現(xiàn)代生物技術論文范文

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現(xiàn)代生物技術論文

篇1

農業(yè)生物技術的主要研究內容包括:增強農作物以及畜禽魚的抗性、品質改良、提高產量和生產具有特殊用途的物質等。其中以轉基因作物的研究和運用最為重要,發(fā)展最快。根據(jù)統(tǒng)計資料,到2000年,全世界轉基因作物推廣面積達4420萬公頃,比1996年增長了25倍;種植轉基因作物的國家從1996年的6個增加到2000年的13個。這其中美國的轉基因作物種植面積最廣,達到了3030萬公頃,占68%;其次為阿根廷,1000萬公頃,占23%;加拿大300萬公頃,占7%;我國為50萬公頃,占1%。

根據(jù)有關專家的看法,現(xiàn)代農業(yè)生物技術的最新發(fā)展趨勢表現(xiàn)為:

——研究成果商品化產業(yè)化進程加速。目前,農業(yè)生物技術作為一項高新技術產業(yè)在發(fā)達國家業(yè)已形成,并處于一個高速發(fā)展時期。有關專家預測,本世紀生物技術產品在國際貿易中的份額將達到10%以上,而現(xiàn)代農業(yè)生物技術又將占相當?shù)谋戎?。世界銀行下屬機構預測世界范圍內轉基因作物產業(yè)的交易額為2000年20億美元,2005年60億美元,2010年200億美元;國際農業(yè)生物技術應用機構(ISAAA)的預測則分別為30億美元、80億美元和280億美元。

——研究方式集約化、規(guī)?;黠@。在政府以及公共機構對現(xiàn)代農業(yè)生物技術進行投資研究的同時,眾多私有企業(yè)也開始注意到這一領域將是繼計算機和網絡技術之后的又一個潛力巨大的經濟增長點,私人公司已逐步成為農業(yè)生物技術的研究主體。以美國為例,民營機構1992年對這一領域的投資為5.95億美元,而1999年則達到15億美元。與此同時,世界范圍內出現(xiàn)了生物技術企業(yè)領域的兼并和收購狂潮,并購金額從1997年的12.37億美元陡然升至1999年的138億美元。一些資產過百億美元的巨型跨國公司由此形成,過去分散的研究基地也隨之向集中化規(guī)?;l(fā)展。

據(jù)業(yè)內人士分析,促成公司并購的原因,一方面是為合理利用資源、降低生產成本、優(yōu)化人員組合,而更重要的原因,則是因為現(xiàn)代農業(yè)生物技術產業(yè)是一個高技術、高投入、高風險、長周期的產業(yè),小公司在資金、技術、以及抗風險能力上均難以獨立對農業(yè)生物技術產品進行研發(fā)和推廣。只有強強聯(lián)手的大型現(xiàn)代農業(yè)生物技術企業(yè)才能有效占領市場,與其它企業(yè)抗衡。

篇2

【關鍵詞】 生物技術;倫理問題;思考

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2013)17-0-01

21世紀是生命科學的世紀,生物技術的發(fā)展對人類和社會的影響深遠。而生物技術引發(fā)的倫理問題,已成為世界的焦點議題。如何合理的應用生物技術造福人類和社會,是眾多學者和科學家急需解決的問題。

一、現(xiàn)代生物技術研究的新進展

進入21世紀,生物技術正處于發(fā)展成熟階段,生物技術的應用已經滲透到我們生活中許多與生物無關的角落。生物技術的發(fā)展至今已經揭示了許多生命現(xiàn)象的本質及其規(guī)律,但生命現(xiàn)象極其復雜,目前仍有許多課題有待深入研究和探索。目前在克隆、胚胎干細胞、轉基因食品、人類基因組計劃、組織工程等研究和實際應用等領域取得了成果。

(一)克隆技術??寺≡馐菬o性繁殖,即由同一個祖先細胞分裂繁殖而形成的純細胞系,該細胞系中每個細胞的基因都是相同的??寺〖夹g首先用于動物,動物克隆就是通過無性繁殖方式,由動物細胞產生的遺傳形狀相同的動物個體。克隆羊多莉是首例克隆成功的動物。動物克隆為我們進一步揭示生命的奧妙及人類的自我認識展現(xiàn)了全新的視野。

(二)胚胎干細胞。干細胞是生物體在生長發(fā)育過程中起“主干”作用的高度未分化細胞,它具有自我更新、高度增殖和多向分化的潛能。干細胞分為三大類:全能干細胞、多能干細胞和專能干細胞。全能干細胞之所以全能,是指它可以分化成人體全部細胞類型,進而構建心、肝、腎、肺等多種組織和器官,最終發(fā)育成一個完整的個體。全能干細胞再進一步分裂、分化中又形成了各種多能干細胞。多能干細胞具有分化為多種細胞組織的潛能,但是卻失去了發(fā)育成完整個體的能力。

(三)轉基因食品。轉基因食品是利用生物技術將某些生物的基因轉移到其他物種中去,從而改造生物的遺傳物質,使其在性質、消費品質等方面向人類所需要的目標轉變。以轉基因生物為直接食品或以這種生物為原料,加工出來的食品都被稱為轉基因食品。轉基因食品在歐美應進入人們的日常生活中。有資料表明,在歐洲,玉米鉆心蟲每年要毀壞4000萬噸玉米,占世界玉米總產量的7%,但是如果把分離出來的抗鉆心蟲基因植入玉米中去,就可培育出抗蟲害的玉米,這種玉米就是轉基因食品。

二、現(xiàn)代技術發(fā)展引發(fā)的倫理問題

(一)關于克隆人的爭議。從“多莉”羊的克隆成功,待幾年來其他克隆動物的嘗試,克隆技術正不斷發(fā)展。目前科學界把對人體的克隆分為治療性克隆和生殖性克隆。科學界和倫理界對治療性克隆普遍支持。但生殖性克隆,即克隆完整的人則遭到很大的抵制??寺∪私o倫理道德方面帶來了巨大的沖擊,對現(xiàn)有的社會關系、家庭結構造成了巨大的沖擊。另外,克隆人的身份難以認定,使人倫關系發(fā)生模糊、混亂乃至顛倒,進而沖擊傳統(tǒng)的家庭觀以及權利與義務觀。

(二)胚盤干細胞研究中的生命倫理問題。由于胚盤干細胞的制備是離不開人類卵子、胚盤以及克隆技術的,而卵子與胚盤在一些不同的國家和宗教界被視為是生命的起源,與活著的嬰兒沒有什么不同,所以在許多國家是被嚴格禁止的。堅持認為可以用人類胚胎做實驗的人認為:1、早期胚胎僅是一團細胞,尚難稱其為人的一條生命,從胚泡內細胞培養(yǎng)成人的胚胎干細胞,并沒有殺死細胞,只是改變細胞的命運;2、培養(yǎng)胚盤干細胞是用于治療現(xiàn)在還無法治愈的組織壞死性疾病,讓病人恢復健康,完全是合乎人類倫理道德。

(三)轉基因食品的潛在危險。對轉基因食品發(fā)展有兩種態(tài)度:支持者極力宣傳其帶給人類充足的糧食和新型抗病蟲策略;反對者則強調人為地用基因技術改變神武,會給人體健康和環(huán)境帶來危害?;虮磉_調控是個復雜的生命現(xiàn)象。目前,人類對基因的活動實施了解還不夠透徹,還沒有十足的把握控制基因中組后的結果。1993年英國的一份報告列出了一些人們對于轉基因食品應用的來努力方面的主要擔憂:1、人類基因轉入食品動物,如將人類基因因子與凝血的蛋白質的基因轉入綿羊中;2、某些宗教團體禁止食用的動物基因轉入他們通常食用的動物中,這可能觸怒猶太人和穆斯林,列入將豬的基因轉入綿羊;3、動物基因轉入植物中,可能會引起一些素食者的特別關注。

三、現(xiàn)代生物技術發(fā)展存在的倫理問題對策

現(xiàn)代生物技術的飛速發(fā)展,引發(fā)諸多倫理問題,發(fā)人深思。為了促進生物技術的和諧發(fā)展,應采取相應對策和措施??茖W預言,21世紀是生物技術發(fā)展的黃金時期,全國普及大眾倫理學知識尤為重要,設置倫理學咨詢機構,利用各種媒體宣傳倫理學知識,增強大眾的倫理學意識,提高全民族的整體倫理水平。同時,我們還應改變傳統(tǒng)倫理觀念,發(fā)展中國特色的生命倫理學??傮w上,生命倫理學應和國際生命倫理學保持一致,但又要保持中國的特色。另外,培養(yǎng)生命倫理專業(yè)人才,解決人才匱乏的局面。生命倫理學的發(fā)展任道重遠,生命倫理學人才匱乏問題需要解決,設置生命倫理學專業(yè),加快專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)模勢在必行,特別應注重研究生、博士生的培養(yǎng)。

篇3

關鍵詞:生物技術制藥 雙語教學 改革

中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2014)02(b)-0071-02

生物技術制藥具有發(fā)展迅速、國際通用性和可比性強的特點,生物技術制藥是國家的朝陽行業(yè),發(fā)展前景巨大。它是當前生命科學中發(fā)展最快并正在與其他學科廣泛交叉和滲透的前沿研究領域。重慶市醫(yī)藥產業(yè)振興發(fā)展中長期規(guī)劃(2012―2020年)中明確生物制藥高端化,發(fā)展定位:建成西部地區(qū)重要的生物制藥創(chuàng)新及產業(yè)化基地,到2020年,產值達到100億元。而生物制藥的高端化需要與國際接軌,培養(yǎng)國際創(chuàng)新型生物制藥學科研和教育人才顯得尤為重要。由兩江新區(qū)、韓國科學技術院、重慶理工大學共建的重慶理工大學兩江國際學院已于2012年11月正式奠基,其中規(guī)劃生物制藥作為第二批入駐的專業(yè),培養(yǎng)具有國際化視野和實踐背景的高層次復合型精英人才。雙語教學顯得尤為迫切,因此,雙語教學是生物技術制藥學課程教學改革的重要內容。我們開展生物技術制藥雙語課程的改革與實踐,可以有效地利用國外先進的教育資源,創(chuàng)建與國際高新技術領域接軌的教育教學環(huán)境,使學生直接接觸本學科的世界先進理論和技術,把握學科領域的最新研究成果,增強學生直接利用外語從事學習和開展初步研究的能力,增強學生的國際合作意識、國際交流能力和學術競爭力,從而為國家培育國際創(chuàng)新型生物制藥學科研和教育人才。

