学生数学建模竞赛湖北省二等奖，柳景明，2006；
（33） 全国大学生数学建模竞赛湖北省三等奖，李智，2006；
（34） 全国大学生数学建模竞赛湖北省三等奖，刘颖涛、张会明、陈俊兵，2008；
（35） 湖北省大学生电子设计竞赛一等奖，李一鹏、杨选、刘燕，2006；
（36） 全国大学生英语竞赛湖北赛区特等奖，李程，2005；
（37） 第八届中国广播电影电视国际英语口语大赛湖北赛区金奖，陈博，2005；
（38） 第八届中国广播电影电视国际英语口语大赛湖北赛区银奖，李程，2005；
（39） 第八届中国广播电影电视国际英语口语大赛湖北赛区铜奖，陈冠华，2005；
（40） 湖北省外语口译大赛英语组一等奖，陈博，2005；
（41） 第四届湖北省大学生英语演讲大赛二等奖，陈博，2005；
（42） 第十届湖北省暨武汉地区外语翻译大赛英语非专业组三等奖，李程，2003；
（43） 第二届湖北省普通高校大学生化学实验技能竞赛一等奖，尹江安，2008；
（44） 第二届湖北省普通高校大学生化学实验技能竞赛二等奖，陈梦洁，2008；
（45） 第二届湖北省普通高校大学生化学实验技能竞赛三等奖，黄成龙，2008；
（46） 湖北省"三好学生”，李程，2006
（47） 湖北省第九届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛特等奖，吴毅等，2013
2-7 虚拟仿真实验教学中心的管理体系（组织保障、制度保障、管理规范等）
（1）组织保障
虚拟仿真实验中心实行主任负责制，便于将实验教学和专业建设、产学研基地建设一体化，
便于统一调配实验教学硬件和软件为教学科研第一线服务，提高了组织管理效率，实现优质资
源共享。学院对实验中心主任、工作人员的工作任务、目标责任的履行进行监督和管理。每个
实验室都安装有门禁系统，进入实验室必须有专人负责进行登记，并取得门禁卡，每次进入实
验室都必须通过门禁系统的认证；在实验室公共区域都安装有视频监控系统，每个实验室的情
况和公共区域的情况都在监控之中，从而能使得实验中心全面地掌握实验室运行情况，保障实
验室安全有序。实验室实行了开放式管理，对进入实验室的人员进行自动化管理。在正常实验
教学以外的时间内，学生可以利用门禁卡进入实验室开展科研训练，开放式教学方式为实验教
学提供最优化资源配臵，显著提高使用效率。同时，科学的开放式管理，使学生与实验室之间
建立了便捷的沟通。
实验室网络系统中从结构到各系统都进行了安全设计，网络结构中设计了路由器监控和管
理，能够防范一般性的网络攻击和病毒攻击；在实验室的节点机种安装了系统防护卡，从系统
底层对系统攻击进行防范，能够保证系统的安全运行和快速恢复。实验中心根据学院专业方向
39
和实验室的固有特点制定了实验室的准入制度，进入实验室的人员必须首先接受安全培训。只
有通过实验室安全培训系统考核后才能进入实验室。
（2）制度保障
① 建立目标责任制度。中心各个领导及工作人员签订工作目标责任书和安全责任书，工作
目标到人，各个岗位有人负责，安全责任具体到人。
② 完善规章制度。鼓励青年教师攻读在职硕士、博士学位，使师资队伍后继有人，实现可
持续发展。对于参加教改和实验中心建设的人员在成果认定、职称评定等方面采取与科研工作
同等对待的方法，即将教改与实验中心建设项目与同级别的科研项目同等对待。定期进行实验
技术人员的定编、定岗和聘任工作。实验教学示范中心的实验技术人员岗位津贴是普通实验室
实验技术人员的 1.5 倍。制订了《教学实验中心工作条例》。该文对教学实验中心的工作进行了
全面的规定，包括运行机制、岗位职责、考核办法等，是实验教学工作正常运行的基础性文件。
（3）管理规范
① 运行机制（开放运行情况，管理制度等） 在完成正常教学、科研任务的前提下，利用
现有师资、仪器设备、环境条件等资源，面向本院大学生、研究生及外单位有需要的科研人员，
经申请、审核、签约程序后可以进入本实验室进行开放性实验工作。
② 维护与运行（仪器设备管理制度、措施，维护维修经费保障等） 虚拟仿真实验教学平
台建立了仪器设备的管理维护制度，仪器设备的损坏、丢失赔偿制度，大型仪器设备使用管理
办法及贵重仪器设备使用登记卡，仪器旁有操作规程指南。学生应严格遵守实验室的各项规章
制度，并进行岗前培训、重大安全隐患教育、大型仪器设备使用规则等。
根据学科发展和实验室发展规划，每年经费情况制定仪器设备购臵计划。要求所购臵的设备
比较先进，并有一定的前瞻性。每学期结束后，组织虚拟仿真实验教学平台全体人员对仪器设
备进行清查，维修、保养等，争取做到小修不出室，并做好维修仪器设备的记录。
实验教学中心设备维修经费主要由三个途径来源，一是学校每年根据学生人数和中心规模定
期投入，每年约 20 万元；二是学校每年根据学生人数和实验学时数下拨的运行费，每年约 35
万元；三是根据学科建设和专业实验室建设申请项目，其中一部分作为设备维护和维修费用，
约占建设费用的 10%。以上维护维修经费可以满足实验中心现有设备的维护和维修.
