生物化學(xué)綜述范文

時間:2023-12-14 17:48:26

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生物化學(xué)綜述

篇1

加強(qiáng)教學(xué)隊伍建設(shè)是課程建設(shè)的一項最主要的內(nèi)容,教學(xué)隊伍建設(shè)的質(zhì)量,直接關(guān)系到課程教學(xué)的質(zhì)量和人才培養(yǎng)的水平。動物生物化學(xué)課程組現(xiàn)有教授、博士生導(dǎo)師1人,副教授、碩士生導(dǎo)師2人,實驗師1人。主講教師一直堅持在本科教學(xué)第一線,教學(xué)經(jīng)驗豐富,水平高、質(zhì)量好。課程組注重青年教師的培養(yǎng),先后有2名教師被評為云南省學(xué)術(shù)和技術(shù)帶頭人后備人才;1人獲伍達(dá)觀杰出教師獎,1人獲伍達(dá)觀優(yōu)秀教師獎;1人在荷蘭Wageningen大學(xué)進(jìn)行為期一年的博士后研究;在學(xué)校組織的教學(xué)比賽中,曾獲一等獎2項,二等獎2項,教學(xué)成果二等獎1項,三等獎1項。本課程組師資層次清楚、結(jié)構(gòu)合理,形成了以學(xué)科帶頭人領(lǐng)銜、中青年教師為骨干的教師梯隊。

二、優(yōu)化、更新教學(xué)內(nèi)容,構(gòu)建課程新體系

教學(xué)內(nèi)容的改革是教學(xué)改革的核心之一。針對課程特點,結(jié)合各專業(yè)及其后續(xù)課程對動物生物化學(xué)的要求,在強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)理論、基本知識和基本技能培養(yǎng)的基礎(chǔ)上,重視前沿知識和相關(guān)學(xué)科知識的滲透,既做到在有限的時間內(nèi)講完所有的基礎(chǔ)知識,又做到注重學(xué)生能力的培養(yǎng),這就要求教師根據(jù)實際情況對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理整合。我們對教材內(nèi)容進(jìn)行分析、討論,在課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)體系的組織上,緊密結(jié)合畜牧生產(chǎn)實際,充分考慮到學(xué)科研究的飛速發(fā)展,及時補充和更新課程教學(xué)內(nèi)容。適當(dāng)壓縮物質(zhì)代謝部分的內(nèi)容,增加分子生物學(xué)、基因表達(dá)調(diào)控以及生物膜等方面的內(nèi)容;突出動物科學(xué)的特點,增加蛋白質(zhì)組學(xué)、蛋白質(zhì)折疊與解折疊、真核基因調(diào)控、后基因組學(xué)等前沿知識,重視課程體系的整體優(yōu)化[4]。在教學(xué)過程中,突出動物生物化學(xué)的特點與重點,在明確課程的知識結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,處理好與其他相關(guān)學(xué)科如有機(jī)化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、微生物學(xué)、遺傳學(xué)和分子生物學(xué)等的關(guān)系,避免課程之間教學(xué)內(nèi)容的相互重復(fù)與脫節(jié),達(dá)到教學(xué)內(nèi)容的整體優(yōu)化,使學(xué)科體系由相對封閉變?yōu)殚_放學(xué)科體系。同時,堅持科研與教學(xué)緊密結(jié)合,以科研促教學(xué)。保證課程教學(xué)內(nèi)容既傳授了基礎(chǔ)理論知識和實踐技能,又反映自身的特色和優(yōu)勢。

三、建設(shè)精品課程為契機(jī),改善教學(xué)條件

(一)教材建設(shè)

教材建設(shè)是精品課程建設(shè)的重要內(nèi)容,是教學(xué)思想與教學(xué)內(nèi)容的重要載體,也是提高教學(xué)質(zhì)量的重要保證。課程組教師參編《動物生物化學(xué)》(第四版),該教材在全國大部分農(nóng)業(yè)院校動物類本科教學(xué)中使用,獲得廣大師生的廣泛好評,并于2006年被列為教育部“十一五”國家重點規(guī)劃教材和農(nóng)業(yè)部“十一五”規(guī)劃教材,2008年獲中華農(nóng)業(yè)科教基金優(yōu)秀教材獎。副主編的“十一五”規(guī)劃教材《動物生物化學(xué)實驗指導(dǎo)》具有較好的系統(tǒng)性和完整性,是一本既適合作為課堂實驗指導(dǎo)的教師用書,又適合作為課外自學(xué)的學(xué)生用書。此外,課程組教師還主編《精編分子生物學(xué)實驗指導(dǎo)》,副主編《動物生物化學(xué)精要•題解•測試》。出版的教材已在教學(xué)過程中應(yīng)用,取得了較好的效果。

(二)教學(xué)平臺建設(shè)

精品課程網(wǎng)站是精品課程的重要組成部分,是為學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)的平臺,為教師提供教學(xué)互動的平臺,為學(xué)校提供展示課程改革成果的窗口。課程組修訂和完善教學(xué)大綱、考試大綱,編寫教案、教學(xué)日歷、實驗指導(dǎo)、習(xí)題集、課件等,所有教學(xué)資料均上網(wǎng)開放。進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)教室建設(shè),并通過QQ與學(xué)生進(jìn)行交流。教學(xué)網(wǎng)站的內(nèi)容既豐富多彩,又方便使用,并且反映課程建設(shè)的特色和亮點,真正成為學(xué)生喜愛的輔助學(xué)習(xí)平臺。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的建立為互動教學(xué)提供了條件,充分發(fā)揮了師生的互動性。在教學(xué)過程中,教師成了學(xué)習(xí)的組織者、指導(dǎo)者、幫助者。學(xué)生在老師的指導(dǎo)下自主學(xué)習(xí)、主動探究,提高了學(xué)習(xí)的興趣,創(chuàng)新能力也得到培養(yǎng)。使學(xué)生能更方便更快捷地向老師求教,老師也能更有針對性地對學(xué)生進(jìn)行個性化的指導(dǎo),從而實現(xiàn)教學(xué)相長[5]。精品課程與網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合具有深遠(yuǎn)的意義,通過網(wǎng)絡(luò),精品課程的典范作用得到充分發(fā)揮。

(三)試題庫建設(shè)

試題庫是課程建設(shè)的一個重要環(huán)節(jié),是教學(xué)質(zhì)量評估的重要依據(jù)之一[6]。課程組教師認(rèn)真研究教學(xué)大綱和考試大綱,確定知識點、重點和難點,注重課程特點,體現(xiàn)專業(yè)特色,完成本課程的試題庫建設(shè)。題型包括單項選擇題、名詞解釋、填空題、判斷題、問答題、計算題等。題量適中,優(yōu)秀學(xué)生約需一小時可以完成。經(jīng)過試用,學(xué)生的成績符合正態(tài)分布。隨著教學(xué)計劃的調(diào)整和課程體系改革,不斷修改、刪減或補充試題,逐步完善試題庫建設(shè)。

四、改革教學(xué)方法,優(yōu)化教學(xué)手段

(一)更新教學(xué)觀念,改以往的以“教”為主向“學(xué)教并重”轉(zhuǎn)化

在教學(xué)過程中,注重學(xué)生的主體地位,除了采取以語言傳遞為主的傳統(tǒng)講授法如用啟發(fā)式和提問式等教學(xué)方法外,靈活運用討論式教學(xué)法、發(fā)現(xiàn)式教學(xué)法、范例式教學(xué)法等方法以改善和活躍課堂氣氛,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和獨立思考的能力,挖掘?qū)W生的主觀能動性,發(fā)展學(xué)生的智力,培養(yǎng)學(xué)生的能力,以利于學(xué)生智慧的發(fā)展。

