時間:2023-03-02 14:58:42
序論:好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇生物技術(shù)范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來更深刻的閱讀感受。
有些學者認為,20世紀的科學技術(shù)是以物理學和化學的成就占主導地位,而21世紀的科學技術(shù)是以生物學的成就占主導地位。無論這種說法是否得到普遍的認同,生物技術(shù)是當今高技術(shù)中發(fā)展最快的領域似乎是不爭的事實。科學家預測,生命科學到2015年會取得革命性進展。這些進展可以幫助人類解決很多目前無法醫(yī)治的疾病的治療問題,徹底消除營養(yǎng)不良,改善食品的生產(chǎn)方式,消除各種污染,延長人類壽命,提高生命質(zhì)量,為社會安全和刑偵提供新的手段。有些成果還可以幫助人類加速植物和動物的人工進化以及改善生態(tài)環(huán)境對人類的影響等。產(chǎn)生新的有機生命的研究也會取得進展。
1.生物制藥現(xiàn)狀
目前生物制藥主要集中在以下幾個方向:
1腫瘤
在全世界腫瘤死亡率居首位,美國每年診斷為腫瘤的患者為100萬,死于腫瘤者達54.7萬。用于腫瘤的治療費用1020億美元。腫瘤是多機制的復雜疾病,目前仍用早期診斷、放療、化療等綜合手段治療。今后10年抗腫瘤生物藥物會急劇增加。如應用基因工程抗體抑制腫瘤,應用導向IL-2受體的融合毒素治療CTCL腫瘤,應用基因治療法治療腫瘤(如應用γ-干擾素基因治療骨髓瘤)。基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑(TNMPs)可抑制腫瘤血管生長,阻止腫瘤生長與轉(zhuǎn)移。這類抑制劑有可能成為廣譜抗腫瘤治療劑,已有3種化合物進入臨床試驗。
2神經(jīng)退化性疾病
老年癡呆癥、帕金森氏病、腦中風及脊椎外傷的生物技術(shù)藥物治療,胰島素生長因子rhIGF-1已進入Ⅲ期臨床。神經(jīng)生長因子(NGF)和BDNF(腦源神經(jīng)營養(yǎng)因子)用于治療末稍神經(jīng)炎,肌萎縮硬化癥,均已進入Ⅲ期臨床。
美國每年有中風患者60萬,死于中風的人數(shù)達15萬。中風癥的有效防治藥物不多,尤其是可治療不可逆腦損傷的藥物更少,Cerestal已證明對中風患者的腦力能有明顯改善和穩(wěn)定作用,現(xiàn)已進入Ⅲ期臨床。Genentech的溶栓活性酶(Activase重組tPA)用于中風患者治療,可以消除癥狀30%。
3自身免疫性疾病
許多炎癥由自身免疫缺陷引起,如哮喘、風濕性關(guān)節(jié)炎、多發(fā)性硬化癥、紅斑狼瘡等。風濕性關(guān)節(jié)炎患者多于4000萬,每年醫(yī)療費達上千億美元,一些制藥公司正在積極攻克這類疾病。如Genentech公司研究一種人源化單克隆抗體免疫球蛋白E用于治療哮喘,已進入Ⅱ期臨床;Cetor′s公司研制一種TNF-α抗體用于治療風濕性關(guān)節(jié)炎,有效率達80%。Chiron公司的β-干擾素用于治療多發(fā)性硬化病。還有的公司在應用基因療法治療糖尿病,如將胰島素基因?qū)牖颊叩钠つw細胞,再將細胞注入人體,使工程細胞產(chǎn)生全程胰島素供應。
4冠心病
美國有100萬人死于冠心病,每年治療費用高于1170億美元。今后10年,防治冠心病的藥物將是制藥工業(yè)的重要增長點。Centocor′sReopro公司應用單克隆抗體治療冠心病的心絞痛和恢復心臟功能取得成功,這標志著一種新型冠心病治療藥物的延生。
基因組科學的建立與基因操作技術(shù)的日益成熟,使基因治療與基因測序技術(shù)的商業(yè)化成為可能,正在達到未來治療學的新高度。轉(zhuǎn)基因技術(shù)用于構(gòu)造轉(zhuǎn)基因植物和轉(zhuǎn)基因動物,已逐漸進入產(chǎn)業(yè)階段,用轉(zhuǎn)基因綿羊生產(chǎn)蛋白酶抑制劑ATT,用于治療肺氣腫和囊性纖維變性,已進入Ⅱ,Ⅲ期臨床。大量的研究成果表明轉(zhuǎn)基因動、植物將成為未來制藥工業(yè)的另一個重要發(fā)展領域。
2.生物制藥展望
今后10年生物技術(shù)將對當代重大疾病治療劑創(chuàng)造更多的有效藥物,并在所有前沿性的醫(yī)學領域形成新領域。目前熱門的藥物生物技術(shù)如下:
生物學的革命不僅依賴于生物科學和生物技術(shù)的自身發(fā)展,而且依賴于很多相關(guān)領域的技術(shù)走向,例如微機電系統(tǒng)、材料科學、圖像處理、傳感器和信息技術(shù)等。盡管生物技術(shù)的高速發(fā)展使人們難以作出準確的預測,但是基因組圖譜、克隆技術(shù)、遺傳修改技術(shù)、生物醫(yī)學工程、疾病療法和藥物開發(fā)方面的進展正在加快。
除了遺傳學之外,生物技術(shù)還可以繼續(xù)改進預防和治療疾病的療法。這些新療法可以封鎖病原體進入人體并進行傳播的能力,使病原體變得更加脆弱并且使人的免疫功能對新的病原體作出反應。這些方法可以克服病原體對抗生素的耐受性越來越強的不良趨勢,對感染形成新的攻勢。
除了解決傳統(tǒng)的細菌和病毒問題之外,人們正在開發(fā)解決化學不平衡和化學成分積累的新療法。例如,正在開發(fā)之中的抗體可以攻擊體內(nèi)的可卡因,將來可以用于治療成癮問題。這種方法不僅有助于改善癮君子的狀況,而且對于解決全球性非法貿(mào)易問題具有重大影響。
生物技術(shù)給人類帶來的益處也包括在生態(tài)和環(huán)境兩個方面。利用生物技術(shù)提高現(xiàn)有農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力可以減低農(nóng)業(yè)向原始的、自然、半自然生態(tài)系統(tǒng)擴張的要求,因此,它有助于有人類保存、保護地球上僅有的自然生態(tài)系統(tǒng)及其資源,有助于人們未來再利用其中的基因資源開發(fā)新的產(chǎn)品。
