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生物技术及应用论文

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生物技术及应用论文

生物技术应用论文:关于高职生物技术及应用专业实训基地建设的研究与实践

[论文摘要]实训基地建设是实现高职教育培养目标的必要条件,是提高学生实际动手能力、改进教学质量、提升学生就业竞争力的有力保障。文章对高职生物技术及应用专业实训基地建设的重要性、具体实施策略等进行了研究与分析。

[论文关键词]生物技术及应用专业 实训基地 实践

高等职业教育,肩负着培养面向生产、建设、服务和管理及时线需要的高技能人才的使命,在我国加快推进社会主义现代化建设进程中,具有不可替代的作用。加强实训基地建设,是高等职业院校改善办学条件、彰显办学特色、提高教学质量的重点。

一、生物技术及应用专业实训基地建设的重要性

(一)实训基地建设是实现高职生物技术及应用专业培养目标的必要条件

生物技术及应用专业的培养目标,是培养具有从事生物技术应用必备的专业理论知识和较熟练的综合职业技能,适应食用菌、组培苗、发酵产品等生产、基地建设、经营管理、技术服务及相关专业及时线需要的高技能人才。实训基地是培养高技能人才的必要场所,实训基地建设是实现专业培养目标的必要条件。通过实训,培养学生的职业技能,提高学生的实际动手能力。

(二)实训基地建设有利于提升学生就业竞争力,提高就业率

高职院校要保障就业率,就必须提高毕业生的“含金量”,让其成为用人单位心目中的合适人选。建立实训基地,让学生亲身实践无疑是提高其自身“含金量”最有效的方法。在参与实践的过程中,学生能将平时所学的理论知识与实际联系,同时,在实践中体现自身的价值,使学生的学习动机和方向更加明确,从而不断提高自身职业素质,提升就业竞争力。

(三)实训基地建设有利于培养“双师型”教师,提高教学水平

实训基地建设有利于培养“双师型”教师,提高教学水平。教师通过到实训基地锻炼,来提高自身的技术水平和动手能力,同时,教师在生产、管理及时线有利于获取各种近期的技术方法和管理理念,将这些新知识应用于教学,既可以保障知识的更新,又能激发学生的兴趣。

二、高职生物技术及应用实训基地的建设与实践

(一)校内实训基地建设

1.加强实验室建设,改善实验室条件。生物技术及应用专业重视和改善实验条件,加强实验室基本设施的建设,形成完善的实验教学规章制度和科学的运行机制。在学院的大力支持下,投入大量资金,对生物基础实验室、生物类专业实训室,重新装修并添置了不少仪器设备,大大加强了实验室建设。有足够的实验室承担专业基础与专业课的实验实训项目,可用于该专业的教学实验设备数量(800元以上)共610件,总价值237万元,生均10031元。实验开出率达。生物类基础实验室2005年8月通过了广西教育厅基础实验室合格评估。

2.加强校内实训基地建设,走“产学研结合”发展之路。广西农业职业技术学院现有校内实训基地5个:生物技术中心、生物技术实训基地(园艺方向)、食品生物技术实训基地、食用菌生产实训场、广西现代农业技术展示中心。主干课程“植物细胞工程”“发酵工艺学”“食用菌栽培”均有实力雄厚的校内实训基地。生物技术实训基地、食品生物技术实训基地,被批准为自治区示范性高等职业教育实训基地。

生物技术中心是一个集科研、生产、教学、技术推广为一体的现代生物技术综合开发中心。该中心初步形成了布局合理化、教职工知识结构专业化、生产科研管理科学化、生产经营规模化和教学实践化的产学研基地,成功开发果树类、经济作物类、药用植物类、观赏植物类等数十个品种,享有较高声誉。由专业教师担任生物技术中心主任,教师在生物技术中心开展科学研究,承担“品质网纹甜瓜组织培养技术研究”等6项科研课题。生物技术中心按教学计划安排学生实习,使其在取得较好的经济效益的同时,提高了教师的业务素质和学生的实践操作技能。

3.加强能力本位实践教学,提高学生综合能力。为了培养学生的实践能力和综合能力,我们非常注重以能力为本位的教学,开展各种形式的实践教学。(1)加强课内实践活动。主干课程理论和实训的比例为1∶1,做到理论与实践的结合。模拟生产实践活动,如食用菌课教师带领学生栽培各种食用菌,由学生自行制种、栽培、销售,既掌握了技能,又获得一定的经济效益。(2)改验证性实验为探索性实验,提高学生动手能力。根据课程的特点,学生在教师指导下,进行探索性实验。例如,在植物组织培养中,培养基不同,植物生长效果也不同。教师在教学中并不直接将这些实验技巧或方法告诉学生,而是指导学生根据所学的理论知识进行探索性实验,通过实验和分析得出的方案或结果。(3)利用科研资源丰富实践教学,培养学生创新能力。在生物中心承担的科研项目中,有丰富的实验材料供学生进行实践教学活动。例如,在植物脱毒培养和试管苗增殖培养实验中,让学生参与香蕉、生姜的脱毒与工厂化试管苗快繁培养等项目,对提高学生的知识应用能力和科研创新能力起到了很好的作用。

4.健全实践教学管理规章制度。建立了一整套完整的实验、实训大纲和实习指导书。制定各门课程实践技能考核办法,加强学生实践技能考核。理论教学和实验教学由学校组织实施,生产实习和专业实践与合作办学单位共同组织实施。实训环节的成绩由指导实习的企业参与评定。

(二)校外实训基地建设

1.开展校企合作,实现双方共赢。实训基地建设离不开企业的参与。校企合作、工学交替是高职教育发展的必由之路。生物技术及应用专业通过签订合作办学协议,共建立了15个稳定的校外实训基地。如桂林莱茵生物应用技术有限公司、广西北生集团海玉农业开发有限责任公司、南宁市良风江食用菌生产示范基地等。这些实训基地实力雄厚,足以承担本专业的实训任务。我们每年都会派遣学生到企业进行实践,不少学生在实习期间就被企业选中留用。

同时,校企合作加大了企业参与教学的深度和广度,企业给学生提供真实的工作环境,使学生学到书本学不到的知识,直接体验将来所从事的职业及工作岗位,开阔学生的视野,增长学生的见识,有助于学生就业后顺利地实现从学生到员工的角色转换。同时,企业通过基地可以物色到合适的员工。例如,我们在2005年成立了有企业专家参与的生物技术及应用专业指导委员会,共同研究生物技术及应用的专业设置、培养目标和规格、专业培养方案设计等。根据培养目标,确立毕业生的应职岗位群,进一步明确职业岗位所需要的知识、能力、素质结构。根据职业岗位的要求安排及指导学生,培养学生的职业素质。在利用企业实践优势的同时,也利用学校教师理论知识丰富的优势,积极为企业服务。

2.校企合作加强师资队伍建设,促使教师“双师”素质的提高。为了能够更好地提高教师自身的能力,本专业充分利用寒暑假的教学空闲时间,有计划、有组织地安排青年教师深入生产、管理、服务及时线锻炼,参加实训基地的建设与管理,在实践中提高动手操作能力。如教师到广西南宁鸿淇生物工程有限责任公司、南宁市良风江食用菌生产示范基地等实训基地参与实践,身体力行参与到生产、管理及时线,提升教师的技术水平和动手能力,建立“双师型”教学队伍。同时,生物技术及应用专业,还建立了一支由实践经验丰富的高级技术专家组成的外聘教师队伍,以优化师资队伍结构,充实教师队伍。

总之,建立校内外实训基地,提高了专业办学水平和学生实际动手能力,同时,也为培养生物技术及应用高技能人才、提升学生就业竞争力、实现专业培养目标提供了有力保障。

生物技术及应用论文:探讨农业种植中生物技术的推广及应用

探讨农业种植中生物技术的推广及应用

随着科学技术的发展,生物技术也得到了不断地进步,生物技术在农业种植中的应用和推广,实现了我国农业的可持续发展。

1 农业种植中生物技术的推广及应用-转基因技术

转基因技术,简单来讲,就是在生物体外对dna分子进行人工剪切、拼接,对基因进行改造和重新组合,再导入生物体内使导入的基因得以表达。其中,其核心技术就是提取目的基因——将需要的基因从供体生物的细胞内提取出来,从而达到最终目的。其中还有一个关键的环节就是对多细胞生物的检测,将每个受体细胞单独培养并诱导发育成完整个体,检测这些个体是否摄入目的基因,摄入的基因是否表达(是否表现出相应的性状)。淘汰无变化的个体,保留有相应变化的个体进一步培养、研究。

在当前的农业生产中,转基因技术是目前应用最为广泛的一种生物技术。转基因技术的应用,对农业种植的育种有着极为重要的作用和意义,其可以将某一种作物的优良基因转移到另一种不具亲缘关系的作物品种当中,使得作物产量和质量得到提高。

目前被较广泛提取使用的植物目的基因主要有:苏云金杆菌抗虫基因、种子贮藏蛋白基因、植物抗病基因等。例:用棉铃饲喂棉铃虫,如虫吃后不出现中毒症状,说明未摄入目的基因或摄入目的基因未表达,如虫吃后中毒死亡,则说明摄入了抗虫基因并得到表达。

因此,通过转基因技术的应用,使得农作物的品种得到改良,目前,随着科学技术和生物技术的发展,其应用也不断呈现广泛应用的趋势。首先,目前,转基因植物的种植规模在不断地扩大,根据相关数据分析,目前采用转基因技术种植面积已经达到了全球耕地面积的16%。

此外,还有杂交育种技术的应用。简单来讲,就是在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合,在形成配子时成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。其也是一种极为常见的生物种植技术,杂交育种技术与转基因技术相比,其操作方式更为简单,而且这种技术的推广时间也比较早,目前,对于杂交技术的应用已经有了丰富的经验,这些技术的应用都使得农业种植的难度降低。

2 农业种植中生物技术的推广及应用-组织培养技术

在农业种植中,对于组织培养技术的应用,其主要是建立细胞的全能性的基础之上的,通过人工的诱导,保障植物组织在无菌状态下进行良好的发育,最终发育成为完整植株的一种生物技术。组织培养技术的利用,不仅可以增加植物繁殖的速度,而且更为重要的是能够在有限的时间内,培育出更多优良的植物品种。此外,利用组织培养技术,可以有效地防止病毒对作物幼苗的侵害,保障种苗无病毒,促进良种经济作物的快速推广。在应用组织培养技术要注意以下几点:首先,要保障在植物组织培养中温度、光照、湿度等各种环境条件,培养基组成、ph值、渗透压等各种化学环境条件,使得能够有效地促进组织培养育苗的生长和发育。另外,在进行初代培养外植体的时候,对于褐变做好处理。褐变,主要就是指外植体论文联盟//在接种后,其表面开始褐变,有时甚至会使整个培养基褐变的现象。它的出现是由于植物组织中的多酚氧化酶被激活,而使细胞的代谢发生变化所致。在褐变过程中,会产生醌类物质,它们多呈棕褐色,当扩散到培养基后,就会抑制其他酶的活性,从而影响所接种外植体的培养。所以一定要加强对这个环节的处理。第三,关于植物组织的初代培养。初代培养旨在获得无菌材料和无性繁殖系。即接种某种外植体后,最初的几代培养。在初代培养时,用诱导或分化培养基,即培养基中含有较多的细胞分裂素和少量的生长素。初代培养建立的无性繁殖系包括:茎梢、芽丛、胚状体和原球茎等。

3 农业种植中生物技术的推广及应用-采用生物技术制作生物农药

生物农药,简单来讲,就是利用生物新陈代谢的产物,将其作为制作农药制品的有效成分,改变传统形式通过化学手段制作农药的方法,即可以起到良好的保护环境的作用,另外,还可以达到良好的使用效果,更加重要的是提高了植株的耐药性,所以,利用生物技术制作农药具有深远的影响。

在基因工程药品的生产中,许多药品的生产是从生物组织中提取的。受材料来源限制产量有限,其价格往往十分昂贵。微生物生长迅速,容易控制,适于大规模工业化生产。因此,我们可以将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内,让它们产生相应的药物,不但能解决产量问题,还能大大降低生产成本。例如:转黄瓜抗青枯病基因的甜椒、转鱼抗寒基因的番茄、转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯、不会引起过敏的转基因大豆等等。

因此,生物农药技术,避免了对环境造成的污染,利于农业的可持续发展。

4 总结

总而言之,生物技术已经在农业中得到了广泛的推广和应用,有效地改善我国目前的农业现状,提高了农作物抵抗能力,提高农业产量,积极推进我国农业的发展,实现了农业的可持续发展。

生物技术及应用论文:谈生物技术特点及在环境保护中的应用

摘要:文章阐述了生物技术的特点,并介绍了现代生物技术在环境保护方面的应用。

关键词:生物技术;环境保护

1 生物技术的特点

生物技术在处理环境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无二次污染 等显著优点。随着生物技术研究的进展和人们对环境问题认识的深入,人们已越来越意识到,现代生物技术的发展,为从根本上解决环境问题提供了希望。

目前生物技术应用于环境保护中主要是利用微生物,少部分利用植物作为环境污染控制的生物。生物技术已是环境保护中应用最广的、最为重要的单项技术,其在水污染控制、大气污染治理、有毒有害物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环境监测、污染环境的修复和污染严重的工业企业的清洁生产等环境保护的各个方面,发挥着极为重要的作用。应用环境生物技术处理污染物时,最终产物大都是无毒无害的、稳定的物质,如二氧化碳、水和氮气。利用生物方法处理污染物通常能一步到位,避免了污染物的多次转移,因此它是一种消除污染安全而彻底的方法。特别是现代生物技术的发展,尤其是基因工程、细胞工程和酶工程等生物高技术的飞速发展和应用,大大强化了上述环境生物处理过程,使生物处理具有更高的效率,更低的成本和更好的专一性,为生物技术在环境保护中的应用展示了更为广阔的前景。