(二)改善教學(xué)手段

動物生物化學(xué)抽象概念多、信息量大、重點和難點多、教學(xué)難度大。課程組教師根據(jù)教學(xué)大綱、教學(xué)對象、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)重點和難點等要素,精心制作課件,并于2012年獲云南農(nóng)業(yè)大學(xué)多媒體課件比賽二等獎。通過多媒體教學(xué),可使原本抽象、枯燥的數(shù)據(jù)和學(xué)習(xí)內(nèi)容轉(zhuǎn)化成形象的、有趣的、可視的、可聽的動感內(nèi)容,大大提高教學(xué)效率和質(zhì)量,調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,有利于學(xué)生對抽象內(nèi)容的形象理解,確保教學(xué)質(zhì)量達(dá)到預(yù)期效果[7]。此外,在實驗室安裝了多媒體設(shè)備,實驗教學(xué)也實現(xiàn)多媒體教學(xué);完成主講教師的教學(xué)錄像及所開設(shè)實驗視頻錄制,并實現(xiàn)課件及教學(xué)視頻上網(wǎng),增強(qiáng)了學(xué)生對知識的感性認(rèn)識,提高了學(xué)習(xí)的積極性。(三)教學(xué)改革研究積極開展教學(xué)研究,主持動物生物化學(xué)省級和校級精品課程以及國家農(nóng)科中心“動物生化實驗教學(xué)改革探索”和“動物生物化學(xué)實驗CAI多媒體課件設(shè)計與制作”2項教改項目,切實提高教學(xué)質(zhì)量??偨Y(jié)教學(xué)經(jīng)驗,在核心期刊發(fā)表教改論文2篇。

五、改革實踐教學(xué),加強(qiáng)創(chuàng)新和實踐能力培養(yǎng)

(一)實驗教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化

實踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實際動手能力、分析和解決實際問題的能力以及創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。多年來,我們緊隨生物化學(xué)新技術(shù)的發(fā)展,不斷優(yōu)化和更新實驗教學(xué)內(nèi)容。減少驗證性實驗,增加綜合性實驗、設(shè)計性實驗比例至50%以上,建立了一套與理論教學(xué)有機(jī)結(jié)合、以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為目標(biāo)的分層次實驗教學(xué)體系。實驗內(nèi)容既涵蓋生物化學(xué)的幾大實驗基本技術(shù),又包括基礎(chǔ)型、綜合設(shè)計型、研究創(chuàng)新型等不同類型和層次,同時體現(xiàn)實驗內(nèi)容的系統(tǒng)性、連貫性[8]。如核酸系列實驗,內(nèi)容包括DNA或RNA的提取,瓊脂糖凝膠電泳鑒定核酸,針對某一個待擴(kuò)增的目的片段設(shè)計引物,用自己提取的DNA為模板,采用PCR擴(kuò)增上述特定目的片段并作鑒定,包括擴(kuò)增出來的DN段大小、含量和純度的鑒定等。另一個是蛋白質(zhì)系列實驗,內(nèi)容包括鹽析法制備免疫球蛋白粗品,凝膠層析除鹽,離子交換層析純化蛋白,純化樣品的鑒定等。這樣設(shè)置一是使學(xué)生通過階梯式的訓(xùn)練,逐步提升實驗技能,形成基本實驗思路和設(shè)計性實驗思維;二是使學(xué)生將知識點串聯(lián)起來,訓(xùn)練學(xué)生完整、系統(tǒng)地認(rèn)識和掌握各項實驗操作技能以及綜合運用實驗知識解決問題的能力[9]。

(二)開放性實驗的開展

充分利用實驗室優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源,嘗試開展了各種形式的課內(nèi)和課外開放性實驗探索并積極加以實踐[10]。針對課內(nèi)必修實驗內(nèi)容,主要采取以下幾種形式的開放實驗:一是要求學(xué)生必須參加實驗準(zhǔn)備及對新開設(shè)的實驗進(jìn)行預(yù)實驗;二是因特殊原因缺做或未完成實驗的同學(xué),可以補做或重做;三是針對學(xué)生的實驗預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)開放,對常規(guī)儀器設(shè)備不熟悉的可以反復(fù)操作練習(xí)。針對課外實驗,采取基于不同實驗?zāi)康牡拈_放,如實驗室的綜合設(shè)計型實訓(xùn)項目的開放,指導(dǎo)學(xué)生申報完成的大學(xué)生創(chuàng)新基金項目的開放,參與教師科研課題型的開放,畢業(yè)論文型開放以及創(chuàng)新活動小組開放等不同的形式。開放性實驗的組織形式是由教師提供選題或?qū)W生自帶課題,學(xué)生自行查閱文獻(xiàn)并設(shè)計實驗方案,通過審批后開始實驗,教師為其提供技術(shù)指導(dǎo)服務(wù),實驗完成后學(xué)生寫出科技論文。這種實驗形式更接近于真實的科研環(huán)境,能使學(xué)生得到更為系統(tǒng)的學(xué)術(shù)訓(xùn)練,學(xué)生的團(tuán)隊合作精神和實驗綜合能力均得到極大提高。近5年來,本課程組教師指導(dǎo)學(xué)生完成“烏金豬背最長背肌中新基因RPS3A的克隆、序列分析及組織表達(dá)譜研究”等8項創(chuàng)新基金項目,指導(dǎo)20余名本科生完成畢業(yè)論文。

六、以“創(chuàng)新型人才培養(yǎng)”為導(dǎo)向,建立科學(xué)合理的考核體系

在理論課方面,根據(jù)教學(xué)改革要求,建設(shè)和完善動物生物化學(xué)試題庫,采取了統(tǒng)一命題、統(tǒng)一考試(全校統(tǒng)考)、統(tǒng)一閱卷和對考試成績進(jìn)行統(tǒng)計分析的質(zhì)量考評模式,使動物生物化學(xué)的考核制度更科學(xué)化、規(guī)范化。在總評成績中,期末成績占50%,期中成績占20%,平時成績(考勤、作業(yè)、提問、學(xué)生轉(zhuǎn)換角色講課等)占30%。通過考核方式的改革,有效提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性,保證了教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果。實驗重點考核學(xué)生的規(guī)范操作、科學(xué)態(tài)度及分析問題和解決問題的能力和創(chuàng)新能力。實驗成績由平時成績、期末口試、操作考試及設(shè)計性實驗四部分組成。平時成績部分占總成績的50%,主要考核學(xué)生的實驗預(yù)習(xí)、實驗操作的規(guī)范性、實驗數(shù)據(jù)的處理、對實驗結(jié)果的分析討論、實驗報告撰寫等;期末口試成績占總成績的15%,主要考察學(xué)生對于實驗基本概念和基本理論的掌握,對實驗原理和實驗注意事項的理解,實驗的設(shè)計原理等;實驗操作考試占總成績的15%,主要考核學(xué)生實驗操作的規(guī)范性和準(zhǔn)確性、分析問題和處理問題的能力等綜合素質(zhì)。上述三部分均由個人獨立完成。設(shè)計性實驗考核是由4至5名同學(xué)組成一組,由教師給出一個實驗題目,小組成員分工合作,設(shè)計實驗方案,自己配制試劑和準(zhǔn)備實驗器材、獨立操作完成實驗、分析處理實驗結(jié)果后提交完整的實驗報告,此部分占總成績的20%,主要考察學(xué)生學(xué)以致用的能力和實驗創(chuàng)新能力,同時培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作精神及科學(xué)的實驗態(tài)度。這種平時考查與期末考試相結(jié)合的考核方式,一方面對學(xué)生的實驗技能、實踐能力等素質(zhì)的考查更趨全面和嚴(yán)謹(jǐn)公正,另一方面也促使學(xué)生重視平時的實驗操作并積極利用課余時間到實驗室參加開放實驗,自覺加強(qiáng)實驗技能、實踐能力的全面訓(xùn)練,從而在一定程度上調(diào)動了學(xué)生的實驗積極性,促進(jìn)了學(xué)生動手能力的提高和科研意識的培養(yǎng)。

七、教學(xué)與科研齊頭并進(jìn),以科研促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容的更新

篇2

關(guān)鍵詞:花布燈蛾;綜合防治技術(shù)

中圖分類號:S43 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-0432(2013)-06-0064-1

