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現代生物技術原理范文1
中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：A
1現代生物技術教育的作用
1.1開拓學生的視野
由于現代生物技術的學習內容會涉及到眾多現代生物技術的理論研究成果，尤其是基礎理論，所以會一定程度上開拓學生的生物學視野。例如學習胚胎工程一定會涉及和卵子細胞的發生過程和激素調節、受精作用機制、胚胎發育過程等；學習克隆技術就一定會涉及細胞的全能性、分化與脫分化機制、細胞的核與質相互作用等原理。如此種種原理的學習，除了會增加學生的生物學知識，還會啟發其進一步思考生物學未來發展方向，提高其創新思維，開拓其視野。
1.2增強科技意識
由于生物科學研究領域涉及面較廣，包括農學、醫學、環境科學等方面，所以在其研究日益加強的同時，應用科學也必將得到發展，反過來也可以從應用科學中汲取最新研究成果，為理論研究提供素材。例如，“水稻基因組計劃”的實施會對新世紀農業的發展影響深遠，更會很大程度上緩解全球各地都面臨的糧食問題。除此之外，生物科學還對全球人口問題、資源短缺、食品健康等問題影響深遠，只有通過將生物科學轉化為絕對生產力，才能讓生物技術徹底造福人類，促進社會進步。借助于生物教育，學生會系統了解到科技的內涵，并掌握生物科學對人類生產生活的重要性，促進學生對生物科學的熱愛。
1.3提升對科技和社會發展的認識
在國家之間綜合國力競爭日益激烈的今天，科技間的較量無疑是核心之爭，各國爭相發展本國的優勢產業，其中生物技術的發展更是重中之重，甚至掀起了一股生物技術革命的熱潮，是上世紀繼蒸汽機和電能應用以來的重大科技變革，為世界發展史翻開了嶄新的一頁。在人類認識世界和改造世界的過程中，生物技術已被應用于資源短缺、環境污染、人口增加、生態破壞等各個重大問題的解決中。在此過程中，生物技術不斷得到發展，糧食問題得到解決、人們的健康狀況得以改善、生活質量得以提高，傳統產業的種種弊端得以轉變，更大大促進了經濟的增長。展望未來，新世紀生物技術必將成為國民經濟發展中的重要推動力，更能有效促進我國可持續發展戰略的實施，并與信息技術一同成為經濟發展的支柱，在新世紀高新技術領域中占有重要地位。對于高中生物教育而言，學生們對現代生物技術的初步了解和進一步展望都會助于他們今后在人生道路上更好的面對挑戰，增強其辯證性思維，以迅速融入社會。
2現代生物技術在高中生物課程中的內容
根據教育部制定的普通高級中學《生物課程標準》（2003年）的規定，此階段的現代生物技術課程包含36個課時，內容必須涉及到基因工程、克隆技術、胚胎工程、生物技術的安全性和倫理問題這四部分。其中基因工程包括簡述基因工程的誕生、原理、技術、應用及蛋白質工程；克隆技術包括動物的細胞培養、植物的組織培養、體細胞克隆，并舉例說明細胞融合與單克隆抗體；胚胎工程包括動物胚胎發育的基本過程，胚胎工程的理論基礎、應用及胚胎干細胞的移植等；最后一部分包括基因生物的安全性、生物武器對人類的威脅、生物技術中的倫理問題等。
3現代生物技術在高中生物課程中的教學建議
現代生物技術是隨著社會各層面的發展而不斷變化的，因此教師在教學過程中一定要持續關注最新研究成果，不斷更新生物技術的最新進展，以豐富自身的知識儲備，教給學生最及時科學的知識。另外除了教師的努力外，還應該培養學生自己探索的能力，教師可以引導學生查閱相關資料，可以通過報紙、雜志、網絡等多種渠道探索，及時掌握現代生物技術的最新研究發現。當學生有了一定的知識儲備時，教師可以組織學生開展簡單的專題報告，通過口頭辯論、小型研究論文等方式進行。
除此之外，在信息技術高度發達的當今社會，教師可以指導學生選擇有效的網絡資源進行研究，除了在日常的課堂教學中將網絡搜集而來的材料整理制作成課件，以節省教學時間、提高教學效率，還可以在課外為學生提供其他自學的方式，如教會學生使用搜索引擎、關鍵詞、相關網站等，提高學生的自主學習能力；或者教師可以就某一基因工程為專題，首先提供給學生部分網址，其次鼓勵學生自己搜集有關材料，在此過程中學生不僅強化了自己的知識理解力，而且學會了新的探索方式。另外，處理課堂教學的種種方式外，還應該增加學生的實踐能力。如果可以，校方可以組織學生到附近的研究單位和工廠進行實地參觀生物技術的生產車間或實驗室，學生可以親自觀察或體驗應用過程；或者可以邀請相關的專家學者就某一專題做一次研究報告，向全體師生展示現代生物技術的最新研究成果及其發展前景。這樣的實踐經驗遠比單純的課堂教學效率更有效、記憶更加深刻，也更能激發學生的學習興趣和探索未知的好奇心。
4結語
綜上所述，在現代生物技術日益發展的時代，其對社會發展的方方面面都意義重大，如果在高中教育中能夠普及現代生物技術，必將對學生今后的生活學習做好充足的準備，也將從整體上促進社會的進步。
