生物技术概述精选(九篇)

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第1篇：生物技术概述范文

李武军（重庆市垫江中学校 重庆 408300）

摘要：生物入侵是人类全球化进程的负效应之一，并且对入侵地的生物多样性，生态系统功能和经济发展都造成了巨大的危害。生物入侵已经引起了生态学家们高度关注，生物入侵的机制是其中重要的科学问题，对于预防外来生物入侵和恢复已经被入侵的生态系统的稳定性都具有重要的意义。本文主要介绍了目前占主导地位的几种生物入侵机制。

关键词：生物入侵 入侵机制 生态位

生物入侵是指物种由自然分布区扩展到一个新地区，在新区域中，该物种可维持自身种群的稳定性，并对入侵地造成生态灾难的过程[1][2][3]。据统计分析，生物入侵已成为造成生物多样性丧失的三大主因之一[4]，其对生态系统中所有物种赖以生存的自然平衡造成了长期威胁[3]，我国几种主要入侵物种所造成的经济损失就高达574亿元[5]，另外，生物入侵还会造成全球动植物区系的均匀化趋势[6]。生物入侵的“十数定律”表明，在众多的外来种中只有极少数会成为入侵种，究竟为什么会造成这种现象呢？这引起了生态学家的注意。围绕这个问题研究人员针对不同种进行了大量的研究，提出了外来物种成功入侵的若干机制。目前，对外来入侵植物的研究大致可分三类：外来种本身生物学特性、被入侵生境的敏感性与二者的相互作用。现分别从这三个方面对外来种入侵机制研究加以概述。

1． 入侵植物本身生物学特性

外来植物入侵能力与其自身性状之间的关系是入侵生态学的基本问题之一。研究表明入侵植物一般都具有较高的光合利用效率、水分及养分利用效率和对环境胁迫的忍耐能力，且r-策略种群往往具有更高的入侵扩散能力。在对入侵和本地悬钩子属（Rubus Linn.）植物光合特性的比较中发现，入侵种具有较高的光合能力和较低的比叶面积，这就保证了其较高的光合利用效率和较低的构建成本[7]。对南美蟛蜞菊(Wedelia trilobata)、互花米草(Spartina alternifora)等植物的研究也得出了相似的结论[8][9]。通过对鸭跖草科入侵植物 Tradescantia fluminensis 和 Commelina benghalensis 与本土植物 T. Blossfeldiana 和 C. pacteosa 在不同水分和营养梯度下特性的比较表明入侵植物具有较高的水分营养利用效率[10]。入侵植物还具有较强的适应可塑性和抗逆性，王俊峰等比较了光强对入侵植物和本土植物生物量分配、叶片形态和相对生长速率的影响，结果表明不同的光强下入侵植物的适应可塑性很大

[11]。对恶性入侵杂草空心莲子草（Altemantheraera philoxeroides）的研究发现在不同程度的水分胁迫下，该植物均能靠POD活性来消除过氧化物的危害[12]。很多入侵植物都可进行无性繁殖，即其营养体的一个片断就可成长为一个新个体，这对入侵初期入侵种的建群起到了至关重要的作用；在有性繁殖方面入侵种具有花期长，种子多和幼苗生长强壮等特点[13]。

植物入侵成功除了具有一些基本的生物学特性以外，有的外来种还具有一些特有的入侵机制。如李绍文等发现三芒草可产生他感物质抑制土壤中的固氮细菌，从而改变土壤氮资源，影响其他植物的生长[14]。对朱砂根、矢车菊等植物的研究还发现其自身的细菌和菌根真菌对成功入侵有极大的贡献[15][16]。

2． 被入侵生境的敏感性

生物入侵的成功不仅与物种本身生物学特性密切相关，也与被入侵生境的特性和群落对入侵物种的敏感性有关[3]。一般来说，任何群落都有被入侵的可能性，但不同群落物种组成、功能群、营养结构、不同营养级之间相互作用的强度等，都会影响群落的入侵抗性[17][18]。通过对被入侵生境特性的研究，研究者们提出了一系列假说。

2.1 多样性阻抗假说 1958年Elton在其经典著作“The Ecology of Invasion by Animals

and Plants”中提出物种多样性低的群落比多样性高的群落更容易被外来植物入侵，此即经典的多样性阻抗假说[1]。该假说的理论依据是多样性低的群落资源利用效率比较低，这也就为外来种的侵入提供了生存空间，所以这样的群落敏感性也就更高，更容易被入侵[19]。有关该假说的研究出现了许多有争议性的结论。对加州一年生草地的调查研究发现，物种丰富的地区更容易被外来生物入侵[20]。Levine等在综述之前的研究工作时也发现在空间图式和加入入侵者的试验中，多样性高的群落更容易被入侵[21]，这些观点与Elton的观点恰恰相反。Naeem等认为以观察为基础的研究存在一个很大的缺陷，即对与生物入侵和物种多样性同时发生作用的外部因子（如干扰、气候、土壤肥力、光照等）缺乏控制，所以他们的研究结论不能够真正反驳Elton的观点。他在对外来植物屋根草（Crepis tectorum）入侵性与物种多样性之间关系的控制试验中发现物种多样性与入侵性呈显著负相关，这与Elton的观点是一致的[22]。Hooper等对Elton的假说做出了一些修正，他认为群落物种功能群多样性越高，外来物种入侵成功的机率也就越小。这是因为功能群多样性丰富的群落对有限资源利用的就越彻底，留给潜在的入侵种获得资源的机会也就相对越少[23]。通过对恶性杂草空心莲子草入侵性的控制试验发现，物种功能群多样性与该植物入侵性具有显著负相关，且独立于功能群之外的物种多样性与空心莲子草的入侵性没有明显相关性[18]。

2.2 干扰假说 干扰可能会促进生物入侵[24][25]。这里的干扰包括人为干扰和自然干扰，干扰会打乱物种间的相互作用，形成新的空缺生态位，从而降低本地群落对入侵的抗性[26]。Smith等对一个以C4植物为主的草原进行了15年的试验，发现火烧和放牧都会对本土植物和外来植物的丰富度产生影响，火烧促进了外来植物的入侵，放牧却减少了入侵[27]。另外，全球变化也会引起气候带的重新配置，这必然会引起物种和群落分布区域的进一步改变，这也会增加入侵机率[28]。该假说一直以来受到公认，但是缺乏试验验证。

2.3 生态位机遇假说 Shea等提出资源、天敌和物理环境3个因素共同决定了物种的入侵性。一个物种对这些因素的时空变化的反应如何，也就决定了它的入侵能力[29]。这里生态位机遇可以定义为某一特定群落提供给一个外来种在低密度下获得正增长率的潜力。它可以是由资源、天敌和物理环境及时空变化的任意组合。生态位机遇越低，群落对入侵的敏感性也就越弱。同样，该假说目前也很缺乏试验验证。

3． 入侵植物与入侵生境的互作关系

入侵植物与入侵地生境的互作关系是入侵生态学机制研究的一个重要方面，对入侵植物成功入侵具决定性作用。

3.1 天敌逃逸假说 该假说认为，外来植物进入一个新的分布区后，由于缺乏专食性天敌（包括植食性动物、有害细菌、真菌等），从而导致该物种在数量和空间分布上的扩张[1]，天敌逃逸假说一直以来是生物防治的理论基础。该假说的成立必须基于以下论点：在原产地该植物具有专食性天敌，而入侵地则没有；入侵地广食性天敌更喜食本土植物；外来植物可利用天敌的作用来调节自身种群的生长[3]。针对该假说，研究者们进行了一系列野外观察的或者受控的试验验证。Wolfe等对多年生植物白玉草（Silene latifolia )在欧洲（本土区）和北美（入侵地）的四种广食性天敌和两种专食性天敌的控制作用做出比较。结果表明，在入侵地，各类天敌的作用均远远小于本土区[30]。原产地土壤病原菌也是植物的重要天敌之一，对入侵植物矢车菊（Centaurea maculosa）原产地土壤微生物和入侵地土壤微生物的比较研究表明，在个体水平上，原产地的土壤微生物灭菌培养的矢车菊生物量增加了166％，而灭菌的入侵地土壤培养的矢车菊生物量则下降了24％；在种群水平上，灭菌的原产地土壤培养的矢车菊生物量增加了31％－900％，而灭菌的入侵地土壤培养的矢车菊生物量则只增加了-24％－148％（生物量增加出现负值说明土壤微生物与植物具协同作用）；这说明原产地土壤微生物对植物的控制比入侵地要明显强[31]。

