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生物科學科研范文1
關鍵詞:生物科學專業;分子生物學實驗;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)11-0038-02
21世紀是生命科學的世紀,作為生命科學的重點學科,分子生物學有著舉足輕重的作用,而實驗教學作為理論教學的重要補充和發展,是培養學生理論與實踐相結合、掌握基本技術、提高科學思維能力和獨立操作能力的有效方法。高等教育實施素質教育要以培養學生的創新精神和實踐能力為重點,培養學生的科學精神和創新思維習慣,重視培養學生收集處理信息、獲取新知識、分析和解決問題的能力。本文旨在結合當前高等教育改革形勢,以及現代生物科學理論與技術的迅速發展,對所開設的分子生物學實驗在技術方法水平、培養學生綜合素質及創新思維能力、實驗考核體系等方面進行改革,使我校生物科學專業分子生物學實驗教學更上一個臺階。
一、針對生物科學專業特點完善實驗教材
生物科學專業人才培養是發展國家生物高新技術產業的關鍵,同時與農業、林業、畜牧業、漁業、輕工業和醫藥衛生的發展密切相關,因此,生物科學專業人才培養質量的好壞,與國家的經濟建設密切相關。長期以來,各重點綜合性大學對生物科學專業人才的培養,根據培養目標與培養規格,進行了有益探討,形成了相對合理的人才培養方案。而目前國內出版的分子生物學實驗指導教材多側重于基因重組與蛋白表達方向的實驗項目,沒有專門針對生物科學專業方向的學生編寫的實驗教材,不適合在生物科學專業本科生教學中應用。我們通過多年的實踐教學并結合生物科學專業特點,結合生物科學專業教學大綱和生物科學技術發展狀況,使教材更加符合生物科學專業方向學生的認識和發展規律,又具有新穎性、趣味性和一定的綜合難度;同時我們改變傳統教材的編寫模式,增加新的編寫思路,將經典的驗證性實驗,與代表學科前沿或從生產實際中轉化而來的綜合性、設計性實驗內容結合,從單純的驗證理論轉移到加強學生的實踐訓練上來。使實驗背景資料、實驗原理、基礎技能、實驗目標、材料準備等內容更加描述詳盡并通俗易懂,更加適合學生閱讀并實踐。
二、加強分子生物學基本實驗技能培訓
分子生物學實驗是實踐性非常強的一門課程,加強分子生物學“基本知識、基本理論、基本技能”方面的能力訓練是提高生物科學專業學生綜合素質的前提和必要條件?;緦嶒灱寄苤饕桥囵B學生正確規范扎實的實驗技能、嚴謹科學的實驗態度和良好的實驗習慣。因此我們針對生物科學專業的學生開設了分子生物學基礎實驗技能實驗,將微量可調移液槍的使用,PCR儀的使用,電泳槽的使用,高速離心機的使用,LB基礎培養基的配制、植物基因組DNA的提取、PCR反應程序的設置及PCR反應的運行、瓊脂糖凝膠的制備、加樣、電泳以及凝膠成像、結果觀察等基礎技能編寫到學生實驗課教材中,圖文并茂地詳細闡述操作方法、操作步驟、技能要點、儀器設備等,此外組織錄制實驗操作演示錄像,制作多媒體實驗課件等作為教材的輔助材料。專門設置基礎技能開放訓練室,配制必要的實驗儀器和藥品,全天開放,學生可以利用業余時間練習,并且安排專門時間對學生進行基礎實驗技能考核。結合分子生物學課程體系的總體規劃和目標,創建了一個以科研探索為主體的開放性實驗教學平臺。以學生實驗小組的形式開展靈活多樣的業余科研活動。首先制定切實可行開放性實驗計劃,由學生以小組的形式在老師指導下查閱資料、設計實驗方案。在此基礎上,進行實驗項目的匯總,然后準備開放內容及相關實驗項目,擇優進行多層次的學生研究性和探索性實驗。優化整合分子生物學基本實驗技術,要求學生完成藥品準備、培養基制備等過程,讓學生理解和明白實驗的原理和完成實驗的關鍵點,做到充分讓學生自己動手、自己觀察、自己討論、自己總結,加強學生“三基”培養。這樣一個全過程綜合了微量可調取液器、旋渦振蕩器、高壓滅菌鍋、PCR儀、臺式高速離心機及微量離心機的使用、微波爐、電泳槽和電泳儀、凝膠成像儀等儀器設備的操作和溶液制備。通過綜合性、設計性實驗不僅調動起學生學習的主動性和積極性,而且可以培養學生的科學創新精神和實際動手能力,有利于學生個性的發展和素質的提高。此外,指導老師課前認真備課,做好預備實驗,明確每個實驗的重點和難點,對實驗的基本技術、操作要領和注意事項要重點講解,對關鍵技術環節和操作要進行示范,使學生做到規范操作,達到提高學生“基本知識、基本理論、基本技能”能力的目的。
三、結合生物科學專業特點優化實驗教學方法
目前分子生物學實驗指導書中的實驗內容大都是驗證性的,學生按照實驗指導書按部就班地操作,實驗報告按固定格式填寫。使學生的能力培養受到限制,因此我們在教學方法方面進行了改革。每次實驗前要求學生進行預習,了解實驗要求、步驟等。在實驗前我們對實驗中的一些主要內容和一些容易出錯的問題進行提問。并且把回答問題的情況記下來,以便以后給成績時作參考。實驗前進行30分鐘左右的講解,主要解釋實驗中出現的關鍵概念,使學生更加明確實驗目的。同時利用實驗間隙對個別同學進行單獨輔導,盡量使學生在課堂上產生的疑惑在課堂上解決。每次實驗前,集中講解實驗原理,把本質問題講解透徹,同時分析實驗步驟,并針對關鍵操作、技術難點或容易誤解之處進行演示,使學生能更好地掌握實驗原理和技術,并在實驗前做到“胸有成竹”。這樣不但調動了學生的學習主動性,還培養了學生的獨立思維和判斷性思維能力。重視實驗原理、方法步驟和注意事項的講解,用簡單的比喻來加強學生對抽象理論的理解,做到通俗易懂。對于儀器臺套數有限、指導教師少、學生人數多等突出問題,減少每組開課人數可有效緩解眾多學生與有限的教學資源之間的矛盾,提高實驗教學的質量。
四、針對生物科學專業,完善實驗考核體系
目前我校分子生物學實驗還沒有納入單獨考核范圍內,在實驗項目分類、教學內容、考核方式以及成績劃分等環節上缺乏整體布局設計,制約了實驗教學內容的整合,影響考核體系的建立。實驗教學考核是客觀評價學生所掌握的理論和技能的重要手段,也是提高實驗教學質量的有效措施。分子生物學實驗應注重全面考查生物科學專業本科生的素質,不僅要考查學生所掌握的基本知識和技能,還要考查學生獨立思考和綜合運用的能力,以及在實驗操作中表現出來的認真的態度、實事求是的科學作風和團隊合作精神等。以“公平、公正”為原則,不斷探索和完善實驗考核體系。針對生物科學專業特點我們建立了一套較為科學合理、客觀公正的實驗成績考核體系。針對平時成績制定了課堂成績、實驗報告成績的考核標準;對實驗考試制定了操作考試題目的出題思路和筆試各題型的適用范圍,給出了考核體系的實施,增強了教師的責任感,激發了學生的學習熱情,調動了學生學習的積極性,提高了實驗教學質量。過去,學生只要來實驗室做實驗,實驗成績就通過了。這樣做顯然是很片面的,很難調動學生的積極性。針對這種情況我們改革了考核辦法。評定考核成績(占40%),書寫實驗報告成績(占40%),實驗前的預習、提問的成績(占10%),在實驗考試中學生的獨立操作能力和熟練程度(占10%),綜合以上幾個方面客觀地評定成績。由于成績評定過程比較客觀,減少了教師的主觀隨意性,學生感到公平、合理。近3年來,我們進行的一系列的實驗教學改革,取得了一定的成績。我們對學生進行了問卷調查,調查結果顯示,95%以上的學生歡迎和支持實驗教學改革,并對以后的教學改革提出了寶貴的建議。
