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2013年底召開的中央經濟工作會議提出了2014年經濟工作的主要任務,其中“切實保障國家糧食安全”首次躍升為六大任務之首,糧食安全亦首次被提至“國家戰略”高度。會議要求必須實施以我為主、立足國內、確保產能、適度進口、科技支撐的國家糧食安全戰略。要依靠自己保口糧,集中國內資源保重點,做到谷物基本自給、口糧絕對安全。更加注重農產品質量和食品安全,轉變農業發展方式,抓好糧食安全保障能力建設。在實現糧食安全產能方式上也與以往明顯不同,改變通過調動農民積極性、保護農地資源等多種方式增加產能,把“科技支撐”擺在突出位置。
實現糧食安全的第一要素是必須具備安全的土壤環境:無論是保障糧食穩產高產實現數量上的安全,還是從源頭避免化肥、農藥殘留以及重金屬污染等問題保證糧食質量,直至“長治久安”保持可持續的糧食生產能力,先決條件都是必須有高品質的農田――國務院印發的《關于建立健 全糧食安全省長責任制的若干意見》將耕地問題放在首位:強調要鞏固和提高糧食生產能力,堅決守住耕地紅線,加快建設高標準農田,提高糧食生產科技水平,建立新型糧食生產經營體系,增強糧食可持續生產能力。
據國家機構權威調查統計:全國土地荒漠化速度超過治理速度,荒漠化土地面積以每年2469平方公里的速度增長,由于水土流失、貧瘠化、次生鹽堿化和土壤酸化等原因,已造成40%以上耕地土地地力減退。全國優質耕地只占全部耕地的21%。按照耕地等級劃分:一等地占41%,二等地占34%,三等地占20%,其余部分已經不宜繼續耕種;按產量劃分,高產田占29.7%,中產田占30.3%,低產田占40%。
同時由于受工業污染等多方面影響,特別是農業方面。40年的化學農業,大量的不合理施用化肥和農藥,直接或間接地污染土壤,造成土壤板結、次生鹽堿化影響農作物的產量和質量,并最終隨食物鏈進入人體。
國家整體糧食安全需要在糧食數量、質量以及糧食可持續性生產三方面得到保障,土地是實現糧食安全保障第一要素:無論是糧食數量上的穩產高產,還是質量方面的綠色有機種植,直至實現糧食數量質量均衡發展的可持續性生產,都必須有優質的耕地做基礎。因此必須針對全國耕地實際狀況,盡快開展大規模的改良治理工作,特別是應用先進的農業科學技術改變現狀,從基礎上確保國家糧食安全。
(二)
“多菌系組合”生物工程技術經過12年研發、實驗,被證明在實現“糧食安全,土壤改良,環境治理”發展理念方面效果顯著。這種應用于現代農業的生物工程技術,是在國內外權威專家40年研究成果基礎上,繼續研發產生的一種具有多種微生物組合綜合體現效果的先進技術。這項先進生物工程技術已經通過由國家科技部和農業部組織的國家級鑒定,相繼獲得6項國家專利。
研發專家團隊在自然環境存在的有益微生物中,經過提純、復壯使之能夠適應更嚴酷的環境,再根據不同用途從百余種有益微生物中選取25―35種微生物制成菌劑發揮組合作用。通過不同種的微生物配方來治理土壤現存的問題,從而解決糧食種植過程中的產量、品質和恢復土壤的團粒結構和應有的養份。
“多菌系組合”生物工程技術及由其發酵而成的生物有機肥,以多種微生物組合、有效成分豐富、濃度高、穩定等特點,在使用過程中具有顯著的優勢:
單位面積使用量少:比較國內市場其他生物有機肥動數百公斤甚至數噸的用法,這種生物有機肥用量小,每畝50―150kg即能收到明顯的效果;
投入產出比高:應用這種技術產品增產顯著,蔬菜和經濟作物投入產出比高達30―50;
廣譜性好:這種技術產品是一種天然生物添加劑,作用機理是通過微生物及其代謝產物調理植物新陳代謝,促進植物吸收、生長、抗病;
土壤改良和污染治理:這種技術產品以活性微生物作用,能夠有效分解和鈍化土壤中農藥殘留、油污污染和重金屬等;在濱海和內陸鹽堿地治理綠化攻關過程中證明,能夠加快土壤修復速度,大大提高苗木的成活率。
