生物工程專(zhuān)業(yè)的建設(shè)與實(shí)踐范文

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1農(nóng)業(yè)生物工程專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)定位與專(zhuān)業(yè)特色

專(zhuān)業(yè)建設(shè)初期,我們一直思考農(nóng)業(yè)院校生物工程應(yīng)辦出怎樣的特色？我們認(rèn)為只有因地制宜,利用現(xiàn)有的學(xué)科優(yōu)勢(shì),根據(jù)全省的實(shí)際需求,才能有效地確定專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)。我校是農(nóng)業(yè)部與地方共建的農(nóng)業(yè)院校,有傳統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)學(xué)科,例如,作物學(xué)、植物學(xué)是湖南省重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科。生物學(xué)基礎(chǔ)強(qiáng),是生物學(xué)博士點(diǎn)一級(jí)學(xué)科。但工科基礎(chǔ)弱,貯備的工科背景老師少,如何體現(xiàn)農(nóng)業(yè)院校的生物工程特色,確實(shí)需要?jiǎng)幽X筋,利用已有資源學(xué)科優(yōu)勢(shì),豐滿教師的工科知識(shí),并結(jié)合湖南農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)才能辦出農(nóng)業(yè)生物工程專(zhuān)業(yè)特色,辦好生物工程專(zhuān)業(yè)。首先,根據(jù)湖南經(jīng)濟(jì)發(fā)展特點(diǎn)分析,湖南是農(nóng)業(yè)大省,正在向新型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變,要發(fā)展成農(nóng)業(yè)強(qiáng)省;其次,湖南農(nóng)產(chǎn)品如水稻、茶葉、柑桔、苧麻等產(chǎn)量居全國(guó)前列;植物資源豐富,特別是藥用植物資源在湘西、湘南地帶分布廣泛;農(nóng)副產(chǎn)品和廢棄物很多沒(méi)得到增值利用,或直接排到環(huán)境或直接燃燒,嚴(yán)重影響了生態(tài)環(huán)境,農(nóng)民增產(chǎn)不增收。如果利用生物技術(shù)加工、改造農(nóng)副產(chǎn)品,不但增加農(nóng)副產(chǎn)品的附加值,節(jié)能環(huán)保,還能促進(jìn)新型產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,加速農(nóng)業(yè)大省農(nóng)業(yè)強(qiáng)省的跨越。農(nóng)業(yè)生物工程培養(yǎng)的人才應(yīng)該既掌握生物技術(shù)又具有良好的工程技能,有能力將生物技術(shù)的成果轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)力。那么,落實(shí)到我校生物工程人才掌握的知識(shí)點(diǎn)上,我們確定以發(fā)酵工程和天然功能產(chǎn)物提取和制藥應(yīng)用為核心的知識(shí)群為抓手,建設(shè)我校生物工程專(zhuān)業(yè)特色。

2課程設(shè)置與課程建設(shè)要體現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)

生物工程課程設(shè)置分為公共必修課,專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,專(zhuān)業(yè)主干課,選修課(必選課和自修課)。公共課程英語(yǔ)、體育、計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)等外。生物工程專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程群包括生物化學(xué)、分子生物學(xué)、生化與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)、微生物學(xué)、化工原理、機(jī)械制圖、基因工程等專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。生物學(xué)師資力量雄厚,依托生物化學(xué)與分子生物學(xué)學(xué)位點(diǎn)進(jìn)行課程建設(shè)。生物工程專(zhuān)業(yè)主干課程群包括發(fā)酵工程、酶工程、生物制藥工程、生物分離工程和相應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)等課程。依托生物工程與技術(shù)碩士學(xué)位點(diǎn)進(jìn)行課程建設(shè)。生物工程專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課有深厚的生物學(xué)學(xué)科作為建設(shè)后盾。“生物化學(xué)、分子生物學(xué)”已建成湖南省精品課程,“細(xì)胞工程”以及“基因工程”已建設(shè)成校級(jí)精品課程;“微生物學(xué)”得到學(xué)校教學(xué)改革課題和多媒體制作經(jīng)費(fèi)資助,多媒體制作獲得“優(yōu)秀獎(jiǎng)”。

