生物科學研究方向范文

導語：如何才能寫好一篇生物科學研究方向，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：新課程理念；初中；生物實驗；教學方向

生物與物理課程一樣都是以實驗為主要教學手段的一門自然科學課程，其實驗教學的好壞會直接影響生物這門學科的教學效果。根據調查研究表明，當前初中生物實驗教學無法取得良好效果的原因有以下幾點；第一，教師對實驗教學不夠重視；第二，有一些教師在理論知識方面能力較強，而實驗能力水平則偏低；第三，教師在課前的準備不夠充分；第四，對實驗的技巧性操作不夠重視。對此，筆者簡要談談在新課程理念下如何才能有效糾正初中生物實驗教學的教學方向。

一、培養學生探究能力，引導學生自主學習

根據當前新課標的理念，倡導在初中生物教學中所開展的實驗要具有開放性，讓學生能夠積極主動地在實驗中滿足自己的求知欲，自主探索未知的奧秘。因此，在初中生物實驗教學中，教師要善于培養學生的自主探究能力，以便能夠讓學生進行自主學習和探究性學習。首先，教師要根據初中生物實驗教學的內容和教學目的進一步要求學生根據自身實際水平自主設計和積極主動地探索，從而完成相應的實驗教學目的和任務，以便更好地培養學生的思維能力和探究能力；其次，每個學生都是獨立的個體，學生與學生之間存在著一定的差異，所以教師要尊重學生之間的差異性，對不同的學生要給予不同的實驗任務，從而使得每一位學生都能夠得到充分的發揮；最后，初中生物實驗教學不應該只局限于書本上的知識，同時還應該拓展一些課外的內容，這樣做不僅可以使得初中生物實驗教學得到有效的延伸和補充，而且可以讓學生的視野得到開闊，不僅僅局限于書本上的那些知識。

二、營造良好的學習氛圍

一個良好的學習氛圍是學生積極學習的重要條件，有助于激發學生的學習熱情。因此，教師要提高學生對初中生物實驗教學的認識，讓學生從內心深處認識到初中生物實驗教學的重要性。很多教師都知道，教學質量的好壞與良好的課堂學習氛圍是密不可分的。而初中生物教師在進行實驗教學的過程中，要善于對課堂上的學習氣氛進行有效調節，允許學生可以就課堂上的問題互相交流和走動，讓學生可以隨心所欲地交流，使課堂不至于沉悶且枯燥，但切不可讓學生為了玩耍而亂竄，擾亂課堂秩序。同時教師也要積極參與到學生的學習中，給予學生一系列的正確指導。

三、增加實驗教學經費，配置足夠的實驗設備

實驗設備是進行實驗的工具，只有具備了完善的實驗設備才能更好地進行實驗，才能讓生物實驗教學開展得更加順利，同時實驗設備會直接影響初中生物實驗教學的效果。然而，由于受到各種各樣因素的影響，導致較多學校的生物實驗教學設備陳舊、落后且在數量上也嚴重不足，極大地阻礙了初中生物實驗教學的發展。首先，要引起教育部門以及學校的重視，使其認識到初中生物實驗教學的重要性，從而不斷為生物實驗教學提供教學經費，這樣就可以購買足夠的先進實驗設備，從而保障初中生物實驗教學的順利開展并取得良好的教學效果；其次，學校和教師也應自力更生，根據學校的情況和條件利用教學資源制造一些簡單的實驗器材，從而保障初中生物實驗教學取得良好的教學效果。

四、建立科學的評價體系

教師會對每一位學生的學習情況進行評價，以此讓學生充分發揮自己的長處，彌補自己的不足，揚長避短，而教師的評價是否科學合理會直接影響學生的學習態度和學習質量。在傳統的教學中，評價的方式過于單一且具有滯后性，評價的內容也過于狹隘，這樣不科學的評價會阻礙學生的素質發展。因此，以新課程理念為背景的初中生物實驗教學應該根據教學的實際需求和學生的具體學習狀況，采用多元化的科學評價體系。首先，教師在注重初中生物實驗結果評價的同時，也要重視學生在生物實驗過程中的操作能力的評價、創新思維的評價以及學習態度的評價等；其次，評價不僅僅只包括教師對學生的評價，還包含學生與學生之間的互相評價，學生對自己的評價，這樣多方面的評價角度可以讓學生認識到自己的不足并及時改正。因此，在當前新課程的背景下，建立科學合理的評價體系，有助于提高學生的學習效率和初中生物實驗教學效果，使初中生物實驗教學目標順利完成，并進一步推動新課程改革。

總之，課堂是學生獲取所有知識的主要來源和有效途徑。在新課程理念下的初中生物實驗教學，更加重視培養學生的實踐能力，讓學生將在課堂上所學到的知識通過實踐的方式了解和掌握，并讓學生從實驗中感受到生物這門課程的趣味性，從而提高生物課堂教學質量和效率，保障學生的學習質量有所提高，促進學生的全面發展。

參考文獻：

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素質教育歷來是高等教育階段的主要任務，提升學生的科學素養是素質教育中一項最基本的內容，尤其是對生物學而言，更應該注重提高和培養學生的生物科學素養，這樣才能夠培養出能適應當代生命科學發展需要的應用型專門人才。所謂生物科學素養是指參加社會生活、經濟活動、生產實踐和個人決策所需的生物科學概念和科學探究能力，包括人們所掌握的生物科學知識、技能和方法，以及在此基礎上形成的生物科學能力、科學觀以及科學品質等方面。①細胞生物學是研究細胞基本生命活動規律的科學，是21世紀自然科學的三大前沿學科之一，是當前生命科學領域中最活躍、最富有發展前景的學科，是生物類專業的主干課程之一。因此，在細胞生物學教學中如何提高學生的科學素養對于培養新時期的生物人才至關重要。本文主要對當代大學生生物科學素養現狀、實施生物科學素養教育的重要意義以及如何在細胞生物學教學之中提高學生的科學素養進行了綜述，旨在為生物教學提供一定的參考價值，以供方家借鑒。

1　當代大學生的生物科學素養現狀及其存在問題

生物相關專業的學生對生物科學技術具有濃厚的興趣，生物科學技術基礎知識扎實，對生物技術發展持積極的肯定態度，具備良好的科技強國的信念。但是，他們對高新生物科學技術知識和先進實驗技術了解較少，生物科學實驗實踐技能較差，對生物科學科研精神的理解和研究方法的掌握不足。有調查表明，當代大學生對于當前的一些生物熱點問題有一定的了解，但是對于高新技術的應用和新的科學研究領域的認識不足。在理性上，有43%的學生是盲目的懷疑，或者是盲從專家和他人的觀點，對事物較少有自己的看法；在探索求知精神上，“科學功利主義”對學生的影響最大，使得學生視本文由收集整理野狹窄、目光短淺；在實證精神上，有62%的學生缺乏實驗實證精神，偏重抽象思維，缺乏科學實驗的精神和價值眼光。②此外，許多高校只注重生物專業課的常規教學，很少舉辦專門的科研活動，且科學技能培養與鍛煉的途徑缺乏，這使得大學缺乏濃郁的科學素養氛圍，學生較難形成一定的科學技能，由此科學實踐能力也較差。

2　細胞生物學教學中培養科學素養的意義

細胞生物學是生物學類及農林醫藥類本科生一門必修的專業基礎課，是現代生命科學的前沿分支學科之一，它是以細胞為研究對象，從細胞的整體水平、亞顯微水平、分子水平等三個層研究細胞和細胞器的結構和功能、細胞的生活史和各種生命活動規律的學科。細胞生物學是一門承上啟下的學科，和分子生物學一起同是現代生命科學的基礎，并廣泛滲透到遺傳學、發育生物學、生殖生物學、神經生物學和免疫生物學等的研究中，和農業、醫學、生物高新技術的發展有密切的關系，是生命科學的重要支柱之一，在解決人類面臨的重大問題、促進經濟和社會發展中發揮重要的基礎作用。同時，細胞生物學又是一門實踐性很強的學科，重要理論與實踐密切地聯系著。隨著生命科學自身和生物產業的快速發展，對生命科學相關領域創新型人才的需求也在不斷增加。由此可見，細胞生物學課程中科學素養的培養對于建立與其專業層次、研究方向相符合的細胞生物學知識構架體系，培養和鍛煉學生的科學思維能力具有非常重要的作用。

3　細胞生物學教學中如何培養學生的科學素養

細胞生物學作為生物學類及農林醫藥類的一門專業基礎課程，在培養學生的科學素養方面，具有舉足輕的重要作用。然而，科學素養的提高不是一朝一夕之功，教師應始終將其貫穿于自己的教學之中。如何在細胞生物學教學中培養和提高學生的科學素養，以下是筆者的一些想法和體會。

3.1　加強課堂教學中的“生活化”融合

細胞生物學的知識理論性強，內容抽象深奧、難于理解，教師可以試將抽象的內容與日常生活相聯系，使學生有此聯想起有趣的、熟悉的生活場景或事物，這不僅使抽象的內容具體化和動態化，使其容易理解，而且激發了學生的探究欲望和學習興趣。例如講解“蛋白質的分選”時，引導學生由細胞社會聯想到人類社會。細胞中的各種蛋白質發揮結構或功能作用的部位幾乎遍布細胞的各種膜區和組分，只有當蛋白質各就各位并組裝成結構和功能復合體，才能參與細胞的各種生命活動。這就好比在人類社會中，各專業的畢業生只有找到適合其自身特點的工作崗位才能發揮所長。總之，運用發散性思維，盡可能地將細胞生物學抽象的理論知識與生活實際聯系起來，并配合以

