生物化學(xué)綜述范文

時(shí)間:2023-12-14 17:48:26

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生物化學(xué)綜述

篇1

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

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

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

三、建設(shè)精品課程為契機(jī),改善教學(xué)條件

(一)教材建設(shè)

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

(二)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)

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

(三)試題庫(kù)建設(shè)

試題庫(kù)是課程建設(shè)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),是教學(xué)質(zhì)量評(píng)估的重要依據(jù)之一[6]。課程組教師認(rèn)真研究教學(xué)大綱和考試大綱,確定知識(shí)點(diǎn)、重點(diǎn)和難點(diǎn),注重課程特點(diǎn),體現(xiàn)專(zhuān)業(yè)特色,完成本課程的試題庫(kù)建設(shè)。題型包括單項(xiàng)選擇題、名詞解釋、填空題、判斷題、問(wèn)答題、計(jì)算題等。題量適中,優(yōu)秀學(xué)生約需一小時(shí)可以完成。經(jīng)過(guò)試用,學(xué)生的成績(jī)符合正態(tài)分布。隨著教學(xué)計(jì)劃的調(diào)整和課程體系改革,不斷修改、刪減或補(bǔ)充試題,逐步完善試題庫(kù)建設(shè)。

四、改革教學(xué)方法,優(yōu)化教學(xué)手段

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

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

(二)改善教學(xué)手段

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

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

(一)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化

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

(二)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展

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

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

在理論課方面,根據(jù)教學(xué)改革要求,建設(shè)和完善動(dòng)物生物化學(xué)試題庫(kù),采取了統(tǒng)一命題、統(tǒng)一考試(全校統(tǒng)考)、統(tǒng)一閱卷和對(duì)考試成績(jī)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的質(zhì)量考評(píng)模式,使動(dòng)物生物化學(xué)的考核制度更科學(xué)化、規(guī)范化。在總評(píng)成績(jī)中,期末成績(jī)占50%,期中成績(jī)占20%,平時(shí)成績(jī)(考勤、作業(yè)、提問(wèn)、學(xué)生轉(zhuǎn)換角色講課等)占30%。通過(guò)考核方式的改革,有效提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性,保證了教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果。實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)考核學(xué)生的規(guī)范操作、科學(xué)態(tài)度及分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力。實(shí)驗(yàn)成績(jī)由平時(shí)成績(jī)、期末口試、操作考試及設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)四部分組成。平時(shí)成績(jī)部分占總成績(jī)的50%,主要考核學(xué)生的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析討論、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)等;期末口試成績(jī)占總成績(jī)的15%,主要考察學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)基本概念和基本理論的掌握,對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)的理解,實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理等;實(shí)驗(yàn)操作考試占總成績(jī)的15%,主要考核學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性和準(zhǔn)確性、分析問(wèn)題和處理問(wèn)題的能力等綜合素質(zhì)。上述三部分均由個(gè)人獨(dú)立完成。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)考核是由4至5名同學(xué)組成一組,由教師給出一個(gè)實(shí)驗(yàn)題目,小組成員分工合作,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,自己配制試劑和準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材、獨(dú)立操作完成實(shí)驗(yàn)、分析處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果后提交完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,此部分占總成績(jī)的20%,主要考察學(xué)生學(xué)以致用的能力和實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神及科學(xué)的實(shí)驗(yàn)態(tài)度。這種平時(shí)考查與期末考試相結(jié)合的考核方式,一方面對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能、實(shí)踐能力等素質(zhì)的考查更趨全面和嚴(yán)謹(jǐn)公正,另一方面也促使學(xué)生重視平時(shí)的實(shí)驗(yàn)操作并積極利用課余時(shí)間到實(shí)驗(yàn)室參加開(kāi)放實(shí)驗(yàn),自覺(jué)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)技能、實(shí)踐能力的全面訓(xùn)練,從而在一定程度上調(diào)動(dòng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性,促進(jìn)了學(xué)生動(dòng)手能力的提高和科研意識(shí)的培養(yǎng)。

