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微生物学的前景精选(九篇)

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微生物学的前景

第1篇:微生物学的前景范文

论文摘要:环境工程微生物学实验作为环境工程专业的一门重要基础课,作者在多年来的教学中深刻体会到严格遵守实验操作规程,养成良好的科研及实验习惯的重要性,并尝试采用开放教学和灵活的考核方法,充分调动学生的积极性,强化实验效果,收到了良好的教学效果。

环境工程微生物学是环境工程专业重要的专业基础课,而环境工程微生物学实验是环境工程微生物学理论知识的实验技能培养课,二者相辅相承。目前,环境工程微生物学实验教学还存在很多不足,如缺乏专业特点等。因此,为了达到较好的实验教学效果,教学内容安排及教学模式必须要具有环境工程专业的特色,符合教学规律。

一、实验内容的选择及安排

环境工程微生物学是微生物学的一个分支,具有突出的专业特点,实验内容的选择要做到既能培养学生微生物学的基本操作技能,又要兼顾微生物在环境工程实践中应用。例如,培养基的制备、器皿及培养基的灭菌、显微镜的操作、微生物的染色及观察、微生物的培养及分离等实验内容是必不可少的,这些都是微生物实验最基本的操作,学生必须要扎实掌握,但在实验微生物种类的选择上要照顾到环境工程中的重要微生物,比如普通生物学中较少涉及而环境工程微生物中比较重要的藻类、原生动物和微型后生动物等。另一方面,实验内容中要有环境工程微生物应用技术,例如细菌总数的测定、水中大肠菌群数的测定、菌胶团的观察及活性鉴定、活性污泥的培养及驯化等。

实验进度的安排尽量要和理论教学同步。微生物学主要是给学生介绍自然界中客观存在的微生物的形态、结构及生理,依靠逻辑推理的知识较少,实验能给学生非常直观的感受,视野中真实的图形和现象是对课堂讲解知识最好的诠释。另外,微生物实验又具有自身的特点,即几个实验间的内容具有连续性,比如培养基的制备、微生物的培养、微生物的染色及观察,虽然可以分割成独立的实验,但又完全可以作为一个完整的大实验,但至少要连续几天才能完成,因此需要安排好学生的实验时间。

另外,在实验教材的选择上要便于学生学习,又要和实验教学内容相呼应。目前独立的环境工程微生物学实验教材比较少,已有多个版本教材把实验部分放在理论教材的后面,但内容不是非常详尽,学生需要参考更为详尽的教材才能全面地理解掌握。微生物学实验教材版本虽然较多,但有关环境工程应用技术方面的内容又较少。因此,教师必须采取较好的教学方式加以弥补。

二、严格遵守实验操作规程,养成良好的科研及实验习惯

实验过程中一定要严守实验操作规程,加强对学生科学实验习惯的培养。首先,微生物实验的实验对象—微生物本身对环境可以造成生物污染,有些还是致病菌,因此要求学生在实验结束时必须要对丢弃的培养物进行灭菌,在实验过程中,对取菌后的接种针和接种环要严格按照实验规程及时灭菌,不能随意乱放,以免造成环境污染。其次,在实验过程中要强化无菌操作的意识。在环境治理过程中,如废水的治理过程,微生物应用的形式多为杂菌形式,往往无菌操作会被环境工程的学生忽视。因此更应该强调无菌操作的重要性。为了保证实验结果的精确性,严守无菌操作实验规程是必需的。再有,实验设备的操作要严守实验规程,确保实验室安全。如高压蒸汽灭菌,目前,学生实验室中的许多高压蒸汽灭菌锅没有自动保压装置,只能依靠人工调节,多采用临时关掉电源或保持排气阀小幅度的开启,无论哪种操作方式,时刻都需要人员看守。在实验过程中,有的学生为了尽快结束实验,保压前冷空气的排除不彻底,保压结束后为了缩短冷却等待时间,带压情况下大幅度打开排气阀,这些操作不仅会带来实验失败,而且往往会造成实验事故。

三、充分调动学生的积极性,强化实验效果

为了保证实验效果,教师必须严格督促学生认真完成课程学习的各个环节。学生必须要对实验内容进行课前预习,明确实验步骤。微生物实验准备是比较烦琐的,而对于将来要独立工作的学生来说也是很重要的环节,因此,利用学生课余时间,对学生进行分组轮流进行实验准备,确实强化了学生对实验整体的理解,而且也得到了学生很好的反馈。在实验过程中,为了强化实验效果,需要对典型的好的实验结果,如染色结果、形态观察结果等利用显微镜图像采集设备进行采集并集中展示,也起到了鞭策后进的目的,充分调动了学生的实验积极性。

四、开放教学,满足学生的求知欲望

在目前学生就业不乐观的现实面前,很多学生选择用更多的知识和技能武装自己,以增强自身的竞争力。实验课程要给他们提供充分的发挥空间。我系环境工程微生物实验室抽出固定的时间,对学生开放,学生可任意选做开放实验,也可对以前做过的实验加以进一步的验证。学生如有特殊要求的,可提前提出,实验室可根据自身条件为学生提供一切条件。这个环节不仅激发了学生对课程的兴趣,有利于培养学生的主动性和创造性,提高了学生的自主实验能力,同时也进一步丰富并充实了本课程的实验内容。

五、采取灵活的考核方法,接受反馈,积极改进课程

在不同的压力下学生获得的知识是不同的,因此实验教学同样要给学生一定的压力。适当的考核形式会给学生一定的压力,更是对学生实验技能的深化。很多实验课程成绩的最后评定主要依据实验报告。我院环境工程微生物学实验的考核则采用了多种形式相结合,主要包括三种,其中实验报告的内容和质量占60%,实验技能现场操作考核占30%,平时实验操作技能及规范性占10%。其中,实验技能现场考核采用抽签方式,学生根据抽到的结果进行现场操作,从而给出该部分的成绩,该环节也使学生在平时实验过程中,对每个操作环节都给与了充分的重视,强化了实验效果。另外,对于在开放教学环节中自主实验内容新颖、具有创新性的学生给予充分肯定,可适当提高评定等级。

接受学生的反馈是促进课程建设很重要的一个途径。我系建立了环境工程微生物学及实验课程的公共邮箱,学生可以不记名发表意见和提出建议,以加强师生之间的沟通,同时也对教师的教学工作起到了监督和促进作用,得到了大家的肯定。

六、结束语

环境工程微生物学实验的课程建设还有较远的路要走,在课程的教学模式上应该多采用现代化辅助教学手段,harry brenton等人在解剖学教学中采用多媒体和计算机三维模型,建立网络课件等,不仅收到了良好的教学效果,而且也籍此建立起了同行之间交流的桥梁,这一点很值得借鉴。在教学内容上更要适应学科发展的节奏,不断更新,精益求精。实验教学就是要让学生成为知识的主宰者和应用者,给予他们把理论知识应用于实践的技能,从而实现知识的工程化、产业化。

参考文献:

[1]王国惠.微生物学通报.2006,33(6):144~145.

[2]周群英,高廷耀主编.环境工程微生物学.北京:高等教育出版社,2002.287-337.

第2篇:微生物学的前景范文

【论文摘要】:《环境工程微生物学》课程是环境工程专业的主要专业基础课之一。本人经过近两年的教学实践,认为应注重以下几个方面:(1)加强绪论部分的教学,(2)加大新知识和新技术的传授,(3)激发学生学习兴趣,(4)加强实验教学。做到以上几点,将极大地提高该课程的教学水平,培养出该领域的优秀人才。

微生物技术是现代高技术之一,对经济建设与社会进步有着深远的影响,它以低耗高效、副产物和副作用小、安全性好,而在解决生态和环境问题等方面发挥着越来越重要的作用。在现代技术的交叉渗透过程中,将微生物技术的基本原理应用到环境工程中,为微生物技术从实验室走向解决环境问题提供了理论基础。在解决目前人类所遇到的人口、能源、废物处理等环境问题中发挥了重要的作用,并显示了可观的经济效益和社会效益。因此,国内许多院校的环境工程专业开设了《环境工程微生物学》课程,并将课程的重点放在了介绍微生物的生态与微生物在解决环境问题的应用上。但同时《环境工程微生物学》在内容与研究方法上和环境工程的其它课程又有较大的差别,所以该课程的教学有它的独特性。

我校水资源与环境学院自开始招环境工程本科生以来,一直把《环境工程微生物学》作为环境工程专业的主要专业基础课之一。目前,我有幸成为这门课程的主讲老师。如何对待该课程的教学? 如何使环境工程专业微生物学教学紧跟学科发展步伐,使学生在系统学习和掌握微生物学基础理论知识的同时,进一步理解防治环境污染、改善与提高环境质量的微生物学原理、技术和方法? 经过近两年的教学工作,感受颇多,特将我对讲授这门课的一些体会总结如下,请批评指正。

