时间:2022-09-19 04:10:27
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篇食品生物技术论文,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。
作者:胡长效 贺峰 丁梁斌 单位:徐州生物工程职业技术学院
实践教学是创新能力培养最直接最有效的载体之一。实践教学体系构建要尽量设置一些综合性、设计性及具有探索性的实践项目,让学生参加一些高新技术项目的训练,提升学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
建构“五岗六层”生物技术及应用专业实践教学内容体系
我校通过对生物技术及应用专业实践教学体系的深入研究,开发了以生物发酵、酶制剂制造、食品检验、食品类生产操作、生物制品营销岗位为依托,以单项实践、综合实践、课程设计、社会实践、企业实习、毕业设计(论文)为支撑的“五岗六层”生物技术及应用专业实践教学内容体系框架(表略),在进行岗位实践教学能力结构分析的基础上,制定出了各实践项目的目标、内容及考核方式,编制了与之配套的微生物应用技术实践、企业实习等15门实践课程标准和实践教学指导教材
架构“五位一体”的生物技术及应用专业实践教学支撑保障体系
实践教学设备、仿真环境与校内生产实训基地、校外基地、实践教学资源库、双师型教学团队“五位一体”的支撑保障体系是生物技术及应用专业实践教学体系得以实施的基础。其中实践教学设备以及仿真环境与校内生产实训基地是生物技术及应用专业实践教学得以实现的载体。近年来,我校生物技术及应用专业建成了基因工程、酶工程、细胞工程等18个实验实训室,购置600多万元实践教学仪器设备。建成了柠檬酸生产车间、啤酒酿造车间、果蔬汁生产车间、焙烤车间、今麦郎实训室等校内生产实训车间,基本满足了发酵产品及生物制品的模拟式教学和体验式教学的需要。深度合作的校外实习基地是保证顶岗实习顺利进行的关键。我校生物技术及应用专业与青岛啤酒(徐州)彭城有限公司、徐州恒顺万通食品酿造有限公司等8家生物技术、食品类企业建立了深度合作关系。实践教学资源库方面,我们不仅开发了实践教学课程标准、实践教学教材,还开发了一些动画素材及多媒体课件。在师资队伍建设方面,从行业企业聘请专家和工程技术人员构建专兼结合的实践教学双师团队,不仅能大幅度提高实践教学质量,而且为校内专业教师双师素质的塑造提供了一个直接高效的培养机会。
谋构“三维二级”的生物技术及应用专业实践教学质量评价体系
科学合理地评价实践教学质量是保证和促进生物技术及应用专业实践教学顺利进行的基础。课题组在深入研究基础上,针对校内实践、校外实践、毕业设计(论文)三种实践类型(三维)制定了生物技术及应用专业校内实践教学质量评价指标、生物技术及应用专业毕业设计(论文)教学质量评价指标、生物技术及应用专业校外实践教学教师及组织管理质量评价指标3个针对性的评价指标体系。评价指标均设立了二级,一级指标包括教学指导效果、学生学习效果、组织管理效果3个方面,每个一级指标又各设立了4~5个二级指标。该指标体系在2008~2010级生物技术及应用专业实践教学中得以应用,取得了良好的效果,极大地促进了实践教学质量的提高。
1实践教学的分析
生物技术专业具体是实验性的学科类别,并拥有着较强的实践性,具体包含毕业设计、教学实习、实验课的教学,或者还能够理解为是以毕业论文为主的实践性形式的教学载体,在培养学生实践能力与创新意识方面,拥有着较为核心的价值。其中的实验课程教学方面,需要将传统的教学方式改变,在传统的教学模式中,会将实验课和理论课充分的融合在一起,对于当今社会而言是不正确的。因此,对于传统的教学模式,需要把实验课单独的设置为一门课程,同时要以大实验的方式进行现代生物技术的探究,便于利用实验教学和实验室的统一管理、统一安排以及统一规划,将物力、人力资源的有效应用和资源的优化配置充分实现。进行生物技术专业的实际教学过程中,需要将技能训练作为关键再开展细致的教学组织内容,严格关注实验的程序共性以及技术原理的构建,并将实验对象与材料之间的区别淡化,还要将验证性的一系列实验减少,将开放性实验、探究性实验以及综合性实验的比重增加,从而将层次丰富的开放型实验教学建立健全。进行教学的实习过程中,一方面要在特定的企业进行实习,另一方面还需要引导学生积极的参与到教师科研当中,让学生的实践能力与科学探究训练在极大程度上得到强化。此外,还需要强化毕业设计或者毕业论文的指导与组织,要在教师有效引导条件下,引导生物技术专业的学生对毕业论文的选题方面独自完成,并且在论文写作、设计实验、文献查阅等细节部分,都需要亲力亲为。
2培养规格和培养目标的分析
在创建生物技术专业的过程中,较为核心的成分是人才的培养规格以及人才的培养目标问题。当定位生物技术专业的培养规格,以及人才培养目标时,其中对于人才培养的确立,需要主动并积极的与现阶段社会发展需求,以及国民经济建设的思想充分适应,要把人才的培养方面细致的作用在应用型的人才之中。并且,想要将生物技术专业的创设历史以及学科的优势有所凸显,需要在一定程度上,对人才培养的目标有效的进行定位,要将应用基础人才的培养作为重点,同时基于此对学生知识结构进行合理组织,从而拟定生物技术专业的教学设计内容与教学计划。对于拟定出的人才培养规格当中,需要有其关注的是具备强有力的人才科技开发能力以及创新意识。
3素质教育的分析
对于指定选修课与必修课的比重要相应的减少,同时对任意选修课的比重要有所增加。以鼓励的方式,让生物技术专业的学生们选取与人文社会科学相关的科目,同时要求对人文社会科学与专业课的学习游刃有余的学生,对企业的经济法进行适当的辅修,在一定程度上能够将学生的文化修养和知识面提升。同时,要在外语以及计算教学方面有所加强,要将英语学习作为重点,其中在一年级和二年级时,专供公共英语,以二级英语作为最低等级,在毕业之前需要通过国家的四级考试。在三年级和四年级时将专业英语作为重点,利用外文的阅读等方式开展外语的学习。计算机要将基础课程作为根本,不断将计算机技能提升。此外,还要组织或创设不同类型的学术报告、专题讲座等学术型活动,以此来将学术的氛围活跃起来,还能够将学生的知识面拓宽。引导与鼓励生物技术专业的学生,们积极的参与到社会调查与社团的活动当中,同时让学生对不同类型的问题活动积极参与,将生物技术专业学生的综合素质不断提升。
4课程体系的分析
所谓的课程体系所指的就是,对培养专业目标的实现,是创建学生主要知识构架的核心阶段。按照对学科基础的强化,对专业口径方面的扩大,对培养人才适应性、前瞻性、实践性、创新性等原则的增强,需要在几个方面将生物技术专业课程体系针对性的构建。其中专业的基础课程主要分为:分子生物学、微生物学、遗传学、细胞生物学、生物化学等。公共基础的课程主要包含:计算机、外语、物理以及数学等。专业的课程主要包含两大类别,其一是对选修课程的指定,包含:发育生物学、神经生物学、微生物工程、细胞工程以及免疫学等;其二是任意形式的选修课,主要包含:化工原理、生物统计学、生物物理学、蛋白质化学、分子遗传学等。具体是想要将学生的学术视野拓宽,将学生知识面开拓,生物技术专业的学生拥有较为巨大的创新发展空间。
5结语
根据以上的论述,现如今所发展的生物技术产业,有必要大规模的培养生物技术的综合素质人才。通过创设生物技术专业,完善的开展了创新体制,在国外一些发达国家中都没有相应创设,这主要关乎到一个国家的战略发展形势。因此,对生物技术专业建设的实践和探究是非常有必要的。
作者:王伟吕凌云孙晶单位:大连市金州区食品化妆品监督所
1.生物技术引领世界新科技革命正在加速形成
生物技术是在分子生物学基础上建立的、为创建新的生物类型或新生物机能的实用技术。具体而言,生物技术包括植物转基因技术、动物生物技术、农作物的分子育种技术、纳米生物技术、重要疾病的生物治疗等。随着人类基因组测序、人类染色体破译、水稻基因组测序、破译老鼠基因组、转基因动植物研究、干细胞研究、生物技术在病毒检测及疫苗研制中的应用、克隆技术等国际生物技术领域取得了一系列突破性进展。生物技术在医药、农业、环保、食品、化工等行业,具有广阔的应用前景。
据统计,全球生物药品市场规模1997年为150亿美元,2000年为300亿美元,2008年将达到800多亿美元。在农业方面,尽管人们对转基因食品存有疑虑,但从1996年商业种植转基因作物以来,全球转基因作物的种植面积仍然增长了30多倍,2001年已达5260万公顷。据分析家预测,转基因食品的销售额2010年将达到250亿美元。生物经济的另一基础是人类基因。由于绘出了人类基因组图谱,基因药物可以使几千种基因病症预防、缓解和治愈的可能性大大提高,因此有人说,一条基因就能形成一个产业。到2020年,利用基因重组技术研制的新药可能会达到3000种。
生物技术已经成为现代科技研究和开发的重点,生物技术已经成为一个新的经济增长点,其增长速度大致是在25%~30%,是整个经济增长平均数的8~10倍左右。生物技术引领的新科技革命正在加速形成,生物科技的重大突破正在迅速孕育,将催生新的产业革命。历史经验证明,这一时期是发展中国家把握历史契机,发挥后发优势,实现跨越式发展的重要战略机遇期。这也正是是我国生物产业发展的重要战略机遇期,为我国发挥后发优势、实现跨越发展提供了历史性机遇。
2.中国必须抓住世界生物科技革命和产业革命的机遇,将生物技术产业培育成为我国高技术领域的支柱产业
生物产业作为21世纪新兴战略高技术产业,已成为世界各国竞争的制高点。中国政府高度重视生物产业发展。2009年6月,国务院常务会议讨论并原则通过《促进生物产业加快发展的若干政策》。会议认为,必须抓住世界生物科技革命和产业革命的机遇,将生物产业培育成为我国高技术领域的支柱产业。以生物医药、生物农业、生物能源、生物制造和生物环保产业为重点,大力发展现代生物产业。《促进生物产业加快发展的若干政策》的颁布,标志着我国生物产业已步入快速发展期。
中国生物产业规模近年来不断扩大。首先,生物医药稳步增长,经济效益大幅增加。2000-2008年全国医药工业产品销售收入年均增长达20.45%。2008年生物医药产业抗风险能力表现突出,继续保持高速发展态势,全年医药工业实现产值8666亿元,同比2007年增长25.52%。中国生物产业总规模超过万亿元,生物产业正在成为中国高技术领域新的增长点。生物技术是中国与发达国家差距相对较小的高技术领域,中国具有发展生物产业的技术基础和巨大市场需求,大力发展包括基因技术在内的现代生物产业,是培育新的经济增长点、提升中国产业国际分工地位和保障国家长远发展的需要。
3.河南省生物产业地方特色突出和发展优势明显
河南省生物质资源非常丰富,生物及新医药产业基础比较雄厚,在部分领域居于国内领先水平。在国际化、产业化、集聚化的总体要求之下迅速做大做强河南生物及新医药产业,将其打造为带动河南省经济发展的新兴支柱产业,对推动河南省产业结构升级和经济社会发展具有重大战略意义。
河南省生物资源丰富,粮食年产量突破1000亿斤,拥有植物3830余种,动物418种,中药材资源丰富,药用植物1963种,拥有焦作四大怀药、新乡金银花、济源冬凌草、南阳山茱萸等特色地道中药材享誉海内外。初步测算,2008年我省生物及新医药产业总产值已经超过600亿元,其中全省医药制造业实现工业总产值和增加值分别达到484亿元和150亿元,同比增长35%和27%,分别高于全国平均增幅10个和9.9个百分点;实现利润47亿元,同比增长27%,是全国增长最快的省份之一。我省医药制造业总产值已从2000年居全国第14位,2005年全国第9位,跃升至2008年的全国第5位、中部六省第1位。以生物医药为代表的生物及新医药产业已经成为我省高技术产业中所占比重最大,带动河南高技术产业快速发展的重要产业。
