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生物科学新进展十篇

发布时间:2024-04-29 17:13:28

生物科学新进展篇1

近年来生命科学的飞速发展过程中最显著的特点就是其研究空间的扩大化,它不仅在宏观方面研究各个生物体内的器官以及组织结构联系;自然界个体与群体、群体之间及其与外在环境间的内在联系;生态系统及其内部物质循环、能量交换。同时由于生物体存在物质层次性,各个生物大分子中又包含着碳、氢、氧等各种各样的原子,甚至原子内又存在电子、质子和中子等物质。因此分子生物学研究应运而生,现代生物科学日趋向微观世界进军,并出现了一门新的电子生物学学科。由此可知,随着生物科学理论与其相关实验的多方面结合,诸多生命物质疑团将在微观分子研究中得到合理解释,人类对生命的认识将进一步深化,其控制和改造生物的能力也将显著提高。

2多学科相互渗透

生物科学的另一个特点在于其与数学、力学、化学、物理学、天文学、地质学以及工程技术等多学科之间的联系日益密切,彼此之间相互渗透,互为一体,这种渗透与反渗透作用便推动了现代生命科学的重大发展。举例来说,力学、化学以及物理学对生物科学的渗透作用产生的结果便是在此基础上形成了一系列有重大影响作用的边缘学科,例如生物力学、生物化学以及生物物理学,由此开创了现代生命科学的研究新方向。同时生物科学对力学、化学以及物理学的反渗透作用产生的结果便是新形成类似化学仿生学以及物理仿生学等新兴学科。随着信息时代的到来,量子力学、信息论以及控制论等新兴学科有了飞速的发展,再其强大的影响力下电子生物学、生物信息论以及生物控制论等边缘学科也得到了更多学者的关注与研究。现代生命科学与多领域、多学科之间相互渗透的新特点促使人们学习更多的知识来充实自己,不断汲取多方面知识扩大视野显得尤为重要,那种只局限于研究自己专业领域的科技人才将逐渐被社会所淘汰,隔行如隔山的状况将不再适应于社会发展。

3实验手段更先进

随着人们探索空间与认识领域的不断深化,理论研究与实际应用也结合的越来越紧密,实验手段日趋先进与现代化,这是生物科学现代化发展的又一个重要特点,更是其不断进步的必要条件与重要标志。换句话说,生命科学只有依赖于实验技术与手段的不断更新才能有飞速的突破与长远的进步,科学实验的技术水平与方法手段决定着生命科学的发展高度。假如现代生命科学缺乏先进的现代化实验仪器,那么其发展进程将受到停滞,甚至一事无成。由此看来,不断汲取新方法,创新新技术,完成生物科学实验手段的现代化任务显得尤为重要。在生命科学领域,尤其是应用化学、应用物理学方面的新技术、新方法创新,不仅方便人们从细胞水平上进行生物规律的探究,更有利于推动人们从分子水平上对生命物质的微观结构以及运动规律研究分析,这不仅是现代自然科学领域对生物的新认识,更是人类社会的历史性进步。

4结束语

生物科学新进展篇2

不同学校本科课程的主要差异体现在专业选修课程及其他选修课程的设置上,各个学校根据自身的生物医学工程领域的研究方向和研究水平特点开设一些相应的选修课程,并培养学生在相应方向上的研究探索实践能力。这是美国生物医学工程本科教育的基本特点。我国生物医学工程专业教育起步于20世纪80年代,主要发源于著名工科院校的信息技术类专业和力学专业,进而逐渐形成的生物医学工程专业教育,后来,一些医学院校在医学物理和医用计算机技术的基础上相继开展了生物医学工程专业教育,于是在我国基本上形成了这样两种类型的生物医学工程学科。上述两类院校的生物医学工程学科建设发展模式各具侧重,遵循了共同的学科基础,在培养生物医学工程专业人才的应用层面上有显著特点。相对来说,工科院校的生物医学工程培养模式注重工程技术的开发和功能拓展,医科院校则注重医学与工程结合、工程技术在医学中的综合应用。

1中国生物医学工程学科发展思路

生物医学工程是一种交叉学科,交叉的学科基础及其融合的紧密程度决定了生物医学工程学科的发展水平,交叉的学科发展推动着生物医学工程学科的发展,并且使得生物医学工程学科研究领域变得十分广泛,而且处在不断发展之中。

1、1学科发展轨迹在中国,基于电子信息工程发展而来的生物医学工程学科,主要包括生物医学仪器、生物医学信号检测与处理、生物医学信息计算分析、生物医学成像及图像处理分析、生物医学系统建模与仿真、临床治疗与康复的工程优化方法、手术规划图像仿真以及图像导引手术及放疗优化等;有基于力学发展而来的生物医学工程学科,主要包括生物流体力学、生物固体力学、运动生物力学、计算生物力学和微观尺度的细胞生物力学等;基于化学材料工程发展而来的生物医学工程学科,主要包括生物材料学、组织工程与人工器官、物理因子的生物化学效应等。

1、2学科发展特点作为交叉学科的生物医学工程学科,其发展的关键在于交叉学科间的交叉融合。构建一种良好的交叉结构,对推动交叉学科的发展具有至关重要的作用。约翰霍普金斯大学对于生物医学工程这样的交叉学科的描述有一个形象的说法:交叉学科如同在不同学科之间建立起连接桥梁,如果在河两岸没有坚实的基础,桥是无法建立好的,对于生物医学工程这样一座建立在两个不同学科之间的桥来说,它的发展要求具有坚实的交叉学科基础和交叉学科紧密融合深度。那么在生物医学工程学科构建良好的交叉结构,需要选取具有理论支撑和技术支撑的主干学科进行交叉,凝练学科方向,不能大而全,过于宽泛。目前,医学仪器和医学成像技术具有良好的应用和发展前景,应该成为生物医学工程学科的重点发展方向。医学仪器和医学成像设备能有力推动医疗产业的发展。医疗仪器和医学成像设备是现代医疗器械产业中的主流产品,在产业发展中起着主导和引领作用。其发展水平已成为一个国家综合经济技术实力与水平的重要标志之一。产业化驱动也是学科发展的一种动力,也为学生未来职业发展奠定良好的基础。基于医疗卫生健康事业的需求和生命科学发展的大趋势,生物医学工程学科应大力促进医学仪器和医学成像方法的学科建设,从而提升整个学科的发展水平。生物医学工程学科的建设离不开一流的学术研究和学术成果的应用。一流的学术研究不但能提升学科的发展水平,而且能开拓学科纵深发展,产生良好的经济效益和社会效益,进而增强学科服务社会发展的能力。学术研究的前瞻性和创新性将确保学科建设的发展动力和趋势以及学科发展的活力。交叉学科往往具有不同程度的可替代性。可替代性程度越高,交叉学科存在的必要性就越小。如何减小生物医学工程学科可替代性的程度是需要深入思考的,是需要提升学科的特异性的。生物医学工程学的学术研究主要包括应用理论研究和理论应用研究,应用理论研究主要涉及生物医学工程领域所需要解决的科学问题,开展新理论、新方法的研究。理论应用研究主要涉及生物医学工程领域所需要解决的科学和技术问题,借助理工科的相关理论和方法开展应用基础研究和应用研究。应用理论研究是理论驱动型的学术研究,理论应用研究是应用驱动型的学术研究。理论驱动型和应用驱动型是生物医学工程学科学术研究的两种主要模式。理工科大学具有良好的理论创新基础和强大的交叉的学科背景,开展理论驱动型研究具有自身优势。医学院校具有丰富的医学资源,面临着大量需要应用理工知识解决的医学问题,开展应用驱动型研究,将很好地实现与医学的应用融合,具有较好的临床应用价值,有力推进医学的进步与发展。各自的学术优势将有利于生物医学工程学科特色发展,从而增强其不可替代的程度,实现学科可持续创新发展。

1、3学科体系作为一级学科的生物医学工程,包含学科的理论体系和技术体系,且该体系离不开所交叉的学科的理论体系和技术体系的支撑,此外生物医学工程学科理论体系和技术体系既要有学科自身的特色,又要具有可持续发展和一定程度上的不可替代性,这样学科才会有旺盛的生命力。要面向医疗卫生、生物科学所涉及的重大、重要技术理论问题及基础应用开展学术研究。实现良好的学术研究定位,形成自己的理论体系和技术体系。

