生物醫(yī)學(xué)工程與生物技術(shù)范文

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第1篇

生物工程技術(shù)是人們以現(xiàn)代生物科學(xué)為基礎(chǔ)，根據(jù)生物體的結(jié)構(gòu)、特性和功能，運用工程技術(shù)的原理和方法，設(shè)計構(gòu)建具有預(yù)期性狀的新物種或新品系，為社會提供商品和服務(wù)的一種綜合性技術(shù)體系。生物技術(shù)的研究領(lǐng)域十分廣泛，它包括所有對生物進行干預(yù)的技術(shù)手段：重組DNA技術(shù)、基因治療、生物制藥技術(shù)、克隆技術(shù)、基因芯片技術(shù)等。生物技術(shù)包含許多方面的內(nèi)容,包括蛋白質(zhì)工程、基因工程、酶工程和細(xì)胞工程。生物工程技術(shù)的興起為現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展和工農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生事業(yè)的進步提供了巨大的潛力，同時也給人類帶來的豐厚回報率，因此，生物工程技術(shù)已成為世界各國研究的重點和世界高科技競爭的焦點。

1 我國生物工程技術(shù)產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀

1.1 制造生物活性蛋白 基因工程技術(shù)的發(fā)展在醫(yī)學(xué)上最重要的成就表現(xiàn)在治療用生物活性蛋白或疫苗的生產(chǎn)和使用，利用基因工程生產(chǎn)有藥用價值的蛋白質(zhì)、多肽產(chǎn)品已成為當(dāng)今世界一項重大產(chǎn)業(yè)，并將有望成為21世紀(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。2000年我國基因工程藥物和疫苗年銷售額已達近120億元人民幣[1]?，F(xiàn)代生物技術(shù)制藥有別于傳統(tǒng)制藥方法，運用現(xiàn)代生物技術(shù)不僅可以開發(fā)更加精確有效、不良反應(yīng)更小的新藥和新型疫苗,更重要的是可以預(yù)防和治療一些應(yīng)用傳統(tǒng)治療方法無法克服的疾病。

1.2 醫(yī)學(xué)科學(xué)研究 1990年10月國際人類基因組計劃啟動，我國科學(xué)家承擔(dān)了人類基因組1%的測序，是惟一加入該計劃的發(fā)展中國家。人類基因組計劃是現(xiàn)代生物技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的成功應(yīng)用，隨著大量與人類健康有關(guān)的基因的定位、鑒定分離，遺傳診斷和基因治療都將成為現(xiàn)實，現(xiàn)代生物技術(shù)將使醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究提高到一個新的水平。

1.3 疾病診斷 人類絕大部分疾病都與基因密切相關(guān)，包括自身基因的變異與外源基因的入侵。因此，從基因水平探測和分析疾病的起因，從基因水平干涉和矯正疾病造成的紊亂，是近些年來基礎(chǔ)和臨床醫(yī)學(xué)新的研究方向。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)其中一個重要的方面就是盡早檢測出在人、動物體內(nèi)的病原性物質(zhì)，做到早發(fā)現(xiàn)、早治療。基因芯片是生物芯片的一種，可一次性對樣品大量序列進行分析與檢測。目前科研人員已分析出各種遺傳病的基因序列，并根據(jù)其序列合成出基因探針，用于各種遺傳病的檢測以及優(yōu)生優(yōu)育，還可用于遺傳病的防治和治療，基因診斷可望成為臨床的一項常規(guī)的檢測診斷技術(shù)。

1.4 疾病治療 現(xiàn)代生物科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，使生物學(xué)和醫(yī)學(xué)研究進入了分子水平時代。目前，基因治療的關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)了突破,ADA缺陷病、B型血友病、惡性腫瘤、梗塞性外周血管病等5種治療方案已進入臨床試驗。其中，應(yīng)用移植造血干細(xì)胞來治療白血病和一些遺傳性血液病已較為普遍，另外干細(xì)胞在腫瘤和免疫系統(tǒng)疾病治療中也有很好的療效。器官移植是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的重要領(lǐng)域之一，但是目前供移植用的組織器官非常短缺，轉(zhuǎn)基因豬有望為人類提供移植所需的器官。此外，隨著轉(zhuǎn)基因和克隆技術(shù)的成熟，解決安全性和異源組織排異反應(yīng)的問題成為可能，并且為防止新病原帶入移植器官或組織做出更大貢獻[2]。

