生物学和生物技术的区别范例6篇

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生物学和生物技术的区别

生物学和生物技术的区别范文1

【关键词】生物技术 粮油食品工业

生物技术又可称之为生物工程,主要包括分子生物学、微生物学、细胞生物学、生理学、免疫学、系统生物学等多种学科,并和计算机、化学等学科内容相互渗透成为一个比较综合的学科,主要包括基因工程、细胞工程、酶工程等技术,其中基因工程是其主要的核心技术,该种技术主要应用在农业、植物、医学、食品、动物等领域。应用现代生物技术可以按照人们的意愿创造出人们想要的物种,或者是具有全新的功能,或者是改造原有的功能使其更好的满足人们的需求。

一、生物技术在粮食生产中的应用

生物技术在粮食生产中的应用主要有以下几个方面:可以利用转基因技术获得产量更高,并有一定的抵御虫害的作物品种,获得营养价值更高的作物品种,此外,还可以利用细胞工程技术对植物进行无性繁殖,从而获得高产量的作物,利用生物技术可以制造出无毒生物农药从生产出更多的绿色产品。生物技术培育出的作物主要有三代,第一代是通过培育转基因作物可以提高农作物抗虫害的能力,目前种植面积比较多的是抗除草剂的农作物。第二代是通过转基因来提高农作物的营养价值为主要特征。第三代是通过转基因作物提高食品的免疫功能,即可以利用转基因的作物来生产一些具有新功能的食品以及药物。

二、生物技术在粮油加工中的应用

我国的粮油加工产品主要以初级产品为主,而在食品的精深加工方面比较落后,资源的深层次利用率比较低,而利用生物技术可以将产品原料加工成产品并实现产业化,通过对农产品的二次开发以此形成新的产品。利用生物技术可以快速的提高粮油加工的能力并提升水平,使我国的粮油加工生产能力能够得到跨越式的发展。

三、生物技术在食品加工中的应用

生物技术已经渗透到了食品加工的各个方面,利用基因工程可以有效的改良发酵工业中的微生物菌种,对食品加工原料进行改造,提高氨基酸在食品加工中的含量,此外,利用基因工程还可以改进其生产工艺,进一步提高食品的营养价值。利用蛋白质工程可以创造出人类需求的不同功能的蛋白质新产品,可以更改酶的特性。在食品工程中酶技术的应用比较成熟,在粮油食品加工中应用比较广泛的是酶制剂的应用,主要有酿造酶、蛋白酶、果品酶等。这些酶主要应用在果蔬加工,乳制品加工等方面。

四、生物技术与食品安全

生物技术在食品安全中的应用主要是转基因食品安全问题。任何物种在进化过程中都会经历自然选择或者是人工选择,他们能够幸存的物种都是这两种选择的结果,不过是自然选择还是人工选择其实质都是遗传变异选择,在物种进化中遗传是基础,变异一定会存在。任何物种都是在遗传的基础上经过进化发展而来的,对遗传变异进行人工选择就是常规育种,而转基因育种在本质上和常规育种并没有本质的区别,转基因的食品安全问题和其它新出现的技术一样,只是在人类科学进步进程中新出现的科学问题而已,应该对以抱有正确的态度,深入的对其进行研究和探讨。转基因技术作为发展最快的新技术,正对人们生活的各个方面产生巨大的影响。

五、生物技术与食品安全检测

食品安全越来越受到人们的关注,日常食品安全已成为人们生活的焦点,为了让人们吃到更为安全的食品,对食品安全检测技术的研究已经提上日程,而生物技术在食品安全检测中的应用,发挥了较大的推动作用,并取得了不错的效果。在当前的食品安全检测中比较广泛应用的生物技术有生物芯片、免疫技术等生物技术,通过这些生物技术的应用使得食品安全的检测更加方便快捷而且灵敏度也比较高,人们对食品安全也更加放心。

六、粮油深加工生物技术的进展

在粮油深加工方面,美国主要利用酶以及发酵工程来进行粮油资源的开发,同时还利用基因工程等生物技术来改良农作物的性能,改善农作物所含的营养价值。生物技术在粮油加工中的应用主要有以下几个方面,首先是利用生物技术进一步提高农作物的产量,并为农作物的生产寻找更好地的农业技术。通过新的生物技术的应用进一步改良农作物的品种,另外,还有利用农作物、农业废弃物和加工副产物生产工业制品,包括生物能源、生物材料等。

七、结语

生物技术在食品粮油领域,在食品生产、粮油食品加工以及副产品利用等方面都有重要的应用,随着基因组技术在农作物的成功实施以及深入开展,新一轮的农业技术革命将会展开。为此,要认识在粮油食品安全领域生物技术应用的重要性,并不断在粮油食品加工中引入生物技术,以更好的促进粮油食品加工行业的发展。

参考文献:

生物学和生物技术的区别范文2

[关键词] 生物技术 主干课程 实验教学 体系

实验教学对于培养生物技术人才十分关键,尤其是主干课程的实验教学不仅直接关系到学生的动手能力,还会影响到学生的创新精神和创新意识。江苏大学生物技术系以培养高新生物技术人才为宗旨,经过多年的探索和改革,发展了以生化及分子生物技术为特色的专业。目前现有实验教学和条件基本满足学生需要,但是相对于生物技术迅猛发展,实验教学内容、实验教学管理体制等方面存仍在诸多不足,实验教学体系仍需要进行完善。结合我校实际,为了充分发挥学生的学习主动性,培养具有创新意识的高新生物技术人才,结合我校实际必须尽快完善主干课程生物实验体系。

一、现有实验教学的弊端

传统的实验教学一直秉持实验从属与理论的原则,实验教学的地位一直没有得到足够的重视。实验教学内容杂乱,缺乏独立性和系统性,实验课繁多但课时偏少。实验教学中仍然是以教师为主,学生为辅,学生的主动性受到极大地限制。实验设备落后,实验室的管理制度不完善。

实验教学中,生物技术专业主干课程实验贯穿学生大学学习的始终,对于学生素质的培养尤为关键。现今的实验教学水平无法培养符合社会要求的高素质生物技术人才,因此根据社会的需要建立新型的实验教学模式势在必行。

二、新实验教学体系的探索与构建

1.确立实验指导思想,明确教学目标,给实验教学合理定位

实验教学改革,必须首先进行实验教学观念的转变,改变传统的实验从属与理论的观点,将理论与实验有机结合,以理论指导实验,同时以实验实践理论。同时改变以往教学中完全以教师为主的教学观念,重视发挥学生的自主性、能动性,明确学生在实验教学中的主体地位,在实验中培养学生的动手能力和创新精神。实验教学是以创新创造为核心的教育理念,培养学生实践能力和创新精神为目标。确立实验教学的独立地位,即保证了实验教学在整个教学体系中与理论教学具有同等地位,又可以充分发挥其在培养学生创新精神和实验技能方面的重要作用。

2.构建实验教学的新体系

生物技术的不断发展对于生物实验教学提出了新的要求,现今的实验教学内容杂乱,缺乏层次性和系统性,为了适应生物技术发展的需要,培养高新生物技术人才,实验教学内容必须进行细致的梳理,实验教学系统必须进行完善。在实验教学内容逐渐改革的基础上实验教学的方法也必须进行改进,实验教学的设备也应该不断更新,以实现实验教学水平的全面提高。

