生物技术与生物科学范例6篇

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生物技术与生物科学

生物技术与生物科学范文1

On Graduates' Gardening Plant Genetic Engineering

Principles and Techniques Teaching and Reform

CHEN Changming

(College of Horticulture, South China Agricultural University, Guangzhou, Guangdong 510642)

Abstract Plant Genetic Engineering Principles and Techniques is a plant related graduate of an important basic course, the article reviewed the current postgraduate course in practice teaching reform, analyzes the existing problems. According to the characteristics and horticulture graduate personnel training requirements of plant genetic engineering, it is proposed to improve the quality of teaching practice teaching methods and measures to improve the practical teaching system to improve the ability of students to acquire knowledge and innovation.

Key words graduates; Plant Genetic Engineering; teaching reform

0 引言

基因工程是二十世纪八十年代在分子生物学和分子遗传学的基础上发展起来的一门新兴学科。它的主要研究内容是体外将核酸分子插入质粒或其他载体分子,构成新的遗传物质组合,并将其转化到原先没有这类遗传因子的寄主细胞内,且能持续稳定地表达和遗传。因此,应用基因工程技术,人们可以按照自己的主观愿望,创造出自然界原本不存在的新生物类型。科研人员正是利用这一特征,已在提高农作物产量,改善品质,增强抗逆性和抗病虫害的能力等方面取得令人瞩目的成就。园艺作物主要包含果树、蔬菜、观赏植物三大类经济作物,基因工程在园艺作物品种改良,关键基因的发掘,种质鉴定等方面有着重要的作用,如今很多农业院校园艺系相继开设了研究生的园艺植物基因工程原理与技术课程。

1 研究生基因工程原理与技术课程教学与实践改革现状

为了适应现代生物技术的飞速发展和达到培养高素质科研人才的要求,基因工程原理与技术课程已被设置为包括生物技术、生命科学、生物工程在内的生物相关专业、医学专业及农林专业本科生和研究生的必修课。由于基因工程技术在生物科学研究中的地位举足轻重,在众多综合院校和农业院校都开设了基因工程类课程,对基因工程类课程改革做了许多研究工作。阮小蕾等探讨了本课程在传统的理论和实验教学中存在的不足,结合笔者的教学经验,在教材建设、教学内容的改革与建设、实验配套的硬件与软件建设、实验教学安排等方面进行了探索,总结出了一套行之有效的理论和实验教学方法。姜大刚等对研究生基因工程实验教学改革进行了探讨。提出了以教学大纲为指导开展教学,做好课程规划;构建“和谐课堂”,重视教学效果;教学内容的与时俱进和不断充实完善;重视师资队伍建设,发挥骨干教师的模范作用;科研内容的渗入和应用等观点。马婧等针对园艺专业研究生的特点和人才培养要求,提出了根据课程性质,合理安排课程时间,针对专业特点,选择理论教学内容。并探讨了实验教学实践的方法,提出了采用小班教学,“高带低”的辅助教学模式。

2 园艺研究生植物基因工程原理与技术课程教学与实践存在的问题

园艺植物基因工程原理与技术是针对园艺专业低年级硕士、博士研究生的一门专业选修课程,包括基因工程原理讲授和实验技术操作两个部分。以笔者所在的华南农业大学园艺学院为例,该课程是针对园艺相关专业(包括果树学、蔬菜学、花卉学、园艺产品采后科学、茶学)低年级硕士和博士研究生开设的一门专业选修课程,该专业生源大部分为园艺专业本科毕业生,同时存在一些跨专业考研的与生物不相关专业的学生,他们在本科阶段没有学习过基因工程、分子生物学、植物生物技术等相关知识,相对来说,存在学生基础知识薄弱、专业背景复杂、研究方向多样等因素,这为园艺植物基因工程原理与技术课程在园艺专业研究生中的教学带来了一定的困难。除此之外,开设时间短,课时少,一些学校的实验条件有限等现实情况也成为了该课程开展的制约条件,另外由于很多同学以前没有做过分子生物学方面的实验,对基因工程实验的操作非常生疏,因此也必要对他们进行特别的指导与教学。针对以上问题,该课程应结合专业特色和教师个人科研工作,让研究生掌握一定的基因工程技术,为今后的研究和生产工作奠定基础,本文从课程的理论体系教学和实验设置等方面提出了课程改革的措施。