1.5 預(yù)防醫(yī)學(xué) 預(yù)防醫(yī)學(xué)的一大領(lǐng)域是環(huán)境監(jiān)測和環(huán)境凈化,現(xiàn)代生物工程技術(shù)在此領(lǐng)域的研究與應(yīng)用已發(fā)揮了重大作用。基因跟蹤法鑒定帶菌者以預(yù)防流行病的蔓延，基因探針能快速靈敏地檢測水中病毒含量，生產(chǎn)生物農(nóng)藥和生物肥以減少環(huán)境污染以及利用基因工程菌消除污染水面的石油以凈化環(huán)境等，生物技術(shù)在此領(lǐng)域顯示出了光明的前景，提高了環(huán)境質(zhì)量。我國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的總體水平已經(jīng)在發(fā)展中國家處于領(lǐng)先地位，但與發(fā)達國家相比還有一定的差距。未來的發(fā)展還存在著許多問題，主要表現(xiàn)在生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)實力依然不強、技術(shù)轉(zhuǎn)化能力差、產(chǎn)業(yè)化規(guī)模小、產(chǎn)品少、支撐技術(shù)及生產(chǎn)裝備落后、研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化脫節(jié)、缺乏具有核心競爭力的國際化大企業(yè)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的整體環(huán)境有待改善等方面。同時，我國生物產(chǎn)業(yè)內(nèi)部創(chuàng)新能力嚴(yán)重不足，現(xiàn)有人力資源偏重于理論研究，實用型創(chuàng)新能力不足，缺乏創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才。

2 生物工程技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育中的滲透及影響作用

生物工程技術(shù)是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一次飛躍，它不是單一的傳統(tǒng)化學(xué)、生物學(xué)、遺傳學(xué)、醫(yī)學(xué)、微電子學(xué)的交叉與融匯，關(guān)鍵是它的每一個具體的研究成果都有可能導(dǎo)致一種產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)上的革命。

2.1 生物工程技術(shù)知識滲透到醫(yī)學(xué)學(xué)科知識體系中的必然性 生物工程技術(shù)的學(xué)科內(nèi)容顯著不同于傳統(tǒng)學(xué)科，從本質(zhì)上講，生物工程技術(shù)是人類對生命過程的觀察、研究和認(rèn)識，然后將這些生命過程中所包含的一些非常微妙、精確、高級的反應(yīng)用于制造出人們所需要的產(chǎn)物，創(chuàng)造出對人類有益的所需要的動植物新品種。醫(yī)學(xué)教育是培養(yǎng)掌握基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)的基本知識、基本理論和基本技能，而且能夠從事疾病的診治、醫(yī)學(xué)教育和科學(xué)研究的寬口徑醫(yī)學(xué)專門人才的一類專業(yè)?，F(xiàn)代生物工程技術(shù)的發(fā)展已廣泛滲透到醫(yī)學(xué)各個領(lǐng)域，在今后10～20年里將使醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的各個重要方面發(fā)生根本性變革，事實上當(dāng)今從事醫(yī)學(xué)研究的各類科技人員都深感生物技術(shù)知識和手段對它們研究工作的重要性。但是從目前來看，許多醫(yī)療從業(yè)人員對生物學(xué)及相關(guān)學(xué)科的了解比較膚淺。原因是我國的醫(yī)學(xué)教育專業(yè)要求學(xué)生掌握以基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)為主干學(xué)科的基本理論和基本技能，學(xué)習(xí)公共衛(wèi)生及與醫(yī)學(xué)相關(guān)的人文社會科學(xué)、自然科學(xué)等有關(guān)知識與方法，缺少與醫(yī)學(xué)相關(guān)的生物工程技術(shù)課程。著眼生物工程技術(shù)的發(fā)展趨勢，把生物技術(shù)知識滲透到醫(yī)學(xué)學(xué)科知識中，具有時代的緊迫性。知識的分化是為了更好地對某一領(lǐng)域進行研究，分科教學(xué)并不是目的，它只是讓人們具體地了解某些領(lǐng)域的知識，知識的綜合運用才是最終目的。淵博而豐富的跨學(xué)科知識教學(xué)能夠起到相互補充、相互啟發(fā)的作用，同時提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)創(chuàng)新動力?？梢哉f學(xué)科內(nèi)知識綜合轉(zhuǎn)化為學(xué)科間的知識，必將成為各學(xué)科教學(xué)發(fā)展的趨勢。

2.2 生物工程技術(shù)的發(fā)展對我國醫(yī)學(xué)教育課程設(shè)置的影響 盡管我國醫(yī)學(xué)教育取得了較大的成績，但仍然不能完全適應(yīng)社會的進步、生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及衛(wèi)生事業(yè)改革的需要。為此醫(yī)學(xué)教育課程設(shè)置必須進行改革，把生物學(xué)的主干學(xué)科，如分子生物學(xué)、遺傳學(xué)貫穿在整個醫(yī)學(xué)課程中。選修課程體系要以拓展知識結(jié)構(gòu)，擴大知識面，加強前沿、新興、交叉學(xué)科知識為出發(fā)點，構(gòu)建與素質(zhì)教育相配套的選修課課程體系。適當(dāng)減少必修課授課門數(shù)和學(xué)時，加強學(xué)生自學(xué)能力的培養(yǎng)。新型交叉學(xué)科：分子生物學(xué)、臨床遺傳學(xué)、分子病理學(xué)、流行病學(xué)和計算機科學(xué)至關(guān)重要，特別是由基因組學(xué)和信息學(xué)融合形成的新學(xué)科-生物信息學(xué)將開創(chuàng)整個生物醫(yī)學(xué)教育和研究的新時代。