1 基本思路

優(yōu)化教學內容,建立生物技術制藥創(chuàng)新型實驗教學平臺,突破傳統(tǒng)教學模式,開展啟發(fā)式教學,引導學生進行科學思維,充分利用現(xiàn)代化信息技術和教學工具,實施新的教學考核體系,建立完善的教學效果評價體系。

2 具體實施方案

2.1 教學內容改革

由于本科學生專業(yè)英語水平的限制,“雙語”教學中最容易出現(xiàn)教與學的脫節(jié),部分雙語課程通過降低學習標準來推行,勢必影響知識的完整性與全面性。首先生物技術制藥課程內容是適合開展雙語教學的,但也有難度大的內容用外語講解時學生難以理解的狀況。所以本課程在不降低甚至高于學科要求條件下,精心選擇國外專業(yè)教材,自編教輔材料。自編教材每年更新一次,著重用于擴展補充新知識,同時結合課程結構、教學方法手段的改革,進一步利用現(xiàn)代教育技術,對課程內容進行調整,有效調動學生學習積極性,促進學生外語水平提高和學習能力全面發(fā)展。

2.2 教學方法的改革

現(xiàn)代生物制藥是一門綜合性極強的學科,它的學習涉及到微生物學、分子生物學、細胞生物學、免疫學、生物化學、藥學等學科,內容廣泛,術語繁多,高度抽象、難教難學,在教學方法上,強調通過上網課件及教師上課錄像而進行的課前預習和課后復習,在課堂上,除傳統(tǒng)的課堂講授的方法外,還逐步增加啟發(fā)式、討論式和基于問題的研究式教學法的成份。如啟發(fā)式提問,即采用適時的停頓發(fā)問和引導啟發(fā),再配合現(xiàn)代化信息技術和教學工具,提高學生理解力。除此以外,還加強學生實踐學習。例如指導學生設計實驗、組織學生到生物制藥公司參觀學習、現(xiàn)場組織學生對實際制藥過程進行分析,保證學生所學知識的理解消化,增強其實踐應用能力。以上方法手段,既保證了學生對生物制藥專業(yè)知識的獲取,又鍛煉了學生專業(yè)英語的聽說讀寫四會能力。

2.3 教學手段的改革傳統(tǒng)與現(xiàn)代教學手段相結合,加強網絡教學

傳統(tǒng)的板書在本系列課程的教學過程中是一直沿用和不可替代的方法。因為現(xiàn)代生物制藥學常涉及一些特有的專業(yè)名稱和實驗技術,在授課過程中除了用中、英文課件外,在黑板上根據(jù)需要隨時繪制簡要的技術線條圖是學生深刻理解某些實驗技術的有效方法。因此,在本系列課程的教學過程中,授課教師根據(jù)內容的需要隨時在黑板上板書加以補充。

多媒體課件可以圖文并茂地全面系統(tǒng)地展示每次課的有關內容,在現(xiàn)代生物制藥課程授課過程中應用的特點是提供的信息量大、可圖文并茂地動態(tài)動畫、隨時階段總結有關內容、通過縱向和橫向的對比可使難以理解的內容得以簡化。將多媒體技術用于教學,一方面促進了教學手段、教學方法的改革;另一方面激發(fā)了學生學習的積極性、主動性,便于生動形象地表述深奧抽象的理論知識,從而有效地改善了生物技術制藥雙語教學效果。

生物技術制藥教學團隊基于校園網,依托于已建立的生物技術制藥教學網站,基本實現(xiàn)了教學、管理和設備等資源的網絡化,大大地提高了教學、實驗室建設和管理的水平。目前,團隊主要教學人員均配有計算機和打印機等基本設備,且所有計算機均已連通學校的校園網,可以很方便地實現(xiàn)教學管理的自動化及網絡化?,F(xiàn)有的“生物技術制藥”課程網站主要內容包括:教科書和參考書籍、實驗課程(中、英文)、課件、教學錄像、實驗技術、課后習題;包括分子生物學、生物化學、遺傳學、免疫學等相關基礎學科在內的圖譜、PPT幻燈和視聽教材。

2.4 強化實驗教學,增強學生動手能力培養(yǎng),以雙語實驗指導上實驗課

實驗教學作為生物技術專業(yè)教學的重要組成部分,是培養(yǎng)合格生物技術人才的基本環(huán)節(jié)。目前,全國的生物技術制藥課程建設起步較晚,發(fā)展也不平衡,尤其是實驗教學更是薄弱環(huán)節(jié),尚未形成特色與優(yōu)勢。因此,生物技術制藥實驗的教學改革已迫在眉睫。我們準備充分利用重慶富進生物有限公司、重慶前沿生物有限公司等實習基地,增加多種實驗課內容。以驗證性實驗強化學生實驗基本技能的培養(yǎng),設計性實驗培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,綜合性實驗強化學生的綜合分析能力。鼓勵學生在導師的科研課題下自行設計實驗方案,并在實驗教師的論證下自主開展實驗,充分調動學生參加實驗課的自覺性和實驗操作的主觀能動性,有效地促進了學生科研能力的培養(yǎng)。學生在教師指導下,利用雙語實驗指導自主地進行實驗操作,并要求實驗報告的實驗結果部分用英文撰寫,鍛煉其英文科技論文的寫作能力。因教學儀器、設備有限、選課人數(shù)較多,采用開放式教學,開課前廣泛征求建議,精心制訂分批教學計劃并到校園網上,讓學生自主選課。實驗教學采取以學生動手操作為主,教師指導為輔的授課方式,有些相對復雜的實驗,一般先要講解,然后做示范。課后認真批改作業(yè),發(fā)現(xiàn)問題,及時糾正。

2.5 實施新的教學考核體系,建立了完善的教學效果評價體系

本課程的考核采取考試和其他考核相結合的方法進行。根據(jù)雙語課程教學特點,將考核學生專業(yè)文獻翻譯、專業(yè)英語口語表達、實驗環(huán)節(jié)等??己丝偡謹?shù)為100分,其中學生文獻翻譯占20%,課堂討論英語口語表達占10%,實驗教學環(huán)節(jié)考核成績占20%,期末考試成績占50%。通過這種考核方式,讓學生們更加具備自學與自我繼續(xù)學習的能力,真正成為有一定國際化視野和國際化競爭能力的高素質應用型人才。對教學效果采用多種評價方式,除了學校規(guī)定的學生的匿名評估和教學督導團聽課評估兩個主要參考指標,還嘗試通過座談會和問卷調查等形式,對這一改革的教學效果進行大量調查。

3 教學成果

通過近三年的生物技術制藥雙語課程的教學改革與實踐,學生的綜合知識和綜合能力得到提高,實踐能力和創(chuàng)新能力得到培養(yǎng)。本教學團隊教師指導的學生學術論文有15篇已被專業(yè)期刊錄用,其中論文《抗重組新型人角質細胞生長因子變構體單克隆抗體的研制》發(fā)表于國家級刊物《中華肝臟病雜志》;近年來本院畢業(yè)生學習成績優(yōu)異,考研上線率達16%,位居全??佳猩暇€率之首,其中優(yōu)秀的畢業(yè)生考入中國藥科大學、浙江大學、沈陽藥科大學、武漢大學、中山大學、四川大學等國內一流的高等學府。制藥工程專業(yè)的畢業(yè)生表現(xiàn)出較強的綜合能力和企業(yè)認可的技術能力,培養(yǎng)的畢業(yè)生受到了用人單位的一致好評。另外,教學團隊共發(fā)表教研論文20篇,自編教材4部;成功申報重慶市教研項目2項,校級教研項目4項。2009年“生物技術制藥”獲得國家級和省部級雙語示范課程。2011年生物制藥主干課程教學團隊被評為校級優(yōu)秀教學團隊,2012年我院被評為重慶市生物醫(yī)藥實驗教學示范中心。

參考文獻

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篇4

關鍵詞:生物技術產業(yè),技術創(chuàng)新,生物農業(yè),生物醫(yī)藥

 

1.國內外研究現(xiàn)狀

我國是一個生物資源非常豐富的國家,地形復雜,物種豐富,是一個珍貴的基因寶庫,生物技術走在世界前列,許多科技成果在國內外具有一定影響,有較強的研究和開發(fā)能力。但是我國生物技術產業(yè)是一個非常弱小的產業(yè),產業(yè)化現(xiàn)狀不容樂觀,生物產品產值較發(fā)達國家相差懸殊,產品科技含量、附加價值低,大部分產品缺乏自主知識產權,缺乏國際競爭能力。如我國高新生物醫(yī)藥產品中90%為仿制品,生物技術產品銷售額不及美國的1/15,出口額不到美國的1%。因此,將生物技術產業(yè)作為一個重要的戰(zhàn)略產業(yè)加以鼓勵發(fā)展,如何讓其迅速發(fā)展壯大,擴大這一高新技術產業(yè)在國民經濟中的比重,不斷增強其國際競爭優(yōu)勢,帶動國內相關產業(yè)的發(fā)展,是當前值得思考的課題。