根据《河南省生物及新医药产业(2009-2020年)发展规划》,河南省重点发展生物制药、生物农业、生物化工、生物能源和生物技术研发服务业、医药研发外包服务等。紧紧抓住生物科技革命和产业革命机遇,充分发挥我省生物资源、产业基础等优势,坚持走特色化、产业化、集聚化、国际化的发展道路,巩固和加强生物农业的优势地位,加快推进生物医药转型升级,把生物化工作为实现跨越发展的突破口,力争通过10年左右的努力,将生物及新医药产业培育成为我省的新兴支柱产业,主要经济指标跻身全国前3位,使我省成为自主创新能力强、具有国际先进水平的生物农业基地,成为国际知名、国内一流的生物医药产业基地,成为全国规模最大、具有国际竞争力的的生物化工基地。
二、生物技术特色专业建设的重点内容
根据《教育部财政部关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见》(教高〔2007〕1号)和《高等学校本科教学质量与教学改革工程项目管理暂行办法》(教高〔2007〕14号)的规划,建设高等学校特色专业是优化专业结构,提高人才培养质量,办出专业特色的重要措施。充分认识生物产业发展的急需,高度重视生物技术特色专业的建设工作,大力加强课程体系和教材建设,改革人才培养方案,强化实践教学,加强教师队伍建设,紧密结合国家、区域经济社会发展需要推进生物技术专业建设,切实为同类型高校生物技术及相关专业和本校的专业建设和改革起到示范和带动作用。
1.修订、完善人才培养方案,整合课程内容,优化课程体系
(1)根据对社会发展、学科发展和人才需求的分析,以现代教育思想和教学观念为指导,通过广泛调研,围绕如何提高生物技术专业毕业生从事科研、开发、生产管理工作等综合素质,提出修改完善人才培养方案的思路。(2)强化生命科学基础理论知识的传授,调整理论教学与实践教学的学时比例,适当增设拓展生命科学研究方法、促进实践能力提高的课程,增加生命科学学科前沿知识介绍,拓宽知识面,提高人文综合素质,使人才培养方案和人才培养模式进一步科学、合理。加强专业基础课教学。根据本专业的特点,增设了基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程工艺原理等专业基础课,从而使学生较系统的掌握本专业所必须的技术基础理论知识和技能,符合“厚基础、宽口径、强能力、高素质、广适应”的新型人才培养模式。要求本专业毕业的本科生有较扎实的生物学基础,掌握生物技术的基本原理和一定的实验技能,了解国内外生物技术研究及发展动向,能适应生物技术教学、科研、开发及管理等岗位的工作。(3)根据教育教学改革和人才市场对生物科学类人才的需求,整合相关课程内容、调整知识结构、加强专业知识内容的衔接,将学科新知识、新理论、新技术和新方法充实到教学内容中,修订和完善课程教学大纲、实验大纲、教学实纲及生产(教育)实纲。增设选修课,拓宽专业口径,以适应市场需求。选修课有生物制药工艺学、天然产物制备技术、环境生物技术、基因工程育种、生物工业下游技术等。针对不同的专业方向,使学生系统掌握好专业基础知识后,通过多选课拓宽专业基础,淡化专业意识,不断提高自身素质与能力。(4)针对生物技术专业培养目标和河南省经济发展特点,构建“基础扎实,知识结构合理完善,实践能力和业务技能明显提高,科学精神、人文精神、创新精神整体发展,具有优势市场竞争力”的生物技术类人才培养模式。根据学科特点和学生的不同学习阶段,有计划、有重点的吸纳所有从事专业教学的教师、相关职能部门人员、生产实践和教学实习单位骨干等共同参与到人才培养工作中。对理论课程体系和实践教学环节进行合理规划,通过学科专业概论、入学教育、本科生导师制、学科专业专题讲座等环节,强化专业思想,加强基础理论和实践技能训练,构建具有鲜明城市特色的生物技术类人才培养体系。
2.改革教学方法和教学手段
(1)提高课堂教学效率,引领学生自主学习。根据课程性质和教学内容积极开展多媒体辅助教学和网络教学,充分利用网络资源引导学生自主学习,培养学生获取信息以及对信息进行分析、加工和综合概括的能力。(2)积极倡导并尝试体验式教学、探究式教学等教学方法,通过研究性学习、自主学习、合作学习等多种形式,组织学生积极开展创新性实验和实践,开展社会实践调查,参与科学研究,全面提升学生的创新能力和实践能力。(3)改革课程考核方式,根据不同的课程性质采用不同的考核方式,采取理论笔试、实验方案设计、实际操作、课程论文、课程讨论答辩等多种考核方式,全面促进学生学习能力的提高。(4)定期开展学术报告、学生读书论坛、演讲比赛、实验技能大赛等系列活动,拓展学生的知识面、提升学生的综合素质。
3.加强师资队伍建设,形成一支了解社会需求、教学经验丰富、热爱教学工作的教学团队
(1)积极完善梯队结构,科学合理的配置教师资源,建立健全师资培训制度,加大中青年学术带头人和骨干教师的培养力度,鼓励和支持中青年教师攻读博士学位,进一步加强师德建设,全面提高教师队伍的整体素质,以保证专业建设的可持续发展。(2)完善生物技术系活动制度,通过活动提升教师的业务能力和教学研究能力;加强对教学内容和方法手段的研究,形成人人参与教学研究的氛围。(3)建立专业课教师的“传”、“帮”、“带”制度,通过老教师的指导,扶持青年教师尽快走上教学和科研轨道。通过建设,形成学科齐全、发展均衡、优势互补,具有较强学术竞争力的教学团队。
4.加强实践教学
(1)依托郑州大学生物基因工程技术中心的筹建,结合本专业较强的科研实力,加强生物技术专业类人才的实践能力培养。(2)增加设计性实验和综合性实验的比例,加强对实验的指导,提高实验课效率,培养学生的动手能力和创新能力。(3)建设生物学实验技能实训平台及实践技能实训实验室,2年级选择优秀学生提前进入各个科研实验室,加强科研、生产实践锻炼及课堂教学基本技能训练,提高生物技术专业的科研、实践操作能力。(4)充分利用郑州市的动植物资源及规模化的生物技术企业,建立1~3个专业课程实习基地。通过课程实习,训练学生的基本技能和知识运用能力。(5)借助重点实验室、实验中心及学院较强的科研势力,为本科生搭建参与科研活动的平台。建立本科生优秀论文评选制度,通过本科生毕业论文、“挑战杯”、创业计划竞赛等开展优秀论文评选活动,激发学生参与科研活动的积极性,培养学生的创新精神和实践能力。
三、生物技术特色专业的建设
1.立足前瞻性,紧紧把握生命科学前沿,抢占国际竞争的制高点
人类基因组计划对生物产业带来巨大推动作用,国际生物技术领域取得了一系列突破性进展,研究成果主要方面包括:人类基因组测序、人类染色体破译、水稻基因组测序、破译老鼠基因组、转基因动植物研究、干细胞研究、生物技术在病毒检测及疫苗研制中的应用、克隆技术。因此,生物技术在医疗保健、农业、环保、轻化工、食品等重要领域对改善人类健康与生存环境、提高农牧业和工业产量与质量都开始发挥越来越重要的作用。近年来,生物技术已经成为现代科技研究和开发的重点,生物技术已经成为一个新的经济增长点。生物技术引领的新科技革命正在加速形成,生物科技的重大突破正在迅速孕育,将催生新的产业革命。历史经验证明,这一时期是发展中国家把握历史契机,发挥后发优势,实现跨越式发展的重要战略机遇期。这也正是是我国生物产业发展的重要战略机遇期,为我国发挥后发优势、实现跨越发展提供了历史性机遇。
2.突出先进性,发挥优势,服务国家和地方经济技术建设与发展
河南省生物质资源非常丰富、中药材资源丰富、生物及新医药产业基础比较雄厚,在部分领域居于国内领先水平。以生物医药为代表的生物及新医药产业已经成为我省高技术产业中所占比重最大,带动河南高技术产业快速发展的重要产业。力争将生物及新医药产业培育成为我省的新兴支柱产业,主要经济指标跻身全国前3位,使我省成为自主创新能力强、具有国际先进水平的生物农业基地,成为国际知名、国内一流的生物医药产业基地,成为全国规模最大、具有国际竞争力的的生物化工基地。广泛与省内科研机构科研联合,创建一批生产实习基地,克服造成产学研脱节,创造有利于科技复合型人才培养的新机制,满足产业发展高水平科研领军人才、以及具备管理、技术和营销背景的复合型人才的急需。
3.发挥示范性,抓住机遇,形成特色,培养生物高技术产业急需人才
一、循序渐进,构建生物技术专业基本技能训练计划
生物技术专业基本技能达标训练,目的在于提高学生科研素养和解决实际问题的能力,使毕业生与就业单位的科研、生产研发和管理达到“无缝接轨”,从而能够在社会生产、管理和服务的第一线解决生物技术方面的实际问题。在专业实验课程的基础上,分别在第一、二、三、四学期设置4个基础技能训练项目:(1)植物生物学基础综合实验,训练内容包括光学显微镜的结构、规范操作,临时切片制作、观察与轮廓图的绘制等,对接第一学期的专业核心课程“植物生物学”。(2)动物生物学基础综合实验,训练内容包括光蛔虫或蚯蚓的横切片观察;鲫鱼外形、鲤鱼骨骼系统的观察,内部解剖与观察;土壤动物的采集、保存及鉴定,等等,对接第二学期的专业核心课程“动物生物学”。(3)生物化学基础技能训练,训练内容包括分光光度法测蛋白质含量、聚丙烯酰胺凝胶电泳电泳槽安装、点样及电泳及层析法分离鉴定氨基酸,等等,对接第三学期的专业核心课程“生物化学。(4)微生物学基础技能训练,训练内容包括(革兰氏)染色法和油镜的使用;酵母菌大小测定;平板菌落计数法等,对接第四学期的专业核心课程“微生物学”。每个项目都设置有相应的考核要点,如项目Ⅰ的考核要点有:①光学显微镜的结构要点、规范化操作流程;②临时切片的熟练制作、质量好坏与规范化观察;③合适染料的挑选与染色效果;④植物轮廓图的绘制和结构标注等,项目Ⅱ的考核要点有:①观察蛔虫或蚯蚓的横切片装片,并按照所给的装片判断出该装片是蛔虫还是蚯蚓并给出理由;②解剖鲫鱼并绘内部解剖示意图;③利用体式显微镜,根据所给检索图鉴定标本等,要求学生必须通过此4个专业基础技能训练项目的考核,否则不能取得本专业学士学位。
在此基础上,大三大四年级设置相应的综合实验及实训项目5项,进行相关实验技能的综合应用实训,包括生物技术综合实训(内容包括生物样品的制备、含量测定、层析技术、电泳技术等)、发酵工程综合实训(内容包括菌种选育、发酵原料准备、发酵工艺控制及产品分离技术等)、生物工艺实训(内容包括抗生素生产工艺实训和啤酒生产工艺实训等)、酶工程实训(内容包括淀粉酶发酵技术,生物制剂的生产工艺等)、职业技能培训(内容包括<营养配餐员>、<食品检验工>国家级职业技能证书考核培训等)。要求学生必须通过所要求的专业技能训练项目才可以参加后续的专业(毕业)实习和毕业论文(设计)等工作。通过专业技能达标训练,保证学生掌握本科生必须具备的现代生物技术基础实践技能,显著增强学生在食品生物技术与生物制药技术两个专业方向的专业技能,并具有一定的行业综合技能,具有一定的实验设计、产品研发能力,具有归纳、整理、分析实验结果的能力以及撰写论文、参与学术交流的能力,同时强化职业技能资格证书作用,将拥有相关职业资格证书算入学分,进入学生的生物技术能力评价的标准,鼓励学生多参加相关职业技能证书的培训和考证活动,提高学生适应社会需要的能力。
二、转变观念,积极探索能力培养的新模式
1.改变教育观念,在教与学中促进学生能力培养。