2大数据时代的生物医学工程学科发展

守正创新是生物医学工程学科发展的必由之路,人类已进入大数据时代,所谓大数据(bigdata),或称海量数据,是指由于数据容量太庞大和数据来源过于复杂,无法在一定时间内用常规工具软件对其内容进行获取、管理、存储、检索、共享、传输、挖掘和分析处理的数据集。大数据具有“4V”特征:①数据容量(volume)大;②数据种类(variety)多,常常具有不同的数据类型和数据来源;③动态变化(velocity)快,如各种动态数据,非平稳数据,时效性要求高;④科学价值(value)大,尽管目前利用率低,却常常蕴藏着新知识和重要特征价值或具有重要预测价值。大数据是需要新的分析处理模式才能挖掘分析出其蕴藏的重要特征信息[6]。人体生老病死的生命过程就是一个不断涌现的生物医学大数据发生源,这种源源不断的生物医学大数据的检测、处理与分析,将给生物医学工程学科的建设与发展带来新的机遇和挑战。模式识别、人工智能、数据挖掘和机器学习的发展将带动大数据处理技术的进步。

生物医学大数据广泛涉及人类医疗卫生健康相关的各个领域:临床医疗、基础医学、公共卫生、医药研发、临床工程、心里、行为与情绪、人类遗传学与组学、基因和蛋白质组学、远程医疗、健康网络信息等,可谓包罗万象,纷繁复杂。生物医学大数据中蕴藏了种种有科学价值的信息,研究有效的大数据挖掘的新理论、新技术和新方法,对生物医学大数据进行关联和融合计算分析,充分挖掘生物医学大数据中的信息关联和特征关联和数据空间映射关联,既能为疾病的预防、发生发展、诊断和治疗康复提供系统化的全新的认识,有利于深入疾病机理研究分析,开展个性化诊疗。还可以通过整合系统生物学与临床数据,更准确地预测个体患病风险和预后,有针对性地实施预防和治疗。生物医学工程学科所面临的生物医学大数据主要包括多模态医学影像数据、多种类医学信号数据以及基因和蛋白质组学的生物信息数据。生物医学大数据在生物医学工程学科领域内有着广泛深远的应用前景,从三个方面应用将推动生物医学工程学科的发展。

(1)开展多模态影像大数据计算分析。医学影像学科的发展从早期看得到,到看得清,目前的看得准,未来的趋势是看得早。只有看得准和看得早才有利于临床早期干预,提高治疗预期。医学影像大数据计算分析在影像诊断、手术计划、图像导引、远程医疗和病程跟踪将发挥越来越大的作用。建立新的医学影像大数据计算分析模型和数值计算方法,挖掘多模态影像数据的特征数据和特征关联,将会提供强有力的影像诊断分析手段,极大地推动影像技术的发展,具有重要的临床应用价值和科学价值。

(2)开展多种类医学信号大数据计算分析。医学信号大多直接产生于生理和病理过程中的信号,能在不同层面上表达生理和病理相关机制特征。融合多种医学信号的大数据计算分析,能对生理病理过程进行更好更全面的阐释,不仅能深入了解生理病理的状态特征和过程特征,而且能实现个体健康监测和管理。可以很好地开展回顾性研究和前瞻性研究,推进系统化的医学应用研究。实现强大的多种医学信号数据的特征挖掘及特征关联计算分析。大数据挖掘能够增加准确度和发现弱关联的能力,能更好地认识生理病理现象和本质。

(3)开展基因和蛋白质组学的生物信息大数据计算分析。基因组学、蛋白质组学、系统生物学和比较基因组学的不断发展涌现了海量的需要计算分析的生物信息数据,已进入计算系统生物学的时代。开展生物信息大数据计算分析,可以拓展组学研究及不同组学间的关联研究。从环境交互、个体生活方式、心里行为等暴露组学,至细胞分子水平上的基因组学、表观组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学、基因蛋白质调控网络,再到人类健康和疾病状态的表型组学等不同层面不同方向上实现大规模的关联计算分析,可以全面阐述生命过程机制,挖掘生命过程特征及关联特征。

3结论

生物科学新进展篇3

1物理教育的科学内涵

物理教育根据开展教育的方式不同分为广义上的物理教育和狭义上的物理教育,广义上的物理教育将学校的物理教育和社会教育紧密的结合到一起。而狭义的物理教育仅只在学校内部所开展的物理教育。教学实践表明,物理教育的科学内涵集中体现在以下几个方面:第一,物理教育是一门科学。物理学随着人类社会实践的发展不断丰富、完善与进步,物理学目前已经发展成为促进社会生产力不断发展的重要科学,同时也是一门被社会所普遍认可的以实验为基础的至关重要的自然学科、基础学科。在人类社会不断前进的道路上,物理教育发挥了重要作用也将继续为人类文明的进步做出积极贡献。第二,物理教育是一门智能教育。经过长期的发展,物理教育已经逐步形成了独具特色的思想体系。在这种思想体系的作用下,物理教育对自然科学理论的发展与创新,对社会的发展与进步都做出了巨大贡献。据有关数据调查显示,在化学、生物,乃至经济领域做出突出贡献的专家学者们有50%左右的人接受过不同程度的物理教育。由此可见,物理教育中所蕴含的智能性因素被其他领域内的学者所充分吸收和利用,并为促进其他领域的发展做出了不可估量的贡献。

2物理教育与科学素质教育二者之间的关系

物理教育对促进其他学科领域的发展以及对整个人类社会的进步,社会文明的进步都发挥了重要作用,随着物理教育的深入发展,物理教育对培养科学素质人才的重要性也在进一步的凸显出来,物理教育与科学素质教育二者之间的关系主要表现在与人文科学素质教育和创新科学素质教育的关系上。在物理教育开展过程中人文素质教育发挥了重要作用,人文素质教育以培养学生独立自主的思考能力与理论体系,使学生树立正确的世界观、人生观和价值观为培养目标。人文素质教育作为物理教育的重要内容,在物理教育的开展过程中要将人文素质教育的科学内涵融入其中。为此在开展物理教育过程中首先要努力提高教师的人文科学文化素质,努力使教师的思想观念与知识储备与时展相协调,只有教师自身能力素质的不断提高,才能将更加丰富、充实、正确的知识传递给学生,使学生能够从教师哪里获得正确的信息和经验,形成正确的世界观、人生观和价值观。现阶段我国物理教育的开展主要局限于课程教育,针对学生的人文素养的关注程度与培养能力严重不够,为此,在物理教学中,教师要以培养学生的人文素质为教育突破口,在传递基础知识的同时对科学家人文素养的形成加以培养,通过这一渠道提高学生的人文素养。与人文素质教育相同,创新素质教育也是科学素质教育的重要内容之一,在物理教学中创新素质教育以培养学生创新思想和创新精神为培养目标。创新思想的形成过程便是人们不断摸索客观事物发展规律的过程,只有对原有陈旧、传统的思想加以摒弃,才能够实现思想与观念的创新。才能够在物理教学中通过思想的不断创新,实现科学文化素质的提升。

3通过物理教育提高学生素质教育的有效手段

首先,将教材资源的作用充分发挥出来,提高学生的素质。依赖物理教材中的素质教育元素促进学生个性发展和学习潜能的开发教材不仅是理论和知识的结合体,同时也是开发学生学习潜能及促进其个性发展的载体。物理教材渗透有许多科学素质教育元素,在物理教育中,利用这些元素可以促进学生的科学素质的发展。例如,通过将教材中与生产生活实践中的具体内容以及相关发展信息相结合,从而推进理论与实践的共同发展;充分发挥教材中图表的作用,使枯燥的语言变得生动形象,可以有效地调动学生学习的积极性,帮助学生更好的理解教学内容;除教科书以外,还可以利用校本课程的个性的化促进学生个性的发展。其次,优化物理教学情境,促进学生科学素质的提高。研究表明,物理教学情境与教师考察知识的方法有着直接的关系,它具有较强的主观性。显然,基于尊重和培养学生的自主性和创造性的考虑,以全面提高学生的基本素质为根本目的对物理情境进行优化是进行科学素质教育的关键。比如,通过“诱导-引导-疏导”,通过对物理环境的改善,实现激发学生学习兴趣,提高学习能力,形成良好科学素质的教育目的。诱导是指通过发掘学生的求知欲望和学习动机,激发学生的学习兴趣和热情,让探求科学知识和参与实验活动成为学生的需求;引导是指教师根据物理知识的特点和学生的认知水平,用适当的方法引导学生一步一步地主动去接近知识,学习知识,理解知识,运用知识,以达到自我开拓、自我提升的目的;疏导是指学生在学习或者实验过程中遇到困难或是受到挫折时,教师要及时地解答疑惑,疏通障碍,教给学生问题解决的方法。通过物理教学方法的改进与优化逐步提高学生的科学技术水平,提高学生的科学素质。

