現(xiàn)代生物技術(shù)與生物工程導(dǎo)論精選(九篇)

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第1篇：現(xiàn)代生物技術(shù)與生物工程導(dǎo)論范文

摘要：現(xiàn)代生物技術(shù)的深入研究和廣泛應(yīng)用已經(jīng)深深影響了醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)和一些應(yīng)用學(xué)科的發(fā)展進(jìn)程，但同時(shí)也帶來了引起人類過敏或中毒、生態(tài)環(huán)境破壞及一些相關(guān)的社會(huì)問題。作為現(xiàn)代生物技術(shù)的重要產(chǎn)品，獸用基因工程生物制品的安全性問題是高校生物技術(shù)專業(yè)生物安全課程中的重要教學(xué)內(nèi)容和難點(diǎn)之一。本文通過對相關(guān)文獻(xiàn)資料的分析和教學(xué)實(shí)踐，對目前師范大學(xué)高校在獸用基因工程生物制品的安全性一章的教學(xué)內(nèi)容和方法展開討論。

關(guān)鍵詞：基因工程；生物制品；安全性；教學(xué)

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）24-0173-03

重組DNA技術(shù)的研究和高通量測序技術(shù)的發(fā)展有力推動(dòng)了眾多生物學(xué)理論問題的解決，并且在實(shí)際應(yīng)用中取得了引人注目的成就。生物制品是以微生物、細(xì)胞、動(dòng)物或人源組織和體液等為原料，應(yīng)用傳統(tǒng)技術(shù)或現(xiàn)代生物技術(shù)制成，用于動(dòng)物或人類疾病的預(yù)防、治療和診斷[1]。與傳統(tǒng)生物制品相比，基因工程技術(shù)的應(yīng)用使得生物制品在動(dòng)物疾病防治過程中更有針對性，并且在一定程度上簡化了研制過程。因此近年來基因工程在生物制品研發(fā)中的應(yīng)用越來越廣泛。獸用生物制品一詞，在不同國家有不同的含義。我國所指的獸用生物制品，是用微生物（細(xì)菌、病毒、衣原體、鉤端螺旋體等）、微生物代謝產(chǎn)品、原蟲、動(dòng)物血液或組織等，經(jīng)過加工制成用以預(yù)防、治療或診斷動(dòng)物特定傳染病或其他有關(guān)疾病的免疫制劑。獸用基因工程生物制品是指利用重組DNA技術(shù)生產(chǎn)的獸用免疫制劑。由于其研發(fā)和制作過程均涉及基因重組技術(shù)，故其生物安全性和潛在危險(xiǎn)不可避免地?cái)[在人們面前[2]。獸用基因工程生物制品的安全性這一章內(nèi)容較為復(fù)雜，涉及多個(gè)生命科學(xué)前沿學(xué)科，知識更新速度快、內(nèi)容抽象[3]；有關(guān)生物安全防護(hù)方面也一直受到國家和社會(huì)重點(diǎn)監(jiān)控和高度關(guān)注，因此具備該方面理論基礎(chǔ)十分必要。但是考慮到生物安全學(xué)課程的整體安排，此章內(nèi)容如何才能在計(jì)劃的二個(gè)課時(shí)之內(nèi)高質(zhì)量完成呢？本文將從合理組織教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法兩方面入手，對提高該章節(jié)教學(xué)質(zhì)量展開詳細(xì)的探討。

一、教學(xué)內(nèi)容安排

獸用基因工程生物制品的安全性這一章節(jié)內(nèi)容可大致分為兩部分：一是圍繞基因工程生物制品學(xué)展開，包括其定義、分類、研制過程和應(yīng)用等側(cè)重于有關(guān)工程技術(shù)的理論知識；二是以安全性問題為出發(fā)點(diǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量評價(jià)、生產(chǎn)管理和控制規(guī)范，及結(jié)合已有知識體系對國內(nèi)外的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較分析和評判。然而在有限的課時(shí)內(nèi)，全面講述如此眾多內(nèi)容幾乎不可能，因此，課程內(nèi)容的取舍就顯得異常重要。研究近年來使用較為普遍的生物安全學(xué)教材[4][5][6]后發(fā)現(xiàn)，該章節(jié)內(nèi)容一般分為四個(gè)模塊展開：獸用基因工程生物制品概況、獸用基因工程生物制品的安全性、獸用基因工程生物制品的安全性概況和獸用基因工程生物制品的安全管理。而其中獸用基因工程生物制品的安全性這部分內(nèi)容涉及基因工程核心技術(shù)，既是重點(diǎn)，又是難點(diǎn)，所以在教學(xué)前需要學(xué)生利用課余時(shí)間對基因工程的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行復(fù)習(xí)和拓展性學(xué)習(xí)。而其余部分內(nèi)容可在教學(xué)過程中直接介紹、講解或組織學(xué)生自行討論。下表僅就重要講解和討論內(nèi)容做出安排。

