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1.1 超级细菌
2010 年《柳叶刀》杂志首次报道南亚的 “超级细菌”,该菌携带具有泛耐药性 NDM-1 基因,能对绝大多数抗生素耐药;经进一步研究发现,英国卫生部和美国疾控中心均提出携带 NDM-1 基因的细菌具有大范围传播和感染能力。目前,NDM-1 耐药菌在印度肠细菌感染中达 1%-3%;在欧洲、非洲和澳大利亚等地亦已有报道;我国在 2011 年首次发现该类耐药细菌,可见其感染范围和感染率呈扩增趋势。耐药性不改变致病菌的性状,但可让患者在感染后变得无药可治。临床微生物学传统定义的“超级细菌”包括临床上出现的多种耐药菌,如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、抗万古霉素肠球菌(VRE)以及耐多药肺炎链球菌(MDRSP)等。与 NDM-1 耐药菌相比,这些传统的“超级细菌”检出率更高,在感染性疾病中更多见;其中,MRSA 是医院内最常见的病原菌之一,具有高发病率。据美国 CDC 统计,每年约数十万人因感染 MRSA 而住院治疗,院内感染的 MRSA 分离率已高达 80%以上,其多重耐药的特性不但增加了治疗的复杂性和难度,也增加了抗生素的消耗量和医疗费用。
1.2 耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)
金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)是主要的食源性微生物,由其引起的食品中毒事件在革兰氏阳性菌中高居首位;据统计,在美国,由金葡菌引起的食物中毒占 33%,仅次于大肠杆菌;在 1983-1997 年间,每年约 18.5 万人发生葡萄球菌中毒,其中 1750 人住院,总医疗费用达 15 亿美元。金葡菌在加拿大占细菌性食物中毒的 45%,而在某些欧洲国家如匈牙利、芬兰等则占 50%以上。在日本,1980-1999 年间共超过2500 起葡萄球菌中毒报道,受感染人数约 6 万人;而 2000 年因污染金葡菌引起的“雪印奶粉”事件则超过 14000人受感染。在我国,每年由金黄色葡萄球菌引起的食物中毒事件也是屡见不鲜。金葡菌也是典型的耐药微生物,是潜在的“超级细菌”。1961 年 Jevons 在英国首次发现对甲氧西林耐药的金葡菌(MRSA),MRSA 在 20 世纪 60 年代中期扩展至欧洲及北美等地区,逐渐成为世界范围内的主要医院获得性病原体;在 70 年代末急剧增多并遍及全球,其引起的感染性疾病与乙型肝炎,艾滋病同为当今世界三大感染顽疾[15,16,19,20]。;而从 90 年代开始,MRSA 更突破了以往在医院中检出的局限,进一步在社区中被大量检出,其菌株与耐药特点也随之发生变化。
1.3 MRSA的耐药性
MRSA 从首次发现至今 50 余年中,其耐药范围不断扩大,耐药程度也日益严重。上世纪 80 年代,庆大霉素是一般治疗 MRSA 感染的有效药物,而目前 MRSA 对其耐药率已超过 50%;同期,MRSA 对曾经的保留用药氟喹诺酮类药物高度敏感,但当前 80%以上的 MRSA 对其耐药。研究发现,MRSA 耐药的主要原因是其携带的 mecA 基因编码的一种对 β-内酰胺类抗菌药物具低亲和力的青霉素结合蛋白 PBP2a;mecA 是一个外源基因,来自凝固酶阴性葡萄球菌或肠球菌属,通过转座子或 R 质粒转到原本敏感的金葡菌中,并整合在染色体第 10 节段上,该基因组岛被称为葡萄球菌染色体盒(SCCmec)。PBP2a 蛋白分子量为 78kD,当金葡菌固有的 PBPs 被 β-内酰胺类抗菌药物结合失活后,PBP2a 能替代其发挥转肽酶的功能,促进细胞壁合成,从而产生耐药性[22]。根据美国临床实验室标准化委员会(NCCLS)标准,金葡菌在检出 mecA 基因或者 PBP2a蛋白时即可定义为 MRSA;但菌株的耐药程度有所差异,其主要包括两大类:相对敏感型菌株和高度耐药型菌株。在培养基鉴定菌株耐药时,为克服表型的异质性,传统方法采用不易降解,MRSA 异质性相对较低的苯唑西林,通过适当培养条件如在 30℃或 35℃培养,提高培养基 NaCl 浓度 ( 2 %~4 %),强化耐药性表达,延长培养时间,来提高准确性[24]。近年来,新型耐药整合子元件在 MRSA 中大量发现,成为 MRSA 耐药性发展的新特点。整合子是一种存在于细菌质粒或染色体上具有移动性的基因捕获和表达的遗传单位,在革兰氏阴性菌中被广泛报道,介导对多种抗生素的耐药性,成为革兰氏阴性菌中耐药性泛滥的主要原因[25-28]。然而在革兰氏阳性菌中一直鲜有报道。笔者根据对 2001 年-2006 年间华南地区的 MRSA 耐药性研究表明[5,6,29-32],第一类整合子在 MRSA 中普遍存在,但分离率低于常见报道的革兰氏阴性菌,为 46.6%(122/262),远低于常见院内感染微生物如铜绿假单胞菌(一般报道为 80%以上)等;同时,前期研究显示,第一类整合子系统存在与否,对红霉素、庆大霉素、四环素和甲氧苄啶-磺胺甲唑等抗生素的耐药性具有显著影响。然而,这些抗生素均具有较长的历史,并非治疗 MRSA 感染的常用药物,甚至多年前已退出医院常用药物行列。例如,四环素自 1948 年问世至今超过 60 年,是应用最多、最广泛的广谱抗菌素;后来发现其对牙齿、指甲与巩膜等具有严重副作用,随后在临床使用中逐渐淘汰。庆大霉素同样由于具有较大副作用在多年前已退出治疗的一线药物。因此,近年来流行MRSA 中出现的对这些抗生素耐药性可能不由临床环境中抗生素选择压力所产生。可能由于这些药物在畜牧业中仍被大量应用,因此在 MRSA 中出现的对这些药物的耐药性,这也暗示了畜牧业中抗生素的滥用造成了微生物在向“超级细菌”进化,这已经成为食品安全中的一个重要的潜在问题。
2 MRSA的检测
常规方法对 MRSA 的检测包括:苯唑西林纸片扩散法,乳胶凝集试验和苯唑西林琼脂筛选方法。最近,临床和实验室标准化研究所(CLSI)推荐使用的头孢西丁纸片扩散法检测 MRSA[33],以及还有一些其他的检测方法。常规培养液检测方法通常具有很高灵敏度,但是对于此方法高的灵敏度伴随的是检测速度相对比较慢。
2.1 纸片扩散法
