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导语:在现代生物技术论文的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
关键词:生物技术;伦理问题;思考
中图分类号:Q81 文献标识码:A
文章编号:1009-0118(2012)07-0199-01
21世纪是生命科学的世纪,生物技术的发展对人类和社会的影响深远。而生物技术引发的伦理问题,已成为世界的焦点议题。如何合理的应用生物技术造福人类和社会,是众多学者和科学家急需解决的问题。
进入21世纪,生物技术正处于发展成熟阶段,生物技术的应用已经渗透到我们生活中许多与生物无关的角落。生物技术的发展至今已经揭示了许多生命现象的本质及其规律,但生命现象极其复杂,目前仍有许多课题有待深入研究和探索。目前在克隆、胚胎干细胞、转基因食品、人类基因组计划、组织工程等研究和实际应用等领域取得了成果。
(一)克隆技术。克隆原意是无性繁殖,即由同一个祖先细胞分裂繁殖而形成的纯细胞系,该细胞系中每个细胞的基因都是相同的。克隆技术首先用于动物,动物克隆就是通过无性繁殖方式,由动物细胞产生的遗传形状相同的动物个体。克隆羊多莉是首例克隆成功的动物。动物克隆为我们进一步揭示生命的奥妙及人类的自我认识展现了全新的视野。
(二)胚胎干细胞。干细胞是生物体在生长发育过程中起“主干”作用的高度未分化细胞,它具有自我更新、高度增殖和多向分化的潜能。干细胞分为三大类:全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。全能干细胞之所以全能,是指它可以分化成人体全部细胞类型,进而构建心、肝、肾、肺等多种组织和器官,最终发育成一个完整的个体。全能干细胞再进一步分裂、分化中又形成了各种多能干细胞。多能干细胞具有分化为多种细胞组织的潜能,但是却失去了发育成完整个体的能力。
(三)转基因食品。转基因食品是利用生物技术将某些生物的基因转移到其他物种中去,从而改造生物的遗传物质,使其在性质、消费品质等方面向人类所需要的目标转变。以转基因生物为直接食品或以这种生物为原料,加工出来的食品都被称为转基因食品。转基因食品在欧美应进入人们的日常生活中。有资料表明,在欧洲,玉米钻心虫每年要毁坏4000万吨玉米,占世界玉米总产量的7%,但是如果把分离出来的抗钻心虫基因植入玉米中去,就可培育出抗虫害的玉米,这种玉米就是转基因食品。
二、现代技术发展引发的伦理问题
(一)关于克隆人的争议。从“多莉”羊的克隆成功,待几年来其他克隆动物的尝试,克隆技术正不断发展。目前科学界把对人体的克隆分为治疗性克隆和生殖性克隆。科学界和伦理界对治疗性克隆普遍支持。但生殖性克隆,即克隆完整的人则遭到很大的抵制。克隆人给伦理道德方面带来了巨大的冲击,对现有的社会关系、家庭结构造成了巨大的冲击。另外,克隆人的身份难以认定,使人伦关系发生模糊、混乱乃至颠倒,进而冲击传统的家庭观以及权利与义务观。
(二)胚盘干细胞研究中的生命伦理问题。由于胚盘干细胞的制备是离不开人类卵子、胚盘以及克隆技术的,而卵子与胚盘在一些不同的国家和宗教界被视为是生命的起源,与活着的婴儿没有什么不同,所以在许多国家是被严格禁止的。坚持认为可以用人类胚胎做实验的人认为:1、早期胚胎仅是一团细胞,尚难称其为人的一条生命,从胚泡内细胞培养成人的胚胎干细胞,并没有杀死细胞,只是改变细胞的命运;2、培养胚盘干细胞是用于治疗现在还无法治愈的组织坏死性疾病,让病人恢复健康,完全是合乎人类伦理道德。
(三)转基因食品的潜在危险。对转基因食品发展有两种态度:支持者极力宣传其带给人类充足的粮食和新型抗病虫策略;反对者则强调人为地用基因技术改变神武,会给人体健康和环境带来危害。基因表达调控是个复杂的生命现象。目前,人类对基因的活动实施了解还不够透彻,还没有十足的把握控制基因中组后的结果。1993年英国的一份报告列出了一些人们对于转基因食品应用的来努力方面的主要担忧:1、人类基因转入食品动物,如将人类基因因子与凝血的蛋白质的基因转入绵羊中;2、某些宗教团体禁止食用的动物基因转入他们通常食用的动物中,这可能触怒犹太人和穆斯林,列入将猪的基因转入绵羊;3、动物基因转入植物中,可能会引起一些素食者的特别关注。
三、现代生物技术发展存在的伦理问题对策
现代生物技术的飞速发展,引发诸多伦理问题,发人深思。为了促进生物技术的和谐发展,应采取相应对策和措施。科学预言,21世纪是生物技术发展的黄金时期,全国普及大众伦理学知识尤为重要,设置伦理学咨询机构,利用各种媒体宣传伦理学知识,增强大众的伦理学意识,提高全民族的整体伦理水平。同时,我们还应改变传统伦理观念,发展中国特色的生命伦理学。总体上,生命伦理学应和国际生命伦理学保持一致,但又要保持中国的特色。另外,培养生命伦理专业人才,解决人才匮乏的局面。生命伦理学的发展任道重远,生命伦理学人才匮乏问题需要解决,设置生命伦理学专业,加快专业人才培养规模势在必行,特别应注重研究生、博士生的培养。
四、结语
现代生物技术的高速发展再给人类和社会带来积极影响的同时,必然会出现各种各样的问题。其中,导致的伦理问题尤其受人们的重视。我们应该正确看待这些问题的发生,并应用学习的科学知识尽力将其引导到好的方面发展。因此,我们任道而重远,希望通过我们的努力使现代生物技术应用给人类带来更多的实惠。
参考文献:
[1]傅继梁.基因组研究引发的伦理思考[J].科学,2002,54(3):30-31.
关键词:生物技术;专业外语;课堂教学
随着生物学相关行业的蓬勃发展,越来越多的国家将生物技术视为提高国家竞争力和推动科技进步的重要驱动力,生物技术人才也成为国际人才竞争的热点之一。我国高等院校生物技术专业自1997年正式获得批准以来,其办学规模和招生人数得到了巨大发展。但是不可否认,生物技术专业的课程体系设置是在欧美国家发展完善起来的,国内现有的教材大多是借鉴国外英文版本翻译而来,该专业领域的知识更新首先是以英文形式出现的。因此,开设专业外语课程对生物技术专业学生而言就显得尤为重要。
一、生物技术专业外语教学发展现状
经过近二十年的发展,生物技术专业英语已形成比较明确的培养目标、相对固定的课程开设时间和学时数目安排,但是在该课程的教学实施和考试模式等方面,还有很多问题值得我们探讨。
1.课程设置情况
不同高校对于生物技术专业外语课程设置略有不同,多设置在大三或大四年级的第一学期,课时数在40学时左右,课程性质为专业基础课。以南京林业大学林学院生物技术专业为例,我校该门课程安排在第三学年的第一学期,学时数为48学时。处于这个阶段的学生已完成基础外语和生物类公共基础课的学习,如《植物学》《动物学》《微生物学》等,并且具备了一定的专业基础知识,如《遗传学》《生物化学》等,即将开展《分子生物学》《细胞生物学》等专业性较强的课程的学习。在这个学期开启《专业外语》课程将会为公共英语和专业知识的进一步学习起到承上启下的作用,同时,为部分学生考研和申请出国留学打下良好基础。
2.参考教材选择
大学生在第二学年完成基础英语学习后,大部分能够通过国家英语四级的考核,综合考虑这一阶段学生的英语整体水平和专业知识储备,有的高校采用了由高等教育出版社出版的《生物专业英语》(蒋悟生主编)作为教材,该书目是我国高等教育“十一五”国家级规划教材。但即使是该教材的最新版本也是在四年前出版的,一些最新的知识如MicroRNA、Epigenetics等都未能涵盖其中。有的高校采用自编讲义作为教材,例如,选用英文原版专业书籍,选用SCI期刊发表的学术论文,选用国外专业相关的科普书籍等。这些教学内容虽然时效性高,但存在通用性不强、覆盖面不广的缺点,难以进行推广使用。当然,也有的教师认为专业外语教学应该淡化专业色彩,并不需要编写专门的教材。目前,生物技术专业外语课程公开出版的教材很少,更新速度较慢,在生命科学飞速发展,新知识、新概念不断涌现的今天,专业外语教材的建设已远不能满足高等教育发展的需要。这也是我国高等院校生物技术专业在完善专业外语课程体系过程中不可回避的问题。
