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1现代生命科学发展的新特点
1.1研究空间更广阔
近年来生命科学的飞速发展过程中最显著的特点就是其研究空间的扩大化,它不仅在宏观方面研究各个生物体内的器官以及组织结构联系;自然界个体与群体、群体之间及其与外在环境间的内在联系;生态系统及其内部物质循环、能量交换。同时由于生物体存在物质层次性,各个生物大分子中又包含着碳、氢、氧等各种各样的原子,甚至原子内又存在电子、质子和中子等物质。因此分子生物学研究应运而生,现代生物科学日趋向微观世界进军,并出现了一门新的电子生物学学科。由此可知,随着生物科学理论与其相关实验的多方面结合,诸多生命物质疑团将在微观分子研究中得到合理解释,人类对生命的认识将进一步深化,其控制和改造生物的能力也将显著提高。
1.2多学科相互渗透
生物科学的另一个特点在于其与数学、力学、化学、物理学、天文学、地质学以及工程技术等多学科之间的联系日益密切,彼此之间相互渗透,互为一体,这种渗透与反渗透作用便推动了现代生命科学的重大发展。举例来说,力学、化学以及物理学对生物科学的渗透作用产生的结果便是在此基础上形成了一系列有重大影响作用的边缘学科,例如生物力学、生物化学以及生物物理学,由此开创了现代生命科学的研究新方向。同时生物科学对力学、化学以及物理学的反渗透作用产生的结果便是新形成类似化学仿生学以及物理仿生学等新兴学科。随着信息时代的到来,量子力学、信息论以及控制论等新兴学科有了飞速的发展,再其强大的影响力下电子生物学、生物信息论以及生物控制论等边缘学科也得到了更多学者的关注与研究。现代生命科学与多领域、多学科之间相互渗透的新特点促使人们学习更多的知识来充实自己,不断汲取多方面知识扩大视野显得尤为重要,那种只局限于研究自己专业领域的科技人才将逐渐被社会所淘汰,隔行如隔山的状况将不再适应于社会发展。
1.3实验手段更先进
随着人们探索空间与认识领域的不断深化,理论研究与实际应用也结合的越来越紧密,实验手段日趋先进与现代化,这是生物科学现代化发展的又一个重要特点,更是其不断进步的必要条件与重要标志。换句话说,生命科学只有依赖于实验技术与手段的不断更新才能有飞速的突破与长远的进步,科学实验的技术水平与方法手段决定着生命科学的发展高度。假如现代生命科学缺乏先进的现代化实验仪器,那么其发展进程将受到停滞,甚至一事无成。由此看来,不断汲取新方法,创新新技术,完成生物科学实验手段的现代化任务显得尤为重要。在生命科学领域,尤其是应用化学、应用物理学方面的新技术、新方法创新,不仅方便人们从细胞水平上进行生物规律的探究,更有利于推动人们从分子水平上对生命物质的微观结构以及运动规律研究分析,这不仅是现代自然科学领域对生物的新认识,更是人类社会的历史性进步。
本文作者:王名宫 单位:厦门大学化学与化工学院、晋江市质量计量检测所
引言
皮革与毛皮因其种类不同,市场价值也相差巨大,市场上此类动物制品也因此存在以假充真、以次充好的现象。国家和行业相关产品标准中明确要求应明示产品及其材料的真实属性,但是鞣制皮革与毛皮的种类鉴定尚无国家或行业标准方法可以依据。当前存在的假冒伪劣不法现象主要有:以人造皮革或毛皮冒充天然皮革或毛皮;以质次的动物皮革冒充质优的动物皮革(如用剖层皮革冒充头层皮革);以价值低的动物皮革或毛皮冒充价值高的动物皮革或毛皮(指不同动物间)。
