现代生物技术论文范文
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导语:如何才能写好一篇现代生物技术论文,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
农业生物技术的主要研究内容包括:增强农作物以及畜禽鱼的抗性、品质改良、提高产量和生产具有特殊用途的物质等。其中以转基因作物的研究和运用最为重要,发展最快。根据统计资料,到2000年,全世界转基因作物推广面积达4420万公顷,比1996年增长了25倍;种植转基因作物的国家从1996年的6个增加到2000年的13个。这其中美国的转基因作物种植面积最广,达到了3030万公顷,占68%;其次为阿根廷,1000万公顷,占23%;加拿大300万公顷,占7%;我国为50万公顷,占1%。
——研究成果商品化产业化进程加速。目前,农业生物技术作为一项高新技术产业在发达国家业已形成,并处于一个高速发展时期。有关专家预测,本世纪生物技术产品在国际贸易中的份额将达到10%以上,而现代农业生物技术又将占相当的比重。世界银行下属机构预测世界范围内转基因作物产业的交易额为2000年20亿美元,2005年60亿美元,2010年200亿美元;国际农业生物技术应用机构(ISAAA)的预测则分别为30亿美元、80亿美元和280亿美元。
——研究方式集约化、规模化明显。在政府以及公共机构对现代农业生物技术进行投资研究的同时,众多私有企业也开始注意到这一领域将是继计算机和网络技术之后的又一个潜力巨大的经济增长点,私人公司已逐步成为农业生物技术的研究主体。以美国为例,民营机构1992年对这一领域的投资为5.95亿美元,而1999年则达到15亿美元。与此同时,世界范围内出现了生物技术企业领域的兼并和收购狂潮,并购金额从1997年的12.37亿美元陡然升至1999年的138亿美元。一些资产过百亿美元的巨型跨国公司由此形成,过去分散的研究基地也随之向集中化规模化发展。
据业内人士分析,促成公司并购的原因,一方面是为合理利用资源、降低生产成本、优化人员组合,而更重要的原因,则是因为现代农业生物技术产业是一个高技术、高投入、高风险、长周期的产业,小公司在资金、技术、以及抗风险能力上均难以独立对农业生物技术产品进行研发和推广。只有强强联手的大型现代农业生物技术企业才能有效占领市场,与其它企业抗衡。
篇2
【关键词】 生物技术;伦理问题;思考
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)17-0-01
21世纪是生命科学的世纪,生物技术的发展对人类和社会的影响深远。而生物技术引发的伦理问题,已成为世界的焦点议题。如何合理的应用生物技术造福人类和社会,是众多学者和科学家急需解决的问题。
一、现代生物技术研究的新进展
进入21世纪,生物技术正处于发展成熟阶段,生物技术的应用已经渗透到我们生活中许多与生物无关的角落。生物技术的发展至今已经揭示了许多生命现象的本质及其规律,但生命现象极其复杂,目前仍有许多课题有待深入研究和探索。目前在克隆、胚胎干细胞、转基因食品、人类基因组计划、组织工程等研究和实际应用等领域取得了成果。
(一)克隆技术。克隆原意是无性繁殖,即由同一个祖先细胞分裂繁殖而形成的纯细胞系,该细胞系中每个细胞的基因都是相同的。克隆技术首先用于动物,动物克隆就是通过无性繁殖方式,由动物细胞产生的遗传形状相同的动物个体。克隆羊多莉是首例克隆成功的动物。动物克隆为我们进一步揭示生命的奥妙及人类的自我认识展现了全新的视野。
(二)胚胎干细胞。干细胞是生物体在生长发育过程中起“主干”作用的高度未分化细胞,它具有自我更新、高度增殖和多向分化的潜能。干细胞分为三大类:全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。全能干细胞之所以全能,是指它可以分化成人体全部细胞类型,进而构建心、肝、肾、肺等多种组织和器官,最终发育成一个完整的个体。全能干细胞再进一步分裂、分化中又形成了各种多能干细胞。多能干细胞具有分化为多种细胞组织的潜能,但是却失去了发育成完整个体的能力。
(三)转基因食品。转基因食品是利用生物技术将某些生物的基因转移到其他物种中去,从而改造生物的遗传物质,使其在性质、消费品质等方面向人类所需要的目标转变。以转基因生物为直接食品或以这种生物为原料,加工出来的食品都被称为转基因食品。转基因食品在欧美应进入人们的日常生活中。有资料表明,在欧洲,玉米钻心虫每年要毁坏4000万吨玉米,占世界玉米总产量的7%,但是如果把分离出来的抗钻心虫基因植入玉米中去,就可培育出抗虫害的玉米,这种玉米就是转基因食品。
二、现代技术发展引发的伦理问题
(一)关于克隆人的争议。从“多莉”羊的克隆成功,待几年来其他克隆动物的尝试,克隆技术正不断发展。目前科学界把对人体的克隆分为治疗性克隆和生殖性克隆。科学界和伦理界对治疗性克隆普遍支持。但生殖性克隆,即克隆完整的人则遭到很大的抵制。克隆人给伦理道德方面带来了巨大的冲击,对现有的社会关系、家庭结构造成了巨大的冲击。另外,克隆人的身份难以认定,使人伦关系发生模糊、混乱乃至颠倒,进而冲击传统的家庭观以及权利与义务观。
(二)胚盘干细胞研究中的生命伦理问题。由于胚盘干细胞的制备是离不开人类卵子、胚盘以及克隆技术的,而卵子与胚盘在一些不同的国家和宗教界被视为是生命的起源,与活着的婴儿没有什么不同,所以在许多国家是被严格禁止的。坚持认为可以用人类胚胎做实验的人认为:1、早期胚胎仅是一团细胞,尚难称其为人的一条生命,从胚泡内细胞培养成人的胚胎干细胞,并没有杀死细胞,只是改变细胞的命运;2、培养胚盘干细胞是用于治疗现在还无法治愈的组织坏死性疾病,让病人恢复健康,完全是合乎人类伦理道德。
(三)转基因食品的潜在危险。对转基因食品发展有两种态度:支持者极力宣传其带给人类充足的粮食和新型抗病虫策略;反对者则强调人为地用基因技术改变神武,会给人体健康和环境带来危害。基因表达调控是个复杂的生命现象。目前,人类对基因的活动实施了解还不够透彻,还没有十足的把握控制基因中组后的结果。1993年英国的一份报告列出了一些人们对于转基因食品应用的来努力方面的主要担忧:1、人类基因转入食品动物,如将人类基因因子与凝血的蛋白质的基因转入绵羊中;2、某些宗教团体禁止食用的动物基因转入他们通常食用的动物中,这可能触怒犹太人和穆斯林,列入将猪的基因转入绵羊;3、动物基因转入植物中,可能会引起一些素食者的特别关注。
三、现代生物技术发展存在的伦理问题对策
现代生物技术的飞速发展,引发诸多伦理问题,发人深思。为了促进生物技术的和谐发展,应采取相应对策和措施。科学预言,21世纪是生物技术发展的黄金时期,全国普及大众伦理学知识尤为重要,设置伦理学咨询机构,利用各种媒体宣传伦理学知识,增强大众的伦理学意识,提高全民族的整体伦理水平。同时,我们还应改变传统伦理观念,发展中国特色的生命伦理学。总体上,生命伦理学应和国际生命伦理学保持一致,但又要保持中国的特色。另外,培养生命伦理专业人才,解决人才匮乏的局面。生命伦理学的发展任道重远,生命伦理学人才匮乏问题需要解决,设置生命伦理学专业,加快专业人才培养规模势在必行,特别应注重研究生、博士生的培养。
篇3
关键词:生物技术制药 双语教学 改革
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)02(b)-0071-02