纸片扩散法包括苯唑西林和头孢西丁纸片扩散法,其步骤一般包括制备菌液、接种平板、贴药敏纸片、培养等。前者把菌株在 1μg 苯唑西林 MH 琼脂培养基进行试验,抑菌圈在 35℃经过 24 小时培养确定;其抑菌圈大小是根据 CLSI(2008)的标准进行判断:抑菌环直径≤10 mm 为耐药,11-12 mm 为中介,≥13 mm 为敏感;当抑菌圈直径在 11~12 mm 时判断为中间,需加做 mecA 或 PBP2a 的检测以证实是否为 MRSA。该方法最大优点是快速、简便、价格便宜,易被检验人员接受。在合适的抗生素、pH、及培养温度、菌液的浓度、培养基厚度等条件下,该方法检测 MRSA 是可行的。它对 MRSA 检出敏感性、特异性较高,仍不失为目前临床微生物实验室常规筛检 MRSA 方法之一。但由于多种因素的影响,从表型上进行诊断,其结果略欠准确,致使其特异性低于其他方法。许多研究均发现头孢西丁纸片法相比于苯唑西林纸片法具有更好的灵敏度[34-36]。该法把菌株在带有 30μg 的苯唑西林 MH 琼脂培养基进行试验,抑菌圈是 35℃经过 16-18 小时培养确定:根据CLSI(2008)标准:抑菌环直径≤21 mm 为耐药,≥22 mm 为敏感。该方法优点同样是快速、简便、价格便宜,并且灵敏度高于苯唑西林纸片法。Priya Datta[32]等发现,头孢西丁的纸片法具有 98.5%的灵敏度和 100%的特异性,而苯唑西林纸片法的是 91.4%的灵敏度和 99.2%的特异性。但是作为 CLSI 所推荐的标准,在检测 MRSA时如果与一些其它方法补充可以不会有 MRSA 的漏检。苯唑西林纸片扩散法对于 MRSA 异质性耐药检测较为困难,而头孢西丁能诱导 mecA 基因表达 PBP2a,能更好地检出异质性耐药菌株。
2.2 苯唑西林琼脂筛选
MH 培养基加 NaCl(40 g/L)加苯唑西林(6 μg/ml),将菌液(0.5 麦氏浊度)画线在培养皿上 35°C 培养 24 h,只要平皿有菌生长,即使是一个菌落也判断为 MRSA,敏感度为 100%。与常规方法相比在 MRSA 检测上并无显著性,但对于其它葡萄球菌,琼脂筛选法有较高的阳性率,因此尤其适用于多种葡萄球菌中 MRSA 的检测。该法操作方法简便、实验成本低,一个平板可同时检测多个样品,检出率高,较为实用,可用于 MRSA的常规检测;尤其当多种检测方法结果不一致时,应以琼脂筛选为准。但是该法耗时长,此外 Swenso 等发现在异质耐药菌株进行试验时该方法敏感性下降,特异性降低且出现边缘性MIC;Diedere等发现CHROM琼脂筛选具有 97.1%的敏感性和 99.2%的特异性,如果筛选周期到由 24 小时变为 48 小时,菌落敏感性将会增加到 100%。
2.3 乳胶凝集试验
凝集试验是一种快速、操作简便的免疫学诊断方法,在临床快速 MRSA 诊断方面应用广泛。其原理是抗 PBP2a 单克隆抗体致敏的乳胶颗粒与 MRSA 的膜蛋白提取物作用,如产生肉眼可见的凝集颗粒证实有PBP2a 存在,判断其为 MRSA。其它还有一些检测存在于细胞膜内 PBP2a 的乳胶试剂,这类检测需要裂解细胞。代表的试剂盒包括 PBP2’Test(Oxoid)、MASTALEX -MRSA(Mast)和 MRSAScreen(Denka Seiken)。研究表明该方法的敏感性≥97%[41-43],而 Datta 等[36]报道其具有 100%的敏感性和 99.2%的特异性。同时,该方法具有与 mecA 基因检测相关性好、快速简便、特异性强、灵敏度高等特点,且不需特殊仪器和技术,尤其适合用于 MRSA 早期检测,可作为 PCR 法的替代方法;但检测成本较高。
2.4 分子生物学诊断方法
自上世纪90年代起,分子生物学方法在微生物检测中逐渐取代传统方法,主要包括PCR、荧光定量PCR与各种新型核酸扩增技术等。与常规“金标准”方法相比,PCR技术具有较大优势。首先,在耗时方面,由于常规方法基于细菌培养,因此增菌以及选择性培养耗时可长达3天,但PCR由于检出限低,样品中微量的菌体足以启动扩增反应,因此在从样品处理到培养的时间可大为缩减。由于PCR具有高特异性,因此以上方法的增菌与细菌培养(LB培养基)阶段,与“金标准”相比,耗时可降低12-24h。其次,细菌鉴定操作方面,“金标准”方法在细菌培养后,常需通过血浆凝固酶实验鉴定,而PCR通过选取特异的分子靶点,结果特异性高;该方法在鉴定金葡菌特异基因的同时,以所有葡萄球菌的靶点为内参,可信度更高。
再次,PCR方法的高灵敏度和特异性,有助于解决“金标准”方法中假阴性和低敏感度的问题。笔者等以orfX为检测靶点,建立针对MRSA的检测方法,该方法已被证明是一个简单,快速,特异,敏感的检测方法,对于食品检测,医院等机构对MRSA快速鉴定具有重要意义,在未来发展中对简化检测方法的改进具有深远的意义。此外,笔者等[44]建立的多重PCR体系,针对16SrRNA、femA和mecA基因,可用于MRSA检测。除具有常规PCR的优点外,多重PCR能在同一次PCR反应和凝胶电泳分析中,完成多个靶基因的检测,在简便性、耗时方面具有较大优势;本实验建立的多重PCR方法,结果证实其能对葡萄球菌、金葡菌及关键耐药因子进行检测与鉴定。该方法特异灵敏、简便快捷,同时具有适应面广,易于推广和应用等优点。1995年出现的以标记特异性荧光探针为特点的荧光定量PCR技术,实行完全闭管式操作,不仅能大大减少扩增产物的污染机会,提高检测的特异性,且可通过计算机自动分析对扩增产物进行精确定量提高检测的灵敏度,完全克服了普通PCR的缺点,且该方法操作简便迅速,适用于大样本量的筛查该方法可用于检测葡萄球菌及肠毒素。与传统的培养检测技术相比,分子检测技术能够对食品中有害微生物实现快速、准确的检测;与普通的PCR相比,实时荧光定量PCR可以在PCR反应过程中直接检测荧光信号,无需配胶、电泳等步骤,可以更加快速有效地鉴别出MRSA,且可以对靶位基因进行定量检测。Warren等[45]通过特定目标的一种荧光分子信标探针与扩增产物杂交,用实时荧光PCR法直接从鼻咽拭子标本中快速检测MRSA,其敏感性为91.7%,特异性为93.5%,82.5%能显示阳性,97.1%能显示阴性,其中拭样处理和检测时间仅为1.5小时。
Oh等通过Xpert MRSA检测体系,在2小时内完成MRSA检测;Xpert MRSA测试法是一种快速,敏感,临床上有用的检测方法,利用SCCmec上一段特异性序列,特别适用于早期MRSA的检测。Liu等[47]通过使用一种新的集成微流体系统可以检测活MRSA、敏感金葡菌和其它病原体,该微流体系统已被证明具有100%的MRSA检测特异性;从样品预处理到荧光观察,可自动化在2.5小时内完成。Stenholm等[48]用一种即时检测的双光子激发荧光检测技术对243株MRSA进行检测,其中99.0%的MRSA真阳性样品所需时间小于14小时,该法主要优点包括简单的检测程序,试剂消耗低,以及高流量能力。近年来有多重新型核酸技术被报道,其中环介导等温扩增(LAMP)技术是在2000年由Notomi等发明的一种体外等温扩增特异核酸片段的技术[49,50]。自问世以来,数年间已被广泛应用于生物安全、疾病诊断、食品分析及环境监测等领域。该方法在简便、快速、特异性和灵敏度方面具有显著优势。LAMP反应的灵敏度也极高,其灵敏度可达常规PCR的10-100倍(检出限是常规PCR的1/100~1/10拷贝数)。因此,对细菌进行检测时LAMP法在培养时间和所需基因拷贝数等方面具有较大优势。笔者曾过对118株葡萄球菌进行16SrRNA、femA和mecA三个特异性靶点的LAMP检测[3],其中,16SrRNA-LAMP均检测为阳性,灵敏度与阳性预测值均为100%;而PCR则只检测其中113株葡萄球菌阳性,灵敏度与阳性预测值分别为95.8%与100%。