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现代生物技术原理范文1
中图分类号：G633.91 文献标识码：A
1现代生物技术教育的作用
1.1开拓学生的视野
由于现代生物技术的学习内容会涉及到众多现代生物技术的理论研究成果，尤其是基础理论，所以会一定程度上开拓学生的生物学视野。例如学习胚胎工程一定会涉及和卵子细胞的发生过程和激素调节、受精作用机制、胚胎发育过程等；学习克隆技术就一定会涉及细胞的全能性、分化与脱分化机制、细胞的核与质相互作用等原理。如此种种原理的学习，除了会增加学生的生物学知识，还会启发其进一步思考生物学未来发展方向，提高其创新思维，开拓其视野。
1.2增强科技意识
由于生物科学研究领域涉及面较广，包括农学、医学、环境科学等方面，所以在其研究日益加强的同时，应用科学也必将得到发展，反过来也可以从应用科学中汲取最新研究成果，为理论研究提供素材。例如，“水稻基因组计划”的实施会对新世纪农业的发展影响深远，更会很大程度上缓解全球各地都面临的粮食问题。除此之外，生物科学还对全球人口问题、资源短缺、食品健康等问题影响深远，只有通过将生物科学转化为绝对生产力，才能让生物技术彻底造福人类，促进社会进步。借助于生物教育，学生会系统了解到科技的内涵，并掌握生物科学对人类生产生活的重要性，促进学生对生物科学的热爱。
1.3提升对科技和社会发展的认识
在国家之间综合国力竞争日益激烈的今天，科技间的较量无疑是核心之争，各国争相发展本国的优势产业，其中生物技术的发展更是重中之重，甚至掀起了一股生物技术革命的热潮，是上世纪继蒸汽机和电能应用以来的重大科技变革，为世界发展史翻开了崭新的一页。在人类认识世界和改造世界的过程中，生物技术已被应用于资源短缺、环境污染、人口增加、生态破坏等各个重大问题的解决中。在此过程中，生物技术不断得到发展，粮食问题得到解决、人们的健康状况得以改善、生活质量得以提高，传统产业的种种弊端得以转变，更大大促进了经济的增长。展望未来，新世纪生物技术必将成为国民经济发展中的重要推动力，更能有效促进我国可持续发展战略的实施，并与信息技术一同成为经济发展的支柱，在新世纪高新技术领域中占有重要地位。对于高中生物教育而言，学生们对现代生物技术的初步了解和进一步展望都会助于他们今后在人生道路上更好的面对挑战，增强其辩证性思维，以迅速融入社会。
2现代生物技术在高中生物课程中的内容
根据教育部制定的普通高级中学《生物课程标准》（2003年）的规定，此阶段的现代生物技术课程包含36个课时，内容必须涉及到基因工程、克隆技术、胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题这四部分。其中基因工程包括简述基因工程的诞生、原理、技术、应用及蛋白质工程；克隆技术包括动物的细胞培养、植物的组织培养、体细胞克隆，并举例说明细胞融合与单克隆抗体；胚胎工程包括动物胚胎发育的基本过程，胚胎工程的理论基础、应用及胚胎干细胞的移植等；最后一部分包括基因生物的安全性、生物武器对人类的威胁、生物技术中的伦理问题等。
3现代生物技术在高中生物课程中的教学建议
现代生物技术是随着社会各层面的发展而不断变化的，因此教师在教学过程中一定要持续关注最新研究成果，不断更新生物技术的最新进展，以丰富自身的知识储备，教给学生最及时科学的知识。另外除了教师的努力外，还应该培养学生自己探索的能力，教师可以引导学生查阅相关资料，可以通过报纸、杂志、网络等多种渠道探索，及时掌握现代生物技术的最新研究发现。当学生有了一定的知识储备时，教师可以组织学生开展简单的专题报告，通过口头辩论、小型研究论文等方式进行。
除此之外，在信息技术高度发达的当今社会，教师可以指导学生选择有效的网络资源进行研究，除了在日常的课堂教学中将网络搜集而来的材料整理制作成课件，以节省教学时间、提高教学效率，还可以在课外为学生提供其他自学的方式，如教会学生使用搜索引擎、关键词、相关网站等，提高学生的自主学习能力；或者教师可以就某一基因工程为专题，首先提供给学生部分网址，其次鼓励学生自己搜集有关材料，在此过程中学生不仅强化了自己的知识理解力，而且学会了新的探索方式。另外，处理课堂教学的种种方式外，还应该增加学生的实践能力。如果可以，校方可以组织学生到附近的研究单位和工厂进行实地参观生物技术的生产车间或实验室，学生可以亲自观察或体验应用过程；或者可以邀请相关的专家学者就某一专题做一次研究报告，向全体师生展示现代生物技术的最新研究成果及其发展前景。这样的实践经验远比单纯的课堂教学效率更有效、记忆更加深刻，也更能激发学生的学习兴趣和探索未知的好奇心。
4结语
综上所述，在现代生物技术日益发展的时代，其对社会发展的方方面面都意义重大，如果在高中教育中能够普及现代生物技术，必将对学生今后的生活学习做好充足的准备，也将从整体上促进社会的进步。
现代生物技术原理范文2
关键词：现代生物技术；环境保护；污水处理；土壤污染
环境保护与人们日常生活联系紧密，也越来越受到人们普遍关注。为达到有效保护环境的目的，需要综合利用技术、管理、资金、制度等措施，及时处理环境污染问题，为人们营造良好的环境。现代生物技术以DNA为基础，通过现代生物科学和工程原理的应用，达到有效保护周围环境的目的，其中比较有代表性的技术包括酶、基因、微生物等。这些技术不仅在工业、医学、材料领域有着广泛的应用，对环境保护工作开展也具有积极作用。
1现代生物技术在环境保护的应用意义