由于大部分有机污染物适于作为生物过程反应物(底物),其中一些有机污染物经生物过程处理后可转化成沼气、酒精、生物蛋白等有用物质,因此,生物处理方法也常是有机废物资源化的技术。生物过程是以酶促反应为基础的,作为催化剂的酶是一种活性蛋白,因此,生物反应过程通常是在常温、常压下进行的。另外,酶对底物有高度的特异性,因此,生物转化技术的效率高,副产物少,这与常常需要高温、高压条件的化工过程相比,反应条件大大简化,因而投资省、费用少、消耗低,而且效果好、过程稳定、操作简便,同时,在多数情况下,它还可和其他技术结合使用。用生物过程代替化学过程可以降低生产活动的污染水平,有利于实现工艺过程生态化或无废生产,真正实现清洁生产的目标。另外,生物技术的产品或副产品基本上都是可以较快生物降解的,并且都可以作为一种营养源加以利用。用生物制品代替一切可以取代的化学药物、化石能源、人工合成物等,有助于把人类活动产生的环境污染降至低程度,使经济发展进入可持续发展的轨道。生物是构成生态系统的要素,生态系统内物质循环主要是依靠生物过程来完成的。因此,利用环境生物技术可治理用其他方法难以处理的环境介质,即用生物修复技术净化环境,使受污染的宝贵资源如水资源(包括地面水和地下水)、土壤等得以重新利用,同时还可进一步强化环境的自净能力。

2 现代生物技术与环境保护

现代生物技术是以dna分子技术为基础,包括微生物工程,细胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20 世纪 80年代以来生物技术作为一种高新技术,已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视,发展十分迅猛。与传统方法比较,生物治理方法具有许多优点。

2.1 生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样既做到一劳永逸,不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。

2.2 利用发酵工程技术处理污染物质,最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等,常常是一步到位,避免污染物的多次转移而造成重复污染,因此生物技术是一种既安全又彻底消除污染的手段。

2.3 生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程,而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质,其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的,所以大多数生物治理技术可以就地实施,而且不影响其他作业的正常进行,与常常需要高温高压的化工过程比较,反应条件大大简化,具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。

所以,当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理,有毒有害物质的无害化处理等各个方面。

3 生物技术在环境保护中的应用

3.1 污水的生物净化

污水中的有毒物质的成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶,是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合,将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器,用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定,即是可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等,此方面国内外成功的例子很多,如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶,以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于处理对硫磷废水,去除率达95%以上;近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(las)方面取得较大进展,对于含100mg/l废水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。

3.2 生物农药

化学农药的应用,对控制农作物的病虫害,增加农作物产量起了重要作用,但对人类的健康和生存环境却构成了很大的威胁。据统计,现有30%的杀冲剂,50%的除草剂和90%的灭菌剂在动物实验中引起肿瘤。美国国家科学院的研究报告说,目前食品中的杀虫剂残留量严重超标,比儿童安全量高出100~150倍。农药的使用还使土壤受到污染和破坏。国际上从60年代开始发展起来的生物农药是生物防治病虫害的一支新军。传统的生物防治是利用“天敌”来杀虫除害。这虽可减少化学农药的使用,减少农药的化学污染,但饲养和释放“天敌”,不仅费时费工,耗资巨大。而且在突发性病虫害前常措手不及,无能为力。而生物农药却可解决这个难题所谓生物农药是指由生物体产生的具有防止病虫害和除杂草等功能的一大类物质总称,它们多是生物体的代谢产物,主要包括微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。微生物杀虫剂,主要包括病毒杀虫剂、细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、放线菌杀虫剂等。长期以来并没有得到广泛的使用。现在人们正在利用重组dna技术克服其缺点来提高杀虫效果,例如目前病毒杀虫剂的一个研究热点是杆状病毒基因工程的改造,人们正在研究将外源毒蛋白基因如编码神经毒素的基因克隆到杆状病毒中以增强杆状病毒的毒性;将能干扰害虫正常生活周期的基因如编码保幼激素酯酶的基因插入到杆状病毒基因组中,形成重组杆状病毒并使其表达出相关激素,以破坏害虫的激素平衡,干扰其正常的代谢和发育从而达到杀死害虫的目的。

生物技术及应用论文:生物技术及应用专业实训中心管理浅谈

高职院校的实训中心是学生实验和实训的场所,是教学的基础支撑条件和环境,是学生理论与实际联系、接触实践的及时课堂,而理实一体化水平又是衡量高职学校办学水平的关键指标,所以必须更好地发挥实训室的作用,加强实验室建设和管理,使人尽其才,物尽其用。希望通过有效的管理,能够放大实验室的整体功能,产生更大的效益,提高实验室运行效率,挖掘实验室的潜能。

一、高职院校实验室教学任务和辅助教学任务的管理

培养高职院校学生的实验技能、实验设计和实验问题解决的能力是高职院校实验教学的主要目的,但面对职业院校学生更注重应用的需求,指导教师如何保障实验教学的质量、如何圆满的完成实验任务、达到实验目的,实验辅助人员如何准备实验,确保实验顺畅的完成,是教师和教辅人员一直以来面对的课题。以下从四个方面阐述如何做好管理工作。

1.高职院校实验课程管理

高职院校的生物技术课程更强调培养学生的实验技能和实际应用能力。实验课是生物技术及应用专业学生必修课程,实验课程要融入专业课理论知识。大连职业技术学院教改趋势和专业人才培养目标都强调了理实一体的重要性,专业指导教师应结合所授课程制定切实可行的实验教学大纲和教学计划,指导学生掌握必做实验和依社会工作的需要增开选做实验。同时专业指导教师要与实训中心教师沟通,要根据教学条件合理安排好实验时间,保障实验任务按时保质完成。根据目前社会和企业用人需求,学院应适时对实验教学进行改革,对实验教学体系进行优化,对实验教学内容调整和更新,使跨学科、综合性、设计性、问题解决性实验课程的比例提高,使学生们的创新思维和深入研究思考的思维得到锻炼,促进实验教学质量和水平的不断提高。

2.高职院校实验教学过程管理

在生物技术及应用专业实验教学过程中,学生操作占主体地位。为了保障实验按时按质顺利完成,学生应积极认真地做好自身工作。例如对实验进行充分预习,在填写好预习报告的同时对实验进行预期思考。可以从实验前的准备工作该如何做,实验需要用到哪些实验药品和器具,实验过程如何把握,实验中会出现哪些问题,该如何规避问题等方面做好实验课前工作。在实验过程中,学生们要听从教师和实训指导教师的管理,按实验操作规程逐步进行,认真观察实验现象并做好实验记录,对试验中产生的异常现象要及时与指导老师沟通,避免意外事故的发生。由于实验课程的特殊性,学生不得因故缺做实验,否则导致实验的不连贯,对之后的实验产生影响。同时,专任教师和实验指导教师应对学生实验有关的理论知识、实验方法和实验技术给予指导,督促学生按照实验守则和规章制度进出实验室和进行实验操作。对于难度较大的实验,指导教师应提前试做,做到心中有数。对于实验中用到的仪器设备,指导教师应研读使用说明,自己熟练操作的基础上再传授学生按照仪器使用操作规程操作使用。实验课中要经常巡视指导,对实验中出现的问题帮助学生认真分析。实验成绩的评定应综合学生实验中的操作情况、实验报告预习和最终实验质量等情况来考核,一定要避免有的学生抄袭他人报告,不认真准备实验,造成在操作中出现手忙脚乱及意外的发生。

3.高职院校辅助教师工作管理

对生物技术及应用专业来说,实验前的准备工作非常重要,因为这直接影响到任课教师能否在固定的课时内完成实验教学任务、达到教学目标。辅助教学人员应按照任课教师提供的实验教学任务进行认真准备,做好任课教师辅助工作,按照班级具体人数和实验步骤要求准备试验中所用器具和药品,保障室内卫生干净整洁,需要提前配制好的药品要严格按照配制要求配好备用。定期对实验用菌种进行传代和变异性检验,保障工作菌种的质量。要加强仪器设备的管理,保障仪器设备存放条件干燥整洁,对仪器设备定期维护保养,保障实验仪器设备的完好率,提高实验仪器设备利用率。实验结束后实验室应及时清理实验室卫生,物归原位,同时征求教师及学生对教学辅助管理的意见和建议方便改进。

4.高职院校实验教学质量检查及反馈

实验教学质量的好坏一般很难考察,即便如此,作为以培养应用型人才为目标的高职院校来讲,应定期和不定期按照实验教学考核评价指标体系的要求对教师的实验教学质量进行检查评比。应采取切实可行的措施检查教师的教授效果和教学管理,比如检查学生实验预习、实验操作、实验报告、出勤、实验习惯、处理问题能力、实验设计能力等方面来加强教学过程和教学质量的检查监控,并善于及时总结经验,积极推进实验教学体系、内容、方法和手段的改革。

二、高职院校实验室安全管理

高职院校生物技术及应用专业实验过程中要注意的事项很多,既要保障用水、用电、用气的安全,又要保障化学试剂、生物菌种的管理规范和使用安全,还要保障玻璃仪器和精密设备的操作规范及操作安全、试验产生的三废及危险样品残存物的得当处理,否则会产生实验师生的人身安全及环境保护等一系列问题,因此实验室的安全管理工作尤其重要,归纳为以下两方面具体阐述。

1.高职院校实验室环境管理

实验室环境管理应主要针对四方面进行:及时,实验室有一些贵重的仪器设备,需对设备提供稳压、恒流等条件,保障所用设备的功率负荷不超过用电线路的总负荷能力,严格做到安全用电和按操作规程使用,且需实验室工作人员对设备进行定期检查、维修和保养。实验室要具备完善的供排水系统,保障实验过程供排水畅通、安全,以及废水的处理要得当。第二,化学实验中常常会产生一些有害气体,对人身存在潜在危害,因此实验室应该具备通风橱和抽风设备,以保障实验室自然通风换气良好。第三,实验室要具备必要的防火设施,如消防栓、灭火器等,实验室人员要注意定期督促保卫处更换灭火剂,且更要掌握消防器材的正确使用方法,避免意外发生措手不及,耽误灭火的时机。第四,实验室内仪器设备对温湿度有一定要求,实验人员应研究实验室环境与仪器设备寿命的关系曲线,探索加强环境条件如温度、湿度、清洁度等管理的方法来保障实验度和保障仪器的寿命。

2.高职院校实验室安全管理

实验人员及相关专业人员应研究影响实验室安全的因素,探讨加强安全管理的相关技术、方法与措施,研究构建有关实验室安全的技术体系与制度体系。安全管理的关键点可以总结为下面四个方面:及时,加强化学危险品的安全管理。这是生化实验室都需要非常关注的问题。由于近几年高校学生利用化学危险品犯罪的事件频繁发生,社会及学校各级领导高度重视化学危险品的管理工作,所以实验室管理人员的工作任重道远,需制定严格的管理措施。实验室管理人员应将易燃易爆药品、试剂设专库妥善存放,并安排专人管理,药品随用随领,严格控制学生的取用量,严格执行“五双”制度,保障“双人管、双人发、双人运、双把锁、双人用”。尤其是剧的购买及使用要到学校保卫处备案,严格掌握剧的领用量和库存量,保障使用者的安全和实验室安全无隐患。药品库危险试剂应按照其化学性质应分类存放,以免发生化学反应,产生危险。实验高压钢瓶和高压灭菌锅等危险设备应定期进行技术检验及所用指示仪表的年度检验,且使用过程需密切观察,发现异常及时解决。微生物菌种等也应由实验室管理人员双人双锁管理,严格按照存放温度于冰箱存放。第二,加强水、电、煤气的安全管理。在保障节约的同时更应注意使用的安全,不得用湿手触摸电器设备,严禁使用明火取暖,严禁抽烟,气源应该双阀门控制,防止泄露,危害人身安全。第三,应严格控制实验废弃物的排放,特别是化学物质,即使是微少的数量,也应妥善处理,不应随意排放到自然水域或大气中。对于微生物培养中产生的固体废弃物不得随意扔到垃圾桶内,要先进行高压灭菌处理,以免造成环境和人身危险。对于实验废液,很多高职院校试验后不能引起足够重视,学生会自行将废液倒入水池或者下水道,造成了污染,规范的操作是应分类处理,切不可将不明废液随意混合,以免引起化学反应造成危害。对于实验室不能处理的废弃物和废弃液,应与有资质、有能力处理的单位签订处置协议,保障安全处理。第四,意外事故的处理首先应制定紧急事故应急预案,明确措施和分工,及时拨打救助电话求助。

三、高职院校实验室人力资源管理

实验辅助人员在实验教学中起着重要作用,主要工作是教学实验的准备、科研实验的管理以及实验室的日常管理。现在高职院校与时俱进,按照社会需求培养学生,不断进行实验课程的教学改革,不断更新改造实验设备,不断完善实验技术。新形势对实验员提出了更新、更高、更具体的要求,实验员在高职院校实训室管理工作中发挥的作用越来越明显,越来越直接。但是目前我校生物技术实验室人才队伍建设与专业可持续发展的要求有不小的差距,主要体现在实验室固定管理工作人员数量偏少,学科背景多样化,人才素质普遍偏低,高层次人才明显偏少等方面。特别是具有跨学科交叉和综合创新能力的青年人才严重缺乏,人才结构和知识结构不尽合理,针对先进贵重仪器设备管理和使用的人员短缺且技术不够娴熟,力量薄弱。在人才培养和智力资源开发利用日新月异的严峻形势下,根据我校教学改革与科研发展的需要,实验室队伍建设与人才层次的培养成为了专业结构和知识结构提高的重要方面。学校应实施引进与培养并重的人才培养与管理机制,注重应用型和实用性实验室教师队伍的引进和培养。及时,不断拓宽引进高层次人才渠道,提升人才科研能力,促进实验室资源开发与利用。根据实验室研究重点,通过内引外联,搭建各种平台,鼓励高水平人才与校外企事业单位合作,鼓励团队合作及学术交流,充分利用校外资源建设实验室,扩大实验室的社会影响。实验室应注重引进高层次人才,同时应加强对年轻人才的培养,以保障实验室技术力量的持续发展。第二,改善实验室人员的工作和生活条件,稳定队伍,引进了竞争奖励机制,对承担科研项目的实验室人员进行相应的补贴和奖励,派实验室人员到外单位学习和进修。同时要让实验室人员有上升的空间,要通过公正的考核和科学选拔为人才成长营造良好的氛围。第三,要培养具有学科交叉知识的、技能娴熟的仪器操作人员。对实验技术人员实施轮岗和业务培训制度,要求达到“一专多能”。而且要推进实验室实体化运作,充分利用仪器设备为科研服务,设备上互通有无,技术上取长补短,进一步优化资源利用。第四,针对实验室人员不受重视,收入水平较低等问题,学校应进一步深化分配制度改革,建立灵活有效的激励分配机制等配套改革措施。应在按劳分配的基础上,探索新的收益分配的方法,通过实行重奖及加大岗位津贴力度等措施,合理拉开收入差距,对关键岗位和人才更应重点倾斜。高职院校生物技术及应用专业实验室发展应与时俱进、科学发展,应始终坚持以人为本,注重应用性、实用性,更应及时扩充管理及科研队伍,加强实验室任务管理和安全管理,敢于创新,着力提升硬件和软件水平,为社会培养更多的生物技术人才。

