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生物工程論文

時間:2022-11-16 07:35:03

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇生物工程論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

生物工程論文

第1篇

1.相應的學科應該與學校轉型相適應

在進行學院轉型和專業教學改革的過程中,需要遵循重要原則是相應的學科與學校轉型相適應,首先各個專業教學的改革要與學校轉型的程度相一致,只有這樣具體的專業調整才能夠和學校相適應,有效地借助于院校的優勢進行專業教學的改革。另外,學科的發展和改革離不開學校轉型的幫助,只有遵循學校轉型的規劃和方向,才可以實現有效的學科規劃。總而言之,兩方面都是息息相關、相輔相成的,只有兩者積極配合,才能夠實現有效的教學改革和教學實踐。

2.學生特點與專業改革相融合

在進行教學轉型和教學改革過程中,還要能夠實現學生特點和專業改革的融合。因為學生是教學的主體,無論是專業教學還是院校的轉型,學生永遠是這些活動的中心。如果學生無法適應這些教學的改革,無論改革理念有多么先進,這些改革注定是要失敗的。所以,在進行教學改革和教學轉型時,必須要實現學生與教學的一致,實現學生能力、學生特點與教學理念、教學改革的相統一,只有如此,才能讓后續的工作按照既定的方向和目標進行下去。

二、生物工程專業在教學轉型過程中存在的問題

1.學科定位、專業設置不夠合理

生物工程專業在教學過程中出現的一個突出問題是學科定位、專業設置不夠合理,這阻礙了教學的進步。地方院校生命科學院設置的生物工程專業的課程設置、學生數量、就業狀況、存在的問題,課程比例不協調,一般課程和專業課程的比重不夠和諧,往往容易造成專業課程稀少,一般課程較多的現象,不利于學生專業能力的提高;學生數量不穩定,每年的招生計劃不夠穩定,這必然不利于對人才的培養;在就業上,由于學生素質、教學質量、教學體系的不夠完善,使得就業也成為了一大問題。

2.教學理論與實踐矛盾突出

在教學中出現的另外一個問題是教學理論與教學實踐的嚴重脫節。教學與實踐脫節、教師與實踐脫節、課程設置與實踐脫節等現象的產生,使教學秩序混亂,理論化過于嚴重,實踐性很差,這必然不利于學生本身的成長。可見,理論和實踐的突出矛盾是影響教學改革的突出因素。

3.教師考核方式不靈活阻礙教學轉型

教師的考核方式不靈活也阻礙了教學改革及院校的轉型。在很多的考核中,考核方式單一模式化,這在很大程度上影響了教師主動性的發揮和創造力的培養,抑制了教師的活力和激情。目前對教師的主要考核方式還停留在對單純的課堂講授、教案等純理論上的考核,在教師職稱的評定方面也是唯科研項目和是好,所謂教學成績的評定也是純紙面上的指標。單一的考核方式讓很多教師不得不去為了應付相應的“政策”做一些無用功,很少有自己的精力和時間去研究教學,無法和學生展開深入探討和分析,這對于教學實踐和教學改革是相當不利的,只有加速教學改革,深入院校的教學轉型,才能夠不斷地提高教學質量,為國家和社會培養出更多優秀人才。

4.學生的綜合能力無法滿足教學改革的需要

學生的綜合能力無法滿足教學改革的需要是一些院校轉型過程中面臨的重要問題。由于學生是所有教學活動的主要力量,學生的參與是教學活動的根本。學生缺乏能動性和動手能力與創造力等問題嚴重影響到了教學的改革。如果學生的綜合素質無法滿足教學改革的條件,那么所有的教學轉型和教學改革將不能得到深入開展和實踐。我們要清楚地看到,學生缺乏能動性和創造力的根本原因所在,歸根結底是我們的教學體系、制度存在不少問題。所謂“一代新人趕舊人”,我們要始終相信學生的潛力是客觀存在的,關鍵是看培養機構有沒給他們提供發揮潛能的機會與平臺。因此,要想實踐生物工程專業教學改革和院校的有機轉型,就必須首先提高學生的主觀能動性和動手能力,提高他們的潛在素質,提高他們的根本實力,適應教學改革。

三、如何實現地方院校生物工程專業教學的改革及轉型

1.學校加強頂層設計,從整體上把握改革方向

實現生物工程專業教學的改革和院校教學轉型,首先要站在學校的立場加強頂層設計,從整體上把握教學改革的方向。廣泛聽取學生、教師、和社會需求的呼聲,在管理制度,對教師考核晉級,對學生學習效果的考核方式、培養與就業模式等方面做出制度性的改變。改變傳統、落后的教學形式和管理制度,站在人性化的立場進行分析,結合時代的要求和素質教育改革的根本需要來確定改革的方向,科學、理性地把握改革目標,力求實現成功的教育轉型。

2.徹底改變課程設置與教學模式

要徹底改變原有的,不合理的課程設置方式和教學模式,調整理論課和實踐課的比例,不斷地強化素質教育,特別是對生物工程專業來說,要逐步改變重理論課、輕實驗課,重閉卷理論考試輕動手操作、設計能力,重課堂輕社會實踐等種種弊端。建議大學學習全程開展理論占三分之一、實驗課三分之一、工程實習三分之一的時間分配的教學模式,不斷強化實踐課的學習,在這個過程中不斷地增強學生的動手能力和實際操作能力,提高他們的創新能力和思維能力,只有這樣才能夠讓學生在以后的人生走得更遠。

3.加快師資結構與教師隊伍的轉型

加速師資結構的調整和教師隊伍的轉型,首先要考慮不斷地聘請科研一線、生產一線、管理一線資深人員進課堂講課,培養理論實踐結合型教師隊伍;其次,加強對在編教師的引導和時間能力的培訓,尤其是對年輕教師的引導和培訓,他們充滿激情與活力,精力充沛,干勁十足,要鼓勵他們多下企業,沉到生產一線,打造一批精干的實踐與理論結合型教師隊伍。這首先需要學校從對教師的評價制度方面進行引導,這樣才能真正湊效。對于那些多年來一直以理論教學為主的老師,應該讓他們繼續開展理論教學活動,因為要改變他們往往較為困難。對于年輕的教師來說,要加強對他們的重點培訓,讓他們在懂理論的基礎之上增強自己的實踐能力和動手能力,不斷地提高他們自身的素質。只有這樣,他們在教學中才能夠做到游刃有余,為學生進行有效指導,從而提高學生的學習效果,促使他們進步和成長。

4.學校加強學生實踐基地建設

生物工程專業對學生的動手能力和實踐能力都有很高的要求,因此,要想增強學生的實踐能力,可以加強學生實踐基地的建設來實現。就學校而言,可以與社會上的企業進行合作,讓學生有地方實習,有機會練手,或者可以定期組織學生到相關的單位進行學習和鍛煉,不斷地強化學生的實踐能力。不僅如此,學校也可以增設實驗室,給予學生充足的課外空間,給他們足夠的實踐機會進行學習和鍛煉。總而言之,只有加強學生的實踐能力,才能夠從根本上促進他們成長,為他們以后的工作打下良好的基礎。

5.改革對教師的評價方式

教師是教學活動的中堅力量和靈魂所在,要改變傳統錯誤的教師評價方式,尤其要改革職稱評審中重課題、論文和課堂教學的純理論式的評價方式,從評價機制上激發教師轉型的積極性。這勢必存在一定的困難,因為職稱評定是省一級行政部門主管制定政策,單靠學校很困難。所以很多問題可以探討,但實施很難。另外,教師也要提升個人的內在自覺,不斷地強化他們的軟實力,塑造高貴的靈魂和較高的社會責任感,增強個人的責任意識和奉獻精神。總之,要善于從多方面來加強對于教師的培養,不斷地進行師資的整頓和教育,只有這樣才能夠促使教學以更加積極健康的姿態成長,培養更多優秀的人才,為國家和社會貢獻自己的力量。

四、結語

第2篇

自體和異體骨移植技術不同程度的修復了骨缺損,仍達不到最理想的修復層次,目前研究最熱門的是骨組織工程聯合前沿的生物材料和細胞生物學技術試圖達到理想層次骨修復,將損失減少到最小。

1組織工程修復骨缺損進展

骨組織工程可追溯到urist[10]1965年報道的用DBM(骨形態發生蛋白)誘導間充質細胞形成進而分化為成骨細胞。直到1987年在美國紐約的學術會議上才正式提出組織工程學定義,其目的和意義是在細胞水平和分子水平構建具有生命力的細胞生物材料復合體,從形態、結構和功能上對缺損或功能障礙的組織、器官進行永久性地置換及替代,實現組織器官的形成及再生。組織工程學的不斷創新使骨缺損的研究有了突破,使得骨移植后有骨生成、骨誘導、骨重建、骨修復作用。目前,骨組織工程學有不同的復合形式,生物材料復合成骨細胞和生長因子則是近年來的研究熱點。近年來骨組織工程所用的生物材料也是多種多樣,各具特點,與骨組織工程、基因工程聯合應用研究越來越多,可以做到互補。如陶瓷材料的生物力學性能和骨誘導不足可以被轉基因處理的細胞分泌生長因子所彌補,生物材料可增加骨傳導和穩固性,提供適宜的環境促進細胞增殖與分化[11]。Dupont等[12]用合成支架涂層聯合腺病毒承載的BMP-2用于修復骨缺損,結果顯示復合生物材料脫細胞移植有良好的骨誘導能力。生物陶瓷獨特的多孔結構模擬骨松質可以加速缺損部位的血管化有利于運輸營養,加上生物材料本身不同程度的可溶性和降解性,可有不同時間段的吸收后骨重建。目前,研究最多的陶瓷材料是多孔性的羥基磷灰石(hydroxyapatite,HA),它同生物玻璃都屬于活性生物陶瓷。由于HA的強度并不高,多用于強度較低的骨缺損修復,如頜面部外傷缺損。珊瑚是HA的代表,近年來僅作為填充物應用于臨床,而忽視了其可作為生物工程支架和載體的作用[13]。另外一種廣泛應用的是β-磷酸三鈣(β-TCP),其最大的優勢是植入機體后生物相容性好,所以也稱為生物吸收性材料,局部反應和全身毒性反應都比較少見,降解的速度也較HA較快(主要與TPC的表面結構,晶體類型與比例,孔隙率和臨床科研的動物有關)。孔隙率是75%的TPC是最好的骨替代材料,但同樣是因為強度不夠,而只能用于不負重骨部位[14]。磷酸鈣陶瓷在體內的代謝途徑目前認為是粒子而不是離子,所以長時間聚集可能會造成淋巴結增生。磷酸鈣骨水泥可用作復合材料成分之一,承擔組織工程中載體作用,顯示出在細胞保護、增殖、堿性磷酸酶與骨膠原生成等方面的良好效果[15]。通過向磷酸鈣陶瓷中添加相應增強韌性的材料而形成的TPC復合材料已經成為研究熱點之一,伴隨著納米技術的引入,該種材料的學術研究和市場都會有廣闊的前景。復合生物材料用于骨組織工程也能表現一定的作用。高分子聚合物可賦予骨基質各種理化和力學特性,可分為天然聚合物如纖維蛋白、甲殼素及其衍生物和合成聚合物如乳酸(PLA)、聚羥基乙酸(PGA)。骨膠原(Collagen)是骨細胞外基質成分,可以促進鈣沉積,血管內向性生長及生長因子錨定,促進骨愈合,是良好的細胞、藥物、基因、蛋白支架,也常作為黏合劑與具備骨傳導能力的載體,如羥基磷灰石或磷酸三鈣等合用發揮各組分的優勢。王浩等[16]將鼠間充質干細胞種植在骨膠原-羥基磷灰石-硫酸軟骨素復合材料上,并在體外培養增殖,再將該復合物植入大鼠肌肉內。結果顯示該復合材料的三維微孔結構可促進細胞向內生長,其在大鼠肌肉內逐步降解的同時伴有新骨形成,提示該復合物在細胞附著與誘導分化上有著良好表現。目前用于骨組織工程的目的細胞有:成骨細胞(胚胎骨或新生骨、骨膜)、軟骨細胞、骨髓基質干細胞(bonemarrowstemcells,BMSC)、人臍帶間質干細胞(HUCMSCs)、脂肪干細胞(adiposederivedstemcells,ADSCs)、胚胎干細胞(embryonicstemcells,ESCs)、轉基因細胞等,大多是自體細胞,它們能大量分泌生長因子且有多分化潛能,如將BMP基因轉染軟骨細胞后可促進Ⅱ型膠原、軟骨寡聚蛋白等的分泌[17]。BMSC存在成體骨髓內,在一定的條件下可向骨、軟骨、脂肪三系分化,培養擴增幾億倍仍可保存其分化潛能,也能長期穩定的表達外源性生長因子基因。Corn等[18]人用熒光成像的方法證實了間充質干細胞在移植后的修復作用。HUCMSCs的選擇主要集中在足月新生兒,它的特異性抗原標記仍不明確,所以移植后的效果評價還停留在流式細胞術階段。ESCs在表現其強大優勢時也暴露其負面的遺傳性,如攜帶致瘤基因,所以在未找到消除消極因素前可能會限制該細胞在臨床上的應用。ADSCs體外培養易成活,免疫特性低,還具有刺激組織細胞分泌血管生長因子作用而被廣泛認可,其發展也最有前景。成骨細胞因易老化等缺點而被淘汰。盡管倫理、干細胞界定、分離和增殖上仍有挑戰,但干細胞在組織再生方面的臨床價值值得探索。