鉴别人造皮革或天然皮革相对来说比较容易,主要方法有:1、感官法,包括了外观、手感、气味、滴水观察等方法;2、化学法,有燃烧法、氢氧化钠法、红外光谱法[1]。这些方法足以对皮革与毛皮是属于人造皮革与毛皮或者再生皮革与毛皮或者是天然皮革与毛皮进行准确地鉴别。而对剖层皮革冒充头层皮革这种违法行为的鉴别手段,主要依靠外观观察,必要时借助显微镜对皮革的纵切面进行观察。另外头层皮一般保持动物天然纹理,不进行覆膜加工,而剖层革一般还进行表面覆膜,对此红外光谱鉴别法也可起到鉴别作用[2]。
对用不同动物间价值低的动物皮革或毛皮冒充价值高的动物皮革或毛皮这一违法现象的皮质种类鉴别方法是目前各质检技术机构面临的难点。本文将对这一产品种类鉴别方法深入进行论述,主要可以归结为感官经验法、红外光谱法、分子生物法。
1感官经验法
这是传统动物皮革与毛皮的种类鉴别方法,主要由有经验的技术人员通过手摸、眼看或借助放大设备对皮革或毛皮外观进行观测,包括观察其毛孔形态和排列、粒面、纹理、手感等进行种类鉴别。目前市场上动物皮质鉴定报告仍以此为主。这种方法主要问题是,可鉴别动物皮革与毛皮种类很有限,技术人员因其经验差别对判定的准确程度也有很大差别。另外,现代先进的加工技术已经可以加工出不同动物的毛孔排列和表面纹理,这也让这一传统鉴别方法显得力不从心。
生物科学专业作为师范类专业,主要培养学生学习生物科学技术方面的基本理论、基本知识,学生应具有较好的科学素养及初步的教学基本能力。2018年6月,教育部《关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见(征求意见稿)》中提出,要“经过5年的努力,初步形成高水平的人才培养体系,引领带动高校专业建设水平和人才培养能力全面提升,学生学习成效和教书育人能力显著增强”。2018年10月10日,教育部《关于实施卓越教师培养计划2.0的意见》中提出,“创新机制模式,引领教师教育改革,建立健全实践教学体系,推进教育实践全过程管理,提高实践教学质量”。
一、职前教学反思对生物科学专业学生教学基本能力培养的作用
教学反思是指教师为了实现高效教学,对所有与教学相关的问题进行持续、深入、周密地审视和思考,通过交流、查阅资料等有效途径积极主动地总结教学所长及所短,同时反思形成教学所长及造成教学所短的原因,并开展对教学所短的解决之道的反思性学习活动。而反思能力是指“反思者进行反思活动时所必须具备的心理特征和条件,往往通过个体内隐的思维过程和外显的行为表现出来”。职前教学反思是教育实践全过程管理中的重要组成部分,生物科学师范生在实习阶段积累的教学经验对其一生都会有影响。目前,随着新课改的提出,对师范生实践教学的要求越来越高,职前教学反思能力对于教师增长专业知识、更新教育观念和提升教学能力都有积极的推动作用,提高生物科学专业师范生的实践教学技能,更好地适应新课改的要求,优化生物科学专业实践教学创新模式,有效地提高生物科学专业师范生的生物教学技能,以增强其入职适应性。教育部2011年颁布的《教师教育课程标准(试行)》就明确将反思能力培养纳入教师教育课程内容。提高生物科学专业师范生的各项教学技能,通过教学反思的内容、层次与类型、过程、促进教学反思的方法及教学反思的影响因素等,更好地适应新课改的要求,优化生物科学专业师范生实践教学创新模式。
二、现阶段生物科学专业学生职前教学反思的缺失