生物技術產業(yè)作為新興的高科技產業(yè),正處于快速成長的時期,目前對其進行研究的文獻主要體現(xiàn)在以下四個方面。(一)世界各國生物技術產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀的報告和趨勢預測。(二)國外發(fā)展生物技術產業(yè)的經驗(主要指政府政策)評述及啟示。論文大全。(三)通過對國內外生物技術產業(yè)發(fā)展差距的對比,指出我國生物技術產業(yè)發(fā)展過程中存在的問題并提出對策。(四)試圖構建生物技術產業(yè)的競爭力評價體系。

2.我國生物技術產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

2.1微觀基礎狀況

從生物技術企業(yè)增長速度來看,隨著跨國生物制藥企業(yè)將研發(fā)中心向我國轉移,以及一批留學人員紛紛回國創(chuàng)業(yè)。近幾年來,我國生物技術企業(yè)數(shù)量迅速增加。據(jù)不完全統(tǒng)計,1990年中國大陸從事生物技術研究的機構約274個,生物技術企業(yè)36家,1998年從事生物技術研究的機構有315個,生物技術企業(yè)超過261家,到2005年涉及生物產業(yè)的開發(fā)區(qū)、科技園區(qū)、基地等園區(qū)有168個,與現(xiàn)代生物技術相關或直接從事生物技術產品研發(fā)和生產的企業(yè)數(shù)量近3000家,從事生物技術研究和開發(fā)的人員約3000人。如上海2003年新增研發(fā)型企業(yè)56家,年增幅80%以上,以上海開拓者藥業(yè)為代表的專門從事委托研究(CRO)的企業(yè),由于與跨國企業(yè)聯(lián)系緊密,發(fā)展速度非???。又如天津從事生物醫(yī)藥,診斷試劑,生化藥物,干細胞研發(fā)、生產活動的公司超過60家,其中多數(shù)是近年來新成立的。

從生物技術企業(yè)研究、開發(fā)和生產所屬領域來看,目前我國生物技術主要應用于醫(yī)藥、農業(yè)方面。根據(jù)中國生物產業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究課題組2004年對1035家生物企業(yè)調查的結果顯示:72.14%的企業(yè)集中在這兩個領域。另外,雖然全國各地紛紛建立生物園區(qū),鼓勵生物技術企業(yè)的發(fā)展,但初具規(guī)模的產業(yè)化地區(qū)主要集中在北京、上海、廣州和深圳。其中上海、北京兩地在生命科學領域的國家重點實驗室占全國生命科學領域總數(shù)的41%。

2.2規(guī)模及增長態(tài)勢

農業(yè)方面,生物技術主要應用于轉基因作物、生物農藥、生物飼料的研發(fā)與生產上。生物農藥是近幾年新興的高技術產業(yè),我國生物農藥的主體是微生物農藥和農用抗生素,其產業(yè)化研究主要集中在蘇云金芽孢桿菌殺蟲劑、農用抗生素、昆蟲病源真菌制劑、昆蟲桿狀病毒殺蟲劑、拮抗細菌生防制劑等方面。我國目前大約有200家生物農藥生產企業(yè)。生物飼料產品是包括利用基因工程、細胞工程、發(fā)酵工程、酶工程等前沿技術開發(fā)和應用于各種飼料工業(yè)的生物產品。我國生物飼料產品主要集中在飼料添加劑上,包括飼料用酶制劑、氨基酸、維生素、藥物飼料添加劑、新型飼料蛋白資源產品等,目前我國飼料用酶制劑年產量5000噸,僅能滿足國內需求量的十分之一。

醫(yī)藥生物技術方面。目前臨床診斷試劑以生化試劑和免疫診斷為主,隨著生物技術的發(fā)展,以基因技術為基礎的臨床診斷試劑和基因芯片的研制,可以快速地做出診斷。國家科技部、科學院、自然科學基因委均列項支持,企業(yè)更是搶先進入。我國自1997年開始生物芯片的研究以來,已研制出有一定實用意義的基因芯片及檢測儀樣機。目前我國的生產生物芯片的生產企業(yè)約30余家,但大部分還處于研發(fā)階段,只有為數(shù)不多的幾家企業(yè)開始將產品投放市場。

3.我國生物技術存在的優(yōu)勢和不利條件

3.1存在的優(yōu)勢

我國生物技術產業(yè)存在的主要優(yōu)勢首先體現(xiàn)在有利的需求條件。中國企業(yè)在滿足國內需求,把握國內市場機遇等方面要比國外企業(yè)容易,也比國外市場容易;另一方面,國內市場需求的成長和規(guī)模擴大,會刺激企業(yè)擴大投資、引進和創(chuàng)新先進技術、更新設備。如果本國市場規(guī)模小、成長慢,會使本國企業(yè)形成對國外市場的過分依賴,易受國際市場波動和保護主義等不確定性因素的影響。近年來隨著我國人口老齡化、人們對生活和環(huán)境質量要求的日益提高,為生物醫(yī)藥創(chuàng)造了機會。

其次是我國在生物技術研究方面已經取得了一系列國際先進成果。論文大全。國家自然基金、政府攻關計劃,“863”計劃、火炬計劃以及各省市的創(chuàng)新基金,這些政府基金對我國生物技術的發(fā)展起到了巨大的推進作用。目前我國在生物領域所建設的國家重點實驗室占全部國家重點實驗室的1/3以上,由此促使我國生物技術在部分領域與發(fā)達國家基本同步,例如在人類基因組計劃、水稻基因組計劃、功能基因的發(fā)展和應用、蛋白質組學、克隆技術、分子育種技術、生物芯片等領域的科研工作都具有一定的優(yōu)勢。

3.2存在不利條件

熟練勞動力緊缺。論文大全。熟練勞動力本身所含有的人力資本,需經過大量的投資才能得以形成,是產業(yè)發(fā)展最為重要的生產要素。改革開放后,我國向海外派遣的留學人員中有近60%從事生物醫(yī)學研究,大量優(yōu)秀的科研人員滯留在國外,國內卻缺乏優(yōu)秀人才。此外,我國現(xiàn)有生物技術人才偏重于理論研究,技術兼經營型的產業(yè)化人才更顯缺乏,在我國生物技術產業(yè)發(fā)展中,常出現(xiàn)實驗室里的科研成果難以產業(yè)化,或產業(yè)化成本很高而無經濟價值。

知識引進與創(chuàng)新能力較弱。我國改革開放以來的二十多年的時間里,通過引進技術、引進資金,引進人才和引進管理經驗,提高了經濟實力和經濟運行效率。生物技術產業(yè)是新興的高科技產業(yè)。對高新生物技術知識積極地進行引進和吸收,可以縮小技術差距,節(jié)約研究經費,獲得跨越式發(fā)展。

認清我國國情,看清我國生物技術產業(yè)的發(fā)展趨勢。對我們對生物技術可更好的做出了解正確的認識。

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篇5

主要采用比較研究法,輔以文獻資料法、調查法和經驗總結法。比較研究法以生物技術及應用專業(yè)為依托,組織實施生物技術及應用專業(yè)高素質技能型人才培養(yǎng)方案的研究。文獻資料法廣泛瀏覽國內外有關就業(yè)指導的教育理論,通過搜集、歸納整理、分析提煉了與本課題的相關資料,通過文獻研究為課題的研究提供充實、可靠的理論依據(jù)和先進理念。調查法采取走訪、問卷方式就本區(qū)域內生物技術企業(yè)對生物技術高素質技能型人才的需求、知識結構和實踐能力要求進行調查,并調查其他高等院校在生物技術高素質技能型人才培養(yǎng)方案方面的實際情況,切實了解存在的問題和困難。在課題研究的基礎上,對工作進行總結,改革不足,完善適應鄱陽湖生態(tài)經濟區(qū)建設環(huán)境下的生物技術高素質技能型人才培養(yǎng)方案,采用大量數(shù)據(jù)加以實證。

2研究過程

2.1前期研究(2010年6月—2010年12月)的主要工作

2010年上半年,隨機調查了多名往屆的畢業(yè)生,調查內容涉及“畢業(yè)生的基本信息”、“用人單位對畢業(yè)生評價”、“用人單位對生物技術及應用專業(yè)人才培養(yǎng)建議”等內容。調查結果顯示,用人單位對我校培養(yǎng)的生物技術及應用專業(yè)人才是滿意的,并提出進一步加強實踐教學建議。一是組建了就業(yè)工作研究小組。小組成員是長期從事高校就業(yè)教育工作的專業(yè)課教師、管理人員和班主任,他們與生物技術及應用專業(yè)學生朝夕相處,長期關注大學生就業(yè)率的提升問題,對大學生的就業(yè)狀況比較了解,方便開展工作。2010年9月課題組主要成員主編并出版了《大學生職業(yè)生涯規(guī)劃與就業(yè)指導》一書,對所有專業(yè)的學生進行職業(yè)生涯規(guī)劃與就業(yè)指導。通過就業(yè)指導和社會實踐活動,使學生調控自我和發(fā)展自我,提高專業(yè)興趣和競爭意識,從而提升學生的就業(yè)能力,增強魅力技巧和社會技能;同時搭建畢業(yè)生就業(yè)市場,拓寬信息渠道[3]。二是完成了對現(xiàn)代生物技術企業(yè)對人才需求狀況及其與生物技術專業(yè)人才相關單位的調研、國內部分學校生物技術人才培養(yǎng)模式的調研、生物技術及應用專業(yè)就業(yè)率及就業(yè)前景調研。細化高素質技能型人才培養(yǎng)內容,生成問卷調查表。其次,列好訪談提綱,對新余市生物技術企業(yè)用人單位進行走訪,了解他們對生物技術高素質技能型人才的需求、知識結構和實踐能力要求,并調查其他高等院校在生物技術高素質技能型人才培養(yǎng)方面的實際情況,切實了解存在的實際問題和困難。最后,回收問卷,整理訪談記錄等工作。在此基礎上撰寫了論文《以實踐能力培養(yǎng)為核心的生物技術及應用專業(yè)人才培養(yǎng)模式的研究與實踐》,并在全國中文核心刊物《安徽農業(yè)科學》上發(fā)表。三是課題組負責安排了2008級生物技術及應用專業(yè)(39人)到實踐基地實習一個月,并開展了生物類企業(yè)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,我們調查了16家實踐基地的生物技術及應用專業(yè)畢業(yè)的所有學生,調查內容有“畢業(yè)生的基本信息”、“用人單位對畢業(yè)生評價”、“用人單位對生物技術及應用專業(yè)人才培養(yǎng)方案的建議”等。調查結果顯示,16家實踐基地的領導對我校培養(yǎng)的生物技術及應用專業(yè)人才是滿意的。通過對畢業(yè)生綜合表現(xiàn)的跟蹤調查,所有生物技術及應用專業(yè)畢業(yè)的學生在工作中,都表現(xiàn)出有較強的動手能力、實踐能力,并具有一定的創(chuàng)新精神,學生們扎實的理論知識,較強的動手能力和團隊合作精神也給用人單位留下了很好的印象[4]。二是對各種調查數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,梳理研究的基本思路,確定研究成果的基本結構,制定生物技術高素質技能型人才培養(yǎng)方案。在此基礎上課題組負責人撰寫了論文《基于鄱陽湖生態(tài)經濟區(qū)建設背景下的生物技術及應用人才培養(yǎng)模式研究》,2011年12月發(fā)表在全國中文核心期刊《廣東農業(yè)科學》上。三是課題組負責安排了2009級生物技術及應用專業(yè)(23人)到實踐基地實習一個月,并開展了生物類企業(yè)的招聘工作。

