前言:一篇好的文章需要精心雕琢,小編精選了8篇生命科學(xué)研究范例,供您參考,期待您的閱讀。
生物信息學(xué)本科教學(xué)方法探討
摘要:隨著生命科學(xué)研究和大數(shù)據(jù)的迅猛發(fā)展,越來越多的高校開設(shè)《生物信息學(xué)》并將其作為核心課程。現(xiàn)通過在生物信息學(xué)教學(xué)過程中采用線上線下相結(jié)合、注重學(xué)生課堂操作、加強(qiáng)計(jì)算機(jī)編程在生物信息學(xué)中的應(yīng)用及以就業(yè)為導(dǎo)向的教學(xué)方法進(jìn)行探索,有助于提高課堂教學(xué)質(zhì)量,為生物信息學(xué)的教學(xué)改革提供一定的參考。
關(guān)鍵詞:大數(shù)據(jù);生物信息學(xué);教學(xué)方法;教學(xué)改革
人類從發(fā)現(xiàn)DNA并將其作為遺傳信息的來源和闡明DNA分子的雙螺旋性質(zhì),到組裝人類基因組序列的過程中,生物信息學(xué)已成為現(xiàn)代生物學(xué)不可或缺的一部分。生物信息學(xué)在很大程度上依賴于各個領(lǐng)域的科學(xué)家做出的重大貢獻(xiàn),這些領(lǐng)域包括但不限于生物學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)[1]。隨著人類基因組計(jì)劃的實(shí)施,作為交叉學(xué)科的生物信息學(xué)在高校研究生和本科教學(xué)中愈發(fā)重要。近年來,浙江大學(xué)、中南大學(xué)、華中科技大學(xué)、武漢大學(xué)、哈爾濱醫(yī)科大學(xué)等十幾所大學(xué)開設(shè)了生物信息學(xué)本科專業(yè)。黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)自2003年就在多個本科專業(yè)和生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)中開設(shè)了《生物信息學(xué)》課程,同時(shí),在生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院研究生教學(xué)中增設(shè)了生物信息學(xué)。由此,形成了本科、研究生生物信息學(xué)人才培養(yǎng)體系,向社會源源不斷的輸送生物信息學(xué)人才,推動著高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[2]。生物信息學(xué)和基因組學(xué)等學(xué)科的快速發(fā)展,讓準(zhǔn)備從事生物學(xué)或者醫(yī)學(xué)職業(yè)的學(xué)生需要對生物信息學(xué)進(jìn)一步加深學(xué)習(xí),但生物信息學(xué)本身發(fā)展快速,這為本科生物信息學(xué)課程創(chuàng)造了新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。因此,《生物信息學(xué)》課程仍然需要大量的教學(xué)改革實(shí)踐與探索[3]。在長期生物信息學(xué)教學(xué)過程中,筆者通過實(shí)踐并總結(jié)經(jīng)驗(yàn),提出在教學(xué)過程中多個方面需要加強(qiáng),如加強(qiáng)線上線下相結(jié)合、學(xué)生課堂實(shí)踐操作能力的培養(yǎng)、計(jì)算機(jī)編程在生物信息學(xué)中的應(yīng)用和以就業(yè)為導(dǎo)向的教學(xué)方法。
1線上線下相結(jié)合
生物信息學(xué)飛速發(fā)展,傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)方式很難達(dá)到預(yù)期教學(xué)效果。隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的巨大進(jìn)步,誕生了一種新的教學(xué)方法———線上教學(xué),即教師通過互聯(lián)網(wǎng)提供的教學(xué),越來越多的學(xué)校使用信息技術(shù)來擴(kuò)大端口的訪問,提高教學(xué)質(zhì)量以及降低與傳統(tǒng)教學(xué)相關(guān)的成本。線上教學(xué)可以采取異步教學(xué)和同步教學(xué)模式[4],前者是指使用異步通信工具(例如電子郵件)來進(jìn)行教師和學(xué)生之間的溝通,建立學(xué)習(xí)的橋梁,異步教學(xué)允許教師和學(xué)生在方便的時(shí)候進(jìn)行交流;同步教學(xué)是指利用同步技術(shù)(例如網(wǎng)絡(luò)廣播、聊天室、音頻和視頻等)而進(jìn)行的近似于面對面、實(shí)時(shí)的教學(xué)策略,比如現(xiàn)在多采用騰訊會議、釘釘、超星直播和QQ群屏幕共享等方式進(jìn)行線上教學(xué)。線上教學(xué)可通過重新設(shè)計(jì)課堂教學(xué)方法、個性化教學(xué)和提高學(xué)習(xí)體驗(yàn)來改變教學(xué),不僅可以提高教學(xué)質(zhì)量,還可以解決傳統(tǒng)教學(xué)面臨的問題。在疫情席卷全球的環(huán)境下,我國采取嚴(yán)格的防疫措施,減少人員流動,大部分高校都采取線上教學(xué),做到了停課不停教,線上教學(xué)為師生都提供了極大的方便。互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展增加了全球各地人們交流學(xué)習(xí)的機(jī)會,網(wǎng)絡(luò)上提供了豐富的教育資源,這也很大程度上方便了師生在同步教學(xué)和異步教學(xué)時(shí)的交流。線上教學(xué)雖然有諸多優(yōu)點(diǎn),但也有部分缺點(diǎn),傳統(tǒng)的線下教學(xué)仍然是一種強(qiáng)大的教學(xué)方法。在線下教學(xué)時(shí),教師的語言行為(如表揚(yáng)、征求意見、幽默、自我表露等)和非語言行為(如身體接近、觸摸、眼神接觸、面部表情、手勢等)可以減少師生之間的距離,有利于學(xué)生更好地學(xué)習(xí)。線上教學(xué)時(shí),自制力不強(qiáng)的學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)的另一端做其他事情,教師也很難發(fā)現(xiàn),如果在線下課堂教學(xué),教師可及時(shí)糾正這類同學(xué)的行為。線上教學(xué)發(fā)展迅速,有自身的優(yōu)缺點(diǎn),它無法全部替代線下教學(xué),兩種教學(xué)方式應(yīng)該相互結(jié)合,才能保證教學(xué)質(zhì)量更大地提升。
2注重學(xué)生課堂實(shí)踐操作能力的培養(yǎng)
生物信息學(xué)經(jīng)過多年的發(fā)展,已經(jīng)在生物學(xué)教學(xué)領(lǐng)域具有無足輕重的地位。但今天的學(xué)生和研究人員很難相信,在五十多年前生物信息學(xué)發(fā)展的最初階段,當(dāng)時(shí)臺式計(jì)算機(jī)還只是一個模型,DNA還不能被測序。隨著分子生物學(xué)方法的進(jìn)步,越來越多強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)以及更好處理生物信息學(xué)的數(shù)據(jù)軟件的興起,DNA測序和分析變得更容易[5]。生物信息學(xué)是以互聯(lián)網(wǎng)為媒介,數(shù)據(jù)庫為載體,利用數(shù)學(xué)知識的各種計(jì)算模型,并以計(jì)算機(jī)為工具對生物學(xué)中產(chǎn)生的大量生物學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、檢索、處理和分析、解釋的學(xué)科,要求學(xué)生在學(xué)習(xí)理論的同時(shí),注重實(shí)踐操作以掌握生物信息分析的方法和工具軟件的使用等。從培養(yǎng)學(xué)生能力的目的出發(fā),促使學(xué)生掌握生物信息分析的基本操作和基本技能,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立自主分析問題、解決問題的能力。生物信息學(xué)主要采取的是網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)與上機(jī)實(shí)踐相結(jié)合的方式,在課堂上,老師集課堂教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)和學(xué)生操作實(shí)踐為一體,實(shí)現(xiàn)課堂“講學(xué)練”[6]。為提高學(xué)生的實(shí)踐技能,老師安排了五個實(shí)驗(yàn),包括生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫瀏覽、檢索、相似性搜索和序列比對,DNA序列分析,蛋白質(zhì)序列分析和結(jié)構(gòu)預(yù)測等。老師在課堂講完實(shí)驗(yàn)理論,學(xué)生在課堂上實(shí)踐操作,出現(xiàn)問題及時(shí)與老師溝通,將問題解決在課堂上。因?yàn)樯镄畔W(xué)課程需要大量上機(jī)操作,注重學(xué)生課堂實(shí)踐操作能力的培養(yǎng),有助于培養(yǎng)學(xué)生基本技能,全面提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。
