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微生物學史范文1
關鍵詞：微生物學實驗；以學生為中心
微生物學實驗是微生物學的重要組成部分，同時也是現代生物學技術的重要基礎。其獨特的實驗技術在生命科學的發展中起著重要的作用。復旦大學強調大學教學的服務意識，我們以學生為中心開展教學工作，在微生物學實驗課程教學中注意從以下幾個方面做出努力，以期獲得良好的教學效果。
一、使學生熟練掌握基本操作，靈活運用所學技能是微生物學實驗教學的目標
微生物學實驗課程的任務之一是培養學生熟練掌握微生物學實驗操作的技能。復旦大學生命科學學院的絕大多數本科畢業生選擇繼續深造，無論這些學生將來從事的是哪方面的工作，能夠熟練運用微生物學的原理、方法和手段去分析問題和解決問題都非常重要。限于學時的原因，實際上為學生開設的微生物學實驗內容不可能太多，必然存在一個取舍的問題。授人以魚，不如授人以漁。我們在微生物學實驗教學中堅持在兼顧傳授知識的同時，將培養學生獨立分析問題和解決問題的能力放在第一位。學生在弄清實驗原理、牢固樹立無菌觀念的同時，準確、熟練掌握微生物學實驗基本操作，綜合、靈活運用所學的各項技能是微生物學實驗課程教學的目標。
據此，我們目前開設的微生物學實驗課程主要包括兩個部分：基礎實驗和綜合實驗?；A實驗側重于培養學生的實驗基本功，包括培養基配制和滅菌、無菌操作倒平板、劃線分離、顯微鏡的使用、微生物的染色等。此外我們在教學的過程中，不但要求學生掌握自控滅菌鍋的使用方法，同時也強調學生在一個學期中需獨立使用手提式滅菌鍋一次。綜合實驗則側重訓練學生綜合運用所學知識和技術的能力，內容包括微生物生長繁殖測定、育種、保藏、快速鑒定、免疫學技術、噬菌體效價的測定等。此外，還開設了綜合性的選做實驗，如酸奶的制作及乳酸菌分離及初步鑒定等。
二、采用現代化教學手段，使學生正確、牢固掌握實驗技能
我們采用數碼技術拍攝制作了實驗教學視頻。包括實驗的內容、方法、原理和實驗操作(重點)。對于每個實驗，操作部分首先由實驗操作經驗豐富、動作標準熟練的教師從頭演示一遍。然后，整個實驗分解成數個關鍵動作，每個動作都緩慢重復數次，使學生能夠看清楚。最后，對于實驗中需要注意的問題，包括菌種的要求、容易犯的錯誤操作都具體指出，并說明危害。在將整個實驗操作重復一次后，實驗視頻最后給出本實驗中應該得到的實驗結果，如顯微攝影圖片或者菌落圖片等。實驗視頻在每次上課前供學生學習，不但提高了實驗課的質量，并且使實驗教學更鮮明生動，取得了良好的實驗效果。同時，我們還制作了完整的實驗課件，供校內學生下載后獨立學習之用。
當然，根據我們的體會，多媒體等現代化教學手段不能完全代替教師課堂的講解和示范。但是教學視頻的采用，對我們取得良好的教學效果是非常重要的。比如顏色、動作等，簡單的語言是很難描述的，采用視頻、圖片等現代化教學手段，使講解更加直觀準確。
三、充分的課前準備是實驗課程取得良好效果的基本條件
微生物學實驗成敗通常受多種因素的影響。為了取得較好的實驗效果，我們非常重視學生實驗前的預備實驗，并在實驗課前準備好各種實驗材料，主要包括菌種和相應的試劑等。而有些材料則由學生準備。學生自己從復旦校園內的燕園、曦園采集水樣，大大激發學生的興趣。放線菌的篩選則由學生自己采集土樣，分離放線菌。另外，試管、移液管、培養基、培養皿等材料一般都由學生自己動手提前一周準備。多年來的實踐證明，充分的課前準備確實是實驗課取得良好效果的基本條件，同時對于培養學生扎實的實驗功底、使學生養成良好的實驗習慣也是很有必要的。