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

篇2

關(guān)鍵詞:花布燈蛾;綜合防治技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào):S43 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-0432(2013)-06-0064-1

花布燈蛾(Camptoloma interiorata)又名黑頭櫟毛蟲(chóng),隸屬于鱗翅目(Lepidoptera)燈蛾科(Arctiidae),是柞樹(shù)重要食葉害蟲(chóng),也是一種適應(yīng)性、突發(fā)性、暴發(fā)性極強(qiáng)的森林有害生物種類(lèi)。分布于黑龍江、吉林、遼寧、河北、山東、河南、江蘇、浙江、福建、廣東、廣西、云南、四川、湖南、湖北、安徽等省區(qū);國(guó)外在朝鮮、日本也有分布。主要危害麻櫟(Quercus aeutissima)、栓皮櫟(Q.variabilis)、板栗(Castanea mollisima)、遼東櫟(Q. liaotungensis)、槲櫟(Q. aliena)、槲樹(shù)(Q.dentata)、蒙古櫟(Q. mongolica)、枹櫟(Q. serrata)等。以幼蟲(chóng)取食樹(shù)木的芽苞、葉片,使樹(shù)木不能正常發(fā)芽、抽葉,局部枝條失水、干枯,嚴(yán)重影響樹(shù)木生長(zhǎng),連年危害,有可能導(dǎo)致部分幼樹(shù)死亡。春季由于芽苞被取食,發(fā)葉嚴(yán)重推遲,遠(yuǎn)看樹(shù)木呈大片枯死狀;秋季由于取食葉肉,葉脈遺留,遠(yuǎn)看呈白花花一片。2011年吉林省花布燈蛾輕度發(fā)生面積1.70萬(wàn)公頃,中度發(fā)生面積1.51萬(wàn)公頃,重度發(fā)生面積2.32萬(wàn)公頃。發(fā)生區(qū)域涉及到通化、吉林、遼源地區(qū)的10個(gè)縣(市、區(qū))及紅石林業(yè)局和輝南森經(jīng)局。

1 形態(tài)特征

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

卵:淡黃色,圓形略扁,卵粒排列整齊,呈塊狀,粉紅色絨毛覆蓋于卵塊表面。

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

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

2 生物學(xué)特性

該蟲(chóng)在吉林省樺甸地區(qū)1年發(fā)生1代,以3齡幼蟲(chóng)群集在樹(shù)干或枝丫處結(jié)蟲(chóng)苞潛伏苞內(nèi)越冬。翌年3中旬至4月下旬,所有幼蟲(chóng)全部上樹(shù),咬食萌發(fā)的芽苞,在芽苞上咬1~2個(gè)孔,鉆入芽?jī)?nèi)蛀食,嚴(yán)重影響柞樹(shù)開(kāi)花抽葉。當(dāng)柞樹(shù)嫩葉盛發(fā)時(shí),幼蟲(chóng)取食嫩葉。

6月初老熟幼蟲(chóng)開(kāi)始下樹(shù),在樹(shù)根部枯枝落葉下作繭化蛹。6月末,蛹羽化為成蟲(chóng)。這段時(shí)間是燈誘花布燈蛾最佳的時(shí)機(jī)。7月初,成蟲(chóng)開(kāi)始產(chǎn)卵。7月中下旬,大部分雌蟲(chóng)產(chǎn)卵完畢,卵塊產(chǎn)在樹(shù)下部1.5~3米的葉片上,卵塊上覆蓋雌蛾脫下的粉紅色絨毛。這段時(shí)間是收購(gòu)卵塊、防治的最佳時(shí)機(jī)。8月初,幼蟲(chóng)開(kāi)始出現(xiàn)。幼蟲(chóng)孵化時(shí),從卵底咬破卵殼爬出,群集在卵塊周?chē)缓笤诼褖K下面吐絲結(jié)成灰白色的蟲(chóng)苞,幼蟲(chóng)潛伏于蟲(chóng)苞內(nèi),此時(shí)幼蟲(chóng)在清晨及黃昏時(shí)取食葉片,進(jìn)食后回到卵塊下。10月初氣溫下降時(shí),蟲(chóng)群離開(kāi)葉背遷移到樹(shù)干或大枝丫處作新蟲(chóng)苞。10月中下旬,幼蟲(chóng)下樹(shù)開(kāi)始越冬。