2基因工程修復骨缺損進展

1973年開始,基因治療已經不局限于遺傳病的治療,隨著對生長因子基因的不斷認識與克隆,人們想到將內源性生長因子穩定有效地表達在骨缺損部位用于骨愈合的治療,尤其是在缺乏血管和神經的關節軟骨缺損修復過程中應用更為必要。Sheyn等[19]將基因修飾的干細胞用于椎體骨修復的模擬實驗結果顯示骨缺損得到良好修復,彌補了外科手術的不足。治療骨缺損基因工程所需要的目的基因主要是一些生長因子基因:骨形態生成蛋白(bonemorphogeneticprotein,BMP)、胰島素樣生長因子(IGF-1)、轉化生長因子(TGF)、血管內皮生長因子(VEGF-A、B、E促進血管以出芽的方式生成,VEGF-C、D則促進淋巴管生成)、甲狀旁腺素(PTH)等。目前,已經認識到骨缺損愈合的過程中是多種生長因子共同參與、協同作用,共同促進愈合。已經有實驗證明多生長因子基因聯合作用較單個基因在促進成骨時更有效[20-21]。研究最多的是BMP超家族的成員,它是骨修復生長的啟動基因,誘導成骨細胞生成,對未分化的骨髓干細胞有促進增殖和分化的作用,對成熟的細胞無作用。同時能促進骨折部位的穩定[22],即使在炎癥因子存在時也能顯著誘導骨基質形成。BMP通過細胞膜上的Ⅰ型、Ⅱ型受體(都是絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶超家族成員),在細胞外聚集并通過Smad將信號轉入胞內,引發骨生成[23]。例如,將外源性BMP2基因轉染從機體上分離出的靶細胞,進行體外培養,然后再轉移到缺損部位進行骨誘導修復即體外轉染途徑,或者基因表達載體直接注入機體靶細胞促進修復即體內轉染途徑。轉染BMP2基因常選用的載體有病毒載體如腺病毒(a-denovirus,Ad)和非病毒載體如pcDNA3、pBK-B2、pEGFP等。YossiGafni等[24]利用腺病毒載體轉染大鼠的骨髓基質細胞,利用骨缺損處成骨反應時產生的放射線觀察得到證實。Clements等[25]用載有堿性生長因子的質粒轉染BMSC結果證明了非病毒載體的可行性。相比較而言體內轉染途徑在臨床上更容易實施,因體內轉染途徑不僅能較好表達生長因子且能避免病毒傳播和免疫反應的副作用[26]。只是在臨床中會遇到這樣的問題:注射到局部的BMP會被滲出的體液沖散而引來吞噬細胞且靶細胞的選擇不容易控制,降低了生長因子的作用效率。目前采用超生介導的體內轉染操作簡單可指導臨床應用,體外轉染也有其明顯優勢,高效的細胞轉導,操作簡便,還可與骨組織工程結合來完成骨修復,將來源于自身組織的細胞復合組織工程載體,然后經過細胞生物反應體系培育,再轉移到宿主能夠減少生長因子被蛋白酶水解提高移植質量,如rhBMP-2聯合膠原蛋白海綿載體,但BMP-2用量會是生理需要的1000倍,帶來經濟負擔和不良反應如水腫、異位成骨等。于是,有人選用與BMP-2生物活性相似的生物活性肽P24來代替rhBMP-2,實驗結果表明有明顯的成骨效應[27]。需要注意的是,不是越多的生長因子表達就越好,如VEGF過度表達會引發骨重建環境的不穩定,增加骨降解[28]。載體承擔傳遞基因的作用,要根據骨缺損的大小、位置等來選擇合適的基因工程載體。病毒載體以腺病毒(Ad)應用最多,因為本身就具有致病性所以制備起來復雜,安全度低且有免疫反應(原因是病毒表面的抗原暴露在靶細胞的表面),但轉染率高還能控制BMP的過量表達。有人用藥物來阻止免疫反應從而減輕病毒載體的免疫損害,結果顯示免疫抑制后靶細胞仍然可以表達目的基因進行骨誘導[29]。而非病毒載體雖然低毒、不會引發較強的免疫反應,也比較穩定可重復多次使用,但轉染率相對較低。有文獻報道生長因子表達的時間和量都是影響基因治療的因素,所以新開發的慢病毒介導BMP2表達時間要長于Ad介導的表達時間[30]。基因轉染的生化方法主要有磷酸鈣介導的轉染、二乙氨乙基聚糖介導的轉染(DEAE)及脂質體介導的轉染等。其中,由脂質雙分子層組成環狀封閉囊泡的脂質體多用,它與DNA形成脂類復合物,通過入胞方式使基因轉入細胞。不同的脂質體也有不同特點,Lipofecamine對于一些難轉染的細胞轉染效率高,但細胞毒性較大;Fugene6細胞毒性小,轉染效率高,操作簡單,已經占了主導地位。當然,轉染也有物理方法,包括電穿孔法和顯微注射法,后者就是直接用微吸管吸取DNA液,在顯微鏡的幫助下,注射到目的細胞或者靶細胞的細胞核中,操作的技術要求較高。

3兩種方法的聯合應用

組織工程在骨缺損修復中雖然有前景,但目的細胞在體外培養時極易老化,從而喪失增殖和分化能力。所用目的細胞體外培養的需要量大,且必須加以誘導才能促使其向成骨細胞分化,而多次注射生長因子代價也會很高。基因工程雖然在骨誘導方面有很大的優勢,但是體內轉染途徑的靶細胞不好定位,體外轉染途徑若是不聯合骨組織工程,缺損部位的骨強度不夠會影響近期支撐功能。目前采用基因工程聯合骨組織工程可以有效防止細胞老化,并且能使細胞長期有效地表達生長因子,避免重復注射生長因子,而且基因工程所表達的是內源性的生長因子,生物活性比外源性的更強,更有利于干細胞向成骨細胞的分化,加速新生骨的形成,另外組織工程也可彌補基因工程骨傳導不良的缺陷。大片移植骨時,即使是運用了各種有孔生物支架或是直接將內皮細胞和骨髓干細胞放在試管內培育,工程骨的血管生成與骨誘導同時有效仍然是個沒有攻克的難題,難免會顧此失彼。最近有報道將RunxⅡ基因轉染的脂肪干細胞聯合血管束一同移植到骨缺損部位結果顯示有良好的骨再生和血管形成能力[31],所以雖然兩種工程看似是單獨個體,卻可以聯合起來引領骨缺損的治療方向。

4展望

綜上所述,人類在骨缺損修復治療上已經有新的突破,最近胸腺肽-β、整合素α5等[32-33]也被挖掘認為與骨再生有關,可見未來會有更多的積極因素被發現,只是不同的研究方法仍然存在需要解決的問題。很多成果都僅在動物模型上獲得了成功,缺乏臨床研究的實驗數據。在生物陶瓷方面,第一,孔型結構有很多優勢但也要知道這種結構會造成氧自由基、代謝物的四處擴散;第二,依照全身不同部位的骨骼特性,使陶瓷材料在制作加工的過程中,在結構、化學物質組成、性質都盡量的符合骨骼愈合過程中的變化,即讓材料在移植之后能完成一種由無生命到有生命的蛻變過程,這種過程包括材料降解之后在體內的分布和代謝;第三,生物材料的脆性和疲勞性也是一個需要解決的問題。組織工程與基因工程所用的干細胞的成骨誘導作用,在3D結構支架上的加強和引導也是一個難題。目前,無論是組織工程、基因工程還是骨移植材料都沒有一個具體的標準來衡量治療的安全性和長期有效性,如基因轉染的劑量控制標準、負面影響目的細胞增殖分化的生物因子量如白介素4等。有人研究用磁場和低能量脈沖超聲波來治療骨折不愈合和骨缺損[34],可能與DNA結合抑制因子(ihibitorofDNAbinding4,Id4)有關[35-37]但確切的機制還不清楚。即使有許多問題都還有待于解決,但是新技術的前景是無法估量的。所有的技術都不是孤立存在的,將各種方法聯合起來應該是一種治療方向。

作者:郭宜姣李文華單位:民族學院醫學院高原環境與疾病相關基因研究實驗室生命科學基礎實驗室

第3篇

關鍵詞:生物科學;生物技術;生物工程;專業規范;比較分析

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)05-0112-02

一、引言

我國高校生物學領域有生物科學、生物技術、生物工程三個密切相關的本科專業,并制定了相應的專業規范。如何體現各自的科學、技術及工程內涵與特色既是教育工作者的責任,也是人才市場和報考學生和家長極為關心的現實問題。本文通過比較分析這三個專業的本科專業培養規范,上提出一些參考意見,以期為專業的進一步規范、教學計劃的修訂,為社會及學生和家長的專業選擇提供參考。