3 研究生园艺植物基因工程原理与技术课程教学改革措施

3.1 设计合理的园艺专业研究生植物基因工程原理与技术理论教学内容

园艺植物基因工程原理与技术虽然以实验操作为主,但离不开基本原理知识的讲述,传统的基因工程理论知识体系庞大而复杂,在有限的课时里(设计为30个学时),讲授者很难将所有相关知识一并传授给学生。因此挑选合适的讲授内容就显得尤为重要了。园艺专业研究生的研究对象主要为果树、蔬菜和花卉,运用植物基因工程技术的主要目的是对植物某一性状进行改良。所以在课程内容选择上应该以植物基因工程所要解决的主要问题为导向,带着问题和目标选择授课内容。讲授侧重于植物基因工程的相关内容,重点讲解核酸提取,目的基因的克隆,植物表达载体的构建,重组子筛选,农杆菌介导的转基因方法等内容。通过这些内容的教授,学生就可以掌握在植物基因工程研究中所需要的基本理论知识,为将来从事相关的科学研究打下基础。随着现代基因工程技术的快速发展,基因工程的技术更新很快,除了基本的基因工程原理知识,也需要及时获得最新的用于植物基因工程,尤其是适用于园艺类植物基因工程的新方法和新技术,并整合到教学内容中,如最近出现的可用于园艺植物基因沉默的新技术TALEN和CRISPR/Cas系统等,与时俱进地更新教学内容,将新知识、新理论、新方法传授给学生。

3.2 合理安排实验内容

研究生教育应以科研为目标,园艺植物基因工程原理与技术课程的学习就是为研究生将来进行植物基因工程相关的科研活动打基础的,我们的课程教学与设计也要以园艺植物研究为导向,巧妙进行实验设计,合理安排实验内容。植物基因工程相关的实验方法和技术非常多,应选择适合园艺专业研究生的实验内容。选择内容的标准主要有三个方面:第一,实用性原则,现在我们园艺学院科研项目所需的基因工程操作主要有基因克隆、载体构建、表达分析、基因遗传转化等,所以我们着重从这些方面入手,设计实验,让学生对将要从事的基因工程方面的实验有一个整体的认识;第二,创新性原则,基因工程技术发展了这么多年,出现了很多新的技术,然而在我们的实验教学过程中,一直沿用最基本的实验操作模式,因此在现有实验的基础上加上一些近年来新发展的技术可培养研究生科研上与时俱进的思维,如我们可在实验的内容加上生物信息学的内容,或者学生采用电子克隆技术得到的基因序列,设计扩增引物,用PCR的方法扩增,并送往公司测序,然后分析序列,以培养学生独立思考与探索的意识,而且现在用的实验指导书,实验技巧与知识已经陈旧,有必要增加新的基因工程操作技术到本课程的实验指导书中;第三,合理性和可操作性原则,园艺研究生有别于其他生物专业的研究生,他们的生物技术,生物化学以及分子生物学方面相关知识比较薄弱,所以在实验过程中的实验内容及时间安排应循序渐进,合理有序,首先从学生们易于接受的DNA提取、PCR以及凝胶电泳入手,再进一步到载体构建及基因表达,实验操作过程中分组进行,每组4~5人,每一组由一个实验经验丰富的高年级研究生任指导组长。

3.3 理论联系实际,开展科研训练,探索原理讲授与实验技术操作最佳结合方式

园艺植物基因工程原理与技术不但注重理论知识的讲授和掌握,相关实验技术更是本门课程的精髓所在,本门课程的最终产出还是看学生是否能够完成基因工程相应的实验操作,并将实验手段和方法用于生产实践。然而基因工程的基本原理是理解实验技术的基础,是解释实验技术和开发新的实验技术的必要支撑。如何将实验原理的讲授与实验操作的实施有序有效结合是开好该门课程的关键,可从以下四个方面考虑:第一,理论课与实验课时间顺序的安排,例如是先讲理论还是先做实验,是穿行,还是依次完成;第二,理论课与实验操作课的衔接性探索;第三,理论课与实验课讲授内容的分配,如在实验课中,相关实验注意事项及实验技巧需要强调,除此之外还会涉及一些实验原理,因此要探索实验课中应该重点讲授哪方面的实验原理;第四,在实验过程中让学生对实验结果逐步运用相关理论进行分析并制定下一步实验计划,让学生主动地参与到实验的设计与实施中,在实验中将各章节知识相融合,理论与实践相贯通。