(1)优化实验教学内容。实验教学效果与实验教学内容密不可分,为了提高实验教学的有效性,实验教学必须结合教材内容,根据各年级学生的知识构成和接受能力建立系统的实验教学内容,注意实验教学内容在各年级之间的过渡。生物技术各学科本为统一的整体,相互之间存在着千丝万缕的关系,在实验教学内容的设计上应该考虑到这种学科的关联性,不可将教学内容分裂开来,减少实验教学内容的重复性,使实验教学内容体系化。动物与植物实验相结合,学生逐一进行观察,通过动植物细胞的对比分析其中的区别,便于学生了解并掌握动物与植物细胞的区别。提高生物学习的趣味性和学生生物学习的效率。将细胞生物学和遗传学部分实验教学内容整合,如动植物染色体染色、标本制作以及有丝分裂和减数分裂观察等。通过肿瘤细胞研究,可以从动物整体水平、细胞和亚细胞水平、分子水平和基因水平观察和研究,将不同层次的实验贯穿起来,从内容上体现多层次交叉,综合课内知识点,突出创新能力的培养和综合素质的锻炼,改变了传统实验课门数多,学时少,实验内容衔接性差和重复设置的现象。使学生能够将孤立的基本实验技能融会贯通地用到实际课题中去,使得书本与科研实践有机的结合。

在优化实验教学内容的基础上,将实验教学的内容串联成线,创建并完善实验教学的体系,建立基础性实验、综合性实验和设计型实验等多样化的实验教学模式。使实验教学更为符合现代生物技术发展的需要,使实验教学更为符合时代的要求,提高实验教学的科学性和有效性。

(2)更新实验教学方式。为了提高学生的学习积极性,发挥学生的在实验教学中的主体作用,实验教学应该根据学生的实际需求,结合实验教学的内容,建立开放式的教学方式。如“质粒DNA的快速提取实验及凝胶电泳和转化实验”两大系统。在实验前鼓励学生查阅资料对两种实验进行比较,通过教师的教学引导及实际的实验操作,了解不同的电泳的实验使用范围、实验方法和实验特点,使学生在学习以上知识的基础上加以理解,通过实际的实验强化学生对知识的掌握熟练程度。此外,也可以在学生充分准备的基础上,由学生提出自己的实验方案,激发学生的学习积极性,提高学生的学习效率。通过实验教学方式的适时更新,我校在培养学生的学习兴趣及创新意识方面取得了良好的教学效果。

(3)实验室管理科学化。实验教学内容改革的同时,实验教学的硬件设施也应该不断更新。根据生物技术人才培养的需要,我校逐年添加新型教学设备,将实验室由原来的两间扩展至现今的五间,满足不同实验教学的要求。随着实验设施的增加,实验室的管理也逐渐制度化,建立了实验室功能分区,实验器材借用审批备案,实验设施使用规范及实验设施使用安全等各项制度,实验教学更为科学化、简便化。

三、结语

经过几年的探索和改革,我校的生物技术系实验体系逐渐完善,生物技术人才素质的培养收效明显。相信只要紧跟生物技术的发展趋势,通过实践发现实验教学中的问题,分析存在问题,采取适宜的方式解决实验教学中的问题,实验教学体系将会日臻完善,生物技术人才的培养将会事半功倍。

参考文献:

[1]韩文军,李雄华,邢伟一,何钢,王义强.生物技术基础实验教学的改革与实践[J].实验室研究与探索,2006,25(16):1577-1579.

[2]姜舒.深化实验教学改革,建立实验教学新体系[J].高等建筑教育,2001,(3):45-46.

[3]肖红利,郭泽坤,李亚敏.生物技术专业主干实验体系的建立[J].高校实验室工作研究,2007,92(2):34-35.

[4]朱晟,刘元涛,张福伦.实验教学改革与培养学生创新能力的实践及思考[J].实验室研究与探索,2001,20(4):17-18.

[5]汤华,谢俊,向福英,韦双双,王罗霞.生物技术综合实验室管理科学化的探索与对策[J].海南大学学报自然科学版,2007,25(4).

生物学和生物技术的区别范文3

作者:马超 蒋一婷 徐桂娟 郑彩霞 单位:北京林业大学生物科学与技术学院

经过十几年的不断探索,北京林业大学生物技术专业形成了“一主两翼,两渠相融,三位一体”的人才培养模式,即以“学生获取知识、增强能力、素质养成”为主线,以理论与实践为两翼,以第1课堂教学为主渠道,实现第1课堂与第2课堂2个渠道的融合,以及集理论教学、实践教学和综合教育3个层次为一体。目前,北京林业大学生物技术专业每年招生2个班,在校生人数维持在每年260人左右;在人才培养和科学研究方面均取得了优异成绩,尤其是在生物技术专业招生质量逐渐下滑、毕业生就业压力不断增加的大环境下,仍然保持了招生录取分数位居全校前3名和95%以上的就业率。但是,面对新的机遇和挑战,深化北京林业大学生物技术专业人才培养体系的改革,突出人才培养的专业特色和行业特色,增加所培养专业人才的竞争力,仍应成为生物技术专业下一步发展的重点之一。因此,笔者在与生物技术专业学生、社会用人单位充分沟通的基础上,结合自己近年来的教学体会,提出以下建议,以期对生物技术专业人才培养体系的完善有所帮助。进一步明确、细化生物技术专业人才培养的特色大学的办学特色是学校生存和发展的核心竞争力,是一所大学的比较优势和核心价值的体现[2]。加强办学特色建设是林业高校生存和发展的需要,也是林业高校提升核心竞争力的需要。大学的学科建设是大学工作的龙头,是最能体现办学特色的因素,建设特色学科是林业高等院校加强办学特色建设的关键;而建设有林业特色的学科就要突出重点,整合资源,抢占学科制高点,注重建设特色鲜明、优势突出的学科群[3]。目前,全国开设生物技术专业的高等院校有几百所,如果各高校的生物技术专业缺乏自己的特色、人才培养没有自己的侧重点,那么所培养的毕业生就难以在众多的相同的专业人才中占得就业先机。北京林业大学生物技术专业设置的专业课程主要以生物学、生物化学、分子生物学、细胞生物学、微生物学、基因工程、细胞工程等为主,另外还设置了一些专业选修课。这种课程设置模式基本上是全国各高校生物技术专业普遍采用的模式,没有体现出林业行业高校自己的专业特色和人才培养特点。同时,北京林业大学的生物技术专业与学校的生物科学专业相比,在课程体系、教学计划、教学环节等方面,均大同小异,差异不超过15%。因此,建设体现林业行业特色和专业自身特色的课程体系应是北京林业大学生物技术特色专业建设的重点之一。目前,北京林业大学生物科学与技术学院拥有林木花卉遗传育种教育部重点实验室、树木花卉育种生物工程国家林业局重点实验室、北京林业大学毛白杨研究所、林木花卉良种繁育研究中心和北京林业大学中国林地资源利用研究中心;同时还拥有植物学、林木遗传育种、野生动植物保护与利用、生物化学与分子生物学、微生物学5个博士学位授予权学科,以及农产品加工与贮藏工程和细胞生物学2个硕士学位授予权学科。可见,北京林业大学生物科学与技术学院在林地资源的培育、开发和利用领域具有自己的资源优势和学科优势,并有多年的科研积累和人才培养经验。因此,把“林地资源的培育、开发和利用”作为生物技术专业的人才培养特色和专业培养方向能够充分反映北京林业大学生物科学与技术学院的科研特色和行业特色。在具体的人才培养过程中,可以将生物技术专业细分为“林地资源培育”和“林地资源开发与利用”2个专业方向,其中“林地资源培育”专业方向开设的课程以与遗传育种相关的课程为主,侧重于培养具有林地资源培育实用技术的专门人才;“林地资源开发和利用”专业方向开设的课程以与林地食用和药用资源的开发和利用相关的课程为主,如开设药用植物学、天然产物化学、生物药剂学、生物药物学、中药新药的研究与开发、药物分析化学等,侧重于培养具有林地资源开发实用技术的专门人才。在此基础上,再围绕特色人才培养的要求开设选修课程,并尽可能使生物技术专业的课程体系系统化,切实体现行业特色,加强学生专业技能的培养。例如,可以借鉴复旦大学生物技术专业的选修课体系,其系统地开设了天然产物化学、生物制药、药物分析方法与应用、新药研发概论、药物遗传学、药事管理学、药学文献检索、药用微生物学等30多门与药学相关的选修课,充分体现了其生物技术人才培养的“药学”特色。