花布燈蛾(Camptoloma interiorata)又名黑頭櫟毛蟲,隸屬于鱗翅目(Lepidoptera)燈蛾科(Arctiidae),是柞樹重要食葉害蟲,也是一種適應(yīng)性、突發(fā)性、暴發(fā)性極強(qiáng)的森林有害生物種類。分布于黑龍江、吉林、遼寧、河北、山東、河南、江蘇、浙江、福建、廣東、廣西、云南、四川、湖南、湖北、安徽等省區(qū);國外在朝鮮、日本也有分布。主要危害麻櫟(Quercus aeutissima)、栓皮櫟(Q.variabilis)、板栗(Castanea mollisima)、遼東櫟(Q. liaotungensis)、槲櫟(Q. aliena)、槲樹(Q.dentata)、蒙古櫟(Q. mongolica)、枹櫟(Q. serrata)等。以幼蟲取食樹木的芽苞、葉片,使樹木不能正常發(fā)芽、抽葉,局部枝條失水、干枯,嚴(yán)重影響樹木生長,連年危害,有可能導(dǎo)致部分幼樹死亡。春季由于芽苞被取食,發(fā)葉嚴(yán)重推遲,遠(yuǎn)看樹木呈大片枯死狀;秋季由于取食葉肉,葉脈遺留,遠(yuǎn)看呈白花花一片。2011年吉林省花布燈蛾輕度發(fā)生面積1.70萬公頃,中度發(fā)生面積1.51萬公頃,重度發(fā)生面積2.32萬公頃。發(fā)生區(qū)域涉及到通化、吉林、遼源地區(qū)的10個縣(市、區(qū))及紅石林業(yè)局和輝南森經(jīng)局。

1 形態(tài)特征

成蟲:體長10mm,翅展28~38mm。體橙黃色,前翅黃色,翅上有6條黑線,自后角區(qū)域略成放射狀向前緣伸出,近翅基的兩條呈“V”形,其外側(cè)的一條位于中室,較短;在外緣的后半部,有朱紅色的斑紋2組,每組分出2支伸向基;靠后角沿外緣處有方形小黑斑3個。后翅為橙黃色。密厚的粉紅色絨毛分布于雌蛾腹端。

卵:淡黃色,圓形略扁,卵粒排列整齊,呈塊狀,粉紅色絨毛覆蓋于卵塊表面。

幼蟲:體長30~35mm。頭部黑色,前胸背板呈黑褐色,被黃白色細(xì)線分成4片。胸、腹部呈灰黃色,各節(jié)生有數(shù)根白色長毛,有深褐色縱線13條,臀板及腹足基部均為黑褐色。

蛹:略呈紡錘形,茶褐色,長約10mm,腹部末一節(jié)有一圈齒狀突起。繭深黃色。

2 生物學(xué)特性

該蟲在吉林省樺甸地區(qū)1年發(fā)生1代,以3齡幼蟲群集在樹干或枝丫處結(jié)蟲苞潛伏苞內(nèi)越冬。翌年3中旬至4月下旬,所有幼蟲全部上樹,咬食萌發(fā)的芽苞,在芽苞上咬1~2個孔,鉆入芽內(nèi)蛀食,嚴(yán)重影響柞樹開花抽葉。當(dāng)柞樹嫩葉盛發(fā)時,幼蟲取食嫩葉。

6月初老熟幼蟲開始下樹,在樹根部枯枝落葉下作繭化蛹。6月末,蛹羽化為成蟲。這段時間是燈誘花布燈蛾最佳的時機(jī)。7月初,成蟲開始產(chǎn)卵。7月中下旬,大部分雌蟲產(chǎn)卵完畢,卵塊產(chǎn)在樹下部1.5~3米的葉片上,卵塊上覆蓋雌蛾脫下的粉紅色絨毛。這段時間是收購卵塊、防治的最佳時機(jī)。8月初,幼蟲開始出現(xiàn)。幼蟲孵化時,從卵底咬破卵殼爬出,群集在卵塊周圍,然后在卵塊下面吐絲結(jié)成灰白色的蟲苞,幼蟲潛伏于蟲苞內(nèi),此時幼蟲在清晨及黃昏時取食葉片,進(jìn)食后回到卵塊下。10月初氣溫下降時,蟲群離開葉背遷移到樹干或大枝丫處作新蟲苞。10月中下旬,幼蟲下樹開始越冬。

3 發(fā)生規(guī)律

花布燈蛾多發(fā)生在丘陵山區(qū),在避風(fēng)陽坡處發(fā)生較為嚴(yán)重。忻介六(1953)報道花布燈蛾采取入土越冬的方式。陳天璘(1963)報道花布燈蛾以3齡幼蟲在樹干和大枝丫下做蟲苞越冬,鄭文云(2001)認(rèn)為花布燈蛾以10齡幼蟲下樹入土越冬。有關(guān)花布燈蛾幼蟲的齡期和其采取的越冬方式,還需要進(jìn)一步進(jìn)行探討。

4 綜合治理

4.1 人工防治

采取人工采集該蟲幼蟲越冬期所形成的蟲苞的方式進(jìn)行防治。

4.2 燈光誘殺

利用該蟲成蟲具有趨光性的特點,在成蟲羽化揚飛高峰期利用黑光燈或頻振式殺蟲燈誘殺成蟲。

4.3 毒繩防治

婁杰等(2010)利用該蟲幼蟲具有反復(fù)上、下樹的習(xí)性,在樹干胸高部位設(shè)置毒繩,殺蟲率達(dá)70%。

4.4 化學(xué)防治

篇3

英文名稱:Chinese Journal of Biochemistry and Molecular Biology

主管單位:中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會

主辦單位:中國科協(xié)

出版周期:月刊

出版地址:北京市

種:中文

本:大16開

國際刊號:1007-7626

國內(nèi)刊號:11-3870/Q

郵發(fā)代號:82-312

發(fā)行范圍:國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時間:1985

期刊收錄:

CA 化學(xué)文摘(美)(2009)

CBST 科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)速報(日)(2009)

Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)

中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(CSCD―2008)

核心期刊:

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊榮譽:

聯(lián)系方式

篇4

關(guān)鍵詞:生物化學(xué);考試模式;成績

中圖分類號:Q5∶G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A doi:10.3969/j.issn.1007-9831.2016.05.029

生物化學(xué)課程涉及許多生物大分子結(jié)構(gòu),內(nèi)容抽象復(fù)雜,知識點龐雜,因此對大部分學(xué)生來說是一門較難學(xué)的課程.但是這門課是專業(yè)基礎(chǔ)課,對其掌握程度直接影響后續(xù)課程的學(xué)習(xí),因此提高生物化學(xué)的教學(xué)質(zhì)量尤其重要[1-2].考試是教學(xué)過程中的一個重要環(huán)節(jié),可以反饋出相關(guān)的教學(xué)信息,以便能及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和方法,更好地提高應(yīng)用型人才培養(yǎng)的質(zhì)量[3-4].考試的內(nèi)容和方式應(yīng)該與人才培養(yǎng)目標(biāo)緊密相關(guān),同時兼顧知識性和運用性,重點突出應(yīng)用能力[5].生物化學(xué)考試常采用閉卷形式,基本以書本知識為核心,內(nèi)容多局限于教材中的基本知識和技能,缺少對學(xué)生知識、能力與素質(zhì)的綜合性考察,記憶性成分所占比例過高.期末考試成績所占比重過大,基本上是一次考試定成績,這種終結(jié)性考試方式使考試帶有投機(jī)性,造成學(xué)生平時不努力,考前突擊現(xiàn)象.這種單一的考試形式,既不能有效地發(fā)揮考試的功能,也不能發(fā)揮考試的作用,不利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng),制約了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性的提高[6].考試改革是提升人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要方式和途徑.本文將考試模式由單一的閉卷考試改成多種考核形式相結(jié)合,以提高教學(xué)質(zhì)量為目標(biāo),對生物化學(xué)考試形式進(jìn)行了改革和探索,并對考試改革與實踐取得的成效進(jìn)行了論述.

1教學(xué)實踐

1.1研究對象

以齊齊哈爾大學(xué)生物工程專業(yè)大二88名學(xué)生為實驗組,以食品工程專業(yè)大二98名學(xué)生為對照組.