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关键词:信息技术;探索;创新教育

中图分类号:G630 文献标识码:A 文章编号:1003-2851(2012)-10-0081-01

从2000年起,随着“农村中小学现代远程教育工程”“多媒体教室”等的建设和推广应用,信息技术有力地推动了基础教育领域的改革和创新。广大教师对信息技术从陌生到熟悉,从努力实践到积极创新,开发制作了大量适用于课堂教学的优质教育资源,进行了大胆的教育改革尝试与实践创新,形成了少许有价值的成果。实施信息资源的整合与创新教育的关键在于教师,因此,生物教师首先应树立创新教育理念,只有在创新教育理念的指导下,才会采用创新方法,培养创新人才。生物教学除传授学生生物基本知识以外,还必须教给学生各种能力,尤其是创新思维能力和利用信息资源能力。

单就基础教育而言,教育的根本目的就是培养学生为日后创新能力得以产生和发展的源初性的个性品质,如好奇心、求知欲、认识的独立性、自由思考、怀疑态度、探索精神等等。这些东西尽管还不是创新品质,但却是创新品质的源头活水。没有它们,或者它们受到过分的压抑,就不会有后来创新人才的成长。生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学,其知识点和教学手段无不蕴含着创新的素材和信息资源的运用。生物教师都要不囿成见,认真挖掘和利用这一优势,努力进行创新教育。

一、营造创新氛围,培养创新意识

创新思维是学生在最佳心态得以发展时出现的。这就需要我们在课堂上营造宽松、民主、愉悦、新奇的气氛,为学生形成“最佳心态”创造条件。学生认为老师是最完美的,课本是绝对正确的。为使学生得以改变这种观念,培养其善于发现问题创造自我的能力,在课堂上有意警示学生:本次讲课会出现几个问题,请同学们随时指出或课后指出,指出者为良,纠正者为优,并记入平时成绩。此法使学生课堂听课的注意力集中了,并有兴趣、有激情、有信心、有胆量质疑,培养了学生的创新意识。如在学习条件反射时,用课件展示 “望梅止渴”属于第一信号系统,还是第二信号系统?我讲是第一信号系统。但有一位同学提出异议:“望梅止渴”来自一个故事:曹操带兵走到一个缺水的地方,士兵渴得很。曹操就骗他们说:前面有一片梅林,梅子又甜又酸,可以解渴。士兵听了,都流出口水,不再嚷渴。实际上,“望梅止渴”并没有看到梅子,只是听说梅子,我们不能望文生义,所以“望梅止渴”应该属于第二信号系统。

二、增大课外阅读量,为创新蓄势

利用计算机及图书增大学生课外阅读量,是实现创新“蓄势”的重要途径。有了丰富的材料,扩大了知识面,思维才能活跃起来,才会最大可能的产生创造性思维。没有渊博的知识,就等于思维处于贫瘠的土壤,创造思维的形成便成了空中楼阁。生物知识包罗万象,老师应格外重视创设博采知识的氛围。基于此,在教学中我帮助学生制作各种课件,可以撑起生物教学的一片蓝天,而信息技术可以让学生利用各种工具和信息资源来达到自己的学习目标。

三、创新教育方法,更新教育手段

现代教育手段在当今教育和未来教育中应发挥特殊作用。现代教学媒体在生物教学中所起的重要作用是传统教学媒体所无法比拟的。它能增大教学容量,开阔学生视野,诱发学生思维;它使生物课堂更精彩、更生动、更能为学生所接受。在今后的生物教学中,教师要引进先进的教学手段,并对网上资源进行开发、利用,重视网络对教学的影响。

四、创设教学情景,培养学生想象思维

想象思维是创造力的源动力。爱因斯坦说过这样的一句话:“想象力比知识更重要,因为知识是有限的,而想象力概括着世上一切,推动着进步,并且是知识的源泉。”人类一旦失去想象力,创造力便随之枯竭了。因此,在教学过程中,我特别注重这一点,经常根据不同的知识点灵活点拨、拓展,培养学生的想象思维。如学习珊瑚虫后,我就引导学生想象:“珊瑚虫死了会怎么样?”学生回答:“形成珊瑚。”也有的加深一点“形成珊瑚礁。”“再大呢?”“形成珊瑚岛。”“然后呢?”“风化形成肥沃的土壤”。用课件展示过程,达到图文并茂,情景相生的直观画面,给学生以感性认识,把学生带入制作的作品中,感受大自然的杰作。当然,青少年的想象力往往是面广而不深入,情节简单而不稳定,夸张性大而创造性不强。对此我们绝然不能泼冷水,而应多鼓励、多赞扬,引导他们想他人之未想,做他人之未做。