3.成绩考核方式
在大多数高校,专业外语课程属于专业选修课的范畴,客观上造成学生对本门课程的重视程度不够。有调查显示,40%的学生把专业英语作为基础英语来学习,把英语六级作为学习目标。基础英语经历多次教学改革,已形成一整套严格、规范和科学的考试方式,而专业外语的考核方式则比较多样化,有的教师采用开卷考,有的采用闭卷考,有的则选取交课程论文的方式,这就不免造成了专业外语考试不够规范、不够科学的局面。缺乏规范化、标准化的成绩考核方式也会从学生的主观导向上对教学效果带来不利影响。因此,借鉴基础英语的完善考核方式,结合生物技术专业特色,制订出适用于专业英语课程的考核标准是一个亟须解决的问题。
二、生物技术专业外语课堂教学探讨
课堂教学仍然是高校教学的基本形式,能够为教学效果和教学质量提供有力保障。目前,专业外语课堂教学尚存在以翻译为主、成为“翻译课”的现象,基本上是教师对着教材,逐词逐句地解释。一些老师采用分组讨论法对生物技术专业外语教学进行了有益的尝试,并取得了良好的教学效果。笔者依据自己的实际教学经验认为,任何涉及非母语语言的学习过程,都离不开“听、读、说、写”这四个方面能力的培养和训练,这四个方面相辅相成、缺一不可。专业外语的课堂教学也不妨从这四点着手,充分利用现代多媒体教学设施,通过采用丰富多彩的教学手段,培养学习兴趣,调动学生的主观能动性。
1.利用英语教学视频提高听力
相对于其他专业领域而言,生物技术专业的知识、概念、名词的中文释义都比较抽象,比如DNA复制过程、PCR反应的基本原理等等,仅仅通过语言的讲解是难以让学生接受的。如果这些抽象的概念能够通过动画演绎,同时搭配专业的英文讲解,这样5~10分钟的教学视频在课堂上播放一两遍往往可以达到事半功倍的效果。笔者通过检索发现,一些国外生物学领域相关的网站和网络课堂有这样的英语原声视频资源。比如,美国教育门户网站(http:///),是一个在线课程资源网站,有五十多位教育家、视频编辑人员和动漫制作人员创作有趣的视频课程;美国视频实验期刊库(http:///)是一个以视频方式展现医学、生物学等学科试验方法和过程的电子期刊;图说DNA网站(http:///)是由美国冷泉港研究所创立的网站,它用讲故事的方式讲解遗传学,以生动的动画呈现科学家的研究过程和结论。这些网站上丰富的视频资源视觉效果清晰、讲解生动有趣、时间长度适中,非常适宜在课堂上使用。学生在学习、巩固专业知识的同时可以英语的听力水平。笔者经过实际课堂检验发现,视频资料的时长最好控制5~7分钟,每次播放两遍,学生对这些教学视频兴趣浓厚,课堂反应良好。
2.阅读原版教材加强理解
经过专业基础课授课教师的讲解,在学生对专业知识具备基本认知的情况下,将专业的英文词汇传授给学生已经是水到渠成、相对容易的教学内容。这时我们的阅读材料不妨选取英文原版教材的相关章节作为阅读材料,如《基因Ⅸ》等,原汁原味的英文教材可以帮助学生更加容易地识记词汇。此外,生物技术的诸多专业名词术语大部分是外来语,直接阅读英文原版教材的相关内容既能够使学生对原有中文释义的理解更加准确、深刻,也可以使学生对专业英语行文的简练、精准有所体会。
3.专题演讲锻炼表达能力
培养学生用外语交流专业知识的能力是专业外语教学的又一个重要目标。国内学生学习英语普遍存在“哑巴英语”的现象,即能够听懂但是不会表达,针对这一问题,教师可以在课堂上设计相应的教学环节,加强引导,鼓励学生不要怕出错,勇敢地把英语说出来。比如,我校生物技术专业英语每次上课为三个学时,如果这三个学时全部由教师来讲授,学生必定会试听疲劳,从而严重影响教学效果。我们在每次上课时安排1~2个学生用英语进行PPT演讲(每个学生5~8分钟),要求学生对自己感兴趣的生命科学领域的特定专题或热点话题做PPT演讲,这一环节进行的时间不固定,由教师根据每次授课的具体情况自由安排,学生在这一环节的表现情况也将纳入平时成绩的评定参考。这样的演讲充分调动了学生学习的积极性和主动性,枯燥的专业词汇会深深地印在脑海中,同时,对于活跃课堂气氛、提高学生的表达能力十分有效。
4.利用科技短文学习写作
张元福等以“资源勘查工程”专业为例,探讨了以科技论文写作为导向的专业外语教学模式建构。生物技术专业有其自身的特点,生物学研究有相对较长的实验周期,本科生对科学研究的实际过程尚缺乏体验。因此,科技论文写作是生物技术专业外语本科教学中一个相对高级的目标。笔者通过教学实践发现,国内高水平的期刊,如《遗传》《中国科学》《科学通报》等,选取其中一些简单易懂的英文摘要作为写作范例教学效果良好。这些已既保证了英文写作水平,论文的中文摘要对于刚刚开始学习科技论文写作的学生也非常有益。在初级阶段,教师可以选摘其中比较典型的句式让学生进行翻译练习,通过不断的练习和巩固,逐渐能够进行比较完整的表述,达到能独立撰写英文摘要的目标。
专业外语是专业体系建设的必要组成,在大学英语教学中也扮演着重要角色,其目标是培养学生在专业基础上的英语运用能力,包括能够用英语表达和交流专业知识,熟练阅读国外专业文献,并具有一定的科技论文写作能力。目前专业外语教学中虽然存在一些问题,但只要学校、教师和学生给予足够的重视,从教材选择、考核方式、教学手段等方面,充分发挥教与学两个方面的积极性、创造性,其教学质量将会得到大幅提升。
参考文献:
[1]郑世英.地方本科院校生物技术专业应用型人才培养模式研究[J].职业时空,2009(10).
[2]焦述强,陈艳.专业外语教学的几点看法和认识[J].中国地质教育,2006(03).
[3]甘媛.高校专业外语的课堂教学研究[J].品牌,2013(06).
[4]张会勇,井长勤,朱武凌,丰慧根,杨保胜.分组讨论法在生物技术专业外语教学中的应用[J].教育教学论坛,2010(17).
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
关键词:优势学科;生物技术;课程体系;优化与实践
1优势学科建设对地方高校人才培养的导向
学科是高校重大项目的承担者,是创新型成果的生产者,是创新型优秀人才的培养基地[3]。地方高校应围绕区域经济社会发展需求培育高水平特色学科,不断明确学科研究方向,提高科技创新能力和社会贡献度,以特色优势学科建设促进学科专业发展。近年来,商洛学院生物学省级优势学科的快速发展得益于与地方特色资源相结合,依托生物学院“中国中医科学院商洛GAP科研工程中心”“中药学省级教学示范中心”和“秦岭植物良种繁育中心”等研究平台,形成了地方植物资源与生物技术紧密结合的特色鲜明的研究方向。学科在野生植物资源保护与利用、资源植物深加工、天然产物提取分离和药用植物开发利用等研究领域获批多项省部级科研项目。利用优势学科发展的导向,生物技术专业学生通过参与完成课题研究和实践,最终获得较强的实验技能、综合分析问题能力、实践能力、创新思维能力、统筹能力和表达能力,成为具有良好综合素质的生物技术专业应用型人才。通过生物学省级优势学科建设,使生物技术专业进一步确立了“依托生物技术、突出应用能力、面向行业服务”的人才培养目标,即结合区域需求,以服务地方经济建设和社会发展的实际需要为第一要务,培养能够在现代农业产业、中药产业、绿色食品产业以及相关领域从事技术服务、管理、营销工作的应用型专业技术人才。围绕这一人才培养目标,本项目进行了系统的探索和有效的改革,探索出了能够实现该目标的产学研相结合的人才培养模式,建成了一支能够胜任培养任务的高水平的教师队伍,修订了体现这一人才培养目标的课程体系和教学大纲,整合了课程内容,改革了教学方法,构建了符合人才定位要求的功能完善的校内实验教学平台和稳定的校外实践教学基地,探索出了生物技术专业人才培养的教学、实训管理模式[4]。优势学科的建设导向把人才培养定位落到了实处,为商洛学院生物技术专业的发展注入了活力,使生物技术专业的区域性优势和应用性特色更加明显。