精简生物技术专业的课程体系,突出重点课程目前,北京林业大学生物技术专业的课程体系包括人文社科类基础课、自然科学类基础课、专业必修课和专业选修课4部分。人文社科类基础课、自然科学类基础课、专业必修课主要是依据教育部的生物技术专业规范而设定的,各个高校基本大同小异,所以专业选修课的设置成为体现专业培养特色的重要环节。北京林业大学生物技术专业由于没有确立明确的特色培养方向,所以在课程设置过程中一度根据就业市场的变化而不断地调整专业培养方向,且不断地增加选修课的数量,希望课程体系能够涵盖本科毕业生就业、考研可能需要的所有专业课程。例如,由于生物制药领域就业前景较为乐观,所以为学生开设了生物制药、药理学、药用植物学、药用植物化学分析技术、药政学等专业课程。这些课程的教学大纲主要参考药学院开设的相关课程的教学大纲制定,对“如何与北京林业大学生物技术专业的知识背景相融合”“如何体现出与药学院本科毕业生的专业区别”等问题缺乏深入的思考。显然,单纯地开设生物制药方面的课程,尤其是完全照搬药学院等其他院校相同课程的教学大纲,是不可取的,也无法体现北京林业大学生物技术专业的特色。目前,林业系统,尤其是林业基层单位,对林地药用资源方面的专业人才需求巨大,尤其缺乏具有林业知识背景、熟悉林地药用资源、具有林地资源开发利用技术和制药专业技术技能的人才。因此,笔者认为,只有将生物制药技术方面的课程,如生物技术制药、药理学、药用植物学、药用植物化学等课程,与“林地资源开发和利用”这一专业方向紧密结合,将北京林业大学生物科学与技术学院在林地资源的培育、开发和利用领域所具有的资源优势和学科优势与生物制药技术相结合,才能使生物制药技术落到实处,并使北京林业大学生物技术专业充分体现自己的人才培养特色。除了精简生物技术专业的课程体系之外,还要突出重点课程。选修课程数量的不断增加使学生的课业负担加重,而思考和创新的空间被压缩。以北京林业大学生物技术专业为例,大学3年级上学期的必修课学时就达414学时,再加上选修课的学时,总学时可达500学时。这意味着1个学期的开课数量超过10门,学生每天至少要进行6学时的课程学习,由此学生的学习压力可想而知。另一方面,所开课程往往存在内容重复或相互重叠的现象。例如,生物制药课程与基因工程、细胞工程、微生物工程、蛋白质与酶工程等课程就存在部分内容的重复,基因工程课程与分子生物学课程、细胞工程课程与细胞生物学课程之间也存在部分内容的重复。因此,笔者建议,要精简课程体系,协调各门课程的授课内容,突出重点课程和课程重点内容,强调课程特色,以降低课时总量、减轻学生的学习负担、激发学生的学习兴趣,为鼓励学生进行创新提供空间和创造条件。

加强自然科学类基础课程与生物技术专业内容的衔接为了强调化学、数学、物理、计算机等自然科学类基础课程对生物技术专业的重要性,教育部颁布的《高等学校本科生物技术专业规范》对这类课程的修读学分做了硬性规定,如化学类课程不少于13学分,数学、物理不少于8学分,计算机类不少于6学分。在具体的实施过程中,各高校的生物技术专业更是进一步强化了对自然基础学科尤其是化学类课程的重视程度。例如,北京大学生物技术专业规定学生需修读20学分的化学类课程(含实验)、8学分的数学类课程;清华大学生物技术专业规定学生需修读14学分的化学类课程、12学分的数学类课程。而北京林业大学生物技术专业规定学生需修读18学分的化学类课程、11.5学分的数学类课程,且学生修读数理化和计算机等自然科学类基础课程的全部学分需达到37.5分,占全部培养计划总学分的24%。这使生物技术专业学生大学第1、2学年的绝大部分时间都用于课程学习了。但是,遗憾的是自然科学类基础课程似乎正成为专业课程改革的死角。由于这部分课程均由理学院等外院教师负责讲授,而授课教师对生物技术专业课程的需求缺乏了解,教学内容大多拘泥于讲“试题”和“公式推导”,侧重于推理、原理讲解和逻辑分析,缺乏案例分析和应用,更缺乏与生物技术专业相关的案例分析和实际应用。例如,北京林业大学生物技术专业开设了高等数学和数理统计学课程(共计11.5学分),学习时间分别安排在3个学期,但最后的结果是当在专业试验课程中面对简单的试验数据时,却鲜有学生有意识地运用统计学知识;有的学生甚至连起码的t检验和F检验都不知如何运用。因此,笔者认为,生物技术专业应该加强数理化和计算机等自然科学类基础课程的改革,特别是要加强这些课程与生物技术专业内容的联系,使学生能够将基础理论知识学习与专业技能应用紧密地联系起来。进一步优化生物技术专业的课程布局由于人文社科类课程和自然科学类基础课程的修读学分占本科人才培养计划全部学分的一半左右,所以很多高校将这2类课程放在大学第1、2学年集中开设,而把专业课主要安排在大学第3、4学年。然而,在大学第3、4学年,学生面临着来自考研、出国深造、英语等级考试以及就业、毕业设计和科研实践等方面的压力,难以把全部精力放在专业课程的学习上。因此,笔者建议,高校的生物技术专业要打破目前的这种条块化课程分配格局,将人文社科类课程适当分散安排在大学的4个学年里;将动物学、植物学、微生物学、生态学以及专业引导性课程尽可能安排在大学的第1学年,将生物化学、分子生物学等专业基础课程尽可能安排在大学第2学年;同时将免疫学、遗传学、细胞生物学等课程尽可能安排在其他选修课之前。这样,学生既可以尽早接触专业课程、掌握专业基础知识、了解专业未来的发展方向,又可以提高学习基础课程的兴趣;更为重要的是能有效地缓解大学第3学年专业课学习的压力,提高对专业知识尤其是其他选修课程内容的消化、吸收和创新能力。此外,在课程安排的细节上,应该认真考虑专业课程之间知识的衔接性。例如,目前生物技术专业将有机化学、生物化学课程安排在同一学期就有些不妥,应予以适当调整。加强生物技术专业工程类课程的“工”科内容北京林业大学生物技术专业是以理科为主、工科为辅的理工科复合型专业,人才培养目标是培养应用研究型人才。为此,北京林业大学生物技术专业开设了基因工程、微生物工程、细胞工程等工程类必修课以及蛋白质与酶工程、生物制药等选修课程。然而从课程教学大纲来看,这些课程仍是以理论教学为主,适当搭配了一定课时的实验教学,但几乎没有工科方面的教学内容。这势必造成学生对生产设备缺乏必要的了解,在中试和生产车间实际操作环节中缺乏相应的生产设备维护、维修的基本知识。因此,笔者建议,对现有的工程类课程,要适当调整课程教学大纲,增加工艺学、设备、化工原理等方面教学内容的讲授比例;同时开设1~2门工科类基础课程,让学生了解一些工科基础知识。