二、教學(xué)方法探討

獸用基因工程生物制品的安全性是生物安全學(xué)課程中的難點(diǎn)所在，涉及內(nèi)容十分廣泛。教師需要合理安排教學(xué)內(nèi)容、分配教學(xué)時(shí)間、綜合應(yīng)用多種教學(xué)方法使教學(xué)活動(dòng)形象生動(dòng)、條理清晰、重點(diǎn)突出，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性及課堂參與度，以期在較短時(shí)間內(nèi)獲得良好的課堂效果，幫助學(xué)生充分理解并掌握教學(xué)內(nèi)容。在獸用基因工程生物制品的安全性這一章的教學(xué)中，綜合考慮學(xué)生的知識背景和學(xué)校的教具設(shè)備等多方面問題，可以應(yīng)用以下幾種教學(xué)方法，使課堂更加充實(shí)以更好地完成教學(xué)目標(biāo)[7]。

1.參與式教學(xué)。學(xué)生在前期的專業(yè)課程中已經(jīng)學(xué)習(xí)過細(xì)胞生物學(xué)、基因工程、細(xì)胞工程等一些基礎(chǔ)課程[8]和生物安全學(xué)的主要研究內(nèi)容如生物安全性評價(jià)、生物安全控制措施、生物安全管理體系等，所以在此章教學(xué)過程中與此相關(guān)的內(nèi)容可以通過學(xué)生的自學(xué)或者小組討論解決，提高學(xué)生的參與度和積極性。以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的參與式教學(xué)特別適用于難度不大、邏輯性較強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容，可以通過學(xué)生小組或個(gè)人展示匯報(bào)、課堂或課下討論等多種方式進(jìn)行，能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，解決內(nèi)容多與課時(shí)緊之間的突出矛盾，有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力和學(xué)習(xí)能力，同時(shí)也有利于提高學(xué)生的文獻(xiàn)檢索、協(xié)同合作及語言表達(dá)等能力。就本章節(jié)而言，獸用基因工程生物制品的發(fā)展歷史并不久遠(yuǎn)且脈絡(luò)清晰，分類依據(jù)明確，簡單易懂，適合學(xué)生自學(xué)。而獸用基因工程生物制品在養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛，先進(jìn)的生物技術(shù)在獸用基因工程生物制品的研究與生產(chǎn)中得到了廣泛和充分的應(yīng)用[4]。正因如此，這部分的內(nèi)容較為繁多，與生產(chǎn)實(shí)踐的聯(lián)系也最為密切，可以通過個(gè)人或小組匯報(bào)展示的方式進(jìn)行教學(xué)，不僅可以使內(nèi)容更加全面，而且能使學(xué)生切身體會(huì)到生物技術(shù)的實(shí)用性，進(jìn)一步意識到生物安全的重要性。

2.多媒體教學(xué)。基因工程技術(shù)迅速發(fā)展，生物制品更新極快，本章內(nèi)容十分豐富，但是從課程總體安排來講時(shí)間有限，為了達(dá)到在較短時(shí)間內(nèi)高效完成教學(xué)任務(wù)的目的，充分應(yīng)用多媒體教學(xué)成為了必然選擇。多媒體教學(xué)可以形象、直觀、生動(dòng)地展示教學(xué)內(nèi)容，改善教學(xué)效果，提高教學(xué)效率。靈活恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用多媒體課件、錄像等模擬和再現(xiàn)基因工程生物制品的研制過程與各國對基因工程生物制品采取的安全管理等，有利于使抽象、枯燥的熱菪蝸蠡、具體化，加深學(xué)生的形象化理解與記憶，從而突破教學(xué)難點(diǎn)，節(jié)省課堂時(shí)間[9]。另外，建設(shè)課程網(wǎng)盤及網(wǎng)絡(luò)論壇，上傳課件、習(xí)題及補(bǔ)充知識等，使得學(xué)生更快速的獲得大量有用信息，也更有利于學(xué)生與教師、學(xué)生與學(xué)生之間的溝通交流，解決課程中遇到的問題，教師可以隨時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，據(jù)此靈活調(diào)整教學(xué)方案，更有針對性。

