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生物技術概念范文1
關鍵詞:概念和規則;信息技術;效果;有助于學生發現規律;獲得規則
美國教育心理學家加涅的智慧技能層次論把智慧技能分成五種分類:辨別、具體概念、定義性概念、規則、高級規則,并提出這五種智慧技能的習得存在著如下的層次關系:高級規則學習以簡單規則學習為先決條件;規則學習以定義性概念學習為先決條件;定義性概念學習以具體概念學習為先決條件;具體概念學習以知覺辨別為先決條件。中學物理學習,其實就是讓學生在理解物理概念的基礎上,應用物理規律。物理規律也就是加涅智慧技能理論提到的規則。按照科學取向教學論的研究我們教學的基本步驟包括:1.引起注意,告知目標;2.提示回憶原有知識3.呈現概念、原理的例子,引導學生辨別;4.闡明新舊知識的聯系,促進理解;5.呈現變式練習材料,提供反饋;6.智慧技能在新情境中的遷移與運用。筆者認為物理概念規則的學習離不開大量的情景現象,這些情景現象只通過說教和演示展示往往達不到所要求的效果,而信息技術的運用可以為學生提示回憶、總結現象,得出原理結論,還可以幫助學生遷移運用。
在學習物理概念規則時借助信息技術手段,可以讓學生得到學習概念規則所需要的諸多感性現象和例子,起到傳統教學所無法達到的效果。例如:在學習光沿直線傳播這一物理規律時,可以利用多媒體工具給學生播放了一段動畫模擬的日食和月食現象,通過清晰而生動的動畫演示,學生清楚地看到了整個日食和月食的發生過程,并直觀地認識到了“光是沿著直線傳播”的規律。這樣學生對于規律規則的學習自然更容易理解和接受。
學生在學習電流、電壓概念時,由于電流、電壓看不見、摸不著,感到很抽象,難以理解。課本中雖然有幾幅相關的插圖,但都是靜止的。單憑教師說教,學生也很難想象那看不見的微觀世界。如果教師制成相應的課件,把電荷的定向移動形成電流的過程,電流強度的大小等用不同的情景展現在學生面前,運用類比法將電流和水流,電壓和水壓進行類比,學生理解起來就容易多了。通過信息技術輔助物理教學,可以突破常規實驗儀器的局限性,所以我們應當充分發揮信息技術的特長,對那些難以觀察到的、復雜、困難的實驗進行模擬和提供幫助,呈現常規實驗不能呈現的現象,從而有助于學生發現規律、獲得規則。
物理概念規則的學習,需要實驗活動呈現有組織的信息,但有時候,實驗可視度不夠,可以利用實物展示儀,呈現良好的實驗效果。例如:在教學《磁場》這節課時,需要利用磁鐵、鐵屑和玻璃板演示磁場的分布情況。傳統的演示方法是:將玻璃板放在磁鐵上面,將鐵屑均勻的撒在玻璃板上,輕輕敲動玻璃板,使鐵屑在磁場的作用下形成磁感線分布形狀。但因玻璃板是平面放置,學生看不清楚,教師只好端著玻璃板走到臺下,巡回讓學生觀察,這需要不少時間,必然影響教學進度。而利用實物投影技術,只須將實物放在展示臺上,演示結果便清晰地呈顯在大屏幕上,所有學生在同一時間便能清楚的看到磁體周圍磁場的分布情況。學生容易理解磁場的規律。
物理概念和規則具有高度的抽象性,它超脫了具體的現象而說明了事物的本質屬性和內在聯系。有些老師覺得向學生解釋,太浪費時間了,倒不如節省多點時間給學生做練習,所以干脆讓學生背熟這些概念。結果學生做題時就一竅不通,所以我們必須要讓學生經歷物理概念和規則的構建過程,學生才真正的理解概念的本質,老師和學生才不會浪費了時間做無用功。在學生學習物理原理規則時,需要呈現一些例子,這些例子的呈現最好借助多媒體技術,這樣例子呈現的具體形象,可以挖掘學生頭腦中的前概念,從而準確掌握概念和規則。例如在學習壓強和功等物理概念時,利用視頻播放駱駝在沙漠中行走的鏡頭和蚊子吸血的鏡頭,使學生感悟影響壓力的作用效果的因素;利用視頻播放吊車吊起重物,踢足球的視頻,幫助學生理解做功需要力和在力的方向上通過的距離兩個必要條件。通過呈現現象和例子,通過學生思考,摒棄頭腦中錯誤的前概念,有助于學生真正找到物理的原理和規則,防止錯誤概念的生成,這對于課堂教學來說是有效的,相比沒有多媒體輔助的教學來說是高效的。
生物技術概念范文2
The necessity for biotechnology major of medical college for set up pharmacogenomics
LI Meng1 DUAN Ran2 JIANGXinju2 GUO Yanhai1 LU Zifan1 YUAN Yuan3
1.School of Pharmacy, the Fourth Military Medical University, Shaanxi Province, Xi'an 710032, China; 2.The brigade of undergraduates, the Fourth Military Medical University, Shaanxi Province, Xi'an 710032, China; 3.Deparment of Vasculocardiology, Xijing Hospital affiliated to the Fourth Military Medical University, Shaanxi Province, Xi'an 710032, China