生物科学新进展篇4

【关键词】高中生物初中生物教学衔接

高中新课程改革已在全国各校全面开展,面对高中新课程的实施,广大高中教师由于受高考价值观、传统教学思想的局限,以及高中阶段新课程实验的无章可寻,总是存在抵触与疑虑的思想。生物科教师也不例外,大家的思想经历了抵触、痛苦、无奈、解放、接受的过程。通过不断的学习与实践,深刻领悟到教育应当以人为本,应当一切为了学生,为了学生一切,为了一切学生。教师应当从传道、授业、解惑,维护师道尊严的角色转化和提升为民主、平等、合作、探究的角色,构建和谐的师生关系。新课程实验早已在初中实施了三年,目前已进入深化、提升阶段,高中的教学是以初中教学为基础,是初中教学的延伸与发展,做好高中生物教学与初中生物教学的衔接,必将促进高中生物新课程改革的开展。笔者认为高中生物教学应主动与初中生物教学做好“三衔接”。

1高中生物科课堂教学应与初中生物科课堂教学进行衔接

通过三年的初中新课程实验,初中新课程教学积累了丰富的经验,如今已进入深化阶段,本人观摩了初中二年级《动物的运动》这堂课的教学,对初中的生物科教学有了进一步的认识,这堂课的教学活动设计是这样的:(一)、回顾了解动物的运动,提出问题“动物的各种器官是怎样完成各种运动的呢?”,(二)、教师演示教具――家兔的骨骼标本、人体的骨骼标本、关节模式图、肌肉与骨和关节的关系图等,学生观察与思考:关节对骨的运动有什么意义?一组肌肉的两端是附着在一块骨上,还是分别附在不同骨上,这对于运动有什么意义?(三)、师生共同讨论:(1)大吊车的哪些部位相当于动物体的关节?(2)除哺乳动外,其他脊椎动物的骨骼也有关节吗?(3)蚯蚓体内有肌肉,但是没有骨骼,这是它不能快速运动的一个原因吗?(4)举例说出,人体都有哪些部位有关节?进行体育运动时,哪些关节容易受伤?应当怎样保护?(四)、通过模拟演示“屈肘动作的产生”、“伸肘动作的产生”揭示骨、关节和肌肉的协调配合。师生通过回顾日常生活经历自然进入课题,师生充分利用课程资源,展开讨论充分认识、理解动物的运动,课堂氛围生动活跃,培养学生的学习兴趣和探究能力,充分体现出新课程的教学理念。如果高中生物科课堂教学能够主动与初中生物科课堂教学进行衔接,新课程的教学理念自然得到延续,学生的探究能力与创新能力也必将得到发展。

2高中生物科教师要充分认识初中生物科教材,做到初中生物科教材与高中生物科教材的衔接

高中生物科教材是以初中生物科教材为基础的,如今许多的中学初中与高中分离,有相当一部分教师对初中的生物教材不了解,即使过去教过初中的教师也因为新课程实验的开展,初中生物科教材已经发生了很大的变化,如果没有充分认知初中生物科教材,这也给高中生物科的教学带来一定的不利因素。我们都认识到初中生物教学与高中生物教学是有其内在的必然的联系,学生的认知,教师的教学,都是以教材为基础的,如果高中生物科教师能够提早认识初中生物科教材定能收到如下的效果。

一是教师充分认识新课程教材的结构特点,对中学阶段生物学科的教材所体现的知识体系有整体的认识,把握课程标准的整体要求,在知识体系上保持了初中与高中在教学上的延续性。

二是教师充分感知新课程所体现出的课程理念,明确了高中生物的课程资源不仅是教材,只要是有利于实现课程目标的条件因素都是课程资源,在我们的生活环境、生产环境中提供了丰富的实物资源,在人类的实践活动探索过程中提供了丰富的活动资源,社会发展的信息化可以从信息网络中获取丰富的课程资源。可以说我们的周围环境为高中生物的教学提供了丰富的课程资源。

三是教师可以为高中生物科新课程实验的开展打好知识贮备的基础,同时又了解新课程理念下学生的认知规律。

3高中阶段学生能力的培养应当与初中阶段学生能力培养进行衔接

学习能力的培养是一项系统工程,不按照科学程序进行是很难奏效的。安排培养序列要以学生心理发展规律和教学原则为依据。青少年心理发展的连续性和阶段性告诉我们,能力培养既要注意能力的前后联系,又要把某些能力放在适合的阶段。

生物科学新进展篇5

党的十六大指出,对于我国来说,二十一世纪头二十年是一个必须紧紧抓住并可以大有作为的重要战略机遇期,我们要集中力量,建设惠及十几亿人口的更高水平的小康社会。应当说,生命科学和生物技术及其产业的发展为我国提供了一次实现科技创新和社会生产力跨越发展的重大战略机遇。

一、当代生命科学与生物技术发展的现状和前景

无论是科技界还是产业界,都基本认同这样一个重要判断:在新的世纪里,生命科学的新发现,生物技术的新突破,生物技术产业的新发展将极大地改变人类及其社会发展的进程。日益成熟的转基因技术、克隆技术以及正在加速发展的基因组学技术和蛋白质组技术、生物信息技术、生物芯片技术、干细胞组织工程等关键技术,正在推动生物技术产业成为新世纪最重要的产业之一,深刻地改变人类的医疗卫生、农业、人口和食品状况。尽管世界各国对高科技领域范围的界定不完全相同,但几乎无一例外地将生命科学和生物技术放在重要位置。特别是近二十年来,生命科学与生物技术获得了飞速发展,为世界各国医疗业、制药业、农业、环保业等行业开辟了广阔发展前景。

作为“对全社会最为重要并可能改变未来工业和经济格局的技术”,生命科学与生物技术日益受到世界各国的普遍关注和重视。进入新千年后,生物技术产业显示出强劲发展势头,成为当今高技术产业发展最快的领域之一。2001年美国生物科技投资占到风险投资总额的11%,2002年美国在生物技术领域投入研究开发资金已高达157亿美元。日本政府2002年已明确提出生物技术立国战略,强调把“科研重点转向生命科学和生物技术”,并计划五年内将政府在生命科学和生物技术的研究预算增加一倍,达到8800亿日元,力争使日本生物技术达到世界领先水平。欧盟已成立生物技术委员会,继在第四个研究开发框架计划对生物技术研究大量投资后,又在第五个研究开发框架计划中专门制定了“生命科学计划”,进一步加强在这一领域的努力。在软件领域成就斐然的印度,早在1995就提出“人类基因组——印度起点”研究计划,明确提出通过发展生物产业实现经济结构的多元化。这些都表明,世界上许多国家已把发展生命科学、生物技术及其产业作为赢得未来竞争的战略选择。

目前,生命科学的研究热点仍然集中在基因组学、蛋白质学等领域。继2000年人类基因组计划完成之后,水稻、疟原虫、蚊子和老鼠的全部Dna序列测定也在2002年完成,这些研究成果都直接与粮食生产和人类健康有关。老鼠和河豚鱼基因序列的测定,将可能为人类提供关于脊椎动物进化的重要线索。特别是科学家们已经把目光投入到功能基因组学(FunctionalGenomics)和蛋白质组学(proteomics)这两个极富挑战性的领域,这将带来更多与人类自身发展密切关联的重大研究成果。