四、采用全面的考核方式，激發學生學習的主動性
優異的成績是對學生學習的認可，必須合理公正地評價學生的努力和結果。我們在開設實驗之初，就明確了成績評定的幾個部分，包括重要的幾個關鍵實驗操作、實驗結果與報告、實驗考試成績、平時表現等。平時表現主要參考日常實驗是否認真，是否注意環境衛生，實驗后是否整理臺面和周圍環境，以促進學生養成良好的實驗習慣。關鍵的操作主要選擇革蘭氏染色、無菌操作倒平板和四區劃線分離純化等。實驗結果主要通過當堂檢查、課后檢查和報告批閱等途徑以全面了解每個學生的實驗結果情況。而實驗報告主要了解學生是否認真書寫，尤其是對實驗結果能否認真記錄，并對實驗中出現的各種問題進行認真分析，提出自己的新想法等。期末進行的實驗考試，既不是考核對實驗書上操作步驟的記憶，也不是考核單項實驗操作，而是一個綜合性的實驗。即利用一學期學到的知識和技術進行“盲樣中微生物菌群初步分析”。其中從設計實驗方案到準備實驗材料，全部由學生獨立完成，學生在實驗過程中根據實驗需要自己查閱參考文獻，同學間可以相互討論。學生普遍反映這種考試方式很有挑戰性，時間雖花費多些，但很值得。這種考試方式不但檢驗了學生掌握微生物學實驗方法和技能的程度，同時也使學生獨立分析問題和解決問題的能力明顯增強。
五、培養年輕教師，保持教學隊伍的穩定性
目前，不斷有年輕教師參與到微生物學實驗教學中。年輕教師在微生物學實驗教學中雖然有一定的新思路、新觀點，但缺乏相應的經驗。為培養年輕教師，主要通過如下幾條途徑：一是針對初次承擔該課程教學的年輕教師，組織年長教師聽其試講及觀其示范操作等，并對他們的講課及實驗操作情況進行點評：二是隨時討論，特別是年長教師隨時關注年輕教師上課情況；三是不定期召開實驗教學研討會。
六、全時段開放實驗室，方便學生隨時進行實驗
微生物學實驗的獨特性之一是微生物的生長需要一定的時間，觀察結果有個最佳時間。同時，現在大學生的課程彼此不一，通常存在時間沖突等問題。為了獲得良好的教學效果，必須盡量保證所有的時間實驗室都開放，讓學生隨時都可以觀察結果。在我們的教學中盡量保證這一點。周一到周五的工作時間，實驗室都是開放的，有專門的教師管理和指導，并提供實驗用材料等。周六和周日，在實驗需要的時候尤其是綜合實驗階段和考試階段，都安排開放。我們要求學生在實驗室注意安全，有問題及時向教師匯報。
七、加強與學生的溝通和交流，聽取學生意見，是實驗課不斷進步的動力
微生物學史范文2
1存在問題
微生物實驗教學不僅是培養生物技術專業人才的重要實踐教學環節，而且也是培養微生物相關學科(食品、醫藥、環境、檢驗檢疫等)學生實驗技能，提高其創新實踐能力的關鍵環節.結合微生物相關工作的實際需要，分析我校生物基礎實驗教學中心生物技術專業的微生物學實驗教學存在以下問題.
1．1實驗教學資源不足
近年來，以省級基礎實驗教學示范中心建設和新校區建設為契機，我院實驗室環境建設得到不斷改善，中心現有各類實驗室面積達3000m2余，儀器設備1000余臺(套)，總價值1000余萬元.各實驗室寬敞明亮，實驗室布局集中、合理，能滿足全院生物類實驗課的排課需要.但是，在實驗教學過程中還存在部分基礎設備(比如天平、高壓滅菌鍋等)、藥品耗材臺套數不充足的問題.大量的學生人數和教學內容與有限的藥品耗材臺套數和實驗課時之間存在諸多矛盾.因此，在想保證微生物實驗教學與理論教學進度相銜接的情況下，又受實驗教學資源的限制.在實驗過程中存在至少兩個小組學生公用一套完整的基本設備及藥品耗材，在有限的實驗教學資源和實驗學時下，大多數學生都未能親自參與動手操作，到學期末還是不能掌握相關的基本技能.