多媒體輔助手段，使抽象的內容變得形象生動，易于理解掌握。

3.2　側重教學內容的前沿性和新穎性

細胞生物學發展極為迅速，隨著科學家們研究成果的不斷涌現，其內容處在不斷更新的動態過程中。因此，教師在教學過程中，要注重聯系學科的前沿和熱點，講述較先進的科學結論，跟蹤國際上最新進展。此外，教師在注重教學的同時，宜以科研并舉，以科研引導和促進教學；教學與培養科學研究型人才緊密結合；教學內容與最新科研進展同步，使學生在正確掌握細胞生物學基礎上學會解決與之相關的科學研究問題。如將教師的主要科研成果與基礎理論教學有機結合，結合教學內容介紹自己的科研成果，這樣既生動又貼切，學生又很熟悉，使學生獲得學習的興趣和動力，亦可以啟發學生的創新思維能力，培養學生的科研鉆研精神。

3.3　增加細胞生物學實驗綜合性和設計性實驗的比例

綜合性實驗注重知識的綜合運用，實驗原理和方法步驟較為復雜，可以使學生更好地理解實驗原理，正確使用儀器設備，鍛煉學生綜合分析問題的能力；設計性實驗是指學生根據實驗項目，自主設計實驗方案，自主準備實驗材料，自主配制實驗所需試劑，根據自己的時間自主安排實驗進程，設計性實驗可以充分調動學生的實驗積極性，培養學生的創新思維和勇于探索的精神。由此可見，綜合性和設計性實驗可以鍛煉學生綜合分析問題和解決問題的能力。③然而目前許多高校由于實驗條件和課時安排的限制，細胞生物學實驗主要以基本操作和驗證性實驗為主，綜合性和設計性實驗較少甚至沒有，這在一定程度上限制了學生綜合素質和創新思維的培養。④因此，教師應根據科學性、可行性和實用性原則增大綜合性和設計性實驗的比例。如我們精選了真核生物基因組的提取、純化、鑒定、擴增、酶切、重組、轉化、篩選的大實驗，膜蛋白的分離與鑒定等綜合設計型大實驗，這些實驗中的每個實驗都構成了一個綜合性整體，同時，在實驗材料的選擇上盡量做到由學生自主選擇。通過每一次的綜合設計實驗，使學生進一步鞏固了已學習的知識和已掌握的技術，并能夠對實驗結果進行合理的正確的資料采集、整理、分析和歸納，有效地培養了學生的科學素質、科學精神、創新思維及分析問題和解決問題的能力。

3.4　組織各種“科學小組”，布置學科發展前沿的討論，與全程科研訓練對接，以培養學生的科學態度和科學精神

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申明:本網站內容僅用于學術交流，如有侵犯您的權益，請及時告知我們，本站將立即刪除有關內容。 摘要：在初中生物教學中滲透生物科學發展史的教育，能夠展示知識的發生過程，幫助學生理解知識，學習科學家勇于探索鍥而不舍和不屈不撓的創新精神，學習科學家科學研究的方法，培養科學素養，為學生們未來投身祖國的科學事業打下良好的基礎。 關鍵詞：生物科學發展史 教學 滲透 探索

生物科學發展史既包括科學家對生命現象的研究過程，又包括科學家研究生命現象時所持有的不同觀點和態度;既包括生物學理論和方法的形成演變，又包括不同學科之間的聯系、科學與社會的相互影響。初中生物教學的目的就是要學生獲得基礎的生物學知識，領悟生物學家在研究過程中所持有的觀點以及解決問題的思路和方法。因此在初中生物教學中滲透生物科學發展史的教育是非常必要的。本文結合筆者在生物教學和教研工作的實踐談一下在初中生物教學中如何滲透生物科學發展史的教育。

一、在新課教學導入中滲透生物科學發展史的教育。

在新課的教學中，如何導入新課往往決定本堂課的成敗。有的新課內容正好與生物科學發展史有聯系，與其想盡各種辦法導入新課，還不如從生物科學發展史的角度，以講故事的方式導入新課，即能增加了學生的學習興趣，又能提高教學效果。比如：《植物細胞》這節新課就可以從細胞學說發展史導入新課。1665年英國物理學家羅伯特?胡克發現細胞，1759年C?F?沃爾夫在《發生論》一書中已清楚地描述了組成動、植物胚胎的“小球”和“小泡”，但還不了解其意義和起源的方式。1805年德國生物學家L?奧肯也提出過類似的概念。1833年英國植物學家R?布朗（Robert Brown）在植物細胞內發現了細胞核;接著又有人在動物細胞內發現了核仁。到19世紀30年代，已有人注意到植物界和動物界在結構上存在某種一致性，它們都是由細胞組成的，并且對單細胞生物的構造和生活也有了相當多的認識。在這一背景上，施萊登在1838年提出了細胞學說的主要論點，翌年施旺提出“所有動物也是由細胞組成的”對施萊登提出的“所有的植物都是由細胞組成的”的觀點進行了補充。這就是《細胞學說》的基礎。20年后另一位德國科學家魏爾肖作出了另一個重要的論斷：所有的細胞都必定來自已存在的活細胞。至此，以上三位科學家的研究結果加上許多其他科學家的發現，共同形成了比較完備的細胞學說。學生通過了解這段科學史能夠加深對細胞的理解，同時也會對科學家的探索精神產生由衷的敬意。

二、在實驗教學中滲透生物科學發展史的教育。

有人把生物學發展史劃分為三個階段即描述性生物學階段、實驗生物學階段和分子生物學階段。實驗生物學階段是一個十分重要的生物學發展史階段，因此在生物實驗教學中滲透這段發展史顯得尤為必要。在《綠葉在光下制造有機物》這一實驗課教學中，要讓學生了解1864年德國科學家薩克斯做過這樣的實驗：把綠葉放在暗處數小時，消耗葉片中部分營養物質，然后把葉片的一部分暴露在光下，另一部分遮光。經過一段時間后，用碘蒸汽處理葉片，結果遮光的部分葉片無顏色變化，而照光的一部分葉片顯示深藍色。科學家們已經證實，只有淀粉遇碘呈現藍色，淀粉燃燒時能夠生成二氧化碳和水，因而它是一種有機物。學生的實驗是驗證性的，只是重復科學家們一百多年前的做過的實驗，讓學生們體驗科學家們探索科學知識的過程，學習他們的科學精神和科學的研究方法。

在后面講到的有關光合作用的探究演示實驗中，可以讓學生們先了解1771年英國科學家普利斯特利的經典實驗：1、他把一支點燃的蠟燭放到密閉的玻璃罩里，蠟燭不久就熄滅了。2、他把一只小白鼠放到密閉的玻璃罩里，小白鼠很快也死去了。3、他把一盆植物和一支點燃的蠟燭一同放到一個密閉的玻璃罩里。蠟燭沒有熄滅。4、他又把一盆植物和一只小白鼠一同放到一個密閉的玻璃罩里。他發現小白鼠能夠正常地活著。

普利斯特利根據實驗得出了如下結論：植物能夠更新由于蠟燭燃燒或動物呼吸而變得污濁的空氣。普利斯特利用實驗證明綠色植物可以改善空氣的質量。

后來又經過多名科學家的近百年努力終于揭開了光合作用的神秘面紗。而在此過程中闡明碳循環的美國科學家卡爾文還獲得了1961年諾貝爾化學獎。

三、在重要知識點上滲透生物科學發展史的教育。

生物的遺傳和變異可以說是生物科學中十分重要的知識點，也是生物學研究發展到分子水平的一個節點。在這里有非常重要的生物科學發展史的史實，需要滲透給學生。這段重要的史實是DNA雙螺旋結構模型的提出和“中心法則”。1953年美國生物學家沃森和英國物理學家克里克在以威爾金斯和其同事富蘭克林提供的DNA衍射圖譜的有關數據為基礎，推算出DNA分子呈螺旋結構。并在《自然》雜志上率先發表了脫氧核糖核酸鹽結構的論文，提出了DNA為雙螺旋結構，核酸鏈是通過嘌呤和嘧啶堿基連接在一起的。1958年克里克發表了《論蛋白質合成》，克里克推測，蛋白質合成的第一步，一定是DNA先指導合成一段RNA，然后RNA游離到到細胞質中，再去指導合成蛋白質。這里的RNA就起到了信使的作用。克里克把遺傳信息在細胞內生物大分子之間的這種轉移或傳遞規律稱為“中心法則”。

通過在生物教學中滲透生物科學發展史的教育，可以讓學生們了解科學家們不畏艱辛、勇于探索的動人歷程，展示了知識的發生過程，幫助學生理解知識，運用知識。同時學習科學家的鍥而不舍和不屈不撓的創新精神。通過生物科學發展史的了解幫助學生們學到科學家科學研究的方法，培養科學素養，為學生們未來投身祖國的科學事業打下良好的基礎。

參考文獻： 姚敦義.生命科學發展史[M].濟南 ：濟南出版社，2005. 孫毅霖.生物學的歷史[M].南京：江蘇人民出版社，2009.