生物技术方面的进展则更为迅速,基因工程、细胞工程、酶与发酵工程、组织工程、蛋白质工程、抗体工程、干细胞研究、克隆技术、转基因技术、纳米生物技术、高通量筛选技术等等,将大大加快基因工程药物和疫苗的研制,以及推进对重大疾病新疗法的研究进程。总体来看,生物技术目前仍主要应用于医药和农业,但在食品、环保、化工、能源等行业也有广阔的应用前景。据统计,全球生物药品市场规模1997年为150亿美元,2000年为300亿美元,预计2003年将达到600亿美元。在转基因技术方面,尽管人们对基因改造生物的讨论和疑虑仍然存在,但2002年全球转基因作物的种植面积仍然比上年增加了600万公顷,达5867万公顷。据有关资料分析,转基因食品市场的销售额2010年将达到250亿美元。随着人类基因组图谱的破译,将有力地促进生物药物的研究与开发。到2020年,利用生物技术研制的新药可能将达到3000种左右。这将对提高人类的医疗水平和健康水平产生极为重要的影响。

值得强调的是,当代科学技术发展正在呈现出前所未有的技术融合趋势。特别是生物技术与其他高技术的融合,形成了生物芯片、生物信息、生物材料、生物能源、生物光电、生物传感器等高技术领域,产生了生物技术群。比如,生物芯片技术的开发和运用,将在生物学和医学基础研究、疾病诊断、新药开发、食品、农业、环保等广泛领域中开辟一条全新的道路,改变生命科学的研究方式,革新医学诊断和治疗。据GoldmanSachs最新技术报告显示,美国的iBm、Sun、康柏和摩托罗拉等公司都已与生物技术公司达成了广泛合作意向,内容涉及到Dna敏感基因芯片、通过计算机模拟药效等各种技术领域。据有关专家估计,到2010年全球仅生物芯片的市场就将达到600亿美元。科技发展的这一突出现象以及由此带来的产业深层次变革,已经引起许多国家的高度关注。

当然,生命科学和生物技术的发展进程也并非一帆风顺。目前在转基因食品、克隆技术和基因诊断及治疗等方面,存在涉及生物安全、生态环境和对人类传统伦理、道理方面的争论,并已引起了世界各国的普遍重视。然而,各国在加强生物安全性研究和加快生物安全立法的同时,并没有停顿或放慢生物技术的研发和应用步伐,而且在国家层面上,从争夺未来科技及产业制高点出发,都进一步加大研发投入,加强了生命科学研究和生物技术开发与应用的力度。历史经验告诉我们,新的生产力发展在社会思想和体制方面总是呼唤变革,寻求支持。通过加强科学研究,积极制定相应的法律法规和政策,可以实现生物技术及其产业的快速、健康发展。

二、我国生命科学和生物技术发展的战略机遇

在近代历史上,中国曾经几次与世界科技革命的发展机遇失之交臂,留下诸多遗憾和教训。今天,生命科学和生物技术作为新兴的尖端科技领域,无论对发达国家还是对发展中国家来说都是一次全新的选择,这对我国来说更是十分难得的战略机遇。可以认为,生命科学和生物技术将成为我国最有希望后来居上并实现跨越发展的高科技创新及产业领域。

实现上述的目标,我们已具备独特的优势和条件。首先,我国是一个生物资源大国,拥有全球10%的生物遗传资源。据不完全统计,我国拥有动植物、微生物约26万种,其中植物3万种、动物20万种、微生物3万种。我国还是一个有着13亿人口的多民族国家,有着其他国家少有的丰富的人类遗传资源。目前我国保存的农作物种质资料种类达30余万份,位居世界第一。所有这些资源都为我国发展生命科学与生物技术提供了丰富材料。相对于世界上许多国家来说,这种优势是不可替代的,也是具有独占性的。

其次,广阔的市场需求也为我国发展生物技术及其产业提供了强大动力。在农业领域,我国作为世界上少有的农业大国和农产品需求大国,必须努力实现农业高产、优质、高效、生态、安全,必须科学、合理地利用农业资源、保护生态环境、提高农产品的科技含量和国际竞争力,如杂交优势利用、转基因技术、植物组织培养、生物肥料、生物农药等技术,都将在我国未来农业发展中发挥重要和显著的作用。在医药与健康领域,如何利用生物技术进一步提高我国13亿人口的医疗与健康,始终都将是一个重大而紧迫的科技命题。目前,对恶性肿瘤、心脑血管疾病等威胁我国人民健康的主要疾病还缺乏有效的治疗手段,因此发展基因治疗、组织工程、干细胞治疗、生物芯片等新兴诊断和治疗技术已显得日益重要和紧迫。在能源领域,利用生物技术开发可再生清洁能源,包括利用微生物发酵生产沼气技术、利用玉米等生产燃料酒精技术、利用废弃油转酯化生产生物柴油技术、生物制氢技术等,将为解决我国的后续能源,展现出极其广阔的发展前景。在环保领域,生物技术将成为环境污染治理和修复最具潜力的手段。目前,利用微生物对城市垃圾和污水、海洋石油污染等有害物质进行降解日趋广泛,生物脱硫、生物漂白、农药残留的生物降解以及土壤重金属污染的生物富集和清除等技术也将为环境保护带来重大效益。此外,生物技术在轻工、化工业领域也都具有广泛和重要的应用价值。因此,无论是用生物技术改造传统产业还是生物技术产业本身的发展都极具潜力和前景。

第三,中国蕴含丰富的传统文化理念将对我国生命科学和生物技术的发展产业重要的影响。中国传统的哲学思想和科学方法具有得天独厚的优势。从先秦诸子的天人同流、齐一之辨,到汉代董仲舒的“天人之际、合而为一”之说,再到宋明理学家的“万物一体”之论,强调整体、和谐、统一的辩证思维方式始终贯穿于中国古代思想史的全过程。早在新中国成立之初,同志就曾说过:“在自然科学方面,我们也要做独创的努力,并且要用近代外国的科学知识和方法整理中国的科学遗产,直到形成中国自己的学派。”在生命科学和生物技术发展上,中国只有发挥自身的优势,形成自身的特色,才能在国际舞台上占领一席之地。

第四,经过多年来的不断努力,我国在生命科学和生物技术领域形成一支水平较高的研发队伍和相当的工作基础,创新和开发能力不断增强,具备了加快发展的基础和条件。早在20世纪60年代,我国科学家在世界上首次人工合成牛胰岛素;70年代,我国首创三系法杂交水稻技术,对解决中国粮食需求做出了重大贡献;80年代,我国又在人工合成酵母丙氨酸tRna及其酶学、生物膜和蛋白质立体结构研究的部分领域取得了一批高水平成果,为生命科学的发展做出了历史性贡献。近年来,我国科学家又取得了一批令世人瞩目的研究成果。在生物技术基础研究方面,中国作为唯一的发展中国家参与了国际人类基因组计划,高效、准确地完成了1%的测序工作。中国科学家还独立完成了杂交水稻父本9311(籼稻)的基因组序列草图;在国际上首次定位和克隆了神经性高频耳聋基因、乳光牙本质Ⅱ型、汗孔角化症等遗传病的致病基因。在医药生物技术领域,一批基因工程药物和疫苗已经从实验室研究走向产业化,基因工程制药产业已初具规模,人工血液代用品即将进入临床研究,体细胞克隆和遗传病的基因诊断技术达到国际先进水平,B型血友病等6个基因治疗方案已进入临床疗效研究,肿瘤免疫治疗等技术也取得了重大进展。在农业生物技术领域,我国首创的杂交水稻技术已经推广到20多个国家,累计增产粮食3500多亿公斤;超级杂交稻研究又取得新的突破,每公顷产量突破1.2吨,率先实现了国际上提出的超级稻指标;转基因抗虫棉花种植面积已近70万公顷,占棉花种植面积的40%,五年来累计为农民增收50多亿元;植物组织培养和快繁脱毒技术、动物胚胎技术、生物肥料、生物农药等正在农业生产中发挥越来越重要的作用。总之,我国目前已经在国际生命科学和生物技术部分领域中占据了一定的有利位置,具备了冲击国际前沿,争夺“制高点”的基础和实力。