現代生物技術原理范文2
關鍵詞：現代生物技術；環境保護；污水處理；土壤污染
環境保護與人們日常生活聯系緊密，也越來越受到人們普遍關注。為達到有效保護環境的目的，需要綜合利用技術、管理、資金、制度等措施，及時處理環境污染問題，為人們營造良好的環境?，F代生物技術以DNA為基礎，通過現代生物科學和工程原理的應用，達到有效保護周圍環境的目的，其中比較有代表性的技術包括酶、基因、微生物等。這些技術不僅在工業、醫學、材料領域有著廣泛的應用，對環境保護工作開展也具有積極作用。
1現代生物技術在環境保護的應用意義
1.1降低環境保護成本
傳統環境污染治理方式工序復雜，需要很多設備綜合發揮作用，成本較高，同時還需要耗費大量人力和物力。而現代生物技術能轉變這種情況，例如，酶技術、細胞技術等顯著降低環保成本，同時還能取得良好效果。例如，利用降解技術處理垃圾，不僅可以減少垃圾占地面積，降低污染物的排放量，而且生物降解后的垃圾可以循環利用，節約成本，綜合效益良好。
1.2提高環境保護水平
生物技術的應用可以不受場地、氣候等條件限制，通過化學反應原理實現對污染物的處理，達到有效保護環境的目的。這些化學反應不受場地、時間、地點的限制，能夠隨時發揮作用，并取得良好效果。正是由于具有這些特點和優勢，有利于現代生物技術的推廣和應用，促進其應用范圍不斷擴大，達到提高環保水平，美化周圍環境的目的。
1.3能創造可再生資源
對某些污染物通過現代生物技術利用，可以將其轉化為新的資源，并發揮重要作用。例如，沼氣池改造能實現對人畜糞便的有效利用，不僅防止環境污染問題出現，還能產生沼氣這種清潔能源，既環保又節能，綜合效益良好。
2現代生物技術在環境保護的應用對策
2.1污水處理的應用對策
污水處理工藝復雜，難度大，投資高，是環保工作面臨的重要難題。而現代微生物技術的應用能很好解決存在的問題，取得良好效果。微生物活動能將水中的重金屬、氰化物分解，使其轉化為無毒無害物質。近些年來，固定化酶和固定化細胞技術在污水處理中也得到越來越廣泛的應用，能有效分解和固化水中有害物質，還有其他一些物質也通過化學反應得到分解。研究表明，該技術除去水中農藥、化肥污染的成功率達95%以上。
2.2土壤污染處理的應用
主要是農藥殘留和土壤板結沙化，需要采取有效措施進行處理。農藥的磷、氯等是土壤污染主要來源，現代微生物技術能有效分解這些物質，除去土壤中的有害物質，將其分解為水和二氧化碳，保證土壤良好性能，避免出現污染現象。同時微生物技術還能徹底根治土壤污染，不會出現新破壞，滿足農業種植需要，為農作物生長創造良好條件。
2.3白色污染處理的應用
主要是對塑料制品污染進行處理，白色污染已經成為環境污染的重要來源。而現代生物技術能有效降解塑料制品，破壞其中的聚酯分子結構，實現對白色污染的有效處理。不僅有效處理白色污染問題，同時還能節約成本，加快白色污染處理速度，并生成與塑料制品功能相似的產品，作為塑料制品的替代產品，有利于其綜合效益提高。
2.4化學農藥處理的應用
農業種植過程中，有80%的化學殺蟲藥物遺留在田地，污染土壤，破壞整個生態系統。而微生物能有效分解這些物質，將農藥稀釋為水和二氧化碳，不僅操作簡單，而且效果良好，有利于保持土壤良好性能，避免化學農藥對其帶來不利影響，也為農藥種植創造良好條件。
3現代生物技術在環境保護的應用展望
為推動現代生物技術得到更為有效的應用，達到有效保護周圍環境的目的，結合實際工作需要，筆者認為今后應該綜合采取以下完善對策。
3.1推廣現代生物技術的應用
提高思想重視程度，充分認識現代生物技術在環境保護領域應用的意義，綜合采取有效措施，使其發揮更大作用。例如，現代農業種植過程中，生物農藥可以替代化學農藥，同樣也能起到除草和殺蟲的作用，并且可以避免污染周圍環境，防止影響人體健康。需要加大科研力度，提高生物技術實用性，促進其得到更加廣泛的應用。
3.2提高科研和成果轉化速度
健全并完善生物技術研發力度，鼓勵科研機構和科研人員加大技術攻關，并且政府部門需要加大資金支持，給予適當補貼。理順現代生物技術成果轉化工作，注重增強產品的環保性，提高新技術應用水平和應用范圍。
3.3吸收借鑒發達國家的經驗
發達國家在現代生物技術應用方面積累較為豐富的經驗，并且成為重要產業，要善于引進和吸收新技術，加大科研力度，借鑒新經驗，促進生物技術得到更為有效的應用。
4結語
環境保護領域現代生物技術應用具有重要作用，具有廣泛應用空間和領域。應該結合具體需要采取有效對策，推動現代生物技術在環保領域更好發揮作用，有效治理環境污染問題，為人們日常生活營造良好的環境氛圍。
參考文獻
[1]朱將偉.生物技術在環境保護中的研究與應用概況[J].生物技術通訊,2010(1):145-148.
現代生物技術原理范文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.
