生物材料报告范文
生物材料报告篇
各省、自治区、直辖市食品药品监督管理局(药品监督管理局):
为规范医疗器械生物学评价和审查工作,我局组织制定了《医疗器械生物学评价和审查指南》。现印发给你们,请参照执行,并将有关事项通知如下:
一、申请涉及生物学评价的产品注册的企业,
可提供生物学评价报告(含支持性文件)代替产品注册检验报告中的生物学试验部分,
或进行全项生物学试验。
二、国外企业提供的医疗器械生物学评价报告中含有生物学试验报告的,企业应提供生物学试验室所在国的证明。
附件:。医疗器械生物学评价和审查指南
。《医疗器械生物学评价报告》的出具与审查要点
国家食品药品监督管理局
二七年六月十五日
附件:
医疗器械生物学评价和审查指南
一、目的与范围
为使/-系列标准能够正确而有效地实施,
特制定本指南。
本指南为医疗器械评价者提供了生物学评价指南,为医疗器械的审查提供了生物安全性审查指南。
注:本指南不涉及微生物污染、灭菌(如“无菌”、“细菌内毒素”)、除菌和动物源性医疗器械的病毒去除与控制等方面的生物安全性。
二、术语
(一)医疗器械:同《医疗器械管理管理条例》。
(二)制造者:医疗器械制造者或商标持有人/单位。
(三)评价者:医疗器械制造者或受其委托的专家。
注:医疗器械制造者对生物安全性评价负责。
(四)审查者:对医疗器械管理负有职责的行政管理部门或受其委托负责医疗器械审查的机构。
三、医疗器械/材料首次生物安全性评价
(一)评价依据
/-《医疗器械生物学评价》系列标准。
(二)评价者
应当经过培训并在医疗器械生物学评价方面具有长期实践经验。
(三)评价要求
。出于保护人类的目的,需要进行生物学评价的医疗器械,生物学评价(特别是必要的动物试验)未开展之前不得进入临床试验。
。对医疗器械开展生物学评价时,
应当按照/.-.给出的评价流程图开展。
。评价者在进行生物学评价过程中应当注重运用已有信息(包括材料、文献资料、体外和体内试验数据、临床经验),不应当局限在生物学试验上。
。当生物学评价确定需要进行生物学试验时,应当委托有相应生物学试验资质的检验机构来进行。
。在进行生物学试验时,应当:
()在进行动物试验前,
先进行体外试验;
()按要求充分并合理地利用试验动物资源,
优化试验方案,降低试验成本。
。应当按/-系列标准对报告的要求,出具《生物学试验报告》。
注:生物学试验报告可不与型式检验报告一起出具。
。《生物学评价报告》可以考虑(但不限于)包括以下方面:
()医疗器械生物学评价的策略和所含程序;
()医疗器械所用材料选择的描述;
()材料表征
-医疗器械材料的定性与定量的说明或分析
-医疗器械材料与市售产品的等同性比较
()选择或放弃生物学试验的理由和论证;
()已有数据和试验结果的汇总;
()完成生物学评价所需的其他数据。
四、医疗器械生物安全性重新评价
(一)在下列情况下,
制造者应当考虑进行生物安全性重新评价:
。制造产品所用材料来源或技术条件改变时;
。产品配方、工艺、初级包装或灭菌改变时;
。贮存期内最终产品发生变化时;
。产品用途改变时;
。有迹象表明产品用于人体会产生不良反应时。
若企业提交了没有发生第四条第(一)款所规定的重新评价情况的声明,在该产品重新注册时,可不要求重新开展和补充开展生物学评价。当产品的国家标准、行业标准和/-的系列标准重新修订后,
若企业提交了没有发生第四条第(一)款规定的情况的声明,在该产品重新注册时,不要求补充生物学评价。
(二)重新评价时应当尽量利用临床评价信息、临床研究信息以及临床不良事件信息来进行。
重新评价应当在以往评价所形成文件的基础上开展,
以避免重复不必要的生物学试验。重新评价应当按照第三条规定的程序进行。视具体情况,重新评价可以是全面的,
也可以针对某一方面,但评价内容应当形成文件。
五、医疗器械生物安全性审查
(一)审查人员
审查者应当接受过/标准的培训。
(二)审查依据
/-《医疗器械生物学评价》系列标准。
(三)审查要求
。应当根据产品使用说明书中所述的用途和产品的生物学危害的风险大小确定生物安全性审查严格度,必要时应当听取专家组的意见。
。审查对象主要是《医疗器械生物学评价报告》。
。作为生物学审查的输出,对所出具的每项审查结论,应当尽可能引证/.-.中的相应条款。
注:《医疗器械生物学评价报告》的出具与审查要点详见附件。
附件:
《医疗器械生物学评价报告》的出具与审查要点
一、医疗器械生物学评价的策略和所含程序
医疗器械生物学评价程序应当按/.-.给出的评价流程图开展。由于医疗器械的多样性和特殊性,各医疗器械在按流程图进行生物学评价时,
实际产品在流程图中所走的路线是不一致的,
应当对所走的路线予以详细说明。
二、医疗器械所用材料的描述
三、材料表征
(一)医疗器械材料的定性与定量的说明或分析
审查者了解医疗器械材料的成分信息,是审查决策的前提。制造者有义务对医疗器械所选材料的配方和/或来源给予详细的说明。
至少从以下一个方面获取材料的信息:
。公认的材料化学名称;
。材料理化特性信息;
。从材料的供应方获取材料的成分信息;
。从医疗器械的加工方获取加工助剂的成分信息;
。化学分析;
。有关标准。
注:采用经过主管部门认可、并有标准可依的材料,
比未得到认可的材料更具有生物安全性保证。
(二)医疗器械/材料与市售产品的等同性比较
与上市产品进行等同性比较的目的,是期望证明该产品与上市产品具有相同的生物安全性,从而为确定该产品的生物学评价和/或试验是否可以减化或免除。
产品的等同性比较主要分为两方面的比较。首先是比较材料和产品的用途是否等同,由于医疗器械的材料与用途对其生物安全性起决定性作用,如果能够证明注册产品材料和用途与上市产品具有等同性,就表明注册产品具有最基本的生物安全保证。
但这还不足以证明注册产品与上市产品具有完全的等同性,还应当证明两者的生产过程(加工过程、灭菌过程、包装等)是否相同,因为生产过程也可能会引入新的有害物质(灭菌剂、加工助剂、脱模剂等残留物)。
与同类产品、材料、生产过程进行等同性比较,不是单指比较两个材料是否完全等同,而应当从毒理学等同性进行比较。
与同类产品材料比较的原则是,
所选用的材料和生产过程引入物质的毒理学或生物安全性不低于同类临床可接受材料的生物安全性。注册医疗器械和/或材料与已上市医疗器械和/或材料是否具有等同性,需要提供相应的证据。
-给出的以下示例都能表明生物学等同性:
。拟用材料的成分和可溶出物与临床已确立材料等同;
。拟用材料与现行标准规定材料的一致性及拟用材料符合现行标准中规定的用途、接触时间和程度;
。拟用材料具有比其拟用接触方式更高接触程度的临床应用史;
。拟用材料的可溶出物限量不超过/.-.规定的允许极限;
。拟用材料中含有的化学物质或残留物比其拟取代的临床已确立材料更具毒理学安全性(假定接触相似);
。拟用材料中含有的化学物质或残留物与其拟取代的临床已确立材料具有相同的毒理学安全性(假定接触相似);
。拟用材料与临床已确立材料的可溶出物成分种类和数量不变,唯一区别是前者中的添加剂、污染物或残留物已经去除或比后者有所减少;
。拟用材料与临床已确立材料的可溶出物相对量没有增加,唯一区别是前者使用了比后者更能降低可溶出物水平的加工条件。
注:与自家生产的上市产品进行比较,
往往比与他家生产上市产品进行比较更现实、更具可操作性。
四、选择或放弃生物学试验的理由和论证
评价可包括有关经验研究和实际试验。
如果设计中医疗器械的材料在具体应用中具有可论证的使用史,采用这样的评价,
其结果可能不必再进行试验。
由于医疗器械的多样性,
对任何一种医疗器械而言,/.-.表和表中推荐的试验并非都是必须的或可行的,应当根据医疗器械的具体情况考虑应做的试验,
表中未提到的其他试验也可能是必须做的。
应当对所考虑的试验、选择和/或放弃试验的理由进行记录并形成文件。资料性数据和材料的历史试验数据都可以作为放弃的理由,但要附这些数据。
五、已有数据和试验结果的汇总
(一)国内外相关文献检索与评审
医疗器械生物安全性的资料检索是提高评价质量的重要前提。
在开展资料检索和文献评价的基础上,由具有理论知识和实验经验的生物学专家开展的医疗器械的生物学评价的效率为最高。因此,
相关生物学文件检索的数量的多与少,是体现医疗器械生物学评价结论可靠性和程序正确性的重要方面。
(二)已经开展过的生物学试验报告和新开展的生物学试验报告(如果有)
生物学试验应当由有生物学试验资质的机构按/-系列标准规定进行并出具报告。
六、完成生物学评价所需的其他数据
(一)按标准进行的检验数据
用化学分析数据(定量与定性)和物理表征数据(如密度、硬度、拉伸强度等)等表征材料具有一致性的型式检验和日常检验数据。
(二)相关临床使用信息和/或临床研究结论
目前的生物学试验都依赖于动物模型,材料在动物体内出现的组织反应,
在人体内不一定出现同样的反应。
即使是已证实是最好的材料,由于人体间的差异,
也会在某些人身上产生不良反应。因此,医疗器械通过了生物学评价后,还要进一步通过临床,
验证其人体应用的安全性。
因此,
在医疗器械已经有临床评价数据的情况下,充分利用临床数据进行生物学安全性评价是提高评价质量的重要方式。对已经有临床研究数据的医疗器械,对其进行生物学再评价时,应当充分利用已获取的临床信息进行评价,
而不再要求用动物进行评价。
医疗器械/材料的临床数据主要来自于(如果有):
。国内外相关该医疗器械/材料的临床研究报道;
。该医疗器械在上市前按《医疗器械临床试验规定》开展的医疗器械临床研究;
生物材料报告篇
根据《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》和《生物产业发展“十一五”规划》,
为加快生物基材料产业发展,促进循环经济,我委决定于*-*年组织实施生物基材料高技术产业化专项。现将有关事项通知如下:
一、专项的主要内容
生物基材料是指利用可再生生物质,
包括农作物、树木、其它植物及其残体和内含物为原料,通过生物、化学以及物理等方法制造的一类新材料。根据我国生物质资源特点、产业技术基础和发展状况,专项将重点支持具有自主知识产权和对产业发展有引导作用的重要生物基材料产业化项目。主要包括:
(一)生物基合成高分子材料。
开展以生物基材料单体为基础,通过化学法合成可生物降解的高分子材料的产业化。主要包括吨以上规模聚乳酸()和聚对苯二聚酸丙二酯()类、千吨级以上规模聚丁二酸丁二醇酯()类生物可降解塑料等。
(二)天然生物高分子材料。开展以可再生生物质为原料,由微生物直接合成可生物降解的天然生物高分子材料的产业化。主要包括千吨级以上规模聚羟基烷酸酯()、聚氨基酸类和生物多糖类等功能材料。
(三)生物基平台化合物。
开展碳二到碳六系列生物基平台化合物的产业化,主要包括万吨级-乳酸,
万吨级糠醛、丁醇和生物基乙烯,千吨级以上规模,
-丙二醇、丁二酸和羟甲基糠醛等生物基平台化合物的产业化。
二、专项的实施目标
实施生物基材料高技术产业化专项的主要目标是突破制约生物基材料产业发展的关键技术瓶颈,
加速技术成果的产业化进程,构建生物基材料技术与产品标准体系,
实现重要生物基材料产品的规模化生产,有效提升我国生物基材料产业的国际竞争力,
力争到“十一五”末期,生物基材料产业销售额达到亿元。
三、专项实施的原则
为确保生物基材料高技术产业化专项能够取得应有的效果,
在专项的组织实施过程中,要把握好以下原则:
(一)鼓励自主创新。着重推动具有我国自主知识产权成果和自有品牌产品的产业化,促进我国生物基材料产业技术基础和优势领域的形成。
(二)促进产学研联合。
重点支持合作关系清晰、合作实体明确、合作任务落实的产学研合作项目。
(三)培育龙头企业。
充分运用市场机制,发挥国家投资引导的作用,
促进企业和社会投资生物基材料领域,培育具有较强技术开发能力和市场竞争力的龙头企业。
(四)重视项目的产业化基础和申报单位的建设条件。
申报单位应具备较强的经营、管理、筹资等方面的能力。
四、具体要求和进度安排
(一)专项项目应按照我委颁布的《国家高技术产业发展项目管理暂行办法》(国家发展改革委令第号),开展项目组织、资金申请报告编制和申报工作。
(二)主管部门要严格审查项目的产业化基础和申报单位的建设条件。申报单位(包括技术依托单位)应是行业或区域有实力、影响力的大企业,应具备较强的技术开发、经营管理、资金筹集等方面的能力。
项目需要提供有关部门出具的相关生产许可文件。
(三)项目主管部门应对资金申请报告及相关附件(如银行贷款承诺、自有资金证明、生产许可文件等)进行认真核实,并负责对其真实性予以确认。
(四)国家生物产业基地所在省市可申报项,其它项目主管部门申报项目的数量原则上不超过项。
请你们对已完成项目备案程序、并符合专项重点内容的项目进行认真审查,
组织编写资金申请报告(具体要求见附件),于*年月日前,将项目资金申请报告、项目简介和有关附件等材料一式三份报送我委,
同时提供电子文本。
在项目主管部门申报的基础上,我委将按照公正、公平的原则组织专家评选,
择优支持。
生物材料报告篇
欧洲生物塑料协会主席弗朗索瓦?比耶指出:“大力发展生物基纤维,未来纺织化纤工业的相关技术、工艺、设备、人才、经营模式等方面都要随之发生深刻变化。
生物基纤维产业将带给纺织行业欣欣向荣的前景与潜力无穷的提升空间。”。
依据欧洲生物塑料协会的研究报告,生物基纤维是指原料来源于可再生物质的一类纤维,包括天然动植物纤维、再生纤维及来源于生物质的合成纤维,
被视为工业时代下天然纤维的延续。生物基纤维具有绿色、环境友好、原料可再生以及生物降解等优良特性,有助于解决当前全球经济社会发展所面临的严重的资源和能源短缺以及环境污染等问题。因为生物基纤维采用农、林、海洋废弃物、副产物加工而成,是来源于可再生生物质的一类纤维,
体现了资源的综合利用与现代纤维加工技术完美融合,其纤维纺织品及其他产品亲和人体,环境友好,并有特有的多方面功能,引领全球纺织品及其他产品新一轮的消费趋势。
而各国丰富的生物质原料资源储量,也为生物基纤维的开发开了绿灯。其中,
再生生物基纤维以针叶树、木材下脚料、毛竹、麻类、藻类、虾、蟹等水产品和昆虫等节肢动物的外壳为原料,原料广且环保自然。合成生物基纤维采用农林副产物为原材料,
经发酵制得生物基原料,制得生物基聚酯类、生物基聚酰胺类等,
它们都是极具发展前景的纺织材料。
生物基纤维的发展历程
自古以来,
人类的生活就与纤维密切相关。公元前就已在世界范围内得到了应用的麻、棉、丝、毛等,实际上均是生物基纤维。
所谓生物基纤维(),是指利用生物体或生物提取物制成的纤维,即来源于利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的可再生生物基的一类纤维。生物基纤维的品种很多,为了研究和使用上的方便,
可以从不同角度对它们进行分类。根据原料来源和生产过程,
生物基纤维可分为三大类:生物基原生纤维,即用自然界的天然动植物纤维经物理方法处理加工成的纤维;
生物基再生纤维,即以天然动植物为原料制备的化学纤维;生物基合成纤维,即来源于生物基的合成纤维。
与生物基原生纤维悠久的历史相比,生物基再生纤维的历史还较短。
最早问世的生物基再生纤维是硝酸纤维素纤维,年由。。和分别获得专利,年规模化生产。
随后,各种形式的生物基再生纤维(包括铜氨纤维、粘胶纤维和醋酯纤维)相继问世。从世纪初期起,还出现了各种再生蛋白基纤维,其中日本东洋纺公司的酪素蛋白基纤维“”年成为世界化学纤维的十大发明之一。
可以说,从世纪末至世纪年代是生物基化学纤维的创新与起步阶段。
但随着世纪年代至年代,
一些以煤化工和石油工业为基础的矿物源合成纤维品种的陆续问世,生物基化学纤维的产量虽然仍在增加,但从年代中期起增加的速率趋于平稳。
由于石油化工为合成纤维提供了大量廉价的原料,从而促进了合成纤维的大发展,
其产量于年首次超过生物基化学纤维。
由于合成纤维以不可再生的石油资源为基础,其大部分废弃物不可降解,因此不符合可持续发展的要求。
于是,从上世纪年代开始,
欧美发达国家开始重新开始重视对生物基化学纤维的研究。
年,美国公司用聚乳酸制成了性能优异的可吸收缝合线。年,美国取得了纤维素新溶剂甲基吗啉氧化物(-)的专利。世纪年代以来,
已经有一批新型生物基化学纤维实现了工业化。其中最有代表性的是莱赛尔()纤维和聚乳酸纤维。此外甲壳素和壳聚糖纤维、胶原纤维、海藻酸纤维等虽然在服装领域的用量不大,但在医疗领域已经取得重要地位。
而曾经在三四十年代昙花一现的大豆蛋白基纤维等再生蛋白基纤维,
也因为具有生态纤维的特征而重新受到重视。
本世纪以来,以植物/农作物为原料,运用生物技术制备成纤聚合物的单体,
是生物基纤维的主要研究方向之一。而传统合成纤维的成纤聚合物单体一般采用化学方法合成。近年来,纤维科学研究者十分重视运用生物技术合成成纤聚合物的单体的研究。例如日本富士通与本田公司从蓖麻秸秆中研发出新的生物基纤维聚合体用于汽车内饰用织物。
法国罗地亚公司采用蓖麻秸秆原料制成了聚酰胺纤维。其中最重要的生物基化学纤维聚乳酸,其成纤聚合物的单体-乳酸则是以玉米、山芋等为原料,采用发酵法生产的。
美国杜邦公司已在用玉米淀粉制备聚对苯二甲酸丙二醇酯的单体丙二醇()的技术上取得了重大突破。美国农业集团卡吉尔(Ⅱ)公司组建了一家新公司,利用生物柴油生产过程中的副产品甘油来生产丙二醇。
杜邦公司还开展了用生物技术合成己二腈,再转化为尼龙和尼龙的单体己内酰胺和己二酸的研究。
政策导向战略发展
据美国儒士咨询公司最近报告指出,
世纪形成了石油经济和技术体系,世纪将会出现生物基经济产业。以生物基工程技术为核心的新型生物基纤维的快速发展,将成为引领化纤工业发展的新潮流。
该报告认为,
在生物基产业发展初期,社会、环境和战略价值要大于经济价值,
国家目标、政府的引导和联盟组织等的支持是取得成功的必要条件,发达国家政府在政策和资金方面的支持强度越来越大。现在世界各国特别是发达国家在恢复经济的长远规划中,均把发展生物产业作为走出困境、争夺高新技术制高点、重新走向繁荣的国家战略。另一方面,
重新定义生物基纤维材料不仅是服装、家纺、产业用纺织品的原料,而且是重要的基础材料和工程材料。
他们不断进行产业结构调整,逐步把纤维产业转向利润更高、受资源或环境影响更小的高性能生物基纤维的研发和生产。
另据欧洲生物塑料协会的调查资料显示,
生物基纤维作为有助于解决当前全球经济社会发展所面临的严重的资源和能源短缺以及环境污染等问题,目前在欧美等发达国家和地区纷纷鼓励开发与使用生物基纤维。如美国能源部和美国农业部赞助的“年植物/农作物可再生性资源技术发展计划”,
提出了年从可再生的植物衍生物中获得%的基本化学原材料。为支持生物基纤维材料的研发应用,美国能源署()最近向两个大型研究项目拨款万美元。据悉,
这两个项目旨在以农业废弃物或木质生物质为原料,研制出造价低廉、性能优异的再生碳纤维材料。据悉,该种材料一旦成功问世,
将会有效降低生产成本。此前,为鼓励生产企业用生物基代替传统的聚丙烯腈为原料生产生物基纤维,
还向陶氏化学公司、美国橡树岭国家实验室长期提供研究经费援助。
一向以功能性纤维见长的日本化纤制造商正全力聚焦于个人健康、卫生与舒适性的生物基纤维与纺织品方面的发展。年月,日本政府统合了“纤维制品新机能评价协议()”。针对经过生物基技术生产、加工、纺织的化学纤维及成纤聚合物制品的表示用语、评价方法、评定基准等进行了统一,
并确立了标志的认证制度,以通过“新机能生物基纤维产品”改善国民生活为最终目的。统合后的新组织具备评定标准部门、试验检查部门、标志推进部门、制品认证部门个主要部门进行工作推进,以满足生物基市场新需求的高性能、新功能,并且兼顾与环境相协调的新型生物基纤维及其制品日益受到工业企业和消费者的青睐。
在欧洲,意大利政府颁布的《环境保护和减排规划》规定:到年服装鞋帽产业与纺织业必须全面使用天然纤维与生物基纤维。而德国、比利时、荷兰等国家也纷纷效仿并制定税收上的优惠政策鼓励生物基纤维的应用,
大大促进了生物基纤维行业的快速发展,市场前景一片大好。
年欧洲共同体就生物聚合物及其纤维的潜在市场制定了有针对性的生物纺织()研究计划。组织了德国的、和,
比利时的以及西班牙的等家知名的公司与研究所,选择生物聚合物、和淀粉基聚合物为研究对象,开展单丝、扁丝、复丝(、和)以及生物增强复合材料的应用研究,
将开展共混聚合物的性能界定,实验室规模的验证,探索与确定生物聚合物的改进目标以及确定产品的最适宜使用领域等。
研究计划的目的是为生物高分子材料在高端纺织品上的使用提供技术支持。
另外,雀巢、可口可乐、达能集团、福特、亨氏食品公司、耐克、&和联合利华等跨国公司已携手联合创立“生物基纤维开发产业联盟”。联盟成立的目标是引导负责任地挑选和收割农作物材料,
如甘蔗、玉米、芦苇和柳枝等用于制造生物基纤维,并将呼吁行业、学术界和社会各界的专家共同帮助推进工作的实施。旨在鉴定生物基纤维行业的潜在影响及促进这些影响的可能性措施,使生物基纤维行业新兴供应链朝着积极向上的方向发展。
生物基纤维开发应用动向
据德国创恒斯泰技术咨询公司的调研报告,
当前在国际利用生物基技术的开发中,最热门也最有市场应用潜力的生物基纤维材料包括纤维素聚合物、生物基聚酯类(、、、、等)、生物基聚酰胺类(、、、、)、生物基聚乙烯类、生物基聚丙烯类、生物基类、生物基类以及淀粉基聚合物等。该报告还阐述了这些生物基纤维在环保、节能、康健、亲肤与安全应用领域的无限效益与功能。
例如纤维(-再生生物基),具有优良的人体亲和性,
可广泛应用于贴身内衣、家纺、衬衫、袜类、服装、休闲等领域。在纤维开发的纺织品中,
以纤维(壳聚糖纤维)为例,目前海斯摩尔纯壳聚糖纤维等生物基纤维已突破关键技术并具备工业化产能基础,总体技术水平达到国际领先。纤维除了用于医用纺织品与劳动防护用品外,在纺织服装领域,
纤维吸湿排汗、抗静电、抑菌防霉等功能性,使其特别适合做床上用品、内衣、袜子、毛巾等直接接触皮肤的产品。
又如纤维(-弹性生物基),特殊的花生壳截面使纤维具有优良的吸湿排汗功能,具有抗氯性能,
能经受一般弹力牛仔布所不能采用的漂白和洗涤环境。
纤维用来生产四面弹力织物,高档针织面料,高弹牛仔面料,
在牛仔服装、运动服装、衬衣、休闲装、女性套装、裤子等方面得到了广泛应用。
纤维(-聚乳酸),这是一种可生物降解的热塑性脂肪族聚酯,它来源于可再生资源如玉米淀粉、甘蔗等。
它最大的优点还在于它的环保性,
兼有天然纤维和合成纤维的特点,吸湿排汗均匀、快干、阻燃性低、烟尘小、热散发小、无毒性、熔点低、回弹性好、折射指数低、色彩鲜艳、不滋长细菌和气味保留指数低等。
德国亚琛大学纺织研究所选择生物聚酯为原料进行了系统的纺丝成型试验。在共混纺丝试验中,使用(%)和(%)两种组分,制得的长丝纱单丝直径达?
,其纺织品展现了十分好的使用性能,如优良的渗透性,
高吸湿性和良好的水汽穿透性能。
生物基聚酯(聚对苯二甲酸丙二醇酯)作为一种新型生物基聚酯产品,具有其他材料无法比拟的综合性能:它有尼龙()的柔软性,且有更好的色泽度;
也有腈纶()的蓬松性,且避免了磨损倾向;还有涤纶()的抗污性,
更有很好的手感;加上本身固有的回弹性和抗静电性,
它不仅可以广泛应用于服装和其他纺织品,在医疗非织造领域也有较大的市场发展潜力。据了解,目前,
杜邦公司是产品的最大生产商,其产品主要用于生产纤维材料。杜邦已经掌握了纤维产业链的顶端技术――聚酯切片的生产技术。中国盛虹控股集团与清华大学合作,用粗淀粉或生物柴油的副产品――甘油,
分别采用两步法和一步法来发酵生产和(.丁二醇),开发的新工艺已经提高了克雷伯氏菌的生物量和乙二醇的总产量,并通过添加适量的反丁烯二酸,
可增加的生产力度。
在动物基成纤聚合物的生物技术制备方面,蜘蛛丝是力学性能十分优异的天然纤维。近年来,美国杜邦公司运用计算机模拟技术,
首先建立蜘蛛丝蛋白基各种成分的分子模型,然后运用遗传学基因合成技术,把遗传基因植入细菌和。酵母菌,
可分泌出高分子量的蜘蛛丝蛋白,从而仿制出长度可达个氨基酸的蜘蛛拉索丝。
加拿大公司则使用生物反应器技术,
在蜘蛛体外获得了蛛丝蛋白。方法是将能复制蜘蛛丝蛋白的合成基因移植到山羊,山羊生产的羊奶中就含有类似于蜘蛛丝蛋白的蛋白质,
这种羊奶中含有经基因重组的蛋白质/~/,用这种蛋白质生产的纤维取名生物钢(),其强度比芳纶大.倍。
该公司正研究如何将羊奶中的蛋白质进行纺丝的问题。他们已和加拿大国防部签署了用这种纤维生产防弹材料的协议,
还和美国军队及美国航天局()达成了有关合作。
为了蜘蛛丝的生产量,一些科研项目已经利用植物来生产蜘蛛丝蛋白。这种方法是将能生产蜘蛛丝蛋白的合成基因移植给植物,如花生、烟草和土豆等作物,
使这些植物能大量生产类似于蜘蛛丝蛋白的蛋白质,
然后将蛋白质提取出来作为生产仿蜘蛛丝的原料。如德国植物遗传与栽培研究所将能复制蜘蛛拉索丝的蜘蛛丝蛋白的合成基因移植给土豆,所培植出的转基因土豆含有可观数量的蜘蛛丝蛋白质,
%以上的蛋白质含有~个碱基对,其基因编码与蜘蛛丝蛋白相似。由于这种经基因重组的蛋白质有极好的耐热性,使其提纯与精制手续简单而有效。
通过仿生纺丝技术开发高性能纤维和智能纤维,
也是令人瞩目的开发应用方向。日本科学家研究了蚕吐蜘蛛丝的机理。东华大学胡学超等进行了以蚕丝为原料,
模仿蜘蛛的吐丝,通过干法丝制备人造蜘蛛丝的研究。日本科学家还研究模仿酶、神经、肌肉等生物体分子纤维的功能,
开发功能更高纤维的技术。例如,通过人工酶加工技术开发消臭+杀菌、止痒+消炎+抗过敏纤维;通过模仿神经开发合成高分子或天然高分子人工肌肉,
并应用在调节器等功能设备中。
将天然高分子与其他材料复合制备新型复合纤维,例如,
丝纤朊/纤维素复合纤维、明胶/纤维素复合纤维、壳聚糖/究兰等天然离子复合纤维等的开发和应用,
在日本也是开发的热点。
在纺丝技术的革新应用方面,以植物纤维素为原料的粘胶纤维采用湿法纺丝工艺,
不但生产流程长、能源消耗大,而且污染环境。如果采用新型溶剂如得到的纤维,该纤维具有较高的干强、湿强和湿模量,
优良的尺寸稳定性,被誉为“世纪的绿色纤维”。日本东丽公司和京都大学共同研究开发的纤维素纤维“熔融纺丝法”,在维持纤维素特性的条件下能够自由控制分子间氢的结合强度。由于是通过熔融丝进行纤维化,
可得到异形截面纤维,并可与异种聚合物生成复合纤维,应用复合纺丝技术,可生产出比天然纤维中最细的海岛棉纤维(.)更细的纤维,最细可达.。
该公司还通过在纤维素中加入第三成分,缓解氢键结合强度并赋予其热塑性,纺丝后,
再除去第三成分,从而维持纤维素所具有的吸湿性、放湿性、显色性及柔软的手感。他们还成功生产出由天然高分子组成的纤维素类纤维丝,
利用该技术不仅能够轻松地得到异形剖面等任意剖面形状的纤维丝,而且还能简单地生产出与异种聚合物复合而成的混纺纤维丝等材料。因此,将纤维素改性后所得到的纤维素衍生物在一定条件下进行熔融纺丝,可最大程度地降低环境负荷,
提高纺丝效率,省去溶剂使用和回收利用的步骤,缩短流程。因此,再生纤维素熔融纺丝法是最具长远竞争力的技术创新加工方法。
生物基纤维市场发展趋势
随着全球经济快速发展,能源危机与环境污染越来越受到人们的关注。如何保持经济的可持续发展是目前需要迫切解决的问题,而生物技术的持续发展以及生物基纤维材料在常规和高性能产品的日益拓展,将会不断进入更多新的应用领域。
据欧洲生物塑料协会的调研报告显示,
年全球生物基塑料产能约万吨,而今后生物塑料将在此基础上逐年攀升,尤其是未来年,
全球生物塑料产能将实现剧增,生物基塑料年的年产量将达到万吨,是年产量的倍左右。该调研报告指出,目前生物基聚合物占世界塑料市场的份额不足%,
但生物技术吸引了全球众多企业的浓厚兴趣,它们争相投入了巨大的人力和财力,
并取得了长足的进步。
目前在数十种已商业化使用的材料中,取之于可再生资源的生物基纤维系列产品,包括、、、、、及其制品的研究与开发均已相继展开。
从美国公司基于全球葡萄糖类原料的供给现状以及通过化学催化技术制备生物基己二胺及己二酸技术的商业化现实判断,年全球生物基纤维产量将突破万吨大关。
另据世界著名咨询公司的最新研究报告称,
日益增加的消费者压力和日趋严格的法规,
将刺激北美、欧洲和亚洲市场对再生纤维素纤维的需求,而再生纤维素纤维资源十分丰富。据统计,目前世界上每年木材的循环量达到.亿吨,
可用于再生纤维素加工的材料达到万吨以上;竹材循环量达到万吨,可用于再生纤维素纤维加工的约万吨;棉纤维产量达到万吨左右,
可用于再生纤维素加工的棉短绒等万吨左右;麻类纤维材料产量达到万吨以上,难以直接纺织利用的麻类以及麻秆等都可用作再生纤维资源。
又据美国儒士咨询公司的最新预测报告指出,
生物基纤维材料研究的发展与社会、经济和资源、环境的发展紧密相关,所以新的生长点和交叉点不断涌现,并不断向其他相关学科延伸和渗透,
这既促进了生物基纤维的发展又丰富了新材料科学的内涵。其发展趋势有:
一是研发对象不断发展。从传统的木材扩展到竹藤、秸秆、草本植物和藻类植物;从天然纤维材料扩展到蛋白基材料以及生物矿物材料;从可再生材料的利用扩展到可再生能源的利用;
从宏观材料的简单初级利用到微观化学成分的提纯、分离的再加工利用:从低价值利用到高附加值的利用。
所以近年来生物基产业在主要原料定位上的发展趋势是:由以玉米淀粉、大豆油脂等农产品为主要原料来源向着非食物性木基纤维素等植物残体()和农林废弃有机物基为主要原料来源的方向发展,以减少对农田的压力和降低原料成本。
二是研发范围不断扩大。未来生物基纤维材料研究与相关学科不断交叉、渗透,
新的学科增长点不断出现,从传统的生物学科及其相关的物理、化学学科渗透到材料学科、能源学科、复合材料学等领域。
三是更加注重材料的环保性能。自然界生物在长期进化过程中,利用最简单的成分、最普通的条件获得了最稳定的材料结构,
人们可以从这种分级结构中得到启发,通过生物拟态或者仿生设计制备出性能优越的复合材料,充分发挥生物基材料可再生、可降解利用的优势,特别是节约、降耗、降能是未来材料发展的必然趋势。
四是更加重视材料基本性基的设计要求。
未来的生物基材料研究不但注重其基本性基的改进,
还注重赋予其新的功能,注重复合化、高性能化、功能化。
五是构筑生物基经济产业。未来将会出现生物基经济产业,生物基产业必将有非常广阔的发展前景。必须指出的是,在生物基产业发展初期,
社会、环境和战略价值要大于经济价值,国家目标、政府的引导和支持是取得成功的必要条件,适时制定符合生物基纤维发展的战略,保证生物基产业的发展从量增长到基的提高。
最近欧洲生物塑料协会指出,亚洲作为生物塑料主要生产中心的地位更受重视,因为当前规划的项目大多将在泰国、印度和中国实施。尽管从中国或全世界看,
天然生物材料的开发利用都处于刚起步阶段,生物基纤维在整个材料结构中所占的比重还很小,但是,生物基材料产业的发展潜力不可估量。
中国拥有全球最大的化纤产量和纤维消费市场,目前中国的化纤总产量已占世界%,
是美国和日本等发达国家的~倍。因此,从国民经济发展与产业安全、可持续发展的角度考虑,中国化学纤维的品种结构调整迫在眉睫。
随着现代科学技术的发展,
新型材料的广泛应用,
以及规模化、集约化、自动化生产的需求,中国传统纺织服装工业也在面临产业升级、产品结构调整的巨大挑战。纤维行业作为纺织原料与创新的源头,应该为中国纺织工业的发展提供重要的支撑与保障作用。
因而,
因地制宜地编制中国生物基聚合物及其纤维材料的发展规划十分有利于行业的发展。
中国纤维工作者应该将其未来较长一段时间内研究的主要方向,为生物基纤维产业的可持续发展和提高人民的健康水平做出重要贡献。制定符合生物基纤维发展的战略,
保证生物基产业的发展从量增长到基的提高,生物基产业才会有非常广阔的发展前景;并将对经济社会全局和长远发展具有重大引领带动作用,具有良好的经济效应和社会效益。
生物材料报告篇
【关键词】生物材料学教学改革实验教学
【基金项目】国家自然科学基金项,
项目号和
【中图分类号】【文献标识码】【文章编号】-()--
生物材料学是生命科学与材料科学交叉的边缘学科,具有广阔的前景,已成为国内外研究的热点[]。生物材料是用于人体组织和器官的诊断、取代、修复或增进其功能的一类天然或人造材料高技术材料,
它能执行、增进或替换因疾病、损伤等失去的某种功能,其作用药物不可替代。
此外,天然生物材料的组成单元(蛋白、多糖、生物矿物)、分级结构和组装原理、细胞的调制生长、复合过程、细胞与材料作用的单细胞过程以及医用材料的生物相容性等也是该课程的重要内容[]。
当前和未来的生物材料学将面临更大的挑战,需要把更复杂的生物学知识融合到改进生物材料的设计中。
从这一背景来看,生物材料的多学科性质是不可避免的。
作为这个领域的教学工作者,
我们面临着特殊的挑战,我们必须培养具有较宽知识面的学生,以满足设计并实现采用新的生物医疗材料中需要处理的复杂问题。
为了顺应当前发展的需要,笔者结合教学实践,针对非生物材料学专业本科教学中出现的问题,提出几点建议,旨在提高教学效果和质量。
一、紧跟学科发展前沿,丰富教学内容
生物材料学的迅猛发展要求我们不断学习新的理论和实践知识,更新教学内容以拓宽学生的视野。随着研究水平的提高,
相应的新生物材料、新标准、新要求及网络资源都在不断更新,很多教材中的概念、讲解实例都已经不再是当前最普遍、最实用的了,因此很多学生在查阅文献时发现课堂所学的内容与最新研究有出入,从而产生了困惑和迷茫。如:新的生物材料在不断更新,
对生物材料功能提出的新的要求不断出现,学科不断发展等[],这就要求我们教师要紧跟本学科发展前沿,了解最新研究进展,及时更新并丰富教学内容。
另外,在教学过程中要把握学生理论知识体系,
把有限的学时用到新知识、新技术的教学中去,
避免内容重复。例如:本课程生物学基础中涉及分子生物学的内容可以简单介绍,
作为知识回顾,因为这部分内容对于生物医学类专业学生可能在前面学期刚刚学习过,还有比较深刻的印象。
二、改善教学策略
大学英语是高校的必修课,学生在学习生物材料学时已经具备一定的听说读写能力,但应用能力相对较差,专业英语更是如此。
生物材料学的大部分资源及资料均是英文版本,教师在教学过程中采用双语教学,通过专业英语的渗透,不仅可以使学生更好更快地掌握本课程内容,而且对学生英语水平的提高能起到很好的促进作用,
同时也能提高学生专业英语的应用能力。而且生物材料学双语教学使该课程与国际接轨,课程体系等更趋于规范化,因此,生物材料学开展双语教学是有必要的。
我们必须借鉴其他学科的成功经验,通过各种途径,逐步完善本课程的双语教学改革。
“授之以鱼,不如授之以渔”,
高校教师更应该以此为教学目标,讲课时多采用启发式、讨论式等教学方法,站在学生的角度自问自答,并留下思考题,督促学生查阅领域相关资料文献,
进一步理解和掌握基本概念和基本方法。如:在教学中,将学生分成几个兴趣小组,
让他们根据不同的内容设计“小试验”,使用生物材料学的不同方法予以解决,并在课堂上留出适当时间,
通过多媒体演示,让学生介绍自己的实验内容及解决办法,并进行讨论、交流经验。通过这种方式,
使学生发现问题、解决问题的能力得到提高,同时也锻炼了他们的团队协作能力。
三、实验教学改革
实验教学相对于理论教学具有直观性、验证性、综合性、启发性和创新性的特点,是实现现代生物材料学课程教学目标的重要手段之一。生物材料学也是一门应用性和实践性很强的学科,
仅靠理论知识的学习是远远不够的,
而大纲中安排的实验学时有限,因此加大实验教学的比重是很有必要的。生物材料学的实验教学除了增加学时,
为学生提供更多动手操作的机会外,更应多开展设计型和综合型实验,培养学生的创新能力及分析问题、解决问题的能力。如:以理论课上的兴趣小组为单位,以学生设计的“小实验”为内容,
充分利用实验室条件予以解决;同时,为学生提供小命题,
要求综合运用生物材料学方法进行研究,
以提高学生的思维和动手能力,改善教学效果;另外,
鼓励学生积极申报与生物材料学相关的大学生科研课题,在教师的指导下由学生自己完成,进一步加强和巩固学生对生物材料学知识的理解和综合运用的能力。
实验考核是检验教学效果的有效途径,而且通常是由任课老师主要根据学生的实验报告给予分数[]。这种评价方式可能导致学生只注意实验报告的书写,而忽视了实验技能的培养,也就不能客观反映教学效果。
为避免这种情况的发生,实验考核可采用主要由实验态度、实验操作、实验结果和实验报告等几部分组成的多指标综合考核方式。这种考核方式既突出了实验考核重点,又可以全方位客观评价学生的实践表现和实践技能,
还可以发挥学生的主观能动性与参与实验的积极性。
四、加强师资力量
生物材料学是一门新兴的交叉学科,需要材料学、生物化学和分子生物学等相关学科的共同发展来支撑。目前生物材料学的专业人才相对匮乏,
懂生物的不懂材料,
懂材料的不懂生物,教师多由生物学或材料学相关专业教师兼任,既懂生物又懂材料的师资力量比较薄弱。而教师教学水平的高低直接影响着教学效果,因此应进行全方位、多层次地研究、解决。
例如:为青年教师提供更多到名校学习和进修的机会,不断提高自身的理论水平和业务能力;邀请相关专业的名师和专家开展专题讲座,通过“送出去请进来”的方式提高师资力量。同时,
加强本学科建设及与相关学科的协作,进一步提高教师的教学和科研水平。
五、结语
生物材料学是一门重要的且处于快速发展中的交叉学科,
其发展与生命科学和材料学发展是相辅相成的。教学中,教师要紧跟学科发展前沿,不断更新理论知识,
完善知识体系,提高业务水平;
同时,注重学生创新能力和实践能力的培养,不断丰富教学内容,
采用灵活多样、切实有效地教学策略,进一步提高生物材料学教学质量。
参考文献:
[]。。,
。。(美)著;王远亮等译。生物材料:生物学与材料科学的交叉[]。科学出版社,.。
[]崔福斋。生物材料学[]。北京:清华大学出版社,
。。
[]徐晓宙。生物材料学[]。科学出版社,.。
生物材料报告篇
但情况可能即将发生改观。不久前,新加坡南洋理工学院的生物工程专家和化学工程师在实验室中合作完成的新细菌,
可能会为那些在超级细菌面前束手无策的医生提供一种武器,从而使人类在这些微生物面前不再显得过分渺小。
两位科学家对绿脓杆菌进行基因改造,使其具有能够自动检测同类菌株的能力。之后,
二人将改造后的基因和一种能产生绿脓杆菌素的基因转移到大肠杆菌基因组上。绿脓杆菌素对绿脓杆菌具有毒性,经过遗传工程改造的大肠杆菌检测到邻近的绿脓杆菌后,就会产生大量绿脓杆菌素消灭绿脓杆菌。
实验结果显示,这种人造大肠杆菌能够杀死%的绿脓杆菌。
而在此之前,
美国政府实际上早已对合成生物学表现出了高度的热情。去年月,
国防部预先研究计划局()在第五届合成生物学国际会议宣布了一项名为“生命铸造厂”的计划。
希望能够彻底变革材料科学,
使目前不可能制造的材料——例如更有效率的太阳能和电子材料成为现实。
为了达到这一目的,计划“大规模地”涉足人造生物学。
相比于影片《第六日》和《侏罗纪公园》中上演的基因传奇,新的技术无疑更进一步:人类已经不再满足于复活或者复制已有或现有生物,而是选择通过合成基因创造人类所需要的物种。
但当作为造物产物的人类成为造物主,伦理和法律带来的挑战可能远比技术更为严峻。
今年月,美国个环境监察组织共同了一份报告,
提出合成生物学需要更多监督,政府需要为这一领域制定合适的规章。合成生物学真正进入大众视野是在年月日,
当时美国生物学家宣布制造出了一个载有个基因的片段。
但在——这个历史上第一个人造单细胞生物诞生后不久,彼得·哈特研究协会和伍德罗·威尔逊国际学者中心共同进行的调查显示,
尽管有/的被调查者支持继续推动研究,但其余/的人则要求立即停止研究或是在充分了解其可能导致的不良后果前停止研究。
时隔两年,
环境和监察组织的这份报告又一次将合成生物学推向了浪尖风口。
报告认为合成生物学是“遗传工程的极端形式”,目前对其进行规范和评估的措施存在种种不足,政府应该禁止对人类基因组以及存在于人体内外的微生物基因组进行操作的合成生物学研究,并充分披露合成生物体的性质。在这些法规制定并落实以前,
应该暂停合成生物体及其衍生品的商业应用。
在一份回复奥巴马的报告中,美国生物伦理学委员会曾提出项建议,详尽说明了如何保证合成生物学的安全发展。但今年月,
伍德罗·威尔逊中心在考察这些建议的执行情况时发现,
即使其中项建议的执行截止日期已经临近,
但其得到落实的条款依然寥寥无几。
生物材料报告篇
关键词:实验报告单;作用;内容
实验报告单是实验的一部分,笔者认为不能用印制好的实验报告册代替,
印制的实验报告册中实验目的、原理、材料、步骤都很详细,这样虽然益于做参考,但不利于学生主观能动性的发挥。
笔者认为合理的方法是,
要求学生独立书写一份完整详细的实验报告单。
一、实验报告单的内容
完整的实验报告单主要包括以下几个内容。()一般项目:如学生姓名、班级和组别、日期等,有些实验报告单还要详细填写温度等;
()实验名称(即实验题目);()实验目的,实验目的是衡量实验是否完成的标准;()实验原理:是完成实验的理论依据,
如人教版必修一实验三实验原理:甲基绿和吡罗红两种染色剂对和的亲和力不同,甲基绿使呈现绿色,吡罗红使呈现红色;
()实验材料及器具;()实验步骤;()实验现象记录;()实验结果讨论与分析。
二、书写实验报告单的重要意义
现在高中教学任务紧,
往往忽视了实验教学。即使让学生到实验室做实验,也是以老师讲实验为主,导致时间不充裕,
学生只是机械地重复了教师的实验步骤,把实验完成。
殊不知独立做实验,规范书写实验报告单可以多方面提高学生的能力。
。提高学生的基本实验技能
生物学基本试验技能包括:器具使用技能、实验材料获取技能、实验材料的处理能力、药品试剂的配制使用技能、实验结果记录描绘技能。实验课前要求学生提前预习实验,填写一部分报告单的内容,
明确实验目的,
效果就相对较好。如人教版必修一实验一:使用高倍显微镜观察几种细胞,
学生提前预知实验目的,预习实验方法,
在实验过程中顺利学会正确使用显微镜的方法,观察多种细胞,使实验顺利完成。
。有助于培养学生实事求是的科学态度
有些学生在实验室做完实验后,照搬书上的步骤和结果,结果讨论与分析参考老师课堂上讲的内容,
这样的实验报告单是没有意义的。有的学生甚至不如实书写报告单,如实验:探究植物细胞的吸水和失水,有些学生可能在显微镜下没有看到质壁分离或复原,但为了和其他同学保持一致,
在报告单上填写看到质壁分离和复原的现象。老师可以抓住这个机会,告诉学生做实验失败是正常的实验现象。但是要从失败中找原因,可能的原因有:①取材不合适(如洋葱表皮细胞取的太厚);
②材料洋葱不新鲜;③滴的蔗糖太少,现象不明显,误以为没看到质壁分离。
让学生意识到,随意修改实验结果是不正确的,许多重要的科学成果都是在失败的实验现象中发现的,要尊重实验事实。在这个过程中,
如果不书写实验报告单,很难发现这个问题。
。提高学生提出问题解决问题的能力
例如人教版必修一实验:探究植物细胞的吸水与失水,老师提前要求学生预习实验,并布置任务:在实验课堂上提出有效的问题并设计方案解决,
问题和解决方案填写在实验报告单上,
预习的要求更高。笔者听到学生这样提问:植物细胞会像动物细胞那样吸水涨破吗?
植物细胞吸水,液泡怎样变化?
谁相当于半透膜,细胞壁还是原生质层?针对各自的问题,
学生提出了预测和相应的解决方案,并且学生之间还相互提供解决方案,通过做实验解决问题,
还以此提高了分析问题、解决问题的能力。
。巩固知识,弥补不足
书写实验报告单,
使学生有意识地回顾,实验过程真实再现,实验目的、原理、方法等在脑海形成记忆。实验时发生的问题,在实验报告单中呈现,
教师反馈问题并引导,实验最终得以完成。
三、教师要做好引导,重视实验报告单的书写
。充分认识,高度重视
生物是一门以实验为基础的学科,
学生把在课堂上学到的知识运用在实验中,在“做中学,学中做”,从实践中学到科学知识。
学生做实验书写报告单,思维能力是否提高,
关键在于老师的引导与重视。
。严格要求,认真批阅
书写实验报告单要严格要求,不出现错别字,
表达清楚思路清晰。实验结果真实记录,分析有理有据。学生完成的实验报告单,教师要认真批阅,
及时反馈出现的问题。对于出现的问题,要帮助学生找出原因,并引导学生解决。
总之,
书写实验报告单有助于学生明确实验目的,理解和掌握实验原理及方法。
还可以通过书写实验步骤,锻炼语言表达能力,
提高逻辑条理性。通过观察实验现象,
真实地记录实验过程,科学地分析实验结果,使学生在知识和能力上都得到升华。培养学生实事求是、严谨认真的科学态度,从而提高其科学素养。
教师要重视实验报告单在实验教学中所发挥的重要作用,充分利用实验报告单提高实验教学效果。
参考文献:
[]张兴娴。生物作业创新设计的特点、形式及评价方式[]。中学生物教学,
():-。
生物材料报告篇
一、在实验中落实探究性学习
新课程不同模块中都倡导探究性学习方法。例如,在进行“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验的前一天,
先让学生根据已有的理论知识讨论该实验中应如何注意材料的选择和处理。学生各抒己见,经过讨论,
归纳出了以下几个要点:()注意材料的易得性:糖类和脂肪从植物中获得实验材料比较容易,而蛋白质在动植物中都有比较容易获得的材料。()注意材料的可取性:富含糖类或脂肪或蛋白质的植物材料很多,但并不是每一种材料都是可取的:如在“还原糖鉴定”实验中,
有一些单子叶植物的叶中含有大量的可溶性单糖,但是叶片中叶绿素的颜色较深,对于鉴定时的颜色反应起着掩盖作用,会导致实验现象的不明显,所以也不宜用单子叶植物的叶片做实验材料。
因此最理想的实验材料是含糖较高的生物组织(或器官),而且组织的颜色较浅,
或近于白色,如苹果或梨的果实;()注意实验前材料的处理:苹果和梨在实验前应该洗净、去皮,保证研磨比较充分;
鉴定脂肪用的花生种子必须提前浸泡,而且应注意浸泡的时间,时间过长,则组织太软,切下的薄片不易成形,
时间过短,
则不容易切成片;同样鉴定蛋白质用的大豆也要提前浸泡,
这样容易研磨成浆。如果用鸡蛋蛋白的话,应该进行稀释。
二、在问题中重视探究性学习
爱因斯坦曾说过:提出一个问题往往比解决一个问题更重要。著名的物理学家李政道也说过:要教学生“学问”,
必须首先从教学生学会“发问”开始,没有自己的问题,就永远没有发展和前途,因为“问题”能使学生在心理上感到茫然,从而产生认知冲动,
促使学生积极思考,所以“问题”是学生思维活化的源头,
是主动学习的基础。
基于这些原因,鼓励学生在预习新课、学习新课、课外阅读和实验观察等环节中努力做到“三多”,即多发现问题、多提出问题、多思考问题。经过一段时间的锻炼,
学生逐渐从没有问“问题”的习惯中走出来,慢慢地能够发现一些问题,每学习一个新知识,
他们都能提出很多问题。
如在“生物的新陈代谢”中,
有学生问:“绿色植物的光合作用主要是利用无机物合成有机物,
同时储存能量;而呼吸作用主要是分解有机物生成无机物,
同时释放能量。它们两个正好是相反的过程。
”对这个问题,我不是直接做出回答,而是启发引导学生从两者发生的条件、场所、能量的转变、储存或释放的途径等方面展开讨论。最后共同归纳出:光合作用发生的前提是叶绿体中的色素分子吸收可见的太阳光,