1.2考試改革方法

1.2.1考試形式改革實驗組將以往單一的閉卷理論考試形式轉(zhuǎn)換為多種考試形式相結(jié)合.考核形式和成績構(gòu)成為:課程總成績(100%)=平時成績(20%)+小論文(15%)+期末成績(65%).對照組的測評方式為:課程總成績(100%)=平時成績(10%)+期末成績(90%).平時成績主要包括課堂提問、課后作業(yè)及課堂測試.課后作業(yè)是教師根據(jù)授課內(nèi)容有重點、有選擇性地布置的一些思考題,便于學(xué)生理解和鞏固知識點,培養(yǎng)學(xué)生讀書和自學(xué)的學(xué)習(xí)習(xí)慣,同時有助于教師了解學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容掌握的情況.課堂測試主要是采用隨堂抽查的形式進(jìn)行的簡單測驗,了解學(xué)生掌握重點內(nèi)容的情況,同時起到督促學(xué)生按時上課,注意聽講,促進(jìn)學(xué)生積極學(xué)習(xí)的作用.小論文主要由學(xué)生寫一些關(guān)于生物化學(xué)前沿知識的綜述及研究進(jìn)展,要求學(xué)生自主查閱相關(guān)資料,按照論文的格式,通過對生物化學(xué)某方面知識研究進(jìn)展的歸納,總結(jié)提出自己創(chuàng)新性的觀點,根據(jù)文章論點的新穎性和準(zhǔn)確性,論據(jù)的充分性和實踐的可行性方面評價論文的層次.1.2.2考試內(nèi)容改革根據(jù)生物工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),修訂了生物化學(xué)理論考試大綱,刪除了部分不適應(yīng)專業(yè)需要的教學(xué)和考核內(nèi)容,增加了學(xué)科發(fā)展前沿的內(nèi)容,提高學(xué)生的興趣和應(yīng)用能力的培養(yǎng).在命題中,無論是客觀題還是主觀題,注意有一定的深度和廣度.客觀題中,既要考基礎(chǔ),又要考理解和應(yīng)用知識的能力.主觀題中,注重對知識應(yīng)用能力的考核,促使學(xué)生積極思考,讓學(xué)生能靈活運用生物化學(xué)的基本概念、基本原理和基本方法來解決問題,促進(jìn)學(xué)生對所學(xué)知識有更深的理解,以便融會貫通.

2實踐評價

從2014年和2015年試卷分析得出,生物工程和食品工程的生物化學(xué)考試無論是記憶題還是應(yīng)用題,實驗組顯著高于對照組(見表1).通過對2014年和2015年生物工程專業(yè)和食品工程專業(yè)學(xué)生及格率和優(yōu)良率的評價可以看出,實驗組均顯著高于對照組(見表2).

3結(jié)論

增加過程考核并加大比重能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識解決問題的能力顯著提高,開拓了學(xué)生的思維,同時提高了學(xué)生融匯貫通的能力,從而大大提高了教學(xué)質(zhì)量.通過2014年和2015年2個專業(yè)的總成績對比可見,增加過程考核及過程考核的比例可以顯著提高及格率和優(yōu)良率.另外,對生物工程專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行了簡單的問卷調(diào)查,結(jié)果表明,100%的學(xué)生贊同考試中增加小論文考核,新的考試形式旨在運用所學(xué)的知識去分析問題和解決問題,同時也從另一個側(cè)面顯示出考試改革對教學(xué)效果的導(dǎo)向性.從學(xué)生參與教學(xué)過程來看,這種考試改革方式能促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí),另外這種方法需要教師投入更多的時間和經(jīng)歷,對教師的責(zé)任心和耐心提出了更高的要求.

參考文獻(xiàn):

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篇5

為適應(yīng)地方本科院校培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標(biāo),在生物化學(xué)理論課程教改中嘗試了案例式教學(xué)法,構(gòu)建了生物化學(xué)案例編寫的格式標(biāo)準(zhǔn)、案例教學(xué)實施的方法及案例教學(xué)的考核標(biāo)準(zhǔn),并以2013級和2014級生物科學(xué)專業(yè)學(xué)生為研究對象進(jìn)行了生物化學(xué)案例式教學(xué)法教學(xué)效果的問卷調(diào)查,結(jié)果表明案例式教學(xué)法獲得了比較理想的教學(xué)效果,并且得到了學(xué)生的普遍歡迎和認(rèn)可。

關(guān)鍵詞:

案例式教學(xué)法;生物化學(xué);地方本科院校

案例式教學(xué)法最早是在1870年前后由哈佛法學(xué)院前院長克里斯托弗•哥倫布•郎得爾用在哈佛大學(xué)的法學(xué)教育方面[1],經(jīng)過一個多世紀(jì)的推廣和發(fā)展,案例式教學(xué)法已經(jīng)成為一種成熟的教學(xué)方法。它在國外被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、管理、經(jīng)濟(jì)、法學(xué)等學(xué)科的教學(xué)過程中并取得了良好的教學(xué)效果。然而在國內(nèi)基本上還處在探索階段,近年我國一些中醫(yī)院校和教師也進(jìn)行了生物化學(xué)案例式教學(xué)的改革嘗試[2-5],通過教學(xué)改革證明,將案例式教學(xué)法用于生物化學(xué)課程教學(xué),不但可提高學(xué)生學(xué)習(xí)生物化學(xué)的興趣,還可培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和歸納總結(jié)能力,提高了生物化學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。本課程組擬就生物化學(xué)中與生活相關(guān)的知識點內(nèi)容采用案例式的教學(xué)方法,通過設(shè)計案例及問題討論,將學(xué)生引入到特定情境中,讓學(xué)生帶著問題去主動學(xué)習(xí),激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和解決問題的能力,滿足了地方本科院校培養(yǎng)應(yīng)用型人才的需要。

1案例教學(xué)的編寫與實施

1.1案例編寫的格式標(biāo)準(zhǔn)

本課程組制定了生物化學(xué)案例的編寫格式標(biāo)準(zhǔn),保證了教學(xué)案例庫的編寫質(zhì)量。本課程案例編寫格式標(biāo)準(zhǔn)為:(1)案例名稱;(2)案例涉及主要教學(xué)章節(jié);(3)案例教學(xué)適用對象;(4)案例類型;(5)教學(xué)案例,包括案例的內(nèi)容、提出的問題、涉及的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容、問題參考的答案以及知識拓展5個方面。案例名稱是教學(xué)案例的標(biāo)志,要求簡要明確,突出主題,能反映出案例的內(nèi)容和特點;案例類型主要分為簡單案例和復(fù)雜案例;案例內(nèi)容是案例的主要部分,教師需遵照案例編寫的要求,根據(jù)案例原始材料進(jìn)行整理編制,另外,以使教學(xué)更具有針對性,教師還應(yīng)圍繞案例提出相關(guān)問題,通過提出案例中的有關(guān)問題來實現(xiàn)教學(xué)要求,案例涉及的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容部分與提出問題部分前后呼應(yīng),相互補充。除此之外,教師還可在拓展部分結(jié)合案例列出可以進(jìn)一步學(xué)習(xí)的相關(guān)問題,讓學(xué)生通過課下查閱資料進(jìn)行自學(xué),不但開闊了學(xué)生的視野,還培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力以及發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的能力。

1.2案例教學(xué)實施的方法

通過2013級和2014級生物科學(xué)專業(yè)學(xué)生“大學(xué)生學(xué)習(xí)狀況調(diào)查問卷”調(diào)查結(jié)果以及案例選編的原則,課程組制定了兩套實施方案。第一套方案是教師先不講解相關(guān)章節(jié),讓學(xué)生先自學(xué)再對案例進(jìn)行分析,最后教師再進(jìn)行講解和總結(jié)?;窘虒W(xué)過程設(shè)計如下,課前:①明確教學(xué)目標(biāo),布置案例及問題;②學(xué)生課下自學(xué)并預(yù)習(xí)教材學(xué)習(xí)內(nèi)容,查閱案例相關(guān)資料,小組進(jìn)行討論和分析,得出初步結(jié)論。課堂:小組代表匯報學(xué)習(xí)成果;②教師精講點撥,引導(dǎo)構(gòu)建基本理論框架;③課堂再討論,達(dá)成共識。課后:查閱文獻(xiàn),完成問題拓展。教師在課前確定教學(xué)目標(biāo)并將其轉(zhuǎn)化為具體案例及相關(guān)問題,引導(dǎo)學(xué)生“先學(xué)”,讓學(xué)生對所要學(xué)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行結(jié)構(gòu)化預(yù)習(xí);而課堂教學(xué)是以案例為導(dǎo)向,在“先學(xué)后導(dǎo)”基礎(chǔ)上,通過學(xué)生匯報、課堂點撥、小組討論等教學(xué)方式解決自學(xué)遺留問題,可使學(xué)生進(jìn)一步熟悉掌握知識,提高學(xué)生分析問題并解決問題的能力。此套方案應(yīng)用于簡單案例。第二套方案是先由教師進(jìn)行相關(guān)章節(jié)的講解后再讓學(xué)生進(jìn)行案例分析。基本教學(xué)過程設(shè)計如下:①在教學(xué)的第一階段,教師按照系統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容講解此部分的基礎(chǔ)知識,使學(xué)生了解和掌握基本的理論知識;在教學(xué)的第二階段,即教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行案例分析階段,課前教師提前把所設(shè)計的案例預(yù)習(xí)分發(fā)給學(xué)生,并通過介紹案例的基本情況,使學(xué)生了解學(xué)習(xí)任務(wù)以及完成任務(wù)的時間,學(xué)生課下以小組為單位進(jìn)行討論。在教學(xué)的第三個階段,即歸納總結(jié)階段,在課堂上先由學(xué)生代表匯報小組討論后的結(jié)果,小組其他同學(xué)也可進(jìn)發(fā)言行補充,其他小組同學(xué)可進(jìn)行質(zhì)疑提問,之后由教師對學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行點評,并對案例的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)。另外,在課后教師要求學(xué)生完成相關(guān)的分析報告或綜述。這樣通過課下小組討論、課上代表發(fā)言、教師點評總結(jié)的過程,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和語言表達(dá)能力,培養(yǎng)了學(xué)生的集體合作精神。此套方案應(yīng)用于復(fù)雜案例。