五、强化实验观察,培养学生的创新技能

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一、声、像并茂,激发学生的学习兴趣

一幅生动的画面,一组动听的声音,一段动态的场景,一串跳动的文字,能够很好地吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣。爱因斯坦说:“兴趣是最好的老师”。利用多媒体课件声像并茂、视听结合、动静相宜、感染力强等优点,创设与教材相关的情景,能够极大地激发学生的学习兴趣和求知欲望,达到寓教于乐,寓学于乐的目的。它使学生在学习的过程中充满着新鲜、好奇、兴奋感,从而高度集中注意力,使思维聚焦在老师的控制之下,并深入到教学内容的深层。

由兴趣产生动机,由动机到探索,由探索到成功,在成功的喜悦中产生新的兴趣和动机,推动学习不断取得成功。在学习中,兴趣是积极性中最活跃的成分,它是渴望获得生物学知识并积极参与生物学探究活动的意向基础。

二、化难为易,化繁为简,化抽象为具体

生物学科的特点是细微、动态、抽象。比如人体的细胞、血液的流动、神经的传导、食物的消化等,这些均是教学中的难点、重点;但又看不见,摸不着,理解起来有一定的困难。比如,在讲授消化道的物理消化――蠕动的生理作用时,过去我用“讲述+板画”的形式讲授,以语言讲述为主,板画为辅,虽然也能强调重点,但缺陷是既不真实,也缺乏动感。如果应用现代化电教媒体――教学录像片演示这一生理过程,通过慢放、定格、特写等方法处理出来的镜头,既能真实、艺术地再现消化道蠕动的动态过程,使其具体形象,增强了学生的感性认识;又使枯燥乏味的生命运动现象变得新颖有趣。在演示录像过程中,我还通过暂停放映,教师解释,或边放边解释的方法,把两种教学媒体有机地结合起来。这样,学生在形象化、趣味化的接受知识的过程中,又得到教师适时适度的强化,使难于理解的知识变得易于接受。当过一段时间测验这一内容时,全班所有学生都准确地掌握了这一知识。这就启示我们:电教媒体的生动、直观,接近于现实;合理使用,则使知识进入学生头脑中的途径增多了,记忆加深了;若再与讲解结合,发现其形象化、趣味化与化难为易的效果,是单纯的讲述所无法达到的。

三、发挥学生的主体作用

教学工夫下在学生“学”上,现代教学观认为,在教学过程中要重视学生的主体作用,教师的教要着眼于、立足于学生的“学”,“教”要为“学”服务。教师的主要任务,就是要教会学生学习。在生物课堂课教学中,学生对有些概念、原理的学习理解是较困难的。而利用生动活泼、丰富多彩的电教媒体,就能帮助学生顺利解决这一问题。

训练培养学生的概括能力,也是我们的教学目的之一。以前用传统媒体讲授完一个原理或生理活动后,若让学生用简练的语言进行概括,学生感到非常吃力。而通过电影、录像等动态的画面,使学生有了诸如骨的生长、肌肉的收缩、腺体分泌等感性认识,并以此上升到理性认识,从而有效地训练了学生的概括能力。

四、扬长避短,适时适度

在教学中,要使每种媒体发挥出它的特长、优势,要想做到选择出最佳媒体或几种媒体最优组合,取得更好的教学效果,这里有一个适时适度的问题。

1.教师的讲述语言与电教媒体的结合,处理得当与否,至关重要。在讲授“消化系统”一节时,我曾采用语言跟电教媒体结合的两种方式,结果迥然不同。如先口授教材,然后放映消化系统生理录像片。在这种方式中,语言与电教媒体被分成了两块,在电教媒体中传授的知识,学生已通过教师的语言初步掌握,电教媒体在这里只起对教师的语言证实和具体化的作用。后来我利用语言指导学生观看录像,教师充当“解说员”“导游员”的角色。在这种方式中,电教媒体中介绍的、传授的知识,是学生自己从观察中获得的,而教师的语言起到的是强调、提示、点拨、点题的作用,是一言两语,但因是在关键处说出,无异于画龙点睛,给学生的印象是十分深刻的。而且,这种结合方式还能达到师与生、教与学“双边”活动的目的。教师通过一系列提示,为学生提供思路,启发学生去寻找答案,促使学生思维的活跃,在大脑皮层中引起强烈的定向――探究反射,提高了教学效果。