加强生物技术专业学生科研素质的培养,规范学术道德培养学生的科研能力和创新能力,是新形势下生物技术专业人才培养面临的挑战。因此,在传授专业基础知识和实验技能的基础上,培养学生文献检索、实验设计、数据分析和论文写作等科研素质是实现创新型人才培养的重要环节。现在,很多课程的考核均采用撰写论文或者综述的方式,相对于传统的闭卷考试来说,是一种有益的尝试。但是,如何查阅文献、引用文献、撰写论文,有些学生到毕业都没有真正了解和掌握。在很多学生头脑里,撰写论文似乎就是百度、谷歌搜索外加复制、粘贴的过程;有的学生甚至认为只要不是全文照搬,经过适当拼凑加工就不算论文抄袭,更谈不上对论文所引用、参考的文献进行认真的选择和甄别了。因此,笔者认为,在大学生入校之初,高校就应该开设“文献检索”必修课程,使学生掌握查阅中英文专业文献的方法、了解文献的引用规则以及撰写科技论文的专业规范和学术道德。例如,浙江大学开设的“生物文献检索与论文写作”、复旦大学开设的“科学研究方法与论文写作”都颇有实用价值,值得借鉴。这些课程不仅有利于学生拓宽视野、培养查阅文献的技能,更有利于提高学生对学术道德的认识。为此,笔者建议,北京林业大学生物技术专业可以尝试将文献检索、实验设计、生物统计、科技论文写作等课程集合为一个模块,作为学生的选修课,在大学第2学年开设。这将有利于提高学生的科研素质和学术道德。近年来,我国高等教育体制发生了巨大的变革,从20世纪90年代开始,合并、联合办学、共建等已成为高校体制改革的主题。过去条块分割的高等教育管理体制正在被条块结合的体制所取代,高等教育综合化趋势日益明显。作为林业行业性高校,做好行业性与综合性的融合工作将有利于丰富林业高等院校的内涵、增强学校的科研创新能力、提升学校对社会的贡献力、提高林业院校毕业生的社会竞争力[4]。2010年,北京林业大学生物技术专业应届毕业生(2006级)考研率达41.82%、就业率达94.55%,应该说又是成绩卓著的一年。但是,挑战依然存在,形势依旧严峻。因此,加强生物技术专业的人才培养和课程体系改革仍不容忽视。通过明确、细化专业培养特色,调整课程体系,优化课程布局,加强课程间的衔接,适度调整理科、工科类课程的比例,以及加强学生科研素质的培养和学术道德的规范,可以使现有的专业人才培养体系更为科学、特色更为突出;可以进一步突出北京林业大学生物技术专业在“林地资源的培育、开发和利用”领域的专业特色,增强毕业生的社会竞争力,从而为我国林业领域培养一批既具有扎实的生物学基础知识又具有较强的生物技术实践技能的林业生物技术专业人才。

生物学和生物技术的区别范文4

该指令共五章,十八条,由于了解该指令有助于促进我国在生物技术发明方面的立法,鼓励对生物技术发明的投资,促进生物技术发明在产业中的应用和传播,我们将该指令翻译如下。由于水平有限,不准确甚至谬误之处在所难免,恳请各位专家予以指正。

欧洲议会和理事会

《关于生物技术发明的法律保护指令(ec/98/44)

1998年7月6日通过

1998年7月30日生效

《官方公报l类第213号》,第0013页

欧洲议会和欧洲联盟理事会

考虑到《建立欧洲共同体条约》,尤其是其中的第100a条

考虑到委员会的建议(注:《官方公报c类(ojc)第 296 号》,1996年10月8日。第4页和《官方公报c类(ojc)第311号》。1997年10 月11日,第12页。)

考虑到经济和社会委员会的观点(注:《官方公报c类( ojc)第295号》。1996年10月7日。第11页。)

按照条约第189b条设定之程序(注:1997年7月16 日《欧洲议会的观点》(《官方公报c类(ojc)第286号》。1997年9月22日,第87页)。1998年2月26日《理事会共同立场》(《官方公报c类(ojc)第110号》1998年4月8日,第17页)和1998年5月12 日的《欧洲议会的决定》(《官方公报c类(ojc)第167号》,1998年6月1日)。1998年6月16 日《理事会决定》。)

(1)鉴于生物技术和基因工程在广泛的产业领域正发挥着日益增长的重要作用,而且生物技术发明的保护对共同体的产业发展将理所当然地具有根本性的重要意义;

(2)鉴于,尤其是在基因工程领域,r

(3)鉴于在全体成员国内有效和一致的保护对维持和鼓励生物技术领域的投资非常重要;

(4)鉴于根据欧洲议会对由协调委员会批准的欧洲议会和理事会关于生物技术发明的法律保护指令的共同文本(注:《官方公报c 类(ojc)第68号》。1995年3月20日。第26页。)的否决, 欧洲议会和理事会认为生物技术发明的法律保护问题需要明晰;

(5)鉴于由不同成员国的法律和惯例提供的对生物技术发明的法律保护存在差异;鉴于此差异可能产生贸易障碍,并且因此阻碍国内市场正常发挥其功能;

(6)鉴于该差异可能因各成员国采取新的不同的立法和行政惯例而进一步扩大,或者鉴于各国对这些立法的解释导致判例法的发展不一致;

(7)鉴于在共同体内各国国家法关于生物技术发明的法律保护的不协调发展可能导致对贸易的进一步阻碍,以及损害这些发明的产业发展和国内市场的平稳运行;

(8)鉴于对生物技术发明的法律保护并不需要创设单独法律以代替国家专利法的规定;鉴于为充分考虑满足专利性要求的有关生物材料的技术发展,生物技术发明的某些特别方面需要调整到或加入专利法中,国家专利法的规定仍然是对生物技术发明给予法律保护的主要基础;

(9)鉴于在某些情况下, 比如排除植物和动物品种以及生产动植物产品的主要是生物学的方法的可专利性,建立在以关于专利和植物新品种的国际公约基础上的一些国家法的概念,对于生物技术和一些微生物发明的保护产生了不确定性;鉴于统一澄清这些不明确性是必要的;

(10)鉴于应该考虑到生物技术的发展对环境,尤其是这些技术的应用对发展能减少污染和更经济地使用土地的种植方法的潜在影响;鉴于专利制度应该用于鼓励这些方法的研究和利用;

(11)鉴于生物技术的发展无论是在健康方面和与传染性、地方性疾病作斗争方面以及在世界范围内与饥饿作斗争方面对发展中国家的重要性;鉴于专利制度也应该用于鼓励这些方面的研究;鉴于这些技术在第三世界传播和有利于有关群体的国际程度应予以增强;