作者:张翠芬 单位:大连职业技术学院

生物技术及应用论文:生物技术及应用

工业生物技术已经成为继生物制药、生物农业后的第三次生物技术浪潮,具有巨大发展前景的领域,将对物质制造和加工,生物能源及生态与环境保护产生极其深远的影响。工业生物技术的核心是生物催化,作为生物催化剂的酶在工业生物催化中起着关键性的作用。

工业生物技术是人类实现可持续发展的重要途径。众所周知,以化石原料为基础的物质制造业在现代工业社会中占据着重要的位置,但它正面临着严峻的挑战:化石原料可用量日益减少,环境污染日益严重。以再生资源为基础的循环产业的形成是解决现代工业社会危机的重要途径。生态环境脆弱和资源短缺是我国的基本国情,也是限制我国产业经济可持续发展的瓶颈。工业生物技术被OECD(OrganizationofEconomicCooperationandDevelopment)定位为构建和环境协调产业体系的关键技术,是实现人类可持续发展目标的重要领域。世界各国对工业生物技术都给予了极大的重视。目前,据统计至少有129个利用生物技术进行工业化生产的例子。但是,工业生物技术的工业化成功的例子仍然很有限。这主要是因为自然界的生物催化剂大都只能在温和的条件下起作用,往往难以直接用于工业过程,比如通常酶或细胞很难在高温、高压、有机溶剂等条件下起作用,其稳定性低,容易失活。但是,随着对生物酶来源的多样性、酶催化机理、结构及功能之间关系认识的逐步提高和现代工业社会发展对生物技术需求的高涨,建立发现、改造和使用生物催化剂技术平台成为工业生物技术研究的热点领域之一。

化学物质是人类社会赖以发展的基础。但人工化合物的大规模制造和使用造成了严重的环境污染,成为被全球普遍关注的严峻问题。众多的人工化合物释放到生态环境中后,微生物还没有足够的时间和充分的环境条件来“进化”其代谢途径,因此表现出有机化合物的难生物降解性。化合物对环境产生的风险(Risk)可由以下的公式来表示,取决于化合物本身的危害度(Hazard)和在环境中的暴露程度(Exposure)。

Risk=Hazard×Exposure

因此,为降低化学物质对环境带来的危害或负担,开发清洁生物生产工艺生产环境友好的化合物具有重要的意义,与此同时必须开发减少化学物质在环境中的暴露程度(浓度和时间),即化合物的生物降解或生物处理技术。随着难降解化合物的污染问题的表面化和人们对环境污染问题认识加深,于上世纪90年代形成了环境生物技术这一学科方向。环境生物技术是生物技术与环境科学和化学工程等领域交叉的学科,是工业生物技术领域的新方向。2002年10月的美国科学杂志(Science)刊登了环境微生物技术的研究特辑,英国的自然生物技术杂志(NatureBiotechnology)于2003年2月刊登了具有芳香化合物降解能力的假单胞杆菌(Pseudomonassp.)作为多样生物催化剂的可能性,近几年,国外还涌现出了大量的有关环境生物技术的书籍,足见环境生物技术研究在国际上已成为重要的前沿研究领域。

本文以利用融合蛋白技术高效生产工业用肝素酶及剩余污泥减量化好氧-厌氧反复耦合废水生物处理技术研发过程为主,介绍工业生物技术在医药化学品、生物能源及环境中的应用研究进展。

1)肝素酶的重组大肠杆菌高效生产、分离耦合及其应用技术研究

肝素酶I(heparinaseI,EC4.2.2.7,商品名Neutralase,Hepzyme,IBEX,加拿大蒙特利尔公司生产)是一种特异作用于肝素(heparin)和类肝素分子的多糖列解酶。肝素酶具有重要的应用价值,肝素酶及其底物多糖肝素之间的相互作用有助于阐明多糖裂解酶的作用机制;肝素酶可以用于解析肝素等复杂粘多糖的结构及其生物学功能;肝素酶可以用于解析人体内的凝血和抗凝血机制;肝素酶可以用于制备具有高效抗凝血作用的低分子肝素;肝素酶还可以用作临床血液肝素化的去除,防止手术后出血。我国是肝素原料的生产大国,开发酶法低分子肝素生产技术具有重要的意义。

商业化的肝素酶I从肝素黄杆菌(Flavobacteriumheparinum)中纯化得到,但表达需要价格昂贵的肝素诱导,同时由于肝素酶II和III的共表达增加了纯化的困难和成本[1]。肝素酶I的基因已被克隆并在大肠杆菌中表达,但产生的都是无活性的包涵体,需要蛋白质复性才能获得有活性的酶[2-4]。

我们利用融合蛋白技术构建了一套大肠杆菌的表达系统,能够高效的表达可溶性的肝素酶I,并同过亲和分离简化了肝素酶的纯化操作。实验研究结果表明在我们的肝素酶表达生产体系中,90%以上的肝素酶I以有活性的可溶性蛋白形式存在,从而省去了复性的操作,降低了操作成本;目前酶活可达16000IUl-1,远远高于肝素黄杆菌的表达水平;通过一步亲和分离,回收的肝素酶纯度达95%以上。同时利用绿色荧光蛋白(GFP)基因,构建了利用荧光快速定量酶活的新方法,而且肝素酶与GFP的融合蛋白有助于肝素酶失活机理的研究。

利用融合蛋白的亲和吸附能力容易实现肝素酶I的定向固定化,使开发高效肝素酶反应器成为可能。通过实验证明融合肝素酶I能够和商品酶一样有效的降解肝素,制备出理想的低分子量肝素(LMWH)。通过控制酶解反应条件,得到了一系列分子量分布范围窄的低分子量肝素(平均分子量在5000-6000)。本研究为肝素酶的工业化生产及其应用奠定了技术基础。

2)好氧-厌氧反复耦合生物反应器处理废水新工艺研究进展

活性污泥法作为有机废水的生物处理技术被广泛的应用。但是活性污泥法的较大缺点是产生大量的剩余污泥,因其含水率高,体积大,易腐烂,易产生恶臭味,造成污泥处理和处置困难。目前由于经济效益问题难以彻底解决污水处理普遍存在的污泥问题,因此从源头上减少污泥产率或实现剩余污泥原位降解的污水生物处理技术的开发是值得重视的方向。

剩余污泥的产生速度取决于微生物的产率和内源呼吸速度,降低剩余污泥量的主要思路是减少微生物的得率和增大微生物的内源呼吸。由于微生物的内源呼吸常数比其比增殖速度一般要小1到2个数量级,因此减少活性污泥的产率是实现剩余污泥减量化的积极方法。目前针对剩余污泥问题,污水的生物处理方法研究主要集中在三个方面(如图2):一是对已经产生的剩余污泥进行处理后再返回到曝气池作进一步的处理,二是在污水处理过程中减少污泥产量,三是通过剩余污泥的原位降解开发不产生剩余污泥的污水处理技术。为了研发剩余污泥原位分解型废水生物处理技术,我们利用多孔微生物载体,构建了在废水的流动方向上具有好氧/微好氧/厌氧区域交替出现的生物反应器,对该反应器的废水处理过程特性及其机理进行了实验室规模的研究,并进一步进行了中试研究和工业应用。

长期的实验室实验表明,该反应器对有机物的去除效率很高,未经沉淀的处理水中的SS浓度很低,长期维持在很低的水平以下。在实验室研究的基础上,开展了不同废水的中试试验。其中对某生化制药厂的发酵废水进行的中试试验结果表明,废水的COD浓度变化范围是500~5600mg/L,氨氮为50mg/L左右,容积停留时间为17.67~22.08h,废水流量为120~150L/h时,经过好氧-厌氧耦合反生物应器处理后,出口的COD为150~300mg/L,处理水SS浓度在50mg/L以下,而且出水色度好,硝化反应彻底(氨氮浓度在5mg/L以下)。装置运行正常,没有出现任何污泥堵塞的现象,没有排过污泥。在此基础上,天津某制药公司采用我们的技术用于其高浓度制药工业废水的处理,目前投入运行,效果良好。大量的基础和应用实验结果说明利用多孔载体和好氧-厌氧反复耦合原理能够开发出剩余污泥原位降解型废水生物处理技术,该技术将对废水生物处理行业产生深远影响。

生物技术及应用论文:环境生物技术信息学及应用

【摘要】理论上来说,环境生物技术与信息学之间存在某种联系,将环境生物技术与信息学进行有效结合,能够在一定意义上降低环境污染,实现生态环境保护的目的。本文就环境生物技术信息学综合分析,明确其产生原因与发展趋势,借以为改善环境状态提供有效技术手段。

【关键词】环境生物技术;生物信息学;应用;问题

引言

在社会不断的发展的过程中,我国生态环境发生翻天覆地的变化,发生环境污染的可能性大大提升。基于此,采取适当技术手段进行生态环境治理,控制环境污染至关重要。环境生物技术作为新型环境污染控制技术,主要通过生物技术手段达到环境治理的目的,避免在环境治理过程中出现二次污染。为保障环境生物技术发挥自身较大的作用,需要将环境生物技术与信息学实施有效结合,提升环境污染治理的性,促使环境生物技术向着合理化和信息化方向转变。

1环境生物技术

1.1环境生物技术的产生与应用

环境生物技术主要是利用一些生物体和生物代谢反应进行环境检测,明确环境污染物来源的新型技术手段。在社会高速发展过程中,国有人口数量与日俱增,在这种条件下,出现诸多环境污染问题,这对社会发展和生态环境保护等方面有着不可磨灭的影响。针对于这一点采取环境生物技术手段实施环境污染治理尤为关键,其能够降低环境污染系数,在保障生态环境的同时,推进我国各个行业健康、良性的发展。就目前来看,我国环境生物技术已经发展到了一个新的高度,涉及的领域格外广泛。而且生物学中各项技术手段都具备环境污染治理的作用,这在无形中扩展环境生物技术的应用范围,其研究领域也不断扩大。常见的环境生物技术应用于工程菌降解、废水处理和污染生物修复等方面,这使得环境生物技术逐渐发展为环境污染治理的关键手段。

1.2环境生物技术的核心内容

保障环境生物技术落实的关键在于加强对其核心内容的分析力度。相关科研结果表示环境生物的技术的核心内容在于微生物学过程,而促使微生物发生反应是依靠生物酶进行的,作为活性蛋白物质,主要在微生物新陈代谢过程中产生。这种蛋白活性物质能够在环境污染的状态下,有效的吸附空气中污染物,并实施微生物降解处理,时限污染环境治理的目的。

2生物信息学的研究内容与应用

生物信息主要是通过生物DNA形式表现出来,在实施生物信息学研究过程中,引入计算机等信息设备,能够在短时间内了解到生物信息变化趋势,有效提升生物信息收集、处理和加工等环节的质量。对于生物信息学来说,通过生物DNA序列研究,能够提升研究人员对生物遗传信息和生物病理等方面的了解程度,其在临床医学、法政和农业植物研究工作中都有非常广泛的应用。

3环境生物技术信息学概述

3.1环境生物技术信息学的概念

从字面上看,环境生物技术信息学属于一项交叉技术手段,其中涵盖环境生物技术和生物信息学两个方面。在实施环境生物技术信息学时,引进计算机设备,能够将生物信息学与当前环境状态有效结合,从侧面提升环境治理和环境评价的合理性。

3.2环境生物技术信息学的主要研究目标

作为新型技术手段,环境生物技术信息学的根本作用在于通过生物学中涉及的活性蛋白物质对生态环境中污染物实施降解处理,并在这个过程中加强对生态环境污染物与人体遗传因子之间关系的研究力度,明确污染物质毒性,并据此制定有效的污染物质治理技术,降低环境中污染物质含量,从而保障人体健康。实施生物信息与污染信息研究,明确生物信息与污染信息之间的关系,并根据之间关系制定有效的污染物治理措施,避免污染物对人体健康造成影响。在此之前,了解相应DNA序列和生物体内活性蛋白酶含量尤为关键,并据此制定有效的措施,避免在生态环境污染系数过大时,人体中DNA序列和蛋白酶活性发生变化。

3.3环境生物技术信息学的主要研究方法

在实施环境生物技术信息学之前,需要按照研究项目要求进行生物信息和环境信息收集,并对所收集的信息和数据进行综合分析,并在这个过程中建立有效的数学建模,充分将所收集的信息和数据表示出来。与此同时,结合一定编制运算程序,依靠计算机运算,使得研究人员对污染控制手段和作用等方面有一个的了解。通过计算机实施生物信息和环境信息分析之后,还需要对信息分析结果进行整体评估,从根本的角度上提升生物信息和环境信息的真实性和性。另外,不同环境生物信息在实施综合检测评估时所采取的技术手段不尽相同,各种检测技术涉及多方面学科知识,因此,对整个检测过程中涉及的专业学科知识进行分许,对于提升环境生物信息检测质量,保障环境污染治理效果起到不可忽视的作用。在利用计算机进行信息数据检测时,会出现检测结果为负的现象,在这种条件下必须对环境生物信息实施第二次检测,只有在检测结果与实际环境状态相符合时,才可以停止检测。在计算机检测结果与实践结果统一时,可以将环境生物技术信息学与遗传工程特效菌株试验进行有效结合,了解环境中有机污染物传播途径,借以实现有机污染物高效分解的目的,保障生态环境安全性。

3.4环境生物技术信息学的应用

作为改善环境污染的新型技术手段,环境生物技术信息学能够在改善生态环境的同时,降低生态环境污染对人体健康造成的影响。总的来说,环境生物技术信息在我国各个行业都有广泛的应用,主要表现在以下几个方面:3.4.1环境治理和评价环境生物技术信息学最主要的作用就是对生态环境状态进行综合评定,并根据评定结果制定有效污染处理方式。与此同时,这项技术手段能够在短时间内判断环境中污染物质和有毒物质含量,确保后期治理方法的合理性和有效性。3.4.2维护人类健康污染物对人体健康有着不可忽视的影响,部分污染源还会导致人体自身DNA序列发生变化,增加人们出现遗传病的几率。为缓解这种现象,当务之急是在环境污染源处实施环境生物技术,严格控制污染物质与人体靶器官相接触,降低人们出现遗传性疾病的可能。3.4.3资源共享从全球生态环境布局来看,各个国家出现生态环境污染的原因和表现形式大体一致,这也从侧面说明环境生物技术信息学对生态环境和其他各方面的研究成果能够在各个国家通用。为保障各个国家都能够实现生态环境改善的目的,实施环境生物技术信息学研究成果共享尤为关键,这不仅仅能够保障其他国家也能够实现生态环境污染治理的目的,还能促使环境生物技术信息学向着国际化、信息化方向转变。