1 加强绪论部分的教学

有些人认为绪论没有什么具体内容,在教学上可有可无,有些老师往往是让学生们自学绪论部分。但实际上绪论是一门课程的序曲,又是一门课程的缩影和向导。在绪论的讲授中,授课教师应该介绍微生物的发现及其与人类和环境之间的关系,让学生认识到微生物对于我们人类和环境的重要性;介绍微生物学的奠基、发展历史、现状及发展方向,让学生了解微生物学是在解决实际问题,是在认识自然和改造自然的过程中得到发展的;介绍显微镜的发明者列文虎克、青霉素的发现者弗莱明等为微生物学做出杰出贡献的科学家,启迪学生为科学献身的精神[1];介绍环境工程微生物学当前的研究热点和难点,激发学生的求知欲望。同时,在课程的讲授过程中要多联系生活和实践,努力使抽象深奥的内容变得具体简单。例如,在讲授微生物发酵时,联系酸奶的制作,告诉学生各厂家生产的酸奶呈现不同的风味就是因为不同厂家选用的菌种不同,因而发酵产物不同所致,使学生深刻了解了发酵的不同类型。

2 更新教学内容,加大新知识和新技术的传授

环境微生物学作为一门新兴的边缘学科,随着生物学、微生物学及环境科学的发展而不断呈现出新的内容。特别是日新月异的分子生物学技术已渗透到生物科学和技术的各个领域,尤其是与微生物学关系密切,这更加促进了微生物在环境工程中的应用。为了紧跟时代和学科发展的步伐,培养高质量人才,教师需及时更新自己的知识结构,跟踪学科前沿发展变化的动态,将新的知识和新技术及时增加到教学中来,让学生熟悉和掌握学科前沿性的理论知识和操作技术,为他们将来深入开展研究打下良好的基础。例如,可以讲解有关DNA重组技术、基因扩增技术、DNA测序技术等高新技术在环境工程中的应用现状和发展前景[2,3],为学生将来开展创新性研究工作奠定理论基础。同时还可以把一些和日常生活关系密切的知识,例如ADIS的传播及预防,SARS、禽流感的爆发与环境污染的关系等等,以科普形式介绍给学生,既活跃了课堂气氛,又拓宽了学生的知识面,调动了学生的学习兴趣,激发学生对科学研究的责任感和奉献精神。另外,把一些有争议的问题引入教学中,也可以开拓学生的专业视野,激发学生智力活动的积极性,培养学生的科研动机,帮助学生认识发现真理的过程,培养其攀登科学高峰的信心和勇气。

3 改革教学模式,激发学生学习兴趣

学习动机是一种内驱力,学习兴趣是学习的最佳动力。只有在充分激发学生的兴趣,调动他们的想象力和参与能力的情况下才能最大限度地发挥效力。环境微生物学研究的对象是人们在通常情况下看不见的微小生物,其教学内容是一些微观的、抽象的、阐述性的内容,并且涉及到遗传学、生理学、生物化学、分子生物学等诸多前沿学科,具有较强的广度与深度。如果不能及时调动学生的学习积极性,那么这些繁杂的内容就会使学生感到味如嚼蜡,毫无兴趣,直接影响学生的理解,最终导致学习效率低下,学习效果不佳。如果激发了学生对课程的学习兴趣,就会增加学生课后查找、阅读参考资料的主动性,这对学生后续内容的学习也是一种鞭策和鼓励。

学生在学习该课程之前,主要学习了数学、物理和基础化学等课程,专业课程学习尚未展开,所以学生对环境工程专业学习微生物目的缺乏认识,在他们思想上有一种根深蒂固的想法,即解决环境问题必须用物理化学的方法。针对这种情况,就需要将工程实践中一些有影响的或与学生生活比较贴近的实例,如:一般的城市二级污水处理厂、城市垃圾资源化系统等内容引入课堂,让学生明白微生物在处理环境问题中有着广泛的应用,从而激发他们的学习热情。

还有,《环境工程微生物学》的前几个章节主要讲述微生物的形态、结构及生化过程,具有概念多、微生物种类多且形态多变的特点,而且由于微生物形体小,无法从日常生活中得到直观的印象,学生普遍感到“看不见,摸不着”。针对这种情况,应当采用多媒体教学的手段,利用一些典型微生物的图片或三维动画形式,描述其形态与生长发育过程,这样既方便讲解又生动活泼,利于学生理解,增加学生学习兴趣,提高教学效果。同时,还要鼓励学生自己动手采集微生物,利用实验室开放时间,自己去观察体会,并通过查资料,关注学科进展,采取互动形式,增加学生从课外获得相关知识的能力。

4 加强实验教学

微生物学是来源于实验的科学,所以我们应着重加强实验教学。环境工程微生物学实验是一门原理性、概念性、实践性、操作性难度较大的课程。比如显微镜技术、制片和染色技术、培养基的制备技术、无菌操作技术、纯种分离培养技术、菌种保藏技术、大气及水中微生物监测技术等。这些都需要特殊的设备和独立的训练,如果没有足够的课时及仪器支持,掌握其中的操作技术是很困难的。环境工程微生物学实验课前期准备工作是一项比较复杂、精细和繁琐的工作,工作量大,连续性强,即使是微小的疏忽也可能造成实验的失败。在做实验准备的过程中必须认真、细致才能保证实验课的顺利进行,这就对实验室老师的素质和教学态度提出严峻的考验。

还有,实验操作过程是培养学生独立工作能力最好的过程。实验中,我们应该采取学生独立思考、自己动手、大胆探索,教师积极引导、注重启发的实验教学模式,充分发挥学生在实验中的积极性和主动性。如在做“细菌革兰氏染色”实验时,我们要求每个学生至少完成3个不同类别典型细菌的正确鉴别染色片,从挑取菌种、涂片、固定、染色、调试显微镜,直到观察到染色的微生物形态,鉴别出正确的菌种为止,整个过程完全由学生自己操作,而且实验的每一步都要非常认真仔细,稍不注意就得不到正确结果[4]。实验中,学生对涂片后固定细菌时的温度高低、洗片环节、酒精脱色的时间等精心分析,反复实验摸索,并在教师的启发下,找出问题症结,直到得出满意的结果为止。实验过程中,我们还应对学生操作时的习惯性问题和错误作重点提示和讲解,并在学生操作过程中及时指导纠正动作,严格要求学生独立完成。

实验课的讲授过程中,我们还应尽可能地开一些综合性地实验。综合实验是一个以学生为主体、学生与教师互动的教学过程,其特点是学生独立自主进行实验的设计、组织、实施和管理。演示性、验证性实验多,而综合性、设计性实验少是过去实验教学中存在的问题,学生对实验过程印象不深,理论掌握不牢,动手能力不强,不利于培养学生的创新能力。为此,我们针对学生比较感兴趣的实验课题,如水、室内空气、土壤和食品中的微生物种类、数量、分布等应用于实验教学,学生通过查阅资料,设计实验方案,由指导老师指导和小组讨论,确定实验方案,提高了学生的分析问题和解决问题的能力,这样激发了学习兴趣,巩固了理论知识和实验技术,也培养了学生的综合运用能力。

微生物学博大精深,微生物在处理环境问题时的优势越来越明显。作为环境工程专业的重要基础课之一,《环境工程微生物学》在学科体系中的地位也越来越重要。如何使环境工程专业的微生物教学进行得更合理,如何使环境工程专业的学生具备较高的微生物学综合素质,相信通过对教学经验的不断总结和改革,通过主讲老师地不断学习提高,最终能够使《环境工程微生物学》的教学工作适应时展要求,为培养具有综合素质的环境科学人才做出贡献。

参考文献

[1] 周德庆.微生物学教程(第二版).北京:高等教育出版社,2002.

[2] 张洪勋,王晓谊,齐鸿雁.微生物生态学研究方法进展[J].生态学报,2003,23(5): 988-993.