生物技术制药具有发展迅速、国际通用性和可比性强的特点,生物技术制药是国家的朝阳行业,发展前景巨大。它是当前生命科学中发展最快并正在与其他学科广泛交叉和渗透的前沿研究领域。重庆市医药产业振兴发展中长期规划(2012―2020年)中明确生物制药高端化,发展定位:建成西部地区重要的生物制药创新及产业化基地,到2020年,产值达到100亿元。而生物制药的高端化需要与国际接轨,培养国际创新型生物制药学科研和教育人才显得尤为重要。由两江新区、韩国科学技术院、重庆理工大学共建的重庆理工大学两江国际学院已于2012年11月正式奠基,其中规划生物制药作为第二批入驻的专业,培养具有国际化视野和实践背景的高层次复合型精英人才。双语教学显得尤为迫切,因此,双语教学是生物技术制药学课程教学改革的重要内容。我们开展生物技术制药双语课程的改革与实践,可以有效地利用国外先进的教育资源,创建与国际高新技术领域接轨的教育教学环境,使学生直接接触本学科的世界先进理论和技术,把握学科领域的最新研究成果,增强学生直接利用外语从事学习和开展初步研究的能力,增强学生的国际合作意识、国际交流能力和学术竞争力,从而为国家培育国际创新型生物制药学科研和教育人才。
1 基本思路
优化教学内容,建立生物技术制药创新型实验教学平台,突破传统教学模式,开展启发式教学,引导学生进行科学思维,充分利用现代化信息技术和教学工具,实施新的教学考核体系,建立完善的教学效果评价体系。
2 具体实施方案
2.1 教学内容改革
由于本科学生专业英语水平的限制,“双语”教学中最容易出现教与学的脱节,部分双语课程通过降低学习标准来推行,势必影响知识的完整性与全面性。首先生物技术制药课程内容是适合开展双语教学的,但也有难度大的内容用外语讲解时学生难以理解的状况。所以本课程在不降低甚至高于学科要求条件下,精心选择国外专业教材,自编教辅材料。自编教材每年更新一次,着重用于扩展补充新知识,同时结合课程结构、教学方法手段的改革,进一步利用现代教育技术,对课程内容进行调整,有效调动学生学习积极性,促进学生外语水平提高和学习能力全面发展。
2.2 教学方法的改革
现代生物制药是一门综合性极强的学科,它的学习涉及到微生物学、分子生物学、细胞生物学、免疫学、生物化学、药学等学科,内容广泛,术语繁多,高度抽象、难教难学,在教学方法上,强调通过上网课件及教师上课录像而进行的课前预习和课后复习,在课堂上,除传统的课堂讲授的方法外,还逐步增加启发式、讨论式和基于问题的研究式教学法的成份。如启发式提问,即采用适时的停顿发问和引导启发,再配合现代化信息技术和教学工具,提高学生理解力。除此以外,还加强学生实践学习。例如指导学生设计实验、组织学生到生物制药公司参观学习、现场组织学生对实际制药过程进行分析,保证学生所学知识的理解消化,增强其实践应用能力。以上方法手段,既保证了学生对生物制药专业知识的获取,又锻炼了学生专业英语的听说读写四会能力。
2.3 教学手段的改革传统与现代教学手段相结合,加强网络教学
传统的板书在本系列课程的教学过程中是一直沿用和不可替代的方法。因为现代生物制药学常涉及一些特有的专业名称和实验技术,在授课过程中除了用中、英文课件外,在黑板上根据需要随时绘制简要的技术线条图是学生深刻理解某些实验技术的有效方法。因此,在本系列课程的教学过程中,授课教师根据内容的需要随时在黑板上板书加以补充。
多媒体课件可以图文并茂地全面系统地展示每次课的有关内容,在现代生物制药课程授课过程中应用的特点是提供的信息量大、可图文并茂地动态动画、随时阶段总结有关内容、通过纵向和横向的对比可使难以理解的内容得以简化。将多媒体技术用于教学,一方面促进了教学手段、教学方法的改革;另一方面激发了学生学习的积极性、主动性,便于生动形象地表述深奥抽象的理论知识,从而有效地改善了生物技术制药双语教学效果。
生物技术制药教学团队基于校园网,依托于已建立的生物技术制药教学网站,基本实现了教学、管理和设备等资源的网络化,大大地提高了教学、实验室建设和管理的水平。目前,团队主要教学人员均配有计算机和打印机等基本设备,且所有计算机均已连通学校的校园网,可以很方便地实现教学管理的自动化及网络化。现有的“生物技术制药”课程网站主要内容包括:教科书和参考书籍、实验课程(中、英文)、课件、教学录像、实验技术、课后习题;包括分子生物学、生物化学、遗传学、免疫学等相关基础学科在内的图谱、PPT幻灯和视听教材。
2.4 强化实验教学,增强学生动手能力培养,以双语实验指导上实验课
实验教学作为生物技术专业教学的重要组成部分,是培养合格生物技术人才的基本环节。目前,全国的生物技术制药课程建设起步较晚,发展也不平衡,尤其是实验教学更是薄弱环节,尚未形成特色与优势。因此,生物技术制药实验的教学改革已迫在眉睫。我们准备充分利用重庆富进生物有限公司、重庆前沿生物有限公司等实习基地,增加多种实验课内容。以验证性实验强化学生实验基本技能的培养,设计性实验培养学生的创新能力,综合性实验强化学生的综合分析能力。鼓励学生在导师的科研课题下自行设计实验方案,并在实验教师的论证下自主开展实验,充分调动学生参加实验课的自觉性和实验操作的主观能动性,有效地促进了学生科研能力的培养。学生在教师指导下,利用双语实验指导自主地进行实验操作,并要求实验报告的实验结果部分用英文撰写,锻炼其英文科技论文的写作能力。因教学仪器、设备有限、选课人数较多,采用开放式教学,开课前广泛征求建议,精心制订分批教学计划并到校园网上,让学生自主选课。实验教学采取以学生动手操作为主,教师指导为辅的授课方式,有些相对复杂的实验,一般先要讲解,然后做示范。课后认真批改作业,发现问题,及时纠正。
2.5 实施新的教学考核体系,建立了完善的教学效果评价体系
本课程的考核采取考试和其他考核相结合的方法进行。根据双语课程教学特点,将考核学生专业文献翻译、专业英语口语表达、实验环节等。考核总分数为100分,其中学生文献翻译占20%,课堂讨论英语口语表达占10%,实验教学环节考核成绩占20%,期末考试成绩占50%。通过这种考核方式,让学生们更加具备自学与自我继续学习的能力,真正成为有一定国际化视野和国际化竞争能力的高素质应用型人才。对教学效果采用多种评价方式,除了学校规定的学生的匿名评估和教学督导团听课评估两个主要参考指标,还尝试通过座谈会和问卷调查等形式,对这一改革的教学效果进行大量调查。
3 教学成果
通过近三年的生物技术制药双语课程的教学改革与实践,学生的综合知识和综合能力得到提高,实践能力和创新能力得到培养。本教学团队教师指导的学生学术论文有15篇已被专业期刊录用,其中论文《抗重组新型人角质细胞生长因子变构体单克隆抗体的研制》发表于国家级刊物《中华肝脏病杂志》;近年来本院毕业生学习成绩优异,考研上线率达16%,位居全校考研上线率之首,其中优秀的毕业生考入中国药科大学、浙江大学、沈阳药科大学、武汉大学、中山大学、四川大学等国内一流的高等学府。制药工程专业的毕业生表现出较强的综合能力和企业认可的技术能力,培养的毕业生受到了用人单位的一致好评。另外,教学团队共发表教研论文20篇,自编教材4部;成功申报重庆市教研项目2项,校级教研项目4项。2009年“生物技术制药”获得国家级和省部级双语示范课程。2011年生物制药主干课程教学团队被评为校级优秀教学团队,2012年我院被评为重庆市生物医药实验教学示范中心。
参考文献
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[2] 肖斌,郭刚,毛旭虎,等.生物技术制药创新型实验教学平台的探索与实践[J].现代医药卫生,2009,25(22):3511-3512.