1.3案例教學(xué)的考核標(biāo)準(zhǔn)

案例教學(xué)活動成績包括討論記錄、組內(nèi)評分、組間評分、學(xué)生總結(jié)四項,分別為20分、30分、30分、20分,總分為100分,占總成績的15%。在案例教學(xué)活動的實施過程中,課程組采取多元過程評價方式,編制了考核標(biāo)準(zhǔn),對案例教學(xué)實施全過程進(jìn)行了評價。標(biāo)準(zhǔn)具體如表1所示。

22013級、2014級生物科學(xué)專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行了《生物化學(xué)》案例教學(xué)法問卷調(diào)查

課程組在學(xué)期末對2013級、2014級生物科學(xué)專業(yè)的學(xué)生從案例教學(xué)整體評價方面進(jìn)行了《生物化學(xué)》案例教學(xué)法問卷調(diào)查,結(jié)果如表2所示。從表2可以看出,91.2%的學(xué)生認(rèn)為案例式教學(xué)法是一種好的教學(xué)方法,88.2%的學(xué)生表示愿意接受案例式教學(xué)法的教學(xué)方式,問題3和問題6中,76.5%和79.4%的學(xué)生分別選擇了“是”,這表明了大多數(shù)學(xué)生接受、認(rèn)可了案例式教學(xué)法及教學(xué)內(nèi)容的組織。但問題4、5、7、8中20%以上的學(xué)生表示為“不肯定”,說明也有一定數(shù)量的學(xué)生對于這種教學(xué)改革持懷疑態(tài)度,這可能與他們習(xí)慣了傳統(tǒng)教學(xué)方法,對自主學(xué)習(xí)的不適應(yīng)有關(guān),對于這一部分學(xué)生需要教師花更多精力去幫助、鼓勵他們,因此課程組預(yù)計在以后的教學(xué)過程中讓學(xué)生也參與到教學(xué)案例內(nèi)容的設(shè)計與編寫之中,從而使學(xué)生進(jìn)一步成為課堂教學(xué)的主體。

3結(jié)論

綜上所述,課程組在生物化學(xué)教學(xué)中進(jìn)行案例教學(xué)法的教學(xué)改革中,獲得了比較理想的教學(xué)效果,并且獲得了學(xué)生的普遍歡迎和認(rèn)可。案例式教學(xué)法改變了理論與實踐脫鉤、知識僵化等傳統(tǒng)灌輸式教育模式的弊端,以培養(yǎng)全面發(fā)展的應(yīng)用型人才為目標(biāo),選用來源于生活的實際案例,使學(xué)生將實踐融匯到課堂理論教學(xué)中,促進(jìn)了學(xué)生從理論知識到實踐能力的轉(zhuǎn)化。只有堅持教學(xué)改革,不斷創(chuàng)新才能滿足地方本科院校教育發(fā)展的需要,最終才能實現(xiàn)教育改革與素質(zhì)教育相結(jié)合的目的。

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篇6

英文名稱:Journal of Cellulose Science and Technology

主管單位:中國科學(xué)院廣州分院

主辦單位:中國科學(xué)院廣州化學(xué)研究所

出版周期:季刊

出版地址:廣東省廣州市

種:中文

本:16開

國際刊號:1004-8405

國內(nèi)刊號:44-1336/TQ

郵發(fā)代號:

發(fā)行范圍:國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時間:1993

期刊收錄:

CA 化學(xué)文摘(美)(2009)

中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(CSCD―2008)

核心期刊:

期刊榮譽:

Caj-cd規(guī)范獲獎期刊

聯(lián)系方式

篇7

關(guān)鍵詞:城市污水;生物除磷脫氮;厭氧微環(huán)境;化學(xué)除磷;碳源;反硝化除磷;

中圖分類號:U664.9+2文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A

引言

近幾十年來,污水的氮磷去除技術(shù)一直是污水處理領(lǐng)域的研究和開發(fā)熱點。盡管傳統(tǒng)活性污泥法能有效地去除污水中BOD、COD、SS及其它易澄清的物質(zhì),但是其對污水中氮磷等營養(yǎng)物去除一般低于30%。這樣低的氮磷去除率并不能滿足水體富營養(yǎng)化控制的要求。要更多更高效地去除污水中氮磷,就需要采用專門的氮磷去除技術(shù)。目前生物法脫除氮磷技術(shù)由于成本較低而受到廣泛的關(guān)注。本文對生物除磷脫氮技術(shù)的研究與應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行了綜述,并提出生物除磷脫氮技術(shù)發(fā)展的主要方向。

1 生物除磷脫氮主流工藝

全世界范圍內(nèi),開發(fā)和應(yīng)用了許多工藝以有效去除污水中的氮磷。比較典型的有缺氧-好氧(A1/O)脫氮工藝、厭氧-好氧(A2/O)除磷工藝、厭氧-缺氧-好氧(A2/O)同步除磷脫氮工藝及其改進(jìn)型新工藝(如倒置A2/O工藝、UCT工藝、MUCT工藝等),此外還包括一些具有除磷脫氮功能的SBR工藝(如CAST工藝、DAT-IAT工藝、MSBR工藝等)以及氧化溝工藝(如Orbal工藝、卡魯賽爾氧化溝工藝等)等。

盡管上述這些工藝得到了廣泛的應(yīng)用,但由于除磷和脫氮各自所需不同泥齡的矛盾,除磷效率高的系統(tǒng)脫氮效果差,脫氮效率高的系統(tǒng)除磷效果又不理想,或者脫氮和除磷效果都不理想。

2 城市污水的生物除磷脫氮工藝研究與應(yīng)用發(fā)展方向

2.1 厭氧微環(huán)境的改善

通過減少進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)的硝態(tài)氮和溶解氧,可以提高厭氧區(qū)厭氧微環(huán)境,從而提高聚磷菌厭氧釋磷和好氧過量攝磷的能力而提高生物除磷效率。這一方向的典型工藝有UCT工藝和MUCT工藝。盡管UCT和MUCT這類工藝成功地減少了進(jìn)入?yún)捬醭氐腄O和硝態(tài)氮,對除磷的效果有所改善。但是由于這類改進(jìn)工藝除磷與脫氮采用的是同一個系統(tǒng)的污泥,故而仍然沒有解決除磷與脫氮所需泥齡不同的問題,因此沒能實現(xiàn)理想的氮磷同時去除效果。

2.2 化學(xué)除磷與生物脫氮除磷組合工藝

化學(xué)除磷與生物除磷的組合工藝有兩類。其一是Phostrip工藝,它先利用聚磷菌在好氧條件下過量攝磷,然后把泥水分離的高含磷菌體在厭氧條件下釋磷,釋磷后菌體回流到好氧池重新攝磷。而投加化學(xué)藥劑到厭氧釋磷后的高含磷上清液,把厭氧釋放的磷沉淀去除。Phostrip工藝以較低的成本取得了較好的除磷效果。由于旁流厭氧釋磷,污水中堿度對投藥量影響很小,此外上清液中磷含量較高(可達(dá)100mgP/L),其投加的化學(xué)藥劑(常用石灰)量相對傳統(tǒng)化學(xué)除磷而言要少很多。實踐表明,在較低的碳磷比和碳氮比污水條件下系統(tǒng)出水TP低于1mg/L[1]。