第3篇:微生物学的前景范文

论文摘要:资源微生物学是一门实验性很强的学科,为了提高该课程实验教学质量,培养学生的创新和综合素质,从实验教学内容、实验教学方法和实验教学手段3个方面入手,对资源微生物学实验教学改革进行了探讨。

自20世纪以来,自然资源的保护及有效利用引起了人们空前的重视。植物资源、动物资源和微生物资源是自然资源的核心部分。其中,微生物资源拥有其他生物资源所不具备的、特有的生态学和经济学意义。其具有生产速率高、生物转化活性强、易实现工业化生产等特点,因而具有极为广阔的应用前景。微生物资源的开发利用已成为现代应用生物学领域的研究热点之一,在工业、农业、医学等各个领域已得到了广泛的应用,并有效地服务于人类。资源微生物学实验课程通过具体的实验技术操作使学生了解课程相关理论内容,掌握基础知识并将各类信息进行新的组合,创造出新的方法、新的思路,从而提高学生的科学与实际动手操作能力[1,2]。但是在传统的实验教学过程中,学生只是严格按照事先设定好的实验步骤逐项进行,整个实验过程缺少操作者自己的主观能动性。这种机械化实验教学模式容易导致学生的思维定势,不利于学生创新能力的培养,学生的实验技能也得不到系统的训练和提高。为了提高资源微生物学实验教学和课堂教学的质量,提高学生各方面的综合素质,笔者对资源微生物学实验教学改革进行了探讨。

1慎重选取实验教学内容

资源微生物学是以微生物学为核心,涉及生物化学、有机化学与无机化学等的交叉学科,其实验内容的总体要求是熟练掌握资源微生物学的基本实验操作技能。实验教学面向生物工程专业的学生,开设资源微生物形态特征的识别、能够促进农业生产的微生物检测、以农作物下脚料为培养基的食用菌栽培以及与生物前沿技术相接轨的前瞻性实验等教学内容。

资源微生物学的一项重要教学内容就是要根据微生物的形态特征识别相关资源微生物,利用有益微生物的代谢活动制造更多的生物农药、生物肥料、植物保健剂以及相关食品与药品。因此,在实验教学中开设了微生物形态观察实验,对农业生产及医药、食品行业中常见的微生物,如根瘤菌、菌根菌、放线菌、酵母菌等进行培养、观察。通过具体的实验操作,培养学生识别和绘制农业生产等相关领域常见菌类个体形态图的能力,掌握不同微生物类群的菌落特征,使学生对资源微生物的特性有感性的认识,加深对理论内容的理解,以提高课堂教学质量。

目前,国内能源短缺和环境污染问题形势依然严峻。对于培养生物技术专业人才的院校来说,将开发利用微生物资源的实验作为重点内容是理所当然的。为了加强学生对资源微生物的开发应用能力,实验中应当开设像微生物菌种培养与保存、食用菌栽培、微生物代谢调控及微生物代谢物生物活性分析等实用性较强的实验课程。另外,在微生物培养实验进行过程中,要适时向学生介绍培养条件对微生物生长和代谢的影响以及相关微生物检验检测方法,以拓宽学生的知识面,为将来从事微生物资源开发和利用工作打下坚定的基础。

近年来,分子生物学实验技术发展迅速,作为该学科基础的微生物学只有与分子生物学相结合才能具有更大的发展潜力。为了使学生全面了解生物学技术发展的现状,在设置实验内容时应该考虑将一些简单的分子生物学方面的实验内容,如核酸的分离与纯化等,作为提高实验并加入到资源微生物学实验中。

2改革实验教学方法

对实验教学方法进行改革是对传统教学方法弊端的修正,改革后的教学方法应该有利于充分调动学生的积极性、主动性和创造性,有利于培养学生观察、思考、分析和解决问题的能力,有利于学生在科学实验中培养严肃的实验态度、严谨的科学作风[3,4]。为了改善实验效果,激发学生的实验积极性,可从以下几个方面对实验教学进行改进。

2.1鼓励学生参与实验准备工作

实验准备工作繁多是资源微生物学实验的特点之一。以往每次实验前大量的洗刷、包扎、灭菌培养基的制备、溶剂配制等工作需要花费教师大量的时间来完成,而学生在实验中坐享其成,虽然在较短的时间内就可以完成实验,但对实验内容的理解并不深刻,效果不佳。鼓励学生在教师的指导下开展实验准备工作,使他们有更多的机会参与到实验中,有利于他们系统地掌握实验方法和技能,也利于他们产生长时间自觉学习的动力;同时也减轻了教师的实验负担。

2.2严格实验基本技能的训练

实验基本技能是实验完成质量好坏的决定因素,也是培养学生动手能力和实验能力的重要环节。因此,在实验进行过程中教师要经常巡回检查,随时指出学生在操作中存在的问题。对于存在的问题教师要认真分析,亲自示范、及时纠正,不放过任何一个不规范的细节操作,严格要求实验纪律,培养学生养成严谨求实、踏实规范的科学实验作风。

2.3规范实验报告的书写

实验报告是教师对学生实验完成情况的一种书面评价方式。规范的实验报告应包括预习报告、过程报告和结果分析报告几个部分。实验开始之前教师先对学生的预习报告进行检查;实验进行中教师应该要求学生如实、客观地记录实验过程及实验结果;不管实验成败与否,实验后都要认真分析实验过程并总结实验中要注意的事项以加深记忆。学生的实验报告,教师要仔细批阅写出评语。不规范的报告要指出问题所在,对于普遍存在的问题要在课堂上集中讲解。

3充分运用多媒体教学手段

传统的实验教学过程中,教师为了加强教学效果均利用挂图使学生客观、感性地认识微生物。但是资源微生物的形态结构非常微小,非肉眼所能见,教师即使花费大量的时间进行描述、解释也不能取得到好的效果,学生对教学内容难以掌握,甚至在观察微生物形态时找不准正确的观察对象。

在科学技术迅猛发展的今天,随着教学体制改革的不断深入,多媒体现代化教学手段得到越来越广泛的应用。教师可以将这种教学手段充分运用到实验教学中,将文本、图形、图像、动画、声音、视频等融为一体,实验中教师可以边播放多媒体资料边讲解,以解决传统教学中解释不清的教学难题,减轻教师的教学负担。另外,多媒体手段的应用可以对学生的感官形成刺激,能够使学生直接地明晰抽象的微生物世界,激发学生的学习积极性,帮助学生准确地掌握重、难点,提高学习效率。

4结语

上述实验教学改革措施的实施会很大程度上调动学生的实验积极性,激发他们上好实验课的热情,削弱其实验依赖性,使他们在实验过程中真正发挥主观能动性,确立其实验主体地位。通过改革后的实验课教学,学生独立分析、解决问题的能力得到提高,严格的实验作风和严谨的科学态度得到培养,为学生将来从事微生物资源开发和利用及相关科研工作打下坚实的基础。

5参考文献

[1] 陶思源.本科微生物学实验教学改革初探[j].辽宁行政学院学报,2005,7(4):211-212.

[2] 陈宏伟.微生物学实验教学方法的改进[j].微生物学通报,1997,24(6):381-382.

第4篇:微生物学的前景范文

论文关键词:微生物学;能力培养;基础能力;综合运用能力;科研创新能力

加强大学生能力培养,提高学生综合素质,是高等教育的核心任务。通过什么样的方式、方法,采取何种有效的途径来提高学生的综合能力,是高等教育面临的重大课题。作为高等教育的重要阵地,学校教育既要注重知识的传授,更要注重能力的培养。如何在专业课教学过程中,渗透学生能力培养,是我们在微生物学课程教学中一直努力的方向。微生物学是现代生物科学一门重要的基础学科,也是一门应用性很强的学科,其应用范围已经渗透到农业、工业、医药、环保、生物工程等各个领域。多年的教学中,我们在对学生的基础能力、综合运用能力及科研创新能力的培养等方面进行了有益的尝试,取得了一定的成效。

一、基础能力培养

基础能力是一种积极学习的态度、自主学习能力及团结协作能力。要培养学生的基础能力,就要让学生有目标,有兴趣,带着问题去主动学习,在主动学习中培养团结协作能力。

1.上好绪论课,培养学生积极学习的态度

要培养学生积极学习的态度,首要问题是培养他们学习的兴趣。兴趣是最好的老师,是学生最持久的内在动力,是推动学生自主学习的主观因素,是学生发挥主观能动性的基础。在微生物学课程教学中,我们非常重视绪论课在培养学生学习兴趣方面的作用。俗话说,好的开头等于成功的一半。第一印象往往给人留下难以磨灭的记忆。绪论课教学,既是课程入门的向导,又是师生合作的开始。如果绪论课的教学能引起同学们的兴趣,就等于抓住牛鼻子,后面的“戏”就好唱了。根据这一特点,我们充分发挥第一堂课的作用。一是广泛收集材料,精心准备教案,认真组织课堂教学,每一个环节不轻易放过。二是从日常生活中的常见现象导出微生物与人类生产、生活的关系。如从日常生活中的衣物发霉、剩饭变酸现象,到生产中酿酒、做面包馒头、制酱、制腐乳、豆豉等等引出微生物概念。三是以讲故事的方式引出微生物的发展史、关键人物及其贡献。由荷兰一个小镇上的布商列文·虎克从小喜欢磨制透镜,一个偶然的机会,他发现透镜能将小东西放大,在这个基础上,研制出了显微镜,至此引出了微生物的发现;由当今誉满全球的法国白兰地、巴黎时装引出巴斯德解决酒变质、家蚕病害等贡献,导出微生物的发展。四是采用形象的比喻与生动的语言列举大量的数据和典型的事例说明微生物的特性。由空气、土壤、水体、人体表面、人体消化道、人民币纸币等携带的微生物种类和数量介绍微生物种类多、数量大、分布广。五是以充满激情和向往的语气介绍微生物学的发展动态和热门话题。向学生展示微生物学研究的前缘领域如DNA芯片、微生物传感器、微生物燃料电池、定向药物、基因导入等,拉近学生与现代科学发展的距离,使学生知道本学科当前发展的趋势、研究的热点及争论的问题……。让学生在老师富有感召力的教学中,深切感受到科学的道路并不是一帆风顺的,机会是给一个时刻准备着的人,从而对微生物学产生浓厚的学习兴趣,热切地希望跟随老师去探讨奥妙无穷的微生物世界。