參考文獻:
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生物科學科研范文2
(一)教師科研納入課堂教學體系
在傳統教學模式下由于教學與科研相對獨立,教師科研對教學的輔助作用極為有限,而研究式教學提倡將科研理念引入教學,注重實踐能力與創新能力的培養,新的課堂教學體系必然要加強實驗研究在課堂教學中的主導地位。課堂教學形式不再是單向授課,教學重點則是研究課題的選題、方案設計、開題、實驗進展、研究結果、文本撰寫等問題,在課題實施前資料查詢階段就已完成理論知識的學習與理解,而不用專門進行理論授課。課題的選題由教師指導小組共同商定,在教師指導小組的指導下由所選題的學生研究小組進行資料查詢以及開題報告的撰寫,再由指導小組討論項目的整體可行性,最后完善提交指導小組討論后方可實施。整個課題實行模塊化,這些模塊盡量與教師科研組庫中的內容相匹配,不同模塊以該模塊的指導教師為主,這樣針對性強,能夠快速解決研究中出現的難題。研究課題的選題既要考慮到知識點的覆蓋,又要與科研教師組的研究方向相吻合,這樣既能保證知識點的全面性,又能保證研究的深度與創新性。研究的地點、時間不局限于本科實驗室與實驗時間,教學之外的空余時間與教師科研緊密結合。學生要定期向教師指導小組匯報自己的研究進展。及時記錄研究過程中出現的新發現、新問題并與教師指導小組溝通,教師指導小組針對這些問題與課題組進行討論并及時解決。課題完成后,盡量鼓勵學生將成果以論文或專利的形式公開發表,以結題報告的形式提交教師指導小組,并進行答辯,經教師指導小組全體商定后方可完成課題的結題,并給予綜合評分。
(二)教學實踐活動與教師科研結合
包括畢業實習、見習、課程實習等在內的教學實踐活動是生物科學專業本科教學的重要環節,也是提高本科生創新能力與實踐能力的最直接、最重要的途徑之一。但在目前的教學模式下,這些實踐活動普通流于形式。造成這種現象的原因在于,這些實踐活動普遍不帶有問題探究或探索性操作,導致學生實習只是完成學習程序,而沒有學習任務和研究壓力,帶隊教師選擇時也沒有考慮實習內容是否與自己的研究方向一致,普通帶有應付的心態,造成學生失去了一次充分鍛煉實踐能力的機會。教師科研是聯系理論與實踐的重要樞紐,本科生的實踐活動理應與教師科研緊密結合,使理論知識與實踐學習能夠很好地銜接。生物科學專業大多長期從事科研的教師,不僅進行校內的實驗工作,而且也與外界科研單位或生物相關企業保持著良好的合作關系,教師通過這些關系能夠及時了解外界最新科研信息以及公司對人才需求的動向,由科研教師指導這些實踐活動,就能夠根據社會需求培養學生創新性思維與解決實際問題的能力。
(三)畢業論文與教師科研結合
畢業論文是本科教學的最后一個環節,是學生實現對專業知識的理解、吸收和綜合運用的必備過程,是深化和提高學習能力、實踐能力和創新能力等各項能力的重要環節,也是評價大學生在本科階段的學習成效、衡量本科教學質量的重要方式。但當前許多生物科學專業的畢業論文質量偏低,主要表現在:畢業論文內容單薄,實驗周期短,有些甚至不超過兩周;論文創新性不強,與以前的研究相比毫無創新可言,同時一個教師所帶不同論文經常只是換個材料,幾篇論文研究內容幾乎完全一樣;論文文本撰寫水平低,格式不標準,錯字較多,語句不流暢,論文綜述過長有故意增加總篇幅的嫌疑,論文只重結果的描述而不注重結果的討論,彰顯不出學術創新性。造成這些現象的主要原因是指導教師本身科研素質不高,許多老師指導畢業論文僅是為了完成任務,對論文質量要求不嚴,學生在畢業階段也無心做實驗,彼此將就,這種現象在普通本科院校特別突出。畢業論文與教師科研相結合,將會極大地改善這種狀況。因為長期從事科研的教師本身具有較高的科研素質,對所帶畢業論文要求必然較高;科研教師有充足的時間指導學生的論文工作,因為這些工作本身就是科研工作的一部分或與自己的科研工作密切相關;科研教師自身論文文本的撰寫能力強,可以及時發現學生論文撰寫過程中的各種錯誤。
(四)大學生創新性實驗項目與教師科研結合
各級大學生創新性實驗項目是高等教育“質量工程”的重要內容之一,項目的實施可以使學生在本科階段就能夠接觸學科前沿,體驗科學研究過程,掌握科學研究的基本方法,同時培養了大學生的自學能力、創新能力與實踐能力,提高了他們的科研素質。但目前大學生科技創新項目的創新性不強、可行性低、具體執行不到位,立項的課題結題率低。造成這種情況的主要原因之一,就是創新項目很少與教師科研結合,一方面,指導教師大多忙于自己的主方向科研而很少有時間對大學生創新項目有較多的關注,另一方面,創新項目與教師科研結合不密切導致研究深度不夠,使創新性指標完成不理想。
二、與教師科研結合的研究型教學模式的組織管理
(一)成立學生研究小組與教師指導小組
學生研究小組在劃分時應避免盲目性與隨機性,首先選擇綜合素質強的學生做為小組組長,每個小組以3~5人為宜,小組人選兼顧能力高低搭配。每個小組選擇一個感興趣的研究題目,根據題目由全組成員通過討論來進行任務分工;每個課題的研究周期一般為半年。對于一個課題的指導教師不是單個人而應該是一個小組,指導小組的選擇應根據課題研究內容所涵蓋的方向而定,課題的最終研究方案應與專業科研教師不斷溝通直到確定合適的教師指導小組。
(二)加強考核辦法與獎勵措施
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關鍵詞:探究性實驗;教學程序;科學素養
高中生物探究性實驗是新課改教學目標的重要組成部分,也是新課改的更高要求。生物實驗作為重要的課堂教學形式,貫穿于高中生物課程的整個過程,其中生物探究性實驗不僅能夠促進學生學習方式的改變,而且是教育學生領悟科學研究方法、體驗科學過程、形成一定的科學探究能力的重要手段。在培養學生實事求是的科學態度,與時俱進的價值觀,創新精神、實踐能力和科學思維等方面,具有十分重要的作用。
一、探究性實驗教學現狀
學生分組實驗是高中生物探究性實驗教學的核心,把整個探究過程從課堂上的紙上談兵變為走進實驗室腳踏實地的操作演練,目前還沒有找到系統的更加完善的有效途徑。有的只是一些零碎的教學組織、實驗改進、實驗設計和個案研究等,教師帶領學生真正實施的很少。學生分組實驗由于受實驗室的儀器設備、學校的保障條件和資金支持、學生的素質以及教師的責任心、業務能力和探究性實驗的駕馭能力等多種因素的制約,在許多學校形同虛設,對于探究性實驗教學來說,更是困難重重,教學工作量大、耗時長、效率低,不少教師重結果而輕過程。
