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生物科学技术范文精选

生物科学技术

生物科学技术范文第1篇

在原来教学改革思想的基础上,根据园艺植物生物技术教学任务和教学内容的调整,针对教学过程中新出现的教师学生专业化差别,学生教学参与感不强,优秀学生“吃不饱”,以及实验教学量增加的问题,通过推行模块化教学,情景化教学,推行有条件的全英文教学,以及完善整体化实验教学,进一步构建和优化该课程教学的内容体系和教学模式。

关键词:

园艺植物生物技术;教学改革;模块化;情景化

生物技术是现代生命科学发展的前沿学科。生物技术在农业领域的应用已经成为广泛关注的研究领域[1]。园艺植物生物技术以园艺植物为研究对象,主要领域包括蔬菜、果树、花卉和茶学。目前,国内多所农业院校园艺专业都先后开设了园艺植物生物技术课程[2-6],其中华中农业大学开设的园艺植物生物技术国家精品课程比较具有借鉴价值[7]。通过多年比较研究和教学实践,笔者在实践原有教学改革方式方法的过程中不断发现新问题[8],进一步总结教学经验,以期为今后的教学工作提供参考和借鉴。

1课程简介与特色

西北农林科技大学园艺学院开设园艺植物生物技术课程较早,是园艺学专业的基础选修课,同时也是设施农业工程专业的专业选修课。笔者所在教学团队领衔开展的园艺植物生物技术课程具有比较突出的特点,包括拥有自主编写的规划教材,学校公共资源拥有丰富的课外学习资料,具有优良的实践教学平台和知识、年龄结构搭配合理的师资队伍,以及拥有良好的网络教学环境等[8]。这些条件保证了园艺植物生物技术课程教学的顺利进行。近年来,经过不断优化本科教学培养方案,现已将笔者所在教学团队纳入园艺学院基础教研课程组,将园艺植物生物技术归类于园艺专业的通识性教学课程。该课程的设课时间已由原来的本科第7学期[8]调整为本科第5学期,是直接承接西北农林科技大学公共基础课生物化学和遗传学的后续专业课程。为了进一步加强现代生命科学基本理论的培养,学院同时在原第7学期设置园艺植物分子生物学课程,对园艺专业的学生进行深入教学。这种教学顺序和教学对象的调整势必带来一些全新的教学问题。

2目前存在的问题

2.1课程设置早于专业分配,出现教师分专业授课而学生

无差别听课现象按照课程设置计划,学院在本科教学阶段共设置园艺学和设施园艺学2个专业方向,在园艺学方向下又设置蔬菜学、果树学、茶学和观赏园艺学4个模块,园艺学方向的学生可以根据自己的兴趣喜好,结合综合考核成绩,在第5学期中期进行专业选择。另一方面,园艺植物生物技术课程设置于第5学期之初,这也就意味着学生选课时还没有选定专业方向。因此,学院在设置该课程时无法考虑专业选择,即只能实行无差别教学方式。在具体教学中,仍然以自然班为教学单元进行教学。在教师安排时,授课的课程组来自蔬菜学系和果树学系,具有不同的研究背景。由于生命科学的发展非常迅猛,体现在生物技术领域的高速发展尤为突出,新技术、新方法的涌现速度非常快,使得专业教师不可能及时更新所有领域的新兴研究成果,仅可能专注于自己的研究方向。这一特点在教学活动中就会表现出教学的侧重点不一致,在进行实例教学时不能够协调统一。例如,果树学科的教师比较重视植物组织培养方向的内容,而蔬菜学科的教师对于分子标记方向的讲解比较多。在讲解基因克隆方法时,果树学方向的教师会在同源克隆方向上列举较多实例,而蔬菜学方向的教师则在图位克隆方向上有较多的展开空间。这种教学方向,甚至教学内容的差异,对于园艺植物生物技术课程教学的统一很不利。在具体教学活动中,还表现出考试试题、成绩评定标准不一致的现象,这一点对于不同班级学生争取综合测评成绩排名,进而争取研究生报送名额的矛盾尤为突出。

2.2学生的教学参与感以及课程兴趣不足

园艺植物生物技术课程的知识特点就是过于抽象,特别依赖于生物化学、分子生物学的理论知识,很多知识内容属于“不可见”科学,更多的时候需要学生通过想象进行理解和推演。因此,有一部分学生会选择直接跳过理解和思考的过程,回归传统的死记硬背的学习方法。有部分学生对于教学内容、概念、方法还多停留在背诵的层面上,缺乏主动理解,对课程的学习仍以应付考试为主,真正能够通过学习对科学研究产生兴趣的学生人数还比较有限。

2.3部分优秀学生的知识诉求未得到满足

近年来,笔者在教学中发现部分学生存在求知欲望较强,而常规课堂教学不能满足其需求的现象,而且这种类型的学生数量近年来增加很快。西北农林科技大学由于特殊的地理、历史和政策条件的原因,每年有大量学生有出国深造的需求和机会。根据现阶段学科的发展特点,这部分学生中的绝大多数将会直接使用生物技术的相关知识,并且对于该学科的相关英文知识也有要求。针对这部分学生和部分早期规划考研深造的学生,学院从2015级学生开始成立实验班,进行更加专业化的辅导。根据学院的教学计划,需要对园艺植物生物技术课程进行精细教学改革,尝试进行全英文教学。

2.4实验教学内容仍需扩展

针对园艺植物生物技术课程长期存在的教学内容繁杂、实验课程设置不足的问题,学院于2017年开设园艺植物分子生物学与该课程进行互补教学,前者重点强调实验教学,计划再设置32课时实验教学内容。因此,如何整合2个课程的实验内容,需要进一步探究。