1.1降低环境保护成本
传统环境污染治理方式工序复杂，需要很多设备综合发挥作用，成本较高，同时还需要耗费大量人力和物力。而现代生物技术能转变这种情况，例如，酶技术、细胞技术等显著降低环保成本，同时还能取得良好效果。例如，利用降解技术处理垃圾，不仅可以减少垃圾占地面积，降低污染物的排放量，而且生物降解后的垃圾可以循环利用，节约成本，综合效益良好。
1.2提高环境保护水平
生物技术的应用可以不受场地、气候等条件限制，通过化学反应原理实现对污染物的处理，达到有效保护环境的目的。这些化学反应不受场地、时间、地点的限制，能够随时发挥作用，并取得良好效果。正是由于具有这些特点和优势，有利于现代生物技术的推广和应用，促进其应用范围不断扩大，达到提高环保水平，美化周围环境的目的。
1.3能创造可再生资源
对某些污染物通过现代生物技术利用，可以将其转化为新的资源，并发挥重要作用。例如，沼气池改造能实现对人畜粪便的有效利用，不仅防止环境污染问题出现，还能产生沼气这种清洁能源，既环保又节能，综合效益良好。
2现代生物技术在环境保护的应用对策
2.1污水处理的应用对策
污水处理工艺复杂，难度大，投资高，是环保工作面临的重要难题。而现代微生物技术的应用能很好解决存在的问题，取得良好效果。微生物活动能将水中的重金属、氰化物分解，使其转化为无毒无害物质。近些年来，固定化酶和固定化细胞技术在污水处理中也得到越来越广泛的应用，能有效分解和固化水中有害物质，还有其他一些物质也通过化学反应得到分解。研究表明，该技术除去水中农药、化肥污染的成功率达95%以上。
2.2土壤污染处理的应用
主要是农药残留和土壤板结沙化，需要采取有效措施进行处理。农药的磷、氯等是土壤污染主要来源，现代微生物技术能有效分解这些物质，除去土壤中的有害物质，将其分解为水和二氧化碳，保证土壤良好性能，避免出现污染现象。同时微生物技术还能彻底根治土壤污染，不会出现新破坏，满足农业种植需要，为农作物生长创造良好条件。
2.3白色污染处理的应用
主要是对塑料制品污染进行处理，白色污染已经成为环境污染的重要来源。而现代生物技术能有效降解塑料制品，破坏其中的聚酯分子结构，实现对白色污染的有效处理。不仅有效处理白色污染问题，同时还能节约成本，加快白色污染处理速度，并生成与塑料制品功能相似的产品，作为塑料制品的替代产品，有利于其综合效益提高。
2.4化学农药处理的应用
农业种植过程中，有80%的化学杀虫药物遗留在田地，污染土壤，破坏整个生态系统。而微生物能有效分解这些物质，将农药稀释为水和二氧化碳，不仅操作简单，而且效果良好，有利于保持土壤良好性能，避免化学农药对其带来不利影响，也为农药种植创造良好条件。
3现代生物技术在环境保护的应用展望
为推动现代生物技术得到更为有效的应用，达到有效保护周围环境的目的，结合实际工作需要，笔者认为今后应该综合采取以下完善对策。
3.1推广现代生物技术的应用
提高思想重视程度，充分认识现代生物技术在环境保护领域应用的意义，综合采取有效措施，使其发挥更大作用。例如，现代农业种植过程中，生物农药可以替代化学农药，同样也能起到除草和杀虫的作用，并且可以避免污染周围环境，防止影响人体健康。需要加大科研力度，提高生物技术实用性，促进其得到更加广泛的应用。
3.2提高科研和成果转化速度
健全并完善生物技术研发力度，鼓励科研机构和科研人员加大技术攻关，并且政府部门需要加大资金支持，给予适当补贴。理顺现代生物技术成果转化工作，注重增强产品的环保性，提高新技术应用水平和应用范围。
3.3吸收借鉴发达国家的经验
发达国家在现代生物技术应用方面积累较为丰富的经验，并且成为重要产业，要善于引进和吸收新技术，加大科研力度，借鉴新经验，促进生物技术得到更为有效的应用。
4结语
环境保护领域现代生物技术应用具有重要作用，具有广泛应用空间和领域。应该结合具体需要采取有效对策，推动现代生物技术在环保领域更好发挥作用，有效治理环境污染问题，为人们日常生活营造良好的环境氛围。
参考文献
[1]朱将伟.生物技术在环境保护中的研究与应用概况[J].生物技术通讯,2010(1):145-148.
现代生物技术原理范文3
Abstract： With the rapid development of the marine industry， marine pollution of the marine environment has become increasingly serious. The traditional physical and chemical methods have been difficult to meet the governance needs for dealing with these marine pollution， and biotechnology is increasingly used in ship pollution prevention and control due to high efficiency， safe， inexpensive， non-toxic superior characteristics， so this paper focuses on the application of modern biotechnology in the marine pollution prevention and protection of the marine environment.