二、生物探究性實驗教學程序
按照本??蒲姓n題的研究,依據探究性實驗教學基本要求,建立了比較科學完善的教學程序:
(1)創設情境,提出問題;(2)作出假設,預期結果;(3)設計實驗,確認變量;(4)分工合作,團隊探究;(5)實驗操作,搜集數據;(6)分析結果,得出結論;(7)表達交流,探究評價;(8)拓展實驗,延伸探究。
三、生物學科的科學素養
生物科學素養體現的是學生在生物學領域的基本素質,包括知識的儲備、實驗技能、科學態度、鉆研精神、創新意識、實踐能力、情感和價值觀等內容。我認為,高中生的生物學素養應包括以下幾方面:
1.理解生物學的基礎知識和基本原理及在現代生物科技領域的運用;
2.能夠理解并解釋日常生活中的生物學現象;
3.具有生物實驗操作技能、探究能力、創新精神和實踐能力;
4.具有一定的比較、分析、判斷、推理等批判性邏輯思維能力;
5.具有正確的情感和價值觀、實事求是的科學態度、刻苦鉆研的勤勉敬業精神等。
總之,高中生物教學中培養學生的科學素養、創新精神和實踐能力任重而道遠。
參考文獻:
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1.1實驗動物科學的概念
實驗動物科學(Laboratory Animal Sciences)是以實驗動物資源研究、質量控制和利用實驗動物進行科學實驗的一門綜合性學科。在《學科分類與代碼標準》(GB/T13745-1992)中,與實驗動物科學有關的學科分別是“實驗動物學”、“醫學實驗動物學”、“比較病理學”等,分別歸屬于動物學和基礎醫學等。實驗動物科學誕生于20世紀50年代初期,現在已發展成為一門獨立的、綜合性的基礎科學,它是融合生物學、動物學、獸醫學和醫學等科學,并引用了其它自然科學的成就發展起來的。因此這門科學是綜合性的,它所涉及到的知識面很廣泛,不僅要以生物學、醫學、藥學、獸醫學、畜牧學等為對象,以遺傳學、育種學、病理學、生理學、營養學、微生物學等為基礎,還要引用機械工程學、環境衛生學、建筑學等科學,對實驗動物和動物實驗方法進行開發和研究。簡言之,實驗動物科學是以生物特性、飼養繁殖、遺傳育種、質量控制、疾病防治和開發應用的科學。
1.2實驗動物科學的研究內容
實驗動物學(laboratory animal science)是以實驗動物為主要研究對象,并將培育的實驗動物應用于生命科學等研究領域的一門綜合性基礎學科。概括地講,實驗動物學包括了實驗動物繁育和實驗動物應用兩部分內容。前者主要圍繞實驗動物種質培育和保存、生物學特性、生活環境、飼養繁殖與管理、質量控制、野生動物及家畜禽的實驗動物化等開展有關研究,使實驗動物品種、品系不斷增加,質量不斷提高,最終達到規范化和標準化的要求。后者主要以各學科的研究目的為目標,研究實驗動物的選擇、動物實驗的設計、試驗方法與技術、動物模型的制造、影響動物實驗結果各因素的控制以及在試驗中實驗動物反應的觀察和結果外延分析等,以保證科研教學活動中動物實驗的質量。實驗動物學研究范疇包括實驗動物生物學、實驗動物環境生態學、實驗動物遺傳學、實驗動物營養學、實驗動物微生物學和寄生蟲學、實驗動物醫學、比較醫學、動物實驗技術、實驗動物福利、動物實驗倫理學、動物實驗替代方法學等內容。隨著實驗動物科學的發展,實驗動物科學與生命科學、醫學、藥學、制藥工業、化學工業、航空航天、環境保護、生物安全、生態保護等許多學科和行業結合越來越密切,已經起到舉足輕重的支撐作用。
1.3實驗動物科學的地位與作用
實驗動物是“活的精密儀器和試劑”,是生命科學、醫學和藥學等諸多領域的科技支撐條件,是四大科技支撐條件中最不可控的條件。隨著我國改革開放和世界經濟科技一體化進程的推進,設備、試劑、信息已不是科學研究的制約因素,而實驗動物已成為生命科學、醫學、藥學等領域影響研究課題的確立和研究成果水平高低的最重要因素。實驗動物科學的發展直接將許多領域的研究引入新的境地。近交系動物的培育為遺傳學研究、育種學研究和免疫學等研究開辟了新的研究思路和研究手段。免疫缺陷動物的成功培育對于器官移植、組織細胞移植、腫瘤學研究、免疫學研究起到了巨大的推動作用。基因工程動物使功能基因組學研究迅速發展,生物反應器和人工改造動物成為可能,為比較醫學提供了研究基礎,也成為揭示生命科學本質和了解病理機制的重要途徑。
1.3.1實驗動物科學是生命科學進步的基石
實驗動物科學是現代科學技術的重要組成部分,不僅是生命科學研究的支撐,也是生命科學研究的前沿,生命科學的進步離不開實驗動物科學的發展。實驗動物科學已經融入到許多前沿科學中,例如,利用基因工程動物進行功能基因組研究;研究新藥的靶基因、靶器官、作用機理和毒性作用,通過轉基因技術研制現代醫藥工業的生物反應器等,通過病原微生物的感染動物模型,研究傳播途徑、傳播規律,研究發病機制,研究預防、治療措施,藥物疫苗的創制與開發等。
1.3.2實驗動物科學對于人類健康和醫藥學的進步起著關鍵性作用
隨著社會的進步和生活水平的提高,作為醫藥學研究不可替代的重要支撐,尤其是與醫學的進一步融合,比較醫學和轉化醫學的發展和崛起,實驗動物科學對于生命基本規律和機理的闡明,對于人類疾病的發病機理、治療、藥物研發所起的作用越來越不可或缺。
1.3.3普及實驗動物科學知識
實驗動物科技已成為保障現代科學實驗研究的重要支撐條件。所以,普及實驗動物科學知識,宣傳我國實驗動物科技成就,管理法制化、質量標準化、技術規范化行業特色,以及實驗動物倫理、福利和替代研究進展,引導公眾科學認識實驗動物和動物實驗,感受先進科學技術帶給人類的福祉。支持和促進實驗動物學發展,營造和諧、創新、可持續發展的社會環境。
總之,實驗動物科學作為現代科學技術的重要組成部分,是衡量一個國家、地區或單位科學研究水平的重要標志,也與人們的生活和健康息息相關、緊密相連。實驗動物科學的發展不僅僅是科學家的責任與義務,也是政府和全社會的責任與義務。
2 實驗動物學科特點、發展動態、發展模式
2.1實驗動物學科特點
實驗動物是一種遺傳限定動物,是根據科學研究需要在實驗室條件下有目的、有計劃地進行人工馴養、繁殖和科學培育獲得的動物。實驗動物來源于野生動物、經濟動物、觀賞動物,又不同于野生動物、經濟動物、觀賞動物等“實驗用動物”,它既具有野生動物的共性,同時又有生物學特性明確、遺傳背景清楚、表型均一、對刺激敏感性和反應性一致的特點。這些自身特點有利于僅用于少量動物就能獲得精確、可靠的動物實驗結果,并具有良好的可重復性,因而廣泛用于生物學、醫學及藥學科研與教學。
