時(shí)間:2023-11-13 09:56:29
序論:在您撰寫現(xiàn)代生物工程技術(shù)時(shí),參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
關(guān)鍵詞:現(xiàn)代生物技術(shù);環(huán)境工程;應(yīng)用
經(jīng)濟(jì)發(fā)展與城市建設(shè)作為當(dāng)前時(shí)展的主流與基本趨勢,盡管在多年來已經(jīng)取得了顯著的成就,然而由于城鎮(zhèn)在自身發(fā)展的過程中過于追求經(jīng)濟(jì)效益,而忽視了必然的社會(huì)效益,生態(tài)環(huán)境問題油然而生。針對當(dāng)前愈演愈烈的環(huán)境問題,只有不斷完善發(fā)展環(huán)境工程項(xiàng)目體系,不斷創(chuàng)新發(fā)展已有的現(xiàn)代生物技術(shù),才能真正在探索解決環(huán)境問題新方法的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的有效統(tǒng)一,真正為人類的可持續(xù)發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。
1現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境工程中的應(yīng)用
現(xiàn)代生物技術(shù)在構(gòu)成上主要以DNA技術(shù)為基本引導(dǎo),包括一系列生態(tài)高新技術(shù),例如細(xì)胞工程技術(shù)、基因工程技術(shù)、微生物工程技術(shù)、生物修改技術(shù)等。從環(huán)境工程的角度來看,由于該技術(shù)具有無污染、再生方便、循環(huán)性強(qiáng)等基本特征,因此在環(huán)境工程中具有較高的應(yīng)用價(jià)值,能夠在確保生態(tài)環(huán)境友好的基礎(chǔ)上追求最大化的經(jīng)濟(jì)效益。下面將以生物技術(shù)和基因工程技術(shù)為例來具體論述。
1.1生物技術(shù)的應(yīng)用
生物技術(shù)在生態(tài)環(huán)境工程中的作用體現(xiàn)在多個(gè)方面,以醫(yī)學(xué)為例,DNA重組技術(shù)的出現(xiàn)使得血漿蛋白相關(guān)臨床病理特征不再那么神秘。研究人員開始利用生物及時(shí)對血漿蛋白進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化處理,并通過母體繁殖的方法,制造出了大量的人體蛋白,而這些蛋白在臨床上都具有極高的應(yīng)用價(jià)值和顯著療效。與常規(guī)的臨床治療技術(shù)進(jìn)行對比,生物技術(shù)的優(yōu)勢特征主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面,首先,生物技術(shù)的副作用低,由于人體蛋白是經(jīng)由生態(tài)技術(shù)所獲取的,因此應(yīng)用于人體具有很高的適用性,不良反應(yīng)發(fā)生率極低;其次,由于生物技術(shù)能夠通過作用與人體網(wǎng)絡(luò)功能體系的方式來達(dá)到綜合醫(yī)療的臨床診治效果,因此比常規(guī)的化學(xué)療法或放射性療法具有更高的臨床適用性。
1.2基因工程技術(shù)的應(yīng)用
以植物基因工程技術(shù)為例,隨著當(dāng)前基因工程技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展,我們已經(jīng)構(gòu)建起了完善系統(tǒng)的生物技術(shù)體現(xiàn),經(jīng)由將植物基因工程的相關(guān)研究內(nèi)容放置到標(biāo)準(zhǔn)操作流程當(dāng)中,不僅能夠植物基因工程在實(shí)際操作過程中科學(xué)性和準(zhǔn)確性,同時(shí)還能夠幫助研究人員研制出更多的轉(zhuǎn)基因植物,進(jìn)而產(chǎn)生大量的醫(yī)學(xué)蛋白,為醫(yī)學(xué)發(fā)展創(chuàng)造有利條件。
2現(xiàn)代生物技術(shù)繼續(xù)發(fā)展的建議
當(dāng)前現(xiàn)代生物技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展對生態(tài)環(huán)境工程建設(shè)活動(dòng)起了重要的推動(dòng)作用,而為了適應(yīng)當(dāng)前日益增長的環(huán)境保護(hù)與綠色發(fā)展的要求,就需要我們進(jìn)一步地發(fā)展現(xiàn)代生物技術(shù)的重要作用。由于上文針對生物技術(shù)和基因工程技術(shù)展開了論述,下面將繼續(xù)就這兩點(diǎn)分析繼續(xù)發(fā)展壯大現(xiàn)代生物技術(shù)的建議措施。
2.1提供生物技術(shù)在能源問題的應(yīng)用效率
能源問題作為時(shí)展與經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要問題,與生態(tài)環(huán)境之間有著密切的關(guān)系。這就給我們以有益提示,在發(fā)展生態(tài)技術(shù)的過程中,應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)將生物技術(shù)與能源開發(fā)與利用有機(jī)地結(jié)合起來,一方面不斷提高舊能源的利用效率,另一方面不斷研究探索新型能源與綠色能源,著力轉(zhuǎn)變能源應(yīng)用的傳統(tǒng)地位,嘗試新思路與新途徑??梢哉f,基于生物技術(shù)的能源開發(fā)與利用是未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要途徑與趨勢之一。
2.2強(qiáng)化轉(zhuǎn)基因工程及時(shí)在環(huán)境自治問題上的應(yīng)用效果
生態(tài)環(huán)境問題在迫使人類開始重新審視人與自然關(guān)系的同時(shí),也開始讓人從環(huán)境保護(hù)的基本思路轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)調(diào)提高環(huán)境的自治能力,因此如何在發(fā)展的過程確保生態(tài)環(huán)境的自我恢復(fù)能力,已經(jīng)成為當(dāng)前環(huán)境工程的重要研究課題。以轉(zhuǎn)基因工程技術(shù)為例,通過將轉(zhuǎn)基因技術(shù)與新植物培育與養(yǎng)殖有機(jī)地結(jié)合起來,從而達(dá)到植物品種改良、土壤優(yōu)化的目的。此外,研究人員還可以考慮改良一些具有顯著吸附能力的植物,通過將土壤中一些已經(jīng)超標(biāo)的金屬元素予以有效吸收,在提高土壤自身恢復(fù)能力的基礎(chǔ)上,提高當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的自治能力。另一方面,經(jīng)由轉(zhuǎn)基因工程技術(shù)所培育出的植物在應(yīng)用過程中能夠兼具經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,這就達(dá)到了二者的有機(jī)協(xié)調(diào)。
3結(jié)語
事實(shí)上,現(xiàn)代生物技術(shù)所涵蓋的范圍與內(nèi)容及其廣泛,由于篇幅原因,本文在此只是簡單地選取了生物技術(shù)和基因工程技術(shù)兩方面的內(nèi)容。當(dāng)前現(xiàn)代生物技術(shù)在生態(tài)環(huán)境工程中的應(yīng)用價(jià)值與實(shí)際效果已經(jīng)為人為熟知,為了確?,F(xiàn)代生物技術(shù)能夠在未來更好地為環(huán)境問題作出重要貢獻(xiàn),就需要不斷實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展,不斷將現(xiàn)代生物技術(shù)與生態(tài)環(huán)境工程有機(jī)地結(jié)合起來,達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的和諧統(tǒng)一。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】食品工程;基因工程;現(xiàn)代生物技術(shù)
隨著社會(huì)的不斷變革,人們的生活水平逐漸提高,對于食品安全提出了更高的要求。由此觀之,對于我們中國人而言,食品安全是極其重要的。在食品工程中,我們會(huì)用到很多技術(shù),其中,生物技術(shù)是最較常見的。舉個(gè)例子,在食品工程中使用乳酸菌、酵母菌等。隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步,食品工程也開辟出新的發(fā)展路徑,與此同時(shí),與生物技術(shù)更加緊密地結(jié)合在一起。與傳統(tǒng)的生物技術(shù)相比較,現(xiàn)代生物技術(shù)的效率更高,能夠更加有效地促進(jìn)食品工程取得新的突破,能夠帶動(dòng)整個(gè)行業(yè)的進(jìn)步。所以,在食品工程中積極開發(fā)現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用,能夠幫助我們研發(fā)出更多新的產(chǎn)品,為食品工程創(chuàng)造出一片更加廣闊的發(fā)展天地。
1.基因工程