3.2 入侵进化假说 基于天敌逃逸假说的基础，入侵进化假说认为，外来生物进入新生

境后，其种群由于逃逸了原产地天敌的控制，从而失去了对天敌的抗性，这样外来生物就可以在缺乏天敌抗性的状态下重新配置资源，从而在表型甚至是遗传上出现有利于种群扩张的快速变化[32][33][34]。目前，已有很多研究者对该假说进行了验证。

Siemann等对美国东南部的入侵植物中国乌桕（Sapium sebiferum ）的研究发现，在入侵地该植物种群要比原产地种群个体更大而且繁殖力更强，但抗病性能较差[35]。Jakobs等调查了入侵植物加拿大一枝黄花（Solidago gigantean）46个欧洲种群和45个北美种群（两地带在气候和纬度上无明显差异）发现入侵种群的平均种群大小、密度和总生物量比原产地高[36]。但是，Bossdorf 等对葱芥（Alliaria petiolata ）的研究结果却不支持该假说，他们认为入侵生境中物种间竞争较少时，自然选择将倾向于选择竞争力较弱的基因型，另外在长期的进化过程中，入侵种还可能通过拒食、延迟发育和毒性来减少天敌的伤害，从而实现成功入侵[37]，该理论被称为“新防卫假说”。

3.3 种间竞争和他感作用假说 研究证明，成功的入侵种在新栖息地环境条件下的竞争能力经常高于处于相似生态位的本土种，这种情况下可以通过排挤本地种获得入侵的成功，在植物竞争中，他感作用具有重要的地位。Callaway等的研究发现入侵北美的杂草 Centaurea diffusa 的生长和养分吸收能力在其原发地受与其共存的物种的分泌物质所抑制；而在新栖息地，Centaurea diffusa 的分泌物质却抑制了类似植物的生长[38]。黄红娟对入侵中国的恶性杂草薇甘菊（ Mikania micrantha ）的他感作用研究也表明，四种不同生境的外来植物提取液均会对本土种产生较大抑制作用，但是四种生境中薇甘菊的他感作用会有差别

[39]。目前，关于外来植物他感作用的生态学过程了解的还比较少。

总而言之，外来种的入侵机制是一个十分复杂的问题，每一种理论都具有应用的局限性，往往在解释某种生物的入侵时，需要对几个理论进行合理的糅合。

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第2篇：生物技术概述范文

1存在问题

微生物实验教学不仅是培养生物技术专业人才的重要实践教学环节，而且也是培养微生物相关学科(食品、医药、环境、检验检疫等)学生实验技能，提高其创新实践能力的关键环节.结合微生物相关工作的实际需要，分析我校生物基础实验教学中心生物技术专业的微生物学实验教学存在以下问题.

1．1实验教学资源不足

近年来，以省级基础实验教学示范中心建设和新校区建设为契机，我院实验室环境建设得到不断改善，中心现有各类实验室面积达3000m2余，仪器设备1000余台(套)，总价值1000余万元.各实验室宽敞明亮，实验室布局集中、合理，能满足全院生物类实验课的排课需要.但是，在实验教学过程中还存在部分基础设备(比如天平、高压灭菌锅等)、药品耗材台套数不充足的问题.大量的学生人数和教学内容与有限的药品耗材台套数和实验课时之间存在诸多矛盾.因此，在想保证微生物实验教学与理论教学进度相衔接的情况下，又受实验教学资源的限制.在实验过程中存在至少两个小组学生公用一套完整的基本设备及药品耗材，在有限的实验教学资源和实验学时下，大多数学生都未能亲自参与动手操作，到学期末还是不能掌握相关的基本技能.

1．2教学模式陈旧，不能突显学生主观能动性

以往的微生物学实验教学多为实验教师把实验目的、原理、内容、材料与方全部板书在黑板上，学生对照黑板和依赖实验讲义按部就班地按照老师的要求进行实验操作，使实验教学成为了老师单向灌输、学生被动接受的教学程序，学生缺乏动脑、动手、分析和解决问题的主动能动性，这在一定程度上大大泯灭了学生的创造性思维，束缚了学生的洞察力.此外，实验前期的准备多数都由实验教师自己亲临亲为，学生们对有些实验过程几乎完全不了解，进而造成了学生缺乏独立自主的实验能力.

1．3教学内容陈旧、实用性不强

目前，我院生物技术专业微生物学实验教学内容与生物科学专业相比，并无明显差异.实验教学的顺序基本上是根据理论教学内容的顺序安排，前后实验内容相对比较孤立，衔接不够，连贯性不强.选用的实验项目以基础验证性实验为主，综合性设计性和研究创新性实验项目相对较少，这对学生思维兴趣、动手能力、创新能力的培养和提高均有一定的局限性，不利于学生对知识系统化学习和整体性的把握，学生对对所学的知识难以融会贯通［12］.

1．4考核方式太过单一

实验课的考核是衡量实验教学质量一个不可或缺的重要环节，若无行之有效的考核机制，教学改革也可能流于形式，达不到预期的理想效果.以前，我院生物基础实验中心对实验考核方式太过单一，以期末笔试成绩(占60%)、实验报告成绩(占30%)和平时考勤成绩(占10%)作为评定最终实验成绩的依据，没有突出体现学生操作技能，造成学生偏重理论，不重视操作技能训练，实验时不愿意多动手操作，实验结束后不能够认真分析总结，长期这样不利于学生基本技能的培养，不利于学生的主动学习.因此调整实验考试方式十分重要.基于以上问题和不足，对我院生物技术专业微生物学实验教学改革和探索势在必行.

2微生物实践教学的改革探索

2．1优化管理，应对资源不足

我院生物基础实验中心以“加强建设、规范管理、提高质量”为工作思路，坚持制度建设与规范管理相结合，目标考核与过程管理相结合，强化实践教学，提高学生实践能力，努力把实践教学质量提高到了一定的水平.优化管理，最大限度的实现资源共享，挤出大量资金添加了真正不足的实验仪器设备，做到台套数充足，基础实验力真做到了学生1人一组，综合实验3人一组，建立一门课一学期完整的实验台套数，大型仪器资源共享，小型仪器耗材开学第一次实验就分组落实，装箱锁柜，责任到学生，课结束后统一归还，损坏照价赔偿，优化管理，保证实验教学顺利有序开展.同时，加强学科带头人和实验教学团队的建设，组织教师到实验教学改革执行优良的实验教学中心去交流和学习，形成理论与实验教学互通的队伍结构.