作者簡介：才福明，男，漢族1967年8月30日出生 ，吉林省四平市鐵東區教師學校生物學科教研員，1991年畢業于東北師范大學生物系，本科學歷。多年從事初中生物教學和教研工作。研究方向：生物學科教學、教研及創新教育方面。

indent-count：2.0; layout-grid-mode：char;mso-layout-grid-align：none'>3、加強朗讀背誦訓練，培養語感。這學期，我在每節語文課都突出讀（課文），突出積累（字詞句），突出背誦（經典）。我認為，只有語言積累到一定的程度，才可能文思如涌，筆下生花。

4、做讀書筆記。

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一、生物科學本科實驗教學現狀及存在的弊端

生物科學涉及的大多數學科，如生物學、遺傳學、生物化學、分子生物學、細胞生物學等都是以實驗為基礎發展起來的學科，因此實驗教學在生命科學教學中占有相當大的比例。而且這些學科之間具有一定的相關性，但主觀上任課教師常會突出本門課程教學內容的系統性和完整性，客觀上生命科學各級分支學科之間不斷發生彼此的交叉滲透，致使在實驗課程內容的設置上發生了一定重復，這樣不僅浪費了教學資源，而且這些孤立的實驗知識無法為學生構筑一個清晰的理論和實驗相結合的知識體系。目前，在生物科學實驗教學方面，除了實驗內容重復以外，還受到授課課時少、經費不足、學生人數多等因素的影響，簡單驗證性實驗項目較多，且采取獨立分割式實驗教學策略，不能為學生構建一個框架系統清晰的實驗課程體系，導致學生不了解一個實驗過程在整個實驗體系中所處的地位和作用，沒有綜合設計實驗的理念，不能形成一個完整的科學研究概念。

二、先進教學理念為指導，變革傳統教學模式

基于以上現狀，在實驗教學過程中要解放思想，變革教學觀念。“授之以魚，不如授之以漁”，在整個實驗教學過程中只有建立起完整的知識體系，才能有助于學生發散思維及后繼學習能力的培養，易于實現新舊知識的融會貫通，建立起屬于自己的更新、更合理的知識體系。因此，作為本科生實驗教學的一部分，結合學校創新項目，我校從三年級開始對學生采取開放式實驗教學模式。對一年級和二年級學生主要教授基礎理論知識，并進行基礎實驗技能的培訓，進入大三后，學生開始進行研究性課題的學習。根據教師提出的創新項目，學生自由組合，多項實驗技能相結合，進行學習。開放式實驗教學模式的中心思想是學校各實驗室、學科之間的開放教學，要讓學生充分了解自己學科的研究方向，具備的實驗設備條件和實驗技術特長。學生根據自己的喜好和對高端試驗設備及技術的感興趣程度，并結合將來的就業，選擇教師提供的課題。教師提供的課題不只局限在本科室所能完成的實驗技術，還可以與其他科室的教師進行聯合培養，使學生掌握更多的生物學相關知識。如作者所在的學科為植物發育學科，可以與動物發育學科的教師共同討論提出植物和動物細胞發育的相關課題。學生創新項目的來源途徑主要有兩條:一是學校全額資助，最高達5000元;另一條是學校和學院共同資助，學校最高承擔2000元，其余由學院承擔，具體由指導教師的課題經費支出。項目的資助與否，主要根據研究項目是否具有創新性、研究目的是否具有一定的科學意義、研究內容和計劃是否合理、研究思路是否清晰、研究設備和實驗條件是否具備等方面進行評選，專家通過篩選學生遞交的項目書，聽取學生的項目申請答辯情況。

三、以開放式實驗教學模式為平臺，強化創新能力培養

開放式實驗教學模式的基本思想包括:(1)在教師的指導下，提出問題;(2)學生自主組合，以組為單位，提出解決方案，撰寫項目書;(3)學校組織專家討論，學生進行答辯論證;(4)學生進入項目實施階段，同時要進行中期考核匯報;(5)項目成果驗收、評估。1.在教師的指導下，提出問題學生在進入第三年的學習后，已經具備了一定的理論知識和實驗基礎。這時候以研究未知問題為基礎，設計綜合性實驗的教學模式，能夠激發學生學習新知識、探索新發現，為大學生創新能力的培養搭建平臺。教師以自己的研究課題為基礎，提出一些切合這一契機的實際性問題，是非常關鍵和重要的。2.學生自主組合，以組為單位，提出解決方案，撰寫項目書在教師提出要解決的研究問題后，學生自由組合，以小組形式對教師所提出的問題進行分析，安排實驗進度，構思實驗流程，添寫項目申請書。在這個階段，學生就教師所提出的問題，以未知問題為基礎進行學習，查閱資料，查找解決問題的方法，對實驗方案進行可行性分析。對預期研究結果進行論證，最后完成項目書，進行申報。3.學校組織專家討論，學生進行答辯論證項目申請書遞交后學校組織專家進行評審。學生自己制作幻燈，就所申請的課題進行答辯，由一人進行陳述，對專家組提出的問題，全組同學進行答辯。經過一系列的學習和基礎訓練，提高學生的自主學習和實踐能力;對于形成批判性思維和探究未知世界的意識及能力非常有幫助。4.學生進入項目實施階段，同時進行中期考核匯報項目通過答辯后，就進入到實質性的研究階段，根據項目書的實驗計劃安排，開始進行研究。對各項實驗結果及時進行總結分析，指導下一步實驗的正常進行。對于實驗中出現的問題要及時展開討論，進行分析，并找出解決方案。在要求學生按照實驗方案進行實驗的同時，要求學生對實驗的操作步驟認真實驗，記錄各項實驗的原始數據及結果，嚴謹學風。實驗結束后，及時整理實驗結果和數據，尊重實驗結果，培養實事求是的科學作風。在科研進行的過程中，學校要進行監督，組織中期匯報，可以多種形式進行，利用幻燈進行匯報，或者遞交書面報告書，或者做成國際會議慣用的海報形式發表。這種教學方式與傳統教學方法截然不同，既有新知識、新理論的學習，也涉及實驗操作的實踐，在教學實踐中真正貫徹落實學生為主體、教師為主導的教育思想。5.項目成果驗收、評估課題結束后，要對實驗成果進行驗收和評估。在認真完成實驗數據的整理、歸納和分析討論后，學生準備結題報告，并且按照論文報告的要求，每個組都要制作幻燈，準備答辯，導師予以指導、修改。答辯是在由專家、教授組成的答辯委員會的組織下進行。答辯以小組為單位，其中一位學生作為主答辯人匯報，每位小組成員均參與回答問題。通過實驗過程中與指導教師的討論和學習，學生從容地回答并與專家教授共同討論，這樣學生克服了膽怯，提高了自信心和表達能力，展現了自己，得到專家、導師的認可。

四、開放式實驗教學模式效果的評估

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——李永榮

李永榮，2011年“國家優秀自費留學生獎學金”獲得者。1984年出生，2006年7月本科畢業于華東理工大學化工學院。2009年4月于該校碩士畢業后赴日留學，在東京工業大學有機高分子物質專業攻讀博士學位。2012年5月起，就職于空氣化工產品（中國）投資有限公司。留學期間，主要從事點擊化學后功能團化聚合物合成芳香胺高分子化合物及其光電性能研究，目前已在Macromolecules等期刊上發表研究論文10余篇，同時申請日本專利2項，參加日本國內外學術會議10余次。

多年的留學經歷讓我逐漸領悟到“讀萬卷書，行萬里路”的道理，開闊眼界的同時也開闊了自己的思維，無形中對自己的研究工作和生活也會有所幫助。如何面對中西文化差異并將中西文化融為一體也是工作、學習與生活中很大的考驗。艱辛的求學路上困難重重，克服了種種挫折一路走來之后，發覺自己收獲的不僅僅是一個學歷，更重要的是對理想的執著和對世事的豁達。——馬斌

馬斌，2011年“國家優秀自費留學生獎學金”獲得者。1983年出生，2005年獲蘭州大學生物科學專業學士學位，同年赴荷蘭格羅寧根大學攻讀醫學及制藥學碩士。2007年在荷蘭特文特大學開展細胞與分子生物學方向的博士研究，2012年獲得博士學位。目前在瑞士蘇黎世大學進行博士后研究工作，研究興趣集中在闡述炎癥疾病發展的的細胞分子機制及探索治療方法。

非常榮幸能獲得自費生獎學金，真誠地感謝國家對海外學子的關懷和鼓勵，并深感自己肩上對祖國的義務和責任。這一榮譽給我的學習生涯劃下一個完美的句號，同時也是日后努力工作的動力，我會繼續努力提升研究能力和水平，并秉承海外學子“知識報國”的優良傳統，爭取早日回國為祖國的繁榮昌盛貢獻自己的一份力量。——馬儒軍