新醫(yī)學(xué)教育下的學(xué)術(shù)型研究生培養(yǎng)模式
【摘要】隨著醫(yī)學(xué)教育的不斷改革,目前我國醫(yī)學(xué)本科教育之后的研究生培養(yǎng)模式主要分為兩種:醫(yī)學(xué)專業(yè)型和學(xué)術(shù)型研究生,前者以臨床實(shí)踐培訓(xùn)為主,后者以科研能力訓(xùn)練為重。作為一種全新的醫(yī)學(xué)培養(yǎng)模式,如何充分發(fā)揮其各自的教學(xué)優(yōu)勢,成為了醫(yī)學(xué)教育學(xué)者們關(guān)注的熱點(diǎn)問題。筆者根據(jù)多年指導(dǎo)學(xué)術(shù)型研究生進(jìn)行科研的經(jīng)驗(yàn),探討搭建連通臨床和基礎(chǔ)研究的實(shí)驗(yàn)平臺、組建專職科研人員團(tuán)隊(duì)、創(chuàng)新科研管理制度、優(yōu)化考評制度等一系列舉措讓醫(yī)學(xué)生在研究生階段培養(yǎng)扎實(shí)的科研思維和實(shí)驗(yàn)操作能力,為優(yōu)化醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)型研究生培養(yǎng)模式提供參考。
【關(guān)鍵詞】研究生培養(yǎng);醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)型研究生;臨床科研隊(duì)伍;創(chuàng)新型人才;醫(yī)學(xué)教育;人才培養(yǎng)
隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展,我國也在不斷探索和優(yōu)化醫(yī)學(xué)教育培養(yǎng)模式。發(fā)展至今,我國現(xiàn)階段的醫(yī)學(xué)研究生教育新型模式將研究生劃分為兩類,分別為專業(yè)型研究生(專碩)和學(xué)術(shù)型研究生(學(xué)碩),在一定程度上實(shí)現(xiàn)了醫(yī)學(xué)人才的分流[1]。前者主要接受臨床思維與技能的訓(xùn)練,而后者則專注于科研思維與技能的培養(yǎng)。然而,由于大多數(shù)醫(yī)學(xué)生在本科階段較少接觸到科研,在進(jìn)行方向選擇時(shí),專業(yè)型研究生成為了大多數(shù)醫(yī)學(xué)生的首選。這在一定程度上導(dǎo)致了人才流動的不平衡,因此,進(jìn)一步優(yōu)化學(xué)術(shù)型研究生培養(yǎng)模式,逐步提升科研對醫(yī)學(xué)生的吸引力,將有利于充分發(fā)揮當(dāng)前醫(yī)學(xué)教育模式的優(yōu)勢。
1我國醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)型研究生培養(yǎng)現(xiàn)狀與問題
1.1我國醫(yī)學(xué)研究生培養(yǎng)現(xiàn)狀
目前我國主要的醫(yī)學(xué)教育模式是“5+3”醫(yī)學(xué)教育模式,即5年的醫(yī)學(xué)本科教育,3年的碩士研究生教育[2]。在我國有部分醫(yī)學(xué)生是七年制的本碩連讀或八年制的本碩博連讀,畢業(yè)后分別可獲得醫(yī)學(xué)碩士學(xué)位或博士學(xué)位[3]。部分國內(nèi)高校還開創(chuàng)了特色醫(yī)學(xué)培養(yǎng)模式,比如上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院推出的“4+4”學(xué)制,前4年學(xué)生主要接受非醫(yī)學(xué)本科教育,后4年為醫(yī)學(xué)專業(yè)教育,畢業(yè)獲醫(yī)學(xué)博士學(xué)位。我國醫(yī)學(xué)生學(xué)習(xí)階段大體可分為三個階段,其中改革力度較大的就是碩士研究生階段。當(dāng)前碩士研究生主要分為醫(yī)學(xué)專業(yè)型和學(xué)術(shù)型。前者要求完成33個月的臨床輪轉(zhuǎn)實(shí)習(xí)[2],同時(shí)做少量以臨床為主的科研工作,并撰寫以臨床內(nèi)容為主的畢業(yè)論文,臨床考試和答辯合格后即可獲得醫(yī)學(xué)專業(yè)型碩士學(xué)位。2013年教育部聯(lián)合國家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會對臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)型學(xué)位研究生培養(yǎng)模式進(jìn)行了改革,將專業(yè)型研究生教育與住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)相結(jié)合,以盡快培養(yǎng)一批臨床技能合格的醫(yī)學(xué)生。專業(yè)型研究生在通過相關(guān)考核后可獲《執(zhí)業(yè)醫(yī)師資格證》、《住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)合格證書》《碩士研究生畢業(yè)證》和《碩士學(xué)位證》,俗稱“四證合一”[4]。對于大多數(shù)醫(yī)學(xué)生來說,“四證合一”的誘惑讓專業(yè)型研究生成為當(dāng)之無愧的首選。學(xué)術(shù)型研究生,對臨床輪轉(zhuǎn)實(shí)習(xí)無硬性要求,主要任務(wù)是發(fā)表以科學(xué)研究為主的研究論文。國內(nèi)多數(shù)高校都有具體量化考核指標(biāo),一般來說要求發(fā)表SCI論文,并有具體的影響因子指標(biāo),達(dá)到相應(yīng)指標(biāo)才能申請學(xué)位論文答辯,通過后方可獲得醫(yī)學(xué)碩士學(xué)位。畢業(yè)后仍需參加住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)。由于科學(xué)研究的特殊性,相比于專業(yè)型研究生,學(xué)術(shù)型研究生的畢業(yè)條件似乎更嚴(yán)苛,因此成為了醫(yī)學(xué)生們的“退而求其次”的選擇[5]。
1.2我國醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)型研究生培養(yǎng)問題
期刊基本知識
1、SCI(科學(xué)引文索引)ScienceCitationIndex,SCI是由美國科學(xué)信息研究所(ISI)1961年創(chuàng)辦出版的引文數(shù)據(jù)庫,其覆蓋生命科學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、物理化學(xué)、農(nóng)業(yè)、生物、獸醫(yī)學(xué)、工程技術(shù)等方面的綜合性檢索刊物,尤其能反映自然科學(xué)研究的學(xué)術(shù)水平,是目前國際上三大檢索系統(tǒng)中最著名的一種,其中以生命科學(xué)及醫(yī)學(xué)、化學(xué)、物理所占比例最大,收錄范圍是當(dāng)年國際上的重要期刊,尤其是它的引文索引表現(xiàn)出獨(dú)特的科學(xué)參考價(jià)值,在學(xué)術(shù)界占有重要地位。許多國家和地區(qū)均以被SCI收錄及引證的論文情況來作為評價(jià)學(xué)術(shù)水平的一個重要指標(biāo)。