3教学改革的方向

3.1进一步整合教学内容,推行模块化教学方式

针对授课教师专业化问题,经学院教学办公室、教研室研究,并报请学校教务处批准,计划整合所有教学内容,打破原有教研室限制,成立园艺植物生物技术教学课程组,将原隶属于果树学、蔬菜学的教师重新组合,以教学内容为指导,分配教学任务,形成不同的教学内容模块。同时,学生不再分班级教学,而是整合成一个课程班级(视选课学生人数情况,再划分为平行的教学班次),接受所有课程组教师的授课。这样可以真正做到教师“讲有所长”,而学生可以充分学习到较为全面的专业知识。这种集体教学的方法以往多用于研究生教学中的研究进展讨论类课程,在本科教学中并不常见。针对园艺植物生物技术这门内容发展非常迅猛的技术型课程的教学,在多年研究教学方法的基础上,逐渐摸索尝试新的教学方式,可以尝试类似于进展讨论课式的模块化教学。在具体实施过程中,预先设定课程组长,由常年从事第一线教学、经验丰富的教授专家担任。课程组长负责召集具有不同专业背景的授课教师,按照教学大纲集体编制教学内容,分解形成不同的教学模块。这些模块包括园艺植物生物技术的背景与发展历史、分子生物学基础知识、基因文库基本知识、分子标记基本知识、基因克隆基本方法、载体基本知识、植物遗传转化基本知识、基因修饰植物基本知识等若干模块。课程组长协调授课教师领取各自的教学模块,授课教师编制具体教案和教学课件初稿。所有模块的教案和课件初稿编制完成后,课程组集体讨论各教学课件之间的衔接与过渡内容,形成最终的定稿。按照设计,课程组长不进行具体的授课工作,仅负责召集、协调各专业教师的教学内容以及各教学模块之间的衔接工作,组织安排教学进度,并有目的地进行听课考核和教学监督。作为组织者,教学组长具有明显的行政化特点,而非传统意义上的主讲教师。

3.2进一步推行情景化的教学方法

推行情景化教学方法是笔者所在教学团队于2012年提出的针对园艺植物生物技术课程特点的教学尝试。其主要思路是,针对某一特定技术和知识点,带领学生回到实现这些创新的时代,说明当时的技术背景,提出发明人的技术思路,展示最初的实验结果,推导新产生的理论。这种带入式教学可以激发学生对于所学习的知识,特别是对于科学研究的兴趣,使学生能够在当时的技术条件和知识背景下,独立推导出所要讲授的内容,同时让学生切实感受到科学研究工作并不遥远,自己通过努力也可以做到。几年的教学尝试表明,这种教学方法效果很好,很容易抓住学生的注意力,开发兴趣点,提高学习热情。更有甚者,有的学生会提出个性化的见解,引发更深层次的思考。在下一步教学改革研究中,将增加情景化教学的范例,系统分析具体教学内容的关联性,将每一项相关的技术内容串联起来,利用情景化将其讲述成为一个连续的科学研究故事,以激发学生的兴趣。这方面的一个实例是:DNA结构的发现与证明,半保留复制与核酸杂交,Southern技术与RFLP分子标记等几个内容可以通过连续的研究故事加以讲解。

3.3尝试推行有条件的全英文教学模式

针对学院组建的实验班和部分有出国深造意愿的学生,计划开设全英文的园艺植物生物技术课程。全英文教学使用小班授课形式,使用英文原版教材,全英文PPT演示和英语讲授。课程教学内容与正常园艺植物生物技术教学大纲要求相同,重点加强课程预习、自学内容。课堂授课兼顾讲解和答疑,讲解内容适当压缩,以阐述知识要点为主,进行适当的内容拓展,鼓励学生课堂提问和讨论。这种教学模式的目的是为了与国外高水平大学的研究生教育相衔接,尽力缩小国内外关于生物技术知识教学方式的差异,使学生提前适应未来的学习方式。另一方面,生物技术的最新研究成果往往以英文作为科技语言进行发表,让学生尽早接触专业科技英语,也可以培养他们的科研阅读、交流、写作能力,更容易对科学研究产生兴趣。

3.4完善整体化实验教育思想

随着学院不断加强生物科学实验课程教学,加大经费支持力度,增加实验教学课时,目前的园艺植物生物技术实验课程内容与指导已经不能够满足今后的需求。基于此,组织所有课程组的教师共同编写了《园艺植物生物技术实验指导》(试用本,以下简称为《实验指导》)。在编写过程中,全面贯彻整体性实验教学原则,以连续性实验为设计目标。目前《实验指导》已完成DNA相关实验内容的编制,主要围绕植物DNA的提取、检测、克隆、载体构建、分子标记等系列实验展开。实验之间互为顺承关系,前一个实验的结果(产物)是下一个实验的前体(供试材料),使所有实验设计以一个整体的形式呈现给学生。该实验指导已在2016年秋季学期发放给学生试用,学生反映情况良好。

4结语

生物技术是迅猛发展的现代科学,其与植物科学、农业科学的结合创造出大量新知识、新技术和新研究领域。关注于生物技术的课程教学也必须与时俱进,不断调整教学方式方法,以培养紧跟科学技术发展的专业本科毕业生。通过近几年对于园艺植物生物技术课程教学改革的思考、研究、探索与实践,不断总结经验,在原有教学改革思想的基础上,针对目前教学要求和教学内容的调整拟定了新的教学改革方向。核心思想是提高学生对于课程知识的兴趣,激发学生对于探索现代生命科学知识的研究热情,培养学生的动手能力。通过个性化和差别化教育,为专业化深造教育输送人才。总之,园艺植物生物技术的教学改革是必要的,同时也需要不断关注、调整,以适应不断发展的对高素质、全面性、创新型农业人才的需求。

参考文献

[1]顾方舟,卢圣栋.生物技术的现状与未来[M].北京:北京医科大学,中国协和医学大学联合出版社,1990.

[2]李慧敏,周玉丽,陆晓民.“课题式”教学方法初探:以《园艺植物生物技术》实践教学为例[J].安徽农学通报,2016,22(5):113-115.

[3]彭立新,李爱,李慧,等.园艺植物生物技术教学改革探索[J].天津农学院学报,2015,22(2):63-65.