对65株金葡菌和53株凝固酶阴性葡萄球菌,femA-LAMP的灵敏度、阳性预测值与阴性预测值分别为98.5%、100%与98.1%;而PCR则相应为92.3%、100%与91.4%。对70株甲氧西林耐药菌和48株敏感菌,mecA-LAMP的灵敏度、阳性预测值与阴性预测值分别为94.3%、100%与92.3%;而PCR则分别为87.1%、100%与84.2%。同时,笔者利用MRSA中的特异靶点orfX,建立一种针对MRSA的快速检测技术。通过对116株对照菌株进行验证,显示该技术的特异性为100%,能有效针对MRSA进行特异检测。应用该技术检测667株葡萄球菌,包括566株MRSA、25株MSSA、53株MRCNS与23株MSCNS,结果显示,灵敏度达98.4%(557/566),而与之平行对比的PCR技术则仅为91.7%(519/566),阳性预测值与阴性预测值分别为100%和92.7%[51]。此外,笔者利用金葡菌中的特异femA基因,建立一种针对金葡菌的LAMP快速检测体系。通过应用于432株金葡菌(118株临床与314株食源性菌株)的检测鉴定,结果显示,检出率为98.4%,检出限为100 fg DNA/Tube与104CFU/ml[52]。
3 结论
1学习实验室生物安全法规及要求
实验室生物安全是指以实验室为科研和工作场所时,避免危险生物因子造成实验室人员暴露、向实验室外扩散并导致危害的综介措施[Ll。而实验室生物安全问题正是每位即将进入临床实验室实习的学生所要而临的首要问题。对于本科生而言,无论是进行实验室的检测操作还是将来从事检验工作,生物安全防护知识都必小可少。在学生进入实验室实习前,首先要进行实验室生物安全相关理论知识培训,包括《实验室生物安全通用要求》<GB19489}08)以及国务院颁发的《病原微生物实验室生物安全管理条例》《医疗废物管理条例》等国家标准和管理条例,通过对相关知识的学习,提高主观上对实验室生物安全重视程度,从而自觉遵守实验室各项规章制度和操作规程,避免实验室获得性感染的发生。在授课过程中,减少枯燥的安全知识及相关安全规定讲解,尽可能采用照片、示意图、动u,视频、网络等多媒体手段,结介实际案例,生动形象地讲述生物安全的重要性。这样学生小仅容易接受,还能更好地结介自身实践,融会贯通地运用理论知识[#]。同时,结介国内外实验室生物安全相关规定及最新动态,使学生增强自我防护意识,深刻工里角军生物安全的重要性。
2了角军实验室感染的来源
临床实验室是医学检验专业学生从理论知识学习转化为医学实践学习的第一场所,学生在课间实习及毕业实习过程中逐渐了解临床实验室的日常工作,并参与其中。在熟知实验室生物安全重要性及危害性的基础上,通过教师集中授课及模拟教学,使医学检验专业学生充分了解临床实验室感染的来源,提高处理生物危害等紧急情况的能力。临床实验室感染的主要来源如下。
2.1待检标本是实验室感染的主要来源
临床实验室的标本种类繁多,常见于血液、排泄物及体液等,如动静脉血、尿液、粪便、痰液、脑脊液、浆膜腔积液、羊水、乳汁、自带、前列腺液和等。各种疾病的临床病人标本所含有的多种致病因子可以通过感染呼吸道、消化道、皮下损伤部位、角膜等部位,以气溶胶、接触等形式给临床实验室人员带来危害[r}。依据标本中的菌毒种对人类危害性及其是否具备有效治疗与预防手段,根据卫生部《中国微生物菌毒种管理方法》,可将其分为4类。医学检验专业学生在临床实验室学习工作过程中,应明确标本的危害级别,而对小同程度的危害性标本,要做好防护,时刻将自身及环境的生物安全放在第一位。
2.2操作及仪器设备使用过程中所产生的污染是实验室感染的重要来源
标本采集及标本处理较容易引起实验室感染,如针头和注射器的使用,接种,吸管、离心机、搅扑器等使用过程中均可引起微生物气溶胶的形成,从而导致实验室感染发生同]。此外,随着科学技术的进步,临床实验室也小断向自动化、信息化方向发展。标本在前期手工处理、检测及仪器自动化检测过程中,需用到多种仪器设备,对其使用小当,亦可造成气溶胶、飞溅物和溢出物等,这些污染物可引起严重的实验室感染,如样本分拣扫L、混匀器、恒温水浴箱、振荡器等使用中。所有实验室人员应遵守实验室标准化操作规程。因此,学生在进行操作之前,首先要学习实验室标准化操作规程,山带教教师先进行规范化操作演示,而后以小组形式在设置的模拟场景中使用无生物危害的模拟标本轮流进行接收、分拣、离心等处理,并山带教教师和同学进行评比,完成后,再次对学生的理论知识及操作进行考核。通过该过程学习,学生基本上对操作及仪器使用过程中的污染有了较深刻的认识。
3加强实验室安全防护教育
为了加强医学检验专业学生实验室安全防护教育,在学生接触实验室之前,先让学生对生物安全有清晰的认识,明确其重要性及危害。通过设置模拟场景,使学生进一步学习如何在实验室进行正确的自我防护,确保自身安全。在标本处理及仪器使用过程中,如何正确操作,以避免生物因子对操作人员及实验室造成危害。
3.1设置进出实验室场景,学习掌握个体防护措施
做好个体防护可有效减少有害生物因子的致病,有效减少生物安全事件的发生。在进入实验室前,根据带教教师指导,学生穿戴好个人防护用品,如自大褂、帽子和日罩等。离开实验室时,要脱下防护用品,并根据六步洗手法清洁双手;一次性用品使用后应置于指定的医疗垃圾桶内;自大褂需定期消毒。此外,严格要求学生小可将实验室内的物品带入生活清洁区,也小可将饮品、食物带到实验室。
3.2模拟紧急情况场景,学习相应处理方法
医学检验专业学生日后实习及从事检验工作,会遇到针刺损伤,感染性样品溅及体表或日、鼻、眼内或污染实验台而,化学药品或试剂污染皮肤等突发事件。模拟上述紧急情况场景,使学生在实践中掌握正确的处理方法,了解实验室内冲洗装置、消毒灭菌物品的位置及其正确使用方法,做到遇到紧急情况小慌张,在第一时f}J能够有条小紊地防比自身或他人感染。与此同时,向学生强调一旦发生可能的实验室污染,需立即向带教教师报告,以免发生严重的生物安全事件。
3.3模拟工作场景,学习使用实验室生物安全设备与仪器
首先,学生应对所在实验室的生物安全级别、结构布局及设备设施有所了解。使用无生物危害性标本模拟实验室实际工作场景,使学生熟练掌握生物安全设备及仪器的使用方法和应用范围,以保证操作过程中的生物安全。如:对于可能产生气溶胶样品的处理以及所有细菌样本的接种、涂片应在生物安全柜内进行。从使用生物安全柜前的准备工作到使用中的操作方法、注意事项及使用后的清洁处理,先山部分学生轮流演示,再山教师及同学找出其在操作中的正确与错误点。这一过程可使学生将理论知识完美地转换成实践能力,尤其是找错环节,能让学生对常见的易错操作印象深刻,为进入检验科实习打下良好基础。
3.4模拟医疗垃圾处理场景,熟悉垃圾分类处理办法