“多菌系組合”生物工程技術經過12年研究和試驗,已經根據不同用途和市場需求,調配菌種和原料大批量制造兩個系列生物有機肥產品:(1)生物有機肥:應用于果樹、主糧作物、設施農業、油料作物、中草藥、茶葉和煙葉等方面;(2)土壤改良劑:應用于濱海和內陸型鹽堿土壤治理,改良各種原因導致的貧瘠化、次生鹽堿化、土壤酸化耕地。已經在大慶、白城、濰坊、東營、天津、曹妃甸等鹽堿、沙化土壤綠化工程中推廣應用,應用實驗證實:在提高成活率的同時,單位面積造價大為降低,對經濟、社會和生態效益貢獻巨大。
(三)
應用“多菌系組合”生物工程技術及相關產品,在有機綠色種植、鹽堿地改良、大規模養殖環境污染治理等方面均取得顯著效果,尤其在土壤成份改良方面成績最為突出。
內陸鹽堿土壤治理
2004年初,選取大慶草甸蘇打堿土作為實驗地,pH值8.2―9.3,“堿包”部位pH值高達10.3。土壤粘重,硬化,結構不良。通過“多菌系組合生物工程技術(BPA-e)”產品應用,土壤板結情況明顯改善,肥效擴散作用明顯,肥料下部10厘米土壤pH值下降0.6―1.1,側方土壤pH值下降0.4―0.7,速效N、P、K含量分別提高2.7、1.6、3.3倍。
在“多菌系組合”生物工程技術產品在大慶市內陸鹽堿地改造應用實例證明:670畝草、灌木、喬木首年的總體成活率由原來的不到3%達到87%,次年沒有繼續施用肥料情況下,樹木成活率依然保持在80%以上。
濱海鹽漬土壤治理
2009年3月至2011年12月,應用“多菌系組合”生物工程技術與天津泰達園林建設有限公司合作《微生物“BPA-e”菌肥改良濱海原生鹽土綠化技術集成研究與示范》項目。項目位于天津海濱大道永定新河收費站兩側臨近地段,總面積30畝原鹽池地域,改造前原生鹽土全鹽量1.9%―3.4%, pH值為7.6―8.4,經過兩個生長季養護,改良后土壤含鹽量已經降低到0.2%―0.4%,pH值降低到7.5―7.8,苗木成活率達到95.3%。每平方米綠化綜合造價降低38元。到目前我們天津區域改造的鹽漬地面積超過千畝。2014年我們與天津濱海區園林局合作,設立了利用生物土壤改良劑治理鹽堿土讓的新標準
含鹽堿成份的低產農田改造
關鍵詞:生物工程技術;生態環境;應用研究
引言
隨著社會的不斷發展,人類社會的生產能力在不斷地進行提升。為了能夠進一步地滿足人們的日常生活的需求,在進行生產活動的過程當中對自然資源進行不斷地采擷,進而出現了生態環境不斷惡劣等一系列的問題開始出現,已經開始對人們的生存產生了一定的威脅。而生物工程技術對于改善環境資源,保護我國生態環境有著非常重要的作用。隨著科學技術的不斷發展,我國的生物工程技術水平也在不斷地提高,并且已經取得不小的成果。而生物工程技術的不斷發展,對于生態環境保護的作用也越來越明顯,所以將生物工程技術有效地應用到生態環境當中能夠對我國的生態環境保護起到很好的改善作用,進而促進我國的生態環境健康可持續的發展。
1我國生態環境存在的問題
近年來我國的社會經濟取得了迅猛的發展,但是由于我國經濟的快速發展,各個工業領域在大力發展的過程當中沒有注重對于生態環境的保護,使得我國經濟在迅猛發展的同時也帶來了許多的環境污染問題。雖然這幾年我國的相關部門開始對環境保護開始重視起來,對相關的生產企業提出了加強環保的嚴格要求,但是在實際的實施過程當中卻并沒有十分有效的效果,我國的環境污染的現狀并沒有得到好轉。我國的環境污染問題當中,其中對生態環境造成嚴重污染的主要是工業領域以及農業領域,這兩個領域對于我國的生態環境的破壞最為嚴重。工業領域在進行工業生產的過程當中存在著很多的肆意排放廢水、廢氣等情況,對我國的生態環境造成嚴重的破壞,而在農業領域當中則是存在著大量使用化肥農藥的現象,對我國的地下水環境造成了嚴重的污染。由于地下水體的污染,使得我國的許多城市都存在著用水缺乏的情況,根據我國的相關數據統計,我國已經有300多個城市的居民存在著飲用水缺乏的問題,在農村當存在缺水問題的農村人口已經沖破了一億的大關,從中可以看出地下水污染的問題所帶來的后果的嚴重性。除了飲用水的問題之外,現如今我國部分農村地區的耕地也出現“無水可用”的情況,使得我國農村的耕地面積正在大量的減少。