(12)鉴于欧洲共同体及其成员国已签字的《trips 协议》(注:《官方公报l类(ojl)第336号》。1994年12月23日。第213页。)已生效,该协议规定专利权应当授予一切技术领域的产品和方法;

(13)鉴于共同体保护生物技术发明的法律框架,当适用于生物材料本身的专利性时可限于设定一些原则,这些原则特别旨在确定有关人体某个部分的专利性时发明和发现的区别,生物技术发明专利所提供的保护范围,除书面公开外采用一种保存机制,及选择对相互依存的植物品种和发明(或者反之)颁发非排他的强制许可;

(14)鉴于一项发明专利未授权持有者实施该发明,而仅授权其禁止第三方为工业或商业的目的而利用该发明;鉴于,实体专利法因此不能用于取代国家法、欧洲法或国际法或导致它们的多余,因为它们可以增加限制或禁止的规定,或者对研究进行管理和对该结果进行使用或商业化等,并尤其从公共健康、安全、环境保护、动物的生存、基因多样性的保存以及遵循一定的道德标准等的要求的角度来考虑是这样;

(15)鉴于各国专利法或欧洲专利法(《慕尼黑公约》)中都没有一律排除生物材料专利性的排除性或禁止性规定;

(16)鉴于专利法必须同时尊重捍卫人的尊严和完美这一基本原则;鉴于声明包括生殖细胞在内的、在形成和发展的任何阶段的人体,以及关于其某个部分或某种产品,包括人类基因序列或部分基因序列的任何简单发现,都不能被授予专利这一原则是很重要的;鉴于这些原则与专利法中的可专利性标准是一致的,即单纯发现不能被授予专利;

(17)鉴于有从人体中分离或用其他方法取得的药品的存在,它们在疾病处理方面已取得重大进展,并且这些药品所用的技术方法的目的在于获得同人体中自然存在的结构相同的元素;鉴于基于此,旨在得到或分离出对这些药品的生产有重要价值的这些元素的研究工作应通过专利制度予以鼓励;

(18)鉴于,由于专利制度未能提供充分条款以鼓励对与罕见或“孤儿”疾病作斗争的生物技术药品的研究和生产,共同体和成员国有义务对这些问题作充分的反应;

(19)鉴于已考虑了“生物技术伦理影响咨询组”对欧洲委员会的第八号意见的观点;

(20)鉴于,由此应明确,基于一个从人体分离出来的元素或通过其它技术方法获得的发明,只要有工业实用性,就未被排除可专利性,即使该元素的结构与自然元素的结构相同,条件是专利授予的权利不延及人体和处在自然环境中的组成元素;

(21)鉴于从人体中分离的或用其他方式产生的元素未被排除可专利性、因为该元素是用例如技术手段进行区分、提纯、分类或在人体之外复制而产生,并且这是一些人类自己能独立付诸实施但自然界自身不能完成的技术;

(22)鉴于对基因序列或部分基因序列的可专利性问题一直争论不休;鉴于根据本指令,对涉及基因序列或部分基因序列的发明授予专利应与其他所有技术领域的可专利性适用同样的标准:新颖性、创造性和工业实用性;鉴于基因序列或部分基因序列的工业实用性必须在专利申请中公开;

(23)鉴于未说明功能的单纯dna序列不包含任何技术信息, 因此属于不具有可专利性的发明;

(24)鉴于,为符合工业实用标准,当基因序列或部分基因序列用于生产蛋白质或其中某部分时,有时有必要指明生产了哪种蛋白质或某种蛋白质的哪个部分或指明其可实现什么功能;

(25)鉴于,为解释专利授予的权利之目的,当序列的重叠仅涉及发明的非实质性部分时,每个序列应视为专利法中所说的独立序列;

(26)鉴于,如果一项发明是基于人体的生物材料或使用了这些材料,在提交专利申请时,该材料从其身体中被提取的人应有机会根据国家法律表示自由的和被告知的同意;

(27)鉴于如果一项发明是基于植物或动物的生物材料或者是对这些材料的使用,在适当的情况下,专利申请应包含,如果知道时,这些材料的地理来源的信息;并鉴于这些不应影响专利申请的处理或授予的专利权利的有效性;

(28)鉴于本指令在任何情况下都不影响现有专利法的基础,即对一项专利产品的新应用可授予一项专利;

(29)鉴于本指令不应影响排除植物和动物品种的可专利性;鉴于,在另一方面,有关植物或动物的发明具有可专利性的前提是此发明的应用在技术上未限于单个植物或动物品种;

(30)鉴于“植物品种”的概念已由保护植物品种的立法进行了定义,即类别由其染色体决定,并因此而具有个性特征并明显区别于其他品种;

(31)鉴于以一个特别的基因(但不是整个染色体)为特征的某一植物群不受植物新品种保护,并且因此即使它构成植物新品种也不能排除其可专利性;

(32)鉴于,但是,如果一项发明仅为对某种特殊植物品种进行基因修饰,并且如果一个新品种是繁殖的,即使该基因修饰并非主要是由于生物学的方法而是生物技术方法的结果,它将同样被排除可专利性;

(33)鉴于为本指令之目的有必要定义在什么情况下繁殖植物和动物的方法乃主要是生物学的方法;

(34)鉴于本指令对由国家、欧洲或国际专利法律中定义的发明和发现的概念一视同仁,不持偏见;

(35)鉴于本指令对国家专利法中关于对人或动物的外科治疗方法和对人或动物的诊断或治疗方法不具有可专利性的规定不持偏见;

(36)鉴于trips 协议已为世界贸易组织各成员国排除某些发明的可专利性提供了可能性,前提是为了保护公共秩序和公共道德,包括保护人类、动物或植物的生命或健康,或者为了避免对环境的严重损害而有必要禁止他们在商业领域内的利用,但这种排除不能仅仅是因为此利用被法律所禁止而作出;

(37)鉴于当发明的商业性利用违反了公共秩序或公共道德时必须排除其专利性这一基本原则也必须在本指令中强调;

(38)鉴于本指令的执行部分也应包括一个说明被排除可专利性的发明性的清单,以便为国家法院和专利当局提供一个解释公共秩序和公共道德的一般指导;鉴于该清单显然不可能列举穷尽;鉴于其使用侵犯了人的尊严的方法,比如从人和动物的生殖细胞或全能细胞中生产嵌合体的方法,显然也不应具有可专利性;

(39)鉴于公共秩序和公共道德尤其与各成员国承认的伦理或道德原则相对应,在生物技术领域,根据该领域的发明的潜在范围和它们与生物的固有关系,该原则应得到尊重格外重要;鉴于这些伦理或道德原则补充了根据专利法在任一发明技术领域的法律审查标准;

(40)鉴于在共同体内一致的意见认为介入人类生殖细胞系列和克隆人违背了公共秩序和公共道德;鉴于因此应毫不含糊地排除对人类生殖细胞系的遗传同一性进行修饰的方法和克隆人的方法的可专利性是很重要的;

(41)鉴于克隆人的方法可被定义为任何旨在,包括用胚胎分裂方法,制造与另一活人或死人的核遗传信息相同的人体的方法;

(42)鉴于,除此之外必须排除为工业和商业的目的对人体胚胎的使用的可专利性;鉴于在任何情况下,这种排除并不影响为治疗或诊断的目的而应用于人类胚胎且对其有用的发明;