[Abstract] Pharmacogenomics is a new discipline which intend to go deep and extend of genomics in the field of pharmacy. Pharmacogenomics can not only helps people better understand the causes of different individuals differences in drug reactions, but also directs the development and clinical use of new drugs. With the introduction of the concept of "precision medicine" and the arrival of the era of "personalized medicine", pharmacogenomics is becoming more and more concerned and is gradually enter clinical application. On the other hand, biotechnology has been widely used in diagnosis, pharmaceutical and other fields in recent years, medical and pharmaceutical colleges and universities have set up biotechnology major, with a view to training pharmaceutical professionals for laboratory, pharmacy and new drug development. However, most biotechnology majors currently have very few pharmacogenomics, which is very bad for cultivating talents in the era of "individualized medicine". Based on the research content and practical application of pharmacogenomics, this paper analyzes the necessity of pharmacogenomics in the specialty of biotechnology in medical and pharmaceutical colleges, which provide information for improving the curriculum system of biotechnology.
[Key words] Pharmacogenomics; Medical biotechnology; Curriculum; Individualized medicine
?物基因組學是一門新興學科,它旨在幫助人們更好地認識不同個體對同一藥物反應差異的原因,從而指導臨床用藥和新藥研發。隨著“精準醫療”概念的提出和“個體化醫療”時代的到來,藥物基因組學越來越引發關注,并且逐漸走入臨床應用。近年來生物技術尤其是生物診斷、生物制藥等相關生物技術在醫藥領域廣泛應用,我國醫學和藥學院校紛紛開設生物技術專業,以期為醫院檢驗科,藥劑科及新藥研發領域培養專業生物技術人才。然而,大多數醫學及藥學院校的生物技術專業目前并未開設藥物基因組學課程,這對于面向“個體化醫療”時代的人才培養是一個較大的缺憾。本文首先介紹了藥物基因組學的概念和發展概況,然后從就業方向出發,闡述了醫學和藥學院校生物技術專業開設藥物基因組學的必要性。
1 藥物基因組學
藥物基因組學(Pharmacogenomics)是功能基因組學在藥學臨床實踐與藥物研究中的具體應用。藥物基因組學主要通過對個體基因多態性的檢測,發現不同人種以及相同人種的不同個體,在藥物識別靶點以及藥物吸收、代謝、毒性反應等方面的差別,進而指導個體化與合理化用藥[1]。藥物基因組學還借助全基因組測序分析,發現有價值的基因多態性與疾病的關聯,實現對多病因復雜疾病的遺傳易感預測[2-3]。此外,藥物基因組學還能夠結合特定疾病發現重要突變基因與蛋白,為新藥研發提供有效靶點;藥物基因組學也可以在藥物臨床實驗中,根據患者的基因多態性和藥物反應狀況,提供有效患者分類,提高藥物研發成功率[4-5]。簡言之,藥物基因組學主要解決以下幾個問題:為什么不同人群或個體對同一種藥物的反應有差異?能否在基因組水平上預測這些差異,進而指導臨床有效和安全用藥,并為新藥研發提供有效受眾人群?另外,個體基因多態性的檢測能否和如何實現對多種疾病風險的預測?