1．2教學模式陳舊，不能突顯學生主觀能動性
以往的微生物學實驗教學多為實驗教師把實驗目的、原理、內容、材料與方全部板書在黑板上，學生對照黑板和依賴實驗講義按部就班地按照老師的要求進行實驗操作，使實驗教學成為了老師單向灌輸、學生被動接受的教學程序，學生缺乏動腦、動手、分析和解決問題的主動能動性，這在一定程度上大大泯滅了學生的創造性思維，束縛了學生的洞察力.此外，實驗前期的準備多數都由實驗教師自己親臨親為，學生們對有些實驗過程幾乎完全不了解，進而造成了學生缺乏獨立自主的實驗能力.
1．3教學內容陳舊、實用性不強
目前，我院生物技術專業微生物學實驗教學內容與生物科學專業相比，并無明顯差異.實驗教學的順序基本上是根據理論教學內容的順序安排，前后實驗內容相對比較孤立，銜接不夠，連貫性不強.選用的實驗項目以基礎驗證性實驗為主，綜合性設計性和研究創新性實驗項目相對較少，這對學生思維興趣、動手能力、創新能力的培養和提高均有一定的局限性，不利于學生對知識系統化學習和整體性的把握，學生對對所學的知識難以融會貫通［12］.
1．4考核方式太過單一
實驗課的考核是衡量實驗教學質量一個不可或缺的重要環節，若無行之有效的考核機制，教學改革也可能流于形式，達不到預期的理想效果.以前，我院生物基礎實驗中心對實驗考核方式太過單一，以期末筆試成績(占60%)、實驗報告成績(占30%)和平時考勤成績(占10%)作為評定最終實驗成績的依據，沒有突出體現學生操作技能，造成學生偏重理論，不重視操作技能訓練，實驗時不愿意多動手操作，實驗結束后不能夠認真分析總結，長期這樣不利于學生基本技能的培養，不利于學生的主動學習.因此調整實驗考試方式十分重要.基于以上問題和不足，對我院生物技術專業微生物學實驗教學改革和探索勢在必行.
2微生物實踐教學的改革探索
2．1優化管理，應對資源不足
我院生物基礎實驗中心以“加強建設、規范管理、提高質量”為工作思路，堅持制度建設與規范管理相結合，目標考核與過程管理相結合，強化實踐教學，提高學生實踐能力，努力把實踐教學質量提高到了一定的水平.優化管理，最大限度的實現資源共享，擠出大量資金添加了真正不足的實驗儀器設備，做到臺套數充足，基礎實驗力真做到了學生1人一組，綜合實驗3人一組，建立一門課一學期完整的實驗臺套數，大型儀器資源共享，小型儀器耗材開學第一次實驗就分組落實，裝箱鎖柜，責任到學生，課結束后統一歸還，損壞照價賠償，優化管理，保證實驗教學順利有序開展.同時，加強學科帶頭人和實驗教學團隊的建設，組織教師到實驗教學改革執行優良的實驗教學中心去交流和學習，形成理論與實驗教學互通的隊伍結構.
2．2整合教學內容，改革教學方法
根據專業建設目標，依托已有學科基礎和優勢，我院生物技術專業定位在“偏應用微生物方向”為特色的人才培養.為此，生物技術專業微生物學實驗內容應根據學院培養學生的目標、實驗條件、社會對生物技術專業微生物相關崗位技術知識點、技能點精心選擇實驗項目(力求知識性、綜合性、應用性為一體)，從整體上強調基礎性和系統性，突出實用性、實踐性，職業性、強化學生的職業訓練.基于以上理念，近兩年來，我院為了適應整個實踐教學體系充分體現綜合性與創新性的發展要求，對生物技術專業微生物學實驗教學大綱與教學計劃區別于生物科學專業，并在基礎上進一步修訂與完善，在實驗對象、實驗材料的選擇上盡量選擇常見的、應用性強的以及學生感興趣的實驗課題(藥品或食品中有害或有益微生物的檢測、分離純化及鑒定等)，讓學生可從簡單的驗證性實驗向綜合性實驗發展，將微生物實驗的基本技術(顯微技術、無菌操場技術、分離純化技術)有機結合起來，這樣使微生物實驗既增強了實驗的綜合性，也增強了實驗的系統性，實驗課不再是理論課的依附，而是從知識結構、技術技能、創新能力等方面培養了學生綜合能力.同時，在微生物實驗教學過程，組織更新實驗項目和教學內容，實現實驗教學內容的系統性、科學性與先進性，利用興趣提升學生學習能動性，使學生在實驗過程中找到樂趣，寓教于樂，從而達到學以致用.加強了實驗教學的開放性與互動性，如鼓勵學生課余時間利用實驗室條件開展自主性、研究性實驗.例如學生完成的自主開放實驗“酸奶乳酸菌的分離純化及乳酸飲料的制作”、“水中大腸菌群的檢測及水質狀況評價”、“食用菌的菌種分離純化及栽培”等成果已被納入面向全院開設的專業選修課《生物實驗基本操作規范及安全》中，進一步擴大了校級選修課《生命科學導論》課程的影響，為學生今后進一步深造，為學校進行創新型、應用型人才培養工作奠定了堅實的基礎.