4环境生物技术信息学存在的问题

尽管环境生物技术信息学在我国有着非常广泛的应用,但是不可否认这项技术在实施过程中还存在一些不完善的地方,主要表现各项信息数学建模和运算结果存在差异上。而且在实施生物信息和环境信息收集和整合过程中会受到多方面因素的干扰,直接影响信息收集和整合的性。除此之外,计算机设备在实施数据信息储存和处理方面不够完善,影响相应信息数据预算的性。针对于这一点,在实施数学建模和计算机分析评定过程中,应控制外界因素对数据信息造成的干扰,从而保障数学建模和计算机数据分析评定效果。5结语如何进一步根据我国在环境生物技术信息学方面的特点,建立高水平的理论与实验体系,加快培养的青年人才,是发展我国环境生物技术信息学研究最为迫切的任务之一。

作者:丁昊冉 单位:潍坊市北海国际中学

生物技术及应用论文:食品检测中应用生物技术的分析及实践研究

摘 要:食品检测主要是检测食品中的各类添加剂的含量,以确保食品的质量、安全和卫生,目前,我国的食品安全问题日益严重,本文主要探讨的是食品检测中应用生物技术的实践分析。

关键词:食品检测;生物技术;实践;分析

一、食品检测中应用生物技术的实践分析

生物技术主要是以现代生命科学为基础,将先进的科学原理和科学技术相结合,将生物体进行改造,生产出人们所需要的产品,生物技术主要利用动植物体对物质原料进行加工,是一门综合性极强的学科。

下面笔者将分析在食品检测中生物技术的应用,主要从食品的基因(DNA)探针检测技术、基因(DNA)芯片检测、免疫学检测技术等多方面展开分析,具体如下。

(一)基因(DNA)芯片检测

目前我国使用的基因(DNA)芯片检测技术主要分为两种,一是以芯片为基础的基因(DNA)芯片检测,另一种是以阵列为主的基因(DNA)微型阵列检测技术,工作原理均是利用扩增仪(PCR)类型对在食品中采取的样品DNA进行扩增,实验的前提是在放置样品的芯片上要预留DNA寡核苷酸,实验标记的探针要使用经过荧光制备的探针、将样品中的DNA和荧光探针进行杂交实验,接着利用扫描机分布荧光的分布模式,以此来确定在食品样品汇中存在着的基因。基因(DNA)芯片的分解结果比较的,且在实验的过程中需要的实验试剂比较少,具有较高的性价比。在食品安全的检测中运用基因(DNA)芯片检测技术,能够实现对食品样品自动化的检测,确保检测数据的精准和有效,通过对几组检测数据的分析能够得知在食品安全检测中运用基因(DNA)芯片检测技术,能够对转基因农作物中的各类细菌进行精准、有效的检测(包括:沙门氏菌、志贺氏菌等细菌),因此,这类技术在食品安全检测中也占据着重要的位置。

(二)基因(DNA)探针检测技术

基因(DNA)探针技术的专业术语又称之为分析杂交技术,基因探针技术的工作原理是合理的运用基因的变形性,通过碱基相互配对方式来检测食品中的DNA分子,简单来说,这类技术的主要理论是将DNA分子的碱基配对作为主要的作为基础的理论,这类技术能够大幅对的提升食品检测中的效率和质量。

在目前的食品检测工作中基因探针技术的关键点就是基因(DNA)探针的构建,该技术也包括两种杂交方式:同相杂交、异项杂交,两种技术最主要的区别在于探针的构建方式上存在着差异、构建体系上也存在着较大的差异。基因探针技术在食品检测中得到了广泛的应用,能够将食品中的葡萄球菌、大肠杆菌等菌类全部检测出来。

同传统的食品检测方法相比较,基因(DNA)探针技术克服了传统食品检测中的不足之处,最终的检测结果也更加的、检测操作也比较简单、且检测的方式更加具有灵活性。的缺点就是基因(DNA)探针技术的成本比较高,这一问题制约着该检测技术的发展。

(三)免疫学检测技术

免疫学检测技术主要以抗体和抗原体之间的综合反应为基础,目前,我国运用的免疫学检测技术情况下包括以下三类:免疫标计技术、棉衣凝集试验、免疫沉淀反应。免疫检测技术操作流程比较方便简单,且这类技术的检测成本比较低、检测设备的灵敏性的比较高、检测数据的分析容量也比较大。

目前,免疫z测技术在食品检测中的应用比较广泛,主要表现在能够分析食品蛋白质的结构,免疫检测技术中的酶联免疫技术能够检测出食品的具体显色,伴随着科技的进步,在传统的检测技术上研发了新型的检测技术,包括荧光检测、放射检测、磁性分离检测等新型、先进的检测技术,其中的酶标抗体具有抗体抗原反应,同时还能和酶的底物进行特性催化,在增加的底物的情况下,能够根据底物的显色做出科学、合理的分析和判断。众所周知,酶的催化效率比较高,能够在特定的时间内将反应效果放大,因此,运用这种免疫学检测技术检测食品,得到的检测结果率比较高,同时检测过程中也具有较强的稳定性,但不可否认的是,这类技术无法运用在鲜活组织生物体上进行检测。

(四)生物传感器检测技术

生物传感器检测技术具有一定的化学识别功能,这类技术的检测材料比较股东,其中生物材料和信号装置、能量器件为主要的构成系统,生物传感技术在食品检测方面具有很多的优势,主要体现为生物传感器检测技术的操作比较简单、检测反应的速度比较快,检测时需要的样品也比较少(仅缓冲液体),能够进行连续的检测操作。检测的时候具有较强的自动化检测特点,这类技术能够运用在肉类、鱼类、乳制品等食品检测中。

二、结束语

综上所述,本文主要是对食品检测中的生物技术应用进行了分析阐述,从基因(DNA)芯片技术、基因(DNA)技术、免疫学检测、生物传感器检测技术几个方面分析了食品检测的流程及注意事项,在实际的食品检测工作中,相关的技术人员还应该加大生物技术的研究力度,以此确保食品安全。

生物技术及应用论文:生物技术在林业生产中的应用及产生的问题探讨

摘要:指出了生物技术是时展的标志,越来越多的生物技术被用到林木生产当中。简要介绍了目前林业生产中主要的生物技术,并对其可能产生的问题进行了探讨,以期为生物技术在林业生产中的应用提供理论依据。

关键词:生物技术;林业,问题

1 生物技术在林业生产中的应用

1.1 组织培养技术

植物组织培养技术指的是利用植物细胞的全能性,对植物的某一器官进行离体培养,获得与本体细胞性状一致的新的克隆个体的一种营养体扩繁技术。林木组织培养技术主要包括选择外植体、增殖和生根三个方面。外植体的选择应与分化途径相结合,根据不同树种的生理特点,来确定外植体的种类。常见的分化途径有叶芽萌发途径、间接器官发生途径和体细胞胚胎发生途径三种。叶芽萌发途径适用于大多数的林木,通过此途径得到的再生植株的异系数要小于愈伤组织获得的再生植株,而增值率却低于愈伤组织诱导方式。叶芽萌发途径的组培在外植体的选择上,不同的外植体来源对于组培的效果影响很大。以卷荚相思为例,选择其中上部的穗条作为外植体,萌发率要高于其他部位作为外植体的萌发率。间接器官发生途径则适合大多数的阔叶树。尽管此途径需要经过脱分化和再分化的过程,但是不同类型的外植体,也会影响诱导的效果。以林木的叶片与枝条为例,以叶片作为外植体的愈伤组织的质量要好于枝条产生的愈伤组织。体细胞发生途径最早是在针叶树木中获得的成功,此途径的外植体好是未成熟的胚,进行快繁时,还应考虑其基因型,以便获得具有优良性状的林木。

1.2 分子标记技术

分子标记技术是一种以个体间DNA中的碱基序列变异为基础的遗传标记,反应出的是DNA水平上个体间遗传的多态性。分子标记技术不能对林木产生直接的效果,但是可以作为一种提供信息的工具,为林木遗传图谱的建立、辅助育种、数量性状的定位等方面提供有力的支持。目前的分子标记技术主要可以分为三大类。及时类是以RFLPs(限制性片段长度多态性)为代表的分子杂交技术。第二类是以RAPDs(随机扩增多态性DNA)、SSRs(简单重复序列)为代表的电泳和PCR技术。第三类是以ESTs(表达序列标记)为代表的DNA序列分子标记技术。林木育种中应用较多的是抗性基因的定位,由于受到环境及基因显隐关系的影响,基因型往往不能得到真实的表达,通过分子标记技术,可对与目标基因连锁的基因进行标记,从而确定目标基因的存在,有效的加速育种进程。相比于单一基因控制的性状,数量性状表现相对复杂,常规的遗传分析手段很难的表明基因间的相互关系,而分子标记技术可以有效的对数量性状进行标记,通过作图,可供人们进行更加深入的研究,以避免常规育种过程中评价效率低的问题。除了辅助育种之外,通过分子标记技术,对林木之间的遗传结构及多样性进行研究,可以为林木资源的亲缘关系鉴定、濒危资源的保护等方面,提供有力支持。

1.3 基因工程

基因工程技术又称作重组体DNA技术,顾名思义,它是将一个优良的基因片段通过特定的载体转运到生物的活体细胞中,最终使其得到表达的一种生物技术。基因工程技术可以将任何的外源基因转入到林木的体细胞内,这无疑对林木的改良提供了巨大的帮助。例如瑞典与美国合作研究的“工程山杨”,通过将拟南芥的叶状基因转入到欧洲山杨中,获得的转基因山杨可以提早十年成材。又如木质素对于树木来说,是一种保护成分,但是在造纸行业中,剔除木质素需要消耗较多能源且污染环境,美国研究人员所研究出的转基因杨树,木质素比非转基因的杨树要减少45%,大幅度的降低了造纸业能源的浪费及对环境的污染。抗性育种一直以来是林木育种的一个主要方向,通过基因工程技术,将一些对抗盐碱、抗干旱、抗寒冷等作物的基因分离并转入到林木当中,通过促使特定抗性蛋白的合成,有效的解决了一些造林过程中林木不易成活的难题。近年来,病虫害逐渐成为了危害森林的一个主要因素,通过将抗虫基因转入到目标树种中,可以有效地减少病虫害对林木生长过程中带来的危害,从而提高林木经济效益。

2 生物技术在林业生产中产生的问题

2.1 对除草剂的抗性

目前,我国已经利用生物技术的树种包括了杨树、落叶松、桉树和桦树等多个树种,对于抗除草剂方面,杨树的转基因技术可谓是这些树种中最为成熟的一个。由于林木后期生长高大,而杂草植株矮小,根系分布层也较浅,因此其对林木不会造成养分及光照等方面的竞争。林木对于除草剂方面的需求仅限于林木苗圃或者是造林初期,其风险程度远远小于其他的草本农业植物,所以杂草抗性的选择压力也相对的小得多。林木抗除草剂基因可能产生的危害就是以基因漂移的方式,将自身的抗性基因传递给与其亲缘关系较近的野生种当中,从而形成新的物种。当转基因的林木与周围的野生林木发生杂交时,带有抗除草特性的基因片段有可能会被交换到野生林木中,而林业生产中很少能用到除草剂,因此,这就降低环境对于野生种的选择性。换句话说,这种基因漂移可能将原本具有生物多样性的森林系统逐渐转变为差异性小,结构相对单一的群体,降低了森林系统的稳定性。尽管一些树木可能3~5年才开一次花,但是由于其花粉传播距离较远,且因其多年生的特性,对于向外界漂移带有抗除草剂的基因片段是很可能的。目前,世界野生动物基金会中的一份报告中已显示,这些转基因已经漂移到自然界中。

2.2 对害虫的抗性

病虫害的发生是森林损失的一个主要原因,因此,我国对于像抗虫棉这样的转基因作物已经早早应用。在林业中,抗虫转基因也已得以应用。尽管抗虫基因能够减少害虫对林木的危害,但是从长久看来,它也可能带来一系列的生态问题。林木的生长期较长,在长时间的选择压力之下,害虫的抗性可能会随着世代的增加而得到积累,从而使得害虫抗性大幅度提升。另外,和抗除草剂基因一样,抗虫基因也存在着漂移的可能,当他与某些害虫或病原菌的基因重组时,会导致具有超级抗性的病虫害发生。另外,多数转基因林木没有识别特性,在杀死害虫和病原菌时,也会造成有益生物的死亡,导致生物多样性的降低。

2.3 林木育性

对于高等植物而言,都有营养生长阶段和生殖生长阶段两个阶段。在营养生长阶段,植株全部的养分都供植株营养体消耗,而进入到生殖生长阶段,光合作用所产生的碳水化合物及能量有很大一部分被生殖器官所利用,从而减少了营养器官对于养分的吸收与利用。在林木生产过程中,使林木开花减少确实可以减少光合产物向生殖器官的运输,不过,由于林木中光合产物分配的不定量性,使得开花减少林木的增长效果不是很明显。相比于开花多少对林木生长量的影响而言,人们更关心林木之间的基因漂移问题。减少林木开花的数量,可以有效地减少林木之间基因片段的交换量,从而降低了转基因林木基因漂移对周围天然林可能带来的危害,从而大大提高了人们对转基因林木的接受能力。不过,开花减少也就意味着花粉量的减少,一些以花粉或者是果实为生的昆虫,鸟类和哺乳动物会随之受到严重的影响,随之森林系统生物链的断裂,于食物链上游的动物也会消亡,最终大幅度的降低系统内的生物多样性,影响着森林系统的稳定。

2.4 木材的化学性质

木质素广泛存在于木本植物当中,通过形成交织的网状结构来对细胞壁起到硬化的作用,对于植物来说,可以起到很好的抗风、抗病虫、抗逆等作用。随着社会的不断发展,木质素对于林木的这些优势在新兴的生物燃料或者造纸行业上,却成为了耗能和耗费化学试剂的源泉。因此,通过基因工程对树木进行转基因,改变木材的化学性质,也是我国林木基因工程上的一项主要手段,但是,在以往研究人员的研究中,减少木质素的含量,大多都导致了树木的抗性减弱。为了解决此方面的问题,研究人员们经过不断的尝试,研究出一种新的基因工程技术,它可以有效地修改木质素,使其在不影响树体强度的前提下,更容易被分解,从而降低了能源的消耗。这种木质素化学性质的改变是否对其他的环境胁迫存在着敏感性目前还不得而知。由于我国人工林的数量较为庞大,一旦经基因工程改造的林木对某种环境胁迫过于敏感,将会造成经济林的大面积受损,对经济效益及环境效益都存在着较大的风险。