[4]杨英杰,王然,张玉刚,等.“园艺植物生物技术”实验教学改革探索[J].高教学刊,2016(22):73-76.

[5]王俊宁,丰锋,李洪波.园艺植物生物技术课程教学改革探索[J].安徽农业科学,2016,44(12):296-298.

[6]罗聪,何新华.园艺植物生物技术课程教学改革探讨[J].安徽农业科学,2014,42(3):962-963,965.

[7]张金智,刘继红,胡春根.《园艺植物生物技术》课程的发展与教学改革探索[J].安徽农业科学,2012,40(1):537-538,540.

生物科学技术范文第2篇

(一)教师应通过积极主动的学习和应用,不断加深对信息技术的认识我认为,要想实现信息技术和生物学科的“整合”,教师首先要对信息技术有一个全面的认识,至少每一位教师要能熟练使用电脑,平时要经常主动上网搜集各种与生物学科相关的信息资料来丰富自己的课堂教学资源,并结合课堂教学内容经常动手制作PPT、FLASH、AUTHWARE等,还要积极学习和掌握电脑的多种应用手段,在不断尝试中将其变成自己生活的一部分。

(二)对信息技术与课堂教学整合的理解“整合”实际上是一种课堂教学中呈现出来的状态,或是效果,每一节课都有具体的任务,都有一定的教学目标。在信息技术的强大功能面前,教学不能退居于后,成为次要部分,无论如何,教学都是首要内容,教学目标的达成,学生获得的学习结果,都是第一位的东西。利用信息技术的强大功能去实现课堂教学的目标是必要的,但信息技术从属于课堂教学的地位也是必然的。若信息技术能在教学过程最需要的时刻发挥作用,非常自然真实地成为教学过程中一个环节、一个步骤、一段过程……,这样状态下的课堂教学,就成为一种整合状态,它所达到的效果是我们所追求的课堂教学效果,此刻很难说是教学还是信息技术在起决定性作用,因为它们之间不分彼此,已经完全融为一体,也就整合在一起了。

(三)信息技术在生物课堂教学中的应用1.将微观世界或宏观现象通过视频、动画、声音、图片等形式展现在学生面前,加强了教学的直观性,激发学生学习的兴趣,有利于揭示事物本质,使抽象事物具体化。同时运用信息技术还可以刺激学生的视、听、看等多种感官,如用形象生动的图像信号吸引学生的视觉,用音响适中、悦耳精炼的语言信号吸引学生的听觉,特别是电教媒体的特技效果突破了信息传递中的时间和空间的限制,使学生能直观地看到宏观世界、微观世界、远方或过去的事物,使信息通道得到了无限的延伸和扩展。2.关注全体、分层教学、因材施教,从而激发学生学习兴趣,改变学生对学习的倦怠心理,提高学习效率。例如:在学生做题时,可以运用PPT打出不同难度的题,教师通过活动让不同层次的学生参与其中,这样既关注了全体,又达到了分层教学,同时也照顾了学困生的自尊心,起到了一举两得的作用。

二、在实践中发现的一些问题

在信息技术与生物学科整合的实践过程中,我有过困惑,总结过经验教训,主要表现在以下几个方面:

(一)在课堂教学中不能盲目突出信息技术在实际教学中,不能片面追求效果的最优化,不分课型、内容,不顾实际教学需要,盲目使用各种媒体。信息技术只是一种教学工具或教学手段,如果利用得当,它就可以推动教学改革,提高教学质量;如果没有正确认识信息技术,那么素材、课件等就会变为教师的“电灌”工具。我们如果片面夸大信息技术的效果,排斥传统的教学手段和方法,如以电子板书替代传统板书,或是本应使用实物、模型、挂图等常规教具的情况下,一味使用多媒体技术,就会搞得学生视觉疲劳,失去了观看的兴趣。长此以往,不但会影响信息技术的使用效果,而且还会事倍功半。因此,我们在使用信息技术时,应注意时间长短适中,信息适量,媒体搭配合理、有序、适当,而且要根据不同年龄特点的学生及教学内容需要选择不同的信息技术手段,内容、设计上不应过于花哨,以免分散学生的注意力。

(二)使用信息技术时,应处理好教师、学生、教材的关系“教师是主导,学生是主体”。我想,不论在传统的教学模式中还是在信息技术环境下,都不能忽视教师的主导作用和学生的主体地位。在新型的课堂教学中学生应在教师的引导下适当地通过各种媒介进行自主探究、合作交流、主动质疑等来提高判断事物、解决问题的能力,培养良好的思维习惯。同时教师也能对课堂收放自如,只有这样才能达到信息技术与课程整合高效性。但大家要注意的是在使用信息技术时不能忽视教材,脱离教材,因为教材承载了当节课的教学内容、学习任务。

生物科学技术范文第3篇

1.1建立职业认同感,明确工作价值

职业认同感,是指个体对于所从事职业的目标、社会价值及其他因素的看法,与社会对该职业的评价及期望一致,即个人对他人或群体的有关职业方面的看法、认识完全赞同或认可。职业认同感会影响个人的忠诚度、向上力、成就感和事业心,是努力做好本职工作,达成组织目标的基础。作为一名称职的实验技术人员,良好的职业认同感和价值观是做好工作的前提和内在动力。实验技术人员承担实验准备,辅助教学以及实验室日常管理等工作,头绪多而且繁杂艰苦,特别对于生物学科,实验材料、仪器用量大,必须随时更新,实验条件要求严格,要随时监控以保证菌种的活性不退化等。而且通常被认为从事着简单重复的体力劳动,因而地位和作用很难得到认可,导致工作积极性降低,职业认同感差,思想不稳定。针对此类情况,学校各级领导应重视实验技术队伍的建设,加强思想政治工作。实验人员自身则通过学习树立正确的人生观、价值观和苦乐观,提高认识,增强职业认同感。明确自己在实验教学中的重要地位和作用,增强责任感,爱岗敬业,将关注点放在钻研专业知识,提高业务水平上。