生物科学专业师范生在日常生活与学习中虽也有反思意识,但这种反思通常缺乏针对性和规范性;不同层次的师范生,在反思意识与能力方面也存在很大的差异。目前,职前教师教育课程在设置上“重学科知识轻教师教育、重理论知识轻教学实践”,对教师教学能力的培养重视不够,对教学反思能力的培养尤为薄弱,导致“反思的实践性不足,批判性反思也有待提升”。目前,大多高师院校在培养职前教师过程中缺乏培养其教学反思能力的意识,主要体现在以下几方面:第一,绝大多数高师院校并未意识到培养职前教师教学反思能力的必要性。高师院校一贯追求科研水平的提高,对其独具特色的“师范生”却有着狭隘的理解,对基础教育需要反思型教师及教师教育发展的趋势重视程度不够。师范性即教师的教育专业性,不仅要解决教师“如何教”的问题,还应解决教师“如何成长”的问题。第二,职前教师教育者教育观念滞后,对教学反思能力培养并未给予重视。而“过分地强调教师技术上的精通,而忽视对师范生的可持续发展能力和态度的培养,这种观点是非常狭隘的”。第三,高师院校学校文化潜移默化地影响教师,使其难以形成培养职前教师教学反思能力的意识。
三、生物科学专业师范生职前教学反思能力的培养
以生物科学专业师范生为对象,首先应鼓励学生时刻关注教学反思的内容,增强自身的教学反思意识,备课时及时做出调整;其次,关注教学反思的过程,设计完整的教学过程,在教学中,准确把握学生薄弱环节,及时调整教学的内容、方法与进度。在实习前提出明确要求,对生物科学师范生教学反思的认知以及预期情况进行前期问卷调查;实习中加强监督,检查打磨教案,进行访谈,观摩上课;实习后进行考核评价,实施后测,并收集实结及反思日记,归纳总结研究内容,必要时对当事人进行访谈。结合课堂教学实际情况,对反思教学进行课堂观察。职前教学反思可以通过批判性自我反省和教学行为的分析,挑战蕴含在自己实践中的信念、假设,审视自己的行为及其思想生成环境,目的在于增强师范生的理性自主,使师范生对其实践信念和实践的因果决定因素有更多的自我意识,从而使其处于更多的理性自我控制之下,摆脱外在无形和有形的束缚,始终保持一种持续发展的状态。
本文作者:王训博、熊路、黄海兵、王定兴、李昊旻、许永立 单位:湖南城市学院化学与环境工程学院、湖南农业大学生物科学与技术学院、湖南城市学院城市管理学院
随着农业革命、手工业革命、工业革命、商品国际化革命、信息产业化革命的推进,许多科学家们预言21世纪必将产生一次生物技术革命,而这一革命的主战场就是农业。现代生物技术可有效提高农作物产量、改善农作物的营养品质。因此,现代生物技术必然会成为未来农业发展的重要趋势。
1现代生物技术在农业领域的应用
1.1基因工程在农业领域的应用
基因工程即利用分子生物学和微生物学技术,设计好不同来源的基因顺序,在体外成功构建杂交DNA分子后导入受体细胞,使受体细胞表现出人们需要的表现型,产生出人们需要的物质。在农业领域应用基因工程技术,获得的农作物优质、高产、抗性强,还可获得畜、禽新品种及具有特殊作用的动、植物。例如,经过7年的努力攻关,2011年胜利突破了大面积示范(即6.67hm2示范)平均产量为13500kg/hm2的超级杂交稻第3期目标,达到了13899kg/hm2[1];运用转基因技术将相应的基因导入油菜中有望培育出转基因抗病油菜新品种[2];运用基因工程技术可将抗除草剂基因导入农作物中,使农作物能够不受除草剂的影响,目前已生产出多种抗除草剂作物品种,应用广泛[3]。
1.2细胞工程在农业领域的应用
细胞工程是指在体外培养细胞,以改变细胞某些生物学特性为目的将不同作物或动物进行细胞杂交,使植物或动物个体繁殖速度加快,以获得优良品种或新品种及某些具有特殊作用的物质的一门技术[4]。细胞工程技术在植物快速繁殖、植物新品种选育等方面发挥着重要作用。目前植物体细胞杂交应用较多,如可以将马铃薯细胞和番茄细胞进行杂交,可获得上结番茄下结马铃薯的“番茄马铃薯”;将豆科植物与向日葵进行细胞杂交,可培育出具有高营养价值的“向日豆”[5]。