實驗動物能復制多種疾病的模型。由于人類各種疾病的發生、發展十分復雜。要揭示疾病發生、發展的規律,不可能完全在人身上進行,以人為實驗對象在道義上和法學上往往受到種種限制。人類的疾病均可利用現代醫學實驗技術通過實驗動物復制和模擬出相應的人類疾病的動物模型,用實驗動物模擬人類疾病過程,觀察藥物及其他各種因素對生物體機能、形態及遺傳學的影響,既方便、有效、可比性高,又易于管理和操作。
實驗動物作為生命科學研究的基礎和重要支撐條件,它的重要性隨著生命科學的飛速發展愈來愈得到充分的體現。可以說實驗動物科技發展水平在某些領域的研究中,已經成為關鍵性的制約因素。實驗動物科學的發展和水平的提高不斷地將生命科學研究推向更高的層次,同時,生命科學的發展也給實驗動物科學的發展提出了新的更高的要求,為實驗動物科學的發展創造出更為廣泛的發展空間。在一定意義上,實驗動物科學的發展水平,代表著一個國家或地區生命科學的發展水平。
2.2國內外實驗動物學科發展動態
2.2.1發達國家實驗動物學科發展動態
世界上一些發達國家,如美、英、德、法、澳、日等國,對實物動物高度重視,均已實現實驗動物生產的標準化、社會化和商品化。他們有完整的組織管理機構,其管理已納入法制化管理軌道。目前,國際實驗動物界共同關心的問題是圍繞對動物福利的關注和滿足科學研究對高質量的實驗動物的需求兩個方面。各國也相繼制定了各種有關的法律法規。對實驗動物的飼養管理與使用提出一系列規范化要求。
發達國家以美、歐、日本為代表,實驗動物科學的發展經歷了幾十年的積累,已經形成了相對完善的學科體系,在科學研究、資源建設、技術平臺建設、科學管理等方面都得到了全面發展?;粳F狀是:常用實驗動物及相關產品的生產供應商品化、社會化,標準化質量管理行業化,實驗動物保種和新資源開發政府資助的公益化,科學研究資助力度加大化,動物實驗技術規范化。尤其在科學研究、保種育種和新資源開發方面,政府投入力度非常大,有利地促進了生命科學研究的發展,取得了豐碩成果。
2.2.2國內實驗動物學科發展動態
為加快我國實驗動物學科的發展,1988年,我國頒布《實驗動物管理條例》,在此之后陸續頒布了10條配套法規,規范了實驗動物管理、許可證制度、種質中心、質量檢測網絡和動物福利等方面。各省、市、自治區也結合各自實際情況制定了相應的管理法規和規章制度。已經形成了具有我國特色的實驗動物法制化、規范化管理體制。
為保障實驗動物質量,國家資助基本建成了包括啃齒類、實驗犬、兔、禽類、小型豬和實驗靈長類的國家動物種子中心和種植資源基地網絡。成立了國家省市兩級實驗動物質量檢測體系。已經形成低等級小動物使用量不斷減少,SPF級、基因工程動物和疾病動物模型使用量不斷增加的局面。調查發現,我國實驗動物生產量已達到1900萬只的規模,使用量也高達1600萬只,高于歐盟25國的總和――1210萬只,成為實驗動物生產和使用大國。國內機構從原來單一的生產逐步向多元化發展,最直接地參與動物實驗服務和拓展業務轉向其他相關產品和業務。
2.2.3福建省實驗動物學科發展動態
我省實驗動物科技工作起步較早,在1993年就提出并實施省實驗動物公共實驗室建設計劃。近年來,福建省科技廳先后資助建立了4個實驗動物科技平臺。動物實驗服務體系基本建立。我省在實驗動物工作在法制化管理、質量控制、資源建設和人才教育與培訓等諸多方面開展了卓有成效的工作,實驗動物科學學科體系基本建立。
(1)實驗動物管理體系現狀。1988年頒布的《實驗動物管理條例》明確規定,國家科委主管全國實驗動物工作,省、自治區、直轄市科技管理部門主管本地區的實驗動物工作,國務院各有關部門負責管理本部門的實驗動物工作。按照職能分工,福建省科技廳主管全省實驗動物工作,負責制定實驗動物科技發展規劃,印制、發放和管理實驗動物許可證,以科技項目經費支持實驗動物科學研究。1991年成立的福建省實驗動物管理委員會(以下簡稱“省動管會”)由省科技廳等有關政府職能部門領導及專家組成,省動管會主要是宏觀上對實驗動物科技領域依法實施科學管理的執行機構。近年來,我省強化了實驗動物法制化管理,調整了省實驗動物管理委員會成員,頒發了《福建省實驗動物許可證驗收細則(修訂)》、印發《福建省實驗動物許可證管理辦法》等文件,已經建立了較為完善的組織機構管理體系、政策法規體系和質量保障體系。
(2)構建了實驗動物技術服務平臺。近5年來,省科技廳采取“科學規劃、統籌協調、激勵共享、分期實施、滾動支持”的方式,累計資助1 500萬元,先后建立了福建醫科大學鼠類動物實驗技術服務平臺、福建中醫藥大學兔類動物實驗技術服務平臺、福建省人口與計劃生育科研所非人靈長類實驗動物技術服務平臺和廈門大學轉基因與基因敲除小鼠培育與研究共用技術服務平臺。
(3)實行實驗動物許可證制度及從業人員崗位資格認可證制度。實驗動物許可證經審核合格由省科技廳發放認定,從業人員崗位資格認可證經培訓考核合格由省實驗動物管理委員會辦公室發放認定,“十一五”期間,累計培訓學員1 000余人次,有效提升從業人員素質。實驗動物設施內環境指標檢測報告由省實驗動物質量檢測中心出具(該中心于1996年通過福建省技術監督局計量認證,2001年被國家科技部認證為省級實驗動物環境檢測機構)。
(4)實驗動物設施建設和資源發展迅速。截至2012年6月,全省飼育、使用實驗動物的單位近50家,其中有34家取得實驗動物許可證,生產使用實驗動物達10余個品種品系,2011年動物的使用量約12萬只,生產量約4萬只,其中實驗大小鼠用量占85%。全省共有實驗動物設施12000m2,通過許可證評審并能正常開展工作的屏障系統以上級別實驗動物設施6000m2。其中,福建中醫藥大學清潔級及SPF級動物實驗設施達2100m2;福建醫科大學已建成并通過驗收的實驗動物設施3000多m2,特別是正在施工的1200m2的GLP實驗大樓,將為我省新藥臨床前安全性評價創造了條件;福州總醫院1800m2和廈門大學6000m2的實驗動物中心大樓已經建成。近期擬提交驗收。這些都將為我省實驗動物的科研及實驗工作打下堅實的基礎。
(5)建立福建實驗動物信息網。經過多年的努力,建立了福建實驗動物信息網,實現全省實驗動物信息資源的整合;并通過與中國實驗動物信息網、福建科技信息網和實驗動物許可證管理系統的鏈接,實現信息共享。目前,實驗動物信息網調研收集整理了大量第一手寶貴的資料,可為用戶提供信息瀏覽、產品搜索和信息等服務,信息量包括政策法規、國家標準、許可證專欄、學習園地、知識之窗等12個欄目,現有信息已達20000余條。
(6)充分發揮實驗動物學會的作用。我省于1993年成立省級實驗動物學會,業務主管部門為福建省科協。實驗動物學會作為一個群眾性的團體組織,充分發揮學會的專家團隊作用,解決了我省專門從事實驗動物科學高級專業技術人員不足的問題,極大地發揮學會在學術交流、科學普及、科技咨詢等方面的作用。