1.2紧跟科学发展,提高业务素养

知识经济时代,知识更新速度越来越快,要求实验技术人员必须紧跟科学发展,不断提高业务素养。具备稳固扎实的业务知识和终身学习的自觉性,掌握先进技术,此外遵循教育规律,在工作中勇于探索创新,适应实验教学的新需求。实验技术人员不应局限于对现有实验的学习,应注重新知识、新技术的学习和掌握,查阅相关资料和文献,了解本学科的前沿,不断更新自身知识结构。随着教学改革步伐的不断加快,实验课程设置的难度也逐年加大,以基地班分子生物学实验为例,将以往连贯性不强的单元实验改革为一个综合性大实验,改革后删除了重复性、验证性内容,而增加了难度较大的诱导表达、SDS-PAGE等实验内容,这就要求实验技术人员迅速学习并掌握诱导表达及电泳的原理以及仪器的正确使用等。通过理论学习与实践摸索,该实验的开设已做到准备工作到位,实验现象明显,可重复性高,结果稳定等,教学效果良好。再如,PCR实验在改革过程中出现了模板不稳定,实验效果差的问题,实验技术人员在对实验结果做认真分析后,查阅资料,更换了模板和引物,从而显著提高了实验教学质量。实验技术人员能做到对实验试剂和器材充分了解,针对菌种活性、培养条件、不同批次试剂等的细微变化导致的可能出现的特殊实验现象有所准备,并及时与指导教师沟通,保证了实验的顺利进行。例如,革兰染色出现过染色后无法明确区分革兰阳性菌和革兰阴性菌的问题,实验技术人员从菌种和试剂两个方面进行分析,首先对菌种进行划线分离而后单菌落培养,从而保证了菌种的纯度;其次在菌种没有问题的前提下通过实验确定了出现问题的番红花红试剂,而后购买不同厂家的该试剂做平行实验,最终筛选出实验结果明显的试剂,保证了实验教学有序进行。在仪器设备的维护方面,由于仪器更新速度快,仪器的操作方法也在变更,所以不能一味相信经验之谈,必须建立起学习操作规程及说明书的习惯。例如,不同厂家的显微镜、PCR仪、BOD仪、灭菌锅等仪器操作流程差别很大,实验技术人员能够做到先学习使用说明书而后操作仪器,并且培训实验指导教师和学生正确的使用方法,从而保证了实验仪器科学高效的利用。

1.3参与教学改革,辅助科学研究

实验教学中心承担多学科的实验课教学任务,一方面对实验课程体系有比较全面的把握,另一方面对实验教学软硬件建设积累了丰富的实践经验,因此能够从自身优势出发提出教学改革方向,推动实验教学创新性变革,培养高素质人才。沈阳药科大学生物学实验教学中心多年来一直进行实验教学改革,通过省级、校级教学改革项目和多个学科实验课程实验项目调整等工作,不仅建立了中心网上资源平台,而且完善了实验课程体系、实验室管理规程以及仪器设备使用等各方面的体制,全面调动了实验技术人员的主观能动性,对实验技术队伍价值体系的建设及实验中心教学模式的创新性变更发挥了重要作用。实验技术人员对各学科实验课内容以及实验器材比较熟悉,能够依据大纲要求,合理、科学地安排实验教学工作。例如,微生物学与免疫学实验面向全校开设,教学班次多,耗材和仪器使用频繁并且用量大,实验员都会提前做好计划,将实验材料准备充分,对于与其他课程共用的仪器如显微镜、离心机、摇床等,合理安排使用次序避免冲突,从而做到协调好实验材料、仪器、实验室的利用,保证实验课顺利进行。教师与实验人员彼此分工和侧重点不同,通过调配能使实验技术人员的实践教学与教师的理论教学形成良好的互补格局,彼此都把自己所擅长方面的能力最大化,有利于教学质量的整体提升,真正培养出社会需要的专业应用型人才,使学生更具竞争实力。随着实验技术人员中研究生学历比例的不断增加,实验技术人员的素质已逐步提升,由于已经经过了全面系统的科研训练,更具有创新意识,体现在科研活动上就应勇于参加科研课题的研究,力争做到能够在科研工作中当好助手,与他人通力协作,承担科研任务,潜心攻关,探索新问题创造新成果。

2实验技术队伍管理模式的建立

2.1发挥主人翁意识,建立健全规章制度

实验技术人员作为实验教学的重要组成,既是实验中心的建设者,又是管理者。针对如何充分发挥实验中心的作用,如何对固定资产进行科学化规范化的管理,实验中心必须要在学校相关制度的指导下建立更为详尽的仪器设备的购置、操作、维修、保养、报废等方面的制度,以确保每项工作都有相应的规章制度进行规范;针对如何制定人员职责,如何充分发挥人的主观能动性,实验中心则应依据岗位责任制,对实验员的工作效率以及工作质量做出明确规定。沈阳药科大学生物学实验教学中心在制度管理方面,制定了实验教学中心管理细则、实验室工作岗位职责、实验室开放管理细则、仪器设备管理制度、实验室安全管理制度等多项管理制度等,各项日常工作细致明确,做到了有法可依;实验室的管理方面,将学生实验室根据学科分配给专人负责管理,并定期对照明、水、煤气、门窗等进行维护维修;在实验课程准备方面,按学科及班次分配工作,分段包干,使每个人都能明确自身职责,做到各司其职;在仪器管理方面,对仪器设备进行统一购置、统一调配,根据仪器类别设置显微镜室、摇床室、离心机室、超净工作室、灭菌室等,分责统一管理,所有仪器设备使用记录、实验室使用记录均完整,提高了仪器设备及实验室的利用率;在药品和耗材的管理方面,各个技术人员根据所准备实验课程承担相应药品、器械耗材等的管理工作,多人共用的物品,由使用最频繁用量最大的人员进行统筹管理。

