生物技术与生物科学范文

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篇1

高压，是我们日常生活中通俗的叫法，是一种重要的使金属、石墨、陶瓷等物质成型的技术，它的全称是超高冷等静压，也可以称为冷等静压、高静压、超高压。在工业领域，高压加工技术的应用历史已经有很长久的时间了，并且发展的都比较好，高压在常温状态下，工作压力一般是一百到八百兆帕，水、矿物油或者是乳化水都可以是传递压力的介质。而生物高压加工技术就是，在温度低于一百摄氏度的状态下，此技术对生物材料施加流体冷等静压力，工作压力是一百到八百兆帕，促使生物材料从物理状态或者是化学状态上，发生变化，因而产生新产品的一种技术。它的用途很多，还可以和超声波等技术一起结合起来使用，从而使消灭微生物的活性[1]。

1国外对高压食品加工技术的研究与应用

在食品工业中，食品的加工和储藏是其关键环节，也是食品工业发展行业面临的难点问题。一般都是用加热处理的办法进行存储，但是这个方法有很大的不足之处，因为在加热的同时，虽然消灭了细菌，但对食品的外观和口感都有所改变，也使营养成分失去很多，成分也被破坏了。因此，随着社会的发展，超高压加工技术在食品工业中也逐渐开始进行应用[2]。一八九五年到一八九九年期间，国外的科学家相继报道了高压技术可以消灭细菌，可以用于牛奶的保存等消息，还发现了延长保存牛奶期限的方法，是应用四百五十兆帕的高压处理；在六百五十兆帕的高压作用下，还可以有效减少微生物的活跃数量。他们还有一个重要的发现，要想实现使水果和蔬菜保存五年左右的目的，也可以通过高压处理。后来，又有许多的科学报道对高压技术在各种蔬菜水果等食品中的应用进行了进一步的证实[3]。一九一四年，美国有一个物理学家通过试验观察蛋清在高压处理，会发生凝固的现象，因此得出了静水压状态下，蛋白质会变性和凝固的结论。一九，第五次国际食品工序学术会议在科隆召开，亚洲有一个国家的教授，在会议上发表了《高压在食品加工存储中的应用、设想及发展趋势》的论文，在世界各国的学者中引起了很大的反响，也促进了在食品加工领域应用生物高压加工技术的步伐。进入上世纪九十年代，果酱成为人们生活中的日常美味食品，而果酱正是一种高压食品，由日本研制并上市，果酱的加工工艺突破了以往食品加工需要加热的工艺过程，在不需要加热的条件下就可以制成，这对于高压食品加工技术来说，是一个突破和飞跃，也迎来了高压食品时代的春天。紧接着，美国、法国以及我国等世界各国都在高压食品加工领域取得了新的成果[4]。

2我国对高压食品加工技术的研究和应用

九十年代初期，我国开始投入大量的技术和精力，对高压食品加工技术在肉类、蛋类、乳内等人们日常生活中经常食用的食品进行大力研究。我国科学家对在食品中，超高压对酶类的影响，结果有两个方面的发现，一个发现是较低的压力可以激活一些酶，这主要是因为压力产生了凝聚的作用从而激活了酶，还有一个发现非常高的压力又可以使酶的活性消失。每种酶失去活力都有一个最低的压力值，当酶低于这个压力是就会保持活性，而当压力值超过时，当然有哥前提条件是在一定的时间内，酶就是加快速度失去活性。但是酶的类型、酸碱度、温度等因素都对这个失去活性的压力范围有一定的影响。利用高压技术处理，对蛋黄酱动态粘性和弹性的影响也是我国科学家研究发现的。利用超高压，可以让蛋黄酱的质地更加的细腻，口感更好。其原理是蛋黄酱在超高压的作用下，蛋白分子迅速散开，蛋白质的颗粒变小，其分子在压力的作用下伸展，使的分子结构发生改变，更加的细致紧密。肉类食品，是当今人们餐桌上不可或缺的食品。我国高压技术对肉类食品的研究和应用是比较广泛的。

科学家们通过研究高压处理技术对牛羊肉的形态、颜色、口味及分子结构的印象，得出这样的结论：高压处理技术，可以使牛羊肉的剪切力有很大程度的降低，从而使牛羊肉从口感上说变的更加细嫩，还可以使牛羊肉中的可溶性物质的含量大幅增加，从而加速牛羊肉的排酸进度。同时，随着牛羊肉的颜色也使随着压力的增加和压力保持时间的延长，由鲜红色逐渐变成了淡粉色，牛羊肉的颜色变成白色，只需要在六百兆帕的压力条件、二十分钟的保压时间下就可以实现，而当压力在五百兆帕到七百兆帕时，牛羊肉的样品都会出现白色的斑点。牛羊肉在显微镜下的结构，因为高压处理，也发生了很大的改变，在压力为七百兆帕，室内温度正常，保压时间二十分钟的条件下，牛肉的肌节收缩率大概约为百分之三十五，而羊肉的肌节收缩率为百分之二十二，而在显微镜下，压力越高，结构变化越大。高压技术对玉米淀粉糊化程度的影响也很大。在压力为七百兆帕，保压时间是两分钟的条件下，玉米淀粉进过高压处理后，糊化程度竟然高达百分之八十六点八。而在五分钟的保压时间里，玉米淀粉进过高压处理，其糊化程度就可以达到百分之百。这正好说明，高压技术在食品加工中是非常有优势的。同时，科学家们还发现，玉米淀粉在加热或者加压以后，在显微镜下，偏光十字都消失了，因此得出玉米淀粉的微晶结构在加压和加热后，发生同样的改变，并且淀粉分子结构都被破坏，发生了糊化，但，高压和加热不同的是，高压不会让玉米淀粉的颜色发生改变。

3结束语

总而言之，经过多年的摸索和研究，在食品加工领域应用高压技术已经非常成熟，并且具有很大的优势和发展前景。除了食品行业，在医药领域也有所研究，比如利用高压技术提取中药药剂中有效成分，并且有大量的试验研究现实，高压技术在病毒的灭活、疫苗的制取、生物制药等等方面都有这巨大的作用，可以说，高压加工技术对社会的发展，人类的生活都有着不可估量的贡献。

参考文献

[1]李宾,贾士儒,钟成,刘杰.采用超高压技术从甜叶菊中提取甜菊糖甙的工艺研究[J].现代食品科技,2017,(10):1117-1120.

[2]王存林,张翠英,张瑛,王盛民.超高压技术在现代杀菌领域的应用[J].时珍国医国药,2017,(05):1082-1084.

篇2

随着我国高等教育发展，培养具有创新能力的人才已成为整个社会的共识，是评价各个高校办学水平和竞争力的重要指标。当前，我们正处于知识高度融合的时代，特别在21世纪的生物学世纪，生物科学高速发展，生物科学与其他学科的融合交叉尤为迅速。那么，怎样在这种学科交叉背景下，建立培养生物技术专业创新人才的模式成为一个重要研究课题。根据当前生物技术发展方向和发展状况，生物技术创新人才培养模式应该考虑以下方面。

一、夯实基础，加大交叉课程选修课的比例

实际教学中，要明确培养学科交叉的生物技术专业创新人才的方向在哪里？前麻省理工学院校长苏珊・霍克菲尔德的一句话道出天机，他指出：“下一次划时代的创新来自生命科学、物理科学及工程学领域的大融合。”当然，他说的比较概括，具体对生物学来讲应该是和计算机科学相结合的生物信息学相关学科，与物理学结合的生物物理学相关学科、与材料学结合的生物材料、生物仿真、生物电子等相关学科，这些学科应该在选修课程中体现。当然，加大交叉学科选修课的比例并不意味着忽视专业课，要求进行专业课有机融合。特别是许多专业课的生物基础知识部分是重合或相似的，这部分课时可以集中到一门课中，其他课中可不再重复讲授。只有让学生了解当前更多前沿学科，多与能源、材料、机械、信息等理工学科交叉，才能更激发学生学习生物技术专业的热情，拓宽学生的视野和就业渠道，提高学生的创新动力和创新能力。当前，许多国内外著名高校已经在非生物技术理工科专业中开设生物技术课程，如麻省理工学院、清华大学、上海交通大学、华中理工大学等都为非生物学专业开设了一门或数门生物学课程。作为生物技术本专业创新人才培养更应注重学科交叉融合的重要性，以体现其创新人才的培养。

二、将专业技能与其他学科相融合培养创造性实践能力

生物技术专业是一门实践性很强的技术学科，对学生将理论知识应用到生产实践的能力要求非常高。而在生产实践中遇到的实际情况往往不仅涉及一门学科知识，而是多门学科综合的问题。这就要求生物技术的创新人才培养模式保证学生在掌握多学科基础知识、技能和方法的基础上，在实践中培育多学科交叉融合的思维方式，从而在实际实践中推陈出新，不断创新。这就要求在专业技能实践教学中构建与创新人才培养目标相适应的实践教学体系。实践课程内容要兼顾本专业理论和实践知识，体现同其他学科间的结合点，培养学生多学科技术和方法的融合应用。以生物技术为主，把不同学科相关内容整合为综合性实验项目，培养学生融合运用不同学科知识解决生物技术相关实践问题的能力。同时，在实践教学团队的构成上，兼顾不同教师的专长和研究方向进行队伍构建，可以邀请其他相关学科如计算机、物理、化学、环境等学科的教师参加教学团队。优先设立与生产实践结合紧密的交叉学科实验研究项目，以科研课题带动实验教学，提高实践教学水平。当然，强调与生物技术相关交叉学科是建立在生物技术本专业与生产实践相结合的基础上的，不能因为交叉而弱化生物技术专业的主体地位。