(43)鉴于依照《欧盟条约》第f (2)的规定, 联盟应尊重由1950年11月4 日在罗马签定的《保护人权和基本自由的欧洲公约》所保证的、来源于成员国共同宪法传统的、作为共同体法的一般原则的基本权利;

(44)鉴于委员会关于“科学和新技术伦理问题欧洲组”应对生物技术领域的伦理问题进行评价;鉴于在此应该指出该小组仅从基本伦理原则的层面对生物技术进行评价时被咨询,包括就专利法问题被咨询;

(45)鉴于对改变动物遗传同一性的方法,如可能导致动物痛苦,并对人和动物及由该方法产生的动物从研究、预防、诊断或治疗的角度看没有任何实质性医学利益的,其可专利性应予排除;

(46)鉴于,根据专利的功能在于通过授予一定时间的排他性权利以对发明人的创造性努力给予回报,并以此鼓励创造活动的事实,专利持有人应被授予禁止使用可自我复制的专利材料的权利,相当于应被允许禁止使用不能自我复制的专利产品一样,即生产专利产品本身;

(47)鉴于当专利权持有人或经其同意,带有受保护的发明的繁殖材料为农业之目的出售给农民时,有必要规定专利权持有人权利的首次弱化;鉴于首次弱化必须保证农民在其农场上为进一步增殖或繁殖之目的使用其收获的产品;鉴于这种弱化的范围和条件应当限于1994年7 月27日签订的关于共同体植物品种权的《理事会条例(ec)第2100/94号》的规定(注:《官方公报l类(ojl)第227号》。1994年9月1日。 第1页。最后被《条例(ec)第2506/95号》修订的《条例》(《官方公报l类(ojl)第258号》。1995年10月28日。第3页)。);

(48)鉴于仅可以要求农民支付植物品种权共同体法中设定的费用作为要求弱化共同体植物品种权的条件;

(49)鉴于,专利权持有人也可以通过反对农民滥用这种弱化或反对没能履行其承诺的培育者开发含有受保护的发明的植物品种以捍卫其权利;

(50)鉴于对专利权持有人的第二次弱化必须授权农民为农业之目的使用受保护的种畜;

(51)鉴于既然没有关于动物品种权的共同体立法,第二次弱化的范围和条件应该由国家法律、法规和实践来决定;

(52)鉴于,在利用其特性源于基因工程的新植物方面,当对有关的类或种,该植物品种与现有专利中的要求保护的发明相比具有相当经济效益的重大技术进步时,必须保证在缴纳费用的前提下,能以授予强制许可证的形式获得该植物;

(53)鉴于,在利用新植物方面,如果该新植物的特性源于基因工程中的新植物品种时,当该发明存在相当经济效益的重大技术进步时,必须保证在缴纳费用的前提下能以授予强制许可证的形式获得该品种;

(54)鉴于trips协议第34 条包含了对所有成员国有约束力的关于举证责任的详细规定;鉴于,因此,本指令中没必要作规定;

(55)鉴于根据第93/626/eec号决定(注:《官方公报l类(ojl)第309号》。1993年12月31日。第1页。),共同体是1992年6月5日的《生物多样性公约》的成员;鉴于,考虑到此点,当成员国应与本指令保持一致的法律、法规和行政规章生效时,必须特别注意该公约第3条、 第8(j)、第16(2)的第二句和第16(5)的规定;

(56)鉴于1996年11月召开的《生物多样性公约》成员第三次会议在《决定》第Ⅲ/17中声明“为作出关于知识产权权利与trips协议和《生物多样性公约》之间的关系的共同评价报告,尤其是关于技术转移、生物多样性的保存和可持续利用,以及公平和平等地分享使用基因资源带来的利益等主题,包括与生物多样性的保存和可持续利用相关的知识的保护、革新和体现传统生活方式的本土和地方社区的实践,尚需继续做工作”。已通过本指令

第一章 专利性

第一条

1.成员国应通过国内专利法保护生物技术发明。在必要的时候,他们应当根据本指令调整其国内专利法。

2.本指令不影响各成员国履行国际协议尤其是trips 协议和《生物多样性公约》中规定的义务。

第二条

1.为本指令之目的

(a)“生物材料”意指含有基因信息的、 且能自我复制或在生物学系统中进行复制的任何材料;

生物学和生物技术的区别范文5

【摘 要】初中生物教学现状不容乐观。那么,在日常教学实践中,生物教师如何提高生物课堂的生命力,来激发学生的学习兴趣,体现生物课的科学价值,培养学生探究生物科学的意识,本文从四个方面进行了探讨。

关键词 生物课堂;生命力;教学方案;实验

课堂教学是实施素质教育、培养学生个性的主阵地。不论是从科学发展,还是从实际需要看,我们都必须加强对学生的生物科学教育,尤其是必须加强中学生物科学教育。中学生物科学教育的主渠道是生物课堂教学,而当前初中教学现状是,学生眼中的生物只是一门可有可无的副科,是非中考科目,从学校到学生,重视程度严重不足,让生物课失去了它应有的意义。因此,如何提高生物课堂的生命力,激发学生的学习兴趣,体现生物课的科学价值,并以此培养学生探究生物科学的意识,教师可以从以下几个方面入手:

一、以教学大纲为中心,结合实际,设计高质量的教学方案

经过新课程改革,生物学课本与以前比较有了很大的变化,要是只是凭课本,很难达到教学目的的要求,生物课堂教学的目的要求要从知识教育、能力培养、思想感情三个方面综合考虑,不能顾此失彼。所以教师要设计高质量的教学方案,才能在教学中做到有的放矢。

教学方案是教师对整个一课教学设计意图的体现。教学方案设计的重点是教学过程的设计。教师在设计教学过程时,一定要针对学生已有的知识基础,能力水平与思想水平,符合学校现有的实际条件。这样设计出的教学方案才切合实际,才具有可操作性。那种照抄书本或只摘录知识要点、照搬他人的现成教案或用自己的旧教案的方法是极不可取的。

二、设计好每一个演示实验和学生实验,加强课堂教学的直观性

生物学是一门实验科学,观察和实验是生物学基本的研究方法。近期使用的各种版本的中学生物教材,都根据教学大纲的要求选编了大量的观察和实验内容。生物教师在教学中要充分发动学生,克服困难,创造条件,搞好教材中所选编的每项观察和实验的教学。通过这些观察和实验的教学,培养学生的学习兴趣,调动他们学习的主动性,养成他们客观的实事求是的科学态度。

教师在安排观察、实验内容的教学时要重视和设法克服教学内容、时间与自然季节不相符的困难。必须有计划地做好观察和实验材料的采集、培植、饲养和保存等工作,否则过了适宜的季节,也就错过了最佳的教学时机。例如在北师大版七年级上册第97页《观察枝瘤》的演示实验中,因为枝瘤形成的比较慢,所以必须要在提前一两月准备该实验。另外还有北师大版七年级上册第89页 《观察土壤浸出液培养的幼苗》的演示实验中,也要提前两三周要准备好才能比较明显地观察到蒸馏水和土壤浸出液培养的玉米幼苗的长势区别等等。

除此之外,还要合理选择模型、投影、录像等直观手段,展示或再现不同的生物及其生命活动的情况,不仅可以形象、直观地向学生传授生物学知识,而且可以激发学生学习生物学的兴趣,集中学生的注意力,还能打破时空的限制,增加课堂信息容量。这些都有利于提高生物课堂教学效率。譬如人教版八年级在讲到生物反应器的时候有很多同学都不太理解,看了相配套的视频资源以后,大家都对这一生物现象有了直观的理解。如果教师长期都使用直观教学手段,学生对生物学的兴趣也会大大增加。