2生物技术专业课程体系优化与实践
2.1重视专业建设规划
生物技术专业经过2006至今十几年的探索和积累,已经走上了稳步健康的发展道路。学校制定了2个五年建设规划,规划明确了专业建设目标、专业建设指导思想和基本思路,同时制定了课程及教材建设规划、师资队伍建设规划和实践教学规划。专业建设目标包括专业建设总体目标、专业定位、人才培养目标和专业特色的构建。专业建设指导思想和基本思路与商洛学院办学定位保持高度一致,同时体现专业的发展特点;课程与教材建设规划包括课程体系建设、教学内容改革及教学大纲建设、考试大纲建设、精品课程建设,突出了课程建设的核心作用;师资队伍建设包括建设目标、建设方案等措施,突出了师资培养在专业建设中的主导作用;实践教学建设包括实践教学体系建设、实验室建设、实习基地建设、实践教学队伍建设,突出了对学生动手能力、独立工作能力和创新意识的培养。
2.2优化专业课程体系
商洛学院始终把课程建设作为教学建设的核心,按照“基础课程+专业课程+模块课程+行业技能”的思路构建专业课程体系。整个专业课程体系在确保基础课程、巩固专业课程的前提下,加大选修课比例。高年级学生将根据实际逐步选择课程,一批技术性课程和实践性课程如“植物细胞工程”资源生物学”“生物技术大实验”“发酵工程”“植物组织培养”进入专业课程体系。除在各门课程中加强学生技能训练以外,还进行综合专业技能训练,最后将所学知识、技能用于社会实践,使整个课程体系既符合科学性、先进性,又具有鲜明的地方特色和应用特色;既符合专业培养目标共性,又兼顾学生个性发展;既注重知识、能力的培养,又强调综合素质(特别是创新素质)的提高。经过先后三次修订生物技术专业人才培养方案,修订课程教学大纲,教学内容基本体现了本学科的最新发展方向,基本上满足了应用型人才培养目标的要求。根据人才培养方案,在课程体系结构的设置方面,体现了以下几方面的特点:①注重学生基础理论的培养,通识平台课和专业基础课占总学时的比例为81.3%;②注重课程之间的前修后续,有利于学生知识结构的逻辑构建;③注重“综合素质”的培养,设置了人文素质、科学素质方面的相应课程,以达到训练学生综合素质的目的;④注重学生“个性与特长”的培养,在专业选修课和全校公选课中得到了充分体现;⑤在专业课教学中,设置了专业方向,以拓展学生专业口径;⑥注重学生动手能力和基本技能的培养,在专业基础课、专业主干课及专业选修课模块中,除设置一般性课程实验外,还单独开设了“生物技术综合大实验”“生物技术制药”课程论文(设计)和37周的集中实践性教学环节,对学生进行综合技能训练。
2.3强化实践教学环节
由于生物技术专业的实践性很强,在制订专业建设规划和人才培养方案时,充分重视学生实践环节和动手能力的培养。制定了配套的较为完善的实践教学大纲。在实践教学体系中,实训、实验和实习占总学分的29.4%,共46.5学分,实习和实训共37周。在实践教学队伍的组成方面,调动和利用院内外教学资源,专业实践教学队伍主要由实验教学人员、专业教师、校外实习基地技术人员等构成。根据专业培养方案,扎实落实实践教学任务。实践教学内容与体系合理,符合培养目标要求,有利于培养学生实践动手能力和知识综合运用能力。
3生物技术专业课程体系优化实践效果
3.1学生创新精神及实践能力
生物技术专业重视毕业论文(设计)环节对学生综合能力的培养和训练,从毕业论文选题、文献综述、开题报告、毕业调研、实验实习、毕业论文撰写、论文答辩及成绩评定等环节都有较明确的规定和要求。近2年来,本专业毕业生在论文选题方面,依托本区域优势、特色资源,结合生物技术学科领域的发展,主要侧重于实践应用方面的选题,大部分选题结合教师科研或来自生产第一线,有较大的实用价值或参考意义,有一定的创新性。本专业特别重视在学生中开展各种科技活动,如大学生科技创新活动,教师结合个人科研项目吸收学生,带领学生完成科研课题,并且在全校也产生了一定的影响。近年来争取到20余项国家级大学生科技创新项目,有多个项目在评奖中获得奖励。本专业通过连续7年参加院内每年举办1次的实验技能竞赛,进一步激发了学生们进行科学探索和提高实验技能的热情,每年学生都积极报名参加,并获得多项奖励。学生在各类过关考试,如英语、计算机、普通话等中的通过率较高。
3.2学生创业与就业情况
以能力培养为目标,深化校企合作,推进产学研结合,构建了特色鲜明的校企合作人才培养新模式,使培养的人才在商洛及陕西省周边地区有关生物企事业单位发展中发挥了积极推动作用。67名学生考取了营养师、药剂师、食品检验、化学检验等相关专业技能证书。学生专业基础知识扎实,学业成绩和综合素质良好,毕业生就业率高、考研率高。近三届毕业生一次性就业率分别为89.5%,94.7%,95.6%;2017届、2018届和20毕业生考研上线人数分别为11人、14人和17人,占毕业生比例为38.75%,40.67%和41.75%。约13%的就业学生考取公务员就业,大部分毕业生进入与生物有关企事业单位工作,少部分学生自主择业和创业。多数学生签约就业,专业的社会影响力不断提高。学院积极对接联系相关专业的大型企业集团作为学生就业实习基地,并以实习基地为依托,推荐毕业生就业,拓宽就业渠道。毕业生创业热情较高,成效较为显著。毕业生所在单位对本专业学生的思想政治表现、敬业精神、工作态度及就业工作给予了较高的评价,整体上对毕业生的工作能力、协作精神、工作实绩也较满意。
4经验总结
4.1重视教学观念更新
观念是行动的先导,教学观念直接影响着教师的教学态度和教学方法,观念落后,教学方法必然落后。为了更新教学观念,本专业坚持组织教师大力开展教学研究活动,通过集体备课、课程和教材分析、教学研讨,使教师互相促进,共同提高,这些教学活动已经成为本专业教研活动的基本内容和制度。同时,为了开阔教师教学和科研的视野和思路,吸收新的教育教学观念,本专业在建设中先后选派近2/3的教师参加了校外20多场的学术交流、教学研究、课程改革、团队建设和骨干教师培训。通过这些培训,保证了教师的思想始终能够跟上专业改革的步伐和学科的发展的需要。本专业在教学改革中遵循循序渐进的原则,坚持以项目带动研究,以研究促进改革,以改革推动创新,鼓励教师积极申报、参与教学改革项目,在课程体系、教学内容、教学方法、教学管理等方面进行创新;创新人才培养模式,注重实践教学,积极探索研究性教学改革;突出师资队伍建设和能力提升。
4.2探索教学模式改革
在专业建设中不断深化教学改革成果,重点突出对学生实验能力、创新精神和创业能力培养。为了引导、激发学生的自主学习和合作学习的兴趣,充分调动学生学习积极性,培养探究和创新精神,教师在教学中大力推行小组讨论、案例教学、专题研究等多种形式的研究性教学方式。研究型教学首先在获得学校教改立项的“植物生理学”“微生物学”“生物化学”“细胞生物学”教学中开展,随后在其他专业课中逐步推广。为了培养学生的创新精神和知识技能的系统训练,本专业在“细胞生物学”“生物技术综合大实验”“基因工程”等课程中还专门安排了课程论文和课程设计,取得了良好的教学效果。
4.3提升开设实验质量