關鍵詞： 現代生物工程技術；船舶防污染；生物技術應用
Key words： modern biotechnology；marine pollution；biotechnology application
中圖分類號：Q819 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）26-0109-03
1 現代生物工程技術概述
現代生物工程技術是一項以DNA分子技術作為應用基礎，在生物的個體、細胞甚至分子層面上運用生物技術手段，嚴格遵循要達到的目的，以生物學知識為應用基礎對生物進行設計和操作，實現其預期額目的和作用的現代科學方法，主要包括微生物工程、細胞工程、酶工程、基因工程等諸多系列的生物高新技術。
生物工程技術作為一門具有綜合性和應用性的學科最早可以追溯到上世紀70年代，直到90年，現代生物工程技術才真正產生，通過發揮其獨特作用漸漸造福人類。生物工程技術被認為是21世紀的主導技術，隨著該項技術的不斷發展，其所具有的獨特優勢作用也不斷顯現，正越來越受到世界各國的普遍重視，生物工程技術將為解決人類面臨的環境、資源、人口、能源、糧食危機提供技術保障和支持。
現代生物工程技術不僅在作物改良研究、醫藥、食品工程中起著重要作用，而且能有效控制日益嚴重的污染問題，在環境和生物監測中起著重要的作用，比如在處理海洋污染中常用的生物技術通常涉及分子生物學、細胞生物學、發育生物學、生殖生物學、遺傳學、生物化學、微生物學等學科，可以通過研究這些學科來實現生物工程技術在船舶防污染中的應用。
運用現代生物工程技術處理污染問題與運用傳統方法相比，生物控制方法明顯具有許多獨特的優點，生物工程技術通常情況下是以酶促反應為基礎的生物化學過程，同時反應過程所需要的反應條件通常是常溫、常壓和近乎中性的條件，所以一般情況下這些生物處理技術都是能夠實現的，并且還不會因為條件苛刻而影響其他反應的正常運行，這與物理化學處理方法技術需要高溫高壓的反應條件相比，大大簡化了程序和反應過程，同時所需的設備也簡單便于操作，整體工藝穩定安全等優點。
2 船舶航運對海洋造成的污染
海洋在人類社會的發展史上具有重要的地位，海洋生態環境是人類生存和發展的物質基礎之一，同時隨著海上貨運量的逐年增加不可避免的在船舶運輸中產生了一系列的污染海洋環境的問題，使海洋的生物資源遭受嚴重破壞，甚至危害到了人類的健康和生存。
隨著船舶事業的蓬勃發展，無數的船舶在海洋上航行越來越頻繁，隨之而來的是與日俱增的船舶和各種有害物質品種進入海洋，使海洋生態環境受到不同程度的破壞，從一定程度上造成了海洋污染。在一般情況下，帶來物質污染可分為油性污染物和非油性污染物。
2.1 油性污染物 一般情況下，船舶帶給海洋的油性污染物主要是船舶在營運作業期間向海洋中排放的油性混合物和船舶在遭受海難事故中產生的溢油問題，這兩類問題都不同程度的造成了海洋中有毒污染物的增加，對海洋的生態環境改變具有直接作用，因此需要慎重對待和分析。
船舶在營運期間向海洋中排放的油性混合物主要有：油船的壓載水、洗艙水、船舶機爐艙的含油艙底水和分油機排出的油渣。其中油船壓載水是指油船在卸貨后空載返航時，為保持船舶有一定的吃水和穩性而注入貨油艙的海水或淡水；油船洗艙水是指油船在進塢修船、通過運河和狹窄航道或換裝不同品種油料時，為清洗貨油艙所用的清洗水；船舶艙底水是指船舶動力裝置運轉期間，由于燃油系統、滑油系統等的滲漏，船舶檢修時漏入艙底的油料，擦洗機器的破布棉紗等，當混入機爐艙艙底水中，未經處理排放時將造成可觀的污染；分油機排出的油渣是指主副機鍋爐燒用的燃油所產生的渣料。
船舶由于海上事故原因所產生的事故性溢油主要有船舶因觸礁、碰撞、擱淺和失火等意外事故所造成的油船貨油艙、貨船燃油艙等破損的大量溢油，這類污染的特點是：常常發生在近岸或港灣內，往往在短時間內把大量石油類突然傾瀉海中，對海洋生物資源，沿岸居民的生活環境和港灣設施危害甚大。[1]
2.2 非油性污染物 船舶所產生的非油性污染物主要指散裝運載含有有害物質的液體或固體貨物所產生的貨艙洗艙水和艙底水，船舶生活污水和各種垃圾。
船舶在運輸中產生有害洗艙水、壓載水和艙底水的原因是隨著油氣運輸船和化學制品運輸船的數量越來越多，噸位越來越大，船舶所運載的含有害物質貨物產生的貨艙洗艙水和艙底水排放時約含0.6%運輸量的有害殘液，船舶從一港駁入的壓載水可能帶有有害生物到另一港排放時將給當地的海生物帶來危害，這些有害殘液或壓載水排放時將危害海洋生物和人類健康。
船舶所產生的生活污水主要包括盥洗水、糞便及廁所沖洗水、廚房和醫務室排出水及運送動物艙內的清洗水等，這些污水帶有大量的細菌和傳染病毒，對海洋生態系統的平衡也具有重要影響。
船舶運輸過程中產生的垃圾主要來自運輸貨物而產生的包扎和墊艙材料、船舶維修保養而產生的廢棄物，比如油漆、鐵銹、廢紙、玻璃及纖維、生活食品廢料及食品包裝等，這些垃圾排放入海也將造成污染。[1]
3 船舶防污染的傳統方法