(7)實驗動物科學研究取得重要進展。據不完全統計,近5年我省實驗動物科學獲國家、省級科研項目(課題)12項,科研經費700萬元,發表SCI論文10篇,核心期刊論文30余篇;其中,福建省科學技術廳和廈門大學聯合創立的“福建省轉基因與基因敲除小鼠培育與研究共用技術服務平臺”繼之前在省內率先成功完成了多個轉基因小鼠品系的創建之后,最近又成功構建了福建省首例基因敲除小鼠,該項目得到了國內外同行的廣泛關注與認可。
2.3國內外實驗動物學科發展模式
2.3.1發達國家實驗動物學科發展模式
發達國家的實驗動物在市場經濟制約下,已經成為專業化商品,并形成了實驗動物產業,這一產業以實驗動物的生產供應為主體,同時也包括相關產品如飼料、墊料、籠具、儀器設備及工程設施的商品化、社會化和產業化。這種在市場競爭下所形成的商品化生產供應和社會化服務的發展模式適應市場經濟發展,也是我們發展實驗動物科技可以借鑒的模式之一。
在美國,生物科學課題投資的40%涉及實驗動物,而60%的生物學科研課題需要實驗動物,國家衛生署每年用于實驗動物的經費是4億美元,全美有1300個有關實驗動物科技工作的生產與研究單位。美國NIH實驗動物資源中心和杰克遜實驗室,是世界上最大的遺傳保種和遺傳研究中心,僅NIH實驗動物資源中心就維持著250種近交系大小鼠。創立于40年代的美國查理士河公司的產品約占美國實驗動物市場60%的份額,歐洲市場80%的份額。該公司在市場經濟的競爭中,從一間車庫開始,發展成為目前世界上最大規模的實驗動物供應商,在18個國家和地區擁有獨資和合資的分公司。
歐洲國家已建立全國性的、現代化的實驗動物中心、研究中心及輔助用品的生產公司。而在上世紀50年代建立的英國實驗動物中心和法國實驗動物中心在70年代相繼關閉,德國實驗動物中心在經過嚴格審查后才得以保留。在歐洲產生這種局面的原因主要是由于這些機構的發展方向沒能針對實驗動物自身學科發展要求運轉,偏離了對實驗動物學科自身的研究,同時也偏離了市場經濟的軌道,已經不再從事實驗動物的研究。
日本于上世紀70年代起開始有計劃地在各個國立研究機構和大學建立現代化的動物實驗設施,并且很快實現實驗動物的商品化、標準化。2000年5月建成的日本熊本大學動物資源開發研究中心保存有已育成的與人類疾病相近似的病理動物模型417種。在實驗動物的生產、培育方面,日本在國際上占有明顯優勢。全國專門生產實驗動物的公司有50多個,大小鼠每年使用數為1560萬只,但40%的實驗動物仍需要從美國進口。
2.3.2國內實驗動物學科發展模式
經過20多年的努力,我國的實驗動物科技工作取得長足的進步。目前我國大約有300多家有一定規模的實驗動物生產單位,每年生產實驗動物達1900萬只,大小鼠品系50多個,其中SPF級動物產量占年產量的5%~8%,并逐年增加,在數量上基本滿足科研需要。已經建立了國家嚙齒類實驗動物種子中心、國家實驗動物質量檢測中心和國家實驗動物質量檢測網絡。各省市根據當地的具體情況,提出并建立適合實際的發展模式,已形成了地區性生產基地,開始向生產規?;?、供應社會化方向發展。
(1)實驗動物技術服務平臺建設。近年來,國家和地方實驗動物科技平臺建設速度很快,已逐步形成一個有機整體。國家層面為加快實驗動物標準化、規范化,全面提升我國實驗動物整體水平,建立實驗動物平臺為全社會提供資源和技術服務支撐,初步建成的實驗動物平臺包括實驗動物信息平臺、實驗動物遺傳資源共享平臺、實驗動物種質資源的保存與共享平臺、實驗動物公共服務平臺、靈長類GLP動物實驗平臺和比較醫學技術共享平臺。按照國家建立技術服務平臺的要求,全國已有17個?。ㄊ?、區)從本地實際需求出發立項建設實驗動物平臺,突出為本地產業和企業發展提供服務,突出為本地科技活動的中下游提供支撐,突出區域特色和優勢。
(2)中外合資模式。上海西普爾一必凱實驗動物有限公司成立于1989年10月,系上海市計劃生育科學研究所與英國B&K環球有限公司合資的國內首家生產高質量實驗動物的企業。主要從事大小鼠、犬、兔、獼猴等實驗動物的繁育生產及全價顆粒飼料的生產,并向社會提供技術咨詢服務。該公司每年向社會提供大小鼠達30萬只和部分兔、犬、猴等標準化實驗動物,并向國外出口,為探索中外合資模式發展我國實驗動物產業積累了經驗。
2.3.3福建省實驗動物學科發展模式
《實驗動物管理條例》頒布后,福建省科技廳于1 990年提出并實施實驗動物重點實驗室建設計劃,通過重點實驗室建設承擔全省實驗動物生產供應、檢測和培訓的發展模式,以期實現到2000年四大實驗動物重點實驗室聯手建成能承擔風險,有一定社會和經濟效益、自負盈虧、全方位開放,全省性實驗動物生產、供應、科研一體化的企業集團。該發展模式預期目標未能實現,但仍為我省實驗動物事業的發展起到一定的作用。
為落實福建省“十一五”科技發展規劃綱要,規范科技創新平臺建設與管理,促進科技資源的合理配置與共享,為科技創新活動提供良好條件,福建省科技廳采用“科學規劃、統籌協調、激勵共享、分期實施、滾動支持”的管理方式,先后扶持建立了鼠類、兔類、非人靈長類和轉基因與基因敲除小鼠培育與研究共用四個技術服務平臺。通過法律地位確立、政策法規確定和管理辦法制定三個要素的有機組合,推動資源整合,促進實驗動物生產、使用和研究、開發的有機結合。實踐證明,實驗動物科學的發展離不開法規制定、政策引導、監督管理和財政的資金扶持和培育。
3 福建省實驗動物學科發展趨勢預測
3.1實驗動物的管理走向法制化
實驗動物管理的法制化是推進依法行政的需要。按照《許可法》的要求,完善實驗動物的法制化才能為在我省范圍內實施實驗動物管理行政許可提供法律支撐,這是加強生物安全和社會安全的需要,也是現代科學技術發展的需要。通過實驗動物的法制化可以有效促進實驗動物產業化和生物技術產業發展。
3.2實驗動物種質資源擴大和質量提高
我國自1997年開始,在實驗動物種子資源的保存和利用方面投入大量的資金,設立了國家嚙齒類實驗動物種子中心和分中心,已經初步建立了種子網絡體系。用于科研的實驗動物種類,從嚙齒類、兔、犬到實驗非人靈長類動物不斷擴大。實驗動物使用總量下降,高質量實驗動物使用量增加,實驗動物品種、品系增加,用于科研方面的嚙齒類普及清潔級,部分實驗室將使用悉生動物和無菌動物。
3.3實驗動物福利
動物實驗替代方法的3R理論已被愈來愈多的科學家所接受,并在實際研究工作中得到了廣泛的應用,對推動生命科學以及相關學科研究的發展起到了重要作用。探索能夠達到相同目的或獲得相同結果的動物實驗替代方法是今后我省實驗動物工作的發展趨勢。
3.4實驗動物標準化建設
實驗動物標準化建設是實驗動物科學發展的重點,質量管理是實驗動物管理的核心。我國通過立法,實施實驗動物的許可證制度和統一的國家技術標準,提高了實驗動物的質量,保證了人員安全,也保護了動物福利,推動了實驗動物學科的快速發展,但是,伴隨著生命科學發展,實驗動物標準化管理體系不健全等深層次的問題仍然存在,迫切需要加以系統研究和完善。