篇4
关键词:生物技术产业,技术创新,生物农业,生物医药
1.国内外研究现状
我国是一个生物资源非常丰富的国家,地形复杂,物种丰富,是一个珍贵的基因宝库,生物技术走在世界前列,许多科技成果在国内外具有一定影响,有较强的研究和开发能力。但是我国生物技术产业是一个非常弱小的产业,产业化现状不容乐观,生物产品产值较发达国家相差悬殊,产品科技含量、附加价值低,大部分产品缺乏自主知识产权,缺乏国际竞争能力。如我国高新生物医药产品中90%为仿制品,生物技术产品销售额不及美国的1/15,出口额不到美国的1%。因此,将生物技术产业作为一个重要的战略产业加以鼓励发展,如何让其迅速发展壮大,扩大这一高新技术产业在国民经济中的比重,不断增强其国际竞争优势,带动国内相关产业的发展,是当前值得思考的课题。
生物技术产业作为新兴的高科技产业,正处于快速成长的时期,目前对其进行研究的文献主要体现在以下四个方面。(一)世界各国生物技术产业发展现状的报告和趋势预测。(二)国外发展生物技术产业的经验(主要指政府政策)评述及启示。论文大全。(三)通过对国内外生物技术产业发展差距的对比,指出我国生物技术产业发展过程中存在的问题并提出对策。(四)试图构建生物技术产业的竞争力评价体系。
2.我国生物技术产业发展现状
2.1微观基础状况
从生物技术企业增长速度来看,随着跨国生物制药企业将研发中心向我国转移,以及一批留学人员纷纷回国创业。近几年来,我国生物技术企业数量迅速增加。据不完全统计,1990年中国大陆从事生物技术研究的机构约274个,生物技术企业36家,1998年从事生物技术研究的机构有315个,生物技术企业超过261家,到2005年涉及生物产业的开发区、科技园区、基地等园区有168个,与现代生物技术相关或直接从事生物技术产品研发和生产的企业数量近3000家,从事生物技术研究和开发的人员约3000人。如上海2003年新增研发型企业56家,年增幅80%以上,以上海开拓者药业为代表的专门从事委托研究(CRO)的企业,由于与跨国企业联系紧密,发展速度非常快。又如天津从事生物医药,诊断试剂,生化药物,干细胞研发、生产活动的公司超过60家,其中多数是近年来新成立的。
从生物技术企业研究、开发和生产所属领域来看,目前我国生物技术主要应用于医药、农业方面。根据中国生物产业发展战略研究课题组2004年对1035家生物企业调查的结果显示:72.14%的企业集中在这两个领域。另外,虽然全国各地纷纷建立生物园区,鼓励生物技术企业的发展,但初具规模的产业化地区主要集中在北京、上海、广州和深圳。其中上海、北京两地在生命科学领域的国家重点实验室占全国生命科学领域总数的41%。
2.2规模及增长态势
农业方面,生物技术主要应用于转基因作物、生物农药、生物饲料的研发与生产上。生物农药是近几年新兴的高技术产业,我国生物农药的主体是微生物农药和农用抗生素,其产业化研究主要集中在苏云金芽孢杆菌杀虫剂、农用抗生素、昆虫病源真菌制剂、昆虫杆状病毒杀虫剂、拮抗细菌生防制剂等方面。我国目前大约有200家生物农药生产企业。生物饲料产品是包括利用基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程等前沿技术开发和应用于各种饲料工业的生物产品。我国生物饲料产品主要集中在饲料添加剂上,包括饲料用酶制剂、氨基酸、维生素、药物饲料添加剂、新型饲料蛋白资源产品等,目前我国饲料用酶制剂年产量5000吨,仅能满足国内需求量的十分之一。
医药生物技术方面。目前临床诊断试剂以生化试剂和免疫诊断为主,随着生物技术的发展,以基因技术为基础的临床诊断试剂和基因芯片的研制,可以快速地做出诊断。国家科技部、科学院、自然科学基因委均列项支持,企业更是抢先进入。我国自1997年开始生物芯片的研究以来,已研制出有一定实用意义的基因芯片及检测仪样机。目前我国的生产生物芯片的生产企业约30余家,但大部分还处于研发阶段,只有为数不多的几家企业开始将产品投放市场。
3.我国生物技术存在的优势和不利条件
3.1存在的优势
我国生物技术产业存在的主要优势首先体现在有利的需求条件。中国企业在满足国内需求,把握国内市场机遇等方面要比国外企业容易,也比国外市场容易;另一方面,国内市场需求的成长和规模扩大,会刺激企业扩大投资、引进和创新先进技术、更新设备。如果本国市场规模小、成长慢,会使本国企业形成对国外市场的过分依赖,易受国际市场波动和保护主义等不确定性因素的影响。近年来随着我国人口老龄化、人们对生活和环境质量要求的日益提高,为生物医药创造了机会。
其次是我国在生物技术研究方面已经取得了一系列国际先进成果。论文大全。国家自然基金、政府攻关计划,“863”计划、火炬计划以及各省市的创新基金,这些政府基金对我国生物技术的发展起到了巨大的推进作用。目前我国在生物领域所建设的国家重点实验室占全部国家重点实验室的1/3以上,由此促使我国生物技术在部分领域与发达国家基本同步,例如在人类基因组计划、水稻基因组计划、功能基因的发展和应用、蛋白质组学、克隆技术、分子育种技术、生物芯片等领域的科研工作都具有一定的优势。
3.2存在不利条件
熟练劳动力紧缺。论文大全。熟练劳动力本身所含有的人力资本,需经过大量的投资才能得以形成,是产业发展最为重要的生产要素。改革开放后,我国向海外派遣的留学人员中有近60%从事生物医学研究,大量优秀的科研人员滞留在国外,国内却缺乏优秀人才。此外,我国现有生物技术人才偏重于理论研究,技术兼经营型的产业化人才更显缺乏,在我国生物技术产业发展中,常出现实验室里的科研成果难以产业化,或产业化成本很高而无经济价值。
知识引进与创新能力较弱。我国改革开放以来的二十多年的时间里,通过引进技术、引进资金,引进人才和引进管理经验,提高了经济实力和经济运行效率。生物技术产业是新兴的高科技产业。对高新生物技术知识积极地进行引进和吸收,可以缩小技术差距,节约研究经费,获得跨越式发展。
认清我国国情,看清我国生物技术产业的发展趋势。对我们对生物技术可更好的做出了解正确的认识。
【参考文献】
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[8]谭双顺,李斌.我国生物高新技术产品出口的国际比较及对策研究[J].商业研究,2006,(1):119-123.
篇5
主要采用比较研究法,辅以文献资料法、调查法和经验总结法。比较研究法以生物技术及应用专业为依托,组织实施生物技术及应用专业高素质技能型人才培养方案的研究。文献资料法广泛浏览国内外有关就业指导的教育理论,通过搜集、归纳整理、分析提炼了与本课题的相关资料,通过文献研究为课题的研究提供充实、可靠的理论依据和先进理念。调查法采取走访、问卷方式就本区域内生物技术企业对生物技术高素质技能型人才的需求、知识结构和实践能力要求进行调查,并调查其他高等院校在生物技术高素质技能型人才培养方案方面的实际情况,切实了解存在的问题和困难。在课题研究的基础上,对工作进行总结,改革不足,完善适应鄱阳湖生态经济区建设环境下的生物技术高素质技能型人才培养方案,采用大量数据加以实证。
2研究过程
2.1前期研究(2010年6月—2010年12月)的主要工作
2010年上半年,随机调查了多名往届的毕业生,调查内容涉及“毕业生的基本信息”、“用人单位对毕业生评价”、“用人单位对生物技术及应用专业人才培养建议”等内容。调查结果显示,用人单位对我校培养的生物技术及应用专业人才是满意的,并提出进一步加强实践教学建议。一是组建了就业工作研究小组。小组成员是长期从事高校就业教育工作的专业课教师、管理人员和班主任,他们与生物技术及应用专业学生朝夕相处,长期关注大学生就业率的提升问题,对大学生的就业状况比较了解,方便开展工作。2010年9月课题组主要成员主编并出版了《大学生职业生涯规划与就业指导》一书,对所有专业的学生进行职业生涯规划与就业指导。通过就业指导和社会实践活动,使学生调控自我和发展自我,提高专业兴趣和竞争意识,从而提升学生的就业能力,增强魅力技巧和社会技能;同时搭建毕业生就业市场,拓宽信息渠道[3]。二是完成了对现代生物技术企业对人才需求状况及其与生物技术专业人才相关单位的调研、国内部分学校生物技术人才培养模式的调研、生物技术及应用专业就业率及就业前景调研。细化高素质技能型人才培养内容,生成问卷调查表。其次,列好访谈提纲,对新余市生物技术企业用人单位进行走访,了解他们对生物技术高素质技能型人才的需求、知识结构和实践能力要求,并调查其他高等院校在生物技术高素质技能型人才培养方面的实际情况,切实了解存在的实际问题和困难。最后,回收问卷,整理访谈记录等工作。在此基础上撰写了论文《以实践能力培养为核心的生物技术及应用专业人才培养模式的研究与实践》,并在全国中文核心刊物《安徽农业科学》上发表。三是课题组负责安排了2008级生物技术及应用专业(39人)到实践基地实习一个月,并开展了生物类企业的招聘工作。