2應用現代生物工程技術的重要性
生物工程技術作為一門復雜的綜合性學科,其中所包含的內容有很多。它是由多個學科進行交叉融合所形成的,其中包含了細胞工程、基因工程等等許多的學科和領域。生物工程技術當中的各項學科技術可以根據人們的實際需求進行有效的結合在一起,從而有效地應用到其中。比如說,隨著現代基因技術的快速發展,使得形成了依靠現代基因重組技術以及發酵工程等各項技術的生物工程新技術。通過將生物工程技術應用到生態環境當中,形成了以生態環境為主體的環境生物技術。在對我國的環境污染治理過程當中應用環境生物技術可以取得非常不錯的效果,對我國的生態環境進行有效地改善,有效減緩我國的環境污染問題。在對我國的生態環境污染治理的過程當中有效的應用生物工程技術比以往傳統的環境污染治理技術有著更多的優勢,并且與我國可持續發展的科學發展戰略有著高度的一致性。
3生物工程技術在生態環境當中的應用策略
3.1解決化肥污染問題
對于農作物的生長來說,化肥是農作物在進行生長過程當中所必須的材料。通過使用化肥不僅能夠很好地提高農作物的產量,還能夠保證農作物在生長的過程不會被害蟲所影響。但是由于我國農村在進行栽種農作物的過程當中對化肥的過量使用,使得我國很多的耕地都已經出現了土壤結板現象,對我國的土壤環境產生了非常嚴重的破壞。除此之外,由于在使用化肥的過程當中化肥過量的原因,使得很多沒有能夠被植物所吸收的化肥都流入到了地下水當中,進而對我國的地下水環境造成了非常嚴重的污染,使得我國出現飲用水不足的問題以及對很多湖泊的魚類的生長產生非常嚴重的影響。還有很多沒有被吸收的化肥由于揮發性進入到了空氣當中,導致我國大氣環境當中的氮元素的含量大大增加,不僅對我國大氣層當中的空氣造成了嚴重的破壞,害由于氮元素的原因使得很多的地方都會形成酸雨對我國的土壤等生態環境進一步地進行破壞。在對我國的生態環境進行治理的過程當中,有效減少化肥的使用量,解決化肥污染問題是當前主要的任務之一。而通過利用生物工程技術能夠使用固氮技術來讓農作物進行吸收空氣當中所含有的氮元素,這樣就不再需要對農作物使用大量的氮肥,從而有效減少對于化肥的使用量。舉個例子來說,可以通過使用生物工程技術將其應用到小麥作物的根系當中,這樣小麥作物的根系就能夠自行去吸收空氣當中所含有的氮離子元素來滿足自身生長的需求。并且根據相關的數據顯示,通過對小麥作物應用這種生物工程技術使得小麥作物的產量提升了百分之十五左右。這樣不僅能夠有效解決對農作物過度施肥導致化肥污染嚴重的問題,還能夠有效地提高農作物的生產產量。
3.2解決農藥污染問題
在農業生產當中對我國的生態環境污染嚴重還有一個就是在對農作物和植物進行病害蟲治理。因為在對農作物進行病害蟲治理的過程當中需要對農作物使用大量的農藥產品,這些大量農藥當中都還有對生態環境有害的有機氮和有機磷,會對我國的地下水環境和大氣環境造成嚴重的污染,進而對人們的身體健康也產生了一定的威脅。對于解決農藥污染的問題,通過使用有益昆蟲和微生物防治技術來對農作物的病害蟲進行防治,有效減少對農藥的使用。使用微生物防治技術不僅能夠在對農作物的病害蟲治理當中起到非常好的治理效果,并且不會像使用農藥那樣對土壤環境和空氣環境造成嚴重的污染。并且在近年來基因技術的不斷發展,現在已經有了高效殺蟲生物技術,能夠將以往傳統的農藥殺蟲技術進行完美地替代,進而就能夠很好地解決農藥污染所帶來的環境問題。