2 藥物基因組學的發展歷程
藥物基因組學的誕生歸功于遺傳藥理學和基因組學的發展,它的發展歷程可分成兩個主要階段。第一階段主要是基于遺傳學表型分析的藥物遺傳學或遺傳藥理學研究,第二階段則是基于分子生物學的飛躍發展和人類基因組測序的完成,人們利用多種測序方法開展個體遺傳多態性標志序列的檢測,并通過這些標志物指導臨床合理用藥,推進新藥靶點研究。
2.1 遺傳藥理學階段
1898年,英國內科醫生Archibald Garrod致力于尿色素成分的研究,他發現個別患者服用某種鎮靜催眠藥后可導致卟啉病和尿黑酸癥,并且發現這種異常藥物反應在具有血緣關系的親屬身上發病率明顯增高。1913年,英國生物學家Bateson W證實Garrod發現的藥物反應為隱性遺傳,并首次對這一遺傳藥理學現象作出描述[6-7]。上世紀50年代,英國醫生Alving發現伯氨喹治療瘧疾在白人中安全有效,卻有高達10%的黑人服用相同劑量的伯氨喹后出現急性溶血危象。1956年,Carson等證實造成這種現象的原因是體內葡萄糖-6-磷酸-脫氫酶(G6PD)缺乏,全球約4億人至少攜帶135個G6PD基因突變位點中的一個,面臨伯氨喹藥物性溶血風險。1957年,Kalow和Genest發現常染色體隱性遺傳引起某些患者對于麻醉輔助藥物琥珀酰膽堿反應異常,維持幾分鐘肌肉麻痹的藥量可以在個別人中引發呼吸暫停。這些對臨床藥物反應事件的研究形成了遺傳藥理學的基本內容:查明藥物代謝酶、轉運體和受體等相關突變對藥物療效和毒性的影響[8]。
2.2 個體遺傳標志物階段
上世紀80年代,分子生物學以及多種PCR,高通量基因芯片測序技術飛速發展,使得藥物基因組學可以從基因水平尋找影響藥物安全性和有效性的生物遺傳標記。在這個階段,藥物基因組學真正開始走向臨床,并且隨著精準醫學(Precision Medicine)時代的到來而引發廣泛關注。2004年人類基因組計劃又破譯了全部基因序列,發現98%以上的非編碼序列中存在大量的單核苷酸多態性(SNP),SNP可以作為遺傳標志用于研究基因型與藥物反應關系,成為藥物基因組學的主要研究內容之一[9-10]。
人類基因組計劃的目的是通過解讀人類基因,認識生命奧秘與疾病發生的病理機制,從而把基因組的研究成果與發現更好地應用到人類醫療和健康服務領域。而藥物基因組學是基因組計劃里距離為人類健康服務目標最近的領域,也正因為如此,這門學科的研究更受到商業資本的垂青,也進一步加速了這門學科的發展步伐。
3 藥物基因組學對精準醫學新時代的意義
精準醫學是隨著基因組測序技術快速進步以及生物信息與大數據科學的交叉應用而發展起來的新型醫學概念與醫療模式。其本質是通過基因組、蛋白質組等組學技術和醫學前沿技術,對于大樣本人群與特定疾病類型進行生物標志物的分析與鑒定、驗證與應用,從而精確尋找到疾病的原因和治療的靶點,并對一種疾病不同狀態和過程進行精確分類,最終實現對于疾病和特定患者進行個性化精準治療的目的,提高疾病診治與預防的效益[6]。
藥物基因組學恰恰是實現精準醫學和個體化醫療的基礎學科。2007年,美國FDA批準了第一個遺傳分子的檢測,該檢測根據CYP2C9和VKORC1基因多態性預測抗凝藥華法林的敏感性[11-12],預示藥物基因組學由實驗室研究走向實際應用。迄今為止,美國FDA要求70余種藥物需要進行遺傳標志物檢測,以確保安全用藥[13]。美國FDA還頒布了《行業指南草案:藥物基因組學數據報送》,要求新藥申報時需提供遺傳藥理學數據。2012年,我國SFDA也效仿要求新藥申報需提供遺傳藥理數據。除了藥物安全性篩查之外,藥物基因組學在藥物有效性篩查方面也大量應用于臨床。例如,治療非小細胞肺癌的吉非替尼和埃羅替尼,只有在EGFR基因19和21號外顯子突?患者中具有顯著療效;EGFR基因20號外顯子T790M突變為二次突變,是繼發性耐藥的主要機制之一。無突變者和20號外顯子T790M突變者不推薦使用這兩種藥物,該突變的檢測目前已經在各大醫院逐漸開始普及[14-15]。通過以上應用實例可以看出藥物基因組學的研究對于精準醫學的發展必不可少,藥物基因組學的發展將為推動個體化醫療提供有效的基礎理論支撐。
4 生物技術專業的發展應用和課程設置