2．3以學生為中心，重視實驗過程
通過對相關企業對生物技術專業微生物相關崗位需要的能力調查［13］結果表明，企業需要的崗位能力除對無菌操作技術、細菌常規分離、純化及檢驗、質控等外，實驗前期的準備工作和實驗后期的處理工作、微生物安全常識、自我防護知識、團隊合作精神等也是企業重視的能力.但在目前傳統的實驗中，實驗前的準備大部分均由實驗教師自己完成，這很容易造成學生被動地學習，對整個檢驗過程不能全面地了解.因此，現在整個實驗過程中我院均以學生為中心，鼓勵學生參與實驗的課前準備，如通過土壤微生物分離、純化及活菌計數的整個流程，使學生不但學到了培養細菌(牛肉膏蛋白胨培養基)、放線菌(高氏一號培養基)、霉菌(馬鈴薯培養基)三大培養基的制備，且掌握了基本的滅菌技術(高壓蒸氣滅菌、火焰滅菌、紫外消毒滅菌)、無菌操作技術、分離純化技術、革蘭氏染色技術、鑒定技術及平板菌落計數計數等基本實驗技能.實驗絕大部分過程都讓學生參與準備，獨立操作，自己完成.通過訓練，不然培養了學生發現問題、解決問題的方法能力及相互協作能力，也使學生增加了責任感，提高了實驗效率和效果.同時，我院力促科研資源全面向本科生開放，以本實驗教學中心為基地，以分子生物學與生化藥學重點實驗室、生態中心重點實驗室、竹原纖維中心等已有科研平臺為依托，以項目研究為載體，培養學生的科學思維、科學研究能力和創新精神.學校還專門設立了綿陽師范學院本科生創新實驗項目，我院不少同學獲得了經費資助.近兩年，大二以上年級的本科生70%以上均參加了科研創新項目.
2．4以實踐技能訓練為根本，革新實驗考核方式
合理的成績評定有利于學生平時更認真地掌握實驗操作，從而鞏固和提高學生動手的能力［14］.以往，我院實驗課終成績以理論考核為主，實驗報告為輔，理論考試和實驗報告雖在一定程度上可反映學生接受知識的情況，但不能以此作為唯一的考核標準.學生對實驗方案設計、實驗操作的熟練程度、實驗報告撰寫與結果分析能力、實驗習慣以及團隊合作精神與組織能力等方面也是評價學生實驗成績的重要依據.近兩年來，為了使生物技術專業學生對微生物實驗課有足夠的重視，進一步加強學生基本操作技能訓練和提高實驗課質量，實行“實驗考勤綜合操作加筆試”的綜合評定考核方法，選擇既有代表性、又有較嚴格的操作要求的實驗進行技能操作考試，讓每個學生獨立完成.因此，我院現將課程考核分為以下四部分:①理論考核(40%).微生物學實驗必須掌握的基本理論知識及技能理論知識.②綜合設計實驗考核(20%).綜合設計實驗項目，學生以小組為單位，在組長的帶領下，查閱相關資料，每組撰寫實驗方案，安排時間進度，準備所需一切儀器設備，獨立完成，直至完成結果的報告.教師根據整個過程的表現給予評分，重點關注的是學生掌握知識的水平及團隊精神與合作能力.③操作技能考核(30%).將學生必須掌握的操作技能歸納為若干小項目，做到技能操作標準化.在學生充分練習熟悉的基礎上，考核時由學生隨意抽簽決定考核內容，教師一對一進行操作技能的現場考核，現場打分.操作技能考核也可與學生第二課堂活動結合起來，開展操作技能競賽活動.④平時成績考核(10%).主要是對學生平時上課時的綜合評定，包括考勤、回答問題積極性、態度、實驗習慣及實驗報告等.