3.3提高環境監測質量
在進行生態環境治理的過程當中,可以應用生物工程技術在對我國的生態環境進行有效的監測。比如在監測我國的土壤、水質質量的過程當中可以采用生物傳感器技術,能夠取得很好的效果。生物傳感器技術所主要應用的技術核心是將固定化微生物技術和電化學工程技術進行有效結合,從而能夠對土壤等環境進行有效地監測。該生物工程技術所具有的特點就是靈敏度高、準確度高。在對土壤等環境質量進行監測的過程當中能夠非常敏銳地發現其中的變化,并且所測得的數值也具有非常高的可靠性。在對生態環境進行治理的過程當中能夠提供非常準確的數據和基礎,為后續的治理策略提供方向。在最近幾年來,我國環境污染的生物監測技術取得了巨大的發展,使得我國對于環境監測的質量得到了進一步的提高。隨著生物工程技術的不斷發展與更新,其在我國的生態環境保護當中所起的作用將會越來越重要,對于改善我國的生態環境,提高我國居民的生活質量有著重要意義。
4生物工程技術在生態環境當中的展望
生物工程技術在對于生態環境的治理上有著非常重要的作用,它不僅能夠在對于生態環境的監測上起到很好的作用,對于生態環境污染治理以及有效減少環境污染也有著非常重要的作用。所以在未來的生態環境治理過程當中,為了能夠更好地利用生物工程技術來實現對于生態環境的保護,需要對生物工程技術在生態環境在未來的發展進行有效的規劃。首先需要從我國生態環境的實際狀況入手,根據我國生態環境的實際發展情況來制定完善的規劃方案來有效地改善我國的生態環境質量,來縮小與其他國家在生態環境治理上的差距。其次是需要加強對于生物工程技術在生態環境應用的人力物力投資,只有加強對于生物工程技術的投資才能夠更好地促進生物工程技術的發展與更新,在生態環境的應用當中才能夠更好地體現其技術優勢。在這個過程當中還需要注重對生物工程技術人才的培養,對于任何一項科學技術來說,人才培養都是非常重要而且必要的。只有儲備足夠多的科學技術人才,才能夠更好地促進其科學技術的發展,科學技術人才才是其發展的根本。
應用型人才就是把成熟的技術和理論直接應用到實際的生產過程中去,工程實踐能力是應用型高級技術人才的一項重要素質,是學生能否適應社會需要的一項重要能力。實踐技能是工程實踐能力和創新能力的基礎。特別是生物工程學科,作為一門實踐性很強的學科,與企業結合緊密的實踐教學在應用型人才培養過程中顯得尤為重要。
一、現狀分析
生物工程專業于1998年經教育部批準在高校開設,在本科專業目錄中明確隸屬于工學的生物工程類,包括了原來的生物化工(部分)、微生物制藥、生物化學工程(部分)、發酵工程等4個專業,從而大大拓寬了專業口徑。鄭州大學于2008年開辦生物工程本科專業。此前該校開設有生物技術、制藥工程2個相近專業,分別歸口于生物工程系和化工與能源學院。兩專業辦學規模穩定,已經形成較完善的教學和實踐(實驗)體系。而生物工程專業在實驗體系(實驗課程、實驗教學內容、實驗室建設)、實習環節(實習類型、實習方式和實習基地建設)等方面則面臨著軟硬條件不夠、辦學經驗不足等重大挑戰。這些因素嚴重制約著學生實踐技能的提高和專業人才培養質量的提升。辦學近4年來,我們發現在學生工程素質和實驗技能培養方面存在以下幾個主要問題:
1.生物工程實驗模塊體系尚未完全建立,部分課程缺少實驗,不但影響教學效果,還易導致學生產生“重理論,輕實驗”傾向,這對培養高級應用型人才極為不利。