教学改革的首要任务是教学形式的改进。要改进过去单纯传授知识、演绎知识的教学方式,在课堂教学中努力实践、探索师生积极互动、共同发展的教学方式与学习方式的变革;研究教师在教学中的角色转变;提倡启发式、讨论式等生动活泼的教学方法,创设宽松、民主、高效的课堂氛围。探讨培养学生自主学习、合作学习、探究性学习的策略;培养学生在新的教学理念下搜集与处理信息的能力,获取新知识的能力,发现、分析、探索、解决问题的能力;交流与合作的能力等。寻求适合于、满足于不同学生学习需要的,使每个学生都能得到充分发展的教育教学途径,开发学生智力、培养学生创造思维和实际操作能力。其实关于能力培养,我们还必须对生物教学中的存在的大量技能、技巧性的知识加以挖掘与开发。上世纪50年代英国哲学家迈克尔•波兰尼(MichaelPolanyi)研究人类知识的形式,提出人类知识有两种:一种类型的知识是通常以书面文字、图表和数学公式加以表述的;另一种知识是我们知道但难以言述的知识,包括那些非正式的、难以表达的技能、技巧、经验和诀窍等。前者称为显性知识,后者称为隐性知识。显性知识是能够被人类以一定符码系统(最典型的是语言,也包括数学公式、各类图表、盲文、手势语、旗语等诸种符号形式)加以完整表述的知识。隐性知识和显性知识相对,是指那种不能通过语言、文字、图表或符号明确表述,很难进行明确表述与逻辑说明,它是人类非语言智力活动的成果。这是隐性知识最本质的特性。隐性知识是存在于个人头脑中的,它的主要载体是个人,它不能通过正规的形式(例如,学校教育、大众媒体等形式)进行传递,因为隐性知识的拥有者和使用者都很难清晰表达。但是隐性知识并不是不能传递的,只不过它的传递方式特殊一些,例如通过“师传徒授”的方式进行(波兰尼《个人知识》,贵州人民出版社2000年11月出版)。生物教学中的能力培养,实际上确实存在着大量的隐形知识,生物技术是多门操作性很强的学科(生物技术领域包括发酵工程、细胞工程、蛋白质与酶工程、基因工程),它所涉及的多种技术(如荧光定量PCR、蛋白双向电泳和分子杂交等)都有非常详细的步骤,有的操作只需30秒、几分钟不等,几十个步骤下来有的要耗时一周左右,而且整个过程的操作对象都不是肉眼所能分辨的,只有到了最后一步或者通过染色、或者借助仪器(凝胶成像仪、放射自显影等)才能得出结果。即使是同样的操作流程,不一样的操作者完全有可能得到不一样的试验结果甚至大相径庭。从此方面来看,除了依靠课堂教学的知识传递以外,还需要更多的重复性、个体性的操作演练,这是我们长期教学实践所忽视的一面。
2.改革教学评价机制,多形式提高学生的专业学习能力。
在高考指挥棒下,高校的教学评价也沿袭了用分数评价学生一切学习状况的惯性与惰性,目前高校最主要的人才评价机制是分数标注的学业成绩,其他评价机制只能沦为辅助作用。如何改进教学评价机制,对专业学习能力的提高具有重大意义。为科学评价教学质量,需要确定科学的评价方法和建立科学的评价体系。为此,在专业素质能力等少数知识性较强的课程中采用百分制的积分方式,而其他的技能与创新能力的课程则尽量采用其他的计分方式,如用国家职业技能证书(如营养师考核证书、食品检验师考核证书等技能证书)代替课程成绩,顶替学分,用研究成果(如、研究成果、科研项目等)取代实验课成绩,尽量不用量化的分数评价学生的生物技能。即使在普通生物学知识的学习评价,也尽量注重对学生学习及研究过程和方法的引导,采取通过查阅有关资料或进行实验才能完成且无统一答案的作业等形式进行评价。考试方法多样化,如采取开卷或半开卷、文献综述、专题论文、案例分析等形式,评分标准则侧重学生研究、解决问题的思路和方法,是否有独立见解和创新,从而培养学生自我学习和自我发展的能力。
3.重视科研,着力培养学生综合运用知识的创新能力。
生物学科的特点,借助仪器进行分析与验证是生物科研的一个特点,对生物技术专业学生来说,科研能力的培养首先必须强化专业素质能力,如,生物化学、细胞生物学、微生物学、遗传学、分子生物学、药物化学、食品工艺学等基础课的学习过程中必须努力养成学生动手科研的习惯,培养基本的科研操作能力。科研训练与当地生物资源、身边生活实际出发,培养学生的兴趣。我院积极鼓励学生参加各种学科竞赛,可获得一定学分,如,每年一度的浙江省大学生生命科学竞赛,2013年度就是以“生物资源的保护和开发利用”为主题,让学生从保护和开发利用本土生物资源的角度,开展自主性实验或野外调查工作,培养大学生的社会责任感、创新意识、团队精神和实践能力。科研关注日常所见的生物资源开发与利用并与当地的行业企业联系,培养学生利用所学服务社会,解决企业面临的实际问题,也锻炼了学生综合解决问题的能力。近年来,我们在食品生物技术的教学中,始终将科研的焦点聚集在日常的生物资源与身边的生活现象,寻常所见的生物资源的利用与开发,如橘皮、桑叶、乌饭叶、蓝莓等日常并不起眼却对我们的日常生活有很大影响的生物资源,同时关注食品安全、食品营养,将这些科研成果运用于教学实践,将学生关心的问题引入课堂,大大激发了同学们学习的兴趣与钻研科学的激情,学生们通过生动的具有本土特点的课堂教学的学习,既能够扎实掌握课堂知识,又提高了运用知识解决实际问题的能力,真正使学生成为专业的应用人才。
作者:王芳 邵晨 应朝福 阮琴 何卫中 张颖 单位:浙江师范大学行知学院 浙江师范大学化学与生命科学学院
在2006-2010期间,《食品科学》与《食品工业科技》的发文量大幅增加,分别增加了64.75%和64.05%。相比之下,《食品与发酵工业》和《中国粮油学报》的发文量增加较小,分别为34.51%和24.91%。各期刊的总引用量与总发文量直接相关,发文量越大的期刊总引用量也越大。在考察的3个指标中,篇均引用量是最能反映学术期刊影响力的因子,由表1可以综合判定,《食品科学》的综合影响力最强,其次是《中国粮油学报》、《食品与发酵工业》和《食品工业科技》。
2情况分析
2.1单位分析
4种期刊前20位的发文单位有很高的相似性。如在《食品科学》期刊发文量排前10位的单位大多都是较早获得食品科学与工程一级学科博士授权点的单位。通过这4种期刊的发文量也基本能够了解国内食品领域各研究单位的综合实力。需要指出的是,在这4种期刊中,《中国粮油学报》的专业领域最窄,因此一些粮油领域有明显优势的单位的排名就较靠前,如河南工业大学。
2.2作者分析
4种期刊的发文量前20位的作者重复性很低,这与前20位发文单位具有很高的类似性显然不同。这一方面说明这4种期刊的刊载内容各有特色且目标作者群的培养非常有效,同时也充分反映不同作者具有自己的特色研究领域。结合主要作者的研究领域,我们认为《食品科学》以基础研究见长;《食品工业科技》以工艺技术见长,《食品与发酵工业》以食品生物工程见长,而《中国粮油学报》以粮油研究见长。
3论文引用情况分析
3.1引用期刊质量分析
这4种期刊的主要引用期刊仍然是食品领域的杂志,其它领域杂志对这4种期刊的引用很少,说明4种期刊专业特征非常明显。对排位前20位的引用期刊的统计分析发现,4种期刊的核心期刊引用率都超过的90%,且差距不大,《食品科学》与《中国粮油学报》略高于另外两种期刊。但就他引率和核心期刊他引率来说,《食品工业科技》和《食品与发酵工业》明显高于《中国粮油学报》,而《食品科学》的他引率和核心期刊他引率相对较低。
3.2引用率前10论文属性分析
四种期刊最高引用量排前10位的论文的主要属性包括综述、检测方法和活性成分研究。除综述性文章由于信息量大,读者群体大之外,有关食品分析检测方法的研究和食品活性成分制备、功能评价等的研究是当前研究的热点。这点趋势和国际上食品领域论文被引用的情况基本相同。
本文作者:魏炜陈放侯太平作者单位:四川大学
明确人才培养目标,优化人才培养方案,建立以生物技术为基础多方向发展的生物技术复合型人才培养体系
生物技术专业培养的是适应社会主义现代化建设需要的,具有一定的知识广度与深度、专业技能扎实、实践能力强、综合素质好,在农业、医药、化工、食品、环保等行业从事与生物技术有关的生产管理、技术开发与应用研究等工作的高素质复合型应用人才。因此,在人才培养过程中应该特别强调学生不仅具有坚实的专业理论基础,熟练掌握基本实验技能,而且要具有较强的社会实践能力和开阔的知识视野,具有一定的创新能力和创业精神[2]。围绕上述人才培养目标,在培养方案建设时特别强调“加强基础,注重实践,分流培养”。加强基础主要是加强人文社科类综合基础、理科平台基础和生物技术相关基础课的教育。注重实践主要是强调对学生实践技能的培训,整个实践教学的比重大大增强,实践教学学时数占到总学时数的42%;实践教学环节不仅包括了基础实验课程、综合实验课程、毕业论文设计,而且还强调到企业进行实训和实习,以满足学生在产学研结构链上的锻炼。分流培养是发挥四川大学理、工、医交叉融合办学的特点与优势,在统一的基础教育基础上,实行专业分流培养。根据学院的实际情况及社会对生物技术人才的具体需求,我院在生物技术专业设立了3个培养方向:生物技术基础方向、生物制药方向及生物化工方向,学生可根据自己的兴趣与专长在上三年级时自由选择其中一个方向进入专业课的学习阶段。在新的人才培养方案指导下我们重建了课程体系,力求体现出以下特点:基础课程板块,突出“宽”的特征,使学生有坚实的数理化基础及宽厚的生物学基础、药学基础、化工基础;专业必修课板块则要考虑学科交叉、融合的特点,不仅开设了生物技术的相关基础课,还增设了生物化工、生物制药、天然药物化学等课程。此外还开设丰富多样的专业选修课程,包括生物医药类、化工类、管理类等课程,以此拓宽学生的学识范围,培养复合型应用人才(见图1)。
以学科建设为支撑,积极推进课程改革和教学内容改革,实现科教融合的教学方式
以生命学院、药学院、化工学院为依托的生物技术专业拥有3个国家重点学科:植物学、遗传学、药剂学,以及一个创新药物与中药现代化研究交叉学科建设点。拥有国家“211工程”重点建设学科I期:资源生物学;II期:生物技术与生物资源的保护及利用。在生物技术专业建设的过程中充分利用这些学科优势与特点,对课程内容进行了深入的改革与整合。我们要求所有任课教师有意识地、有针对性地引导学生既要专注本学科领域内知识的掌握运用与发展,又要放宽视野,关注相关学科的基本理论及发展的趋势,力求教学内容符合新世纪对生物技术复合型应用人才培养的要求。鼓励教师积极开展教学方法的改革与研讨,开展具有特色与创新性的教学改革思路与举措的探索。学院积极组织教师申报各级教学研究与改革项目,并给予相应的经费配套支持。近几年本专业教师围绕生物技术专业建设成功申报了20余项国家与省部级教研教改课题,如“生物技术跨学科人才培养模式创新示范区建设”,“生物技术特色专业建设”等,发表了近40篇教学研究论文,其中植物生物学、细胞生物学、普通生物学获得国家级精品课程称号,另有省级精品课程10门。生物技术是实验科学,通过实验训练提高学生的科研素质及分析问题与解决问题的能力,是培养高质量生物技术人才的关键之一,生物技术专业建设的一个重要内容是对本专业实验教学体系的改革。我们淘汰了落后的实验,适量减少了验证性实验,增设了综合性、研究性、设计性实验。同时我们还强调将成熟的科研成果转化为实验内容,如油菜Toc33基因的克隆为国家自然科学基金项目的研究成果,引入分子生物学实验课程,通过该实验学生掌握了分子生物学的质粒提取、基因组DNA制备、PCR、电泳、DNA分子重组、遗传转化、重组子筛选鉴定、测序和生物信息分析等基本技术。再如以高原植物狼毒为研究对象的天然生物杀虫剂的研究是科技部支撑计划项目,该项目的部分研究成果引入到天然产物分离制备技术实验课程中,使学生掌握了天然产物从分离制备到纯度鉴定及性质分析所涉及的一系列实验技术,这种综合设计型实验项目比单个的验证实验更能激发学生实验的兴趣,同时还让学生获得了近似于科研工作的综合性训练。
构建卓有成效的师资培训与人才引进机制,优化师资队伍结构
教学质量是高校的生命线,也是专业赖以生存的基础,而师资队伍的水平高低、学缘结构、学历结构等因素都极大地影响着教学质量。在生物技术专业的建设过程中一方面通过政策保障,让知名教授、博士生导师走上讲台为学生讲授学科基础课和专业基础课;另一方面注重发挥有丰富教学经验的老教师的传、帮、带作用,有计划、有针对性地对青年教师进行教学素养、教学理念、教学方法的指导,促进青年教师的快速成长。学院陆续出台一系列保障师资培训的措施:如提倡和鼓励中青年教师在职攻读博士学位,对于在职攻读学位的教师给予工作量的适当减免;实施教师研修计划,选派拔尖人才、骨干课教师到国内外著名高校、研究机构进行短期和中长期研修,扩大国内国际交流规模,支持教师参加各种国内国际学术会议等等。完善而有保障的师资培训措施,使得中青年教师的业务水平大幅度提高,成为本专业教学中坚力量。近几年,本专业教师中有两人获得国家教学名师奖,1人获得四川省教学名师称号,3人获得校级教学名师称号,另有8人获得校教学优秀奖。在加强中青年骨干教师培训的同时,学院还积极采取有效措施从国内外引进高水平的学术带头人,做到人才培养与引进的有机结合。近几年先后从国外引进了20余位优秀人才,这些高层次人才引进后均承担了多门专业基础课的教学,并开设多个前沿讲座,将学科前沿与专业基础有机地融合,取得了良好的教学效果。除此之外,为满足生物技术特色专业的建设要求,还特别重视“双师型”教师的引进与培养。我们选择具有较高专业理论水平,有较强的教学、科研能力和熟练的专业实践技能,同时还具有一定的组织生产经营和科技推广能力的优秀、成功企业家和创业者作为“双师型”教师为学生开设实践环节教学课和创业实践课。如世界著名生物学家、发明家梁朋博士、四川三叶草生物制药公司创始人及董事长,为本科生讲授生物制药,同时指导本科生科研训练。李伯刚博士,成都地奥集团董事长,为本科生讲授制药企业经营管理,同时指导学生在地奥集团的生产实习。此外,泸州老窖酒业集团总经理张良以及水井坊集团副总经理赖登燡均作为我院兼职教授指导学生的生产实习。
以雄厚而独具特色的科研优势加强实践训练,促进生物技术复合型应用人才的培养
四川大学生命科学学院以西南地区重要植物的资源生物学及可持续利用研究为重点,特别在植物资源保护与利用方向开展了较为深入的研究。近5年,学院年科研经费平均4000余万元,承担了多项“973”“863”以及自然科学基金项目,平均每年发表SCI论文100余篇,学院的科研优势对于学生的实践训练提供了强有力的支撑。实践训练的重要方式之一是对学生进行科研训练,我们充分利用学校雄厚的科研条件和完备的科研平台,如四川大学生物治疗国家重点实验室,生物资源与生态环境教育部重点实验室(生命学院),靶向药物及释药系统教育部重点实验室(药学院)和四川省制药工程与技术重点实验室(化工学院)等7个省级重点实验室,采取科研立项制或科研参与制对学生开展科研训练。同时,依托上述国家级、省级重点实验室和“211”“985”科技创新平台以及国家生物科学实验教学示范中心,积极组织学生开展大学生创新性实验计划的实施。形式多样的实践训练取得了良好的人才培养成效,多名生物技术专业的学生在本科阶段与他人合作发表科研论文,其中以第一作者发表SCI论文18篇,并在挑战杯全国大学生创业大赛等多项赛事中获奖。
积极探索校企结合的人才培养模式,构建了稳定而具实效性的产学研人才培养平台
作为生物技术复合型应用人才,不仅应具备从事本领域科研、生产的能力,还应具备从事生产组织管理、计划调研、产品营销等工作的素质和能力,而这样的教育与训练仅靠课堂教学是难以奏效的。通过校企合作,进行优势互补,实行“产学研一体化”教学,有利于学生及早认识和了解企业特质与实际需求,提高解决实际问题的综合能力,为就业打下良好基础;企业生产实践也是对学校人才培养质量的一次全面检验,而且促进学校有针对性地改革人才培养方案,为社会输送真正需要的人才。因此,产学研结合的人才培养模式是实现教学内容和社会需求对接的重要途径[3]。生物技术专业建设得到了国家和地方政府的大力支持,2002年我校生物技术人才培养基地在成立之初就被列入成都国家高新技术产业开发区生物产业发展规划。2007年国家发改委批准在成都建立国家生物产业示范基地,该基地再次将四川大学“生物技术人才培养基地”作为其人才培养的平台。此外,四川省政府也将“生物技术”作为六大优势高技术重点产业加以重点发展。这些政策保障都为生物技术专业“产学研”结合的人才培养模式提供了宽广的平台。我们与成都地区与生物技术应用密切相关的知名企业联系,相继建立了10个稳定而完善的企业实训基地。如从事天然药物生产的成都地奥集团、华神集团、华高集团,从事生物药物生产的三叶草生物制药公司、四川制药有限公司,酿造企业的代表泸州老窖集团、水井坊集团,以及从事生物化工生产的四川贝尔化工集团有限公司等。学生可以根据自己的专业分流方向选择2~3个基地进行生产实习,切实感知某种生物技术产品从研发到生产,最终上市所需要的多种环节的协调运行。经过10年的探索,生物技术专业取得了良好的人才培养效果。本专业毕业生一次就业率达到92%;近5年来,有31人次获得全国大学生英语竞赛奖;获得全国大学生“挑战杯创业大赛”等全国性竞赛奖十余项。其中2003级学生侯海和肖伟参加全国挑战杯赛获银奖;2002级王乔等几位同学参加全国挑战杯赛获四川赛区金奖,并获全国挑战杯决赛银奖;2002级杨浩同学获2003GMC国际企业管理挑战赛中国赛区季军;2003级滕云获全国大学生数学建模大赛二等奖。从用人单位的反馈调查结果可以看出,本专业的学生不仅基础扎实、专业水平高、知识面宽广、实验技能熟练,而且综合素质也很高,具有较强的团队合作意识,深受用人单位的欢迎,很多已成为所在企业的研发骨干或管理骨干。
关键词: 生物技术专业 目标定位 教学改革 综合院校
21世纪生物产业成为继信息产业之后世界经济中又一个新的主导产业,生命科学及生物技术的重大突破正在迅速孕育和催生新的产业革命。近年来,高等院校尤其综合性大学纷纷设置生物技术专业以适应经济和社会发展对生物产业人才的需求,但是,在专业设置上存在着明显的“生源需求导向”,在人才培养目标的定位上是“模糊的复合型”,在教学上倾向于重理论轻实践。上述问题的存在制约了生物技术专业整体的建设与发展。尤其随着经济社会的发展和高等教育的大众化,高等教育的目标也发生了一定的变化。因此,综合院校生物技术专业培养目标的定位和教学改革是一个值得深入探讨的课题。
1.综合院校生物技术专业教学改革的思路和目标
近年来,我国综合院校生物技术专业在教学上更多地沿袭了学历教育的教学方法,始终未能彻底摆脱学科型教学模式的束缚,成为传统本科教育的“翻版”。因此,积极探索符合综合院校生物技术专业人才培养目标的教学改革已成为当务之急。
1.1课程体系开发的思路和目标
课程体系建设中,要改变传统的“学科本位”课程观,按照“厚基础、宽口径、广知识、强实践”的培养目标,向“多元整合型”方向发展,形成一种“多元整合”的课程观。主要改革思路是:注重生物技术与产业化管理相结合,增强课程设置的灵活性,形成模块化、弹性化的课程体系,适应行业和社会对应用人才规格多变的需求。要改变传统生物技术专业的专业课程设置方式,开设以上游应用技术为背景的模块化专业课程,如生物制药技术、食品生物技术、农业生物技术、基因工程药物等;同时,增设以“下游工程”为背景的营销、物流、管理等经济管理类模块化专业课程。模块化专业课程的设置,能够让学生以行业需要为主线,将所学的知识串联起来,构建相对系统的理论知识和实践技能。另外,还需开设关于生物技术前沿的讲座及与生物技术相关的法规、知识产权等弹性化课程,以适应日新月异的生物技术及其相关产业管理的需要。
1.2实践教学建设的思路和目标
要改变传统重理论轻实践的教学思路,使生物技术教育向实践应用方向发展,实践教学建设就要紧紧围绕生物技术产业对“双料人才”培养的要求,按照认知实习模块、基本技能训练模块、技能强化综合训练三个模块的特点,构建由实验实习、专业实验实习、社会实践系列所组成的新的实践教学内容体系,并制定相应的评价标准。具体可重点考虑以下实践教学环节:(1)生物技术产品的生产、分析检测;(2)生物技术应用性科学试验与技术推广工作;(3)生物技术产品的市场调查及前景预测;(4)生物技术产品的营销和物流管理;(5)生物技术企业的生产运作管理、信息与技术资源管理与质量管理,等等。
1.3注重教师综合能力发展和引导
教师在教学中要加强对学生引导作用,专业教师在教学中的角色首先是学生将来从事本专业岗位的“榜样”,然后才是教育者,而只有“复合型”教师才能够胜任生物技术专业的教学工作。学校应该重视专业教师的全面发展,努力加强“复合型”师资队伍建设。鼓励教师参加教师“岗位”技术培训和进修,保证知识技能的不断更新;鼓励教师参加与岗位相对应的技术等级和技术水平考试;鼓励教师参与应用型课题的开发与研究,加强与企业的联系与合作。“复合型”队伍的建设是专业建设的重中之重,学校应把“复合型”师资建设作为一项长期性工作来抓。教师自己也要抛弃过去的简单理论教学的短期行为,努力提高自身综合素质,加强理论和应用的结合。这样教学才能有特色,教育质量才能有保证,培养出来的毕业生才能得到社会的认可和欢迎,才是综合院校生物技术专业长远的生存和发展之道。
2.生物技术专业培养目标的定位
2.1人才层次定位
随着社会经济发展,社会对生物技术专业人才的需求是有层次和类别之分的。传统学科型教育在人才层次定位方面有自身的特点,学科型高等教育以学科建设和发展作为专业改革和建设的出发点,培养目标突出“学术型”人才层次。但由于社会经济的发展和高等教育的大众化,这一目标要有改变,要以需求为导向设置专业,围绕地方或行业经济发展的需求开展专业教学建设,培养目标突出“理论﹢应用型”人才层次。综合院校生物技术专业培养的人才必须适应时展的要求,紧密依托行业或企业,满足社会对应用型人才的需求。因此,综合院校生物技术专业人才层次定位应立足于培养高素质的理论应用型专门人才,这既不同于研究生阶段培养的“学术型”人才,又不同于高等、中等职业教育培养的“操作型”人才。对于有兴趣、能力,愿意以后从事生物技术研究相关工作的学生,要培养他们成为“学术型”人才,除了具备理论应用型专门人才知识体系,还要把握生物技术研究前沿和总体进展。
2.2知识结构和素质能力定位
我国生物技术产业面临的主要问题是“重研究、轻应用”,不能形成“科研—商业化”的良性循环[1]。造成这一问题的主要原因就是企业管理、市场营销等方面的人才大多不懂生物技术,同时专业的“学术型”人才又不懂市场开发。据权威人士估计,我国在生物技术领域中,“上游开发”仅比国际水平落后3—5年,而“下游工程”却至少相差15年以上[2]。改变这一状况,需要大批既熟悉生物科技知识,又熟悉产业化诸多环节的复合型“双料人才”。因此,学生在学习公共基础课和专业基础课的基础上,还应学习法律、企业管理、市场调查与预测、市场营销、物流管理、电子商务等工商管理专业类的知识,让在校学生具有复合型人才所需的知识结构。综合院校生物技术专业学生素质能力定位的依据是人才层次的定位。为了适应“上下游工程人才”培养的需要,学生应具有良好的职业道德素质、广博的知识素质、较强的能力素质和健康的身心素质;了解、掌握生物技术及应用专业的知识与技能;具备外语、计算机、法律、管理和经济应用文写作基础;具有较强的市场经济意识、社会适应能力和职业转换能力;具有较强的组织能力、协调能力和团队合作精神。
2.3职业取向定位
有些综合院校生物技术专业的职业定位只针对某一单独的岗位,例如食品发酵领域。随着社会人才总量的不断增加,企业对人才的要求越来越高,相关企业对人才的需求主要为高层次生产或管理人员;对于一线操作任务,出于自身经济利益考虑,企业多由高职或中职生来完成,对本科毕业生的需求有限[5]。因此,职业取向定位的狭窄性,给学生的就业方向造成了一定的模糊性:在生物技能工作岗位竞争不过高职生和研究生,在企业经营管理工作岗位又没有明显优势。为了使培养出来的人才有较强的适应性和就业灵活度,职业取向定位必须有明确的行业依托,即根据行业特点和要求,针对相关岗位确定职业岗位,例如,可以与农业、食品、药品、发酵、园艺、环保等行业或领域相结合。这种面向职业岗位的人才定位,既可避免人才培养目标上的“模糊不清”及“重理论带来的不适用”等不足,又能够培养出真正满足不同行业不同岗位需要的应用型人才,并能够让学生以行业需要为主线,将所学的知识串联起来,构建相对系统的理论知识和实践技能。另外,还需开设与生物技术相关的法规、知识产权等弹性化课程,以适应日新月异的生物技术产业管理的需要。
3.南通大学生物技术专业培养目标定位和教学改革的实践
南通大学生物技术专业自设立以来,经过近几年的改革与发展,通过不断探索专业培养目标定位和深化教学改革,生物技术专业课程建设走向了健康发展的轨道,现已成为定位较准确、特色较鲜明的专业。
3.1培养目标
根据对南通市,以及长三角地区的生物技术及相关行业人才需求情况调研,结合我校的专业优势和条件,我们对生物技术专业的人才培养目标在人才层次、知识结构、素质能力和职业取向等方面都进行了准确的定位,并在教学实践中形成了鲜明的专业特色。具体而言,我校目前生物技术专业的人才培养目标为:符合南通市,以及长三角地区生物技术及相关产业需要、具备基本从业道德和职业素养、掌握现代生化技术及产业化科学原理、工艺过程和工程设计等基础理论、基本技能,能在生物化工、生物发酵、生物制药、药物分析、环境治理及保护、食品加工及制造等相关领域从事开发、生产、检测、营销、运输、仓储、配送、管理或科研辅助等工作的理论应用型专门人才。近年来,我校生物技术专业总体质量和综合素质都得到了明显的提高,学生的从业单位反响良好,初步树立了生物技术专业在本行业中的名声。
3.2教学改革实践
根据专业培养目标定位,在教学改革实践中,既要考虑知识的衔接及其先后程序,又要符合教学规律、循序渐进规律、因材施教规律、学生身心发展规律等;既要通过教学内容、课程体系和实践实习的改革,将知识传授、能力培养、素质教育融为一体,又要加强师资队伍建设,打造一支高质量的专兼结合、校企互通的能工巧匠型教学团队。
3.2.1教学内容和课程体系改革
生物技术专业的教学内容和课程体系改革必须体现职业生涯发展目标,要尊重学生基本学习权益,给学生提供多种选择方向,使学生获得个性发展与工作岗位需要相一致的职业能力,为学生的职业生涯发展奠定基础。因此,我们将教学内容和课程体系分成三大部分:职业基本素质课程、专业基础课程和专业拓展课程,其中,专业拓展课程是我们今后课程体系改革的重点。在专业拓展课程的设置上,结合我校为综合性院校的优势,我们鼓励学生选修以企业管理、市场调查与预测、市场营销、电子商务、物流概论和经济法等经济专业为主的其他学院的课程,或要求辅修取得这些与生物技术应用相关专业的第二学位,完善生物技术专业职业岗位的知识体系。
3.2.2实践教学改革
目前,无论是教师还是学生都明显存在着重理论、轻实践的教学倾向。为此,我校生物技术专业在加强实验室硬件建设的同时,从实验的内容、方法和管理改革入手,强化实验的考核、认知实习和顶岗实习,确保实践教学的质量。
首先,增加投入,改善实践条件。尤其近几年来,我们利用生物学作为学校申博的支撑学科优势,积极争取国家和学校资金,来改善生物技术实验室的设备。我校现有的生物技术专业实验室存设备齐全,基本能够满足与生物科学相关实践实验教学的需要。
其次,借助外部资源,实行资源共享。生物技术专业属于高投入专业,实验设备等各项投资大,尤其是代表上游生物技术发展的基因工程领域学科的实验仪器特别昂贵,在现有办学体制下,对于一个地方教学研究型高等院校,短期内通过筹资方式解决实验室经费不足问题是不可能实现的。因此,我们在仪器购置和实验课程的设置方面并没有简单照搬研究型院校的实验室建设模式,而是整合学校内部及外部资源,实现资源共享。例如,有些大型精密仪器使用就是借助医学院实验室;与生物技术相关工程设备借助机械学院,借助校企合作平台,采用“共建共管共用”的运行机制,不断开辟新的校外实训基地并长效运作,现在我们已经与南通百奥制药有限公司,南通伊士生物工程有限公司,海门联海生物和江苏赛奥等生物工程有限公司等多家知名企业签订了校企合作协议。
最后,合理调整实践教学计划。综合院校生物技术专业重点应突出理论应用技能培养,达到这一目的,应保证有一定时间参加社会实践和实习,并能在生产实践中得以应用。为此,我们建立了实践见习,科研导师,毕业实践教学体系。实践教学在大二就开始,通过前一年年在校学习基本理论知识及基本操作技能,适时到实践实习基地进行短期训练,大三时学生在前两年学校理论学习基础上,选择导师,参加导师的科研工作。在辅助导师的科研工作中提高学生操作技能,培养学生对生物技术专业的兴趣。大四的毕业实践,是我们实践教学的一个重要环节,老师提供研究课题,学生根据自己的兴趣选择毕业论文研究课题,通过老师和学生的双向选择,大大提高了毕业实践的效率。在长达半年多的实践中,学生切实提高了实际操作能力。这些实践练习,有效缩短了由学生转化为职业人的时间,使我校毕业生大多能较快进入状态,受到了用人单位的普遍欢迎。
4.展望
近年来,生物科学和生物技术获得了突飞猛进的发展,国际上很多重大成果的出现,都与生物技术密切相关。国内的生物技术产业也正处于一个快速发展的起飞阶段,要使科研成果以最快的速度转换为生产力,我国迫切需要大批既熟悉生物科技知识,又熟悉产业化诸多环节的复合型人才。虽然我国生命科学学科目前每年有四五万名毕业生,但是由于生物学科仍然采用传统意义的学科分科和专业分支,教育模式和知识结构并没有相应更新。“下游工程人才”培养的缺位,已成为制约生物技术产业发展的瓶颈,这就要求综合院校生物技术专业应重新审视和准确定位人才培养目标,与时俱进地进行教学改革,让在校学生能够向复合型人才靠拢,以便更好地适应生物技术及其产业对新类型、新能力人才的需要。
参考文献:
[关键词] 转基因食品;食品安全;公选课;教学改革
[中图分类号] G642.0
[文献标识码] A[文章编号] 1005-4634(2015)04-0091-03
0 引言
自1995年1月第一例转基因食品在美国被批转商业化种植以来,转基因食品在世界范围内迅猛发展,截至2012年,美国食品和药物管理局FDA批准的转基因品种已有87例,涉及大豆、棉花、玉米、小麦、油菜、哈密瓜、番茄、马铃薯等共17种植物[1,2]。世界范围内共有28个国家种植转基因作物,播种面积已达到1.7亿公顷,1996年~2011年转基因作物产值达到923亿美元,共计节约了4.73亿公斤化学杀虫剂的使用,约有1730万人口从事转基因作物的种植[3]。可以说,转基因作物无论在数量上还是品种上都已具备了相当的规模。我国也在不断加大对转基因研究领域的投入,2008年7月,我国正式启动转基因生物新品种培育科技重大专项,抓紧培育具有重要应用价值的、具有自主知识产权的转基因生物新品种[4],截至目前,我国拥有自主知识产权的、获得转基因生产应用安全证书并在有效期内的作物有棉花、水稻、玉米和番木瓜,进行商业化种植的转基因作物只有棉花和番木瓜。但是,近年来由于我国食品安全事故频发,关于转基因食品安全性的争议不断升温,从而引发社会性的争议。笔者在2013年底进行的社会调查问卷表明,合肥市高校院所较为集中的蜀山区,不仅普通民众对转基因食品及其安全性存在误解,认为转基因食品对人体有毒害作用的高达75%,就连在校大学生甚至食品专业本科生对转基因食品的认识也存在很大的误区。因而,从科普层面上加大对转基因食品安全的宣传,满足群众的知情权,保障民众的选择权,显得迫在眉睫,而从高校层面提高大学生对转基因食品安全的认识,继而推动社会层面的科学认知,促进普通公众对转基因食品安全性知识的了解,以消除民众的疑虑甚至“妖魔化”的偏见,是一个自上而下的有效方式。
笔者所在的食品学院并未开设专门的转基因食品安全本科课程,只在《食品生物技术》课程中介绍了转基因技术,在《食品毒理学》、《食品安全检测技术》等选修课程中介绍了转基因食品检测的部分内容,因而并未系统和完善的形成一个关于转基因食品安全的课程体系。在教学过程中也发现,本专业同学尽管学习了相关课程,对于转基因食品还是缺乏系统的认识,缺乏对某些网络流言的辨别力,因此,尽快开设转基因食品安全课程不仅有利于学生正确理解转基因技术与传统育种技术的差异,有利于学生关注新技术、新问题、了解行业前沿,有利于培养学生参与公共事务与公众决策的意识,也有利于为我国转基因技术的发展培养食品安全与生物技术、管理政策、文化和贸易等方面的人才。
1 公选课程面临的难点与突破
公选课作为无专业限制的公共选修课,与专业课程、公共课程共同构成专业的课程体系。开设公选课旨在拓宽学生的知识面,增强学生的学习兴趣,完善学生的知识结构,促进学生个性发展[5]。
在全校范围内开设转基因食品安全与检测技术方面的公选课,感兴趣的学生很多,对教师来说却面临很大的挑战。首先,公选课的学生专业背景相差太大,而本门课程需要遗传学、分子生物学、生态与环境科学等学科的背景知识,又涉及基因组测序、蛋白组质谱、营养与毒理学检测等较为先进的检测技术,专业跨度大,涉及面广,部分概念较抽象,使得教师在教学内容的选择和学生理解的反馈上面临较大的困难;其次,公选课教学时间相对较短,也无法安排实验课程,这样就难以采用实验等较为直接的方法让学生获得感性认识从而增强理解;最后面临的问题是考核方式的选择,公选课的考试不是为了检测学生对具体知识点的掌握程度,而是希望通过课程的学习提高学生的科学素养和综合实力,考虑到不同专业背景的学生在上课过程中接受和感知程度的不同、兴趣与关注点的差异,必须选择不同的考核方式才能较为准确的评估学生的学习效果[6]。
本课程开设之初就针对以上困难进行了预测并采取了相应的措施,主要从精心选择教学模块、积极改变教学方式以及采用不同的考核机制等方面进行了该课程教学模式的革新,从而取得了比较好的教学效果。
2 创新型教学模式的实施
2.1 教学模块的确定
为了在有限的教学时间内确保课程内容能够充分讲授完成并取得一定教学效果,在课程开设之初就对教材进行了精心选择,最后选定科学出版社的《转基因食品安全评价与检测技术》一书作为教材,同时确定了“转基因技术的诞生与发展”、“转基因食品营养与毒理学评价”、“转基因生物与环境安全”、“食品中转基因成分的检测技术”四个模块作为课程主体,针对每个模块确定一个课题讨论的主题,如“三头六臂的转基因”、“有毒?还是无毒?这是一个问题”、“美洲的蝴蝶被毒死会在亚洲刮起一场风暴?”、“如何用高大上的技术来找茬?”。每次讲述一个新模块时先根据主题引入课堂谈论,吸引学生的注意,调动他们思考的积极性,诱导他们各抒己见,但此时老师并不阐述自己的观点,而是在本模块课程学习结束后,再对主题进行重新归纳与总结。
2.2 教学方式的灵活性