根据国家卫生部和环境总局制定的《医疗废物分类目录》,对医疗废物实施分类管理。医学检验专业学生应明确医疗垃圾的分类,实验室各类医疗废物应分开放置。用无潜在生物危险性的道具模拟医疗垃圾,使学生能够独立对各类医疗垃圾进行正确分类和处理。如模拟使用锐器(针头、穿刺针、吸头架时,进行规范化操作,使用后需单独放置于防渗漏、耐刺的专用利器盒内,小得与其他医疗废物混放,对包装纸盒、试剂盒、液体废物等进行分类处理。学生小用死记硬背,在场景模拟中很容易熟记实验室小同废物的种类及危害程度,进而进行小同的处理,以避免医疗垃圾带来的生物安全隐患。
4掌握实验室基本消毒灭菌方法
科技论文;生物科学素养;文献检索
高中生物学教学使用的教材以及生物科技书籍与生物科技新进展存在较大的时差,将生物科技论文中的新观点、新作法,以及相关的新知识、新成果和新应用传播给学生,可促进学生对不断发展的生物科学及其研究的理解和应用,引导学生主动学习,提高生物学学习能力和生物科学素养。
一、科技论文的概述
所谓科技论文是指论证、描述运用科学技术,开展科学研究,获得一定科研成果的学术性文章。中国国家标准GB7713-87明确指出:“学术论文是某一学术课题在实验性、理论性或观测性上具有新的科学研究成果或创新见解和知识的科学记录;或是某种已知原理应用于实际中取得新进展的科学总结,用以提供学术会议上宣读、交流或讨论;或在学术刊物上发表;或做其他用途的书面文件。”科技论文能体现最新的科技成果及科技发展,科技成果已广泛运用于生产、生活。在高中生物学教学中,有效地运用科技论文,能激发学生的探究欲望,促进学生对生物学的认识,提高生物科学素养。
二、科技论文的选择
应选择近期发表的较高水平的科技论文,注意选择研究角度新颖、涉及生物学热点话题的研究文章。如学习有关育种知识时,介绍有关华中农业大学科研人员克隆出控制水稻光敏感核不育的基因pms3,该科研成果可加速水稻“两系”不育系培育,促进作物杂种优势利用。引导学生由此相关信息为主题,检索有关科技论文,让学生获取科学性、权威性的基因工程育种的最新科学进展。
还应注意选择有关促进社会、生产、生活等方面研究的科技论文。例如,在学习“生态环境的保护”时,根据不断加剧的“雾霾”天气,引导学生学习《北京一次持续性雾霾过程的阶段性特征及影响因子分析》,帮助学生了解北京地区持续性雾霾天气过程中的气象因素和气溶胶演变特征。学生结合“雾霾”天气亲身体验,加深了对“雾霾”天气的了解,提高保护环境的意识,有利于学生掌握生物科学知识,运用所学的知识解决现实生活中的问题。许多实验验证性的科技论文包含有实验材料、实验方法、实验结果、讨论和结论,不仅具有科学的、最新的实验技术和方法,还有翔实的实验数据,让学生易于理解实验过程、实验数据和结论之间的关系,体现科技论文的应用价值与社会意义。
三、科技论文的教学应用
首先在课堂上为每位学生提供一份论文,要求学生围绕“文章的研究的目、研究的对象、研究的结论或结果、研究的问题对社会或研究领域有什么影响”等一系列问题进行阅读,培养学生快速地获取有关信息的 能力。
然后指导学生罗列论文中相关的生物学概念和难理解的专业名词,并尝试理清生物学概念与难理解的专业名词之间的关系,通过新情境的构建,培养学生对知识的理解、分析、应用等迁移能力,为理解实验和科学进展打下良好基础。
科技论文表述的实验原理和步骤等具有前瞻性,专业性比较强,学生难以理解。课堂教学时教师应简要地解释实验过程,引导学生理解新的实验方法和实验设计,尝试用通俗易懂的文字简化复杂的实验条件和方法,设计相关类似的实验,提高学生的实验设计能力。
四、科技论文的教育价值
1.促进学生学会文献检索
指导学生从公共媒体如报纸、公共科学杂志,比如《新科学家》《科学新闻》或者中国知网等相关网站,采用“文献检索方法”“数据库检索方法”“出版物检索方法”,使用关键词搜索,在论文期刊上网站上或搜寻合适的论文,比如早期原创性研究论文,进行对比阅读,培养学生学会求知、学会学习,掌握认识世界的工具、学会最迅速、最有效地获取信息、处理信息和运用信息的能力。
2.促进学生对生物学核心概念的掌握
高中生物核心概念是建立在一般概念、原理和规律之上的对生物学核心问题认识和理解,从不同的角度阐释生命的本质,有利于帮助学生理解与掌握生物学主干知识。在有关“光合作用、呼吸作用”等核心概念学习中,以关键词“光合作用、呼吸作用、影响光合作用、呼吸作用速率等”检索到《不同营养条件对金鱼藻净化作用及其生理生态的影响》《静止和充气培养条件下光强对龙须菜光合生理效应的影响》等科技论文,通过学习,拓宽视野,加深对光合作用速率、光合效率、净光合作用速率等生物学核心概念理解和掌握。
3.提高学生图文转换和图表处理能力
生物科学经常以生物绘图或图表方式呈现科学研究方法或成果,在教学中尝试将论文的数据用简化的图表进行特殊处理,剔除冗余信息,并将图表与文字相结合,培养学生科学思维和习惯,提高图文转换和图表处理能力,加深对新的科学实验的理解。
4.提高学生解决问题能力
专业基础课的设置体现了从科学、技术到工程的循序渐进过程(见表1)。然而从科学到技术的差异很小,仅增加了工程基础课4学分(约11%),应为技术基础课,且应明确例举。从技术到工程的专业基础课要求有了明确的变化,按课程类别从科学到工程变化率近50%。学分的控制宜统一,且应规定生物技术专业的专业基础课最低学分要求中技术基础课学分应达20%以上,生物工程专业的专业基础课最低学分要求中工程基础课学分应达40%以上。且可给出典型的工程类专业基础课名录,如机械零件、电子电工基础等课程。另外生物工程专业基础课将《机械设计基础》列为可有可无的选修会造成该专业工程基础的严重缺陷,且应在生物工程专业的专业选修课中保留生物技术专业的细胞工程、酶工程等选修课(见表1)。
二、专业课
专业课的设置也体现了从科学、技术到工程的循序渐进过程(见表1),从科学到技术的专业课调整率达30%,而从技术到工程的专业课虽然有较大变化,但所列举的课程多为非典型的工科专业课(如基因工程、细胞工程、蛋白质工程),回避了典型的工科专业课如氨基酸工艺学、抗生素工艺学、有机酸工艺学、酿造酒工艺学等。学分的增加也不尽合理,三个相近专业,不论理科还是工科,学分基本要求应尽可能一致。向上浮动及在各选修课程间适当调整则是各校应有一定的自。另外生物工程是典型的工艺类专业,专业必修课缺工艺类专业应有的分析检测课也会给工艺过程及产品研发和生产中的质检质监和质控及产品安全留下隐患,故建议3+X模式中3应包含专业分析、X应例举氨基酸工艺学、抗生素工艺学、有机酸工艺学、酿造酒工艺学等。
三、实习及毕业实践环节
生物科学和生物技术的实习及毕业实践环节完全一致(见表1),未能体现从科学到技术的差异特点以及生物技术可授农学或林学学位的特色。毕业设计是工科工艺类专业最为特色的实践环节,但在许多学校以“毕业设计(论文)”的形式出现,实际实施则只做毕业论文,没有毕业设计,使毕业设计名存实亡,致使许多学校生物工程专业的毕业生根本就不知道何谓毕业设计,许多学生甚至把毕业论文当作毕业设计。建议明确生物工程专业的“毕业设计”为必修环节,可以设计论文二者兼顾,至于是“大设计小论文”还是“大论文小设计”可依各校情况而定,唯有如此,生物工程专业才能名符其实。
四、师资要求