三、培养立足专业，多科融合的创新思维

近期是我国经济转型的重要时期。转型成功与否，很大程度上决定于创新能力强弱。最近国家在不同层面上鼓励创新创业，对于国家新兴产业中的重要组成部分，生物技术产业更需要培养有创新思维的人才。大学生正是接纳新思想、新理论、新技术的黄金时期，在这个阶段要为他们播下多学科交叉创新的种子，将使其受益终身，也是对国家支持教育的最大回报。要培养生物技术专业学生的交叉学科融合的创新思维，立足创新思维的八个特征，即独立性、敏感性、想象性、联动性、多向性、跳跃性、顿悟性、逻辑性。这八条里面的“联动性、多向性、跳跃性”本身就体现了多学科多知识的融合交叉。为培养学生的多学科创新思维，可以从以下方面入手。1.教学中对现代生物学发展的里程碑事件或经典实验，挖掘其中多学科背景的创新思路，激发学生的学习动力和兴趣。2.创设以学生为主体的情境，通过运用多门学科的知识讨论、解决问题，从而训练学生创新思维能力。3.注重学生综合利用多学科知识参加实践教学过程，通过学生主动查阅生物技术专业以外的与实践课题相关知识解决问题，以激发和培养学生利用多学科知识解决本专业问题的创新思维方式。

国家经济转型和知识经济时代的到来，都需要生物技术专业培养的人才具有创新精神与创新能力。而学科交叉正是创新型人才培养的摇篮。生物技术专业的人才培养只有紧跟时代和本学科前沿发展的步伐，建立立足本专业、注重学科交叉、主动寻求学科交叉的创新人才培养模式，才能充分体现生物技术专业新兴学科的优势，培养出适合社会发展的新型人才。

参考文献：

[1]薛勇.生物交叉学科复合教学体系理论与实践[J].现代交际，2012，10：227.

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关键词 农业科技书籍；普通高中；生物教学

我国是历史悠久的文明古国，也是幅员辽阔的农业大国，农业的发展对国民经济的发展及社会的稳定作出了巨大的贡献。许多科学家和农业科技人员为农业教育及农业发展一直在努力着，不仅有理论研究，更有实践研究，并且不断地大力推广。《普通高中生物课程标准（实验）》的课程理念之一是“注重与现实生活的联系”。农业知识与生物学有着千丝万缕的关系，且与我们的现实生活紧密联系在一起，这些农业知识可以服务于普通高中生物教学。

一、农业科技书籍的特点

1.实践性

农业科技书籍主要的阅读对象为农民，农民对书籍的要求偏向于实践性，“怎么做”、“能解决什么问题”、“会有什么样的效果”，这些是他们所需要的。根据农民朋友的需求，农业科技书籍以介绍实践方法为主，同时也有必要的理论阐述，如葡萄白腐病，主要危害葡萄果实。发病初期，在离地面较近的果穗梗上会出现枯黄色斑点，渐渐变为浅褐色。果实成熟时，果粒上会出现灰白色小点。白腐病可以导致葡萄果粒和病穗脱落。白腐病的传播途径和其他几种病菌差不多，病菌多以孢子器的孢子在葡萄枝上越冬，翌年借助风雨传播。高温高湿发病愈加严重，每年7月为发病高峰期。发生白腐病时主要采用退菌特等杀菌剂和波尔多液交替喷施，可以在春秋季清园进行预防。

2.科普性

正是因为农业科技书籍的读者为广大的农民朋友，所以相关内容的阐述要通俗易懂，看得懂才会用，按照正确的方法用了才会有效果，这要他们才会觉得这种书籍有价值，这样有利于农业知识的推广。如西瓜育苗技术的误区之一是育苗营养土配制不当，或因氮化肥过多而造成烧苗；或因氮、磷、钾配比不当，磷、钾不足而幼苗不壮；或因有机粪肥未经充分发酵而引起地蛆为害。正是这些书籍的科普性，才能让农业知识在农民朋友中广泛传播开来。

3.地区性

不同地区的气候条件是有差异的，土壤酸碱度也不同，不同的植物栽培以及动物养殖的特点也不同，所以书店里所售的农业科技书籍要根据本地的农作物的要求以及主要的动物养殖有关的书籍，一般有地区特色。如我们东台地区的大棚西瓜“爆炸瓜”全国有名，故书店里有关大棚西瓜的栽培、病虫害防治的书籍就有许多，如《大棚温室西瓜甜瓜栽培技术》、《大棚西瓜甜瓜栽培答疑》、《大棚西瓜生产实用技术》、《大棚西瓜高产优质栽培》、《大棚西瓜无公害生产技术》、《西瓜优良品种与丰产栽培技术》、《提高西瓜商品性栽培技术回答》、《怎样提高种西瓜效益》等。

二、农业科技书籍服务于普通高中生物教学

1.课堂教学中应用农业科技书籍中的知识

教师在教学过程中喜欢在课堂导入时用相关的材料来引起学生的共鸣。应用本地的特色农产品作为材料导入，学生非常熟悉易引起他们的共鸣，再由此引出相关问题，就会激发学生的学习兴趣，如学习光合作用与呼吸作用之间的关系时，可以以“爆炸瓜”为媒介来导入，同时展开相关问题讨论和学习，“我们东台的西瓜为什么出名”、“为什么会爆炸”、“为什么糖分高”、“为什么有机物积累多”……这样既能提高课堂教学的效率，又能激发学生热爱家乡的情感教育，又能丰富课堂教学的内容。

2.研究性学习中应用农业科技书籍中的知识

在开展“番茄无土栽培的研究性学习”中，教师缺乏相关的材料是无法开展此研究性学习的，通过在农业科技书籍中查找相关资料，就会了解有关的番茄的知识，以及无土栽培的知识，如在什么季节开展此研究性学习，研究方案中的实验器材、药品等，研究过程的注意事项等都可以从这些书籍中找到，这样老师在开展此研究性学习时“心中有数”，能够达到预期的学习效果。在开展研究性学习过程中农业科技知识能提供理论与实践支撑。

3.合理运用农业科技书籍有利于提高教师的业务水平

当老师在平时的课堂教学中注意利用农业知识去进行课堂导入，展开课堂问题讨论等，学生会积极地参与到课堂教学中，教师就会从课堂教学效果中体现到成就感，就会不断地去思考，如何将更多的农业知识巧妙地整合到课堂教学中，这样长期地进行下去会提高教师课堂教学的水平，教学效果将会越来越好，教师自己也能逐渐成为学生所敬重的老师，这是一个正反馈调节的过程。不仅在课堂教学中可以用于农业科技知识，在命题过程中同样可以用到这些知识，许多高考题就是以农业科技知识为背景来设计的。

农业的生产结构包括种植业、林业、畜牧业、渔业和副业，农业科技书籍覆盖了这些方面的知识。这些知识与生物学都有着密切的关系，在普通高中的必修教材与选修教材中都能合理利用。合理地用好这些农业科技知识服务于高中生物教学，既能激发学生的学习兴趣，又能提高课堂教学的效率，还能提高教师的业务水平。在普通高中生物教学中教师要用好这一课程资源，为新课程改革添砖加瓦。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准（实验）[M].人民教育出版社.2003

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一 转专业领导小组

 组    长：王士永 林金星

成    员：张柏林 陆  海 李香云 高  琼 翁  强 高述民 何晓青

夏新莉 杨海灵 李  云 荆艳萍 孙爱东 徐桂娟

二 资格审核条件

对拟转入学生进行资格审核，由学院教学办公室负责初审，结果上报学院转专业领导小组审核确定。按学校文件规定，大一转专业学生一般应转入同一年级，大二转专业原则上降级转入。学院对不同专业转入学生的资格审核条件如下：

1.生物科学类专业：

① 转入学生均进入大一年级；

② 接收全校大一学生、生物技术专业大二学生转入；

③ 身心健康；

④ 无色弱、色盲；

⑤ 外语为英语语种。

2.生物技术专业：

① 只在大二第二学期接收生物科学专业学生（不降级）转入；

② 身心健康；

③ 无色弱、色盲；

④ 外语为英语语种。

3.食品科学与工程专业：

① 转入学生均进入大一年级；

② 接收全校大一学生、工科大二学生转入；

③ 身心健康；

④ 无色弱、色盲；

⑤ 外语为英语语种。

4.生物技术（中加合作项目）专业：

① 转入学生均进入大一年级；

② 接收全校大一学生、生物技术大二学生转入；

③ 身心健康；

④ 无色弱、色盲；

⑤ 外语为英语语种，且大一英语期末成绩高于90分。

三 考核内容及方式

学院组织转专业复试工作小组，由学院教学副院长任组长，专业负责人、教研室主任等任小组成员组织面试，形式为口试，内容及评分标准为：

1.表达能力测试，10分。

1）由申请者用英语作自我介绍，

2）阐述转专业目的、学习计划等，可用英文或中文介绍。

2. 思想道德素质测试，10分。

由党、团委的教师进行随机提问，根据回答情况打分。

专业知识面及素质测试，10分。

由面试小组成员进行随机提问，根据回答情况打分。

累计考生的3项成绩总分，进行排序，择优录取，名额录满为止。

四 转专业程序

参考教务处《北京林业大学本科生转专业管理办法（修订）2021》中的程序办理。

 