2.3后期研究(2012年1月—2012年12月)的主要工作

一是課題組主要成員指導兩個小組的學生參加“大學生實踐創(chuàng)新訓練計劃”。課題組主要成員在2012年5月指導2010級生物技術及應用專業(yè)曾佳同學負責的小組開展的“培育優(yōu)質新品草莓”項目,參加新余學院教務處組織的大學生實踐創(chuàng)新訓練計劃項目已立項并結題。課題組主要成員在2012年5月指導10級生物技術及應用專業(yè)盧云明同學負責的小組開展的“山地立體農場設計”項目,參加新余學院教務處組織的大學生實踐創(chuàng)新訓練計劃項目已立項并結題。二是課題組主要成員指導學生籌建大學生創(chuàng)業(yè)團隊。課題組主要成員在2012年6月指導盧云明同學負責籌建的大學生創(chuàng)業(yè)團隊“新余市生態(tài)立體農場”,吸收了《動物養(yǎng)殖》公共選修課的學生,獲得新余學院第一屆創(chuàng)業(yè)團隊一等獎,醫(yī)學院因此獲得新余學院校級組織獎。三是課題組成員對學生的社會綜合素質的提升培訓。課題組成員在2012年9月對新余學院二年級開設公共選修課《社會綜合素質提升培訓》,對各個專業(yè)學生進行社會綜合素質提升培訓的就業(yè)指導,將研究成果在學校進行推廣。四是課題組負責安排了10級生物技術及應用專業(yè)(22人)到實踐基地實習3個月,并開展了生物類企業(yè)招聘工作的安排。

3存在的問題

3.1就業(yè)協(xié)議的填寫不規(guī)范

根據(jù)畢業(yè)生反饋的信息,就業(yè)協(xié)議的填寫不規(guī)范,對畢業(yè)派遣證和戶口遷移的認識不清楚。今后在就業(yè)指導中增加就業(yè)協(xié)議的填寫說明,介紹就業(yè)報到證的全稱是全國普通高等學校本??飘厴I(yè)生就業(yè)報到證,它是由國家教育部統(tǒng)一印制、省級高校畢業(yè)生就業(yè)主管部門簽發(fā),列入當年國家就業(yè)方案的畢業(yè)生才有的有效證件。就業(yè)過程中存在的問題目前大學生在就業(yè)過程中缺乏經驗,存在上當受騙、傳銷等安全問題,希望今后在學生就業(yè)指導中側重強調安全問題[5]。

3.2生物技術及應用專業(yè)就業(yè)指導存在的問題

《大學生職業(yè)生涯規(guī)劃與就業(yè)指導》是針對新余學院所有專業(yè)的學生,沒有針對生物技術及應用專業(yè)的學生,希望今后對生物技術及應用專業(yè)的就業(yè)指導要重點介紹醫(yī)療器械、飼料、藥酒等方面的營銷技巧。

3.3生物技術及應用專業(yè)的實習時間太短

根據(jù)生物技術及應用專業(yè)學生在實習單位實習的具體情況的反饋,實習單位普遍反映一個月的實習時間太短,無法適應實習單位各個部門的具體要求,實習單位建議學校將生物技術及應用專業(yè)學生的實習時間調整為6個月。

3.4培養(yǎng)學生的科技創(chuàng)新能力,加大對學生自主創(chuàng)業(yè)的力度

篇6

古人說的好,盡信書,不如無書。教師根據(jù)學生出席卡反饋的內容,要求學生對提出的課程外延內容作陳述,教師和其他同學提出觀點和意見,增加學生發(fā)言機會,提高學生認識問題、分析問題和獨立思考的能力,拓寬學生知識面,增強學生自信和適應社會的能力。

2教學形式的開放

教學形式是教學的方法,不同的教學方法產生不同的教學效果。單一的教學方法乏味,引不起學生的興趣。教學方法是為了完成一定的教學任務,師生在共同活動中采用的手段,它包括教師教的方法和學生學的方法,是教師引導學生掌握知識技能、獲得身心發(fā)展的方法。一直以來,我國傳統(tǒng)的教學方法以講授式為主,只強調教師的教法,而忽視了學生的學法,將教學活動看成是一個單向流動的過程,而不是一個雙向甚至多向交流的過程。開放式教學的教學方法將教學活動定位為教師—學生的雙向交流活動,既重視教師的“教”—教會學生學習,又重視學生的“學”—學會如何學習。在教學過程中,積極采用啟發(fā)式、討論式、答辯式、問題式等現(xiàn)代教學方法,采用多媒體演示和網絡教學平臺,這無疑是教學方法的一大進步,對于提高教學水平,培養(yǎng)學生獨立思考意識和創(chuàng)新精神有積極的作用。針對“生物技術概論”課程的特點,我們在授課過程中部分章節(jié)采用多媒體教學、啟發(fā)式教學和分組討論是授課過程常用的教學方法,根據(jù)學生自己的興趣,結合課程內容寫綜述性論文,鼓勵學生發(fā)表,并要求學生在課堂試講,陳述個人觀點。借助網絡教學平臺,每周提出一些問題,要求學生選擇性的完成,課余時間帶領學生參觀學校研究測試中心,校外產學研實習基地,增強學生對專業(yè)的認識。

3教學過程的開放

開放式教學倡導師生之間精神世界的開放,從而使師生關系呈現(xiàn)出民主、平等的特征。開放式教學認為,面對知識的學習師生都是認識的主體,教師是有主導作用的主體,學生是有研究探索的主體,二者的主客體地位在教學實踐過程中不斷進行著相互轉化。教師由于聞道在先,在教學過程中積累了豐富的經驗和策略,是研究的先行者、組織者。但師生在知識、經驗上的差異不能造成人格上的差異,學生的學習經驗和研究能力同樣具有其獨特的價值。教師應處在與學生平等的地位上,充分尊重、信任每個學生,傾聽學生的聲音,理解學生的情感、意愿等內心世界,讓學生有足夠的表達自己思想和情感的機會,學生的個性中往往蘊藏著創(chuàng)造性的萌芽,對學生的任何創(chuàng)新都應予以及時的肯定。開放教學理論認為,互相信任和尊重的氣氛可以產生最好的學習效果,從而有效地刺激和促進學生的發(fā)展。因此,開放式教學中的師生關系應該是民主、平等的關系,教師與學生相互尊重,創(chuàng)造和諧融洽的學習氛圍。

4教學效果分析

授課結束后,我們利用同一套試題對開放教學班和正常教學班進行了閉卷測試,卷面總分100分,我們對兩個班級的卷面最高成績、最低成績、平均成績等進行了統(tǒng)計(見表1)。從表1可看出,開放式教學班最高成績?yōu)?6分,正常班為93分,開放式教學班平均成績顯著高于(P<0.01)正常班,正常班最低分低于開放式教學班9分,優(yōu)秀率、良好率和及格率在開放式教學班均高于正常班,不及格人數(shù)在正常班多于開放式教學班。這些指標反映出,開放式教學班教學效果優(yōu)于正常教學班。試卷題型包括填空(10分)、選擇(20分)、術語解釋(20分)、判斷(10分),簡答(20分)和論述(20)六種題型。其中,客觀題60分,主觀題40分。對卷面主觀題和客觀題等在兩個班的得分進行了統(tǒng)計(見表2)。客觀題得分在開放式教學班和正常教學班差異不明顯,主觀題得分差異比較明顯,差距接近9分,兩個班在填空題、選擇題、判斷題、術語解釋4個題型的平均得分都比較接近,但是簡答題和論述題得分,開放式教學班的均分均顯著(P<0.05)高于正常教學班,差距均在4分以上,說明開放式教學班學生對主觀知識的掌握優(yōu)于正常教學班。

5討論

開放式教學是培養(yǎng)跨世紀創(chuàng)新型人才的需要,它是在改革傳統(tǒng)教學方法的基礎上提出來的,是對教學系統(tǒng)的改革。生物技術概論是高校動物科學專業(yè)、水產專業(yè)和生物技術專業(yè)的專業(yè)基礎課。學好這門課程對動物科學、水產專業(yè)和生物技術專業(yè)本科學生來說,是他們對基因工程、細胞工程、發(fā)酵工程、酶工程、蛋白質工程、生物技術與農業(yè)、食品、能源、人類健康、環(huán)境保護和生物安全等知識的掌握必不可少的一門課程,而且通過學習這門課程,能使學生的視野得到開闊,想象力有所啟迪,分析問題和解決問題的能力得到提高,特別是能掌握和了解現(xiàn)代生物技術在畜牧業(yè)中的應用以及研究原理,以適應現(xiàn)代畜牧業(yè)科學技術和生命科學技術的迅速發(fā)展的需要。為學生完成畢業(yè)論文打下堅實的理論基礎,并具有制定分子水平研究路線的能力。本研究將開放式教學引入生物技術概論,經過詳細的調查和研究,初步構建了生物技術概論開放式教學體系。實踐表明開放式教學可以提高學生的學習興趣,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和工程實踐能力,提高教師的綜合素質,促進生物技術概論課程理論教學體系的完善和發(fā)展。