其二是把化學(xué)藥劑直接投加到生物脫氮除磷系統(tǒng)中,彌補生物脫氮除磷系統(tǒng)中生物除磷效果的不足,保證出水TP水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放,即所謂的生物化學(xué)協(xié)同除磷技術(shù)。采用的藥劑有硫酸亞鐵、三氯化鐵和鋁鹽等。藥劑投加點可以是初沉池出水、曝氣池或二沉池前。盡管投加藥劑加大了運行成本,但是投加藥劑后系統(tǒng)出水TP可以低于1mg/L或0.5mg/L。因此,這種生物化學(xué)協(xié)同除磷技術(shù)在國內(nèi)外城市污水處理廠中得到了廣泛應(yīng)用[2]。

2.3 生物除磷脫氮技術(shù)所需碳源的開發(fā)

近年來城市污水的C/N和C/P比不斷下降,形成了低碳高氮磷的所謂低碳源城市污水。由于生物脫氮和生物除磷都需要有一定的碳源,去除1m g磷一般需要7~9mg的V F A, 反硝化過程的需要量更多。因此,生物脫氮系統(tǒng)一般要求進(jìn)水BOD5/TN不小于4,而生物除磷系統(tǒng)則要求進(jìn)水BOD5/TP大于17。這種低碳高氮磷的污水無法滿足脫氮除磷的要求。如何補充污水中的有效碳源,滿足生物除磷脫氮的要求已經(jīng)成為城市污水處理領(lǐng)域研究開發(fā)和應(yīng)用的熱點之一。

一些污水處理廠采用了投加甲醇等外加碳源,盡管取得較好氮磷去除效果,卻明顯增大了運行成本。通過污水在線預(yù)發(fā)酵技術(shù),利用兼性發(fā)酵細(xì)菌把污水中脫氮除磷微生物不能直接利用的大分子復(fù)雜有機(jī)物轉(zhuǎn)化為低分子揮發(fā)性脂肪酸,提高污水中脫氮除磷微生物可以利用的有效碳源含量,從而可以改善系統(tǒng)生物除磷脫氮的效果[3]。也有研究者對初沉污泥進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)VFA以補充生物除磷脫氮所需碳源,其一是在線發(fā)酵的深池型初沉池,另一種是離線發(fā)酵池。近年來一些研究也致力于發(fā)酵剩余污泥生產(chǎn)VFA補充生物除磷脫氮所需碳源[4]。

隨著氮磷去除要求的進(jìn)一步提高,對污水中有效碳源的需求也會進(jìn)一步提高。準(zhǔn)確衡算和判斷城市污水中的有效碳源量,充分利用城市污水和污泥中的有機(jī)物補充有效碳源,實現(xiàn)低碳高氮磷城市污水的氮磷去除,仍將是今后技術(shù)發(fā)展方向之一。

2.4 反硝化聚磷新工藝

反硝化聚磷現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)和研究,為城市污水的同步除磷脫氮技術(shù)注入了新的活力[5]。反硝化聚磷的原理是在厭氧過程中,反硝化除磷菌釋磷并在細(xì)胞內(nèi)合成PHB;在缺氧過程 中反硝化除磷菌以硝酸鹽氮取代氧作為胞內(nèi)PHB氧化的電子受體,并完成磷的吸收。據(jù)測算,反硝化除磷工藝能節(jié)省碳源50%,節(jié)省能源30%。人們已經(jīng)開發(fā)了許多基于反硝化聚磷理論的新工藝,如Dephanox工藝、BCFS工藝、生物膜反硝化除磷工藝、A2N雙污泥反硝化脫氮除磷工藝和短程硝化反硝化聚磷工藝等[6]。目前,相關(guān)的工藝研究和開發(fā)仍然比較受到關(guān)注,其中對這些工藝的生物學(xué)特性、尤其是系統(tǒng)中反硝化聚磷菌本身的研究將會進(jìn)一步深入。

3 結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對于水體水質(zhì)的要求日益提升。城市污水處理廠面臨日益嚴(yán)格的氮磷排放標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)濟(jì)高效地去除城市污水中的氮磷營養(yǎng)鹽仍然將是廣大環(huán)境工作者的重要目標(biāo)之一。進(jìn)一步深入研發(fā)和應(yīng)用將圍繞著生物除磷脫氮的厭氧與缺氧微環(huán)境、有效碳源、化學(xué)除磷與生物除磷脫氮技術(shù)的耦合、以及反硝化除磷新工藝等方面展開。

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[4] Baker P S, Dold P L. Denitrification behavior in biological excess phosphorus removal activated sludge system [J]. Water Research, 1996, 30:769-780.

篇8

超分子化學(xué),是研究分子間相互作用力,處于近代化學(xué)、材料化學(xué)和生命科學(xué)交匯點的新興學(xué)科。將超分子化學(xué)、無機(jī)固體材料學(xué)、納米技術(shù)等交叉融合已經(jīng)在傳感、可控行為、傳輸?shù)葢?yīng)用方面取得了巨大的進(jìn)步。通過控制一些納米材料行為的技術(shù)開啟了超分子未來的一個嶄新的用途。本書對最近在這個領(lǐng)域發(fā)展極其迅速的幾個方面進(jìn)行了綜述。

該書第一部分介紹了基礎(chǔ)材料的合成、表征以及基本性質(zhì)。比如有機(jī)無機(jī)雜化材料硅基微米多孔材料;改性金納米粒子以及表面、有機(jī)功能半導(dǎo)體納米晶以及在光學(xué)領(lǐng)域方面的應(yīng)用;功能碳納米管以及生物方面應(yīng)用;金屬有機(jī)骨架等。該部分是本書重要方面,集中介紹了超分子領(lǐng)域幾類重要的功能材料。第二部分介紹了超分子化學(xué)表面自組裝的信號以及傳感。生物分子一納米粒子雜化超分子體系的電化學(xué)信號;改性納米粒子作為納米電催化劑以及改性傳感器;金納米粒子的光物理性能在傳感以及影像方面的應(yīng)用;有機(jī)改性的納米量子點在化學(xué)和生物化學(xué)分析方面的應(yīng)用。第三部分就控制超分子納米自組裝、超分子組裝行為以及形貌進(jìn)行了研究。該部分重點介紹了納米粒子表面的自組裝化學(xué)作用力;表面生物分子的固定以及圖案化;表面的主客體可調(diào)控性;雜化材料的介孔介觀形貌的調(diào)控。該部分是超分子組裝最核心的部分,重點介紹了自組裝行為以及形貌可控方面的相關(guān)知識,體現(xiàn)了超分子特點。第四部分介紹了仿生化學(xué)。印記功能化硅材料;仿生嵌端聚合物雜化材料。最后部分就界面化學(xué)、多功能以及跨學(xué)科交叉視角介紹了一些交叉的概念,比如納米容器基的自我修復(fù)涂層;可調(diào)變的多功能材料;超分子化學(xué)與雜化材料的前景展望。

第一作者Kunt Rurack在柏林洪堡大學(xué)獲得博士學(xué)位,加入BAM聯(lián)邦材料研究與監(jiān)測中心,現(xiàn)在他帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊主要集中于生物分析領(lǐng)域。他與別人合著約70余部著作,是德國化學(xué)會以及美國化學(xué)會的會員。

第二作者Ramon Martinez,Manez在巴倫西亞大學(xué)獲得博士學(xué)位,在英國劍橋大學(xué)讀博士后。目前是瓦倫西亞理工大學(xué)化學(xué)系的教授,出版170余篇著作,申請了8項專利。是美國化學(xué)會的會員。該書集合最熱門的兩大領(lǐng)域一超分子化學(xué)以及雜化材料設(shè)計進(jìn)行了系統(tǒng)的綜述,適合從事自組裝、仿生化學(xué)、超分子、分析化學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域研究學(xué)者以及研究生閱讀。

趙宇飛,博士生

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[關(guān)鍵詞]生物交叉學(xué)科 復(fù)合式教學(xué)體系 理論 實踐

[中圖分類號]G633.91 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號]1009-5349(2012)10-0227-01