對于處理船舶所帶來的污染問題，傳統意義上一般采取化學和物理兩種方法，按照所使用方法的原理來分主要分為化學分離法和物理分離法以及其他方法，下面簡單介紹以下這三類方法。
3.1 化學分離法 化學分離法按照所使用方法的不同主要分為兩類：沉淀法和電浮分離法，這兩類方法使用條件不同，但是所達到的效果則相似。
沉淀法是利用使油污沉淀或上浮的原理，通過向含油污水中投放絮凝劑或聚集劑而達到油水分離的一種方法，其中所使用的兩種沉淀劑又有細微的區別，絮凝劑可使油凝聚成凝膠體而沉淀，而聚集劑則使油凝聚成膠體使其上浮。
電浮分離法的原理是把含油污水引進裝有電極的艙柜中，利用電解產生的氣泡在上浮過程中附著油滴而加以分離、從而實現油水分離的方法。[1]
3.2 物理分離法 物理分離法按照分離原理不同，可以分為以下幾類：
3.2.1 重力分離法 重力分離法是利用油和水的密度差，使水中油滴克服水流阻力上浮與水分離的一種方法，這種方法的主要影響因素是油粒直徑、油和水的密度、溫度，其中一般認為油粒直徑小于50um的情況下這類方法就不再起作用，比如重力分離法就很難分離乳化油，另外重力分離法如按其作用方式的不同，還可分為機械分離、靜置分離和離心分離三種。
3.2.2 過濾分離法 過濾分離法的原理是讓油污水通過多孔性介質濾料層時，油污水中的油粒及其它懸浮物被濾料層截留，而水可以通過濾層排出，這類方法的特點主要有：一是油水分離的過程主要靠濾料層阻截作用，將油粒及其它懸浮物截留在濾料表面；二是具有很大表面積的濾料對油粒及其它懸浮物的物理吸附作用和對微粒的接觸媒介作用，增加了油粒碰撞機會，使小油粒更容易聚合成大油粒而被截留。
3.2.3 聚結分離法 聚結分離法的主要原理是運用潤濕理論和碰撞聚結理論，當微小油粒通過多孔材料時，讓這些細小微?；ハ嗯鲎泊偈褂土＞酆显龃髲亩细『头蛛x，這類方法最大的特點是精細化，但是在使用聚結分離法時影響粗粒化程度的因素主要有聚結元件的材料選擇和材料充填的高度密度等，決定聚結分離程度的關鍵是材料和油粒之間的相互作用，也就是說只有材料和油發生潤濕，聚結才能發生。
3.2.4 吸附分離法 吸附分離方法的原理是用多孔性固體吸附材料作為濾器，當污水通過濾器時微小油粒被吸附在固體表面上，從而使油水分離，這類方法的特點是由于分子間普遍存在著引力，所以這類吸附方法沒有選擇性，并且可以吸附多層粒子。
3.2.5 氣浮分離法 氣浮分離法的原理就是通過產生氣泡將污水中的細微油粒吸附上浮，從而達到油水分離的目的。[1]
3.3 其他分離方法 在實際操作中，除了常用化學分離法和物理分離法之外，經過方法創新，還有其他的一些分離方法，這些分離方法主要有：電解分離法、凝聚分離法、活性污泥法（生物化學法）、超濾膜過濾法、反滲透法。
4 生物工程技術在船舶防污染中的應用
以上部分主要列舉出了一些傳統的物理法和化學法在船舶防污染中的應用，雖然化學法處理污染的效果好，但因其操作條件差，腐蝕性高，還存在著二次污染又不能滿足環保的要求，物理法也存在著一定缺陷，因而可以考慮在船舶防污染中應用生物工程技術，在船舶防污染中引進生物工程技術的原理是由于被污染過的海洋污水中存在著許多成分復雜的有毒物質，而運用生物技術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質，將其轉化為無毒物質，從而使污水得到凈化。
將生物技術運用到船舶防污染中，可以有效保護海洋環境，目前，在該領域得到應用的生物工程技術主要包括生物修復、防生物附著、生態毒理、環境適應和共生等，具體而言主要有以下幾個應用方面：
4.1 處理油污染 船舶帶給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，對海洋的生態環境具有嚴重的破壞作用，生物工程技術在處理這類污染過程中采取的原理是運用微生物的生物降解將石油中的大分子降解為小分子，最后完全氧化為二氧化碳和水，這種方法具有高效、經濟、安全、無二次污染的獨特優點，對于海洋環境沒有副作用。
4.2 處理有害防污漆污染 為了防止船底生物附著造成污染，減小船舶航行的阻力，節省燃料，提高船舶運營效率，運用生物工程技術的原理就是利用海洋生物的自身防污損機理，確保海洋生物污染預防機制正常運行，加大對有益微生物的篩選，從而提取和分離防污活性物質，制備天然生物防污劑用于海洋附著生物的防除。[4]
4.3 防治海洋大氣污染 一般情況下，船舶運輸過程中都會產生一定量的廢煙廢氣，故而會向海洋大氣中注入硫氧化物、氮氧化物和烴類污染物等有害氣體，這些氣體會對海洋大氣造成嚴重污染，也會對動植物及人類造成極大危害，故而可以運用生物技術來處理海洋大氣污染，大氣污染的生物技術治理原理是利用微生物的生化作用，首先將大氣污染物進行分解然后轉化為無害或少害物質，從而達到治理的目的。[4]
參考文獻：
[1]佚名.船舶防污染技術技術[EB/OL].百度文庫.
[2]段怡萍.現代生物技術在環境保護中的應用和前景[J].科技創業月刊，2005（5）.