3 结语

生物技术能够有效地加速我国林业的发展,如果大面积投入使用,必将会从经济、环境和社会方面带来巨大的效益。本文所提的可能的风险只是潜在的,大多数的基因工程林木并没有投入生产中,也没有相关研究来证实可能产生的问题。只有正确的认识生物技术,对其做出客观的评价,避免可能产生的问题,合理地利用生物技术,才能更好地促进我国林业的发展。

生物技术及应用论文:现代生物技术在生态环境及污染治理中的应用

【摘要】随着现代生物技术应用面的不断扩大,研究其在生态环境及污染治理中的应用凸显出重要意义。本文首席介绍了现代生物技术的优势特点,分析了常用的几种现代生物技术。在探讨现代生物技术在生态环境及污染治理中应用的基础上,研究了生物技术的发展趋势。

【关键词】现代生物技术;生态环境;污染治理;应用

一、前言

作为一种实际应用效果良好的技术方法,现代生物技术在近期得到了广泛的应用。研究其在生态环境及污染治理中的应用,能够更好地提升现代生物技术的应用水平,从而有效优化生态环境及污染治理的整体效果。

二、现代生物技术的优势特点

生物技术在生态环境及污染治理中的运用不仅良好实现了对环境污染的治理,还有利于改善污染地的生态环境。这种新型的治理污染的方式,不仅污染小,其治理效果也比较明显,还有利于恢复当地原有的生态环境。我国的科研工作者要不断地对这一新技术进行研究与实践,为我国进一步的生态环境治理提供更加科学合理的生物技术支持。

垃圾废弃物是一种较为常见的污染物,我们利用生物技术对其进行处理,能够让其分子结构改变,生物能对发生降解的各种产物和副产物进行重新利用,从而使环境污染程度得到降低,同时也将这些废弃物进行转化,变为可利用资源。

在利用酶促反应处理污染物的过程中,用到的酶是一种活性蛋白质,在常温常压和中性条件下进行的,这就使得大多数的生物技术可以快速的在现场进行。它具有一定的优点:及时,操作比较简单;第二,成本比较低;第三,发生反应的条件比较简单;第四,反应过程较为稳定;第五,效果比较好。这些方面的优点使生物技术得以在生态环境及污染治理中进行普遍应用。

三、常用的几种现代生物技术

1.核酸探针检测技术

核酸探针检测技术。利用能与特定核苷酸序列发生特异性互补的已知核苷酸片段作探针,分析DNA序列及片段长度多态性。被标记的探针直接用来探测溶液、细胞组织内或固定在膜上的同源核酸序列。它具有高度特异性和灵敏性,目前广泛应用于对环境中微生物的检测,定性、定量分析等研究中。

2.酶免疫测定技术

该技术是依据抗原和抗体之间的特异性吸附于固相载体表面,引入一种酶作为示踪物,通过共价键与酶连接形成酶结合物,加入底物后,根据颜色变化判定是否有免疫反应的存在,具有选择性好、灵敏度高、、实用性强等优点,广泛应用于监测农药、污染物残留、生物污染物等领域。

3.免疫金标技术

免疫金标技术是将特异性的抗原(或抗体)固定于硝酸纤维素膜,通过毛细作用向前移动,通过目测的胶体金标记物观察显色结果。该技术具有特异性强、操作简便、成本低廉、结果判断明确、时间短等优点,广泛应用于环境污染物的在线检测。

4.PCR技术

PCR即聚合酶链式反应,是指在DNA聚合酶催化下,以特定引物为延伸起点,通过变性、退火、延伸等步骤,体外复制DNA的过程,是一项DNA体外合成放大技术,能快速特异地在体外扩增任何目的DNA。PCR技术具有灵敏度高、特异性强等优点,用于检测大量平行的样品,环境中的生物污染。

四、生物技术在环境污染治理中的应用

生物治理环境污染是我国新世纪面临的新的重大课题。以环境污染的生物治理为主,开展环境微生物学的基础、应用基础和应用研究,为重金属废水、石油废水、印染废水、油脂废水、农药废水以及城市生活垃圾、生活污水等提供效果好、投资省、运行成本低的生物治理技术和设备,以此促进我国的环境工程建设。目前可提供的技术主要有:

1.城市有机垃圾处理技术

将城市垃圾通过分选后综合治理。将可腐有机垃圾生产成品质有机粉肥或有机无机复混粒肥;将可燃有机垃圾采用气化焚烧或生产成板材;无机垃圾用于填埋,处理过程中产生的废气、臭气、粉尘集中处理,废水循环使用,处理场地环境卫生达到国家标准,使垃圾达到无害化和更合理的资源化利用。

2.高新生物工程技术处理油脂化工废水利用来自于自然界又经培养驯化的功能菌株,根据废水和污水的不同性质、组成,配制不同菌株,通过发酵培养形成多功能复合型菌液(亦可制作成干性固体菌剂),用于油脂化工、化工有机废水、食品、印染、生活污水等工业废水处理。

3.生物曝气滤池处理生活污水及资源化利用技术集生物处理和过滤两种功能于一体,出水水质优良,是一种高效的新型生物反应器,极适用于生活污水和工业有机废水的处理及资源化利用。

4.含油污泥高新生物处理技术对我国大中型油田、炼油厂、石化企业等行业中含油污泥、炼油浮渣等进行生物治理,通过生物处理达到回收石油资源和污泥达标排放。

5.油田、炼油废水高新生物处理技术通过对大中型油田、炼油厂废水石油污染物样品采集、降解微生物菌株的分离、筛选,获得石油降解优势微生物,针对含油废水的不同水质特征,选用不同的微生物菌剂处理,使其稳定达标排放。

五、生物技术的发展趋势

1.生物技术在农业中的发展趋势

充分利用我国丰富的和特有的遗传资源,分离克隆有自主知识产权的基因和基因工程品种已刻不容缓,以期在以“基因”为核心的生物技术产业中取得主动。实现单基因生物抗逆向持久性抗逆、生物性抗逆向非生物性抗逆的转移。重视转基因植物的环境安全性评估,借鉴国外的成功经验,防止转基因植物危害的发生与蔓延。随着基因组时代向后基因组时代的过渡,研究重心已经从揭示生命的所有遗传信息转移到整体水平上对生物功能的研究。因此,在整体水平上研究细胞内蛋白质的组成及其活动规律的蛋白质学的发展和成熟,必将与基因组研究互相补充,给农业生物技术带来革命性改变。

2.生物技术在环境中的发展趋势

在污染的处理过程中,传统的物理或化学处理方法常伴随二次污染,且运行费用高,处理问题单一而微生物对各类污染物均有较强、较快的适应性,并可将其作为代谢底物降解和转化因此,生物处理具有效果好、运行费用低、无二次污染等优势,是保障可持续发展的一项最有力的技术措施。生物技术的发展趋势将朝着传统技术的改良、与其他污染处理手段相结合和与现代高新技术相结合等方向发展,研究高效快速的工艺流程。

3.生物技术在工业中的发展趋势

工业生物技术的新崛起有两个巨大的推动力,即社会强烈需求和生物技术的进步。人类社会发展迫切需要解决的问题是资源、能源、人口、环境问题.随着生物技术突破性进展,使得人类可以设计和构建新一代的工业生物技术,可高效快速地将各类可再生生物质资源转化为新的资源和能源。工业生物技术在生物能源、生物材料以及生物质资源化方面发挥着重要作用。其中生物能源、生物材料、生物质资源化等都是现在以及将来发展的重中之重。

六、结束语

通过对现代生物技术在生态环境及污染治理中应用的相关研究,我们可以发现,该项技术的多项优势特点决定了其在生态环境及污染治理中的应用地位,有关人员应该从其客观实际需求出发,研究制定最为优化可行的实施策略。

生物技术及应用论文:环境生物技术应用及发展研究

摘 要:环境生物技术在当前的环境治理领域发挥的作用越来越重要,在这一技术的发展过程中主要依赖的是环境工程与生物学技术这两个学科,属于一种新兴的学科类型,在当前的理论研究与生产实践中都得到了深入的推广,在本文中主要探讨的是环境生物技术的应用与发展方面的问题,为这一技术的进一步发展提供更多的理论上的参照。

关键词:环境生物技术; 应用; 发展

环境生物技术主要是通过对生物或者生物体的一些部分功能的直接或间接的利用,来对污染物进行消除的一种工艺,对环境污染问题能够做到高效的解决,而且在解决污染问题的同时还会产生出有用物质,这种工程技术在当前的环境治理中发挥着重要的作用,而且与可持续发展的思想是相一致的,有着消耗低、速度快以及效率高等特点。

一、环境生物技术在固体废弃物处理中的应用

利用环境生物技术处理固体废弃物中的生活垃圾、农业废弃物,可以采取卫生填埋的方法,它将城市生活垃圾存积在一起放入卫生填埋场,下层设置不透水的自然或人工的隔水层[1]。在处理过程中还要增加排气口与监测设备的设置,在当天的垃圾填埋结束之后在上面铺设一层土壤,然后利用科学的管理方法来对垃圾场地貌以及生态平衡状态进行恢复,主要的应用理由就是微生物对垃圾中的有机物实行分解,然后用填埋的方式还能够产生沼气进行二次利用。环境生物技术在堆肥中的应用,主要就是使废弃物在一定的温度环境中发酵,这种方法对生活垃圾的处理比较有效,处理步骤就是先对废弃物实行预处理,然后进行堆肥,后期处理之后存放,堆肥技术具有安全性高、成本低的优点。沼气发酵的手段是将牲畜禽类的粪便与农作物秸秆、污水等结合在一起,利用微生物所具备的厌氧发酵的特性,最终产生沼气,主要在农村地区具备比较大的发展优势。沼气能够在照明以及燃料等方面得到很好的利用,还可以利用沼气建立生态农场养殖模式,为绿色农业的发展做出贡献。

二、环境生物技术在水污染治理中的应用

环境生物技术中对微生物实行降解来处理水中污染物的形式,被叫作生化处理或生物降解,在生化反应中会因为微生物的差别,采取的处理技术也不同[2]。其中好氧降解技术中的生物膜法就是通过在污水处理的反应器中加入介质来实现的,介质可以承载微生物,使其获得继续的生长,进而转变成为粘液状的膜,最终会利用这种膜来对污水进行净化,在处理中膜会逐渐增厚,成为一个完整的微生态环境,这一技术不需要进行污泥的回流,而且产生的膜的生物性较高,在生化反应中比较稳定。除此之外还有生物自然的净化技术类型,比如生物塘、人工湿地等方法,生物塘就是通过太阳能作为基础能源,然后在其中种植水生植物,通过对水体中污染物进行吸收来得到净化的效果,在生物塘中可以种植水生植物,也可以加入曝气,对于水体生物的好氧降解有促进作用,现代化复合生态系统的建立使得生物塘的技术功能更加强大。人工湿地对于化工、纸浆等多种污水类型都可以进行净化处理,主要是通过自然生态系统中化学、物理及生物这三个方面的作用来操作的,污水中存在的有机物在湿地所具备的过滤、沉淀作用下进行截流,再次利用,其中可溶性的有机物在植物生物膜的反应下会被吸收、分解,湿地的再生与更换则可以通过填料来实现。

三、环境生物技术在废气和大气污染治理中的应用

环境生物技术对废气进行处理,及时将其中的有机污染物或恶臭物质降解或转化,达到净化空气的效果,属于一项空气污染处理的新技术[3]。环境生物技术对气体类的污染物的处理主要有生物过滤法和洗涤法、植物修复法等几种手段,生物过滤法就是通过活性物质的填充对废气进行加压与预湿,然后在生物滤池中使得气体中含有的污染物与生物膜相结合吸收,被降解从滤池的顶部排出。这一处理方式具有操作简便、设备投入少、效率高等优点,但是通常需要较大的占地面积。生物洗涤法要经过废气吸收与悬浮再生两个环节,由洗涤器与生物反应器组成,废气与生物悬浮液相互反应被分解净化后在反应池上部排出,然后对生物悬浮液进行充氧,产生的废气就会被微生物氧化、利用,而悬浮液也会在处理中实现再生,属于一个反复的过程。

四、未来环境生物技术的应用发展探究

环境生物技术在废水处理技术中的应用已比较成熟,实现了广泛的发展。好氧与厌氧工艺实现了相结合的发展以及无害化的生产处理过程,自动化程度不断提升,在今后的发展中针对不容易降解污染物的生物基因库的建设与特殊功能微生物的培养实验是主要的研究趋势。在当前科技的进步中,分子生物技术在传感器研究领域有着重要的支持作用,传感器能够使环境达到自动、连续的观测,判断环境污染状态,还可以对讲解规律进行分析,得出污染的发生原因,促进环境生物技术更的进步。另外,环境生物技术在发展中还需要不断的与相关科技相结合。将环境生物技术与光、声、电搭配,可提升技术作用效率,对高浓度的有害、难降解废水有效的处理,如电化学高级氧化-高效生物处理技术、辐射分解-生物处理组合技术等,这也是环境生物的未来发展趋势。

环境生物技术在环境治理中的应用效果逐渐凸显,这种高新技术的应用可以产生很大的环境效益,我国现阶段的社会发展中污染问题逐渐严峻,而且正处在一个经济转型的重要阶段,因此工业企业与政府、学术研究部门应该加强相互间的合作,在我国所具备的资源优势的基础上引进先进的技术与经验,推动环境生物技术的进步,为我国生态环境的可持续发展做出贡献。

生物技术及应用论文:生物技术及应用专科生教学案例与实训基地

摘 要:教学案例是真实而又典型且含有问题的案例事件,是利用案例事件让学生更好地理解理论内容的一种教学手法。实训基地是由多个实验实训室组成的,是在校学生通过工学结合学习实践技能的场所,而将二者结合将更有利于学生对课本理论知识的理解,同时也可提高学生实践技能,这样既达到了理论与实践相结合,也做到了使高职学生到职业技术岗位员工的过渡。

教学案例是学生在校期间较为有效的吸收理论知识的教学方法。实训基地是学生从学校到工作岗位过渡的场所,其中校企合作是实训基地中较为重要的一项,它可以有效解决学生上岗就业问题。如果说教学案例是理论,那么实训基地则是实践,二者的结合就是理论与实践的结合。