生物技術(shù)已用于生產(chǎn)抗蟲害、抗除草劑作物。正如前面所述,一些轉(zhuǎn)基因棉花、玉米、大豆等具有抗蟲害、抗除草劑的能力。1995年人們可以在市場上購買到轉(zhuǎn)基因馬鈴薯,這種馬鈴薯能產(chǎn)生水晶蛋白,而水晶蛋白對科倫那多馬鈴薯甲蟲有毒害作用。這些轉(zhuǎn)基因作物能減少殺蟲劑的用量,降低殺蟲劑及其殘留物對食物鏈、水體造成污染,從而有利于保護生態(tài)環(huán)境。
在許多農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū),土壤氮素可利用量是制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力提高的一個重要因子。而一高科技農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)使用人造氮肥是以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價的。制造氮肥要利用大量能源,據(jù)統(tǒng)計,英聯(lián)邦農(nóng)場平均投入的能源大約有50%來自肥料。由施用肥料而產(chǎn)生的溫度氣體(二氧氣化碳、氮氧化合物等)不可避免地促進地球氣候變暖。除此之外,農(nóng)業(yè)土壤的氮素流失是水體富營養(yǎng)化的主要原因。
生物技術(shù)的利用能為這些問題的解決提供潛在的、真正有價值的幫助。
同樣,人們可以利用真菌來提高土壤養(yǎng)分的有效性。溫萊指出:特定的真菌類能促進土壤養(yǎng)分的釋放,從而促進作物生長;真菌也能通過分解有機物質(zhì)(例如纖維素等)釋放出糖類,促進固氮菌的生長。進一步提高土壤養(yǎng)分有效性的可能,包括獲得轉(zhuǎn)基因細菌和真菌,以進一步增強它們制造養(yǎng)分和釋放土壤養(yǎng)分的能力。轉(zhuǎn)基因作物的最終目標是使作物本身能夠自行固氮,避免、減少使用人造肥料,從而減少對生態(tài)環(huán)境的破壞。這在目前尚不可能,但在將來卻有望實現(xiàn)這個目標。
二、生物技術(shù)帶來的不利
從經(jīng)濟角度上講,生物技術(shù)帶來的不利并不明顯,然而,它會引起發(fā)達國家與發(fā)展中國家貧富差距進一步擴大。因為,生物技術(shù)公司主要集中在發(fā)達國家,發(fā)達國家可以通過輸出生物技術(shù)產(chǎn)品而獲得利潤。與此同時,發(fā)展中國家由于技術(shù)、及其產(chǎn)品還遠沒有被廣泛接受。
生物技術(shù)可能引起生產(chǎn)方式和人類健康的退變。這種情獎品可能會隨著需要特定處理的轉(zhuǎn)基因作物的出現(xiàn)而產(chǎn)生,特別是抗除草劑的轉(zhuǎn)基因作物出現(xiàn)。農(nóng)民必須從同一公司購買種子和除草劑,否則除草劑起不了作用。同樣的問題也可能在需人造肥料的轉(zhuǎn)基因作物上出現(xiàn),這些轉(zhuǎn)基因作物會取代傳統(tǒng)的依靠有機肥的作物,后者在發(fā)展中國家是很普遍的,并且也有利于環(huán)境保護。生物技術(shù)在食品上的應用對發(fā)展中國家的農(nóng)民也會造成許多困難。生物技術(shù)也會對人類的健康制造麻煩。近年來在英國已有這方面的報道。特別是當能引發(fā)人體過敏反應的基因轉(zhuǎn)入農(nóng)作物時,例如,堅果能引發(fā)人體過敏反應,若它的基因被導入其他作物,則有可能其他作物也會引起人體過敏。為了預防起見,轉(zhuǎn)基因作物產(chǎn)品必須經(jīng)免疫測定篩選后才能利用。
中圖分類號:文獻標識碼;文章編號
在現(xiàn)代生物技術(shù)、現(xiàn)代信息技術(shù)、新材料技術(shù)等發(fā)展騰飛的新世紀里,在我國的生物制藥領域發(fā)生了巨大變化,有了長足的發(fā)展。目前,面對日新月異的生物技術(shù)制藥的發(fā)展態(tài)勢,使得《生物技術(shù)制藥》這門課程的內(nèi)容和擴展也很快,傳統(tǒng)的教學形式已經(jīng)不能滿足高校創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)要求,生物技術(shù)制藥教育體系必須實時改革[1]。本文作者根據(jù)這幾年來的從教經(jīng)驗,談談幾點看法。
一、生物技術(shù)制藥課程特征分析
1.1優(yōu)化教學體系,避免教學內(nèi)容重復
生物技術(shù)制藥課程作為生物技術(shù)專業(yè)的一門必修課,內(nèi)容涵蓋了生物化學、細胞生物學、分子生物學、藥理學、細胞工程、生物材料以及化學工程等相關(guān)學科,內(nèi)容較多,學科相互交叉,講授難度較大。生物技術(shù)專業(yè)的學生在學習本課程之前已經(jīng)學過了生物化學、細胞生物學、分子生物學、藥理學等基礎課程。但是,對于生物材料和化學工程方面的知識了解較少,而這方面知識對于整個生物制藥來講極為重要。根據(jù)過去幾年的經(jīng)驗,在教學過程中,我們在保證基礎知識掌握的前提下,增加了生物材料和化學工程方面的內(nèi)容。并及時更新教學內(nèi)容,以科研帶動指導教學,重視開拓學生科學視野,提高學生的科學創(chuàng)新意識[2]。
1.2突出學科特色,調(diào)動學生積極性
生物技術(shù)制藥課程是一門綜合性學科,以實驗為基礎,具有很強的實踐性和應用性。生物技術(shù)制藥領域發(fā)展迅猛,新材料和新技術(shù)的結(jié)合不斷應用于這里,共同推動了生物技術(shù)制藥科學理論技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新。如用于水處理的高分子樹脂材料,后來卻可以用于分離純化糖類、蛋白質(zhì)類等藥物。近年來,許多新型藥物如緩釋劑、微膠囊等使用了可以生物降解的生物材料如聚乙二醇、聚乳酸、聚羥基乙酸等。這些生物材料的使用豐富了生物技術(shù)制藥的內(nèi)容。在通過不斷介紹新的生物材料的基礎上,并結(jié)合新技術(shù)在制藥領域的應用,極大的激發(fā)了學生的學習興趣。