2．2整合教学内容，改革教学方法

根据专业建设目标，依托已有学科基础和优势，我院生物技术专业定位在“偏应用微生物方向”为特色的人才培养.为此，生物技术专业微生物学实验内容应根据学院培养学生的目标、实验条件、社会对生物技术专业微生物相关岗位技术知识点、技能点精心选择实验项目(力求知识性、综合性、应用性为一体)，从整体上强调基础性和系统性，突出实用性、实践性，职业性、强化学生的职业训练.基于以上理念，近两年来，我院为了适应整个实践教学体系充分体现综合性与创新性的发展要求，对生物技术专业微生物学实验教学大纲与教学计划区别于生物科学专业，并在基础上进一步修订与完善，在实验对象、实验材料的选择上尽量选择常见的、应用性强的以及学生感兴趣的实验课题(药品或食品中有害或有益微生物的检测、分离纯化及鉴定等)，让学生可从简单的验证性实验向综合性实验发展，将微生物实验的基本技术(显微技术、无菌操场技术、分离纯化技术)有机结合起来，这样使微生物实验既增强了实验的综合性，也增强了实验的系统性，实验课不再是理论课的依附，而是从知识结构、技术技能、创新能力等方面培养了学生综合能力.同时，在微生物实验教学过程，组织更新实验项目和教学内容，实现实验教学内容的系统性、科学性与先进性，利用兴趣提升学生学习能动性，使学生在实验过程中找到乐趣，寓教于乐，从而达到学以致用.加强了实验教学的开放性与互动性，如鼓励学生课余时间利用实验室条件开展自主性、研究性实验.例如学生完成的自主开放实验“酸奶乳酸菌的分离纯化及乳酸饮料的制作”、“水中大肠菌群的检测及水质状况评价”、“食用菌的菌种分离纯化及栽培”等成果已被纳入面向全院开设的专业选修课《生物实验基本操作规范及安全》中，进一步扩大了校级选修课《生命科学导论》课程的影响，为学生今后进一步深造，为学校进行创新型、应用型人才培养工作奠定了坚实的基础.

2．3以学生为中心，重视实验过程

通过对相关企业对生物技术专业微生物相关岗位需要的能力调查［13］结果表明，企业需要的岗位能力除对无菌操作技术、细菌常规分离、纯化及检验、质控等外，实验前期的准备工作和实验后期的处理工作、微生物安全常识、自我防护知识、团队合作精神等也是企业重视的能力.但在目前传统的实验中，实验前的准备大部分均由实验教师自己完成，这很容易造成学生被动地学习，对整个检验过程不能全面地了解.因此，现在整个实验过程中我院均以学生为中心，鼓励学生参与实验的课前准备，如通过土壤微生物分离、纯化及活菌计数的整个流程，使学生不但学到了培养细菌(牛肉膏蛋白胨培养基)、放线菌(高氏一号培养基)、霉菌(马铃薯培养基)三大培养基的制备，且掌握了基本的灭菌技术(高压蒸气灭菌、火焰灭菌、紫外消毒灭菌)、无菌操作技术、分离纯化技术、革兰氏染色技术、鉴定技术及平板菌落计数计数等基本实验技能.实验绝大部分过程都让学生参与准备，独立操作，自己完成.通过训练，不然培养了学生发现问题、解决问题的方法能力及相互协作能力，也使学生增加了责任感，提高了实验效率和效果.同时，我院力促科研资源全面向本科生开放，以本实验教学中心为基地，以分子生物学与生化药学重点实验室、生态中心重点实验室、竹原纤维中心等已有科研平台为依托，以项目研究为载体，培养学生的科学思维、科学研究能力和创新精神.学校还专门设立了绵阳师范学院本科生创新实验项目，我院不少同学获得了经费资助.近两年，大二以上年级的本科生70%以上均参加了科研创新项目.

2．4以实践技能训练为根本，革新实验考核方式

合理的成绩评定有利于学生平时更认真地掌握实验操作，从而巩固和提高学生动手的能力［14］.以往，我院实验课终成绩以理论考核为主，实验报告为辅，理论考试和实验报告虽在一定程度上可反映学生接受知识的情况，但不能以此作为唯一的考核标准.学生对实验方案设计、实验操作的熟练程度、实验报告撰写与结果分析能力、实验习惯以及团队合作精神与组织能力等方面也是评价学生实验成绩的重要依据.近两年来，为了使生物技术专业学生对微生物实验课有足够的重视，进一步加强学生基本操作技能训练和提高实验课质量，实行“实验考勤综合操作加笔试”的综合评定考核方法，选择既有代表性、又有较严格的操作要求的实验进行技能操作考试，让每个学生独立完成.因此，我院现将课程考核分为以下四部分:①理论考核(40%).微生物学实验必须掌握的基本理论知识及技能理论知识.②综合设计实验考核(20%).综合设计实验项目，学生以小组为单位，在组长的带领下，查阅相关资料，每组撰写实验方案，安排时间进度，准备所需一切仪器设备，独立完成，直至完成结果的报告.教师根据整个过程的表现给予评分，重点关注的是学生掌握知识的水平及团队精神与合作能力.③操作技能考核(30%).将学生必须掌握的操作技能归纳为若干小项目，做到技能操作标准化.在学生充分练习熟悉的基础上，考核时由学生随意抽签决定考核内容，教师一对一进行操作技能的现场考核，现场打分.操作技能考核也可与学生第二课堂活动结合起来，开展操作技能竞赛活动.④平时成绩考核(10%).主要是对学生平时上课时的综合评定，包括考勤、回答问题积极性、态度、实验习惯及实验报告等.

3结语

第3篇：生物技术概述范文

《改变我们生活的生物技术》观后感

看了“科学讲堂线上公益活动”系列专题讲座，由孙万儒老爷爷讲的《改变我们生活的生物技术》。

听了老爷爷对生物技术的讲解后，我突然对生物技术充满兴趣，现在这个时代，生物科技的运用已渗透到了与人类密切相关的健康、农业、工业和环境等领域，具有广阔的前景。生物产品逐步多样化，日常化，已经走进了千家万户。但同时由于生物的前沿性、广泛性、发展快等特性，并不为多数人认识和理解，人们往往对生物的认知仅仅停留在表面，或者说把生物看得过于神秘。

举个最简单的例子，克隆，其实就是利用生物技术制造出另一个基因完全一样的个体，人们将克隆技术与其他科技成果结合，可以根据需要培育出优质、高产的粮食、蔬菜新品种;也可以培育大量品质优良的家畜，大大提高饲养效率。克隆技术还可以挽救一些濒危物种，让一些濒临灭绝的动物免遭厄运，从而调节大自然的生态平衡。人们利用克隆技术能够培植人体的皮肤进行植皮手术;能够“制造”出人的了耳朵、软骨、肝脏和心脏等人体“配件”，一旦病人需要，就能重新“装配”……

奇妙的克隆技术正向人类展示它诱人的前景。看过老爷爷的讲座后，我的启发是，任何事物都有它的两面性，是不能单纯的用“好”、”坏“来简单的描述的。如果把克隆人体的某些器官作为人类疾病的治疗用，恐怕没有多少人会反对，如果是为了优化一些物种而进行克隆，也算不上是坏事。如果有伤人类伦理、文明或者是危害人类而进行克隆，那可就不是一件好事了。

第4篇：生物技术概述范文

Exploration on Teaching Reform of

Molecular Biology Course in Biotechnology

ZHANG Tiejun， CHEN Xinmei， OUYANG Yongchang*

（School of Life Science， Guangzhou Medical University， Guangzhou， Guangdong 511436）

Abstract Molecular biology is an important basic course for students majoring in biotechnology. Due to update the theory of molecular biology knowledge quickly， the development of experimental technology， fast， and the content is more abstract， from the rational use of teaching methods， to promote discussion， to carry out small class teaching， the use of cyber source， enhance the ability of autonomous learning， establish evaluation system， and optimize the experimental teaching system and other aspects of teaching reform， in order to improve the specialty of biological technology molecular biology teaching effect， cultivate unity of knowledge， ability and quality， application of compound bio technology professionals.