三、我国生命科学和生物技术发展的对策思考

虽然我国在发展生物技术及其产业方面取得了可喜的成就,但与发达国家相比,我们在整体创新能力、科技投入、人才队伍、科技成果转化等方面都还有较大差距。如何有效地应对这一严峻挑战,将直接关系到我国生命科学和生物技术的发展,关系到我国能否在未来的全球竞争中赢得主动。

为此,我们应采取更加积极有效的措施,大力支持生命科学和生物技术研究,促进生物产业快速、健康地发展。首先,我们必须树立把握重大发展机遇的战略意识。在当今瞬息万变的国际环境下,抓住机遇对于一个国家加快发展至关重要。积极推进生命科学和生物技术及其产业的发展,决不只是一般意义上的市场份额问题,而是关系到我国国计民生和国家根本利益,关系到我国能否拥有未来国际竞争的主动权。其次,我们必须树立勇于争先的创新意识。在生命科学和生物技术的前沿领域,如果一味地步人后尘,就只能永远受制于人。充分发挥自身的特点和优势,充分利用已经形成的基础和能力,寻求新的突破和跨越,这是我们发展生命科学和生物技术的追求所在。第三,我们必须形成协调一致、贯彻始终的战略部署和政策扶持体系。生命科学和生物技术及其产业的发展是一个长期的过程,也是涉及到许多部门和地方的宏大事业。国家中长期科技发展规划应当把这一领域作为重点,进一步加强宏观调控,促进全社会相关创新资源的合理配置和高效利用,形成持续稳定的良好政策环境。

今后一个时期,促进我国生命科学、生物技术及其产业的快速健康发展,必须遵循三点基本方针:一是大力加强研究开发;二是积极推进产业化;三是高度重视并切实保障生物安全。今后5~10年,通过不懈努力,我们将实现如下目标:建立具有国际先进水平的生物技术创新体系;造就一支高水平、结构合理的科学技术队伍;培育和扶持一批新兴产业,使生物技术产品的年销售额达到3000亿元以上;使我国生物技术总体研究和开发水平达到或接近国际先进水平,在若干重要领域达到国际领先水平。我国生命科学和生物技术发展的重点主要包括以下几个方面:

(1)切实加强基础研究,提高原始性创新能力。优先支持基因组学、蛋白质组学等学科及其相关的新理论、新方法的研究,重点支持生长发育的基因调控,外源基因高效表达调控、定点整合技术,生物多样性,人类重大疾病和重要动植物病(虫)害防治分子机理等方面的研究。

(2)大力发展关键技术和平台技术,积极改造传统产业,促进新兴产业的发展。优先支持优质、高产、抗逆动植物分子育种及关键技术,生物技术药物等重要生物制剂研制,干细胞及组织(器官)工程、生物芯片和生物信息、动植物生物反应器、高通量药物筛选、生物治疗和基因治疗等平台技术及关键技术,农业、环保等微生物制剂、生化工程及大规模发酵产物分离纯化等生产工艺及平台技术等方面的研究。

(3)积极推进科技成果的应用和转化。开发重大生物技术产品,培育一批企业或企业集团,提高国际竞争能力。我们必须立足于国家战略需求和市场需求,优先支持符合国家重大战略需求并具有我国优势和特色的技术成果转化,支持具有国际竞争力、经济效益显著的重大产品及设备、装置的开发。

(4)加强生物资源的保护和开发利用。从维护国家利益的高度出发,采取有效措施,加大我国生物资源的保护力度,建立和健全国家生物资源保护的法律、法规体系以及合理开发利用的研究、服务体系。

具体行动措施包括:一是实施专利战略,在产业发展和国际竞争中掌握主动权。通过国家重点科技计划的实施,努力产生更多的创新性研究成果:强化知识产权意识,获得一批具有重要应用前景的专利;遵循国际惯例和中国加入wto后应承担的义务,尊重和保护国外的专利和知识产权,同时利用我国自身优势,通过平等互利的国际合作取得一批专利。二是实施人才战略,培养和造就一支高水平的生物技术研究开发和产业化队伍。制定激励措施,加速国内人才队伍培养;进一步加大对海外优秀留学人员的吸引力度;扩大国际合作,引进海外智力资源。通过以上方式,凝聚一批生物技术的拔尖人才。运用国际通行的管理办法和机制,构建具有国际一流水平的科学研究机构,吸引海外留学人员回国和以多种方式为国服务。三是实施标准战略,建立具有中国特色并符合国际惯例的生物技术产业标准体系。针对生物技术产业发展的需求,以新兴产业和产品为重点,研究制定相应的产品标准与生产工艺规范。同时运用GLp、GCp和Gmp等国际标准,对现有生物技术研究开发和产业化体系进行更新改造,提高中国生物技术产业的国际竞争力。四是实施竞争力战略,培育在未来生物技术前沿领域能够有所作为的龙头企业。发展生物产业,开拓新的产品和市场,形成新的经济增长点,是国家发展生物技术的重要目的。通过机制创新,培育一批具有现代企业机制的,既有较强的市场开发能力和盈利能力,又有较强技术和产品创新能力的龙头企业。五是实施国际化战略,开拓中国生物技术的国际合作渠道和国际发展空间。本着“平等互利,成果共享,保护知识产权,遵从国际惯例”的原则,进一步拓宽生物技术领域的国际合作范围,引进和借鉴国际先进的理论、技术和管理经验。同时面向国际市场开发新产品,努力培育具有国际竞争能力的新兴生物技术产业。

生物科学新进展篇6

通过三年的初中新课程实验,初中新课程教学积累了丰富的经验,如今已进入深化阶段,通过观摩《动物的运动》这堂课使我对初中的生物科教学有了进一步的认识,这堂课的教学活动设计是这样的:(一)、回顾了解动物的运动,提出问题“动物的各种器官是怎样完成各种运动的呢?”;(二)、教师演示教具----家兔的骨骼标本、人体的骨骼标本、关节模式图、肌肉与骨和关节的关系图等,学生观察与思考:关节对骨的运动有什么意义?一组肌肉的两端是附着在一块骨上,还是分别附在不同骨上,这对于运动有什么意义?(三)、师生共同讨论:1、大吊车的哪些部位相当于动物体的关节?2、除哺乳动外,其他脊椎动物的骨骼也有关节吗?3、蚯蚓体内有肌肉,但是没有骨骼,这是它不能快速运动的一个原因吗?4、举例说出,人体都有哪些部位有关节?进行体育运动时,哪些关节容易受伤?应当怎样保护?(四)、通过模拟演示“屈肘动作的产生”、“伸肘动作的产生”揭示骨、关节和肌肉的协调配合。师生通过回顾日常生活经历自然进入课题,师生充分利用课程资源,展开讨论充分认识、理解动物的运动,课堂氛围生动活跃,培养学生的学习兴趣和探究能力,充分体现出新课程的教学理念。如果高中生物科课堂教学能够主动与初中生物科课堂教学进行衔接,新课程的教学理念自然得到延续,学生的探究能力与创新能力也必将得到发展。

二、高中生物科教师要充分认识初中生物科教材,做到初中生物科教材与高中生物科教材的衔接。

高中生物科教材是以初中生物科教材为基础的,如今许多的中学初中与高中分离,有相当一部分教师对初中的生物教材不了解,即使过去教过初中的教师也因为新课程实验的开展,初中生物科教材已经发生了很大的变化,如果没有充分认知初中生物科教材,这也给高中生物科的教学带来一定的不利因素。我们都认识到初中生物教学与高中生物教学是有其内在的必然的联系,学生的认知,教师的教学,都是以教材为基础的,如果高中生物科教师能够提早认识初中生物科教材定能收到如下的效果。

一是教师充分认识新课程教材的结构特点,对中学阶段生物学科的教材所体现的知识体系有整体的认识,把握课程标准的整体要求,在知识体系上保持了初中与高中在教学上的延续性。

二是教师充分感知新课程所体现出的课程理念,明确了高中生物的课程资源不仅是教材,只要是有利于实现课程目标的条件因素都是课程资源,在我们的生活环境、生产环境中提供了丰富的实物资源,在人类的实践活动探索过程中提供了丰富的活动资源,社会发展的信息化可以从信息网络中获取丰富的课程资源。可以说我们的周围环境为高中生物的教学提供了丰富的课程资源。