根据生物技术专业实践性强的特点和社会对高素质应用型人才的需求,坚持以先进的教学理念为指导,改造传统的以依附和印证理论为主的实验模式,建立以能力培养为主线,分层次、多模块的实验教学体系的基本框架[5]。实验课程内容按基础性实验、综合性实验和设计性实验三个层次设置实验项目。其中,基础性实验教学包括基本技能训练和基础理论验证,以强化学生基本技能的训练,培养学生自主获取知识和独立实验能力,启迪学生创新意识为目标,按照由浅入深、由宏观到微观的认识规律,安排由个体和群体水平到细胞水平、分子水平的基础实验课程,必修实验包括植物学、动物学、微生物学、细胞生物学、遗传学、生物化学、分子生物学等实验;综合性实验教学以提高学生综合应用实验技能、分析和解决问题的能力,培养学生创新意识为目标;设计性实验教学以培养学生科学思维方法,发现问题,提出问题,进行科学研究能力和创新能力训练为目标,采取课题研究形式,实施个性化教育,为学生的选修实验。同时建立多种实验考核方法,统筹考核实验过程与实验效果,激发学生实验兴趣,提高实验能力。实验开出率为100%,其中综合性和设计性实验共69个,达到了实验总数的58.47%。有综合性、设计性实验的课程门数达到了100%。
1食品检验中常用的生物检测技术
1.1生物酶技术
酶联免疫吸附试验,顾名思义,指的是一种联合了生物酶技术和免疫分析技术的新型技术,这一技术集合了生物酶技术和免疫分析技术两者的优点,在食品检测方面有精准良好的表现,受到了检测人员的青睐。除此之外,该项技术还具备其他方面的优点,例如检测的效率高、速度快,这也是其能被市场广泛应用的原因之一。当然,这一技术并不是完美的,在一些方面仍然存在一些弊端,限制其被推广和普及。例如,酶联免疫吸附试验只能够对成分固定的食品进行检验,如果食品的组成成分处于变化之中,则无法顺利地利用这一技术。此外,酶联免疫吸附试验只能够对一定量的化学成分进行检验,大多数化学成分在这一技术下是体现不出来的。同时,也无法对组成结构类似的化合物进行准确的检验,这是由于这样的化合五会自发地进行交叉反应,使得其化学成分发生变化。这些领域和酶联免疫吸附试验无法涉足的,如果不顾后果强行使用,得到的检测结果无疑会误导市场,对食品安全造成不利影响。
1.2分子生物技术
用于食品检测的分子生物技术,包括核酸分子杂交、重组DNA技术和聚合酶链反应技术。核酸分子杂交技术和PCR技术可以检测生物病原微生物和寄生虫[2]。PCR技术主要判断食品中微生物污染的程度,并根据某些微生物特定基因的扩增来检查食品是否被微生物污染。污染取决于遗传背景和基因序列检测的准确性,这是PCR技术的优点之一。分子生物技术是现代生物技术中发展最快的食品检测技术。
1.3生物传感器技术
生物传感器技术能够很好地检测有害物质。该方法比较方便,能够做到在线检测。检测速度快,灵敏度好。其工作原理是在某些处理后使用酶、抗原、抗体、DNA和其他物质作为分子识别元素,与被测物质特异性结合,最终通过信号转换器产生光和热等复合物。可以通过扩展和放大输出来获得测试结果。生物传感器技术可以分析生物成分里的蛋白质与糖分,细菌中的大肠杆菌与致病菌,毒素物质中的细菌毒与素肠毒素等。
1.4生物芯片
生物芯片技术主要通过微点或光电导原位合成有序地固化载体表面的生物分子,然后形成二元分子排列。然后,相同产物的杂交分子将产生某些信号。根据信号的强度,可以通过特定仪器测量杂交分子。检测效率更高,速度更快。通过对测定结果的分析,得出结论。生物芯片技术的特点包含多样化、高通量、测试时间短、应用的样品量相对较小且易于携带等。因此,它经常用于食品检测。但是,该技术的应用性能需要提高,技术成本相对较高,这阻碍了该技术的应用[3]。
2食品检验中生物技术的应用
食品检验方法涉及到众多领域的知识,例如物理、化学、生物知识等。由于相关技术的限制,以及过去人们对生物知识的了解相对较少,传统的食品检验方法在被研发出来时,往往只借助了化学物理知识。但众所周知,食品是否安全与其组成成分以及生物结构之间有着密不可分的联系,单纯依靠物理化学知识显然无法对食品进行准确的检验。甚至可能产生一定的误导效果,使得食品检验的结果存在偏差。在生物技术发展日新月异的当前阶段,食品检验得到相当大的推动作用。大量优质有效的生物技术被应用于食品检验中,显着地提升了食品检验的质量和效率,为人们的生活健康提供了坚实的保障。接下来,将介绍生物技术在食品检验中的几种常见应用,并对其优势和不足进行详细的分析。
2.1检验有害微生物
众所周知,食物的来源途径多种多样,在运输途中更是受到各种外界因素的影响。在这些过程中,食物不可避免地与空气接触,并不断滋生出微生物。在过去,由于相关技术的限制,人们对微生物的了解相当有限,误食有害微生物的情况并不鲜少。有害微生物随着食品进入到人体内,会对人的身体健康构成威胁,一些毒性较大的微生物甚至会对人的生命造成威胁。因此,对食品微生物种类进行检测是很有必要的。生物技术能够对有害微生物进行比较准确的检验,主要是通过酶联免疫吸附技术和聚合酶链反应。在生物检测合格的前提下,食品才能进入市场,保证居民的安全。
2.2检验残余农药
为了防止农作物遭受病虫害,在农业种植过程中,农民往往会对作物喷洒农业。虽然作物的收获得到了保障,但农药也将伴随着农作物的整个生长周期,在进入市场以前,仍然存在打量农药残留。农业随着食品进入人体内,会严重损害人们的身体健康。目前相关部门已经制定了农作物的农药残留量标准,但显然这一标准并未得到具体落实,一些农户缺乏对农药危害性的认识,在进行农业生产时,罔顾相关制度,生产出农药残留量超标的作物。因此,对农作物农药残留量进行检测,能够有效保障食物的安全。现在比较常用的方法是酶技术和生物传感器技术,能够有效测定农药的残留量。
2.3检验食品的成分与品质
食品的构成成分决定了其营养价值,也给食品的定价提供了有效依据。然而从另一个方面来看,食品中如果含有有害成分,则不合适进入市场贩卖。例如,过期变质的食物在组成成分上已经有了显着的变化,而不符合生产要求的食品更是含有过量添加剂,这样的食品显然不利于人们的身体健康。利用生物传感器技术,能够精准地测定食品中各成分的种类和含量,是人们检验食品安全性的强有力手段。生物传感器在食品配料检测方面具备众多优良的特性,例如其能够根据食品的气味做出合理的判断,能够提升检测的准确性和效率。
2.4检验转基因食品
随着生物技术的发展,转基因食品正逐渐进入人们的视野中。转基因食品是生物学家利用遗传学的相关知识,对植物的基因进行改造得到的一种新型作物。与一般的农作物相比,转基因植物具有众多优良的特性。例如无籽西瓜,主要是用二倍体和四倍体进行杂交,得到在染色体配体期间紊乱的三倍体,这就产生了没有后代的无籽西瓜。无籽西瓜无疑受到了人们的广泛欢迎,其他的转基因作物也具有各自的优势,例如个头比普通作物大等特性。这将给种植作物的农民带来更大的经济效益,因此转基因食品具有良好的发展前景。然而,由于转基因技术的发展时间相对较短,一些转基因技术还存在一定的缺陷和弊端,这导致了进入市场的转基因食品不合格。有害的转基因食品不但会给人体健康带来不利影响,同时也会对生态环境及物种平衡产生破坏。因此,在转基因食品进入市场以前,必须进行严格谨慎的检测。目前常用来检测转基因食品安全性的技术不算多,主要是一些生物技术。借助转基因食品内部含量丰富的蛋白质,以及活性较高的酶,可以实现对转基因食品成分的检测,进而给食品的生产加工提供较为精准的依据,为人们放心安全地食用转基因食品可供可能性。
综上所述,随着人们生活质量的提高,对于身体健康的重视程度也日益增长。食品是人们生活中必不可少的能量来源,食品是否安全决定了人的身体需求是否得到满足。相关研究显示,近年来食品安全问题屡禁不止,已经严重影响了人们的生活,降低了居民的生存幸福感。在这样的环境下,对食品安全进行检测是很有必要的。借助相关技术,能够实现对食品各方面的检测,为食品安全提供了强大的保障。
【生物博士论文参考文献】
[1]刘重慧,范誉川,徐明宇等.现代生物技术在食品检验中的应用[J].食品与机械,2017,33(9):203-207.
[2]朱娅媛.现代生物技术在食品检验中的应用[J].现代食品,2017(12):67-69.