摘要:生物学以理论研究为基础,是一门实践性很强的学科,提升学生的综合实验技能对创新型人才的培养有重要的促进作用。对生物技术专业独立设置《生物技术综合实验》实验课,实验内容包含基因工程、细胞工程、发酵工程和蛋白质工程四个模块,实验项目设置以综合性实验为主,考核方式中加入了科技论文写作,学生参与科学研究的全过程,提高了综合素质。通过《生物技术综合实验》独立设置实验教学实践,取得了良好的教学效果,增强了本科生的自主学习、主动思考、分析问题、解决问题的能力,为培养生物科学创新型人才奠定基础。
关键词:生物技术专业;生物技术综合实验;独立设置实验课
随着当今生物技术产业的蓬勃发展,对生物专业人才的专业素质要求不断提升。生命科学领域的发展要求生物技术本科毕业生不仅具有较扎实的生物技术基础理论知识,更强调具备较强的实验技能、动手能力以及独立分析问题和解决问题等综合科研能力。当今时代技术发展要求大学素质教育与创新创业相结合的背景下,对生物技术专业实验课程的教学模式和实验内容进行改革大有必要,以适应形势发展的要求。山西中医药大学(以下简称“我校”)基础医学院生物技术专业为四年制本科,为学生开设了遗传学、细胞生物学、生物化学、分子生物学、发育生物学、微生物学等专业课程,且上述理论课中均设计有紧扣理论的实验课,目的是用理论知识指导实验实践,并在实验中加深对理论知识的理解。在第6学期,为学生开设了生物技术概论,该课程是一门实践性、综合性很强的学科,包括基因工程、细胞工程、蛋白质工程、发酵工程和酶工程中重要理论和技术的概述,重在突出五大工程在农业、食品、工业、医学、药学等方面的综合应用,所以该课程理论课后安排有一定学时的实验课。目前,各高校该课程的实验课通常是紧随理论课的进度安排,实验课内容相对分散、孤立,实验教学运行中教师指导学生在指定时间内完成既定实验,实验方法和手段固定,实验结果单一,通常是对理论知识或者实验方法的验证[1-2]。因此学生在很大程度上处于被动学习的状况,兴趣和积极性不高,学生缺乏学科间实验技能的交叉连贯性。针对目前生物技术概论实验教学环节中存在的一些不合理和不足因素,探索新的设计方案,进一步加强实验技能的培养,针对生物技术专业学生开设独立的《生物技术综合实验》课。该课程独立开设在第7学期,依托于生物技术概论教材,但独立设置课程,单独考核并可获取5个学分。学生通过前面的专业课理论及实验理论学习已了解基本的实验方法,具备独立完成综合性实验的能力,通过独立设置的《生物技术综合实验》课程可以充分发挥学生的主观能动性和自主探索性,鼓励学生在独立思考中发现问题,自主完成实验过程进而解决问题,从而全面应用本专业理论并提高实验技能,使理论知识尽可能与生产实践、科研相结合。通过综合实验课的探索和训练,为培养和提高学生综合分析和解决实际问题的能力打下坚实的基础。
1独立设实验课在生物学相关课程中的开展情况
生物学是注重实验技能,综合应用的一门学科,实验技能的培养对于理论知识的验证、巩固和掌握起到重要作用。全国各大高校均鼓励并要求独立设置实验课程。如吉首大学已独立设置《分子生物学实验技术》《微生物学实验》《分子医学技能实验》;广西大学独立设置《生物工程综合实验课程》[3];中南大学独立设置《生理学实验课》[4];长春师范学院独立设置《普通生物学实验》[5];内蒙古包头医学院独立设置《医学生物化学与分子生物学》[6];广西医科大学的《生物技术综合实验》[7]等,各大高校的实验课独立设课后陆续向生物相关本科专业开放,这些实验课程具有一定的积极作用,取得了良好的效果。
2独立设生物技术综合实验课程的探索
2.1围绕培养目标,制定教学计划