馬儒軍，2012年“國家優秀自費留學生獎學金”獲得者。1984年出生，2007年獲山東師范大學電子信息工程工學學士學位，2009年獲韓國成均館大學機械工程工學碩士學位，2013年2月獲該校納米科學與技術學院工學博士學位。目前在韓國成均館大學基礎科學研究所從事博士后研究工作。研究方向為碳納米管復合材料，至今已在Advanced Materials等核心期刊上以第一作者身份發表文章4篇，總影響因子達37。此外獲國際專利3項，多次參加國際會議并作報告。

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生物工程技術是人們以現代生物科學為基礎，根據生物體的結構、特性和功能，運用工程技術的原理和方法，設計構建具有預期性狀的新物種或新品系，為社會提供商品和服務的一種綜合性技術體系。生物技術的研究領域十分廣泛，它包括所有對生物進行干預的技術手段：重組DNA技術、基因治療、生物制藥技術、克隆技術、基因芯片技術等。生物技術包含許多方面的內容,包括蛋白質工程、基因工程、酶工程和細胞工程。生物工程技術的興起為現代科學發展和工農業、醫藥衛生事業的進步提供了巨大的潛力，同時也給人類帶來的豐厚回報率，因此，生物工程技術已成為世界各國研究的重點和世界高科技競爭的焦點。

1 我國生物工程技術產業的現狀

1.1 制造生物活性蛋白 基因工程技術的發展在醫學上最重要的成就表現在治療用生物活性蛋白或疫苗的生產和使用，利用基因工程生產有藥用價值的蛋白質、多肽產品已成為當今世界一項重大產業，并將有望成為21世紀的支柱產業。2000年我國基因工程藥物和疫苗年銷售額已達近120億元人民幣[1]。現代生物技術制藥有別于傳統制藥方法，運用現代生物技術不僅可以開發更加精確有效、不良反應更小的新藥和新型疫苗,更重要的是可以預防和治療一些應用傳統治療方法無法克服的疾病。

1.2 醫學科學研究 1990年10月國際人類基因組計劃啟動，我國科學家承擔了人類基因組1%的測序，是惟一加入該計劃的發展中國家。人類基因組計劃是現代生物技術在醫學領域的成功應用，隨著大量與人類健康有關的基因的定位、鑒定分離，遺傳診斷和基因治療都將成為現實，現代生物技術將使醫學領域的研究提高到一個新的水平。

1.3 疾病診斷 人類絕大部分疾病都與基因密切相關，包括自身基因的變異與外源基因的入侵。因此，從基因水平探測和分析疾病的起因，從基因水平干涉和矯正疾病造成的紊亂，是近些年來基礎和臨床醫學新的研究方向。現代醫學其中一個重要的方面就是盡早檢測出在人、動物體內的病原性物質，做到早發現、早治療。基因芯片是生物芯片的一種，可一次性對樣品大量序列進行分析與檢測。目前科研人員已分析出各種遺傳病的基因序列，并根據其序列合成出基因探針，用于各種遺傳病的檢測以及優生優育，還可用于遺傳病的防治和治療，基因診斷可望成為臨床的一項常規的檢測診斷技術。

1.4 疾病治療 現代生物科學技術的飛速發展，使生物學和醫學研究進入了分子水平時代。目前，基因治療的關鍵技術實現了突破,ADA缺陷病、B型血友病、惡性腫瘤、梗塞性外周血管病等5種治療方案已進入臨床試驗。其中，應用移植造血干細胞來治療白血病和一些遺傳性血液病已較為普遍，另外干細胞在腫瘤和免疫系統疾病治療中也有很好的療效。器官移植是現代醫學的重要領域之一，但是目前供移植用的組織器官非常短缺，轉基因豬有望為人類提供移植所需的器官。此外，隨著轉基因和克隆技術的成熟，解決安全性和異源組織排異反應的問題成為可能，并且為防止新病原帶入移植器官或組織做出更大貢獻[2]。

1.5 預防醫學 預防醫學的一大領域是環境監測和環境凈化,現代生物工程技術在此領域的研究與應用已發揮了重大作用。基因跟蹤法鑒定帶菌者以預防流行病的蔓延，基因探針能快速靈敏地檢測水中病毒含量，生產生物農藥和生物肥以減少環境污染以及利用基因工程菌消除污染水面的石油以凈化環境等，生物技術在此領域顯示出了光明的前景，提高了環境質量。我國生物技術產業的總體水平已經在發展中國家處于領先地位，但與發達國家相比還有一定的差距。未來的發展還存在著許多問題，主要表現在生物技術產業實力依然不強、技術轉化能力差、產業化規模小、產品少、支撐技術及生產裝備落后、研發與產業化脫節、缺乏具有核心競爭力的國際化大企業、產業發展的整體環境有待改善等方面。同時，我國生物產業內部創新能力嚴重不足，現有人力資源偏重于理論研究，實用型創新能力不足，缺乏創新創業型人才。

2 生物工程技術在醫學教育中的滲透及影響作用

生物工程技術是科學技術發展的一次飛躍，它不是單一的傳統化學、生物學、遺傳學、醫學、微電子學的交叉與融匯，關鍵是它的每一個具體的研究成果都有可能導致一種產品生產技術上的革命。

2.1 生物工程技術知識滲透到醫學學科知識體系中的必然性 生物工程技術的學科內容顯著不同于傳統學科，從本質上講，生物工程技術是人類對生命過程的觀察、研究和認識，然后將這些生命過程中所包含的一些非常微妙、精確、高級的反應用于制造出人們所需要的產物，創造出對人類有益的所需要的動植物新品種。醫學教育是培養掌握基礎醫學和臨床醫學的基本知識、基本理論和基本技能，而且能夠從事疾病的診治、醫學教育和科學研究的寬口徑醫學專門人才的一類專業。現代生物工程技術的發展已廣泛滲透到醫學各個領域，在今后10～20年里將使醫學領域的各個重要方面發生根本性變革，事實上當今從事醫學研究的各類科技人員都深感生物技術知識和手段對它們研究工作的重要性。但是從目前來看，許多醫療從業人員對生物學及相關學科的了解比較膚淺。原因是我國的醫學教育專業要求學生掌握以基礎醫學、臨床醫學為主干學科的基本理論和基本技能，學習公共衛生及與醫學相關的人文社會科學、自然科學等有關知識與方法，缺少與醫學相關的生物工程技術課程。著眼生物工程技術的發展趨勢，把生物技術知識滲透到醫學學科知識中，具有時代的緊迫性。知識的分化是為了更好地對某一領域進行研究，分科教學并不是目的，它只是讓人們具體地了解某些領域的知識，知識的綜合運用才是最終目的。淵博而豐富的跨學科知識教學能夠起到相互補充、相互啟發的作用，同時提高學生的學習興趣，激發創新動力。可以說學科內知識綜合轉化為學科間的知識，必將成為各學科教學發展的趨勢。

2.2 生物工程技術的發展對我國醫學教育課程設置的影響 盡管我國醫學教育取得了較大的成績，但仍然不能完全適應社會的進步、生物科學技術的發展以及衛生事業改革的需要。為此醫學教育課程設置必須進行改革，把生物學的主干學科，如分子生物學、遺傳學貫穿在整個醫學課程中。選修課程體系要以拓展知識結構，擴大知識面，加強前沿、新興、交叉學科知識為出發點，構建與素質教育相配套的選修課課程體系。適當減少必修課授課門數和學時，加強學生自學能力的培養。新型交叉學科：分子生物學、臨床遺傳學、分子病理學、流行病學和計算機科學至關重要，特別是由基因組學和信息學融合形成的新學科-生物信息學將開創整個生物醫學教育和研究的新時代。

2.3 構建與培養醫學人才綜合素質相適應的教學內容的時代緊迫性 構建以體現人文社會、自然科學類知識向醫學基礎知識，醫學基礎知識向臨床知識，臨床知識又向基礎前伸的滲透、互跨式整合課程。采用以學科為中心模式、以問題為中心模式和模整合課程混合型課程模式，最終達到專業基本教學內容的要求。在醫學教學中嘗試利用學科間橫向遷移、滲透，培養學生的創新意識和解決問題的能力，引導學生運用生物工程技術知識和方法來解決醫學問題，同時，又運用生物工程技術知識去解釋醫學中難以解釋的現象，這樣可極大地鼓舞學生，又給學生提供更多的機會，讓他們主動去體驗、探索、研究，培養他們的創新意識和科研能力，對學生畢業后繼續醫學教育將產生積極的影響。總之，現代生物工程技術的發展，正在對醫學教育產生廣泛而深遠的影響，其內容涉及到確立新的培養目標，醫學教育課程設置必須進行改革，構建醫學人才知識、能力、素質相結合的教學內容等。這些在國外已經引起教育工作者的廣泛關注，我們不能等閑視之。

參考文獻

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關鍵詞：細胞工程；教學實踐；教學經驗

中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9324（2012）07-0230-03

21世紀是生命科學的世紀。生物產業的開發需要生物技術的發展，細胞工程、基因工程、酶工程、發酵工程共同被稱為四大生物工程，而細胞工程則是四大工程的基礎，學好這門課程，將為學生今后從事生命科學領域的研究及與其相關的生物技術領域產業化工作打下良好的基礎。為了更好地讓學生學好這門課程，在學習過程中學以致用，培養學生綜合分析問題和解決實踐問題的能力，增強教學效果，我們在長期的教學過程中，就如何提高細胞工程教學效果和質量進行了探討。