2、EI(工程索引)TheEngineeringIndex,簡稱EI.創(chuàng)刊于1884年,是美國工程信息公司(EngineeringinformationInc.)出版的著名工程技術(shù)類綜合性檢索工具。EI每月出版1期,文摘1.3萬至1.4萬條;每期附有主題索引與作者索引;每年還另外出版年卷本和年度索引,年度索引還增加了作者單位索引。出版形式有印刷版(期刊形式)、電子版(磁帶)及縮微膠片。EI選用世界上工程技術(shù)類幾十個國家和地區(qū)15個語種的3500余種期刊和1000余種會議錄、科技報(bào)告、標(biāo)準(zhǔn)、圖書等出版物。年報(bào)道文獻(xiàn)量16萬余條。收錄文獻(xiàn)幾乎涉及工程技術(shù)各個領(lǐng)域。具有綜合性強(qiáng)、資料來源廣、地理覆蓋面廣、報(bào)道量大、報(bào)道質(zhì)量高、權(quán)威性強(qiáng)等特點(diǎn)。
3、ISTP(科技會議錄索引)IndextoScientific&TechnicalProceedings,簡稱ISTP。創(chuàng)刊于1978年,由美國科學(xué)情報(bào)研究所編輯出版。該索引收錄生命科學(xué)、物理與化學(xué)科學(xué)、農(nóng)業(yè)、生物和環(huán)境科學(xué)、工程技術(shù)和應(yīng)用科學(xué)等學(xué)科的會議文獻(xiàn),包括一般性會議、座談會、研究會、討論會、發(fā)表會等。其中工程技術(shù)與應(yīng)用科學(xué)類文獻(xiàn)約占35%,其他涉及學(xué)科基本與SCI相同。
4、ISR(科學(xué)評論索引)IndextoScientificReviews簡稱ISR。創(chuàng)刊于1974年,由美國科學(xué)情報(bào)研究所編輯出版,收錄世界各國2700余種科技期刊及300余種專著叢刊中有價(jià)值的評述論文。高質(zhì)量的評述文章能夠提供本學(xué)科或某個領(lǐng)域的研究發(fā)展概況、研究熱點(diǎn)、主攻方向等重要信息,是極為珍貴的參考資料。
5、CSSCI(中文社會科學(xué)引文索引)ChineseSocialScienceCitationInformation英文名稱首字母縮寫,是由南京大學(xué)研制成功的、我國人文社會科學(xué)評價(jià)領(lǐng)域的標(biāo)志性工程。科學(xué)引文索引是從文獻(xiàn)之間相互引證的關(guān)系上,揭示科學(xué)文獻(xiàn)之間的內(nèi)在聯(lián)系。通過科學(xué)引文索引數(shù)據(jù)庫的檢索與查詢,可以揭示已知理論和知識的應(yīng)用、提高、發(fā)展和修正的過程,從一個重要側(cè)面揭示學(xué)科研究與發(fā)展的基本走向;通過科學(xué)引文索引數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)計(jì)與分析,可以從定量的視角評價(jià)地區(qū)、機(jī)構(gòu)、學(xué)科以及學(xué)者的科學(xué)研究水平,為人文社會科學(xué)事業(yè)發(fā)展與研究提供第一手資料。CSSCI俗稱“南大版核心期刊”。
6、中文核心期刊要目總覽由北京大學(xué)圖書館與北京高校圖書館期刊工作研究會聯(lián)合編輯出版的《中文核心期刊要目總覽》(以下簡稱《要目總覽》)。《要目總覽》不定期出版,1996年出版了第二版,2000年出了2000版,2008年又推出了最新的版本。《要目總覽》收編包括社會科學(xué)和自然科學(xué)等各種學(xué)科類別的中文期刊。其中對核心期刊的認(rèn)定通過五項(xiàng)指標(biāo)綜合評估。中文核心期刊要目總覽,就是通常所說的中文核心期刊,俗稱“北大版核心期刊”。
基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)科研素質(zhì)培育對策
作者:羅微 馬驪 溫茜 單位:南方醫(yī)科大學(xué)生物技術(shù)學(xué)院
基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究生是我國醫(yī)學(xué)以及整個生命科學(xué)研究力量的新力軍,對基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究生科研素質(zhì)的培養(yǎng),關(guān)系到祖國醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展和生命科學(xué)領(lǐng)域科學(xué)研究的進(jìn)步,因而基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究生教育的核心任務(wù)在于培養(yǎng)和塑造一支科研作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)、專業(yè)基礎(chǔ)扎實(shí)、創(chuàng)新意識較強(qiáng)的高素質(zhì)科研人才隊(duì)伍,為我國科學(xué)家攀登醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)高峰奠定堅(jiān)實(shí)的基石。基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究生科研素質(zhì)的培養(yǎng)主要包括科研思想作風(fēng)培養(yǎng)、專業(yè)知識與技能培養(yǎng)、邏輯與創(chuàng)新思維培養(yǎng)、文獻(xiàn)檢索與閱讀能力培養(yǎng)、科技論文寫作培養(yǎng)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識的培養(yǎng)等方面。
一科研思想作風(fēng)培養(yǎng)
科學(xué)研究的實(shí)質(zhì)在于探求真理,揭示未知領(lǐng)域的規(guī)律,因而,對于科研工作者而言,客觀、公正、尊重事實(shí)是應(yīng)該具備的基本素養(yǎng)。然而,近年來,社會上急功近利的風(fēng)氣逐漸滲透到了科研領(lǐng)域,為了畢業(yè)能拿到學(xué)位,或者評獎、晉升,一些研究生甚至導(dǎo)師不惜捏造數(shù)據(jù)、扭曲事實(shí),發(fā)表一些偽科學(xué)研究論文,這些都不利于推動科學(xué)事業(yè)的發(fā)展和人類社會的進(jìn)步。絕大部分基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究生畢業(yè)后都是從事科研工作,是我國科研事業(yè)的新力軍,對基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究生科研思想作風(fēng)的培養(yǎng)直接關(guān)系到其將來從事科研的態(tài)度和作風(fēng),因而在研究生培養(yǎng)階段,導(dǎo)師應(yīng)注意端正自己的科研作風(fēng),對研究生進(jìn)行言談身教、耳濡目染,養(yǎng)成其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲兴枷胱黠L(fēng)。
二專業(yè)知識與技能培養(yǎng)
研究生階段的學(xué)習(xí)和培養(yǎng)模式與高中和本科階段截然不同,研究生的課程少,學(xué)習(xí)方式更加靈活自由,老師的監(jiān)督力度小,絕大部分情況下需要自學(xué)。因而培養(yǎng)研究生的自學(xué)能力和自我管理能力、培養(yǎng)其對專業(yè)知識和技能的獲取方法遠(yuǎn)比直接傳授知識更重要。研究生的專業(yè)知識和技能通過課本獲取遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,除了閱讀專業(yè)書籍外,還應(yīng)多向往屆師兄師姐請教,同時(shí)還可以通過網(wǎng)絡(luò)論壇BBS學(xué)習(xí)借鑒別人的經(jīng)驗(yàn)和方法,還應(yīng)多參加一些科研活動和講座,學(xué)習(xí)一些新方法和新技術(shù),最重要的是還應(yīng)多閱讀相關(guān)領(lǐng)域的研究論文和綜述,了解最新科研技術(shù)的進(jìn)展。
三邏輯與創(chuàng)新思維培養(yǎng)
生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程創(chuàng)新與改革