2.3 構(gòu)建與培養(yǎng)醫(yī)學(xué)人才綜合素質(zhì)相適應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容的時代緊迫性 構(gòu)建以體現(xiàn)人文社會、自然科學(xué)類知識向醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識，醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識向臨床知識，臨床知識又向基礎(chǔ)前伸的滲透、互跨式整合課程。采用以學(xué)科為中心模式、以問題為中心模式和模整合課程混合型課程模式，最終達到專業(yè)基本教學(xué)內(nèi)容的要求。在醫(yī)學(xué)教學(xué)中嘗試?yán)脤W(xué)科間橫向遷移、滲透，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和解決問題的能力，引導(dǎo)學(xué)生運用生物工程技術(shù)知識和方法來解決醫(yī)學(xué)問題，同時，又運用生物工程技術(shù)知識去解釋醫(yī)學(xué)中難以解釋的現(xiàn)象，這樣可極大地鼓舞學(xué)生，又給學(xué)生提供更多的機會，讓他們主動去體驗、探索、研究，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識和科研能力，對學(xué)生畢業(yè)后繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育將產(chǎn)生積極的影響?？傊?，現(xiàn)代生物工程技術(shù)的發(fā)展，正在對醫(yī)學(xué)教育產(chǎn)生廣泛而深遠的影響，其內(nèi)容涉及到確立新的培養(yǎng)目標(biāo)，醫(yī)學(xué)教育課程設(shè)置必須進行改革，構(gòu)建醫(yī)學(xué)人才知識、能力、素質(zhì)相結(jié)合的教學(xué)內(nèi)容等。這些在國外已經(jīng)引起教育工作者的廣泛關(guān)注，我們不能等閑視之。

參考文獻

第2篇

On Graduates' Gardening Plant Genetic Engineering

Principles and Techniques Teaching and Reform

CHEN Changming

（College of Horticulture， South China Agricultural University， Guangzhou， Guangdong 510642）

Abstract Plant Genetic Engineering Principles and Techniques is a plant related graduate of an important basic course， the article reviewed the current postgraduate course in practice teaching reform， analyzes the existing problems. According to the characteristics and horticulture graduate personnel training requirements of plant genetic engineering， it is proposed to improve the quality of teaching practice teaching methods and measures to improve the practical teaching system to improve the ability of students to acquire knowledge and innovation.

Key words graduates; Plant Genetic Engineering; teaching reform

0 引言

基因工程是二十世紀(jì)八十年代在分子生物學(xué)和分子遺傳學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門新興學(xué)科。它的主要研究內(nèi)容是體外將核酸分子插入質(zhì)粒或其他載體分子，構(gòu)成新的遺傳物質(zhì)組合，并將其轉(zhuǎn)化到原先沒有這類遺傳因子的寄主細(xì)胞內(nèi)，且能持續(xù)穩(wěn)定地表達和遺傳。因此，應(yīng)用基因工程技術(shù)，人們可以按照自己的主觀愿望，創(chuàng)造出自然界原本不存在的新生物類型?？蒲腥藛T正是利用這一特征，已在提高農(nóng)作物產(chǎn)量，改善品質(zhì)，增強抗逆性和抗病蟲害的能力等方面取得令人矚目的成就。園藝作物主要包含果樹、蔬菜、觀賞植物三大類經(jīng)濟作物，基因工程在園藝作物品種改良，關(guān)鍵基因的發(fā)掘，種質(zhì)鑒定等方面有著重要的作用，如今很多農(nóng)業(yè)院校園藝系相繼開設(shè)了研究生的園藝植物基因工程原理與技術(shù)課程。

1 研究生基因工程原理與技術(shù)課程教學(xué)與實踐改革現(xiàn)狀

為了適應(yīng)現(xiàn)代生物技術(shù)的飛速發(fā)展和達到培養(yǎng)高素質(zhì)科研人才的要求，基因工程原理與技術(shù)課程已被設(shè)置為包括生物技術(shù)、生命科學(xué)、生物工程在內(nèi)的生物相關(guān)專業(yè)、醫(yī)學(xué)專業(yè)及農(nóng)林專業(yè)本科生和研究生的必修課。由于基因工程技術(shù)在生物科學(xué)研究中的地位舉足輕重，在眾多綜合院校和農(nóng)業(yè)院校都開設(shè)了基因工程類課程，對基因工程類課程改革做了許多研究工作。阮小蕾等探討了本課程在傳統(tǒng)的理論和實驗教學(xué)中存在的不足，結(jié)合筆者的教學(xué)經(jīng)驗，在教材建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容的改革與建設(shè)、實驗配套的硬件與軟件建設(shè)、實驗教學(xué)安排等方面進行了探索，總結(jié)出了一套行之有效的理論和實驗教學(xué)方法。姜大剛等對研究生基因工程實驗教學(xué)改革進行了探討。提出了以教學(xué)大綱為指導(dǎo)開展教學(xué)，做好課程規(guī)劃;構(gòu)建“和諧課堂”，重視教學(xué)效果;教學(xué)內(nèi)容的與時俱進和不斷充實完善;重視師資隊伍建設(shè)，發(fā)揮骨干教師的模范作用;科研內(nèi)容的滲入和應(yīng)用等觀點。馬婧等針對園藝專業(yè)研究生的特點和人才培養(yǎng)要求，提出了根據(jù)課程性質(zhì)，合理安排課程時間，針對專業(yè)特點，選擇理論教學(xué)內(nèi)容。并探討了實驗教學(xué)實踐的方法，提出了采用小班教學(xué)，“高帶低”的輔助教學(xué)模式。