2.采用讨论式教学,培养学生自主学习能力

微生物学是我校生物工程、食品科学与工程、食品安全与检测等专业的重要基础课程,在课程教学中,有关微生物基本理论、基础知识、基本技能的内容如微生物的纯培养方法、微生物细胞的结构与功能、微生物的营养、微生物的生长繁殖及其控制、病毒等内容进行重点阐述,让学生对微生物学知识有一个较全面的了解和掌握。而对资料性、一般演绎性的内容则“点讲”,即在介绍基本概念后,老师引导出章节内容主题和重点,留有更多的未知知识空间,提出问题,让学生带着问题学习讨论,以培养学生自主学习能力。例如,在微生物多样性这一章学习时,学生已经系统学习了微生物学基本理论和基础知识,课堂上,我们提出问题:微生物在工业、农业、医药、环保方面的应用情况怎样?哪些微生物在这些领域有应用?微生物在这些领域的应用前景怎样?如何合理利用和保护微生物资源?课堂外,让学生带着问题分组讨论:学生就某一个方面的问题分组(2~3人)讨论,通过查找资料,得出答案,每组确定一名代表公开作答,其他同学提问补充,教师讲评。由于课堂知识的学习是有限的,课外知识的学习是无限的,这种方法的采用增强了学生对课堂的参与性,加深了对所学内容的理解,拓展了知识范围,充分调动了学生学习的主观能动性,有效地培养了学生的自主学习能力,学生终生受益。

3.开设大型综合实验,培养学生团结协作能力

微生物学是一门实践性很强的学科,搞好微生物实验教学对加深学生对微生物学理论知识的理解,培养学生的团结协作能力,提高学生实验技能具有非常重要的意义。为此,我们在实验课教学中,将微生物学实验课的内容分为基础实验、综合实验和创新实验三大部分。学生在完成基本技能训练实验,对培养基的配制、常用的灭菌方法及无菌操作要点、微生物标本片制作、显微镜使用、细胞大小测定及细胞计数、十倍稀释法、平板活菌计数等有一个全面的了解与掌握后,开设大新综合实验,以提高学生实验能力及团结协作能力。实验内容大多来源于生产和生活的实际课题。如窖池窖泥的微生物检测及优势菌分析;不同大曲中微生物检测与鉴定及其糖化力、发酵力测定;发酵酸奶活性菌分离、培养与鉴定及发酵酸奶的制备;常见食品卫生指标检测及食品卫生质量标准指定等等。实验期间,全天候开放实验室,教师提要求、理思路,引导学生设计实验方案,学生3~5人一组,利用业余时间,集体智慧完成实验方案设计,分工合作完成药品材料与仪器准备以及取样、接种、分离、灭菌、培养基配制等一系列工作,遇到困难,在教师启发下,小组成员分析讨论并予以解决。每一步、每一个环节操作不规范或小组成员之间配合不默契,均会导致前功尽弃。大型综合实验的开设,不但有利于培养学生实验设计能力、动手能力、独立思考能力和处理实际问题的能力,而且有利于培养学生的团队精神、小组成员间的分工与协作能力。

二、综合运用能力培养

综合运用能力指提出问题、分析问题及解决问题的能力。在课堂教学中,通过教师引导使问题呈现出来,让学生看到问题,进而提出问题;通过介绍一些典型问题的探索过程和分析方法,启迪学生对问题进行分析和评价,最终形成问题解决的方法与策略。

如讲解病毒一章时,讲完烈性噬菌体与温和噬菌体定义与特点后,老师介绍工业发酵生产中出现的异常发酵现象——菌细胞生长缓慢,甚至没有生长;耗糖缓慢或停止,发酵缓慢,周期长;PH不降反而上升;有大量泡沫产生,发酵液粘度增加;产物积累少甚至不积累;发酵液逐渐变清,镜检时发现菌数显著减少,菌体不规则,有“云雾状”碎片等,从而使问题呈现出来。学生通过教师的介绍与引导,在脑海中提出疑问:似乎菌细胞慢慢被吃掉,留下一些碎片,什么原因导致细胞裂解呢?教师适时导出:细胞裂解原因之一是细胞走向衰老凋亡,原因之二是遭受噬菌体感染。学生分析:根据生产菌生产周期和发酵时间,排出细胞自然衰老,细胞的裂解可能是遭受噬菌体感染。教师提问:如何证明你的判断是正确的?噬菌体在光学显微镜下不见?学生得出:通过检测噬菌斑有无判断。教师提出:噬菌体是如何污染的(污染途径)?在发酵生产中如何防止噬菌体污染?学生纷纷利用学过的知识,在教师的启发下,从污染途径着手,提出这样防止噬菌体污染的若干种方法,教师加以总结和完善。老师的循循善诱,为学生打开了丰富的想象空间,学生运用学过的知识去求解未知领域,从而让学生的学习由感知、记忆水平提高到想象、思维高度,极大地培养了学生知识综合运用能力。

三、科研创新能力培养

大学是每个学生打基础的阶段,这是高等教育的一种共识。大学打基础阶段内涵是很丰富的,她强调全方位的基础建设,其中重要一环就是科研能力的锻炼培养和提升。在教学中,我们不但将科研意识、思维方式和教师承担的科研课题融入教学中,还通过学生申报和参与大学生创新试验项目来培养学生的科研创新能力。

例如在学习微生物细胞的化学组成时,教师介绍知识点:碳在各种微生物细胞中约占50%,N在各类微生物细胞中含量差异较大,期中细菌、酵母含N较高,占7%~13%,霉菌含氮量较低,约占5%,因此细菌与酵母常作单细胞蛋白(scp)生产菌。教师由此拓展授课内容:利用微生物生产单细胞蛋白的重要意义、单细胞蛋白的应用范围及其局限性等,然后提问学生:如何大规模发酵生产单细胞饲料蛋白?要发酵生产单细胞蛋白,三个问题需要解决:一是发酵生产菌的选择问题。必须选择蛋白质含量高的菌细胞,这样的菌细胞可以从自然界筛选,也可以从菌种保藏中心购买。如果希望产量有所提高,可以通过诱变(选择合适诱变剂、诱变方法,对突变菌株进行粗筛、复筛等等)以筛选高产突变株用于发酵生产。二是原料问题。由于大规模发酵生产原料使用量大,要选择价格低廉、来源广泛的原料,最好是微生物能分解利用的农副产品及其废料。三是发酵生产工艺优化问题。发酵生产中要控制好酸碱度、通气量、接种量、培养温度、培养时间以获得最高产量。由此导出教师的科研课题——“微生物发酵再生曲酒丢糟的研究”选题思路及科研开展——教师如何选择菌种,通过正交试验进行纯种发酵、双菌共酵、两步发酵、多菌种混合发酵、添加纤维素酶再发酵等生产单细胞蛋白。这种在继承、传授知识的同时,将教学与科研相结合的教学模式,能将学生引进科学领域,学习科研方法,激发了学生学习微生物的兴趣,促进了“教学带动科研,科研促进教学”的良性循环,培养了学生的科学素养和创新思维方式,促进了学生科研创新能力的全面提高。

第5篇:微生物学的前景范文

关键词: 生物信息学 农业研究领域 应用

“生物信息学”是英文单词“bioinformatics”的中文译名,其概念是1956年在美国田纳西州gatlinburg召开的“生物学中的信息理论”讨论会上首次被提出的[1],由美国学者lim在1991年发表的文章中首次使用。生物信息学自产生以来,大致经历了前基因组时代、基因组时代和后基因组时代三个发展阶段[2]。2003年4月14日,美国人类基因组研究项目首席科学家collins f博士在华盛顿隆重宣布人类基因组计划(human genome project,hgp)的所有目标全部实现[3]。这标志着后基因组时代(post genome era,pge)的来临,是生命科学史中又一个里程碑。生物信息学作为21世纪生物技术的核心,已经成为现代生命科学研究中重要的组成部分。研究基因、蛋白质和生命,其研究成果必将深刻地影响农业。本文重点阐述生物信息学在农业模式植物、种质资源优化、农药的设计开发、作物遗传育种、生态环境改善等方面的最新研究进展。