一、明確課程的任務和要求

細胞工程賦予我們的主要任務和要求就是通過本課程的教學，使學生了解細胞工程各個領域主要技術的原理和方法，以技術創新和技術應用為主線，聯系生命科學理論和生物技術產業，圍繞細胞水平的加工及產業化應用，為今后從事生物技術的研究開發、教育、管理打下堅實的理論基礎。

二、加強師資隊伍建設，提高教學水平

1.組建合理的教學團隊。細胞工程是一門現代生物科學理論和工程技術相結合的綜合性學科，根據研究生物類型不同可分為動物細胞工程、植物細胞工程和微生物細胞工程。因此，要求教師必須具有一定的專業背景，而許多教師的知識結構都偏重于某一個專業方向，這樣必須改變傳統的教學模式一門課只由一個教師承擔，為了建設一支一流的師資隊伍，解決教學內容學科跨度大的問題，我們實施階梯式教學，一門課由3～4名教師承擔，分教授、副教授、講師甚至助教等不同層次，不同部分由具有一定專業基礎的不同教師講授，督促每一位任課教師不斷更新知識，力爭緊跟各教學內容最前沿的學科知識。

2.提高教師業務水平。細胞工程是一門緊密聯系實踐的科學，要求教師具有較高的教學水平和較強的科研能力，要能夠理論聯系實際，在教學的同時有突出的科研成果，能對學生具有很大的渲染力，激發學生對該學科的興趣。在幾年來的教學過程中，我們始終把教學和科研并抓。為提高教學水平，課程組規定，在上課之前所有教師必須經過預試講，合格之后方可進入教室上課，定期組織有豐富教學經驗的老教師進行聽課，并作出有針對性的評價，在每學期期中和學期末進行學生測評，督促教師認真備課，并且上好每一節課。對于大學教師而言，學術研究是生命線。為搞好科研，我們建立了細胞工程研究室，專為教師提供科學研究之用，同時鼓勵和支持課題組成員申報和參與各類課題研究，活躍科研氣氛，搭建必要的科研平臺，使得課程組每一位成員進入實驗室都有事可做，同時每位老師可以帶動一部分學生參與到自己的科研中，有力地促進了教學水平的提高。

三、加強教材建設，及時更新教學內容

1.根據教學重點，選擇合適的教材。教材是學生學習、預習和復習一門課程知識的工具，是保證良好教學質量的前提條件和基礎。目前，細胞工程可供選擇的教材很多，涉及內容及重點也各不相同，針對所教學生的專業選擇合適的教材。如普通院校生物技術專業的學生可以選擇動物細胞工程和植物細胞工程融合的教材，而學植物細胞工程的學生可以選擇側重點為植物細胞工程的教材。另外，由于細胞工程學科自身特點，課程內容更新快，其內容涵蓋當今科學研究最為活躍的多個領域，因此應該選擇內容新穎、最新出版的教材。

2.不斷更新教學內容。教學內容安排決定了學生的基本知識結構和基本能力的形成，教學內容是否新穎，對提高教學質量具有決定性的影響。因此任課老師必須注重及時更新自己的知識結構和體系，跳出教材的限制，跟隨科技發展的前沿，了解科學發展最新動態，如細胞融合技術、單克隆抗體技術、克隆技術、染色體工程、干細胞和組織工程等都是當前細胞工程領域研究的重點和熱點，有巨大的應用潛力和發展潛力，發展迅速，研究成果日新月異。

四、采用多樣化教學，激發學生的學習興趣

1.結合現代教育模式，靈活運用教學方法。細胞工程課程信息含量大，但教學課時有限，如果完全采用傳統的板書教學很難達到教學目的，在現代教育模式下，多媒體教學因其具有圖文并茂、動靜結合、表現力強的優點而廣受歡迎。但是，多媒體教學方式不能完全替代傳統教學法。如有些教師在使用多媒體教學的過程中，基本是照著課件念，這樣則失去多媒體教學的意義。多媒體教學放映速度過快，學生來不及做詳細的筆記，跟不上教師的思路，反而達不到真正的教學效果，因此，二者應適當結合，在運用多媒體的同時，輔以板書形式，充分發揮傳統教學模式中的積極因素，優化課程教學模式。另外，為了讓學生積極主動地參與到相關問題的思考和探究中，可廣泛開展專題報告和專題討論，通過設問、提問和學生上臺講解等手段，一方面，激發學生的積極性，另一方面，使得師生間有了良好的互動交流，這樣更有益于教學質量的真正改善。

2.激發學習興趣，發揮學生主動性。愛因斯坦說：“興趣是最好的老師”。可見激發學生的學習興趣在教育教學過程中的重要性。

五、理論聯系實際，重視實驗教學

細胞工程實驗教學既是理論聯系實際的重要環節，又是培養學生創新意識、創新能力的重要途徑。細胞工程特有的一些實驗技術和研究方法，要求學生要具備吃苦耐勞的精神。在實驗內容的選擇上，力求強調實驗體系的完整性、系統性和連貫性，使學生在實驗的過程中學會發現問題、分析問題與解決問題的方法和技巧。細胞工程實驗可以分為三大部分：第一部分是基礎性實驗（包括基本實驗技能，如常規的消毒、配液、接種等方法）；第二部分是設計性實驗（包括一些關鍵的實驗方法和技術，如動植物細胞培養、原生質體制備、細胞融合等）；第三部分是系統設計性實驗（主要是針對一些學有余力的學生開展的具有一定科研水平的探究性實驗，如轉基因植株的制備與鑒定、不同藥物對腫瘤細胞生長的影響等）。實驗過程環環相扣，過程要求連貫，因此，應該將實驗以大實驗的形式進行，留出一周或兩周時間專門進行實驗，讓學生從開始準備到實驗結束，整個過程親自參與，培養學生自己動手操作實驗的能力。

六、建立科學合理的考核制度

科學合理的考核辦法對提高學生的學習積極性和教學效果都具有重要的作用。在考核學生對一門課程掌握程度時，采用多種考核方式相結合，綜合考核學生學習成績，如從平時成績、實驗成績和期末考試成績三個方面綜合考察。平時成績（包括定期測試、課后作業和平時表現等）占20％，實驗成績（包括實驗報告、實驗態度和實驗技能考試等）占30％，期末考試成績占50％，三者之和作為學生的最終成績。這種考核方式更能夠全面衡量學生對該課程的掌握程度。

在21世紀科學技術飛速發展的形勢下，人類對生物的研究會更加深入和廣泛，當然細胞工程作為一門新型的學科也會伴隨著時代的步伐開展更加廣泛和深入的研究，研究方法也會日趨完善和成熟。做好高等院校生物技術專業的細胞工程課程建設，是時展的要求，也是每一位任課教師的責任；采用先進的教學設備、新穎的教學內容、多形式的教學方式，培養適合現代生命科學研究領域高速發展的高水平、高素質綜合型科技創新人才，是當前高等教育的重要任務。筆者根據多年來在細胞工程教學過程中得到的一些體會和積累的經驗，將這些寶貴的經驗與讀者共勉，期望能給從事細胞工程教學的同仁們有所啟發。

參考文獻：

[1]安利國.細胞工程[M].北京：科學出版社，2009.

[2]陳祥，潘志明，耿士忠，等．新時期細胞工程教學改革與實踐[J].現代農業科技，2008．

[3]李燾，屈新運．細胞工程教學的實踐與探索[J].生物學，2008，25（4）：68-70．

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一、合成生物學：新千年的科學技術

新的研究格局在世紀之交已經呈現，其中生物科學的地位日益凸顯，數十年前還不敢想象的技術現在似乎可以實現。但是，新世紀面臨著新挑戰。世界人口日益增加，氣候變化、糧食和能源需求增加、疾病傳播等一系列新的問題隨之出現。許多科學家和工程師認為，可以通過合成生物學這一新興而又具有變革潛力的學科應對新世紀面臨的部分挑戰。

合成生物學是一門將科學和工程方法相結合進行生物學研究和操控的新興學科。雖然合成生物學還處在“幼年期”――其核心研究內容主要局限于尋找和提煉可執行具體基因功能或生物化學功能的生物元件，并改善DNA合成和構建的方法――但目標遠大。合成生物學家們希望設計并構建人工合成的生物系統，最終用于工業制造、糧食生產，并提高全球健康水平。

一般而言，合成生物學是指運用工程學原理，設計和構建新的生物元器件和系統，并重新設計現有的、天然的生物系統，用于有益目的。它源于生物學及相關領域一個世紀的研究成果，但離不開工程學、計算科學、信息技術等領域的重大突破。

合成生物學具有以下重要特點：（1）它是生物學研究的新穎方法。與傳統的生命機制探索方法完全相反，合成生物學注重生產定制化的細胞、有機體和生命體。（2）應用工程學方法生產生命體。合成生物學通常應用工程學原理設計執行特定功能的簡化的生物元素。（3）依賴于非等級化的科研和商業化網絡。合成生物學向著橫向的、全球化的研究方式發展，通過社交網絡，它吸引了世界各地的年輕科學家。（4）需要響應社會關切。合成生物學是新興的學科和技術，需要充分考慮該技術的倫理、法律和社會影響，以及人們對其生物安全、監管和知識產權問題的關切。