6結語

篇7

關鍵詞:發(fā)酵工程;實驗教學;教學改革

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)12-0027-03

生物技術的迅速發(fā)展使得生物技術產業(yè)已成為新經濟的主要推動力,它對生物技術人才提出了全面扎實、復合創(chuàng)新以及開拓應用型的培養(yǎng)要求。[1]發(fā)酵工程(狹義上又稱微生物工程)是現(xiàn)代生物技術的重要組成部分,它作為生物技術和生物工程專業(yè)學生的主干課程,具有很強的應用性和實踐性,是實現(xiàn)細胞工程、基因工程、蛋白質工程和酶工程等其他現(xiàn)代生物技術的最終手段和方法,在工業(yè)生物技術中扮演著產業(yè)化的關鍵角色。[2-4]發(fā)酵工程實驗是以操作為主的技能課程,是訓練學生實驗操作技能和應用技術的重要平臺,是一種全面實施發(fā)酵工程素質教育的最有效的教學形式,在培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和實踐能力方面具有舉足輕重的作用。[5]但在傳統(tǒng)的實驗教學過程中,由于受到實驗課時短、實驗設備有限等條件的限制,開設的課程內容孤立、不系統(tǒng)、不連貫,多為驗證性實驗。[6,7]因此,學生在實驗中多為“被實驗”,完全跟著教師的思路走,在模仿照搬的基礎上完成實驗,未能發(fā)揮在實驗教學中的主體作用,難以達到很好的教學效果。這種教學模式必然使學生的專業(yè)興趣不高,積極主動性不強,嚴重束縛了學生的思維和視野,不利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和動手能力,很難適應培養(yǎng)應用型、創(chuàng)新型人才的需求。[8]根據(jù)《教育部財政部關于“十二五”期間實施“高等學校本科教學質量與教學改革工程”的意見》,“十二五”期間將引導高校主動適應國家戰(zhàn)略和地方經濟社會發(fā)展需求,優(yōu)化專業(yè)結構,加強專業(yè)內涵建設,創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,大力提升人才培養(yǎng)水平。因此,為滿足社會對應用型、技能型產業(yè)化人才的需求,發(fā)酵工程實驗教學內容向基礎研究型、綜合設計型、應用創(chuàng)新型發(fā)展勢在必行。

一、構建科學合理的多層次實驗教學體系

實驗課程作為發(fā)酵工程教學的重要部分,必然是課程建設的重點,實驗內容可以形成操作單元實驗、綜合設計實驗、創(chuàng)新/創(chuàng)業(yè)實訓三個層次。

1.操作單元實驗。操作單元實驗的目的是使學生掌握基本實驗技能,教學重點在于儀器的使用、基本操作的規(guī)范化方面和對基本實驗現(xiàn)象的理解。[9]主要教學內容有常見儀器設備的使用、培養(yǎng)基的配制、接種技術、菌種活化、菌體染色及形態(tài)觀察、菌落計數(shù)、菌種選育及保藏等。

2.綜合設計實驗。綜合設計實驗是指實驗內容涉及本課程的綜合知識或與本課程相關課程的知識的實驗,教學目標是使學生能夠靈活運用所學的基本理論和專業(yè)知識,結合基本實驗技能來進行簡單的設計和制作,從而培養(yǎng)學生正確的設計方法和良好的操作習慣,并且能綜合運用各方面的知識來實現(xiàn)自己的設計。[10]綜合設計實驗分為厭氧發(fā)酵、好氧發(fā)酵和固態(tài)發(fā)酵三大模塊,可分別列出2~3個實驗方向供學生選擇,主要實驗內容包括發(fā)酵培養(yǎng)基設計及制備、菌種活化、擴大培養(yǎng)、發(fā)酵過程控制、發(fā)酵產物的分離純化等等。通過綜合設計實驗,讓學生掌握在實驗室條件下的整個發(fā)酵生產過程,包括培養(yǎng)基設計、生產工藝設計、發(fā)酵過程的控制以及發(fā)酵產物的分離純化等,鍛煉和培養(yǎng)學生綜合運用知識的能力與團隊協(xié)作的精神。

3.創(chuàng)新/創(chuàng)業(yè)實訓。創(chuàng)新/創(chuàng)業(yè)實訓可分為創(chuàng)新實驗和創(chuàng)業(yè)實訓兩種形式,分別進行科研創(chuàng)新的實驗設計和創(chuàng)業(yè)實踐的生產實訓,由學生根據(jù)自身的發(fā)展意愿進行選擇,培養(yǎng)高素質的應用型、技能型、創(chuàng)新型人才。創(chuàng)新實驗強調對獨立設計能力的訓練,目標是培養(yǎng)學生獨立運用專業(yè)知識進行設計和解決實際問題的能力,使其具備一定的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力,[11]其特征主要體現(xiàn)為學生參與的自主性、實驗內容的探索性、以及實驗方法的多樣性。[12]這類實驗主要由專業(yè)教師根據(jù)科研情況提出課題,以科研促進實驗教學,學生根據(jù)興趣選題,可以2~5人組成小組,通過查閱文獻,制定實驗方案并實施,實驗以科技論文的形式完成,最后組織學生就實驗成果進行學術匯報和交流討論。這類實驗能培養(yǎng)學生的專業(yè)興趣和科研素養(yǎng),提高創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

創(chuàng)業(yè)實訓是以創(chuàng)業(yè)形式,組織啤酒、甜酒、葡萄酒、風味酸奶、泡菜和腐乳等常見的實用發(fā)酵產品的生產、銷售、分析檢測、財務核算等類似企業(yè)的管理和運營。通過創(chuàng)業(yè)實訓,能提高學生對發(fā)酵工程實驗的學習興趣,增強大學生職前的專業(yè)技能素養(yǎng),提高就業(yè)競爭能力,培養(yǎng)大學生的創(chuàng)業(yè)意識、創(chuàng)業(yè)思維和創(chuàng)業(yè)觀念,強化學生動手操作能力、組織協(xié)調能力、心理承受能力、團隊合作精神和社會適應能力。

二、實行靈活多樣的開放式實驗教學

為實現(xiàn)創(chuàng)新型、應用型人才的培養(yǎng),科學合理的多層次實驗教學體系和相應的教學方法保障缺一不可。在實驗教學方法中,教師主要發(fā)揮其主導作用,點撥學生思維,啟發(fā)促進學生思考,從而突出學生的主體地位,最終實現(xiàn)通過實驗達到提高學生專業(yè)技能和創(chuàng)新能力,培養(yǎng)出適應社會需要人才的目的。實驗教學應當強調在教師的引導下給學生以盡可能多的獨立操作機會、乃至獨立設計實驗的機會??紤]到學生個體的學習基礎和動手能力的差異,以及實驗課程學時數(shù)的有限,在計劃內實驗教學時間內,要達到全面提高學生動手能力和創(chuàng)新能力的目的顯然是不現(xiàn)實的,因此實行靈活多樣的開放式實驗教學將是計劃內實驗教學的一種有效的補充和延伸。實驗室以靈活多樣的方式對學生開放,一方面能最大限度地利用實驗室資源,另一方面也為學生提供了專業(yè)技能實踐鍛煉和自主個性發(fā)展的空間,有利于激發(fā)學生的創(chuàng)新觀念和意識,全面培養(yǎng)學生的專業(yè)技能、科學素養(yǎng)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)業(yè)實踐能力。[13]

1.學生自主設計實驗與教師指導相結合。對綜合設計實驗和創(chuàng)新實驗,讓學生自行組成課題小組,對指導教師給出實驗課題或自身提出的科學小問題,根據(jù)所學專業(yè)理論知識并結合基本實驗技能,充分發(fā)揮學生在實驗中的主體地位,自主設計實驗內容,以培養(yǎng)學生組織能力和自主設計實驗能力。如酒精發(fā)酵工藝設計實驗,包括從原料及設備的選擇、試劑準備、培養(yǎng)基設計、培養(yǎng)條件優(yōu)化、發(fā)酵過程控制、產物提取分離方法等全部由學生通過查閱資料自主設計并完成整個實驗過程,教師僅僅進行指導和關鍵技術的把關。通過這種形式的實驗教學,不僅使學生初步掌握一個完整的發(fā)酵產品的生產過程,還可以提高學生獨立分析問題、解決問題的能力,對發(fā)酵工程實驗也能形成一個系統(tǒng)的設計思路,讓學生知道為什么要做這個實驗,知道這個實驗從頭到尾怎么做,知道怎么對實驗結果的成敗原因進行分析討論,從而培養(yǎng)學生的良好的科學素養(yǎng)和較強的專業(yè)實踐技能。

2.探究性、創(chuàng)新性實驗與論文相結合。在實驗過程中,有些學生具有濃厚的探索興趣和學習積極性、主動性,可以引導這些學生開展一些探究性、創(chuàng)新性的課題或實驗,與科研相結合,引入科研的思路和方法,并將其與“大學生挑戰(zhàn)杯”、“大學生創(chuàng)新項目”、畢業(yè)設計以及科技論文等結合起來,促進其在干中學、學中干,從而提升其自身的專業(yè)實踐能力和科技創(chuàng)新素質,增強學生的科研意識和創(chuàng)新能力。實踐證明,在專業(yè)實驗中,對動手能力強、善于思考的學生進行適當?shù)囊龑?,則這些學生在應用、創(chuàng)新能力方面會得到更大的提高。