最近這些年以來,基因工程取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,開拓出越來越廣闊的發(fā)展空間。在生物學(xué)方面,基因工程應(yīng)用非常廣泛,同樣,在食品工程方面,基因工程的應(yīng)用范圍也逐漸在擴(kuò)大。尤其是近幾年來,轉(zhuǎn)基因技術(shù)得到了非常廣泛的應(yīng)用,由于轉(zhuǎn)基因食品的出現(xiàn),人們更加關(guān)注食品的安全問題。實(shí)際上,這僅僅是基因工程在食品生產(chǎn)方面的一個(gè)應(yīng)用。除此之外,基因工程在動(dòng)物性食品的開發(fā)過程中也發(fā)揮著不容小覷的作用。舉個(gè)例子,2009年,我國第一次利用乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)的抗凝血酶蛋白純品,這項(xiàng)工程不僅對環(huán)境的危害非常小,而且不會(huì)需要過多的人血,防止病毒擴(kuò)散對人體造成損傷。除此之外,這項(xiàng)工程的成本相對比較低,與傳統(tǒng)的技術(shù)相比,很多功能得到了非常大的改善。具體表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:
1.1 優(yōu)化食品工程資源及食品品質(zhì)
在食品工程中應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù)逐漸成為一種新時(shí)代的潮流?;蚬こ炭梢允购芏鄠鹘y(tǒng)產(chǎn)品得到很大的改善,甚至可以利用生物技術(shù)研發(fā)出更多新的產(chǎn)品。與此同時(shí),還可以增加農(nóng)作物的產(chǎn)量。除此之外,我們可以利用反義RNA技術(shù),讓植物或者蔬菜的成熟成為可控因素,這樣可以使蔬菜的保質(zhì)期和儲(chǔ)存期變得久一點(diǎn)。同樣,這項(xiàng)技術(shù)也可以在畜產(chǎn)品身上得到淋漓盡致的發(fā)揮,以滿足更多的消費(fèi)者的需求。
1.2 改良食品工程菌種
利用微生物菌種進(jìn)行食品生產(chǎn)在很多食品工程中都會(huì)應(yīng)用到,像我們?nèi)粘I钣玫降尼u油、酸奶等。產(chǎn)品的產(chǎn)量以及產(chǎn)品的質(zhì)量在很大程度上取決于微生物菌種的質(zhì)量 ,因此,我們通過研究基因工程,在菌種研究中應(yīng)用我們的研究成果,這是改善食品質(zhì)量的一條非常重要的捷徑。比如,我們可以把A-乙酰乳酸脫羧酶的基因在啤酒酵母中進(jìn)行復(fù)制,這樣就可以使啤酒的風(fēng)味得到改良;在啤酒的純種發(fā)酵過程中,可以采取嗜殺酵母的措施提高啤酒的質(zhì)量。再者說,在有氧條件下,乳酸桿菌的存活時(shí)間一其中蘊(yùn)含的一種酶的活性正相關(guān),而且,根據(jù)很多的研究資料顯示,這種酶能夠抗衰老、抗腫瘤,防止細(xì)胞發(fā)生凋亡,對某些基因進(jìn)行克隆。這樣,就可以使保健產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)一步得到保障。
2.蛋白質(zhì)工程
最近幾年來,蛋白質(zhì)工程也取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,這個(gè)工程主要針對于蛋白質(zhì)的生產(chǎn)、合成等展開研究,與我們的食品工程有著緊密的聯(lián)系。當(dāng)前,這項(xiàng)工程主要運(yùn)用在對纖維素酶的性質(zhì)進(jìn)行優(yōu)化或者使凝乳酶的性質(zhì)得到改善等方面。在自然界中,我們能夠直接獲取的酶種并不多,因此,市場上的這種酶非常稀少。但是,如果我們大力開發(fā)蛋白質(zhì)工程,就可以使這個(gè)情況得到有效的緩解。
3.細(xì)胞工程
利用細(xì)胞工程,我們可以使植物的形狀得到有效改善,也可以研制出更高效的酶制劑、添加劑等。所以,很多人都投身在這個(gè)研究之中。當(dāng)前,細(xì)胞工程所涉足的領(lǐng)域主要是一些天然食品或者天然的添加劑,具有非常廣泛的應(yīng)用范圍,而且,發(fā)展前景不可估量。因此,我們要著力開發(fā)這項(xiàng)技術(shù),讓這項(xiàng)技術(shù)在食品工程中發(fā)揮更大的作用。
4.生物酶工程
最近幾年來,發(fā)達(dá)國家的酶工程發(fā)展非常迅速。發(fā)展了很多功能性食品添加劑。我們可以借助酶的催化作用,酶制劑始終保持新鮮,把外界對于酶制劑的不好的影響降低到最低,這樣既可以保持酶制劑的原有特性,又可以優(yōu)化酶制劑的質(zhì)量。舉個(gè)例子,溶菌酶對革蘭氏陽性菌的溶菌作用非常強(qiáng),我們可以利用這個(gè)作用使乳制品、干酪、肉制品、水果的保鮮時(shí)間延長。不僅催化作用強(qiáng),而且對人體沒有毒害,需要的條件也相對比較簡單。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:酶工程;課程體系;生物技術(shù)
中圖分類號:G642.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號:1002-4107(2014)06-0033-02
為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)全球化的要求,更好地應(yīng)對國際金融危機(jī)的沖擊,中國政府大力推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長由主要依靠增加物質(zhì)資源消耗向主要依靠科技進(jìn)步、勞動(dòng)者素質(zhì)提高和管理創(chuàng)新轉(zhuǎn)變。這也對高層次人才培養(yǎng)模式改變和結(jié)構(gòu)調(diào)整提出了更高要求,部分高校應(yīng)用學(xué)科結(jié)構(gòu)體系仍與行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求存在較大差距[1]。進(jìn)入21世紀(jì),生物技術(shù)飛速發(fā)展,技術(shù)研究手段不斷更新,酶工程作為生物技術(shù)、生物工程、食品科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,是聯(lián)系基礎(chǔ)課與專業(yè)課的重要橋梁。為滿足生物產(chǎn)業(yè)行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,酶工程教學(xué)結(jié)構(gòu)體系亟待調(diào)整,以培養(yǎng)掌握現(xiàn)代生物技術(shù)體系下酶工程的理論知識(shí)和應(yīng)用技術(shù),具備研究創(chuàng)新能力及相關(guān)領(lǐng)域自主學(xué)習(xí)能力的應(yīng)用型本科人才,體現(xiàn)教學(xué)與科研相結(jié)合的人才培養(yǎng)模式。
一、構(gòu)建現(xiàn)代生物技術(shù)背景下的酶工程課程體系
應(yīng)用型本科人才的規(guī)格特點(diǎn)要求必須圍繞應(yīng)用型本科人才知識(shí)、能力、素質(zhì)和諧發(fā)展的目標(biāo)要求,以能力培養(yǎng)為重心,構(gòu)建相對獨(dú)立、內(nèi)在統(tǒng)一的人才培養(yǎng)體系。通過改革和探索,構(gòu)建起能敏銳地反映社會(huì)需求,實(shí)基礎(chǔ)、強(qiáng)能力、高素質(zhì)、多樣化的人才培養(yǎng)模式[2]。
酶工程學(xué)科發(fā)展迅速,需要不斷地更新所使用的教材,才能讓學(xué)生掌握新的、前沿的酶學(xué)知識(shí)。傳統(tǒng)的酶工程教學(xué)主要圍繞酶的生產(chǎn)、分離純化和應(yīng)用等進(jìn)行,酶的修飾、酶的人工模擬、酶的固定化等內(nèi)容只做概略介紹。本次教改后,選用了普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材《酶工程》作為主要參考教材,同時(shí)參考國內(nèi)外其他優(yōu)秀教材,如《Fundamentals of Enzymology》、《酶學(xué)》(陳石根)、《酶工程》(羅貴民)等,對酶的修飾、人工模擬、固定化等詳細(xì)地介紹了具體的方法、實(shí)例;引入酶的非水相催化、酶分子定向進(jìn)化及核酶的研究及應(yīng)用等新內(nèi)容。在教學(xué)中融入一些文獻(xiàn)資料補(bǔ)充擴(kuò)展教學(xué)內(nèi)容,使教學(xué)內(nèi)容更加豐富,關(guān)注酶學(xué)的應(yīng)用與研究前沿。
二、運(yùn)用理論聯(lián)系實(shí)踐的酶工程教學(xué)方式
酶工程是一門理論聯(lián)系實(shí)踐很強(qiáng),又很抽象的學(xué)科。根據(jù)這一特點(diǎn),在教學(xué)方法改革中,充分體現(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)踐,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。突出教與學(xué)的密切結(jié)合、教學(xué)與研究的密切結(jié)合、課內(nèi)與課外的密切結(jié)合[3]。
(一)理論課增加互動(dòng)
在介紹理論知識(shí)時(shí),從身邊教師科研中的一些酶學(xué)案例開始或先提出學(xué)生感興趣的問題,例如在介紹酶分子修飾前,先讓學(xué)生查閱哪些酶作為藥物使用具有較好的療效,同時(shí)天然的藥用酶在臨床使用時(shí)有哪些不良反應(yīng)、如何解決等。引導(dǎo)學(xué)生積極思考,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,使學(xué)生由“被動(dòng)地學(xué)”變成“主動(dòng)地要學(xué)”;同時(shí)啟發(fā)他們多提問題,多查閱相關(guān)文獻(xiàn),并組織分組討論等。這樣的授課方式不僅能增強(qiáng)師生之間的“互動(dòng)”,還能培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、分析解決問題的能力。