二、合成生物學發展戰略

1.中國。中國認為合成生物學將帶來技術推動的新一輪經濟增長，因此努力成為該領域的國際領先者。目前，中國每年對合成生物學的研發投資達到2.6億元，每年發表合成生物學論文400余篇，約占世界總量的10%，論文被引次數居全球第7。中國已經制訂了合成生物學戰略路線圖，規劃了技術、工業應用、醫學和農業等方面的中長期目標。未來5年，將建立標準元件數據庫，形成設計生物元器件的計算能力；形成化學品和生物材料的模塊化設計和生產能力；對可增強植物耐旱性和耐堿性的生物元件進行驗證設計。未來10年，將擴大標準元器件數據庫，形成設計生物系統的計算能力；商業化生產某些化學品和生物材料；對合成固氮器件進行驗證設計。未來20年，將形成生物系統設計、建模和驗證一體化平臺；商業化生產眾多自然化合物、藥品、化學品和生物燃料；臨床應用生物元件和系統，用于檢測、控制和治療主要疾病；創造人工微生物。

2.英國。英國政府把合成生物學視為非常有商業前景的革命性平臺，熱切期望在合成生物學領域占據世界領先地位。英國政府決定成立合成生物學領導委員會，促進各領域的討論與公私合作，由部長和資深業界人士擔任聯合主席。英國計劃開展合成生物學投資如下：公共投資5000萬英鎊，其中多達650萬英鎊用于鼓勵產業投資；英國工程與自然科學研究理事會投資600萬英鎊，鼓勵大學探索新產品商業化；將合成生物學研發和相關的倫理、法律及社會影響研究的資助整合起來；生物技術與生物科學研究理事會支持16個機構從事5個跨國研究項目；撥款1億英鎊，用于未來3-5年對10萬名患者進行全基因組測序。

3.美國。美國很早就是合成生物學領跑者。美國政府每年向合成生物學研究投入約1.4億美元，其中美國國家科學基金會投入約7200萬美元。2008年美國國家科學基金會投入1600萬美元資助合成生物學工程研究中心。美國國防部力圖將合成生物學提升為一種制造平臺，美國能源部也圍繞合成生物學啟動了一些行動。不過，美國聯邦政府還沒有制訂合成生物學投資或管理的整體規劃。本屆政府的《國家生物經濟藍圖》雖然提到了合成生物學，但沒有提出具體的行動計劃。2010年，美國總統奧巴馬指示總統生物倫理問題研究委員會對合成生物學進行評估，并制定倫理指南，意在使風險最小化的同時實現公共利益最大化。

三、合成生物學帶來的機遇

合成生物學會帶來新一輪產業發展浪潮。產業界大量投資合成生物學，認為伴隨著基因組學和系統生物學的不斷進步，合成生物學將通過生物制造給產品和物質開發帶來革命性影響。到21世紀頭十年的中葉，全球就約有3000家生物技術公司，其中基因合成公司遍及五大洲，每年生產約5萬條基因。生物產品在經濟上舉足輕重。2010年，美國的生物經濟（包括轉基因作物、生物產品和工業生物技術）產值約為3000多億美元，超過美國GDP的2% 。據市場研究公司BBC Research估計，2011年合成生物學（包括支撐技術、生物元件及其組合產品）全球市場價值為16億美元，2016年將達到108億美元。

企業紛紛投資頗具前景的人工改造的生物產品，包括微生物、植物橡膠、生物基丙烯酸樹脂、產于生物廢料的綠色化學品、維生素以及用可再生碳水化合物生產的生物柴油。美國安倫捷科技公司副總裁達琳?所羅門認為，合成生物學是產業發展的新一輪浪潮，生物制造將以可持續原料取代傳統原料，從而改變所有產品的生產工藝，使全球經濟更為可持續。

合成生物學的大規模應用及市場推廣要耗費數十年時間，不過DNA測序、計算技術等相關技術的齊頭并進會縮短這一進程。專家們預計：未來5年，將會形成數個全球性的合成生物學研究平臺；未來10年，合成生物產品產值將達200億美元，生產細胞以制造大宗化學品和精細化學品將成為常態；未來20-30年，將理性地合成多細胞組織或器官，細胞計算系統將得到廣泛應用，新穎的生物制造工藝將被應用于生產非生物產品。

四、合成生物學發展面臨的挑戰

要充分釋放合成生物學的潛力，需要克服技術、監管、知識產權等諸多挑戰。

1.技術挑戰。發展合成生物學在元件及應用、互操作、度量、量產成本控制、工具及軟件等方面面臨挑戰。在元件及應用方面，開發一大批標準化、模塊化、行為可預測、可廣泛應用的生物元器件是近在眼前的挑戰。盡管有數以千計的生物元件已編目，但可重復且可靠的生物元件并非廣泛可用。在互操作方面，合成生物學發展的關鍵之一是開發出標準化的生物元件，像模塊一樣可靠地組裝，視情調整。為了得到普遍認可和應用，生物器件和系統的每個元件以及數據庫、度量單位和可擴充系統在不同尺度和水平上都要兼容。在度量方面，準確度量系統性能是合成生物學面臨的迫切挑戰，有必要形成能支持多種度量類型的基礎設施，而且未來全球統一的度量單位與度量本身一樣重要。在量產成本控制方面，經濟合算地生產工業化學品需要工程化生產高效微生物株，然而，現在開發含有合成生物元件的可行產品仍是一項艱巨的任務。在工具和軟件方面，改進數據收集工具、軟件和硬件對于合成生物學發展也很重要。除了可降低合成生物元件成本的自動化工藝外，專業化計算工具（如計算機輔助設計和建模工具）的缺乏也阻礙了合成生物學的發展。

2.監管問題。科學進展往往快于政策制定，同時合成生物學的界限也在不斷變化，因此在早期就應關注與合成生物學治理和監管相關的問題。

3.知識產權問題。構建新的生物元件帶來了一系列問題：對生物元件的權利是否應私有？如何進行生物元件登記？是否應對其申請專利？不同的知識產權和分享安排如何影響合成生物學的進步與創新？目前各國專利法規定不一。合成生物學在現有或新的知識產權體系下能否蓬勃發展是研究人員關注的一個重大問題。鑒于已經開發的合成生物元件數量巨大，并且企業對商業化產品開發有濃厚的興趣，解決知識產權問題異常重要。

4.包容問題。合成生物學是交叉性學科，既產生于多個學科，又回饋于這些學科。持續包容對于合成生物學的持續發展十分重要。一方面，要與產業界、監管和政策制定機構交流合作，使技術推動與市場拉動相結合。另一方面，還要使更多的公眾參與合成生物學對話，了解其可能存在的內在風險，討論有關的生物安全和倫理問題。

（作者：賈 偉，中國科學技術信息研究所副研究員，主要研究方向為國外科技政策與發展戰略。

劉潤生，中國科學技術信息研究所助理研究員，科技參考研究室負責人，主要從事科技戰略與政策研究。）

鏈接：

合成生物學（synthetic biology），最初由Hobom B.于1980年提出來表述基因重組技術，隨著分子系統生物學的發展，2000年E. Kool在美國化學年會上重新提出來，2003年國際上定義為基于系統生物學的遺傳工程和工程方法的人工生物系統研究。

“合成生物學”更早可追蹤到波蘭科學家Waclaw Szybalski采用“合成生物學”術語，以及目睹分子生物學進展、限制性內切酶發現等可能導致合成生物體的預測。“系統生物學”則可追蹤到貝塔朗菲的“有機生物學”及定義“有機”為“整體或系統”概念，以及闡述采用開放系統論、數學模型與計算機方法研究生物學。

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關鍵詞：植物學；教學；課程；理論；實驗

植物學課主要內容包括，植物界各大類群的特點及代表植物，植物界的演化規律，種子植物的形態結構和分類等。是中職教育專業一門十分重要的專業基礎課。植物學是一門內容廣博的學科，中職教育學校都非常重視植物學教學工作。目前中職教育學校植物學課程還普遍存在一些問題，本文對植物學課程存在的問題提出了改進措施。

一、中職教育學校植物學課程普遍存在的問題

1.對植物學課程重視不足

中職教育學校開設了植物學課，但是理論教學、實驗教學、野外實習安排的課時和授課時間，都存在內容多、課時少的情況，分配上常常出現不盡合理的問題。更重視理論教學，實驗教學、野外實習安排的時間不夠，沒有作為重點課程來培養，學生學習起來沒有興趣。

2.植物學課程教學內容不豐富 ，課堂缺乏活力

植物學教學中基本知識及概念在課程中占的比重較大，雖然普通的多媒體課件比傳統的教學有所改善，都是還是不能達到良好的教學效果。目前，中職教育學校在植物學教學中基本知識及概念，授課教師在教學過程中，沒有調動學生的積極性，按部就班的宣講，課堂上氣氛不活躍，學生參與度低，讓學生喪失學習的興趣，植物學課理論教學沒有達到教學目的，出現理論教學與實踐脫節的現象。