根據教育部教學指導委員會“生物工程專業規范”,為提高學生的實踐能力和創新精神,生物工程專業必須加強實性踐環節的教學,構建實踐性環節教學體系,著重培養以下能力:實驗技能、工藝操作能力、工程設計能力、科學研究能力、社會實踐能力等。實踐教學應包括獨立設置的實驗課程、課程設計、教學實習、社會實踐、科技訓練、綜合論文訓練等多種形式。此外,也明確規定了該專業的主干學科應該包括生物學、化學、工程技術學三個領域。相應的實驗課程也應該在這些方面得到體現。然而在實際辦學過程中,涉及到生物學領域的生物分離工程、發酵工程、生物工藝學的相關實驗,以及涉及工程技術領域的工程制圖和生物工程設備的相關實驗,卻因受限于實驗室設備、師資隊伍條件等原因未能正常開設、或開設課程內容簡單膚淺,沒能達到提高培養應用型人才的實踐創新能力的要求。因此,現有的專業實驗構成現狀,難以給學生提供獨立思考、探索與發揮的空間,難以發揮專業基礎實驗對學生實驗技能和操作技能培養的作用,難以適應企業用人單位的需要。
2.專業涉及到的三個主干學科的實驗課程模塊,缺少相互銜接和重要知識點的相互補充。作為主干學科之一的“生物學”課程模塊,沒有脫離原有“生物技術”專業的影子,多數實驗課程在實驗項目、教學內容上與之沒有區別,更沒有體現“生物工程”的“工程”教育特點。生物學基礎實驗、驗證實驗開設比例過大。阻礙了三大學科之間的滲透,特別是未能強調“工程創新能力”的培養。
3.實踐實習體系沒有真正建立,缺少穩定、有效的專業實習基地,“雙師型”、“復合型”師資缺乏,嚴重制約了學生專業實踐能力的培養。首先,缺乏穩定、針對性強的實習基地。由于專業方向及特色不明顯,實習單位選擇盲目,實習地點不固定,實習內容變化快、深入不夠;其次,現有的專業師資隊伍主要是以生物學背景的教師為骨干,而雙師型教師、不同學科交叉融合的復合型師資嚴重缺乏,這種狀況根本不利于生物工程專業的發展與工程類人才培養的要求。
4.辦學就業導向教育不夠,學生考研“趨向”嚴重影響實驗教學效果。一般來說,學生考研對于改善學風、為國家培養更高層次人才非常重要。受“生物技術”專業影響,我校“生物工程”專業2012屆畢業生中有60%以上的學生參加考研。但這種現象在一定程度上放松了課程學習,特別是實驗、實習環節。同時,多數學生以考研為主要追求目標,實踐、實習環節重視程度不夠、投入時間不足,使得實踐教學效果大打折扣。
二、改革內容與目標
1.對實驗體系進行模塊劃分,明確各模塊的教學內容和側重點。建立“化學工程實驗”和“生物分離工程與工藝實驗”模塊課程組,加強課程建設。
將實驗課程體系劃分為“生物學實驗”、“化學工程實驗”和“生物分離工程與工藝實驗”三個模塊,三個模塊的教學內容和側重點各不相同,修改實驗課大綱,整合實驗項目與教學內容,重視三類課程相互之間的銜接、重要知識點的互補。
在模塊建設中注意對薄弱模塊進行強化,特別是強化“化學工程實驗”和“生物分離工程與工藝實驗”模塊教學,增設部分實驗課程。同時,這些課程的教師分散到擔任教學任務的專業系中,參加教研活動和專業建設工作,根據各個專業的特點和要求,適時地修改或調整實驗教學內容和方式。
2.改革專業實驗技能考核方式。重視畢業論文(設計)環節在提高學生的實驗技能方面的重要性,建立較完善的畢業論文設計)質量保障與評價體系。
【關鍵詞】產學研 生物工程 應用型本科 培養模式
生物工程專業是一門培養具有創新能力和工程實踐能力的高級應用型人才的專業。學生不僅要掌握生物學理論知識,還應掌握生物工程相關理論知識和技能,且應用性強。因此,作為應用型本科院校開設的生物工程專業,不管從自身發展的角度出發,還是從社會經濟需求出發,都應當與產學研全面結合。本文針對應用型本科院校及生物工程專業的特點,以賀州學院為例,對應用型本科院校生物工程專業產學研人才培養模式進行了探索。
一、“產學研”合作課程體系的構建
(一)理論課程體系的構建