2.2量化考核指标,构建科学管理模式

关于制定实验技术人员的考核制度,通常使用的考核晋升管理办法比较粗糙,对工作的专业程度没有明确规定,也导致一些具有较高素质和业务能力的实验人员工作热情受到挫伤,从而严重影响了实验教学改革的进行和实验中心的发展。考核制度应适应新时期实验技术人员结构的变化以及教学改革对实验人员的高标准要求,把职业道德、工作作风态度、工作纪律、业务水平与专业知识、完成本职工作能力、实验教学工作量、实验准备质量、实验教学效果、开展实验改革、科研成绩与论文等方面内容,依据不同职称等级的要求进行量化,真正起到奖惩分明,鼓励先进,鞭策后进,调动全体人员积极性,形成良性管理模式。此外,应重视实验技术人员的培训工作,克服重使用轻培养的现象,安排实验人员参加各种培训和专业会议等,拓宽知识面,从而提高业务水平和专业素质。

3结语

生物科学技术范文第4篇

1免疫学理论知识及技术发展迅猛,设置的课程应与时俱进

基于《免疫学技术》课程知识体系逻辑性强、技术方法多样以及理论和技术进展快的特点,课程教学的整体指导思想必须在强调对基本原理理解的基础上,明确同一理论下技术开发的多样性,以及免疫学传统理论技术与相关学科现代技术结合,促进免疫学技术快速发展的现状;要求学生掌握免疫学技术的基本原理和在免疫学功能检测中的应用,并结合学科前沿进展进行适当拓展和补充,注重创新能力和逻辑思维能力的培养。如在理论课的教学过程中应增加CD4+T细胞亚群Treg(天然调节性T细胞)、Tfh(滤泡辅助性T细胞)、Tfr(滤泡调节性T细胞)分化发育等最新研究进展,以及其在不同疾病中扮演的不同功能研究;实验课的教学中增加细胞亚群分化发育标志分子及功能的检测。

2联系实际,力求做到学以致用

免疫学与医学密切相关,教学活动中,教师应多运用临床实例辅助教学,使学生能将掌握的免疫学知识用于解答临床相关问题,达到“学以致用”的目的。理论课“讲授法”可以问题为牵引的启发式教学为主,重在培养学生科学的思维方式,注重理论联系实际;结合“讨论式”教学法,提高学生分析、判断、归纳、总结问题的能力,在教学过程中教师起着引导学生分析问题、思维逻辑的方向,尤其是对临床相关复杂病例的综合分析、判断和解决能力的指导。这一部分知识很多都可能是教科书中没有的知识点,更多的是指导教师工作经验的累积,教师在平时的科研及临床实践中应善于总结,为课堂教学提供相应素材。在实验课的教学中注重技术性与连贯性,如学生操作技能的学习能为今后的工作奠定基础;技能的内容具有可操作性及连贯性,启发科研思维。如第一次实验课选择小鼠脾脏淋巴细胞的分离及纯化技术;第二次实验课可以选择流式细胞仪检测或分选细胞亚群;第三次实验课可以选择细胞亚群功能检测如增殖能力检测、分泌细胞因子检测、细胞活性检测,CD8+T细胞杀伤功能检测等[3]。

3因材施教,确保学生真正掌握知识

医学免疫学课程应充分考虑学生的兴趣、特长和基础等方面的个体差异,从而确定具体的学习目标和评价方法,提出相应的教学建议。课程标准在课程的设计、教学方案和计划的制定、教学内容的选取和教学评价等环节,应为教师教学、学生学习留出足够的选择余地和发展空间。理论课的授课过程中,教师根据学生分析问题,归纳、总结知识点的情况来判断学生掌握知识的情况,假如存在学生对知识点没有理解、理解错误的情况要及时地调整教学策略,对于个别理解能力较差的学生课后可以进行“一对一”的辅导;同时,教师应将学生对实验的评价和建议归纳总结用于改善教学效果[4],确保学生真正掌握基础理论知识。

4以人为本,突出学生的主体地位,走信息化教学道路

从课程的设计到评价各个环节,应注重体现学员的主体地位,充分调动学员的学习积极性、挖掘学员的学习潜能。教师应注重教学方法,授之以“渔”,通过各种方式使学员明确如何学。教学中,充分发挥学员的主观能动性,通过自读、小组讨论、总结发言、角色扮演等形式,使学员参与到教学实践中。在课后通过与同学、老师讨论,利用网络或参考书查阅相关资料,以扩大对该知识点的认识,认真体会如何用辩证的观点认识“免疫”,并锻炼自己独立学习免疫学的能力。充分发挥信息化教学手段的特点和优势,激发学生的学习兴趣,进一步强化学生的理论知识与实践操作技能,开阔视野,培养科学的思维方式。实物投影仪的运用为学生模仿操作创造了良好的条件;多媒体的应用,使学生形象了解实验步骤,实际操作更易上手;多媒体课件及互联网的利用创造了一个在功能、时间和空间上交互的崭新环境,使一些不易口头表达清楚的教学内容通过课件的演示变成生动具体的知识,缩短了学生与教材之间的距离。此外,学生利用虚拟教室,在自学巩固的同时又能实现课下与教师的互动,真正做到“互动教学”。利用课堂教学为主,信息化教学为辅的教学形式,符合新型“教”与“学”模式的必然要求。