3.講授植物學課的老師整體專業水平不高

植物學課程涉及到植物生理學，植物分類學，形態解剖、植物學工程、遺傳、免疫方面的內容等。植物學是一門實踐性很強的學科，要求教師要具有豐富的理論知識和實踐經驗動手能力。從目前中職教育學校的教學情況來看，教師的理論知識并不缺乏，但動手能力不強，是薄弱環節，在日常的教學中重講輕動手的現象還比較普遍，難提高植物學教學質量。

二、解決中職教育學校植物學教學中存在問題的對策

1.理論聯系實際

植物學是一門實踐性很強的學科。在植物學教學改革中，要重視理論聯系實踐，要重視從課堂理論、實驗實習和課余興趣入手， 把課堂教學和實踐性的教學有機地結合起來，注重培養學生獲取知識的過程。這就需要教師認真備課，選好直觀的教具，把課程設計好，采取理論課與實驗課同步進行的教學模式。設計好課外實踐需要的材料、時間和觀察實地等，幫助學生理解、驗證、鞏固和提高所學的植物知識。理論與實踐相結合，以理論去指導實踐。

2.更新教學手段和方法，激發學生興趣

植物學是一門描述性很強的基礎學科，植物學研究的對象種類繁多，而且形態結構和生態具有高度的復雜性。歷年來，植物學教學內容教材單一，教學手段落后。植物學的知識更新緩慢， 教師們靠“板書+掛圖”的教學手段來教學。針對植物學教學時間長、概念繁多、內容復雜、學生缺乏興趣的現狀，要重視從調整教學內容、豐富教學手段，不斷探索。更新實驗的設計理念、實驗方法、實驗手段、實驗內容、 實驗設備等。

3.培養學生獨立思考、獨立分析問題和解決問題的能力

植物學是一門實踐性很強的學科，教學內容涉及到從宏觀到微觀的多個方面，要達到良好的教學效果，使學生更好地認識和了解植物生命現象和生命活動的基本規律。要通過教學使學生系統掌握植物學的基本知識、基本原理和基本的實驗技能。在教學過程中要充分的應用現代化的教學方法和教學手段，利用多媒體教學設備，通過錄像、投影、幻燈片等方式教學。培養學生的創新精神和獨立觀察、分析和解決實際問題的能力。

4.合理設置課程

植物學教學完整的課程設置，可以使學生了解到整個植物界的概況，植物主要類群的基本特征、常見種類、系統演化等，為植物生理學、植物遺傳學、植物生態學等打好基礎。植物學教學要有創新教育思想，要運用好“理論―實踐―運用―創新”的現代教學模式。課程內容的系統性要強，配套教材要新穎。通過設計合理的課程，通過課堂講授和實踐教學環節，使學生掌握其基本理論知識和基本的技能。讓學生提高分析、解決問題的能力和實際動手操作能力，同時培養學生嚴謹的科學態度和科學的思維方法。中職教育學校植物學教學課程設置可以分為理論課、實驗課、野外實習三部分。教學采取理論課和實驗課相分離的方法，第一學期開設理論課，總學時為72學時，以教師講授為主，運用現代技術教學，采用多媒體、網絡的教學方式，讓學生和教師進行交流。實驗課在第二學期開設，實驗教學總學時為54學時，采用采集和觀察、學生自行設計實驗等方式，開展實驗課，通過實驗課讓學生掌握顯微鏡使用技能，對各科代表植物的植株外形，花、果形態等進行詳細觀察、記述，對常見樹木和田園雜草進行觀察、鑒定、采集和制作標本，進一步學習練習使用理論課程學習到的植物檢索表、植物志等工具書鑒定植物，通過加強實踐環節培養學生的動手能力和獨立工作能力。

三、結語

植物學課程是中職教育學校農學類和生物學類各本科專業（農學、植保、園藝、生物科學、生物技術等）的骨干基礎課程，通過植物學課程的學習，使學生全面掌握植物學的相關知識，為后續的專業課打好基礎，對農學類和生物學類專門人才的培養起著極其重要的作用，為學生今后從事農業生產和科學研究提供必要的植物學基本理論、基本知識和實驗技能。通過學習植物學能幫助學生提高學生的素質服務意識，樹立環境意識和自然界可持續發展思想，為合理開發利用和保護植物資源打下必要的基礎。

參考文獻：

[1] 孫龍飛，高職《植物學》實驗教學中存在的問題及其對策. 《教育：文摘版》，2016（20）.

[2] 周吉林，有關高職植物學實驗教學改革的探討.《科技致富向導》， 2012 .

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 關鍵詞：精品課程；可持續發展；師資隊伍建設  

         為了進一步全面提高高等教育教學質量，切實推進教育創新，不斷深化教學改革，提升我國高等教育的綜合實力和國際競爭能力，2003年教育部決定在全國高等學校中啟動教學改革與精品課程建設工程（簡稱精品課程建設）。精品課程建設就此成為高等學校教學質量與教學改革工程的重要組成部分之一。教育部號召各高等學校要“根據要求，認真規劃、精心組織，盡快啟動本校精品課程建設工作，并保證精品課程的可持續發展”。全國各高校積極響應和行動起來，掀起了開展精品課程建設、全面提高人才培養質量工作的。而在精品課程可持續發展的目標下，師資隊伍建設自然成為了高校教學改革的熱點課題和重點工程。

         一、師資隊伍建設是精品課程可持續發展的首要條件

         按照教育部提出的精品課程內涵建設目標，所謂精品課程應該是具有一流教師隊伍、一流教學內容、一流教學方法、一流教材、一流教學管理等特點的示范性課程。教育部在國家精品課程的評價體系中，明確把師資隊伍建設列為首要指標，強調要把精品課程建設與高水平師資隊伍建設相結合，并明確指出“精品課程要由學術造詣較高、具有豐富授課經驗的教授主講；要通過精品課程建設，培育和擴大一批優秀教學骨干隊伍，逐步形成一支結構合理、人員穩定、教學水平高、教學效果好的教師梯隊。”顯然，師資隊伍建設成為精品課程可持續發展的第一要素，也是精品課程實現的首要的前提條件。擁有一批高素質的教師，才能從根本上解決精品課程建設過程中所遇到的各種問題，完成精品課程建設任務，達到預期目標，真正實現精品課程可持續發展。

         二、精品課程可持續發展對師資隊伍建設提出的要求

         課程是學生知識、能力、素質培養的重要載體，對實現人才培養目標具有舉足輕重的作用。課程建設是一項系統工程，是高校專業建設、學科建設的基礎。而一門課程之所以名冠“精品”，是主講該門課程的教師群體長期致力于教學研究與實踐的結果，是教師成長與發展的標志與智慧結晶。要保證精品課程可持續發展，最為緊迫的是需要不斷加強師資隊伍建設。只有依靠師資隊伍全體成員的不懈努力，才能保證精品課程在教學內容、教學方法、教材建設、教學管理方面有所作為，并可持續性地處于先進水平。而實際上，精品課程建設的首要任務就是通過這樣一個教學質量與教學改革工程的良性平臺，造就一支高水平的師資隊伍。

         精品課程可持續發展對師資隊伍建設提出了多層次、多內涵的要求。對于課

         程負責人，要求在實際教學工作中突顯引領方向和示范作用，促進教學團隊結構的培育完善、協調配合和整體水平的提高，并保證有充足時間掌控統攬課程建設全局；對于主講教師，要求具有較高的學術水平、教學水平與教師風范，師德好，學術造詣高，教學能力強，教學經驗豐富，教學特色鮮明；對于教學團隊中的教師，要求責任感強、團結協作精神好，教師隊伍應有合理的知識結構、年齡結構

        和學緣結構，并根據課程需要配備輔導教師；尤其對于中青年教師，要求有科學

        合理的培養計劃，并取得實際效果；擔當課程建設的師資隊伍整體，要求教學思想活躍，教學改革有創意，以教學研究活動和學術研究推動教學改革，成效顯著。

         三、我院精品課程師資隊伍建設的初步探索

         溫州醫學院檢驗醫學院、生命科學學院自2004年啟動精品課程建設以來，充分發揮教師的特長與智慧，篳路藍縷，堅持不懈，在臨床檢驗診斷學、生物科學學科領域，實現多門類體系精品課程建設，體現了專業特色與教學改革方向，孵化培育出多門市級、省級直至國家級精品課程，如臨床血液學、臨床免疫學檢驗（市級），臨床微生物學及微生物學檢驗、生物化學、醫學遺傳學（省級），分子生物學檢驗技術（國家級）等。在精品課程的建設過程中，始終牢牢抓住師資隊伍建設的主線，專注于課程內涵建設，在建成精品課程的同時，打造了一支高素質的師資隊伍，促進了教師的專業發展，也為精品課程的可持續發展注入了活力，提供了保障，奠定了基礎。具體做法有：

         1、選好帶頭人，完善責任制

         精品課程負責人或帶頭人是指在該門課程領域具有高度的教學水平和學術水平，能夠帶領、指導和組織課程組人員開展課程建設和研究，并取得現實成果的專家。好的課程帶頭人應該有能力帶領課程組成員共同搞好課程建設，同時具有較高凝聚力，領導能力強，能把握本課程學科的最新發展前沿，具有較高的教學水平、學術水平，有突出教學成果。