為了加強學生的專業基礎、生物工程學基礎和基本技能訓練,生物工程專業主要培養從事生物發酵、生物制藥以及環境生物處理和食品加工和設備的生產、研發等工作的應用創新型人才。構建了由通識教育課程平臺、學科基礎課程平臺、專業課程平臺三大類課程構成的理論課程體系。課程原專業以微生物體系為主,拓寬至包括動物細胞、植物細胞和酶在內的整個生物體系,并適當增加了上游技術(如基因工程、細胞工程等)和下游加工過程(生物分離工程等)的課程。建立并完善了由化工原理、發酵工廠設計和生物工程設備等專業課程組成的工程學教學體系,培養學生的工程意識和設計能力。在課程設置上,實現了“厚基礎、寬口徑”的人才培養模式[5]。
(二)實踐教學體系的構建
賀州學院生物工程專業構建了包括由實驗課、課程設計、課程實習、認知實習、專業見習和畢業實習(工廠實習)、畢業論文(設計)組成的實踐教學新體系。對于基礎課程如《普通生物學》《生物化學》和《微生物學》等開設32學時的獨立實驗,對于《化工原理》《發酵工程原理》和《工程制圖》等學科基礎課程,開設24學時的實驗。對于專業課程《細胞工程》《蛋白質與酶工程》和《分子生物學與基因工程》開設24學時的實驗。對于《生物工程設備》《生物分離工程》和《發酵工程設計》等專業課,開設16學時的實驗。增設了3門特色專業選修課程:《馬蹄脫毒技術》《山楂發酵產品工藝學》和《制茶工藝學》。為了提高生物工程專業學生的綜合專業素養,開設了《生物工程綜合實驗》。專業實踐模塊由課程設計、專業見習、課程實習、認知實習、畢業實習、畢業論文(設計)等模塊構成。實踐教學體系的構建,不僅提高了學生實際分析和解決問題的能力,而且為產學研教育的縱深發展提供了支持。
二、以產學研為依托的專業實習基地建設
生物工程專業實習基地的建設是實踐教學的基本條件,是培養應用型人才的基本保障。
(一)校內實習基地建設
以生物工程創新實驗、專業實驗室、生物化學實驗室、微生物實驗室等為主要依托,建立生物工程專業校內實習基地。賀州學院一直很重視校內實習基地的建設,新建了食品科學與工程技術研究院,購置了全自動果蔬生產線、微生物發酵系統和生化檢測系統等儀器設備,為應用型人才培養提供了平臺。
(二)校外實習實踐基地建設
以市內外生物工程企業和相關科研單位為依托,構建生物工程專業校外實習基地。為學生提供形式多樣的認知實習、專業見習、畢業實習等實踐教學,充分激發學生的學習興趣。目前已與達安基因生物有限公司、華潤雪花啤酒廠、嘉寶速凍食品公司、廣州花卉中心、廣西農科院、廣西科學院、賀州市農業局等企業和科研單位建立了良好的合作關系,簽訂了相關的合作協議書。同時聘請企業技術骨干擔任學校兼職教師,定期到學校授課或開展講座。實習基地每年都接納我校生物工程專業的學生進行實習工作,在教師和企業技術人員共同指導下,教師的科研課題與企業需要相結合,有利于解決生產中遇到的問題,同時也能提高企業接納學生實習的積極性。對于學校來說,豐富了教師的科研課題,促進了學科的發展。
(三)依托實習基地,構建畢業實習和畢業論文新模式
以產學研合作課題為切入點,安排一定數量的學生走出校門進入企業和科研單位,完成畢業論文(設計)。通過深入基地,進行完全現場環境的實踐訓練,建立校內校外“雙導師”的培養機制[6],在老師和基地技術人員的共同指導下完成畢業論文(設計)。這樣既可以把理論和實踐更好地結合,又可以解決企業生產過程中的一些技術難題,提高學生實際分析和解決問題的能力,實現雙贏。在2016屆的生物工程專業畢業班的學生中,有10多名學生直接到達安基因生物有限公司、華潤雪花啤酒廠、廣西農科院等企業和科研單位,在企業和科研單位指導老師的指導下完成畢業論文(設計)。
三、科研引入教學,培養學生創新能力
科研帶動了生物工程行業的發展,沒有科研就沒有創新。將科研滲透到教學中去,以科研促進教學質量的提高。