3結語
微生物學史范文3
姓名
實驗一、···培養基的配制和高壓蒸汽滅菌
一、 實驗目的
二、 實驗原理
三、 實驗材料（實際用到哪些試劑、材料、玻璃器皿等都要寫出，包括數量）
四、 實驗步驟（按照實際步驟填寫,切忌抄襲）
五、 注意事項（自己總結實驗過程中的注意點）
六、 思考題
1、簡述培養基的配制原則？
2.為什么濕熱滅菌比干熱滅菌法更有效？
3.高壓蒸汽滅菌時，為什么要先將滅菌鍋鍋內的冷空氣完全排盡？
實驗二 自生固氮菌的分離純化
（這是個綜合實驗，請大家回顧三周來的所有操作步驟，將其整理成連貫完整的一份報告，注意每次實驗的銜接，不要把其他的實驗項目寫進來，但也不要漏寫該實驗的相關步驟。）
一、 實驗目的
二、 實驗原理
三、 實驗材料（整個綜合實驗有涉及到的材料都要列出）
四、 實驗步驟（詳敘每周所做的相關步驟）
五、 注意事項（自己總結實驗過程中的注意點）
六、 思考題
1、劃線分離時，為什么每次都要將接種環上多余的菌體燒掉？劃線為何不能重疊？
2、如何從自然界中分離自己所需要的純培養？
實驗三 平板培養測數法
一、 實驗目的
二、 實驗原理
三、 實驗材料（實際操作有涉及到的材料都要列出）
四、 實驗步驟（詳敘相關步驟）
五、 實驗結果
六、 注意事項（自己總結實驗過程中的注意點）
七、 思考題
1、平板菌落計數法中，為什么溶化后的培養基再冷卻至45℃左右才能倒平板？
2、本次實驗是否成功？如果失敗，試分析原因。
實驗四 簡單染色
一、 實驗目的
二、 實驗原理
三、 實驗材料（包括菌種、染料、玻璃器皿）
四、 實驗步驟
五、 實驗結果（黏貼染色結果圖片并描述所觀察到的細菌的顯微形態）
六、 思考題
1、簡單染色要獲得成功，有哪些問題需要注意，為什么？
實驗五 革蘭氏染色
一、 實驗目的
二、 實驗原理
三、 實驗材料（包括菌種、染料、玻璃器皿）
四、 實驗步驟
五、 實驗結果（黏貼染色結果圖片并判斷自己分離到的菌種是G還是G+-？）
六、 思考題
1、革蘭氏染色要獲得成功，有哪些問題需要注意，為什么？
2、什么情況下會導致結果出現假陽性或假陰性？
實驗六 放線菌的印片染色法
一、 實驗目的
二、 實驗原理
三、 實驗材料（包括菌種、染料、玻璃器皿）
四、 實驗步驟
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一、實驗目的
1.初步掌握高倍顯微鏡的使用方法。
2.觀察高等植物的葉綠體在細胞質基質中的形態和分布
二、實驗原理
高等植物的葉綠體呈橢球狀,在不同的光照條件下,葉綠體可以運動,改變橢球體的方
向,這樣既能接受較多的光照,又不至于被強光灼傷。在強光下,葉綠體以其橢球體的側面朝
向光源;在弱光下,葉綠體以其橢球體的正面朝向光源。因此,在不同光照條件下采集的葫蘆
蘚,其小葉內葉綠體橢球體的形狀不完全一樣。
活細胞中的細胞質處于不斷的流動狀態，觀察細胞質的流動，可以用細胞質基質中的
葉綠體的運動做為標志。
三、材料用具
蘚類的葉，新鮮的黑藻，顯微鏡，載玻片，蓋玻片，滴管，鑷子，刀片，培養皿，鉛筆
四、實驗過程（見書P30）
1．制作蘚類葉片的臨時裝片
2．用顯微鏡觀察葉綠體
3．制作黑藻葉片臨時裝片
4．用顯微鏡觀察細胞質流動
物理實驗報告 ·化學實驗報告 ·生物實驗報告 ·實驗報告格式 ·實驗報告模板
五、討論
1．細胞質基質中的葉綠體是否靜止不動，為什么？
2．葉綠體的形態和分布與葉綠體的功能有什么關系？
3．植物細胞的細胞質處于不斷的流動狀態，這對于活細胞完成生命活動有什么
微生物學史范文5
一、精選習題，示范講解，充分發揮例題的作用