現代生物技術原理范文4
【關鍵字】現代生物技術；成就；主導；新興產業
隨著現代生物技術的不斷發展，其必將是新世紀的主導生物應用技術，也必將會帶動一系列相關的有發展潛力的新興產業的發展。生物技術對我們人類的生產生活各方面都將會產生深刻的影響，這已成為眾所周知的事實。在高中生物教學中融合現代生物技術符合大綱教學要求，對提高學生效率作用顯著。
一、開展專題教學，提高學生積極性
商定專題和分組討論成為如今教學默認的主要形式，而將現代生物技術的基本內容以專題的形式進行討論研究也符合生物教學的目標，比如將什么是基因工程、基因工程如何誕生、基因工程相應的原理及技術、基因工程如何應用以及蛋白質工程這一系列就能就作為一個討論專題。這樣來講課，不僅這幾項在內容上有所相連，而且是一個循序漸進的過程，符合一般事物的認知過程，也符合學生由易到難學習的過程，所以，在高中生物教學的過程中，也應該吸取經驗，采用專題研究討論的形式進行教學活動。當然在有些特定的專題講座進行中，還要注意對學生的啟發式教學，就是要通過各種方式激發學生能夠積極思考，善于動手動腦，并且主動進行探索相關問題的能力，還要注意如何能夠提高他們自主判斷能力和思維的活躍性。當老師對學生以討論的形式進行教學時，在選好內容后，自己或者讓學生自主找出一個適當的主題分組進行討論。在進行討論之前，教師要適當布置一些課前需要預習的課文和需要查閱的資料，必要時可以跟學生指出討論話題的大體框架、應該如何進行討論等，并準備好在教學過程中需要用到的一應材料；在分組討論過程中，教師要適時適當地對學生做出引導，使學生的討論緊緊圍繞主題，并且向能夠解決問題的方向發展；在討論結束后，還要由每組組長經組員討論商議后作出總結。
二、更新教學內容，拓寬學生知識面
在21世紀，隨著現代生物技術的飛速發展，并在各個領域的廣泛應用，教師在運用現代生物技術進行生物教學時，要與時俱進，根據外界的發展不斷更新教學內容，不斷補充新的科研進展和研究成果，對教學手段進行創新并能根據最新科研成果增設新的研究課題。這就需要教師在生物教學中要能夠積極組織和引導學生翻閱相關資料，學生也可以自己通過互聯網技術或者最新的學術期刊進行相關內容的查閱，如應用最廣泛的中國學術期刊網、萬方數據庫和一些文獻期刊或者相關的搜索引擎等，以便于自己能夠了解現代生物技術新興課題、研究現狀和最新的研究成果。另一些市場上出售的教學光盤和教學軟件，學生也可以適當采用。例如，在遺傳基因工程相關專題的教學中，教師就可以根據討論內容給學生一些相關網站網址、專題主頁等方面的提示，讓學生能夠自己或者成組去互聯網上搜索有關這方面的素材，既能更好的理解這個專題的內容，又能增強學生的主動動手和思考能力。又如，老師可以利用周邊的有利條件，帶領學生對某些現代生物技術操作過程進行參觀，或者進入準許進入的現代生物技術研究室和生產車間，讓他們能夠親身感受一下現代生物技術是如何研究及應用的，或者帶學生進入轉基因農場進行實地調研，然后給學生制定相應的問題進行思考并在可能的前提下對學生提出的疑問進行解答，從而豐富學生的知識。高中生物教學內容很多已經深入到分子水平，對于這部分知識的教學，難度更大，學生理解起來也更加困難，在沒有實際模型的幫助下，學生很難具體的想象出相關分子結構的形態，這給學生的學習帶來了很大困難。對此，教師需要網絡技術，從互聯網上搜索資料為學生直觀地展示相關分子結構的形態，幫助學生進行知識的深入理解掌握。
三、運用科學技術，培養學生研究能力
為了適應現代生物科技的要求，教師在進行教學活動時要更加注重對現代生物先進性的教授，即在講授生物的基本概念和基本原理時要充分體現出現代生物的先進性。如講述在光合作用的概念時，除了對光合作用的產物要詳細講解，更要注重能夠與當時一些最新的科研技術和成果相聯系，不光要講述課本基礎知識，更要對相關的課題進行聯系，這樣就要運用到現代的科學技術了。當然，生物教學并不是僅限于本學科知識，更要考慮到社會和經濟發展的實際需要，生物技術的發展能夠結合社會發展背景，緊密聯系當下最受關注的實際問題，如資源問題、環境問題、人口問題、糧食問題、人口日益增長與其他問題之間的矛盾等，這才是在教學中應該不斷深入并引導學生進行思考、研究的重中之重。培養學生的研究能力不能僅僅依靠課本知識，學生應該在老師帶領下多做實驗，并培養自己在實驗過程中的動手操作和思索探究能力，運用不同的講授方法設立特定研究欄目，如設立專門的生物科學史研究專項。要善于運用質疑的方式激發學生懷疑和思考的精神，如在學習《生態環境的保護》時，老師可以對學生進行提問：地膜覆蓋的利弊以及是否應該去除地膜覆蓋。教師也可以通過對一些著名生物學家獲得科研成果的實例對學生進行啟發，激發學生的積極性。21世紀是科技飛速發展的時代，在這樣一個對人才有著強烈渴求的時代，對高中的生物教學提出了要求。科學技術作為第一生產力，在面向世界化的國際競爭中，只有發展好科學技術才能培養更多的適應社會發展的人才，為國家做出貢獻。
【參考文獻】
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[2]王建業.提升生物課堂教學質量的4個要點——關鍵點、著力點、支撐點、增長點[J].中學生物教學2007年06期
現代生物技術原理范文5
關鍵詞：生物技術制藥；教學實踐；教學改革；教學質量
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）09-0143-02
生物技術藥物因毒副作用小、取材方便迅速，靶向作用強而被人們所接受，生物藥品得到了迅猛發展，形成了新興的生物制藥高技術產業。生物技術制藥是應用基因工程、細胞工程、酶工程、發酵工程等現代生物技術研制蛋白質或核酸類藥物。由于其重要的應用價值，生物技術制藥也被選為生物技術專業的一門專業選修課。重點探討生物技術新藥設計思路、基因工程等技術研制新藥的基本原理和方法。但由于該門課程是在繼微生物學、生物化學、分子生物學、基因工程原理及技術、產品分離分析等課程學習的基礎上開展的一門應用性、實踐性強的學科。所以其在內容上具有廣、多、繁雜、與其他生物技術課程內容相互交叉、應用性強等特點，如何選好教學內容，使用恰當的教學方法直接決定著該門課程的教學質量。近幾年我們從教學重點的選擇、教學內容的優化及教學方法的改革上進行了探索，取得了較好的效果。