“分子生物學(xué)概論”和“生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)”已分別成為全校本科生和碩士研究生的熱門(mén)公選課。生物工程專(zhuān)業(yè)主干課程設(shè)置我們體現(xiàn)兩個(gè)模塊:以發(fā)酵工程為技術(shù)核心課程模塊和以生物制藥為核心的課程模塊,以?xún)蓚€(gè)模塊方向的理論知識(shí)要求和技能實(shí)踐要求制定其他課程,并依托學(xué)科建設(shè)課程。該課程群是生物工程專(zhuān)業(yè)重點(diǎn)建設(shè)內(nèi)容,也是最能體現(xiàn)專(zhuān)業(yè)特色的課程群。雖然師資年青,但力量較強(qiáng)、思維活躍,充滿創(chuàng)造力,教師大多來(lái)自外校,學(xué)緣豐富。課程建設(shè)卓有成效,專(zhuān)業(yè)特色明顯。為加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn),專(zhuān)業(yè)發(fā)揮教師學(xué)術(shù)特長(zhǎng),根據(jù)發(fā)酵工程技術(shù)和天然產(chǎn)物開(kāi)發(fā)與綜合利用兩個(gè)科學(xué)研究分向,建設(shè)了專(zhuān)業(yè)發(fā)酵工程與生物制藥工程兩個(gè)專(zhuān)業(yè)方向的課程體系,進(jìn)行專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和生產(chǎn)實(shí)踐內(nèi)容的建設(shè),將兩個(gè)方向的理論課程進(jìn)行整理和更新。以發(fā)酵工程為核心的課程群包括發(fā)酵工程、酶工程、微生物育種與變異、氨基酸發(fā)酵等;以天然產(chǎn)物開(kāi)發(fā)與利用的課程群包括生物工程制藥實(shí)驗(yàn)技術(shù)、藥理學(xué)、藥物分析和天然產(chǎn)物化學(xué)。現(xiàn)在發(fā)酵工程、酶工程、生物制藥工程、微生物實(shí)驗(yàn)技術(shù)已建成校極精品課程,生物分離工程、藥理學(xué)同樣得到院級(jí)的課題資助。圍繞發(fā)酵工程和生物制藥的課程群體系的相應(yīng)建立,其目的是擴(kuò)展學(xué)生的在微生物應(yīng)用和藥學(xué)方面基本知識(shí)和技能,擴(kuò)大其就業(yè)范圍。延伸功能已擴(kuò)展到研究生與自考生的教學(xué)和實(shí)踐活動(dòng)。在選修課的設(shè)定中,結(jié)合農(nóng)業(yè)學(xué)科專(zhuān)業(yè)拓展知識(shí)面,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,主動(dòng)適應(yīng)人才市場(chǎng)的需要,鼓勵(lì)學(xué)生選修其他相關(guān)專(zhuān)業(yè)的選修課。如食品科學(xué)院開(kāi)設(shè)的食品營(yíng)養(yǎng)學(xué)、農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏;資源與環(huán)境學(xué)院開(kāi)設(shè)的環(huán)境工程等課程都添置在生物工程專(zhuān)業(yè)選修課內(nèi);為了適應(yīng)部分學(xué)生考研要求,我們也將遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、免疫學(xué)等設(shè)置在選修課內(nèi)。學(xué)生通過(guò)自己就業(yè)或?qū)W業(yè)定位,可以有多門(mén)課程選擇。

3重視實(shí)踐教學(xué),并圍繞兩模塊課程群實(shí)踐課程體系建設(shè)

我們采用理論教學(xué)→實(shí)習(xí)教學(xué)→生物工程設(shè)計(jì)教學(xué)“三段式”教學(xué)模式組織實(shí)施實(shí)踐教學(xué)。在此模式中,特別注重后兩個(gè)環(huán)節(jié),按小試驗(yàn)→大試驗(yàn)→生產(chǎn)實(shí)習(xí)→工程設(shè)計(jì)教學(xué)的循序漸進(jìn)的辦法培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。小試驗(yàn)設(shè)計(jì)針對(duì)性強(qiáng),每個(gè)試驗(yàn)都有考核技能的重點(diǎn),旨在規(guī)范學(xué)生的操作技能培養(yǎng)模式,對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),取得了實(shí)效。通過(guò)理論——實(shí)踐——理論——實(shí)踐的反復(fù)學(xué)習(xí)過(guò)程,可使學(xué)生理論掌握扎實(shí),實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范,分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力增強(qiáng)。對(duì)于綜合大實(shí)驗(yàn),根據(jù)學(xué)科的內(nèi)在聯(lián)系,將專(zhuān)業(yè)主干課程綜合大實(shí)驗(yàn)重新組合,將原來(lái)零散實(shí)踐環(huán)節(jié)組合成相對(duì)獨(dú)立于理論教學(xué)體系又與之相銜接的實(shí)踐教學(xué)體系。例如,我們把原來(lái)的發(fā)酵工程、酶工程、生物制藥工程和分離工程四門(mén)課程的綜合技術(shù)課合并在一門(mén)生物工程實(shí)踐課中,集中在4周進(jìn)行實(shí)踐訓(xùn)練,例如,發(fā)酵工程環(huán)節(jié)學(xué)生自己利用菌種優(yōu)化條件生產(chǎn)酶制劑,在酶工程環(huán)節(jié)利用酶制劑催化反應(yīng),并同時(shí)研究酶的催化特性。分離工程環(huán)節(jié)通過(guò)提取植物功能產(chǎn)物,在生物制藥工程環(huán)節(jié)利用包埋技術(shù)等制成藥膠囊并研究藥理作用。這樣,使同學(xué)們對(duì)實(shí)踐工藝有直觀的感受,同時(shí)也綜合運(yùn)用了理論知識(shí)。對(duì)于一些重要的選修課,適當(dāng)設(shè)計(jì)10個(gè)小時(shí)左右的實(shí)驗(yàn)課,例如,把藥理學(xué)、藥物分析實(shí)驗(yàn)納入在生物制藥實(shí)驗(yàn)中開(kāi)設(shè)。生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)中,以熟悉大規(guī)模生產(chǎn)流程和設(shè)備為主,將理論與生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合,在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和思考解決問(wèn)題。