  其他未尽事宜均参考教务处《北京林业大学本科生转专业管理办法（修订）2021》。

 

 

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随着教育改革的需要，素质教育尤为重要。要求学生要积极参与到教学中来，使学生会学，成为教育的主体。要把学生培养成社会发展需要的有用的人才，在生物教学中渗透科学、技术和社会教育尤为重要。

在生物教学中，要求学生不仅掌握生物学的基本知识和技能，而且要懂得这些知识的应用价值。例如，在讲解种子的萌发时，使学生掌握玉米种子萌发的条件对生产的重要性。说明农民在种植玉米时为了提高产量，满足生长期长的需要，尽量促进种子早出苗，都是采用催芽种植。使其增产增收。从而使学生的、知道了生物学和社会发展的重要关系，知道了生物学来源于生活，同时又为社会生活服务，培养了学生学习生物的兴趣，知道了生物学是有用的科学。增强了学习生物的积极性，能够主动的参与到生物的教学中来。

科学、技术好社会的教育不仅重视科学知识的学习，还要重视技术的教育强调活学活用。例如，在讲生态系统时，以学校的校园为一个生态系统，使学生认识到生态系统的组成及个个生物之间的相互依赖的关系，从而扩充到生物圈中这一大的生态系统的组成。使学生认识到生物圈中的各个生物体之间是相互依赖、相互制约、相辅相成的，缺一不可的。通过往、今的对比，使学生认识到乱砍滥伐和毁林耕田，是当今造成风沙、干旱、沙漠增多的主要因素。为了眼前的利益，有的人不顾国家的法律、法令。杀害生物圈中的保护动物，对人们的生活造成的不良影响及危害，使人类负出了巨大的代价。于是，使学生认识到我们要保护好我们赖以生存生态系统――生物圈。不能为眼前的一点点小利，而去破坏它。解决好经济与环境的矛盾。在讲绿色植物与生物圈的水循环一章时，利用学生身边的生物事例来说明水的重要作用。如，以近几年来的干旱对农作物的减产，水生动物的减少，以及电视中的科学世界中的介绍的情景，来使学生对水的重要性的理解和掌握，知道水资源是关系到我们生存的主要因素。是地球上的生物赖以生存的主要因素。于是，我们要科学地开发和利用水资源。认识到节约用水刻不容缓，从我做起，珍惜每一滴水。

在探究性的学习中，培养学生的观察、动手、动脑、相互交流、相互合作的能力。教师要给学生一定的时间走出课堂，去查阅资料、进行社会调查、上网等辅助手段去完成，培养学生对生物知识的理解和掌握，以便更好地运用到实践中去。为人类的生产、生活服务，达到生物课中的科学、技术和社会教育的要求。

总之，科学、技术和社会的教育是今后教育改革的发展趋势，每个教师都必须认识到，要很好地应用到教学实践中去。我们应当努力使有机会走出课堂，走向更为宽广的社会实践中去，亲身体会到科学、技术的发展对社会的深刻影响，从而激发学生学好科学、技术并服务于社会的崇高情感。

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我国是一个生物资源大国，有着丰富的动植物和微生物资源和广阔的市场需求，同时我国还是一个人口大国，这就为生物技术产业的发展提供了必须的条件。以医药行业为例，最近一些年，恶性肿瘤、心脑血管疾病等高发病都严重威胁着我们正常的生活水平，影响着老年人的生活质量，而这些病目前还没有有效的治疗手段。因此，在医学领域的基因治疗、肝细胞治疗和生物芯片等治疗技术就显得尤为重要。

经过我国多年的不懈努力，我们在生命科学和生物技术领域已经取得了一定的工作基础。从1965年我国在世界上首次人工合成牛胰岛素到参与国际人类基因组计划；从基因工程药物和疫苗的研制生产，在生物制药领域我们取得了颇为丰硕的成果。另外，生物技术的研发，对于农业生产和环境保护也具有相当的作用。比如水稻的杂交技术解决了世界关注的粮食难题。所以，总体来说，我国目前在生命科学和生物技术领域是有一定影响力的，而且多年的累积，也让我们有了冲击国际前沿的实力和技术。

一、我国在发展生命科学和生物技术的现状分析

我国生命科学起源于医药和农业的方面。在上个世纪50年代前后我国成立了生物化学、细胞生物学以及神经科学等研究机构。70年代的时候，我们已经具备了相对比较完整的现代生命科学和生物技术的科研体系。截止目前为止，我国已经形成了四足鼎立的局面，代表着生物技术和生命科学研究的四大基地已经形成规模：北京基地（着眼于农业和环境的研究），上海基地（人口和健康的研究），西南基地（生物多样性研究），武汉基地（水生生物和病毒学研究）。

现阶段我国优先发展的生命科学领域内容包括基因组和蛋白质组学，重大疾病相关基因的识别和克隆，分子生物学和生物花絮额，细胞学和发育生物学等等。在国际上，我国的科学家也承担了1%的人类基因组的测序，而且我国在发展中国家唯一一个加入人类基因组测序的国家，这也从侧面反映出我国在生命科学领域的实力。科学家克隆了功能新基因的全长cDNA有800多条，已经申请了一批国内外专利。

近年来，我国在生命科学领域的生物化学和神经生物学等方面取得了比较突出的科研成果。受生物科学发展的带动，生物技术也取得了长远的进步，比如，在医药生物领域，我国的基因工程药物已经有近二十种上市的产品，有二十多中种药物已经进入一、二期临床使用，处于临床试验的也有近四十种。产品的市场占有率也显著提高。

目前在国际上销量最大的医药品种，前十位当中我们能够自主研发生产八种，这说明我国的生物科技药物已经具备了自主研发的能力。在农业方面，植物基因工程的研究和杂交水稻的研究以及农业微生物基因工程研究方面，也都取得了可喜的研究成果，在很大程度上推进了我国甚至是全世界农业技术的前进。

生命科学和生物技术发展在我国虽然取得了很大的成就，但是改变不了的一点是我国的基本国情。我国是一个拥有13亿人口的大国，所以，在人口和健康领域、农业生产发展领域都面临着巨大的挑战。一些危害人类健康的疾病都已经成为社会关注的重点。农业发展在效益和质量上和发达国家也还有一定的差距，所以，这些问题都反映了我国现代生物技术产业都还处于相对较早的阶段，都需要我们向更高层次发展。

二、生命科学和生物技术发展的相应对策

要提高生命科学和生物技术的发展，我们就必须树立把握机遇的意识，要认识到这两者将对我们今后的生活产生什么样的影响和作用。生命科学和生物技术的发展关系民生，关系国家根本利益，甚至有时候能左右一个国家在国际竞争中的主动权，所以，我们必须充分认识到我们自身的优势和不足，明确我们今后生命科学和生物技术发展的重点。

要切实加强基础性研究，将基因组学、蛋白质组学等学科及其相关的新理论、新方法的放到首要的位置来抓。其次，我们花大力气来研发更新农业技术平台，改造传统农业的生态格局，促进新兴产业的发展，实现多元化经营和生产。对于先进的科技成果，我们要积极推进其应用和转化，要通过培育一批生物技术企业来提高我们的国际竞争能力。

要尽一切可能，切实加强生物资源的保护和开发利用，健全法律和法规体系，推动生命科学和生物技术发展的具体措施。1，通过保护知识产权来实现专利战略，只有这样我们才能在产业发展和国际竞争中掌控主动权,2，加速生命科学和生物技术的产业化进程，改造传统产业，使其和国际接轨，最大限度地提高其效益。3，培养行业的龙头企业，使他们在市场开发和经营方面都能够顺风顺水。4，大力发展生命科学和生物技术的同时，还要建立和完善生物安全评价保障制度，将对其保障不是一纸空文。既要让生命科学和生物科技给经济发展和人们生活带来好处，同时也要在关注生物安全方面所引起的新问题。5，通过加强和国际发达国家质检的合作和交流，开拓我们在国际市场上的合作渠道和发展空间，以此实现和世界先进技术共同发展的目的，最终造福于民。

参考文献：

[1]李学勇. 把握生命科学和生物技术发展的战略机遇. 中国软科学,2003, 3: 124.

[2]陈竺. 世纪之交的生命科学与中国生命科学界. 生命科学, 1996,8: 123.