关键词： 现代生物工程技术；船舶防污染；生物技术应用
Key words： modern biotechnology；marine pollution；biotechnology application
中图分类号：Q819 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）26-0109-03
1 现代生物工程技术概述
现代生物工程技术是一项以DNA分子技术作为应用基础，在生物的个体、细胞甚至分子层面上运用生物技术手段，严格遵循要达到的目的，以生物学知识为应用基础对生物进行设计和操作，实现其预期额目的和作用的现代科学方法，主要包括微生物工程、细胞工程、酶工程、基因工程等诸多系列的生物高新技术。
生物工程技术作为一门具有综合性和应用性的学科最早可以追溯到上世纪70年代，直到90年，现代生物工程技术才真正产生，通过发挥其独特作用渐渐造福人类。生物工程技术被认为是21世纪的主导技术，随着该项技术的不断发展，其所具有的独特优势作用也不断显现，正越来越受到世界各国的普遍重视，生物工程技术将为解决人类面临的环境、资源、人口、能源、粮食危机提供技术保障和支持。
现代生物工程技术不仅在作物改良研究、医药、食品工程中起着重要作用，而且能有效控制日益严重的污染问题，在环境和生物监测中起着重要的作用，比如在处理海洋污染中常用的生物技术通常涉及分子生物学、细胞生物学、发育生物学、生殖生物学、遗传学、生物化学、微生物学等学科，可以通过研究这些学科来实现生物工程技术在船舶防污染中的应用。
运用现代生物工程技术处理污染问题与运用传统方法相比，生物控制方法明显具有许多独特的优点，生物工程技术通常情况下是以酶促反应为基础的生物化学过程，同时反应过程所需要的反应条件通常是常温、常压和近乎中性的条件，所以一般情况下这些生物处理技术都是能够实现的，并且还不会因为条件苛刻而影响其他反应的正常运行，这与物理化学处理方法技术需要高温高压的反应条件相比，大大简化了程序和反应过程，同时所需的设备也简单便于操作，整体工艺稳定安全等优点。
2 船舶航运对海洋造成的污染
海洋在人类社会的发展史上具有重要的地位，海洋生态环境是人类生存和发展的物质基础之一，同时随着海上货运量的逐年增加不可避免的在船舶运输中产生了一系列的污染海洋环境的问题，使海洋的生物资源遭受严重破坏，甚至危害到了人类的健康和生存。
随着船舶事业的蓬勃发展，无数的船舶在海洋上航行越来越频繁，随之而来的是与日俱增的船舶和各种有害物质品种进入海洋，使海洋生态环境受到不同程度的破坏，从一定程度上造成了海洋污染。在一般情况下，带来物质污染可分为油性污染物和非油性污染物。
2.1 油性污染物 一般情况下，船舶带给海洋的油性污染物主要是船舶在营运作业期间向海洋中排放的油性混合物和船舶在遭受海难事故中产生的溢油问题，这两类问题都不同程度的造成了海洋中有毒污染物的增加，对海洋的生态环境改变具有直接作用，因此需要慎重对待和分析。
船舶在营运期间向海洋中排放的油性混合物主要有：油船的压载水、洗舱水、船舶机炉舱的含油舱底水和分油机排出的油渣。其中油船压载水是指油船在卸货后空载返航时，为保持船舶有一定的吃水和稳性而注入货油舱的海水或淡水；油船洗舱水是指油船在进坞修船、通过运河和狭窄航道或换装不同品种油料时，为清洗货油舱所用的清洗水；船舶舱底水是指船舶动力装置运转期间，由于燃油系统、滑油系统等的渗漏，船舶检修时漏入舱底的油料，擦洗机器的破布棉纱等，当混入机炉舱舱底水中，未经处理排放时将造成可观的污染；分油机排出的油渣是指主副机锅炉烧用的燃油所产生的渣料。
船舶由于海上事故原因所产生的事故性溢油主要有船舶因触礁、碰撞、搁浅和失火等意外事故所造成的油船货油舱、货船燃油舱等破损的大量溢油，这类污染的特点是：常常发生在近岸或港湾内，往往在短时间内把大量石油类突然倾泻海中，对海洋生物资源，沿岸居民的生活环境和港湾设施危害甚大。[1]
2.2 非油性污染物 船舶所产生的非油性污染物主要指散装运载含有有害物质的液体或固体货物所产生的货舱洗舱水和舱底水，船舶生活污水和各种垃圾。
船舶在运输中产生有害洗舱水、压载水和舱底水的原因是随着油气运输船和化学制品运输船的数量越来越多，吨位越来越大，船舶所运载的含有害物质货物产生的货舱洗舱水和舱底水排放时约含0.6%运输量的有害残液，船舶从一港驳入的压载水可能带有有害生物到另一港排放时将给当地的海生物带来危害，这些有害残液或压载水排放时将危害海洋生物和人类健康。
船舶所产生的生活污水主要包括盥洗水、粪便及厕所冲洗水、厨房和医务室排出水及运送动物舱内的清洗水等，这些污水带有大量的细菌和传染病毒，对海洋生态系统的平衡也具有重要影响。
船舶运输过程中产生的垃圾主要来自运输货物而产生的包扎和垫舱材料、船舶维修保养而产生的废弃物，比如油漆、铁锈、废纸、玻璃及纤维、生活食品废料及食品包装等，这些垃圾排放入海也将造成污染。[1]