3 發(fā)生規(guī)律

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

4 綜合治理

4.1 人工防治

采取人工采集該蟲(chóng)幼蟲(chóng)越冬期所形成的蟲(chóng)苞的方式進(jìn)行防治。

4.2 燈光誘殺

利用該蟲(chóng)成蟲(chóng)具有趨光性的特點(diǎn),在成蟲(chóng)羽化揚(yáng)飛高峰期利用黑光燈或頻振式殺蟲(chóng)燈誘殺成蟲(chóng)。

4.3 毒繩防治

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

4.4 化學(xué)防治

篇3

英文名稱(chēng):Chinese Journal of Biochemistry and Molecular Biology

主管單位:中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)

主辦單位:中國(guó)科協(xié)

出版周期:月刊

出版地址:北京市

語(yǔ)

種:中文

開(kāi)

本:大16開(kāi)

國(guó)際刊號(hào):1007-7626

國(guó)內(nèi)刊號(hào):11-3870/Q

郵發(fā)代號(hào):82-312

發(fā)行范圍:國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時(shí)間:1985

期刊收錄:

CA 化學(xué)文摘(美)(2009)

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

Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)

中國(guó)科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(kù)(CSCD―2008)

核心期刊:

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊榮譽(yù):

聯(lián)系方式

篇4

關(guān)鍵詞:生物化學(xué);考試模式;成績(jī)

中圖分類(lèi)號(hào):Q5∶G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A doi:10.3969/j.issn.1007-9831.2016.05.029

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

1教學(xué)實(shí)踐

1.1研究對(duì)象

以齊齊哈爾大學(xué)生物工程專(zhuān)業(yè)大二88名學(xué)生為實(shí)驗(yàn)組,以食品工程專(zhuān)業(yè)大二98名學(xué)生為對(duì)照組.

1.2考試改革方法

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

2實(shí)踐評(píng)價(jià)

從2014年和2015年試卷分析得出,生物工程和食品工程的生物化學(xué)考試無(wú)論是記憶題還是應(yīng)用題,實(shí)驗(yàn)組顯著高于對(duì)照組(見(jiàn)表1).通過(guò)對(duì)2014年和2015年生物工程專(zhuān)業(yè)和食品工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生及格率和優(yōu)良率的評(píng)價(jià)可以看出,實(shí)驗(yàn)組均顯著高于對(duì)照組(見(jiàn)表2).

3結(jié)論

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

參考文獻(xiàn):

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[2]曾妍,黃瑾,顧永清,等.生物化學(xué)課程考試模式的改革與實(shí)踐[J].農(nóng)墾醫(yī)學(xué),2010,32(3):285-286

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篇5

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

關(guān)鍵詞:

案例式教學(xué)法;生物化學(xué);地方本科院校

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

1案例教學(xué)的編寫(xiě)與實(shí)施

1.1案例編寫(xiě)的格式標(biāo)準(zhǔn)

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

1.2案例教學(xué)實(shí)施的方法

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

1.3案例教學(xué)的考核標(biāo)準(zhǔn)

案例教學(xué)活動(dòng)成績(jī)包括討論記錄、組內(nèi)評(píng)分、組間評(píng)分、學(xué)生總結(jié)四項(xiàng),分別為20分、30分、30分、20分,總分為100分,占總成績(jī)的15%。在案例教學(xué)活動(dòng)的實(shí)施過(guò)程中,課程組采取多元過(guò)程評(píng)價(jià)方式,編制了考核標(biāo)準(zhǔn),對(duì)案例教學(xué)實(shí)施全過(guò)程進(jìn)行了評(píng)價(jià)。標(biāo)準(zhǔn)具體如表1所示。