5实现真正意义的学生能力的培养

通过本课程理论和实验的学习,学员应掌握人体免疫系统的组成和功能、免疫应答的规律、免疫应答产物的特性和生物学作用、疾病的免疫学发病机理、免疫学诊断要点和防治原则;具备学习其他基础医学、临床医学及专业课程的必要免疫学基础知识;初步学会运用免疫学的基础理论知识思考和解决与本专业相关的问题;为最终实现培养具有良好的职业道德、精湛的专业技术、严谨的科学作风以及勇于创新的医学人才的目标打下坚实的基础。理论课的授课方式以问题为牵引的启发式教学为主,重在培养学员科学的思维方式,注重理论联系实际,提高学员分析、判断、归纳、总结问题的能力,尤其是对临床相关复杂病例的综合分析、判断和解决的能力。学生在学习过程中应该以认真的态度学习医学免疫学相关知识,培养对医学免疫学学习的兴趣,以及学习的逻辑性和系统性。形成较强的自主学习意识,养成积极思考问题、探究未知的良好习惯,初步具有科研和创新意识。为更好地在教学活动中尊重学生的主体地位,注意培养学生实际应用能力,发挥学生的自觉性、主动性、创造性,提高学生的主体意识和创造力,实现真正意义的能力培养。总之,生物技术专业学生毕业后肩负着运用最新技术手段结合国际科学前沿理论知识对疑难疾病的诊断,掌握国际前沿医学领域做原创性的科研工作的使命,高等医学院校对生物技术专业人才的培养应将素质教育与创新教育相结合,与人才培养目标密切结合,实现真正意义的人才培养。

参考文献:

[1]田易,杨霞,倪兵,等.军队医学院校本科生医学免疫学教学体会[J].中国免疫学杂志,2015,31(1):124-126.

[2]杨霞,郭玲,王莉,等.医学免疫学创新实践意义探索[J].现代医药卫生,2012,28(1):144-145.

[3]胡迎春.研究生免疫学实验技术教学方法及教学内容的选择[J].山西医科大学学报,2009,11(6):704-706.

生物科学技术范文第5篇

党的十六大指出,对于我国来说,二十一世纪头二十年是一个必须紧紧抓住并可以大有作为的重要战略机遇期,我们要集中力量,建设惠及十几亿人口的更高水平的小康社会。应当说,生命科学和生物技术及其产业的发展为我国提供了一次实现科技创新和社会生产力跨越发展的重大战略机遇。

一、当代生命科学与生物技术发展的现状和前景

无论是科技界还是产业界,都基本认同这样一个重要判断:在新的世纪里,生命科学的新发现,生物技术的新突破,生物技术产业的新发展将极大地改变人类及其社会发展的进程。日益成熟的转基因技术、克隆技术以及正在加速发展的基因组学技术和蛋白质组技术、生物信息技术、生物芯片技术、干细胞组织工程等关键技术,正在推动生物技术产业成为新世纪最重要的产业之一,深刻地改变人类的医疗卫生、农业、人口和食品状况。尽管世界各国对高科技领域范围的界定不完全相同,但几乎无一例外地将生命科学和生物技术放在重要位置。特别是近二十年来,生命科学与生物技术获得了飞速发展,为世界各国医疗业、制药业、农业、环保业等行业开辟了广阔发展前景。

作为“对全社会最为重要并可能改变未来工业和经济格局的技术”,生命科学与生物技术日益受到世界各国的普遍关注和重视。进入新千年后,生物技术产业显示出强劲发展势头,成为当今高技术产业发展最快的领域之一。2001年美国生物科技投资占到风险投资总额的11%,2002年美国在生物技术领域投入研究开发资金已高达157亿美元。日本政府2002年已明确提出生物技术立国战略,强调把“科研重点转向生命科学和生物技术”,并计划五年内将政府在生命科学和生物技术的研究预算增加一倍,达到8800亿日元,力争使日本生物技术达到世界领先水平。欧盟已成立生物技术委员会,继在第四个研究开发框架计划对生物技术研究大量投资后,又在第五个研究开发框架计划中专门制定了“生命科学计划”,进一步加强在这一领域的努力。在软件领域成就斐然的印度,早在1995就提出“人类基因组——印度起点”研究计划,明确提出通过发展生物产业实现经济结构的多元化。这些都表明,世界上许多国家已把发展生命科学、生物技术及其产业作为赢得未来竞争的战略选择。

目前,生命科学的研究热点仍然集中在基因组学、蛋白质学等领域。继2000年人类基因组计划完成之后,水稻、疟原虫、蚊子和老鼠的全部DNA序列测定也在2002年完成,这些研究成果都直接与粮食生产和人类健康有关。老鼠和河豚鱼基因序列的测定,将可能为人类提供关于脊椎动物进化的重要线索。特别是科学家们已经把目光投入到功能基因组学(FunctionalGenomics)和蛋白质组学(Proteomics)这两个极富挑战性的领域,这将带来更多与人类自身发展密切关联的重大研究成果。

生物技术方面的进展则更为迅速,基因工程、细胞工程、酶与发酵工程、组织工程、蛋白质工程、抗体工程、干细胞研究、克隆技术、转基因技术、纳米生物技术、高通量筛选技术等等,将大大加快基因工程药物和疫苗的研制,以及推进对重大疾病新疗法的研究进程。总体来看,生物技术目前仍主要应用于医药和农业,但在食品、环保、化工、能源等行业也有广阔的应用前景。据统计,全球生物药品市场规模1997年为150亿美元,2000年为300亿美元,预计2003年将达到600亿美元。在转基因技术方面,尽管人们对基因改造生物的讨论和疑虑仍然存在,但2002年全球转基因作物的种植面积仍然比上年增加了600万公顷,达5867万公顷。据有关资料分析,转基因食品市场的销售额2010年将达到250亿美元。随着人类基因组图谱的破译,将有力地促进生物药物的研究与开发。到2020年,利用生物技术研制的新药可能将达到3000种左右。这将对提高人类的医疗水平和健康水平产生极为重要的影响。

值得强调的是,当代科学技术发展正在呈现出前所未有的技术融合趋势。特别是生物技术与其他高技术的融合,形成了生物芯片、生物信息、生物材料、生物能源、生物光电、生物传感器等高技术领域,产生了生物技术群。比如,生物芯片技术的开发和运用,将在生物学和医学基础研究、疾病诊断、新药开发、食品、农业、环保等广泛领域中开辟一条全新的道路,改变生命科学的研究方式,革新医学诊断和治疗。据GoldmanSachs最新技术报告显示,美国的IBM、Sun、康柏和摩托罗拉等公司都已与生物技术公司达成了广泛合作意向,内容涉及到DNA敏感基因芯片、通过计算机模拟药效等各种技术领域。据有关专家估计,到2010年全球仅生物芯片的市场就将达到600亿美元。科技发展的这一突出现象以及由此带来的产业深层次变革,已经引起许多国家的高度关注。