3 船舶防污染的传统方法
对于处理船舶所带来的污染问题，传统意义上一般采取化学和物理两种方法，按照所使用方法的原理来分主要分为化学分离法和物理分离法以及其他方法，下面简单介绍以下这三类方法。
3.1 化学分离法 化学分离法按照所使用方法的不同主要分为两类：沉淀法和电浮分离法，这两类方法使用条件不同，但是所达到的效果则相似。
沉淀法是利用使油污沉淀或上浮的原理，通过向含油污水中投放絮凝剂或聚集剂而达到油水分离的一种方法，其中所使用的两种沉淀剂又有细微的区别，絮凝剂可使油凝聚成凝胶体而沉淀，而聚集剂则使油凝聚成胶体使其上浮。
电浮分离法的原理是把含油污水引进装有电极的舱柜中，利用电解产生的气泡在上浮过程中附着油滴而加以分离、从而实现油水分离的方法。[1]
3.2 物理分离法 物理分离法按照分离原理不同，可以分为以下几类：
3.2.1 重力分离法 重力分离法是利用油和水的密度差，使水中油滴克服水流阻力上浮与水分离的一种方法，这种方法的主要影响因素是油粒直径、油和水的密度、温度，其中一般认为油粒直径小于50um的情况下这类方法就不再起作用，比如重力分离法就很难分离乳化油，另外重力分离法如按其作用方式的不同，还可分为机械分离、静置分离和离心分离三种。
3.2.2 过滤分离法 过滤分离法的原理是让油污水通过多孔性介质滤料层时，油污水中的油粒及其它悬浮物被滤料层截留，而水可以通过滤层排出，这类方法的特点主要有：一是油水分离的过程主要靠滤料层阻截作用，将油粒及其它悬浮物截留在滤料表面；二是具有很大表面积的滤料对油粒及其它悬浮物的物理吸附作用和对微粒的接触媒介作用，增加了油粒碰撞机会，使小油粒更容易聚合成大油粒而被截留。
3.2.3 聚结分离法 聚结分离法的主要原理是运用润湿理论和碰撞聚结理论，当微小油粒通过多孔材料时，让这些细小微粒互相碰撞促使油粒聚合增大从而上浮和分离，这类方法最大的特点是精细化，但是在使用聚结分离法时影响粗粒化程度的因素主要有聚结元件的材料选择和材料充填的高度密度等，决定聚结分离程度的关键是材料和油粒之间的相互作用，也就是说只有材料和油发生润湿，聚结才能发生。
3.2.4 吸附分离法 吸附分离方法的原理是用多孔性固体吸附材料作为滤器，当污水通过滤器时微小油粒被吸附在固体表面上，从而使油水分离，这类方法的特点是由于分子间普遍存在着引力，所以这类吸附方法没有选择性，并且可以吸附多层粒子。
3.2.5 气浮分离法 气浮分离法的原理就是通过产生气泡将污水中的细微油粒吸附上浮，从而达到油水分离的目的。[1]
3.3 其他分离方法 在实际操作中，除了常用化学分离法和物理分离法之外，经过方法创新，还有其他的一些分离方法，这些分离方法主要有：电解分离法、凝聚分离法、活性污泥法（生物化学法）、超滤膜过滤法、反渗透法。
4 生物工程技术在船舶防污染中的应用
以上部分主要列举出了一些传统的物理法和化学法在船舶防污染中的应用，虽然化学法处理污染的效果好，但因其操作条件差，腐蚀性高，还存在着二次污染又不能满足环保的要求，物理法也存在着一定缺陷，因而可以考虑在船舶防污染中应用生物工程技术，在船舶防污染中引进生物工程技术的原理是由于被污染过的海洋污水中存在着许多成分复杂的有毒物质，而运用生物技术中的微生物自身的降解作用可以降解海洋污水中的有毒物质，将其转化为无毒物质，从而使污水得到净化。
将生物技术运用到船舶防污染中，可以有效保护海洋环境，目前，在该领域得到应用的生物工程技术主要包括生物修复、防生物附着、生态毒理、环境适应和共生等，具体而言主要有以下几个应用方面：
4.1 处理油污染 船舶带给海洋的油性污染物都不同程度的造成了海洋中污染物的增加，对海洋的生态环境具有严重的破坏作用，生物工程技术在处理这类污染过程中采取的原理是运用微生物的生物降解将石油中的大分子降解为小分子，最后完全氧化为二氧化碳和水，这种方法具有高效、经济、安全、无二次污染的独特优点，对于海洋环境没有副作用。
4.2 处理有害防污漆污染 为了防止船底生物附着造成污染，减小船舶航行的阻力，节省燃料，提高船舶运营效率，运用生物工程技术的原理就是利用海洋生物的自身防污损机理，确保海洋生物污染预防机制正常运行，加大对有益微生物的筛选，从而提取和分离防污活性物质，制备天然生物防污剂用于海洋附着生物的防除。[4]
4.3 防治海洋大气污染 一般情况下，船舶运输过程中都会产生一定量的废烟废气，故而会向海洋大气中注入硫氧化物、氮氧化物和烃类污染物等有害气体，这些气体会对海洋大气造成严重污染，也会对动植物及人类造成极大危害，故而可以运用生物技术来处理海洋大气污染，大气污染的生物技术治理原理是利用微生物的生化作用，首先将大气污染物进行分解然后转化为无害或少害物质，从而达到治理的目的。[4]
参考文献：
[1]佚名.船舶防污染技术技术[EB/OL].百度文库.
[2]段怡萍.现代生物技术在环境保护中的应用和前景[J].科技创业月刊，2005（5）.