現代生物技術是綜合基因工程、分子生物學、生物化學、遺傳學、細胞生物學、免疫學、化學、物理學及計算機科學等多學科的技術體系,可用于研究生命活動的規律和提品為社會服務。當今強國都把生物技術作為戰略發展重點。我國制定的《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)》也把生物技術作為科技發展的五個戰略重點之一[16-17]。而生物技術在醫藥產業方面的應用最為廣泛,以基因工程、細胞工程等為基礎的生物技術使得生物醫藥成為最活躍、進展最快的高新技術產業之一。目前,60%以上的生物技術成果集中于醫藥工業,據有關專家預測,2020年全球生物技術藥品及相關醫療服務銷售額將占同期世界藥品市場總銷售額的15%以上。此外,以生物技術為基礎的基因診斷等也是未來醫藥領域發展的重中之重[18]。
為了適應生物技術飛速發展,國內很多綜合院校尤其是醫學或者藥學院校紛紛開設了生物技術專業。以陜西省為例,第四軍醫大學、西安交通大學醫學院、西安醫學院、陜西中醫藥大學、西北農林科技大學等均開設了生物技術專業。這些院校生物技術專業開設的專業基礎課一般包括:生物化學、微生物學、細胞生物學等;開設的專業必修課一般包括:細胞工程、基因工程、發酵工程等。開設的實踐課程根據院校類型差異較大,例如醫學院主要開展的是細胞分子生物學基礎實驗、基因工程藥物制備等;農林院校主要開展的是生物分離技術、儀器分析技術等。這些課程基本能夠從理論到實踐形成系統的課程體系,給予生物技術的本科生一個總體概念[19]。
然而,經過調查我們發現大部分院校生物技術專業目前沒有設置藥物基因組學課程。以陜西省為例,目前只有第四軍醫大學生物技術專業開設了藥物基因組學。如果我們反觀一下生物技術專業尤其是醫學院校生物技術專業學生的就業方向,就會發現開設藥物基因組學非常必要。
5 生物技術專業學習藥物基因組學的必要性
一般說來,醫學或藥學院校的生物技術專業學生畢業后會選擇進入醫院檢驗科,藥劑科或者生物制藥研發企業工作,或者考研進入高等院校生物制藥等相關專業繼續深造。下面我們就以上幾種可能的就業方向來簡單闡述一下學習或了解藥物基因組學對生物技術專業學生的必要性。
5.1 醫院檢驗科或藥劑科
個體化醫療為基礎的精準醫學時代的到來促使多種藥物的使用需要對患者進行某些特定基因的檢測以確保安全性或有效性。美國FDA要求300多種藥物在使用說明中明確基因檢測標志。我國SFDA在2015年也頒布了《藥物代謝酶和藥物作用靶點基因檢測技術指南》(試行),明確要求了某些藥物的使用需進行基因檢測。因此,了解藥物基因組學的概念,掌握一些藥物基因組學的檢測方法,對于即將進入醫院檢驗科或藥劑科工作的生物技術專業畢業生來說是必需的,這是適應迅速發展的個體化醫療方式的必備理論基礎。
5.2 藥物研發企業
學習藥物基因組學對于進入藥企的學生來說,更為重要。這些重要性主要來源于藥物基因組學對新藥研發的指導意義:①藥物的代謝性質不良,或者在不同遺傳背景的人群之間差異過大是導致藥物毒副作用的重要原因。及早淘汰代謝性質不良的藥物,避免其進入臨床,是節省新藥開發成本的重要手段。藥物基因組學可以指導人們篩選出不被具有明顯基因多態性的藥物代謝酶代謝及轉運體轉運的藥物,即所謂的“硬藥”進行持續開發,可使上市后藥物更加安全,亦可能避免新藥上市后被撤出市場的命運。②傳統的新藥臨床試驗對受試者的遺傳背景不加區分,其缺陷在于納入了大量具有不同遺傳背景的受試者,這些特異亞群中產生的療效差和毒性大的數據極大影響了藥物的安全性和有效性評價結果。藥物基因組學的全基因組候選基因篩選技術(GWAS)可從大樣本臨床研究中發現影響藥物毒性的候選基因,從而區分特質人群,指導臨床試驗,避免藥物被錯誤淘汰。這項技術也可實現上市后藥物的安全性再評價。③2005年起,美國FDA頒布了面向藥廠的“藥物基因組學資料呈遞”指南。該指南旨在敦促藥廠在提交新藥申請時必需或自愿提供該藥物的藥物基因組學資料,其目的是推進更有效的新型“個體化用藥”進程,最終達到視“每個人的遺傳學狀況”而用藥,使患者在獲得最大藥物療效的同時,只面臨最小的藥物不良反應危險。我國SFDA目前也已效仿,要求新藥申報材料報送時增加藥物基因組學資料。因此,進入藥企工作對于將承擔新藥研發工作的畢業生學習藥物基因組學能更好的適應新時代的新藥研發規則,加速藥品研發進程[20]。
5.3 高等院校生物制藥相關專業
繼續深造的畢業生一般會選擇生物制藥相關專業學習,藥物基因組學是制藥學中一個必須了解的?n程,而且作為一個新興學科,藥物基因組學的發展空間巨大,轉化研究也尚處于早期階段。因此,畢業生選擇藥物基因組學作為科研方向具有廣闊的前景,即便不選擇藥物基因組學作為研究方向,了解GWAS、細胞毒理的候選基因篩選技術基于siRNA和轉基因動物模型的候選基因篩選技術對于藥物研究也意義重大。