Keywords biotechnology； molecular biology； teaching reform

生物技术专业培养具备生命科学的基本理论和较系统的生物技术的基本理论、基本知识、基本技能，具有良好科学素养及创业精神，能在科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作，能在科研机构、高等学院和相关企业等单位中从事科学研究、教学、管理及商业服务的高级专门人才。

分子生物学是从分子水平上研究生命现象、生命本质及其规律的的科学，主要研究核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学，是21世纪最具活力的生命科学之一。[1]目前，分子生物学是生物技术专业学生一门重要的专业必修课。因此，确定合理、科学的教学改革方案，优化、重组教学内容，精心设计教学方法和教学手段，对保证生物技术专业分子生物学课程教学质量具有重要意义。[2]

1 分子生物学教学现状

（1）分子生物学是生物技术专业的一门主要课程，教学单位往往会根据教师上课需求以及市场需求来选择教材，然而，却有可能忽略了对学生的接受能力以及理解程度的考虑。部分分子生物学教材内容高深莫测、专业词汇多且与实际联系不够紧密，造成学生在学习过程中困难重重，严重降低了学生对该学科学习的积极性。

（2）教学条件限制。在分子生物学课堂中，使用多媒体设备等教学手段对提高学生的学习积极性以及学习效果有明显的促进作用。然而，部分教学单位由于教育资源分布不均匀，难以利用先进的教学手段。

（3）分子生物学课程所涉及的知识?c以及生物学过程，大多数是看不见摸不着的微观世界，学生在学习的过程中难以直观感受。

（4）理论知识更新快，实验技术发展快。分子生物学作为生命科学的前沿学科，其发展日新月异，这也对教学提出了更高的要求。授课老师需及时接纳最新知识，充分备课。

2 分子生物学教学改革的主要措施

2.1 PBL教学法的合理运用

PBL（problem-based learning，问题式学习）教学法于1969 年由美国Barrows教授创立，并引入高等教育，很快在高校中广泛应用。是一种以问题为导向，以学生为中心的教学方法。其主要流程是：老师提出问题，学生作为主体进行分组讨论，学生解决问题。[3]在PBL教学过程中，学生是主体，老师则主要起到辅导的作用。分子生物学课程内容复杂，用传统的教学方式不易调动学生的学习积极性，而且课堂效率不高。在课堂中适当引入PBL教学法，可改善教师唱独角戏，学生被动接受的状况。

在进行PBL教学前的备课过程中，任课老师应查阅大量的文献，充分考虑在讨论案例过程中可能出现的问题，内容涉及分子生物学以及其他学科如生物化学、细胞生物学等。在课堂上，教师应寓教于乐，充分调动学生积极性，控制好课堂节奏，同时应根据教学大纲的安排，强调学习过程中应掌握的知识要点。[4]

在分子生物学的教学过程中，PBL教学可分为四个阶段：（1）提出问题。开展PBL教学的时间不宜在课程开始的阶段，而应在课程中后期，学生具有一定的分子生物学基础后再开展。PBL教学讨论的主要题目应该是分子生物学教学过程中的重点或者难点，并且结合生活实际的讨论内容。教师在这个过程中是组织者的身份。（2）人员组成。为调动学生参与的积极性，同时考虑到团队的高效性，将每个班级分成4～6组，每组包括4～6 名同学。分组结束后，要求各组成员选拔出该组的组长并选定拟解决的问题，然后进行人员的分工，明确每个成员应完成的内容和时间节点。老师负责全程把控，掌握教学的整体节奏与进展，及时了解各组的情况，包括进程、主要观点、存在问题、后续进展等。鼓励各组结合自己的研究、思考提出自己的想法。对成效较好的小组，给予肯定和表扬；对存在问题较多或进展较慢的小组有针对性的指导，帮助小组找到解决问题的核心路径。（3）成果展示。学生展示自己的研究成果，并开展充分讨论。主讲老师在学生讨论完毕后，对学生的成果、讨论的主题、各组的亮点、学生关注点较集中或争议较大的问题、学生未掌握到的知识点、研究时未关注的部分、下一步学习或研究中需要改进的研究方法进行总结、归纳，并提出改进意见。[5]（4）考核评分。考核评分是对PBL学生成果的集中体现，评分体系主要包括三部分：一是课件制作，占比30%，评价标准主要是内容正确、重点突出、课件美观、清晰易懂，能综合运用图片、音频、视频、动画等表达自己的观点；二是课件展示，占比40%，准备充分、逻辑正确、条理分明、落落大分，能清晰的阐述自己的研究成果、观点等；三是课堂讨论：占比30%，主动思考，积极参与，能够抛出富有启发意义的论点，回答问题时中肯全面。

2.2 提倡分组讨论，开展小班教学

在讨论课开始前2周，老师将要讨论的内容告知学生。以小组为单位进行学习，各小组成员间可以进行分工协作，分头寻找资料、讨论并汇总；课堂上以小组形式提出问题，介绍小组观点、结论，老师也会对该小组的汇报进行点评；课后以小组为单位进行复习，增强学习效果。小组学习活动的意义既体现个人的价值和责任，更强调成员间彼此赋予信心和力量，通过体验团队的智慧和协作，培养了学生间可贵的团队合作精神。

分子生物学的课堂提倡小班教学。一方面，可以增加师生间互动的频率。由于分子生物学课程所涉及的知识点以及生物学过程，大多数是看不见摸不着的微观世界，学生在学习的过程中难以直观感受，这就增加了学生学习该课程的难度。小班教学有助于老师关注每一个学生对相关知识的把握；另一方面，小班教学易于实施多种教学形式，灵活掌握教学要求和进度，便于及时调整教学内容。

2.3 利用网络资源，提升自主学习能力

自主学习强调的学生作为知识的主动构造者自己进行学习的意愿和能力，反映了教学向个性化、创新化、自主化、多元化过渡的趋势。分子生物学作为前沿科学，信息量大、更新快，要积极利用互联网信息资源，提升学生学习和借鉴优秀研究成果、自主学习的能力。教师要由照着教材讲变成开放式、启发式教学，最大限度调动学生学习的积极性、思考的主动性、课堂的参与性。鼓励学生自主学习，主动去学习和研究当前科研的最前沿知识，在研究的过程中敢于提出自己不同的看法，培养学生探索创新精神。[6]让学生由被动受教变成自主学习，主动参与到课堂学习中，形成教学工作“教”与“学”相辅相成、相互促进。教师要积极拓展教学内容的外延，主动介绍国内外优秀的生物网站、资源库、期刊、论坛等，鼓励学生积极开展课外阅读，丰富学科专业知识、前沿信息、专业词汇等知识，激发学生探索新知识的热情，也不断培养学生自主学习、发现问题、解决问题的能力。[7]

2.4 建立形成性评价体系

“形成性评价”的概念是由斯克里文 1967 年所著《评价方法论》 中首先提出来的，与传统的“终结性评价”不同，它是对学生的学习过程进行的评价，旨在确认学生的潜力，改进和发展学生的学习。因此，形成性评价方式更能体现出学生的学习效果。[8]分子生物学课程的目的在于培养学生形成良好的分子生物学学习习惯和实验习惯，提高他们的科学素养和创新能力。期中或期末考试不能全面真实地反映出学生的真实学习情况，采取形成性评价的方式显得更加科学和必要。具体如下：一是平时成绩，占课程总成绩60%，包括课堂考勤，占总成绩5%、课堂作业，占总成绩10%、课堂提问，占总成绩5%、PBL讨论会，占总成绩10%、实验考评，占总成绩30%。二是期末考试，占课程总成绩40%。由于形成性评价是强调过程的评价方式，引导学生重视平时的学习情况，大大减少了学生考前突击的可能，也更能真实地反映出学生的真实水平。

2.5 优化实验教学体系

分子生物学实验技术是生物技术专业学生必须掌握的重要基本技能之一。其研究方法及策略已被广泛应用于生命科学的研究当中。[9]通过对学生实验技能的培养，一方面有利于将理论教学与实践教学相结合，丰富教学内容，提升教学的实践性、实用性、综合性，便于学生理解和掌握；另一方面，在提升学生综合素质、学习兴趣、创新能力、思考能力等方面也有十分重要的作用。[10]因此，增加分子生物学实验学时数，开展综合实验也是课程改进的一个重要方向。在实验教学中，教师要结合分子生物学快速发展的特点，选取与教学内容相适应的操作性、设计性实验，并做好不同实验之间的关联与衔接，建立实验的逻辑体系。一是分组分工，辅助实验老师提前做好实验准备工，并提前观察、发现问题及时记录。二是教师针对前期准备工作中发现的问题有针对性的阐述，并对实验流程、操作方法、各环节中注意事?进行讲解与演示，指导学生开展实验。三是讲解与演示结束后，学生动手实验，教师应注意注意观察过程和细节，对共性问题，要及时统一纠正，对个别同学的个性问题，要个别指导。既确保操作的准确性、严谨性，也要保证实验质量，通过实验检验教学情况。