三是教师可以为高中生物科新课程实验的开展打好知识贮备的基础,同时又了解新课程理念下学生的认知规律。

三、高中阶段学生能力的培养应当与初中教学能力培养进行衔接。

学习能力的培养是一项系统工程,不按照科学程序进行是很难奏效的。安排培养序列要以学生心理发展规律和教学原则为依据。青少年心理发展的连续性和阶段性告诉我们,能力培养既要注意能力的前后联系,又要把某些能力放在适合的阶段。

生物科学新进展篇7

关键词:博物馆;提升;知名度

中图分类号:G119文献标识码:a

近年来,作为我国自然科学类博物馆之一的南京古生物博物馆(后面简称博物馆),一直围绕创新发展和服务社会的方向,着力于增强自身综合实力,研究打造科普精品,在提高知名度上开展了行之有效的探索。

一、自然科学类博物馆知名度的现状及其影响

深化改革开放使中国人民的生活水平日趋提高,社会大众对科学、文化等精神层面的追求日趋显现。有着五千年文明传统的国人渴望着精神食粮和文化大餐,自然科学类博物馆正成为人们接受科普传播的重要场馆之一。影响博物馆知名度的部分因素:一是有的博物馆建设,虽然得到国家的支持,但由于主客观原因使其还没有完全实现建设的预期目标。二是网络教育发展迅速,人们基本上是采用便捷的电化教育。三是个别博物馆展教方式过于传统老套,缺乏时代气息,满足不了现代人的文化需求和精神追求。

二、坚持做实馆内基础工作

博物馆围绕为社会公众服务的思想和理念,以人为本传播科普知识,进一步完善馆内基础设施建设,立足在展教的方式上让人耳目一新、内容上别具一格:推出《寒武纪乐园》互动设施、“澄江动物群”多点触摸系统以及3D科普电影放映厅等,让观众亲临其境感受到穿越时空的乐趣,牵手远古动物明星,与三叶虫同行,和奇虾共舞……

博物馆重视网站建设,紧贴时代脉搏,做到版面和内容及时更新,新改的版面活泼生动,让人们通过浏览博物馆网站重新认知世界,同时激发并吸引观众来博物馆参与和体验的兴趣。

近年来博物馆人力资源的配置呈现出人才结构优化、多样、综合的特点。现在博物馆除了自身建立一支稳定的队伍外,还依托中科院南京地质古生物研究所的人才优势为博物馆开展各种专项科普活动提供所需的专家和学者,研究所的专家库为博物馆的发展提供了用之不竭的人才资源,并发挥了不可替代的作用。

三、做强“展、教、研”一体化功能

“展、教、研”一体化全面发展是现代博物馆必须具备的能力和条件,也标志着博物馆创新发展的一种竞争实力。古生物博物馆通过几年的工作积累和不懈努力,在做强“展、教、研”一体化建设上实施了一系列新举措。

博物馆依靠中国科学院南京古生物地质研究所的综合实力和知识创新成果,适时将相关的科学发现和科研成果向社会,用通俗易懂的方式通过博物馆这个连接社会的教育平台展示给社会公众,使古生物博物馆的展示内容新颖、奇特,不断推出特展吸引社会公众的关注。精心策划:围绕一个“特”字做文章,除了吸引大家的眼球外,更重要的是突出科学内涵,突出观众喜闻乐见和新颖奇特的内容,让观众感觉到来得有价值并来有所收获。如近年举办各种古生物特展,将科学新发现、新研究及时呈现给社会公众,为博物馆的展教事业增添了一道亮丽的风景。

由于最近每年都有特展推出,前来博物馆参观的人数逐年增加:2012年较2011年参观人数增加11%;2013年较2012年参观人数增加16%。通过举办各种特展,博物馆的展教功能得到了加强,突破了“冷门”学科的局限,给观众带来了新的认知和知识。

博物馆注重挖掘科普传播形式的潜力,立足于深入浅出,互动与交流,让公众轻松体验科学带来的乐趣,以此提高古生物博物馆的影响力。截止2013年博物馆已成功举办了七届化石鉴赏会和五届“奥妙的地球与奇特的生命”绘画、征文和摄影大赛。2013年博物馆还借助新闻媒体进一步宣传古生物博物馆,诸如南京电视台系列宣传报道了博物馆的夏令营活动,博物馆成功举办了多期中小学夏令营和冬令营,活动吸引了百余名学生参加,博物馆的知名度在活动中得到进一步的提升。

博物馆馆长牵头带领有关人员积极参加江苏省科协的科普研究项目、申报省市和国家重点项目课题、与有关高校开展多种形式的交流和合作。2011年主持完成了国家自然科学基金项目“澄江动物群三维立体”的研究;2012年主持完成了中国古生物化石保护基金会项目“澄江动物群多点触摸系统”。以上科学研究的开展,强化了博物馆的自身研究功能,为展教能力的提升提供了理论基础,促进了展教向高层次的方向发展,展、教、研有机的结合及协调发展提升了博物馆的知名度。

2013年由馆长冯伟民研究员参与编著的大型科普读物《远古的霸主―恐龙、翼龙、鱼龙》正式出版;由馆长冯伟民研究员参与编著的《远古的悸动―生命起源与进化》一书于2013年成功入选全国优秀科普作品。博物馆正努力坚持用专家的深度和以公众的视角为广大观众解读科学和技术,借助科普读物和科学讲座等多渠道、全方位的普及科学知识。

经过上述几方面的努力,南京古生物博物馆在探索和寻找提升本馆知名度和美誉度上进行了一些探索,为全社会弘扬科学精神、传播科学知识发挥了应有的作用。

四、加快提升博物馆知名度的几种途径

生物科学新进展篇8

关键词:植物科学与技术专业;人才培养模式;区域经济发展

中图分类号:G712文献标志码:a文章编号:1009-4156(2013)09-149-03

吉首大学为了适应区域经济发展和生态环境建设对植物类高级技术应用型人才的需求,依托武陵山区资源优势、学科教学平台,按照服务地方的办学原则,新办了植物科学与技术专业。近年来,随着国家“武陵山片区区域发展和扶贫攻坚规划”的实施,对地方高等学校人才培养提出了更高要求。吉首大学生物资源与环境科学学院(以下简称“我院”)据此全面调整植物科学与技术专业培养方案,确定植物科学与技术人才培养目标为:具有扎实的生物技术专业基本理论、基础知识,掌握现代科学与技术技能;具有适应地方经济社会发展需要、实践能力和创新精神强,能在工业、医药、食品、农、林、牧渔、环保等行业的企事业和行政部门从事有关应用研究、技术开发、生产管理和行政管理、销售、产品质量安全管理等具有较强创新能力的高素质应用型人才。据此目标,我院全面调整人才培养方案,优化课程体系,改革教学内容,并依据“厚基础、宽口径、多方向”原则,进行了以提高学生的综合素质、培养学生的创新能力为目的专业培养改革与实践。

一、适应区域经济对人才的需求,构建“以能力为中心”课程体系

植物科学与技术专业人才培养方案要求学生通过学习植物科学与技术方面的基本理论和基础知识,具备植物资源分类鉴别及原料生产与植物资源保护的科学知识和技能,以及对植物功效活性成分进行分离分析及功能产品、植物药品开发方面的科学知识和专业综合技能。课程体系的综合化,使基础教育与专业教育、应用研究和开发研究相互渗透和交叉,有利于培养适应社会经济发展需要的人才。调整和修改的课程体系,着力体现了专业基础课程的学时和学分;注重实践环节教学和专业基础的夯实,力求理论课程与实践课程的有机结合,强化实践技能培训;适度增加选修课程,重在体现社会对人才素质的需求,通过提炼课程内容,提高课程的知识容量,达到拓宽学生知识视野的目的。课程内容注重交叉融合,将相关学科的专业基础课、专业课及选修课进行交叉融合,以便在有限的学时里使学生获得更多信息,如开设生物科技产业开发讲座,使学生了解当今植物科学与技术的发展前景与发展方向,充分认识到植物科学与技术及其天然产物在人们日常生活及国民经济发展中的重要地位。构建的课程体系主要分为通识教育课、学科基础课、专业教育和实践教学等四大模块,该体系建立合理的数理化知识体系,提高学生进一步获取知识能力;结合了生物学知识和必要的工程学知识,以适应现代生产工程设计和生产管理,使学生有初步的经济管理知识;开设大量的专业选修课,增强个性化特色,拓宽专业口径,提高专业素质和能力;注重实践教学,培养初步解决实践问题的技能,适应区域经济发展对人才需求。