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生物学是一门实验科学,通过对此课程的学习,学生能够了解自然、接触自然和探索自然,引导学生从现实生活中的普通生物学现象入手,通过细致的观察、严谨的探究与脚踏实地的实践等学习方式,进一步熟悉和掌握生物学科的基础知识和基本技能,形成良好的生物学素养。因此,在生物课程教学的过程中应选择适宜的教学方法和手段体现生物学科的特点,利用多种教学媒体把纷繁的生物现象直观地展现在学生面前。现阶段,现代教育技术应用于生物课程教学己经成为必然趋势,然而如何在教学过程中合理运用现代教育技术才能达到优化教学效果是非常值得讨论和研究的问题。

二、合理运用现代教育技术优化生物课程教学效果

(一)现代教育技术的应用必须有助于更好地完成生物课程教学目标。

现代教育技术优化课程教学的主体是课程,是“教”与“学”的整个过程,而非教育技术本身。二者结合的最终目的是为了更好的完成生物课程教学的目标,培养学生的观察力、实践能力和创新精神。如果在实际教学中出现“为了使用而使用”、“只要技术不要教育”,不重视甚至忽视课程教学目标的实现(例如课件设计与制作过分追求“精美”与好看,信息技术手段的运用过分追求形式上的多样性与花哨),其结果必将是拣了芝麻丢了西瓜,以致违背了使用现代教育技术的初衷。

(二)教师要借助现代教育技术营造良好的教学氛围和情境。

建构主义学习理论认为“知识是学习者在一定的情境下,借助其他人的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式而获得”,教学过程既是知识的传递过程,又必将是知识的处理和转换过程。建构主义提倡的是在以学习者为中心、配以教师指导的学习形式,它一方面要求学生由外部刺激接受者转变为信息获取和建构的主体,另一方面也要求教师要由知识的传授者转变为学生学习过程的帮助者、促进者以及高级合作者。这就要求教师能够借助必要的现代教育技术创设建构主义学习氛围和情境,优化运用多种现代教育技术手段,使学生学会探索、学会合作、学会学习,同时应增加人与人之间、人与教学资源之间的交互性,实现资源共享和交流沟通,从而改变传统的教学方式和学习方式,提升教学效率,培养学生的创新能力和实践能力。

(三)“优化”过程必须能充分体现“学生为主体,教师为主导”的教学思想。

生物课程教学过程中,教师既是知识的传播者,又承担着指导学生学习、培养学生实践能力和促进学生发展的角色。因此,应用现代教育技术既要发挥教师的主导作用呈现知识信息,又要重视学生的认知主体作用,充分调动学生学习的积极性、自主性、协作性和探究性。教师“重在启发、贵在引导、妙在点拨、巧在帮助”,使学生能自发地去探索、体验、创造和合作,促进学生学习的正向迁移。现代教育技术优化课程教学的体现就是要在教学媒体的作用下,以实现教学目标为目的,凸显学生的主体地位和教师的主导作用,构建和谐、合作的生关系,培养学生的协作、探究和创新的能力。在这种教学结构下,教材已不再是唯一的学习资源,学生可以多方位地获取媒体元素和信息资源,教师则更加关注的是信息资源开发、设计和管理,以及如何利用信息资源有效地扩大学生的认知范围,使“主导”的形象日益丰满,同时也使得现代教育技术的应用呈现多元互动的教学形态。

(四)现代教育技术的应用要有利于学生的情感体验和认知体验。

学生是教育教学的主要参与者,这里的学生指的是群体而不是个体,运用现代教育技术要能够使全体学生受益。这就要求教师能将理论联系实际,教学设计要能够关注课堂的弱势群体,并给予鼓励和帮助;能够按照“最近发展区”的原则,在教学设计上注意层次和梯度,促进所有学生共同进步;注重培养学生对信息的获取、甄别、加工和整理能力,将外在的信息内化为自己的知识结构。另一方面,学生也能够通过学习获得深层次的认知体验,逐步形成一定的质疑能力和组织信息的能力。此外,现代教育技术的应用要有利于学生广泛的参与、积极的情感投入,并能使其在学习中体验到愉悦的成就感。

(五)要将现代教育技术与传统教学手段有机整合。

一个学科的教学规律、方法和手段,是前辈历经千百年的实践、总结和完善获得的,如果教师能够合理运用传统教学手段,同样可以达到提高教学效果的目的。现代教育技术与传统教学手段一样,都是完成教学任务、实现教学优化的手段,它们之间没有贵贱优劣之分,而且现代教育技术也不是万能的,要想发挥其优势就必须在教学设计的过程中认真分析哪些内容需要利用多媒体教学手段,即现代教育技术主要应用在哪些方面。也就是说,现代教育技术应当是传统教学手段和现代信息技术的优化与整合,而不只是单一的现代信息技术手段在教育中的运用。