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0引言

新课程认为，加强素质教育是现代教学的重点内容，也是培养学生终身发展能力的基础，在中学生物教学中，提高学生的兴趣，引导他们主动参与学习，是教学效率得以提高的保障。为了满足以上的各种要求，我们应积极推行信息技术辅助教学，实现信息技术与生物学科教学的整合，这也是新课程改革的工作之一。如何实现信息技术与生物学科教学的整合，让学生轻松、愉快地参与学习，培养学生的创造性思维能力，以及提高教学效率与质量，还需要老师们从实践出发，认真探索、思考。

1信息技术与生物学科教学整合的内涵

信息技术与生物学科教学的整合不是只在课堂教学中使用信息技术，而是要在新课改理论的指导下，通过以计算机网络为主的信息技术，为学生提供更多的知识资源，而信息技术也成为了学生们提高认知的工具，然后将这种教学方式运用到各个学科中，真正实现资源共享，再经过整理、组合，相互融合，实现教学方式的全面改革，有条不紊的进入现代教学阶段。

2信息技术与生物学科教学整合中的优势

2.1激发学生学习兴趣，提高学习效率

兴趣是学习的基础，也是最好的老师，学生在有兴趣的情况下，能集中注意力，发挥想象，独立思考，在教学中激发学生的兴趣，有利于提高学习的质量和效果。生物学科的实践性强，经常会进行小实验，这些都能充分调动学生的兴趣，但学生在学习书本内容时，往往会由于理论过于复杂抽象而感到枯燥，书本上的内容是死的，并不能让他们感到有趣，尤其是高中生物，它的基础性、理论性的内容特别多，为了让学生集中注意力，活跃课堂，老师可以使用电教的现代化手段，积极使用信息技术，创设学习情境，由于计算机多媒体的互动性强，操作界面丰富活泼，还有图文并茂的效果，容易刺激学生的感官，从而起到激发兴趣、培养学生情感的作用。

2.2帮助学生抓住重点、突破难点

生物教学只依靠课堂上的图片、器具和老师的讲授是难以达到提高教学效率的任务的，而当多媒体被应用到生物学科教学中后，视频、图片、文字能结合起来，将原本抽象、复杂的内容变得生动丰富，如在教学《基因指导蛋白质的合成》一课内容时，遗传信息转录和翻译的过程是教学重难点，当我们讲到这一课的难点时，为了让学生更好地理解，就可以利用多媒体，以便形象、生动地反映基因表达过程。开展多媒体教学也应加强重难点分析，与传统教学相结合，综合解析知识，让学生能理解深刻、记忆深刻。多媒体的出现确实能将学生从复杂死板的书本中脱离出来，感受生动的知识，同时也能突出重点，加快对难点的理解和记忆。

2.3通过整合，发展学生创造性思维能力

生物学科知识比较丰富，有对生命的理解，对数据的分析，也有对科学的讲述，老师在使用多媒体的过程中，要注意学生创造性思维能力的开发，合理运用多媒体，不要将信息技术停留在电子版书、电子挂图等简单应用的水平上，而是要与能力培养融合在一起，给更多的时间让学生去想象、去思考。

3如何将信息技术与生物学科教学整合

3.1建立教学资源库

完善教学资源库是实现信息化教学基础，没有数据资源库的辅助，信息技术与学科教学的整合效率也会大打折扣。建立生物教学软件资料库，加强教学软件的开发和更新，在网络环境下收集资源，积极开展教学方法和教学模式的研究、改革，学校要有计划地建立教学资源库，方便老师学生使用。

3.2合理地选择和使用多媒体

3.2.1根据内容选择多媒体

传统教学伴随了我们很多年，我们有的时候也习惯了这种教学模式，但是它的弊端日益突出，改革的时候到了，多媒体信息技术能弥补传统教学中的不足与缺点，有利于教学效率的提高，当然，我们要清楚的是，多媒体教学并不能代替传统教学，也不是所有生物教学都需要多媒体。一些微观的，或现实情况无法展示的知识内容可以利用多媒体，让学生可以一目了然，例如动物的个体发育，我们用软件模拟一个池塘中蛙卵发育为蝌蚪的过程，再通过视频展示蝌蚪到青蛙的变态发育实际过程，给学生留下深刻的印象。

3.2.2根据实验性质选择多媒体

生物学科的实践性强，完成实验是重要的教学任务，学生们在传统教学模式中参与实验，学生的动手操作、分析和创造能力的培养是多媒体课件无法完成的，多媒体所使用的是模拟实验，学生也许看过就忘记了，所以，传统实验教学才是生物实验教学的根本。也只有那些因条件有限而无法完成或完成效果不佳的实验以及反应瞬间完成或反应时间过长的实验才需要使用到多媒体进行模拟实验。

4实现信息技术与生物课堂教学的有机结合

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  摘要 生物学是研究生物的形态、结构、生理、分类、遗传和变异、进化、生态的科学。生物学科的教学注重于宏观和微观两个方面，强调实验能力和科学素质的培养。而多媒体可以化静为动，化虚为实，化抽象为直观；能够拓宽课本知识体系，拓宽教学的时间和空间，拓宽和加深课堂学习的内涵和外延。因而，随着素质教育的深入开展，多媒体技术在中学教学尤其是生物学科的教学中越来越体现出其优越性。但是，在多媒体的使用过程中，我们也发现普遍存在下列几种不良现象：过分夸大了多媒体的效果，排斥传统的教学手段；为多媒体而多媒体的现象，即只是一种花瓶式的，仅供教师演示和比赛用的；只考虑多媒体在辅助教师教学中的作用，而忽视了其在帮助学生学习中的作用；只适于制作者或设计者个人使用，其他人则无法摆弄。将多种媒体的组合错解为多媒体，不了解多媒体本身的特征和功能。以上几种现象是当前中学教学中应当力戒的。如何解决？根据实践的经验，笔者认为，应当努力将多媒体技术与各学科教学整合起来。

首先，我们解释一下多媒体技术和整合这两个概念。多媒体技术结合到教育中来讲，我们理解为它是现代教育技术的一种手段，是指以计算机为工具，运用现代教育理论和现代信息技术，借助声、像、图、文，通过人机交互对教与学的过程和教与学资源进行设计、开发、利用、管理和评价，以实现教与学的优化的理论与实践。所谓整合就是根据学科教学需要，充分发挥计算机的工具性功能，使计算机溶入学科教学中，从而提高教学质量，促进教学改革，培养具有创造能力和创新精神的21世纪中学生。整合并非是将计算机与所有学科结合，也不是用来解决教学中的所有问题，而是从实际出发，寻找最佳结合点，突出教学重点，解决难点，探索规律，启发思维。那么，如何做到多媒体技术与生物学科教学的整合呢？

首先我们要考虑的是在生物学科教学中如何选择多媒体，它有哪些依据呢？

1、根据学生的身心特点选择多媒体  中学生正处于一个求知欲强，接受新鲜事物快的年龄时期，因而多媒体具有的声、光、电的综合刺激，能够激发学生的积极性，引起学生的注意。但心理学也表明，中学生的大脑皮层长时间处于高度兴奋状态，容易使身心疲倦；经常性地使用电脑，也容易使学生视力下降。因而，多媒体在生物课堂的使用，要注意两点：一是界面制作要平和自然，切忌花、艳、乱；二是一定要适时适度，切忌频繁滥用，否则其结果必然事与愿违。中学生的空间想象力还不够，加上高中生物的部分与化学相关的内容接触较早，给教学和学生的学习也带来了麻烦。如，"蛋白质的结构和合成"，通过多媒体模拟蛋白质的各种空间结构和其合成过程，学生轻而易举地理解了蛋白质的多样性、多肽、肽键等概念及相互关系。

2、根据内容选择多媒体  多媒体的设计是为了更好地解决在传统教学中不能或难以解决的问题"。这就意味着并不是所有的生物课都能运用多媒体教学。多媒体作为教学的重要手段，要最大限度地发挥其作用与效益，其展示的知识内容必须与教材相适应，与学生的认知水平相适应。高中生物学中有很多内容是学生能够看得懂，或通过自学能够掌握的，或其社会实践和生活经验已经具备了的，或只需要教师作简单指导便能融会贯通的。这部分知识是根本用不着利用多媒体来进行教学的，否则就画蛇添足"或者是"杀鸡用牛刀"。而象一些微观的现象或暂时观察不到的现象，我们可以通过多媒体来再现，为学生创设良好的学习环境，使学生能够一目了然。如《细胞的分裂》中有丝分裂、减数分裂、无丝分裂的过程，我们通过微机模拟，分步展示各个时期的变化特点和整个过程，使学生有直观的感受，而且通过三者的比较，能够熟练地把握三者之间的根本区别。再如《动物的个体发育》，它既微观，又不合时宜，我们模拟了一个池塘中蛙卵的发育为蝌蚪的过程，再通过录像显示蝌蚪的变态发育，使学生印象深刻。

3、根据实验性质选择多媒体  生物学是一门以实验为基础的学科，在实验过程中可以培养学生的动手能力和观察能力，也是培养学生创新思维和创新能力的主要阵地。因则，我们认为，可以用实验展示的现象或实验本身一般是不适宜选用多媒体来替代的。即使要使用，也应该结合实验本身。如一些在课堂上无法完成的演示实验或现象，以及在现有的条件下无法完成的一些经典实验，则可以通过电脑模拟来实现，帮助解决问题。如：光合作用、呼吸作用的过程，噬菌体侵染细胞的实验、米勒实验等，通过多媒体的展示，能收到良好的效果。

4、根据课型选择多媒体  新授课，一般根据以上几个原则来进行，主要是激发学生学习兴趣，突出重点，突破难点。复习课则可选择多媒体来扩大容量，浓缩教学内容，建立系统的科学认知体系，强化重难点。