(二)實(shí)驗(yàn)課與理論課密切配合
整合、更新酶工程實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容,充分體現(xiàn)酶工程現(xiàn)有技術(shù)手段,如卷心菜中過氧化物酶熱穩(wěn)定性測定的實(shí)驗(yàn)涵蓋了細(xì)胞的破碎、酶的分離提取、酶活力測定的原理、酶殘余活力測定、熱穩(wěn)定性測定等多個(gè)知識(shí)點(diǎn)及相關(guān)實(shí)驗(yàn)技術(shù),進(jìn)一步鞏固基本理論知識(shí),訓(xùn)練學(xué)生基本操作技能。通過開設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生熟悉酶學(xué)研究的基本思路、方法和手段,鍛煉學(xué)生開展酶學(xué)研究的能力。
(三)增設(shè)開放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課題
傳統(tǒng)觀念中,只有研究生階段才能進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,參加科研活動(dòng)。在黑龍江大學(xué)面向全體探索以創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)為主旨的創(chuàng)業(yè)教育模式的背景下[4],積極申報(bào)開放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目酶學(xué)研究課題,鼓勵(lì)學(xué)生申報(bào)酶技術(shù)相關(guān)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目,吸納學(xué)有余力或有志于科研的學(xué)生進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)室,將酶工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育相對接,縮短學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識(shí)與實(shí)踐的距離,形成了良好的專業(yè)知識(shí)指導(dǎo)實(shí)踐,實(shí)踐促進(jìn)專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)的良性循環(huán),學(xué)生逐步完成“我應(yīng)該學(xué)”到“我要學(xué)”的這一轉(zhuǎn)變過程。同時(shí)鍛煉了學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)施等從事科研的基本能力,激發(fā)其科研熱情及學(xué)習(xí)潛力,培養(yǎng)其創(chuàng)新意識(shí),鍛造其堅(jiān)忍不拔的科研精神。
三、注重多媒體輔助教學(xué)手段的應(yīng)用
生物技術(shù)飛速發(fā)展,面對日新月異的新技術(shù)、新成果,如何提高有限的教學(xué)時(shí)間效率,增大課堂容量,是酶工程課程的重大挑戰(zhàn)之一。
(一)采用多媒體輔助教學(xué)
酶工程內(nèi)容具有抽象性、復(fù)雜性。在教學(xué)中,借助文字、圖像、動(dòng)畫和聲音相結(jié)合的方法來傳遞信息,是解決授課抽象難懂的一種快捷、有效的教學(xué)手段。在課件制作中,精心策劃和組織文本,做到層次分明,重點(diǎn)突出,文字精練。合理使用圖片、動(dòng)畫等資料,適時(shí)、適度,使教學(xué)內(nèi)容直觀、形象,學(xué)生能夠愉快地接受知識(shí),增強(qiáng)對知識(shí)的理解和記憶。在課堂上,也邀請學(xué)生作5-10min的幻燈片匯報(bào),內(nèi)容可以是其開放實(shí)驗(yàn)室的研究成果、綜合設(shè)計(jì)試驗(yàn)結(jié)果,也可以是國外酶學(xué)研究論文。引導(dǎo)學(xué)生積極參與學(xué)習(xí),而非被動(dòng)接受知識(shí)。
(二)充分利用校園網(wǎng)資源,發(fā)展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)
在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源庫中,上傳教師的教案、教學(xué)周歷、課件、教師授課的錄像等教學(xué)文件,使學(xué)生在課下仍然可以自學(xué)酶工程課程;同時(shí)鏈接相關(guān)網(wǎng)站,方便學(xué)生直接查閱酶工程的最新研究狀況。
四、考核方式以理論為本,突出實(shí)踐及動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)能力
為了改變以往學(xué)生突擊學(xué)習(xí)應(yīng)付考試的狀況,課程加大考試改革力度,取消“一張卷定終身”的做法。酶工程課程成績由四部分組成:期末筆試55分,實(shí)踐教學(xué)20分,讀書工程15分(開課時(shí)布置要讀的科目、文獻(xiàn)等),課堂專題討論10分。筆試試卷題型多樣,引入綜合題、設(shè)計(jì)題,引導(dǎo)學(xué)生全面掌握酶學(xué)基本理論和概念,不猜題,不死記硬背。讀書工程、課堂專題討論培養(yǎng)學(xué)生查閱科研論文,總結(jié)歸納,得出結(jié)論的能力。實(shí)踐教學(xué)體現(xiàn)了學(xué)生對酶學(xué)手段的掌握程度。四部分體現(xiàn)了學(xué)生基本理論知識(shí)掌握程度,酶技術(shù)及研究手段的掌握,酶學(xué)研究與應(yīng)用領(lǐng)域的動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)及動(dòng)向捕捉能力,衡量了學(xué)生在從課本到理論前沿,從理論到實(shí)踐的學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)。引導(dǎo)學(xué)生以課本為本,理論聯(lián)系實(shí)踐,關(guān)注酶學(xué)前沿和知識(shí)更新。
五、加強(qiáng)雙語課程建設(shè)
在全球經(jīng)濟(jì)一體化,酶工程學(xué)科發(fā)展迅速的背景下,學(xué)生走向工作崗位時(shí),要面臨適應(yīng)日新月異技術(shù)發(fā)展的考驗(yàn)。學(xué)生應(yīng)該熟悉酶工程專業(yè)英語,能夠熟練閱讀儀器的英文操作界面及說明書;具備獲取國際最新酶工程技術(shù)信息內(nèi)容的英文材料是學(xué)生重要的基本素質(zhì)。培養(yǎng)受教育者形成“雙語、雙文、雙能”的素養(yǎng)[5]。
為實(shí)現(xiàn)上述培養(yǎng)目標(biāo),采取以下主要措施。
第一,在中文教材的基礎(chǔ)上,選擇英文教材如《Fundamentals of Enzymology》等為參考,同時(shí)查閱國內(nèi)外酶工程最新研究成果,經(jīng)過整理,不斷為學(xué)生提供與中文教材章節(jié)相匹配的英文參考資料,作為學(xué)生雙語課程學(xué)習(xí)的閱讀資料,在教學(xué)過程中逐漸完善酶工程英文教學(xué)內(nèi)容。
第二,在課件等輔助手段的建設(shè)上,專業(yè)術(shù)語要清晰、明了。酶工程雙語課程教學(xué)課件以英文為主,針對學(xué)生的英文接受能力,課堂講授時(shí)可以使用中文將主要知識(shí)點(diǎn)、概念表述清晰,以便學(xué)生能夠準(zhǔn)確把握知識(shí)點(diǎn),同時(shí)介紹英文術(shù)語和英文定義,要求學(xué)生掌握英文術(shù)語,了解英文定義。
第三,搜集整理國內(nèi)外權(quán)威期刊、書籍上的文章,從教師搜集整理,逐步過渡到學(xué)生能夠自行查閱資料,下載所需內(nèi)容。從教師提綱挈領(lǐng)總結(jié)文獻(xiàn)研究內(nèi)容及研究意義,逐步過渡到大多數(shù)學(xué)生能夠?qū)λ@得資料進(jìn)行點(diǎn)評。整理積累能夠體現(xiàn)酶工程技術(shù)發(fā)展趨勢或先進(jìn)實(shí)驗(yàn)室或機(jī)構(gòu)的研究內(nèi)容,逐步消化吸收,成為后續(xù)課堂教學(xué)內(nèi)容。
第四,在教學(xué)方式上,結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況,不斷調(diào)整中英文教學(xué)比例。學(xué)期初,選擇難度適中的英文參考文獻(xiàn)和教材,同時(shí)與學(xué)生在本課程雙語教學(xué)方面進(jìn)行溝通,明確教學(xué)目標(biāo),動(dòng)員學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí),調(diào)動(dòng)他們攻克難關(guān)的積極性。幫助學(xué)生逐漸適應(yīng)英文教學(xué)環(huán)境,在教學(xué)過程中逐漸增加英語教學(xué)內(nèi)容,調(diào)整雙語教學(xué)速度,增加課件中的英文比例。
通過對酶工程課程教學(xué)內(nèi)容的梳理,改革后的酶工程課程體系融入新的酶學(xué)分支,以適應(yīng)現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展;通過教學(xué)方法、考核方式上的改革,使學(xué)生掌握現(xiàn)代酶學(xué)技術(shù)研究手段,擴(kuò)展了學(xué)生國際化視野,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)國內(nèi)外酶學(xué)前沿知識(shí)的能力及創(chuàng)新能力,體現(xiàn)教學(xué)和科研相結(jié)合的人才培養(yǎng)模式。本課程的改革與實(shí)踐獲得了學(xué)生普遍好評,在歷屆評教過程中均名列前茅。在考核、評價(jià)體系中引導(dǎo)學(xué)生不但學(xué)習(xí)酶工程知識(shí)和技能,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生相互學(xué)習(xí)、自我完善及追求卓越的思想、情感、意志和品質(zhì)[6]。