1.理论教学课程体系。植物科学与技术理论课程的知识体系主要包括思想道德品质及素质教育课程、外语、数理化、生物学、工程学等,分属于通识教育课程、学科教育课程、专业教育课程等三个模块。模块一:通识教育课程包括思想政治理论课、英语、数理化等公共基础课程,着重培养学生思想道德品质和学科交叉应具备的基本知识。素质教育课主要是对综合素质的培养,目的在于拓宽知识视野,培养和提高学生获得知识能力和潜力。模块二:学科教育课程包括生物化学、微生物学、细胞生物学、化工原理、工程制图、现代仪器分析等课程。这些具有生物学知识要素的课程的开设,使学生掌握生物学专业知识,具有初步的工程学专业知识和技能,并将现代生物技术与生产实践内容进行初步结合。化工原理的学习,使学生把握工程理论和技能的基本内涵和方法。模块三:专业教育课程包括专业基础课,如植物学、动物学、植物资源学、植物生理学、植物组织培养等五门核心课程。专业主干课包括生物工程设备、生化分离工程、植物产品加工工艺学、植物成分提取与纯化、仪器分析与成分检测、植物产品开发与企业法规等七门课程。专业主干课程体现了本专业的学科特色,是将生物学理论结合到工程技术中的教学过程。专业任选课包括植物地理学、民族植物学、植物保护学、环境保护概论、清洁生产与iS014000、企业管理、生物科技产业开发讲座等15门。大量专业任选课的设置,为学生提供更多的专业学习机会,可有效拓宽学生专业的视野,增强学生就业时的专业竞争力,提高在学科交叉领域的工作和发展潜力。公共选修课由学校组织开设,包括自然科学、生态地理、人文社会科学、艺术美育等几大类别,要求理工科学生至少应修满六个学分人文社会科学类课程,旨在提高学生的全面素质。

2.实践教学课程体系。植物科学与技术是一门实践性很强的学科。对学生的实践能力和创新能力的培养直接决定着学生走向社会的竞争力和发展潜力。因此,学习本专业的基本理论知识,加强生产和科研的实践是教学的重要环节。实践教学在改革的课程体系设置中属于第四模块。除了规定的军训、思政实践,实践教学内容主要包括实验室实验、课程实习、校外基地生产实习、毕业实习等四个部分,这些实践教学环节都具有较为明确的实验项目、实践内容和训练体系,形成了比较完整的实践教学体系。在实验教学上打破实验教学从属于理论教学的传统课程设置模式,独立设置基础化学实验、动植物大实验、生化与分子生物学大实验、仪器分析与植物有效成分提取与检测、工程制图等实验课程,课程设置结构层次明显,又各具独立性,能够提供较为系统的实验技能训练,有利于学生掌握相关课程的理论知识,增强学生解决实际问题的能力。此外,在第二到第七学期,利用我院实验中心开放实验室进行科研实践,提高学生动手能力、分析和解决问题的能力以及创新思维。该课程体系的设置能较好地促进学生掌握专业知识和技能,提高学生的适应能力和发展潜力,以及培养学生的实践能力和创新思维。

二、瞄准就业率。构建应用型人才培养的实践调练和创新能力体系

1.拓宽专业口径,适应多岗位就业的需要。植物科学与技术兼有理学和工学专业特色,其人才培养也具有多学科、多领域融合的特点,因而课程设置内容丰富,涉及面广。按照“厚基础、宽口径”的培养思路,在人才培养方案中设置两个专业方向,即植物资源培育与生产的理学方向,以及植物资源开发与利用的工学方向。多门选修课的开设拓宽了专业口径,加强了基础人才能力的培养。

2.强化实践教学,提升学生综合技能和创新思维。植物科学与技术具有理工科特色,其课程体系的构建注重培养实践能力。按照学生在大学学习和能力提高发展规律,由易到难地组织实践教学体系,将有关实验(实践、实习)内容综合到各阶段的实践教学中。同时,在第三至第七学期设置了创新性研究项目,实行本科生导师制,培养学生综合运用知识的能力和创新思维。这种实践教学模式能够培养和激发学生学习的主动性和创新精神,以及理论联系实际的能力、分析和解决问题的能力。

3.加强学科融合,体现专业特色。植物科学与技术专业与工艺生产及应用直接关联,因此,课程体系将生物学原理和技术结合,并融入到工程学原理中,开设了上游技术(如植物资源化学)和下游加工过程(如植物产品加工工艺学);又如专业基础课天然产物化学和植物有效成分提取与分析等课程,以及若干门实践性强的工程类课程,如生物工程设备、工程制图、产品生产法规等课程,区域资源特色课程设置以及将生物技术和工程技术相结合的人才培养方案体现了我院植物科学与技术专业教育为区域经济发展培养急需人才的特点。

三、着力于交叉学科知识的整合。实施教学模式改革

1.注重课程体系整合,更新和优化课程内容。课程体系本着优化整体、精简课程数量的原则,将教学计划总学时控制在175个学分。每个学科主要专业基础知识的本源性在于几门核心课程,它们构成这个学科的体系框架。由专业基础知识核心课程衍生出本学科其他丰富内容的最基本知识。因此,课程体系的优化要求合理分配教学重点,对课程内容进行提炼与更新,教学过程尽量减少重复,加强课程的基础性、综合性和前瞻性,推动课程体系的整合与课程间的合理渗透,形成生物技术和工学应用性特色较明显的课程体系。

复合型人才培养要求课程覆盖门类广泛的学科,但学科的发展又要求在教学计划构建和修订时增加新的教学内容,且不突破总学时数,这导致在教学计划编制过程中学时数与教学内容拓展之间的矛盾。因此,有必要对所开设的课程内容进行选择、调整、优化和学时压缩,更新和优化课程内容,精简课程门类,提炼基础性和原理性的共性内容,使学生在较少的课时内比较系统地掌握本专业的核心知识,培养综合运用的.能力和技能。通过开设如生物科技产业开发讲座(科研成果与推广应用)课程,将新的理论、方法和先进的科技成果及产业化引入课程教学,有助于解决教学内容陈旧、重复多、内容较狭窄等问题。

2.加强综合性实验及创新性研究结合的实践课程。作为兼有理工科特色的专业,调整实验课程体系以及实验内容,开设综合性实验及创新性研究相结合的实践教学成为专业培养重要特色。加强基础性实验教学,旨在培养学生掌握基本操作和技能,增设综合性实验和创新性实验:旨在培养学生综合应用多学科基本理论、基本原理和基本实验技能的能力。综合性实验要求学生综合运用所学课程的知识和实验技能,既可增强各门课程的相互渗透,又可巩固对生物工程理论知识和基本技能的掌握。同时,通过学校实验中心平台项目,开设专门培养创新性思维的研究型实验,由教师设立具有科研和开发前景的课题与项目,或者指导学生自选相关课题,通过学生自主进行实验方案设计、实验流程优化、实验结果分析和讨论,旨在提高学生运用知识、发现问题、分析问题和解决问题的能力,创新性研究型实验教学培养了科研思维和创新能力,同时为学生进入毕业论文(设计)奠定专业基础。

生物科学新进展篇9

一、物理新课程结构和内容的价值取向

从课程结构上来看,高中物理新课程由必修课程和选修课程构成。这主要缘于这样的两点考虑:1.普通高中物理课程仍然是基础教育课程,因而在构建高中物理课程时一要注意体现国家对学生发展的基本要求和共同质量标准,二要考虑到全体高中学生基本的学习需求。2.高中物理课程不同于义务教育阶段的物理课程,它不仅应该考虑到全体学生的共同发展,而且还应该根据学生的学习兴趣、个体差异、发展潜能和今后的职业规划构建不同类型、不同风格的选修课程,为学生提供选择的空间,促进学生自主地、有个性地发展。