3 结语

生物技术专业应用人才培养是一个综合性、系统性的工程，涉及到教育环节的方方面面。课程教学是其重要的一环，分子生物学课程教师要积极发挥作用，不断提升专业能力、教学能力，教学理念与时俱进、教学手段丰富灵活，激发学生学习的主动性、创造性，提升学习内容掌握能力及应用效果，为国家培养知识、能力、素质协调统一的应用性、复合型人才。

第5篇：生物技术概述范文

关键词生物技术专业;实践教学;改革

2002年经重庆市教委批准，重庆文理学院设立生物技术专业，几年来，生物技术专业以培养德、智、体全面发展的高素质应用型人才为目标，以深化实践教学改革、合理设置实验课程体系、优化师资队伍结构、改善实践教学条件为措施进行专业建设，使生物技术实践教学的软硬件条件得到了较大改善。在实验设置和内容方面也进行了一系列的改革，构建了“以专业实验技术为龙头、基础实验技术为基础、模块实验技术为补充”新的实践教学体系。

1生物技术专业实践教学体系建设的原则

长期以来，国内各高校的生物技术专业因成立背景不同，办学特色不同，在实践教学各个环节设置方面各有偏重。近些年来情况有了一些变化，随着生物技术产业对人才要求的不断提高，各校交流的加强，对生物技术专业的内涵及外延有了较为一致的认识。从2005年开始，按照“国内领先和国际先进”生物技术专业的实验课程建设要求，结合重庆文理学院具体情况，对生物技术专业实践教学进行了改革，在课程优化目标方面，主要考虑以下3个方面:

(1)就业市场对人才的要求。生物技术是一种高新技术，可以应用于农业、工业、食品、医药、微生物等领域，市场需求范围广。这要求以通才教育为基础，培养厚基础、高素质、能力强的应用型人才，形成核心竞争力。唯有如此，才能使学生在就业市场上展现出较强的竞争优势。因此，应该培养基础扎实、知识面广、技术过硬的应用型人才。

(2)结合学科理论和实践的发展趋势。生物技术是生命科学中发展最为活跃的领域，高新技术不断被发现，为生物学以及其他学科的发展提供了重要的理论依据和研究手段。同时，生物技术也是一门实践性很强的学科，要求学生具有较为扎实的生物科学基本理论、基本知识和较系统的生物技术理论与实验技能，了解生物技术领域的前沿和发展动态，具有较强的创新意识与实践能力。因此，应将最新生物技术科研成果和学术前沿发展趋势引入到教学当中，使学生了解和掌握最新的生物技术，并提高其解决科学难题的能力。

(3)学生自主意识和主观能动性。生物技术实验教学是重要的实践教学环节，它不仅仅是对理论的验证，还是培养学生动手能力、应变能力、创新能力及科学思维的重要手段[1]。生物技术实验教学的改革与探索，重在发挥学生在实验教学中的主体地位，充分尊重学生的兴趣和特长，重视学生的个性发展，促使学生养成自我约束、主动学习、不断进步的优良学风[2]。实验课堂应改变由教师“抱着学生走”的实验方式，以学生为中心，在实验中留给学生较多的独立思考的空间，有利于学生拓宽思路，使学生产生压力，并将压力转变为动力，最终提高学生的动手能力和分析能力。

综合以上各个方面，高等教育应当以学生的个人发展为出发点，形成专业的培养目标，并围绕这一目标进行课程建设和改革。为了实现这一目标，要求学生通过对基础知识体系的学习，形成自我学习的能力。

2生物技术专业实验建设的框架

生物技术是生命科学的前沿和尖端学科，发展日新月异，新技术、新设备、新成果层出不穷，只有不断更新知识，才能紧跟前沿[3]。生物技术专业无论是设备投入还是实验耗材相对较高，要求高校必须加大投入，才能确保实验教学的质量，而加强实验教学的关键是要有一个功能齐全、设备先进的实验室[4]。

首先，围绕专业培养目标，以实践性教学环节为中心，对专业人才知识和技能结构进行整体分析和设计，使课程实验、课程设计、生产实习、毕业设计等主要实践教学环节形成4大模块，使这些模块既分工明确、各有侧重，又相互联系，有机地组成一个不可分割、相互渗透的整体。与理论教学相互配合，以基本技能为基础，专业技能为重点，突出知识的联系性和综合性特点，注重技术应用和创新能力的培养，构建相对完善的具有专业特色的实践教学体系。

其次，结合学科优势，打造创新性综合实验体系。综合实验体系除贯穿基本技能训练体系以外，根据重庆文理学院的专业特色，开设一些具显示度的、切合实验室规模的、包含完整生物制药环节的综合性大实验。充分培养学生的综合实验技能，并与课程理论体系配套，为学生提供初步技能实训的机会。实验规模的生产装置与布局反映了现代生物技术的特点，并充分利用重庆文理学院现有的生物教学中心技术优势，在实验内涵上体现多学科的交叉与应用，反映科研、生产、工艺一体化研究的思想。

最后，依托重庆文理学院建设重点学科的背景，创建柔性技能型实践平台。生物技术专业实验室的建设体现了教学与科研的充分结合。利用学科资源，校级重点实验室、重庆市生物工程中心都直接参与本科实践教学。开设植物组织培养、水产动物良种选育、基因工程、酶工程4个方面的设计型、研究型开放实验，供学生选做。学生依据自身的个性特点可选择感兴趣的实验，实验的内容也根据学科的发展不断调整、提炼最新的研究成果，体现出整个实验系统适应学科发展及个性培养的柔性。通过研究设计型实验环节，让学生体会生物材料的多样性，感受现代生物技术在科学研究和生产实践中的应用，对专业有一个更全面和深刻的认识。

3构建多层次的实践教学体系

实验教学体系是生物技术实践教学体系的重要部分。实验教学体系建设包括实验教学内容、实验教学方法和手段、实验教学队伍和实验室装备等的建设。其中教学内容是实验教学的基本依据，是学生获得实验技能的根本[5]。实践教学内容与体系是围绕着生物技术专业的培养目标制定和建立的，注重学生动手能力、创新能力、实践能力的培养。设立基础实验技术系列、专业实验技术系列和模块实验技术系列3大类别实验课程，明确本专业基本技能点、专业技能点和行业综合技能点要求。以实验技能性质分类为主线，整合实验课程，使学生明确每项技能的训练目标。

基础实验技术系列涵盖生物学和实验技术的核心，是学生必须掌握的基本训练环节，这一层次也称为基础核心实验。专业技术实验系列涵盖生物技术大实验以及发酵工程、植物组织培养、生物技术制药等方面的设计研究型实验，实验内容提前公布，学生可以结合自己的兴趣进行选择，专业技术实验系列中学生可部分或全部完成从实验方案设计、实验准备直至实验结果获取的全过程，培养学生的综合实验能力。在学生进行上述2个层次专业实验技能训练的同时，对一部分较为优秀的同学安排创新实验环节的训练，创新实验反映学科发展方向及研究热点并带有探索性，参加创新实验的学生可以提前进入实验室，并可以免修部分相关的综合实验。

实践教学体系的实施从2005年开始，学院对教学计划及实验室管理模式也进行相应的调整。在教学计划方面，集中时间安排综合性实验，并建立了互动的实验教学信息化平台，开发出集管理、预习、信息反馈为一体的实验管理信息系统，挂在校园网上供学生实验选题、预习、实验室准备、管理之用等。