參考文獻(xiàn):
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收稿日期:2013-09-17
【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代教育技術(shù);生物工程;多媒體課件;網(wǎng)絡(luò)課程;仿真實(shí)驗(yàn);應(yīng)用
生物工程專業(yè)課包括發(fā)酵設(shè)備、發(fā)酵工廠設(shè)計(jì)、發(fā)酵動(dòng)力學(xué)、酶制劑工藝學(xué)和發(fā)酵工藝學(xué)等課程內(nèi)容。而發(fā)酵工藝學(xué)課程還包括氨基酸工藝學(xué)、有機(jī)酸工藝學(xué)和抗生素工藝學(xué)等課程。隨著現(xiàn)代化教育信息技術(shù)空間的日益拓展,以計(jì)算機(jī)為核心的教育技術(shù)的應(yīng)用已成為2l世紀(jì)教育的主流。如何迎接現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的挑戰(zhàn),培養(yǎng)具有自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高素質(zhì)人才已成為高等教育改革和發(fā)展的首要任務(wù),以信息技術(shù)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代教育技術(shù)在高等教育改革中的作用將越來越重要[1]。
1 現(xiàn)代教育技術(shù)在生物工程專業(yè)課教學(xué)中的必要性
現(xiàn)代教育技術(shù)是以現(xiàn)代信息技術(shù)為支撐,以現(xiàn)代教育理論為基礎(chǔ),以系統(tǒng)科學(xué)理論為指導(dǎo),以教學(xué)過程和教學(xué)資源為研究范圍,以實(shí)現(xiàn)教學(xué)過程優(yōu)化為最終目標(biāo)[2]。與其他新技術(shù)一樣,現(xiàn)代教育技術(shù)的應(yīng)用,對教育產(chǎn)生了強(qiáng)烈的沖擊波。尤其是多媒體、網(wǎng)絡(luò)、人工智能、遠(yuǎn)程通訊等技術(shù)的應(yīng)用,不僅更新了教學(xué)方法和教學(xué)手段,更重要的是對傳統(tǒng)教育理論和實(shí)踐產(chǎn)生全面的挑戰(zhàn)。
專業(yè)課教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)素質(zhì)和實(shí)踐創(chuàng)新能力,綜合運(yùn)用基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課知識(shí)的重要階段,直接為學(xué)生就業(yè)工作做準(zhǔn)備。對于工程技術(shù)類的學(xué)生而言,積累本專業(yè)知識(shí)的同時(shí),更為重要的是實(shí)際工程技能的訓(xùn)練。多年來,生物工程專業(yè)課教學(xué)中一直存在著以下問題:
(1)就教學(xué)內(nèi)容本身而言,生物工程專業(yè)課理論性強(qiáng),教學(xué)難度大;內(nèi)容多,概念抽象,公式推導(dǎo)復(fù)雜,知識(shí)的融合面廣(涉及高等數(shù)學(xué)、物理學(xué)、物理化學(xué)、工程制圖和化工等);運(yùn)算過程長,公式多,經(jīng)驗(yàn)系數(shù)多;教具少,缺少形象化教學(xué),尤其是設(shè)備部分,價(jià)格昂貴,難以建立工藝實(shí)驗(yàn);實(shí)踐性強(qiáng),無論是基礎(chǔ)理論還是工業(yè)設(shè)備都離不開生產(chǎn)實(shí)際。
(2)就科學(xué)技術(shù)發(fā)展而言,隨著生物科學(xué)的快速發(fā)展,與之相關(guān)的許多學(xué)科、特別是最為密切的生物工程領(lǐng)域的許多研究方向得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,諸如:生物反應(yīng)工程、生物分離工程與技術(shù)(生物工業(yè)下游技術(shù))、酶工程、生物生產(chǎn)工藝等;其研究手段更加先進(jìn),涉及的領(lǐng)域更為寬廣,研究的內(nèi)容更加豐富。這對于生物工程專業(yè)的教學(xué),提出了更高的要求,須不斷地將新工藝、新技術(shù)和新的理論研究成果充實(shí)到教學(xué)內(nèi)容中。
(3)就教學(xué)方法和教學(xué)手段而言,在傳統(tǒng)教學(xué)的教學(xué)中,教師講,學(xué)生記,教師問,學(xué)生答的方式,學(xué)生是被動(dòng)的外部刺激的接受者即灌輸對象,這種教學(xué)方法學(xué)生的參與面,參與程度,實(shí)際上難于達(dá)到施教者的初衷。而且教法單調(diào)、教師費(fèi)力、費(fèi)時(shí),學(xué)生卻感到抽象,不易理解,教學(xué)效果差。另外由于受時(shí)間、空間及經(jīng)費(fèi)等限制,學(xué)生很難親臨現(xiàn)場觀察。
針對工科專業(yè)課程的以上特點(diǎn),傳統(tǒng)的“黑板 + 粉筆”教學(xué)模式無法滿足現(xiàn)代教學(xué)需要,學(xué)生也難以掌握相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容。現(xiàn)代教育技術(shù)的興起和現(xiàn)代教育媒體的涌現(xiàn),為解決生物工程專業(yè)課教學(xué)面臨的困難和問題提供了新的思路和方法。為此我們認(rèn)為,在生物工程專業(yè)課的教學(xué)中,應(yīng)該充分利用現(xiàn)代教育技術(shù),在課堂中使用多媒體教學(xué),課后使用網(wǎng)絡(luò)課程,在實(shí)驗(yàn)條件不足情況下采用仿真技術(shù),建立計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)室。只有這樣,才能更大滿足對生物工程專業(yè)課教學(xué)的要求,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力和創(chuàng)造精神,從而提高學(xué)生綜合素質(zhì)。
2. 多媒體課件在理論教學(xué)中的應(yīng)用
計(jì)算機(jī)多媒體教學(xué)課件,以其豐富、多樣的信息承載形式,靈活、方便的交互特點(diǎn),將越來越多地應(yīng)用于教學(xué)之中。傳統(tǒng)的利用黑板模式的教學(xué)方式,針對于生物工程專業(yè)課教學(xué),面對有眾多學(xué)生,教師資源和學(xué)時(shí)數(shù)有限的情況,已經(jīng)非常嚴(yán)重地影響了教學(xué)的效果,需要利用先進(jìn)的多媒體工具進(jìn)行改觀。
幾年來,作者將全部教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)、制作成多媒體教學(xué)課件并投入到理論教學(xué)當(dāng)中。實(shí)踐證明,設(shè)計(jì)合理,加工細(xì)致、使用得當(dāng)?shù)亩嗝襟w課件用于教學(xué),效果較好。
2.1 采用多媒體課件教學(xué),有利于分析歸納教材內(nèi)容,重點(diǎn)突出。
生化工程專業(yè)課程涵蓋的內(nèi)容很多,比如《發(fā)酵工藝學(xué)》課程內(nèi)容就包括抗生素、微生物酶制劑、氨基酸發(fā)酵、有機(jī)酸(檸檬酸、乳酸)、多糖發(fā)酵生產(chǎn)工藝和丙酮丁醇發(fā)酵的生產(chǎn)工藝等等。這些內(nèi)容中的絕大多數(shù)本身就可以單獨(dú)作為一門課程進(jìn)行講授,如果全部介紹,課時(shí)肯定不夠。但是,如果采用多媒體課件教學(xué),在設(shè)計(jì)課件腳本時(shí),可以對課程內(nèi)容進(jìn)行分類和歸納,并選擇有代表性的知識(shí)作為授課重點(diǎn)內(nèi)容。為此,我們把以上所有發(fā)酵生產(chǎn)工藝中的共性部分獨(dú)立出來,設(shè)計(jì)出這樣一條課件制作主線:工業(yè)微生物基礎(chǔ)淀粉制糖工藝培養(yǎng)基配制和滅菌無菌空氣的制備培養(yǎng)基中氧的供需和傳遞生物反應(yīng)器發(fā)酵工藝控制發(fā)酵染菌的分析和防治動(dòng)植物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)生化產(chǎn)品的分離和純化生化生產(chǎn)工藝實(shí)例。而對于其他相關(guān)內(nèi)容僅僅布置自學(xué)提綱,使同學(xué)們通過舉一反三和觸類旁通的方法進(jìn)行學(xué)習(xí)。我們在講授具體工藝內(nèi)容時(shí),對同學(xué)們已掌握和了解的內(nèi)容不再重復(fù)講授或僅要求同學(xué)們復(fù)習(xí)相關(guān)的章節(jié),這樣就避免了不必要的重復(fù),突出了本課程的重點(diǎn)。
2.2 巧妙使用課件制作軟件,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