摘要:《生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)》既是眾多生命學(xué)科中的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)學(xué)科,同時(shí)也是前沿學(xué)科,它既與理論知識關(guān)系密切,又有自己的規(guī)律和獨(dú)特之處,在生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)的本科生培養(yǎng)環(huán)節(jié)中不可或缺。但如今的生化實(shí)驗(yàn)課程因種種原因存在許多弊端,在一定程度上阻礙了學(xué)科的發(fā)展和人才的培養(yǎng)。本文將對生化實(shí)驗(yàn)課程的變革和創(chuàng)新展開討論,希望對該課程的改革提供一些思路。
關(guān)鍵詞:生物化學(xué)實(shí)驗(yàn);課程改革;創(chuàng)新
21世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì),對于生物學(xué)科這樣一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科發(fā)展而言,尤其需要大量具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力的本科生作為基礎(chǔ)人才的儲備。生物化學(xué)作為生命科學(xué)專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,其發(fā)展迅猛,是21世紀(jì)生命科學(xué)領(lǐng)域的領(lǐng)先學(xué)科[1]。它與分子生物學(xué)共同形成了生命科學(xué)的語言,是生命科學(xué)領(lǐng)域的世界語言[2]。《生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)》是生命相關(guān)學(xué)科中重要的基礎(chǔ)學(xué)科,同時(shí)它也是發(fā)展極為迅速的前沿學(xué)科。它既與理論知識關(guān)系密切,同時(shí)又具有自己的規(guī)律和獨(dú)特之處。實(shí)驗(yàn)課程是以現(xiàn)有的理論為前提和基礎(chǔ),通過親自動手實(shí)驗(yàn),得出所需要的結(jié)論。它不僅是理論知識的補(bǔ)充和延續(xù),更是發(fā)現(xiàn)新知識的最佳途徑。但如今的生化實(shí)驗(yàn)課程卻存在種種弊端,在一定程度上阻礙了學(xué)科的發(fā)展和人才的培養(yǎng)[3]。比如,受傳統(tǒng)教學(xué)思想的嚴(yán)重影響,實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容包含了較多的理論知識和教師的講解,少了一些創(chuàng)新性和探究性;驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容安排過多,缺少綜合性和設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容;實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)方法過于陳舊,與科學(xué)研究前沿嚴(yán)重脫節(jié)等等。這就使得學(xué)生的自主思維受到了較大的限制,阻礙了他們對實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果的思考及分析,不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和科研能力。因此,為了滿足培養(yǎng)研究型和創(chuàng)新型人才的需求,就需要高校在本科階段的生化實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容和形式的改革,更好地與科學(xué)研究的前沿接軌。
1課程體系的改革
上海科技大學(xué)是一所新興學(xué)校,學(xué)校致力于培養(yǎng)科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才,積極投身高等教育改革。課程體系的合理設(shè)置是一門課程成功的關(guān)鍵,因此依據(jù)學(xué)校的辦學(xué)宗旨,作為理論課程的重要輔助和支撐,我們首先在課程體系方面做出了相應(yīng)的改革。當(dāng)然,創(chuàng)新的前提是取前人之精華,去前人之糟粕,所以我們?nèi)詴永m(xù)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢。比如,與理論課的緊密聯(lián)系性。作為生物化學(xué)理論課程的重要輔助學(xué)科,生化實(shí)驗(yàn)課程需要與理論課緊密結(jié)合,以達(dá)到鞏固學(xué)生理論知識的目的。我們在課程大綱確定初期,會按照理論課程的教授內(nèi)容及課時(shí)進(jìn)度,對實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行相應(yīng)的內(nèi)容設(shè)置。同時(shí),為了實(shí)驗(yàn)課程能夠緊跟科學(xué)研究的前沿,每年我們都會與負(fù)責(zé)教授理論課程的任課教師進(jìn)行討論,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)課程大綱,對于其中一些不夠完善的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行修改或刪除,并相應(yīng)地增加其他更為合理的實(shí)驗(yàn)。傳統(tǒng)高校的生化實(shí)驗(yàn)課程體系單一,通常會配合理論課在一到兩學(xué)期內(nèi)完成,集中學(xué)習(xí)一些基本的實(shí)驗(yàn)技術(shù)[4]。一方面學(xué)生理論基礎(chǔ)較弱,不能完全理解個別綜合性實(shí)驗(yàn)的原理,只能學(xué)習(xí)一些基礎(chǔ)簡單的實(shí)驗(yàn);另一方面,這種課程安排會讓學(xué)生在低年級時(shí)突擊接受大量的實(shí)驗(yàn)技術(shù),到了高年級,學(xué)生真正開始運(yùn)用所學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)完成課題的時(shí)候,往往發(fā)現(xiàn)由于間隔時(shí)間較長,一些基本的實(shí)驗(yàn)技能早已生疏。為了避免上述情況的發(fā)生,相較于傳統(tǒng)高校,我們將生化實(shí)驗(yàn)課的課程體系進(jìn)行了較大幅度的調(diào)整(表1)。從表中不難看出,我們的生化實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置有著完善的體系,學(xué)生從入學(xué)到畢業(yè)將接受完整的實(shí)驗(yàn)課程體系的培訓(xùn)。首先我們會在大一學(xué)年的第二學(xué)期安排一門實(shí)驗(yàn)理論課《現(xiàn)代生物學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)理論》。課程主要涉及到八大類實(shí)驗(yàn)技術(shù):離心技術(shù)、電泳技術(shù)、PCR、測序技術(shù)、顯微鏡技術(shù)、細(xì)胞培養(yǎng)、免疫技術(shù)及模式動物。通過該課程的學(xué)習(xí),學(xué)生能夠系統(tǒng)掌握現(xiàn)代生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室常規(guī)實(shí)驗(yàn)技術(shù)理論及原理,把握生物學(xué)技術(shù)發(fā)展的趨勢和最新動態(tài);使學(xué)生能夠?qū)旧系睦碚撆c身邊的科學(xué)相結(jié)合,初步培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的能力。經(jīng)過學(xué)習(xí),學(xué)生可以在真正的實(shí)驗(yàn)課開始之前,對基本的實(shí)驗(yàn)原理有所了解,這樣可以大大提升實(shí)驗(yàn)課課堂的學(xué)習(xí)效率,無需再贅述實(shí)驗(yàn)相關(guān)的基本知識。隨后我們將實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置為初、中、高級三個階段。