1.教学案例在生物技术及应用教学中的可行性

传统教学中老师处于主导地位,而学生处在被动地位,教学载体就是教科书,教学的渠道也是单向,教学方式就是传统枯燥的讲授式。这样的教学模式虽然训练出的学生学习知识效率高,但学生的学习积极性和能力培养效果都会降低。而案例教学中老师处于从属地位,学生变成指导者,注重学生能力的培养,所以在教学目的、教学载体、教学方式上都大不相同。

“老三段”型传统课程,授课方式也很老套,但专业知识理论性强、内容抽象、综合性强,所以对学生的专业基础知识要求较高。而事实上专科生普遍存在基础较差、专业知识相对薄弱的特点,所以传统的教学方法会导致专科生出现对专业知识掌握不牢固、记忆不深刻等问题。为了解决这一问题,我们可以采用案例教学的教学方法。案例教学被广泛应用于法学和工商管理硕士等专业教学领域中;但事实上这种教学手法也适用于工科、理科课程的教学中,这将更有利于专科生对本专业知识的吸收。

案例教学中我们可以以热点问题为案例教学的切入点。例如近几年我国热点问题转基因食品是否存在安全隐患,通过具体的案例教学使教材和生活相结合。这将更有利地调动学生学习的积极性和参与课堂的兴趣,使学生更好地学习理论知识。

2.实训基地在教学中所扮演的角色

实训基地是由多个实验实训室组成的,用于在校学生通过工学结合学习实践技能的场所。实训基地分为校内实训基地和校外实训基地。校外实训基地是通过校企合作建设成的,位置在企业内部,用于在校生学习实践技能的场所。实践教学是学生从理论到实际的过渡台阶,也是检验学生理论基础知识水平的方式,有助于培养专科学生的实践技能。

3.校内实训基地

校内实训基地是集科研、生产、教学和技术推广于一体的生物技术综合研发中心,具备布局合理化、教师知识结构专业化、生产科研管理科学化、生产经营模式化和实践化等特点。教师可以在校内实训基地中授课,完成教学任务;同时也使专科生在动手操作的同时深化了对理论知识的理解。这样不仅可以提高教师的业务素质,而且还可以提升学生的操作能力,从而解决学生在就业时出现的“新手”问题,提升了学生的动手能力。

同时校内实训基地也可以帮助学生熟悉实习或上岗以后的工作流程,以及完成相关企业对员工的基本培训,还可以以工作岗位的要求和特点,将工作任务进行合理的分解和整理,以典型的工作任务作为教学内容和学习任务,让学生在学习中逐渐与社会接轨。

4.校外实训基地

广泛建立校外实训基地,使学校和企业直接挂钩,多方位地开展校企合作,实现双赢。通过校企合作,学院为企业培养人才,进行员工培训、客户培训和人才引进,为企业提供高素质工作者,这样不仅提高了企业员工的素质,还解决了大学生的就业问题。

为将校企合作的作用发挥到,可建立校企合作实训办公室。主要负责学生在校期间、企业实习期间和学生毕业上岗后工作成绩的归纳和整理。整理后用于学生教学质量的评定,及时发现问题,报告给学校。

5.结束语

教学案例使专科生更好地学习理论知识,为学习操作技能奠定了良好的基础。实训基地将理论转化为实践,最终二者结合,达到了培养高素质、高技能的人才目标,完成了从高职学生到职业技术岗位的过渡,提高了学生在社会中的竞争力,丰富了他们的人生阅历,促使他们完成从学生到技师的转变。

生物技术及应用论文:基于麦可思调研报告的生物技术及应用专业剖析

摘 要:人才培养中的社会评价指标是衡量人才培养质量的重要指标,引入第三方机构对人才培养质量进行综合评价,能客观反映高职院校办学水平。本文通过对麦可思数据有限公司对黄冈职业技术学院(以下简称“我校”)进行的毕业生调研报告进行深度分析,探讨了我校生物技术及应用专业建设存在的问题及解决办法,为高职生物技术及应用专业建设提供参考。

关键词:高职院校;生物技术及应用;专业剖析

一、数据分析

1.基本情况

麦可思公司的调研以问卷的形式进行,通过毕业生邮箱进行反馈与数据收集。我校生物技术及应用专业2013届毕业生共24人,参加调查的有效邮箱一共21个,有效邮箱覆盖率为87.5%,有效回收问卷只有9份,有效答题率为41.5%,低于上届的抽样比例(60%)。

2.结果分析

(1)数据回收率不高的原因。①宣传力度不够。在调查前,学校通知各个学院和专业的调查时间不一致,教师和辅导员没有及时将调查信息反馈给学生。②少数学生的邮箱有误或者过期,没有及时反馈,导致邮件失效。③部分学生对母校感情淡薄。

(2)就业现状分析。①学生毕业半年后离职率高。主要原因在于刚就业时主要在一些初级岗位工作,如面向一线的操作人员、技术员或者销售岗位,待遇普遍偏低;此外,一般初级岗位需要工作6个月以上的时间才会有所变动,学生通常缺乏忍耐力,不符合他们的预期,认为职业发展受阻,对就业前景失去信心,所以不断更换工作。但是离职率高并不能说明学生就业质量不高,生物技术行业是一个待遇起点相对较低但是后劲足的朝阳行业,据调研结果分析,本专业的学生在毕业后一年,工作基本稳定,工作满意度也较高。②大多数学生对就业现状不满意。我校2013届毕业生的就业满意度不到40%,低于全校平均水平(65%),说明在今后的人才培养过程中,要注重对学生就业质量的提升。课程的设置要紧密结合市场的需求,实用、易学;实习期间尽量安排到专业相关度高的企业进行顶岗实习,不断提升学生的职业素养和专业技能水平。③2013届毕业生毕业半年后就业率达到95.8%,除1人因身体原因在家休养外,其他都有工作岗位。从中可以看出,生物技术及应用专业学生实习和就业都有保障,社会对生物技术类的学生需求比较大;但是专业相关度只有47%,职业吻合度连续下降,说明本专业学生在毕业后从事专业对口的工作比率不高,几乎一半的学生已改行。虽然这种现象在任何一所高校都很常见,但是仍然值得我们反思。可能的原因有以下几方面:一是部分学生对本专业失去了兴趣,觉得其他行业更适合自己的发展。二是学生对该专业的认识还不充分,对自己的职业定位不明确。三是怕吃苦,嫌待遇不好,不能坚持。四是有亲戚朋友介绍了更好的工作。④毕业生普遍对学校的就业和创业服务工作满意度很高,认为学校在学生的实习和就业方面给予了很多指导和帮助,建议学校要重点开展就业创业实践活动,并重视就业创业理论课的开设,让学生从大一开始就可以接受这些方面的培训,尽早做好就业创业的思想准备。也有少数人对学校就业信息和招聘会的开展不太满意,主要原因有:一是就业信息各专业分布不均,有的专业就业信息量大,品质企业也多,而有的专业则很少。二是通知不到位,就业信息没有集中,导致部分学生无法及时获取就业信息。三是校企合作建设没有落实到位,与企业的联系少,不能为学生提供品质的就业岗位。四是部分招聘企业以宣传为主,招聘岗位少。

3.校友评价分析

2013届校友推荐度和校友满意度均有所提高。经过三年的全国高职骨干校建设,学校的教学环境和教学条件有了质的提升,教学水平也在不断提高,取得了很多可喜的成果,历届毕业的校友对母校取得的成绩感到非常自豪,无形中提升了对学校的认同感。本次调研反映出校友对学校不满意的一些方面。例如,对实习和实践环节的不满意度达65%,有81%的人认为要增加专业技能实训,75%的人认为学校的教风和学风需要改进,说明无论是校内实训还是校外实习,它们都是学生关注的重点。此外,要大力开展教风和学风整顿活动,营造良好的校园氛围。在教学过程中,还要不断加强学生感恩教育,使学生养成感恩的习惯,增强对母校的认同感。

4.就业特色与优势分析

本专业2013届毕业生主要从事的职业是生产技术员和销售人员,从事的行业以农业和食品加工业为主,大部分学生从事的岗位与专业相关。比如生物制品检测、食用菌生产、种苗繁育、植物育种、有机农业生产、食品加工和销售等工作,从中可以看出,学生从事的职业和所在的行业与人才培养目标一致。

用人单位61%是民营企业,以中小型企业为主,大型企业占26%,就业地点也主要集中在湖北、广东和江浙一带。由于民营企业经营机制灵活,门槛低,重视人才,上升的空间比国企和事业单位要大,学生也愿意到民营企业就业。但是麦可思公司在调研中也发现一些问题,比如民营企业还有很多不完善的地方,特别是学生的权益保障、工资福利待遇没有国企和机关事业单位好,往往很难留住人,因此离职率也高。

5.其他方面数据分析

关于学生的素养、基本工作能力、核心知识满足度以及核心课程有效性评价等方面,麦可思公司调研数据显示,90%的学生认为大学两年对学生素养的提升是非常明显的:大多数学生认为自己在“团队合作”“积极努力、追求上进”“人生乐观态度”等方面提升较多;92%的学生认为基本工作能力有了不小的提升;85%的人认为生物技术及应用专业开设的核心课程要进行修改,比如应将原来的课程体系中“植物保护”和“作物生产与管理”等课程进行调整,不宜作为本专业的核心课程;要多开设满足市场需求、对学生就业有帮助、学生上手快的课程。但是由于生物技术涉及的方面比较广,有些理论知识深奥难懂,实训难开展,因此在课程的设置上要进行充分的企业调研,结合学校现状和行业企业的需求,制订好人才培养方案。

二、整改措施

及时,进一步加大校企合作力度,强化专业内涵建设。积极同区域内知名的生物类相关企业合作开办订单班,校企共育专业人才,希望通过校企合作开设订单班的模式能够对本专业的建设和发展起到促进作用。

第二,加强就业创业工作指导,引导学生树立正确的就业观和择业观。

第三,鼓励学生参加各项技能竞赛,以提升学生的动手操作技能及水平,不断提高人才培养质量。

第四,进一步强化教师实践能力的培养,与企业开展产学研合作,利用假期选派部分青年教师到校企合作单位进行实践锻炼,以提升他们的实践能力,培养双师型教师和骨干教师,为专业人才培养目标的实现提供师资保障。

第五,高度重视和校友之间的联络。校友是学校宝贵的资源,很多的校友在各行各业做得很成功,如果能把这么多的校友资源利用起来,不仅可以提升办学的声望,还可以拓宽学生的实习和就业渠道。

第六,定期对行业、企业和毕业生进行调研,根据调研的数据进行分析,为人才培养方案的修订和课程体系改革提供依据。

生物技术及应用论文:生物技术应用发展与问题及对策

摘 要:生物技术是与我国有关的一种技术,无论是生活还是生产都这密切的联系,生物技术也是依靠科发展起来的现代技术,在我国动植物以及食品等方面也都使用着这种技术。由于我国的生物技术并不是非常经验丰富的技术,因此在使用中会出现一些问题。但是在发生问题的是要及时的解决,才能使生物技术的发展上升。本篇文章主要讲述了我国生物技术在动植物上的应用,对出现问题的环节进行探讨,找个一个可以解决问题的对策。

关键词:生物技术;动植物;发展;问题;对策

追溯我国生物技术的发展使要从1953年开始,这一年发现了DNA双螺旋结构,也是因为这个发现,我国的生物技术才能迎来发展的时代。而在20年后,DNA重组我国在生物技术上的研究提高了一个层次。现阶段,生物技术的发展已经逐渐成熟,成为我国各行各业中不能缺少的一种技术,而且影响的深度更深,影响范围更广。毋容置疑,当今的时代属于生物技术,尽管生物技术的发展为我国带来很多的利益,但是在无形中也带来的一些问题。

一、生物技术应用发展情况

1.1生物技术在动物上的应用与发展

人们在动物上运用生物技术的主要目的是:促进动物生长、提高畜产品质量、改善畜产品品质、生产药用蛋白;动物抗病育种;建立诊断和治疗人类疾病的动物模型,生产可用于人体器官移植的动物器官等,并取得了巨大的成就。研究人员利用鼠类基因能获得经遗传改良的绵羊,这种绵羊产毛量能比普通绵羊提高6%。科学家们利用生物技术得到的转基因猪中有20%的血红蛋白与人体内的血红蛋白相同,这种血红蛋白从转基因猪中分离后能在室温下储荐6-12个月,比储存人体全血的时间要长,在不远的将来有可能成为人血的代用品。与此同时,从转基因羊、转基因牛生产人血代用品的研究也取得了明显进展。

1.2生物技术在植物上应用与发展

植物生物技术研究起源于50年代,80年代中后期发展迅猛,至今已有35个科的120种植物成功地进行了转基因,有40多种的植物种类获准进行田间试验。与转基因动物相比,转基因植物取得的成就更为可观,2014年全世界有20个国家种植了转基因植物,美国是转基因植物种植大户,利用生物技术可以将有价值的目的基因(来源于病毒、细茵、动物、植物、微生物、水生生物)导入植物内,使其性状(产量、质量、花期、花色等)抗逆性(抗病毒、抗病虫、抗除草剂等)发生变化,从而培养出理想中的转基因植物。全球种植的商品化转基因植物主要是大豆、玉米、棉花、油菜、马铃薯、南瓜、小麦、番茄、烟草等。美国1999年种植的大豆中55%是转基因大豆、玉米中约有40%是转基因玉米。我国将生物技术应用到农业尚处于起始阶段,但研究的总体水平并不低。据统计,目前我国正在研究的转基因植物种类达47种,涉及各类基因103个,正在中试的项目有48项,批准环境释放的有49项。已有6种转基因植物被批准进行商品化生产。目前进入商品化生产的主要是转基因抗虫棉,种植面积达10多万亩。

在植物上利用生物技术已取得了骄人的成果。利用生物技术可获得高产、品质、抗逆性强的水稻。我国已获得单产12t/hm2,超级稻、日本培育出高赖氨酸含量以及富含铁元素的水稻、美国科学家从马铃薯中获得了一种抗虫基因、经转基因后的水稻能抗害虫进食、英国研究人员利用生物技术培育出耐盐水稻、国际水稻所科技人员研究出耐淹水稻,转基因抗旱水稻的研究工作也在进行中,利用生物技术培育抗稻瘟病、水稻白叶枯病的研究工作也取得了重要突破。

二、生物技术带来的问题

1、食品安全问题

食品问题一直都是人们关心的问题,而且食品专家也一直都在探讨,在食品上使用生物技术而引起的过敏反应也存在,很多的人认为转基因食品里加入了生物技术,食用转基因食品对人的身体是有助的,因此开始大量的使用转基因食品,但是这种观点是错误的,尽管转基因食品中加入了生物技术,但是还是存在安全问题,而且还是不容易被发现的问题,具有一定的潜伏期,如果被人们食用,对人的健康非常不利。