③ 实验中心环境与安全 实验中心建立了防火、防盗报警系统：实验室安装有烟雾报警器，
配备有灭火器，具有完备的消防设施。实验室的电线（动力和照明线）电缆（网线）均采用暗
线暗盒施工，实验室内的实验台、柜子等均采用防火材料处理；实验室安装有红外报警器并直
接与大楼值班室和小保卫处联通，能有效保障实验室安全。
还建立了实验室环境监控系统：每个实验室都安装有环境监控和空气循环系统，保证实验
过程中的废气或有害气体能及时排除。
建立了安全制度：每个实验室还制定了规范化的安全、环保制度，实验室内都张挂有《实
验室安全防护条例》、《学生实验守则》等有关实验室管理规定，中心定期对实验室安全情况进
行监督检查，确保整个实验室的安全有序运行。
40
2-8 虚拟仿真实验教学中心的特色与创新
创新 1：虚拟仿真实验平台的设计创新
虚拟实验平台的设计采用了微模块化（实验技术碎片化）技术，将学生需掌握的科学技术
碎片化处理，分解成标准化的单元模块，学生可以通过设计方案、流程，选取、添加标准化的
单元模块和参数设定，实现实验项目的流程设计、方案论证、虚拟仿真操作、实验结果预测和
成绩评定关联统一，平台上科技信息量大、理工医交叉资源丰富，易于更新，既可用于标准化
虚拟实验的过程操作，综合设计类的虚拟实验教学，也可用于毕业设计和科学研究。
创新 2：虚-实结合实验教学模式创新
采用“虚”与“实”有机结合的实验教学模式，学生可以通过游戏的方式掌握实验的流程和
操作过程以及决定实验成败的关键环节，降低了大型贵重设备的实训机时，平台科技信息量大，
学生可以通过文献阅读提升综合设计项目的科研水平，通过虚拟实验设计预测实验结果，获得
的实验方案可以直接用于综合性实验和课程设计，也可用于毕业设计和科研项目，实现了课堂
教学与网络学习的结合，课前课后可以在线观察、浏览、下载学习真正做到了“虚实结合、相
互补充、能实不虚”的原则。
创新 3：虚拟实验平台的内容创新，突出理工医交叉融合的特色鲜明
结合我校特有的生物学和生物医学工程两个一级学科的特色优势，以及长期发展形成的理
工医交叉融合的鲜明的人才培养特色，不仅有利于培养本学科领域的跨专业、跨学科的创新人
才，而且通过虚拟实验平台的良好示范和辐射作用，可以带动校内各个专业乃至校外其他兄弟
院校的各个专业学生的实践创新能力培养和提高。
创新 4：培优育新，管理模式创新
建立强大多功能后台管理系统，实现项目管理、虚拟操作、仿真考试、教师评阅等功能。
实验教学人员实行目标考核，通过规章制度建设推动实验课程和实验项目的建设，引领虚拟仿
真实验发展。以技能培养为主线对学生实行开放式目标管理，打破了以班级为单位、按照理论
课程进度开设实验的传统，为学生提前进入毕业设计创造了条件。
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3. 资源共享
3-1 目前教学资源共享的范围和效果
目前仅承担生物科学、生物技术、生物制药、生物信息、生物医学工程、本校医科等专业
的部分实验课程的教学，以及相关专业的学生毕业论文的应用，普遍反映良好利用该平台进行
综合设计和毕业设计，完成开题报告的时间至少节省一半，一般不会出现技术错误；
虚拟实验教学平台可以部分面向全校开放，很多学校和企业希望与我们合作；
目前可以接待兄弟院校的参观、学习和应用交流；
已经成为不可缺少的服务于基础教学和科学研究的开放性平台。
3-2 进一步实现共享的计划与安排
2014 年计划扩大专业覆盖面，开发更多的虚拟实验课程；
2014 年计划加大虚拟仿真实验课程在整个实验教学的比例；
与合作企业共同推进资源的研发和推广，尽快实现省内高校间的资源共享；
面向更多大专院校、科研所和企业提供服务；
进一步改造平台管理系统，扩大网络在线服务内容，提高服务质量和后台管理水平。
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4. 条件保障
4-1 基础条件（仪器设备配臵情况、环境与安全、运行与维护等）
1、 仪器设备配臵
学院领导比较重视虚拟仿真实验中心的建设，拟每年固定投资50万元用于虚拟实验开发和
虚拟仪器研发，目前已配臵的仪器如下：
名称 型号 单价 生产厂家
生理信号采集分析系统 DQART4.2 GOLD/MP150 569851.3 DSI BIOPAC