3.應用性實驗與大學生創(chuàng)業(yè)相結合。一些常見的實用發(fā)酵產品如啤酒、甜酒、葡萄酒、風味酸奶、泡菜和腐乳等極易激發(fā)學生對發(fā)酵工程這門課程的興趣,可以利用這些產品的生產實驗對學生進行創(chuàng)業(yè)技能的訓練。具體做法是:①為學生提供創(chuàng)業(yè)條件,包括技術指導教師、生產場地及其所需儀器設備、項目啟動時所需的資金等。②由2~5名學生組成創(chuàng)業(yè)團隊,選定創(chuàng)業(yè)項目,提交創(chuàng)業(yè)計劃書,由學院組織進行評審,遴選出優(yōu)秀的創(chuàng)業(yè)計劃。③遴選出的創(chuàng)業(yè)團隊按計劃書組建“企業(yè)”,成了企業(yè)的組織機構,進行人員分工和培訓,在教師的指導下,組織企業(yè)的產品生產、銷售、財務核算等運營和管理。④對創(chuàng)業(yè)團隊的創(chuàng)業(yè)過程進行考核與評價。

三、改革實驗考核評價方式

作為一門實驗課程,考核是必不可少的教學環(huán)節(jié)。實驗課程重在平時的實驗技能培養(yǎng),考核中為減少或避免“高分低能”的現(xiàn)象,可以采用平時成績、面試成績、實驗論文相結合的方式來取代傳統(tǒng)的筆試。

1.平時成績。平時成績包括自評、組內互評、實驗設計、實驗結果、數(shù)據(jù)分析等內容。

2.面試成績。面試成績包括實驗口述、規(guī)定實驗操作等內容。其中,口述內容主要涉及原理、實驗設計、步驟、實驗現(xiàn)象、注意事項等內容。

3.實驗論文。對于綜合設計性以及探究創(chuàng)新性實驗,指導學生查閱文獻,分析歸納實驗數(shù)據(jù),用科技論文的形式取代傳統(tǒng)的實驗報告。在對實驗數(shù)據(jù)的處理、分析和討論的過程中,學生逐漸培養(yǎng)了用全面、辯證的思路分析實驗結果的能力,有利于提高學生的科研素養(yǎng)。

由于學生實驗數(shù)據(jù)的缺乏一定的嚴密性和科學性,這些實驗數(shù)據(jù)尚不能為正式科技論文所用,但是,眾多學生做實驗得到的大量數(shù)據(jù)所反應出的規(guī)律性東西卻可以對教師的科研思路有相當大的啟發(fā)和幫助,教學和科研可以互相促進。實驗論文成績包括論文格式和論文內容。格式由實驗老師個人評定,內容以報告會形式進行總結答辯。答辯過程是一個師生、生生互動的環(huán)節(jié),不僅有利于調動學生的主觀積極性,還能鞏固發(fā)酵工程實驗課程的相關知識和技能、訓練學生運用專業(yè)知識進行科研交流的能力,促進全面扎實的創(chuàng)新型、應用型專業(yè)人才的培養(yǎng)。

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篇8

目前現(xiàn)代生物技術已經與臨床醫(yī)學等學科交叉融合,對人類重大疾病,如腫瘤、心腦血管疾病、感染性疾病、自身免疫性疾病等的治療發(fā)揮了重要作用。生物技術在疾病治療方面的應用非常廣泛,主要包括針對重大疾病的生物技術藥物、基因治療、免疫治療、干細胞及組織工程治療等。例如,利用基因治療技術可以將目的基因重建后靶向導入體內細胞,使其置換病原基因或使其在病變部位進行可控的表達,從而恢復基因的生物學功能或使病變組織恢復正常,達到治療的目的[3]。器官移植是生物技術應用于醫(yī)學領域的另一個重要方面[2]。目前供移植用的組織器官非常短缺,而人造器官可以很好的解決這一問題。

2生物技術與制藥

生物技術制藥主要包括兩方面內容,即利用生物技術制備藥物和從天然生物材料中提取藥物。隨著化學制藥研發(fā)遇到瓶頸和生物科技的迅猛發(fā)展,生物制藥已成為醫(yī)藥產業(yè)中發(fā)展最快、活力最強和技術含量最高的領域,在全球醫(yī)藥產業(yè)中所占比重逐年上升。目前,生物技術藥品已應用和滲透到醫(yī)藥、保健食品和日化產品等各個領域,尤其在新藥研究、開發(fā)、生產等方面生物技術方法已成為最常用、最有效的方法之一。

3生物技術專業(yè)設置的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

為了適應社會和經濟發(fā)展的需要,1998年教育部正式將生物技術專業(yè)列入專業(yè)目錄,隸屬理科辦學專業(yè),培養(yǎng)應用研究型或技術型人才[4]。雖然我國生物技術專業(yè)的教育歷史不長,但鑒于生命科學的飛速發(fā)展和生物技術在國民經濟領域的巨大潛力,因此在短短的十幾年間,該專業(yè)受到社會的廣泛關注,成為全國少數(shù)的理科熱門專業(yè)之一。正是由于這股生物技術熱潮的出現(xiàn)以及高校擴招等原因,使得不少學校在并不充分了解生物技術專業(yè)特點的情況下跟風開設該專業(yè),結果導致專業(yè)定位和人才培養(yǎng)目標模糊不切實際,在辦學指導思想、辦學特色、人才培養(yǎng)模式上單一雷同,不考慮社會實際需求以及自身學科特點,盲目學習重點院校辦學方式。這種人才培養(yǎng)模式執(zhí)行的結果,是不同學校培養(yǎng)的生物技術專業(yè)學生同質化現(xiàn)象嚴重,在社會上相應出現(xiàn)了人才的相對過剩和人才的絕對不足的矛盾[5]。為此,各高校應該根據(jù)自身學科優(yōu)勢,強化專業(yè)特色,創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,構建多元化的人才培養(yǎng)目標和人才培養(yǎng)方案,注重人才開發(fā)應用能力的培養(yǎng)。作為培養(yǎng)醫(yī)藥生物技術人才的主體,醫(yī)學院校應加強學生基礎醫(yī)藥知識的學習以及臨床醫(yī)學專業(yè)知識、技能方面的訓練[1]。并注重向學生展示生物技術方法在醫(yī)藥領域的研究成果,培養(yǎng)學生從事相關工作的興趣。

4創(chuàng)辦具有醫(yī)藥特色的生物技術專業(yè)

生物技術已經成為醫(yī)藥產業(yè)未來發(fā)展的主要推動力之一,醫(yī)藥生物技術領域的人才需求也與日俱增。但是,由于國內相關院校的教學模式和內容還存在一些缺陷,缺乏針對性的醫(yī)藥生物技術人才培養(yǎng)機制,使得培養(yǎng)的學生能力不能很好的與醫(yī)藥行業(yè)的需求相吻合,從而造成人才的相對過剩。這就要求相關醫(yī)學院校重視生物技術專業(yè)的建設,為社會培養(yǎng)具有醫(yī)藥特色的復合性生物技術專業(yè)人才。

4.1優(yōu)化課程體系

建立合理的課程體系是實現(xiàn)培養(yǎng)目標、構建學生知識結構的必要保障。教育部對生物技術專業(yè)的課程設置有相應的要求,該要求構成了生物技術專業(yè)課程的基本框架[4]。該框架作為各校辦學的一個宏觀指導,其中核心課程是生物技術專業(yè)學生必須掌握的知識,各校必須嚴格按課程設置來執(zhí)行。但是對于那些不屬于核心課程范圍的專業(yè)課,各校應根據(jù)實際情況對其進行取舍,并根據(jù)自身特點適當增加一些相關課程,逐步建立有自身特色的課程體系。對于醫(yī)學院校來說,培養(yǎng)人才的出口主要面向醫(yī)藥生物技術企業(yè)、檢測或研究機構,所以在課程設置上就應該具有相應特色。應開設一些與專業(yè)密切相關的醫(yī)學基礎課程,使學生具備一定的醫(yī)藥基礎知識,例如基礎醫(yī)學概論和生物技術制藥等,為學生就業(yè)后的再學習提供良好的知識儲備。對于教材的選用也應該體現(xiàn)醫(yī)藥特色,在能滿足教學要求的前提下盡量選擇那些供醫(yī)藥類專業(yè)使用的教材。另外,針對生物技術學科交叉性的特點,我們在設置教學內容時就必須進行統(tǒng)籌考慮,避免同一內容在不同課程中重復講授,造成教學資源的浪費。選修課是對本專業(yè)及相關的知識和技能的延伸及拓展的課程,開設選修課可促進學生知識多元化,以適應市場經濟對人才的多層次、多樣性要求[6]。

4.2改變授課方式

雖然各地教學界同仁也進行過形式各異的教學改革,但是并未從根本上轉變固有的“教師講,學生聽;教師問,學生答;教師寫,學生記;老師考,學生背”的教學模式。學生與教師之間缺少互動發(fā)展,學生往往被動地接受教師傳授的知識,缺乏思考、創(chuàng)新的動力。這在一定程度上完全壓抑了學生學習的主動性、積極性和創(chuàng)造性。這種填鴨式教育在師生比例不足的現(xiàn)實情況下對知識的快速傳播還是起到了重要作用。而目前對生物技術專業(yè)來說,各校招生人數(shù)均不多,所以相應的教師與學生數(shù)量比較就顯得有些過剩。這一客觀情況恰恰為我們踐行更優(yōu)秀的教育理念提供了必要基礎。生物技術專業(yè)教學過程要建立以學生的學習為中心、以學生的發(fā)展為中心的學習方式,提倡學生進行自主學習、合作學習、研究性學習。具體措施有:采用啟發(fā)式教學,調動學生學習的主動性。在教學過程中,可以針對授課內容適時的引入一些問題,使學生針對問題進行短時間的討論,引導學生帶著問題去聽講,激發(fā)學生的學習興趣和求知欲;將最新的生物技術科研成果引入課程教學并通過實例來對學生進行引導,以便將教學內容變得與現(xiàn)實更加貼近;鼓勵學生針對授課內容提出問題,并引導其利用課余時間查找資料,自主的解決問題。通過以上等方式讓學生在學習過程中找到興趣,獲得成就感。另外,生物技術專業(yè)作為最先進發(fā)展最快的生命科學領域的一個專業(yè),其具有的先進性、深刻性、前瞻性和創(chuàng)造性等特點[7],這就要求在生物技術專業(yè)課程教學中應進一步強化雙語教學,提高雙語教學質量。需要不斷探索雙語教學的最佳方式以及與課程體系的銜接關系,在不降低教學質量的前提下,逐步提高各專業(yè)課雙語教學的效果和比重,最終使學生的英語應用能力得到提高,以適應國際化要求[8]。