当然,生命科学和生物技术的发展进程也并非一帆风顺。目前在转基因食品、克隆技术和基因诊断及治疗等方面,存在涉及生物安全、生态环境和对人类传统伦理、道理方面的争论,并已引起了世界各国的普遍重视。然而,各国在加强生物安全性研究和加快生物安全立法的同时,并没有停顿或放慢生物技术的研发和应用步伐,而且在国家层面上,从争夺未来科技及产业制高点出发,都进一步加大研发投入,加强了生命科学研究和生物技术开发与应用的力度。历史经验告诉我们,新的生产力发展在社会思想和体制方面总是呼唤变革,寻求支持。通过加强科学研究,积极制定相应的法律法规和政策,可以实现生物技术及其产业的快速、健康发展。

二、我国生命科学和生物技术发展的战略机遇

在近代历史上,中国曾经几次与世界科技革命的发展机遇失之交臂,留下诸多遗憾和教训。今天,生命科学和生物技术作为新兴的尖端科技领域,无论对发达国家还是对发展中国家来说都是一次全新的选择,这对我国来说更是十分难得的战略机遇。可以认为,生命科学和生物技术将成为我国最有希望后来居上并实现跨越发展的高科技创新及产业领域。

实现上述的目标,我们已具备独特的优势和条件。首先,我国是一个生物资源大国,拥有全球10%的生物遗传资源。据不完全统计,我国拥有动植物、微生物约26万种,其中植物3万种、动物20万种、微生物3万种。我国还是一个有着13亿人口的多民族国家,有着其他国家少有的丰富的人类遗传资源。目前我国保存的农作物种质资料种类达30余万份,位居世界第一。所有这些资源都为我国发展生命科学与生物技术提供了丰富材料。相对于世界上许多国家来说,这种优势是不可替代的,也是具有独占性的。

其次,广阔的市场需求也为我国发展生物技术及其产业提供了强大动力。在农业领域,我国作为世界上少有的农业大国和农产品需求大国,必须努力实现农业高产、优质、高效、生态、安全,必须科学、合理地利用农业资源、保护生态环境、提高农产品的科技含量和国际竞争力,如杂交优势利用、转基因技术、植物组织培养、生物肥料、生物农药等技术,都将在我国未来农业发展中发挥重要和显著的作用。在医药与健康领域,如何利用生物技术进一步提高我国13亿人口的医疗与健康,始终都将是一个重大而紧迫的科技命题。目前,对恶性肿瘤、心脑血管疾病等威胁我国人民健康的主要疾病还缺乏有效的治疗手段,因此发展基因治疗、组织工程、干细胞治疗、生物芯片等新兴诊断和治疗技术已显得日益重要和紧迫。在能源领域,利用生物技术开发可再生清洁能源,包括利用微生物发酵生产沼气技术、利用玉米等生产燃料酒精技术、利用废弃油转酯化生产生物柴油技术、生物制氢技术等,将为解决我国的后续能源,展现出极其广阔的发展前景。在环保领域,生物技术将成为环境污染治理和修复最具潜力的手段。目前,利用微生物对城市垃圾和污水、海洋石油污染等有害物质进行降解日趋广泛,生物脱硫、生物漂白、农药残留的生物降解以及土壤重金属污染的生物富集和清除等技术也将为环境保护带来重大效益。此外,生物技术在轻工、化工业领域也都具有广泛和重要的应用价值。因此,无论是用生物技术改造传统产业还是生物技术产业本身的发展都极具潜力和前景。

第三,中国蕴含丰富的传统文化理念将对我国生命科学和生物技术的发展产业重要的影响。中国传统的哲学思想和科学方法具有得天独厚的优势。从先秦诸子的天人同流、齐一之辨,到汉代董仲舒的“天人之际、合而为一”之说,再到宋明理学家的“万物一体”之论,强调整体、和谐、统一的辩证思维方式始终贯穿于中国古代思想史的全过程。早在新中国成立之初,同志就曾说过:“在自然科学方面,我们也要做独创的努力,并且要用近代外国的科学知识和方法整理中国的科学遗产,直到形成中国自己的学派。”在生命科学和生物技术发展上,中国只有发挥自身的优势,形成自身的特色,才能在国际舞台上占领一席之地。

第四,经过多年来的不断努力,我国在生命科学和生物技术领域形成一支水平较高的研发队伍和相当的工作基础,创新和开发能力不断增强,具备了加快发展的基础和条件。早在20世纪60年代,我国科学家在世界上首次人工合成牛胰岛素;70年代,我国首创三系法杂交水稻技术,对解决中国粮食需求做出了重大贡献;80年代,我国又在人工合成酵母丙氨酸tRNA及其酶学、生物膜和蛋白质立体结构研究的部分领域取得了一批高水平成果,为生命科学的发展做出了历史性贡献。近年来,我国科学家又取得了一批令世人瞩目的研究成果。在生物技术基础研究方面,中国作为唯一的发展中国家参与了国际人类基因组计划,高效、准确地完成了1%的测序工作。中国科学家还独立完成了杂交水稻父本9311(籼稻)的基因组序列草图;在国际上首次定位和克隆了神经性高频耳聋基因、乳光牙本质Ⅱ型、汗孔角化症等遗传病的致病基因。在医药生物技术领域,一批基因工程药物和疫苗已经从实验室研究走向产业化,基因工程制药产业已初具规模,人工血液代用品即将进入临床研究,体细胞克隆和遗传病的基因诊断技术达到国际先进水平,B型血友病等6个基因治疗方案已进入临床疗效研究,肿瘤免疫治疗等技术也取得了重大进展。在农业生物技术领域,我国首创的杂交水稻技术已经推广到20多个国家,累计增产粮食3500多亿公斤;超级杂交稻研究又取得新的突破,每公顷产量突破1.2吨,率先实现了国际上提出的超级稻指标;转基因抗虫棉花种植面积已近70万公顷,占棉花种植面积的40%,五年来累计为农民增收50多亿元;植物组织培养和快繁脱毒技术、动物胚胎技术、生物肥料、生物农药等正在农业生产中发挥越来越重要的作用。总之,我国目前已经在国际生命科学和生物技术部分领域中占据了一定的有利位置,具备了冲击国际前沿,争夺“制高点”的基础和实力。