1.生物信息学在农业模式植物研究领域中的应用

1997年5月美国启动国家植物基因组计划(npgi),旨在绘出包括玉米、大豆、小麦、大麦、高粱、水稻、棉花、西红柿和松树等十多种具有经济价值的关键植物的基因图谱。国家植物基因组计划是与人类基因组工程(hgp)并行的庞大工程[4]。近年来,通过各国科学家的通力合作,植物基因组研究取得了重大进展,拟南芥、水稻等模式植物已完成了全基因组测序。人们可以使用生物信息学的方法系统地研究这些重要农作物的基因表达、蛋白质互作、蛋白质和核酸的定位、代谢物及其调节网络等,从而从分子水平上了解细胞的结构和功能[5]。目前已经建立的农作物生物信息学数据库研究平台有植物转录本(ta)集合数据库tigr、植物核酸序列数据库plantgdb、研究玉米遗传学和基因组学的mazegdb数据库、研究草类和水稻的gramene数据库、研究马铃薯的pomamo数据库,等等。

2.生物信息学在种质资源保存研究领域中的应用

种质资源是农业生产的重要资源,它包括许多农艺性状(如抗病、产量、品质、环境适应性基因等)的等位基因。植物种质资源库是指以植物种质资源为保护对象的保存设施。至1996年,全世界已建成了1300余座植物种质资源库,在我国也已建成30多座作物种质资源库。种质入库保存类型也从单一的种子形式,发展到营养器官、细胞和组织,甚至dna片段等多种形式。保护的物种也从有性繁殖植物扩展到无性繁殖植物及顽拗型种子植物等[6]。近年来,人们越来越多地应用各种分子标记来鉴定种质资源。例如微卫星、aflp、ssap、rbip和snp等。由于对种质资源进行分子标记产生了大量的数据,因此需要建立生物信息学数据库和采用分析工具来实现对这些数据的查询、统计和计算机分析等[7]。

3.生物信息学在农药设计开发研究领域中的应用

传统的药物研制主要是从大量的天然产物、合成化合物,以及矿物中进行筛选,得到一个可供临床使用的药物要耗费大量的时间与金钱。生物信息学在药物研发中的意义在于找到病理过程中关键性的分子靶标、阐明其结构和功能关系,从而指导设计能激活或阻断生物大分子发挥其生物功能的治疗性药物,使药物研发之路从过去的偶然和盲目中找到正确的研发方向。生物信息学为药物研发提供了新的手段[8,9],导致了药物研发模式的改变[10]。目前,生物信息学促进农药研制已有许多成功的例子。itzstein等设计出两种具有与唾液酸酶结合化合物:4-氨基-neu5ac2en和4-胍基-neu5ac2en。其中,后者是前者与唾液酸酶的结合活性的250倍[11]。目前,这两种新药已经进入临床试验阶段。tang sy等学者研制出新一代抗aids药物saquinavir[12]。pungpo等已经设计出几种新型高效的抗hiv-1型药物[13]。杨华铮等人设计合成了十多类数百个除草化合物,经生物活性测定,部分化合物的活性已超过商品化光合作用抑制剂的水平[14]。

现代农药的研发已离不开生物信息技术的参与,随着生物信息学技术的进一步完善和发展,将会大大降低药物研发的成本,提高研发的质量和效率。

4.生物学信息学在作物遗传育种研究领域中的应用

随着主要农作物遗传图谱精确度的提高,以及特定性状相关分子基础的进一步阐明,人们可以利用生物信息学的方法,先从模式生物

中寻找可能的相关基因,然后在作物中找到相应的基因及其位点。农作物的遗传学和分子生物学的研究积累了大量的基因序列、分子标记、图谱和功能方面的数据,可通过建立生物信息学数据库来整合这些数据,从而比较和分析来自不同基因组的基因序列、功能和遗传图谱位置[15]。在此基础上,育种学家就可以应用计算机模型来提出预测假设,从多种复杂的等位基因组合中建立自己所需要的表型,然后从大量遗传标记中筛选到理想的组合,从而培育出新的优良农作物品种。

5.生物信息学在生态环境平衡研究领域中的应用

在生态系统中,基因流从根本上影响能量流和物质流的循环和运转,是生态平衡稳定的根本因素。生物信息学在环境领域主要应用在控制环境污染方面,主要通过数学与计算机的运用构建遗传工程特效菌株,以降解目标基因及其目标污染物为切入点,通过降解污染物的分子遗传物质核酸 dna,以及生物大分子蛋白质酶,达到催化目标污染物的降解,从而维护空气[16]、水源、土地等生态环境的安全。

美国农业研究中心(ars) 的农药特性信息数据库(ppd) 提供 334 种正在广泛使用的杀虫剂信息,涉及它们在环境中转运和降解途径的16种最重要的物化特性。日本丰桥技术大学(toyohashi university of technology) 多环芳烃危险性有机污染物的物化特性、色谱、紫外光谱的谱线图。美国环保局综合风险信息系统数据库(iris) 涉及 600种化学污染物,列出了污染物的毒性与风险评价参数,以及分子遗传毒性参数[17]。除此之外,生物信息学在生物防治[18]中也起到了重要的作用。网络的普及,情报、信息等学科的资源共享,势必会创造出一个环境微生物技术信息的高速发展趋势。

6.生物信息学在食品安全研究领域中的应用

食品在加工制作和存储过程中各种细菌数量发生变化,传统检测方法是进行生化鉴定,但所需时间较长,不能满足检验检疫部门的要求,运用生物信息学方法获得各种致病菌的核酸序列,并对这些序列进行比对,筛选出用于检测的引物和探针,进而运用pcr法[19]、rt-pcr法、荧光rt-pcr法、多重pcr[20]和多重荧光定量pcr等技术,可快速准确地检测出细菌及病毒。此外,对电阻抗、放射测量、elisa法、生物传感器、基因芯片等[21-25]技术也是未来食品病毒检测的发展方向。

转基因食品检测是通过设计特异性的引物对食品样品的dna提取物进行扩增,从而判断样品中是否含有外源性基因片段[26]。通过对转基因农产品数据库信息的及时更新,可准确了解各国新出现和新批准的转基因农产品,便于查找其插入的外源基因片段,以便及时对检验方法进行修改。目前由于某些通过食品传播的病毒具有变异特性,以及检测方法的不完善等因素影响,生物信息学在食品领域的应用还比较有限,但随着食品安全检测数据库的不断完善,相信相关的生物信息学技术将在食品领域发挥越来越重要的作用。

生物信息学广泛用于农业科学研究的各个领域,但是仅有信息资源是不够的,选出符合自己需求的生物信息就需要情报部门,以及信息中介服务机构提供相关服务,通过出版物、信息共享平台、数字图书馆、电子论坛等信息媒介的帮助,科研工作者可快速有效地找到符合需要的信息。目前我国生物信息学发展还很不均衡,与国际前沿有一定差距,这需要从事信息和科研的工作者们不断交流,使得生物信息学能够更好地为我国农业持续健康发展发挥作用。

参考文献:

[1]yockey hp,platzman rp,quastler h.symposium on information.theory in biology.pergamon press,new york,london,1958.

[2]郑国清,张瑞玲.生物信息学的形成与发展[j].河南农业科学,2002,(11):4-7.

[3]骆建新,郑崛村,马用信等.人类基因组计划与后基因组时代.中国生物工程杂志,2003,23,(11):87-94.

[4]曹学军.基因研究的又一壮举——美国国家植物基因组计划[j].国外科技动态,2001,1:24-25.

[5]michael b.genomics and plantcells:application ofgenomics strategies to arabidopsis cellbiology[j].philostransr soc lond b bio sci,2002,357(1422):731-736.

[6]卢新雄.植物种质资源库的设计与建设要求[j].植物学通报,2006,23,(1):119-125.

[7]guy d,noel e,mik

e a.using bioinformatics to analyse germplasm collections [j].springer netherlands,2004:39-54.

[8]郑衍,王非.药物生物信息学,化学化工出版社,2004.1:214-215.

[9]俞庆森,邱建卫,胡艾希.药物设计.化学化工出版社,2005.1:160-164.

[10]austen m,dohrmann c.phenotype—first screening for the identification of novel drug targets.drug discov today,2005,10,(4):275-282.

[11]arun agrawal,ashwini chhatre.state involvement and forest cogovernance:evidence from the indianhmi alayas.stcomp international developmen.t sep 2007:67-86.

[12]tang sy.institutionsand collective action:self-governance in irrigation [m].san francisco,ca:icspress,1999.

[13]pungpo p,saparpakorn p,wolschann p,et a.l computer-aided moleculardesign of highly potenthiv-1 rt inhibitors:3d qsar and moleculardocking studies of efavirenz derivatives[j].sar qsar environres,2006,17,(4):353-370.

[14]杨华铮,刘华银,邹小毛等.计算机辅助设计与合成除草剂的研究[j].计算机与应用化学,1999,16,(5):400.

[15]vassilev d,leunissen j,atanassov a.application of bioinformatics in plant breeding[j].biotechnology & biotechnological equipment,2005,3:139-152.

[16]王春华,谢小保,曾海燕等.深圳市空气微生物污染状况监测分析[j].微生物学杂志,2008,28,(4):93-97.

[17]程树培,严峻,郝春博等.环境生物技术信息学进展[j].环境污染治理技术与设备,2002,3,(11):92-94.