6 小結
生物技術概念范文3
生物安全包括現代生物技術的研究,開發,應用以及轉基因生物的跨國越境轉移可能會對生物多樣性,生態環境和人體健康產生潛在的不利影響,及對其所采取的一系列有效預防和控制措施等等。
生物安全一般是指由現代生物技術開發和應用對生態環境和人體健康造成的潛在威脅。生物安全性是指生物體對人是否安全,一般特指生物體經過基因工程改造后對人是否還依然安全。基于生物技術發展有可能帶來的不利影響,人們提出了生物安全的概念。
(來源:文章屋網 )
生物技術概念范文4
關鍵詞 動物生物技術;課程建設;教學改革
中圖分類號 G642;G420 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2013)01-0326-02
21世紀是生命科學的世紀。生物技術是人類科學技術發展歷史中最悠久、對人類社會具有重大貢獻的學科之一。隨著分子生物學前沿學科的不斷進步,生物技術也得到了突飛猛進的發展。動物生物技術是一門現代生物科學理論和技術相結合的綜合性學科,主要涉及動物基因工程、動物細胞工程、動物胚胎工程等幾大領域,在諸多行業都得到了廣泛的應用,如農業、食品業、醫學行業等[1]。生物技術這門學科在各大高校中都占有很重要的地位,可見該門學科的重要性,因此學好生物技術這門學科對今后的就業至關重要。筆者在介紹生物技術的概念的基礎上,總結了動物生物技術課程的建設與改革措施,以期為學生的就業打下堅實的基礎[1]。
1 生物技術的概念
生物技術是指在現代生命科學的基礎上,利用各種先進的技術手段和其他類科學的原理和技術來對生物體或生物原料等進行加工或改造等,目的是生產出人類所需的產品。先進的工程技術包括基因工程、細胞工程、發酵工程、酶工程和蛋白質工程等新技術。對生物體的改造是指按照人類的需要,改造或加工生物包括植物、動物、微生物等,使其能夠生產出對人類有利的產品[1-2]。
2 教學現狀與分析
內蒙古農業大學生命科學學院生物技術專業自1996年開始招生,2006年成為品牌專業,經過了16年的專業建設,首先于2003級生物技術專業學生中開設36學時的動物胚胎工程課程(專業選修課),隨著現代生物技術的迅猛發展,36學時的理論講授明顯不足,于2005級學生中更改教學大綱,內容上增加了動物組織、細胞的培養技術、基因工程技術等,理論教學增加到54學時,并增加18學時實驗教學,課程性質首次轉為專業必修課,并創新性地更名為動物生物技術,當時整個生物領域還未出現命名為動物生物技術的課程,直到2009年5月1日,科學出版社出版了普通高等教育十一五規劃教材《動物生物技術》,至此這一新課程有了正式出版的教材可參考。筆者調查了部分農林院校生物技術專業開設的主干課程,主要有11門(動物學,植物學,微生物學,生物化學,遺傳學,細胞生物學,分子生物學,基因工程,細胞工程,發酵工程和酶工程),在調查的農林院校中(安徽農業大學,西北農林科技大學,山東農業大學,湖南農業大學,吉林農業大學,東北林業大學,青島農業大學,江西農業大學,福建農業大學,華中農業大學,華南農業大學,云南農業大學),都開設《細胞工程》課程,目前只有內蒙古農業大學生命科學學院生物技術專業開設與《細胞工程》相近課程《動物生物技術》和《植物生物技術》課程。
3 動物生物技術課程建設與改革
3.1 教學思想與目標改革
落實科學發展觀,逐步樹立“以學生為中心”、“一切為了學生”的意識。教師要改變傳統的教學觀念[3],正確處理傳授知識與提高學生學習能力之間的關系,使學生在學習一些課程基礎知識的情況下,掌握一種主動學習課程相關知識的能力,成為富有知識和具有學習知識能力的復合型人才。
3.2 師資隊伍建設
組建教學團隊,將教學內容分為不同的教學模塊,打破傳統的一人一課的教學模式,每一模塊由具有相應專業背景的教師承擔,業務上要精益求精,力爭緊跟各教學內容的學科前沿。定期開展教學研討,督導組專家聽課、評課,同時不定期開展自評和互評及學生評教,以促進整體教學水平的提高。
3.3 教材建設與改革
根據調研,筆者選用了科學出版社出版的普通高等教育十一五規劃教材――蔣思文教授主編的《動物生物技術》作為教材,該書比較全面系統地介紹了動物生物技術的概況、基本原理、技術方法和最新發展。同時,由于課時的限制,在教學過程中,不可能做到面面俱到,且課程知識更新速度較快,一些最新熱點在教材中沒有體現的,自行編寫部分講義,以文本形式拷貝給學生,并推薦其閱讀中外文的優秀參考書。