2010年,我校生物工程專(zhuān)業(yè)得到國(guó)家支持,建設(shè)生物工程實(shí)訓(xùn)基地,基地建設(shè)的的模擬生產(chǎn)線仍然根據(jù)發(fā)酵工程和天然產(chǎn)物提取和藥物制造兩條工藝路線設(shè)計(jì)。這樣,從課程群到實(shí)驗(yàn)基本培順再到生產(chǎn)實(shí)習(xí)都可歸納在這兩條主線上。專(zhuān)業(yè)建立了穩(wěn)定的校內(nèi)外實(shí)習(xí)基地,湖南紅鷹翔生物工程有限公司、湖南泰古生物技術(shù)有限公司、株洲千金制藥有限公司等為校外教學(xué)實(shí)習(xí)提供了良好的條件。畢業(yè)實(shí)習(xí)是學(xué)生專(zhuān)業(yè)實(shí)踐的重要環(huán)節(jié),根據(jù)學(xué)生考研要求和就業(yè)去向,分別進(jìn)行畢業(yè)論文和畢業(yè)設(shè)計(jì)。專(zhuān)業(yè)充分利用校內(nèi)外良好的科研平臺(tái)提供畢業(yè)生實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)。除開(kāi)一些生物技術(shù)公司外,湖南作物種質(zhì)創(chuàng)新與資源利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地、作物生理與分子生物學(xué)省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、食品科學(xué)與生物工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、煙草工程技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家柑橘改良中心長(zhǎng)沙分中心、中國(guó)煙草中南農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站、湖南省農(nóng)業(yè)生物工程研究所、湖南省棉花科學(xué)研究所、湖南省畜牧研究所等研究機(jī)構(gòu)每年提供生物工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)實(shí)習(xí)崗位。北京大學(xué)生命科學(xué)院、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院、中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)研究所、國(guó)家雜交水稻工程中心都接納過(guò)我專(zhuān)業(yè)學(xué)生的畢業(yè)實(shí)習(xí)。

4積極推進(jìn)“產(chǎn)學(xué)研”聯(lián)合開(kāi)發(fā),大力提升生物工程本科教學(xué)創(chuàng)新平臺(tái),促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高

本專(zhuān)業(yè)在本校建立了與企業(yè)合作的產(chǎn)學(xué)研型“湖南農(nóng)業(yè)生物工程研究所”,還與科研單位合作聯(lián)合培養(yǎng)研究生,這些措施為培養(yǎng)學(xué)生專(zhuān)業(yè)能力、提高實(shí)踐水平、優(yōu)化人才培養(yǎng)環(huán)境提供了良好的條件。通過(guò)“產(chǎn)學(xué)研”合作,有大批的企業(yè)橫向課題與生物工程本科教學(xué)直接相連,在專(zhuān)業(yè)教師指導(dǎo)下,在大三學(xué)生中成立了“酶制劑研究小組、抗生素研究小組、天然產(chǎn)物研究小組、釀酒小組”等課外興趣小組。另外,專(zhuān)業(yè)建設(shè)還通過(guò)湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)校級(jí)平臺(tái)、以及生物科學(xué)技術(shù)學(xué)院院級(jí)平臺(tái)資助生物工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生廣泛進(jìn)行創(chuàng)新項(xiàng)目研究;從2006級(jí)以來(lái),每年立項(xiàng)6～10項(xiàng)創(chuàng)新項(xiàng)目。學(xué)生都有機(jī)會(huì)參加工程實(shí)踐訓(xùn)練和工程項(xiàng)目課題研究,提高了實(shí)踐教學(xué)水平和科研能力,根據(jù)學(xué)生在科研活動(dòng)中的表現(xiàn),從根據(jù)創(chuàng)新能力、實(shí)驗(yàn)技術(shù)、書(shū)寫(xiě)研究報(bào)告或情況,給與學(xué)生以學(xué)選修課學(xué)分。