三、结论

生物技术与生物科学范文5

关键词:食品科学与工程;食品生物技术;教学现状

1 问题的提出

生物技术是“应用自然科学及工程学的原理,依靠生物催化剂(酶或活细胞)的作用将物料进行加工,以提品或为社会服务”的技术。

生物技术是一门实验学科,作为世界三大高新技术之一,其飞速发展使其日益渗透到各学科领域及人类生活的各个层面。随着生物技术在食品工业应用中的日益广泛和深入,它已逐渐成为提升我国食品工业技术含量、参与市场竞争的重要核心技术。因此,培养既掌握食品工程技术,又能将生物技术熟练应用于食品加工中的复合型高级专业人才,是食品工业发展对专业人才的基本要求。

然而,生物技术在食品科学与工程学科的教学领域中并不是传统的学科,关于它的教学,我们没有多少经验可循。因此,调查食品科学与工程学科生物技术教学现状对食品学科的发展具有重要的意义;对研究生物技术在食品科学与工程学科的渗透具有一定的学术价值;对了解兄弟院校的教学情况,相互取长补短以指导本专业的教学具有重要的实用价值。

2 食品科学与工程学科生物技术的教学现状

为了充分调查食品科学与工程学科生物技术的教学现状,并进一步为本学科课程的设置提供依据,我们以问卷调查的方式收集了全国多所院校本科教学和研究生教学两个层面的相关资料,进行了较深入的分析研究。

2.1 本科教学

在食品科学与工程学科本科教学课程设置方面,我们调查了江南大学、中国农业大学、中国海洋大学、浙江大学、福州大学、天津科技大学、河南农业大学、西北农林科技大学、常熟理工学院、暨南大学、广东海洋大学、山东农业大学、山东轻工业学院13所高等院校,统计发现,少数高校除生物化学和微生物学两门专业基础课外,没有设置相关的生物技术课程,如江南大学、山东农业大学等。多数高校设置了相关的生物技术课程,如食品生物技术、食品生物技术导论、食品酶学、发酵食品工艺学等,有的作为选修课,有的作为限选课或必选课。

2.2 研究生教学

在食品科学与工程学科研究生教学课程设置方面,我们调查了江南大学、中国农业大学、东北农业大学、华南理工大学、中国海洋大学、浙江大学、福州大学、天津科技大学、西北农林科技大学、暨南大学、广东海洋大学、陕西科技大学、山东师范大学、山东农业大学、山东轻工业学院15所高等院校,经调查发现,与本科教育相比,在研究生教育阶段,各高校不同程度地加强了学生生物技术知识的学习和技能培养。其中,中国农业大学尤为突出,它将食品生物技术作为一个专业设置在食品科学与工程的一级学科下,分设食品基因工程、食品蛋白质和酶工程、发酵工程、食品微生物学、果蔬生理与分子生物学、葡萄栽培与葡萄酒酿造6个研究方向,所设置的生物技术类课程主要有食品生物技术、高级生物化学、食品生物技术专业Seminar、分子生物学专题等学位课,以及基因工程专题、细胞工程进展、发酵工程专题、食品酶学、高级食品微生物学、发酵食品研究进展、高级葡萄生理与分子生物学(葡萄酒方向必选)、葡萄酒化学进展(葡萄酒方向必选)、果蔬采后生理研究进展(果蔬贮藏方向必选)、蛋白质化学、生化技术、活性酶蛋白凝胶电泳技术、食品微生物实验新技术等选修课。多数院校在食品科学专业设置了食品生物技术研究方向,如江南大学、华南理工大学、天津科技大学、福州大学、山东师范大学、山东轻工业学院等。多数高校的食品科学专业将食品酶学或食品生物技术(中国农业大学选择的是食品生物技术研究方法与进展)作为必修课,其他专业或必修或选修,也都设置了食品酶学或食品生物技术课程。也有部分学校设置了其他生物技术课程,如陕西科技大学食品科学专业将现代食品微生物学和现代分子生物学作为学位课。

从学分要求上看,各高校对硕士研究生总学分的要求在30~35分,其中生物技术类课程的学分为4~12分,占总学分的12%~35%。

2.3 理论学习与实验学时的分配

在同一门生物技术类课程理论学习与实验课时的学时分配上,各高校之间也存在着很大差别。在本科学习阶段,多数院校未设置实验内容,只有少数院校例外,如浙江大学和山东轻工业学院,两者都为本科生开设了食品生物技术选修课,共40学时,其中实验16学时。