初級實(shí)驗(yàn)課程與傳統(tǒng)高校相近,在大二與理論課同步完成,主要進(jìn)行生物化學(xué)基本實(shí)驗(yàn)技能的培訓(xùn),表2列舉了部分初級實(shí)驗(yàn)內(nèi)容;中級實(shí)驗(yàn)在大三完成,讓學(xué)生綜合運(yùn)用學(xué)過的實(shí)驗(yàn)技術(shù)完成科研上常用的較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,如免疫印跡分析(WesternBlot)、酶聯(lián)免疫吸附測定(Eli-sa)、蛋白質(zhì)純化等,具體課程詳見表3。課程進(jìn)行中會讓學(xué)生對實(shí)驗(yàn)中的某個環(huán)節(jié)進(jìn)行自主設(shè)計(jì),初步對學(xué)生的創(chuàng)新性思維進(jìn)行訓(xùn)練;高級實(shí)驗(yàn)安排在大四,會提供一些小課題供學(xué)生選擇,學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行前期文獻(xiàn)查找及實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)工作,最后按自主設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案完成課題并提交論文。學(xué)生經(jīng)過這樣一系列實(shí)驗(yàn)課程的培養(yǎng),對科研過程有了更深層的理解。不僅掌握了基本實(shí)驗(yàn)技能,還逐漸形成了完整、嚴(yán)密的科研思維體系,為他們今后繼續(xù)深造打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),達(dá)到培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和科研能力人才的目的。
2課程內(nèi)容的創(chuàng)新
我們在《生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程的內(nèi)容上積極尋求突破和創(chuàng)新,摒棄傳統(tǒng)高校仍在使用的較為陳舊的實(shí)驗(yàn)教材,為學(xué)生量身打造實(shí)驗(yàn)講義。增加綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,希望能夠在培養(yǎng)本科生基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ幕A(chǔ)上加大對科研及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)力度,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,激發(fā)學(xué)生對該學(xué)科的自主學(xué)習(xí)興趣和研究激情。另外,我們力爭將獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)課程串聯(lián)起來,幾次小實(shí)驗(yàn)可以形成一個完整的綜合性實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生對科研中常用的復(fù)雜實(shí)驗(yàn)有所了解并分步掌握。舉個例子,蛋白質(zhì)是生物化學(xué)課程中最重要的一類大分子,關(guān)于蛋白質(zhì)的實(shí)驗(yàn)有很多,比如蛋白質(zhì)的提取、純化、含量測定、定性及定量檢測等等[5]。我們會將蛋白質(zhì)類的實(shí)驗(yàn)集中在幾周內(nèi)進(jìn)行,從提取開始,每步的產(chǎn)物留存進(jìn)行下步實(shí)驗(yàn),幾周之后,學(xué)生最終會利用SDS-PAGE和考馬斯亮藍(lán)染色法將提取純化后的蛋白質(zhì)進(jìn)行半定量檢測。除了蛋白質(zhì)類實(shí)驗(yàn),我們在核酸、脂類、酶類等實(shí)驗(yàn)中都會有這樣的課程設(shè)計(jì)。通過一系列實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練,學(xué)生學(xué)到的不再是零散的和不相關(guān)的獨(dú)立實(shí)驗(yàn),而是一套科研中常用的完整的綜合性實(shí)驗(yàn)。其次,我們在教學(xué)中涉及到的實(shí)驗(yàn)方法、儀器、材料等都會盡量采用目前科研中最常用的,這樣可以讓未來有意繼續(xù)深造的學(xué)生學(xué)到更多有用的知識和實(shí)驗(yàn)技能,從而更快速地融入科研生活。仍然以蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)為例,早期的蛋白質(zhì)電泳所用到的聚丙烯酰胺凝膠多數(shù)需要自行配制,但隨著科研服務(wù)行業(yè)的興起,目前很多高校及研究所都已經(jīng)開始使用市售的預(yù)制膠,以避免自制凝膠的不穩(wěn)定性和不可重復(fù)性。因此,我們除了會安排課程讓學(xué)生學(xué)習(xí)如何制備PAGE凝膠之外,還會同時(shí)為學(xué)生提供市售預(yù)制膠進(jìn)行電泳實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生在掌握基本實(shí)驗(yàn)技能的基礎(chǔ)上,還能與科研前沿的最新信息和知識接軌。
動物實(shí)驗(yàn)課程的現(xiàn)狀與改進(jìn)路徑
摘要:伴隨科技的飛速發(fā)展,動物實(shí)驗(yàn)作為生命科學(xué)基礎(chǔ)和科研的重要支撐,實(shí)驗(yàn)動物的使用數(shù)量和頻率加大,動物的倫理問題和福利問題逐漸顯現(xiàn)出來。根據(jù)調(diào)研發(fā)現(xiàn),醫(yī)學(xué)生對動物實(shí)驗(yàn)等相關(guān)倫理知識的認(rèn)知較為模糊。因此,文章對實(shí)驗(yàn)動物倫理的基本含義、實(shí)驗(yàn)動物的現(xiàn)狀及福利進(jìn)行了闡述和分析,并探討了教學(xué)改革的方向。
關(guān)鍵詞:倫理學(xué);動物實(shí)驗(yàn);課程思政
0引言
當(dāng)前,隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,生物醫(yī)療、生命科學(xué)、生物技術(shù)、基因工程、食品醫(yī)藥[1]等領(lǐng)域都取得了大量的科研成果。科研成功的背后離不開實(shí)驗(yàn)動物的“功勞”。動物實(shí)驗(yàn)在藥品研發(fā)、疾病的病理、生理及機(jī)理研究等方面發(fā)揮巨大的推進(jìn)作用,但是在現(xiàn)實(shí)的動物實(shí)驗(yàn)中,存在動物實(shí)驗(yàn)的必要性、合理性及動物的倫理問題,成為學(xué)界爭議的熱點(diǎn)。一門醫(yī)學(xué)課程,只是注重專業(yè)知識和技能的傳授,而忽視人文精神的培育,則很難培養(yǎng)出德高望重、技藝超群的高素質(zhì)醫(yī)藥人才[2-3]。醫(yī)學(xué)課程作為一門應(yīng)用學(xué)科,在當(dāng)今醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)發(fā)展中都離不開實(shí)驗(yàn)動物,不可避免遇到各種動物倫理學(xué)問題[4]。有文獻(xiàn)報(bào)道,每年歐盟用于實(shí)驗(yàn)的動物有1200萬只,而我國在此方面的數(shù)字達(dá)2000萬只,美國達(dá)到2200萬只。[5]巨大的實(shí)驗(yàn)動物使用量引發(fā)了我們對實(shí)驗(yàn)動物倫理問題的關(guān)注,生命倫理學(xué)原則在這種大環(huán)境下誕生。因此,在動物實(shí)驗(yàn)中,如何優(yōu)化實(shí)驗(yàn),利用“3R”原則,是每個生命科學(xué)工作者必須探索的問題。
1動物實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)動物是支撐生命科學(xué)研究的重要橋梁與樞紐
生命科學(xué)研究的基本條件包括:動物(Animals)、設(shè)備(Equipment)、信息(Information)、試劑(Reagents),簡稱為AEIR[6]。動物排在首位,證明其地位的重要性。由此可見,實(shí)驗(yàn)動物在生命科學(xué)中具有不同尋常的位置。實(shí)驗(yàn)動物在教學(xué)、科研中有著無可代替的作用。由于人類疾病發(fā)生的機(jī)制十分復(fù)雜,為進(jìn)一步探索機(jī)理的秘密,我們不可能在人體上進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn),因而實(shí)驗(yàn)動物成為人類的受難者。人類通過利用動物實(shí)驗(yàn),可以深入探索疾病發(fā)生的自然法則,從而進(jìn)行預(yù)防與治療措施。比如,腫瘤、易傳播的傳染病等在臨床上發(fā)病率較低,存在潛伏期長等特征,人類可以通過建立動物模型,深入觀察探討,并對臨床用藥的劑量及安全性開展試驗(yàn),最終提高人類存活率,保障生活質(zhì)量。