一、調整課程結構，避免重復，突出重點
目前生物技術所包含的主要技術范疇有基因工程、細胞工程、酶工程、發酵工程及生化工程。因此基因工程原理及技術、細胞生物學、生物化學、分子生物學、微生物學等是目前生物技術專業的支撐學科，其內容也會被老師重點講授，讓學生牢固掌握。生物技術制藥課程是建立在以上各種生物技術在制藥領域中的實踐性，應用性較強的一門專業課程，因此，在內容上該門課程覆蓋面廣，同時又不可避免地與以上各相關課程相互交叉，這使得授課難度較大，如果按照各章節內容全面講授，會使學生感覺繁雜而乏味。這就需要根據本課程的特點和實際教學情況，大膽地進行課程改革，修改教學大綱，重點突出“生物技術”與“藥物”的有機結合，把與其他課程交叉的內容在妥善協調的基礎上不再贅述，進行明智取舍，這樣可使得教學重點突出，內容得到了精簡。課程由原來的32學時調整為24學時。
二、立足生物技術科學發展前沿，優化教學內容
目前課堂教學還是學生獲取知識的主要形式。我們在講授課程內容上求精求新，以增長知識，注重實踐為目的，以闡明基本原理和研究設計思路為重點，結合科研中的最新研究實例介紹基本工藝，緊跟學科前沿和國家的發展需求，使授課內容貼近前沿、貼近生活與現實，培養學生的實踐和創新意識。如基因工程制藥是生物技術制藥課程的重點內容，我們在講授這一內容時首先會給同學們介紹制備基因工程藥物的基本過程，讓學生掌握基因工程制藥的設計思路。然后我們會選擇幾個近期剛公開的專利作為實例介紹基因工程制藥的具體工藝，讓同學們將學到的理論與實際應用相結合，增強實踐意識。最后我們進一步給同學們介紹目前我國863計劃的實施情況，告訴他們基因工程藥物、疫苗和基因治療是國家863計劃八個領域中的20個主題之一。這樣的授課內容立刻激發了學生學習的積極性和主動性，使他們真正感受了到生物技術制藥的重要性，增強了學生的實踐和創新意識。
三、改進教學方法，充分調動學生主觀能動性
鑒于生物技術制藥的授課對象是已學了許多專業課的大四的學生這一情況，我們采取部分講授內容先由學生發言、討論，再由老師點評、補充總結的辦法，使學生參與到課堂教學中來，讓學生產生互動，活躍課堂教學氣氛。比如我們在講利用植物基因工程生產藥物的實例時我們講了一項近年剛公開的專利“利用水稻胚乳細胞作為生物反應器生產重組人血清白蛋白”。這個實驗的具體內容對學生來說是新穎的，但從設計思路上同學們應該并不陌生，因為他們前期已經學習了分子生物學、基因工程原理及技術等分子生物學知識，同時他們也學習了植物組織培養等課程，了解了一些植物轉化體系及轉基因的方法。只是同學們將零碎知識系統起來分析解決實際問題的能力欠缺一些。于是我先讓同學們自己設計思路，解決問題。最后老師在屏幕上放映了專利的完整內容，同學們感覺解決實際問題并不太難，自己學的東西原來離實際應用這么近。學習積極性得到了極大提高。
四、合理使用教學手段和工具，使抽象的內容直觀化
目前多媒體因為具有圖、文、聲并茂，能使教學內容形象生動等特點而成為大學教學過程中最主要的教學手段。但有時我們會在教學過程中遇到演繹性強或最新發展的一些內容，這些內容并不容易用多媒體來演示，或找不到適合用多媒體演示的資料，這時我們要采用多種教學手段，充分利用身邊的教具將抽象的內容講解清楚。比如我們在講酶工程制藥中的分子印跡酶時，有些同學對“分子印跡”這一術語理解不透，于是我們從超市買來了小朋友愛玩的橡皮泥及一些簡單的小模具。我們將小刀比作模板分子，將一小塊、一小塊的橡皮泥比作功能單體，當橡皮泥在小刀周圍聚合后，取出小刀則形成了可以與小刀相匹配的空腔，我們將形成這個腔的過程稱為印跡，同學們對這一術語立刻豁然開朗。
五、以科研促教學，提高教學質量，提高學生創新能力
現代生物技術的發展日新異，新理論、新方法發展很快，有些新內容只靠從文獻中查閱有時會很難透徹理解，導致在課堂講授過程中心里沒底，而如果我們自己的科研工作正好涉及這一領域，則講授起來就會有完全不同的感覺，這一點劉慶昌老師在“幾點教學體會”中也有所提及。如果再在授課中添加一點自己最新的研究成果則會取得更好的效果。這樣既會極大地提高學生學習的興趣，激發學生的學習熱情，同時又會提高老師在學生心目中的形象，達到了極好的效果。比如我在講植物細胞工程制藥一章時會結合國家目前正在實施的“轉基因生物新品種培育重大專項”和自己的研究內容講到一些新的重要功能基因及表達元件的克隆及功能鑒定，這些內容學生非常感興趣，同時引導同學去想，去做，極大地提高他們的學習熱情，激發了創新欲望，有的同學主動要求課余時間給老師當科研小助手。
六、寓德育教育于理論教育之中，增強學生的責任感，激發愛科學、愛祖國的熱情
在大學教育中，除了幫助學生獲得必要的知識、技能和能力外，幫助學生豐富和加強積極向上的健康的情感，幫助學生形成和發展優良的思想道德品質是大學教學的另一個重要目標。我們在教授理論知識的同時，注意將育人教育寓理論教育之中，培養學生積極向上的情感和愛國、愛科學的熱情，取得了較好的效果。比如在講基因工程制藥一章時會講到實例干擾素。我們告訴同學們基因工程人干擾素α-1b是世界上第一個采用中國人基因生產的基因工程藥物。是當前國際公認的病毒性疾病治療的首選藥物和腫瘤生物治療的主要藥物。然后我們再進一步以α-1b干擾素的研發、生產為例，介紹中國生物工程產業化的發展歷程，使同學們通過了解深圳科興生物制品有限公司的艱難創業、發展低谷和再創輝煌的發展歷程，取得了較好的效果。當講到該公司的艱難創業時教室里靜悄悄的，同學們屏息凝氣，靜靜地聽著。隨著老師的講解當教學屏幕上出現“中國人是不甘落后的！再創輝煌！”時教室躁動起來了，同學們的臉上開始浮現出喜悅的表情，不少同學開始小聲地交頭接耳，臉上的表情由喜悅逐漸變成了一種自豪。當老師再次講到現在人類基因組計劃已經測序，有很多的疾病都可以通過基因工程藥物來治療時有的同學在摩拳擦掌。
總之，教學質量的提高離不開老師的辛勤工作和努力，但通過我們的精心設計和實施，取得較好的教學效果時我們又會深深地體會到教師在教學中的樂趣和價值。
參考文獻：
[1]張晶，華子春.細胞生物學課程體系優化的實踐與思考[J].中國細胞生物學學報，2011，33（6）：716-719.