生化工程專業(yè)課內(nèi)容多,有些內(nèi)容學(xué)生無法實(shí)際觀察,比較抽象,而利用多媒體技術(shù)可以清晰地呈現(xiàn)這些教學(xué)內(nèi)容,從而突破客觀條件的限制,使學(xué)生容易理解和掌握這些知識(shí)??梢岳脙?yōu)秀課件制作軟件如PowerPoint制作幻燈片、Flash制作二維動(dòng)畫、3DMAX等制作三維動(dòng)畫。這樣制出的教學(xué)課件在教學(xué)中的應(yīng)用,不僅可以使抽象的理論具體化、形象化、直觀化,而且還富有趣味性和感染力,可以充分吸引學(xué)生的注意力,也便于學(xué)生將感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí),幫助學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行理解和掌握,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
如《發(fā)酵工藝學(xué)》這門課中,最重要、最核心的設(shè)備是發(fā)酵罐,為了在授課時(shí)更加形象生動(dòng),學(xué)生更好接受課本內(nèi)容,我們采用Flash軟件把發(fā)酵罐做成能播放的動(dòng)畫“元件”。這樣,在講授各個(gè)章節(jié)課件時(shí),當(dāng)有涉及到發(fā)酵罐內(nèi)容時(shí),就可直接調(diào)用它,非常方便。再如在《發(fā)酵工藝學(xué)》課件制作中,用PowerPoint 作為操作平臺(tái),在課件制作時(shí)利用工具欄中的“圖片”工具欄,利用自選圖形中工具,可在幻燈片制作過程中使用各種不同自選圖形,把復(fù)雜的工藝過程繪成流程圖,這樣使得講授內(nèi)容條理更加清楚,系統(tǒng)性強(qiáng),可以大大節(jié)省時(shí)間,學(xué)生容易接受。這樣以生動(dòng)的圖像、圖片及流程圖將有關(guān)內(nèi)容展示出來,使學(xué)生一目了然,容易建立起工業(yè)設(shè)備或工藝流程的空間概念,這樣做不僅有助于學(xué)生對所學(xué)知識(shí)的理解,而且有助于學(xué)生增強(qiáng)自信心,培養(yǎng)對專業(yè)的興趣。
2.3 有利于化學(xué)公式推導(dǎo)以及工藝流程圖的演示
生化工程專業(yè)課程化學(xué)公式多,工藝流程圖復(fù)雜,教學(xué)難度大,傳統(tǒng)的教學(xué)往往不利于公式推導(dǎo)的過程工藝流程圖的演示。這方面的教學(xué)也是一個(gè)比較容易使學(xué)生陷入學(xué)習(xí)困難的地方,是很多教師比較頭痛的教學(xué)部分。但是如果合理地運(yùn)用成熟的辦公軟件對公式和工藝流程圖進(jìn)行處理,更多技巧的運(yùn)用可以讓多媒體教學(xué)發(fā)揮傳統(tǒng)黑板教學(xué)推導(dǎo)公式和演示工藝流程圖時(shí)不能達(dá)到的效果。比如:(1)利用辦公軟件的動(dòng)畫功能就可以設(shè)置公式演算和工藝流程圖的慢放效果或者手動(dòng)放映效果,使公式或工藝流程一步一步演示出來,或者在教師操作下演示出來,這樣,教師在教學(xué)過程中如同書寫到黑板上一樣有步驟、有時(shí)間順序,留給學(xué)生思考的空間。(2)為了強(qiáng)調(diào)某個(gè)部分與下一個(gè)步驟的聯(lián)系,可以用顏色效果或者箭頭來表示內(nèi)部聯(lián)系。(3)對于學(xué)生不容易理解的步驟,可以任意回放重新演示,并且在需要討論的地方暫停討論。
多媒體作為現(xiàn)代化教學(xué)的一種手段,在優(yōu)化教學(xué)過程,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維,提高課堂教學(xué)效果,有效地實(shí)施素質(zhì)教育方面起著重要的作用。應(yīng)用于課堂教學(xué)的計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù),作為一種先進(jìn)的教學(xué)輔助手段,和以前傳統(tǒng)的“黑板 + 粉筆”教學(xué)模式相比,有著無可比擬的優(yōu)勢,能夠取得以前傳統(tǒng)教學(xué)輔助手段(模型、地圖和掛圖)所達(dá)不到的效果。由于采用多媒體教學(xué),明顯提高了教學(xué)質(zhì)量和效率,促進(jìn)了生化工程專業(yè)課的教學(xué)改革。
3 網(wǎng)絡(luò)課程在輔助教學(xué)中的應(yīng)用
在信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天,傳統(tǒng)的黑板和掛圖(含幻燈片、膠片投影)的教學(xué)手段已無法適應(yīng)當(dāng)前教學(xué)內(nèi)容大信息量和更新周期短的需要,多媒體教學(xué)課件的使用,也只能滿足有限的課堂教學(xué)的需求。
為適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展,筆者自2003年以來,首先把生物工程專業(yè)課之一的主干課《發(fā)酵工藝學(xué)》課程制作成適合在網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)課程,并作為輔助教學(xué)使用。在教學(xué)時(shí),采用網(wǎng)上教學(xué)和課堂教學(xué)相結(jié)合的方式,其中課程中的基本概念、重點(diǎn)和難點(diǎn)采用課堂教學(xué),在多媒體教室上課,課程作業(yè)、課堂討論、在線答疑和理論考試等放在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行。經(jīng)過二年多的實(shí)踐,已經(jīng)初步取得成效。
網(wǎng)絡(luò)課程內(nèi)容主要由以下三部分組成:(1)教學(xué)信息呈示部分。這部分主要是向?qū)W習(xí)者介紹學(xué)習(xí)這門課程應(yīng)有的知識(shí)準(zhǔn)備,通過學(xué)習(xí)達(dá)到的學(xué)習(xí)目標(biāo)以及學(xué)科的知識(shí)結(jié)構(gòu)等。欄目主要包含:教師風(fēng)采、課程建設(shè)、理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、課外學(xué)習(xí)等,在主頁面上設(shè)有教學(xué)公告欄,使學(xué)生能在第一時(shí)間知道本課程的教學(xué)信息,并在課外學(xué)習(xí)欄目中補(bǔ)充了大量的新技術(shù)、新成果等資料,供同學(xué)們在網(wǎng)上自由學(xué)習(xí)。(2)網(wǎng)上交流部分。這部分主要是為師生或生生交流提供“陣地”的。主要欄目包括課堂討論、網(wǎng)上答疑、學(xué)習(xí)討論、師生信箱和任課老師值班時(shí)間安排等。(3)評價(jià)系統(tǒng)部分。包括對學(xué)生在這門課程中的考試與作業(yè)的評價(jià)、對學(xué)習(xí)過程參與度的評價(jià)、對教師的評價(jià)及專家對課程系統(tǒng)的評價(jià)等。
在具體的教學(xué)過程中,通過網(wǎng)絡(luò)課程的使用,學(xué)生可以采取多種學(xué)習(xí)方式:
(1)資源利用式,即學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)課程上提供的相關(guān)鏈接,獲得教育教學(xué)網(wǎng)站上豐富的學(xué)習(xí)資源,查詢并下載自己所需要的信息資料,包括各種生物學(xué)知識(shí)、觀點(diǎn)和最新的生物學(xué)成果等。比如,生物引擎網(wǎng)網(wǎng)址bio-engine.com,中國科學(xué)院科技文獻(xiàn)全文數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)網(wǎng)址lcc.icm.ac.cn/fulltext/database.html,科學(xué)數(shù)據(jù)庫網(wǎng)址cnc.ac.cn,生物科技在線網(wǎng)址monsanto.com等。
(2)協(xié)商合作式,協(xié)作式學(xué)習(xí)是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的最重要特點(diǎn),也是最重要優(yōu)點(diǎn)之一,學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)上的課堂討論、網(wǎng)上答疑、學(xué)習(xí)討論欄目,可以進(jìn)行討論、交流,而且還可自由發(fā)揮、自由想象,因此能集思廣益,便于多種不同觀點(diǎn)的碰撞與交流,能在較短時(shí)間內(nèi)使參加討論的同學(xué)對同一復(fù)雜問題,獲得多方面的較為深入的認(rèn)識(shí),這對于事物的復(fù)雜性和培養(yǎng)辯證思維、發(fā)散思維,無疑有很大好處;
(3)自主發(fā)現(xiàn)式,即借助網(wǎng)絡(luò)資源,通過比較異同點(diǎn),發(fā)現(xiàn)問題,主動(dòng)探索的學(xué)習(xí)。比如學(xué)生學(xué)習(xí)課本第十章發(fā)酵過程的工藝控制之后,學(xué)生通過比較發(fā)酵生產(chǎn)的三種培養(yǎng)方式(分批培養(yǎng)、補(bǔ)料分批培養(yǎng)和連續(xù)培養(yǎng)),找到了異同點(diǎn),學(xué)生對內(nèi)容的分析和歸納,不但很快得找到了知識(shí),通過查閱相關(guān)資料還進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),在實(shí)際生產(chǎn)中,人們一直極其重視微生物、動(dòng)植物細(xì)胞的改良和新產(chǎn)品的開發(fā),而忽視了探求改進(jìn)生產(chǎn)工藝和改善工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的工藝研究。學(xué)生通過查閱相關(guān)資料,發(fā)現(xiàn)工藝的改進(jìn)將會(huì)在很大程度上改善產(chǎn)品的質(zhì)量,提高生產(chǎn)效益,起到上游過程無法實(shí)現(xiàn)作用,也充分認(rèn)識(shí)到工藝的研究和優(yōu)化顯得更加重要。