4实验教学改革的实施效果

实践教学的改革是个永恒的主题，生物技术专业在近几年的改革实践中虽然已取得明显的成效。

首先，实验课教学更趋合理。实验教学改革实施过程中，实验教学内容的改革主要遵循创新性、系统性、连贯性、综合性的原则，从直观性、验证性和巩固性实验向创新能力培养的实验过渡的原则。在实验内容的选择上，适当减少验证性实验内容，增加定量分析试验和大实验，引入学生自主性实验。在实验内容的顺序安排上由浅到深，相互渗透，循序渐进。实验内容调整后的特点实验内容更加符合生物技术专业需求，内容的分布更趋合理，实验内容的改革有利于学生实验能力、实验效果的提高和创新精神的培养，使学生可以掌握更多的实验技术和方法。

其次，培养了学生的科学素养和创新意识。专业技术实验和创新实验环节得到了大大加强，综合性实验由原来的2个增加至10个。开设创新性开放实验机制，有兴趣的学生随时都可以申请开放实验项目，进入实验室进行实验研究。使学生从被动学习逐步转向主动学习，从被动接受教学到主动去探索寻求科学实践知识。许多学生不满足于实验、实习课程的学习，自发组织各种科技兴趣小组，在老师的指导下，从大二开始就介入教师的科研项目，结合教师的科研项目开展课外科技立项活动。通过这种训练方式，学生的动手能力、综合问题的分析能力得到了有效的提高。

再次，将科技前沿融入到实验教学环节。通过大纲的制定、教材的编写以及课程的合理安排，明确了教学思路，学生易于接受、反映良好。通过理论教学和实践教学的有机结合，丰富了课堂教学内容，加深了学生对生物技术理论课程知识的系统理解，提高了学习积极性，激发了求知欲和探索精神，培养了创新思维方法和能力，为他们将来从事科研工作、开发利用资源生产生化产品提供了思路、奠定了理论基础。同时，还将科学发展的前沿和热点渗透到本科实验教学中，部分实验内容直接来源于最新的科研成果，提高自身素质和教学水平。

最后，增强了学生专业学习积极性和主动性。本科学生到科研实验室后，从课题的选择到实验的设计等过程都以学生为主，教师仅做必要的指导，在进行课题研究的时候，专业理论在课题研究中得到应用，让学生专业学习不再枯燥与抽象，特别是课题研究一步步取得进展，解决了一个个难题，让学生获得成功感，学生学习的效能感得到了加强，这些都促使学生学生学习方式从“要我学”到“我要学”，从被动接受到主动探索新知的转变[6]。

5参考文献

[1] 张敏，王邕，梁锦添，等.改革生物技术实验教学，培养学生综合实验能力[J].广西大学学报:哲学社会科学版，2008，30(增刊):77-78.

[2] 李文鑫，陈学敏.立足实践，着力创新[J].中国高等教育，2007(1):37-39.

[3] 韩新才.高校生物技术专业教学方法改革探索与实践[J].广东化工，2008(1):l18-120.

[4] 邹长军，吴雁，兰贵红，等.生物工程专业实验教学环节的改革与实践[J].实验室科学，2007(6):1-2.

第6篇：生物技术概述范文

世界能源统计资料说明：植物是一种能源巨大而且可恢复性能源，在地球上，每年绿色生物量的增加约为1070亿t，其中800亿t分布在森林中，180亿t分布在草原及荒原上，90亿t分布在田野、沼泽及荒漠中，他们所拥有的能量值为1.75×1021J，相当于400亿t石油。据专家估计，现在地球上植物生物总储存量为18000多亿t，相当于6400亿t石油，这是一项巨大的可进一步开发的能源资源。现在正在研究开发并已取得初步成效的基因工程成果是将真菌淀粉生产酒精，即进一步法生产酒精；将木质素解聚酶基因和纤维素酶基因克隆移到酵母内，使之可直接利用稻草、草皮等做原料生产酒精作为替代能源。在英国每年就有600万t秸秆，研究人员利用遗传工程细菌“嗜热脂肪芽孢杆菌”分解半纤维素（这是一种酵母不能分解的糖），已将30％的纤维物质转化成乙醇。专家们在评审这些研究成果时指出，不可小看这一点点能源开发研究进展，其意义是深远的，因为生物质现存量是巨大的，他们特别谈到，随着生物技术的不断完善，常见的植物废弃物转化成能源的效率必然会进一步提高，其开发潜力是巨大的，包括小麦、玉米、甜菜等秸秆以及稻壳等植物废弃物（垃圾）都可以转化成能源。

2运用生物技术培育高能源作物

光合作用机制的揭示是分子生物学取得的新成果，研究表明，绿色植物利用太阳能把吸收的水和CO2同化为碳水化合物，把太阳能转变成能够储存的化学能。一般植物把太阳能转化成化学能的效率很低，平均值约为0.1％。而根据分子生物学研究的结果，转换率可达5.2％，这个看似小小的数字差却预示着光合转化太阳能的巨大潜力。培育转化能力强的作物必须以光合机制的研究为基础。植物生理学研究表明植物在弱光和中度光照条件下太阳能的转化率较高，强光下转化效率较低。其作用机制是强光下不能发挥最大转化效率的原因是光量子捕获系统（叶绿素和光合系统Ⅰ、Ⅱ）与光合电子传递系统之间能力的不平衡。根据揭示的这一机理，在适当时机增加酶的活性，或减少前叶绿素的量就能调整系统的不平衡性，提高强光下的光合效率。生命科学的酶工程学者正在为此进行探索并已取得了重要进展。研究表明，C4植物（如玉米、甘蔗、高粱等作物）的光合能力高于C3植物（如小麦、水稻、大豆、棉花等作物），玉米等C4作物在CO2浓度极低时也能进行光合作用。因此，利用现代生物技术的细胞工程、酶工程、基因工程来吸收C4植物的优良生物特性培育高效的能量作物，并给小麦、水稻等C3作物增加新的固氮机能，将会极大地提高植物转换太阳能的效率，为获取更多的新能源奠定物质基础。

3利用基因工程改良微生物

以催化H2的释放氢气是效率高且无毒无害的燃料。氢气在燃烧过程中会释放出能量，而形成的废物只有水，不会造成任何环境污染，因而被普遍认为是理想的清洁能源资源。目前已经发现许多能代谢分子态氢的细菌和藻类。还从分子水平上找到了与能代谢分子态氢有直接关系的酶，这就是氢化酶（绿藻）、固化酶（蓝藻和光合细菌），他们均能催化氢气的释放。生物的这种作用机制，是由其结构基础决定的，这就是功能基因。当今世界基因组测序工作的国际科技界的公关行动，对功能基因的快速开发创造了极好的条件。研究者认为，生物体的生理特性（如产氢化酶的绿藻、能产固定酶的蓝藻和光合细菌）必然会有其功能基因存在起支配作用。一旦我们找到了这种功能基因并成功分离出，再利用当代已相当成熟的基因重组技术就可以大批量培育能生产出优质能源氢的新物种，这个目标的实现是相当诱人的，而且是可以实现的。正是基于这种指导思想，生命科学工作者借助于当代新开发出的高新技术———基因工程，利用微生物来完成水的分解反应。这些在水中生长的微生物在光照条件下，会不断地实施水的分解过程产生氢气，然后用容器将氢气收集起来，供作能源。近几十年来人们已经查明有16种绿藻和3种红藻有生产氢气的能力。还发现有4种类型的细菌具有生产氢气的能力。藻类产氢气的机制主要是通过自身产生的脱氢酶，利用大自然丰富的水源和无偿的太阳能来生产的。4种类型细菌产氢有以下几种机制：一是依靠发酵过程生长的严格厌氧细菌；二是能在通气条件下发酵和呼吸的兼性厌氧细菌；三是能进行厌氧呼吸的严格厌氧细菌；四是光合细菌。前3种都能够利用有机物，从而获得生命活动所需要的能量，他们均属于“化能厌氧菌”。光合细菌则是利用太阳能提供的能量，被称为“自养细菌”。近年来，科学家们发现了30种化能异养菌可以发酵糖类、醇类、有机酸等产生氢气。在光合细菌中已发现13种紫色硫细菌和紫色非硫细菌能生产氢气。专家在评审能产氢机制被揭示的研究成果时指出，产氢机制的揭示，可以此为依据，发现并分离出功能基因，再以基因重组技术改良微生物，以大幅度地提高微生物生产氢气的能力，氢气生产原料是水，未来，当水运用生物工程技术变成燃料时，能源危机将不存在。