例題教學不僅有助于學生理順解題思路、復習鞏固知識和明確解題規范，更重要的是可以培養學生多方面的能力，但由于課堂時間有限，生物習題類型繁多，不可能面面俱到。因此，教師必須對例題進行篩選，精選典型的、具有普遍指導意義的習題作范題，從方法、步驟著眼，從解題思路入手，注意引導學生認真分析題意，弄清要求和條件，找出例題所涉及的知識點，以及要求解答的問題與已知條件的關系，抓住解題關鍵，形成正確的解題思路和方案，并適當列出解題格式、要點和注意事項，使學生從解題思路、方法、層次和規范要求等方面受到啟發。通過對典型例題的剖析，不僅可以收到以題及類、舉一反三的效果，更重要的是可以達到明確概念、掌握方法、啟迪思路、培養能力的目的。
二、選好習題，組織訓練，培養思維能力
習題練習不僅有助于學生理解知識間的縱橫關系，掌握知識的系統性，而且有助于學生掌握題型，開拓思路，熟悉解法，培養學生運用知識去解決問題的能力，同時還能及時反饋學生在知識和能力上的缺陷，是診斷學生學習困難的重要手段。因此教師必須加強習題訓練，但不能將學生引入“題海戰術”，這就要求學生的練習要“少而精”，教師必須對習題進行精選，選擇具有啟發性、典型性、規律性和針對性的習題，采用“多變、多析、多問、多解”的導向法組織學生練習，鼓勵學生一題多解，多角度、多層次分析問題，進而達到培養學生思維能力的目的。
三、加強解后評析，注重思路啟迪，提高解題效率
習題解后的評析，不僅能及時清理學生的解題思路，引導學生反思解題過程。同時對訓練思維，提高分析問題、解決問題的能力，有特殊的功效。解后評析可采取“一題一評析”的策略，可先讓一位學生匯報結果或上講臺作解答，并要求其作適當的講解，然后師生共同分析、討論，鼓勵學生提出不同見解，補充不同的解法，但絕不能將習題的評析變成“就題論題”，而應該引導學生深化習題，挖掘習題內涵，進一步拓寬知識，做到融會貫通。方法可采用“一題多解”“變題討論”“錯例分析”等。通過評析溝通知識間的內在聯系，把知識講活，從而達到培養思維變通性、創造性，開拓學生解題思路，提高解題效率的目的。
四、加強解題小結，注意學法指導
良好的學習方法是獲取知識的重要手段。在練習和評析中注意多角度分析問題，培養學生的比較、分析、綜合、歸納能力，指導學生總結習題所涉及的知識點，并使之系統化，同時對題目類型、解題步驟等進行歸納小結，總結解題常用方法、解題的一般規律、應注意的事項、容易出現的問題等，并在掌握常規思路和方法的基礎上，啟發新思路，探索巧解、速解、一題多解的新途徑、新方法，并做出小結，讓學生明確或記憶，這樣可使學生解題經驗積少成多，開闊視野，少走彎路，提高解題速度。
五、習題教學中的幾點注意事項
1.習題要“少而精”
減輕學生過重的學習負擔的關鍵在于習題精講精練，在“精”字上下工夫。精講例題，精選習題，少留課堂作業和家庭作業，給學生留出充分的自學時間，讓他們去思考、去歸納、去自主獲取知識，去不斷完善自身的知識結構。不少人都認為做題越多越好，陷入題海。事實上過多的習題和重復雷同的演練，只會使學生疲于奔命，只有“舉一”之功，而無“反三”之效。教師可精選培養學生各種思維方法的訓練題，通過一題多解培養發散性思維，通過一題多變或多題一解，啟迪學生抓住關鍵，總結規律，培養收斂思維能力。利用信息遷移題培養學生閱讀理解能力、知識遷移能力及挖掘隱含條件的能力，只要抓住了關鍵，就能以少勝多。
2.要注意啟發討論
練習評析的同時積極啟發討論，這是習題教學成功的保證。教師在教學中的作用在于啟發、引導學生學會觀察、分析和總結，教師根據學生練習反饋的信息，積極組織學生討論，適時啟發點撥，幫助學生實現知識的轉化。
3.傳授方法與培養能力并重
傳授方法與培養能力是習題教學的目的。習題教學不能只著眼于解幾道習題，而要著重于培養學生分析問題、解決問題的能力，教會學生總結解題規律，掌握解題思路和方法。為此，教師應多方設法，調動學生的能動性，通過習題的講、練、評、議，啟迪思路，傳授方法，培養能力。
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關鍵詞： 生物信息學 農業研究領域 應用