同傳統(tǒng)課堂教學(xué)課件相比,網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)課件與其有許多相同之處,也有不同的地方。許多同學(xué)在與網(wǎng)絡(luò)接觸之后,學(xué)習(xí)興趣更加濃厚,求知欲望異常強(qiáng)烈。在通過網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展了知識(shí)外延的同時(shí),學(xué)生們真正體會(huì)到了“學(xué)然后知不足”的深切內(nèi)涵,進(jìn)而確定了終生學(xué)習(xí)的思想。因而,我們應(yīng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)特點(diǎn),認(rèn)真研究網(wǎng)絡(luò)教學(xué)對課件的要求,把握網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)課件設(shè)計(jì)、制作原則,力爭制作出高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)課件。
4、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用
實(shí)驗(yàn)對于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力和解決問題的能力十分重要,而實(shí)驗(yàn)素質(zhì)和技能的提高必須通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)來實(shí)現(xiàn)。但專業(yè)實(shí)驗(yàn)不同于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),大部分實(shí)驗(yàn)操作是綜合性大型工藝實(shí)驗(yàn),要建立一個(gè)比較完善的生化工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室,投資較大,如購買一套70升全不銹鋼中試發(fā)酵罐及其控制系統(tǒng)等較為完備的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,投資就得上百萬;另外,傳統(tǒng)實(shí)物實(shí)驗(yàn)要受實(shí)驗(yàn)室的自身?xiàng)l件,如儀器設(shè)備的種類、狀況、成套數(shù)及器材消耗等因素的限制,在規(guī)定的時(shí)間和空間內(nèi)有選擇性地開設(shè)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)往往存在較大難度;第三,如果專業(yè)實(shí)驗(yàn)開設(shè)數(shù)量有限,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更新緩慢,就難以適用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,不利于學(xué)生研究設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)?;谝陨锨闆r,我們建議把計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)引入到生化工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)中,建立生化工程專業(yè)仿真實(shí)驗(yàn)室。
與傳統(tǒng)實(shí)物實(shí)驗(yàn)相比,虛擬仿真實(shí)驗(yàn)以軟件為基礎(chǔ),用軟件替代硬件實(shí)現(xiàn)了各種器件和電路的顯示、數(shù)據(jù)讀取、數(shù)據(jù)分析處理等實(shí)物實(shí)驗(yàn)只能用硬件完成的功能;同時(shí)實(shí)現(xiàn)了實(shí)物實(shí)驗(yàn)很難實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)編輯、存儲(chǔ)、打印圖表等功能,而且點(diǎn)擊鼠標(biāo)即可進(jìn)行仿真操作,完整地模擬實(shí)驗(yàn)操作的全過程。隨鼠標(biāo)的移動(dòng),指示出實(shí)驗(yàn)裝置的各個(gè)部件名稱,便于了解實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu),使得學(xué)生實(shí)驗(yàn)變得更加靈活、簡單而富有創(chuàng)造性。
在發(fā)酵工藝學(xué)課程的專業(yè)實(shí)驗(yàn)中,通過計(jì)算機(jī)技術(shù)建立模擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境,可以設(shè)計(jì)許多仿真實(shí)驗(yàn),通過輸入必要的參數(shù),或者通過學(xué)生交互操作 進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn) 通過輸入不同的參數(shù) 觀察不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,進(jìn)行分析比較,可較好提高學(xué)生科學(xué)探究的能力。
以青霉素的發(fā)酵生產(chǎn)為代表,仿真一套完整的、與工業(yè)化生產(chǎn)完全相同的青霉素發(fā)酵、分離提取的工藝實(shí)驗(yàn),在仿真實(shí)驗(yàn)過程中,將發(fā)酵過程中的各種參數(shù)的測定融合到具體的實(shí)驗(yàn)中。例如:發(fā)酵液中青霉素含量的測定、發(fā)酵液中還原糖含量的測定、pH的在線檢測、發(fā)酵液中溶氧濃度DO值的在線檢測、菌體濃度OD值的檢測、菌體染色及形態(tài)觀察等,要求學(xué)生從實(shí)驗(yàn)開始到實(shí)驗(yàn)結(jié)束,每隔一段時(shí)間出樣一次進(jìn)行各種參數(shù)的檢測。最后根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的各種數(shù)據(jù),結(jié)合學(xué)過的發(fā)酵工藝學(xué)的基本原理,對發(fā)酵過程中的各種參數(shù)的變化及出現(xiàn)的發(fā)酵異?,F(xiàn)象進(jìn)行具體的分析,并寫出一份完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這樣有利于提高學(xué)生分析問題解決問題的能力,對其它課程的學(xué)習(xí)也起到了一定的促進(jìn)作用。
虛擬仿真實(shí)驗(yàn)改變了傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)觀念,不僅為學(xué)生提供了一個(gè)開放式的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),也為教師提供了一個(gè)優(yōu)良的輔助教學(xué)平臺(tái),適合反映新技術(shù)新成果應(yīng)用的新型實(shí)驗(yàn),使學(xué)生更直觀、靈活、自由地完成學(xué)習(xí)任務(wù)。但發(fā)酵過程是一種內(nèi)在機(jī)理十分復(fù)雜的生化過程,實(shí)際上很難有一種數(shù)學(xué)模型對所有發(fā)酵過程進(jìn)行準(zhǔn)確的描述。為此我們認(rèn)為,應(yīng)該把虛擬仿真實(shí)驗(yàn)作為傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的完善與補(bǔ)充,把實(shí)物實(shí)驗(yàn)與網(wǎng)上虛擬實(shí)驗(yàn)、課堂教學(xué)與網(wǎng)上教學(xué)、實(shí)際考核與網(wǎng)上考核有機(jī)地結(jié)合起來,充分利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)設(shè)備和豐富的網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行網(wǎng)上虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué),進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平。
5 結(jié)束語
每一種媒體都有自身的長處,對某種特定的教學(xué)和學(xué)習(xí)有效,不存在一種處處適用的全能媒體。同樣,每種媒體又不可避免地存在局限性,不利于某些教學(xué)和學(xué)習(xí)。只有在某些特定的教學(xué)情境中,一種媒體會(huì)比另一種媒體更有效?,F(xiàn)代教育技術(shù)作為現(xiàn)代化的教學(xué)手段,必須和傳統(tǒng)的教學(xué)方法融為一體,多種教學(xué)媒體互相補(bǔ)充、協(xié)調(diào)統(tǒng)一,接教材的需要進(jìn)行優(yōu)化組合,才能發(fā)揮其優(yōu)勢,達(dá)到教學(xué)的最佳效果。另外,作為一名教師只有深入鉆研、勇于探索、大膽實(shí)踐,并不斷學(xué)習(xí)和掌握現(xiàn)代教育技術(shù),才能提高自己應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)的能力,從而優(yōu)化教學(xué)體系,提高教學(xué)質(zhì)量。實(shí)踐證明,現(xiàn)代教育技術(shù)引人生化工程專業(yè)課程教學(xué)中是高校實(shí)施教學(xué)改革,提高學(xué)生綜合能力的有效途徑。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:生物化工;酶工程技術(shù);應(yīng)用研究