从课程内容上来看,普通高中物理新课程特别注重对学生今后发展有重要意义的基础知识的选取,重视基础概念和基础规律、基本方法和基本思想的教学,如物理必修①中明确区分位置和位移、强化了矢量概念教学、突出了变化率概念、渗透了极限思想等;普通高中物理新课程更加注意联系社会和生活的实际,突出了包括物理学在内的科学技术与社会相互联系和影响的观点,让学生在理解物理学在人类文明与进步过程中的作用与贡献、理解物理学对当今世界及人类生活的重大影响的同时,掌握包括物理学在内的科学技术还有负面影响,从而能正确对待科学发展成果、牢固树立科学发展意识和可持续发展意识,如物理必修①中“科学漫步:全球卫星定位系统”、“StS:速度与现代社会”、“StS:从伽里略的一生看科学与社会”等;普通高中物理新课程进一步加强了实验和实践活动的设计,如设计了“演示”、“实验”、“做一做”(或“大家做”)等不同形式和要求的实验栏目,有利于学生科学思维能力、实践能力和创新精神的培养。

二、物理新课程教学方式的价值取向

新课程实验一再强调要尊重每一位学生,要关注每一位学生的情绪生活和情感体验,要关注每一位学生的道德生活和人格养成。为此,新课程倡导建立基于师生交往、生生交往的互动、互惠的教学关系,强调学生探索新知的经历和获得新知的体验。高中物理新课程十分强调科学探究在物理教学中的地位和作用,甚至可以说整套普通高中课程标准物理教材整体上就是依据探究的思路展开的,如物理必修①第二章第一节“实验:探究小车速度随时间的变化规律”、第二章第五节“伽利略对自由落体运动的研究”等。通过科学探究,学生可以清楚地认识科学探究本身的重要性,即通过科学探究认识发现问题和提出问题的意义、认识猜想和假设的重要性、认识制定计划的作用、认识通过收集实验数据进行分析论证的重要性、认识评估的意义、认识交流和合作的重要性等;也可以让学生通过探究理解科学对事实的尊重、科学对观察(思维)的依赖、科学对结论的谨慎和科学对错误的修正,进而通过探究真正使学生获得基础知识、基本技能的过程同时成为学生学会学习、学会合作、形成正确价值观、养成健全人格的过程。

三、物理新课程评价方式的价值取向

生物科学新进展篇10

关键词:生物技术;制药;基因工程

生物技术是在上个世纪才兴起的一种综合性很强的技术学科,是通过先进的科学技术和生物学理论相结合的一门综合性科学技术,是通过改变动植物细胞和Dna进行人为加工制造的过程和技术。生物技术在应用的过程中为人们社会发展和医疗提出了新的理论,就传统的医疗技术提出了挑战。生物技术是一个加工过程,更是一个服务行业,是培养新的物种,新的产品的过程。植物基因工程是大年生物学中的主要方式,更是植物学领域的主要生物技术和基因工程,其在研究的过程中以植物为对象,利用对植物细胞和基因的改造来进行提高植物对大自然的各种抗性,是其在恶劣的环境中良好生长的前提。在植物的生物技术开发过程中,我们通过提高植物在生长过程中必须要的各种物质来增强植物的生长能力和抗病虫能力,从而取得我们在制药过程中的各种优良的原材料。

一、生物技术制药技术的原理

生物生物制是采用先进的科学技术对各个微生物和微元素进行辨析和处理的过程,是通过先进的科学器械对各种微量元素提取的过程。药技术是通过微生物学和基因工程技术的研究成果从生物体各个组织和细胞变化的原理中出发,利用当前先进的科学技术以及信息技术对各个微生物以及细胞进行各种手段的催化和变动过程。在我国制药的过程中是为其提供各种原材料的前提基础。其在应用的过程中,是基因工程技术发展过程中的对各种微生物认识和其变化过程认识的结果。在我国制药的过程中,随着当前各种病菌的不断变化和各种病况的逐渐新颖,传统的医疗已经无法满足当前各种病症的需求,因此在当前的只要过程中,生物技术在其中有着良好的促进和催化作用,是当前制药业发展的前提和基础。

二、生物制药在我国的发展现状

一直以来,生物制药产业属于高新技术产业,是当前生物技术发展过程中的必然结果和结局。生物技术说白了就是一种微生物技术,是对各种微生物进行分析和判断的过程。在生物工程的发展过程,主要应用了先进的科学技术和各种先进的设备对各种微生物进行研究和探讨,这种方法对医药的发展具有重要的推动作用。从最初出现到现在的蓬勃发展,生物工程只经历了段在的一个过程,是当前技术发展过程中发展最快的项目之一。在当前的生物技术发展的过程中,离不开科学技术和信息技术的大力支持。科学技术与信息技术是生物技术发展的前提和基础。

我国生物制药产业起步比较晚,由于我国近现代历史中的各种因素的制约与影响,使得我国在各种科学技术发展过程中起步都相对较晚,生物工程技术也是如此,在我国,其发展仅仅只有接近20年的历史,比起美国等发达国家半个世纪的研究成果,我国的生物技术就显得微不足道。但是随着这二十年来我国的大力发展和国家政策的大力支持,生物技术在研究的过程中取得了良好的成绩,以基因工程药物为核心的研制、开发和产业化已经颇具规模。目前,随着各种环境因素的不断恶化,各种自然条件和气候因素也在不断的变化之中,使得当前各种病菌发生其迁移性的变化,造成人类健康的严重威胁,在这种背景之下,药品的开发和研制已成为当前保证人们健康的重要手段和不可忽视的手段。

与世界先进国家的生物医药产业相比,我国生物医药产业还处于比较落后的状态,但是国家和地方政府都在不断加大对该产业的发展力度,从政策和资金等各方面不断加大投入。当前,我国已将生物制药作为经济发展的重点建设行业和高新技术的支柱产业来发展。当前一些科技发达或经济发达地区正在不断建立部级生物制药产业基地,并初步形成了初具规模的生物医药产业集群,这对我国的生物医药产业发展起到了很好的带动作用。总体而言,中国生物制药产业未来充满希望,前景看好,中国的生物制药产业将呈继续增长态势。

三、生物制药的前景与分析

生物制药产业呈现集群式发展。产业集群发展具有明显的发展优势,能够极大地促进产业的快速发展。生物制药产业作为高科技产业,不仅需要在基础设施、上下游配套产业等方面的支持,还需要同教育培训、专业服务、技术转移中心等相关服务组合在一起,方能发挥高效作用优势。当前,我国在生物技术产业迅猛发展的浪潮推动下,经过多年的发展和市场竞争,加上政府不失时机地加以引导,我国生物技术、人才、资金密集的区域,已逐步形成了生物医药产业聚集区,由此形成了比较完善的生物医药产业链和产业集群。这些产业集群对于促进生物制药产业的发展具有重要的作用,使得生物制药整体产业链得到优化,在生产效率方面得到大幅提升。我国生物制药产业以后仍会朝着这一方面快速发展,政府也将会加大投资力度、重点建设产业集群区,在基础设施、配套服务业、研究开发、服务创新、教育培训和风险投资等方面进行发展和创新,为生物制药产业集群发展提供良好的发展环境。

生物医药技术向产业化推进。将生物医药技术从科研转向产业化生产是科研的重要目的,只有将技术转化为生产力,才能使得社会生活水平得到提升。我国生物医药技术当前很大一部分还停留在科研方面,并没有有效地转换为生产力,这不仅浪费了很多的资源,也使得我国的生产实践跟不上研发,造成了生产的滞后状况。生物医药技术向产业化推进要求企业通过委托外包策略,建立技术同盟,形成优势互补,使得自身能够专注于自身专长方面,从而能够降低生产成本、提高竞争优势。我国生物制药公司在未来发展过程中,势必会朝这一趋势发展,通过外包方式进行新药开发。

生物制药新兴技术将不断应用于产业发展。生物制药产业作为高新技术产业,需要不断进行技术创新,才能不断解决产业发展中存在的问题,并不断满足医药水平提升的要求。生物制药新兴技术的发展将会不断应用到产业发展当中来,从而促进产业技术水平和社会医疗水平的提升。