生物技术专业作为高等农林院校的基础专业,近年来毕业生的就业情况不容乐观,从而折射出许多急待改革的问题。为此,基于浙江农林大学生物技术专业人才培养情况问卷调查以及与该专业本科生的座谈交流和对部分高等农林院校的实地调研,并结合浙江农林大学生物技术专业相关教师的教学实践经验,对高等农林院校生物技术专业的教学现状及存在的问题进行了分析总结,对教学改革进行了深入思考,提出高等农林院校应通过明确有别于其他科类院校的生物技术专业人才培养目标、积极推进分类模块化人才培养模式、精简优化课程设置和教学内容、尝试课堂讨论式教学法、采取多种形式相结合的课程考核方式、探索行之有效的教学评价体系等措施的实施,实现“因地制宜、因人而异、因材施教”的生物技术专业人才培养。
关键词:
高等农林院校;生物技术专业;人才培养模式;课程教学;教学评价
近年来,以基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程为主要内容的现代生物技术发展迅猛。伴随着生命科学的新突破,现代生物技术已经广泛应用于工业、农业、医药、食品、环保、能源等领域,并产生了巨大的经济效益和社会效益。为了满足生物技术产业对专业人才的需求,国内外的生物技术高等教育也迅速发展起来。从20世纪90年代开始,我国先后有337所高等院校开设了生物技术本科专业。经过20余年的不断改革和优化,我国生物技术本科专业的办学取得了很大的进步,招生人数和毕业生人数有了大幅度的增加。但是,目前我国的生物高新技术产业正处于起步发展阶段,与国际水平相比,尚有一定的差距。这导致生物技术本科专业毕业生的就业率较低,特别是农林类高等院校该专业本科毕业生的就业状况不容乐观。2010年,生物技术专业甚至被教育部列入10大“红牌”本科专业。由此可见,从整体上看,我国生物技术高等教育仍面临着诸多挑战。为此,笔者在浙江农林大学开展了生物技术专业人才培养情况问卷调查,与生物技术专业本科生进行了座谈交流,还到部分高等农林院校进行了实地调研,并在此基础上结合浙江农林大学生物技术专业相关教师的教学实践经验,对高等农林院校生物技术专业的教学现状及存在的问题进行了分析总结,对教学改革进行了深入思考。
一、高校生物技术专业的人才培养目标
(一)其他科类院校生物技术专业的人才培养目标
根据教育部的界定,生物技术专业以理科为主、工科为辅,是理工科复合型专业,主要培养应用研究型人才[1]。生物技术高等教育的根本目标是使学生掌握现代生物学和生物技术的基本理论和基本技能,对学生进行应用基础研究和科技开发研究能力的初步训练,以培养具备较强创新意识和实践能力的生物技术专业人才。在现代社会生活中,生物技术专业人才承担着将相关理论应用于实践以及将科学技术转化为生产力的重要责任。因此,促进生物技术高等教育质量的提高倍显重要。截至2015年,在全国开设生物技术本科专业的337所高校中,农林类高等院校占36所。其他科类高等院校生物技术本科专业的人才培养目标通常是以社会需求为出发点,重点培养的是具备生命科学基本理论以及较系统的生物技术基本知识和基本技能的综合性专业人才。其主要特色是培养大众化的生物技术专业人才。但是,由于其缺乏对专业人才培养的市场化细分,所以难以满足我国生物技术行业发展对基本专业人才的多样化需求。
(二)高等农林院校生物技术专业的人才培养目标
目前,我国已有36所农林类高等院校开设了生物技术本科专业,但是大多没有确立富有特色的人才培养目标。如前文所述,尽管生物技术本科专业已经明确了相对宏观的人才培养目标,但并不完全适用于农林类高等院校生物技术本科专业的人才培养。从现状看,农林类高等院校往往过于注重学校整体的农林特色,着重于培养传统的农林人才,而对在农林业发展中发挥同样重要作用的现代生物技术本科专业的人才培养重视不够。因此,笔者认为,各高等农林院校在主打自身农业、林业特色的基础上,应结合各自院校的历史发展优势、地方发展特色以及未来发展规划等,进一步细化生物技术本科专业的人才培养目标,重点培养具有农林素养的生物技术专业特色人才,从而发展各具特色的或本校独有的生物技术专业教育。以浙江农林大学为例,作为一所多科性高等农林院校,其开设的生物技术本科专业确立了独特的人才培养目标,即培养具有现代生命科学基本知识、掌握系统的生物技术基本理论和核心技能、了解生物技术发展现状与趋势的基础扎实、实践能力强、综合素质高、具有创新精神和创业能力的应用研究型专业人才。因此,浙江农林大学生物技术本科专业的人才培养注重激发学生的创新、创业意识以及培养学生的实践应用能力,竭力塑造独具特色的富有生态性和应用性的创业型专业人才。目前该专业已发展成为浙江省重点专业。
二、高等农林院校生物技术专业的人才培养模式
(一)现行的人才培养模式及存在的问题
通过走访调研部分高等农林院校,笔者发现,生物技术本科专业在多数高等农林院校并非是主流专业,专业的培养目标比较模糊。通常情况下,生物技术专业本科毕业生的主要去向是考研和就业。但是,多数高等农林院校并没有针对2种毕业去向在生物技术专业人才培养过程中对学生进行明确的引导,所开设的课程都是统一的。只有少数高等农林院校为毕业去向不同的生物技术专业学生提供了有区别的人才培养方案,即针对本科毕业后准备考研深造的学生,设立了考研强化班,并强化了理论性强的“生物化学”“分子生物学”等专业课程的教学;同时,针对本科毕业后准备直接就业的学生,注重引导其更多地掌握生物工程、生物制药等方向的实用专业知识,从而使该专业本科毕业生的就业率得到较大的提升。
(二)人才培养模式的改革
为了适应不同科类高校和不同高等农林院校生物技术本科专业人才培养目标的不同定位,生物技术专业教育应结合各高等院校的办学特色,从满足学生毕业去向的需求出发,积极探索分类模块化人才培养模式,充分体现“因地制宜、因人而异、因材施教”的人才培养指导思想。所谓分类模块化人才培养模式,就是首先根据生物技术专业本科生的学习意图,将其分为工作就业、考研深造、实践创业及其他4类;然后根据这4类学生所需掌握的知识和技能,将教学内容进行模块化。这样,不仅可以充分利用教学资源的优势,极大地提升学生的学习质量,而且可以为学生未来的个性化发展提供富有针对性的教育教学服务。第一,针对毕业后意向工作就业的生物技术专业本科生,高等农林院校应充分发挥“产、学、研”教学模式的优势[2],大力鼓励学生到企业部门、生产一线进行实践实习;同时,可在此基础上进行创新尝试,探索具有自身特色的“政、产、学、研、用”相结合的联动式人才培养模式,以培养应用型人才。此外,以细化的就业需求为导向,为该类学生开设普通生物技术、生物制药、生物工程等方向的模块化课程。第二,针对毕业后意向考研深造的生物技术专业本科生,高等农林院校应大胆借鉴某些高校的成功经验,尽可能为该类学生提供相应的培训辅导,以培养高层次的理论研究型人才。例如,可开设相应的辅导班,强化专业课程理论知识的传授。第三,针对毕业后意向实践创业的生物技术专业本科生,高等农林院校要结合学生的具体要求,将学生的学习实践直接引进实验室和大学生创业孵化园,或者引导学生直接进入企业开展实践,以切实推动学生创新创业能力的开发和培养。另外,值得注意的是,不仅生物技术专业,其他学科专业也总会有相当一部分学生毕业后学习或工作的内容与所学的本科专业并不相关。针对毕业后从事非本专业学习或工作的生物技术专业本科生,高等农林院校应从该类学生的需求出发,适时适当地提供相关的教育资源和支持,以便其为未来的学习和工作做好充分的准备。
三、高等农林院校生物技术专业的课程设置和教学内容
生物技术是一门涉及领域多、涵盖范围广、基础性强的新兴的综合性生物学科,是现代生物学与相关学科交叉融合发展的产物。生物技术本科专业的课程主要涉及发酵工程、基因工程、酶工程、蛋白质工程、细胞工程、生化工程6个方面,这些课程从教学的角度又可分为理论课程和实践课程两大部分。
(一)理论课程的现状与改革
目前,各高校开设的生物技术本科专业课程主要有“微生物学”“细胞生物学”“遗传学”“植物学”“生态学”“植物生理学”“植物育种学”“动物生理学”“生物化学”“分子生物学”“基因工程”“细胞工程”“发酵工程”“酶工程”“生物信息学”等,以及相应的生物类实验课程。从以往的教学经验和教学效果看,对教师来说,在生物技术本科专业4年的教学时间里完成上述课程的教学,显然是任务繁重、困难重重的;同样,对学生来说,在如此短的时间内接受并吸收理解如此多的课程知识也是不切实际的。为此,目前各高校普遍采取的解决办法是结合自身的办学理念和专业特色,选择性地开设其中的部分生物技术专业课程;同时,调整专业课程的教学时间,实行理论教学与实验教学并行。此外,现代生物技术的高速发展决定了生物技术专业的专业知识每时每刻都有大量的更新,理论知识在不断地得到充实完善,这使生物技术具有很强的前沿性。因此,高等农林院校在设置生物技术专业的专业课程时,一定要紧跟生物技术的发展步伐,积极主动听取学生的意见和建议,努力做到理论知识最新、课程内容均衡、教学时间安排合理、专业匹配一致。同时,课程设置还应根据人才培养目标的定位不同而有所不同,做到“因地制宜、因人而异、因材施教”。例如,如果人才培养目标定位于培养创新研究型人才,那么应侧重于设置理论技术类课程;如果人才培养目标定位于培养应用实践型人才,那么应侧重于设置工程实践类课程。以浙江农林大学生物技术本科专业为例,其主要通过专业课程(包括专业基础课、专业必修课和专业选修课等)的设置开展理论教学。其中,专业基础课安排在本科阶段的第1、2学期,专业必修课安排在本科阶段的第3~6学期,专业选修课则伴随专业必修课穿插安排在相应的各学期。笔者通过对2003~2014级的116名生物技术专业本科毕业生和在校生开展的浙江农林大学生物技术专业人才培养情况问卷调查发现,“分子生物学”“微生物学”“基因工程原理与应用”“植物组织培养”等专业课程受欢迎程度普遍较高。学生普遍反映这些课程的系统性强、应用性强,能够学有所用。而“生物信息学”“遗传学”等专业课程的受欢迎程度则较低。