二、專業類型

生物科學專業為傳統典型的理科專業,培養科學型和教學型人才,授理學學位;生物技術專業以理為主、以工為輔、理工復合,培養應用研究型或技術型人才,授理學、農學或林學學位;生物工程專業以工為主、以理為輔、工理復合,培養應用型工程技術人才,授工學學位。其專業類型的描述和劃分比較清晰明了,比較規范和恰如其分。

三、培養目標

從專業規范中培養目標的描述(見表1)來看,生物科學與生物技術兩個專業的培養目標差異很小,僅有從事生物科學與從事生物技術之差,但從目前的就業市場來看從事生物科學與從事生物技術差異很小,難以界定。而從專業類型可知,生物技術專業可授理學、農學或林學學位,這些特色理應在培養目標中有所體現。

四、公共基礎課

在三個專業的本科培養規范中,生物科學與生物技術兩個專業的公共基礎課(人文社科和自科)完全一致(見表1),而生物工程的公共基礎課形式上有一定差別,可本質上看不出有多少差別,也缺乏需有差別的理由。從厚基礎、寬口徑的培養要求來看,三個專業的公共基礎課要求可統一,學分要求也應統一,要求工科學生在這一環節增加近一倍的學分極不公平。線性代數等可在公共基礎選修要求中解決。

五、專業基礎課

專業基礎課的設置體現了從科學、技術到工程的循序漸進過程(見表1)。然而從科學到技術的差異很小,僅增加了工程基礎課4學分(約11%),應為技術基礎課,且應明確例舉。從技術到工程的專業基礎課要求有了明確的變化,按課程類別從科學到工程變化率近50%。學分的控制宜統一,且應規定生物技術專業的專業基礎課最低學分要求中技術基礎課學分應達20%以上,生物工程專業的專業基礎課最低學分要求中工程基礎課學分應達40%以上。且可給出典型的工程類專業基礎課名錄,如機械零件、電子電工基礎等課程。另外生物工程專業基礎課將《機械設計基礎》列為可有可無的選修會造成該專業工程基礎的嚴重缺陷,且應在生物工程專業的專業選修課中保留生物技術專業的細胞工程、酶工程等選修課(見表1)。

六、專業課

專業課的設置也體現了從科學、技術到工程的循序漸進過程(見表1),從科學到技術的專業課調整率達30%,而從技術到工程的專業課雖然有較大變化,但所列舉的課程多為非典型的工科專業課(如基因工程、細胞工程、蛋白質工程),回避了典型的工科專業課如氨基酸工藝學、抗生素工藝學、有機酸工藝學、釀造酒工藝學等。學分的增加也不盡合理,三個相近專業,不論理科還是工科,學分基本要求應盡可能一致。向上浮動及在各選修課程間適當調整則是各校應有一定的自。另外生物工程是典型的工藝類專業,專業必修課缺工藝類專業應有的分析檢測課也會給工藝過程及產品研發和生產中的質檢質監和質控及產品安全留下隱患,故建議3+X模式中3應包含專業分析、X應例舉氨基酸工藝學、抗生素工藝學、有機酸工藝學、釀造酒工藝學等。

七、實習及畢業實踐環節

生物科學和生物技術的實習及畢業實踐環節完全一致(見表1),未能體現從科學到技術的差異特點以及生物技術可授農學或林學學位的特色。畢業設計是工科工藝類專業最為特色的實踐環節,但在許多學校以“畢業設計(論文)”的形式出現,實際實施則只做畢業論文,沒有畢業設計,使畢業設計名存實亡,致使許多學校生物工程專業的畢業生根本就不知道何謂畢業設計,許多學生甚至把畢業論文當作畢業設計。建議明確生物工程專業的“畢業設計”為必修環節,可以設計論文二者兼顧,至于是“大設計小論文”還是“大論文小設計”可依各校情況而定,唯有如此,生物工程專業才能名符其實。

八、師資要求

師資的最低要求在規范中描述不盡一致,應加以統一。且應規定專業課的師資要求,因為能承擔專業課的老師一般能勝任專業基礎課,而能承擔專業基礎課的老師則不一定能勝任專業課。這在工科尤其如此。故除規定學歷職稱要求外,應規定專業要求,即“本科為相應或相關專業”的師資應大于專業師資總數的50%。

九、其他

近年由于社會辦學、企業辦學、校企合作、產學研合作、網絡教學、數字圖書資料等多元化和多樣化的辦學形式和方式的發展,統一實踐等硬件條件形式較為困難,而且也不符合時代要求。建議教室(專用或生均面積)、專業課實驗室(面積及專用設備)、圖書資料數據庫量設定為剛性要求,研究所(室)或技術中心、實習基地規模和數量等宜設定為柔性、選擇性或特色要求。

參考文獻:

[1]教育部高等學校生物科學與工程教學指導委員會.生物科學專業規范[J].高校生物學教學研究(電子版),2011,1(2):3-9.

[2]教育部高等學校生物科學與工程教學指導委員會.生物技術專業規范[J].高校生物學教學研究(電子版),2012,2(1):3-10.

[3]教育部高等學校生物科學與工程教學指導委員會.生物工程專業規范[J].高校生物學教學研究(電子版),2012,2(2):3-10.

第4篇

1.1校內主導完成的基礎課和專業基礎課的設置及教學模式的調整國內的高校普遍存在“窄進寬出”,也就是說學生費了九牛二虎之力考進了大學,對本專業有著或多或少的興趣和好奇。但通常在前2至3個學期,學生很少接觸到專業老師和專業知識,這種“空缺”容易使學生產生迷茫,甚至不知道自己該干什么了。生物工程專業“卓越工程師”計劃的學生在第二和第三學期就安排本專業基礎課,如微生物和生物化學課,一方面填補新生對專業了解的渴望,另一方面也能增加對無機化學、有機化學、大學物理等相關基礎課程的學習興趣。所以,對于參與“卓越工程師”計劃的學生,在第一學期就修學《生物工程概論》課程,學生對專業的新鮮感的同事鞏固專業興趣。第二、三學期就開始《微生物》、《生物化學》等專業基礎課。到第四和第五學期就能開設《發酵工程》、《酶工程》等專業課,這樣就能為“卓越工程師”計劃的學生在第六或第七學期進入企業實訓打下理論基礎。當然,第四和第五學期的專業課的選擇如果能夠細化到專業方向(如發酵工程專業有生物制藥方向、傳統釀造方向、生物制品分析等方向),這將更加有利于學生進入企業實訓。課程建設方面,鼓勵教師設置能力培養型課程,如自學課、討論課、設計課、研究課等,通過必修課、選修課和實踐課以及理論教學、課堂分組討論、課后團隊設計與開發,鼓勵教師以課程設計代替部分作業或者考試,進行設計問題,發現問題、解決問題能力的培養目標,增強學生課程知識的應用能力和工程設計能力,調整課程考核辦法。通過綜合評價卓越課程的教學效果、項目的創新成果等來保證卓越計劃真正的落實。卓越工程師的培養計劃,強調學生工程實踐能力的培養,那么教師需要調整授課方式和課程考核方式。教師將更多的理論知識穿插在實驗課中講授,使學生在實驗的同時深刻理解理論知識。當然這就要求我們的實驗老師擔負更大的責任心。生物工程專業課程采用多方面和多階段的考核代替一次性的試卷考核方式,其中包括大作業的考核、綜合性實驗的考核以及理論知識的分模塊的考核。

1.2學校和企業工程實訓中心工程完成的課程設置及調整參與“卓越工程師”培養計劃的生物工程專業的學生,利用六個學期的時間完成教學計劃內的基礎課及專業基礎課的學習,從第七學期開始就進入企業進行相關的卓越計劃的培養。在專業課程中,學生可以選擇與企業生產方向相關的課程進行學習。如生物工程專業學生,可以選擇與酶制劑企業生產相的《酶工程》課程在企業完成,也可選擇《生物制藥》在制藥企業實訓完成,還可以選擇《生物工程》在生物釀造相關的企業實訓完成。當然這些課程的完成主要靠學生自修和在校老師的遠程協助來完成。學生所修的這些課程與企業的生產方向基本相一致,所以在修學的過程中,實際生產中的獲得的知識與書本知識互為補充,做到能用理論知識來解決生產中的實際問題,真正達到“卓越工程師”計劃的培養目標。在企業完成工程體驗的同時接受企業工程實踐教育中心教育,其考核由企業工程實踐中心和學校的考核結合完成。但是為了鼓勵學生參與工程實踐,應當提高其在企業完成的專業課程學分,通常1-2門專業課程考核合格就能滿足畢業要求,同時也能滿足該學生從事本專業方向對理論知識的要求。也就是說增加卓越培養計劃中學生在企業實訓中心所完成的所修課程的學分。所選課程的考察分兩部分完成,學校考核成績占百分之四十,企業工程中心的考核占百分之六十。比如說,同樣《酶工程》(或者《蛋白質與酶技術》)這門課程,非卓越計劃的學生選修該門課程,考試合格后可獲得2個專業學分,而卓越工程師計劃的學生在企業學完該門課程并完成了學校和企業工程中心的考核合格后,可獲得6個甚至更高點的專業學分。參與“卓越工程師”計劃的學生所選專業課程必須與所選企業的生產方向相結合,這樣更有利于學生的就業。真正做到“學了就能用,學以致用”。

2參與生物工程專業“卓越工程師”計劃的學生畢業

設計的完成模式及其考核方式的探索畢業設計對于工科學生來講,是非常重要的一門課程。就目前的情況來看,教學計劃中非“卓越工程師”計劃的學生用于畢業論文或者畢業設計的時間是第八學期,但是學生在第八學期“諸多”的事情要去完成:首先是找工作。找工作最先的一場場的招聘會需要去參與,導致畢業生每隔幾條就得跟老師請假去參加招聘會,基本沒有心思在實驗室呆著;招聘會結束后,緊接著是一輪又一輪的面試,有時候學生還要求到北京、上海、廣州等路途遙遠的城市去面試,在就業形勢如此嚴峻的今天,作為老師似乎不可以阻止學生去參加面試。于是,這樣短短的一個學期畢業論文或者畢業設計時間,也就沒剩幾天能安安心心在實驗室完成自己的畢業論文或者畢業設計了。其次是考研的學生。考研的學生當得知自己的考研成績基本過線之后,就得準備研究生面試的初試、復試等工作;如果成績不理想就得忙于調劑。參與“卓越工程師”計劃的學生需保證充足的時間來完成畢業論文工作,而且他們的的畢業課題必須在企業的工程技術中心完成,由企業實訓中心的工程師和本校老師共同執導完成,并在學校統一的答辯時間完成學校的論文答辯。其論文的考核成績同樣有兩部分組成,企業工程師指導老師所給成績和學校指導老師所給的成績各占百分之五十。這樣方能體現參與“卓越工程師”計劃的學生在企業學習的重要性。

3“卓越工程師”培養的學生的預期目標

生物工程專業的“卓越工程師”計劃旨在培養兼具扎實的生物工程基礎理論知識和良好工程技術能力的人才,順利完成學子們校園生活和企業工作的銜接。通過教師參與企業“卓越工程師”培養過程,學校與企業共同制訂培養學生企業“卓越工程師”培養目標,適當縮短校內的純理論的教學,加強實踐教學并實現多模式的實踐教學。在合作企業建立卓越工程師課程體系和教學內容,共同實施培養過程、共同建立質量培養評價體系。生物工程專業的“卓越工程師”的培養目標是保證學生完成校內的理論課和實踐課程的選修之后,基本掌握了該專業方向的基本知識,進企業實訓時,對企業實踐生產是不陌生、不膽怯!一旦學生能夠順利完成校企的共同培養目標,包括專業課程的選修和畢業論文的執行,學生就能順利完成了學校學習和企業生活之間的磨合。力保生物工程專業的“卓越工程師”們能在短時間內適應企業生產和生活。參與“卓越工程師”計劃的生物工程專業的學生通過學習企業的先進技術和先進企業文化,深入開展工程實踐活動,參與企業工程技術開發創新,培養學生的職業精神和職業道德,爭取做到一畢業就能上崗并且能信任本專業的崗位工作。

4學生長期企業實習的安全問題的考慮

“卓越工程師”培養過程中有長達一年或者更長的企業實習,學生在企業的生產、生活過程中的安全問題由誰負責、如何負責,亟需政府和相關部門出臺相關措施,使企業單位打消顧慮,能安心接受“卓越工程師”學生的實訓培養,也讓高校在安排“卓越工程師”學生企業實習時不用畏手畏腳。

5總結

第5篇

關鍵詞 生物工程;實踐教學;實訓基地

中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:B

文章編號:1671-489X(2017)04-0141-03

Abstract This paper finds major problems in the practice teaching of biological engineering in Colleges and universities, and put forward the idea of deepening the reform of teaching practice. Relying on National Biological Experiment Teaching Demonstration Center of Jilin University, we carry out a series of reforms on the practical teaching system, practical teaching methods and practical teaching evaluation system, and find a way which is suitable for the development of biological engineering professional practice teaching way in our school.

Key words bioengineering; practical teaching; training base

1 前言

生物工程作為21世紀科學技術的核心之一,是一門實踐性、應用性、綜合性很強的交叉學科[1]。隨著科技的進步,新技術、新方法不斷涌現,生物產業的前景也愈發廣闊。然而生物工程專業學生就業卻較為困難,究其根本原因,一方面是我國生物工程產業化水平較低,另一方面是因為學生的“三個能力”即實驗技能、工程能力、創新能力等方面有所欠缺。

實踐教學是本科教學的重要組成部分,是學生將理論知識轉化為實際能力的過程,對大學生實踐創新能力和工程能力的培養也至關重要。本文在分析國內生物工程專業實踐教學弊端的基礎上,依托吉林大學國家級生物實驗教學示范中心(以下簡稱實驗中心),對生物工程專業實踐教學改革進行初步探討。

2 生物工程實踐教學存在的問題

忽視實踐教學,教育理念落后 傳統教育觀念重理論、輕實踐,認為實踐教學是理論教學的補充,是驗證理論課的一種手段[2]。因此,生物工程專業的基礎課和專業課設置門數較多,學生課業較重,課余時間不足。相對而言,實驗課不設考試,沒有學分,只注意如何更好地配合理論教學,這就造成學生不重視實驗課和實驗技能,成為生物工程專業實踐教育的一大痼疾。

實驗內容陳舊,實驗課安排不合理 傳統的實驗教學內容大多是由課程指導教師獨立設置,而部分指導教師科研方向與所教課程方向不一致,無法將新知識、新技術和新方法引入實踐教學內容中,勢必導致實驗內容陳舊,方法老套。再加上各課程指導教師缺乏應有的溝通,故而實驗課內容零散,實驗內容重復[3],使得學生喪失主動學習的興趣。同時,由于實驗課依附于理論課,沒有獨立的學時,實驗課普遍安排在學生課余時間,實驗時間不足,學生對實驗中的一些現象缺乏思考[4]。由于整個實驗中學生都是被動參與,他們的主動性和積極性沒有被充分調動,一旦出現問題便難以解決,限制了他們創新能力和工程實踐能力的發展。

實驗教學經費投入少,師資隊伍薄弱 由于經費投入不足,很多儀器設備臺套數不夠,許多實驗中幾個甚至是十幾個學生共用一套儀器設備,且難以更新換代,先進的技術設備進入不到教學中來,造成理論與實際脫節,不能充分調動學生動手操作的積極性[5]。加之長期以來受傳統教育觀念影響,實驗系列教師一直不被重視。從事實踐教學的教師普遍存在學歷低、水平不高、進修機會少、職稱評定和工作量計算不合理的情況[6],導致實驗教學人員工作熱情不高、責任心不強,嚴重影響了實踐教學的質量。

3 生物工程實踐教學體系的構建

近幾年,針對生物工程專業存在的實際問題,進行許多改革嘗試。通過專業整合,將原屬于農業與機械學院的生物工程專業調整到生命科學學院,依托實驗中心對生物工程專業實踐教學進行改革,把實驗從理論課中分離出來,設計獨立的實踐課程和考核方法,理順學科脈絡,明確各課程的授業范圍,引入學科交叉和開放創新實驗,強化課程實驗與實訓實習內容的相互銜接,構建循序漸進、逐步深入、全面系統的課程體系。這樣調整,使得課程內容既避免重復,又相互銜接;既反映學科前沿,又突出學科交叉融合之勢。

專業基礎實驗 專業基礎實驗以培養學生的實驗能力為目的,強化學生的理論知識和實驗技能訓練。同時,在每門實驗課程內設計一定學時的設計實驗項目和綜合實驗項目供學生自主選做,有一定加分,提高實驗的深度和廣度,促進學生的學習興趣發展。以微生物學實驗為例,設計為64學時,必選實驗有3項為54學時。同時,設計6項選做實驗,其中3項綜合性實驗“從酸奶中分離、培養產乳鏈菌肽的乳酸乳球菌及乳鏈菌肽效價測定”“大腸桿菌噬菌體的分離、純化及效價測定”“纖維素酶產生菌的選育”,每項為8學時;3項設計性實驗“高產淀粉酶霉菌的分離純化”“高產酒精的釀酒酵母菌株的誘變選育”“高產抗菌肽乳酸菌的分離純化”,每項為2學時。學生做完必選實驗后,至少再選作1項綜合性實驗和1項設計性實驗才能結課,@樣有助于確立學生在實踐中的主體地位,激發其學習興趣,鍛煉其實驗技能。

另外,承辦院、校、省級生物實驗技能大賽,根據競賽成績選拔下一級參賽人員。通過這樣一種“層層遞進式”的競賽方式,學生的實驗技能進一步得以鞏固、加深。

實習實訓 為了更好地實現教學與生產的對接,將專業實踐分為校內實訓和校外實習兩個階段。

校內實訓建設了實訓基地,配備了相應的儀器設備,如多臺5~100 L發酵罐、空壓機、電鍋爐、大容量冷凍離心機、高壓均質機、噴霧干燥器、中試型流化床、滴丸機、凍干機等先進儀器。同時,將基因工程、發酵工程、代謝控制工程、生物分離工程等課程有機整合在一起,以典型的生物產品和教師的科研成果為內容,在學生具備專業基礎實驗能力的基礎上,從原材料開始到終產物的制備,用一個完整的實驗過程培養學生綜合運用所學知識、技術與方法解決實際問題的能力。

如“好氧發酵―谷氨酸發酵”和“重組人白介素18的發酵、純化及鑒定”分別是傳統生物產品實驗及科研成果實驗的代表。為了使課程內容與產品生產一致、儀器設置與生產要求一致、教學過程與工藝流程一致,校內實訓以學生為主,教師負責指導,學生按照企業的生產流程通過小組合作生產出相應產品,通過這一過程使得學生對生物產品的開發、生產、提取、檢驗等一系列過程有了深刻的了解。

同時,積極推進產學研緊密結合,推動教師參與企業的產品與技術開發,從企業引進生產經驗豐富的工程師到學校任教,并與16家科研院所和企業聯辦實習基地。在學生完成校內實訓,掌握相關生產原理及工藝流程后,帶領他們到相關的工廠實地實習,了解工廠設計,熟悉生產流程,加深對自動化的認知。這樣既促進了學生職業能力的發展,也為教師和企業的合作提供了平臺,實現了共贏。

創新實驗 創新實驗依托開放實驗、大學生創新創業計劃、吉林省生命科學創新實驗大賽、本科畢業論文等來推動學生學習熱情和科研興趣。在大創計劃和創新大賽中,學生自主選擇題目并由教師指導學生自主閱讀文獻、設計路線和進行試驗。在畢業論文中,教師以自己的科研課題為主設計題目,教師和學生實行雙向選擇,確保一人一題。在這一過程中,使學生了解科研過程,具備文獻檢索、設計實驗方案、論文寫作等科研工作必備素質。

經過幾年的積累與沉淀后,學生的實踐能力和創新能力顯著提高,本科生承擔創新實驗項目47項,發表研究論文19篇,參與申請發明專利6項。

4 生物工程專業實踐教學方法的創新

隨著信息技術的迅猛發展,信息技術與教育的深度融合已成為必然趨勢。“互聯網+”實踐教學不受時間的限制,學生可隨時通過手機等現代通信工具進行選課、預習、復習、查詢成績、課后交流,由“被動灌輸”變為“主動探索”,提高了學習效率,促進了自主學習。

以實驗中心網站為平臺,將現代信息技術與啟發式、互動式、探究式的教學方法相結合,進行數字化教材、虛擬仿真技術、微課等輔助教學。

1)在實驗中心網站上本學期實踐教學日程安排,學生根據選課查閱相應的數字化資源,通過相關儀器使用視頻、課件和相關資料預習,盡早熟悉操作技能,理解實驗原理,提高實驗效率,減少實際操作中的錯誤。

2)通過基本實驗技術、選做和驗證性等微實驗知識點或技能點視頻的學習,使學生在短時間內熟悉實驗原理、實驗過程、實驗操作和實驗現象,進而將更多的時間投入到綜合性、探究性實驗上。

3)通過對操作復雜、大型設備使用技術、不可見的實驗原理和不可見的實驗現象或結果的虛擬仿真實驗學習,如動物解剖、外源基因轉入受體菌的過程,發酵罐控制、高效液相色譜的操作等,使學生網上模擬實驗過程操作,形象、直觀地熟悉實驗原理和實驗現象,加深對實驗過程的理解,為真實的實驗操作打下基礎。

4)W生通過網絡互動平臺,實現自主答題、自主測試、師生互動、成績查詢、教學評價等。

5)教師可登錄后臺,查看學生的觀看視頻次數、時間、模擬實驗操作情況,評定學生自學成績等。

幾年來,中心開發網絡課程13部、在編數字化課程3部、視頻71部、多媒體課件89個、仿真實驗6個,促進了學生的自主學習和創新,取得較好的教學效果。

5 生物工程專業實踐教學評價體系的建立

完善的實踐教學評價體系是實踐教學目標得以實現的根本保障。經過幾年的摸索、總結和實踐,構建了一套以學生為主體、內容多元性、渠道多樣化、注重評價對象未來發展的實踐教學評價體系。該體系由實踐教學考核體系和實踐教學效果評價體系兩部分組成。

1)學生實踐成績評價體系由五部分組成:

①學生預習實驗、觀看儀器操作的程度,占總成績的10%;

②進行儀器操作的考核,合格者發儀器使用許可證,占總成績的20%;

③良好的實驗習慣,由研究生助教和實驗系列人員對實驗中的行為打分,占總成績的20%;

④全部實驗結束后的考試,占總成績的25%;

⑤實驗報告、實驗結果電子分析報告,占總成績的25%。

另外,如果實驗為探究型實驗,則降低④⑤各5%的占比,增加實驗設計和論文撰寫10%的占比。

2)實踐教學效果評價體系由三部分組成:

①學期末,對在校學生、畢業一年的學生和任課教師做調查問卷,并收集網上反饋信息,以此作為改進的依據;

②學期初,組織任課教師、校內專家、用人單位專家認真總結實踐教學不足,提出改進意見并參與培養方案制訂,使各項改革有利于培養學生綜合素質,符合社會需要;

③設立實踐教學督學委員會,指導并監督各項實踐工作落到實處。

實踐證明,該評價體系對促進學生提高創新能力、工程實踐能力、科研素質等具有明顯效果,大學生創新創業訓練計劃立項不斷增加,、申請專利的數量和質量一直攀升,各級學科競賽獲獎大幅度增多,被國內外知名院校錄取的研究生數量逐年增加,得到用人單位廣泛認可。

6 高水平的實踐教學團隊的建設

教師是培養方案的執行者,教師的素質、能力與水平,直接關系到教育質量的高低,關系到培養學生的社會認可度[7]。針對青年教師的培養,首先,采取老教師傳、幫、帶的措施,定期對青年教師進行教學理念、教學方法的指導,提高青年教師的教學水平;其次,鼓勵中青年教師在職攻讀博士學位,提高學歷層次;最后,為中青年教師提供參加各種教學、科研會議的機會,幫助中青年教師申請教學、科研項目,提高業務水平,開闊科研視野。

經過幾年的建設,中心教學團隊的年齡結構、學歷結構和職稱結構趨于合理,中青年教師比例為72%,博士學位獲得者比例為39%,高級職稱擁有者比例為28%。教學成果不斷涌現,主編出版實驗教材15部、實驗教改專著6部,發表教學研究論文120篇,獲各類教學改革獎勵與榮譽158項,確保了培養方案的順利實施和實踐育人質量的不斷提高。

7 結語

吉林大學生物工程專業于2000年在工學部食品科學與工程的基礎上開始建設,成立時間短、積累少,實踐教學環節比較薄弱,阻礙了專業發展。因此,在專業建設和發展過程中一直重視實踐教學改革,不斷探討提高實踐教學質量的方法,并取得較好的成績,學生的實驗技能、綜合能力、創新意識都有了很大程度的提高。將進一步進行實驗教學梯隊建設、數字化教材建設、教學管理的探索和改革,使學生更好地適應學科的發展和社會的需要。

參考文獻

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[2]雷舴疲肖雷,謝鴻觀,等.成都理工大學生物工程專業實踐教學改革與實踐[J].中國西部科技,2014(1):80-81.

[3]張春丹,蘇秀榕,樊艷風.生物工程專業創新實驗教學模式初探[J].高校實驗室工作研究,2010(2): 17-18.

[4]康小虎,田永強,謝放,等.生物工程專業實踐教學改革探討[J].實驗科學與技術,2011,9(5):86-87.

[5]李健,韓增勝,栗坤.生物工程專業實踐教學改革的探索[J].黑龍江畜牧獸醫,2012(3):163-164.

第6篇

關鍵詞:生物工程 人才培養 就業

中圖分類號:G646 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)07(b)-0231-02

大學生的就業問題,一直是困擾高校發展的頭等大事,尤其是作為地方高校,科研能力薄弱,往往以教學為主體,促進就業就是地方高校的重中之重。生物工程專業雖然是20世紀70年代興起的一門新興的綜合性應用學科,但是因各種原因,使生物工程專業近年來成為就業“紅牌警告”專業,面對當前的就業環境,我校借“十二五”生物工程專業綜合改革的契機,針對專業特點,探尋就業難、就業率低的原因,“以就業為導向”,從人才培養上多方面發展促進就業,使生物工程專業形成了具有地方特色的國家級特色專業,使紅牌專業沒有成為我校就業的后腿,為我校成為全國畢業生就業典型經驗50強高校增彩。

1 生物工程專業就業難的原因

生物工程專業是由微生物學、化學、生物化學、化學工程和計算機科學等相互交叉發展而成的一門復合性學科,被視為21世紀三大前沿學科之一,是培養掌握生物工程專業的基礎知識、基本理論與基本技能,具有較強的實驗技能、自學能力和創新能力,能夠在生物工程及相關領域,從事生產、管理、教學、新技術研究及新產品開發工作的高級應用型人才。然而,生物工程專業畢業生的就業率一直不高,使生物工程專業近年來成為就業“紅牌警告”專業,主要原因有:

1.1 國內生物工程應用型產業發展不夠

國外,生物工程取得的成績是有目共睹的,它已是當今世界發展最快的專業之一。全球生物工程的發展對各國的經濟發展帶來重大的影響,尤其是歐美一些發達國家。在國內,生物產業有了大幅的發展,生物行業也不再局限于傳統的發酵行業,已涉足到醫藥、食品、飼料、農藥、保健品、食品添加劑、燃料、環境及空間生命支撐系統等各個領域。但是,生物工程技術的開發應用還不夠普遍,工業化大規模生產的生物產業企業較少,和世界發達國家還有較大差距,生物工程應用型產業還有待發展。產業規模小、新型生物工程應用領域還未發展起來影響了該專業的就業。

1.2 生物工程專業人才培養質量參差不齊

生物工程是1998年教育部本科專業調整時正式設立的,由原來的部分生物化工、微生物制藥、部分生物化學工程、發酵工程等專業轉化而來。當時,全國乃至全世界都掀起了生物學的熱潮,21世紀也被譽為生物學的世紀,而生物工程因為沾了生物的邊,也被炒得很火,大量學校開辦該專業,相對于未完全發展起來的產業,畢業生已經飽和,而新型產生的生物工程應用領域,對生物工程專業人才要求較高,一般需要繼續深造學習,要求更高的學歷。加之,生物工程專業口徑很寬,所要求的科目多而不精,各個層次高校開辦該專業情況千差萬別,專業方向也各有不同,專業課設置不是很成熟,生物科學專業課和工科知識學習均深度有限,各學校人才培養質量參差不齊,畢業工作前景不是十分明朗。

2 解決生物工程就業難的對策

針對生物工程專業就業難的現狀和產生的原因,我校“以就業為導向”,從各個方面努力對人才培養模式進行改革促進就業。

2.1 不斷調整人才培養方案適用就業需求

生物產業在不斷的發展,比如,以前,傳統產品啤酒、醬油、味精等發酵產品的生產一直處于主導地位,到目前逐漸涉足到醫藥、食品、飼料、農藥、保健品、食品添加劑、燃料、環境及空間生命支撐系統等各個領域,并且在就業方面生物發酵方面的崗位越來越少,而新興產生的生物工程領域需求的就業崗位在逐漸增加。為了適用這樣的就業變化,以前我校生物工程專業的方向主要以發酵工程為主,逐漸轉變為生物制藥和發酵工程為主。相應的增加了《實用藥物學基礎》《生物制藥工藝學》《抗生素工藝學》等配套課程。對于企業需求工程應用型強的人才,我校增加了工科知識學習的課時量和深度,加強了實驗、實踐和實習教學質量,培養企業更認可的應用型人才。

2.2 改善教學質量、提高綜合素質,提高畢業生質量

針對生物工程專業人才培養質量參差不齊,人才質量不高,是學校必須解決的關鍵問題,因此,在學校“創新立校、人才興校、質量活校、特色名校”的辦學理念指導下,我們堅持“基礎實、口徑寬、能力強、素質高”的應用型人才的培養目標,著力培養理論知識扎實、實踐能力和創新能力等綜合素質高的高質量生物工程技術人才。

第7篇

根據國家教指委的專業規范以及社會需求與各類人才的專業特點,在大量調研和充分論證的基礎上,結合辦學特色,研究確定了生物工程專業的人才培養目標是:培養出具備生物工程基本知識、掌握生物技術及其產業化的科學原理、工藝技術過程和工程設計等基礎理論和技能,能在生物技術與工程及中醫藥領域從事設計、生產、管理和新技術研究、新產品開發的工程技術人才。在培養方向上,既要培養學生掌握生物工程的基本技能、基本理論和基本知識,又要注重現代生物工程在傳統中醫藥中的應用與交叉融合,注重工程技術素養的培育,注重培養具有中藥發酵工程技術、中藥活性成分分離工程技術、能將細胞工程、基因工程應用于中醫藥研究的人才,充分發揮中醫藥背景的優勢和特色,培養出社會真正需求,并能在中醫藥領域發揮一技之長的復合型人才。

二、具有中醫藥背景的生物工程復合型人才的培養模式

建立科學的人才培養模式是人才培養的基礎性工作。圍繞著培養具有中醫藥背景的生物工程復合型人才這一目標,我校生物工程專業加強課程及教材建設,突出實踐能力的培養,堅持繼承與創新相結合,注重特色項目的培育,重視中藥發酵工程、中藥酶工程、中醫藥基因工程等中醫藥生物工程技能的培養,這也成為了專業建設的一大特色。

1實施課程改革,優化課程體系,注重中醫藥生物工程技術的培養

課程是教育的核心,課程水平決定了人才培養的水平。生物工程專業在課程設置上以優化學生知識結構、提高學生綜合素質為主線,注重其多學科交叉的特點。在廣泛學習調研國內生物工程專業人才培養方案的基礎上,根據國家教指委制定的專業規范要求,對現有的課程體系進行了整體優化和調整。為加強學生實踐能力的培養,增設了工程類基礎課程,并增設了實訓環節,以更好地促進學生綜合素質的提高。我校生物工程專業在培養學生具備生物工程基本技能的基礎上,注重中醫藥生物工程技術的培養,具有鮮明的中醫藥特色。除了開設細胞工程、酶工程、基因工程等通用課程以及工程制圖、化工原理等工程技術基礎課程以外,還充分利用學校在長期辦學過程中形成的中醫藥學這一優勢學科,開設了中醫學概論、中藥藥劑學、中藥復方藥動學等課程。同時,在專業實驗課中也融入了中醫藥相關的內容,而學生開放實驗項目、本科畢業論文中與中醫藥相關的比例均高達50%左右。

2選用優秀教材,編寫特色教材,融合鮮明的中醫藥特色

教材建設是制定人才培養方案和課程設置必備的基礎環節,教學內容和課程體系的改革必然反映到教材上。制訂教材建設規劃,完善教材選用機制,以此保證教材選用的先進性及中醫藥特色。針對我校生物工程專業的特色,編寫并出版了符合專業方向需要的中醫藥生物工程教材《生物與制藥工程實驗》,該教材既注重基礎知識,又著眼于實用性及學科發展性,并結合了中醫藥特色的實驗內容。這些實驗內容在生物工程基本理論的基礎上,注重中醫藥特色,對培養學生的動手能力和實驗設計能力具有很強的指導性。

3構建實踐教學體系,強化工程能力、實踐能力的培養

實踐能力的培養是高等教育教學的重點和特點,實踐教學不但是生物工程專業本科教學的重要組成部分,而且是培養具有創新精神和實踐活動的高素質工程技術人才的重要環節。生物工程作為一門實踐性及應用性較強的專業,不僅要求學生具備深厚的理論基礎,還應具備較強的實踐動手能力。因此在人才培養過程中,如何強化工程能力及實踐能力的培養是一個非常重要的問題。

(1)積極推進實驗教學改革我校生物工程專業非常重視實驗教學工作,在實驗教學體系、實驗教學內容、課程整合與優化、完善管理機制等方面進行了改革,以滿足生物工程專業發展的需要。

①在實驗教學體系方面,實行多層次改革,對課程實驗教學、學生參與教師科研、畢業設計實驗、開放實驗項目、企業實訓教學、實驗設計競賽等多個環節進行優化,建立更完善的實驗教學體系。

②在實驗教學內容方面,增加能更好地提高學生實踐動手能力的設計性、綜合性實驗項目,減少驗證性、認知性實驗項目,促進科研成果向本科實驗教學內容轉化,并根據學科發展更新實驗教學內容,引入特色實驗項目。

③在課程整合與優化方面,對實驗教學內容相關相承的課程,打破課程壁壘,進行課程整合,開設專業模塊大實驗,如將“基因工程”“、生化制藥學”的實驗課整合為“基因工程實驗”,將“工業微生物學”“、生物工藝學”“、發酵設備”的實驗課整合為“發酵工程實驗”。“基因工程實驗”將基因工程常用的實驗技術串聯起來,涉及基因克隆、菌種構建、工程菌的發酵、蛋白分離純化、產品電泳與檢測等環節,讓學生在整個產品生產流程中了解各項技術,既有“點”、又有“面”,改變了過去實驗課時少、實驗內容孤立、交叉重復等現象。

④在完善管理機制方面,建立開放式實驗教學平臺,通過該平臺實現信息、師生交流、資源共享、實驗管理等功能。

(2)建設特色實驗室,加大實驗室開放力度我校生物工程專業建有生化分離工程、發酵工程、細胞工程、基因工程、化學合成和化工原理等特色實驗室,面向全校開放。每年承擔150余項開放實驗項目供全校學生選擇,內容涉及生物工程各個方面,通過這些實驗項目可以提高學生的綜合素質及科研能力。同時,根據學生的科研興趣及就業方向,分不同專業方向,通過實行科研導師制、撰寫論文以培養學生的實踐動手能力和創新意識,如采用發酵工程技術培育藥用菌(中藥)、中藥成分分離分析工程、中藥制劑工藝、細胞工程、生物制劑等不同方向。

第8篇

(浙江中醫藥大學)

生物工程是20世紀70年代初開始興起的一門新興的綜合性應用學科,其廣泛應用于化工、醫藥、食品、農業、能源、資源和環境等領域,近年來發展迅猛,尤其為人類健康問題的解決提供了美好的前景。因此,國內不少高校紛紛新設生物工程專業,生物工程人才的需求也逐年增加。

浙江中醫藥大學于2003年9月首次招收四年制本科生物工程專業學生,這是在全國20多所中醫藥院校中首次開設生物工程專業,沒有現成的經驗可以借鑒。我們根據本校的辦學優勢和國家對生物工程專業人才培養的要求,對中醫藥背景下生物工程專業特色建設以及人才培養進行了探索。

一 中醫藥院校生物工程專業的定位與特色

目前全國已有百余所院校開設了生物工程專業,浙江省共有9所院校開設了生物工程專業,而全國中醫藥院校中僅三所開設了生物工程專業。由于在師資力量、教學條件、科研方向以及專業設置先后等方面的差異,辦學方向及專業特色也不盡相同。如有些院校以溶劑和有機酸的微生物發酵,或以核苷酸及其類似物的微生物發酵,或以酶制劑工業,或以微生物發酵生產抗生素,或以基因工程,或以食品發酵、加工釀造,或以微生物與環境保護等為主要辦學方向[1】。

在專業定位這個戰略問題上,必須揚長避短,走特色發展之路。浙江中醫藥大學具有在中醫藥領域深厚的辦學積淀和背景,因此我校生物工程專業的特色定位是:充分依托和發揮中醫藥大學的辦學優勢,注重現代生物工程在傳統中醫藥中的交叉融合與應用,培養面向科研、生產、管理第一線的一流中醫藥生物工程復合型人才。專業堅持以工為主、理工結合的方向,充分發揮多學科交叉滲透的辦學特色,加強實踐環節教學,培養適應行業需求、社會經濟發展的應用型生物工程技術人才。

注重現代生物工程在傳統中醫藥中的交叉融合與應用,是中醫藥院校生物工程專業建設的一大特色。現代生物工程技術已用于中醫藥產品的開發、生產、培育及研究等方面,包括中藥生物發酵、中藥內生菌的分離、中藥生物轉化、酶工程應用于中藥提取、中藥細胞工程、中藥生化分離工程等。醫藥產業已逐步成為支柱產業之一,而生物技術成果約有60%是用于醫藥業。因此,現代生物工程技術不僅可以應用于中醫藥領域,而且前景廣闊,辦好生物工程專業也將更好地促進中醫藥院校的教學、科研發展。

二 具有中醫藥背景的生物工程復合型人才的培養目標

根據國家教指委的專業規范以及社會需求與各類人才的專業特點,在大量調研和充分論證的基礎上,結合辦學特色,研究確定了生物工程專業的人才培養目標是:培養出具備生物工程基本知識、掌握生物技術及其產業化的科學原理、工藝技術過程和工程設計等基礎理論和技能,能在生物技術與工程及中醫藥領域從事設計、生產、管理和新技術研究、新產品開發的工程技術人才。 ‘在培養方向上,既要培養學生掌握生物工程的基本技能、基本理論和基本知識,又要注重現代生物工程在傳統中醫藥中的應用與交叉融合,注重工程技術素養的培育,注重培養具有中藥發酵工程技術、中藥活性成分分離工程技術、能將細胞工程、基因工程應用于中醫藥研究的人才,充分發揮中醫藥背景的優勢和特色,培養出社會真正需求,并能在中醫藥領域發揮一技之長的復合型人才。

三 具有中醫藥背景的生物工程復合型人才的培養模式

建立科學的人才培養模式是人才培養的基礎性工作[2]。圍繞著培養具有中醫藥背景的生物工程復合型人才這一目標,我校生物工程專業加強課程及教材建設,突出實踐能力的培養,堅持繼承與創新相結合,注重特色項目的培育,重視中藥發酵工程、中藥酶工程、中醫藥基因工程等中醫藥生物工程技能的培養,這也成為了專業建設的一大特色。

1 實施課程改革,優化課程體系,注重中醫藥生物工程技術的培養

課程是教育的核心,課程水平決定了人才培養的水平[3]。生物工程專業在課程設置上以優化學生知識結構、提高學生綜合素質為主線,注重其多學科交叉的特點。在廣泛學習調研國內生物工程專業人才培養方案的基礎上,根據國家教指委制定的專業規范要求,對現有的課程體系進行了整體優化和調整。為加強學生實踐能力的培養,增設了工程類基礎課程,并增設了實訓環節,以更好地促進學生綜合素質的提高。

我校生物工程專業在培養學生具備生物工程基本技能的基礎上,注重中醫藥生物工程技術的培養,具有鮮明的中醫藥特色。除了開設細胞工程、酶工程、基因工程等通用課程以及工程制圖、化工原理等工程技術基礎課程以外,還充分利用學校在長期辦學過程中形成的中醫藥學這一優勢學科,開設了中醫學概論、中藥藥劑學、中藥復方藥動學等課程。同時,在專業實驗課中也融人了中醫藥相關的內容,而學生開放實驗項目、本科畢業論文中與中醫藥相關的比例均高達50%左右。

2 選用優秀教材,編寫特色教材,融合鮮明的中醫藥特色

教材建設是制定人才培養方案和課程設置必備的基礎環節,教學內容和課程體系的改革必然反映到教材上[4]。制訂教材建設規劃,完善教材選用機制,以此保證教材選用的先進性及中醫藥特色。針對我校生物工程專業的特色,編寫并出版了符合專業方向需要的中醫藥生物工程教材《生物與制藥工程實驗》,該教材既注重基礎知識,又著眼于實用性及學科發展性,并結合了中醫藥特色的實驗內容。這些實驗內容在生物工程基本理論的基礎上,注重中醫藥特色,對培養學生的動手能力和實驗設計能力具有很強的指導性。

3 構建實踐教學體系,強化工程能力、實踐能力的培養

實踐能力的培養是高等教育教學的重點和特點,實踐教學不但是生物工程專業本科教學的重要組成部分,而且是培養具有創新精神和實踐活動的高素質工程技術人才的重要環節。生物工程作為一門實踐性及應用性較強的專業,不僅要求學生具備深厚的理論基礎,還應具備較強的實踐動手能力。因此在人才培養過程中,如何強化工程能力及實踐能力的培養是—個非常重要的問題。

(1)積極推進實驗教學改革

我校生物工程專業非常重視實驗教學工作,在實驗教學體系、實驗教學內容、課程整合與優化、完善管理機制等方面進行了改革,以滿足生物工程專業發展的需要。①在實驗教學體系方面,實行多層次改革,對課程實驗教學、學生參與教師科研、畢業設計實驗、開放實驗項目、企業實訓教學、實驗沒計競賽等多個環節進行優化,建立更完善的實驗教學體系。②在實驗教學內容方面,增加能更好地提高學生實踐動手能力的設汁性、綜合性實驗項目,減少驗證性、認知性實驗項目,促進科研成果向本科實驗教學內容轉化,并根據學科發展更新實驗教學內容,引入特色實驗項目。③在課程整合與優化方面,對實驗教學內容相關相承的課程,打破課程壁壘,進行課程整合,開設專業模塊大實驗,如將“基因工程”、“生化制藥學”的實驗課整合為“基因工程實驗”,將“工業微生物學”、“生物工藝學”、“發酵設備”的實驗課整合為“發酵工程實驗”。“基因工程實驗”將基因工程常用的實驗技術串聯起來,涉及基因克隆、菌種構建、工程菌的發酵、蛋白分離純化、產品電泳與檢測等環節,讓學生在整個產品生產流程中了解各項技術,既有“點”、又有“面”,改變了過去實驗課時少、實驗內容孤立、交叉重復等現象。④在完善管理機制方面,建立開放式實驗教學平臺,通過該平臺實現信息、師生交流、資源共享、實驗管理等功能。

(2)建設特色實驗室,加大實驗室開放力度

我校生物工程專業建有生化分離工程、發酵工程、細胞工程、基因工程、化學合成和化工原理等特色實驗室,面向全校開放。每年承擔150余項開放實驗項目供全校學生選擇,內容涉及生物工程各個方面,通過這些實驗項目可以提高學生的綜合素質及科研能力。同時,根據學生的科研興趣及就業方向,分不同專業方向,通過實行科研導師制、撰寫論文以培養學生的實踐動手能力和創新意識,如采用發酵工程技術培育藥用菌(中藥)、中藥成分分離分析工程、中藥制劑工藝、細胞工程、生物制劑等不同方向。

(3)注重實習實訓基地建設,培養合格的應用型人才

通過學生實習實訓基地的建設,改善實習教學條件,培養學生的工程實踐能力。通過打通校企聯系渠道,使企業全方位參與人才培養工作。除建立校內實訓基地外,與多家校外具有中醫藥特色企業簽訂了合作協議,建立了校外實習實訓基地。校企合作建立人才培養基地,為學生跨專業、跨學科、跨行業的社會實踐提供平臺,使企業中具有豐富生產實踐經驗的工程師作為專業師資的補充,為培養具有較強實踐動手能力的生物工程應用型人才提供了有力保障。

總之,浙江中醫藥大學在全國20多所中醫藥院校中首次開設生物工程專業,沒有先進的經驗可以借鑒。根據專業建設和人才培養的實踐,探索出了現代生物工程與傳統中醫藥交叉融合這一專業特色,并確定了具有中醫藥背景的生物工程復合型人才的培養目標。圍繞這一人才培養目標,對生物工程專業人才培養模式進行改革,通過優化改革課程體系、編寫選用特色教材、構建強化學生工程能力與實踐能力的實踐教學體系,最終形成了具有中醫藥背景的生物工程復合型人才的培養模式。這將為中醫藥院校生物工程專業建設和人才培養提供—個良好的理論支撐,也將為中醫藥院校其他非傳統專業(傳統專業指中醫、中藥等)的開設提供參考。

參考文獻

[1]萬海同.中醫藥院校中生物工程專業的人才培養模式與實踐研究[J].中醫教育,2010,29(4):4-8.

[2]官翠玲.醫藥院校市場營銷專業人才培養模式之研究[J].,中醫教育,2008,27(5):4-6.

第9篇

1構建完備的工程設計內容體系

在人才培養中,遵循工程“實踐、集成與創新”的特征,將工程設計貫穿整個大學四年,其內容包括:產品設計、工藝設計、單元設計、設備設計、工廠設計,即要實現從分子到產品,從燒杯到工廠的整個過程。其中產品設計是工程設計的源頭,處于產品鏈的頂端;工藝設計是工程設計的靈魂,是產品競爭力的源泉;單元設計、設備設計是工程設計的基石,是生產實現的重要保障;工廠設計是工程設計的最終體現,是所有設計的系統集成。

2構建完善的工程設計課程體系

以強化學生的工程設計能力、實踐能力與創新能力為核心,重新修訂教學大綱,整合相關課程,對應工程設計內容體系,構建完善的工程設計課程體系。大一為工程設計啟蒙階段,以激發興趣為主,課程為生物工程(化學工程)概論;大二為單元設計和工程設計技能培訓階段,包含:化工原理、化工熱力學、化工制圖、化工儀表自動化;大三為產品設計、工藝設計和設備設計階段,包含:生物工程(化學工程)設備、分離工程、化工設計與模擬、工藝學課程(化工工藝學、發酵工程、制藥工藝學、釀酒工藝學等);大四為工廠設計和綜合實訓階段,主要進行生物工程(化學工程)工廠設計和畢業設計。為適應行業的需求和時展,在各課程教學中突出工程思維和工程方法學的同時,著力介紹行業規范、標準以及新產品、新工藝、新技術、新設備,并將計算機輔助制圖、計算機仿真模擬、計算機輔助設計作為主要技能進行培養。

3構建完整的工程設計實踐環節

工程設計是面向對象的綜合性實踐活動,只有突出實踐環節才能讓學生鍛煉能力、積累經驗、有所感悟。整個工程實踐環節包括化工AutoCAD制圖、化工原理課程設計、化工設計Aspen仿真模擬、生物工程(制藥工程)創新綜合性大實驗、湖北省化工設計大賽、全國“三井杯”化工設計大賽、全國大學生制藥工程設計競賽、生產實習、工廠設計項目、畢業設計。工程設計以校企組合的校內生產性實訓基地(如尿素仿真實訓平臺、啤酒發酵實訓基地、藥物制劑實訓平臺)和校外企業實習基地(如安琪酵母生物工程專業國家級工程實踐教育中心)為依托,注重選題的針對性(面向地方企業)、設計的規范性(符合行業標準)、操作的可行性(綠色、經濟與安全),并將化工設計競賽、制藥工程設計競賽融入人才培養的教學體系中,大力提高實踐教學環節的實效性。

4構建合適的工程設計評價體系和管理模式

工程設計的系統性、協作性較強,因此在工廠設計和畢業設計中采用小組制、導師制、課題制進行管理、操作和評價,以培養學生的團隊合作精神,即每小組5~7名學生和1~2名指導老師,每個學生完成每組設計項目下的一項子課題,最后采用學生答辯與互評、教師評價、企業專家點評等構成綜合評價體系。另外,建立健全激勵約束機制,考慮給予競賽獲獎和設計達優秀等級的學生相應的創新實踐學分,代替相關選修課的學分,以此激發更多的學生參與工程設計的學習。

5結語

面向生物與化學工程產業人才的工程設計能力培養,是以“工程設計”為突破口,以“產品設計、工藝設計、單元設計、設備設計、工廠設計”為主線,以工廠設計、專業設計大賽、實習實訓和畢業設計為主要訓練平臺,重點提升學生綜合工程應用能力。通過“工程設計”為核心的工程教育培養模式的改革,學生參與設計類課題的積極性大為提高,工程素質明顯提升,參加并獲得湖北省化工設計大賽一等獎、全國大學生化工設計大賽一等獎、全國大學生制藥工程設計競賽二等獎,畢業設計論文近三年連續獲得湖北省優秀學士論文,相關教改項目“校企一體化•四共同培養生物類應用型人才的研究與實踐”獲得2013年湖北省教學成果一等獎。另一方面,學生在工程設計訓練中不僅掌握了各項技能,而且對行業的現狀、規范、需求以及發展前景有了深入的了解,接了地氣。學生進入企業后很快成為技術骨干,深受用人單位好評,學校2014年也躋身進入“全國就業50強高校”。

作者:羅華軍龔美珍胡濱龔大春鄒坤單位:三峽大學生物與制藥學院

第10篇

1國內外在高級應用型本科人才培養方面的研究現狀

西方高等教育應用型人才培養模式創建較早,其模式大致可分為FH模式、CBE模式和TAFE模式。德國上世紀60年代末70年代初建立的應用科技大學(FH)作為一種高等應用型人才培養模式十分注重基礎理論知識傳授、面向實踐的教學及學生面向應用的研究、發展和技術轉化能力的訓練有機結合,首次提出了所謂的“3+1”培養模式;“以能力培養為中心的教育教學體系”(CBE)主要在加拿大、美國、英國等發達國家較為廣泛運用。CBE模式實際上是一種以職業綜合能力為基礎、以勝任崗位要求為出發點的教學體系。TAFE即“技術與繼續教育”。是以澳大利亞為代表的人才培養模式。縱觀發達國家高等教育應用型人才培養模式,發現西方教育與企業和實際市場需求緊密結合,在課程設置、教學手段、實踐實習等方面有許多成功經驗。主要體現在以下幾個方面:其一,教學計劃及課程設置以實用為目標,重視學生操作能力的培養,建立以就業為導向、面向崗位群的應用型人才培養體系;其二,重視開展“發現教學”,鼓勵創造性思維,激發學生的學習潛能;其三,注重將企業實習納入大學課程,重視實驗和實踐性教學。我國近幾年也涌現出了一批關于應用型人才培養的成果,研究涉及的學科有工科、理科土木工程類、機械類、化工類、食品科學、生物醫藥工程等。但是關于如何加強生物類包括生物工程類本科生應用型人才培養的培養模式、課程體系及教學手段、教學管理等相關研究尚不多見。而且,由于各高校發展方向不同、所處地域經濟發展類型不同,即使同一專業其專業方向設置、師資結構等都有差異,因此在研究應用型人才培養時應在國家教育規劃大方向指引下結合自身特點構建適合的培養模式。

2生物工程類應用型人才培養的教學改革探索

煙臺大學是一所教學研究型的地方性普通高校,其生物工程專業由原來的發酵工程專業演變而來,期間經北京大學和清華大學的援建指導,經過近20年的發展,目前已經發展有海洋生化工程、生物制藥和微生物與發酵工程三個方向,所設置的課程體系和教學模式基本沿用北大、清華等重點院校的培養方案。但是隨著生物工程行業的快速發展和學校資源限制及目前的政策、評價體制等原因,使得在現行的人才培養方案下,我校生物工程類本科生不能很好的達到應用型本科人才應具備的創新性、能力性、復合性和實踐性的特點。因此如何結合學校自身特點和區域經濟特點,探討“厚基礎、寬口徑、重應用、強創新”的高素質應用型人才的培養方式是當前高校尤其是地方普通高校生物類專業所面臨的主要問題。我校經過3~5年的探索,從培養高級應用型人才的目標出發,先后對生物工程專業培養方案進行了兩次修訂,在不違背教育部總體培養方案的原則下,結合我校本專業實際情況,從課程體系、教育模式和實踐教學改革方面進行了探索,取得了一定的效果。

2.1“重實踐性、增加靈活性”課程體系的重構傳統的培養方案中,學生在第7學期仍是以課堂理論教學為主的專業課學習。雖然也設置了科研技能課能實踐環節,由于課堂教學占據了學生大部分時間,因此學生真正參與科研實踐的時間很少,達不到培養的目的。同時,由于我校與中科院海岸帶研究、中科院海洋所等都有密切的交流,而中科院所由于項目多,學生少,因此他們非常希望我們專業三、四年級的學生能夠去他們那里做實驗,如果是這樣,也正好可以彌補目前我校本專業教師承擔應用型項目較少和實驗室緊張的不足。但是,由于第6~7學期的課堂理論課占據了學生大部分時間,使得學生不能拿出整塊時間去做實驗。針對這種情況,我們新的培養方案中,嘗試增加專業限選課和任選課的選擇自有度,引入“創新學分”和“課外學分”,通過學校與合作單位簽訂合同,發揮我院教師與海岸帶研究所、海洋所等中科院系統長期合作的優勢,探討資源優化、互惠互利、學分互認的可操作性,加強學生應用型能力培養平臺建設。這樣學生既可以有更多的時間直接參與科研實踐,又能保證修完學分,并能很好的將理論課與科研實踐結合,達到活學活用的目的,加強創新、創業能力和應用能力的培養和訓練。