现代生物技术原理范文4
【关键字】现代生物技术；成就；主导；新兴产业
随着现代生物技术的不断发展，其必将是新世纪的主导生物应用技术，也必将会带动一系列相关的有发展潜力的新兴产业的发展。生物技术对我们人类的生产生活各方面都将会产生深刻的影响，这已成为众所周知的事实。在高中生物教学中融合现代生物技术符合大纲教学要求，对提高学生效率作用显著。
一、开展专题教学，提高学生积极性
商定专题和分组讨论成为如今教学默认的主要形式，而将现代生物技术的基本内容以专题的形式进行讨论研究也符合生物教学的目标，比如将什么是基因工程、基因工程如何诞生、基因工程相应的原理及技术、基因工程如何应用以及蛋白质工程这一系列就能就作为一个讨论专题。这样来讲课，不仅这几项在内容上有所相连，而且是一个循序渐进的过程，符合一般事物的认知过程，也符合学生由易到难学习的过程，所以，在高中生物教学的过程中，也应该吸取经验，采用专题研究讨论的形式进行教学活动。当然在有些特定的专题讲座进行中，还要注意对学生的启发式教学，就是要通过各种方式激发学生能够积极思考，善于动手动脑，并且主动进行探索相关问题的能力，还要注意如何能够提高他们自主判断能力和思维的活跃性。当老师对学生以讨论的形式进行教学时，在选好内容后，自己或者让学生自主找出一个适当的主题分组进行讨论。在进行讨论之前，教师要适当布置一些课前需要预习的课文和需要查阅的资料，必要时可以跟学生指出讨论话题的大体框架、应该如何进行讨论等，并准备好在教学过程中需要用到的一应材料；在分组讨论过程中，教师要适时适当地对学生做出引导，使学生的讨论紧紧围绕主题，并且向能够解决问题的方向发展；在讨论结束后，还要由每组组长经组员讨论商议后作出总结。
二、更新教学内容，拓宽学生知识面
在21世纪，随着现代生物技术的飞速发展，并在各个领域的广泛应用，教师在运用现代生物技术进行生物教学时，要与时俱进，根据外界的发展不断更新教学内容，不断补充新的科研进展和研究成果，对教学手段进行创新并能根据最新科研成果增设新的研究课题。这就需要教师在生物教学中要能够积极组织和引导学生翻阅相关资料，学生也可以自己通过互联网技术或者最新的学术期刊进行相关内容的查阅，如应用最广泛的中国学术期刊网、万方数据库和一些文献期刊或者相关的搜索引擎等，以便于自己能够了解现代生物技术新兴课题、研究现状和最新的研究成果。另一些市场上出售的教学光盘和教学软件，学生也可以适当采用。例如，在遗传基因工程相关专题的教学中，教师就可以根据讨论内容给学生一些相关网站网址、专题主页等方面的提示，让学生能够自己或者成组去互联网上搜索有关这方面的素材，既能更好的理解这个专题的内容，又能增强学生的主动动手和思考能力。又如，老师可以利用周边的有利条件，带领学生对某些现代生物技术操作过程进行参观，或者进入准许进入的现代生物技术研究室和生产车间，让他们能够亲身感受一下现代生物技术是如何研究及应用的，或者带学生进入转基因农场进行实地调研，然后给学生制定相应的问题进行思考并在可能的前提下对学生提出的疑问进行解答，从而丰富学生的知识。高中生物教学内容很多已经深入到分子水平，对于这部分知识的教学，难度更大，学生理解起来也更加困难，在没有实际模型的帮助下，学生很难具体的想象出相关分子结构的形态，这给学生的学习带来了很大困难。对此，教师需要网络技术，从互联网上搜索资料为学生直观地展示相关分子结构的形态，帮助学生进行知识的深入理解掌握。
三、运用科学技术，培养学生研究能力
为了适应现代生物科技的要求，教师在进行教学活动时要更加注重对现代生物先进性的教授，即在讲授生物的基本概念和基本原理时要充分体现出现代生物的先进性。如讲述在光合作用的概念时，除了对光合作用的产物要详细讲解，更要注重能够与当时一些最新的科研技术和成果相联系，不光要讲述课本基础知识，更要对相关的课题进行联系，这样就要运用到现代的科学技术了。当然，生物教学并不是仅限于本学科知识，更要考虑到社会和经济发展的实际需要，生物技术的发展能够结合社会发展背景，紧密联系当下最受关注的实际问题，如资源问题、环境问题、人口问题、粮食问题、人口日益增长与其他问题之间的矛盾等，这才是在教学中应该不断深入并引导学生进行思考、研究的重中之重。培养学生的研究能力不能仅仅依靠课本知识，学生应该在老师带领下多做实验，并培养自己在实验过程中的动手操作和思索探究能力，运用不同的讲授方法设立特定研究栏目，如设立专门的生物科学史研究专项。要善于运用质疑的方式激发学生怀疑和思考的精神，如在学习《生态环境的保护》时，老师可以对学生进行提问：地膜覆盖的利弊以及是否应该去除地膜覆盖。教师也可以通过对一些著名生物学家获得科研成果的实例对学生进行启发，激发学生的积极性。21世纪是科技飞速发展的时代，在这样一个对人才有着强烈渴求的时代，对高中的生物教学提出了要求。科学技术作为第一生产力，在面向世界化的国际竞争中，只有发展好科学技术才能培养更多的适应社会发展的人才，为国家做出贡献。
【参考文献】
[1]石进德.高中生物新课程课堂教学有效性探索[J].福建基础教育研究2011年02期
[2]王建业.提升生物课堂教学质量的4个要点——关键点、着力点、支撑点、增长点[J].中学生物教学2007年06期
现代生物技术原理范文5
关键词：生物技术制药；教学实践；教学改革；教学质量
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）09-0143-02
生物技术药物因毒副作用小、取材方便迅速，靶向作用强而被人们所接受，生物药品得到了迅猛发展，形成了新兴的生物制药高技术产业。生物技术制药是应用基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程等现代生物技术研制蛋白质或核酸类药物。由于其重要的应用价值，生物技术制药也被选为生物技术专业的一门专业选修课。重点探讨生物技术新药设计思路、基因工程等技术研制新药的基本原理和方法。但由于该门课程是在继微生物学、生物化学、分子生物学、基因工程原理及技术、产品分离分析等课程学习的基础上开展的一门应用性、实践性强的学科。所以其在内容上具有广、多、繁杂、与其他生物技术课程内容相互交叉、应用性强等特点，如何选好教学内容，使用恰当的教学方法直接决定着该门课程的教学质量。近几年我们从教学重点的选择、教学内容的优化及教学方法的改革上进行了探索，取得了较好的效果。