我們都知道,人的細(xì)胞每天都在進(jìn)行著新陳代謝,新陳代謝是一個(gè)人生命的基礎(chǔ)體征之一,同樣,有機(jī)化學(xué)反應(yīng)是新陳代謝的主要構(gòu)成要素,動(dòng)物的消化系統(tǒng)之所以能夠進(jìn)行合成與分離就是有機(jī)化學(xué)反應(yīng)得到的新陳低謝的結(jié)果。然而有機(jī)化學(xué)物質(zhì)的主要成分,便是現(xiàn)代生物化學(xué)中的“酶”。
1 酶在工程技術(shù)反應(yīng)中的特點(diǎn)與功能
生物化學(xué)中的酶,主要通過有機(jī)物體的活細(xì)胞孕育而成的,并存在一種生物加速劑,即蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)的存在促使酶的反應(yīng)。蛋白質(zhì)除了起到酶的加速劑的作用外,還具備以下特征:
(1)加速效率比其他加速劑高出10倍左右;
(2)專業(yè)性強(qiáng),僅對一種酶起到加速劑的作用,選擇層面較窄;
(3)具有不穩(wěn)固的特征,酶的化學(xué)性質(zhì)本身就具有一定的失活性。
以試驗(yàn)酶為例,化學(xué)可將酶分為單一蛋白酶和聯(lián)結(jié)蛋白酶兩個(gè)種類,含有蛋白質(zhì)的一類中叫做酶蛋白,不含有蛋白質(zhì)的一類叫做輔助因子。只有在兩者相合成時(shí),酶才具有被催生的活力。然而,有一部分酶在進(jìn)行細(xì)胞的合成或分泌時(shí),并非具有酶活力的特性,我們把這種叫做酶原。酶原只有經(jīng)過在經(jīng)過一定的刺激狀態(tài)后,才能夠有其意義所在。現(xiàn)代探討研究的工程中,酶已得到廣泛的應(yīng)用,尤其是生物化學(xué),在遺傳、農(nóng)業(yè)、工業(yè)等方面都具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
2 酶在工程技術(shù)中的基本原理
(1)生物酶的功能主要是探究酶和物體交互作用和轉(zhuǎn)變的歷程。在經(jīng)過化學(xué)的作用后,由于作用物的分子與所包含的能量值不在同一水平線上,所以在經(jīng)歷化學(xué)作用時(shí),只有達(dá)到或者超出水平線的分子才有資格參與進(jìn)化學(xué)的作用過程。通俗來講的話,即作用物的分子只能在充滿活力的狀態(tài)下才能參與其轉(zhuǎn)化過程。
(2)阻礙酶加速反應(yīng)速率的原因主要有以下幾點(diǎn):底物濃度、酶濃度、pH值、溫度、抑制劑、激活劑。依據(jù)酶的反應(yīng)途徑與抑制劑的功能否可逆可分為:可逆型抑制作用與不可逆型作用。
(3)酶的生機(jī)測試,在實(shí)驗(yàn)過程中大都不可直接性的測試出最終含量。只有在相對的前提條件下,且酶的生機(jī)與含有濃度成正比例,才能測試出最終含量。
3 酶在工程技術(shù)中的開發(fā)研究
生物化學(xué)中的酶工藝技術(shù)包含了酶的源產(chǎn)開發(fā)、酶的生產(chǎn)制造、酶的分散提取與固化工藝、以及酶的使用。現(xiàn)如今,全球范圍內(nèi)的酶應(yīng)用技術(shù)都得到了廣泛的發(fā)展,處于優(yōu)良的發(fā)展態(tài)勢。通過基因項(xiàng)目中的工藝技術(shù),不僅將酶的活性提升至了幾倍,并且微生物中也具有了經(jīng)過克隆技術(shù)形成的生物酶基因。基因項(xiàng)目的工藝技術(shù),將淀粉中的酶基因、蛋白中的酶基因、纖維中的酶基因等多種酶基因合成,再進(jìn)行加工改良,從而提升酶的活性。并在基因項(xiàng)目的工藝技術(shù)逐漸有了起色的情況下,有關(guān)蛋白質(zhì)的工藝技術(shù)也逐步有所進(jìn)展,研究者得出,可利用蛋白質(zhì)改變原有的氨基酸結(jié)構(gòu),從而更改酶的性質(zhì),以研發(fā)出新的產(chǎn)品。這項(xiàng)研究結(jié)果,使生物化工技術(shù)得到了重大發(fā)展,酶在此受到廣闊利用。
4 酶在工程技術(shù)及人體上的應(yīng)用
(1)近年來,隨著生物化學(xué)技術(shù)的不斷提高,酶在工業(yè)生產(chǎn)中也得到極大的發(fā)展。國內(nèi)的淀粉酶、蛋白酶、纖維酶等不斷涌入市場以及人們的日常生活中。新式生物化學(xué)酶的好處就在于,能夠迅速刺激動(dòng)物的生長激素,使飼料的利用率得到有效提升,增強(qiáng)抗病率,提升平均成活率等,具有相當(dāng)大的益處。
(2)在生物孕育繼承的階段中,酶可以成為生物孕育成長的標(biāo)志,用來界定血緣關(guān)系等。尤其是在酶生物技術(shù)的進(jìn)程中,酶在成為生物孕育成長的標(biāo)志,并且具有簡單、靈活等多方面的優(yōu)勢后,越來越引起生物各界人員的重視。
(3)在醫(yī)藥科學(xué)中得到廣泛應(yīng)用。
就其遺傳性的病癥來說明,因患者在先天形成過程中缺乏酶含量,所以影響了身體的新陳代謝。如先天白化病患者則是因體內(nèi)缺乏酶含量,患者體內(nèi)沒有黑色素的成長,致使患者出現(xiàn)白化病的病癥。
(4)生物酶的酶制劑在防御疾病中,主要有以下幾種使用狀況:
1)用于醫(yī)治消化不暢類型的藥品,如胃蛋白酶、多酶片等。
2)用于醫(yī)治外科創(chuàng)傷,治愈膿包的清潔,以及應(yīng)用于胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶的酶制劑等。
(5)酶對人體的作用。
主要有以下幾個(gè)作用:催化體內(nèi)養(yǎng)分的作用、分解脂肪的作用、消炎抗菌的作用、抗癌抗瘤的作用、活化細(xì)胞的作用、凈化血液的作用等。諸多試驗(yàn)結(jié)果證明,酶能夠補(bǔ)充人體的免疫物質(zhì),提高營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和利用。
5 結(jié)語
總體而言,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷升高,生物化學(xué)中的酶工程技術(shù)面臨著一個(gè)全新的發(fā)展時(shí)代。生物化學(xué)中,酶的工藝技術(shù)更具有專業(yè)性質(zhì),且附屬值愈來愈高。并在基因項(xiàng)目的工藝技術(shù)逐漸有了起色的情況下,利用蛋白質(zhì)改變原有的氨基酸結(jié)構(gòu),從而更改酶的性質(zhì),以研發(fā)出新的產(chǎn)品。此外,隨著基因項(xiàng)目中的工藝技術(shù)的迅速發(fā)展,微生物也對現(xiàn)代化的產(chǎn)品做出了許多貢獻(xiàn),應(yīng)用于各種生物化工技術(shù)的研究。從而加速了現(xiàn)代化生物化工產(chǎn)業(yè)的進(jìn)程,總體行業(yè)呈現(xiàn)出一個(gè)優(yōu)良的發(fā)展態(tài)勢。
參考文獻(xiàn):
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3月26-28日,農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟在河南省鄭州市組織召開了“十二五”國家科技支撐計(jì)劃重大項(xiàng)目“現(xiàn)代多功能農(nóng)機(jī)裝備制造關(guān)鍵技術(shù)研究”課題驗(yàn)收暨成果展覽會(huì),科技部農(nóng)村司、河南省科技廳、農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)開發(fā)推廣總站、中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)、中國農(nóng)機(jī)工業(yè)協(xié)會(huì)、中國農(nóng)機(jī)學(xué)會(huì)、農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、專家出席指導(dǎo)。課題負(fù)責(zé)人、主要研究人員等150多人參加了會(huì)議。
“現(xiàn)代多功能農(nóng)機(jī)裝備制造關(guān)鍵技術(shù)研究”重大項(xiàng)目是“十二五”國家科技計(jì)劃管理改革農(nóng)村領(lǐng)域先行先試的試點(diǎn),由農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟組織實(shí)施,積極探索了統(tǒng)籌規(guī)劃、申報(bào)入庫、系統(tǒng)布局、組裝立項(xiàng)等國家科技計(jì)劃管理改革方式,充分調(diào)動(dòng)了行業(yè)內(nèi)外參與積極性和優(yōu)勢的協(xié)同發(fā)揮,推進(jìn)了創(chuàng)新要素向企業(yè)聚集,促進(jìn)了項(xiàng)目重大成果產(chǎn)出和產(chǎn)業(yè)化同步;積極探索和實(shí)踐了項(xiàng)目專員制、法人責(zé)任制以及課題分項(xiàng)任務(wù)合約、經(jīng)費(fèi)集中管理等管理模式,做到目標(biāo)管理與過程控制結(jié)合、指導(dǎo)服務(wù)與督導(dǎo)檢查結(jié)合、技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)協(xié)同結(jié)合,取得了很好經(jīng)驗(yàn)和成效。