为了能够取得较好的教学效果,采用了“翻转课堂”与“科普式”相结合的教学方式。翻转课堂(FlippedClassroom)是一种把技术用于课堂教学从而使教师有更多的时间来与学生进行交流的教学模式。通常是通过在课外观看教师制作的视频来进行的[7]。在课程讲授初期,为了有意识地促使学生提出自己的看法,推荐他们观看“孟山都眼中的世界”和“崔永元美国转基因调查报告”,然后在课堂上引出讨论主题,不论学生是“挺转”还是“反转”,都列出自己的观点和证据,随着课堂内容的深入,利用Flas+自录视频等多种形式演示转基因生物技术的动态过程、PCR操作流程、Bt毒蛋白晶体对靶标害虫的毒杀机理、不同转基因植物花粉的传播方式等内容,让学生在课外轻松熟悉课程内容,较好的解决了公选课受众背景知识不均带来的认知困难。
同时,在公选课的授课过程中必须时时注意课程内容的科普化倾向,比如讲到转基因作物的毒理化评价流程或者利用全基因组测序技术对转基因作物进行筛查时,就要考虑到学生理解和接受程度的差异从而适当减少教材中的原理讲述,转而采用科普式表达方式,注意使用生活化的科学语言、简明的技术流程图与动画相结合的方式加深同学的理解与记忆。在授课过程中,收集和参考了日本、美国等国家转基因食品安全科普宣传手册中的内容,以比较轻松的方式展现转基因食品的安全管理流程[8,9],达到消除疑惑、促进理解、加强认知、提高学习兴趣的目的。
2.3 考核方式的改革
课程的考核机制关系到教学内容和教学形式的调控,好的考核方法既可以使教师全面了解学生各方面的能力,又可以充分、真实、客观地评价学生的学习认真程度及对课程教学内容的掌握和认知程度[10]。大多数国家的公选课程考核主要强调学生分析问题、解决问题的能力,注重学生的个性发展,以培养创新人才为主,而非单纯的考核记忆[11]。对于本门课程而言,开设目的主要希望通过课程学习能够提高学生对转基因食品科学性和安全性的正确认识,从社会认知层面加强学生对于转基因涉及的食品安全管理、伦理学、社会学等方面的辨识,从科学技术层面加强学生对于生物技术新发展的认识,对新兴的分析、测试技术产生兴趣。因而,本课程针对文理科学生采用了不同的考核方式,对于文、法、经管类的学生以考核社会认知与思辨能力为主,课程论文占70%比重,在以下范围内自选:“转基因食品安全的争议与我见”、“国内外转基因食品的应用现状与前景”、“我心中的理想食品安全管理模式”等;平时考察占30%,包括课堂出勤、课程提问与讨论的参与度。而对于理、工、农科的学生以考核科学性和创新性为主,课程论文为“转基因食品安全检测技术的发展历程”、“新型转基因食品安全监测技术的发展前景”等自选,占60%比重;平时考察占40%,包括课堂出勤和学生汇报,其中的学生汇报部分为学生自制类似“谣言粉碎机”的内容,至少列举一个与转基因食品相关的谣言,说明其在科学性上的硬伤,并假想自己会创造出一种什么样的新型转基因食品,这部分内容平时完成,老师上课时会挑选一部分出来和学生一起讨论,既可以考察学生的学习态度和认知程度,又可调节课程气氛,受到学生的良好评价。
3 结束语
综上所述,转基因技术带来了一场新的农业科技革命,也将是最具有应用前景的一门学科[12],目前除了中国农业大学食品科学学院有专门针对本科生开设转基因食品安全及检测技术课程外,其他大专院校较少有针对本科生开设该类课程,这对于转基因食品安全知识的普及、专门技术人员的培养、相关方向的深入研究与发展都是不利的。甚至该类课程的教材选择、教学和实施等方面都缺乏相应的经验,需要不断进行教育与人才创新培养模式的摸索,这是从事该方面教育教学工作者的机遇与挑战,加强转基因食品安全课程的教学与知识的推广普及,尚任重道远。
参考文献
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黑大我爱你,欲哭无泪地写的论文啊~~
偶包宿写的哦~~~
最关键的是我自己都看不懂~~~
现代生物技术在环境污染治理中的应用
摘要:在环境污染治理中,作为一种技术手段,生物技术具有高效性,反应条件温和等优点,它对环境污染的治理和修复发挥了巨大作用,为重金属废水,石油废水,油脂废水,农药废水,以及生活污水提供了一条十分有效的途径。随着生物技术研究的进展和人们对环境问题认识的深入,人们已越来越意识到,现代生物技术的发展,为从根本上解决环境问题提供了无限的希望。我们要在污染环境修复、污染环境治理、废弃物的循环再生过程中应用生物技术,其中应用最广泛的是酶工程技术,微生物工程技术,分子生物学技术,基因工程。
关键词:现代生物技术环境污染治理应用
Modern biotechnology in the Environmental Pollution Control Application
Abstract: In the environmental pollution control, as a technical means, biotechnology has high efficiency, mild reaction conditions, and other advantages, its governance and the restoration of environmental pollution has played a tremendous role for the he**y metal wastewater, petroleum wastewater, grease wastewater, pesticides wastewater, domestic sewage and provides a very effective way. With progress in the study of biotechnology on the environment and people's in-depth understanding of the problem, people h**e become more and more aware, the development of modern biotechnology to fundamentally solve the environmental problems provided unlimited hope. We h**e to repair the pollution of the environment, environmental pollution control, waste recycling process in the application of biotechnology, which is the most extensive application of engineering technology, microbial engineering, molecular biology techniques, genetic engineering.
Keyword: modern biotechnology environmental pollution control application
1. 引言
1.1环境保护已成为当前国际关系、经贸合作中的一个极为重要的问题,也日益严重地影响着我国国民经济的可持续发展。在我国过去几十年的经济发展中,由于忽视了发展中的环境保护,目前环境状况十分严峻。近年来虽采取了大量控制措施,但环境质量下降的趋势仍在继续。
1.2 我国是世界上环境污染最为严重的国家之一,从城市到乡村,我国的大气、河流、湖泊、海洋和土壤等均受到不同程度的污染。当前我国社会经济仍然保持着高度发展的态势,环境保护的压力将进一步加重,由人类活动所造成的环境污染和环境质量的恶化已成为制约我国社会和经济可持续发展的障碍。如何在经济高速发展的同时控制环境污染,改善环境质量,以实现社会经济可持续发展之目标是我国目前亟待解决的重要问题。
1.3现代生物技术不但在净化环境,减少污染和改造传统产业等方面发挥出重要的作用,还可以为保护人类生存环境和社会可持续发展作出积极的贡献。在环境治理中,生物技术因其投资少,处理效率高,运行成本低等优点而得到广泛的应用。
2. 现代生物技术的概况
2.1现代生物技术是应用现代生物科学以及某些工程原理,如酶工程,基因工程,微生物工程等,利用生命体(从微生物到高级动物)及其组成(含器官,组织,细胞,细胞器,基因)来发展新产品或新工艺的一种技术体系。一般认为,生物技术包括基因工程,细胞工程,酶工程和发酵工程四个方面。
2.2生物技术直接关系到与人民生活,卫生,健康密切相关的医药卫生,食品工业,化学工业,农业的发展。可以在粮食危机,能源危机,环境污染中发挥巨大的作用,并且还可以从基因的角度治愈人类的遗传病。因此,现代生物技术已经被世界各国列为重点项目。
2.3环境生物技术(Environmental Biotechnology,也称为Environmental Bioengineering)。是一门由现代生物技术与环境工程相结合的新兴交叉学科。直接或间接利用完整的生物体或生物体的某些组成 部分或某些机能,建立降低或消除污染物产生的生产工艺,或者能够高效净化环境污染以及同时生产有用物质的人工技术系统,称之为环境生物技术。
3.现代生物技术的特点
生物是构成生态系统的要素,生态系统内物质循环主要是依靠生物过程来完成的。科技的发展也充分证明生物技术是环境保护的理想武器,这一技术在解决环境问题过程中所显示的独特功能和显着优越性充分体现在它是一个纯生态过程。生物技术在处理环境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无二次污染等显着优点,受到了高度重视。随着生物技术研究的进展和人们对环境问题认识的深入,人们已越来越意识到,现代生物技术的发展,为从根本上解决环境问题提供了希望。
目前生物技术应用于环境保护中主要是利用微生物。生物技术已是环境保护中应用最广的、最为重要的单项技术,其在水污染控制、大气污染治理、有毒有害物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环境监测、污染环境的修复等环境保护的各个方面,发挥着极为重要的作用。应用环境生物技术/:请记住我站域名/处理污染物时,最终产物大都是无毒无害的、稳定的物质,如二氧化碳、水和氮气。利用生物方法处理污染物通常能一步到位,避免了污染物的多次转移。特别是现代生物技术的发展,尤其是基因工程、细胞工程和酶工程等生物高技术的飞速发展和应用,大大强化了上述环境生物处理过程,使生物处理具有更高的效率。美国环保局(EPA)在评价环境生物技术时也指出“生物治理技术优于其他新技术的显着特点在于其是污染物消除技术而不是污染物分离技术”
由于大部分有机污染物适于作为生物过程反应物(底物),其中一些有机污染物经生物过程处理后可转化成沼气、酒精、生物蛋白等有用物质,生物处理方法也常是有机废物资源化的首选技术。生物过程是以酶促反应为基础的,作为催化剂的酶是一种活性蛋白。生物反应过程通常是在常温、常压下进行的。
酶对底物有高度的特异性,生物转化技术的效率高,副产物少,这与常常需要高温、高压条件的化工过程相比,反应条件大大简化,因而消耗低,效果好、过程稳定、操作简便。用生物过程代替化学过程可以降低生产活动的污染水平,有利于实现工艺过程生态化或无废生产,真正实现清洁生产的目标。生物处理技术除易于大规模处理外,还可利用天然水体或土壤作为污染物处理场所。另外,生物技术的产品或副产品基本上都是可以较快生物降解的,并且都可以作为一种营养源加以利用。用生物制品代替一切可以取代的化学药物、化石能源、人工合成物等,有助于把人类活动产生的环境污染降至最低程度。生物是构成生态系统的要素,生态系统内物质循环主要是依靠生物过程来完成的。