在硕士研究生阶段,各院校的情况也不尽相同。有的学校只有理论课的学习,而没有设置实验环节,如山东农业大学,设置了食品酶学和生物技术在食品工业中的应用两门生物技术课程,作为专业选修课均为纯理论课,各40学时;天津科技大学的食品生物技术为纯理论课,共64学时。但多数院校设置了实验学时,如江南大学设置了4门相关课程,食品酶学学位课63学时,其中实验27学时;生化分离技术学位课44学时,无实验内容;食品生物技术选修课30学时,无实验;细胞与分子生物学实验技术选修课60学时,其中实验20学时。还有些院校设置了专门的生物技术实验课程,如中国海洋大学有专门的食品生物技术实验课程,34学时,暨南大学有高达72学时的食品生物技术综合实验课程。

2.4 实验内容的设计

各院校对实验内容的设计差别很大。有些院校在实验内容的设计上不考虑与食品专业的直接相关性,如中国海洋大学和西北农林科技大学的食品生物技术实验课,只涉及细胞工程和基因工程两大实验内容。有的院校只涉及与食品工程密切相关的生物技术实验内容,如山东轻工业学院设置与食品工业密切相关的酶工程与发酵工程核心技术作为主要的实验内容。也有些院校比较全面,如江南大学既涉及作为生物技术本身核心的基因工程实验内容,又涉及与食品工业密切相关的酶工程内容。而暨南大学食品生物技术综合实验则最为全面,既涉及基因工程、细胞工程等生物技术本身的核心实验内容,又涉及与食品工业密切相关的如α-淀粉酶、果胶酶、过氧化物酶的活力测定等酶工程的内容,以及如腐乳毛坯的制备等发酵工程的实验内容。

3 结束语

通过对相关高校食品科学与工程学科生物技术教学现状进行分析和归纳总结,我们可得出以下结论和启示。

3.1 总体对生物技术重视

近些年来,由于生物技术的发展深刻影响着食品工业技术水平的提升,因此,各高校的食品科学与工程学科普遍重视生物技术的教学,无论在本科学习阶段还是在硕士研究生阶段都有除生物化学与微生物学两门专业基础课以外的生物技术相关课程,这与十几年前相比有着本质的区别。

3.2 各高校之间的严重不平衡性

各高校之间在生物技术课程的设置上,存在着严重的不平衡性,这包括所开设的课程、总学时数、实验学时数以及实验内容的设计等多个方面。

3.3 本硕学习内容之间的难衔接性

生物技术与生物科学范文6

“怎样实现信息技术与生物教学的真正整合?”这是我面临的课题之一。当前,尽管在理论上有不少文章对信息技术在生物教学中的优势进行了详尽的阐述,相关生物教学软件的智能化程度也有了长足的进步,然而一个不容回避的事实是,信息技术对生物教育的影响并不大,信息技术教育与生物教育还是严重脱节,广大教师和信息技术之间仍存在着难以跨越的鸿沟,绝大多数的生物课依旧是粉笔加黑板的传统教学模式。为什么信息技术进入生物课的步履如此艰难呢?我认为原因是多方面的。下面结合个人的教学实践,谈谈对信息技术与生物教学整合的思考。

一、要实现信息技术与学科课程整合,教育思想和教育理论的转变是关键:

对于信息技术与课程整合,许多人有着不同的理解。信息技术与课程整合的涵义,不是简单地把信息技术仅仅作为辅助教师教学的演示工具,而是要实现信息技术与学科教学的“融合”:要求在现代的教育思想,理论的指导下,把以计算机及网络为核心的信息技术作为促进学生自主学习的认知工具与情感激励工具,丰富教学环境的创设工具,并将这些工具全面的应用到各科教学中,使各种教学资源,各个教学要素和教学环节,经过整理,组合,相互融合,在整体优化的基础上产生聚集效应,从而促进传统教学方式的根本变革,也就是促进以教师为中心的教学结构与教学模式的变革,从而达到培养学生创新精神与实践能力的目标。

所以对信息技术的定位只能是工具,信息技术与课程整合的关键在于教育思想,理论的转变。如果还是以教师为中心进行教学,在学习过程中学生一直处于被动接受的状态,即使把信息技术作为辅助教师教学的演示工具,这也只能是新瓶装老酒。信息技术与课程整合呼唤现代教育意识和现代教育观念,如“主导主体教学理论”,既强调教师的主导作用,又体现学生的认识主体地位。只有实现了教育思想,理论的转变,信息技术与学科课程整合才开始具有灵魂,才能真正发挥信息技术的优势,充分发挥学生在学习过程中的主动性,积极性与创造性,才能使学生在学习过程中真正成为信息加工的主体和知识意义的主动建构者,而不是外部刺激的被动接受器和知识灌输的对象,而教师则应成为课堂教学的组织者和指导者。