[18]史应武,娄恺,李春.植物内生菌在生物防治中的应用[j].微生物学杂志,2009,29,(6):61-64.

[19]赵玉玲,张天生,张巧艳.pcr 法快速检测肉食品污染沙门菌的实验研究[j].微生物学杂志,2010,30,(3):103-105.

[20]徐义刚,崔丽春,李苏龙等.多重pcr方法快速检测4种主要致腹泻性大肠埃希菌[j].微生物学杂志,2010,30,(3) :25-29.

[21]索标,汪月霞,艾志录.食源性致病菌多重分子生物学检测技术研究进展[j].微生物学杂志,2010,30,(6):71-75

[22]朱晓娥,袁耿彪.基因芯片技术在基因突变诊断中的应用及其前景[j].重庆医学,2010,(22):3128-3131.

[23]陈彦闯,辛明秀.用于分析微生物种类组成的微生物生态学研究方法[j].微生物学杂志,2009,29,(4):79-83.

[24]王大勇,方振东,谢朝新等.食源性致病菌快速检测技术研究进展[j].微生物学杂志,2009,29,(5):67-72.

[25]苏晨曦,潘迎捷,赵勇等.疏水网格滤膜技术检测食源性致病菌的研究进展[j].微生物学杂志,2010,30,(6):76-81.

第6篇:微生物学的前景范文

论文摘要:实践教学对于培养学生的创新精神和实践动手能力具有特殊的作用,为加强对学生综合素质的培养和技能培养,我们对微生物实验教学进行了一些改革,并从中获得了一些启发和体会。

新世纪的发展需要大批应用型人材,高职院校是培养应用型人材的重要基地之一,实验教学又是培养应用型人材极其重要的而不可替代的形式之一。微生物学是环保高职院校一门重要的专业课,也是一门专业性实践性很强的实验课程,因此实验课的教学效果将直接影响学生的技能素质,如何根据高职院校的培养目标,对实验课教学内容和方法进行改革和充实,全面提高学生的实际操作和动手能力,显得尤为重要,为使学生能取得较好的学习效果,几年来,我们进行了不断的探索,并取得了一定成效。

一、教学目的

通过本课程的学习,使学生掌握《环境微生物》的基本概念和基本原理,掌握利用微生物进行污染物处理的基本方法,了解国内外微生物学的发展动态与发展趋势,了解微生物的代谢活动对环境的影响,增强环保意识,并让学生了解微生物实验操作在今后工作中的重要性。

二、实验教学改革方法

实验教学方法的改革应用有利于充分调动学生的积极性、主动性和创造性,有利于培养学生观察思考,分析和解决问题的能力以及培养学生在科学实验中严肃的态度、严密的方法和严谨的作风。

1.准确把握讲授、示范、指导的尺度

首先要充分发挥学生的主观能动性,以学生自己动手为主,从实验的准备、操作过程结果分析都让学生亲自经历,从每一个细节做起,但实验老师一定要有高度的责任感,准确把握讲授、示范、指导的尺度。每次实验前,都给学生布置预习内容,让学生带着问题预习思考,要求学生做到实验目的、实验原理、方法步骤,心中有数,让学生做实验的设计者。

2.激发学生对实验课的兴趣

在实验教学中,坚持以学生为主体,以设计为重点,我们采用师生讨论的方式活跃课堂气氛;同时老师有意识的扩展与实验题目相关的知识,介绍本实验技术方法的产生过程,使用范围,意义价值及应用前景,使学生对其实验的技术方法有较全面的了解和认识基本掌握该技术方法的学术价值和应用性。我们除设置平时需掌握的细菌形态观察、纯种分离、细胞大小的测量、染色制片技术、培养基的配制、消毒灭菌技术、生化反应等基本操作技能外,还针对不同专业让学生自己设计感兴趣的实验方案,如食品检验和环境工程等专业开设酸奶的制作,泡菜的制作,蘑菇的种植,让同学们自己动手做,严格按操作程序进行,这样让同学们亲自经历制作过程带来的快乐,同时让他们亲自品尝自己的劳动成果;环境管理、环境监测、环境生态等专业的学生,利用所学到的方法检测身边的微生物,如饮用水中的细菌总数、大肠菌群的测定;教室、寝室、食堂、餐具、手及化妆品中细菌总数的测定,要求学生重视每一个细节的操作环节,做到严肃认真、一丝不苟,培养学生严谨的学风和科学态度,也激发了学生实验的积极性和创造性,也提高了其独立分析问题、解决问题的能力。

3.开放微生物实验室

我们在教学中进行了开放微生物实验室的尝试。因为学生在高中阶段受教学条件限制和片面追求升学率的影响,同学们大多反应实验课很少。因此,我们必须加强基本实验技能训练,开放实验室不占用学生的实验课学时,以免冲淡对学生基本技能的训练,一般在学生的课余时间开放。在学生掌握微生物学基本实验技能的基础上,设立课题小组、兴趣小组。同学们对自己感兴趣的问题设计实验方案,再提出申请,老师根据其方案的可行性给予指导和安排。开放实验室后,那些爱好微生物学、具有探索精神的学生有了研究条件,学习积极性倍增。他们主动查阅大量资料,参与实验的准备和安装实验仪器的过程,有些能进行独立实验设计、操作和测试分析,通过自己动手、广开思路,强化了实验技能,培养了创新意识。

4.建立教学见习和实习基地

为了让学生有机会接触生产实践,我们建立了校内外的见习、实习基地,到附近的蘑菇种植基地参观,到工厂见习,请工程师、技术人员讲解生产所用菌种、发酵、工艺流程及产品的提取,到商品检验检疫局、先进的污水处理厂参观见习,把老师请进来,让学生走出去,使学生从感性认识上升到理性认识。

三、写好规范化的实验报告

实验报告的质量是检验实验课教学质量的重要依据。实验结束后,我们要求学生完成好规范化的实验报告,并用自己的语言描述结果,做到实事求是、数据可靠、格式规范、分析得当、结论正确,对于出现不同结果时则和学生一起分析出错的原因,看是哪个环节的问题,并提出方案,鼓励其重做。这样既增强了学生对实验课的重视程度,又培养了学生观察、思考、分析综合和解决问题的能力。

四、改革实验考试方法

第7篇:微生物学的前景范文

【关键词】食品科学;现状;发展

1.食品科学简介

1.1定义

食品科学:借用Food Science (Norman)的定义,食品科学可以定义为应用基础科学及工程知识来研究食品的物理、化学及生化性质及食品加工原理的一门科学。

1.2所跨学科

食品科学关键于跨学科,包括: 化学类(有机化学、生物化学、食品化学、分析化学等)、生物学、食品科学、食品工程、微生物学、化工和食品技术、肉制品加工、乳制品加工、蛋制品加工等。

1.3食品科学分类

食品科学大致分为食品化学、食品工程、食品微生物学等几个分支。 食品化学:从化学角度和分子水平上研究食品的化学组成、结构、理化性质、营养和安全性质以及他们在生产、加工、贮存和运销的过程中的变化及其对食品品质和食品安全性影响的科学,是为改善食品品质、开发食品新资源、革新食品加工工艺和贮运技术、科学调整膳食结构、改进食品包装、加强食品质量控制及提高食品原料加工和综合利用水平奠定理论基础的学科。

食品工程:食品工程是粮食、油料加工,食品制造和饮料制造等工程技术领域的总称。一般会从事食品生物技术、食品化学及应用、食品加工与保藏、食品检测与分析、食品分离与重组、粮食与油脂加工、水产品加工、畜产品加工、果蔬加工、食品机械与包装、功能性食品的理论研究和技术开发的高级工程技术人才。

食品微生物学:是微生物学的分支学科。它是自工业微生物学、微生物生态学和卫生学中转化出来的,主要研究微生物与食品制造、保藏等方面内容的一门科学。

2.今天的食品

社会发展到今天,人类对食品有了更全面更深层的认识。人们开始从健康、卫生、营养、科学的角度注重饮食生活。因饮食不当等种种原因造成的心脏病、糖尿病等各种慢性疾病已逐渐减少。

2.1发酵食品

是人类巧妙的利用有益微生物加工制造的一类食品,具有独特的风味,它丰富了我们的饮食生活。如酸奶、干酪、酒酿、泡菜、酱油、食醋、豆豉、腐乳、黄酒、啤酒、葡萄酒,甚至还包括臭豆腐,这些都是颇具魅力而长期为人们喜爱的食品。发酵食品经发酵后使一些不能被人体利用的物质(如乳糖、棉子糖等)转变成能被人体吸收利用的物质,并使一些食物中有害的氰基化合物经发酵转变成安全无毒的物质,改善了风味和结构;对于酸奶发酵生成乙醛、双乙酰、3-羟基丁酮等,使其产生愉快的口感,具有柔软结构,而且发酵食品有一个最大的优点,就是抑制微生物的生长,增加保质期。发酵能提供种类繁多的组分、风味和结构的食品。