一、调整课程结构，避免重复，突出重点
目前生物技术所包含的主要技术范畴有基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程及生化工程。因此基因工程原理及技术、细胞生物学、生物化学、分子生物学、微生物学等是目前生物技术专业的支撑学科，其内容也会被老师重点讲授，让学生牢固掌握。生物技术制药课程是建立在以上各种生物技术在制药领域中的实践性，应用性较强的一门专业课程，因此，在内容上该门课程覆盖面广，同时又不可避免地与以上各相关课程相互交叉，这使得授课难度较大，如果按照各章节内容全面讲授，会使学生感觉繁杂而乏味。这就需要根据本课程的特点和实际教学情况，大胆地进行课程改革，修改教学大纲，重点突出“生物技术”与“药物”的有机结合，把与其他课程交叉的内容在妥善协调的基础上不再赘述，进行明智取舍，这样可使得教学重点突出，内容得到了精简。课程由原来的32学时调整为24学时。
二、立足生物技术科学发展前沿，优化教学内容
目前课堂教学还是学生获取知识的主要形式。我们在讲授课程内容上求精求新，以增长知识，注重实践为目的，以阐明基本原理和研究设计思路为重点，结合科研中的最新研究实例介绍基本工艺，紧跟学科前沿和国家的发展需求，使授课内容贴近前沿、贴近生活与现实，培养学生的实践和创新意识。如基因工程制药是生物技术制药课程的重点内容，我们在讲授这一内容时首先会给同学们介绍制备基因工程药物的基本过程，让学生掌握基因工程制药的设计思路。然后我们会选择几个近期刚公开的专利作为实例介绍基因工程制药的具体工艺，让同学们将学到的理论与实际应用相结合，增强实践意识。最后我们进一步给同学们介绍目前我国863计划的实施情况，告诉他们基因工程药物、疫苗和基因治疗是国家863计划八个领域中的20个主题之一。这样的授课内容立刻激发了学生学习的积极性和主动性，使他们真正感受了到生物技术制药的重要性，增强了学生的实践和创新意识。
三、改进教学方法，充分调动学生主观能动性
鉴于生物技术制药的授课对象是已学了许多专业课的大四的学生这一情况，我们采取部分讲授内容先由学生发言、讨论，再由老师点评、补充总结的办法，使学生参与到课堂教学中来，让学生产生互动，活跃课堂教学气氛。比如我们在讲利用植物基因工程生产药物的实例时我们讲了一项近年刚公开的专利“利用水稻胚乳细胞作为生物反应器生产重组人血清白蛋白”。这个实验的具体内容对学生来说是新颖的，但从设计思路上同学们应该并不陌生，因为他们前期已经学习了分子生物学、基因工程原理及技术等分子生物学知识，同时他们也学习了植物组织培养等课程，了解了一些植物转化体系及转基因的方法。只是同学们将零碎知识系统起来分析解决实际问题的能力欠缺一些。于是我先让同学们自己设计思路，解决问题。最后老师在屏幕上放映了专利的完整内容，同学们感觉解决实际问题并不太难，自己学的东西原来离实际应用这么近。学习积极性得到了极大提高。
四、合理使用教学手段和工具，使抽象的内容直观化
目前多媒体因为具有图、文、声并茂，能使教学内容形象生动等特点而成为大学教学过程中最主要的教学手段。但有时我们会在教学过程中遇到演绎性强或最新发展的一些内容，这些内容并不容易用多媒体来演示，或找不到适合用多媒体演示的资料，这时我们要采用多种教学手段，充分利用身边的教具将抽象的内容讲解清楚。比如我们在讲酶工程制药中的分子印迹酶时，有些同学对“分子印迹”这一术语理解不透，于是我们从超市买来了小朋友爱玩的橡皮泥及一些简单的小模具。我们将小刀比作模板分子，将一小块、一小块的橡皮泥比作功能单体，当橡皮泥在小刀周围聚合后，取出小刀则形成了可以与小刀相匹配的空腔，我们将形成这个腔的过程称为印迹，同学们对这一术语立刻豁然开朗。
五、以科研促教学，提高教学质量，提高学生创新能力
现代生物技术的发展日新异，新理论、新方法发展很快，有些新内容只靠从文献中查阅有时会很难透彻理解，导致在课堂讲授过程中心里没底，而如果我们自己的科研工作正好涉及这一领域，则讲授起来就会有完全不同的感觉，这一点刘庆昌老师在“几点教学体会”中也有所提及。如果再在授课中添加一点自己最新的研究成果则会取得更好的效果。这样既会极大地提高学生学习的兴趣，激发学生的学习热情，同时又会提高老师在学生心目中的形象，达到了极好的效果。比如我在讲植物细胞工程制药一章时会结合国家目前正在实施的“转基因生物新品种培育重大专项”和自己的研究内容讲到一些新的重要功能基因及表达元件的克隆及功能鉴定，这些内容学生非常感兴趣，同时引导同学去想，去做，极大地提高他们的学习热情，激发了创新欲望，有的同学主动要求课余时间给老师当科研小助手。
六、寓德育教育于理论教育之中，增强学生的责任感，激发爱科学、爱祖国的热情
在大学教育中，除了帮助学生获得必要的知识、技能和能力外，帮助学生丰富和加强积极向上的健康的情感，帮助学生形成和发展优良的思想道德品质是大学教学的另一个重要目标。我们在教授理论知识的同时，注意将育人教育寓理论教育之中，培养学生积极向上的情感和爱国、爱科学的热情，取得了较好的效果。比如在讲基因工程制药一章时会讲到实例干扰素。我们告诉同学们基因工程人干扰素α-1b是世界上第一个采用中国人基因生产的基因工程药物。是当前国际公认的病毒性疾病治疗的首选药物和肿瘤生物治疗的主要药物。然后我们再进一步以α-1b干扰素的研发、生产为例，介绍中国生物工程产业化的发展历程，使同学们通过了解深圳科兴生物制品有限公司的艰难创业、发展低谷和再创辉煌的发展历程，取得了较好的效果。当讲到该公司的艰难创业时教室里静悄悄的，同学们屏息凝气，静静地听着。随着老师的讲解当教学屏幕上出现“中国人是不甘落后的！再创辉煌！”时教室躁动起来了，同学们的脸上开始浮现出喜悦的表情，不少同学开始小声地交头接耳，脸上的表情由喜悦逐渐变成了一种自豪。当老师再次讲到现在人类基因组计划已经测序，有很多的疾病都可以通过基因工程药物来治疗时有的同学在摩拳擦掌。
总之，教学质量的提高离不开老师的辛勤工作和努力，但通过我们的精心设计和实施，取得较好的教学效果时我们又会深深地体会到教师在教学中的乐趣和价值。
参考文献：
[1]张晶，华子春.细胞生物学课程体系优化的实践与思考[J].中国细胞生物学学报，2011，33（6）：716-719.