“生物信息學”是英文單詞“Bioinformatics”的中文譯名，其概念是1956年在美國田納西州Gatlinburg召開的“生物學中的信息理論”討論會上首次被提出的［1］，由美國學者Lim在1991年發表的文章中首次使用。生物信息學自產生以來，大致經歷了前基因組時代、基因組時代和后基因組時代三個發展階段［2］。2003年4月14日，美國人類基因組研究項目首席科學家Collins F博士在華盛頓隆重宣布人類基因組計劃（Human Genome Project，HGP）的所有目標全部實現［3］。這標志著后基因組時代（Post Genome Era，PGE）的來臨，是生命科學史中又一個里程碑。生物信息學作為21世紀生物技術的核心，已經成為現代生命科學研究中重要的組成部分。研究基因、蛋白質和生命，其研究成果必將深刻地影響農業。本文重點闡述生物信息學在農業模式植物、種質資源優化、農藥的設計開發、作物遺傳育種、生態環境改善等方面的最新研究進展。
1.生物信息學在農業模式植物研究領域中的應用
1997年5月美國啟動國家植物基因組計劃（NPGI），旨在繪出包括玉米、大豆、小麥、大麥、高粱、水稻、棉花、西紅柿和松樹等十多種具有經濟價值的關鍵植物的基因圖譜。國家植物基因組計劃是與人類基因組工程（HGP）并行的龐大工程［4］。近年來，通過各國科學家的通力合作，植物基因組研究取得了重大進展，擬南芥、水稻等模式植物已完成了全基因組測序。人們可以使用生物信息學的方法系統地研究這些重要農作物的基因表達、蛋白質互作、蛋白質和核酸的定位、代謝物及其調節網絡等，從而從分子水平上了解細胞的結構和功能［5］。目前已經建立的農作物生物信息學數據庫研究平臺有植物轉錄本（TA）集合數據庫TIGR、植物核酸序列數據庫PlantGDB、研究玉米遺傳學和基因組學的MazeGDB數據庫、研究草類和水稻的Gramene數據庫、研究馬鈴薯的PoMaMo數據庫，等等。
2.生物信息學在種質資源保存研究領域中的應用
種質資源是農業生產的重要資源，它包括許多農藝性狀（如抗病、產量、品質、環境適應性基因等）的等位基因。植物種質資源庫是指以植物種質資源為保護對象的保存設施。至1996年，全世界已建成了1300余座植物種質資源庫，在我國也已建成30多座作物種質資源庫。種質入庫保存類型也從單一的種子形式，發展到營養器官、細胞和組織，甚至DN段等多種形式。保護的物種也從有性繁殖植物擴展到無性繁殖植物及頑拗型種子植物等［6］。近年來，人們越來越多地應用各種分子標記來鑒定種質資源。例如微衛星、AFLP、SSAP、RBIP和SNP等。由于對種質資源進行分子標記產生了大量的數據，因此需要建立生物信息學數據庫和采用分析工具來實現對這些數據的查詢、統計和計算機分析等［7］。
3.生物信息學在農藥設計開發研究領域中的應用
傳統的藥物研制主要是從大量的天然產物、合成化合物，以及礦物中進行篩選，得到一個可供臨床使用的藥物要耗費大量的時間與金錢。生物信息學在藥物研發中的意義在于找到病理過程中關鍵性的分子靶標、闡明其結構和功能關系，從而指導設計能激活或阻斷生物大分子發揮其生物功能的治療性藥物，使藥物研發之路從過去的偶然和盲目中找到正確的研發方向。生物信息學為藥物研發提供了新的手段［8，9］，導致了藥物研發模式的改變［10］。目前，生物信息學促進農藥研制已有許多成功的例子。Itzstein等設計出兩種具有與唾液酸酶結合化合物：4-氨基-Neu5Ac2en和4-胍基-Neu5Ac2en。其中，后者是前者與唾液酸酶的結合活性的250倍［11］。目前，這兩種新藥已經進入臨床試驗階段。TANG SY等學者研制出新一代抗AIDS藥物saquinavir［12］。Pungpo等已經設計出幾種新型高效的抗HIV-1型藥物［13］。楊華錚等人設計合成了十多類數百個除草化合物，經生物活性測定，部分化合物的活性已超過商品化光合作用抑制劑的水平［14］。