师资的最低要求在规范中描述不尽一致,应加以统一。且应规定专业课的师资要求,因为能承担专业课的老师一般能胜任专业基础课,而能承担专业基础课的老师则不一定能胜任专业课。这在工科尤其如此。故除规定学历职称要求外,应规定专业要求,即“本科为相应或相关专业”的师资应大于专业师资总数的50%。
五、其他
关键词:生物教育 实践教学 高等师范
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)04(c)-0174-02
卓越人才培养是教育部根据国家中长期教育改革和发展规划的有关要求,在我国部分高校对拔尖创新人才及高等精英教育实施的人才培养计划。其中以培养德智体美全面发展,适应基础教育改革与发展需求,具有“新理念,新知识,新技能”教师素养,掌握“会备课,会上课,会当班主任,会研究”教师专业技能,胜任基础教育教学需要的新型师资为目标启动的卓越教师培养计划,给予了众多在大众化教育发展背景下合并升格成立的地方高师新的发展机遇。各地方高师纷纷抢抓机遇,积极开展高等教育“大众化教育”背景下“精英教育”模式的探索,着手培养更加符合基础教育需求的创新人才,这对于整体提高我国教师教育培养质量具有重要的意义。
教师职业是一个实践性很强的职业,高等师范院校要培养学生创新精神和专业技能,实践教学是基础。构建科学合理的实践教学模式能有效地促进教师教育实践教学活动的开展。因此,对于实践性更强的生物教师来说,更应加强实践教学,提升生物教师的实验传授技能和知识传授技能。为此,本文主要从实验教学、教育实习和毕业论文等方面结合生物教育专业的特点探讨构建科学合理的实践教学模式。
1 树立科学发展观,正确看待实践教学
思想是行动的导向,实践教学模式的构建需要有正确的指导思想。实践教学是提高我们综合技能的途径,是自我发展、自我完善的一种方式,我们应该认识到实践教学对我们发展的重要性,要用发展的眼光去看待实践教学。
2 完善制度,有效地实施生物实验教学
无规矩不成方圆,完善的制度是有效实施生物教学的保证。实验室管理工作是一项比较繁琐的系统工程,一套好的实验教学管理体制的建立,能够为实验教学课程体系和实验教学内容的改革提供一个探索平台,为实验技术人员的培养和培训提供有利条件,规范化管理有利于仪器、实验的科学管理,有利于实验教学,有利于提高学生的实验技能[1]。建立完善的生物实验教学制度可从以下几方面进行考虑。
(1)根据实验室的实际情况及学生课程安排情况,合理配置生物实验课程安排,增加实验课与理论课的课时比例,把实验课提到更高的地位;适时开放实验室,充分利用生物实验室的资源,让学生也能自主设计和进行简单的生物实验,培养学生的创新能力的同时也使学生能够及时巩固课堂理论知识并掌握相关的实验技能操作。
(2)配备高素质的生物实验教师和生物实验员,让学生能在安全的环境下接受规范的生物实验教学;有条件的生物实验教师还吸收一些有兴趣的学生进行一些课外科研项目,培养学生的科研能力;生物实验员要对实验室认真负责,细到实验室的一针一线也要在自己的管理范围内,严格执行实验室的管理制度,杜绝一切的安全隐患。
(3)加大投入,不断完善生物实验室的建设。正所谓“磨刀不误砍柴工”,实验室的建设是开展实验教学的基础。当前高师院校的生物实验室普遍存在实验设备简陋的状况,要想提高生物实验教学的质量,就要加大对生物实验室的投入,不断建设完善生物实验室的各种仪器设备。
3 创新模式,提高教育实习的质量
教育实习是高师院校实践教学中一项要素繁多、涉及面较广的系统工程,高师院校应高度重视,认真规划,积极采取有效的措施完善教育实习的模式,提高教育实习的质量,促进其协调发展。
3.1 转变观念,正确认识教育实习
高师院校的领导、老师和学生都应正确认识教育实习的目的和价值,形成共识。教育实习既能锻炼和提高师范生的教育教学能力和职业技能水平,又能培养高师生的专业思想、职业道德、教育科研能力,同时还有检验高师院校教育质量的作用[2]。实习生扮演双角色,一方面是作为中小学生的“教育者”,另一方面又是教师教育技能的“受教育者”。实习生要正确处理这两角色的关系,通过对中小学生的实习教育检验自己的专业知识,培养教师教育素质。
3.2 合理安排教育实习时间
鉴于当前高师院校实习时间较短、与其他时间有所冲突的原因,务必要对教育实习的时间做相应的调整。各高师院校应根据该校的实际教学情况,适当地延长教育实习的时间,从现行的6~8周增加到8~12周,甚至有条件的学校还实行实习一个学期的模式。为了避免时间上的冲突,各高师院校也应对教育实习的时间段进行适当的调整。从学生的发展出发,综合考虑学校教学情况和学生的学习情况,对某些可以改动的专业的教育实习的时间段进行调整,尽量避免与学生的其他重要方向的发展相冲突,统筹兼顾,既能确保教育实习的质量,又不阻碍学生其他方向的发展。
3.3 加大顶岗实习面,拓宽教育实习渠道
顶岗实习是高等师范院校一种新的教育实习模式,它主要是改变传统教育实习的做法,派高师生到中学顶替原来任课教师和班主任的岗位进行教育实习[3]。乡镇中学的人事权主要在乡镇党委,出于财政开支方面的考虑,用人一般是“宁少勿多”,宁多要‘主课’教师,不要‘副科’教师,生物教师受不到应有的重视[4]。所以,乡镇中学特别缺乏专业的生物老师,中学的生物课大多都是由其他科教师顶替,学生很难受到专业的生物教育。通过对玉林师范学院生命科学与技术学院生物科学2005级的5位在不同学校参加顶岗实习的同学进行访谈,他们都觉得自己的教师技能较之前的教育实习有了很大的提高,已经基本能够胜任中学生物教学的任务了。他们参加的都是交叉式的顶岗实习模式,即每个实习点都有几个专业的学生在一起实习,且每个专业只有一名实习生。这种模式有它的优点也有缺点,不同专业的实习生在一起相互交流,有时能起到知识互补的作用,一个专业只有一名实习生的模式能让实习生获得独当一面的锻炼,但另一方面这种模式不利于专业知识的交流,容易产生专业知识上的错误。所以,高师院校应加大顶岗实习面,让更多的师范生能参与到顶岗实习中,全面提高教育实习的质量,提升师范生的教育教学能力。
3.4 及早准备毕业论文,严把毕业论文质量关
高师院校生物学专业学生的毕业论文以实验性毕业论文为主,步骤繁杂,周期较长,有些甚至还有到野外进行考察。所以,生物学专业学生的毕业论文要提前选题,根据实际情况提早制定毕业论文计划,而且要全面考虑各方面的因素,万一实验失败还有后备方案。这就需要毕业论文指导老师细心指导的同时,毕业生认真对待,不能有一丝的马虎。学校还应制定完善的毕业论文考核体系,指导老师严格按照考核体系严把质量关,使毕业生认真地去完成毕业论文,确实提升毕业生的科研能力,适应社会发展对人才的需求。
总之,要提高生物教师的教学技能,我们应高度重视生物教师的实践教学的培养,从优化实验教学、创新实验教育实习、科研论文训练等方面探讨构建科学合理的实践教学模式,培养“上得去,讲得出,有成效”的卓越生物教师。
参考文献
[1] 赵秀勤.高校生物实验室规范化管理的尝试[J].商丘师范学院学报,2008,24(9):127~128.