2動物倫理學(xué)與“3R”原則
生物安全管理反思
1生物安全是在生物科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的同時(shí)產(chǎn)生的。由于在生物技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)或應(yīng)用過程中頻繁使用的各類基因、細(xì)菌、病毒、抗生素、催化劑等物質(zhì)向環(huán)境釋放,以及轉(zhuǎn)基因生物的轉(zhuǎn)移,往往會對生物多樣性、生態(tài)環(huán)境和人體健康構(gòu)成潛在安全風(fēng)險(xiǎn),這也就是通常所說的生物安全。 自20世紀(jì)90年代以來,上海大力推動和扶持生物科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,目前擁有以張江生物醫(yī)藥基地為核心的生物醫(yī)藥科技園3個,以中科院生命科學(xué)研究院和高校為龍頭的研發(fā)機(jī)構(gòu)30多家,具一定規(guī)模的生物技術(shù)公司約250多家,已經(jīng)成為國內(nèi)外重要的生物技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用基地。與此同時(shí),上海市生物安全極其管理問題也逐步凸現(xiàn)。本文從生物安全問題的產(chǎn)生出發(fā),以上海市為分析對象,探討了生物安全管理的發(fā)展、現(xiàn)狀、不足以及對策建議。 2生物安全管理現(xiàn)狀 2.1發(fā)展概況 由于生物安全風(fēng)險(xiǎn)具有長期性、滯后性、不確定性等特點(diǎn),人們對生物安全的認(rèn)識和管理有一個過程。從20世紀(jì)70年代起,生物技術(shù)的安全性引起了某些國家的關(guān)注,1976年,美國制定了《重組DNA分子實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)則》。此后,相繼有20多個國家頒布了此類法規(guī)或準(zhǔn)則[’,“]。生物安全問題引起國際上的廣泛注意是在20世紀(jì)80年代中期[3]。1985年,聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)、世界衛(wèi)生組織(WHO)、聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織(UNIDO)和聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)組成了非正式關(guān)于生物技術(shù)安全的特設(shè)組織。1986年和1992年又連續(xù)了有關(guān)重組DNA安全問題和生物技術(shù)安全問題的文件[n]。1992年召開聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會,簽署了兩個綱領(lǐng)性文件《21世紀(jì)議程》和《生物多樣性公約》,此后國際上開始對生物安全立法工作予以特別重視,并在此推動下,1995年12月通過了《國際生物技術(shù)安全準(zhǔn)則》,2000年1月通過了《卡特赫納生物安全議定書》。該議定書是目前國際最權(quán)威的生物安全管理框架151,有110多個國家和地區(qū)簽署了該協(xié)議〔〕}。 我國生物科技發(fā)展較快,但是生物安全管理卻相對滯后。1990年制定的《基因工程產(chǎn)品質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》是我國第一個有關(guān)生物安全的標(biāo)準(zhǔn)和辦法。1993年國家科委了《基因工程安全管理辦法》。1996年農(nóng)業(yè)部頒發(fā)了《農(nóng)業(yè)生物基因工程安全管理實(shí)施辦法》,該辦法增加了對新生物制品審批、新藥審批、動植物檢疫方法方面的生物安全管理。2000年,我國政府將生物安全列為健康和環(huán)境保護(hù)的新領(lǐng)域。同年5月,頒布了《中國國家生物安全框架》,并在8月8日簽署了《生物安全議定書》。到目前,中國在轉(zhuǎn)基因生物安全、生物實(shí)驗(yàn)室安全管理等方面出臺的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)超過了10個。 2.2上海市生物安全管理現(xiàn)狀 近年來,上海的生物技術(shù)發(fā)展迅速,生物技術(shù)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)數(shù)量龐大、分布密集,產(chǎn)業(yè)規(guī)模和科研水平也不斷提升。上海市生物安全管理也已經(jīng)起步,出臺了一些相關(guān)的管理辦法,但總體上,上海生物安全管理還處于起步階段,相應(yīng)的配套管理措施還不夠。 從上海目前生物安全管理法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系來看,除了國際和國家通用的法規(guī)政策以外,上海根據(jù)自身的需要制定了生物安全的法規(guī)。2001年,上海市環(huán)保局實(shí)施了《上海市環(huán)境保護(hù)微生物菌劑應(yīng)用的環(huán)境安全性管理(暫行)辦法》,并在2004年6月由上海市政府正式了《上海市微生物菌劑使用環(huán)境安全管理辦法》,這是國內(nèi)生物環(huán)境安全領(lǐng)域的第一部地方性法規(guī)。該《辦法》引人了微生物菌劑環(huán)境安全許可、開放環(huán)境微生物菌劑的領(lǐng)域應(yīng)用備案等一系列管理制度,同時(shí)明確了微生物菌劑提供單位和使用單位的環(huán)境安全管理措施和相應(yīng)的法律責(zé)任,強(qiáng)化了微生物菌劑環(huán)境保護(hù)應(yīng)用的源頭控制和全過程監(jiān)管,規(guī)定了微生物菌劑要進(jìn)人上海市,須通過人體安全關(guān)、生態(tài)安全關(guān)、小動物實(shí)驗(yàn)關(guān)。但該辦法只適用于以環(huán)境保護(hù)為目的的微生物菌種及其制劑使用的環(huán)境安全管理,轉(zhuǎn)基因微生物菌劑則不屬其管轄范圍。另外,上海市環(huán)保局正在積極制定《上海環(huán)境保護(hù)生物技術(shù)安全管理暫行辦法》和《上海市重點(diǎn)行業(yè)(生物制藥行業(yè))污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》。 從上海生物廢棄物處理設(shè)施來看,上海市生物技術(shù)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)的廢棄物,均未建立專門化或?qū)I(yè)化的處理公共設(shè)施,只是將此類廢棄物歸屬于危險(xiǎn)廢棄物,其評估咨詢系統(tǒng)、分類貯存系統(tǒng)、收集系統(tǒng)和處理處置系統(tǒng)相應(yīng)地納入到上海市危險(xiǎn)廢棄物的相關(guān)系統(tǒng)中。通過調(diào)查,目前上海具有資質(zhì)、達(dá)到一定規(guī)模的畜禽動物焚燒處置單位只有1家,并且其每年處理規(guī)模,還明顯無法與上海生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生的廢棄生物量規(guī)模配套。 從上海生物安全管理具體執(zhí)行情況來看,上海生物安全管理對象主要包括生物技術(shù)企業(yè)及研究機(jī)構(gòu)兩個部分。目前,上海的生物技術(shù)企業(yè)主要是應(yīng)用基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程和酶工程等技術(shù)手段的生物制藥企業(yè),產(chǎn)品包括治療藥物、診斷試劑等。其廢棄物主要為生產(chǎn)性廢水、廢氣、廢渣,發(fā)酵工程制藥的產(chǎn)生量最大。