确定好使用多媒体后，主要的问题就是如何来设计和制作多媒体课件，才能最大限度地使多媒体技术与生物教学整合起来。

一、课件设计的思路和原则

就目前来讲，课件设计的思路有两种： 一种是以教师的"教"为中心的课件设计，这是当前多媒体在教学中应用的主要思路。其特点是以教师为中心，只强调教师的"教"而忽视学生的"学"，我们简称为"辅教"。用这样的课件进行课堂教学，学生参与教学活动的机会少，大部分时间处于被动接受状态，学生的主动性、积极性很难发挥，更不利于创造型人材的成长。在这里不作深入的探讨。另一种是以学生的"学"为中心的课件设计，这是多媒体技术与学科整合的要求，是新形势下素质教育的要求，也是未来占主导地位的设计思路。现代教育理论之一--建构主义学习理论强调以学生为中心，认为学生是认知的主体，是知识意义的主动建构者；教师只对学生的意义建构起帮助和促进作用，并不要求教师直接向学生传授和灌输知识。可见在建构主义学习环境下，教师和学生的地位、作用和传统教学相比已发生很大的变化。其设计原则可以概括为：（1）明确以学生为中心。要在学习过程中充分发挥学生的主动性和首创精神；要让学生有多种机会在不同的情境下去应用他们所学的知识(将知识"外化")；要让学生能根据自身行动的反馈信息来形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案(实现自我反馈)。（2）强调"情境"对意义建构的重要作用。我们应当创设一种与学习相联系的一定的社会文化背景，激发学生的联想思维，使学习者能利用自己原有认知结构中的有关经验，去同化和索引当前学习到的新知识，从而在新旧知识之间建立起联系，并赋予新知识以某种意义。（3）强调"协作学习"对意义建构的关键作用。其目的是使学习者群体(包括教师和每位学生)的思维与智慧被整个群体所共享，即整个学习群体共同完成对所学知识的意义建构，而不是其中的某一位或某几位学生完成意义建构。打个比方，这就象你有一条信息，我有一条信息，交换下每人就有两条信息。（4）强调对学习环境的设计。即学习者利用各种工具和信息资源在其中进行自由探索和自主学习，从而达到自己的设计目的。（5）强调利用各种信息资源来支持"学"。即多媒体课件应当包含文字材料、书籍、音像资料以及Internet上的信息等，使学生有更为广阔的驰骋空间。（6）强调学习过程的最终目的是完成意义建构，而不仅仅是完成教学目标。

二、设计的方法与步骤：

1、选择主题  确定一个鲜明的可以用多媒体来表现的主题，能够充分发挥多媒体的作用，是其他教学手段所不能解决或不可能达到此效果的。如上文中所举例若干。

2、情境创设  创设与主题相关的、尽可能真实的情境。如《环境保护》中，模拟出酸雨的现象及其危害，使学生有身临其境之感。

3、信息资源设计  确定学习本主题所需信息资源的种类和每种资源在学习本主题过程中所起的作用。对于应从何处获取有关的信息资源、如何去获取以及如何有效地利用这些资源等问题，如果学生有困难，CAI系统应给以适当的帮助。如笔者制作的《基因革命》中，通过课本相关知识、相关新闻报道、最新科技发展等内容的汇集，让学生对基因研究带来的革命从多方位多角度去了解和掌握，使课本内容得到深化；同时给出"搜索"功能，让学生自主地从网上获取相关知识和信息。

4、自主学习设计  课堂上在明确目的之后，给学生20~30分钟的时间进行自主学习。通过问题的设置使每个学生有自己的任务，学生可以随意地进入任何一种环境下进行学习，可以针对任何问题进行研究，并提出自己的观点。

5、协作学习环境设计  在个人自主学习的基础上开展小组讨论、协商，以进一步完善和深化对主题的意义建构。整个协作学习过程均由CAI课件通过"在线交流"、"留言版"、"聊天室"等组织引导，讨论的问题皆由CAI系统提出或由学生自由提出，协作学习环境的设计应包括以下内容：①能引起争论的初始问题。如《基因革命》中问"目前科学家研制出治疗艾滋病的药物是根据抑制逆转录酶的活性的原理。随着科技的发展，你还有更好的根治方法吗？"②能将讨论一步步引向深入的后续问题。如根据疯牛病的有关知识，再问"根据你所了解的知识或现象，你认为课本上的中心法则已经完整地表达了遗传信息传递的过程了吗？"从而引导学生进一步考虑中心法则中遗传信息传递的过程，培养学生的创新思维和首创精神。③多媒体系统要考虑如何站在稍稍超前于学生智力发展的边界上(即最邻近发展区)通过提问来引导讨论，切忌直接告诉学生应该做什么(即不能代替学生思维)。

6、强化练习设计  精心挑选本主题中既反映生物学基本概念、基本原理又能适应不同学生的要求的练习，以便通过强化练习纠正原有的错误理解或片面认识，最终达到符合要求的意义建构。可以采用抢答竞赛的方法进一步激发学生的积极性或通过数据库进行统计分析。

三、生物教学中多媒体课件设计平台

根据生物学自身的特点，可以采用以下四种平台：

1、Authorware 是当前生物课件制作的主要平台。主要用于集成录像、动画等avi、mpg文件和声音wav文件，并能控制avi文件播放；具有一定的交互作用，可以演示拖动图片、文字等，可以通过函数调用外部程序。生物学中的光合作用、呼吸作用、动物的个体发育、细胞分裂、基因控制蛋白质的合成等可以用它来集成。

2、PowerPoint 主要用于演示类。有统一的界面格式，也可以自创。能通过超连接调选所需要的文件进行播放。生物学中可以用它来介绍一些科学史实，简单的实验过程、生活现象等。

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1 依据知识类型，选择整合手段

1.1 微观知识的教学当代生物学的发展早已进入分子水平探究生命本质。高中生物学有大量涉及分子层面的知识，如蛋白质、DNA的结构，仅仅通过挂图和语言表述，学生往往难以理解。通过信息技术可以模拟、放大有机分子和细胞的各种结构，实现微观知识宏观化、平面知识立体化、抽象知识具体化，极大程度地提升学生的认知水平。

1.2 动态知识的教学“有丝分裂”和“减数分裂”是高中生物学中典型的动态知识，由于其抽象、微观、变化复杂，历来是教学和考查的重点和难点，更是学生学习的困难所在。通过3DMax、Flas模拟或PowerPoint分步展示，用动态化的表现手段使学生有直观、准确、形象的理解，优化教学过程。

1.3 生理学知识的教学高中生物学中有大量涉及生物体生理的知识，以吸水为例，高中生物学中“植物对水分的吸收和利用”涉及根尖细胞的吸水方式，“水的平衡与调节”中肾小管与集合管对水分的重吸收作用。此类知识若只采用挂图或图片难以让学生理解，此时动态课件便是最有效的工具。

1.4 生态学知识的教学“生态系统的稳定性”一节中知识点不是很多，但因其宏观、理论性强，对前几节内容（生态系统的结构、成分、营养结构、功能等）高度概括，采用常规教学模式完成教学后，学生会做题，却往往说不出所以然，这表明学生对“稳定性”难有深刻的认识。笔者在设计这节课时，截取一段以“生物圈Ⅱ号”实验为主题的视频资源，学生在观看时为人类能建造一个如此浩大的工程而震撼，随后又为实验的失败而感到遗憾。笔者又利用视频截图引导学生对“生物圈Ⅱ号”内部的生物成份进行分析，对生态系统稳定性的理解由浅入深、由现实上升到理论，既使学生获得了相关知识，又渗透了人与自然和谐发展的理念。

2 依据课型，选择整合途径

2.1 新授课新授课一般根据上述原则来选择整合模式，选择恰当的结合点，主要目的是激发学生学习动机，突出重点，突破难点。

2.2 复习课高三复习“遗传的物质基础”时将“DNA是主要遗传物质”“DNA分子的复制与结构”“基因的表达”和“基因的结构”等知识结合在一起，信息量非常大，难点颇多，大多数学生复习时很吃力。教师可利用FrontPage或PowerPoint制作课件，呈现完整的知识体系，再逐一加以详解，学生可根据自己的水平，有的重点复习“DNA分子的复制”，有的重点复习“基因的表达”，全体学生均可进行自主复习，并辅之以习题巩固、强化，从而取得良好的效果。在复习课中，一个设计完善、准备充分的课件，既对基础好的学生起到提纲挈领、高效复习的作用，又可帮助基础薄弱的学生起到“新授”、重新学习的作用，使复习课真正起到“查漏补缺”的作用。

2.3 实验课生物学是一门以实验为基础的自然科学，真实的实验操作在中学生物教学中起着至关重要的作用。然而有些实验因受客观条件的限制，或受不同因素的影响，导致实验结果不够清晰，成功率不是很高，因而不能达到预期的教学目标，如“DNA的粗提取与鉴定”等实验。此类实验课结束后，教师可用Flas模拟实验过程，获得正确的实验现象，从而校正学生操作中的误差。