[2] 俞华.高师院校教育实习存在的问题及解决对策[J].合肥学院学报(社会科学版),2008(5):124~127.
[3] 王玉生.师范院校顶岗实习的新思考[J].理工高教研究,2002(10):61~62.
关键词:生物科学;生物技术;生物工程;专业规范;比较分析
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)05-0112-02
一、引言
我国高校生物学领域有生物科学、生物技术、生物工程三个密切相关的本科专业,并制定了相应的专业规范。如何体现各自的科学、技术及工程内涵与特色既是教育工作者的责任,也是人才市场和报考学生和家长极为关心的现实问题。本文通过比较分析这三个专业的本科专业培养规范,上提出一些参考意见,以期为专业的进一步规范、教学计划的修订,为社会及学生和家长的专业选择提供参考。
二、专业类型
生物科学专业为传统典型的理科专业,培养科学型和教学型人才,授理学学位;生物技术专业以理为主、以工为辅、理工复合,培养应用研究型或技术型人才,授理学、农学或林学学位;生物工程专业以工为主、以理为辅、工理复合,培养应用型工程技术人才,授工学学位。其专业类型的描述和划分比较清晰明了,比较规范和恰如其分。
三、培养目标
从专业规范中培养目标的描述(见表1)来看,生物科学与生物技术两个专业的培养目标差异很小,仅有从事生物科学与从事生物技术之差,但从目前的就业市场来看从事生物科学与从事生物技术差异很小,难以界定。而从专业类型可知,生物技术专业可授理学、农学或林学学位,这些特色理应在培养目标中有所体现。
四、公共基础课
在三个专业的本科培养规范中,生物科学与生物技术两个专业的公共基础课(人文社科和自科)完全一致(见表1),而生物工程的公共基础课形式上有一定差别,可本质上看不出有多少差别,也缺乏需有差别的理由。从厚基础、宽口径的培养要求来看,三个专业的公共基础课要求可统一,学分要求也应统一,要求工科学生在这一环节增加近一倍的学分极不公平。线性代数等可在公共基础选修要求中解决。
五、专业基础课
专业基础课的设置体现了从科学、技术到工程的循序渐进过程(见表1)。然而从科学到技术的差异很小,仅增加了工程基础课4学分(约11%),应为技术基础课,且应明确例举。从技术到工程的专业基础课要求有了明确的变化,按课程类别从科学到工程变化率近50%。学分的控制宜统一,且应规定生物技术专业的专业基础课最低学分要求中技术基础课学分应达20%以上,生物工程专业的专业基础课最低学分要求中工程基础课学分应达40%以上。且可给出典型的工程类专业基础课名录,如机械零件、电子电工基础等课程。另外生物工程专业基础课将《机械设计基础》列为可有可无的选修会造成该专业工程基础的严重缺陷,且应在生物工程专业的专业选修课中保留生物技术专业的细胞工程、酶工程等选修课(见表1)。
六、专业课
专业课的设置也体现了从科学、技术到工程的循序渐进过程(见表1),从科学到技术的专业课调整率达30%,而从技术到工程的专业课虽然有较大变化,但所列举的课程多为非典型的工科专业课(如基因工程、细胞工程、蛋白质工程),回避了典型的工科专业课如氨基酸工艺学、抗生素工艺学、有机酸工艺学、酿造酒工艺学等。学分的增加也不尽合理,三个相近专业,不论理科还是工科,学分基本要求应尽可能一致。向上浮动及在各选修课程间适当调整则是各校应有一定的自。另外生物工程是典型的工艺类专业,专业必修课缺工艺类专业应有的分析检测课也会给工艺过程及产品研发和生产中的质检质监和质控及产品安全留下隐患,故建议3+X模式中3应包含专业分析、X应例举氨基酸工艺学、抗生素工艺学、有机酸工艺学、酿造酒工艺学等。
七、实习及毕业实践环节
生物科学和生物技术的实习及毕业实践环节完全一致(见表1),未能体现从科学到技术的差异特点以及生物技术可授农学或林学学位的特色。毕业设计是工科工艺类专业最为特色的实践环节,但在许多学校以“毕业设计(论文)”的形式出现,实际实施则只做毕业论文,没有毕业设计,使毕业设计名存实亡,致使许多学校生物工程专业的毕业生根本就不知道何谓毕业设计,许多学生甚至把毕业论文当作毕业设计。建议明确生物工程专业的“毕业设计”为必修环节,可以设计论文二者兼顾,至于是“大设计小论文”还是“大论文小设计”可依各校情况而定,唯有如此,生物工程专业才能名符其实。
八、师资要求
师资的最低要求在规范中描述不尽一致,应加以统一。且应规定专业课的师资要求,因为能承担专业课的老师一般能胜任专业基础课,而能承担专业基础课的老师则不一定能胜任专业课。这在工科尤其如此。故除规定学历职称要求外,应规定专业要求,即“本科为相应或相关专业”的师资应大于专业师资总数的50%。
九、其他
近年由于社会办学、企业办学、校企合作、产学研合作、网络教学、数字图书资料等多元化和多样化的办学形式和方式的发展,统一实践等硬件条件形式较为困难,而且也不符合时代要求。建议教室(专用或生均面积)、专业课实验室(面积及专用设备)、图书资料数据库量设定为刚性要求,研究所(室)或技术中心、实习基地规模和数量等宜设定为柔性、选择性或特色要求。
参考文献:
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[2]教育部高等学校生物科学与工程教学指导委员会.生物技术专业规范[J].高校生物学教学研究(电子版),2012,2(1):3-10.
[3]教育部高等学校生物科学与工程教学指导委员会.生物工程专业规范[J].高校生物学教学研究(电子版),2012,2(2):3-10.