上海市絕大多數(shù)生物技術(shù)企業(yè),均選擇將生物廢水與其它種類廢水混合后集中處理,采用的工藝多為物化+好氧生物處理或厭氧+好氧生物處理。而上海研究機(jī)構(gòu)的生物安全管理方面,盡管上海生命科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)室在《實(shí)驗(yàn)室生物安全通用要求》(GBI9489一2004)之前,參照我國衛(wèi)生行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《微生物生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室生物安全通用準(zhǔn)則》(ws233一2002)并結(jié)合自身科研領(lǐng)域的生物安全問題,對實(shí)驗(yàn)室生物安全進(jìn)行了分級并制定了相關(guān)規(guī)定,但是在廢棄物管理上,上海的各類生命科學(xué)研究機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的廢水和廢物仍然沒有建立起相應(yīng)的分類收集、儲運(yùn)、處理處置系統(tǒng)。其中廢水和固廢基本上是與生活污水和生活垃圾合并收集,并分別輸運(yùn)到城市污水處理廠和城市生活垃圾填埋場處理處置,試驗(yàn)動物尸體一般自行尋找出路進(jìn)行焚燒。而產(chǎn)生的廢氣絕大多數(shù)直接排放到大氣環(huán)境中,沒有相應(yīng)凈化設(shè)施。 3存在的問題 3.1對現(xiàn)狀及存在的風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)識不足 目前,除了環(huán)保局監(jiān)控的若干大型生物制藥企業(yè)外,上海相關(guān)管理部門對其他生物技術(shù)企業(yè),使用的各類制劑,產(chǎn)生廢棄物的種類、數(shù)量和去向,以及這些廢棄物可能對上海城市環(huán)境和生態(tài)安全帶來的哪些威脅、危害程度等,都缺乏基本的了解和科學(xué)的評估。開展生命科學(xué)研究的各個高校、中科院系統(tǒng)等科研機(jī)構(gòu),因其研究內(nèi)容的多樣性、復(fù)雜性和變動性,管理部門對它們在試驗(yàn)中產(chǎn)生的廢棄物種類、數(shù)量、去向、危害等情況更是缺乏應(yīng)有的了解。#p#分頁標(biāo)題#e# 同時(shí),管理部門以及研究人員對生物安全的認(rèn)識不足,且不夠系統(tǒng),對生物技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用可能帶來的生態(tài)環(huán)境、生物多樣性和人類健康風(fēng)險(xiǎn)性和危害性還只有感性的、片面的、甚至錯誤的認(rèn)識。受目前現(xiàn)有的科技發(fā)展水平限制,人們對生物安全領(lǐng)域還存在一些未知的或認(rèn)識不清的領(lǐng)域,一些生物科技應(yīng)用成果的安全性,國際上仍存在較大爭論,比如一些轉(zhuǎn)基因食品對人類健康和生態(tài)環(huán)境的影響。 3.2管理法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系制定不全,管理措施執(zhí)行不力 由于國內(nèi)還缺乏一部綜合性生物安全立法,上海建立完整的生物安全管理體系還缺乏一個宏觀的依據(jù)和指導(dǎo)。管理制度體系的內(nèi)容也制定不全。目前,盡管上海在基因工程、農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因、實(shí)驗(yàn)室生物安全等方面已經(jīng)有了基本的管理法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)可以遵循,但是依然沒有將生物廢棄物明確作為污染源進(jìn)行環(huán)保管理和監(jiān)督,沒有具體針對性的污染控制措施,更不要說提高到生物安全和社會安全的高度進(jìn)行重點(diǎn)管理。至今,已頒布的各個不同的標(biāo)準(zhǔn)與生物安全管理相關(guān)的法規(guī)之間缺乏必要的銜接和統(tǒng)一,無法形成一套完整、系統(tǒng)的生物安全管理體系。 從管理法規(guī)微觀層面看,首先,對不同種類的生物廢棄物缺乏相應(yīng)的回收管理制度(模式),其次,一些已經(jīng)出臺的管理制度內(nèi)容制定還不夠完善,如在轉(zhuǎn)基因生物安全管理方面,雖然有登記制度和進(jìn)出口的審批制度等,但是缺乏對其研究、實(shí)驗(yàn)、保管、運(yùn)輸、進(jìn)口、出口、應(yīng)用、推廣、廢棄等全過程的監(jiān)管制度與標(biāo) 由于生物安全管理體系不完善,職能部門的監(jiān)督力度不足,再加上相關(guān)人員對現(xiàn)代生物安全的危害性、嚴(yán)重性等認(rèn)識淺薄,缺乏環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)意識,導(dǎo)致生物技術(shù)企業(yè)和研究實(shí)驗(yàn)室相關(guān)人員對生物安全管理措施執(zhí)行不力。主要表現(xiàn)在:操作過程中普遍存在試劑瓶、培養(yǎng)基等生物廢棄物隨處丟棄、實(shí)驗(yàn)廢水經(jīng)處理直接進(jìn)人下水道,大量存在生物安全隱患的誘變劑、環(huán)境激素等成分隨實(shí)驗(yàn)廢棄物混入生活垃圾或生活污水系統(tǒng);企業(yè)生物廢棄物排放管理散漫,部分廢水、廢氣處理設(shè)施停運(yùn)或未按要求運(yùn)行。 3.3處理設(shè)施、技術(shù)手段不到位,處理處置能力不足 首先,上海總體上還缺乏技術(shù)可靠的生物廢棄物處理公共設(shè)施,尤其是畜禽動物焚燒能力還遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到上海生物科學(xué)研究與生產(chǎn)產(chǎn)生的量;其次,上海許多生物技術(shù)企業(yè)污水、廢棄物等處理設(shè)施存在設(shè)備技術(shù)落后、應(yīng)變能力差、處理設(shè)施運(yùn)行成本高、效率低下等問題。上海目前相當(dāng)一部分早期生物技術(shù)企業(yè)由于受到當(dāng)時(shí)水平的限制,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低,技術(shù)手段落后,加上后期技術(shù)轉(zhuǎn)型、生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大等原因,從而造成處理設(shè)施運(yùn)行不良,出水超標(biāo)。而搞研究的生物實(shí)驗(yàn)室大都沒有相應(yīng)的針對性的廢棄物處理設(shè)施或技術(shù),而且其中回收、儲存和運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)技術(shù)更為薄弱。 3.4管理監(jiān)督機(jī)構(gòu)設(shè)置不明、程序不統(tǒng)一 目前,生物安全管理存在各個部門分散立法,分頭管理的問題。管理涉及環(huán)保、衛(wèi)生、農(nóng)業(yè)和進(jìn)出口檢疫等部門,但卻沒有一個統(tǒng)一監(jiān)管機(jī)構(gòu),各個分管機(jī)構(gòu)間缺乏有效的協(xié)調(diào)、溝通和銜接。由于政出多「〕,各個部門的規(guī)定在管理程序上又不統(tǒng)一,使得被管理人在接受管理時(shí)無所適從,出現(xiàn)重復(fù)登記、審批現(xiàn)象,降低辦事效率和效果。 4管理對策與建議 4.1加強(qiáng)教育與培訓(xùn)I6],提高認(rèn)識,樹立正確生物安全觀加強(qiáng)現(xiàn)代生命科學(xué)技術(shù)和相關(guān)生物安全知識的宣傳與教育,建立相關(guān)人員的上崗培訓(xùn)考核制度,幫助樹立正確的環(huán)境意識和生物安全觀,重視和防范生命科學(xué)發(fā)展帶來的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),建立生物安全風(fēng)險(xiǎn)防范意識。 4.2盡快開展全市范圍內(nèi)的生物廢棄物調(diào)查和生物安全現(xiàn)狀評價(jià)通過開展上海生物廢棄物調(diào)查,摸清上海市生物科技研究和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及其廢棄物排放、收集、處理管理現(xiàn)狀,分析和評估對上海城市環(huán)境和生態(tài)安全已有和潛在的威脅與風(fēng)險(xiǎn),為全面啟動上海生物安全管理提供依據(jù)。 