3.4 課程內容改革
動物生物技術屬于多學科交叉課程,也是各國科研工作者研究的熱點領域,大量的研究成果層出不窮,也在不斷地更新和充實著這一新興學科的知識。無論是教師的教,還是學生的學都具有一定的難度,這就要求在授課內容的選擇上,既要注意授課內容的完整性,又要保證實用性和先進性,同時做好與其他課程交叉內容的增、減和銜接。在課程內容上,首先介紹緒論,動物胚胎工程技術概述,體外受精,胚胎移植,性別控制,胚胎分割,嵌合體;其次,介紹分子生物學及基因工程基礎;最后重點介紹細胞核移植技術、干細胞技術、轉基因技術、動物生物反應器、動物細胞培養技術,動物細胞融合技術,雜交瘤技術和單克隆抗體技術。通過精心的安排,使學生能在有限的時間內,全面系統地了解動物生物技術課程體系的基本內容。
3.5 教學方法改革
3.5.1 利用重大科研成果,激發學生學習的興趣,提高其學習的主動性。如美國科學家馬里奧?卡佩基、奧利弗?史密斯和英國科學家馬丁?埃文斯,利用“基因靶向”技術讓小鼠體內的特定基因失去活性,培養出研究價值極高的“基因敲除”小鼠,為人類遺傳病研究提供了藥物試驗的動物模型。有了這些動物模型后,人類就能更有效地找到治療各種遺傳病的新療法,徹底攻克遺傳病就為時不遠了,這一成果使得他們一起獲得2007年諾貝爾生理學或醫學獎。羅伯特?杰弗里?愛德華茲爵士,英國生理學家,生殖醫學的先驅者,因創建了“體外受精技術”,被授予2010年諾貝爾生理學或醫學獎。一門課程的講授,不但要使學生掌握和了解課程相關的一些基礎知識,更重要的是要教會學生如何通過有效途徑盡可能的獲取更多的、更豐富的相關知識,特別是對于像動物生物技術這樣一門新興的學科領域,許多知識都處于動態更新和完善的過程中[1]。
3.5.2 跟蹤學科科研動態,開拓學生視野,培養創新思維。本科生的課堂教學過程不僅僅是傳授書本知識,更重要的是啟發學生的開拓性思維能力和創新意識,培養和提高其發現問題、分析問題和解決問題的能力[3-5]。因此,在應用范圍廣、知識更新快的動物生物技術教學過程中,介紹學科研究的新動態和新進展,有意識地拓寬學生視野,打開學生思路,培養學生創新性思維是十分必要的。例如誘導多能干細胞(Induced pluripotent stem cell,IPS cell),由日本的2位科學家于2006年發表于世界頂級雜志《Cell》上。通俗地講,就是通過某種方法,把高度分化的成體細胞去分化,使之成為多能干細胞,重新獲得分化成多種細胞的能力。IPS技術是干細胞研究領域的一項重大突破,它回避了歷來已久的倫理爭議,解決了干細胞移植醫學上的免疫排斥問題,使干細胞向臨床應用又邁進了一大步,該成果的研究者獲得了2012年的諾貝爾生理學或醫學獎。隨著IPS技術的不斷發展以及技術水平的不斷更新,它在生命科學基礎研究和醫學領域的優勢也已日趨明顯[6]。
3.5.3 創新教學形式,提高教學效果。在課堂教學過程中,要認真傾聽學生意見,像朋友一樣對待學生,拉進教師與學生的距離,讓學生感受課堂文化,使其融入其中,積極思考,成為課堂的主體。同時可適當增加專題討論會,通過學生準備ppt演講等形式,一改以往整節課教師講、學生記,缺乏溝通的模式,使學生處于主動學習的狀態[7]。
3.5.4 優化多媒體教學,引入現代信息技術。利用有限的課時,著重講授課程的重點、難點、關鍵點、知識點間的聯系,引導學生自覺地去思考,對于容易掌握的部分課程內容可安排學生自學。利用計算機和Internet等手段,從國外引進和下載原版圖書和動感圖像,進行多媒體教學,可以有效提高教學組織效率,充實教學內容。不僅可以多層次、多角度地向學生提供豐富多彩的教學信息,還可以提供更加生動形象的人機交互界面,充分調動學生學習的積極性[8]。例如,細胞融合,精卵受精,細胞核移植等內容。在多媒體教學中,堅持適度運用原則和有機結合原則,留出足夠的時間給學生理解、思考,且結合使用板書、實物等各種教學媒體,取長補短,將教學內容化繁為簡,增強教學的生動性和創造性,使學生喜歡學習[2]。
3.6 考核方法改革
首先,改變以往的考核方法,將重視課本上的知識轉變成重視實踐、將重視成績轉變成重視課堂教學,今后不以單一的考試成績為總成績,而要加上一定比例的實踐考核成績,讓教師、學生都能重視實踐;其次,增減考核方式的多樣性,以平時成績、實驗成績、期中成績和期末考試等作為綜合考查學生學習成績的考核體系,即20%平時成績、20%實驗成績、20%期中成績和40%期末成績[9]。
4 結語