2.2方便食品

多指工业化大规模加工制成的,可直接食用或稍加烹调即可食用的食品。随着人们生活节奏的加快和旅游业的兴起,省时省力的方便食品已是食品市场的“宠儿”,并逐渐成为市民们生活中不可缺少的一部分。像现在最普遍最常见的方便面、各种饮料、以及方便米粉、芝麻粥、果蔬罐头、肉类罐头、速冻水饺、速冻面条等,种类繁多、风味各异,趋于大众化,是利于人们生活性很强的食品,它将成为食品中消费量最多的食品。

2.3冷藏食品

是抑制化学反应和酶反应,阻止微生物生长的手段,使其保持原有的色、香、味。冷藏食品是消费者喜欢并青睐的食品。人们把新买来的食品放入冰柜中冷藏,几天后还可以保持其新鲜度。在一些超市可以看到有些食品通过包装改变气体并与低温相结合,使食品有更好的保藏效果。食品的冷藏技术在我国已得到了高效快速的发展。

2.4水产食品

现在食品开发方向已由陆地发展到海洋、江河中。海洋中蕴藏着大量的鱼类、海带、浮游生物、海藻等海生动、植物,是取之不尽用之不竭的天然宝库,这些食品资源将被大量利用,为人类生存和生活服务。

2.5辐照食品

是利用电离辐射(主要指60lor射线加速器产生的电子束或X射线)与物质的相互作用所产生的物理、化学和生物效应,对物质或食品进行加工处理的新型保藏技术。食品辐照是经过几十年的研究已被证明是一种有效提高食品安全性和延长食品货架期的食品加工方法,和其它食品加工方法相比,辐照处理具有操作方便、无二次污染、安全可靠以及经济适用等优点。该食品主要应用领域是香辛料和脱水蔬菜辐照杀菌,谷物豆类辐照杀虫,作为一种处理方法,有着很好的应用前景。

2.6低热卡值食品

主要是由高甜度甜味剂、低热脂等代替原来食品中所用的糖、油脂所生产的食品,这类食品热含量少,pH 稳定,从而抑制了肥胖症、糖尿病、高血脂症等一些疾病的产生。

2.7热处理食品

进入新世纪,远红外、微波热处理的开发被广泛用于食品的调和、融冻、干燥、加热、焙烤、杀菌等方面,表现出了良好的效果。

2.8人造食品

通过非农业途径生产的单细胞蛋白质,,俗称“人造肉”,是一种微生物食品。目前美国生产的人造鸡蛋、人造鱼子、人造火腿、人造虾已畅销美国各个地方成为家常菜肴。日本生产的“人造海蛰皮”香脆可口,已畅销国内外。人造食品的前景广阔它将在社会经济发展中发挥重要作用。

2.9绿色食品

是全球人类呼吁并重视的食品。指经专门机构认定,许可使用绿色食品标志的无污染的安全优质、营养食品。它将是人类食品中最重要的食品。

2.10生态食品

指在没有污染的自然生态条件下生产的原料加工成的食品。如野蘑菇、野木耳、野山参、野水果、山野菜等,它们只依靠大自然所给予的条件生长起来。

2.11有机食品

指由不使用化肥和农药或少量施用化肥和农药生产的原料加工的食品。这类食品是人类注重生态环境的产物,其价格比一般食品高50%-200%,其中水果和蔬菜类有机食品占有机食品市场的62%。

3.未来的食品

随着人类科学技术的发展和生活水平的提高,未来的食品将会发生一系列意想不到的变化。并且还会有许多食品不断的走上人们的餐桌。

3.1昆虫食品

现代药理研究证明,昆虫具有抗凝血,溶解血栓,增加血流量,改善微循环等作用。同时科学家已证明2000多种昆虫含蛋白质高达60%,并含有人体所需的多种微量元素且纤维少易为人体所吸收,昆虫食品将是人类重要的蛋白质来源。从现在的蚂蚁食品、蚕蛹食品、蚯蚓食品、蜜蜂食品、天蛾食品等功能来看,它已成为一座微型的营养宝库,具有抗风湿、抗癌、护肝、平喘、解痉、补肾、健脾、活血化瘀、祛风散寒等多种药理功效,在西方国家昆虫食品已成为贵宾席上的美味佳肴,中国在不久的将来也将会涌现出一些品种各异的昆虫食品。

3.2变态食品

是指在形态上与常用食物发生了很大变化的食品。如由原来的固态食品,现在加工成液态食品,或者把食品制成日常用品等模样的形式。日本生产的粉沫酒,加入适量水即可饮用。其色泽、风味与液态酒一样。美国最新研制的一种“空气食品”它是含有人体必需营养的一种悬浮颗粒。将其按一定比例调配好,装入一种特制的容器中,食用时将嘴对准容器的喷口,用手轻轻一按开关,马上就会有一股“风”喷入人的口中,人吸食后饥饿感立即消失,同时产生一种进食美味佳肴的愉悦感受。目前,我国这种食品还很少,但变态食品必将是我国未来食品的一种更有创意、更新型的一种食品。

第8篇:微生物学的前景范文

关键词:医学检验;进展;临床

【中图分类号】R145 【文献标识码】A 【文章编号】1674-7526(2012)04-0125-01

1 医学检验的进展

1.1 分子生物学技术的应用:分子生物学的进展给检验医学带来了巨大的变化,使得检验医学也从细胞水平进入了分子水平。将分子生物学技术应用到临床检验诊断学,对疾病诊断深入到基因水平,称为基因诊断。基因诊断技术主要包括核酸分子杂交技术、聚合酶链式反应(PCR)技术、基因多态性分析技术、单链构象多态性(SSCP)分析技术、荧光原位杂交染色体分析(FISH)技术、波谱核型分析(SKY) 技术以及蛋白质组技术等。

1.2 生物芯片技术:基因芯片的概念现已泛化到生物芯片(biochip)、微阵列(micr oar ray)、DNA 芯片(DNA chip),甚至蛋白芯片。基因芯片集成了探针固相原位合成技术、照相平板印刷技术、高分子合成技术、精密控制技术和激光共聚焦显微技术,使得合成、固定高密度的数以万计的探针分子以及对杂交信号进行实时、灵敏、准确的检测分析变得切实可行。

1.3 流式细胞仪的应用:流式细胞仪(FCM) 有别于普通细胞计数仪的方面在于它不仅能够进行细胞计数和简单的三分群或五分群,而且能够对细胞亚型进行检测。临床上,FCM 主要应用于免疫学和血液病学方面。它克服了传统免疫技术难以准确定量的不足,可应用于外周血T 淋巴细胞亚群的测定,对器官移植后的排斥反应进行监测;用于肺泡灌洗液中T 淋巴细胞亚群的测定, 能够快速、准确的测定细胞表面抗原的表达,为多种肺部疾病的诊断和发病机制提供重要信息。FCM 还可同时检测T 细胞总数、Th 细胞和Ts 细胞,结果准确、报告迅速,国外已用来进行HIV 的常规检测。FCM 在血液病方面主要是对白血病进行分型,可以克服传统免疫荧光镜检法中人为因素的干扰和细胞计数少等造成的误差,使之更为快速和精确。FCM 还可进行淋巴瘤的免疫分型、白血病微小残留病变和化疗效果监测、骨髓移植和干细胞移植的监测等。用FCM 检测活化血小板表面受体是近来血栓研究的一项重要技术。

1.4 发光免疫分析技术:临床上,发光免疫分析技术主要应用于甲状腺疾病相关免疫检测、生殖内分泌激素检测、心肌蛋白的检测和贫血指标的检测等。该技术以其灵敏度高(可达10- 18mo l/ L)、检测速度快、操作简便、所使用试剂对人体无危害的优点,成为非放射性免疫分析技术中最具有发展前景的方法之一。

1.5 现场即时检验(point o f care testing, POCT):随着急救医学的发展,在急诊科对危重患者的救治中快速检验很有必要。这种需求刺激了相关科学和技术的进步,给予了现场快速检验的新生。

1.6 细菌耐药检测:由于抗生素的普遍使用,临床病原菌对抗生素的耐药情况越来越严重,并出现了ESBL、MRSA 等广谱耐药菌。因此,尽早选择敏感的抗生素对控制感染和节约医疗成本至关重要。临床微生物室不仅需要分离鉴定感染标本中的病原菌,而且应该进行药物敏感实验,为临床医生选择抗生素提供依据。

1.7 自动散射比浊分析的应用:散射比浊分析仪主要检测的是血浆、体液中的特定蛋白系列,包括免疫球蛋白系列、补体系统、急性时相反应蛋白系列、炎性反应蛋白系列、载脂蛋白系列、尿微量蛋白系列和小分子药物等。这些蛋白成分的检测,可为临床提供有效的病理生理指标,作为临床诊断、判断治疗效果和分析预后的依据。