5以學(xué)科建設(shè)帶動(dòng)專(zhuān)業(yè)建設(shè)

我校生物工程所依托的學(xué)科為生物學(xué)一級(jí)學(xué)科博士點(diǎn)下自主設(shè)置的生物技術(shù)與工程博士點(diǎn)和碩士點(diǎn)。根據(jù)國(guó)內(nèi)外該學(xué)科現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),結(jié)合我校多年來(lái)建設(shè)生物技術(shù)、生物工程專(zhuān)業(yè)的經(jīng)驗(yàn)以及生物工程技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)人才的需求,我校生物技術(shù)與工程博士點(diǎn)設(shè)置三個(gè)研究方向:(1)轉(zhuǎn)基因與生物反應(yīng)器工程方向;(2)細(xì)胞培養(yǎng)、酶與發(fā)酵工程方向;(3)生物轉(zhuǎn)化與生物分離工程方向。科學(xué)研究從師資隊(duì)伍、教材建設(shè)、教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容改革和教學(xué)實(shí)踐等多層面帶動(dòng)了專(zhuān)業(yè)建設(shè)。專(zhuān)業(yè)建設(shè)水平提高,學(xué)生質(zhì)量?jī)?yōu)秀,也促進(jìn)了學(xué)科研究的進(jìn)步和教師從事科學(xué)研究的積極性。

6師資隊(duì)伍的建設(shè)

我們認(rèn)為建設(shè)一支素質(zhì)優(yōu)良、學(xué)術(shù)水平較高,學(xué)歷、學(xué)位、職稱(chēng)、年齡等結(jié)構(gòu)合理,精干高效,創(chuàng)新敬業(yè)的師資隊(duì)伍是保障建設(shè)高水平專(zhuān)業(yè)的基本條件,為了滿足生物工程專(zhuān)業(yè)建設(shè)的需要,近年來(lái),我們通過(guò)人才引起、國(guó)內(nèi)外進(jìn)修等形式,優(yōu)化學(xué)緣結(jié)構(gòu),增加了教師隊(duì)伍工科教師的比例。“走出去,請(qǐng)進(jìn)來(lái)”是師資隊(duì)伍建設(shè)有效措施之一,近幾年,教師出國(guó)進(jìn)修人次有6人次,國(guó)內(nèi)進(jìn)修人次3次,經(jīng)常參加國(guó)際學(xué)術(shù)交流和國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)交流。利用學(xué)校引進(jìn)人才政策,聘請(qǐng)一位國(guó)外高校教師作為生物工程專(zhuān)業(yè)的“神農(nóng)”講座教授;利用學(xué)院平臺(tái)邀請(qǐng)企業(yè)家進(jìn)行創(chuàng)業(yè)演講,學(xué)位點(diǎn)領(lǐng)銜人介紹學(xué)科研究進(jìn)展,這些措施都加強(qiáng)了同學(xué)們對(duì)專(zhuān)業(yè)的認(rèn)識(shí)和認(rèn)同。課程群之間,不同學(xué)科之間教師的相互交流與學(xué)術(shù)討論,也是不斷促進(jìn)教師教學(xué)水平提高的重要途徑。專(zhuān)業(yè)的建設(shè)是一個(gè)千頭萬(wàn)緒的系統(tǒng)工程,從最基本的辦學(xué)條件、師資隊(duì)伍到校企聯(lián)手培養(yǎng)等,每個(gè)細(xì)節(jié),每個(gè)環(huán)節(jié)都影響學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)的認(rèn)識(shí),對(duì)知識(shí)的感悟,對(duì)學(xué)校的認(rèn)同。辦出成效,辦出特色,一直是我們的專(zhuān)業(yè)建設(shè)目標(biāo)。現(xiàn)在,隨著社會(huì)的認(rèn)知度的變化、信息流量的迅猛擴(kuò)張,高校面臨著很多問(wèn)題,知識(shí)是否與社會(huì)需求銜接,學(xué)生是否具有創(chuàng)新意識(shí)和獨(dú)立創(chuàng)業(yè)精神,都是我們?cè)诮虒W(xué)中需要面對(duì)和解決的問(wèn)題。相信只要有我們做到有心有態(tài)度辦好專(zhuān)業(yè),我們就有能力培養(yǎng)出社會(huì)需求的生物工程應(yīng)用型人才。

作者：王征蘭時(shí)樂(lè)彭國(guó)平林元山劉愛(ài)玲單位：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物科學(xué)技術(shù)學(xué)院