4.3增強實踐能力

生物技術是一門實踐性很強的實驗性學科,絕大部分知識和理論都需要實驗去論證和應用,重視實踐教學,有助于對理論基礎知識的理解,并且對學生創(chuàng)新思維能力和實踐能力的培養(yǎng)也具有特別重要的意義。具體的途徑包括:

4.3.1適當增加投入生物技術專業(yè)課程與醫(yī)學相比側重點不同,因此雖然一般醫(yī)學院校生命科學相關儀器設備比較齊全,基礎學科可以利用現(xiàn)有資源,但為了滿足專業(yè)課程需要,必須要有一定的資金投入建設獨立的專業(yè)實驗室[9]。這樣有助于提高學生的動手和思維能力,使學生系統(tǒng)掌握好生物技術各項基本操作技能。

4.3.2實驗單獨成課生物技術專業(yè)各門課程,尤其是五大工程技術之間相互聯(lián)系,互為基礎。因此,生物技術實驗課程的設置必須打破傳統(tǒng)實驗的格局,將該專業(yè)主干課程的實驗糅合在一起單獨成課,設立一些綜合性實驗[10]。每次實驗劃定3-4周時間,中間不再穿插理論課學習,給予學生充分的實踐機會。通過這些綜合性實驗可以使學生更直觀的感受理論課講授的知識,并且可以更系統(tǒng)的掌握實驗操作技能。

4.3.3提倡教、學、研互動要求生物技術專業(yè)的教師定期向學生公布自己研究課題的內容及進展,并詳細介紹下一階段研究的主要方向。學生可按自己的興趣與特長提出申請,在教師指導下參與科研實踐。一段時間后學生再在其他課題組中進行選擇,進行下一階段實踐。實踐過程中可將有較高理論或實用價值的實驗成果及時總結成論文、專利等。這樣學生不但可以擴展知識面還可以使科技論文寫作的能力得到提高。

4.4建設核心教學團隊

目前,醫(yī)學院校每年引進的生物技術專業(yè)教師的教育背景多樣化的現(xiàn)象很明顯。主要表現(xiàn)在本科階段的教育背景的不同,學歷不同,研究背景不同等方面。在教學活動中,教師會聯(lián)系自己的教育及研究背景對知識進行深入講解。這樣雖然可以使學生接受不同的觀念,構建其豐富而獨特的知識體系,但在另一方面由于教師的專業(yè)背景限制,課堂講授中涉及的醫(yī)藥相關知識就有可能不足,不利于醫(yī)學生物技術專門人才的培養(yǎng)。為了擺脫這一問題的束縛就要求教師在課余時間多學習醫(yī)藥領域的相關知識,了解醫(yī)藥領域的前沿研究動態(tài)。另外,生物技術專業(yè)的老師以年輕教師為主,沒有很深厚的教學功底和水平,所以學校應加大對年輕教師的培訓力量。要求年輕教師制定個人職業(yè)發(fā)展規(guī)劃,并通過進修訪問、自修或者攻讀學位等多種形式提高自己的教學能力和專業(yè)知識,盡快地適應生物技術本科專業(yè)課程教學的要求。最后,可以聘請一些來自醫(yī)藥企業(yè)一線的專家或專業(yè)技術人員承擔部分專業(yè)課教學,還可以定期邀請醫(yī)院一線的醫(yī)生與學生進行交流,使學生可以了解目前臨床工作中急需解決的問題有哪些,為培養(yǎng)可就業(yè)可創(chuàng)業(yè)的優(yōu)秀生物技術人才打下良好的基礎。

5總結

篇9

關鍵詞:生物技術;課程建設;教學改革;學分制

學分制既是一種教學管理制度,也是建立在學生學習自由基礎上的一種教育理念。學分制有完全學分制和學年學分制之分。目前,我國普通高等院校多數(shù)實行的并非完全意義上的學分制,而是學年學分制。隨著我國高校不斷推進的教育體制改革,許多高等院校的教學管理模式由以往學年制向學分制轉變。與學年制相比,學分制下學生可根據(jù)自己的專業(yè)興趣自主選擇所修課程,因而較學年制有較大進步。為此,臨沂大學自2008年開始全面實施學分制改革,推進課程的小型化建設,并制訂相應的本科培養(yǎng)方案。

一、生物技術系列課程組成及課程開設簡介

生物技術系列課程是臨沂大學生命科學學院在生物技術專業(yè)開設的專業(yè)方向課程,其系列課程主要包括《基因工程》、《發(fā)酵工程》、《細胞工程》、《酶工程與蛋白質工程》及《生物技術大實驗》等。通過系列課程的學習,使學生掌握基因工程的基本原理和實驗方法,掌握生物技術各項技術和成果在發(fā)酵菌種選育改良、細胞培養(yǎng)、酶制劑研發(fā)、蛋白質改造等領域的應用;熟悉現(xiàn)代生物技術在農作物改良、新品種培育、疾病診斷和治療、新藥研發(fā)等領域的重大作用。通過綜合性的生物技術大實驗的設置,培養(yǎng)學生的自主學習、自主設計和創(chuàng)新能力及實驗操作技能,拓寬學生的知識面及專業(yè)技能,為以后的專業(yè)實踐學習及畢業(yè)后走向生命科學相關專業(yè)的工作崗位打下基礎。2004年,《生物技術導論》作為一門綜合性課程首先面向生物科學和生物技術兩個專業(yè)開設。后來隨著學科的發(fā)展、師資力量的壯大以及實驗室建設的日益完善,2006年,生物技術專業(yè)的《生物技術導論》擴展為《基因工程》、《細胞工程》、《發(fā)酵工程》和《酶工程與蛋白質工程》四門課程,并開設相應的實驗,充分體現(xiàn)生物技術及其下游應用特性。而生物科學專業(yè)繼續(xù)以《生物技術導論》的綜合形式開課,作為本專業(yè)的方向選修課。

二、學分制下生物技術導論系列課程的教學改革

1.教學內容改革實踐。

①教學大綱的制定及授課學期的安排。由于生物技術系列課程具有涉及學科多、實用性較強、與實踐結合緊密的特點,其基本理論和應用研究一直是非?;钴S的領域。學分制下,教學大綱的制定應結合專業(yè)特色,將課程小型化、精致化。因此在課程內容選擇上,我們精益求精,在制定教學大綱前,生物技術系列課程教學團隊共同討論,集體擬定教學大綱,充分結合專業(yè)的特點和定位,結合培養(yǎng)方案,既能體現(xiàn)學科特色,達到培養(yǎng)目標,又避免內容重復。生物技術專業(yè)的《基因工程》、《細胞工程》、《發(fā)酵工程》和《酶工程與蛋白質工程》的理論教學大綱和實驗教學大綱分別制定,為了突出實驗技能訓練,各門課程理論教學和實驗教學實行1∶1的學時設置,各32個學時(共3學分)。生物科學專業(yè)制定《生物技術導論》教學大綱,實行模塊化教學,實驗方面開設綜合性的“生物技術大實驗”,根據(jù)教學內容,理論學時為48學時,實驗學時32學時。在學期安排上,生物技術專業(yè)在第四學期開設必修課《基因工程》及其實驗,第五學期開設《細胞工程》、《發(fā)酵工程》和《酶工程與蛋白質工程》等系列選修課程,學生可以根據(jù)自己的興趣和學分情況進行選課。對于生物科學專業(yè),在第五學期開設《生物技術導論》和《生物技術大實驗》,既能與前面學科銜接,又能為后面的考研、就業(yè)提供理論知識和實驗技能訓練。②教材建設。教材建設必須以服務人才培養(yǎng)為目標,以提高教材質量為核心。學分制的實施和教學計劃的調整,教材建設需走在前列。本課程在選擇教材時優(yōu)先使用近5年內出版的“面向21世紀課程教材”和“國家‘十一五’規(guī)劃教材”。以這些教材為基礎,設計教學內容,編制教學講義,實現(xiàn)立體化授課,同時指定幾本相關教材作為參考書,并利用專業(yè)網站進行課外學習資源。