4 福建省實驗動物學科面臨的挑戰
21世紀,科學技術的持續發展和世界經濟一體化,對生命科學、醫藥研究提出了新的要求,為實驗動物學的發展提出了挑戰,當前我省實驗動物體系存在品種資源短缺、創新能力不足、政策法規和質量標準體系不健全、保障體系薄弱、共享機制不完善等諸多問題。
4.1實驗動物資源不能完全滿足科學研究的需要
我省常用實驗動物品種品系單一,規模偏小,有時需要從外省引進,實驗動物資源不能完全滿足科學研究的需要。
4.2實驗動物標準化管理存在漏洞
實驗動物法律法規體系不健全,個別單位存在有法不依、有標準不遵守現象。實驗動物福利倫理認識程度低,缺乏實驗動物福利倫理審查規范和機制。
4.3實驗動物及其相關產品產業化、商品化、市場化程度低
符合質量要求的常用實驗動物及相關產品的生產供應不足,缺少政府的扶持和資助,難以保持,更不能形成產業化局面。
4.4從業人員素質有待提高,高水平創新型人才匱乏
具有一定實驗動物專業知識的技術人員,是保證實驗動物科技工作質量的先決條件和基本保證。雖我省實驗動物從業人員逐年增加,由于從業人員素質參差不齊和缺乏專業系統教育,省內符合第一任職要求的實驗動物科技工作者少,高層次創新型人才匱乏,有必要集中省內優勢技術力量和資源,建立健全系統而科學的教學體系和教學內容,從而提高實驗動物從業人員的整體素質。
5 福建省實驗動物科技面臨的機遇
5.1時代機遇
隨著比較醫學和轉化醫學的發展和崛起,作為生命科學、醫學研究不可替代的重要支撐的實驗動物科學,對于人類疾病的發病機理、治療、藥物研發所起的作用越來越不可或缺。發達國家大型實驗動物資源匱乏、動物實驗成本高、動物保護主義運動影響以及動物福利和倫理學的要求,動物實驗特別是大型實驗動物臨床前研究呈現出向中國、印度等發展中國家轉移的顯著趨勢,為我國承接國際醫藥動物實驗業務帶來了機遇。
5.2政策機遇
目前,科技部正在努力打造科研基礎平臺,加強科研基礎條件建設,以滿足科技創新和社會經濟發展的需要為宗旨,加強我國實驗材料資源的收集、搶救、整理、整合、保存,根據實驗材料的描述標準和規范,實現實驗材料的數據化,建立E平臺,實現實驗材料資源的信息共享和實物共享。我國科技規劃中提出:在“十一五”期間,建立以國家實驗動物種質資源中心為核心、20~30個功能獨特的實驗動物種源單位共同形成的結構完整、功能齊全、技術先進并與國際接軌的中國實驗動物種質資源網絡平臺。在保證實驗動物質量和實驗動物品種(系)與類型多樣性的基礎上,實現實驗動物種質資源共享。這無疑是實驗動物科學發展的強大推動力。
5.3產業機遇
醫藥生物技術產業的快速發展,為實驗動物科學發展提供了機遇。在發達國家,人口、健康和醫藥衛生高新技術發展迅速,其產業規模和產值迅猛增長。我國生物技術的應用和發展取得顯著成績,國家“863”計劃、科技“攻關”計劃都將生物技術列入重點支持領域。而醫藥、生物技術日新月異,對實驗動物科學發展提出了更高的要求。
6 福建省實驗動物科學發展思路和目標
6.1發展思路
以提高我省生命科學研究和生物醫藥技術產業發展為目標,以實驗動物技術服務平臺建設為重點,大力推進實驗動物資源整合和優化配置,加大實驗動物科研及質量監控力度,完善法制建設,努力培育我省實驗動物產業,走出既符合國情,又有福建特色的實驗動物科技發展道路,為我省生命科學發展提供保障。
6.2發展目標
(1)到2015年,建立能生產并滿足全省大動物和常用清潔級以上實驗大小鼠需求量的供應體系。合格實驗動物生產量達10萬只,其中清潔級以上實驗大小鼠8萬只,普通級實驗兔1萬只,實驗用猴和實驗比格犬3000只。建成能滿足我省生物醫藥產業發展需求的動物實驗技術服務和信息服務平臺,基本實現實驗動物保種、繁殖、生產、供應與使用的標準化和社會化,為我省生命科學和生物醫藥發展提供有力的基礎條件保障。
(2)實驗動物質量保障體系基本建立。實驗動物質量檢測體系進一步完善,實驗動物質量檢測的快速診斷技術及其應急系統基本建立;基本形成實驗動物檢測、自檢和抽檢相結合的質量檢測體系。
(3)實驗動物科研水平顯著提高。閩臺實驗動物科技創新暨轉基因培育與研究技術服務合作基地的建立,轉基因培育與研究共用技術、保種與生產能力進一步提升。到2015年底,基因工程小鼠達300種,開展轉基因大鼠或轉基因豬等轉基因大動物的創建與研發;福建黃兔人工種群的生物凈化暨實驗動物化研究及應用取得實質性進展。
7 福建省實驗動物科學發展的戰略任務
7.1實驗動物法制化管理體系的完善
法規制度體系建設。爭取在2013年將《福建省實驗動物管理辦法》列入省政府立法計劃項目,“十二五”期間完成省政府立法并實施;同時完善和修訂相關管理制度并實施。
法制化管理體系的建設。充實和調整福建省實驗動物專家組,真正發揮專家組在我省開展實驗動物發展研究、為我省實驗動物法制化管理和相關政策法規的制定等方面的指導和咨詢作用。
建立管理信息系統。在現有的福建實驗動物信息網頁上增加實驗動物學會活動窗口,加強實驗動物信息網后臺管理建立實驗動物信息網的專業信息平臺,加大實驗動物科技宣傳力度,使社會各方全面、準確地理解和執行國家實驗動物管理條例。
實施應急反應體系。為控制實驗動物疫病的發生和傳播,保證實驗動物質量及其動物實驗結果的準確可靠,建立和完善與相關部門聯動機制,制定和重大實驗動物疫病控制應急預案,形成全省性的重大動物疫病控制應急體系,保證和促進實驗動物持續健康發展。
7.2加強行政執法管理力度
在科技計劃立項、成果管理活動中加強有關實驗動物質量和動物實驗條件的審核,強化監督管理,切實有效地發揮其職能。應用不合格實驗動物或未取得實驗動物使用許可證進行的科學實驗、檢定,其實驗、檢定結果無效,科研項目不予以立項。
加大實驗動物質量管理力度,優化資源配置,完善省實驗動物質量監督檢測體系,建立實驗動物質量抽查和報告制度。全面推行實驗動物許可證制度,嚴禁未取得生產許可證或不合格的動物進入流通渠道。
加強本省行政區域內實驗動物行政執法工作力度,建議設立實驗動物質量監督員、實驗動物信用管理、實驗動物質量通報和信息公開制度,接受社會監督。
7.3健全實驗動物質量保障體系
7.3.1規范實驗動物質量檢測管理。省實驗動物質量檢測中心必須進一步規范質檢工作,加強實驗動物監測與管理,嚴格執行許可證制度,開展實驗動物質量檢測新項目、新方法、新技術的研究。
7.3.2全面實施實驗動物國家新標準。為保證對新版標準的貫徹實施,應開展實驗動物國家新標準宣貫會,全新解讀新版國家標準內容和標準編制中規范性技術要素的確定,推動實驗動物質量的提高及動物實驗技術的創新和發展,以滿足實驗與科研工作的需要。
7.3.3加強從業人員隊伍建設。我省缺乏掌握實驗動物科技管理技術的高端人才和復合型人才;從業人員的學歷層次、專業化水平和整體素質有待提高。必須進一步加強從業人員隊伍建設,努力提高從業人員的政治思想素質、職業道德水準和業務技能,建立技術力量雄厚、人才結構合理的創新團隊,為我省實驗動物科技發展提供強有力的人才支撐和智力支持。