4运用基因重组技术培育出能产油的植物

第7篇：生物技术概述范文

由于每个专业开设的课程较多，所以相应的所开设的课程的课时数就会减少。如何在有限的课时内达到教学目标的要求是非常关键的。我们通过精选和编排实验内容、合理有效地利用有限的教学课时来提高教学效果，从而达到教学目标的要求。针对生物专业，在实验内容编排上遵循以下几点：（1）保持实验课程自身的独立性和系统性；（2）设置对生物专业学生的实验基本技能训练有很大帮助的实验内容（如称量、标准溶液的配置、酸碱滴定管的使用和粗食盐的提纯等）；（3）根据生物专业精选实验教学材料，例如分析测试的对象应以选择生物大分子或生物小分子为主题，既对学生的基本技能进行了训练，也阐明了生命体系中某一现象的基本化学原理。最大化地利用有限的教学课时达到最好的教学效果。

2采用多种手段，激发学生学习兴趣

针对过去教学方法单一的问题，首先采用现代化教学手段来增加课堂趣味性，通过观看多媒体课件如天平的使用、酸碱滴定的操作、移液管的使用、容量瓶的使用和分光光度计的使用等，既可规范学生实验操作并节省课堂时间，还可增加课堂的趣味性以及充分调动学生学习的积极性。其次是在基本操作训练的基础上，多开设一些趣味性实验，如猕猴桃、西红柿中维生素C的测定；农作物中钙、镁、铁的测定等。这些实验内容既与他们所学的专业有一定的联系，又能激发学生的学习兴趣。实验教学中还可以让学生自己准备实验材料，使学生积极主动参与实验，培养其独立完成实验的能力。除此以外，还可以多开设一些综合设计性实验，从产品制备—分离提纯—产品纯度检验—产品养分含量分析到提交实验报告，题目可由老师设定，也可鼓励学生自选，让学生自己查资料、设计试验方案和步骤、确定试验用品、正确处理数据、合理表达结果等过程，从中享受科研的乐趣，激发学生的学习兴趣与热情，使学生分析、解决问题的综合能力得到进一步提高。

3改革实验考试方式

考试是检验教学效果的重要手段，也是引起学生对实验课足够重视的最有效方法，更是促进学生认真做好实验、提高分析和解决问题的能力、培养创新能力的有效措施。但是过去的考核方式不科学，实验成绩不能全面反映学生实验能力的高低，导致学生产生一些错误的倾向。为了使学生的实验成绩能客观正确地评价学生对实验基本知识、基本技能的掌握程度，我们改革了考试的方式和学生成绩的评定办法。如实验课成绩=平时成绩（占总成绩的60％）+基本操作技能考试（占总成绩的40％）。平时成绩包括课前预习、课堂基本操作、课堂提问、实验报告、实验结果的准确性、实验态度、实验室卫生、考勤等方面。基本操作技能考试是指学期结束后，把本学期所学的基本实验操作进行编号，学生进入实验室随机抽取编号，当场进行操作考试，老师根据学生进行实验基本操作的规范性、步骤的熟练程度和结果的准确性现场打分。这种方法对加强学生课前预习、注意思考问题和重视规范操作均起到了较好的促进作用，避免了教师的凭印象打分，评分较为客观正确，并且充分允许学生在实验中的偶然失误，使成绩评定更具科学性和合理性［2］。

4结论

第8篇：生物技术概述范文

1纳米孔生物技术的改进

从嵌入溶血素蛋白通道对血脂的试验研究开始，研究者们在过去10年中开发和探索了多种类型的纳米孔。α-溶血素是一种能天然性地连接到细胞膜中继而导致细胞溶解的蛋白质，它第一个被用来做成生物纳米孔模型。模型中，一层生物膜将溶液分为2个区域，α-溶血素蛋白嵌入生物膜中形成纳米孔。当DNA分子穿过纳米孔时阻断电流会发生变化，这时灵敏电子元件就能检测电流的变化。但是，由于4种碱基的理化性质比较接近，所以读取序列实际上比想象的困难得多。此外，有效减少电子噪声仍旧是个挑战，通过降低DNA的位移速率可以部分减少噪声。最近出现了新形式的仿生纳米孔，其中包括丝蛋白毛孔[1]和仿生核孔复合物[2]。跨孔形成的侧电极使通过纳米孔转运的生物分子的电子检测成为可能[3]。采用等离子体减薄[4]和离子束雕刻技术[5]得到的超薄纳米孔也被开发出来。通过耦合到纳米孔上的扫描探针显微镜[6]和硅纳米线晶体管[7]，证实了这种使用静电效应和场效应的替代检测方式的可行性。石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，目前已经成为制作超薄纳米孔膜材料[8]的首选。石墨烯的带电特性、韧度、原子厚度以及其电子抗渗性能，使得其成为纳米孔DNA序列测序的热点材料。石墨烯薄片膜[9]和自对准碳素电击[10]形成方面的新进展，促进了碳纳米结构与纳米孔技术的整合。对进入纳米孔分子的自动捕捉可实现分子结构和动力学的检测分析。这项改进技术已经应用于对孔泡附近的扩散现象研究，这也是未来生物研究的基础。对金属孔上离子转运的研究，例如金表面的纳米孔[11]，可以作为一种方法用于创建种选择性纳米孔系统[12]，这一系统也是研究者感兴趣的生物分子检测系统。

2纳米孔在生物技术上的应用

迄今为止，DNA是纳米孔研究中最常见的聚合物，脂质嵌入式离子通道检测DNA是这项研究开创性的示范。最近，固态纳米孔已用于检测核小体亚结构的不同[13]以及RNA聚合酶催化DNA转录的关键部分，为了解染色体的结构和转录研究创造了新机遇。生物纳米孔在富含鸟嘌呤的G-四链体检测方面的应用，对基因组学和表观遗传学的发展起着重要的推动作用[14]。脱碱基位点也可以用纳米孔动态检测，通过阻断含离子载体的电解质溶液，高压辅助下的蛋白质易位以及使用配体修饰纳米孔蛋白的不同都得到了论证[15]。某些蛋白质在转运时发生“解压”，转运过程便可用于成为测量解压动力学。许多这种蛋白质的解压行为已经得到了研究，纳米孔可作为无需标记的高效力谱仪[16]动态使用。重要的神经传导物也得到了动态实时区分，以期用于研究大脑对药物的化学反应[17]。与其检测技术相比，纳米孔更具发展前景，其高效、快速且价格低廉，准确度和检测性能良好。其他纳米孔结构为生物领域提供了多种新研究和技术。大型固态纳米孔可以用来动态地捕获释放的细菌，为动态捕获单细胞提供了更快速低廉的方法。使用脂肽包被的固态纳米孔，可以探测到DNA与邻近孔膜的相互作用[18]。热反应聚合物的提出推进了智能纳米孔的发展，智能纳米孔可以作为动态响应温度的装置，电解质刷组成的生物纳米孔可控制孔附近的盐电导。DNA测序纳米孔的研究也取得了进展，一项最新的分子动力学研究显示，运用DNA聚合酶作为棘轮，通过控制石墨烯纳米孔上DNA单链的转运，可获得核苷酸序列的高精读数。使用溶血素中的链霉亲和素可选择性固定DNA链，可高分辨率区分孔上不同几何位置的核酸。P-n半导体结可放慢DNA易位的速度，移位过程中这种半导体结可以动态控制电压。运用新型的基于CMSO的放大器，可实现亚微秒时间内的电流检测。关于DNA测序的理论研究，为解决上述提到的离子电流测定速度的限制问题提出了可行性的建议和方法。模拟显示，石墨烯碳纳米带上的纳米孔可以利用孔隙边缘的电流密度，从而产生较高的分辨率。垂直于纳米通道放置的石墨烯碳纳米带上的电导变化，也被建议作为DNA碱基易位测序设备。