2.2教育方式、教學手段的優化根據應用型人才培養的特點,研究和借鑒發達國家和國內其他高校專業教育的先進經驗,我們通過優化組織教育過程,打破舊有的教與學的組合形式和封閉的教學局面,探索“開放式教學體系”、“發現教學”、“流動教學”、“仿真教學”等教學方式及“項目驅動式”、“研討式”等教學手段的實施及應用。比如,《厭氧發酵工藝學》、《抗生素發酵工藝》等一些工藝學課程,如果僅簡單的在課堂上講授課本上的文字,會枯燥而抽象,學生印象不深。我們在教學中采用計算機模擬仿真軟件,可以在課堂上直接給學生演示整個工藝流程,學生也可以通過計算機自己操作整個工藝過程,達到極好的教學效果。一些前瞻性較強的專業課程,如《酶工程》課程當中“酶的應用”部分,課堂授課打破傳統的老師講學生聽的模式,采用“研討式”教學手段,先將學生分成小組,規定好討論的題目和大綱,然后讓學生以小組研討形式通過文獻查閱、整理,獲得相關題目的資料,整理成課件,最后每組派出人選在課堂上進行匯報。“研討式”教學模式可以很好的激發學生自主學習的動力,鍛煉其文獻查閱、整理、課件制作和匯報等實踐能力。“流動教學”是指針對每門課的具體授課內容,可以靈活授課地點(備注:一般高校教學規定課堂理論教學地點在計劃下達時已經給定,一般是不允許隨意換的),結合實物操作給學生做講解,甚至讓他們操作,這樣也會有利于培養學生的應用能力。如《生物工程設備》課中關于發酵罐的內容,雖然老師們的課件里都會有發酵罐的構造圖,但是這樣的講解仍然會很抽象,如果這堂課的內容能靈活搬到實驗室讓以一臺發酵罐實物為例來講,甚至讓同學按流程操作,那么學生的實踐應用能力自然會增強。“項目驅動式”教學則是要求承擔科研項目的老師在授課時,能夠結合授課內容,加入自己科研項目的成果,以啟發、增強學生理論聯系實際的能力。

2.3多層次、多元化實踐教學體系的構建途徑實踐環節的教育對應用型人才的培養極其重要。目前現行的生物工程本科專業培養方案中規定的實踐教學主要包括第四學期的認識實習或安排在第6學期末或第7學期初的生產實習,有些院校還會針對三年級以上學生開設科研技能課作為選修實踐課程。但是,由于一方面擴招帶來學生數量較多使得集中實習時一個工廠難以容納;另一方面工廠現在都是大型連續化生產,要求生產連續穩定,同時從安全管理角度考慮,多數企業不愿也沒有能力接受太多學生到車間實習,因此學生實地考察時只能看不能動,缺乏上崗操作的機會,使得實習環節多數流于形式,無法達到實踐教學的目的。針對目前實踐環節中存在的突出問題,借鑒國內外其他大學成功的經驗,我們探索構建多層次、多元化實踐教學體系,即打破傳統學生在統一時間以統一的模式到工廠實習的實踐教學模式,以加強原有課程設置中的實習、實踐環節為基礎,探討增加“創新實驗課”、校內實習基地(開放實驗室)、校企聯合培養等多個途徑來構建從課堂內系統的、綜合性的實踐技能訓練到課外的自助式開放實驗、專業素質拓展訓練和校外實習相結合的實踐培養體系。

首先,調整培養方案,將理論教學全部安排在前六個學期,將生產實習環節和畢業論文(設計)相結合,集中在第7~8學期完成,這樣學生就會有更多相對集中地時間更好的完成實踐任務;其次,打破實習只有幾個相對固定的老師指導的模式,鼓勵本專業所有老師提供實習崗位和要求,并將提供的崗位分為“生產型”和“研發型”,讓學生結合自身的就業目標進行選擇。這樣雖然教學管理會繁瑣些,但是學生可以被分流到更多的實踐崗位上,人數減少,實習時間增加,企業也愿意接受。同時,還增設了“創新實驗課”和“開放實驗室”項目,即,請在科研、生產方面有經驗的老師結合自身的研究課題,提出創新實驗項目,學生可以根據自己的興趣愛好進行答辯、申報,申請立項,如果獲批學院會提供相應的經費和實驗室,供學生進行創新研究。并且“創新實驗課”和“開放實驗室”項目不僅可以在本校完成,還可將其推廣到與我院有長期合作關系的中科研相關院所,所修學分互相認可,使學生收益匪淺。以上所有實踐環節都可以和學生的考研、就業和最后一學期的畢業論文(設計)緊密關聯,也解決了傳統培養方案中第八學期的畢業論文(設計)環節由于時間短(一般學生在實驗室的時間只有2~2.5個月),出現流于形式,達不到培養目的的問題。

3結束語

生物工程產業是一個多學科交叉滲透的高新技術產業,是生命科學研究成果產業化的關鍵工程技術學科,同時也是技術更新非常快的一個領域,這一學科性質對于高校應用型人才培養提出了嚴峻的挑戰,因此學校必須結合區域經濟發展特點和自身辦學條件,改革傳統的教學模式,探索新的應用型人才培養方案,構建自身特色的生物工程本科人才教育模式,才能使高校生物工程專業人才培養與生物工程產業的發展相一致。

作者:孫利芹單位:煙臺大學生命科學學院

第11篇

英文名稱:Molecular Plant Breeding

主管單位:海南省科學技術協會

主辦單位:海南省生物工程協會

出版周期:雙月刊

出版地址:海南省海口市

種:中文

本:大16開

國際刊號:1672-416X

國內刊號:46-1068/S

郵發代號:84-23

發行范圍:

創刊時間:2003

期刊收錄:

CA 化學文摘(美)(2009)

SCI 科學引文索引(美)(2009)

中國科學引文數據庫(CSCD―2008)

核心期刊:

期刊榮譽:

聯系方式

第12篇

關鍵詞:生物工程專業英語教學改革

1引言

隨著全球一體化進程的深入以及科學技術的發展,科技英語成為了獲取學術信息、進行學術交流、發表學術成果等科研學術工作中必不可少的工具。生物工程專業作為上個世紀70年代新興的學科,其理論基礎涉及微生物學、遺傳學、生物化學與分子生物學等學科,主要通過自覺地操縱遺傳物質,定向地改造生物或其功能,以生產大量有用代謝產物或發揮它們獨特生理功能一門新興技術。生物工程專業是發展迅速、多學科融合的新興科學,國際刊物每天都有大量相關研究領域研究動態發表,因此,為了使學生接受生物工程專業理論學習的同時,能夠與國際水平接軌,迅速獲取國際信息來源,我國各大高校生物工程專業幾乎均開設了科技英語課程。對于生物工程專業的本科生而言,掌握科技英語的特點,學會如何檢索及閱讀專業文獻已經成為現代科技人員不可或缺的能力。同時,由于歷史原因和地域特點,國內各大地方院校生物工程成立背景不同,因此專業設置方向也有所區別,所教授的課程體系也不盡相同,體現了不同的學校特色。西華大學地處微生物發酵調味品及國內白酒行業高度發達的四川省,因此本校食品與生物學院的生物工程專業側重于發酵工程。針對于此,我們綜合了國際生物工程的前沿性和地方發酵工程行業的特色性,在本校生物工程科技英語課程設計上,突出了培養學生學以致用的實際應用能力和專業地方特色這兩點,以激發學生興趣,更好地增強教學效果,使學生能夠長久的受益。

2教學改革相關措施及實踐

2.1教學內容選擇既緊密集合地區特色,同時將國際科研前沿融入教學

由于現在生物專業科技外語教材不多,且更新速度相對緩慢,在生物科學發展迅速的當今時代,科技外語教材的建設已遠不能滿足高等教育發展的需要。并且,生物專業所涵蓋的內容相當寬泛,信息量極大。因此,我們在授課過程中,依據本地區行業特色和本專業學生將來的發展方向,只推薦了部分參考教材,并未指定專用教材。而在教學過程中,則結合了本校本專業的方向特點,授課精講內容傾向于發酵工程領域。同時,考慮到文獻的時效性和激發學生對本專業的興趣,我們選擇了本領域的最新研究報告,使學生能夠了解本專業方向的發展,接觸到此領域的科學前沿,為培養學生的科研思路打下良好的基礎。在精讀過程中,其中穿插英語科技論文語法、寫作及翻譯技巧等。泛讀內容則引導學生自己查找高水平文獻。

2.2授課過程中傳授英文文獻檢索及英文文章寫作技巧,使學生通過專業外語的學習達到學以致用的目的

在當今信息時代,科技外語開設的一個最主要的目的就是獲得國際相關領域的科研動態信息,因此,掌握英文文獻檢索技巧是生物專業學生學習科技英語后應當具備的基本能力。因此,我們在授課過程中,將教師自己在科研過程中積累的大量關于文獻檢索、SCI英文文章寫作和投稿發表過程中的經驗傳授給學生,使學生真正通過科技英語的學習,達到學以致用的目的,為有進一步從事科學研究的學生打下良好的科研基礎。

2.3打破傳統以教為主的授課模式,鼓勵學生主動參與,活躍課堂氣氛,調動學生積極性

傳統的科技英語講授模式,多為教師為主,帶領學生進行大量的詞匯擴展和科技文獻的逐句翻譯,而學生一般只能被動的接受。由于專業詞匯信息量大,且翻譯過程枯燥繁瑣,學生往往昏昏欲睡,提不起興趣,教學效果欠佳。針對上述問題,我們打破傳統教學模式,弱化教師課堂的主導地位,將課堂交給學生,引導學生參與互動,在講解一些基本的翻譯規則后,即鼓勵兩組同學主動走上講臺進行計時競賽,在黑板上按自己的理解進行翻譯,同時臺下同學分組自行翻譯,在任務完成后,再將自己的理解和體會分別講述出來,最后由教師進行綜合點評。分組規則采用“一人代表+多人輔助”的形式,使每一位同學都參與進來,充分調動了學生的積極性。競賽規則采用計時比賽,在緊張的時間內使學生注意力高度集中,提高了課堂效率。

2.4考試方式的改革

結合鼓勵學生積極主動參與課堂活動,我們在考試方式上也進行了相應的改革。傳統考試方式主要采用期末一份試卷考試,考核內容涉及大量的中英文專業詞匯考察、長短句翻譯以及英文短文寫作等等。此種考核方式對于英語基礎較好的學生來講,只需期末突擊學習幾天也可獲得較好成績,而對于英語較差的學生則努力之后仍有遺憾,不能全面考核學生的學習狀況,嚴重影響學生平時課堂學習的積極性。因此,我們在進行調查后,期末考核方式采用了“課堂表現打分+積極主動參與加分+期末考試”的形式,其中突出了“積極主動參與加分”和課堂表現所占的比例,尤其是“主動加分”項,只要學生迅速主動參與,就可獲得額外加分,這樣引導本身英語較差的學生也能夠積極參與進來,如果課堂翻譯等環節展示自己的見解和體會,則可獲得進一步加分。在實踐過程中證明,課堂氣氛大大活躍,學生都爭先恐后走上講臺。通過考核方式的轉變,極大的提高了學生的參與度,鍛煉了學生的英文學習和交流能力。

3結語

科技外語是生物工程專業的一門基礎性的課程,通過科技外語教學方式的改革,使學生真正能夠掌握這門工具,可以開闊學生的視野,大大提高學生對國際生物工程前沿信息的把握,激發學生對本專業的興趣。同時,通過實用性檢索工具的傳授,可以為學生將來進行科學研究工作打下良好的基礎,提高地方院校人才培養的質量。科技外語教學工作改革是一項長期而艱巨的任務,對于西華大學這樣的地方院校來講,如何立足國際前沿又結合地方行業特色,培養具有國際視野又具有地方特色的生物工程專業人才,依據專業特點進行生物工程科技外語的教學改革具有重要意義。

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