还有一些是中学现有条件不可能完成的实验，如鲁宾和卡门用同位素标记法证明光合作用产生的氧的来源，T2噬菌体侵染细菌实验。以及大多数中学无法进行的实验，如孟德尔利用豌豆进行杂交、自交、测交的实验，玉米的有性杂交实验。传统教学中教师一般采用静态挂图“生动”讲解，甚至“空谈”。利用信息技术手段可将这些实验转化为动态，使学生的认知更具体，理解更深刻。当然用课件模拟实验是有限度的，不能完全替代学生的动手操作。中学生物学中的实验知识毕竟是以学生真实动手体验和自主探究为主，课件模拟只是一个有益的补充。

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物技术制药是一门具有很强的国际前沿性的基础性课程，是药学专业本科专业课。世界经济的快速发展给生物技术不断地带来了新的动力，生物技术已经成为解决人类面临的人口、粮食、环境和污染等问题关键技术领域，这类技术使得造福人类的新的成果不断涌现。生物技术制药作为一门新兴学科，发展迅速，并且近年来各医药单位对相关专业毕业生的需求量日益增加，其具有新颖性和前沿性，使本课程深受学生喜爱[1,2]。英语被称为“世界语言”，在世界各个领域得到了广泛的应用，生物技术在国外发展得比较快速、先进，并产生了一批理论和应用研究成果，而且最优秀的科研成果和教材都是用英文写成的。生物技术制药课程采用双语教学不仅能够加强药学生的专业英文词汇的学习和训练，而且能够提高获取信息和专业英文阅读的能力，使其具备扎实的专业英语背景，让学生更好地掌握国际前沿的理论与实践应用[3,4]。在对药学院2011级药学专业本科生生物技术制药课程的教学中，我们积极尝试采用双语教学，获得了一些经验和体会。

1双语教学准备

按照学校有关教学管理文件的规定，课程开始前必须做好双语教学计划、教学大纲和教案，同时选择合适的中英文教材和相应的学习资源。本课程针对教师资格认证、教材与授课方法准备如下。

1.1双语教学教师资格认证

实施生物技术制药课程双语教学的基础是合格的师资。该课程要求授课教师具有讲师及以上职称或具有硕士及以上学位，一般要求具有博士学位；具有5年以上授课经验，教学成果优秀；英语听说水平较高者。目前该课程组教师包括博士后(教授)1名，博士(副教授2名，讲师1名)3名。

1.2教材

理论课教材以中文教材《全国高等学校药学专业第七轮规划教材：生物技术制药(第2版)》为主。实验课教材最初拟定使用原版英文教材，但考虑到原版教材专业词汇太多，并且价格过高，这样会给学生学习带来困难，因此由科室教师挑选相关章节进行翻译，编定双语版实验教材，但要求学生撰写英文实验报告。

2理论课教学

2.1循序渐进的教学方式

我们采取循序渐进的教学方式，在双语教学初期采用中英文对照课件、中文讲授为主的方法。用英文讲授较为浅显的内容如“细胞的形态”等，用中文讲解重点和难点如“细胞的生理特性”“动物细胞培养的基本方法”“单克隆抗体制备技术”等。当学生逐步适应了双语课堂教学模式后，再根据学生英语水平的提高而适度的提高英语讲授的比重，例如在讲授“重组DNA技术”时，几乎全部用英文讲授。整个教学过程不拘泥于汉语、英语所占教学的比重。

2.2灵活运用多媒体教学

生物技术制药知识点多、难度较大，而课时相对较少。双语教学中使用多媒体课件优化了教学过程中信息的传播方式，由简单地利用教师语音传播转变为图像、动画、音响等的综合运用传播手段，从而丰富了教学信息的传递效果[5]。在生物技术制药双语教学中，有时出现的教师或者学生听力水平问题，而造成学生听不懂部分内容的现象，可以借助多媒体课件来帮助学生理解。

2.3督促学生积极查阅文献辅助教学

另外，我们也要重点培养学生的自主学习能力及分析问题的能力。告诉他们要利用图书馆和网络查阅文献资料，来补充课堂学习中的新概念和新技术，并对资料进行综述和论文撰写，对问题进行自主判断与分析。这能使学生在整个课程学习中受益匪浅，所有学生都会利用NCBI、Highwire、EBSCO等多个国外数据库和相关网站去查找资料。在课堂上，教师会预留一部分时间，让学生依据所查文献对某一知识点进行分析、讨论。

3实验课教学

生物技术制药是一门理论与实践结合很强的药学专业课，是发展最为迅速的学科之一。包括基因工程、发酵工程、酶工程、细胞工程是生物技术制药的四大核心技术，掌握这些技术的原理和方法是研制生物制药的前提。生物技术制药课程教学的重要环节之一就是实验课，学生通过系统的实验操作不仅能够加深理论知识的学习，同时还能够巩固双语学习的知识点。因此根据本学科特点、学校较好的实验条件和学生基础，以及多年来课程建设积累的经验，设置验证性实验和综合设计性实验两类实验，其中后者占总实验的20%~30%。

3.1验证性实验课程教学方法

生物技术的研究对象的最大特点就是微观性，因此验证性实验课程的流程一般是：①教师采用英文讲授原理及操作方法，将实验内容与理论课学习知识点结合起来；②学生观看教学光盘，内容包括实验的操作方法和注意事项，此外，教师还会结合自己的科研实践，向学生阐明该实验的实际应用情况；③学生分组进行实验，观察实验结果，用英文撰写实验报告。在实验过程中，学生英语交流的能力还能得到锻炼。

3.2综合设计性实验课程教学方法

本课程确定了综合性实验教学内容以基因工程技术和原代动物细胞培养为主，由于各个小实验间具有一定的连续性，要求两部分内容在两个实验周完成。学生了解了基本实验内容以后，实验进度和具体操作流程由各组成员自主安排，教师仅进行辅助指导。例如在基因工程技术实验课上，学生在做PCR实验的同时，还需进行限制性内切酶切割载体的实验，教师要督促学生把实验安排的紧凑、有序。通过本课程的实验教学，不仅能增加学生对科学研究的兴趣，还能培养学生创新研究的思路，为后续的毕业实习、研究生学习和工作奠定基础。

4评价与效果

4.1课程考试的考察

在学生评分标准上，我们注重考试形式的多样化：平时的作业和当堂英语发言与讨论分数占总评的10%，实验课成绩占20%，期末考试占70%。期末考试试卷中20%题目英文出题要求学生英文作答；20%用英文出题，学生可中文作答；其余60%中文出题及作答。学生用英语回答表述较好，成绩优良率达到78%。最重要的是，英文出题并没有降低掌握知识的难度和信息量，以后教师会适量提高英文作答题目的百分比。

4.2反馈与评价

对药学2011级学生的调查结果显示，有82%的学生赞成实行双语教学，认为采用双语教学对今后学习专业知识有很大帮助，不仅掌握了专业词汇，而且对专业文献的翻译帮助很大，听说能力有很大提高。初步的教学实践表明，对药学专业本科生开展生物技术制药课程双语教学是有成效的。

5课程建设仍然存在的问题及后续建设

双语教学首先对教师提出了极高的要求。目前从事生物技术制药双语教学的教师都是博士，专业知识的传授是不会有任何问题的，但部分教师外语的听说能力还不是特别过硬，不能用十分流利的外语驾驭课堂，语速控制不恰当，削弱了课堂的感染力，进而制约了生物技术制药双语教学的发展。为了使这一问题尽快得到解决，学校应采取以下措施：加强双语教学教师的培训工作，选派年轻教师参加培训以储备力量；同时创造条件选派老师去外地进修，学习其他高校双语教学的先进经验[6,7]。另外，双语教学对学生外语水平的要求也相当高。由于本科生外语水平参差不齐、差距很大，给双语教学带来了困难，直接影响到了双语教学的效果。我们在调查中发现，英语听力差和专业外语基础薄弱是本科生普遍存在的实际问题。针对这样现状，该课程今后将根据学生的英语水平进行分班授课，根据学生的英语水平适当调整英语授课比例；并且在双语教学初期英文所占比例不超过20%，随着学生逐步适应这种授课方式后，不断提高英文授课所占比例。此外，要准确把握期末考试试卷的难易程度、考试的方法、教师批卷的宽严程度。除了考试之外，更要增添课外的素质考核标准，最重要的是通过双语教学是否能够提高学生适应现代社会生活和科学交流活动的能力。

参考文献

[1]李淑楠.浅析生物制药技术发展现状及趋势[J].今日健康,2014,13(10):375.

[2]衣朋喜.浅析生物技术在我国制药业中的应用[J].科学与财富,2014,(4):258.

[3]吴胜昔,姜和,蔡家利.生物技术制药双语课程的教学改革与实践[J].中国科教导刊,2014,(5):71-73.

[4]唐金宝,鞠辉军,许崇梅,等.生物技术制药课程教学改革的探索与实践[J].药学研究,2014,33(2):119-124.

[5]王霞,杨怀霞,刘艳菊,等.多媒体技术结合药学专业无机化学双语教学的实施[J].教育与人才,2014,13(1):78-80.