20世紀(jì)末與21世紀(jì)初,人們發(fā)現(xiàn),當(dāng)代科學(xué)的發(fā)展和重大科學(xué)技術(shù)成就的取得,越來越依賴于不同學(xué)科之間的交叉與融合,許多有影響的科技成果,都是在學(xué)科的交互和交叉點上取得的。典型的例子是2003諾貝爾醫(yī)學(xué)獎,它們的獲得者是物理學(xué)科(曼斯菲爾德)和化學(xué)學(xué)科(勞特布爾)的研究背景,他們的研究與醫(yī)學(xué)研究的交叉結(jié)合產(chǎn)生了對人類發(fā)展具有極大影響的杰出成果——核磁共振圖像技術(shù)在臨床診斷和醫(yī)學(xué)研究上的突破。

一、交叉學(xué)科內(nèi)涵和生物學(xué)實例

1.交叉學(xué)科內(nèi)涵。交叉學(xué)科指的是兩個或多個學(xué)科相互合作,在同一個目標(biāo)下進(jìn)行的學(xué)術(shù)活動。

2.生物科學(xué)領(lǐng)域中的交叉學(xué)科實例。

(1)生物化學(xué);(2)生物醫(yī)學(xué)工程;(3)生物信息學(xué);(4)生物物理學(xué);(5)生物數(shù)學(xué)。

二、交叉學(xué)科復(fù)合式教學(xué)體系內(nèi)涵及生物交叉學(xué)科優(yōu)勢

(一)交叉學(xué)科復(fù)合式教學(xué)體系內(nèi)涵

交叉學(xué)科復(fù)合式教學(xué)體系是指以交叉學(xué)科為基礎(chǔ),以培養(yǎng)復(fù)合型人才為目標(biāo),遵循系統(tǒng)原則,采用復(fù)合式設(shè)計方法,對教學(xué)要素(教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)理念、教學(xué)主體、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)管理、教學(xué)原則、教學(xué)手段、教學(xué)評價等)進(jìn)行交叉復(fù)合,達(dá)到優(yōu)化匹配,形成高效的人才生成復(fù)雜系統(tǒng),具有開放性、復(fù)雜性、實踐性、實用性、創(chuàng)新性及綜合性等特征的教學(xué)體系。[1]

(二)生物交叉學(xué)科優(yōu)勢

1.交叉學(xué)科的范式是:A領(lǐng)域的研究問題,用B領(lǐng)域的方法。而這種研究方法和研究問題的重新組合,往往能產(chǎn)生很多新的發(fā)現(xiàn),從而使得交叉學(xué)科能夠得以蓬勃發(fā)展。這也是最大優(yōu)勢。

2.生物交叉學(xué)科優(yōu)勢。(1)它融合了不同學(xué)科的范式,推動了以往被專業(yè)學(xué)科所忽視的領(lǐng)域的研究,打破了專業(yè)化的壟斷現(xiàn)象;(2)增加了各學(xué)科之間的交流,形成了許多新的學(xué)科;(3)創(chuàng)造了以“問題解決”(problem-soving)研究為中心的研究模式,推動了許多重要實踐問題的解決。[2]

3.生物交叉學(xué)科實例包括:(1)生物化學(xué);(2)化學(xué)生物學(xué);(3)生物醫(yī)學(xué)工程;(4)生物信息學(xué);(5)生物物理學(xué);(6)生物數(shù)學(xué)。

三、佳木斯大學(xué)生物交叉學(xué)科創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的實踐

1.本科生導(dǎo)師制。導(dǎo)師制是一種教育制度,與學(xué)分制、班建制同為三大教育模式。導(dǎo)師制由來已久,早在19世紀(jì),牛津大學(xué)就實行了導(dǎo)師制,其最大特點是師生關(guān)系密切。[3]

2.佳木斯大學(xué)生物交叉學(xué)科本科生創(chuàng)新能力訓(xùn)練體系模式。(1)佳木斯大學(xué)生物交叉學(xué)科本科生研究性學(xué)習(xí)的訓(xùn)練模式;(2)佳木斯大學(xué)生物交叉學(xué)科本科生研究型討論的訓(xùn)練模式;(3)佳木斯大學(xué)生物交叉學(xué)科本科生研究課題文獻(xiàn)資料查詢和綜述、成果總結(jié)發(fā)表和研究論文寫作的訓(xùn)練模式。

3.佳木斯大學(xué)生物交叉學(xué)科本科研究型畢業(yè)設(shè)計模式。佳木斯大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會按照教育部的有關(guān)規(guī)定和人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求,根據(jù)生物交叉學(xué)科專業(yè)人才培養(yǎng)的規(guī)律、特點和實際,制定符合生物交叉學(xué)科特點的《本科畢業(yè)論文(設(shè)計)工作管理辦法》。

4.佳木斯大學(xué)生物交叉學(xué)科本科生職業(yè)技能鑒定培養(yǎng)模式。佳木斯大學(xué)職業(yè)技能鑒定所面向佳木斯大學(xué)生物交叉學(xué)科本科生及社會需求,開展職業(yè)技能鑒定。在大學(xué)生中開展“雙證書”制度,提高學(xué)生的職業(yè)技能水平和就業(yè)競爭力。

5.佳木斯大學(xué)生物交叉學(xué)科本科生攻讀第二學(xué)位培養(yǎng)模式。

6.佳木斯大學(xué)生物交叉學(xué)科本科生課外自主科研與合作科研培養(yǎng)模式。(1)自主科研:佳木斯大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院生物交叉學(xué)科本科生課外早期探索自己感興趣的研究方向;結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(論文),繼續(xù)從事和完成他們自己的研究課題。(2)合作科研:佳木斯大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院生物交叉學(xué)科本科生課外早期經(jīng)過探索和初步訓(xùn)練以后,參加教師的高層次科研項目的研究,結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(論文),繼續(xù)從事和完成他們自己的研究課題。[4]

【參考文獻(xiàn)】

[1]胡樹華,蘭飛,范文芳.交叉學(xué)科的復(fù)合式教學(xué)體系設(shè)計研究[J].江蘇高教,2007.7:69-71.

[2]http:///view/67024.htm.

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【關(guān)鍵詞】“新工科”;酶工程;改革

1引言

近年來,針對我國制造業(yè)升級換代,以及國際科技競爭的新形勢,教育部于2017年提出了“新工科”建設(shè)的工程教育改革、發(fā)展新方向,并先后形成了“復(fù)旦共識”“天大行動”和“北京指南”等改革綱要[1]。生物工程是生命科學(xué)中工程應(yīng)用性最強(qiáng)的專業(yè)之一,也是與醫(yī)學(xué)、化工、微電子學(xué)等領(lǐng)域深入交叉的學(xué)科[2-3]。因此,如何在現(xiàn)有課程體系下推進(jìn)“新工科”的教育改革,進(jìn)一步提升學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程素養(yǎng),已經(jīng)成為新時期專業(yè)教師的重要課題。酶工程是生物工程課程體系中重要的理論和實踐課程,是引導(dǎo)學(xué)生將生物化學(xué)、微生物學(xué)、分子生物學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)理論知識轉(zhuǎn)化為工程實踐的重要環(huán)節(jié)[4-5]。然而,目前生物工程專業(yè)的大多數(shù)本科生在畢業(yè)后對酶分子的結(jié)構(gòu)設(shè)計、生產(chǎn)工藝和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用缺乏系統(tǒng)的認(rèn)識。在走上工作崗位后經(jīng)常暴露出創(chuàng)新能力不足,無法根據(jù)實際的市場和生產(chǎn)需求進(jìn)行工藝改良設(shè)計的問題。為此,改革酶工程的教學(xué)模式,使之滿足“新工科”建設(shè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)是提升教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。本文總結(jié)了筆者在酶工程課程“新工科”改革中的探索經(jīng)驗,探討了教學(xué)方法革新對于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和工程思維的效果。