二、要结合本学科和教育对象的特点进行整合:

随着多媒体计算机的发展和普及,多媒体计算机已也逐步进入了中学的课堂。以多媒体计算机为主的信息技术,在学校的应用也变成了可能。所谓的多媒体计算机就是指能处理文本、图形、图像、声音、音效、动画,并配以图形界面的计算机。

生物学是研究生命现象和生命活动规律的一门自然科学,是一门实践性很强的实验科学,其产生和发展都离不开对生命现象,生命活动的观察,实验及实践中的应用。但是有许多生命现象、生理活动,如细胞的有丝分裂和减数分裂的动态变化过程,却是很难简单的用语言、板书或挂图所能讲清楚的,这时常将它们作为一个抽象的概念来解释,学生在学习时就缺乏感性认识,因此常常感到枯燥无味,很难提高学生学习的主动性,于是“生物课”变成了“死物课”。再者,中学生认识对象和认识方式的特点,是以学习间接经验为主,思维正处于从形象思维向抽象思维过渡的时期。因此,中学生物学教学过程,必须以观察,实验等直观形式为基础。把信息技术应用于生物课的教学,可以让学生通过事物的形、声、色的变化来获取知识,认识事物的内在的规律,而不是通过抽象的信息获取知识,使教学上的一些重点、难点得以突破。

例如,在“有丝分裂”的教学中,对于有丝分裂过程中染色体的变化特点以及染色体,染色单体和DNA的关系一直是教学中的难点,如何突破呢?如果用传统的教学模式――粉笔加挂图,则很难讲清在分裂间期染色单体如何形成的以及在分裂期又如何分开,并且平均分配到两个子细胞中去的动态过程。那么采用信息技术呢?下面我以植物细胞为例来谈谈如何突破相关难点:

1.播放植物细胞结构的动画课件,展示植物细胞结构示意图,边提问边演示,每提到细胞某一结构,则该部分闪动。(复习前面的知识,承上启下)

2.播放植物细胞有丝分裂的全程动态画面,让学生对细胞有丝分裂过程的认识有一个大概的轮廓。

3.在分裂间期,细胞中看不出有什么变化,这时可以将细胞核中的一条染色质长丝放大,然后显示它经过复制以后形成一条具有2条姐妹染色单体的染色体的过程。此处若用挂图来说明可能就达不到应有的效果。

4.播放分裂前期的动态画面并指出观察的重点:细胞核内的染色质的变化以及细胞结构的变化。此处特别是要突出染色质长丝如何高度螺旋化,缩短变粗,形成圆柱状或棒状染色体的。这一动态过程用传统的教学模式是难以突破的。另外,此时还要专门演示染色体、染色单体和DNA的关系:每条染色体上具有2条单体,其中一条闪动表示染色单体,每条单体中又有一条细丝表示DNA(DNA也闪动)。

5.播放细胞分裂中期的动态画面,并提示观察的重点:注意染色体是怎样运动的。此处要演示染色体怎样从散乱的状态在纺锤丝的牵引下整齐地排列在赤道板中央的动态过程。

6.播放分裂后期的动态画面,并指出观察重点:细胞中的染色体是怎么分配的。此处可以清楚地显示染色单体如何在纺锤丝的牵引下分开形成2条染色体,染色体又怎样平均分配到细胞的两极的。

7.播放分裂末期的动态画面,并指出观察重点:(1)细胞内有哪些主要变化?(2)两个子细胞是怎么分开的?此处重点显示染色体解螺旋形成染色质的过程。

8.以一对染色体为例,演示细胞周期中各时期的细胞染色体变化示意图,回顾各个时期的变化特点。

实践证明,在有丝分裂这部分内容的教学中,改变传统的教学模式,而应用信息技术多媒体课件辅助教学,可以把复杂的问题具体化,把抽象的问题形象化,动中有静,静中有动,给学生创设了一种良好的学习氛围,激发了学生的学习热情,使他们积极主动参与到教学中,从而大大提高了课堂教学效益。

总之,只有结合本学科和教育对象特点进行课程整合,才能真正达到整合的目的培养学生的创新精神和实践能力。

三、要本着从实际出发,因地制宜的原则,充分发挥传统教学技术手段在教学中的积极作用: