时间：2023-08-14 17:28:14
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇生物工程与生物科学的区别，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词 生物学 微生物工程实验 教学改革
中图分类号：G642文献标识码：A
微生物工程是一门含有现代生物科学和工程技术的专业课程，是苏州大学生物技术专业学生的一门专业核心课程。目前，苏州大学生物学专业包括生物科学、生物科学（师范）、生物技术、生物信息学、应用生物学、生物技术（食品质量与安全）等6个本科专业（方向）都开设了微生物工程实验课程。在以往几年的实验教学实践中我们发现，由于各专业教学大纲的不同，导致微生物工程实验课时不统一，从18学时到36学时再到54学时，因此实验内容需要不断更改，导致部分实验内容孤立、不系统、不连贯，并多为验证性实验。随着这几年实验室建设的推进，开设微生物工程实验所需要的仪器设备有了极大的补充，现在可以开设的实验特别是设计性实验的数目大大提高。我们总结了前几年的教学经验，在教学体系、教学方法和学生综合素质培养等方面进行了探索，逐步完善了基础、综合、创新三个层次的实验内容，并建立了一套能够适应不同专业不同课时的微生物工程实验课程教学体系，形成了一定的实验教学特色。
1 实验课程教学体系的改革
由于我校的微生物工程实验课程涉及的专业较多，且各专业学生已有的知识积累以及需要掌握的实验知识和技能也有所区别，因此我们根据实际情况，重新构建了微生物工程实验课的实验项目，所有实验都是综合型或设计型实验。这些实验项目主要分为四方面：第一方面是菌种的筛选、鉴定和诱变实验，这属于发酵工程上游的内容；第二部分是环境条件（温度、pH值、溶氧）对分批发酵的影响及其控制，这属于发酵工程中游的内容；第三部分是发酵产品的分析，这属于发酵工程下游的内容；第四方面是发酵产品如酒酿、葡萄酒、凝固型酸奶的制作。
1.1 根据实验大纲，改革实验内容
由于微生物工程实验的内容具有连续性，所以在安排课表的时候宜将这些实验集中安排在一周或两周内进行。根据各专业（方向）教学大纲所规定的学时，有选择地开设几个实验，为了提高实验效率，这几个实验通常同时进行。一般来说，上游和中游实验均必选一开设，下游实验和发酵产品制作的实验必开。如果一个班级的学生人数太多，须将中游实验分批轮流选择开设。
将整个微生物工程实验的内容进行系列化、单元化编排，以利于学生对微生物工程知识及实验技能的系统化掌握，有利于培养学生的动手能力、综合运用知识的能力和创新能力。通过多动手、多训练，学生对微生物工程实验课程体系有了一个全面的认识，同时实验技能也得到了进一步提高。
1.2 增加自主设计性实验
在新的教学大纲中，增加自主设计性的实验，如有用化合物生产菌株的筛选，让学生在查阅文献的基础上，自行设计实验方案。然后根据设计的方案进行实验，在实验进行中肯定遇到各种各样的问题，让他们始终处于发现问题、分析问题和解决问题的过程中。此举极大地调动了学生的自主性、积极性和创造性。若学生遇到解决不了的问题，教师给予及时指导。这样，通过自己的努力和教师的指导而完成的实验，学生的印象更深，收获更大。
1.3 开设传统发酵食品、饮料实验
在生物学的所有专业（方向），我们都确定酒酿、葡萄酒、凝固型酸奶的制作为必开设实验。因为微生物工程（又称发酵工程）是一门与生产、生活实际密切相关的课程，早在2000多年前，发酵技术就被人们用来生产各种酒和风味食品，今天，发酵食品和饮料仍在我们生活中占有重要地位。在这三个实验中，每个学生都兴致高昂地动手制作酒酿、酸奶、葡萄酒，实验结束时，每个学生都能品尝到自己的劳动成果，大家分享着成功的快乐与喜悦。这三个实验也是我们微生物工程实验的亮点，有的学生后来还会在家人、亲朋面前露一手这些制作技术，有的学生毕业多年后对这些实验仍记忆深刻。
2 实验教学方法的改革
合理的实验内容和体系还需要有相应的教学方法作保障，才能最终达到培养应用型、创新型人才的目的。①在实验教学方法的改革中，要突出学生的主体地位，教师发挥主导作用，启发促进学生的思考，点拨学生的思维。
2.1 利用视频辅助实验教学
在讲解发酵罐的结构时，往往由于学生多，造成部分同学看不见或看不清。鉴于这种情况，我们事先对这部分内容录制了一个视频，在实验课上，我们采取边讲解实物边观看视频的方法就基本解决了这个问题。有的实验操作，老师在讲解完后还可放一段相关的实验视频给学生观看，让大家有一个更直接的感官认识，这些视频可以通过网络搜索引擎或国内外大学的相关专题网站获得。②
2.2 实验分组的改革
以往有些实验，由于实验条件的限制，每小组学生人数多，造成有的同学袖手旁观或者不能参与实验，实验教学效果不佳甚至产生负面影响。事实上，学生作为实验课的主体，实验的每个环节和步骤都必须亲自参与进来。所以，我们在安排每个实验时，会根据实验内容、实验条件和班级人数进行合理分组，确保每个同学都有动手的机会，确保能做实验而不是看实验。例如，酒酿和酸奶必须每人都做，每人制作出来的产品最后须经老师评分，作为成绩的一部分，这样就能有效避免学生偷懒或逃课。
3 重视学生综合素质的培养
3.1 培养团队合作精神
综合性和设计性实验是培养学生综合利用所学的多门知识和技能而开设的一种复合型实验，但实验时间较长，劳动量大，而且这些实验对实验设备的依赖性比较强，实验过程中很难保证每人一台发酵罐或者灭菌锅，只能分组、分批进行。因此对此类实验，我们采取团队合作的形式，将学生分为若干个组，每组3~5人，安排组长，所有实验都由小组共同完成，组长合理安排本组成员完成相应的工作量。比如“环境条件（温度、pH值、溶氧）对分批发酵的影响及其控制”实验是在发酵罐中连续进行30小时左右，过程中需要定时取样和对相关指标进行测定，需要熬夜，小组成员间可以协调安排值班。每个小组成员必须认真对待，确保自己负责的实验部分正常进行，实验结果准确可靠，否则自己的小疏忽或失误就会导致整个小组大实验的失败。所以，最后的实验结果是由大家集体合作贡献得到的，根据每个人得到的实验结果绘制成发酵过程曲线，这样的合作有利于培养学生的责任心和团队精神。
3.2 强化科研意识
为了强化学生的专业素质，在单组实验的设计和安排上注重学生科研能力的培养和训练。通过有代表性的实验方案设计过程，加深对相应知识重点、实际应用的理解。例如在酵母细胞纯培养的实验中，引导学生对影响细胞生长的若干因素进行优化，将正交设计实验思想引入实验中，训练学生掌握这一重要方法，并学会应用极差和效应图对实验结果进行分析。这类实验，只有题目，而结论未定，有利于激发学生的探索兴趣和学习的积极性、主动性。培养学生的独立性和创造性，学生以研究者的身份进行工作，始终处于独立思考和积极探索的过程中。这类实验和科研相结合，有利于把科研的思路和方法更形象地传授给学生。
4 结语
通过微生物工程实验，让学生了解和掌握了发酵产品的生产过程，加深了对理论课中基本知识和原理的理解，同时又锻炼了他们的动手能力和综合分析实验结果的能力。通过对微生物工程实验课程教学体系的完善和改进，加强了与实际生产和科研工作的联系，使学生积极主动地参与到实验中来，让他们懂得实验课不仅仅是做实验和完成实验的简单过程，更重要和具体的工作在实验过程之外。通过训练，使学生在实验方案设计、实验过程控制和实验数据分析整理等方面都有了长足进步，提高了学生独立开展科研实验的能力。只有这样，才能实现目前倡导的从应试教育向素质教育的转变，满足21世纪对综合型人才的需求。
注释
一、2011年高考热点
1.建构模型
例1（2011年・福建卷・4）表1选项中，甲、乙、丙三者关系能用图1表示的是（）
【答案】A
【备考启示】本题突出对生态知识的综合考查。该知识点是2011年高考命题的重点之一，也是2012年高考命题趋势所在。学生在复习时要掌握生物与生物和生物与环境之间的相互作用，理解生命系统的稳态，认识生命系统结构和功能的整体性；领悟系统分析、建构数学模型等科学方法及其在科学研究中的应用；形成生态学和可持续发展的观点。生长素的发现和作用、动物激素的调节、神经与体液调节、免疫在维持稳态中的作用和生态系统的稳定性的维持是这类题命题的主要内容载体。
2.关注社会热点
例2 （2011・广东卷・3）华南虎是国家一级保护动物，可采用试管动物技术进行人工繁殖，该技术包括的环节有()
①转基因 ②核移植③体外受精④体细胞克隆⑤胚胎移植
A. ①③B. ①④C. ②⑤ D. ③⑤
【答案】D
【备考启示】本题是高考命题的热点。生物工程起点高落点低，主要探究科学技术，联系生活、生产实践，包括基因工程、细胞工程、发酵工程、胚胎工程和生态工程五部分。知识性目标以了解水平为主。
考生在复习时要注重基础，避免过难；弄清相关知识点间的内在联系，在新情境中灵活运用并作出合理的判断得出正确的结论；可以以专题的形式复习生物科学和技术中一些重要领域的研究热点、发展趋势与应用前景，会联系教材中的相关考点，加强以新情境为背景的试题训练；要分析相应高考试题考查的方式，找出高考命题的规律。
3.关注遗传特例
例3 （2011年・全国卷・34）人类中非秃顶和秃顶受常染色体上的等位基因（B、b）控制，其中男性只有基因型为BB时才表现为非秃顶，而女性只有基因型为bb时才表现为秃顶。控制褐色眼（D）和蓝色眼（d）的基因也位于常染色体上，其表现型不受性别影响。这两对等位基因独立遗传。回答问题：
（1）非秃顶男性与非秃顶女性结婚，子代所有可能的表现型为____________。
（2）非秃顶男性与秃顶女性结婚，子代所有可能的表现型为____________。
（3）一位其父亲为秃顶蓝色眼而本人为秃顶褐色眼的男性与一位非秃顶蓝色眼的女性结婚。这位男性的基因型为____________或____________，这位女性的基因型为____________或____________。若两人生育一个女儿，其所有可能的表现型为____________。
【答案】（1）女儿为非秃顶，儿子为秃顶或非秃顶（2）女儿全部非秃顶，儿子全部秃顶（3）BbDdbbDd Bbdd BBdd 非秃顶褐色眼、秃顶褐色眼、非秃顶蓝色眼、秃顶蓝色眼
【备考启示】减数分裂与受精作用、DNA分子结构及其遗传基本功能、遗传和变异的基本原理及应用、现代生物进化与物种形成等知识是高考的重点。
考生复习时要加强基础知识和基本原理在现实生活与科学技术发展中的应用；善于使用假说演绎、建构模型等科学方法，理解遗传和变异在物种繁衍过程中及遗传变异与环境变化在进化过程中的对立统一；要准确理解遗传和变异的相关概念和规律，能在新情境中加以运用，并作出合理的判断得出正确的结论；正确理解细胞减数分裂与配子的形成过程、人类对遗传物质的探索过程、孟德尔遗传实验的科学方法、基因的分离定律和自由组合定律的实质、伴性遗传的遗传特点、生物变异在育种上的应用等知识；要关注遗传病特例，关注生命活动新进展。
4.注重开放性、探究性和时代性
例4 （2011・安徽理综・29・Ⅰ）保水剂是一类高分子聚合物，可提高土壤持水能力及水肥利用率。某生物兴趣小组探究“保水剂和氮肥对小麦光合作用的影响”，进行了以下实验。
材料用具：相同土壤基质栽培的小麦幼苗若干，保水剂、氮肥等。
方法步骤：①选取长势一致的小麦幼苗若干，平均分为A、B、C三组，分别施用适量的保水剂（60 kg・hm-2）、氮肥（255 kg・hm-2）、保水剂（60 kg・hm-2）+氮肥（255 kg・hm-2），置于相同的轻度干旱条件下培养，其他培养条件相同且适宜。
②在小麦灌浆期选择晴朗无风的上午，于10：00-11：00从每组选取相同数量的叶片，进行CO2吸收量及叶绿素含量的测定。结果（均值）如表2：
实验结论：适量的保水剂与氮肥配施有利于提高小麦光合作用强度。
（1）请指出上述方法步骤的缺陷并改正：步骤①____________；步骤②____________ 。
（2）如不考虑方法步骤中的缺陷，从影响光合作用的内在因素分析，保水剂与氮肥配施提高了CO2吸收量的原因可能是____________。
（3）实验测得的CO2 吸收量____________（大于、等于、小于）光合作用过程中CO2实际消耗量，理由是____________。光合作用强度可通过测定CO2吸收量，也可以通过测定____________释放量计算。
【答案】（1）缺少对照实验相同部位（2）提高光合作用酶的数量和活性（3）小于实验测得的CO2吸收量是光合作用过程中CO2消耗量与呼吸作用CO2释放量之差O2
【备考启示】这道试题体现了课改开放性、探究性和时代性的理念。试题将“影响光合作用的内在因素”与现代科技进展“适量的保水剂与氮肥配施有利于提高小麦光合作用强度”相结合，充分利用现代科技发展新成果和新情境考查生物学基础知识及相关应用能力，注重基础性与前沿性相结合；渗透图文转换、建构生物数学模型方法的应用；重视掌握“观察、实验”与“系统分析”等科学研究方法，能对实验现象和结果进行解释、分析和处理，能对一些简单的实验方案作出恰当的评价和修订，侧重对探究能力的考查。
细胞代谢将是2012年高考考试的重点，其中光合作用过程、影响光合作用和呼吸作用的环境因素为重中之重。复习时要正确把握细胞的结构、功能、能量变化以及细胞在生物个体发育中表现出来的生理过程和生理现象，正确理解这些知识点之间的联系与区别，学会在一定的情境中灵活运用相关知识，并作出合理判断，得出正确的结论；认真分析光反应、暗反应两个阶段中物质和能量的变化，弄清水和二氧化碳是如何转变为有机物的，结合光合作用的反应式探讨影响光合作用速率的环境因素；复习实验时要对“探究影响酶活性的因素”和“探究酵母菌的呼吸方式”这两个实验的设计方法和实验设计、思想等方面的总结，遵循“对照原则”和“单一变量原则”。
二、统筹规划，明确三轮复习目标
1. 一轮复习――落实基础，单元过关
（1）时间：2011年9月至2012年3月初。（注：各地复习时间划分会有不同。下同。）
（2）复习目标：全面落实教材的每一个考点。
（3）复习要点：
①立足课本，以《课程标准》和《考试说明》为依据，按课本章节顺序或按知识体系进行复习，将核心概念、基本方法与技能、基本观点理解透彻。生物学的基本观点包括：生命物质性的观点，结构与功能相统一的观点，生命的整体性观点，生命活动的对立统一观点，生物进化的观点，生物与环境相适应的观点，科学、技术与社会相统一的观点等。例如，研究植物在严寒来临之际，体内物质发生一定变化时就需要运用生物与环境相适应的观点去分析。
②学会建构知识网络，列出主干知识细目表，再依据知识细目表做好统一规划，为二轮复习奠定基础。
③训练应以基础题和经典的高考试题为主，测试以单元训练题为主，及时解决疑难问题。
2. 二轮复习――突出重点，突破难点，提高能力
（1）时间：2012年3月初至2012年5月初。
（2）复习目标：提高能力、突出重点、突出主干、综合运用。
（3）复习要点：
①深刻理解每一个知识结构及其重难点，将分散在各章节的有联系的知识整理，进行专题复习，如可设置细胞结构和细胞代谢、有丝分裂和减数分裂、遗传的基本规律、生态系统的稳态和环境保护、实验与探究等专题。
②以学科主干知识为出发点建构专题。近年高考的考试重点有向学科的主干知识集中的倾向，针对这一特点，专题设立可从命题可能性大的学科主干知识出发，如设立“高中生物基本理论在农业生产上的应用”专题；挖掘知识内在联系和应用。如我们在学习“蛋白质与糖类、脂质之间的关系”时可建构如图2的知识网络。
③适当关注热点，学以致用。平时应注意热点知识的收集，联系生活、生产、社会、自然和前沿科学实际等社会发展中的新问题，并用所学知识进行分析，洞悉现象后的规律。
3. 三轮复习――强化重点，调整状态
（1）时间：2012年5月初至高考前。
（2）复习目标：基础回归，查漏补缺，熟悉题型，调试心理，强化应试技巧。
（3）复习要点：
①结合高考命题规律和新的高考信息，缩小复习范围，强化复习重点。
a.细胞代谢中的光合作用既是高考的重点也是难点，光合作用过程、影响光合作用和呼吸作用的环境因素为重中之重。高考中，光合作用常与细胞呼吸、细胞结构与功能及相关实验综合考查。b.透彻理解细胞减数分裂、基因分离规律和自由组合规律的实质等知识，是突破高考难点的关键。c.植物生长素的作用、动物的神经、体液和免疫调节在维持稳态中的作用是高考命题的重点。试题通常以图表分析、实验分析和实验设计的形式呈现。d.生态系统的稳态及环境保护是新课程理综生物高考常考题，体现人与自然的和谐发展，为高考命题的热点。e.生物实验类试题的素材来自于生产、生活实际和高新科技，具有广泛性、新颖性的特点。实验考查的主要形式是：在已学过的实验基础上应对新情景的能力；根据实验过程分析实验结果产生的原因或说明的问题；考生对实验方案以及实验结果的分析与评价。
②选择适合当地高考试题模式的套题进行训练，确保各套题之间在知识点、能力考核、实验方面能够互补，真正做到精选精练。通过知识检测，考前查缺补漏，活化知识块。练习题最好是近几年的高考试题及教师精心编制的试题，切忌搞题海战术。