利用环境生物技术可治理用其他方法难以处理的环境介质,即用生物修复技术净化环境,使受污染的宝贵资源如水资源(包括地面水和地下水)、土壤等得以重新利用,同时还可进一步强化环境的自净能力。
环境生物技术不仅单纯适用于环境污染治理,如今已相当广泛地应用于环境监测,尤其是以生物传感器为核心的环境生物监测技术,可在线在位迅速地提供环境质量参数,成为环境质量预报和报警中的重要组成部分。
4.生物技术在环境污染治理中的应用
4.1以环境污染的生物治理为主,开展环境微生物学的基础,应用基础和应用研究,为重金属废水,石油废水,印染废水,油脂废水,农药废水,生活污水等提供效果好的,成本低的生物治理技术和设备,以促进我国的环境工程建设。
4.2微生物技术在污染控制工程中的应用主要有活性污泥法,生物膜法,厌氧生物处理法,生物脱氮法,生物除磷法,微污染饮用源水的生物处理,水产养殖水体的生物处理,城市生活垃圾的微生物处理,污泥的微生物处理,禽畜粪便处理与资源化工程,生物修复,微生物脱臭,废弃物的微生物资源化,固定化微生物技术及其在污染控制中的应用,绿色环保产品的开发和应用。
4.3环境污染的生物降解主要包括好氧生物处理,厌氧生物处理;贫营养环境污染生物降解;石油污染的生物降解,如甲基苯和二甲基苯的降解;芳香族化合物的生物降解;卤代有机化合物的生物降解;有机农药在环境中的生物降解;危险性有机污染物的生物降解以及污染环境的生物修复,如地下水污染生物修复等等。
4.4然而,由于技术有限,目前我们可以使用的技术主要有:
4.4.1城市有机垃圾处理技术
将城市垃圾通过分选后综合治理,将可腐有机垃圾生产成优质有机粉肥或有机无机复混粒肥;将可燃有机垃圾采用气化焚烧或生产成版材;无机垃圾用于填埋,处理过程中产生的废气,粉尘集中处理,废水净化后再排放,防止污染环境。
4.4.2生物曝气滤池处理生活污水及资源化利用技术
集生物处理和过滤两种功能于一体,出水水质优良,是一种高效的新型生物反应器,极适用于生活污水和工业有机废水的处理及资源化利用。
4.4.3含油污泥高新生物处理技术
对于我国大中型油田,炼油场,石化企业等行业中含油污泥,炼油浮渣等进行生物治理,通过生物处理达到回收石油资源和污泥达标排放。
4.4.4高新生物工程技术处理油脂化工废水
利用来自于自然界又经培养驯化的功能菌株,根据废水和污水的不同性质,组成,配制不同菌株,通过发酵培养形成多功能复合型菌液,用于油脂化工,化工有机废水,食品,印染,生活污水,工业废水的处理。
4.4.5油田,炼油废水高新生物处理技术
通过对大中型油田,炼油场废水石油污染物样品采集,降解微生物菌株的分离,筛选,获得石油降解优势微生物,针对含油废水的不同水质特征,选用不同的微生物菌剂处理,使其稳定达标排放。
5.结语
着名的天文学家和生物学家,佛瑞得 霍意耳(Fred Hoyle)先生曾经说过,还未解决的主要问题的答案应该由基本的假设来得到,而且同时也必须依靠经过反复尝试和检验的科学工具及方法。随着处理技术的不断发展,生物方法所能处理或修复的对象也在时刻不停地改变。为了使生物技术能满足新的发展需要。我们必须真正进行探索,并且可能以过去未曾想象到的方式来使用生物或是它们的衍生物。
参考文献
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关键词:课程价值;教学内容;教学方法;素质教育
《基础生物学》课程是大部分高校生物工程专业开设的一门专业基础课,由于其涉及领域宽,涵盖范围广,而且随着生命科学的日益发展,不断地涌现出新的理论和技术,给《基础生物学》的教学工作带来了极大的挑战。因此,作者针对在该课程教学中遇到的实际问题,结合本学科课程设置的目的,提出如下的教学模式探讨。
一、提高对《基础生物学》课程价值的认识
生物科学和信息技术是影响21世纪人类生产、生活的两大重要学科。近20年来,世界各国越来越充分认识到生物技术在高科技领域中的特殊地位,并予以高度重视。生物工程专业《基础生物学》教学的任务是按照生物工程培养目标的要求,使学生具有从事社会生产、生活和继续学习所必需的生命科学基础知识和能力,树立生命科学的观点,培养科学的思维方法和科学态度,使学生形成较强的创新意识和创造能力。由此可见,《基础生物学》的教育是素质教育的重要组成部分之一,并越来越显示出其重要意义。
二、注重教材建设,精选教学内容
对于工科院校学生而言,由于缺乏基础生物学的相关背景知识,如果按照以往传统教材内容按部就班地授课,很可能导致学生的理解难度增加,降低学生的学习兴趣,也容易造成学生把握不住学习重点,不能对所学知识灵活运用。我们根据生物工程专业课程体系的设置特点,对《基础生物学》课程教学内容进行优化设计,分为4个部分,并组织相关专业方向老师分别进行讲授。第一部分内容主要为细胞、分子和基因工程的基本知识,考虑到在后续课程中还将开设《细胞生物学》《动植物细胞工程》《分子生物学》等专业课程,还会对相关知识进行详细介绍,因此,对该部分内容只做简要介绍,将学生以往学过的知识进行回顾和衔接,多介绍一些相关领域的研究进展和动态,重点补充一些遗传学和基因工程技术在生物工程领域的应用及取得的相关成果等,以提高学生的兴趣;第二部分主要为植物学的内容,由于农业生物技术是我校生物工程专业设置中的主要方向之一,因此对植物学内容进行了增加。
三、改进教学方式,丰富教学方法
1.探索多种教学方式,培养学生的自学能力
突出学生在受教育中的主体地位,在教学中融入生物工程国内外前沿科研成果,引导学生课外自学,组织课堂讨论,培养学生的自学能力;积极引导学生参与教学过程,对一些颇有争议的前沿话题组织学生课堂讨论,增强师生互动,激发学生的学习兴趣;引导学生积极通过网络、图书馆数据库等各种渠道查阅文献,了解课堂知识的最新研究进展及相关动态,学习撰写简单的学术报告,训练学生的自学能力,提高学习效率。
2.以科研项目为驱动,丰富理论教学中的实践探索
我院位于经济发达的长三角地区,与生物工程以及现代农业技术相关的公司企业较多,并且公司注重科技创新,与生物工程专业有较多的产学研合作项目。在理论教学过程中,我们不断革新理论教学内容,紧密围绕当地生物工程产业发展要求,结合专业的科研特色,把与生物工程技术相关的教师科研项目作为案例引入理论教学中,以科研项目和成果促进和更新课程教学内容,提高学生的实践水平,增强学生对理论知识的掌握,大大加强了《基础生物学》课程的特色。科学研究促进理论教学并服务于地方经济,可提高人才培养质量。
3.改革考核形式,深化素质教育
课程考核是评价教学效果的重要环节,相对于传统的闭卷考试,本课程灵活采用闭卷考试和平时成绩并重的方式,即将课程的考核评价体系拆分为闭卷考试方式与组会讨论、课题答辩、论文报告、实践探索等平时成绩相结合,更加全面、客观地评价学生的综合水平,进一步强化学生的素质教育。论文报告要求学生自主选题,通过查阅文献,就某些前沿或有争议的话题,结合分组讨论、课题答辩等方式,撰写论文,对写作优秀者加分。
参考文献:
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关键词:酶工程;课程体系;生物技术
中图分类号:G642.3文献标识码:A文章编号:1002-4107(2014)06-0033-02
为适应经济全球化的要求,更好地应对国际金融危机的冲击,中国政府大力推动经济增长由主要依靠增加物质资源消耗向主要依靠科技进步、劳动者素质提高和管理创新转变。这也对高层次人才培养模式改变和结构调整提出了更高要求,部分高校应用学科结构体系仍与行业产业发展需求存在较大差距[1]。进入21世纪,生物技术飞速发展,技术研究手段不断更新,酶工程作为生物技术、生物工程、食品科学与工程专业的专业基础课,是联系基础课与专业课的重要桥梁。为满足生物产业行业产业发展需求,酶工程教学结构体系亟待调整,以培养掌握现代生物技术体系下酶工程的理论知识和应用技术,具备研究创新能力及相关领域自主学习能力的应用型本科人才,体现教学与科研相结合的人才培养模式。
一、构建现代生物技术背景下的酶工程课程体系
应用型本科人才的规格特点要求必须围绕应用型本科人才知识、能力、素质和谐发展的目标要求,以能力培养为重心,构建相对独立、内在统一的人才培养体系。通过改革和探索,构建起能敏锐地反映社会需求,实基础、强能力、高素质、多样化的人才培养模式[2]。
酶工程学科发展迅速,需要不断地更新所使用的教材,才能让学生掌握新的、前沿的酶学知识。传统的酶工程教学主要围绕酶的生产、分离纯化和应用等进行,酶的修饰、酶的人工模拟、酶的固定化等内容只做概略介绍。本次教改后,选用了普通高等教育“十一五”国家级规划教材《酶工程》作为主要参考教材,同时参考国内外其他优秀教材,如《Fundamentals of Enzymology》、《酶学》(陈石根)、《酶工程》(罗贵民)等,对酶的修饰、人工模拟、固定化等详细地介绍了具体的方法、实例;引入酶的非水相催化、酶分子定向进化及核酶的研究及应用等新内容。在教学中融入一些文献资料补充扩展教学内容,使教学内容更加丰富,关注酶学的应用与研究前沿。
二、运用理论联系实践的酶工程教学方式
酶工程是一门理论联系实践很强,又很抽象的学科。根据这一特点,在教学方法改革中,充分体现理论联系实践,调动学生的积极性。突出教与学的密切结合、教学与研究的密切结合、课内与课外的密切结合[3]。
(一)理论课增加互动
在介绍理论知识时,从身边教师科研中的一些酶学案例开始或先提出学生感兴趣的问题,例如在介绍酶分子修饰前,先让学生查阅哪些酶作为药物使用具有较好的疗效,同时天然的药用酶在临床使用时有哪些不良反应、如何解决等。引导学生积极思考,调动学生的积极性,使学生由“被动地学”变成“主动地要学”;同时启发他们多提问题,多查阅相关文献,并组织分组讨论等。这样的授课方式不仅能增强师生之间的“互动”,还能培养学生独立思考、分析解决问题的能力。
(二)实验课与理论课密切配合
整合、更新酶工程实验课内容,充分体现酶工程现有技术手段,如卷心菜中过氧化物酶热稳定性测定的实验涵盖了细胞的破碎、酶的分离提取、酶活力测定的原理、酶残余活力测定、热稳定性测定等多个知识点及相关实验技术,进一步巩固基本理论知识,训练学生基本操作技能。通过开设综合性、设计性实验,让学生熟悉酶学研究的基本思路、方法和手段,锻炼学生开展酶学研究的能力。
(三)增设开放实验室项目与创新创业课题
传统观念中,只有研究生阶段才能进入实验室,参加科研活动。在黑龙江大学面向全体探索以创新意识培养为主旨的创业教育模式的背景下[4],积极申报开放实验室项目酶学研究课题,鼓励学生申报酶技术相关的创新创业项目,吸纳学有余力或有志于科研的学生进入到实验室,将酶工程专业实践教学与创新创业教育相对接,缩短学生学习理论知识与实践的距离,形成了良好的专业知识指导实践,实践促进专业知识学习的良性循环,学生逐步完成“我应该学”到“我要学”的这一转变过程。同时锻炼了学生独立设计实验方案、实施等从事科研的基本能力,激发其科研热情及学习潜力,培养其创新意识,锻造其坚忍不拔的科研精神。
三、注重多媒体辅助教学手段的应用
生物技术飞速发展,面对日新月异的新技术、新成果,如何提高有限的教学时间效率,增大课堂容量,是酶工程课程的重大挑战之一。
(一)采用多媒体辅助教学