张亚平,男,1965年出生,研究员,中国科学院院士,现任中国科学院昆明动物研究所所长、云南大学教授、中国遗传学会和中国动物学会副理事长。
张亚平院士主要从分子水平研究生物多样性的演化及机制,近5年在以下六个方面取得了突出成果:人类走出非洲的迁移路线与模式研究线粒体基因多样性与东亚人群历史研究;动物分子系统学的研究;家养动物的起源与遗传多样性研究:野生动物的遗传多样性与保护遗传学研究基因家族的进化与生物适应机制。
2001年以来发表SCI论文100余篇,5年来的论文被引用1300多次。《自然》等刊物对他们的多项工作做了专题评述。2002年获在美国颁发的国际重要奖项“生物多样性领导奖”,成为亚洲获此殊荣的第一位学者,2004年获得第八届“中国青年五四奖章”、“何梁何利科学与技术进步奖”,2006年获“国家自然科学奖”二等奖。
翟婉明,男,1963年出生于江苏省靖江市,西南交通大学教授,长江学者特聘教授,现任牵引动力国家重点实验室副主任、西南交通大学列车与线路研究所所长,教育部轨道车辆创新团队带头人。
翟婉明教授主要从事铁路工程领域动力学理论与应用研究工作,针对铁路超负荷运输状态下进一步提速和重载导致的机车车辆与线路动态作用安全问题,创建了机车车辆一轨道耦合动力学全新理论体系,建立了机车车辆一轨道耦合模型,提出了机车车辆与线路最佳匹配设计方法,研制了具有自主知识产权的机车车辆与轨道动态仿真设计分析系统,成功应用于我国铁路机车车辆设计、既有线提速改造,山区铁路安全改造、客运专线建设等工程领域。
曾获“国家科学技术进步奖”一等奖,“四川省科技进步奖”一等奖,“詹天佑铁道科学技术奖-成就奖”,第六届“中国青年科学家奖”(技术科学),“何梁何利科学与技术创新奖”。1994年被授予“国家有突出贡献的中青年专家”称号,1995年获“国家杰出青年科学基金”(机械学科首批),研究成果入选2005年“中国高校十大科技进展”。
二等奖
卢煜明,1963年出生于香港,香港中文大学化学疾理学讲座教授,李嘉诚医学讲座教授。
卢煜明教授在血浆游离核酸领域是国际公认的专家,主要致力于人体血浆中、细胞外核酸的生物学和诊断应用研究,在过去5年里,首次发现母体血浆中存有胎儿RNA,从而开辟了一个新领域,为怀孕相关疾病的分子检测提供了新方向。卢教授还研究证明血浆DNA是鼻咽癌放射治疗后一种强而有力的预测标记,此测试可用于放射治疗后癌症复发可能性预测,鉴别高危病人。2003年,卢教授的科研小组在亚洲率先得到完整SARS冠状病毒基因组序列,他还以血浆RNA的专业经验迅速开创了一种可靠的SARS检测法。
在过去5年里,申请了5项专利,在SCl索引的国际期刊中超过100余篇,据ISI Essential Science Indicators显示,他的论文引用率高达3505次,是世界上论文被引用最多的科学家之一。2001年入选“世界十大杰出青年”,2005年获“国家自然科学奖”二等奖,2006年获国际临床化学联盟“分子诊断杰出贡献获”,并获美国国家临床生物化学院“卓越科学家奖”。
方精云,1959年出生于安徽怀宁,北京大学长江学者特聘教授,中国科学院院士,中国生态学会副理事长,是多个国内外学术杂志的编委或副主编。
方精云院士主要从事植被生态学、全球气候变化以及植物生物地理学的研究。他建立了我国陆地植被和土壤碳储量的研究方法,系统研究了我国陆地生态系统的碳储量及其变化,发展了国家尺度的陆地碳循环模式;发展了大尺度植被动态的研究方法,揭示了我国植被生产力的变化趋势、空间分异及其对气候变化响应的规律,系统研究了我国山地植物多样性的分布规律,对我国生物多样性的大尺度格局进行了定量评价。
论文关键词:伏夏蛋鸡安全高产管理措施
鸡的最适宜产蛋温度为15~23℃,最高耐受温度为30℃农业论文,超过耐受温度则表现为张口喘息、饮水量增加,而采食
二、降低鸡舍温度
1、植树种草:在鸡舍的周围植树种草,树木和草坪既可吸收辐射热,又可以净化空气。别外,通过光
2、铺垫隔热层:在蛋鸡舍屋顶铺垫隔热层农业论文,高温季节在蛋鸡舍的屋顶铺垫稻草
3、通风换气降温:宠养密闭的蛋鸡舍应采用纵向通风来降温,开放式蛋
4、气雾法降温:在蛋鸡舍内安装气雾管道。当通过以上降温方法,鸡舍内气温
三、调整饲料日
1、提高氨基酸用量:在饲料中增添0.2%的蛋氨酸,以防止因采食量减少而导致所
2、提高日粮能量水平:在饲料中添加1~2%的脂肪或
3、增加维生素用量:饲料在高温季节时部分维生素易遭到
四、添加抗应激
1、增加维生素C的用量:维生素C能降低鸡的体温,增加采食量农业论文,减轻热应激
2、增加维生素E的用量:维生素E能显著提高蛋鸡的生产性能和抗
3、添加阿司匹林:在饲料中添加0.02~0.03%的阿司匹
4、添加碳酸氨钠:在饲料中添加0.1~0.49%的碳
5、口服补盐液:补盐液可准持血钾浓度,
五、加强饲养
1、降低饲养密度:在高温季节,蛋鸡的饲养密度应降低
2、调整喂料时间:每天喂鸡3次,一般在早晨5点第1次上足量的饲料
3、勤清鸡粪:鸡粪中蛋白质含量高,极易发酵产生大量
4、添加消化药:高温季节农业论文,鸡群大量饮水,消化液被稀释,使鸡的消化能力下降。经
5、保证清凉的饮水:使用饮水槽的鸡舍,中午应每隔2小
6、防止鸡受惊吓:在舍内还是舍外,对任何操作都应轻声进行农业论文,
7、不突然更换饲料:当因原料原因,需要更换饲料
8、定期清理水、料槽:在高温季节1~2天清洗1次水槽,清除1次饲槽的残余
9、定期消毒:每隔3天对周围环境和舍内带鸡消毒1次。
饲料,以防水槽被病原微生物污染,残余饲料发生霉变。
时农业论文,只能逐渐更换,以防应激反应的发生。
不要骚扰着处于安静状态的蛋鸡,以减少热应级发生。
时换1次水,使水管进入水槽的水保持清凉。
常添加一些助消化药有助于保持鸡体的消化和吸收功能,并提高采食量。
热能农业论文,应把当天的鸡粪及时清除防止堆积发热。
,上午11点加少量饲料,晚上8点上足量的饲料。
标准饲养密度的15~20%,减少产热量。
管理
调节碳酸平衡,防止机体脱水。
酸氨钠农业论文,能缓解热应激反应。
林能有效增加鸡体的散热量。
病能力,每吨饲料中加入50~100克维生素E。
反应。气温在30℃以上时在每吨饲料中加入维生素C100克。
药物
破坏,高温季节期间应适当增加维生素的用量。
动植物油,或者动植物油的混合物。
需要的蛋白质摄入量不足,使蛋重变轻农业论文,产蛋率和生产性能下降。
粮结构
仍然超过30℃以上,则采用气雾的方法进一步降低蛋鸡舍内的温度。
鸡舍要安装风扇或风机,使舍内空气有一个理想的流动量。
,当中午光照强时,用水将铺垫的稻草洒湿,每隔3小时洒湿1次。
合作用释放氨气,改善了鸡舍周围环境的空气质量,使蛋鸡在高温季里有个舒适的产蛋环境。
的方法
量减少,粪便变稀,继而蛋重变小、蛋壳变薄,产蛋量明显下降,严重时还造成蛋鸡中暑死亡。
关键词:生物技术;应用型人才;实践教学体系
生物技术学生就业涉足到医药、食品、饲料、农药、保健品、食品添加剂、燃料、环境及生命支撑系统等各个领域,经济发展速度在某种程度上与生物技术的发展是紧密联系在一起的,同时,也对生物技术型应用人才培养提出了更高的要求。地方普通高校培养应用技术型人才的应用性集中体现在两个方面:一是学术、技术和职业三者结合;二是学生社会适应能力和创新能力的提高[1]。然而面对近几年地方院校的生物技术专业毕业生从事与专业相关职业的就业率整体呈逐年下降趋势的局面,通过什么途径、如何培养学生的学习能力、实践能力、创新能力,提高社会适应能力,是当前我们亟待需要解决的问题。