隨著科學技術的快速發展,動物生物技術方面的研究也會更加深入,因此各個高校要建設好動物生物技術專業已迫在眉睫。課程組立足于內蒙古農業大學生命科學學院自身特色,通過分析生物工程、生物技術、制藥工程3個專業之間的內在聯系,準確把握動物生物技術課程的教學地位,注重該門課程特點,圍繞課程內容,加強教學建設,創新教學形式及考核體系,逐步完善優化動物生物技術多媒體教學,提高教學質量,達到人才培養的目的和要求[10]。
5 參考文獻
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生物技術概念范文5
Abstract: Development prospect of biotechnology is broad. According to the forecast, in 2020, biotechnology has accounted for 26 in 56 important technologies which are closely related to human social development. Biological industry development has become a driving force, which promotes the new industrial revolution, its influence is more profound than the first three science and technology revolution, therefore, studying biology industry competition ability is of great significance to promote the development of China's bioindustry.
關鍵詞: 生物產業;競爭力;戰略
Key words: biological industry;competitiveness;strategy
中圖分類號:F062.9 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2012)21-0006-02
0 引言
生物技術產業,包括生物農業、環境、技術產業和醫藥等,這是一個逐漸發展起來的巨大的產業群,生物技術是其基礎。目前,醫藥領域是生物技術的主要應用領域,以世界為范圍來看,生物技術成果在醫藥開發的應用率高達70%。生物技術產業作為一種新的產業,替代了信息產業,在世界經濟體系中處于主導地位。生物科學和技術最近幾年以及現在正努力取得的成就,是證明21世紀成為一個生物技術時代的有力證據。
1 生物技術產業競爭力
筆者以為,生物產業競爭力指的是該產業歸屬地的相對優勢和市場競爭的絕對優勢相結合,是以國際產業競爭力內涵以及生物技術產業的技術特點為出發點來看的,它是在排除了貿易壁壘這一假設條件之后的國際自由貿易條件下,一個國家的生物產業憑借其具有比較優勢的高生產力,面向國際市場,根據包括生產性消費的消費者以及購買者的需要,對其提供更具針對性的的生物技術的服務和產品,并且具有持續盈利的能力。這個定義由以下兩個部分組成:生物產業的生產能力和盈利能力(市場力)。根據競爭范圍的不同,生物產業競爭力可以分為產業國際和國內區域兩種競爭力,而本文所研究的是其國際競爭力。以下五個基本含義構成了生物產業競爭力的概念:①指的是此市場有開放性和競爭性兩個特性;②它的競爭力本質上是一種較量,是一個國家與其它國家生物產業工作效率(生產率)的比較;③它的競爭力體現在兩個方面,一是指提高市場占有率和令消費者滿意,這是消費者價值的體現;二是指企業自己盈利和發展的實現;④競爭力具有非偶然性和持續性兩個特征;⑤它的決定因素有多個方面。
2 我國生物產業發展面臨的機遇和挑戰
生物技術概念范文6
一、課程設置
生物技術綜合實驗包含現今生物技術制藥普遍的基 本流程:基因工程菌的構建、菌株的發酵培養、目的產物 的提取和后期產物的分離鑒定。生物技術教研室結合自身 實際情況,編寫了《生物技術綜合實驗》,該教材涵蓋 了基因工程,發酵工程和蛋白質工程中的實驗技術,彼此 銜接構成完整的實驗系統。本教材涉及知識面較廣,重點 難點清晰,結構邏輯性強,具有很好的通用性和實踐性。
二、課程方式