2 園藝研究生植物基因工程原理與技術(shù)課程教學(xué)與實踐存在的問題

園藝植物基因工程原理與技術(shù)是針對園藝專業(yè)低年級碩士、博士研究生的一門專業(yè)選修課程，包括基因工程原理講授和實驗技術(shù)操作兩個部分。以筆者所在的華南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院為例，該課程是針對園藝相關(guān)專業(yè)（包括果樹學(xué)、蔬菜學(xué)、花卉學(xué)、園藝產(chǎn)品采后科學(xué)、茶學(xué)）低年級碩士和博士研究生開設(shè)的一門專業(yè)選修課程，該專業(yè)生源大部分為園藝專業(yè)本科畢業(yè)生，同時存在一些跨專業(yè)考研的與生物不相關(guān)專業(yè)的學(xué)生，他們在本科階段沒有學(xué)習(xí)過基因工程、分子生物學(xué)、植物生物技術(shù)等相關(guān)知識，相對來說，存在學(xué)生基礎(chǔ)知識薄弱、專業(yè)背景復(fù)雜、研究方向多樣等因素，這為園藝植物基因工程原理與技術(shù)課程在園藝專業(yè)研究生中的教學(xué)帶來了一定的困難。除此之外，開設(shè)時間短，課時少，一些學(xué)校的實驗條件有限等現(xiàn)實情況也成為了該課程開展的制約條件，另外由于很多同學(xué)以前沒有做過分子生物學(xué)方面的實驗，對基因工程實驗的操作非常生疏，因此也必要對他們進行特別的指導(dǎo)與教學(xué)。針對以上問題，該課程應(yīng)結(jié)合專業(yè)特色和教師個人科研工作，讓研究生掌握一定的基因工程技術(shù)，為今后的研究和生產(chǎn)工作奠定基礎(chǔ)，本文從課程的理論體系教學(xué)和實驗設(shè)置等方面提出了課程改革的措施。

3 研究生園藝植物基因工程原理與技術(shù)課程教學(xué)改革措施

3.1 設(shè)計合理的園藝專業(yè)研究生植物基因工程原理與技術(shù)理論教學(xué)內(nèi)容

園藝植物基因工程原理與技術(shù)雖然以實驗操作為主，但離不開基本原理知識的講述，傳統(tǒng)的基因工程理論知識體系龐大而復(fù)雜，在有限的課時里（設(shè)計為30個學(xué)時），講授者很難將所有相關(guān)知識一并傳授給學(xué)生。因此挑選合適的講授內(nèi)容就顯得尤為重要了。園藝專業(yè)研究生的研究對象主要為果樹、蔬菜和花卉，運用植物基因工程技術(shù)的主要目的是對植物某一性狀進行改良。所以在課程內(nèi)容選擇上應(yīng)該以植物基因工程所要解決的主要問題為導(dǎo)向，帶著問題和目標(biāo)選擇授課內(nèi)容。講授側(cè)重于植物基因工程的相關(guān)內(nèi)容，重點講解核酸提取，目的基因的克隆，植物表達載體的構(gòu)建，重組子篩選，農(nóng)桿菌介導(dǎo)的轉(zhuǎn)基因方法等內(nèi)容。通過這些內(nèi)容的教授，學(xué)生就可以掌握在植物基因工程研究中所需要的基本理論知識，為將來從事相關(guān)的科學(xué)研究打下基礎(chǔ)。隨著現(xiàn)代基因工程技術(shù)的快速發(fā)展，基因工程的技術(shù)更新很快，除了基本的基因工程原理知識，也需要及時獲得最新的用于植物基因工程，尤其是適用于園藝類植物基因工程的新方法和新技術(shù)，并整合到教學(xué)內(nèi)容中，如最近出現(xiàn)的可用于園藝植物基因沉默的新技術(shù)TALEN和CRISPR/Cas系統(tǒng)等，與時俱進地更新教學(xué)內(nèi)容，將新知識、新理論、新方法傳授給學(xué)生。