三、走出课本,拓宽学生生物知识面

要提高生物课堂教学效果,学生的兴趣更是不容忽视的一个重要方面,在教学中如果始终脱离不了课本,那学生学习生物的兴趣会慢慢消失。所以开展行当活动,提高学生的兴趣在课堂教学中是不可缺少的。譬如,每节课还没正式上课之前用几分钟时间,让学生让一个生物小故事,(全班同学轮流,但不能以任务的形式强加),学生就会在课余时间查找各种资料,这样对提高学生学习兴趣,拓宽学生知识面是非常有好处的,特别是对七年级的学生更是如此,因为他们在小学阶段还没有系统地接触到生物学,这对他们在以后能否更好地学习生物知识有着莫大的关系。

再如,可以开展一个课堂上的“生物科学十万个为什么”。每堂课剩余十来分钟时间,让两三个学生提出自己疑惑或感兴趣的课外生物学问题,再让全班同学对所提的问题回答。这些问题尽量当堂课能解决,如果解决不了,让学生自己下去通过各种途径找答案,下堂课再作答。教师在这个活动中只是点评或引导,不能直接回答学生所提的问题。虽然生物学在初中阶段只学习两年,但是通过以上两种方法,学生能在这段时间掌握更广泛的知识。

四、结合实际情况,加强生物技术的实用性

要提高生物教学效率,还必须多创造学生接触实用技术的条件,例如,在我们珠海地区,水产养殖业比较发达,同学们可以利用周六、周日,结合生物学的有关知识,对各类鱼虾等水生生物进行分类,向家长了解各类水生生物的生活环境和饲养方法。另外,让学生留心身边的生物现象,并用所学的生物知识加以解释,例如树叶从树上落下来的时候,是正面朝上的机会多还是背面朝上的机会多,有些花为什么一天的不同时间会有不同的颜色,为什么小孩子生下来不用学就会吃奶等等。

找准课堂教学内容与生物实用技术的最佳结合点,加强生物知识与日常生活的紧密结合是展示生物课堂生命活力的必要补充。

提高初中生物课堂的生命力是每位生物老师都值得研究的永恒课题,因为它与教师所付出的努力是密切相关的。因此,我们必须根据新课程的要求备好每一节课,用生动的、充实的教学去吸引学生的注意力,培养学生学习生物的兴趣,激发他们的求知欲,发挥学生的主体意识,让学生真正参与到教学活动中,从中获取正确的生物科学知识,养成探究生物科学的可贵精神,使我们的生物课堂展示它应有的生命活力。

参考文献

[1]王风洁.如何实现高效课堂——浅谈生物教学中的几点认识,《教育艺术》2012年第7期

生物学和生物技术的区别范文6

关键词:微生物学实验课程;多学科融合;教学改革;教学质量;创新能力

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)47-0108-03

微生物学是生物学和生命科学领域中极为重要的基础性学科,同时也是生物工程和生物技术专业的核心课程。由微生物学的发展史不难看出,该学科最重要的特征就是具有实验性和实践性,同时具有很强的应用性。微生物学实验教学既是对微生物基本理论的深化和巩固,又是培养学生观察能力、动手能力、分析问题和解决问题能力的最有效途径,更是培养学生创新能力、科学思维和提高对本专业学习兴趣的重要手段。因此,在开设微生物学课程时,微生物学实验也是既重要又十分必要的课程。我校的生物工程、酿酒专业和生物技术三门本科专业尽管分属于工科、理科性质,但均侧重于培养本领域具有国际视野、创新思维和解决实际问题的高素质人才。特别是我校“国家生命科学与技术人才培养基地”的人才培养目标明确定位为“培养适合社会发展的具有创新精神、实践能力和创业能力的新世纪高层次工业生物技术人才”。同时,微生物学是多个相关学科的联系纽带,特别是生物化学、分子生物学、细胞生物学和发酵工艺学等本专业的学科平台课程和专业核心课程,均依赖于微生物学科的支撑。同样,微生物学和微生物实验课程的知识体系、基本理论和前沿进展又离不开其他学科的支撑,因此,在学科交叉与知识融合的背景下,在本科课程设置和教学模式改革中,我们特别注重微生物学实验教学的教学模式改革和实践效果。

一、微生物学实验课程的传统教学模式及不足

微生物学实验是微生物学的重要组成部分,也是微生物学教学的重要环节。从培养人才目标上来看,微生物学实践教学与微生物理论教学具有同等重要的地位,甚至更高。就我校生物工程专业,微生物学理论课程设定40学时,而实验课程设定48学时,这也从一定程度上反映了实验教学的重要性。传统的实验教学虽有区别,但总的来看多以单元操作实验、结果验证实验为模块进行课程设置,其出发点是以掌握基本实验技能,加深基本概念和理论为目标的。就其出发点来看,传统的实验教学设置课程体系是发挥了良好的效果。但是,对照培养高素质、宽口径和创新型生物工程人才的培养目标来看,传统的实验教学仍有一些不足之处,概况起来有以下几点。一是在主观认知上,认为实验课的目的是验证课堂讲授的理论内容,常采用实验课堂上教师单纯讲解示范,学生一味跟踪模仿,造成了学生被动接受知识的效果。长此以往,实验教学形式僵化,学生上课兴趣降低,导致最终的教学效果很难达到预期目标。二是实验教学内容的设计上呈现点状式、碎片化特征,验证实验过多,综合型、设计型实验环节较少。这种实验内容的设计优点是强调对基础实验技术的掌握,但是很难充分激发学生的创新思维和探索未知世界的兴趣。三是实验安排上采取每周有实验,理论课和实验课并行的特征,导致一些连续性的实验难以及时完成。这种实验课程学时的安排布局看似合理,实则不符合微生物学实验的基本规律,因为有些微生物学实验需要半天、一天甚至更长时间才能完成,而零碎的时间打断了实验的节奏,导致不可预知的实验结果,更为重要的是没有给学生充分的时间去思考、分析和吸收消化所学知识,教学效果肯定大打折扣。为此,我们在吸收、总结传统实验教学精髓的基础上,根据工科专业人才的培养特征,探讨和尝试了一些微生物学实验课教学的新举措。

二、微生物实验教学改革的探索与实践

1.微生物实验课程的体系改革。传统的微生物学实验主要包含无菌技术、染色技术、纯培养技术、显微技术这四大技术。如前所述,一方面,这些实验技术是基本的微生物学实验操作,随着生命科学特别是微生物学科的快速发展,仅仅开设这样实验内容是跟不上学科发展的步伐的,因此微生物实验教学体系结构也要有相应的改革和创新,必须体现新内容、新技术、新方法和新进展。另一方面,实验课程通常将这些实验技术分散在相对独立的实验单元中,各单元之间缺乏方法和内容的有机结合,形成割裂的教学效果,难以有效地培养学生完整的知识体系,融会贯通的理解能力。这种传统的教学形式不利于创新型人才的培养。因此,我们在课程实验教学环节,重构课程实验的教学内容和课程体系,增加综合和设计型实验比重,进行基本技能和创新能力的交叉递进式培养。