(二)实践课程的现状与改革
郑世英在《地方本科院校生物技术专业应用型人才培养模式研究》中充分阐述了培养生物技术专业应用型人才的重要性[3]。同时,有学者指出,在就业市场竞争愈益激烈的今天,创新能力已成为大学生社会生存的重要资本[4]。由此可见,生物技术本科专业的人才培养在注重提升学生专业理论水平的同时强调加强学生实验操作技能的培养是非常必要的。但是,当前,各高等农林院校生物技术本科专业的实践类课程仍然只是覆盖课程实验、生产实践、学科竞赛和自主实习等几个方面。可见,通过实践课程加强学生创新意识和科技素养培养的做法在高等农林院校尚未得到全面的推广。笔者通过深入了解也发现,多数生物技术本科专业的实践类课程过于形式化,再加上部分学校的重视程度不高,学生参与的积极性很低,所以看似形式多样的实践课程所产生的实际教学效果却不甚理想。为了有效地调动生物技术本科专业学生参与课程实践的积极性,提升学生的自主创新能力和动手操作能力,以增强人才培养对产业发展和实际需求的适应性,高等农林院校生物技术本科专业的实践类课程建设应强调多元化、自主化和时代化。首先,在课程实验方面,生物技术本科专业要打破原有的以综合验证性实验为主的格局,针对每门专业课设置相应的实验课程;同时,注重开发学生的创新潜力,鼓励学生自己设计实验方案、自主进行实验操作。其次,在生产实践方面,高等农林院校要积极与相关的企事业单位、地方行政部门等组织机构合作,为生物技术本科专业学生争取充足的实践机会和实践时间,从而使学生能够真正到农林生产一线去并将所学的理论知识应用到生产实践中。再次,在学科竞赛方面,高等农林院校除了要提供一定的设备和经费予以支持之外,还要采取有效的措施,如将学科竞赛成绩纳入学生学业考核体系,以鼓励学生积极参与;同时,要引导学生充分认识到参加学科竞赛对提升自身综合能力的重要性,鼓励学生在参加学科竞赛的过程中主动与教师进行交流、学会合作、敢于大胆创新。最后,在自主实习方面,考虑多数高校在本科阶段的第4学年已基本不安排课程教学,所以建议高等农林院校将生物技术本科专业的自主实习安排在此阶段进行;同时,建议给予学生更大的自主空间,允许学生自己选择实习岗位和工作内容等,而学校和实习单位只需做好监督验收工作。这样,可以使生物技术本科专业的准毕业生亲身感受实际工作岗位的真实氛围,提前做好就业准备,从而使学生能够顺利地从校园学习环境过渡到社会工作环境。
四、高等农林院校生物技术专业的教学方法
(一)现状与问题
无论是高等教育,还是中等教育或基础教育,目前我国各级各类院校广泛采用的仍是传统的教学方法,即以教师为主体、学生为受体,其主要特点就是“满堂灌”,所以培养的人才“平而不尖”,缺乏学习的主动性[5]。同样,高等农林院校生物技术本科专业的课程教学方法也不例外,通常是教师一人讲得热火朝天,而学生“各有所为”,从而导致课堂教学效果大打折扣。笔者通过与浙江农林大学生物技术本科专业各年级学生座谈发现,学生对课程教学主要有以下一些看法:①课程教学目标不明确;②课程内容不够吸引人;③教学方式存在部分不足;④教室等硬件条件有欠缺;⑤自身学习积极性不高。
(二)改革措施
针对上述学生反映的问题,笔者认为,高等农林院校生物技术本科专业的课程教学要想改变现状、解决问题,首先,要改变以教师讲述为主、学生参与为辅的传统教学模式,逐渐推行以学生自主学习为主、教师引导为辅的反转式教学模式,从而真正树立以学生为主体的教学意识。其次,要从人才培养目标出发,最大化地利用学校的软硬件教学条件,充分发挥多媒体教学及网络资源的优势。例如,笔者在“细胞工程”专业课程的教学改革实践中探索实施了课堂讨论法。首先,笔者以细胞工程领域最新的研究进展为基础材料,向学生传授该课程的基本理论知识,其中穿插部分视频展示,以提升学生的学习兴趣和上课时的注意力。其次,在学生对课程教学内容有了基本的认识和了解后,笔者通过布置自主性课程论文,要求学生对自己感兴趣的细胞工程课程内容进行整理和论述,以充分发挥学生学习的自主性。最后,在学生完成相关资料的搜集和课程论文的撰写后,笔者要求学生针对某些共通性话题展开小组讨论和课堂辩论,以使学生彼此交流各自学到的知识。课堂讨论法充分调动了全体学生参与课程教学的积极性和主动性,在之后的课程教学评价中得到了学生的一致认可。
五、高等农林院校生物技术专业的课程考核方式
(一)现状与问题
有了好的课程教学模式,还必须辅以科学合理的课程考核方式。只有这样,才能准确地评价和有效地提高课程教学的效果。所以高等农林院校生物技术本科专业在改革教学方法的同时,还应对课程考核方式进行相应的完善。目前,各高校的期末考试成绩在课程考核成绩中占据的比例过大,学生学习效果的评价主要依据最终的卷面考试成绩[6]。这导致相当一部分学生的学习只是为了考高分,而不是为了真正掌握专业理论知识和专业技能;也导致部分学生应付完考试便不再复习巩固所学的知识,所以知识遗忘率较高。可见,高校课程考核方式的缺陷使学生的学习行为有悖于课程教学目标的要求。因此,高等农林院校生物技术本科专业应改变单一的课程考核方式,采取多种方式考核学生对知识的掌握程度,既要考核学生对所学知识的记忆准确与否,更要考核学生的实际操作技能和创新能力,并基于这两个方面做出综合评价[7]。
(二)改革措施
笔者认为,高等农林院校生物技术本科专业应对现行的课程考核方式进行改革。首先,要适当加大平时成绩在课程考核成绩中所占的比例;其次,要细化平时成绩的构成,将与课程教学相关的各方面因素充分考虑在内,并且明确评分标准。例如,如果以百分制计算课程考核成绩,那么可以规定平时成绩占60分、期末考试成绩占40分。其中,平时成绩包括2部分:①平时表现占40分,主要对出勤率、课堂活动参与度、作业完成情况和平时综合表现等进行考评;②实验或课程论文完成情况占20分。将实验或课程论文成绩纳入课程考核成绩,通过考察学生对专业知识的理解程度和应用能力,不仅有利于引导学生加强实践能力的锻炼,而且有利于促进学生查找文献、筛选资料以及写作表达等能力的培养与提高。此外,课程的期末考试也要打破传统的笔试答题形式,应尝试采用计算机考试系统[8]或网络在线答题等灵活高效的随机测试形式。这不仅能够较为客观地考察学生的学习水平,而且可以降低教师的评阅难度和工作强度。
六、高等农林院校生物技术专业的教学评价体系
(一)现状与问题
所谓教学评价,就是依据一定的标准对人才培养过程及其质量和效益做出客观的判断与评价。在整个教学过程中,总结评价是必不可少的一个环节,也是检验教学效果的有效形式和激励师生的重要手段[9]。目前,各高校的教学评价大多采取师生互评的做法。通常,师生双方通过网上教育系统或纸质问卷进行评价与反馈。部分高等院校考虑到学生数量多而采取随机抽取部分学生参与教学评价的做法。但是,笔者在调查中发现,通过师生互评进行教学评价存在2个方面的问题:①参与评价的学生往往抱有应付的心态,而且学生评教难以保证客观公正,考评“全优”的现象较为普遍;②教师对学生评教的结果存在不重视的现象,不能及时做出反馈,个别教师甚至完全忽视教学评价环节。
(二)改革措施
建立科学合理的教学评价体系有利于促进生物技术专业教育的良好发展。由于生物技术专业具有较强的系统性和一定的独立性,所以各高等农林院校应建立符合生物技术专业教育自身特点的教学评价体系。首先,明确教学评价对象的主体应包括专业、课程、教师和学生。其次,采取师生互评、师生自评、阶段总结相结合的教学评价方式。其中,师生互评旨在提高教师对学生以及学生对教师的认知度,师生自评旨在提高教师、学生对自我的认知度,阶段总结旨在提高师生对生物技术专业教育的认知度。为此,浙江农林大学组建了由林业与生物技术学院教学负责人和生物技术专业资深专业教师组成的生物技术专业委员会,由其负责对生物技术专业的发展方向以及招生方案、人才培养目标、课程设置、课程考评方式、教育教学的改革探索等进行系统性的研究与实施,以及加强对专业教学评价体系的构建和完善。