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如何推动实践教学

以北方民族大学为例，该校设置的7个实验板块中，设计性和综合性本科实验项目的来源，均围绕教师的科研项目或科研成果而设置。例如：在微生物学板块中，部分实验教学项目是根据基金项目“虾青素高产酵母菌的选育及其产物功能研究”等课题而设置。再以福建师范大学为例，生命科学学院工业微生物教育部工程研究中心，投入建设经费2000余万元，建成省属高校领先水平的发酵工程中试车间[2]。目前该车间配备有多台10～1000L全自动发酵罐及其配套的辅助设备和下游工程设备，如空压机、空气净化系统、电锅炉、制冷装置、管式离心机、三足离心机、微滤系统、超滤系统、纳滤系统、喷雾干燥器等先进的仪器分析系统，完全可以满足该院师生进行相关实践性教学的需要。江南大学生物工程学院，在学生毕业实习之前，由学院下属的5个研究中心根据自身特色，各负责1个本中心课题组特色教学训练项目。将学生分为5个大组，轮流进行互动实验，每个项目安排4～5天，整个教学训练项目在短期内完成[3]。天津科技大学认为上述做法实质上相当于工业产品开发中的中试环节，具有连续或半连续的生产方式，并可以全面监测产品过程，从中发现问题和解决问题。因此，它是学生将知识从理论上升到实践的一个重要环节。例如湖南人文科技学院，与娄底百雄堂高科技农业有限责任公司建立校企产学研合作关系，合作内容是：(1)开展科研合作。(2)每年接收生命科学系学生实习。(3)共享资源。例如公司提供腊八豆菌种和腐乳菌种等现有产品和技术，作为科研合作的起点和生命科学系实验课的内容；生命科学系提供气相色谱仪、液相色谱仪、原子吸收光谱仪等设备供公司产品质量分析使用。此举可供其他高校借鉴。2009年以前，生物工程与生物技术实验装备中多数涉及上游技术的设备已经基本配置到位(如基因工程操作设备，萃取、离子交换、吸附、层析、蒸馏、结晶干燥等实验室级别的代谢产物分离设备)，缺乏的是下游生产级别的设备，所以要重点考虑配置实训车间设备。在高等教育装备博览会上，同样可以看到国家对高等教育实验室装备的一些新理念，以及设备制造业满足市场新需求的动向。浙江天煌公司的实验室设备，以典型工业产品范例和个案研究开发，作为高校实验实训的装备依据。涉及生物技术的实训系统，就有啤酒自动化生产线过程控制(工程型)系统(含5器和4发酵罐)等。高校还需建设固体制剂生产线实训车间(含30万级洁净水平操作间)和分离制备生产线(包括发酵罐、多功能动态提取罐、旋转薄膜蒸发器、结晶罐、迭片式离心机、板框压滤机等)，适合各类食品或药品的生产操作训练。校内小型实训车间，其生产过程完全与工业化生产过程相同，使学生能够从生产原料预处理、培养基制备、菌种扩培、发酵罐灭菌、接种及发酵过程中工艺参数的控制、产品分离提取等各个环节进行实际操作和系统分析。不过，各校对实训车间的投入还是普遍偏少。天津科技大学生物工程校内实践基地，设备总价值近500万元，包括好氧发酵、果酒酿造、啤酒生产、分离提取、精制纯化等中试系统，涵盖了生物工程产业上中下游生产环节[4]。华中农业大学从2000年起分3期，建成生物工程专业教学实验室1000m2，包括有通风发酵、固态发酵、生物工程下游技术、啤酒加工等实验室及仪器分析室和准备室等。在引进现酵控制系统、发酵后处理设备的同时，成立了生物工程设计室，通过工程软件AutoCAD电脑绘制，进行发酵工艺和设备流程设计等操作。

实践教学中新手段、新体系的运用与推广

对于和实际生产联系最紧密的课程，如化工原理、发酵工程、生物工程设备、生物发酵工艺等，吉林农业科技学院考虑到设备的限制问题，增加了模拟教学，从专业教学仿真软件开发公司购置了仿真教学模拟软件，保证一人一机的实践演习。这些软件的仿真性强，尤其是配备的实践操作演练，能让学生真正达到工厂模拟化的操作练习。烟台大学生物工程系将计算机模拟仿真引入实践教学[6]。这种仿真系统能逼真地模拟工厂运行和各种事故状态的现象，大大缩短培训时间。在计算机仿真环节，该校选用了北京东方仿真公司开发的青霉素发酵工艺仿真软件，以单元操作的形式进行仿真模拟。青霉素发酵工艺仿真包括青霉素发酵生产、青霉素的精制和提纯等内容。同时，教师可以通过计算机监测系统，全程跟踪每组学生的操作，真正达到实践训练教学的目的。传统实验项目普遍存在反应体系大、样品处理量多和处理时间长等特点，也使微量移液器、微量与狭缝分光光度计等现代科教仪器不能充分发挥其先进性。微型化实验于1988年末开始引入我国，关于微型实验已有文献报道[7]。微型化实验的研究，是着眼于环境保护和实验安全的需要，体现了现代科学技术发展水平的要求。微型化实验具有现象明显、操作简便快速、节省经费、减少污染、安全和便于携带等优点。

本文作者：余多慰工作单位：南京师范大学生命科学学院

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1、当前生物科学技术的发展状况

我国生物科学技术的发展起步较晚，但发展前景却是十分理想的，在环保以及化工生产领域中均有体现，通过生物科学技术的应用帮助解决了大量的生产排放问题。最初生物科学技术仅仅是应用在药品的研制中，随着技术不断的发展进步，这种利用形式已经不能得到满足，科研技术人员也逐渐的向起他层面延伸，实现使用效果方面的提升。在化工生产中应用这一技术方法已经总结了足够多的经验，但环保相关的生物技术却正处于研发试验阶段，如果能够全面\用生物技术来开展环保工作，对最终工作任务完成效率也会起到很好的促进作用，并不会影响到最终的工作积极性。早在70年代，我国便已经能够利用生物技术来帮助解决遇到的农业生产问题，并通过现场的考察来实现技术层面的优化，进而为生物技术的应用创造一个有利的基础环境，发挥更积极的工作效果。如今的21世纪，生科科技技术应用目的在于帮助解决现阶段所遇到的综合管理控制问题，尤其是航洋环保中，解决了其他技术方法中所不能够完成的任务，提升海洋的清洁程度，在清理垃圾时也不会造成其他污染物质出现。

2、生物科学技术应用的优点

2.1.医药生物技术

在医疗行业中应用生物科学技术，能够帮助研制出创新药品，在临床治疗效果上也是其他方法所不能够达到的。例如糖尿病人使用的胰岛素，便是采用生物科学技术仿制人体内所分泌的胰岛素，注射到人体内能够发挥糖分分解的效果。随着生物科技技术的不断进步，所能够解决的问题也逐渐增多，在应用生物技术进行现场的预防控制时，充分采取这一方法也有助于提升最终的治疗效果。医药行业发展中，生物科技技术起到了核心作用，这也是其他技术方法中所不能够实现的，并且在生物科学技术中，也具有很大的创新空间，应用这一方法来解决医药制作中的难题，是当前行业发展惯用的方法，也是解决现存问题的有效措施，通过这种方法来帮助解决常见问题，在相关问题的解决效果上也会有明显提升。此外，一些生物工程也可以应用在疾病的预防上，比如基因工程中的乙肝疫苗对乙型肝炎的遏制有着促进作用。这给生物科学技术医药方面的研究带来了新的变革。

2.2.农业和畜牧业的生物技术

农业发展中应用生物科技技术，研制出了很多的环保农药，有效的避免病虫害对农作物产量的影响，同时使用后也不会对生态环境造成不良影响。畜牧业应用生物技术体现在疾病的预防层面上，在动物的食料中添加一些有益的生物活菌，可以帮助预防很多疾病，使动物能够健康的成长，抵抗病毒的能力也因此得到提升。生物科学技术应用能够随着使用层面以及针对群体的不同，体现出其中更深层次的含义，并达到一个最佳的管理控制效果，发现问题后及时探讨解决措施，对提供工作效率也有很大的帮助。

2.3.环境中生物科学技术的运用

对于生态环境失衡问题的解决，充分应用生物科学技术，可帮助恢复平衡。例如池塘中存在大量的浮游物质，导致水中营养过剩，鱼儿因缺氧大量死亡。通过生物科学技术的应用，可帮助维持池塘中生物物质的平衡性，从而达到一个均衡的效果，解决了水中缺氧的问题，快速恢复池塘内的平衡性。通过生物修复技术使污染的环境得到有效的处理，并恢复到初始状态的过程。为此，减少环境污染的目的。

3、生物科学技术应用的弊端

3.1对身体造成的负面影响

例如抗生素的应用，这一生物科学技术对医学行业发展起到了很大的促进作用，当前却存在生物科学技术应用不合理的现象，技术滥用最终导致的问题是人体内环境失衡，对抗生素具有一定的抵抗作用，同时对身体内的其他细菌也一并抵抗。这样会造成人体免疫机能下降，并且对其他药物也会产生抗体，生病后治疗的难度也会因此而增大。抗生素的使用具有严格规定，虽然危害大，但治疗效果却是十分明显的，这也成为当前应用这一技术方法的主要原因，通过协调好当前所存在的问题，并从问题解决的角度来深入分期起影响，最大程度的避免弊端问题发生，这样才能够达到最合理的效果。发挥生物科学技术积极影响作用，首先要针对这部分弊端问题进行预防控住。