[2]劉慶昌.幾點教學體會[J].中國大學教學，2004，（7）：3-14.
現代生物技術原理范文6
關鍵詞 細胞工程 教學改革 生物技術
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A
細胞工程是理論與實踐結合的綜合性很高的一門學科，是應用細胞生物學和分子生物學的原理方法，在細胞水平上研究、改造生命遺傳物質，以獲得具有目的性狀的細胞系或生物體的理論和技術的學科，它既是現代生物技術的重要組成部分，也是現代生物學研究的重要技術手段和工具，在高校生命科學及相關學科的課程設置中占有重要地位。①
在食品學科和食品生物技術專業上，細胞工程應具有有別于生物學科的教學內容和應用實例。結合食品生物技術專業的教學目的和現有教材，在課程內容上進行調整，注重其在食品生物技術上的特色和應用，并保持教學內容系統性與完整性，保證授課內容的全面、趣味、實用。站在現代科學發展的前沿，掌握生物工程領域科技發展的最新動態，及時把這些動態、研究成果以及有待攻關的技術和課題融入教學內容，激發學生學習探索新知識的興趣，提高學生的綜合能力。為此，本文對該課程的改革進行了如下的探討。
1 對教學內容的改革
1.1 精選教學內容
教學內容是教學的核心，是教師給學生傳授的知識和技能，灌輸的思想和觀點，培養的習慣和行為等的總和。隨著對教學改革的開展，教學內容具體為教學過程中同師生發生交互作用、服務于教學目的達成的動態生成的素材及信息。
對于細胞工程來講，涵蓋了植物細胞工程和動物細胞工程兩部分內容，在通常的專業設置上，各學校會根據自己的研究和應用領域，側重于植物細胞工程或者動物細胞工程。在教學內容上，通常在植物細胞工程中會涉及植物組織和細胞培養、快速繁殖、原生質體培養、單倍體育種等內容；在動物細胞工程中會涉及動物的細胞培養、組織培養、單抗的生產、轉基因動物的獲得等內容。②
在食品學科和食品生物技術領域，植物細胞工程和動物細胞工程的知識都要涉及，簡單來說植物細胞工程為食品來源提供基礎研究手段，動物細胞工程可以為食品的功能性、安全性提供研究方法。植物細胞工程可以為學科建設和學生的知識體系提供包括組織培養、細胞培養、轉基因技術等在內的知識，這些內容會應用在植物有用次生代謝物的生產方面，忽略傳統生物學科中的人工種子、單倍體育種等偏重于生物學和農學的內容；動物細胞工程中的組織和細胞培養，不僅可以提供食品中功能成分研究的體系，還是一種重要的研究手段和生產方式。所以，本研究從植物細胞工程和動物細胞工程兩方面選擇在食品學科和食品生物技術中有理論和應用價值的內容，對細胞工程原理的教學內容進行更新。
結合以上所述食品學科特點和細胞工程學科特點，本課程主要圍繞以下幾個方面展開：一是細胞工程基礎，包括基本概念，主要研究內容，細胞培養的基本設施、條件、方法和技術等；二是植物細胞工程， 包括植物組織培養、脫毒與快繁、原生質體融合、轉基因技術等；三是動物細胞工程，包括動物細胞培養、細胞融合、細胞重組與克隆、轉基因動物與生物反應器等；四是細胞工程的實踐與應用，包括細胞工程及其相關技術的發展現狀與應用進展，及其產業化發展前景等。把最新的科技發展成果融化到教學內容中，提高教學內容先進性、科學性；精選整合教學內容，注重理論并聯系在食品生物技術中的研究和應用。
1.2 補充教學內容
在食品生物技術中，需要補充通常的生物技術中不會涉及的內容，如在植物組織和細胞培養生產有用的次生代謝物部分，通常來講會涉及像黃酮類、萜類等有藥用功效的次生代謝物，而對于食品生物技術專業來講，選擇一些色素類、香料類物質的次生代謝，可能應用在食品工業上的物質更符合專業特點。在動物細胞工程中，轉基因動物內容的設置需要淡化，對于本專業來講，動物細胞和組織培養在食品的安全性和功能性的檢測上的作用和意義則顯得更為重要。
1.3 開展細胞工程在食品生物技術中的應用討論
面對近年來層出不窮的食品安全環節出現的問題，作為生物技術專業的重要課程之一，細胞工程應該提供學生發現、分析、解決該問題的思維方式，如對膨脹素在西瓜早熟過程中的作用、某些食品成分的安全性問題。在細胞工程課程中，學生能夠了解細胞融合、雜交育種和轉基因技術的差異，可以在他們的知識層面開展一些針對性的分析和討論。提高社會民眾的素質，應該至少從專業的學生做起，讓他們具有分析問題、解決問題的能力。
2 對實驗教學環節的改革