2 医学检验的临床应用

临床生物化学检验和试验数据主要用于以下几个方面: ①揭示疾病的基本原因和机制,如动脉粥样硬化,糖尿病及代谢性疾病等;②根据发病机制,建立合理治疗,如针对苯丙酮尿症患者给予低苯丙氨酸饮食;诊断特异性疾病,如利用肌红蛋白、肌钙蛋白诊断心肌梗死; ③为某些疾病的早期诊断提供筛选试验,如测定血中甲状腺素和促甲状腺素用以诊断新生儿先天性甲状腺机能减退症;④监测疾病的病情好转、恶化、缓解或复发等,如利用肝功能试验对肝脏疾患进行诊断和治疗监测;⑤治疗药物监测。即根据血液以及其他体液中的药物浓度,调整剂量,保证药物治疗的有效性和安全性;⑥辅助评价治疗效果,如测定血中癌胚抗原含量监测结肠癌的治疗效果;⑦遗传病产前诊断,降低出生缺陷病的发病率。

临床微生物学是检验医学的亚专业之一,其综合了临床医学、病原生物学和免疫学、临床抗生素学和医学流行病学等几方面的知识和技能,对感染性疾病进行快速、准确的诊断,密切结合临床提出及时有效的治疗方案,防止微生物产生耐药性和医院内感染的发生。

综上所述,医学检验在临床医学中有着不可替代的作用。①医学检验的目的就是研究人体血液、体液、分泌物和排泄物中的致病因子,通过检测这些致病因子的量和活性的变化而推断疾病的发生发展来辅助临床医师准确判断疾病。②医学检验的结果是支持诊断、鉴别诊断,甚至是确诊的主要依据,临床医生诊断治疗疾病和判断预后的途径就是熟知检验知识。

3 总结

检验医学的发展,不仅是循证医学的必然要求,使医疗行为更为科学和经济,也将可能为前瞻性的预防措施的实施提供依据。随着新的仪器及方法的扩展,检验医学在临床生化、微生物学、血液学及免疫学等多个分支出现了一些新的检验项目与技术,使针对患者的临床治疗更为合理和快速。

医学检验在临床医学中有着不可替代的作用。①医学检验的目的就是研究人体血液、体液、分泌物和排泄物中的致病因子,通过检测这些致病因子的量和活性的变化而推断疾病的发生发展来辅助临床医师准确判断疾病。②医学检验的结果是支持诊断、鉴别诊断,甚至是确诊的主要依据,临床医生诊断治疗疾病和判断预后的途径就是熟知检验知识。

4 参考文献

第9篇:微生物学的前景范文

在电影《生化危机》中,小小的“T病毒”从发生到传播再到毁灭世界,让观众惊呼这是“一个病毒引发的血案”。失控的生物真的可以毁灭世界吗?电影中的T病毒是一种变异的新型RNA病毒,只要一个生物被T病毒所感染,其本身的新陈代谢速度就会迅速加快,一旦生物体的新陈代谢以不正常的方式迅速增进,那么就会陆续出现电影中的症状直至变成丧尸。这样的艺术创作让电影充满了科幻色彩,而现实生活中一种病毒往往只能感染单一或少数生物,当病毒摧毁一定量的生物时,也会因为减少宿主的数量而降低传播速度,最终融入生物圈的平衡中,况且人类面对病毒的能动性是极大的,诸如天花、SARS、H1N1等曾疯狂地在世界各地肆虐的病毒,而今都已销声匿迹,人类甚至已经研制出了预防这些病毒的疫苗。我曾经一度觉得这一系列的电影是骇人的恐怖片,而现在我不再担心哪一天身边的生物会变成丧尸,因为,真实的世界中没有坐享利益的Umbrella公司,只有科学的大伞为我们挡风遮雨。一年之前,我选择了生物技术专业,而今,我在夏意正浓的绿城感受生命的魅力。

生物技术专业在我国起步较晚,算得上是新兴专业。比尔·盖茨曾说:“下一个首富可能是生物技术的投资者。”由此可以看出生物技术是一个金砖专业。同时生物技术也是一个“烧钱”专业,因为生物技术的科研经费是一笔巨大的支出,而且研究生物还得要有一些运气,要知道,一个偶然的发现就可以决定你的一生。前不久微生物学的第一节课,老师给我们的作业是查找青霉素的由来。1928年,弗莱明在检查培养皿时发现在培养皿中的葡萄球菌由于被污染而长了一大团霉,有意思的是霉团周围的葡萄球菌都被杀死了,只有在离霉团较远的地方才有葡萄球菌生长。经过一系列试验和研究,弗莱明认为这种霉菌的分泌物可能成为一种可以全身应用的抗菌药物,于是青霉素被发现了。“让你们查资料了解青霉素的由来不是重点,主要是想让你们知道生物的实验是充满偶然性的,一个不起眼的东西就可能改变世界。”微生物学老师如是说。

博大精深的“副科专业”

高中阶段,大多数省份的理综卷中,生物占的戏份较少。这就使得很多同学对生物的关注度不够,甚至把它抛弃成“副科”。到了大学,我才发现,生物技术竟然也可以如此博大精深。我们不仅仅要掌握普通生物学、遗传学、微生物学等生物专业必备知识,还要懂得分子生物学、细胞生物学、基因工程等生物技术知识,它对于数理化的基本理论要求也不低,尤其是化学专业课的学习更是占据了学习的大部分时间,大一的有机化学就让众多同学头痛不已,名副其实的“四大名补(补考)”之一。曾经有高中同学问我大学一年学了些什么,我打趣说:“数理化生都要学。”同学笑言:“你是在复读吗?”平常看到其他专业的朋友空荡荡的课表,再想想自己一周的课程中不是在教室上课就是在实验室泡着,有过埋怨,但是想要学好生物技术就必须耐得住寂寞。

从种群到个体,从宏观到微观,从一个细胞窥探整个生命。课堂上,我知道了生物体的结构组成,系统的进化,单个细胞的分子物质以及这其中涵盖的各种化学成分和它们的作用原理……高中时代,也许你只知道细胞的呼吸作用分为有氧和无氧呼吸,光合作用分为光反应和暗反应;只会用两个“光呼”简图和那几个背得滚瓜烂熟的方程式去计算某种植物夜间放出的二氧化碳、白天积累的葡萄糖;偶尔一个净光合或呼吸作用的变量都能把你搞得晕头转向。可到了大学课堂,细胞呼吸分为糖酵解、柠檬酸循环、电子传递链和氧化磷酸化,光合作用分为光合原初反应、电子传递和光合磷酸化、二氧化碳的固定和还原,每一步的具体情况和概念图同样得铭记于心。就拿呼吸作用第一步葡萄糖分解为丙酮酸来说,大学阶段称之为糖酵解,其中包括9个反应,前4个是将己糖转变为2个丙酮酸,消耗2分子ATP,后5个反应是由2分子丙糖形成2分子丙酮酸……当每个学期期考的时候啃下一本生物技术专业的大部头,除了掌握扎实的专业素养,心中的自豪感更是无以名状!

在生物技术的世界里,“实践是检验真理的唯一标准”这句话是王道。专业课老师一再强调,实验是生物学的灵魂。当我第一次在实验课上穿上白大褂时,为科学求真的使命感便油然而生。从最简单的观察洋葱表皮切片到如今我申请的省级创新实验课题,生物实验的世界里总能带给我无限的惊喜。有过在第一次解剖动物时不能直视手术刀的惊恐;有过因染色不成功而一再地制作切片观察的沮丧;还有过为得到一条清晰的条带而重复地在无菌操作台和离心机间走动,直到提取到高纯度RNA的喜悦……生化实验课上,用血清蛋白做醋酸纤维薄膜电泳实验,因为误把过期的血清用于离心,使得在薄膜上的样品不纯,导致电泳后染色结果与预期大相径庭,全班同学看着自己辛辛苦苦做了一下午的实验打了水漂,虽然心情糟糕,可是却没有一个人伪造实验结果,大家都原封不动地将实验薄膜贴在报告纸上,写下失败原因,再重新开始。在实验室里,我见过师兄师姐倒掉了上千个平板才筛到一个满意的菌种,那份成功的喜悦唯有他们知道;我也看到很多人放弃午休只为多看几篇外国文献,为实验思路做指导。实验室的生活在常人看来再枯燥无味不过了,可科学殿堂的大门也只为这些在实验室努力追梦的人敞开。

运用广泛的潜力股

生物技术可以运用到生物制药、酶工程、基因工程、细胞工程、胚胎工程等领域,在工业、农业、医疗等行业也进展得突飞猛进。大家熟悉的克隆羊多利,就是将要克隆的羊的体细胞核移植到受体母羊的去核卵细胞中,接着进行细胞体外培养,然后再将胚胎移植到同期的母羊子宫中,由此孕育出世界上第一只克隆羊。这些都是细胞移植、细胞培养、胚胎移植等生物技术的结合。以前价格昂贵的胰岛素、青霉素等药物,如今,运用生物技术量产,它们都已走入寻常百姓家。

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