2、生态环境安全问题

生物技术在食品上,容易引起食品安全问题,而生物技术带来的环境问题,比食品安全更严重,而且更加复杂。因为基因属于移动的,而且基因可以在动物后者是植物身上,相互影响,这样就会造成一些问题例如:部分物种会出现灭绝,动植物之间是处在一个生物链之中,一个动物灭绝,那么这个食物链就出现断裂,随之生态环境失衡。国际的一些组织就认为生物技术会带来基因污染,因此强烈抵抗在环境中使用生物技术。

3、地区政治经济平衡问题

世界上要经济发达的国家,也有经济相对落后的发展中国家,而生物技术的出现,就使发达国家与发展中的国家之间的差距拉大。很多发达使用生物技术并且把该技术作为一个垄断的技术,从而使原本就存息的贫富差距加大。如果一个地区长期属于经济发展不平衡状态,那么这个地区的社会将出现动荡。

三、解决问题的对策

1、加大对生物技术的研究,不仅仅是国家,规模较大的企业也可以开展生物技术相关的研究,而且研究的机构好可以与国家以及企业相结合,如果科研机构单独的开展研究,会面对一些例如资金之类的压力,如果可以与政府或者是企业合作,一方面保障了研究的资金以及技术,另一方面,能够将研究的成果共享。在当今的时代,只有掌握了高超的生物技术才能能够在时代中生存,而且还可以利用生物技术去解决一些人类无法解决的问题。

2、法律支持,国家自从支持发展生物技术以后,就不断的颁布法律,支持技术的研究以及应用。以科委为首就相继颁布了《基因工程安全观管理法》以及《农业生物基因工程安全管理实施办法》可以只有这两个法律是不够。而且也不能只用这一个部门支持生物技术,卫生部、免疫部以及环保部门等等,都要一起联合制定支持生物技术发展的法律法规,将生物技术的研究规范化,而且也能保障有具体的管理制度。

3、生物技术研究有几个环节,首先要开展实验,然后通过试验、再次进行环境释放、在开始生产,在这几个环节中,要严格的监控,特别是在投入到市场之后,更要根据市场的风险研究成果。市场上的每一种生物产品都要有具体的标识,从而让消费者通过对标识的认识选择合适的产品。

4、提高生物技术产品的检测水平,摆脱依赖别国代为检测的困境。普及和提高消费者对生物技术的认识水平,树立保护国家安全、国家利益和公众利益的观念。

四、结束语

生物技术企业不断发展壮大。由于生物技术前景广阔,发展潜力巨大。我国从事生物技术产品开发的企业,如雨后春笋,不断涌现。另外,生物技术产业格局从治病为主向治病、保健、提高生活质量的健康产业过渡。兼并重组愈演愈烈,大企业愈来愈大,协作型竞争已经成为当今生物技术产业的主流;因此要加大生物技术的研究。

生物技术及应用论文:探究生物技术在环境保护中的应用及前景

【摘要】现代生物技术高效、低耗、安全性能好等优势为环境保护作业供给了很多的便利。因而这篇文章就生物技术在环境保护作业中的使用及发展前景进行了总述,期望对生物技术在环境保护中的进一步使用供给必定的参阅。

【关键词】生物技术;环境保护;应用;分析

引言:生物技术又被称作是生物工程,首要是以生命科学为根底,使用生物有机体或许组成有些以及工程技术原理,研讨和开发新商品是新技术的一种具有综合性的科学技术系统。随生物技术的飞速发展和大家环保意识的增强,近几年在环境保护作业中,生物技术得到了十分广泛的使用,并在一定程度上显示出极好的发展前景。这篇文章就生物技术进行了简略介绍,并就其在环境保护作业中的使用进行了简略总述,期望对生物技术在环境保护中的进一步使用起到必定的推进效果。

1.中国生态环境现状

当时,中国经济得到了前所未有的发展,工、农业也较快的发展起来,可是发展进程中构成的“三废”污染也越来越严重,严重的影响了中国的生态环境,并且构成了水、大气、土壤等资本的损坏。据不统计,当时中国六百多个城市中有一半城市都呈现出缺水的现状,近来几年来土地丢失量能够到达50亿吨,土地荒漠化日益加剧。另外,森林覆盖面积也越来越小,牧场逐步退化,每年有高达两千五百万亩绿地不见,对大家的日子环境和身体健康构成严重的伤害,疾病发病率也越来越高。因而在一定程度上加大对环境的管理力度,进步大家的环境保护意识,使用高新技术进行环境保护作业,操控生态平衡已经变成环保作业者面临的难题和作业重点。

2.现代生物技术在环境保护中的使用

2.1生物技术在水处理中的使用

生物技术在改进水体质量,管理水源污染方面有很重要的效果。首要,在水体质量改进方面,生物技术使用最为广泛。污水中含有很多的有毒物质,成分十分复杂,其间包含重金属、有机磷、酚类、氰化物、有机酸、醛及蛋白质等等。使用微生物本身的推陈出新等生命活动,能够将水体中的有些有毒有害物质极好的去掉,然后使得水体中的有害物质转化为无毒物质,使水体得到净化。固定化酶技术即是使用最为广泛的一种污水处理技术,首要是经过化学键合法使水溶性酶和固态不溶性载体相结合,然后将酶变成不溶于水但仍保存催化活性的衍生物,然后有效的对污水中的有机污染物进行处理。除此之外,生物膜处理法、活性污泥法、稳定塘法、人工湿地处理系统工程以及土地处理系统法等都是多见的水污染操控与管理的生物技术。

2.2生物技术在废气净化方而的使用

生物技术使用于水环境管理已经有了很长的前史,可是在废气管理方面前史还很短,研讨也十分有限。上个世纪80时代晚期,生物技术在工业废气净化处理领域的使用变成很多专家研讨的抢手。对比当时成熟的废气生物处理技术有生物洗刷、生物吸附以及生物过滤法等等,与传统的废气处理技术比较,突显出很多的优势,比如高效率、低成本、高安全性等等。当前,废气生物处理技术首要能够分为吸附法和过滤法两大类,吸收法首要在一些含有胺、酚和乙醛等污染物的气体的净化中广泛使用,去掉率能够高于百分之九以上,而生物过滤常被用作除臭技术,用于臭味废气的降解。德国使用生物膜过滤处理含硫臭气时,硫化氢去掉率能够到达百分之九十以上。

2.3生物技术在固废处理中的使用

固废首要指城市中的废物、污泥、工农业生产废物等。使用生物技术,能够将固体废弃物进行无害化、资本化、减量化的处理,然后使其变成用于农业生产废料或者是有效商品,然后真正的完成变废为宝。通常废物堆肥技术能够分为好氧堆肥和厌氧堆肥两大类,其间当前研讨最为抢手的是高温好氧堆肥技术。经过高温好氧堆肥技术得到腐熟肥料具有改进土壤、增强肥效等长处,达到保护环境目标的有效办法。

2.4生物技术在土壤污染管理中的使用

在对土壤污染管理进程中,生物技术首要使用于重金属污染修复进程,即是使用微生物的效果,对土壤中的重金属进行净化和削减,然后下降其毒性。土壤中的重金属会转变其化学形状,然后使重金属固定,经过生物吸附,还能够将重金属的量削减乃至消除。去掉重金属以后的土壤,能够进步有机质的含量,改进生态构造,然后有利于土壤固定,非常好的防止水土的丢失。

2.5污水的生物净化

污水的生物净化是使用微生物本身的生命活动进程对污水中的有毒物质进行搬运和转化,然后使污水得到净化的处理办法。当前,污水生物净化技术发展较快,好氧法、厌氧生物法以及生物发酵法己趋于成熟,这篇文章只简略介绍几种办法:

及时是固定化微生物技术。固定化微生物技术是70时代末由固定化酶技术发展起来的,它是指经过物理或化学的手段将游离的微生物固定在限定的空间区域使其保持活性并可重复使用的一项生物技术。其能够被用来处理通常高浓度有机废水、印染废水、含氮废水、难降解有机废水及其他废水等,一些具有特异性的优势菌种不断得到改造或发明,将这些高效专性菌如脱色菌、脱氮、脱磷菌假单胞菌等进行固定化后,菌体密度进步,大大增强了处理效率,尤其是对难降解有毒物质有显着优势。

第二是生物强化处理技术。生物强化处理技术是为了提高废水处理的效果,而向废水中投加从自然界中挑选的优势菌种发生的高效菌种,以去掉某一种或某一类有害物质。首要效果方式有:直接投加特效降解微生物,废水中的微生物能够附着在载体上构成高效生物膜或以游离的状况存在;引进生物强化制剂,主要用于处理城市污水,有机物的去除率可以得到显著提高,固体物质的产生会减少、硝化作用得以增强,从而提高污水脱氮脱磷效果;固化生物强化技术,在一定程度上把特定的微生物关闭在高分子网络载体内,使菌体掉落少、活性高,然后进步优势微生物浓度,增加了其在生物处理器中的存留时间。

2.6白色污染的消除

“白色污染”是指被扔掉在环境中的废塑料包装物及废农膜对自然景观和生态环境构成的损坏。据资料显示,当前中国土壤、沟河中塑料废物有百万吨左右,约45000km2面积的废农膜残存在土壤中,若再不采取相应办法,将会在一定程度上影响中国生态和环境,研讨和开发生物可降解塑料己迫在眉睫。而使用现代生物技术消除白色污染的路径有:

及时是使用生物工程技术能够广泛地挑选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌。

第二是使用生物工程技术能够别离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物(如:根瘤菌)中,使两者一起表现各自的效果,将塑料和农膜敏捷降解。

结束语:总之,环境保护事业离不开生物技术的使用,生物技术在环境保护事业中起到了不行代替的重要效果。在将来,生物技术在环境保护进程中必需要考虑到发展的因素,必须将经济发展同环境保护有效的一致起来,构成与经济密切配合的环境保护系统,然后完成生物技术真实的价值,保障生物技术的不断发展,为大家发明更多的经济效益和社会效益,为在一定程度上不断促进经济发展与环境保护的和谐一致作出应有的奉献。

生物技术及应用论文:高职生物技术及应用专业发展前景探讨

摘要:高职院校的生物技术相关专业发展对培养社会生物技术相关产业和领域内的专业技术人才发挥中不可替代的作用,其培养目标正是为社会培养和输送具有必要的生物技术专业知识和实践技能、能够从事生物技术领域工作的实用型、应用型的技术和管理人员。

关键词:高职教学 生物技术 教学实践

生物技术目前已由人们观念里传统高深的技术已经向大众开始逐渐普及起来,随着生物技术的发展和普及,其已经逐渐向多个领域进行扩展,比如农、牧、渔、园林、工业、环保、医药、食品等众多行业都与生物技术密不可分。所以,我们社会对于生物技术及其专业人才的需求量也在不断升高。在我国的各大院校,都已经建立和发展了和生物技术相关的专业院、系等,对生物技术发展和专业人才培养起到了很好的助推作用。对于高职院校而言,其生物技术及相关专业的开设仅仅只有十几年的时间,可以称得上是一个比较“年轻”的专业。因为培养的是高级专业技术人才,所以这对培养对象的动手实践能力就相对要求较高,可以说学生的实际动手操作能力决定着自身在未来所从事这个行业领域的生存。高职院校怎样在这种要求环境下,立足自身实际,使培养的学生能够具有更高的专业技能,使他们能够更好地满足社会的发展和需求,高职院校生物技术及应用专业的发展应着重考虑以下几方面的问题。

一、对学科专业定位问题

由生物技术是一个涵盖领域非常宽泛的专业,在发展的早期只有食品与发酵一个专业方向,而随着生物技术的快速发展,专业范围被大大拓宽,包括了生物制药、食品发酵、环境保护、动植物细胞培养、生化工程、农产品深加工等。那么这样一样,覆盖领域如此的科学专业,对高职院校而言,怎样定位学科发展是尤为关键的。高职院校的生物技术及其应用专业的学科定位,既不同于大学本科的教育,也不应同于中职院校的培养目标,它是处在这个专业领域比较中间的位置。所以,既要定位于有研究倾向的发展,又要非常地注重学生动手实践能力培养,后者是高职院校学科定位的重中之重。既要培养对专业的创新研究能力,可以以这个为导向,引导学生在真正实际的操作实践中能够积极思考,不断创新实践环节。这样,才可以说把高职院校的对生物专业技术及应用专业培养目标定准,这也为具体的培养方案和课程设置问题奠定了方向性上的基础。

二、专业建设发展问题

高职生物技术及应用专业建设应该建立有鲜明特点高职教育特色体系,加强工学结合人才培养模式的实施和多元化校企合作模式来进行专业建设发展。一是形成三级梯队教育。这三级分别是指部级、省级、校级的名师梯队。在实际建设中,要积极依靠校外力量,特别是要省的投入,积极聘请全国比较知名的教师在学校进行指导和讲学,同时也要主动邀请企业的一线技术人员来学校进行参观并请他们提出宝贵意见的方式,来打造多方位的学习机会,为专业建设和发展奠定基础。二是建立课程建设新机制。在这方面,可以以精品课程建设为提高教学质量的切入点和着力点,并建立开放、多元、动态的课程体系,以国家、省级、校级、院(系)级的四级课程建设机制,并通过校企合作深度互融共同开发课程;特别是要综合课程和实训课程建设为重点带动相关课程的资源建设,使专业课程体系更趋开放、多元和动态。三是建立工学人才培养模式。对于这种模式,目前呢,中职院校采用的比较多,比如对于操作性特别强的专业来说,在学生进校的及时年就把基础课和专业课学完,从第二年开始直到学生毕业,通过与企业建立长期合作机制,把学生送企业进行实习,通过在实际岗位中不断锻炼,提高他们的实际动手操作能力,这也是未来高职院校建立多元化校企合作模式的趋势。这种模式一方面解决了企业人员的紧缺,另一方面给学生提供了顶岗实习锻炼的机会,实现校企的“双赢”,可以采取多种形式,例如组成企业实践服务团,让学生在专业相关企业开展社会实践活动,彰显专业特色,鼓励学生深入企业,倡导学以致用,服务社会。