4.3完善生物安全法規(guī)制度,制定上海生物安全管理體系對上海現(xiàn)行的有關(guān)生物廢棄物排放的法規(guī)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)研分析,找到不足和缺陷,完善相應(yīng)的管理法規(guī)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),包括完善實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部管理制度、建立生物安全風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)與環(huán)境影響評價(jià)制度,最終形成完善的上海生物安全管理體系。 4.4研究開發(fā)高效實(shí)用的生物廢棄物無害化處理技術(shù)針對目前上海生物技術(shù)企業(yè)廢物處理設(shè)施技術(shù)落后、運(yùn)行效果不佳的現(xiàn)狀,通過深人研究凈化原理,探討處理工藝參數(shù)、應(yīng)用條件、結(jié)構(gòu)形式、運(yùn)行方法和控制系統(tǒng)等,積極研究開發(fā)生物廢棄物的廢水處理和固體廢物處置的無害化處理處置技術(shù)。 4.5建立生物廢棄物公共集中處理設(shè)施與制度針對目前上海生命科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)室數(shù)量多、分布相對集中、廢棄物的性質(zhì)復(fù)雜、排放管理混亂、處理處置設(shè)施缺乏的現(xiàn)狀,成立的生物廢棄物公共集中處理設(shè)施,并建立相應(yīng)的生物廢棄物收集、排放、運(yùn)輸、處理機(jī)構(gòu)和制度,對生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)室排放廢棄物進(jìn)行統(tǒng)一集中處理。 4.6成立統(tǒng)一的生物安全管理和監(jiān)督機(jī)構(gòu)打破分散管理現(xiàn)狀,理清各個管理機(jī)構(gòu)職能,理順關(guān)系,成立統(tǒng)一的上海生物廢棄物管理監(jiān)督專職機(jī)構(gòu),對上海生物安全管理的各項(xiàng)工作進(jìn)行控制和協(xié)調(diào),從而加強(qiáng)對生物安全管理控制,提高管理效率。
大學(xué)生參加學(xué)科競賽探索
[摘要]學(xué)科競賽是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新思維、動手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神的載體,教師組織并指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)參加相關(guān)競賽是提升其綜合能力的重要舉措。本文結(jié)合指導(dǎo)生物科學(xué)專業(yè)學(xué)生參加國家級學(xué)科競賽的實(shí)踐與探索,就指導(dǎo)學(xué)生參加學(xué)科競賽的方法和心得與同行交流,以期為更好地指導(dǎo)學(xué)生參加此類競賽提供參考。
[關(guān)鍵詞]學(xué)科競賽;指導(dǎo);大學(xué)生;思考
生物科學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)研究生命活動規(guī)律的科學(xué)[1],專業(yè)實(shí)驗(yàn)性和實(shí)踐性很強(qiáng),因此培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和實(shí)踐技能顯得尤為重要。學(xué)科競賽是指在緊密結(jié)合課堂教學(xué)知識的基礎(chǔ)上,多名學(xué)生以團(tuán)隊(duì)協(xié)作的方式,通過完成參賽項(xiàng)目來發(fā)現(xiàn)問題和解決問題,以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)精神[2-3]。近年來,教育部、省教育廳和各高校都很重視大學(xué)生參與學(xué)科競賽活動。如教育部要求全國各高校每年都需要將本校學(xué)生當(dāng)年參加全國性學(xué)科競賽的成績錄入“全國高等學(xué)校本科教學(xué)基本狀態(tài)數(shù)據(jù)庫”;在“特色專業(yè)”“品牌專業(yè)”和“高水平專業(yè)”等本科教學(xué)質(zhì)量工程建設(shè)指標(biāo)體系中,學(xué)生參與學(xué)科競賽的人次數(shù)及取得的成績均成為評價(jià)該專業(yè)所培養(yǎng)的學(xué)生創(chuàng)新能力強(qiáng)弱的主要指標(biāo)。參加學(xué)科競賽激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,從而提高了其綜合素質(zhì),而教師在系統(tǒng)指導(dǎo)學(xué)生參賽的過程中不斷發(fā)現(xiàn)自身在教學(xué)中存在的問題,改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)手段[4]。因而,教師如何指導(dǎo)學(xué)生準(zhǔn)備學(xué)科競賽顯得尤為重要。2018年,筆者指導(dǎo)我院學(xué)生組成的2支隊(duì)伍分別參加了“第三屆全國大學(xué)生生命科學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”和“第二屆全國大學(xué)生生命科學(xué)競賽”,分別獲得了一等獎和二等獎的好成績;2019年,筆者指導(dǎo)學(xué)生參加學(xué)科競賽,2支參賽隊(duì)伍分別在“第四屆全國大學(xué)生生命科學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”和“第三屆全國大學(xué)生生命科學(xué)競賽”榮獲一等獎。實(shí)踐證明,學(xué)科競賽為提高學(xué)生的綜合能力提供了方法和手段。現(xiàn)將指導(dǎo)學(xué)生參加競賽的一些實(shí)踐方法和心得體會介紹如下,以期起到拋磚引玉之效。
1生命科學(xué)類國家級學(xué)科競賽活動現(xiàn)狀
目前,生命科學(xué)類國家級學(xué)科競賽主要包括一年一屆的“全國大學(xué)生生命科學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”和“全國大學(xué)生生命科學(xué)競賽”兩項(xiàng)賽事。
1.1全國大學(xué)生生命科學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽
該項(xiàng)大賽由教育部高等學(xué)校生物科學(xué)類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會、高等學(xué)校國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心聯(lián)席會和《高校生物學(xué)教學(xué)研究》編輯部聯(lián)合主辦,參賽對象主要是各高校生物、食品及相關(guān)專業(yè)的全日制在校本科生,每支參賽隊(duì)伍由2~6人組成,指導(dǎo)教師1~2人。大賽分為創(chuàng)新組和創(chuàng)業(yè)組。創(chuàng)新組主要接受學(xué)生參加創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)取得的成果,成果形式包括已發(fā)表或未發(fā)表的學(xué)術(shù)論文、發(fā)明專利等。創(chuàng)業(yè)組需要參賽團(tuán)隊(duì)提交一份具有市場前景的生命科學(xué)、食品科學(xué)相關(guān)技術(shù)、產(chǎn)品或服務(wù)的創(chuàng)業(yè)計(jì)劃書。此項(xiàng)賽事一般于每年的2月份開始下發(fā)通知,4月中旬開始網(wǎng)上申報(bào),經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)初審和復(fù)審,一般于7月末到8月初進(jìn)行現(xiàn)場公開決賽。