2課程內(nèi)容的設(shè)置與優(yōu)化

酶工程是生物化學(xué)、分子生物學(xué)、微生物等基礎(chǔ)學(xué)科在工程領(lǐng)域中的實際應(yīng)用,它關(guān)注和解決生物化工、生物制藥、環(huán)境保護(hù)、醫(yī)學(xué)診斷、食品加工等領(lǐng)域的工程技術(shù)難題。以上研究任務(wù)決定了其教學(xué)內(nèi)容的安排。目前,酶工程本科教學(xué)內(nèi)容主要包括:酶學(xué)基礎(chǔ)、酶的發(fā)酵生產(chǎn)和分離純化、生物酶工程、化學(xué)酶工程、酶傳感器等章節(jié)。上述教學(xué)內(nèi)容安排已無法體現(xiàn)酶工程的最新研究進(jìn)展,例如:納米酶、核酶和抗體酶的應(yīng)用。此外,已有內(nèi)容更偏重于理論學(xué)習(xí),對酶的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用關(guān)注較少,因此很難有效培養(yǎng)學(xué)生的工程創(chuàng)新能力,無法滿足“新工科”的建設(shè)目標(biāo)。針對上述問題,筆者將酶工程的最新進(jìn)展和工程應(yīng)用案例作為教學(xué)內(nèi)容改革的重點,根據(jù)各章節(jié)的教學(xué)特點和邏輯關(guān)系,將授課內(nèi)容重新劃分成七個模塊:酶學(xué)基礎(chǔ)、酶的分子設(shè)計、酶的生產(chǎn)與制備、核酶、納米酶、抗體酶和酶的工程應(yīng)用。其中,酶學(xué)基礎(chǔ)模塊在回顧生物化學(xué)知識的基礎(chǔ)上,重點關(guān)注酶的作用機(jī)制和影響酶活性的主要因素;酶的分子設(shè)計模塊包括生物酶工程和化學(xué)酶工程兩部分,生物酶工程重點介紹酶的進(jìn)化篩選,而化學(xué)酶工程則主要介紹酶的化學(xué)修飾與固定化;酶的生產(chǎn)與制備模塊重點介紹酶的發(fā)酵與分離純化工藝;核酶模塊在回顧分子生物學(xué)相關(guān)知識的基礎(chǔ)上,著重講解核酶尤其是DNA核酶的構(gòu)建方法;納米酶模塊重點介紹納米粒子的催化效應(yīng)和調(diào)控方法;抗體酶模塊闡述抗體酶的篩選和修飾方法;酶的工程應(yīng)用模塊則是在上述章節(jié)的基礎(chǔ)上結(jié)合案例介紹酶在工業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)療中的應(yīng)用,例如:酶在食品加工中的應(yīng)用、酶在廢水和垃圾處理中的應(yīng)用、酶生物傳感器和抗體酶在疾病診斷和治療中的應(yīng)用等。通過上述授課內(nèi)容的革新幫助學(xué)生較為全面、系統(tǒng)地掌握酶的分子設(shè)計、生產(chǎn)制備以及下游工程應(yīng)用技術(shù)。

3教學(xué)方法改革的探索

3.1多種教學(xué)方法的使用

酶工程的教學(xué)內(nèi)容相對比較零散,并且和發(fā)酵工程、基因工程、分離工程等生物工程專業(yè)課程具有一定的知識重疊。這就要求在課堂教學(xué)中必須把握好各章節(jié)和知識點的邏輯主線,正確統(tǒng)籌已修課程和并修課程的關(guān)系,并合理使用不同教學(xué)方法,從而突出酶工程教學(xué)內(nèi)容的重點和特色。對于酶學(xué)基礎(chǔ)模塊的教學(xué),由于學(xué)生已在生物化學(xué)課程中進(jìn)行了前期學(xué)習(xí),因此主要以課堂提問的形式幫助學(xué)生回顧已學(xué)知識點。對于酶的分子設(shè)計和酶的生產(chǎn)與制備部分的教學(xué),由于學(xué)生同時在進(jìn)行基因工程、發(fā)酵工程和分離工程的學(xué)習(xí),因此在教師介紹難點知識的基礎(chǔ)上,采用互動教學(xué)方法,與學(xué)生討論不同技術(shù)在酶工程應(yīng)用中的獨特性和挑戰(zhàn)性,比如:在介紹酶的定向進(jìn)化時,可結(jié)合基因工程關(guān)于聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)的原理講解如何在酶的結(jié)構(gòu)設(shè)計中合理使用不同的PCR衍生技術(shù)和篩選方法,從而獲得性能優(yōu)異的酶制劑。對于核酶、納米酶和抗體酶模塊的教學(xué),由于學(xué)生之前尚未系統(tǒng)接觸過相關(guān)概念,此外又涉及到酶工程的最新研究進(jìn)展,因此先由教師講授所涉及的基本知識,然后要求學(xué)生課下閱讀最新的研究論文,并以書面作業(yè)形式進(jìn)行總結(jié)和匯報。對于酶的工程應(yīng)用模塊的教學(xué),先由教師對酶在不同工程領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行全面綜述,然后再根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)W(xué)生劃分為若干學(xué)習(xí)小組,每個小組課下獨立調(diào)研一個酶工程的應(yīng)用實例(包括:應(yīng)用的理論基礎(chǔ)、國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)布局、市場分析和發(fā)展趨勢評估等),最后由學(xué)生制作幻燈片在課堂上進(jìn)行講解和討論。通過上述教學(xué)方法的綜合運用可有效提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和工程思維模式,并促使其對酶的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用產(chǎn)生較深入的認(rèn)識。

3.2經(jīng)典研究案例與授課內(nèi)容的結(jié)合

酶工程是生物工程發(fā)展的重要方向,其中已有一些經(jīng)典的工程應(yīng)用案例。在教學(xué)實踐中通過分析這些案例,將其從研發(fā)到應(yīng)用的技術(shù)路線引入課堂,從而揭示基本科學(xué)原理走向工程開發(fā)的一般規(guī)律。該教學(xué)設(shè)計可有效促進(jìn)學(xué)生理解知識從產(chǎn)生到應(yīng)用的過程。例如:在講解酶的定向進(jìn)化時,將2018年諾貝爾化學(xué)獎得主FrancesH.Arnold教授的研究生涯引入課堂教學(xué),通過該案例幫助學(xué)生理解定向進(jìn)化技術(shù)對酶分子設(shè)計和改造的科學(xué)意義和產(chǎn)業(yè)價值;又如:在講解酶的生物傳感器部分時,以葡萄糖氧化酶作為對象,介紹其從發(fā)現(xiàn)、性能改良到家用血糖儀大規(guī)模上市的發(fā)展歷程,并和學(xué)生探討該技術(shù)成功應(yīng)用的經(jīng)驗和教訓(xùn),分析現(xiàn)有血糖儀的優(yōu)勢和不足,并對下一代基于納米酶的血糖儀研發(fā)和市場應(yīng)用進(jìn)行展望。

3.3加強(qiáng)實踐教學(xué)

酶工程作為應(yīng)用性較強(qiáng)的課程,其實踐教學(xué)同樣具有重要的作用。然而,一般高校都缺少酶工程產(chǎn)業(yè)中所需的大型發(fā)酵罐、生產(chǎn)流水線等工業(yè)設(shè)備。此外,酶分子的結(jié)構(gòu)設(shè)計和篩選也具有長期性和不確定性。為了解決上述問題,筆者在酶工程課堂學(xué)習(xí)之外,引入了工廠參觀和實習(xí)環(huán)節(jié)。通過教師帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入相關(guān)企業(yè),使學(xué)生有機(jī)會接觸產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中的大型工業(yè)設(shè)備,以及研發(fā)、生產(chǎn)工藝流程的管理,從而增強(qiáng)了他們對酶工程應(yīng)用的感性認(rèn)知。此外,針對部分學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生,鼓勵其參與大學(xué)生創(chuàng)新實踐和工廠實習(xí),進(jìn)一步提升他們的工程創(chuàng)新能力,明確其未來的職業(yè)發(fā)展規(guī)劃。

3.4課程考核的改革

為了體現(xiàn)“新工科”改革的發(fā)展目標(biāo),結(jié)合本課程應(yīng)用性較強(qiáng)的實際,進(jìn)一步針對已有的課程考核方式進(jìn)行改革。筆者采用了復(fù)合型考核方式,將平時成績設(shè)置為最終成績的50%,期末筆試成績設(shè)置為50%。平時成績包括學(xué)生考勤、課堂答問和討論、工廠調(diào)研報告和酶工程應(yīng)用實例的課堂講解。在此基礎(chǔ)上,對期末筆試的試卷進(jìn)行了優(yōu)化,其中書本知識在試卷中的占比減小到40%,剩余的部分由工程設(shè)計題目組成。為此,筆者設(shè)計了一系列面向工程應(yīng)用的綜合性試題。例如:基于定向進(jìn)化和篩選原理,設(shè)計一種耐高溫蛋白酶的技術(shù)改造路線。上述考核方式的強(qiáng)調(diào)了工程應(yīng)用的重要性,引導(dǎo)學(xué)生明確了學(xué)習(xí)重點。