3.2 合理安排實驗內(nèi)容

研究生教育應(yīng)以科研為目標(biāo)，園藝植物基因工程原理與技術(shù)課程的學(xué)習(xí)就是為研究生將來進行植物基因工程相關(guān)的科研活動打基礎(chǔ)的，我們的課程教學(xué)與設(shè)計也要以園藝植物研究為導(dǎo)向，巧妙進行實驗設(shè)計，合理安排實驗內(nèi)容。植物基因工程相關(guān)的實驗方法和技術(shù)非常多，應(yīng)選擇適合園藝專業(yè)研究生的實驗內(nèi)容。選擇內(nèi)容的標(biāo)準(zhǔn)主要有三個方面：第一，實用性原則，現(xiàn)在我們園藝學(xué)院科研項目所需的基因工程操作主要有基因克隆、載體構(gòu)建、表達分析、基因遺傳轉(zhuǎn)化等，所以我們著重從這些方面入手，設(shè)計實驗，讓學(xué)生對將要從事的基因工程方面的實驗有一個整體的認(rèn)識;第二，創(chuàng)新性原則，基因工程技術(shù)發(fā)展了這么多年，出現(xiàn)了很多新的技術(shù)，然而在我們的實驗教學(xué)過程中，一直沿用最基本的實驗操作模式，因此在現(xiàn)有實驗的基礎(chǔ)上加上一些近年來新發(fā)展的技術(shù)可培養(yǎng)研究生科研上與時俱進的思維，如我們可在實驗的內(nèi)容加上生物信息學(xué)的內(nèi)容，或者學(xué)生采用電子克隆技術(shù)得到的基因序列，設(shè)計擴增引物，用PCR的方法擴增，并送往公司測序，然后分析序列，以培養(yǎng)學(xué)生獨立思考與探索的意識，而且現(xiàn)在用的實驗指導(dǎo)書，實驗技巧與知識已經(jīng)陳舊，有必要增加新的基因工程操作技術(shù)到本課程的實驗指導(dǎo)書中;第三，合理性和可操作性原則，園藝研究生有別于其他生物專業(yè)的研究生，他們的生物技術(shù)，生物化學(xué)以及分子生物學(xué)方面相關(guān)知識比較薄弱，所以在實驗過程中的實驗內(nèi)容及時間安排應(yīng)循序漸進，合理有序，首先從學(xué)生們易于接受的DNA提取、PCR以及凝膠電泳入手，再進一步到載體構(gòu)建及基因表達，實驗操作過程中分組進行，每組4～5人，每一組由一個實驗經(jīng)驗豐富的高年級研究生任指導(dǎo)組長。

3.3 理論聯(lián)系實際，開展科研訓(xùn)練，探索原理講授與實驗技術(shù)操作最佳結(jié)合方式

園藝植物基因工程原理與技術(shù)不但注重理論知識的講授和掌握，相關(guān)實驗技術(shù)更是本門課程的精髓所在，本門課程的最終產(chǎn)出還是看學(xué)生是否能夠完成基因工程相應(yīng)的實驗操作，并將實驗手段和方法用于生產(chǎn)實踐。然而基因工程的基本原理是理解實驗技術(shù)的基礎(chǔ)，是解釋實驗技術(shù)和開發(fā)新的實驗技術(shù)的必要支撐。如何將實驗原理的講授與實驗操作的實施有序有效結(jié)合是開好該門課程的關(guān)鍵，可從以下四個方面考慮：第一，理論課與實驗課時間順序的安排，例如是先講理論還是先做實驗，是穿行，還是依次完成;第二，理論課與實驗操作課的銜接性探索;第三，理論課與實驗課講授內(nèi)容的分配，如在實驗課中，相關(guān)實驗注意事項及實驗技巧需要強調(diào)，除此之外還會涉及一些實驗原理，因此要探索實驗課中應(yīng)該重點講授哪方面的實驗原理;第四，在實驗過程中讓學(xué)生對實驗結(jié)果逐步運用相關(guān)理論進行分析并制定下一步實驗計劃，讓學(xué)生主動地參與到實驗的設(shè)計與實施中，在實驗中將各章節(jié)知識相融合，理論與實踐相貫通。

第3篇

[關(guān)鍵詞]校企共建工程中心 生物技術(shù)實踐教學(xué)

[中圖分類號] G642.0 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2014）01-0135-03

黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)生物技術(shù)專業(yè)是在農(nóng)業(yè)微生物實驗室的基礎(chǔ)上建立的，曾三次被評為黑龍江省普通高校重點建設(shè)專業(yè)。該專業(yè)經(jīng)過多年發(fā)展，培養(yǎng)了大量社會所需的生物技術(shù)人才，與社會聯(lián)系廣泛，社會聲譽逐步提升，專業(yè)建設(shè)能密切聯(lián)系本地經(jīng)濟社會發(fā)展，在與相關(guān)產(chǎn)業(yè)和領(lǐng)域的合作方面有良好的機制與途徑，畢業(yè)生廣泛受到用人單位的歡迎，歷年初次就業(yè)率就達到85%以上。