實驗教學是對理論學習的有效驗證和補充、延伸，在改革理論教學的同時，實驗教學應當同步調整。細胞工程學是一門實驗性很強的學科，某種意義上講，細胞工程仍然是一種方法和技術，而且與其它生物技術課程交叉性很強。③在細胞工程的實驗教學過程中，選取代表性的，能夠體現細胞工程特點和技術的內容進行開展。④⑤如在植物細胞工程的組織培養環節，通常的生物技術課程會選擇煙草等模式植物進行再生，雖然說煙草作為模式植物在通常的研究過程中具有普遍性，但是在食品生物技術專業，應該就具有食品特色材料進行展開，比如胡蘿卜、番茄等的組織和細胞培養，在培養技術和過程上具有普遍性，從材料上和應用性上比較貼近食品。
改變通常的實驗教學內容零散、斷續和不相關的特點，在植物細胞工程部分，整個實驗內容自成體系，每個實驗環環相扣，而這一系列實驗要求學生掌握基本的操作技能，對細胞工程的理論知識和實驗技能有個系統的、完整的認識。例如，在植物細胞工程中的無菌苗繁育、快速繁殖、愈傷組織的誘導、細胞培養等，這一系列的實驗，可以在老師指導下，由學生分組、選擇自己的材料來完成，由此學生不僅可以掌握實驗技能，還能更好地理解和應用所學知識，真正地將理論和實踐聯系起來。
3 改革教學方法
3.1 采用啟發式、探究式教學方法
作為綜合技術課程，細胞工程的各章節邏輯性不強，理論表述較少，應用技術細節較多，給欠缺基礎知識的學生在理解、記憶課本內容時帶來較大的難度。因此，在教學過程中，要大力提倡啟發式、問題探究式、討論式、訓練與實踐式教學方法，鼓勵學生大膽質疑、自由探索，最大限度地發揮學生學習的主動性、積極性和創造性。⑥在講授細胞重組與克隆過程中，只講解細胞重組和克隆相關原理，而克隆的最新進展則由學生在查閱資料后，對其做講解和歸納總結，由教師和其他學生給予評價和修正；并在介紹各種技術后，通過自主查閱文獻，學生會發現更多自己更感興趣的應用。
3.2 應用現代教學手段，提高教學質量
細胞工程是一個基礎性和實踐性很強的學科，課程的信息量大，內容基本是微觀水平，傳統的教學模式無法為學生呈現如此大量的課程內容，而且也很容易引起學生對課程的懈怠，降低學習興趣，影響教學效果。為了提高教學效果，以計算機為工具，通過多媒體、教學錄像、網絡資源等現代化教學手段，不僅可以向學生提供豐富多彩的教學信息，還可以提供更加美觀的人機交互界面，充分調動學生的情緒、情感、注意力和興趣。使那些抽象的、在普通條件下難以觀察到的、生長周期長的過程直觀而形象地展示出來，有利于培養學生獨立靈活地分析問題、解決問題的能力，提高教學質量，同時激發學生的學習興趣。⑦
3.3 給予學生思考空間，提高學生提問能力
在我們的教學過程中，常常會發現學生在聽講，但是卻沒有深入思考，其中的一個表現就是沒有提出問題。究其原因，在教師方面，沒有留給學生思考的空間，沒有誘導他們去思考；在學生方面，習慣于接受固定的、不需要質疑的知識，而在教學過程中的沒有質疑、沒有問題，某種程度上體現教學環節上的缺失，影響整體的教學效果。而提問、討論的環節，無疑會幫助學生對知識理解得更加清晰，而且還可以提高學生的綜合能力。對于食品生物技術專業來講，知識跨越了食品和生物兩個學科，簡單的知識在日常生活中可見，復雜的生物學問題在科研中探討，所以從這個角度來講，在本專業中開展提問、討論的教學方式是可行的，可以通過多重方式來誘導和實現。
4 結語
在細胞工程的課程改革中，我們的目標是調整為符合食品生物技術專業設置的教學目標的教學內容，采用能夠現代化的教學手段，充分激發學生的學習熱情，能夠提升學生發現問題、思考問題、解決問題的能力，培養出掌握專業理論和專業技能、綜合素質高、能力強的人才。本文對細胞工程教學的改革嘗試，從教學內容、教學手段、實驗教學等角度進行的思考和嘗試，應用在教學過程中，并在此過程中進一步進行調整和補充，希望對食品生物技術專業的教學效果提升和知識體系建設有所啟發和幫助。
課題項目：中國農業大學教學研究項目，項目編號201246
注釋
① 王蒂.細胞工程學.中國農業出版社，2003.
② 趙會敏.生物技術專業動物細胞工程課程的改革與思考.廣西大學學報（哲學社會科學版），2011.33（6）：172-173.
③ 劉清波，黃紅梅，趙燕.農業院校細胞工程實驗教學改革探析.現代農業科技，2010（15）：27-28.
④ 李艷紅.細胞生物學和細胞工程實驗教學的幾點體會.實驗室研究與探索，2004.23（7）：51-52，66.