         課程帶頭人是課程建設的領頭雁，對于課程優勢的形成、保持與可持續發展具有決定性意義。為了實施教學強院、課程強院、人才強院策略，我院始終把培養、造就優秀的課程帶頭人隊伍放在最突出的位置。十分注重課程帶頭人的選拔，把真正具有帶頭能力或具有帶頭人潛質的教授確定為精品課程帶頭人。學院制定了《課程帶頭人選拔條例》，明確規定課程帶頭人的條件與職責。課程帶頭人的一般條件有：1）學術造詣深、理論基礎雄厚、專業基礎扎實，實踐經驗豐富，學術思想活躍，教學科研成果卓著；2）治學態度嚴謹，尤其能起到設計、組織和指導課程建設的作用；3）有較強的教學管理和組織領導能力；4）學術民主，具有團結協作精神。學院對每門課程遴選本校編制內、具有教授職稱的專職教師擔任課程帶頭人，且要求近3年主講該門課程不少于2輪。保證課程帶頭人有足夠的時間和精力投入精品課程建設。同時，學院采取措施，千方百計提高課程帶頭人的教學水平和學術水平。

         2、改善隊伍結構，注重知識交叉

         所謂精品課程，是因為有優秀教師的參與才可以稱為精品課程。純粹的、不依賴好的教師的精品課程是不存在的[1]。教師是精品課程建設的主體，是推進現代教學的主導者，承擔著課程建設的主要任務。精品課程師資隊伍的構成方面，在組織分工上，要考慮教學梯隊組成的合理性；在年齡結構上，符合增長型結構，以學術帶頭人為龍頭，以中青年教師為主體；在學歷結構上，要求整體學歷高；在知識結構上，要求知識的互補性[2]。

歷年來，學院堅持采用引進高層次專門人才的方式，改善精品課程師資隊伍的學歷和學緣結構。現已引進多名留學回國博士作為各門課程的帶頭人、主講教師或特聘教授，師資隊伍不斷壯大，課程的國際化水平也有了提高。積極吸收外校畢業生補充師資，把好進口關，力避近親繁殖，打破知識固化。師資隊伍中學科背景多元化，涉及諸如生物化學與分子生物學、遺傳學、臨床醫學、醫學檢驗、臨床檢驗診斷學、微生物學等領域。知識的交叉、互補與融合，有利于多學科知識結構的建立及本學科的橫向延伸發展，有利于隊伍在合理性結構的基礎上發揮團結協作、甘于奉獻的精神，完成課程建設。

         3、制訂前瞻性計劃，實現個性化培養

         教師素養和能力的高低，直接決定著精品課程建設的效果。其中，青年教師的素養和能力更是關系精品課程可持續發展的首要問題[3]。多年來，學院十分關注青年教師的成長，委以重任，給青年教師提供空間搭建舞臺，形成一支高素質、高學歷、熱愛教學與科研的青年師資梯隊。學院堅持根據青年教師的特點與特長，通過制定個性化的培養方案，使青年教師各有專長，教師中有在專業英語方面取得很大發展的，有在教學方面獨擋一面的，也有在科研方面迅速冒尖的，使他們成長為本學科的中堅力量。注重青年教師在學歷方面的培養，鼓勵和推薦中青年教師進一步攻讀博士學位，目前全部青年教師都具有碩士及以上學歷；注重青年教師教學能力方面的全方位培養，通過以老帶新、集體備課、督導聽課、觀摩教學和技能比賽等制度和方式，迅速提高青年教師的教學能力和教學水平；鼓勵青年教師進行教學改革和教學研究，樹立教學改革和教學研究必須為教學服務的觀念，反思教學中的現象和規律，開闊視野，為創建精品課程奠定基礎。樹立開放式教師培訓觀念，制定計劃，創造條件，安排青年教師以業務培訓或訪問學者的方式赴國內外大院名校進修深造，通過實踐鍛煉和聯合培養，使年輕教師最先掌握本學科前沿知識、先進技術，迅速成長為精品課程建設的骨干力量。

        4、提倡教學科研融合，培養創新型隊伍

         當今時代新知識不斷涌現，科學技術日新月異。教師只有積極投身于科學研究，才能跟蹤科技前沿的發展，不斷更新自己的知識體系，把在科技創新中獲取的知識融入課程體系和教學之中，運用科技創新思維指導和培養學生提出問題、解決問題的本領。學院堅持提倡教學與科研融合，教學與科研并重，培養創新型師資隊伍。通過考核機制、激勵機制等制度杠桿，讓教師把握好投身教學與科研工作的最佳平衡點。學院營建良好的科研平臺，讓每位教師都順利加入到自己感興趣的課題小組之中；通過組建科研團隊，凝練了與學科建設及課程建設相關的科研方向；支持教師申報各類課題，從事科學研究，使教學活動與科學研究兩相促進、相得益彰。目前每位教師具有自己穩定的研究方向和充足的科研經費，使得每位教師在積極投身精品課程建設的同時，卸下了無力兼顧科研的現實性后顧之憂，以更高的熱情投入到精品課程建設。同時，科學研究反過來也可以更加充實教學內容，提高課堂教學質量，為研究型教學奠定堅實基礎。

         5、依托教學與學科平臺，加強交流與合作

         學院著力通過構筑學科平臺、承擔學術課題、教改課題、主辦國際性與全國性會議，來加強學術交流，提高學院的科研實力和影響力，同時也開闊教師眼界，及時了解學術發展的最新成果，并使他們有機會結識某一領域的大師和專家，建立學術聯系。近幾年，學院的科研業績、教改成果屢創新高；學院已經陸續建成重中之重重點學科，若干重點實驗室、學科性研究所，獲批國家級特色專業、省部級教學團隊、創新團隊等稱號；學院已經連續三年主辦三屆國際線粒體生物醫學學術會議，取得了一定的國際影響力。學院鼓勵教師參加各級各類學術組織、學術團體，并積極發揮作用；鼓勵教師參加各類學術交流會議，尤其是精品課程建設方面的研討會議，注意借鑒一流大學精品課程的建設經驗，加強與各精品課程建設團隊的合作和聯系 ，推進本門精品課程建設質量的提高。

         四、精品課程師資隊伍建設的幾點思考

         1、建章立制，以課程建設帶動師資隊伍的整體提升

         精品課程建設給師資隊伍提供了寶貴的發展機遇，有利于集聚優秀教師資源形成和諧、富于向心力、互補互動的教學、學術團隊，有利于吸引更多、更合適的高層次人才的加盟，有利于形成人才優質引進、優質培養的良性運作。因此，應該從精品課程建設的內涵要求出發，充分尊重師資隊伍價值追求、理想目標，充分重視師資個體在精品課程建設中的貢獻度，加強制度建設。按照“學術權力和行政權力合理配置、教學和科研相結合、團隊建設與教學建設相結合、規范管理與改革創新相統一”的原則，完善激勵制度，完善考核監督制度，提高行政部門的服務意識和服務效率，通過精品課程教學團隊的規范建設、能力建設和文化建設，開創師資隊伍建設工作的新局面。

         2、樹立共同體意識，實現課程與師資的共同成長

         精品課程的創建和可持續發展，有賴于課程組全體成員的共同努力與付出。課程組全體成員樹立一種榮辱與共的共同體意識至關重要。課程帶頭人樹立共同體意識，能在對課程建設重點做好“頂層設計”的同時，與全體成員共同努力，提高課程建設質量，而不只是高高在上的指揮者。課程組主干教師樹立共同體意識，有助于在教師專業的多樣化、學緣結構的多樣化、教學風格的多樣化基礎上，實現積極高效的效能整合。精品課程的建成與發展過程，也是師資隊伍進步、成長與可持續發展的過程。

         3、注重基礎與實踐的結合，造就雙師型師資隊伍

         隨著以蛋白質組學、基因組學為標志的“組學”時代的來臨，新技術、新思維被不斷引入醫學領域，人才培養模式也發生了變化。傳統的醫學檢驗、生物科學類專業，必須要順應以組學技術和轉化醫學為先導觀念的當代醫學人才培養要求，實現造就復合型人才的總目標[4]。同樣的，作為醫學檢驗、生物科學領域精品課程的師資隊伍建設，也應該走順應組學技術和轉化醫學理念的新路，塑造“雙師型”教學人才，注重教師的基礎知識與臨床技能的結合，強調醫理工多方向的融合。溫州醫學院檢驗醫學院一直實施的“院系合一”教育管理模式，很好地對教學資源、師資隊伍進行了重組利用，促進了理論知識與實踐經驗相結合，完善了教師的知識結構，專業骨干教師都成為了“雙師型”教學人才，為成功申報精品課程儲備了優質的師資資源。這一師資知識結構的優化模式，對于精品課程的師資隊伍建設，仍然具有深刻的借鑒意義。

        參考文獻：

        [1]王偉廉.高等學校課程研究導論 [m].廣州:廣東高等教育出版社,2008,181

        [2]徐亮等.關于精品課程建設工作的探索與思考 [j].西北醫學教育2008(6):1084-1085

        [3]芮繼剛.建設高水平教師隊伍,做好青年教師培養工作 [j].中國高等醫學教育,2009

 (12):67-68