7.4實驗動物技術服務平臺建設
7.4.1建立閩臺實驗動物科技創新暨轉基因培育與研究技術服務合作基地。隨著海峽兩岸整體經濟水平和科技能力的提升,生物技術領域和產業領域等也將逐步提出對轉基因/基因剔除小鼠模型動物的需求。所以,開展轉基因培育與研究共用技術、保種與生產,供應生命科學研究所需要的特種實驗動物、以滿足實驗動物科技日新月異的發展需要。
7.4.2建立開放系統動物實驗技術服務基地。隨著經濟發展和科技進步,省內對大動物實驗的需求將逐年增加,所以,開展大動物(犬、豬、羊)動物實驗技術服務、動物實驗技術培訓、實驗動物共享數據庫、實驗動物設備設施共享、大動物調劑供應,以滿足省內動物實驗所需的大動物(犬、豬、羊)逐年上升的需求。
7.4.3建立福建實驗動物科普、倫理和遠程教育基地。通過該基地建設,提高實驗動物管理工作質量和水平,維護動物福利,促進人與自然和諧發展,適應科學研究、經濟建設和對外開放的需要。同時向公眾開放陳列室和其他場地、設施,舉辦講座和提供咨詢。
7.4.4建立實驗兔繁育及福建黃兔實驗動物化研究技術服務基地。在省內使用量較大的單位建立生產常用實驗兔基地,承擔我省實驗兔的生產、供應和滿足福州市區實驗兔調劑服務及周邊實驗兔的需求,以解決目前全省所使用的實驗兔不達標的問題。同時,開展福建黃兔人工種群的生物凈化暨實驗動物化研究及應用,提升福建實驗動物科技水平。
7.4.5加強常用動物和飼料的生產供應。充分利用鼠類技術服務平臺現有條件和人才優勢,在其生產清潔級實驗大小鼠的基礎上,通過加大扶持力度,形成年產超5萬只清潔級以上實驗大小鼠的生產能力。支持有條件的企業建立5萬只以上規模的實驗兔繁殖基地。依托有條件的單位建立標準化實驗動物飼料的生產車間,年產各類實驗動物飼料500噸,以滿足科研、生產及部分教學工作的需要。
7.5實驗動物信息服務平臺建設
7.5.1數據信息服務平臺建設。以國家科技基礎數據平臺為基礎,開發福建實驗動物專家數據庫、相關聯企事業單位數據庫、實驗動物品種品系資源數據庫,整合信息資源;建立實驗動物管理、科研、生產、使用或經營管理集成性網絡服務平臺,提供遠程、互動、及時、高效的網絡服務;根據服務對象的具體需求,開展查新、咨詢、策劃、信息、實驗動物及其相關產品推介、交流合作等多方面的個性化信息服務。
7.5.2實驗動物、飼料供需信息服務平臺建設。建立市場調研系統,對實驗動物進行分類市場調查,定期向相關服務群體提供行情報告;建立網絡性的共性市場開發平臺,接受供需雙方的委托,對服務群體及服務需求進行市場調查分析,組織實驗動物及其相關產品的供需信息。通過信息平臺,協調解決實驗動物來源和供應問題,合理引導和培育實驗動物市場。
7.5.3實驗動物從業人員遠程培訓和上崗考試平臺。通過該平臺的建設,將提供最優秀的實驗動物科技培訓資源,該平臺只要有因特網的地方就可以接受培訓和考試,不受時間、地點限制,同時結合從業人員水平層次的不同,提供個性化學習和課程答疑服務。該平臺根據福建實驗動物科學管理的工作要求,結合實驗動物從業人員上崗管理實際,主要用于實驗動物從業人員培訓和上崗資格認證考試,到2015年底,使我省實驗動物從業人員的持證上崗率達到95%以上。
8 福建省實驗動物學科發展的戰略對策
8.1加強法制化管理
貫徹國家有關實驗動物法律、法規,建立和完善福建省實驗動物科技管理的法規性文件,加大執法力度。加強各部門之間的協調,在省科技、教育、農業、醫藥衛生等行業堅決按實驗動物許可證制度的要求,在科研立項、成果評價、、新藥研究、行業驗收與認證工作及安全性評價等工作中逐步實行實驗動物一票否決制。
8.2加強實驗動物從業人員培訓
要采取切實有效的措施,穩定現有的實驗動物從業人員隊伍。采取多種形式,加強和規范實驗動物技術人員的培訓和考核,提高實驗動物技術隊伍的整體水平。為從事實驗動物的管理人員提供學習機會,尤其是對單位法人或主管領導進行必要的實驗動物法規和基本知識培訓,促進科學管理。
8.3加大投資力度,統籌規劃,合理布局
我省每年用于實驗動物生產、新品種的培育及動物模型的研究經費十分有限,制約了實驗動物學科的發展。應開辟資金渠道,通過地方匹配投資、爭取國家財政經費和吸收社會資金等多種方式,加大實驗動物的投入強度,逐步形成實驗動物多元化投入格局。建議設立實驗動物專項發展基金,納入省級科技計劃,以不斷加大財政投入,為實驗動物科研和實驗動物學科發展中出現的問題提供堅實的資金支持。
8.4在省科技計劃項目中報指南中增加實驗動物科學研究內容
為進一步提升實驗動物研究水平,加強和完善實驗動物技術服務平臺的功能,推進我省生命科學研究和生物醫藥產業的進一步發展,建議將實驗動物科學研究內容列入省社會發展科技項目支持重點、軟科學研究項目和省基金項目資助范圍。
8.5建立確保平臺良性運行的管理制度和運行機制
平臺必須制定科學的管理制度,明確平臺建設單位的權利和義務,制定相應的績效考核和評價制度,采取優勝劣汰的動態管理方法。日常運行經費應通過開展各類創新服務和承擔企業、政府委托的科技項目,以及當地政府支持和企業資助等途獲得,通過平臺良好的服務和管理,來獲得平臺自我發展的資金保障。
8.6重視學會的工作,支持學會開展工作
省實驗動物學會是實驗動物與動物實驗人才集中的地方,學會要積極努力,將省內從事生命科學研究的專家組織起來,開展多學科的學術交流與培訓活動,取長補短,共同促進實驗動物隊伍整體素質的提高;同時,還應加強彼此之間聯系與協作,使實驗動物事業更好地為生命科學研究服務。
8.7加強閩臺間的學術交流,追蹤國際發展趨勢
通過近年的努力,我省的實驗動物工作已取得長足的進步,從而為我省開展閩臺間實驗動物科技的交流創造了條件。我省應加大宣傳力度,利用現有資源的優勢,吸引更多的項目,包括高科技項目到我省進行實施,以利于追蹤國際生命科學的發展趨勢。
生物科學科研范文5
關鍵詞:在線課堂生物化學分子生物學實驗教學改革
信息技術的飛速發展,不僅帶動各行各業蓬勃前進,同時對于教學模式的變革和創新提供支持。傳統的授課方式隨著“數字原住民”的新生代成長而日漸力不從心?!皵底只?、“互聯網+”、“云平臺”等大量新名詞在教學改革中被廣泛的提及。基于信息技術的網絡化教學平臺可以充實教學資源,拓展學生知識范圍,突破學習時空限制,以及培養學生學習自主性?;谛畔⒓夹g的在線課程的建立為實驗課程的教學模式改革提供了一個線上線下教學互動平臺及途徑。
生物化學和分子生物學都是在分子水平上探討生命本質,研究生物大分子結構與功能、物質代謝與調節及其在生命活動中的作用。這兩門課程是現代生物科學領域內各學科共同需要的基礎知識。而生物化學與分子生物學的實驗教學是高等教育人才培養系統中不可或缺的關鍵環節,是理論知識的補充和延伸,鍛煉學生分析問題-解決問題的實際運用能力以及培養自主創新能力有著不可替代的重要作用。在完成基本實驗技能訓練的同時,加強學生獨立性、創造力和團隊合作精神,培養科學嚴肅求真務實的科研態度。