22013級(jí)、2014級(jí)生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生進(jìn)行了《生物化學(xué)》案例教學(xué)法問(wèn)卷調(diào)查

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

3結(jié)論

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

參考文獻(xiàn)

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篇6

英文名稱(chēng):Journal of Cellulose Science and Technology

主管單位:中國(guó)科學(xué)院廣州分院

主辦單位:中國(guó)科學(xué)院廣州化學(xué)研究所

出版周期:季刊

出版地址:廣東省廣州市

語(yǔ)

種:中文

開(kāi)

本:16開(kāi)

國(guó)際刊號(hào):1004-8405

國(guó)內(nèi)刊號(hào):44-1336/TQ

郵發(fā)代號(hào):

發(fā)行范圍:國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時(shí)間:1993

期刊收錄:

CA 化學(xué)文摘(美)(2009)

中國(guó)科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(kù)(CSCD―2008)

核心期刊:

期刊榮譽(yù):

Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊

聯(lián)系方式

篇7

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

中圖分類(lèi)號(hào):U664.9+2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

引言

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

1 生物除磷脫氮主流工藝

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

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

2 城市污水的生物除磷脫氮工藝研究與應(yīng)用發(fā)展方向

2.1 厭氧微環(huán)境的改善

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

2.2 化學(xué)除磷與生物脫氮除磷組合工藝

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

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

2.3 生物除磷脫氮技術(shù)所需碳源的開(kāi)發(fā)

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

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

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

2.4 反硝化聚磷新工藝

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

3 結(jié)語(yǔ)

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

參考文獻(xiàn)

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[2] 劉帥,李曉婧,趙德遠(yuǎn). 生物化學(xué)協(xié)同除磷技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 山東水利職業(yè)學(xué)院院刊, 2008,(2):17-19.

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

篇8

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

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

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

第二作者Ramon Martinez,Manez在巴倫西亞大學(xué)獲得博士學(xué)位,在英國(guó)劍橋大學(xué)讀博士后。目前是瓦倫西亞理工大學(xué)化學(xué)系的教授,出版170余篇著作,申請(qǐng)了8項(xiàng)專(zhuān)利。是美國(guó)化學(xué)會(huì)的會(huì)員。該書(shū)集合最熱門(mén)的兩大領(lǐng)域一超分子化學(xué)以及雜化材料設(shè)計(jì)進(jìn)行了系統(tǒng)的綜述,適合從事自組裝、仿生化學(xué)、超分子、分析化學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域研究學(xué)者以及研究生閱讀。

趙宇飛,博士生

篇9

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

[中圖分類(lèi)號(hào)]G633.91 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1009-5349(2012)10-0227-01

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

一、交叉學(xué)科內(nèi)涵和生物學(xué)實(shí)例

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

2.生物科學(xué)領(lǐng)域中的交叉學(xué)科實(shí)例。

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

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

(一)交叉學(xué)科復(fù)合式教學(xué)體系內(nèi)涵

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

(二)生物交叉學(xué)科優(yōu)勢(shì)

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

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

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

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

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

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

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

4.佳木斯大學(xué)生物交叉學(xué)科本科生職業(yè)技能鑒定培養(yǎng)模式。佳木斯大學(xué)職業(yè)技能鑒定所面向佳木斯大學(xué)生物交叉學(xué)科本科生及社會(huì)需求,開(kāi)展職業(yè)技能鑒定。在大學(xué)生中開(kāi)展“雙證書(shū)”制度,提高學(xué)生的職業(yè)技能水平和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

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

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

【參考文獻(xiàn)】

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

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

篇10

【關(guān)鍵詞】“新工科”;酶工程;改革

1引言

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

2課程內(nèi)容的設(shè)置與優(yōu)化

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

3教學(xué)方法改革的探索

3.1多種教學(xué)方法的使用

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

3.2經(jīng)典研究案例與授課內(nèi)容的結(jié)合

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

3.3加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)

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

3.4課程考核的改革

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