經(jīng)過多年的建設(shè)，生物技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)體系已較為成熟，但生物技術(shù)的迅猛發(fā)展，新知識、新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，對生物技術(shù)人才培養(yǎng)的質(zhì)量提出了更高的要求。因而，生物技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)、思路及方案的制訂要充分考慮學(xué)校的優(yōu)勢、就業(yè)需求和未來發(fā)展的需要，要站在學(xué)科前沿，緊盯生物技術(shù)專業(yè)的發(fā)展趨勢，適度超前，培養(yǎng)在幾年乃至若干年之后，仍為社會所需要的人才。[1]本文依托黑龍江省寒區(qū)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化綜合利用工程技術(shù)研發(fā)中心這一平臺，對生物技術(shù)專業(yè)的實踐教學(xué)模式進行初步探索、研究。

一、生物技術(shù)專業(yè)實踐教學(xué)存在的問題

我校生物技術(shù)專業(yè)的學(xué)生實踐能力的提高主要通過以下幾個層次進行：首先是基礎(chǔ)課實踐能力培養(yǎng)，主要是通過生物基礎(chǔ)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、微生物學(xué)、免疫學(xué)和遺傳學(xué)課程的實驗與生物基礎(chǔ)課的野外實習(xí)得到初步的鍛煉；其次是在學(xué)習(xí)基因工程、發(fā)酵工程及設(shè)備、細(xì)胞工程、生物工程下游技術(shù)等專業(yè)課程中的實驗及實習(xí)得到進一步的訓(xùn)練，主要涉及一些專業(yè)基本技術(shù)的培養(yǎng)；最后就是本科畢業(yè)論文的設(shè)計、研究及畢業(yè)實習(xí)。但在實踐能力培養(yǎng)過程逐漸發(fā)現(xiàn)存在諸多問題。

（一）實驗課內(nèi)容陳舊重復(fù)

實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力的重要環(huán)節(jié)。生物技術(shù)是21世紀(jì)發(fā)展最快的學(xué)科，生物技術(shù)的研究內(nèi)容、方法及設(shè)備日新月異。為了適應(yīng)生物技術(shù)的發(fā)展，實驗教學(xué)要不斷地革新。而我校由于師資力量條件的限制，儀器設(shè)備年更新率不足5%，致使有些課程的實驗內(nèi)容無法更新。比如，發(fā)酵工程及設(shè)備的實驗有3個：豆醬的生產(chǎn)、酸奶的發(fā)酵和固定化酵母細(xì)胞及酒精的生產(chǎn)，實驗內(nèi)容仍舊停留在20年前的水平。而發(fā)酵工程及設(shè)備、酶工程兩門課程均有固定化細(xì)胞的實驗內(nèi)容，基因工程、分子生物學(xué)也存在實驗內(nèi)容重復(fù)的問題。實驗課內(nèi)容的陳舊及重復(fù)，使培養(yǎng)的學(xué)生不能適應(yīng)社會的發(fā)展，競爭力不強。

（二）課程實習(xí)實施效果良莠不齊

生物技術(shù)專業(yè)的課程實習(xí)主要涉及三門課，一是生物學(xué)基礎(chǔ)，在帽兒山進行為期1周的標(biāo)本采集及鑒定實習(xí)，該課程的實習(xí)由學(xué)生直接參與，加之有豐富經(jīng)驗的老教師帶隊，歷年實施效果較好，得到學(xué)生歡迎。另兩門是發(fā)酵工程及設(shè)備、生物工程下游技術(shù)專業(yè)課，也均有1周的課程實習(xí)，但該兩門課程的實習(xí)均是采用參觀實習(xí)的形式，由于該部分的實習(xí)均是參觀發(fā)酵車間，噪音大，學(xué)生聽不清楚，學(xué)生在實習(xí)過程中走馬觀花，預(yù)計的實習(xí)時間很難達到，存在著實習(xí)實際學(xué)時達不到理論學(xué)時及實習(xí)效果差的問題。另外，發(fā)酵車間均大同小異，選擇參觀好幾個發(fā)酵工廠，學(xué)習(xí)效果差異不大，學(xué)生通過實習(xí)學(xué)到的知識量少。

（三）畢業(yè)論文研究不能有效提高學(xué)生的動手和創(chuàng)新能力

學(xué)生是在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進行畢業(yè)論文的設(shè)計、實施和撰寫，畢業(yè)論文的完成可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力。但目前存在著老師指導(dǎo)學(xué)生數(shù)量過多的現(xiàn)象，有的老師會指導(dǎo)10名左右本科生；同時需要老師填寫及督促、檢查學(xué)生完成的表格有選題執(zhí)行情況統(tǒng)計表、指導(dǎo)教師情況統(tǒng)計表、教師工作總結(jié)、畢業(yè)論文執(zhí)行情況檢查表、中期檢查表、工作進度表、教師指導(dǎo)記錄表、工作日志、學(xué)生工作總結(jié)和優(yōu)秀論文推薦表等，這些均加重了老師的工作量，使老師平均指導(dǎo)每個學(xué)生的精力減少，不可避免地造成學(xué)生畢業(yè)論文完成質(zhì)量不高的問題。