三、人才培养方案制定问题

人才培养方案是具体人才培养实施的指导方针,一些从事人才培养的工作都应以为依据,结合高职院校学科专业定位和专业建设发展来看,主要应包括以下几个方面内容:一是依据岗位来开发课程体系。通过生物技术类企业岗位调研,进行岗位群定位、技能需求分析、设立知识技能模块、重构课程体系、建立基于岗位需求的专业培养方案。针对学生要建立两个平台,一个是人文素质基础模块、另一个是生物基础知识模块,这两个模块可以使得学生看到自身存在短板,针对问题找出在学习和实习中有针对性地提高的地方。二是依据工作过程开发课程体系。根据就业岗位每项任务的工作过程,分析每一个工作步骤所需的知识和技能,把学习性的工作任务进行归纳, 进行基于工作过程系统化的课程开发,确定教学内容,并按照先简后繁、先易后难的顺序进行排列,建立专业课程体系。三是按照职业要求优化课程体系。按照工作过程导向序化成若干个工作项目,作为成功完成每项工作项目支撑点的课程教学,结合需求进行课程内容的优化与整合,将工作和学习融合起来,满足岗位工作所需要的理论和实践;同时,需要以工作过程为主线,进行技术模块的设计,将知识点项目化,设计项目化课程。四是建立一体化教学模式。课程体系的设计和建立要以工作过程为基础,形成在“做中教、在做中学”这样一体化的教学模式,其一切的教学内容与环节都要围绕实践来展开,可以以生产为载体,实行任务驱动导向,从而体现高职教育的实践性、职业性、开放性。以课程学习为主线,以强化学生的职业道德!提升学生的职业能力为目标,成立课程学习兴趣小组,开展丰富多采的第二课堂活动,融学与做为一体。可以模拟企业生产流程再现企业真实环境,一方面根据企业生产不同目标产品,模拟企业流程开设综合性大实验,另一方面从实训环境、实训设备和器材购置上向企业的真实情况靠近,在学校营造和模拟一种实际的职业环境。其实这种方式,就是要在教学中要加强实践课程的力度。五是注重课程网站建设构建学生自主学习平台 引导学生充分利用课程网站进行自主学习,建立交流讨论平台,提供电子课件、常见问题解答、仪器使用方法、学习参考文献等教学资源和网站链接课外拓展等学习资源,帮助同学对所学知识的消化理解,开阔视野,促进学生学习能力的发展,打破了时间和空间的阻隔,使课堂得以延伸。

四、课程设计问题

生物技术及应用专业相关课程操作环节比较多,所以建立理论和实践相结合的考核制度显得尤为重要,它既是实践教学与质量的反馈,又能直接地反馈实践教学中存在的问题;既能真实地反映出学生的实际水平,又能充分调动学生的学习兴趣。其中制度里应包括到课情况,实际态度,实验原理的掌握,基本操作过程,数据处理和结果分析,分析报告几个方面,并根据课程具体设定每部分应占的比例。应向学生说明制度,这样才能利用它真实地评价学生实践的成绩,提高学生参加课程实践环节的自觉性,从而使学生的基本操作和技能得以加强。当然,在课程设计中,在加大操作实践课的同时还需要进行适当的讲解,实践教学的主要环节是操作,但正确操作的前提是理论知识,因此在教学中不能认为教师什么也不讲就能提高学生的动脑动手能力,因为高职的学生的主要特点是知识基础相对差一些,如果教师不进行必要的讲解,让学生在一无所知的情况下去操作反而使他们丧失了兴趣和信心。说明了原理、让学生充分了解原理、机制对于实践大有裨益。其实,在讲解的过程中只需要注意强调注意事项和简单过程,而把为什么要注意及实验应该出现的现象或结果设为疑问,多给学生一些独立思考的时间和空间,充分发挥学生的自主性,启发学生的求知欲望,使学生始终处于有效的积极思维状态。让学生们带着问题去实践,可以提高学生们探究疑问的兴趣,也培养了学生们的独立思维能力。在课程教学环节,要采用形式多样的方式方法,比如可以在一定条件的基础上创造条件多分组,这样可以克服实验仪器设备数量少、价格贵、器材耗损大等困难,同时,还可以增加学生们的实际操作和动手机会、发现问题可以积极解决。克服传统的整班进操作间,一人做、多人看的传统形式。再比如可以把整班分成几个部分,按次序分批进行实验,使课内实践与课外实践相结合,这样虽然一个班级的实践操作环节时间会大大延长,但每个学生都能够得到锻炼和提高的机会。教师在学生课程学习和实践过程中需要进行耐心细致地指导,不断发现并纠正学生在操作过程中错误的操作手法,解答疑难问题,更重要的是起到了督促的作用。

生物技术及应用论文:现代生物技术在农业领域的应用及发展趋势

摘要 从基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程4个方面对现代生物技术在农业领域的应用进行了简要的综述,并提出微生物肥料将成为未来农业领域应用的重要发展趋势。

关键词 现代生物技术;农业领域;应用;发展趋势

随着农业革命、手工业革命、工业革命、商品国际化革命、信息产业化革命的推进,许多科学家们预言21世纪必将产生一次生物技术革命,而这一革命的主战场就是农业。现代生物技术可有效提高农作物产量、改善农作物的营养品质。因此,现代生物技术必然会成为未来农业发展的重要趋势。

1 现代生物技术在农业领域的应用

1.1 基因工程在农业领域的应用

基因工程即利用分子生物学和微生物学技术,设计好不同来源的基因顺序,在体外成功构建杂交DNA分子后导入受体细胞,使受体细胞表现出人们需要的表现型,产生出人们需要的物质。在农业领域应用基因工程技术,获得的农作物品质、高产、抗性强,还可获得畜、禽新品种及具有特殊作用的动、植物。例如,经过7年的努力攻关,2011年胜利突破了大面积示范(即6.67 hm2示范)平均产量为13 500 kg/hm2的超级杂交稻第3期目标,达到了13 899 kg/hm2 [1];运用转基因技术将相应的基因导入油菜中有望培育出转基因抗病油菜新品种[2];运用基因工程技术可将抗除草剂基因导入农作物中,使农作物能够不受除草剂的影响,目前已生产出多种抗除草剂作物品种,应用广泛[3]。

1.2 细胞工程在农业领域的应用

细胞工程是指在体外培养细胞,以改变细胞某些生物学特性为目的将不同作物或动物进行细胞杂交,使植物或动物个体繁殖速度加快,以获得优良品种或新品种及某些具有特殊作用的物质的一门技术[4]。细胞工程技术在植物快速繁殖、植物新品种选育等方面发挥着重要作用。目前植物体细胞杂交应用较多,如可以将马铃薯细胞和番茄细胞进行杂交,可获得上结番茄下结马铃薯的“番茄马铃薯”;将豆科植物与向日葵进行细胞杂交,可培育出具有高营养价值的“向日豆”[5]。

1.3 发酵工程在农业领域的应用

发酵工程即利用微生物具有的特殊作用生产出对人类生产有用的产品,或直接将微生物应用到工业生产过程的一门新的技术。发酵工程主要可应用在农业领域的2个方面,一是生产传统的发酵产品,如果酒、茯砖茶、食醋等;二是生产一些食品添加剂。如茯砖茶的制作过程中就运用到了发酵工程技术,通过调控渥堆时间、使用接种剂、发酵剂等方法可以改进茯砖茶的加工工艺,进而可生产出“金花”饱满、品质优良的茯砖茶。

1.4 酶工程在农业领域的应用

酶工程,简单来说就是利用酶的生物催化功能,借助工程手段将相应的原料转化成有用物质。酶工程可应用在农业领域中的制酒、制酱等方面。例如,随着我国粮食的不断增产,一些地区出现了粗粮过剩的问题,需要解决粗粮的淀粉利用。解决办法之一是生产葡萄糖,但由于葡萄糖甜度不大,难以在市场上应用。最有效的办法还是运用酶工程技术的手段,将葡萄糖转变为甜度大的果糖,果糖不仅比葡萄糖甜度大,其比蔗糖的甜度还高50%以上。

2 微生物肥料在农业领域的应用

2.1 微生物肥料的特点

微生物肥料是含有活的微生物的特殊的肥料,在农业生产中应用该种肥料可获得特定的肥料效应[6]。生物肥料的定义分为2个方面,从狭义上讲,生物肥料就是指微生物肥料,是由具有特殊作用的大量有益微生物发酵产生的,活性高。施入该种肥料能够产生活性物质,能够增加作物的固氮作用,改善土壤的理化性质,使作物的生长环境变得更好,使作物生长更优、产量更高。从广义上讲,生物肥料泛指各种具有特定肥效的生物制剂,包括特定的活的生物体、生物体的代谢物或基质的转化物等,此种生物体不限定,既可以是微生物,也可以是动、植物组织和细胞[7-8]。

2.2 生物肥料的应用优势

微生物肥料具有其他化肥和农药没有的优势,可有效改善土壤的理化性质,提高土壤肥力。目前微生物肥料已应用在绿色有机食品生产、农业生态环境保护以及高产、品质、高效农业的持续发展中,并发挥着极其重要的作用[9-10]。微生物肥料本身无毒害作用,对环境几乎无污染;同时,施用量一般不大,在其生产过程中所消耗的能量也很少,因而可节约农民的施肥成本。此外,微生物肥料还可改善土壤的理化性质,减少土壤营养流失和富营养化的产生,实现土壤的可持续化利用。

2.3 微生物肥料的应用前景

目前,微生物肥料在农业领域方面的应用已越来越广泛,也得到了农民以及社会的逐步认可。国内外都在积极发展绿色农业和绿色食品,微生物肥料作为一种保护生态环境、维护人类健康的理想肥料在农业生产中的应用必将越来越广泛、越来越重要。但是如何合理的使其替代化肥并更稳定地发挥其生态作用是未来研究的方向[11-12]。

生物技术及应用论文:高职生物技术及应用专业实践教学体系探索

摘 要:高职生物技术及应用专业由于办学时间短、相应产业处于快速发展期等原因,导致生物技术及应用专业实践教学体系建设方面明显滞后。分析了生物技术及应用专业实践体系的构建原则,提出了实践内容、支撑保障和评价体系建构方法。

关键词:高等职业教育;生物技术及应用专业;实践教学体系

在我国,高职生物技术类专业开设不足10年,实践教学体系建设滞后于学科发展,严重影响了生物技术类专业的实践教学质量,尽快制定较为完善的实践教学体系已是当务之急。

1 生物技术及应用专业实践教学体系构建的原则

1.1 与国家职业标准对接

生物技术及应用专业应以生物发酵、食品检验、酶制剂制造、食品类生产操作、生物制品等工种的职业功能、工作内容、技能要求、专业知识要求来确定实践教学目标、内容及考核评价指标、配置实践教学仪器设备,以提高实践教学的针对性和实用性。

1.2 三维目标并举原则

实践教学体系与理论教学体系是相辅相成,不可分割的,共同促成专业培养目标。教学中要充分利用实践教学这一素质教育的平台和载体,在进行校内实践、校外实践和毕业设计三维目标体系和内容体系设计时,不仅要重视学生职业技能和职业知识的培养,而且要充分考虑学生敬业精神、诚信意识、纪律观念、职业道德意识、团结协作和竞争能力等综合素质的培养。

1.3 整体优化原则

依据生物技术及应用专业培养目标对技能和素质的整体要求,系统架构实践教学体系以避免实践项目的重复设置和技能点训练的遗漏,达到提高实践教学效率和质量的双重目的。

1.4 层阶递进原则

生物技术应用专业的应用能力培养不是一蹴而就的,需要循序渐进,合理搭建单项实践、综合实践、课程设计、企业实习、毕业设计(论文)由简单到复杂的递进训练层级、递进实践教学内容体系。

1.5 技术应用与创新能力培养相结合的原则

国务院《关于深化教育改革推进素质教育的决定》明确指出“高等教育要重视培养大学生的创新能力、实践能力和创业能力”。实践教学是创新能力培养最直接最有效的载体之一。实践教学体系构建要尽量设置一些综合性、设计性及具有探索性的实践项目,让学生参加一些高新技术项目的训练,提升学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

2 建构“五岗六层”生物技术及应用专业实践教学内容体系

我校通过对生物技术及应用专业实践教学体系的深入研究,开发了以生物发酵、酶制剂制造、食品检验、食品类生产操作、生物制品营销岗位为依托,以单项实践、综合实践、课程设计、社会实践、企业实习、毕业设计(论文)为支撑的“五岗六层”生物技术及应用专业实践教学内容体系框架(见表1),在进行岗位实践教学能力结构分析的基础上,制定出了各实践项目的目标、内容及考核方式,编制了与之配套的微生物应用技术实践、企业实习等15门实践课程标准和实践教学指导教材。

表1 “五岗六层”生物技术及应用专业实践教学内容体系

3 架构“五位一体”的生物技术及应用专业实践教学支撑保障体系

实践教学设备、仿真环境与校内生产实训基地、校外基地、实践教学资源库、双师型教学团队“五位一体”的支撑保障体系是生物技术及应用专业实践教学体系得以实施的基础。其中实践教学设备以及仿真环境与校内生产实训基地是生物技术及应用专业实践教学得以实现的载体。近年来,我校生物技术及应用专业建成了基因工程、酶工程、细胞工程等18个实验实训室,购置600多万元实践教学仪器设备。建成了柠檬酸生产车间、啤酒酿造车间、果蔬汁生产车间、焙烤车间、今麦郎实训室等校内生产实训车间,基本满足了发酵产品及生物制品的模拟式教学和体验式教学的需要。深度合作的校外实习基地是保障顶岗实习顺利进行的关键。我校生物技术及应用专业与青岛啤酒(徐州)彭城有限公司、徐州恒顺万通食品酿造有限公司等8家生物技术、食品类企业建立了深度合作关系。实践教学资源库方面,我们不仅开发了实践教学课程标准、实践教学教材,还开发了一些动画素材及多媒体课件。在师资队伍建设方面,从行业企业聘请专家和工程技术人员构建专兼结合的实践教学双师团队,不仅能大幅度提高实践教学质量,而且为校内专业教师双师素质的塑造提供了一个直接高效的培养机会。

4 谋构“三维二级”的生物技术及应用专业实践教学质量评价体系

科学合理地评价实践教学质量是保障和促进生物技术及应用专业实践教学顺利进行的基础。课题组在深入研究基础上,针对校内实践、校外实践、毕业设计(论文)三种实践类型(三维)制定了生物技术及应用专业校内实践教学质量评价指标、生物技术及应用专业毕业设计(论文)教学质量评价指标、生物技术及应用专业校外实践教学教师及组织管理质量评价指标3个针对性的评价指标体系。评价指标均设立了二级,一级指标包括教学指导效果、学生学习效果、组织管理效果3个方面,每个一级指标又各设立了4~5个二级指标。该指标体系在2008~2010级生物技术及应用专业实践教学中得以应用,取得了良好的效果,极大地促进了实践教学质量的提高。