2.2中期研究(2011年1月—2011年12月)的主要工作
一是2011年上半年,我们调查了16家实践基地的生物技术及应用专业毕业的所有学生,调查内容有“毕业生的基本信息”、“用人单位对毕业生评价”、“用人单位对生物技术及应用专业人才培养方案的建议”等。调查结果显示,16家实践基地的领导对我校培养的生物技术及应用专业人才是满意的。通过对毕业生综合表现的跟踪调查,所有生物技术及应用专业毕业的学生在工作中,都表现出有较强的动手能力、实践能力,并具有一定的创新精神,学生们扎实的理论知识,较强的动手能力和团队合作精神也给用人单位留下了很好的印象[4]。二是对各种调查数据进行统计分析,梳理研究的基本思路,确定研究成果的基本结构,制定生物技术高素质技能型人才培养方案。在此基础上课题组负责人撰写了论文《基于鄱阳湖生态经济区建设背景下的生物技术及应用人才培养模式研究》,2011年12月发表在全国中文核心期刊《广东农业科学》上。三是课题组负责安排了2009级生物技术及应用专业(23人)到实践基地实习一个月,并开展了生物类企业的招聘工作。
2.3后期研究(2012年1月—2012年12月)的主要工作
一是课题组主要成员指导两个小组的学生参加“大学生实践创新训练计划”。课题组主要成员在2012年5月指导2010级生物技术及应用专业曾佳同学负责的小组开展的“培育优质新品草莓”项目,参加新余学院教务处组织的大学生实践创新训练计划项目已立项并结题。课题组主要成员在2012年5月指导10级生物技术及应用专业卢云明同学负责的小组开展的“山地立体农场设计”项目,参加新余学院教务处组织的大学生实践创新训练计划项目已立项并结题。二是课题组主要成员指导学生筹建大学生创业团队。课题组主要成员在2012年6月指导卢云明同学负责筹建的大学生创业团队“新余市生态立体农场”,吸收了《动物养殖》公共选修课的学生,获得新余学院第一届创业团队一等奖,医学院因此获得新余学院校级组织奖。三是课题组成员对学生的社会综合素质的提升培训。课题组成员在2012年9月对新余学院二年级开设公共选修课《社会综合素质提升培训》,对各个专业学生进行社会综合素质提升培训的就业指导,将研究成果在学校进行推广。四是课题组负责安排了10级生物技术及应用专业(22人)到实践基地实习3个月,并开展了生物类企业招聘工作的安排。
3存在的问题
3.1就业协议的填写不规范
根据毕业生反馈的信息,就业协议的填写不规范,对毕业派遣证和户口迁移的认识不清楚。今后在就业指导中增加就业协议的填写说明,介绍就业报到证的全称是全国普通高等学校本专科毕业生就业报到证,它是由国家教育部统一印制、省级高校毕业生就业主管部门签发,列入当年国家就业方案的毕业生才有的有效证件。就业过程中存在的问题目前大学生在就业过程中缺乏经验,存在上当受骗、传销等安全问题,希望今后在学生就业指导中侧重强调安全问题[5]。
3.2生物技术及应用专业就业指导存在的问题
《大学生职业生涯规划与就业指导》是针对新余学院所有专业的学生,没有针对生物技术及应用专业的学生,希望今后对生物技术及应用专业的就业指导要重点介绍医疗器械、饲料、药酒等方面的营销技巧。
3.3生物技术及应用专业的实习时间太短
根据生物技术及应用专业学生在实习单位实习的具体情况的反馈,实习单位普遍反映一个月的实习时间太短,无法适应实习单位各个部门的具体要求,实习单位建议学校将生物技术及应用专业学生的实习时间调整为6个月。
3.4培养学生的科技创新能力,加大对学生自主创业的力度
篇6
古人说的好,尽信书,不如无书。教师根据学生出席卡反馈的内容,要求学生对提出的课程外延内容作陈述,教师和其他同学提出观点和意见,增加学生发言机会,提高学生认识问题、分析问题和独立思考的能力,拓宽学生知识面,增强学生自信和适应社会的能力。
2教学形式的开放
教学形式是教学的方法,不同的教学方法产生不同的教学效果。单一的教学方法乏味,引不起学生的兴趣。教学方法是为了完成一定的教学任务,师生在共同活动中采用的手段,它包括教师教的方法和学生学的方法,是教师引导学生掌握知识技能、获得身心发展的方法。一直以来,我国传统的教学方法以讲授式为主,只强调教师的教法,而忽视了学生的学法,将教学活动看成是一个单向流动的过程,而不是一个双向甚至多向交流的过程。开放式教学的教学方法将教学活动定位为教师—学生的双向交流活动,既重视教师的“教”—教会学生学习,又重视学生的“学”—学会如何学习。在教学过程中,积极采用启发式、讨论式、答辩式、问题式等现代教学方法,采用多媒体演示和网络教学平台,这无疑是教学方法的一大进步,对于提高教学水平,培养学生独立思考意识和创新精神有积极的作用。针对“生物技术概论”课程的特点,我们在授课过程中部分章节采用多媒体教学、启发式教学和分组讨论是授课过程常用的教学方法,根据学生自己的兴趣,结合课程内容写综述性论文,鼓励学生发表,并要求学生在课堂试讲,陈述个人观点。借助网络教学平台,每周提出一些问题,要求学生选择性的完成,课余时间带领学生参观学校研究测试中心,校外产学研实习基地,增强学生对专业的认识。
3教学过程的开放
开放式教学倡导师生之间精神世界的开放,从而使师生关系呈现出民主、平等的特征。开放式教学认为,面对知识的学习师生都是认识的主体,教师是有主导作用的主体,学生是有研究探索的主体,二者的主客体地位在教学实践过程中不断进行着相互转化。教师由于闻道在先,在教学过程中积累了丰富的经验和策略,是研究的先行者、组织者。但师生在知识、经验上的差异不能造成人格上的差异,学生的学习经验和研究能力同样具有其独特的价值。教师应处在与学生平等的地位上,充分尊重、信任每个学生,倾听学生的声音,理解学生的情感、意愿等内心世界,让学生有足够的表达自己思想和情感的机会,学生的个性中往往蕴藏着创造性的萌芽,对学生的任何创新都应予以及时的肯定。开放教学理论认为,互相信任和尊重的气氛可以产生最好的学习效果,从而有效地刺激和促进学生的发展。因此,开放式教学中的师生关系应该是民主、平等的关系,教师与学生相互尊重,创造和谐融洽的学习氛围。
4教学效果分析
授课结束后,我们利用同一套试题对开放教学班和正常教学班进行了闭卷测试,卷面总分100分,我们对两个班级的卷面最高成绩、最低成绩、平均成绩等进行了统计(见表1)。从表1可看出,开放式教学班最高成绩为96分,正常班为93分,开放式教学班平均成绩显著高于(P<0.01)正常班,正常班最低分低于开放式教学班9分,优秀率、良好率和及格率在开放式教学班均高于正常班,不及格人数在正常班多于开放式教学班。这些指标反映出,开放式教学班教学效果优于正常教学班。试卷题型包括填空(10分)、选择(20分)、术语解释(20分)、判断(10分),简答(20分)和论述(20)六种题型。其中,客观题60分,主观题40分。对卷面主观题和客观题等在两个班的得分进行了统计(见表2)。客观题得分在开放式教学班和正常教学班差异不明显,主观题得分差异比较明显,差距接近9分,两个班在填空题、选择题、判断题、术语解释4个题型的平均得分都比较接近,但是简答题和论述题得分,开放式教学班的均分均显著(P<0.05)高于正常教学班,差距均在4分以上,说明开放式教学班学生对主观知识的掌握优于正常教学班。
5讨论
开放式教学是培养跨世纪创新型人才的需要,它是在改革传统教学方法的基础上提出来的,是对教学系统的改革。生物技术概论是高校动物科学专业、水产专业和生物技术专业的专业基础课。学好这门课程对动物科学、水产专业和生物技术专业本科学生来说,是他们对基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程、蛋白质工程、生物技术与农业、食品、能源、人类健康、环境保护和生物安全等知识的掌握必不可少的一门课程,而且通过学习这门课程,能使学生的视野得到开阔,想象力有所启迪,分析问题和解决问题的能力得到提高,特别是能掌握和了解现代生物技术在畜牧业中的应用以及研究原理,以适应现代畜牧业科学技术和生命科学技术的迅速发展的需要。为学生完成毕业论文打下坚实的理论基础,并具有制定分子水平研究路线的能力。本研究将开放式教学引入生物技术概论,经过详细的调查和研究,初步构建了生物技术概论开放式教学体系。实践表明开放式教学可以提高学生的学习兴趣,培养学生的创新意识和工程实践能力,提高教师的综合素质,促进生物技术概论课程理论教学体系的完善和发展。
6结语
篇7
关键词:发酵工程;实验教学;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)12-0027-03
生物技术的迅速发展使得生物技术产业已成为新经济的主要推动力,它对生物技术人才提出了全面扎实、复合创新以及开拓应用型的培养要求。[1]发酵工程(狭义上又称微生物工程)是现代生物技术的重要组成部分,它作为生物技术和生物工程专业学生的主干课程,具有很强的应用性和实践性,是实现细胞工程、基因工程、蛋白质工程和酶工程等其他现代生物技术的最终手段和方法,在工业生物技术中扮演着产业化的关键角色。[2-4]发酵工程实验是以操作为主的技能课程,是训练学生实验操作技能和应用技术的重要平台,是一种全面实施发酵工程素质教育的最有效的教学形式,在培养学生创新思维和实践能力方面具有举足轻重的作用。[5]但在传统的实验教学过程中,由于受到实验课时短、实验设备有限等条件的限制,开设的课程内容孤立、不系统、不连贯,多为验证性实验。[6,7]因此,学生在实验中多为“被实验”,完全跟着教师的思路走,在模仿照搬的基础上完成实验,未能发挥在实验教学中的主体作用,难以达到很好的教学效果。这种教学模式必然使学生的专业兴趣不高,积极主动性不强,严重束缚了学生的思维和视野,不利于培养学生的创新意识和动手能力,很难适应培养应用型、创新型人才的需求。[8]根据《教育部财政部关于“十二五”期间实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的意见》,“十二五”期间将引导高校主动适应国家战略和地方经济社会发展需求,优化专业结构,加强专业内涵建设,创新人才培养模式,大力提升人才培养水平。因此,为满足社会对应用型、技能型产业化人才的需求,发酵工程实验教学内容向基础研究型、综合设计型、应用创新型发展势在必行。
一、构建科学合理的多层次实验教学体系
实验课程作为发酵工程教学的重要部分,必然是课程建设的重点,实验内容可以形成操作单元实验、综合设计实验、创新/创业实训三个层次。
1.操作单元实验。操作单元实验的目的是使学生掌握基本实验技能,教学重点在于仪器的使用、基本操作的规范化方面和对基本实验现象的理解。[9]主要教学内容有常见仪器设备的使用、培养基的配制、接种技术、菌种活化、菌体染色及形态观察、菌落计数、菌种选育及保藏等。
2.综合设计实验。综合设计实验是指实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关课程的知识的实验,教学目标是使学生能够灵活运用所学的基本理论和专业知识,结合基本实验技能来进行简单的设计和制作,从而培养学生正确的设计方法和良好的操作习惯,并且能综合运用各方面的知识来实现自己的设计。[10]综合设计实验分为厌氧发酵、好氧发酵和固态发酵三大模块,可分别列出2~3个实验方向供学生选择,主要实验内容包括发酵培养基设计及制备、菌种活化、扩大培养、发酵过程控制、发酵产物的分离纯化等等。通过综合设计实验,让学生掌握在实验室条件下的整个发酵生产过程,包括培养基设计、生产工艺设计、发酵过程的控制以及发酵产物的分离纯化等,锻炼和培养学生综合运用知识的能力与团队协作的精神。
3.创新/创业实训。创新/创业实训可分为创新实验和创业实训两种形式,分别进行科研创新的实验设计和创业实践的生产实训,由学生根据自身的发展意愿进行选择,培养高素质的应用型、技能型、创新型人才。创新实验强调对独立设计能力的训练,目标是培养学生独立运用专业知识进行设计和解决实际问题的能力,使其具备一定的创新意识、创新精神与创新能力,[11]其特征主要体现为学生参与的自主性、实验内容的探索性、以及实验方法的多样性。[12]这类实验主要由专业教师根据科研情况提出课题,以科研促进实验教学,学生根据兴趣选题,可以2~5人组成小组,通过查阅文献,制定实验方案并实施,实验以科技论文的形式完成,最后组织学生就实验成果进行学术汇报和交流讨论。这类实验能培养学生的专业兴趣和科研素养,提高创新意识和创新能力。
创业实训是以创业形式,组织啤酒、甜酒、葡萄酒、风味酸奶、泡菜和腐乳等常见的实用发酵产品的生产、销售、分析检测、财务核算等类似企业的管理和运营。通过创业实训,能提高学生对发酵工程实验的学习兴趣,增强大学生职前的专业技能素养,提高就业竞争能力,培养大学生的创业意识、创业思维和创业观念,强化学生动手操作能力、组织协调能力、心理承受能力、团队合作精神和社会适应能力。
二、实行灵活多样的开放式实验教学
为实现创新型、应用型人才的培养,科学合理的多层次实验教学体系和相应的教学方法保障缺一不可。在实验教学方法中,教师主要发挥其主导作用,点拨学生思维,启发促进学生思考,从而突出学生的主体地位,最终实现通过实验达到提高学生专业技能和创新能力,培养出适应社会需要人才的目的。实验教学应当强调在教师的引导下给学生以尽可能多的独立操作机会、乃至独立设计实验的机会。考虑到学生个体的学习基础和动手能力的差异,以及实验课程学时数的有限,在计划内实验教学时间内,要达到全面提高学生动手能力和创新能力的目的显然是不现实的,因此实行灵活多样的开放式实验教学将是计划内实验教学的一种有效的补充和延伸。实验室以灵活多样的方式对学生开放,一方面能最大限度地利用实验室资源,另一方面也为学生提供了专业技能实践锻炼和自主个性发展的空间,有利于激发学生的创新观念和意识,全面培养学生的专业技能、科学素养、创新思维和创业实践能力。[13]
1.学生自主设计实验与教师指导相结合。对综合设计实验和创新实验,让学生自行组成课题小组,对指导教师给出实验课题或自身提出的科学小问题,根据所学专业理论知识并结合基本实验技能,充分发挥学生在实验中的主体地位,自主设计实验内容,以培养学生组织能力和自主设计实验能力。如酒精发酵工艺设计实验,包括从原料及设备的选择、试剂准备、培养基设计、培养条件优化、发酵过程控制、产物提取分离方法等全部由学生通过查阅资料自主设计并完成整个实验过程,教师仅仅进行指导和关键技术的把关。通过这种形式的实验教学,不仅使学生初步掌握一个完整的发酵产品的生产过程,还可以提高学生独立分析问题、解决问题的能力,对发酵工程实验也能形成一个系统的设计思路,让学生知道为什么要做这个实验,知道这个实验从头到尾怎么做,知道怎么对实验结果的成败原因进行分析讨论,从而培养学生的良好的科学素养和较强的专业实践技能。
2.探究性、创新性实验与论文相结合。在实验过程中,有些学生具有浓厚的探索兴趣和学习积极性、主动性,可以引导这些学生开展一些探究性、创新性的课题或实验,与科研相结合,引入科研的思路和方法,并将其与“大学生挑战杯”、“大学生创新项目”、毕业设计以及科技论文等结合起来,促进其在干中学、学中干,从而提升其自身的专业实践能力和科技创新素质,增强学生的科研意识和创新能力。实践证明,在专业实验中,对动手能力强、善于思考的学生进行适当的引导,则这些学生在应用、创新能力方面会得到更大的提高。
3.应用性实验与大学生创业相结合。一些常见的实用发酵产品如啤酒、甜酒、葡萄酒、风味酸奶、泡菜和腐乳等极易激发学生对发酵工程这门课程的兴趣,可以利用这些产品的生产实验对学生进行创业技能的训练。具体做法是:①为学生提供创业条件,包括技术指导教师、生产场地及其所需仪器设备、项目启动时所需的资金等。②由2~5名学生组成创业团队,选定创业项目,提交创业计划书,由学院组织进行评审,遴选出优秀的创业计划。③遴选出的创业团队按计划书组建“企业”,成了企业的组织机构,进行人员分工和培训,在教师的指导下,组织企业的产品生产、销售、财务核算等运营和管理。④对创业团队的创业过程进行考核与评价。
三、改革实验考核评价方式
作为一门实验课程,考核是必不可少的教学环节。实验课程重在平时的实验技能培养,考核中为减少或避免“高分低能”的现象,可以采用平时成绩、面试成绩、实验论文相结合的方式来取代传统的笔试。
1.平时成绩。平时成绩包括自评、组内互评、实验设计、实验结果、数据分析等内容。
2.面试成绩。面试成绩包括实验口述、规定实验操作等内容。其中,口述内容主要涉及原理、实验设计、步骤、实验现象、注意事项等内容。
3.实验论文。对于综合设计性以及探究创新性实验,指导学生查阅文献,分析归纳实验数据,用科技论文的形式取代传统的实验报告。在对实验数据的处理、分析和讨论的过程中,学生逐渐培养了用全面、辩证的思路分析实验结果的能力,有利于提高学生的科研素养。
由于学生实验数据的缺乏一定的严密性和科学性,这些实验数据尚不能为正式科技论文所用,但是,众多学生做实验得到的大量数据所反应出的规律性东西却可以对教师的科研思路有相当大的启发和帮助,教学和科研可以互相促进。实验论文成绩包括论文格式和论文内容。格式由实验老师个人评定,内容以报告会形式进行总结答辩。答辩过程是一个师生、生生互动的环节,不仅有利于调动学生的主观积极性,还能巩固发酵工程实验课程的相关知识和技能、训练学生运用专业知识进行科研交流的能力,促进全面扎实的创新型、应用型专业人才的培养。
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篇8
目前现代生物技术已经与临床医学等学科交叉融合,对人类重大疾病,如肿瘤、心脑血管疾病、感染性疾病、自身免疫性疾病等的治疗发挥了重要作用。生物技术在疾病治疗方面的应用非常广泛,主要包括针对重大疾病的生物技术药物、基因治疗、免疫治疗、干细胞及组织工程治疗等。例如,利用基因治疗技术可以将目的基因重建后靶向导入体内细胞,使其置换病原基因或使其在病变部位进行可控的表达,从而恢复基因的生物学功能或使病变组织恢复正常,达到治疗的目的[3]。器官移植是生物技术应用于医学领域的另一个重要方面[2]。目前供移植用的组织器官非常短缺,而人造器官可以很好的解决这一问题。
2生物技术与制药
生物技术制药主要包括两方面内容,即利用生物技术制备药物和从天然生物材料中提取药物。随着化学制药研发遇到瓶颈和生物科技的迅猛发展,生物制药已成为医药产业中发展最快、活力最强和技术含量最高的领域,在全球医药产业中所占比重逐年上升。目前,生物技术药品已应用和渗透到医药、保健食品和日化产品等各个领域,尤其在新药研究、开发、生产等方面生物技术方法已成为最常用、最有效的方法之一。
3生物技术专业设置的现状和发展趋势
为了适应社会和经济发展的需要,1998年教育部正式将生物技术专业列入专业目录,隶属理科办学专业,培养应用研究型或技术型人才[4]。虽然我国生物技术专业的教育历史不长,但鉴于生命科学的飞速发展和生物技术在国民经济领域的巨大潜力,因此在短短的十几年间,该专业受到社会的广泛关注,成为全国少数的理科热门专业之一。正是由于这股生物技术热潮的出现以及高校扩招等原因,使得不少学校在并不充分了解生物技术专业特点的情况下跟风开设该专业,结果导致专业定位和人才培养目标模糊不切实际,在办学指导思想、办学特色、人才培养模式上单一雷同,不考虑社会实际需求以及自身学科特点,盲目学习重点院校办学方式。这种人才培养模式执行的结果,是不同学校培养的生物技术专业学生同质化现象严重,在社会上相应出现了人才的相对过剩和人才的绝对不足的矛盾[5]。为此,各高校应该根据自身学科优势,强化专业特色,创新人才培养模式,构建多元化的人才培养目标和人才培养方案,注重人才开发应用能力的培养。作为培养医药生物技术人才的主体,医学院校应加强学生基础医药知识的学习以及临床医学专业知识、技能方面的训练[1]。并注重向学生展示生物技术方法在医药领域的研究成果,培养学生从事相关工作的兴趣。
4创办具有医药特色的生物技术专业
生物技术已经成为医药产业未来发展的主要推动力之一,医药生物技术领域的人才需求也与日俱增。但是,由于国内相关院校的教学模式和内容还存在一些缺陷,缺乏针对性的医药生物技术人才培养机制,使得培养的学生能力不能很好的与医药行业的需求相吻合,从而造成人才的相对过剩。这就要求相关医学院校重视生物技术专业的建设,为社会培养具有医药特色的复合性生物技术专业人才。
4.1优化课程体系
建立合理的课程体系是实现培养目标、构建学生知识结构的必要保障。教育部对生物技术专业的课程设置有相应的要求,该要求构成了生物技术专业课程的基本框架[4]。该框架作为各校办学的一个宏观指导,其中核心课程是生物技术专业学生必须掌握的知识,各校必须严格按课程设置来执行。但是对于那些不属于核心课程范围的专业课,各校应根据实际情况对其进行取舍,并根据自身特点适当增加一些相关课程,逐步建立有自身特色的课程体系。对于医学院校来说,培养人才的出口主要面向医药生物技术企业、检测或研究机构,所以在课程设置上就应该具有相应特色。应开设一些与专业密切相关的医学基础课程,使学生具备一定的医药基础知识,例如基础医学概论和生物技术制药等,为学生就业后的再学习提供良好的知识储备。对于教材的选用也应该体现医药特色,在能满足教学要求的前提下尽量选择那些供医药类专业使用的教材。另外,针对生物技术学科交叉性的特点,我们在设置教学内容时就必须进行统筹考虑,避免同一内容在不同课程中重复讲授,造成教学资源的浪费。选修课是对本专业及相关的知识和技能的延伸及拓展的课程,开设选修课可促进学生知识多元化,以适应市场经济对人才的多层次、多样性要求[6]。
4.2改变授课方式
虽然各地教学界同仁也进行过形式各异的教学改革,但是并未从根本上转变固有的“教师讲,学生听;教师问,学生答;教师写,学生记;老师考,学生背”的教学模式。学生与教师之间缺少互动发展,学生往往被动地接受教师传授的知识,缺乏思考、创新的动力。这在一定程度上完全压抑了学生学习的主动性、积极性和创造性。这种填鸭式教育在师生比例不足的现实情况下对知识的快速传播还是起到了重要作用。而目前对生物技术专业来说,各校招生人数均不多,所以相应的教师与学生数量比较就显得有些过剩。这一客观情况恰恰为我们践行更优秀的教育理念提供了必要基础。生物技术专业教学过程要建立以学生的学习为中心、以学生的发展为中心的学习方式,提倡学生进行自主学习、合作学习、研究性学习。具体措施有:采用启发式教学,调动学生学习的主动性。在教学过程中,可以针对授课内容适时的引入一些问题,使学生针对问题进行短时间的讨论,引导学生带着问题去听讲,激发学生的学习兴趣和求知欲;将最新的生物技术科研成果引入课程教学并通过实例来对学生进行引导,以便将教学内容变得与现实更加贴近;鼓励学生针对授课内容提出问题,并引导其利用课余时间查找资料,自主的解决问题。通过以上等方式让学生在学习过程中找到兴趣,获得成就感。另外,生物技术专业作为最先进发展最快的生命科学领域的一个专业,其具有的先进性、深刻性、前瞻性和创造性等特点[7],这就要求在生物技术专业课程教学中应进一步强化双语教学,提高双语教学质量。需要不断探索双语教学的最佳方式以及与课程体系的衔接关系,在不降低教学质量的前提下,逐步提高各专业课双语教学的效果和比重,最终使学生的英语应用能力得到提高,以适应国际化要求[8]。
4.3增强实践能力
生物技术是一门实践性很强的实验性学科,绝大部分知识和理论都需要实验去论证和应用,重视实践教学,有助于对理论基础知识的理解,并且对学生创新思维能力和实践能力的培养也具有特别重要的意义。具体的途径包括:
4.3.1适当增加投入生物技术专业课程与医学相比侧重点不同,因此虽然一般医学院校生命科学相关仪器设备比较齐全,基础学科可以利用现有资源,但为了满足专业课程需要,必须要有一定的资金投入建设独立的专业实验室[9]。这样有助于提高学生的动手和思维能力,使学生系统掌握好生物技术各项基本操作技能。
4.3.2实验单独成课生物技术专业各门课程,尤其是五大工程技术之间相互联系,互为基础。因此,生物技术实验课程的设置必须打破传统实验的格局,将该专业主干课程的实验糅合在一起单独成课,设立一些综合性实验[10]。每次实验划定3-4周时间,中间不再穿插理论课学习,给予学生充分的实践机会。通过这些综合性实验可以使学生更直观的感受理论课讲授的知识,并且可以更系统的掌握实验操作技能。
4.3.3提倡教、学、研互动要求生物技术专业的教师定期向学生公布自己研究课题的内容及进展,并详细介绍下一阶段研究的主要方向。学生可按自己的兴趣与特长提出申请,在教师指导下参与科研实践。一段时间后学生再在其他课题组中进行选择,进行下一阶段实践。实践过程中可将有较高理论或实用价值的实验成果及时总结成论文、专利等。这样学生不但可以扩展知识面还可以使科技论文写作的能力得到提高。
4.4建设核心教学团队
目前,医学院校每年引进的生物技术专业教师的教育背景多样化的现象很明显。主要表现在本科阶段的教育背景的不同,学历不同,研究背景不同等方面。在教学活动中,教师会联系自己的教育及研究背景对知识进行深入讲解。这样虽然可以使学生接受不同的观念,构建其丰富而独特的知识体系,但在另一方面由于教师的专业背景限制,课堂讲授中涉及的医药相关知识就有可能不足,不利于医学生物技术专门人才的培养。为了摆脱这一问题的束缚就要求教师在课余时间多学习医药领域的相关知识,了解医药领域的前沿研究动态。另外,生物技术专业的老师以年轻教师为主,没有很深厚的教学功底和水平,所以学校应加大对年轻教师的培训力量。要求年轻教师制定个人职业发展规划,并通过进修访问、自修或者攻读学位等多种形式提高自己的教学能力和专业知识,尽快地适应生物技术本科专业课程教学的要求。最后,可以聘请一些来自医药企业一线的专家或专业技术人员承担部分专业课教学,还可以定期邀请医院一线的医生与学生进行交流,使学生可以了解目前临床工作中急需解决的问题有哪些,为培养可就业可创业的优秀生物技术人才打下良好的基础。
5总结
篇9
关键词:生物技术;课程建设;教学改革;学分制
学分制既是一种教学管理制度,也是建立在学生学习自由基础上的一种教育理念。学分制有完全学分制和学年学分制之分。目前,我国普通高等院校多数实行的并非完全意义上的学分制,而是学年学分制。随着我国高校不断推进的教育体制改革,许多高等院校的教学管理模式由以往学年制向学分制转变。与学年制相比,学分制下学生可根据自己的专业兴趣自主选择所修课程,因而较学年制有较大进步。为此,临沂大学自2008年开始全面实施学分制改革,推进课程的小型化建设,并制订相应的本科培养方案。
一、生物技术系列课程组成及课程开设简介
生物技术系列课程是临沂大学生命科学学院在生物技术专业开设的专业方向课程,其系列课程主要包括《基因工程》、《发酵工程》、《细胞工程》、《酶工程与蛋白质工程》及《生物技术大实验》等。通过系列课程的学习,使学生掌握基因工程的基本原理和实验方法,掌握生物技术各项技术和成果在发酵菌种选育改良、细胞培养、酶制剂研发、蛋白质改造等领域的应用;熟悉现代生物技术在农作物改良、新品种培育、疾病诊断和治疗、新药研发等领域的重大作用。通过综合性的生物技术大实验的设置,培养学生的自主学习、自主设计和创新能力及实验操作技能,拓宽学生的知识面及专业技能,为以后的专业实践学习及毕业后走向生命科学相关专业的工作岗位打下基础。2004年,《生物技术导论》作为一门综合性课程首先面向生物科学和生物技术两个专业开设。后来随着学科的发展、师资力量的壮大以及实验室建设的日益完善,2006年,生物技术专业的《生物技术导论》扩展为《基因工程》、《细胞工程》、《发酵工程》和《酶工程与蛋白质工程》四门课程,并开设相应的实验,充分体现生物技术及其下游应用特性。而生物科学专业继续以《生物技术导论》的综合形式开课,作为本专业的方向选修课。
二、学分制下生物技术导论系列课程的教学改革
1.教学内容改革实践。
①教学大纲的制定及授课学期的安排。由于生物技术系列课程具有涉及学科多、实用性较强、与实践结合紧密的特点,其基本理论和应用研究一直是非常活跃的领域。学分制下,教学大纲的制定应结合专业特色,将课程小型化、精致化。因此在课程内容选择上,我们精益求精,在制定教学大纲前,生物技术系列课程教学团队共同讨论,集体拟定教学大纲,充分结合专业的特点和定位,结合培养方案,既能体现学科特色,达到培养目标,又避免内容重复。生物技术专业的《基因工程》、《细胞工程》、《发酵工程》和《酶工程与蛋白质工程》的理论教学大纲和实验教学大纲分别制定,为了突出实验技能训练,各门课程理论教学和实验教学实行1∶1的学时设置,各32个学时(共3学分)。生物科学专业制定《生物技术导论》教学大纲,实行模块化教学,实验方面开设综合性的“生物技术大实验”,根据教学内容,理论学时为48学时,实验学时32学时。在学期安排上,生物技术专业在第四学期开设必修课《基因工程》及其实验,第五学期开设《细胞工程》、《发酵工程》和《酶工程与蛋白质工程》等系列选修课程,学生可以根据自己的兴趣和学分情况进行选课。对于生物科学专业,在第五学期开设《生物技术导论》和《生物技术大实验》,既能与前面学科衔接,又能为后面的考研、就业提供理论知识和实验技能训练。②教材建设。教材建设必须以服务人才培养为目标,以提高教材质量为核心。学分制的实施和教学计划的调整,教材建设需走在前列。本课程在选择教材时优先使用近5年内出版的“面向21世纪课程教材”和“国家‘十一五’规划教材”。以这些教材为基础,设计教学内容,编制教学讲义,实现立体化授课,同时指定几本相关教材作为参考书,并利用专业网站进行课外学习资源。
2.教学方式的改革实践。
①采用多元的课堂教学形式,提高课堂教学效果。教学方法的选择和组合,要同教学内容、学生的特点及教师自身运用教学的能力联系在一起。传统的课堂教学形式主要是以教师单向授课为主,学生多为被动听课。为启发和调动学生的学习积极性,应根据生物技术系列课程的特点,选择不同的教学方法。对于理论性强、内容抽象的知识采用讲解—教授式,如《基因工程》中基因工程操作的基本过程、目的基因的克隆和筛选等内容,通过教师的精心编排,尽量使抽象问题具体化、繁杂内容简明化、同类问题规律化,便于学生理解和接受。而在讲基因治疗时,采用问题—探究式的教学方法,教师在课堂教学中穿插启发性问题,运用引趣、设疑、类比、联想等方法能刺激引发学生的学习兴趣与思考,也加强了师生之间的互动。例如,在讲基因治疗的作用时,先举一个乙肝病毒的例子,提示例子关键性,提出怎么办,让学生在教师的启发诱导下,主动积极独立地思考,使学生分析问题和解决问题的能力得到较快提高。翻转课堂是学生学习自主性和师生角色转换的重要体现。在教学过程中,让学生自由组合成学习小组,结合本组成员的兴趣,自主选择一个主题,调查研究,查阅文献,在课堂教学期间走上讲台为大家讲课,以此进一步培养学生的自主学习能力及表达沟通能力,增加师生之间的理解互信。对于一些较容易理解的内容,采用自学—辅导式教学方法,对于学生认知前提较好的内容,先由学生自己看教材,总结笔记,针对普遍问题和教学大纲要求讲解,然后归纳总结,使学生阅读教材的能力、逻辑思维能力、归纳总结能力等方面受到实际锻炼,掌握自学方法,让学生自主学习。②充分利用现代化教学手段。生物技术系列课程内容具有信息量大、抽象、应用性强的特点,如果使用传统教学手段,学生很难深刻理解这些内容。而使用媒体、影像资料等现代化教学手段,可以在有限时间内提供给学生最大的知识信息量。如基因工程中限制性内切酶、载体、重组DNA构建、PCR的原理等内容,比较抽象,学生理解比较困难,在讲授的基础上配以动画演示,把这些要素的应用展示给大家,生动直观形象地加深学生的理解程度。③改革实验教学,强化学生动手能力。