需要叶绿体中有关的酶进行催化,只能发生在绿色植物中。而呼吸作用发生的前提是需要细胞质基质或线粒体中有关的酶进行催化,可以发生在所有生物体中;光合作用是把光能转变成化学能,
储存在有机物中,有机物中的能量不能被生命活动直接利用,
只有通过呼吸作用分解有机物,将能量释放出来后转移到中,才能被生物体生命活动直接利用。所以,
光合作用和呼吸作用并不是两个完全相反的过程,不能把两者看成简单的逆转。
当然,
学生提出的问题,有的可能比较肤浅,甚至异想天开。但是教师对学生提出的问题一定要认真对待,
要肯定学生的每一个“问题”,绝对不能嘲笑,杜绝从语言或行动上挫伤学生的积极性,不能使学生“乘兴而来,
败兴而归”。
三、在调查中体现探究性学习
生物科学是世纪的领先学科之一,
在学习生物学课本知识的同时,让学生了解一些当代生物科学技术的发展、成果以及对社会发展的影响,是非常有必要的。但是,对于生物科学技术的信息教师如果只是简单地进行罗列、介绍,
必然是空洞无味的,也就激发不了学生对生物科学的兴趣,而新课程教材中的一些栏目就是为进行探究提供资料。如把每年月日“世界艾滋病日”作为一个主题,
让学生收集信息:教师首先强调在收集信息的过程中需要注意的事项,学生便开始分工合作,充分利用图书馆、报纸杂志、互联网等途径进行信息的收集。
应该说,学生收集到的信息内容是极其丰富多彩的。写出报告:教师提供给学生有关写报告需要注意的问题,
如:作者姓名、文章标题、出版物的名称、出版时间和页码、作者的写作意图,
你从中获得了哪些信息和事实,你对这篇文章有什么看法或见解等等。学生在阅读了相关文章后,经过讨论、分析,写出了自己的观点,
充分锻炼了学生的思维能力。报告的交流和评价:报告完成后,
利用一定的时间让报告人进行陈述,而其他同学可以进行提问,由报告人进行答辩。
总之,随着教育、教学改革的不断深入,改变学生的学习方式,
倡导探究性学习,无疑是信息时代对学校教育要求的体现,是培养学生创新精神和创新能力的一种新的尝试和实践。所以在生物学教学活动中,教师要多给学生创设主动参与的机会。
学生只有注重实践并积极地参与到实践中,
才能在理解的基础上构建起自己头脑中的知识体系,并发挥自己的聪明才智,逐步形成创新精神和实践能力。
生物材料报告篇
关键词:上好实中秋节作文100个字验;创设情境;
做足准备;
实验设计;实验过程
生物学是一门以实验为基础的自然科学。通过实验既可以使学生生动形象地掌握原本枯燥无味的理论知识,
又能培养学生的观察能力、动手实践能力和创造能力,从而最大限度地激发学生的学习兴趣,
取得良好的学习效果。那么,
如何能把生物实验课上好就显得非常重要,
根据多年来的实验教学经验,我谈一谈自己的几点体会。
一、创设实验情境,培养学生实验的科学态度
要想上好实验课,首先要培养学生科学的实验态度。由于现在的学生课业负担较重,在平时的生活中自己很少有动手的机会,
所以一到实验课学生就会很兴奋,不管实验课的内容如何,
学生都会兴奋,他们不仅认为这是一次实验课,一次实践动手操作的机会,
同时也认为这是一次放松的机会,因此实验课的课堂秩序就很难控制。学生的积极性是有了,但如何才能让学生把这种兴奋转移到课堂内容上,这就需要我们创设学生感兴趣的实验情境。
这种实验情境的创设包括实验室布置、实验准备工作,实验导入语等。
实验室布置包括墙壁上相关学科科学家画像、实验室标语、实验室卫生以及实验桌上排列整齐的实验仪器药品等。这些无声的实验室环境,
可以让学生一走进实验室就肃静下来,对实验产生严肃认真的探究氛围,形成科学严肃的学习态度。
二、做好充足的准备工作,
确保实验顺利完成
实验准备包括对实验所需材料的物质准备和对实验内容的智力准备以及对学生的了解。实验材料一定要准备全,不要一边进行实验一边补充器材,给学生制造慌乱的机会。
该让学生查的材料,
学习自己带的实验用品一定要提前布置好。此外,教师要对实验过程非常熟悉,最好是学生实验前,实验教师先自己做几次,
要对学生实验过程中可能会出现的情况有预见性,对实验过程中有可能出现的问题做到心中有准备,我的理想作文200字以便能及时解答学生在实验过程中遇到的各种问题。
只有准备充分才能确保实验顺利完成。
三、重视实验过程设计,
力求学生全员参与
在实验过程中,我们常常发现有些学生参与的积极性不高,
或者参与的质量水平不高。因为我们在实验室一般做的是分组实验,两个同学一组或四个同学一组,
有些同学比较懒惰,
总在一旁看别的同学做,自己在一边看。对于没积极动手的学生,实验效果肯定不好。因此,
在教学实验环节,为了调动学生参与的积极性,激活学生的思维,
可设计一些全员参与的活动,吸引学生投入实验过程的实践活动中。例如,
在“探究种子的发芽条件”实验中,我先把全班学生分成个小组,要求每个学生都准备粒黄豆种子,
要求第一组同学把种子放在湿润的土壤中在室温下培养;第二组把种子完全浸泡在水中放在室温下培养;
第三组把种子放在干燥的土壤中在室温下培养;
第四组把湿润的种子放在冰箱冷冻室培养;第五组把炒熟的种子放在湿润的土壤中培养,第六组把破损的种子放在湿润的土壤中室温下培养。这样既有了对照组,
又有了种子萌发各个条件的变量组,而且每组都有七个重复。
每名同学为了保证实验成功,都精心地照料自己的种子,
严格按照要求保持各自的种子萌发条件。天后,同学们汇报和展示自己实验成果,实验效果出奇的好。
四、巧妙设计实验方案,
提高实验效果
中学生物教学中,由于实验条件限制,许多实验都难以完成,在条件较差的学校这种现象更为普遍。
但是如果重视搜集运用简单易得实验材料,巧妙设计实验方案,那些看似不能完成的实验同样能够取得较好的实验效果。植物的蒸腾作用是一个很难实验的生物实验,但是我选用了塑料袋这个日常生活中最常见的材料,
轻松地解决了实验难题。
五、及时进行实验总结,巩固实验效果
实验中要严格按照实验要求。每节实验课完毕以后,都要求学生认真填写实验报告,
对实验过程以及实验中应注意的事项加以总结、巩固。这就需要教师加强要求和督促,实验报告一定要填写完整、详细。
这样才不至于使实验课上得虎头蛇尾,才能达到理想的实验教学效果。为了提高学生填写实验报告的积极性,
我们可设置每学期一次的实验报告评比活动。对实验认真、填写实验报告及时的学生及时表扬,提高学生的实验热情,同时巩固实验教学效果。
好的实验导入语、实验取材的生活化、实验过程中的小鼓励、实验进程的合理引导、教师积极参与实验过程、在实验过程中解决一些我们生活中的小疑惑等,这些实验课堂小技巧都可以帮助我们更好地激发学生对生物实验课的学习兴趣,
培养学生的学习热情,只要我们教师做有心人,我想我们定能上好生物实验课,为我们素质教育的实施开拓出一片沃土。