項(xiàng)目取得了一批支撐技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大標(biāo)志性科技成果,突破了農(nóng)機(jī)先進(jìn)設(shè)計(jì)制造、重型拖拉機(jī)無級變速傳動(dòng)系CVT技術(shù)、大喂入量脫粒分離、作業(yè)導(dǎo)航及控制等關(guān)鍵共性技術(shù)150多項(xiàng),開發(fā)了400馬力級重型拖拉機(jī)及配套多功能田間作業(yè)裝備、10kg/s通用型谷物聯(lián)合收割機(jī)、三行通用型和六行采摘與打包一體化采棉機(jī)、番茄和甘蔗等典型經(jīng)濟(jì)作物收獲機(jī)、禽蛋等產(chǎn)地商品化處理裝備等高性能裝備近100種,申請專利近350項(xiàng),其中發(fā)明專利近200項(xiàng),獲得軟件著作權(quán)近50項(xiàng),390多篇,成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用收入超過億元,對農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整,推進(jìn)先進(jìn)裝備技術(shù)在農(nóng)業(yè)應(yīng)用起到了巨大作用,為全面完成農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)科技“十二五”發(fā)展目標(biāo)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
在2014全國農(nóng)業(yè)機(jī)械及零部件展覽會(huì)上舉辦了項(xiàng)目成果展覽會(huì),展出了400馬力重型拖拉機(jī)、無人駕駛旋耕機(jī)、施藥無人機(jī)、三行通用型采棉機(jī)、西紅柿采收機(jī)、甘蔗收獲機(jī)、花生收獲機(jī)、甜菜切頂機(jī)等23種代表大型化、智能化發(fā)展方向以及先進(jìn)適用技術(shù)方向的成果。
生物工程技術(shù)也稱生物工程,它是在分子生物學(xué)基礎(chǔ)上建立的、為創(chuàng)建新的生物類型或新生物機(jī)能的實(shí)用技術(shù),是現(xiàn)代生物科學(xué)和工程技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。具體而言,生物工程技術(shù)包括轉(zhuǎn)基因植物、動(dòng)物生物工程技術(shù)、農(nóng)作物的分子育種技術(shù)、納米生物工程技術(shù)、重要疾病的生物治療等;基因操作技術(shù)包括人類功能基因組研究、重要?jiǎng)又参锕δ芑蚪M研究等;生物信息技術(shù)包括生物信息的獲取與開發(fā)、加工與利用,以及結(jié)構(gòu)基因組和蛋白質(zhì)組學(xué)研究、藥物篩選、小分子藥物設(shè)計(jì)等;創(chuàng)新藥物和產(chǎn)業(yè)化開發(fā)上,將重點(diǎn)建立完善的藥物篩選體系、研制重要藥物品種、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、藥物制劑技術(shù)等。生物工程技術(shù)有五個(gè)方面的特征:
1.大科學(xué)工程研究方式的出現(xiàn)。20世紀(jì)八十年代中期開始的基因組的研究,使得生物工程技術(shù)的研究從作坊式轉(zhuǎn)而進(jìn)入了大科學(xué)的運(yùn)作方式?;蚪M研究以人類基因組為代表,其研究對象是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng),要在整體上破譯遺傳信息,不可能用以前零敲碎打的方式,而是采用了其他學(xué)科的一些運(yùn)作方式,包括大規(guī)模、高通量、信息化的工業(yè)運(yùn)作方式。由于人類基因組計(jì)劃對產(chǎn)業(yè)的巨大帶動(dòng)作用,引起實(shí)業(yè)界濃厚的投資興趣,投資量逐年遞增。
2.精細(xì)分析和廣闊綜合的統(tǒng)一。生物工程技術(shù)在分子、細(xì)胞、組織、器官、整體乃至群體的多層次、全方位研究,以及生物工程技術(shù)與數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、信息科學(xué)的前所未有的整合,使得很多生命系統(tǒng)復(fù)雜問題的解決出現(xiàn)了可能。
3.科學(xué)進(jìn)步和技術(shù)革命互為因果。生物工程技術(shù)的每一次突破,都與技術(shù)革命相關(guān),科學(xué)與技術(shù)之間的界限也是越來越模糊了。
4.基礎(chǔ)與應(yīng)用的結(jié)合。生物工程技術(shù)與醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)有著不可分割的聯(lián)系,是這些應(yīng)用學(xué)科的基礎(chǔ),也能從應(yīng)用學(xué)科中獲取基礎(chǔ)研究的源頭活水。很多重大社會(huì)需求的問題會(huì)構(gòu)成揭示自然規(guī)律的一些重大科學(xué)工程的出發(fā)點(diǎn),如對艾滋病、腫瘤、人口控制、抗病蟲植物等方面的研究。
5.產(chǎn)業(yè)化的速度大大加快。各種生物工程技術(shù)的發(fā)展,使得生物工程技術(shù)基礎(chǔ)研究到實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的距離較之以往大大縮短。
二、生物工程技術(shù)的應(yīng)用
生物工程技術(shù)作為21世紀(jì)高新技術(shù)的核心,對人類解決面臨的食物、資源、健康、環(huán)境等重大問題將發(fā)揮越來越大的作用。大力發(fā)展生物工程技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)已成為世界各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略重點(diǎn)。近十幾年是世界生物工程技術(shù)迅速發(fā)展時(shí)期,無論在基礎(chǔ)研究方面還是在應(yīng)用開發(fā)方面,都取得了令人矚目的成就,生物工程技術(shù)的研究成果越來越廣泛地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、輕工食品、海洋開發(fā)及環(huán)境保護(hù)等多個(gè)領(lǐng)域。生物工程技術(shù)將是21世紀(jì)的主導(dǎo)技術(shù)之一,甚至可能引發(fā)一次新的工業(yè)革命,對人類社會(huì)的生產(chǎn)、生活各方面必將產(chǎn)生全面而深刻的影響。
1.農(nóng)業(yè)生物工程技術(shù)。近幾年來,國際農(nóng)業(yè)生物工程技術(shù)發(fā)展之快,對農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的改善和產(chǎn)量增加的作用之大,已引起世界各國政府和科學(xué)家的高度重視。農(nóng)業(yè)生物工程技術(shù)領(lǐng)域中研究最活躍的是應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù),將目的基因?qū)雱?dòng)植物體內(nèi),對家畜、家禽及農(nóng)作物進(jìn)行品種改良,從而獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病蟲害的轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物新品種,達(dá)到充分提高資源利用效率、降低生產(chǎn)成本的目的。
2.海洋生物工程技術(shù)。海洋生物學(xué)與生物工程技術(shù)相結(jié)合,產(chǎn)生了海洋生物工程技術(shù)這一新的領(lǐng)域。海洋生物工程技術(shù)作為加速開發(fā)利用海洋生物資源、改良海洋生物品種、提高海產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)量和質(zhì)量、獲取有特殊藥用和保健價(jià)值的生物活性物質(zhì)的新途徑,越來越受到人們的重視,許多國家已將海洋生物工程技術(shù)作為21世紀(jì)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。
3.輕工、食品生物工程技術(shù)。輕工、食品行業(yè)是生物工程技術(shù)應(yīng)用的重要領(lǐng)域之一,主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面:一是利用生物工程技術(shù)進(jìn)行農(nóng)副原料加工直接制成商品,如發(fā)酵制品、釀造等產(chǎn)品;二是以生物工程技術(shù)產(chǎn)品為基礎(chǔ),進(jìn)行二次開發(fā)形成的新產(chǎn)業(yè),如低聚糖加酶洗滌劑、高果糖漿等;三是以生物工程技術(shù)為手段對傳統(tǒng)工藝進(jìn)行改造,從而降低消耗、提高產(chǎn)品質(zhì)量。
4.醫(yī)藥生物工程技術(shù)。醫(yī)藥生物工程技術(shù)是生物工程技術(shù)研究開發(fā)的熱點(diǎn),近十多年來一些發(fā)達(dá)國家投放大量的人財(cái)物力研究和開發(fā)醫(yī)藥領(lǐng)域的生物工程技術(shù),已取得新的進(jìn)展,其中基因治療技術(shù)和新型生物藥劑方面的開發(fā)應(yīng)用最為廣泛。
5.其他生物工程技術(shù)。隨著世界生物工程技術(shù)的迅速發(fā)展,生物工程技術(shù)除廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、海洋、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域外,在其他諸如環(huán)境保護(hù)、石油化工等領(lǐng)域也開展了大量的研究工作。
三、生物工程技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