生物技術綜合實驗是實驗課,因此具有普遍實驗課 的授課方式。授課時結合多媒體課件及現場操作演示來 完成課程內容。具體方式如下:(-)分組教學我們在教學過程中將學生進行分組,一般6人一組。 更大型的實驗項目,如發酵罐的使用則將全班分為2組。 以上在上課前根據具體實驗內容由教!^安排。實驗前先 由教師講解本次實驗的背景知識,實驗目的和實驗原理。 重點講解實驗的操作步驟和關鍵儀器的使用。在學生操作 過程中,教_師需現場指導答疑,隨時糾正不規范的操作。 實驗操作過程中,允許各小組自行安排實驗分工,要求每 位學生都參與,以小組為單位獨立完成實驗。這樣不僅鍛 煉了學生獨立思考的能力,還培養了學生的合作意識。
(二)授課方式在實驗教學中,我們應用多媒體結合板書的方法進 行教學。對媒體教學可以為學生提供大量學習資料,包 括現今最前沿的技術背景和實驗手段,當下生物技術制 藥的行業發展情況,以及一些用來解釋實驗原理的動態 視頻等等M。
同時,為了培養學生的邏輯思維和對理論知識的運 用能力,教師在授課時應不斷地提出問題,引導學生分 析問題,并提出幾種可行的解決方法,最后再引導學生 選擇本次實驗中應用的實驗方法。例如,對基因工程菌 進行菌體破碎收集產物時,教師可提問“實驗室和工業 上對菌體破碎都有哪些方法” “為什么實驗室和工業上 選擇的方法不同” “本次實驗中我們為什么用到此方法”, 在學生討論后,教師逐一進行解答“實驗室常用菌體破 碎方法有超聲波破碎和堿裂解法,工業上則常用高壓勻 質機” “工業上處理菌體量大” “本次實驗用到超聲波 法為的是保護產物蛋白”。這樣通過提出問題和解決問題, 教導學生在今后生產中,對實驗方案確定前要全面考慮, 謹慎判斷和靈活地運用所學知識。
(三)實驗設計生物綜合實驗的重點是各個知識點的銜接。以生產 一基因工程蛋白為例:1.基因工程菌的構建由于教學課時有限,基因工程菌選自教師的科研項 目,這樣節省了科研時間,提高實驗的成功率p]。對于 生物技術本科學生,要求掌握的是PCR技術擴增目的基 因,感受態細胞的制備,將目的基因導入受體細胞,目 的基因的監測與鑒定的實驗過程。以上綜合了基因工程 和分子生物學理論。
2. 工程菌發酵包括基因工程菌的篩選和發酵培養。涉及的實驗方 法有固體培養,液體培養,發酵罐批量發酵,發酵培養 基優化等。以上涵蓋了發酵工程理論知識,同時與基因 工程和分子生物學知識銜接。
3. 菌體收集和破碎學生前期在微生物學課程里做過這類實驗,但都是 實驗室小規模的操作。在生物綜合實驗中,目的是使學 生有生產的概念,在大規模生產中用到的離心和過濾的 方法要求其掌握。
4. 蛋白的提取和純化此過程涉及分離方法有凝膠過濾,親和層析和離子 交換層析,以及蛋白的透析除鹽、鹽析等方法。學生在 實驗中掌握了幾種最常用的蛋白質純化和精制的方法,了 解不同情況選擇不同方法的條件,在生物制藥生產過程 中才能靈活處理。
5. 活性檢測具體實驗是體外培養細胞,進行MTT實驗。此過程綜合運用了細胞生物學和細胞工程的相關知識。以上則 為生物綜合性實驗系統地完整地實施方案。涉及的更多 前期學過的知識點,要求學生課前自己復習確保實驗順 利進行。
(四)理論聯系實際生物綜合實驗開展的目的在于培養學生的科研能力、 實驗設計能力和分析并解決問題的能力,并在實際生產 中得到應用。因此僅僅局限于實驗室不能收到最好的效 果。對于醫學院校生物技術專業人才的培養,達到理論 聯系實際的最好方法是校企合作。與當地生物制藥企業 聯合,設置一定的課時使學生可進企業參觀學習,或者 從企業收集一定的資料作為學生自主創新實驗的選題, 這樣才是對學生理論知識轉化為能力培養的更好的方式, 并能真正提高他們的科研水平和分析能力。
三、考核方法
第一項考核指標為實驗報告。實驗報告的撰寫重點 部分是實驗步驟、實驗數據的處理和分析、.實驗結果^ 科研材料的撰寫是專業人才應具有的基本科研素質,撰 寫實驗報告是提髙該素質的方法之一。為今后畢業論文 的開展奠定了一定的基礎[1°]。此項成績占總成績30%。 第二項考核是實驗課中的操作。教師在每堂課上應隨時觀察學生的操作是否規范,實驗安排是否合理,實驗是' 否獨立完成,實驗結束后臺面是否整潔。依據以上教師 給出合理的分數,作為平時成績。該項主要考核學生的 動手能力,占總成績20%。第三項為年終考核。年終考 核內容包括卷面理論和實際操作考核兩部分考核一起進 行。在動手操作的考核過程中,單人隨機抽選實驗題目, 操作的同時回答相應的理論知識。考核分輪進行,操作1 由教師打分。年終考核占總成績50%。以上構成生物技 術綜合實驗課程考核的所有內容。
四、課程特點