3.小組研討法。基于大學(xué)教育課堂人數(shù)眾多的普遍特點(diǎn)，教師在教學(xué)過程中無法充分顧及到每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，可能會(huì)引發(fā)學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容接受度低、課堂效率低下等問題，而小組研討則能解決此類問題。本章節(jié)中獸用基因工程生物制品的安全性部分，既可以從受體細(xì)胞、基因操作等方面入手，利用基因工程和分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識，展開對其安全性的討論；也可以聯(lián)系生物工程下游技術(shù)的相關(guān)知識，評價(jià)轉(zhuǎn)基因生物制品的工業(yè)化生產(chǎn)可能會(huì)導(dǎo)致的潛在危害；還可以讓學(xué)生們尋找新的切入點(diǎn)并展開討論[10][11]。

讓每一位學(xué)生都參與到課堂中來，有充分的時(shí)間和機(jī)會(huì)闡述自己的意見與獨(dú)到見解，小組成員共同合作完成問題的解決，不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的習(xí)慣和提高學(xué)生的合作能力，而且能夠增強(qiáng)學(xué)生對獸用基因工程生物制品安全隱患的預(yù)見能力。

4.案例式教學(xué)法。自從19世紀(jì)70年代哈佛法學(xué)院在大學(xué)課程中開始使用案例式教學(xué)以來，這一有效教學(xué)方法得到了廣泛應(yīng)用。生物制品安全學(xué)是一門實(shí)踐性極強(qiáng)的學(xué)科，使用案例式教學(xué)具有很好的前提。雖然在有限課堂教學(xué)時(shí)間內(nèi)，對所有內(nèi)容進(jìn)行案例式教學(xué)的可能性不大，但可以選擇部分內(nèi)容進(jìn)行案例式教學(xué)[12]，如基因工程亞單位疫苗的制備、血漿蛋白的分離純化、抗毒素的研制等有代表性的生物制品。

5.對比歸納法。對比歸納可以讓教學(xué)內(nèi)容化繁為簡。生物制品教學(xué)中有很多相似知識，如生物制品和生物藥品，抗血清和多克隆抗體，血清和血漿，免疫調(diào)節(jié)劑和生物反應(yīng)調(diào)節(jié)劑，等等。也有很多相反知識，如滅活疫苗和減毒活疫苗，單克隆抗體和多克隆抗體，類毒素和抗毒素，人工主動(dòng)免疫和人工被動(dòng)免疫，等等。通過對不同事物的比較，尋求同中之異或異中之同，分別加以歸納總結(jié)，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)和理解。最重要的是對各種不同類型生物制品的優(yōu)缺點(diǎn)和工藝技術(shù)路線進(jìn)行分析比較、總結(jié)，找出規(guī)律，有利于學(xué)生深入理解[12]。

三、小結(jié)

通過教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，以上安排的教學(xué)內(nèi)容和計(jì)劃相比傳統(tǒng)教學(xué)具有如下優(yōu)越性：①內(nèi)容全面，涵蓋了教材中的基本知識點(diǎn)，并能進(jìn)一步拓展延伸；②形式多樣，采用多媒體和小組討論等教學(xué)方式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和學(xué)習(xí)興趣；③影響深遠(yuǎn)，有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。此外，在教學(xué)環(huán)節(jié)中教師要能精準(zhǔn)把握教學(xué)的節(jié)奏和進(jìn)度，并根據(jù)教學(xué)反饋即時(shí)調(diào)整，否則無法在如此短的時(shí)間內(nèi)完成該章教學(xué)任務(wù)。為取得理想的教學(xué)效果，各校必須結(jié)合我國生命科學(xué)教育現(xiàn)狀和各個(gè)生命科學(xué)院校課程設(shè)置的實(shí)際情況靈活選用以上方法，不能生搬硬套。S著現(xiàn)代基因工程技術(shù)的快速發(fā)展和教學(xué)硬件設(shè)施的逐步完善，要及時(shí)對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充和調(diào)整，對教學(xué)方法進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，緊隨學(xué)科前沿，探索更適合的教學(xué)方案[13]。

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