总之,我国生物技术专业高等教育的发展是一个漫长的过程,教学改革不能急于求成。各高等农林院校要充分结合自身的办学理念和专业特色,积极主动借鉴国内外优秀高等院校的成功经验,坚持“因地制宜、因人而异、因材施教”的原则,以科学的态度不断发现问题、解决问题;要紧随国家高等教育改革的步伐,关注生物技术发展创新的动态,在国家、政府、企业、高校、师生之间搭建起一座生物技术的桥梁,以促进我国生物技术产业和生物技术专业教育向着国际化、高效化、优势化的方向迈进。
作者:王正加 唐永超 单位:浙江农林大学林业与生物技术学
参考文献
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1.1可供选择的合适教材数量不多在学科发展的初期,大多选择过去轻工院校所编写的食品工程专业教材,然而随着社会的不断发展进步,这些教材已经远远不能适应学科发展的需要。虽然个别院校针对这一情况也陆续编写出了不少相关教材,但由于该学科综合性强这一特殊性,很难系统的将生物技术与食品学科有机地结合起来,因此迫切需要适应新时代的要求,编写出将现代生物学理论与食品科学紧密结合,充分体现理论与实践相结合的完整教材。1.2学生兴趣不高由于是选修课程,所以经常不能引起老师和学生足够的重视,很多学生只是为了修满学分,认为该课程不是主干课程,所以也不会花很多精力,深入学习和研究,到课率不高,即使到课也注意力不集中,课堂上玩手机,做其他事情的学生大有人在。其次,该课程综合性很强、课程内容抽象、从表面上看来与食品科学专业没有直接联系,而且难度也较大,对于食品科学类专业学生来说,要学好不是易事,因此也使得很多学生知难而退[2]。
2提高《食品生物技术导论》课程教学质量的探索与实践
2.1选好教材,对教学内容把握得当学生的学习时间有限,而作为一门选修课程,要想在有限的时间内,让学生获得更为丰富有用的知识,则需要在选择教材上费一番功夫。而生物技术更新快,不断有各种新技术、新概念出现,食品领域也有各种新的法律法规涌现,因此教材的选择更是上好一门课程的重中之重,合适的教材能够使学生较好地掌握和了解食品生物技术的基本知识体系和学科发展最新动态[3]。我们选择的是罗云波主编的《食品生物技术导论》,彭志英主编的《食品生物技术导论》和刘远主编的《食品生物技术导论》作为教材或者教学参考书,这些都是按照国家教育部高等教育规划的面向21世纪课程教材。让学生掌握该门课程所涉及的各领域的基本知识和技术,并能够与现实生活中的实例联系起来,解释分析其中的原理。注意把握好教学内容,由于该门课程综合性强,覆盖面广,涉及到多门课程相关的知识,所以在讲授内容方面要减少与其他类似课程的重复,重点突出。例如讲授细胞工程及其应用这一章节时,微生物细胞的培养是《微生物学》课程中重点介绍的内容,所以就不必重复有关培养基组成,种类等知识。而在讲授基因工程及其应用时,一些专业性比较强的内容如PCR技术,细胞的重组与克隆等技术对于没有分子生物学背景知识的食科类专业学生来说有难度,不宜讲得太深入,可以多介绍其在食品行业的相关应用。要把握全局,讲基因工程、细胞工程、酶工程等课程相互联系,突出其承上启下、相互贯彻联通的特色,有效地安排完成教学内容。2.2教学手段多样化根据具体内容,选择合适的教学方法,做到多媒体教学与传统教学相结合。多媒体教学可以充分利用图片、文字和动画等多种方式,从不同角度和层次对相应内容进行讲解,使得很多抽象的内容变得更加形象、易懂,对于某些重要的新概念、新技术的讲解可以适当详尽,并在黑板上板书,让学生记忆深刻,所谓“好记性不如烂笔头”[4]。制作多媒体课件时,要尽量做到言简意赅,避免大篇幅的文字,文字应用不同的字体大小或颜色突出重点、难点和关键词,并附上与内容相结合的具有创意的图片。采取现代化教学方式与传统教学方式有机结合,可以在更短的时间内让学生轻松的接受新知识,新概念,提高学习效率。2.3教学方法多样化(1)提问式教学法在讲解某些对于学生来说还比较熟悉的内容时,可以适当提问以集中学生的注意力,引发学生的思考,让学生积极主动的回答,活跃课堂气氛[5]。例如在讲授细胞工程内容时,可以提问真核细胞与原核细胞的区别;讲授食品生物工程下游技术时可以提问常用的分离纯化方法有哪些;讲授发酵工程及其应用时提问我们常见的食品中哪些是发酵食品,哪些是非发酵食品,这些内容对于学生来说,都不算很陌生,要把问题回答好,也不至于让学生很为难,通过这些方式可以让学生多思考一些常识问题,同时,通过提问可以了解学生对知识点的掌握程度,避免后续对学生已掌握知识点的反复强调,进而提高授课效率。(2)实例式教学法将食品生物技术与日常生活中遇到的一些问题相结合,让学生觉得食品生物技术随时在我们身边发挥作用,它并不是遥不可及,高深莫测的,以此来引起学生的重视[6]。例如讲授酶工程及其应用这一章节时,由于涉及的内容与食品行业密切相关,更贴近生活,所以学生兴趣比较浓厚,参与意识很强烈,课堂气氛比较活跃。以酶的应用为例,在果汁的制作过程中,加入一定量的果胶酶后,果汁黏度迅速下降,浑浊颗粒迅速凝聚,使得果汁得以快速澄清、易于过滤;在食品保鲜过程中,用一定黏度的对人体无害的溶菌酶溶液喷洒,可以对水产品起到防腐保鲜效果;在啤酒生产中添加蛋白酶可提高啤酒的稳定性,添加β-葡聚糖酶可提高啤酒的持泡性,加入α-乙酰乳酸脱羧酶可有效降低双乙酰含量,加快啤酒的成熟。实例可以采用相关的小实验、视频、事故、游戏、图片等方式,通过这些常见实例的讲解与分析,可以让学生很好的将生物技术与食品行业很好的联系起来,让他们觉得生物技术对于学好食品专业的重要性。(3)换位教学法让学生参与到教学中来,实现教师与学生的角色互换,充分调动学生的积极性[4]。可以提前布置好一两个题目,或者内容相对容易理解的某一章节,让学生课后自己查阅文献资料,制作成ppt,在课堂上进行讲解,讲解完以后老师提问,由讲解人解答,其他同学有意见或者建议,也可以做一定的补充,也可以提问,只有让学生充分参与到教学实践中来,才会真正用心、主动的学习。通过这种教学方式,学生在分享所获知识的同时,也有助于提升学生的公众表达能力、总结能力和解决问题的能力,进而提高学生的学习能力和学习兴趣:真正做到教是最好的学!2.4考核方式多样化该课程作为专业选修课,学生缺课现象时有发生,有些学生对专业学习缺乏规划,凭一时兴趣或者纯粹是为修满学分而选课,并非出于自己的爱好,所以很少来上课,企图在考试时走捷径,所以把平时到课率纳入考核范围很有必要。要不定期的对学生到课情况进行抽查,督促学生不迟到早退,建议平时到课情况占考试成绩的20~30%。平时上课时对学生的表现及时记录,上课认真听讲,能够积极配合老师,提问时能够很好的回答,或者讨论问题时表现较佳的学生给予加分。这样既调动了学生的积极性,还能够很好的培养学生的表达能力和分析解决问题的能力,锻炼学生在公共场合发言,克服胆怯心理,同时根据学生课堂上的表现适度加分,给予奖励,也体现了公平公正原则[7]。考试可以采用撰写和专业知识相关的课程论文形式,或者卷面考核的形式。根据情况具体实施,也可以两者相结合。如果采取撰写课程论文的形式考核,则可以提前布置,使得学生课后有充分的时间准备,免得与其他必修课程的复习时间相冲突。学生可以自由选取感兴趣或者了解比较透彻的题目,查阅文献资料,网上搜集相关知识,组织材料,构思成文。既对所学知识进一步理解和应用,又拓展了知识面,使学生积极主动的接受新知识、新概念,还能提高学生写作论文的能力,为今后的继续深造或者走上工作岗位奠定基础。2.5丰富课后实践活动独立开展科研活动。培养学生的科研创新精神,将第一课堂延伸到第二课堂,让学生自主开展科研工作,或者作为老师的科研助手,直接参与到老师的科研项目中来[8]。也可指导有想法的学生自主申报大学生创新性实验项目,独立开展科研活动,让学生自行选择感兴趣的内容,查阅文献资料,设计实验方案,开展实验,定期对实验进展跟踪了解,遇到问题一起协商解决,这样就能培养学生的科研创新精神和动手能力及解决问题的能力。参观实习基地。带领学生到工厂或者实习单位参观,做到理论与实践相结合,了解课堂上学到的生物技术在食品行业中的具体应用,例如:啤酒生产过程中多种酶发挥的作用;奶制品、乳制品企业中,乳酸菌在发酵过程中所起的作用等;利用基因工程改良油料作物在提高食用油的营养成分中所起到的作用等。
3结语
学生是学习的主体,是教师的直接服务对象。在一个教学班中,学生在知识理解、实验操作及师生沟通等方面存在差异。因此在教学的各个环节中都要着眼于学生的不同水平和接受能力,有针对性地教学,对于接受慢的要给予鼓励,单独辅导。同时针对生物技术课程应用性强的特点,增加讨论课的比重。如将生物技术在农业、食品、环保、医药等领域的应用及转基因食品安全问题等内容模块化,让学生分组查阅资料、拟定讨论提纲,然后到课堂讲授。大家对所讲内容进行讨论,提出各自的观点,使学生由被动的学,变成主动的讲,既感受传授知识的乐趣与不易,也训练了阅读、整理资料的能力,还增加了学生互助团结的气氛,使其更有信心投入到学习中来。