首先,通过单元操作技能训练,培养学生的基本实验技能(即染色技术、显微技术、无菌技术、纯培养技术)和动手能力。本部分内容主要包括细菌、放线菌、酵母和霉菌的形态学特征;微生物培养基的配制和接种;微生物培养基的配制与灭菌等。单元操作训练是认识微生物、了解微生物的入门技能,也是开展微生物学研究和微生物工程必备基本技能。在开展单元实验过程中,为提高学生的积极性和实验兴趣,首先结合教学录像进行讲解,在实验的关键点设置思考题,在观看录像过程中,老师随时就问题和学生互动,让学生对实验原理不仅要知其然,还要知其所以然。在问题设置上要能够从细节入手,让学生学会知识的交叉运用、思维方式的灵活拓展。如在进行培养基灭菌实验中,首先设置问题1:常见的灭菌方式有哪些?其适用范围和特点有哪些?根据所学理论知识和老师引导,学生很容易回答这个问题。接着,设置问题2:无菌操作时,超净台面和双手表面如何杀菌?通过这个问题与接种操作技术结合起来。设置问题3:我们在消毒时为何用70%左右的酒精而不是用无水乙醇?通过这个将微生物学和生物化学两个学科进行了有机交叉,实现了知识的融合。紧接着设置问题4:如果工程发酵罐中发现了噬菌体污染,如何消毒?这个问题将理论问题与发酵工程相结合,该问题要求学生既要掌握理论知识,也要熟悉发酵工业才能很好地进行回答。通过四个环环相扣的问题实现了知识的迁移、交叉和融合。其次是通过综合实验设计,强化学生基本实验技能和微生物学基础理论知识的应用。在这一部分中,首先由教师将一系列独立单元实验设计成围绕为解决某一模拟课题而展开的系列关联的实验环节,然后学生利用微生物理论知识结合基本实验技能,在遵循微生物基本原理基础上在一定范围内自主选择实验对象。让学生学习和掌握相关的实验技术和方法并学会对不同实验结果进行分析比较。以自来水中大肠杆菌菌群检测为例,利用微生物的生理生化实验进行微生物的鉴定,并对照水质检测的国家标准来安排实验。在这个实验过程中,不仅利用了微生物学基本实验操作,而且还将大肠杆菌的形态学特征、生理生化特征以及菌种鉴定等知识融合到实验中。更为重要的是,让学生直接认识到微生物特别是大肠菌群在水质监测中作为指标菌的重要应用。再次,通过设计型实验,提升学生利用微生物学理论和实验技术开展工业微生物菌株选育的能力。在这一层次上采用学生自主设计、老师负责把关的开放式实验教学模式,强化工程概念和实践特征。学生通过完成前面两个阶段的实验,对微生物基本理论和实验技能有了较好的理解和掌握。在此基础上,开放式的实验教学按照自由组合分组、独立设计实验方案、协同完善内容安排、时间分配,强调团队合作的基本原则开展实验。老师在整个过程中要起着引导、启发作用。例如:以“从自然界中筛选产酸性淀粉酶(或有机酸)的芽孢细菌”研究课题开展实验为例。学生需要完成如下工作:通过生境分析明确采样地点;完成采样并查找或自行设计快速检出方法;进行富集和选择培养;筛选获得相对优良的产生菌株;初步鉴定和发酵实验。整个环节的完成不仅可以提高学生对实验课的学习兴趣,强化团队协作能力,更重要的是使他们获得一个真实的实验研究过程的锻炼。最后,设置交叉学科的创新课题,引导学有余力的同学积极参与授课老师的相关科研课题,激发学生对生物工程和生命科学的兴趣。如前所述,微生物与分子生物学、生物化学、遗传学、生物信息学等学科有着广泛的交叉与联系,当今工业微生物育种技术在多学科交叉融合的发展趋势下取得了长足的进步。因此,培养创新潜力大、科研素质高的学生,普通的实验设计难以满足需要。我们在不断的探索过程中,初步形成了创新课题的形式,让部分学生真正参与到科学研究的第一线。创新课题实验按照学科交叉、由易到难、注重创新的原则设置。在学生能够独立完成小型课题的基础上,再进一步融入到研究生课题的探索中。如,以“表达绿色荧光蛋白的重组大肠杆菌构建”为课题,将微生物学、分子生物学、生物化学、基因工程、生物信息学等相关学科知识交叉、融合其中,让学生在探索中创新,在创新中实现宽口径、厚基础型的人才培养目标。

2.微生物实验课程的课时安排和考核模式改革。如前所述,传统的实验教学课时安排导致不适宜于微生物实验课程的开展。为了避免分散的课时导致教学效果的降低,教务部门在安排班级教学任务时,会统筹考虑不同课程的差异性,在协调优化课时安排的基础上,排出相对完整的时间安排微生物实验课程教学。另外,任课教师统筹利用下午和晚上连续较长的时间开展教学工作。实践证明,优化课程学时结构,合理安排教学课时能够保障实验的连贯性、一致性,提高学生的积极性,从而显著提升教学效果。考核是实验教学体系的重要环节,是评估学生学习成效的重要手段。传统微生物学实验考核方式相对单一,通常以实验报告为主,考勤情况等为辅综合评定的方法作为考核手段。这种评价方法尽管具有标准公平、成绩公正、易于操作等优点,不足之处在于导致学生仅注重实验结果和实验报告的书写,而忽视了实验过程中发现问题、分析问题和解决问题能力的培养,更重要的是这种考核模式难以真实反映学生对微生物学理论和实验技能的综合分析能力和创新能力。因此,我们也对微生物学实验课程考核方法进行了一些探索和尝试。

首先,我们认为考核的内容不仅应包括对实验原理的理解和基本实验技能的掌握,还应包括分析和解决问题的能力、团队协作精神以及科学严谨的态度。因此,实行实验过程与结果并重的考评方法对于培养学生良好的实验技能和求真务实的科学态度很有必要。

其次,在加强对实验课程的管理和考核规范的前提下,淡化和简化实验报告中操作步骤按部就班的抄写,注重结果分析和讨论,并在实验结束后布置一些开放性的思考题让学生完成。这样,不仅能促使学生通过查阅资料解决问题,增强其学习主动性和分析问题的能力,也能避免学生对实验结果作假和抄袭实验报告的现象发生。

再次,分类考核,全面考查。对于一次实验课能够完成的单元操作实验,指导教师应当场检查学生的实验完成情况和结果,发现问题当场指出并评定课堂表现成绩。教师将根据实验课堂表现和实验报告完成情况,对每个单元实验的综合成绩进行评分。对于需要多次实验才能完成的综合性和设计性实验,要求提供详细的原始记录、实验结果分析报告作为实验成绩考核的重要依据。

三、结语

江南大学生物工程学院的微生物学理论教学和实验教学在多年来不断探索和改革的过程中,逐渐形成了具有特色的学科平台课程。在教学过程中,微生物学理论课老师一般都要担任微生物学实验教学课程,这样老师能够更好地自主协调和平衡理论教学与实验课程在时间、节奏和进度上的合理安排,从而使二者能够相辅相成,相得益彰,整体上提高微生物学的教学水平和质量。通过单元操作实验、综合实验、设计实验和创新实验等由易到难、由浅入深的实验内容结构安排,对学生更好地理解和消化理论课,培养学生动手能力、创新能力有重要的意义。

参考文献:

[1]诸葛健,李华钟.微生物学[M].第2版.北京:科学出版社,2009.

[2]周宜君,刘越,戴景峰,等.微生物学实验教学改革探索与实践[J].微生物学通报,2009,36(10):1609-1613.