二、生物技術(shù)制藥課程教學改革分析
教學是一種藝術(shù)活動,生物技術(shù)制藥課程教師應有扎實的生物科學、藥物科學、化學工程等理論基礎、豐富的實踐經(jīng)驗和寬廣的人文知識底蘊、熟練掌握教學基本技能,講起課來才能收放自如,能引人入勝,獲得良好的課堂教學效果。
2.1運用交叉學科分析研究問題,拓展學生科學視野
在進行《生物技術(shù)制藥》教學時,既強調(diào)對基本概念的解釋、理論的歸納,同時應注重各個學科之間的緊密聯(lián)系,從分子生物學、藥學、醫(yī)學、生物材料學以及化學工程等多角度進行理論研究與分析,教授學生以生物技術(shù)制藥歷史發(fā)展的觀點、從不同學科認識問題,使學生真正明白其中的科學道理。如在酶工程制藥中對于酶的固定化教學中,筆者就融合了生物材料、分子生物學和藥學等知識。酶是一大類具有特殊結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)生物大分子,可以通過分子生物學和藥學兩種角度來講授;而對于固定酶所用的明膠、聚乙烯醇等材料是生物材料課程學習的重點內(nèi)容部分,如材料的理化性質(zhì)、結(jié)構(gòu)特征、制備、應用等。通過對酶及其負載生物材料的結(jié)構(gòu)特征進行分析,從多學科角度講授酶制藥過程,加深了學生對酶工程制藥的理解。
2.2充分利用多媒體教學和現(xiàn)代信息化技術(shù)
多媒體教學可以使抽象、枯燥的理論通過圖文并茂生動地表達出來。通過部分動畫演示和觀看教學錄像即能引起學生興趣,又能快速理解接受理論知識。筆者在備課時訪問各種電子化的課程資源庫,獲得直接相關(guān)的資料;課堂上給學生提供生物技術(shù)相關(guān)的學習網(wǎng)站如小木蟲、丁香園等網(wǎng)站,引導學生不斷學習的興趣。充分利用現(xiàn)代信息化技術(shù)和多媒體教學,提高了學生教學效率[3,4]。
2.3課堂教學與實驗教學相結(jié)合,激發(fā)學生學習興趣
為了使學生充分掌握《生物技術(shù)制藥》這門課程,更好地為今后的生產(chǎn)實踐服務,為科研服務。生物技術(shù)制藥實驗課程設置了基礎實驗和綜合實驗[5]。與理論課同步開設了DNA的提取;細胞融合;細胞轉(zhuǎn)染等實驗,作為課程實驗的基本環(huán)節(jié)。綜合實驗是為了提高學生興趣和科學素質(zhì)設置。實驗過程中我們進行了生物材料殼聚糖的制備,生物酶的制備;開展了以殼聚糖負載生物酶的實驗。這些實驗引起了學生極大興趣,使得在課堂上講授的枯燥的理論在實驗中變得生動而具體了,充分調(diào)動了學生的積極性,取得了較好的教學效果。
三、結(jié)語
通過上述對《生物技術(shù)制藥》課程教學改革的探索,激發(fā)了學生對本門課程的學習興趣和積極性,對于教學效果有極大的幫助。期望培養(yǎng)出具有視野開闊、專業(yè)素質(zhì)優(yōu)良、有較強實驗操作能力,可以將專業(yè)理論和技術(shù)運用到實際工作中的創(chuàng)新性和競爭性人才,實現(xiàn)現(xiàn)代教育目標。
參考文獻
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主管單位:軍事醫(yī)學科學院生物工程研究所
主辦單位:軍事醫(yī)學科學院生物工程研究所
出版周期:雙月刊
出版地址:北京市
語
種:中文
開
本:16開
國際刊號:1009-0002
國內(nèi)刊號:11-4226/Q
郵發(fā)代號:82-196
發(fā)行范圍:國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時間:1989
期刊收錄:
CA 化學文摘(美)(2009)
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聯(lián)系方式
1 我國的環(huán)境狀況
隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,環(huán)境污染問題越來越嚴重,近年來雖采取了大量控制措施,但環(huán)境污染的趨勢仍在繼續(xù)。如何在經(jīng)濟高速發(fā)展的同時控制環(huán)境污染,改善環(huán)境質(zhì)量是我國當前亟待解決的重要問題[1]。在環(huán)境保護中,從源頭上防止污染是實現(xiàn)經(jīng)濟增長和改善環(huán)境所必須執(zhí)行的技術(shù)策略[2]。綠色技術(shù)嶄露頭角,理想的綠色技術(shù)是采用無毒、無害的原料、催化劑和溶劑,采用高選擇性、極少副產(chǎn)品的反應,實現(xiàn)零排放[3]。隨著生物技術(shù)研究的進展和人們對環(huán)境問題認識的深入,現(xiàn)代生物技術(shù)為環(huán)境污染問題的解決提供了重要依據(jù)。
2 生物修復技術(shù)
環(huán)境污染物的清除有多種方法,其中常用的方法是是物理和化學方法,這些方法雖然行之有效,但通常成本很高,而且還容易造成二次污染。采用生物清除環(huán)境中污染物的生物修復技術(shù)則極具應用前景,具有極大的潛力。生物修復是指在一定的條件下,利用微生物、植物和動物降解、穩(wěn)定和去除環(huán)境中的污染物,使受污染生態(tài)系統(tǒng)的正常功能得以恢復。利用生物修復技術(shù)可以削弱乃至消除環(huán)境污染物的毒性,降低污染物的健康風險[4]。生物修復技術(shù)包括微生物修復、植物修復。微生物修復在生物修復技術(shù)中處于主導地位,近年來國內(nèi)外對微生物修復技術(shù)的研究非常重視。Fulthorpe等從巴基斯坦土壤中分離出一株微生物,能礦化2,4-D,還發(fā)現(xiàn)添加硝酸鹽、鉀離子和磷酸鹽能增加降解率[5]。植物修復是利用綠色植物來轉(zhuǎn)移、容納或轉(zhuǎn)化污染物使其對環(huán)境無害。植物修復的對象是重金屬、有機物或放射性元素污染的土壤及水體。研究表明,通過植物的吸收、揮發(fā)、根濾、降解、穩(wěn)定等作用,可以凈化土壤或水體中的污染物,達到凈化環(huán)境的目的。中國科學院水生生物研究所在湖北黃石完成的污水凈化和污水資源化雙重功能的新型穩(wěn)定塘設計實驗證明,水生植物能夠去除N、P,能達到一定的凈化效果[6]。
3 現(xiàn)代生物技術(shù)的特點
現(xiàn)代生物技術(shù)是指以DNA技術(shù)為先導,包括微生物工程、基因工程、細胞工程、酶工程、蛋白質(zhì)工程和生物修復技術(shù)在內(nèi)的一系列生物高新技術(shù)的統(tǒng)稱[7]。自20世紀80年代以來,生物技術(shù)作為一種高新技術(shù),已普遍受到世界各國和民間研究機構(gòu)的高度重視,發(fā)展十分迅猛?,F(xiàn)代生物技術(shù)具有以下幾個特點:
(1)利用微生物,少部分利用植物作為環(huán)境污染控制的生物。(2)應用環(huán)境生物技術(shù)處理污染物時,最終產(chǎn)物大都是無毒無害的穩(wěn)定的物質(zhì)。(3)利用生物方法處理污染物通常能一步到位,避免了污染物的多次轉(zhuǎn)移。(4)生物處理具有更高的效率,更低的成本和更好的專一性。(5)生物技術(shù)的產(chǎn)品或副產(chǎn)品基本上都是可以較快生物降解的,并且都可以作為一種營養(yǎng)源加以利用。
4 現(xiàn)代生物技術(shù)在生物修復中的應用
生物修復技術(shù)的最大特點是可以對大面積的環(huán)境污染進行治理。生物修復技術(shù)的發(fā)展最早可追溯到20世紀50年代,Martin Alexander與他的學生開展了農(nóng)藥在土壤中可降解性的研究,為生物技術(shù)在環(huán)境保護中的應用打下了基礎[8]。至70年代,隨著環(huán)境技術(shù)和微生物學的快速發(fā)展,生物修復技術(shù)也有了長足的發(fā)展。運用現(xiàn)代生物技術(shù)構(gòu)建高效菌,加強微生物對農(nóng)藥等污染物的降解能力,提高降解速率。生物強化技術(shù)可有效提高有毒有害污染物的去除效果,將生物強化技術(shù)融入到傳統(tǒng)的生物修復中,并結(jié)合現(xiàn)代分子生物技術(shù)提供的新方法、新手段進行監(jiān)測和評價,已成為生物修復發(fā)展的一種趨勢。通過對微生物的研究得知,微生物修復的最佳溫度在30℃,李榮等從受阿維菌素農(nóng)藥污染的土壤中分離出一株能高效降解阿維菌素的菌株AW70,這菌株在30℃-37℃的范圍內(nèi)降解率最好,能達到80%以上,而低溫和高溫對降解有一定的抑制作用[9]。生物修復在農(nóng)藥污染的應用外,還在石油污染、水體污染修復中應用廣泛。20世紀80年代以來生物修復技術(shù)開始應用于石油污染治理。污水的生物凈化是利用微生物自身的生命活動對污水中的有毒物質(zhì)進行遷移和轉(zhuǎn)化,從而達到凈化目的的處理方法。
5 現(xiàn)代生物技術(shù)的問題與展望
近30年來現(xiàn)代生物技術(shù)的多數(shù)內(nèi)容已經(jīng)滲透到環(huán)境工程領域中。有應用前景的領域包括廢物的高效生物處理技術(shù)、污染事故的現(xiàn)場補救、污染場地的現(xiàn)場修復技術(shù)等許多方面?,F(xiàn)代生物技術(shù)深入到我們生活領域中,給我們帶了重大作用。但生物技術(shù)也帶了許多問題。通過生物技術(shù)產(chǎn)生的新菌種從實驗室走到田間,可能會破壞生態(tài)平衡,帶來生態(tài)災難。還有軍事政治家利用生物基因制造生物武器,利用基因重組技術(shù),復制大量致病微生物的遺傳基因,并放入到武器中。給人類帶來新的憂患?,F(xiàn)代生物技術(shù)帶來的問題不容忽視,要提高研究人員的意識,加強國際合作和強化社會責任機制。通過對現(xiàn)代生物技術(shù)的倫理構(gòu)建,使其能夠更好的推動人類社會的發(fā)展。
縱觀現(xiàn)代生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,其前景是美好的,大力發(fā)展現(xiàn)代生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)已成為世界各國經(jīng)濟發(fā)展的戰(zhàn)略重點。專家預測現(xiàn)代生物技術(shù)創(chuàng)新的將伴隨人類基因組計劃的完成而到來,以基因組為基礎的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)將成為21世紀的朝陽產(chǎn)業(yè),它的巨大經(jīng)濟效益吸引著投資商和企業(yè)匯集于這一領域,現(xiàn)代生物技術(shù)將進入廣泛的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化階段,像當年工業(yè)革命一樣,使人類的生活發(fā)生根本性的變化。
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中圖分類號 G642;G420 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2013)01-0326-02
21世紀是生命科學的世紀。生物技術(shù)是人類科學技術(shù)發(fā)展歷史中最悠久、對人類社會具有重大貢獻的學科之一。隨著分子生物學前沿學科的不斷進步,生物技術(shù)也得到了突飛猛進的發(fā)展。動物生物技術(shù)是一門現(xiàn)代生物科學理論和技術(shù)相結(jié)合的綜合性學科,主要涉及動物基因工程、動物細胞工程、動物胚胎工程等幾大領域,在諸多行業(yè)都得到了廣泛的應用,如農(nóng)業(yè)、食品業(yè)、醫(yī)學行業(yè)等[1]。生物技術(shù)這門學科在各大高校中都占有很重要的地位,可見該門學科的重要性,因此學好生物技術(shù)這門學科對今后的就業(yè)至關(guān)重要。筆者在介紹生物技術(shù)的概念的基礎上,總結(jié)了動物生物技術(shù)課程的建設與改革措施,以期為學生的就業(yè)打下堅實的基礎[1]。
1 生物技術(shù)的概念
生物技術(shù)是指在現(xiàn)代生命科學的基礎上,利用各種先進的技術(shù)手段和其他類科學的原理和技術(shù)來對生物體或生物原料等進行加工或改造等,目的是生產(chǎn)出人類所需的產(chǎn)品。先進的工程技術(shù)包括基因工程、細胞工程、發(fā)酵工程、酶工程和蛋白質(zhì)工程等新技術(shù)。對生物體的改造是指按照人類的需要,改造或加工生物包括植物、動物、微生物等,使其能夠生產(chǎn)出對人類有利的產(chǎn)品[1-2]。
2 教學現(xiàn)狀與分析
內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學生命科學學院生物技術(shù)專業(yè)自1996年開始招生,2006年成為品牌專業(yè),經(jīng)過了16年的專業(yè)建設,首先于2003級生物技術(shù)專業(yè)學生中開設36學時的動物胚胎工程課程(專業(yè)選修課),隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的迅猛發(fā)展,36學時的理論講授明顯不足,于2005級學生中更改教學大綱,內(nèi)容上增加了動物組織、細胞的培養(yǎng)技術(shù)、基因工程技術(shù)等,理論教學增加到54學時,并增加18學時實驗教學,課程性質(zhì)首次轉(zhuǎn)為專業(yè)必修課,并創(chuàng)新性地更名為動物生物技術(shù),當時整個生物領域還未出現(xiàn)命名為動物生物技術(shù)的課程,直到2009年5月1日,科學出版社出版了普通高等教育十一五規(guī)劃教材《動物生物技術(shù)》,至此這一新課程有了正式出版的教材可參考。筆者調(diào)查了部分農(nóng)林院校生物技術(shù)專業(yè)開設的主干課程,主要有11門(動物學,植物學,微生物學,生物化學,遺傳學,細胞生物學,分子生物學,基因工程,細胞工程,發(fā)酵工程和酶工程),在調(diào)查的農(nóng)林院校中(安徽農(nóng)業(yè)大學,西北農(nóng)林科技大學,山東農(nóng)業(yè)大學,湖南農(nóng)業(yè)大學,吉林農(nóng)業(yè)大學,東北林業(yè)大學,青島農(nóng)業(yè)大學,江西農(nóng)業(yè)大學,福建農(nóng)業(yè)大學,華中農(nóng)業(yè)大學,華南農(nóng)業(yè)大學,云南農(nóng)業(yè)大學),都開設《細胞工程》課程,目前只有內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學生命科學學院生物技術(shù)專業(yè)開設與《細胞工程》相近課程《動物生物技術(shù)》和《植物生物技術(shù)》課程。
3 動物生物技術(shù)課程建設與改革
3.1 教學思想與目標改革
落實科學發(fā)展觀,逐步樹立“以學生為中心”、“一切為了學生”的意識。教師要改變傳統(tǒng)的教學觀念[3],正確處理傳授知識與提高學生學習能力之間的關(guān)系,使學生在學習一些課程基礎知識的情況下,掌握一種主動學習課程相關(guān)知識的能力,成為富有知識和具有學習知識能力的復合型人才。
3.2 師資隊伍建設
組建教學團隊,將教學內(nèi)容分為不同的教學模塊,打破傳統(tǒng)的一人一課的教學模式,每一模塊由具有相應專業(yè)背景的教師承擔,業(yè)務上要精益求精,力爭緊跟各教學內(nèi)容的學科前沿。定期開展教學研討,督導組專家聽課、評課,同時不定期開展自評和互評及學生評教,以促進整體教學水平的提高。
3.3 教材建設與改革
根據(jù)調(diào)研,筆者選用了科學出版社出版的普通高等教育十一五規(guī)劃教材――蔣思文教授主編的《動物生物技術(shù)》作為教材,該書比較全面系統(tǒng)地介紹了動物生物技術(shù)的概況、基本原理、技術(shù)方法和最新發(fā)展。同時,由于課時的限制,在教學過程中,不可能做到面面俱到,且課程知識更新速度較快,一些最新熱點在教材中沒有體現(xiàn)的,自行編寫部分講義,以文本形式拷貝給學生,并推薦其閱讀中外文的優(yōu)秀參考書。
3.4 課程內(nèi)容改革
動物生物技術(shù)屬于多學科交叉課程,也是各國科研工作者研究的熱點領域,大量的研究成果層出不窮,也在不斷地更新和充實著這一新興學科的知識。無論是教師的教,還是學生的學都具有一定的難度,這就要求在授課內(nèi)容的選擇上,既要注意授課內(nèi)容的完整性,又要保證實用性和先進性,同時做好與其他課程交叉內(nèi)容的增、減和銜接。在課程內(nèi)容上,首先介紹緒論,動物胚胎工程技術(shù)概述,體外受精,胚胎移植,性別控制,胚胎分割,嵌合體;其次,介紹分子生物學及基因工程基礎;最后重點介紹細胞核移植技術(shù)、干細胞技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、動物生物反應器、動物細胞培養(yǎng)技術(shù),動物細胞融合技術(shù),雜交瘤技術(shù)和單克隆抗體技術(shù)。通過精心的安排,使學生能在有限的時間內(nèi),全面系統(tǒng)地了解動物生物技術(shù)課程體系的基本內(nèi)容。
3.5 教學方法改革
3.5.1 利用重大科研成果,激發(fā)學生學習的興趣,提高其學習的主動性。如美國科學家馬里奧?卡佩基、奧利弗?史密斯和英國科學家馬丁?埃文斯,利用“基因靶向”技術(shù)讓小鼠體內(nèi)的特定基因失去活性,培養(yǎng)出研究價值極高的“基因敲除”小鼠,為人類遺傳病研究提供了藥物試驗的動物模型。有了這些動物模型后,人類就能更有效地找到治療各種遺傳病的新療法,徹底攻克遺傳病就為時不遠了,這一成果使得他們一起獲得2007年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。羅伯特?杰弗里?愛德華茲爵士,英國生理學家,生殖醫(yī)學的先驅(qū)者,因創(chuàng)建了“體外受精技術(shù)”,被授予2010年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。一門課程的講授,不但要使學生掌握和了解課程相關(guān)的一些基礎知識,更重要的是要教會學生如何通過有效途徑盡可能的獲取更多的、更豐富的相關(guān)知識,特別是對于像動物生物技術(shù)這樣一門新興的學科領域,許多知識都處于動態(tài)更新和完善的過程中[1]。
3.5.2 跟蹤學科科研動態(tài),開拓學生視野,培養(yǎng)創(chuàng)新思維。本科生的課堂教學過程不僅僅是傳授書本知識,更重要的是啟發(fā)學生的開拓性思維能力和創(chuàng)新意識,培養(yǎng)和提高其發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力[3-5]。因此,在應用范圍廣、知識更新快的動物生物技術(shù)教學過程中,介紹學科研究的新動態(tài)和新進展,有意識地拓寬學生視野,打開學生思路,培養(yǎng)學生創(chuàng)新性思維是十分必要的。例如誘導多能干細胞(Induced pluripotent stem cell,IPS cell),由日本的2位科學家于2006年發(fā)表于世界頂級雜志《Cell》上。通俗地講,就是通過某種方法,把高度分化的成體細胞去分化,使之成為多能干細胞,重新獲得分化成多種細胞的能力。IPS技術(shù)是干細胞研究領域的一項重大突破,它回避了歷來已久的倫理爭議,解決了干細胞移植醫(yī)學上的免疫排斥問題,使干細胞向臨床應用又邁進了一大步,該成果的研究者獲得了2012年的諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。隨著IPS技術(shù)的不斷發(fā)展以及技術(shù)水平的不斷更新,它在生命科學基礎研究和醫(yī)學領域的優(yōu)勢也已日趨明顯[6]。
3.5.3 創(chuàng)新教學形式,提高教學效果。在課堂教學過程中,要認真傾聽學生意見,像朋友一樣對待學生,拉進教師與學生的距離,讓學生感受課堂文化,使其融入其中,積極思考,成為課堂的主體。同時可適當增加專題討論會,通過學生準備ppt演講等形式,一改以往整節(jié)課教師講、學生記,缺乏溝通的模式,使學生處于主動學習的狀態(tài)[7]。
3.5.4 優(yōu)化多媒體教學,引入現(xiàn)代信息技術(shù)。利用有限的課時,著重講授課程的重點、難點、關(guān)鍵點、知識點間的聯(lián)系,引導學生自覺地去思考,對于容易掌握的部分課程內(nèi)容可安排學生自學。利用計算機和Internet等手段,從國外引進和下載原版圖書和動感圖像,進行多媒體教學,可以有效提高教學組織效率,充實教學內(nèi)容。不僅可以多層次、多角度地向?qū)W生提供豐富多彩的教學信息,還可以提供更加生動形象的人機交互界面,充分調(diào)動學生學習的積極性[8]。例如,細胞融合,精卵受精,細胞核移植等內(nèi)容。在多媒體教學中,堅持適度運用原則和有機結(jié)合原則,留出足夠的時間給學生理解、思考,且結(jié)合使用板書、實物等各種教學媒體,取長補短,將教學內(nèi)容化繁為簡,增強教學的生動性和創(chuàng)造性,使學生喜歡學習[2]。
3.6 考核方法改革
首先,改變以往的考核方法,將重視課本上的知識轉(zhuǎn)變成重視實踐、將重視成績轉(zhuǎn)變成重視課堂教學,今后不以單一的考試成績?yōu)榭偝煽儯由弦欢ū壤膶嵺`考核成績,讓教師、學生都能重視實踐;其次,增減考核方式的多樣性,以平時成績、實驗成績、期中成績和期末考試等作為綜合考查學生學習成績的考核體系,即20%平時成績、20%實驗成績、20%期中成績和40%期末成績[9]。
4 結(jié)語
隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展,動物生物技術(shù)方面的研究也會更加深入,因此各個高校要建設好動物生物技術(shù)專業(yè)已迫在眉睫。課程組立足于內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學生命科學學院自身特色,通過分析生物工程、生物技術(shù)、制藥工程3個專業(yè)之間的內(nèi)在聯(lián)系,準確把握動物生物技術(shù)課程的教學地位,注重該門課程特點,圍繞課程內(nèi)容,加強教學建設,創(chuàng)新教學形式及考核體系,逐步完善優(yōu)化動物生物技術(shù)多媒體教學,提高教學質(zhì)量,達到人才培養(yǎng)的目的和要求[10]。
5 參考文獻
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主管單位:中華人民共和國衛(wèi)生部
主辦單位:中國醫(yī)藥生物技術(shù)協(xié)會
出版周期:雙月刊
出版地址:北京市
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種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1673-713X
國內(nèi)刊號:11-5512/R
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創(chuàng)刊時間:2006
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1、現(xiàn)代生物技術(shù)中蛋白質(zhì)與健康
(1)蛋白質(zhì)的定義及概述。蛋白質(zhì)是一種復雜的有機化合物,舊稱“朊”。組成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸,氨基酸通過脫水縮合形成肽鏈。蛋白質(zhì)是由一條或多條多肽鏈組成的生物大分子,每一條多肽鏈二十~數(shù)百個氨基酸殘基不等;各種氨基酸殘基按一定的順序排列,蛋白質(zhì)的氨基酸序列是由對應基因所編碼。除了遺傳密碼所編碼的20種“標準”氨基酸,在蛋白質(zhì)中,某些氨基酸殘基還可以被翻譯后修飾而發(fā)生化學結(jié)構(gòu)的變化,從而對蛋白質(zhì)進行激活或調(diào)控。多個蛋白質(zhì)可以通過結(jié)合在一起形成穩(wěn)定的蛋白質(zhì)復合物,折疊或螺旋構(gòu)成一定的空間結(jié)構(gòu),從而發(fā)揮某一特定功能。產(chǎn)生蛋白質(zhì)的細胞器是核糖體。
(2)蛋白質(zhì)的生理功能。1、構(gòu)成蛋白質(zhì)的身體。2、修補人體組織。3、維持肌體正常的新陳代謝和各種物質(zhì)在體內(nèi)的輸送。4、白蛋白:維持機體內(nèi)的滲透壓的平衡及體液平衡。
5、維持體液的酸堿平衡。6、免疫細胞和免疫蛋白:有白蛋白、淋巴細胞、巨噬細胞、抗體(免疫球蛋白)、補體、干擾素等。7、構(gòu)成人體必需的各種酶。8、激素的主要原料。9、構(gòu)成神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿、五羥色氨等。10、膠原蛋白:占身體蛋白質(zhì)的,生成結(jié)締組織,構(gòu)成身體骨骼。11、提供生命活動的能量。
(3)現(xiàn)代生物技術(shù)在蛋白質(zhì)重點應用。保持健康所需要的蛋白質(zhì)含量因人而異。普通健康男性或女性每公斤體重大約需要0.8克蛋白質(zhì)。嬰幼兒、青少年、懷孕期間的婦女、傷員和運動員通常每日可能需要攝入更多蛋白質(zhì)。
蛋白質(zhì)缺乏:成年人:肌肉消瘦、肌體免疫力下降、貧血,嚴重者將產(chǎn)生水腫。未成年:成長發(fā)育停滯、貧血、智力發(fā)育差,視力差。
蛋白質(zhì)過量:蛋白質(zhì)在體內(nèi)不能貯存,多了肌體無法吸收,過量攝入蛋白質(zhì),將會因代謝障礙產(chǎn)生蛋白質(zhì)中毒甚至死亡。
2、現(xiàn)代生物技術(shù)中糖類與健康
(1)糖的定義及概述。糖是一類化學本質(zhì)為多羥酮及其衍生物的有機化合物。在人體內(nèi)糖的主要形成是葡萄糖及糖原。葡萄糖是糖在血液中的運輸形式,在肌體糖代謝中占據(jù)主要地位;糖原是葡萄糖的多聚體,包括肝糖原、肌糖原和腎糖原等,是糖在體內(nèi)的儲存形式。葡萄糖和糖原都能在體內(nèi)氧化提供能量。
(2)糖的生理功能。糖分是我們身體必不缺少的營養(yǎng)成分之一。人們攝入谷物、蔬菜等,經(jīng)過消化系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為單糖(如葡萄糖等)進入血液,運送到全體細胞,作為能量的來源。人類的大腦和神經(jīng)細胞必需要糖來維持生存,必要時人體將分泌激素,把人體的某些部分(如肌肉、皮膚甚至臟器)摧毀,將其中的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為糖,以維持生存。
3、現(xiàn)代生物技術(shù)脂質(zhì)與健康
(1)脂質(zhì)的定義及概述。脂質(zhì)(lipids)是脂肪及類脂的總體,是一類不溶于水而易溶于有機溶液,并能為機體利用的有機化合物。脂肪是三脂肪酸甘油或稱甘油三酯。脂肪的生理功能是儲存能量及氧化供能。類脂包括固醇及其脂、磷脂及糖脂等,是細胞的膜結(jié)構(gòu)重要部分。
(2)脂質(zhì)的生理功能及影響。脂肪是人體重要的儲能物質(zhì),當人們攝食過足時,人體會將多余的能力主要以脂肪形成儲存下來。過去的日子中,在舊的封建思想的影響下,人們總以“肥頭大耳”為富貴的象征,甚至到當今社會。但肥胖并不是富,更是一種負擔。肥胖會帶來許多疾病,威脅健康,甚至造成死亡。當人們身體肥胖,自然他們的血液中脂質(zhì)的含量升高,隨著血液的全身巡回,使他們和心力衰竭的正常體重者多1倍;冠心病多2-5倍;高血壓多2-6倍;糖尿病多4倍;膽石病多4-6倍。
所以在平常生活中,合理的飲食顯得異常重要。有人喜歡大魚大肉,時常酒足飯飽之后修身養(yǎng)性,靜如止水,像這種生活習慣,終有一天會猝死在飯桌之上。
(3)現(xiàn)代生物技術(shù)在脂質(zhì)中應用。面對這些現(xiàn)象,生物學家采用現(xiàn)代溶脂技術(shù)除去多余脂肪。通過一種溶解藥物,舒緩血管,溶解多余膽固醇。
4、現(xiàn)代生物技術(shù)中維生素與健康
(1)、維生素的定義和概述。維生素是近百年才被陸續(xù)發(fā)現(xiàn)的一組營養(yǎng)素,是維持人體正常功能的一類有機化合物。其共同特點:它們都不供應熱量,也不是有機體的構(gòu)造成分,但卻是維持身體的正常生長和發(fā)育,繁殖等所必需的有機化合物,起著調(diào)節(jié)身體各種功能的作用,身體對它們的需要量很少,但供應不足時會出現(xiàn)各種代謝障礙和癥狀,稱為維生素缺乏病。
(2)現(xiàn)代生物技術(shù)在維生素中的應用。針對現(xiàn)在人體內(nèi)維生素缺乏現(xiàn)象,有關(guān)藥劑師及營養(yǎng)師在食品及保健品中添加適量維生素。同時生物學家也在這方面進行了許多研究,通過生物制藥技術(shù),將大量維生素合成在一個小藥片內(nèi),制造出補充維生素的藥片,這在一定程度上補充了現(xiàn)在愛吃肉類而不愛吃蔬菜的都市人群體內(nèi)的維生素,使人體內(nèi)維生素含量保持在一個平穩(wěn)水平上,使人們身體更加健康。
總結(jié):
“身體是革命的本錢”健康的身體是我們一切生活的基礎,但一個人要做到健康,是十分不易的,這與我們?nèi)粘5娘嬍沉晳T和生活習慣都息息相關(guān)。更重要的是我們是否愛護自己的身體,是否決心要要做一個身體健康的人。
生物技術(shù)給人類的生活帶來了無數(shù)變革。而“人類基因組計劃”“克隆技術(shù)”都是當今最熱門的生物技術(shù)項目。而我們生活中的大多數(shù)藥物都是通過生物技術(shù)得到的。很難想象如果沒有生物技術(shù)我們的生活究竟會怎樣。我想一定非常糟糕,甚至我們的壽命將會變短,越來越多的問題都直接威脅著人們的生命。而如果沒有生物技術(shù)對人體內(nèi)蛋白質(zhì)、維生素等重要物質(zhì)的研究與應用,我們將會對自己一無所知,更提不上身體健康這些話,所以現(xiàn)代生物技術(shù)保護了我們自身的健康?,F(xiàn)代生物技術(shù)不容忽視。而對現(xiàn)代生物技術(shù)的開發(fā),我們責無旁貸。