[2]刘庆昌.几点教学体会[J].中国大学教学，2004，（7）：3-14.
现代生物技术原理范文6
关键词 细胞工程 教学改革 生物技术
中图分类号：G642 文献标识码：A
细胞工程是理论与实践结合的综合性很高的一门学科，是应用细胞生物学和分子生物学的原理方法，在细胞水平上研究、改造生命遗传物质，以获得具有目的性状的细胞系或生物体的理论和技术的学科，它既是现代生物技术的重要组成部分，也是现代生物学研究的重要技术手段和工具，在高校生命科学及相关学科的课程设置中占有重要地位。①
在食品学科和食品生物技术专业上，细胞工程应具有有别于生物学科的教学内容和应用实例。结合食品生物技术专业的教学目的和现有教材，在课程内容上进行调整，注重其在食品生物技术上的特色和应用，并保持教学内容系统性与完整性，保证授课内容的全面、趣味、实用。站在现代科学发展的前沿，掌握生物工程领域科技发展的最新动态，及时把这些动态、研究成果以及有待攻关的技术和课题融入教学内容，激发学生学习探索新知识的兴趣，提高学生的综合能力。为此，本文对该课程的改革进行了如下的探讨。
1 对教学内容的改革
1.1 精选教学内容
教学内容是教学的核心，是教师给学生传授的知识和技能，灌输的思想和观点，培养的习惯和行为等的总和。随着对教学改革的开展，教学内容具体为教学过程中同师生发生交互作用、服务于教学目的达成的动态生成的素材及信息。
对于细胞工程来讲，涵盖了植物细胞工程和动物细胞工程两部分内容，在通常的专业设置上，各学校会根据自己的研究和应用领域，侧重于植物细胞工程或者动物细胞工程。在教学内容上，通常在植物细胞工程中会涉及植物组织和细胞培养、快速繁殖、原生质体培养、单倍体育种等内容；在动物细胞工程中会涉及动物的细胞培养、组织培养、单抗的生产、转基因动物的获得等内容。②
在食品学科和食品生物技术领域，植物细胞工程和动物细胞工程的知识都要涉及，简单来说植物细胞工程为食品来源提供基础研究手段，动物细胞工程可以为食品的功能性、安全性提供研究方法。植物细胞工程可以为学科建设和学生的知识体系提供包括组织培养、细胞培养、转基因技术等在内的知识，这些内容会应用在植物有用次生代谢物的生产方面，忽略传统生物学科中的人工种子、单倍体育种等偏重于生物学和农学的内容；动物细胞工程中的组织和细胞培养，不仅可以提供食品中功能成分研究的体系，还是一种重要的研究手段和生产方式。所以，本研究从植物细胞工程和动物细胞工程两方面选择在食品学科和食品生物技术中有理论和应用价值的内容，对细胞工程原理的教学内容进行更新。
结合以上所述食品学科特点和细胞工程学科特点，本课程主要围绕以下几个方面展开：一是细胞工程基础，包括基本概念，主要研究内容，细胞培养的基本设施、条件、方法和技术等；二是植物细胞工程， 包括植物组织培养、脱毒与快繁、原生质体融合、转基因技术等；三是动物细胞工程，包括动物细胞培养、细胞融合、细胞重组与克隆、转基因动物与生物反应器等；四是细胞工程的实践与应用，包括细胞工程及其相关技术的发展现状与应用进展，及其产业化发展前景等。把最新的科技发展成果融化到教学内容中，提高教学内容先进性、科学性；精选整合教学内容，注重理论并联系在食品生物技术中的研究和应用。
1.2 补充教学内容
在食品生物技术中，需要补充通常的生物技术中不会涉及的内容，如在植物组织和细胞培养生产有用的次生代谢物部分，通常来讲会涉及像黄酮类、萜类等有药用功效的次生代谢物，而对于食品生物技术专业来讲，选择一些色素类、香料类物质的次生代谢，可能应用在食品工业上的物质更符合专业特点。在动物细胞工程中，转基因动物内容的设置需要淡化，对于本专业来讲，动物细胞和组织培养在食品的安全性和功能性的检测上的作用和意义则显得更为重要。
1.3 开展细胞工程在食品生物技术中的应用讨论
面对近年来层出不穷的食品安全环节出现的问题，作为生物技术专业的重要课程之一，细胞工程应该提供学生发现、分析、解决该问题的思维方式，如对膨胀素在西瓜早熟过程中的作用、某些食品成分的安全性问题。在细胞工程课程中，学生能够了解细胞融合、杂交育种和转基因技术的差异，可以在他们的知识层面开展一些针对性的分析和讨论。提高社会民众的素质，应该至少从专业的学生做起，让他们具有分析问题、解决问题的能力。
2 对实验教学环节的改革