一、創設情境,提出問題,建立任務式教學方式
任務型教學法是以學生為主體,強調學生在教學過程中主動參與學習并全面發展的一種“構建主義”的教學模式[1]。這種先進的教學理念促進學生在學習過程中將理論與實踐有機的聯系起來,更深入更全面的掌握知識,達到更好的教學效果。由此可將實驗教學創設情境,根據內容設計任務或提出問題,通過任務或問題的逐步解決,最終達到學生自主預習并激發學生求知欲的目的。生物化學實驗部分的內容與生活、健康以及生產密切相關,可將實驗內容轉化為學生日常所見現象的驗證或提出“是真的嗎?”的真假判斷,激發學生對于實驗內容中隱藏的原理探究。而針對分子生物學實驗內容與科研的相關性,將內容拆分為較為簡單的多個問題,對每個問題都以科研論文的方式進行描述、總結和討論,最終通過解決多個問題完成實驗目標。這樣通過前期生物化學實驗的開展,利用興趣引導學生喜歡學習;再通過分子生物學實驗的科研化培養,進一步提升學生分析解決問題的能力。由于將實驗任務化,因此任務的設置至關重要。生物化學實驗的問題需要具有趣味性,并且難度循序漸進,各實驗有相關性。通過完成較為簡單的第一個任務,才能在此基礎上完成下一任務,將學習轉變為游戲通關。而分子生物學實驗由于研究內容相對更微觀抽象,所以問題設置需要簡單化、邏輯性強的特點。這樣通過將學習轉變為游戲、任務及科研的訓練,達到更好的教學效果。
二、資源立體化利用,補充教材內容,拓寬學生知識獲得渠道
生物化學與分子生物學是以實驗作為基礎的科學,是培養學生開拓精神和創新能力的有效方法。但目前的授課方式僅面授實驗原理、方法和儀器使用等較為固化的知識,沒有達到實驗課程的培養目的。借助在線課程平臺,將網絡資源效用最大化,給枯燥的面授提供先進理念和方法,拓展學生接受知識的途徑和層次[2]。例如美國冷泉港實驗室(CSHL)是專門從事生命科學基礎研究,教育培訓和科普知識傳播的綜合性研究所。從中走出八位諾貝爾獎得者,孕育并推動了分子生物學的誕生及發展,它被譽為世界生命科學的圣地和分子生物的搖籃。將其與實驗課程相關的教育和科研資源投放到在線課程平臺,借助世界領先的文本資源和視頻動畫多角度刺激學生的感官,激發學生思維。再以虛擬仿真平臺加以輔助,將創新思維在有線的條件下得以實踐,最大程度的激發學生學習的熱情和動力。同時基于互聯網的在線課程平臺是交流討論的良好沃土[3],學生與學生,學生與老師進行交流與討論也是新的一種學習方式,在互動中自我分析-推翻-論證-總結,充分立體利用信息化資源達到理想教學目的。
三、“小老師”+小班教學,多角度調動學生積極性
如何在課堂上更好的檢驗預習效果并規范化學生的動手操作,準確詳實的記錄結果,嚴謹反思實驗現象,這成為提高實驗課教學效果最重要的環節。實驗課程是以學生為主體的實踐,因此在課程中時刻需要學生的參與。將授課對象變為授課主體,學生充當“小老師”既能使教師檢驗其預習效果,把控授課重點難點,又能調動學生的參與積極性,也從語言表達以及邏輯思維方面磨煉學生,真正做到多角度多方面鍛煉學生能力的效果。而作為實驗課程中最重要的操作環節以及對實驗結果的準確記錄與深刻反思,則需通過小班教學的方式來完成。小班教學能夠使每個學生得到教師更多的關注與幫助,從而使普及教育提升為精英教育,同時讓學生感受到自己被重視而更加積極努力的完成實驗課程[4]。
通過在線課程平臺,提前任務或問題,學生查閱平臺提供的各種資源及教材,進行網絡討論,利用虛擬仿真模擬結果達到自主預習的目的。在課堂上對問題給出自己的分析,鍛煉其表達、邏輯思維能力以及辨析能力。小班教學促使教師詳細掌握每個學生情況,細致規范操作,嚴格督促實驗記錄準確性,積極啟發對實驗結果的思考。
參考文獻
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生物科學科研范文6
對教師科研團隊建設與管理制度的思考科研團隊建設的優劣,直接關系著每位教師科研積極性與科研質量的高低,因此好的科研團隊管理制度,對科研團隊的建設至關重要。然而對于多數地方高校來說,由于合并升本時間短,管理經驗少,因此管理方面沒有態度規章與制度遵循,很多時候科研團隊形成的項目經費決策權往往由主持人一人決定,其他人很少參與并且不知道經費的分配等具體情況,這樣造成團隊成員積極性不高,具體事務也不愿參與,就造成了主持人管理經費主持人完成課題。結果常常是效率低下,項目成果質量不高,團隊生命力不強。因此,創建高績效科研團隊,必需有一套科學的內部管理制度,用來保障科研工作任務按計劃、保質量的完成。這首先這需要對現有管理制度進行修改和完善,同時增加校內教師科研團隊的外部支持,如學??蒲胁块T、教務部門以及后勤保障部門等,配套相應的一部分經費對項目組進行建設,以筆者所在宜春學院,科研部門對部分教師組建的科研團隊每年均投入十多萬元供采購小型儀器設備,并提供部分經費用于團隊成員對外交流;教務部門可用科研成果沖抵教學工作量;后勤部門提供辦公條件等配套設施,這樣的條件對科研團隊的支持力度很明顯。其次在團隊內部建立有效的激勵及約束機制,增加團隊的生命力,與此同時建立與之相適應的學習、培訓制度,激勵制度以及績效管理制度等,讓團隊成員可以不斷學習新知識與新技能,并增加團隊的溝通,增進協作,有效提高團隊成員的科研積極性,最終實現提升團隊整體學術水平的目標。例如筆者所在宜春學院的部分團隊,每學期會定期安排會議交流,探討近期完成課題的進展,所遇到的問題等,群策群力探討解決方法;在項目申報前期成員對申報書進行交流,相互提出問題與建議,加以改進;這些舉措有效的增進了團隊成員的科研水平,加快了項目完成的進度與質量,提高了團隊成員申報項目的成功率,大大提高了團隊成員從事科研工作的積極性與科研質量。
2學生科研團隊
對學生科研團隊管理與建設的思考建立學生科研團隊就是以學術研究為中心、借助教師的課題和項目為依托條件,為培養其科研思維與技術的一批有協作精神的學生群體。生物類教師的科研往往實驗性強,需要學生有較強的實踐動手能力,但不少實驗試劑有一定毒性,需要安全操作和嚴格管理,因此,在團隊設立之初,除教師指導外,需要學生團隊負責人,發揮負責人的角色作用;此外,教師可組織參加部分學術活動,如安排組內成員匯報,共同學習一些儀器的使用等;而在完成某些階段性的工作后,可適度安排一些團體的娛樂活動,讓團隊成員增進了解,提升人際關系凝聚力;在團隊建設中,可引入組內淘汰機制,即通過觀察團隊各成員在計劃項目實施過程中的表現,可將消極應對項目的成員淘汰出團隊,再引進擁有較高興趣和較好研究態度的新成員,采用能進能出的機制來提高研究狀態。
3結束語