現代農藥的研發已離不開生物信息技術的參與，隨著生物信息學技術的進一步完善和發展，將會大大降低藥物研發的成本，提高研發的質量和效率。
4.生物學信息學在作物遺傳育種研究領域中的應用
隨著主要農作物遺傳圖譜精確度的提高，以及特定性狀相關分子基礎的進一步闡明，人們可以利用生物信息學的方法，先從模式生物中尋找可能的相關基因，然后在作物中找到相應的基因及其位點。農作物的遺傳學和分子生物學的研究積累了大量的基因序列、分子標記、圖譜和功能方面的數據，可通過建立生物信息學數據庫來整合這些數據，從而比較和分析來自不同基因組的基因序列、功能和遺傳圖譜位置［15］。在此基礎上，育種學家就可以應用計算機模型來提出預測假設，從多種復雜的等位基因組合中建立自己所需要的表型，然后從大量遺傳標記中篩選到理想的組合，從而培育出新的優良農作物品種。
5.生物信息學在生態環境平衡研究領域中的應用
在生態系統中，基因流從根本上影響能量流和物質流的循環和運轉，是生態平衡穩定的根本因素。生物信息學在環境領域主要應用在控制環境污染方面，主要通過數學與計算機的運用構建遺傳工程特效菌株，以降解目標基因及其目標污染物為切入點，通過降解污染物的分子遺傳物質核酸 DNA，以及生物大分子蛋白質酶，達到催化目標污染物的降解，從而維護空氣［16］、水源、土地等生態環境的安全。
美國農業研究中心（ARS） 的農藥特性信息數據庫（PPD） 提供 334 種正在廣泛使用的殺蟲劑信息，涉及它們在環境中轉運和降解途徑的16種最重要的物化特性。日本豐橋技術大學（Toyohashi University of Technology） 多環芳烴危險性有機污染物的物化特性、色譜、紫外光譜的譜線圖。美國環保局綜合風險信息系統數據庫（IRIS） 涉及 600種化學污染物，列出了污染物的毒性與風險評價參數，以及分子遺傳毒性參數［17］。除此之外，生物信息學在生物防治［18］中也起到了重要的作用。網絡的普及，情報、信息等學科的資源共享，勢必會創造出一個環境微生物技術信息的高速發展趨勢。
6.生物信息學在食品安全研究領域中的應用
食品在加工制作和存儲過程中各種細菌數量發生變化，傳統檢測方法是進行生化鑒定，但所需時間較長，不能滿足檢驗檢疫部門的要求，運用生物信息學方法獲得各種致病菌的核酸序列，并對這些序列進行比對，篩選出用于檢測的引物和探針，進而運用PCR法［19］、RT-PCR法、熒光RT-PCR法、多重PCR［20］和多重熒光定量PCR等技術，可快速準確地檢測出細菌及病毒。此外，對電阻抗、放射測量、ELISA法、生物傳感器、基因芯片等［21-25］技術也是未來食品病毒檢測的發展方向。
轉基因食品檢測是通過設計特異性的引物對食品樣品的DNA提取物進行擴增，從而判斷樣品中是否含有外源性基因片段［26］。通過對轉基因農產品數據庫信息的及時更新，可準確了解各國新出現和新批準的轉基因農產品，便于查找其插入的外源基因片段，以便及時對檢驗方法進行修改。目前由于某些通過食品傳播的病毒具有變異特性，以及檢測方法的不完善等因素影響，生物信息學在食品領域的應用還比較有限，但隨著食品安全檢測數據庫的不斷完善，相信相關的生物信息學技術將在食品領域發揮越來越重要的作用。
生物信息學廣泛用于農業科學研究的各個領域，但是僅有信息資源是不夠的，選出符合自己需求的生物信息就需要情報部門，以及信息中介服務機構提供相關服務，通過出版物、信息共享平臺、數字圖書館、電子論壇等信息媒介的幫助，科研工作者可快速有效地找到符合需要的信息。目前我國生物信息學發展還很不均衡，與國際前沿有一定差距，這需要從事信息和科研的工作者們不斷交流，使得生物信息學能夠更好地為我國農業持續健康發展發揮作用。
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