二、现代生物技术课程教学改革的措施
1.注重第一次课的准备和讲授,激发学生对本课程的学习兴趣。第一次课主要包括绪论的讲授和课程信息介绍,它就好像是老师和学生初次见面递出的一张名片,绪论讲解把本课程的主要研究内容和成果展示给大家,课程信息介绍使学生了解教学的目的和任务、重点和难点,应读哪些参考读资料。通过第一次讲授,使学生从已知世界中寻找课程的最佳切入点,从实际需要中寻找与课程的最佳结合点。绪论既包括了生物技术的起源与发展过程,又展现了现代生物技术的重要地位和意义,以及最新的研究成果和发展动态。因此在讲授时以生物技术已取得的某些重大的或和我们生活中能接触到的相关成果来激发学生的学习兴趣,由此激发学生对本门课程的学习兴趣和学习自觉性,为今后的教学奠定良好的基础。2.加强实验课的教学。以实验室现有的条件为基础,按“重视基本技能,开出经典实验,增加综合性、开创性实验内容”的原则对实验进行整合、归类,加大了综合提高性实验的比例。让学生根据自己的兴趣和发展方向,结合生物技术的“五大工程”,自主设计实验,采用开放实验室的方式,学生自主完成。如考研的学生注重基本理论的学习,加强基因工程实验的设计和操作,掌握基因克隆、基因定向改造、PCR技术、荧光定量PCR技术等实验技能及其在未来科研中的应用。就业方向的同学以应用性实验为主,如设计细胞工程实验,让学生进行愈伤组织培养及植株再生,观察植物如何从一个细胞成长为完整的植株,深刻理解植物细胞的全能性。发酵工程实验让学生学习米酒、酸奶的制作,学习发酵的原理及发酵罐的使用,从自己生产的产品中获得成就感。在整个实验过程中,以学生为主体,老师协助指导的方式,由此提高学生的独立思考、操作和协作能力,培养学生的互助合作精神,增强学生之间的感情。3.加强教学与科研的互动,把现代生物技术的最新成果引入教学中。教学与科研互动是本科院校的重要特征,科研是知识和技术创新的基本途径,是新知识的源泉。在多年的教学实践中我们发现,生物技术相关教材编写的全面性和编写速度远远跟不上该领域的发展速度,而课题研究中所使用的往往是较先进的思路和技术手段,因此在保证学生系统掌握现代生物技术基本理论和实验的基础上,时刻关注该领域的发展前沿和热点问题,归纳整理,在自己教案相关章节的讲授过程中补充进去。例如在讲授核酸分离纯化时,除了传统的提取方法外,结合本院省级实验示范中心的罗氏高通量核酸纯化系统,介绍高通量核酸纯化系统的工作原理;讲授普通PCR的原理时,结合自己科研中基因表达的定量检测,介绍荧光定量PCR原理;讲授DNA双脱氧测序和化学降解法测序时,对最新的Roche454测序技术,IlluminaSolexa测序技术和ABI的SOLiD测序技术等高通量测序技术进行介绍,并展示自己科研中所克隆新基因测序的结果并对结果进行分析,把抽象的DNA序列形象化;在讲授高等植物基因工程这部分内容时,把自己课题中从“基因克隆、表达载体构建、植物转化、获得相应表型的转基因植株”的整个过程的图片完整地展示给学生,使学生对神秘的转基因技术有了感性认识。同时吸收有科研兴趣的优秀学生参与到教师的科研中来,使学生的毕业论文(设计)与教师的课题相结合,增强学生的科研意识和创新能力。另外老师要带领学生走出校门,深入工厂、田间,了解生产中的实际问题,大大培养学生理论与实践结合,解决实际问题的能力,真正实现“用得其所”的创新教育模式。
三、对现代生物技术教学改革的展望
【关键词】生物制药;现状;发展
生物制药研发是建立在基因工程、蛋白质工程、抗体工程、细胞工程等现代工程的基础上,其基本原理是对微生物DNA进行重组,从而提高药性和营养价值,降低副作用的药物。生物制药是生物学、医学、药学的综合体。生物制药产业具有高投资、高风险、高回报等特点,造成其产业门槛较高,想要促进我国制药产业的进步,必然需要全面认识到其发展现状及其问题,从而不断优化产业结构和制药技术。
一、生物制药产业的发展现状
根据中国药科大学的谭淑华教授所说可知,以全球生物技术药物品种为整体,美国是全球药物品种的63%,欧洲是全球药品的25%,日本占7%。随着生物制药技术的不断发展,生物技术药物在制药产业中的市场股份持续增加,我国生物制药产业也越来越重视生物制药技术的研发。
生物制药技术是高科技新兴产业,经过几十年的努力,我国生物制药技术研发在干扰素、疫苗、生长因子等方面取得一定成就,并且运用到生物制药产业生产中,而对于肿瘤、心血管疫病等药物研究方面也取得一定成就。我国要清楚的认识到生物制药技术是处于发展初级阶段,随着我国政府对生物科学技术的大力支持,我国生物制药技术不断发展,在未来的5~10年内,我国获得SFDA批准上市的生物技术药物达到20多种,并且其中部分新药走入国际市场,形成以克隆抗体为核心的生物制药产业生产链,增加我国在全球生物技术药品研发的影响力,缩短与先进发达国家的差距。
二、我国生物制药产业发展存在的问题
我国生物制药产业近几十年来虽然取得一定的成就,具有很大的发展潜力,但是由于发、展并不成熟,其生产链存在一定的漏洞,阻碍我国生物制药产业更好、更快的发展。一是我国生制药技术发展仍不成熟,生物技术药品创新能力较弱;二是市场投入并不乐观,我国研发的新型生物技术药品的市场投入并不顺利,在全球生物技术药品中的成分更是微乎其微;三是我国制药生技术研发与国际脱节;四是生物药品生产结构不合理等。
三、我国生物制药产业的发展建议
我国生物制药技术在未来的几十年内会为我国农业、医疗保健等行业带来天翻地覆的变革,为生物制药产业提供广阔的市场空间,逐渐增加我国生物制药产业在全球市场的影响力。
1.优化生产方式
我国的医疗发展具有悠久的历史,为我国生物制药产业提供丰富的药物资源,我国中医疗效在国际上都具有很大影响力,为我国生物制药产业走进国际市场打下基础。我国生制药产业面临全球生物制药技术日新月异的特点,必须建立具有自身特点的生物制药产业经营方式。例如中草药生产模式,利用天然无污染的纯植物药物资源,研究其发酵、酶化等过程将其有效成分进行提取,并将现代生物技术运用到相关产业,扩大具有中国特色生物制药产业的市场规模。
2.产业化的发展趋势
随着我国生物制药产业的发展,其新药的研发必然成为其研发的重点。我国政府与高校应该加重对生物制药技术人才的培育,并为其建立先进的生物制药研发中心和工作岗位,并将其研发中心与制药企业相结合,建立其相辅相成的关系,有利于新药的研发与市场推广,然后企业之间强强联合,建立技术、生产同盟,相互之间取长补短,在各自擅长的领域中发挥自己的优势,以最低的成本获取最高的利润,增加各自的竞争实力,创建双赢的局面。例如将技术含量较高的生制药技术研发转接给具有技术实力的小型制药企业,降低新药开发成本的同时,也在缩短研发周期,从而加快技术转化生产力的周期,促进生物制药产业的产业化。再加上国家政府的大力扶持,通过宏观调控的手段和财力、物力、人力的支持,必然会加快我国生物制药产业的发展步伐。
3.扩大生物制药产业的市场规模
生物制药产业是生物技术、医疗技术等多种技术向融合的现代产业,其发展不仅仅依赖生物技术的研发,与相关领域技术的研发也影响其发展前进的步伐,例如信息技术、图像处理技术等新型技术。计算机模拟技术与生物分子技术的结合,有利于生物技术新药品的研发,并且利用模拟系统,可以更好的研发新药的效用,大大降低新药研发的成本,因此新技术与生物技术的结合有助于缩短生物制药产业新药的研发周期,提高新药的功效和安全性能。生物技术与信息技术相结合,有助于生物制药产业的飞速发展。
4.研发模式的创新和重点突破
传统的生物技术药品的研发模式已经落后于时代,不再适用于生物制药产业的发展。现今的研发模式已经从传统的范范合成,普遍筛选的简单研发模式转化为具有针对性、重点性的先导化合物的筛选、优化、评估等先进研发模式。将药物
近几年我国生物制药技术的不断进步,我国生物制药产业逐渐与国际生物制药市场接轨,我国在未来十年生物制药技术研发的计划中以人源治疗单克隆抗体、反义药物、基因治疗药物、可溶性蛋白质工程药物、核酸药物、细胞治疗等领域作为重点研发对象。例如借助蛋白质工程技术研发新药;反义寡核苷酸药物的研发;结合基因工程技术的先进性,研发新药物;发现新药物的研发方向和资源;据调查市场上抗体药物中人源抗体药物占据20%,但是临床药物实验却占据50%,因此人源抗体具有很大的市场开发潜力等。
结束语:
综上所述,生物制药产业是21世纪的新兴产业,其具有很大的发展潜力。随着各个相关领域技术的进步和我国政府的大力支持,我国生物制药产业必然会取得更大的成就。在未来的发展过程中重视生产方式和研发模式的优化创新,顺应产业化的发展趋势,扩大生物制药产业的市场空间和新药研发的重点突破等方面的改进,为我国生物制药产业的发展创建良好的生存空间,挖掘生物制药产业的发展潜力,缩短与先进国家生物制药技术的差距,争取将我国生物制药产业与国际接轨,增强我国生物制药产业综合实力。
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