2.教學方式的改革實踐。

①采用多元的課堂教學形式,提高課堂教學效果。教學方法的選擇和組合,要同教學內容、學生的特點及教師自身運用教學的能力聯(lián)系在一起。傳統(tǒng)的課堂教學形式主要是以教師單向授課為主,學生多為被動聽課。為啟發(fā)和調動學生的學習積極性,應根據(jù)生物技術系列課程的特點,選擇不同的教學方法。對于理論性強、內容抽象的知識采用講解—教授式,如《基因工程》中基因工程操作的基本過程、目的基因的克隆和篩選等內容,通過教師的精心編排,盡量使抽象問題具體化、繁雜內容簡明化、同類問題規(guī)律化,便于學生理解和接受。而在講基因治療時,采用問題—探究式的教學方法,教師在課堂教學中穿插啟發(fā)性問題,運用引趣、設疑、類比、聯(lián)想等方法能刺激引發(fā)學生的學習興趣與思考,也加強了師生之間的互動。例如,在講基因治療的作用時,先舉一個乙肝病毒的例子,提示例子關鍵性,提出怎么辦,讓學生在教師的啟發(fā)誘導下,主動積極獨立地思考,使學生分析問題和解決問題的能力得到較快提高。翻轉課堂是學生學習自主性和師生角色轉換的重要體現(xiàn)。在教學過程中,讓學生自由組合成學習小組,結合本組成員的興趣,自主選擇一個主題,調查研究,查閱文獻,在課堂教學期間走上講臺為大家講課,以此進一步培養(yǎng)學生的自主學習能力及表達溝通能力,增加師生之間的理解互信。對于一些較容易理解的內容,采用自學—輔導式教學方法,對于學生認知前提較好的內容,先由學生自己看教材,總結筆記,針對普遍問題和教學大綱要求講解,然后歸納總結,使學生閱讀教材的能力、邏輯思維能力、歸納總結能力等方面受到實際鍛煉,掌握自學方法,讓學生自主學習。②充分利用現(xiàn)代化教學手段。生物技術系列課程內容具有信息量大、抽象、應用性強的特點,如果使用傳統(tǒng)教學手段,學生很難深刻理解這些內容。而使用媒體、影像資料等現(xiàn)代化教學手段,可以在有限時間內提供給學生最大的知識信息量。如基因工程中限制性內切酶、載體、重組DNA構建、PCR的原理等內容,比較抽象,學生理解比較困難,在講授的基礎上配以動畫演示,把這些要素的應用展示給大家,生動直觀形象地加深學生的理解程度。③改革實驗教學,強化學生動手能力。如科學安排實驗內容,根據(jù)學生反饋信息,調整實驗指導方法、改革試驗考查方式,促進教學質量的提高,著重考核學生分析解決問題的能力。在實驗安排上主要分為3個層次:基礎型實驗、設計與綜合型實驗和研究型實驗。通過基本實驗技能訓練,掌握基因工程最基本的實驗技術及操作方法;掌握常規(guī)儀器設備原理及應用,培養(yǎng)數(shù)據(jù)處理和表達實驗結果的能力。通過綜合實驗培養(yǎng)學生多實驗方法手段綜合、多途徑信息獲取,以及科學分析推理的綜合實驗能力和獨立操作、解決實際問題的能力。通過設計實驗,使學生能在教師指導下正確的進行實驗設計,按自定實驗方案操作、觀察,獲得實驗數(shù)據(jù),正確分析結論及解決實際問題。研究型實驗是將最新研究成果引入到實驗教學中。引入科研、教改成果,使實驗內容與科研應用項目密切聯(lián)系,充分體現(xiàn)基礎與前沿、經典與現(xiàn)代相結合。如綜合型實驗“大腸桿菌感受態(tài)細胞的制備、轉化與篩選”中,將以前單一分散的三個實驗,按照其內在聯(lián)系組合為綜合性實驗,不但使學生學到了感受態(tài)細胞制備方法、LB培養(yǎng)基的制備、質粒DNA的轉化與篩選等3種基本實驗技術,更重要的是使學生在掌握基本技術的同時,培養(yǎng)學生對基本技術和方法綜合運用的能力。發(fā)酵工程實驗中帶領學生親自操作發(fā)酵罐生產酸奶、米酒等產品,既掌握了發(fā)酵罐的結構,還體驗了生產產品的樂趣。細胞工程實驗中讓學生自己取材,進行植物組織培養(yǎng),觀察植物是如何從一個愈傷發(fā)展成為一個完整的植株,體會植物細胞全能性的概念。

三、教學改革所取得的成效

在學分制指導下,通過對生物技術系列課程的教學改革,提高了學生選課的自主性,大大激發(fā)了學生對生物技術相關課程的學習興趣。在酸奶發(fā)酵和米酒發(fā)酵實驗中,學生體會到生物技術并不是深不可測,在蛋白質改造和基因工程藥物設計中,在顯微注射和動物克隆原理和技術的學習中,學生認識到現(xiàn)代生物技術的博大精深。在實驗課中,學生根據(jù)自己掌握的專業(yè)知識積極設計自己組內的實驗方案,并順利完成一種植物的組織培養(yǎng)、完成酸奶制作和米酒釀制,實驗結束后,學生們在實驗報告的結尾都寫出了自己的實驗心得,體會收獲的快樂。在教學互動環(huán)節(jié),鼓勵學生走上講臺,講授自己所撰寫的課程論文,通過此環(huán)節(jié)的鍛煉,學生的總結及自我表達能力得到了提高。在教學過程中我們還注重學生科研能力的訓練,先后申請了如“創(chuàng)新實驗設計探究鹽脅迫下納離子對小麥種子萌發(fā)和幼苗離子毒害效應”、“低糖保健型石榴汁酸奶加工工藝的研究”、“玉米等主要農作物的抗逆性研究”等多個國家級和校級大學生創(chuàng)新基金,實驗“葉用芥菜和白菜型油菜之間體細胞雜交體的RAPD鑒定”參加第十二屆“挑戰(zhàn)杯”山東省大學生課外學術科技作品競賽并獲得三等獎。目前生物技術導論申報校級特色課程,正在建設中。近幾年的教學實踐顯示,教學改革效果良好,并符合新世紀高等教育培養(yǎng)高素質現(xiàn)代生物技術人才的需要。

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篇10

關鍵詞:PCR;農業(yè)技術;發(fā)展簡史;基本原理

中圖分類號: Q555 文獻標識碼:A

在生物學領域中,聚合酶鏈式反應作為體外擴增基因序列的生物技術占有很重要的位置,并且與分子克隆技術和DNA序列分析方法構成了分子生物學實驗工作和學習的基礎。PCR技術的發(fā)明成為了生物界的里程碑并且是分子生物學的一項偉大的革命,它隨之帶來的是分子生物學以及生物技術在工業(yè)和產業(yè)的推進和發(fā)展[1]。

1 PCR技術發(fā)展簡史

1971年Khorana最早提出了一個大膽的設想,那就是核酸體外擴增。但是,當時對于基因的排序和測序分析方法并不成熟,還沒有發(fā)現(xiàn)對熱定性的DNA聚合酶,所以這個想法沒有任何實際意義的[2]。1985年美國的Kary Mullis受到高速公路的啟發(fā),在科學Science雜志上發(fā)表了PCR技術學術論文。20世紀80年代初,美國科學家Keohanog通過對實驗室中所使用的酶的改進,大大提高了擴增的可實行性[3-5]。在之后的幾十年里,PCR技術已經發(fā)展為十幾種研究領域。

2常用的PCR技術

2.1 原位PCR

原位PCR是在組織切片或組織細胞里進行的PCR反應,它具有高度特異敏感和細胞定位能力,可以在細胞和分子水平上檢測轉特定的基因序列 [2]。

2.2 不對稱PCR

不對稱PCR是在PCR反應過程中采用兩種不同濃度的寡核苷酸引物,經過若干輪采用循環(huán)后,待低濃度的引物被消耗盡,隨后的循環(huán)只產生高濃度的產物既延伸產物,結果產生了大量的特異單鏈DNA[2]。

2.3 逆轉錄—PCR

逆轉錄PCR是以反轉錄DNA即cDNA作為模板進行PCR反應,能夠使mRNA呈現(xiàn)多態(tài)性并且利用基因表達測定的強度和鑒定已被轉錄的序列是否發(fā)生突變,主要克隆mRNA的3’和5’的末端序列,以及可以從非常少量的信使RNA樣品中構建cDNA文庫[5]??梢允狗治鲆恍O為微量的RNA樣品變?yōu)榭赡躘6-8]。

2.4 反向PCR

PCR只能擴增兩端序列已知的基因片段,PCR可擴增中間一段已知序列,而兩端序列未知的基因片段不擴增。反向PCR的目的在于擴增一段已知序列旁側的DNA,也就是說這一反應體系不是在一對引物之間而是在引物外側合成DNA。

2.5 多重PCR

多重PCR在同一個PCR反應系統(tǒng)中加入了兩對或兩對以上的寡核苷酸引物,并且同時能擴增出數(shù)量較多的核酸片段的PCR,其反應原理和操作過程一般與其他PCR相同[4-7]。

2.6巢式PCR

巢式PCR是一種變異的聚合酶鏈反應(PCR),使用兩對PCR引物擴增完整的片段。第1對PCR引物擴增片段和普通PCR相似。第2對引物稱為巢式引物結合在第一次PCR產物內部,使得第2次PCR擴增片段短于第1次擴增 。

2.7錨定PCR

用于擴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,然后分別用多聚dC和已知的序列作為引物進行PCR擴增[8]。

2.8重組PCR

重組PCR就是使兩個不相鄰的基因片段重組在一起的PCR。但是重組PCR所重組的基因片段長度都在1kb左右,因此在長片段的重組技術和提高準確度來說目前還有比較大的難度。

2.9定量PCR技術

PCR技術是指以外參或內參為標準,通過對PCR終產物的分析或PCR過程的監(jiān)測,進行PCR起始模板量的定量。目前,主要采用定量的PCR方法主要包括設立內參照物的定量PCR、極限稀釋法、熒光定量PCR、FQ-PCR、定時定量PCR等。

2.10 熱不對稱性PCR

熱不對稱性PCR是以基因組的DNA作為模板,并且利用依照目標的序列已知序列設計出3個具有較高退火溫度的嵌套特異性引物,和一個長度較為短Tm值的隨機簡并引物進行組合,通過3輪具有熱不對稱的溫度循環(huán)進行分級和擴增PCR,并且在獲得已知序列的側翼序列后用3個嵌套特異性引物分別與簡并引物組合來進行PCR反應。

3 結論

PCR技術是一種極為重要的分子生物學研究的基礎技術,還可以成為基因工程來提供目的基因,并且廣泛地應用在親自鑒定、個體識別、免疫配型、疾病診斷等方面??梢哉f,PCR技術已經滲透到生物科學的各個領域。

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