參考文獻:
[1] 《生物必修1》人民教育出版社
2關(guān)于煙葉及葉組的發(fā)酵
煙葉醇化事實上是煙葉的自然發(fā)酵過程,在該過程中,煙葉的發(fā)酵條件隨著四季環(huán)境溫度的變化而變化。對于煙草微生物生物技術(shù)而言,則是典型的人工控制環(huán)境條件下的發(fā)酵過程。在菌種篩選出來以后,需要將其進行大規(guī)模培養(yǎng)以獲得微生物菌體,進而接種至煙葉或者葉組,進行發(fā)酵過程。同其他發(fā)酵產(chǎn)品不同,由于煙草制品的特殊性,在施用微生物時,需要將培養(yǎng)微生物所用的培養(yǎng)基與微生物徹底分離,不能將培養(yǎng)基成分帶入煙葉/葉組中,在實踐中,我們采用無菌去離子水洗滌培養(yǎng)后微生物菌體以去除培養(yǎng)基成分。在將微生物接種至煙葉或者葉組后,與傳統(tǒng)加香加料不同,微生物是“主導者”,由這些“活”的微生物在發(fā)酵過程中改善煙葉/葉組的吸食品質(zhì)并形成產(chǎn)品風格,因而需要根據(jù)微生物生長和代謝的特點建立煙葉或者葉組的發(fā)酵工藝過程。實際上,在發(fā)酵過程中需要根據(jù)接種微生物的特性,提供適宜其生長和代謝的溫度和濕度,使微生物能夠在煙葉/葉組中生長和代謝,改善煙葉/葉組的吸食品質(zhì)。我們通過摸索認為高濕固態(tài)發(fā)酵方法是適合進行煙葉/葉組發(fā)酵的模式,但需要根據(jù)施加微生物的種類以及煙葉/葉組的特點等有針對性地調(diào)整發(fā)酵工藝參數(shù)。雖然單一菌株可以較為明顯地改善煙葉吸食品質(zhì),但是對于卷煙葉組而言,僅用單一菌株則很難使其吸食品質(zhì)達到成品卷煙的標準,因此需要采用微生物復配的方法,利用不同微生物的代謝特性,賦予卷煙產(chǎn)品特有風格。在葉組發(fā)酵過程中發(fā)酵參數(shù)(溫度、濕度等)的設計則需兼顧考慮復配微生物中每個菌種的最適生長條件,根據(jù)吸食品質(zhì)的變化而采用不同的發(fā)酵策略。
3關(guān)于烘絲
烘絲過程中的干燥脫水使葉組發(fā)生明顯的物理和化學變化,同時影響卷煙葉組的吸食品質(zhì)。在完成卷煙葉組的固態(tài)發(fā)酵后,葉組進入烘絲工藝過程,主要根據(jù)卷煙葉組吸食品質(zhì)的變化來確定具體烘絲工藝參數(shù)。在實踐中,我們認為為最大程度保留卷煙葉組的煙草本香,宜采用低溫烘絲或者高溫短時/瞬時烘絲的方法。
改革后的生物技術(shù)綜合實驗的實驗項目,將涉及生物技術(shù)五大工程的實驗內(nèi)容,并且實驗內(nèi)容聯(lián)系實際生活和生產(chǎn),具有較強的實用性,從而很大程度調(diào)動學生的積極性,并鞏固和加深了學生對生物技術(shù)五大工程基礎理論和基礎技術(shù)的理解認識。
1.2減少驗證型實驗
實驗項目中的每一個實驗都具有一定的綜合性或設計性。將合并原有的實驗單元的驗證型實驗并進行優(yōu)化,精簡實驗內(nèi)容,節(jié)省實驗學時,提高實驗效率。如把原有的IPTG誘導菌體蛋白質(zhì)表達實驗,蛋白質(zhì)分離純化實驗,蛋白質(zhì)鑒定實驗三個實驗,合并為一個綜合型實驗“外源蛋白質(zhì)在大腸桿菌誘導表達及分離鑒定實驗”。
1.3增加設計型、綜合型實驗
教師將4個設計型實驗題目公開,學生可自由選擇,這樣有利于因材施教,有利于激發(fā)學生學習興趣,并對所學知識的深入理解,更有利于學生的個性發(fā)展。對于一些設計型、綜合型實驗可有多種實驗方案實現(xiàn),學生可以自行設計實驗方案,開動腦筋,得到最優(yōu)化的實驗方案。培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、獨立分析問題和解決問題的能力。
2實驗教學方法改革
2.1教學手段的改革
原有的教學手段是以講授法為主,老師會講解實驗目的,實驗原理,實驗儀器使用、實驗步驟及實驗結(jié)果。學生只要按著老師給的實驗步驟和用已配制好的試劑,完成實驗即可,不需要預習,不用思考問題,實驗效果甚微。改革后的生物技術(shù)綜合實驗,要求學生自主進行實驗,以學生為主體。實驗老師會講解實驗項目的實驗目的,實驗方案。學生除了實驗課上所采用的實驗方案外,還要自己查閱資料研究每一步實驗的原理作用優(yōu)化實驗方案,并研究自己實驗遇到的問題,設計提出更好的實驗方案。每組學生將改動后的新的實驗方案,經(jīng)指導老師審核后,實驗方案可行方可實驗。實驗過程中所用的試劑由學生自己配制,實驗用的菌株或酶等材料也由學生自己制備,故此學生會對實驗整體的過程非常熟悉。將新的實驗方案寫在實驗報告上,并討論各種方法的利弊,提高了自己的實驗報告水平。這種改革方式,可針對不同層次的學生,達到因材施教的教學效果。
2.2實驗時間場地
本實驗根據(jù)實驗方案要求學生有充足的、可自行支配的實驗時間,因此將實驗課程設置在大四上學期開學階段。每一個實驗開始后,根據(jù)實驗內(nèi)容和要求,每組學生可提前預約實驗室場地和儀器,這樣,學生既可在實驗課內(nèi)完成實驗任務,也可在實驗課外利用實驗室開放時間完成實驗任務,采用半開放式教學方法。
3實驗教學考核制度的改革
平時注重采用以操作技能的考核方式對學生進行評測,最后以學生自行設計實驗課的教學方法進行試探性改革。實驗考核不把學生的最后實驗結(jié)果作為實驗成功與否的唯一標準,而是更注意學生實驗思路,實驗過程,實驗結(jié)果分析。實驗總成績由平時成績、實驗報告成績、考核成績?nèi)糠纸M成。平時成績占50%,包括綜合考勤、實驗室衛(wèi)生維護、實驗操作熟練程度、實驗過程中提出實驗方案、儀器使用情況、與其他同學合作情況等方面。實驗報告成績占20%,包括實驗題目、實驗原理、實驗步驟、實驗結(jié)果、結(jié)果分析和總結(jié)??己顺煽冋?0%,包括理論和操作。