三、我国生命科学和生物技术发展的对策思考

虽然我国在发展生物技术及其产业方面取得了可喜的成就,但与发达国家相比,我们在整体创新能力、科技投入、人才队伍、科技成果转化等方面都还有较大差距。如何有效地应对这一严峻挑战,将直接关系到我国生命科学和生物技术的发展,关系到我国能否在未来的全球竞争中赢得主动。

为此,我们应采取更加积极有效的措施,大力支持生命科学和生物技术研究,促进生物产业快速、健康地发展。首先,我们必须树立把握重大发展机遇的战略意识。在当今瞬息万变的国际环境下,抓住机遇对于一个国家加快发展至关重要。积极推进生命科学和生物技术及其产业的发展,决不只是一般意义上的市场份额问题,而是关系到我国国计民生和国家根本利益,关系到我国能否拥有未来国际竞争的主动权。其次,我们必须树立勇于争先的创新意识。在生命科学和生物技术的前沿领域,如果一味地步人后尘,就只能永远受制于人。充分发挥自身的特点和优势,充分利用已经形成的基础和能力,寻求新的突破和跨越,这是我们发展生命科学和生物技术的追求所在。第三,我们必须形成协调一致、贯彻始终的战略部署和政策扶持体系。生命科学和生物技术及其产业的发展是一个长期的过程,也是涉及到许多部门和地方的宏大事业。国家中长期科技发展规划应当把这一领域作为重点,进一步加强宏观调控,促进全社会相关创新资源的合理配置和高效利用,形成持续稳定的良好政策环境。

今后一个时期,促进我国生命科学、生物技术及其产业的快速健康发展,必须遵循三点基本方针:一是大力加强研究开发;二是积极推进产业化;三是高度重视并切实保障生物安全。今后5~10年,通过不懈努力,我们将实现如下目标:建立具有国际先进水平的生物技术创新体系;造就一支高水平、结构合理的科学技术队伍;培育和扶持一批新兴产业,使生物技术产品的年销售额达到3000亿元以上;使我国生物技术总体研究和开发水平达到或接近国际先进水平,在若干重要领域达到国际领先水平。我国生命科学和生物技术发展的重点主要包括以下几个方面:

(1)切实加强基础研究,提高原始性创新能力。优先支持基因组学、蛋白质组学等学科及其相关的新理论、新方法的研究,重点支持生长发育的基因调控,外源基因高效表达调控、定点整合技术,生物多样性,人类重大疾病和重要动植物病(虫)害防治分子机理等方面的研究。

(2)大力发展关键技术和平台技术,积极改造传统产业,促进新兴产业的发展。优先支持优质、高产、抗逆动植物分子育种及关键技术,生物技术药物等重要生物制剂研制,干细胞及组织(器官)工程、生物芯片和生物信息、动植物生物反应器、高通量药物筛选、生物治疗和基因治疗等平台技术及关键技术,农业、环保等微生物制剂、生化工程及大规模发酵产物分离纯化等生产工艺及平台技术等方面的研究。

(3)积极推进科技成果的应用和转化。开发重大生物技术产品,培育一批企业或企业集团,提高国际竞争能力。我们必须立足于国家战略需求和市场需求,优先支持符合国家重大战略需求并具有我国优势和特色的技术成果转化,支持具有国际竞争力、经济效益显著的重大产品及设备、装置的开发。

(4)加强生物资源的保护和开发利用。从维护国家利益的高度出发,采取有效措施,加大我国生物资源的保护力度,建立和健全国家生物资源保护的法律、法规体系以及合理开发利用的研究、服务体系。

具体行动措施包括:一是实施专利战略,在产业发展和国际竞争中掌握主动权。通过国家重点科技计划的实施,努力产生更多的创新性研究成果:强化知识产权意识,获得一批具有重要应用前景的专利;遵循国际惯例和中国加入WTO后应承担的义务,尊重和保护国外的专利和知识产权,同时利用我国自身优势,通过平等互利的国际合作取得一批专利。二是实施人才战略,培养和造就一支高水平的生物技术研究开发和产业化队伍。制定激励措施,加速国内人才队伍培养;进一步加大对海外优秀留学人员的吸引力度;扩大国际合作,引进海外智力资源。通过以上方式,凝聚一批生物技术的拔尖人才。运用国际通行的管理办法和机制,构建具有国际一流水平的科学研究机构,吸引海外留学人员回国和以多种方式为国服务。三是实施标准战略,建立具有中国特色并符合国际惯例的生物技术产业标准体系。针对生物技术产业发展的需求,以新兴产业和产品为重点,研究制定相应的产品标准与生产工艺规范。同时运用GLP、GCP和GMP等国际标准,对现有生物技术研究开发和产业化体系进行更新改造,提高中国生物技术产业的国际竞争力。四是实施竞争力战略,培育在未来生物技术前沿领域能够有所作为的龙头企业。发展生物产业,开拓新的产品和市场,形成新的经济增长点,是国家发展生物技术的重要目的。通过机制创新,培育一批具有现代企业机制的,既有较强的市场开发能力和盈利能力,又有较强技术和产品创新能力的龙头企业。五是实施国际化战略,开拓中国生物技术的国际合作渠道和国际发展空间。本着“平等互利,成果共享,保护知识产权,遵从国际惯例”的原则,进一步拓宽生物技术领域的国际合作范围,引进和借鉴国际先进的理论、技术和管理经验。同时面向国际市场开发新产品,努力培育具有国际竞争能力的新兴生物技术产业。

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