实验教学是对理论学习的有效验证和补充、延伸，在改革理论教学的同时，实验教学应当同步调整。细胞工程学是一门实验性很强的学科，某种意义上讲，细胞工程仍然是一种方法和技术，而且与其它生物技术课程交叉性很强。③在细胞工程的实验教学过程中，选取代表性的，能够体现细胞工程特点和技术的内容进行开展。④⑤如在植物细胞工程的组织培养环节，通常的生物技术课程会选择烟草等模式植物进行再生，虽然说烟草作为模式植物在通常的研究过程中具有普遍性，但是在食品生物技术专业，应该就具有食品特色材料进行展开，比如胡萝卜、番茄等的组织和细胞培养，在培养技术和过程上具有普遍性，从材料上和应用性上比较贴近食品。
改变通常的实验教学内容零散、断续和不相关的特点，在植物细胞工程部分，整个实验内容自成体系，每个实验环环相扣，而这一系列实验要求学生掌握基本的操作技能，对细胞工程的理论知识和实验技能有个系统的、完整的认识。例如，在植物细胞工程中的无菌苗繁育、快速繁殖、愈伤组织的诱导、细胞培养等，这一系列的实验，可以在老师指导下，由学生分组、选择自己的材料来完成，由此学生不仅可以掌握实验技能，还能更好地理解和应用所学知识，真正地将理论和实践联系起来。
3 改革教学方法
3.1 采用启发式、探究式教学方法
作为综合技术课程，细胞工程的各章节逻辑性不强，理论表述较少，应用技术细节较多，给欠缺基础知识的学生在理解、记忆课本内容时带来较大的难度。因此，在教学过程中，要大力提倡启发式、问题探究式、讨论式、训练与实践式教学方法，鼓励学生大胆质疑、自由探索，最大限度地发挥学生学习的主动性、积极性和创造性。⑥在讲授细胞重组与克隆过程中，只讲解细胞重组和克隆相关原理，而克隆的最新进展则由学生在查阅资料后，对其做讲解和归纳总结，由教师和其他学生给予评价和修正；并在介绍各种技术后，通过自主查阅文献，学生会发现更多自己更感兴趣的应用。
3.2 应用现代教学手段，提高教学质量
细胞工程是一个基础性和实践性很强的学科，课程的信息量大，内容基本是微观水平，传统的教学模式无法为学生呈现如此大量的课程内容，而且也很容易引起学生对课程的懈怠，降低学习兴趣，影响教学效果。为了提高教学效果，以计算机为工具，通过多媒体、教学录像、网络资源等现代化教学手段，不仅可以向学生提供丰富多彩的教学信息，还可以提供更加美观的人机交互界面，充分调动学生的情绪、情感、注意力和兴趣。使那些抽象的、在普通条件下难以观察到的、生长周期长的过程直观而形象地展示出来，有利于培养学生独立灵活地分析问题、解决问题的能力，提高教学质量，同时激发学生的学习兴趣。⑦
3.3 给予学生思考空间，提高学生提问能力
在我们的教学过程中，常常会发现学生在听讲，但是却没有深入思考，其中的一个表现就是没有提出问题。究其原因，在教师方面，没有留给学生思考的空间，没有诱导他们去思考；在学生方面，习惯于接受固定的、不需要质疑的知识，而在教学过程中的没有质疑、没有问题，某种程度上体现教学环节上的缺失，影响整体的教学效果。而提问、讨论的环节，无疑会帮助学生对知识理解得更加清晰，而且还可以提高学生的综合能力。对于食品生物技术专业来讲，知识跨越了食品和生物两个学科，简单的知识在日常生活中可见，复杂的生物学问题在科研中探讨，所以从这个角度来讲，在本专业中开展提问、讨论的教学方式是可行的，可以通过多重方式来诱导和实现。
4 结语
在细胞工程的课程改革中，我们的目标是调整为符合食品生物技术专业设置的教学目标的教学内容，采用能够现代化的教学手段，充分激发学生的学习热情，能够提升学生发现问题、思考问题、解决问题的能力，培养出掌握专业理论和专业技能、综合素质高、能力强的人才。本文对细胞工程教学的改革尝试，从教学内容、教学手段、实验教学等角度进行的思考和尝试，应用在教学过程中，并在此过程中进一步进行调整和补充，希望对食品生物技术专业的教学效果提升和知识体系建设有所启发和帮助。
课题项目：中国农业大学教学研究项目，项目编号201246
注释
① 王蒂.细胞工程学.中国农业出版社，2003.
② 赵会敏.生物技术专业动物细胞工程课程的改革与思考.广西大学学报（哲学社会科学版），2011.33（6）：172-173.
③ 刘清波，黄红梅，赵燕.农业院校细胞工程实验教学改革探析.现代农业科技，2010（15）：27-28.
④ 李艳红.细胞生物学和细胞工程实验教学的几点体会.实验室研究与探索，2004.23（7）：51-52，66.