（四）畢業(yè)實習(xí)實施困難

教學(xué)計劃中安排學(xué)生在第八學(xué)期的1至15周進行畢業(yè)實習(xí)，是將四年所學(xué)的理論和實踐相結(jié)合的重要階段，可促進學(xué)生基本理論、基本知識、基本技能的融會貫通，提高學(xué)生運用知識解決問題的能力。而目前就業(yè)的嚴(yán)峻形勢、學(xué)校對就業(yè)率的要求使學(xué)生不能安心去實習(xí)，因為利用實習(xí)階段去找工作的學(xué)生較多，而學(xué)院為了完成就業(yè)的任務(wù)，也放松了對畢業(yè)實習(xí)的管理。另外，長期的教學(xué)實踐表明，由于學(xué)生的動手能力差，學(xué)生進入實習(xí)單位后不能很快適應(yīng)角色，用人單位也不愿意接收實踐能力不強的學(xué)生。

二、工程中心建設(shè)的實踐條件

寒區(qū)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化綜合利用工程技術(shù)研發(fā)中心依托單位為黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)，共建單位為哈爾濱世宏環(huán)保工程有限公司。中心目前擁有包括35L-500L-1000L發(fā)酵系統(tǒng)、厭氧操作臺、大型高速離心機、凝膠成像系統(tǒng)、高分辨率顯微鏡、蛋白質(zhì)純化系統(tǒng)、高效液相色譜等儀器設(shè)備100多臺套，價值500多萬元。中心學(xué)術(shù)帶頭人王偉東教授目前為國家“十一五”科技支撐計劃項目首席專家、黑龍江省“十一五”重大科技攻關(guān)項目首席專家、黑龍江省普通高校新世紀(jì)優(yōu)秀人才、黑龍江省杰出青年基金獲得者。研究團隊多年來在木質(zhì)纖維素的微生物分解與轉(zhuǎn)化、畜禽糞便和秸稈資源化處理生產(chǎn)生物有機肥、沼氣發(fā)酵技術(shù)與工程和秸稈微生物發(fā)酵生產(chǎn)飼料技術(shù)等方面取得了眾多的研究成果。

共建企業(yè)哈爾濱世宏環(huán)保工程有限公司是一家環(huán)保工程設(shè)計及施工、農(nóng)林廢棄物及污水處理的生物技術(shù)與生物質(zhì)能源工程公司。公司涉及農(nóng)業(yè)廢棄物處理、環(huán)境污染（水、氣、固體廢棄物）防治厭氧處理工程、大型沼氣發(fā)電工程、發(fā)酵料液制肥工程、環(huán)保設(shè)備集成、環(huán)保產(chǎn)品、環(huán)境工程等諸多方面。公司自成立以來，完成了雞西市梨樹區(qū)堿廠村、阿城濱圣養(yǎng)殖基地、通河龍口等多處大型沼氣工程。公司通過多起大型沼氣工程的建設(shè)，具備了豐富的建設(shè)經(jīng)驗，能夠承擔(dān)大型沼氣工程的建設(shè)與機械設(shè)備的開發(fā)、安裝、調(diào)試等工作。公司不僅致力于沼氣工程的建設(shè)工作，還致力于先進技術(shù)的開發(fā)與利用，開展畜禽糞便堆肥化、生物質(zhì)能源工藝技術(shù)及相關(guān)工程設(shè)備研發(fā)、技術(shù)熟化、成果轉(zhuǎn)化、技術(shù)服務(wù)等。

三、依托工程中心的實踐教學(xué)改革措施

（一）優(yōu)化實驗課設(shè)置，整合實驗內(nèi)容

針對實驗教學(xué)過程中存在的問題，參考國內(nèi)高校生物技術(shù)專業(yè)課程實驗的設(shè)置進行實驗項目的整合，把重復(fù)的內(nèi)容進行了歸類，開設(shè)新的實驗項目。每門課程的實驗內(nèi)容、方法及目的均由授課教師進行開會論證，參與者為生物技術(shù)專業(yè)所有的授課教師及學(xué)院主管領(lǐng)導(dǎo)，特別邀請共建企業(yè)技術(shù)人員進行指導(dǎo)，對實驗課的開設(shè)實行嚴(yán)格的論證，并對有些課程的實驗進行了整合，形成一門課程：生物技術(shù)綜合大實驗課程，總學(xué)時為40學(xué)時，在第六學(xué)期開課；教學(xué)內(nèi)容主要是融會貫通生物與分子生物學(xué)、微生物學(xué)、發(fā)酵培養(yǎng)的實驗技能，綜合考慮學(xué)校的教學(xué)條件及今后進入企業(yè)進行實習(xí)的要求開展實驗；教學(xué)方式采用學(xué)生自行查閱資料、設(shè)計方案，由指導(dǎo)老師對實驗方案修正后實施。

（二）調(diào)整專業(yè)課程實習(xí)為生產(chǎn)實習(xí)