体视显微镜 SZ51 14520 奥林巴斯
洗板机 4MK2 19000 T S M
显微镜 S251 14520 DLYMPUS
显微镜 S251 14520 DLYMPUS
荧光显微镜 E200 42751 尼康
数码摄象机 Z5C 29520 索尼
PCR仪 TC-5000 40107.28 英国
生物传感分析仪 SBA90 32000 山东
PCR仪 S100 64363.72 BIO-RAD
荧光定量 PCR系统 7900HT FAST 687349 美国 PIXERA
超微量紫外、可见分光光
度计 ND-2000 81963.46 基因（美国）公司
智能溶出仪 RC-3 15000 天津
正臵荧光相差显微镜 80i 164020.58 日本尼康
二氧化碳培养箱 8000WJ 40170.29 美国
实验台 7500*1500*850 26950 武汉博菲特实验公司
电穿孔仪 Micropulser 21706.5 BIO-RAD/美国伯乐
自动层析系统 SBS-100 HD-5 20000 上海沪西分析仪器厂
高效液相色谱仪 120Dseries 156014 Agilent Techniogics
荧光显微数码成像系统 PIXERT 150CL 35651.5 美国 PIXERA
生物传感分析仪 SBA-40D 27000 山东科学院生物研究所
凝胶成像系统 CHAM PCHEMI 64000 北京
高速冷动离心机 MIKRO-22R 42392.2 德国
萃取塔 120 30000 无
体视显微镜 DISCOVERY 270473.63 德国 zeiss
溶氧电极 PT/100 27000 赛多利斯
肺功能测量仪 FGC-A+ 23000 安徽电子
多参数监护仪 OSEN19000-1 18000 深圳奥生公司
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生物信号采集系统 Medlab-u/4c501H 10800 南京美易
台式冷冻离心机 TGL-20C 45800 上海安亭公司
台式冷冻离心机 TGL-20C 40000 上海安亭公司
超滤系统 VIAFLOW 28000 密多利斯
超滤系统 VIAFLOW 28000 密多利斯
台式多功能测仪 Sension378 23200 美国哈西
红外报警系统 3208GLD 10890 深圳
2、 环境与安全
中心实验室水、电、网络走线安全、合理，每间实验室均宽敞明亮，通风良好。中心制定
了较为完善的环境与安全管理制度，并得到认真落实与执行，应能保障虚拟仿真中心的环境与
安全。
3、 运行与维护
学校每年均有固定的实验室建设经费，实验教学仪器设备费和教学消耗费由学校统一划拨，
专款专用。
中心制定了较为完善的仪器设备管理制度，并得到了落实和执行，能够保障仪器设备正常
运行与维护。
虚拟仿真实验教学中心借基于教育网创建了 Web 网站，借助计算机软件与理论重中之重实
验室的服务器创建数字资源中心。虚拟仿真实验教学中心维护工作由专业人员负责，运行安全
可靠。
4-2 经费来源及使用规划
（1）2014 年将申请财政专项经费 300万元，学校自筹经费 100万元用于加强中心软件和硬
件建设。经费主要用于：购臵虚拟仿真软硬件设备；实验课程建设；实验项目开发；实验指导
书印刷出版（或电子书出版）；网络在线实验课程管理平台优化等。
（2）在建设的过程中，坚决执行专款专用的原则，在以上经费的支持下，力争做精做强 8-10
门虚拟仿真实验课， 60-80个科技信息含量高的虚拟仿真实验。 确保 200学生在线教学。
（3）根据虚拟仿真实验中心建设规划，计划两年投入 400万元用于以下几方面的建设。
序号 建设内容 投入经费（万元）
1 虚拟实验平台的硬件升级和带宽扩容改造以及机
房的环境建设 150
2 虚拟仿真建模与教学软件的开发 50
3 科技文献数据采集学习软件的开发 30
4 生物与环境安全虚拟仿真实验项目的建设 20
5 虚拟仿真实验课程与项目的建设 150
合计 400
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5. 学校和主管部门意见
学校意见
负责人签字 （公章）
年 月 日
教育主管
部门意见
负责人签字 （公章）
年 月 日