酶工程内容具有抽象性、复杂性。在教学中,借助文字、图像、动画和声音相结合的方法来传递信息,是解决授课抽象难懂的一种快捷、有效的教学手段。在课件制作中,精心策划和组织文本,做到层次分明,重点突出,文字精练。合理使用图片、动画等资料,适时、适度,使教学内容直观、形象,学生能够愉快地接受知识,增强对知识的理解和记忆。在课堂上,也邀请学生作5-10min的幻灯片汇报,内容可以是其开放实验室的研究成果、综合设计试验结果,也可以是国外酶学研究论文。引导学生积极参与学习,而非被动接受知识。
(二)充分利用校园网资源,发展网络教学
在网络教学资源库中,上传教师的教案、教学周历、课件、教师授课的录像等教学文件,使学生在课下仍然可以自学酶工程课程;同时链接相关网站,方便学生直接查阅酶工程的最新研究状况。
四、考核方式以理论为本,突出实践及动态学习能力
为了改变以往学生突击学习应付考试的状况,课程加大考试改革力度,取消“一张卷定终身”的做法。酶工程课程成绩由四部分组成:期末笔试55分,实践教学20分,读书工程15分(开课时布置要读的科目、文献等),课堂专题讨论10分。笔试试卷题型多样,引入综合题、设计题,引导学生全面掌握酶学基本理论和概念,不猜题,不死记硬背。读书工程、课堂专题讨论培养学生查阅科研论文,总结归纳,得出结论的能力。实践教学体现了学生对酶学手段的掌握程度。四部分体现了学生基本理论知识掌握程度,酶技术及研究手段的掌握,酶学研究与应用领域的动态学习及动向捕捉能力,衡量了学生在从课本到理论前沿,从理论到实践的学习过程中的表现。引导学生以课本为本,理论联系实践,关注酶学前沿和知识更新。
五、加强双语课程建设
在全球经济一体化,酶工程学科发展迅速的背景下,学生走向工作岗位时,要面临适应日新月异技术发展的考验。学生应该熟悉酶工程专业英语,能够熟练阅读仪器的英文操作界面及说明书;具备获取国际最新酶工程技术信息内容的英文材料是学生重要的基本素质。培养受教育者形成“双语、双文、双能”的素养[5]。
为实现上述培养目标,采取以下主要措施。
第一,在中文教材的基础上,选择英文教材如《Fundamentals of Enzymology》等为参考,同时查阅国内外酶工程最新研究成果,经过整理,不断为学生提供与中文教材章节相匹配的英文参考资料,作为学生双语课程学习的阅读资料,在教学过程中逐渐完善酶工程英文教学内容。
第二,在课件等辅助手段的建设上,专业术语要清晰、明了。酶工程双语课程教学课件以英文为主,针对学生的英文接受能力,课堂讲授时可以使用中文将主要知识点、概念表述清晰,以便学生能够准确把握知识点,同时介绍英文术语和英文定义,要求学生掌握英文术语,了解英文定义。
第三,搜集整理国内外权威期刊、书籍上的文章,从教师搜集整理,逐步过渡到学生能够自行查阅资料,下载所需内容。从教师提纲挈领总结文献研究内容及研究意义,逐步过渡到大多数学生能够对所获得资料进行点评。整理积累能够体现酶工程技术发展趋势或先进实验室或机构的研究内容,逐步消化吸收,成为后续课堂教学内容。
第四,在教学方式上,结合学生实际情况,不断调整中英文教学比例。学期初,选择难度适中的英文参考文献和教材,同时与学生在本课程双语教学方面进行沟通,明确教学目标,动员学生学习新知识,调动他们攻克难关的积极性。帮助学生逐渐适应英文教学环境,在教学过程中逐渐增加英语教学内容,调整双语教学速度,增加课件中的英文比例。
通过对酶工程课程教学内容的梳理,改革后的酶工程课程体系融入新的酶学分支,以适应现代生物技术发展;通过教学方法、考核方式上的改革,使学生掌握现代酶学技术研究手段,扩展了学生国际化视野,培养学生学习国内外酶学前沿知识的能力及创新能力,体现教学和科研相结合的人才培养模式。本课程的改革与实践获得了学生普遍好评,在历届评教过程中均名列前茅。在考核、评价体系中引导学生不但学习酶工程知识和技能,同时培养学生相互学习、自我完善及追求卓越的思想、情感、意志和品质[6]。
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收稿日期:2013-09-17
关键词:地方本科院校 生物工程 教学改革
中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)01(c)-0200-02
生物工程是以细胞工程、基因工程、生物分离工程、蛋白质工程、微生物工程为核心,借助于现代工程技术,以先进生物技术研究成果为对象,以产业化为目标,进行科学研究开发为其基本任务的工学学科,是生命科学从实验室研究成果通向工业生产的桥梁生物工程技术,现已广泛应用于医药、农业、能源、环境、食品等行业,发展速度突飞猛进。
1 我校生物工程专业发展现状
湖南科技学院是位于湖南永州市,集文学、理学、工学、法学、经济学、管理学、教育学等学科于一体的地方本科院校。我校生物工程专业创办于2004年,已培养了学生609人,目前有在校学生253人,2008年生物工程专业批准确定为国家教育部第1类特色专业,2009年获批第二批湖南省普通高学特色专业,2010年获批教育部、财政部第六批高等学校特色专业,2012年获批教育部综合改革试点专业项目,现有中央与地方共建特色优势学科“生物质能利用生物技术实验室”1个,湖南省高校产学研合作示范基地1个,湖南省级精品课程1门。
2 我校生物工程专业教学过程中存在的问题
经过近10年的发展,生物工程已成为我校优势发展学科,但不可避免地存在许多问题,主要表现在:(1)长期以来我们照搬重点院校教育模式,制订一系列培养方案与教学计划,各门课程之间的教学内容相对独立,基本上采用的是研究型人才的培养模式,与高级应用型人才培养思路不相协调,未能真正体现地方经济发展特色,本专业课程设置偏重基本知识、基本原理的掌握,大部分专业课未能突出体现工程系统的背景。(2)以前,我们往往注重学科化、学术化的发展道路,甚至沿袭了部分师专的师范化的发展模式,只重视理论知识研究和各门学科的独立性,大都忽视了工程学科之间综合性以及工程实践的作用,导致我们的毕业生的视野长期被局限在科学技术的范围之内,其工科技能未得到提升,培养出来的毕业生倾向于“工程科学家”而不是适应现代企业发展需要的工程师。(3)本专业部分教师自身缺乏工程背景和有效系统的专门训练,大部分教师没有实际的工程学习或者工作经验,教师的教学手段只在传统教学模式的基础上作了稍许调整,大多重视理论灌输、轻实践技能的培养,未能及时把工程实例充实到课堂上来,没有真正体现“面向工程”的办学理念和培养目标。(4)本专业未永州地方相关企业形成互相依存、互利互惠、协调发展的有效机制。加上专业办学经费不足、仪器设备陈旧、专业教师人数奇缺等因素,导致学生的工程训练大多只局限在课堂和实验室,培养出来的毕业生缺乏对工程背景、真实工程情况的了解,更谈不上得到综合、系统的工程实践技能训练。
3 生物工程专业专业教学改革与探索
面对迅速发展飞速的当今世界,工程不再是狭窄的科学与技术涵义,它不仅仅靠一种知识就能支撑,而是要建立在科学与技术之上的包括社会、经济、文化、道德、环境等多因素的大工程涵义,工程师职业与其他职业的区别就在于高度的实践性和综合性,学生在工程观的背景下经过综合知识和系统思维的培养、训练,才能做出对企业发展急需工程项目。针对教育部评估专家提的建议和意见,经过我们系部领导和教研室讨论,借鉴一些示范院校的经验,结合永州地方经济发展的实际需要,我们拟对生物工程专业教学内容进行改革与探索,主要设置以生物制药、生物化工、农林种植、农产品加工为特色的生物工程专业人才培养目标及相应的课程体系,用工程观、实践观理念来培养学生,要求专业教师树立工程系统性和整体性观念,凸显本专业“以工为主”的办学思路,强化人才培养的“工程观”教育教学理念,大力提升学生的实践与创新能力。主要做法如下。
3.1 逐步推行本科生导师制
我们拟逐步在本科生一年级下学期开始中在推行导师制,一直持续到学生毕业,针对不同学生的特点,划分不同专业方向的导师,导师的遴选除了本专业的老师外,还积极遴选一些企业资深工程师作为校外导师,导师对学生从学习、思想、生活各个方面进行全方位的指导。要求导师在课堂教学内外都与学生密切联系,鼓励学生创造性发展,鼓励学生多带着问题学习,多带着探索精神去发现学习中遇到的问题和解决学习中遇到的问题。通过教师与学生的双结对,引导学生尽早接触科研活动,参与专业文献查阅、科研论文写作、科研实验、工程设计、工厂技术疑难攻关等,完成学生的毕业论文或设计,逐步培养学生的创新能力、动手能力、自主学习能力。
3.2 重视实习实训教学
实习是提高工科学生感性认识和工程能力的主要环节,计划安排6周时间(其中1周实习准备、4周集中实习、1周为实结),按20人/组的标准分别配备校内外指导老师各一名,校内外指导老师对学生的实习进行全程指导。以前生物工程专业的实习,实习基地不稳定,专业方向不十分合适,影响实习效果,我们将根据永州地方经济特色,到相关永州相关企业(如农业示范园、啤酒厂医药公司、永州特色经济种植基地、食品公司、农产品加工公司等)走访、沟通,通过签订协议、挂牌等方式,建立起7~10个稳定的实习基地,同时我们将逐步开展校内实习基地的建设,拟建设如生物发酵中试基地、生态农业示范基地、特色观赏园林示范基地等,使学生能够更好的在专业对口的企业或基地实习,培养动手能力,为学生今后从事科研开发、工程设计奠定基础,同时我们还将积极鼓励学生开展专业社会实践活动,配备校内外专业指导老师进行跟踪指导。
3.3 突出抓好课程设计
以前,生物工程专业的大部分学生毕业环节内容都以参与教师科研课题为主,他们在完成论文的过程中缺少工程设计的训练。但绘制工艺流程图、物料、能量衡算、工艺设备选型等工作是工程应用型人才所必备的基本能力。为此在生物工程专业的课程设置上,在第4、5学期相关的专业课学完后,我们都设置了对应的课程设计,积极与校内外实训基地合作,课程设计来源于永州当地企业(如啤酒厂医药公司、食品公司、农产品加工公司等)在生产过程中遇到的设计问题,使学生在校内外导师的指导下完成工程设计的训练。
3.4 做实毕业环节
无论是毕业论文还是毕业设计都是学生实践性和创新性能力培养最重要的环节。本专业要求在第六学期导师就必须考虑课题,下达毕业论文(设计)任务书,让学生先进行文献查阅、外文翻译等前期准备工作,争取在暑假期间就进入课题工作阶段,学生课题必须与解决永州当地企业(如农业示范园、啤酒厂医药公司、永州特色经济种植基地、食品公司、农产品加工公司等)在生产过程中遇到的问题相关,充分调动学生的积极性,使学生的毕业设计与永州地方经济紧密结合。学生通过大半年毕业环节的锻炼,其动手能力、独立思考能力、团队协作能力、理论联系实际能力、工程实践创新能力均能大幅度提高。做实了毕业环节,就会使学生通过半年的历练使前三年积累的知识得到升华。
3.5 加强教师队伍建设
我们将坚持引进与培养相结合的教师队伍建设思路,加强青年教师的培养,通过听课、研讨、交流等方式进行传帮带促进青年教师的成长,同时依托生物工程教育部特色专业,教育部综合改革试点专业,湖南省高校产学研合作示范基地等融教学和科研为一体,积极倡导专业教师形成特色学科团队,课题攻关。每年将选送部分教师到永州当地企业生产一线锻炼学习,针对性的开展专业技能训练学习时间不少于2个月,在校的专业教师在承担理论教学任务的同时必须到校内实训基地参与实训指导,鼓励专业教师参与项目研究、技术开发、技术应用推广和提高学历层次,培养“双师型”教师,同时聘请一些经验丰富的专家、企业工程师给学生授课、讲学,进行毕业论文或实习实训指导等。