如科学安排实验内容,根据学生反馈信息,调整实验指导方法、改革试验考查方式,促进教学质量的提高,着重考核学生分析解决问题的能力。在实验安排上主要分为3个层次:基础型实验、设计与综合型实验和研究型实验。通过基本实验技能训练,掌握基因工程最基本的实验技术及操作方法;掌握常规仪器设备原理及应用,培养数据处理和表达实验结果的能力。通过综合实验培养学生多实验方法手段综合、多途径信息获取,以及科学分析推理的综合实验能力和独立操作、解决实际问题的能力。通过设计实验,使学生能在教师指导下正确的进行实验设计,按自定实验方案操作、观察,获得实验数据,正确分析结论及解决实际问题。研究型实验是将最新研究成果引入到实验教学中。引入科研、教改成果,使实验内容与科研应用项目密切联系,充分体现基础与前沿、经典与现代相结合。如综合型实验“大肠杆菌感受态细胞的制备、转化与筛选”中,将以前单一分散的三个实验,按照其内在联系组合为综合性实验,不但使学生学到了感受态细胞制备方法、LB培养基的制备、质粒DNA的转化与筛选等3种基本实验技术,更重要的是使学生在掌握基本技术的同时,培养学生对基本技术和方法综合运用的能力。发酵工程实验中带领学生亲自操作发酵罐生产酸奶、米酒等产品,既掌握了发酵罐的结构,还体验了生产产品的乐趣。细胞工程实验中让学生自己取材,进行植物组织培养,观察植物是如何从一个愈伤发展成为一个完整的植株,体会植物细胞全能性的概念。
三、教学改革所取得的成效
在学分制指导下,通过对生物技术系列课程的教学改革,提高了学生选课的自主性,大大激发了学生对生物技术相关课程的学习兴趣。在酸奶发酵和米酒发酵实验中,学生体会到生物技术并不是深不可测,在蛋白质改造和基因工程药物设计中,在显微注射和动物克隆原理和技术的学习中,学生认识到现代生物技术的博大精深。在实验课中,学生根据自己掌握的专业知识积极设计自己组内的实验方案,并顺利完成一种植物的组织培养、完成酸奶制作和米酒酿制,实验结束后,学生们在实验报告的结尾都写出了自己的实验心得,体会收获的快乐。在教学互动环节,鼓励学生走上讲台,讲授自己所撰写的课程论文,通过此环节的锻炼,学生的总结及自我表达能力得到了提高。在教学过程中我们还注重学生科研能力的训练,先后申请了如“创新实验设计探究盐胁迫下纳离子对小麦种子萌发和幼苗离子毒害效应”、“低糖保健型石榴汁酸奶加工工艺的研究”、“玉米等主要农作物的抗逆性研究”等多个国家级和校级大学生创新基金,实验“叶用芥菜和白菜型油菜之间体细胞杂交体的RAPD鉴定”参加第十二届“挑战杯”山东省大学生课外学术科技作品竞赛并获得三等奖。目前生物技术导论申报校级特色课程,正在建设中。近几年的教学实践显示,教学改革效果良好,并符合新世纪高等教育培养高素质现代生物技术人才的需要。
参考文献:
[1]江天肃,张洪波,杨军,等.关于完全学分制的思考[J].现代教育科学,2009,(6):6-8.
[2]戴小珍,王兰,李红《.生物技术导论》课程特色教学模式的探索[J].课程教育研究,2012,(10):166.
篇10
关键词:PCR;农业技术;发展简史;基本原理
中图分类号: Q555 文献标识码:A
在生物学领域中,聚合酶链式反应作为体外扩增基因序列的生物技术占有很重要的位置,并且与分子克隆技术和DNA序列分析方法构成了分子生物学实验工作和学习的基础。PCR技术的发明成为了生物界的里程碑并且是分子生物学的一项伟大的革命,它随之带来的是分子生物学以及生物技术在工业和产业的推进和发展[1]。
1 PCR技术发展简史
1971年Khorana最早提出了一个大胆的设想,那就是核酸体外扩增。但是,当时对于基因的排序和测序分析方法并不成熟,还没有发现对热定性的DNA聚合酶,所以这个想法没有任何实际意义的[2]。1985年美国的Kary Mullis受到高速公路的启发,在科学Science杂志上发表了PCR技术学术论文。20世纪80年代初,美国科学家Keohanog通过对实验室中所使用的酶的改进,大大提高了扩增的可实行性[3-5]。在之后的几十年里,PCR技术已经发展为十几种研究领域。
2常用的PCR技术
2.1 原位PCR
原位PCR是在组织切片或组织细胞里进行的PCR反应,它具有高度特异敏感和细胞定位能力,可以在细胞和分子水平上检测转特定的基因序列 [2]。
2.2 不对称PCR
不对称PCR是在PCR反应过程中采用两种不同浓度的寡核苷酸引物,经过若干轮采用循环后,待低浓度的引物被消耗尽,随后的循环只产生高浓度的产物既延伸产物,结果产生了大量的特异单链DNA[2]。
2.3 逆转录—PCR
逆转录PCR是以反转录DNA即cDNA作为模板进行PCR反应,能够使mRNA呈现多态性并且利用基因表达测定的强度和鉴定已被转录的序列是否发生突变,主要克隆mRNA的3’和5’的末端序列,以及可以从非常少量的信使RNA样品中构建cDNA文库[5]。可以使分析一些极为微量的RNA样品变为可能[6-8]。
2.4 反向PCR
PCR只能扩增两端序列已知的基因片段,PCR可扩增中间一段已知序列,而两端序列未知的基因片段不扩增。反向PCR的目的在于扩增一段已知序列旁侧的DNA,也就是说这一反应体系不是在一对引物之间而是在引物外侧合成DNA。
2.5 多重PCR
多重PCR在同一个PCR反应系统中加入了两对或两对以上的寡核苷酸引物,并且同时能扩增出数量较多的核酸片段的PCR,其反应原理和操作过程一般与其他PCR相同[4-7]。
2.6巢式PCR
巢式PCR是一种变异的聚合酶链反应(PCR),使用两对PCR引物扩增完整的片段。第1对PCR引物扩增片段和普通PCR相似。第2对引物称为巢式引物结合在第一次PCR产物内部,使得第2次PCR扩增片段短于第1次扩增 。
2.7锚定PCR
用于扩增已知一端序列的目的DNA。在未知序列一端加上一段多聚dG的尾巴,然后分别用多聚dC和已知的序列作为引物进行PCR扩增[8]。
2.8重组PCR
重组PCR就是使两个不相邻的基因片段重组在一起的PCR。但是重组PCR所重组的基因片段长度都在1kb左右,因此在长片段的重组技术和提高准确度来说目前还有比较大的难度。
2.9定量PCR技术
PCR技术是指以外参或内参为标准,通过对PCR终产物的分析或PCR过程的监测,进行PCR起始模板量的定量。目前,主要采用定量的PCR方法主要包括设立内参照物的定量PCR、极限稀释法、荧光定量PCR、FQ-PCR、定时定量PCR等。
2.10 热不对称性PCR
热不对称性PCR是以基因组的DNA作为模板,并且利用依照目标的序列已知序列设计出3个具有较高退火温度的嵌套特异性引物,和一个长度较为短Tm值的随机简并引物进行组合,通过3轮具有热不对称的温度循环进行分级和扩增PCR,并且在获得已知序列的侧翼序列后用3个嵌套特异性引物分别与简并引物组合来进行PCR反应。
3 结论
PCR技术是一种极为重要的分子生物学研究的基础技术,还可以成为基因工程来提供目的基因,并且广泛地应用在亲自鉴定、个体识别、免疫配型、疾病诊断等方面。可以说,PCR技术已经渗透到生物科学的各个领域。
参考文献
[1] 章静波,黄东阳,方瑾,等.细胞生物学实验技术[M].化学工业出版社,2006:173-178.
[2] 吴文麟,黄东益,庄南生. 原位PCR及其在植物研究中的应用[J].热带农业科学,2006,26(2):65-69.
[3] 章维锗,邢军,刘军,等.现代分子生物学实验手册[M].科学出版社,2003:269-275.
[4] 邓文星,张映.实时荧光定量PCR技术综述[J].生物技术通报,2007(5):93-103.
[5] 赵红庆,宛锡铜,黄留玉.多重PCR技术在病原检测中的应用[J].生物技术通讯,2008,18(9):863-865.
[6] 黄留玉.PCR最新技术原理、方法及应用[M].化学工业出版社,2005:245-247.
[7] 黄留玉,史兆兴,苏国富,等.PCR最新技术原理、方法及应用[M].化学工业出版社,2004: 258-260.
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