鑒于專業(yè)課程實習(xí)與畢業(yè)實習(xí)存在的諸多問題，對生物技術(shù)的教學(xué)計劃進行修訂，保留了生物基礎(chǔ)課程實習(xí)，取消了專業(yè)課程實習(xí)，在第五學(xué)期的開學(xué)之初增加4周的生產(chǎn)實習(xí)，主要是進入發(fā)酵企業(yè)進行頂崗實習(xí)。為了讓學(xué)生能在實習(xí)單位盡快適應(yīng)生產(chǎn)單位的條件，充分利用工程中心擁有的發(fā)酵設(shè)備條件，在工程中心進行1周的操作訓(xùn)練后分散進入實習(xí)單位，如大慶志飛生物化工有限公司、肇東日成酶制劑廠、大慶華理能源生物技術(shù)有限公司等10多個企業(yè)，采用學(xué)校教師與企業(yè)技術(shù)人員共同指導(dǎo)負(fù)責(zé)制對學(xué)生的實習(xí)進行指導(dǎo)和管理。

（三）建設(shè)“多師結(jié)構(gòu)”的實踐教師教學(xué)團隊

在培養(yǎng)理論與實踐兼?zhèn)浣處煼矫?，我院進行了有益的探索。[5]為了進一步提高教師和學(xué)生的實踐能力，本科畢業(yè)論文的指導(dǎo)教師打破完全由教師承擔(dān)的制度，采用企業(yè)技術(shù)人員和教師共同指導(dǎo)方式。一方面減輕老師的工作量，另一方面研究的課題在一定程度上也解決了企業(yè)的一些問題，同時學(xué)生的綜合能力也得到了提高。

（四）鼓勵學(xué)生依據(jù)工程中心的條件申請創(chuàng)新訓(xùn)練項目

為推進創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)模式改革，強化學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力訓(xùn)練，進一步提升大學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)能力，培養(yǎng)適應(yīng)創(chuàng)新型國家發(fā)展戰(zhàn)略需要的高水平創(chuàng)新人才，我省及學(xué)校從2012年起設(shè)立創(chuàng)新訓(xùn)練項目、創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目和創(chuàng)業(yè)實踐項目。獲批省級項目，學(xué)校支持8000元/項；獲批校級項目，學(xué)校支持5000元/項。鼓勵學(xué)生利用工程中心的條件進行創(chuàng)新訓(xùn)練項目申請，申請成功后，工程中心將依據(jù)項目的內(nèi)容提供實驗條件。

四、人才培養(yǎng)效果

實驗課程整合后，改變了以往以小的實驗為主，實驗內(nèi)容簡單，僅僅為理論中某一知識點驗證的弊端，將有相關(guān)的知識內(nèi)容有機地結(jié)合在一起，對學(xué)生系統(tǒng)掌握理論知識起到了很好的詮釋作用。生產(chǎn)實習(xí)的安排在解決了專業(yè)課程實習(xí)僅是參觀而得不到實際鍛煉的問題的同時，還為更好地開展畢業(yè)實習(xí)奠定了基礎(chǔ)，在此過程中工程中心起到了良好的銜接作用。“多師結(jié)構(gòu)”的實踐教師教學(xué)團隊使學(xué)生的畢業(yè)論文質(zhì)量得到了進一步提高，解決實際問題的選題內(nèi)容比例增加。2009級畢業(yè)生選題中，針對實際問題的選題占32.4%，雖然比例還不是很高，但比2008級畢業(yè)生增加了近10%。2009級畢生中有15人參加到創(chuàng)新研究項目中，有5人次獲得優(yōu)秀畢業(yè)論文，投稿論文3篇。

五、結(jié)語

生物技術(shù)專業(yè)結(jié)合校企共建工程中心進行了一些可提高學(xué)生實踐能力的教學(xué)改革，充分調(diào)用工程中心的各種資源，讓生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生在工程中心中可以體驗不同的角色，獲得不同的經(jīng)歷，接受多種熏陶，打造學(xué)術(shù)型和應(yīng)用型人才培養(yǎng)并舉的育人平臺，將學(xué)生、指導(dǎo)教師團隊、工程中心、企業(yè)現(xiàn)場融入生物技術(shù)人才培養(yǎng)體系當(dāng)中，構(gòu)建“四位一體”的實踐教學(xué)模式。研究雖然取得了一定的效果，但阻礙實踐教學(xué)能力提高的因素還有很多，諸如限制實驗項目更新的儀器設(shè)備、畢業(yè)論文中流于形式的一些表格填寫、畢業(yè)實習(xí)與就業(yè)矛盾的解決等問題，還需要主管部門的認(rèn)真思考，提出合理的解決方案。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 王彥杰，韓毅強，晏磊，等.生物技術(shù)專業(yè)“落地人才”培養(yǎng)模式的探索與實踐[J].安徽農(nóng)學(xué)通報，2012（5）：150-151.

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[3] 趙琦，茍小軍.地方高校生物技術(shù)類專業(yè)實踐教學(xué)改革[J].實驗科學(xué)與技術(shù)，2013（2）：56-58.