3结语

第9篇：生物技术概述范文

【关键词】教学改革 理论教学 实验教学 考核方式

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674－4810（2012）15－0003－02

近年来，生物技术发展突飞猛进，生物技术产业成为当前新经济的主要推动力。生物工程下游技术是实现生物技术产业化的关键，因此其基本理论和应用研究一直是生物技术研究领域中最为关注的内容。生物工程下游技术作为生物技术专业本科必修课程，是阐述现有和新兴的生物技术产品的提取、分离、纯化、精制加工等技术的科学原理、方法、规律及发展趋势的一门学科。作为地方应用型本科院校，本着立足于地方、服务于地企的方针，针对生物技术专业的特色，我们开设了生物工程下游技术课程，并作为专业主干课。该课程与工程学技术内容结合较多，在充分结合实践教学的基础上，能够使学生全方面了解并掌握生物工程下游技术的基本理论和关键工艺技术，锻炼独立设计提取纯化方案及进行研发的能力。本文根据生物工程下游技术课程的特点，结合教学过程中的体会，探讨了课程的教学内容、教学模式以及考核方式，以进一步提高课程的教学质量。

一 生物工程下游技术课程特点

生物工程下游技术即从微生物菌体发酵、动植物细胞组织培养的或酶反应等各种生物工业生产过程获得的生物原料，经提取分离、加工并精制目的成分，最终使其成为产品的技术，是生物技术产业化的必经之路。生物工程下游技术课程内容多与工业应用相结合，主要研究的是物质分离的方法原理及相关仪器设备，涉及物理、化学、生物化学、发酵工程、生物工程与设备等多门学科，更多地体现了理论基础知识与实际应用的结合，适合于理工科专业生物技术/生物工程专业学生学习。

二 教学体会

生物工程下游技术是我校生物技术专业的专业课程，涉及工程学内容较多，理科学生因缺乏工科背景知识，对本课程知识点的理解和掌握难度很大。为了使学生对下游技术中涉及的名词、术语等更易理解，同时调动学生学习的积极性，达到最佳的教学效果，在理论教学过程中运用了多种教学方法（如启发式、研讨式、分析式等），并结合多种教学手段（如板书、幻灯、影音等）进行日常的教学活动。多方法、多手段的配合，起到了一定的效果。然而，生物工程下游技术是在物理学、无机化学、有机化学、物理化学、生物化学、微生物学、化工原理等先修课程的基础上开设的专业课程，学生对这些课程内容掌握的扎实程度在一定范围内影响了对本课程知识的掌握。

实验教学是本课程的重要组成部分，对于帮助学生理解基础理论知识、分析和解决问题、提高理论联系实际的能力具有积极的意义。但由于多种原因，实践教学没有充分发挥作用，却加大了理论教学的难度。

三 教学改革

1．优化教学内容

教学内容是制定教学计划的主体部分，也是最关键的环节，其集成了对学生知识和技能的传授、思想和观点的灌输以及习惯和行为的培养。教学内容与教学效果相关联，直接影响着学生建立有效学习知识的体系。

第一，选择优秀教材。教材是落实新课程的标准，实现教学设计、体现教学内容的重要载体，也是教师进行教学的主要依据。选择知识体系完整、内容系统前沿的教材，才能确保教学质量。根据生物工程下游技术的课程特点，也结合我校学生的专业基础知识背景，我们采用了1999年由中国轻工业出版社出版、毛忠贵编著的《生物工业下游技术》。该教材是普通高等教育“九五”国家级重点教材，该教材以生物工业下游技术一般的工艺流程为主线，逐个单元操作为知识点，阐明了各单元技术的理论基础及操作要点，涵盖了发酵液放罐后分离、提取、纯化和精制等一系列内容。其内容体系完整清晰，知识点简明扼要，特别适合做为我们缺乏工科背景的学生学习的主要参考教材。此外，为了更好地对课程内容加以理解，并及时掌握本领域的最新动态，我们还指定了《生物工艺原理》、《生化分离工程》、《发酵工程设备》等作为参考资料，提供了国内外知名大学的相关课程视频供大家研习，以开阔视野，拓宽知识面。

第二，精心制定大纲。教学大纲是课程教学的纲要，是进行教学的主要依据，也是检查和评定学生学业成绩和衡量教师教学质量的重要标准。本课程研究组本着“牢基础，强实践”的培养方针，制定了适合应用型人才培养模式的课程教学大纲，既突出了基本原理和方法的重要性，又体现了理论联系实际的必要性，更是把行业研究的最新动态引入了课堂。在理论教学大纲设定的同时，兼顾了实践教学的作用，理论教学大纲与实践教学大纲同时编排，相互支撑。如在进行离子交换理论课程教学的过程中，安排相应的实验课程，根据理论课程的知识，由学生自行设计实验方案，并完成实验报告，在理论教学过程中大家共同讨论分析结果，充分发挥学生的自主能动性，将知识掌握得更为牢靠。

2．改进教学模式

教的质量最终体现在学的质量上。教育教学质量最终应该用人才培养质量来检验。也即，教学质量的检验目标是以人才培养质量为核心，教育教学的思路就是以学生为主体、以优化学习过程为目的。教学过程的教学模式直接与这一检验目标相关联。教学不是简单的教师的教和学生的学，而是要以学生轻松掌握知识技能为目的的全方位的教学。教师对教学资料熟悉于心是基本要求，还要善于在恰当环节增加有趣、热点、实用性强的知识。教学模式具体运用中主要的问题是教学过程中的师生配合以及学生对理论知识的实际运用。

传统的教学过程中师生难以成为学习共同体，究其原因，是教师没有更好地了解学生到底想要学到什么，学到什么更有用，没有让教与学真正融为一体。因此，针对生物工程下游技术课程实际应用性极强的特点，在理论课程开课前，带领学生到相应的工厂进行参观和见习，注重引导学生观察单

元操作设备，讲述基本操作流程，让学生看着设备听课程，增强学生的感官认识，并要求写出见习报告。根据学生实际的掌握程度，理论联系实际有侧重地讲授理论知识，再结合实验课程，加大对操作技术的掌握熟练程度。

3．改革考核方式

考核是对学生学习效果的检验手段，更是教师进行教学反思的主要依据。在例行的教学过程中，理论知识和实验操作的考核独立进行记分，理论知识考核的方式是平时成绩（30%）和期末考核（70%）相结合的方法，而实验操作考试的方式是实验理论（40%）和实际操作（60%）相结合的方法。

上述这种理论和实验单独考核的机制对评估学生的能力显然是不适合的。因此，要针对本课程特点和具体情况，对考核方式进行改革，即将理论知识和实验操作的考核结合起来，侧重考核学生实际动手操作能力。具体措施如下：（1）理论知识成绩占60%，以期末闭卷考试的方式完成，测试内容侧重于应用，贴近于实际，更要体现出学生对基础知识掌握的扎实程度。（2）实验操作成绩占20%，主要是针对实验教学部分的内容进行考核。实验成绩主要参考学生实验后实验报告完成情况、实验的具体操作能力等进行综合评分。（3）平时成绩占20%，主要是参考平时学生的出勤、作业完成情况、课上表现等。

生物工程下游技术课程在我校生物技术专业的教学改革，提高了学生对课程学习的兴趣，带动了学生学习方式的转变，收到了较好的教学效果。相信通过教学改革的进一步深入，一定能克服现有教学过程中的种种不足，逐步达到课堂理论和社会实践的有效结合，培养出高素质的应用型人才。

参考文献

［1］刘国诠.生物工程下游技术（第2版）［M］.北京：化学工业出版社，2011

［2］毛忠贵.生物工业下游技术［M］.北京：中国轻工业出版社，1999

［3］廖春丽、朱涛、杨海波、王福梅.生物工程下游技术理论教学和实践教学相结合的探索［J］.实验室科学，2011（1）：40～42