1改革实践教学体系的必要性
生物技术是一门多学科交叉融合、理论与实践并重的新型综合性学科[2],实践性、应用性、前沿性都很强,而专业的实验性和实践性是需要大笔资金作基础的。但我校是以石油化工为特色的工科院校,按照有所为有所不为的建设策略,生物技术专业的实验实训条件都很难得到充分满足,以应用型实践能力培养的创新和创业教育在较长一段时间里难以得到体现。由于我校生物技术专业办学时间较短,专业建设和人才培养经验不足,一般化教育要求和一般化教学现象比较普遍,个性化、差异化、特色化教学还存在不少问题。从就业的适应性来说,生物技术专业的毕业生可在生物制品、医药、食品、轻化工、环保及农业等企业从事科学研究、技术开发等工作;也可在公安、安全、食品药品管理、农产品管理、检验检疫、海关及卫生防疫等部门工作。但由于生物技术的高新技术和高投入高回报的特点,使得目前的相关企业有范围广、规模小和要求高的特征[4]。按照目前的实践教学体系,难以满足点多、量少和技术含量高的要求。另一方面,随着社会发展,学生择业呈现个性化和多元化发展趋势,毕业生去向的多元化在生物技术专业毕业生中表现尤其突出,毕业生去向有中学、事业单位、继续深造读研、营销、生物化工生产企业和自主创业等。因此,传统的实践教学模式已远远不能满足社会发展对生物技术专业人才培养的要求,必需深化教学实践体系改革,创新实践教学模式,构建多元化的实践教学体系,才能满足学生的个性发展,提高社会适应能力,增加学生的就业机会。
2适应社会需求,构建实践教学体系
2.1整合实践教学内容,创新实践教学体系
完善的实践教学体系是保证实践教学质量的基础,按照技术应用型高级人才培养目标要求,人才培养方案把统筹安排课堂实验、认知实习、生产实习、课程设计和毕业论文(设计)五个主要环节的实践能力要素分解为基础、提高和综合创新三个层次,在不同阶段的着重点不同,做到多层次、立体化、全方位地培养学生实践和应用能力[2-3]。在实验教学方面,通过增加新知识、新方法、综合性、设计性实验,淘汰了大部分糖类、脂类的陈旧实验项目,增加了现代生物化学实验内容;通过减少验证性实验学时,着重增加综合性、设计性实验学时;通过增加开放性实验室,增加学生的操作动手的机会,提高了学生自主实验和实践操作能力。另外,将原来分散的实验与理论课剥离出来,整合成独立开设的实验课,构建成系统模块化的专业实验体系。如将原来独立开设的《生物化学实验》和《分子生物学实验》整合为《生物化学与分子生物学实验》,将《遗传学实验》和《细胞生物学实验》整合为《基础实验二》,结果,既避免了原来附属于理论课中的实验内容和实验项目的重复,又有利于实验内容的综合与提高,有利于设计性实验和综合性的开设,大大提高了学生综合实验操作和应用知识的能力。在实习实训环节上,以生物与食品工程实验教学中心为主要实践基地,建立了植物组织培养、食品检验和发酵工程等实训室。针对不同年级学生的实训要求,构建了由认知实习、基础分析测试实习、食品加工检验、药品加工与检测、综合应用训练、创新创业训练等模块组成的现代化实践教学平台。另外,安排了32学时在学校分析测试中心学习GC-MS联用仪、高效液相色谱仪、傅立叶红外光谱仪、原子吸收等仪器设备的原理和使用方法,安排2周专业技能培训课程,结合企业生产实际需要,系统训练食品微生物的检测和理化分析能力,大大提高了学生实习实训的效果。在设计环节上,将基础课程设计和专业课程设计按照“由浅入深、由单项到综合、循序渐进”的要求设计教学内容。在毕业设计和毕业论文方面,选题要结合企业的实际需求或教师科研项目和自己的兴趣,这样,既能实实在在做一些科研工作,又能得到足够的经费的支持。另外,还要狠抓开题报告、中期检查和毕业答辩等三个环节,经过毕业设计(论文)环节,学生的独立科研实践能力得到了大大的提升。在课外实践方面,严格执行素质拓展计划,并每年分别举行一次微生物实验大赛和生物化学实验技能大赛,积极组织参加省级各类竞赛和科研活动,如广东省大学生创新性实验训练计划项目、广东省挑战杯实验大赛和广东省大中专科技节之生物化学技能大赛等。通过课外社会实践活动、志愿活动、公益劳动、创新创业活动、技能培训和各类科技竞赛等活动,培养和提高了学生政治思想素质、团结协作精神、创新创业意识和实践动手能力。
2.2优化实践教学资源,打造高水平教学平台
高水平的实践教学平台是保障实践教学体系中各个要素高效运作的关键,如果没有平台的支撑,再好的内容设计也将会显得空洞无物。通过优化和调整校内实践教学资源,精心打造不同类型的实践教学平台,为实践教学的顺利开展搭建起良好的平台。生物与食品工程实验教学中心是在原生物食品实验中心的基础上建立的以生物食品专业基础教学实验为主体,大类学科共享的专业实验教学平台为补充的实验实践教学平台。实验室分为食品工艺、食品营养、微生物学、生物化学、分子生物学、发酵工程等基础实验室,另外根据教师的课题和研究方向,建设多个功能研究室,彼此相对独立,但资源共享,长期对学生开放,学生可在研究室内开展科学实验和毕业论文(设计)活动。自大学二年级开始,从大学生创新训练实验项目入手,到组建课外科技团队,组队参加不同学科、不同层次的竞赛,有计划、有组织地对学生进行难易程度不同的科研训练。近几年有300多名学生直接参加了30多项科研项目,学生多次获得挑战杯和生化技能大赛的奖项。今年(2015年)的毕业论文(设计)的质量有了明显的提高,大分子的研究深入到分子水平,小分子的分析充分利用先进的仪器设备,如高效液相,在线系统GPC-GC-MS联用分析仪、傅立叶红外光谱分析仪等已被广泛使用,大大提高实验的精确度和效率,同时提高学生的科研和创新能力。
2.3拓展实践教学空间,创新实践教学模式
在注重整合校内教学资源,构建校内实践教学平台的同时,学院大力加强与现代高新企业或研究开发机构的联合办学[5],通过共建实习实训基地和实验室,使学生培养与社会需求得到紧密结合。现已建成20多个稳定的校外实习基地,拓展了学生实习、实训与毕业论文(设计)等实践教学空间。学生根据专业特点和个人就业的方向,分别到不同性质的实习基地进行实习。实习基地为学生配备经验丰富的科研和技术人员进行指导,如生物技术专业的学生主要集中到大中型企事业单位或学校实习,如茂名市质量技术监督局、广东星河生物科技股份有限公司、维多生物制品公司、长兴水产有限公司、茂名市第十六中学和茂名市官山学校等。充分利用实习基地的技术装备优势和人才优势,组织学生到这些单位完成毕业论文(设计),如18位同学到茂名市质量技术监督局的中国化学危险品检验中心,12位同学到药品检验所和10位同学到检验检疫局进行实习的同时,进行毕业论文(设计)工作,采取“双导师制”指导学生,结合实习单位的研发的内容和方向开展毕业论文(设计),部分研究成果直接应用到企事业单位或学校的实验室建设中。实习结束后,要求学生撰写3000字的实习报告,集中召开实结交流汇报会,以便学生了解所有实习点的情况,丰富实习内容,扩大知识面。各实习点选出一名代表就实习单位概况、实习工作内容和心得体会等方面借助PPT进行汇报交流,2010级共有12个代表作了发言。通过合理安排、严格纪律、认真指导、集中交流等相关工作,使实习教学质量得到提高。学生真正把从课本学到的知识应用到了生产实际中,专业知识得到进一步巩固,知识面得到拓展,生产实践能力有较大提高。
3结语