3.2对生态环境产生的负面影响

利用生物科学技术在工业生产中，生产过程中产生的废料随意排放，导致局部生态系统的平衡性被打破，并不能达到最佳的效果。生物入侵是当前比较严重的环境问题，主要是由于生物科技技术胡乱使用所造成的，在现场并不能发挥最合理的控制效果，一旦生物入侵问题出现，解决处理也是十分困难的，需要经历很长的净化时间。

结语：通过以上文章论述可以总结到，在学习生物科学技术中，我们一定要了解生物科学技术的发展情况，合理运用，同时也要充分考虑到这一学科给我们带来的新技术，此外也要了解这一学科的诞生对我国的农业、医药、军事以及环境的影响，学会用正确的态度看待生物科学技术的发展，让它更有利于民。

篇13

目前本科专业中，生物技术是理科性质，生物工程是工科性质。在生命科学基础研究十分强势的生命科学学院，如何建设好上述两个实践性强的专业，有许多教师做了深入的调研和筹划，根据实践教学条件建设思路进行梳理，针对国内高校同类专业实践教学中已经出现的利弊，在指导思想方面提出建议，以利于高校实践教学地位的进一步提升。

纵观国内高校，有的地方性本科院校由于自身实验硬件条件有限，有的由于外出参观实习对口单位难以联系，有的由于学生感觉在企业实习学到实用知识不多，有的因为校外实践教学与校内理论教学的时间冲突等，诸多原因削弱了实践教学。

一些综合性、生产性强，与职业岗位所需能力吻合度较高的实践技能训练项目，如谷氨酸、柠檬酸、啤酒、葡萄酒等生产型项目，由于涉及发酵工程基础、发酵食品生产技术、发酵设备与维护、生物分离纯化技术等多门课程，操作难度较大，因此一些院校对实践教学安排往往不够重视。涉及基因工程、细胞工程、酶工程的一些实践项目，由于技术难度大、耗材成本高、设备价格偏贵等原因，也往往被取消。基于上述种种原因，导致实践教学效果不理想，最终表现为学生毕业后实践能力差。

1 实践教学主要存在的问题

1.1 实习企业难寻

（1）近几年各高校生物专业的学生数量增加，而可接受本科生实习的企业有限。从1998年设立生物工程专业以来至2006年，专业办学点从57个发展到234个，在校本科生人数从6 896人增至88 854人。由于超常规发展，实践教学有欠缺，生物技术（工程）专业毕业生已经面临巨大的就业压力[1]。

（2）现在市场竞争异常激烈，出于商业保密原则，企业为保护其核心技术，不接待参观。

（3）担心影响企业生产。

1.2 学生动手机会少

现在大多数生物技术（工程）企业都是大型连续化生产，要求生产连续稳定；同时，大型生产装置越来越系统化、自动化，学生只能看到表面现象，无法对生产进行深入、具体了解，使生产实习流于形式，生产实习的效果欠佳。

1.3 实习经费不足

企业实习费用剧增，而学校对实习经费的投入滞后于企业收费、物价等因素的增长速度， 造成实习经费相对不足。

2 如何推动实践教学

2.1 以学院科研机构的科研内容带动实践教学

以北方民族大学为例，该校设置的7个实验板块中，设计性和综合性本科实验项目的来源，均围绕教师的科研项目或科研成果而设置。例如：在微生物学板块中，部分实验教学项目是根据基金项目“虾青素高产酵母菌的选育及其产物功能研究”等课题而设置。

再以福建师范大学为例，生命科学学院工业微生物教育部工程研究中心，投入建设经费2 000余万元， 建成省属高校领先水平的发酵工程中试车间[2]。目前该车间配备有多台10～1 000 L 全自动发酵罐及其配套的辅助设备和下游工程设备，如空压机、空气净化系统、电锅炉、制冷装置、管式离心机、三足离心机、微滤系统、超滤系统、纳滤系统、喷雾干燥器等先进的仪器分析系统，完全可以满足该院师生进行相关实践性教学的需要。

江南大学生物工程学院，在学生毕业实习之前，由学院下属的5个研究中心根据自身特色，各负责1个本中心课题组特色教学训练项目。将学生分为5个大组， 轮流进行互动实验，每个项目安排4～5天，整个教学训练项目在短期内完成[3]。

天津科技大学认为上述做法实质上相当于工业产品开发中的中试环节，具有连续或半连续的生产方式，并可以全面监测产品过程，从中发现问题和解决问题。因此，它是学生将知识从理论上升到实践的一个重要环节。

2.2 以校企产学研合作关系推动学校的实践教学

例如湖南人文科技学院，与娄底百雄堂高科技农业有限责任公司建立校企产学研合作关系，合作内容是：（1）开展科研合作。（2）每年接收生命科学系学生实习。（3）共享资源。例如公司提供腊八豆菌种和腐乳菌种等现有产品和技术，作为科研合作的起点和生命科学系实验课的内容；生命科学系提供气相色谱仪、液相色谱仪、原子吸收光谱仪等设备供公司产品质量分析使用。此举可供其他高校借鉴。

2.3 以校内实训基地强化实践教学

2009年以前，生物工程与生物技术实验装备中多数涉及上游技术的设备已经基本配置到位（如基因工程操作设备，萃取、离子交换、吸附、层析、蒸馏、结晶干燥等实验室级别的代谢产物分离设备），缺乏的是下游生产级别的设备，所以要重点考虑配置实训车间设备。

在高等教育装备博览会上，同样可以看到国家对高等教育实验室装备的一些新理念，以及设备制造业满足市场新需求的动向。浙江天煌公司的实验室设备，以典型工业产品范例和个案研究开发，作为高校实验实训的装备依据。涉及生物技术的实训系统，就有啤酒自动化生产线过程控制（工程型）系统（含5器和4发酵罐）等。

高校还需建设固体制剂生产线实训车间（含30万级洁净水平操作间）和分离制备生产线（包括发酵罐、多功能动态提取罐、旋转薄膜蒸发器、结晶罐、迭片式离心机、板框压滤机等），适合各类食品或药品的生产操作训练。

校内小型实训车间，其生产过程完全与工业化生产过程相同，使学生能够从生产原料预处理、培养基制备、菌种扩培、发酵罐灭菌、接种及发酵过程中工艺参数的控制、产品分离提取等各个环节进行实际操作和系统分析。

不过，各校对实训车间的投入还是普遍偏少。天津科技大学生物工程校内实践基地，设备总价值近500万元，包括好氧发酵、果酒酿造、啤酒生产、分离提取、精制纯化等中试系统，涵盖了生物工程产业上中下游生产环节[4]。

华中农业大学从2000年起分3期，建成生物工程专业教学实验室1 000 m2，包括有通风发酵、固态发酵、生物工程下游技术、啤酒加工等实验室及仪器分析室和准备室等。在引进现酵控制系统、发酵后处理设备的同时，成立了生物工程设计室，通过工程软件AutoCAD 电脑绘制，进行发酵工艺和设备流程设计等操作。

3 实践教学中新手段、新体系的运用与推广

3.1 仿真实验手段的运用

对于和实际生产联系最紧密的课程，如化工原理、发酵工程、生物工程设备、生物发酵工艺等，吉林农业科技学院考虑到设备的限制问题，增加了模拟教学，从专业教学仿真软件开发公司购置了仿真教学模拟软件，保证一人一机的实践演习。这些软件的仿真性强，尤其是配备的实践操作演练，能让学生真正达到工厂模拟化的操作练习。

烟台大学生物工程系将计算机模拟仿真引入实践教学[6]。这种仿真系统能逼真地模拟工厂运行和各种事故状态的现象，大大缩短培训时间。

在计算机仿真环节，该校选用了北京东方仿真公司开发的青霉素发酵工艺仿真软件，以单元操作的形式进行仿真模拟。青霉素发酵工艺仿真包括青霉素发酵生产、青霉素的精制和提纯等内容。同时，教师可以通过计算机监测系统，全程跟踪每组学生的操作，真正达到实践训练教学的目的。

3.2 建立和推广微量化实验体系

传统实验项目普遍存在反应体系大、样品处理量多和处理时间长等特点，也使微量移液器、微量与狭缝分光光度计等现代科教仪器不能充分发挥其先进性。微型化实验于1988年末开始引入我国，关于微型实验已有文献报道[7]。

微型化实验的研究，是着眼于环境保护和实验安全的需要，体现了现代科学技术发展水平的要求。微型化实验具有现象明显、操作简便快速、节省经费、减少污染、安全和便于携带等优点。

参考文献

[1] 段德君，梁运祥，陈守文.生物工程实验教学体系改革与实践[J].实验室研究与探索，2011，30（7）：111-114.

[2] 陈建平，陈必链.生物工程专业实践性教学的改革与探索[J].福建师范大学学报：自然科学版，2011，27（3）：48-51.

[3] 夏海锋，饶志明，堵国成.本科实践教学的创新与探索：江南大学生物工程专业四阶段递进式科学研究能力的培养[J].中国轻工教育，2010（4）：56-59.

[4] 杨华，贾士儒.加强生物工程专业实践教学环节的探索与实践[J].中国轻工教育，2010（4）：59-62.