搭建良好的科研教學平臺,使科研工作成為提升專業特色建設的有效手段。將教師的科研課題引入實驗課或畢業論文的選題中,鼓勵學生積極參與教師的科研工作。目前生物工程專業老師申請的項目有“中田大山楂高產栽培與育苗技術研究”“雞血藤懸浮細胞培養及異黃酮類合成的代謝機理研究”“賀州馬蹄優質品種選育、有機規范栽培技術研究”“賀州油茶優良品種離體再生技術研究”等20多項省級、廳市級項目。在2016屆的生物工程專業畢業班的學生中,有60%的畢業論文課題來自教師科研項目。學校還設置了由學生自主申請的大學生創新項目,目前生物工程專業班的學生每年都有2~3項大學生創新項目,且一些成果已在高水平的科學雜志上發表。
四、加強職業技能培訓,提高綜合素質
生物工程專業的學生不僅要強化基礎知識和基本技能的學習,還要不斷地加強職業技能培訓,獲取更多與專業相關的職業資格證書。實施專業和職業資格教育有機結合,以職業資格證書來檢驗學生對專業技能知識的掌握程度,有利于提高學生的綜合素質、動手能力和解決實際問題的能力。目前,學生主要通過化學檢驗工、微生物檢驗工和食品檢驗工等資格培訓與考核,為學生就業奠定了堅實的基礎。
五、結合企業和市場需求,加強雙師型教師隊伍的建設
在產學研背景下,學校十分重視教師的實際工作能力,也鼓勵教師到相關企業或科研單位實習和鍛煉。目前,生物工程專業的教師已有4人掛職到相關企業進行鍛煉,5人參與企業“特派員”工作。“雙師型”師資隊伍的建設將有力促進生物工程專業應用型人才的培養。
六、結束語
應用型本科院校生物工程專業人才培養模式采用產學研合作教育的方式,解決了學校教育與社會需求相脫節的問題,縮小了學校和社會對人才培養與需求之間的差距,提高了學生的實踐操作能力、對社會的適應能力和就業競爭力,有利于培養應用型的專門人才。
【參考文獻】
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關鍵詞:生物工程技術;藥用資源;中藥材
所謂生物工程技術就是以生物學的理論和技術為核心組成部分,并且融入了化工、機械以及電子計算機等現代工程技術,能夠完美地操作分子生物學的成果,以此來制造出大批的有用代謝產物或體現出特殊生理功能的全新產業。在全球范圍內,中國的藥用植物資源是最為龐大的國家之一,然而隨著發展的深入,使得我國對于藥用植物的需求不斷增長,從而出現了藥用植物資源稀缺的現象。
1 中藥材的種植
在我國中藥培育具有著很長的一段歷程,在起初的一段時間內,基本上都是培育較為珍貴的中藥材,但到20世紀80年代后,就實行了大批量對中藥材相關的培育工作。2000年,我國逐漸實現并開展了GAP工作內容。現如今,我國大部分區域都依次建立起了多樣化的培育基地。我國中藥材種植培育基地基本上可以分為3個類型:(1)大型中藥企業所創建的種植培育基地。(2)具有豐富中藥材種植培育經驗并且保存至今的基地。(3)農場化的中藥材種植培育基地。事實證明,中藥材的種植和培育工作,必須結合著科學技術進行開展,才能夠對中藥材的品種擇優、種質的評價以及培育工作有一個良好的體現。傳統的培育方式過程較長,而生物工程技術的融合,能夠在一定程度上縮短時間上的限制,還能夠有效地推動中藥材的野生撫育。野生撫育基本上可以分為2種類型:(1)針對現有的培育技術和方式還不夠完善的品種。(2)已培育的藥材綜合性狀遠低于野生的藥材。野生撫育中藥材,能夠取得最大程度的經濟效益,并且不會打破原本的生態環境。
2 生物工程技術生產藥物植物的優質種苗
在對中藥材進行種植培育工作時,如果運用較為傳統的培育技術和方式,不能夠有效快速地培育出大批量的優質品種,但是通過生物工程技術,就能夠在此問題上得到相應的改善。運用生物工程技術中的快速繁殖技術,就能夠實現快速生產優質種苗的目標。在運用生物工程技術種植培育中藥材過程中,基本上有著2種較為合理的方法:(1)利用藥用植物的外植體來引出愈傷組織。(2)利用體細胞胚的途徑。當然,在對中藥材進行培育的過程中,還應該特別重視幾個關鍵要素:(1)外植體要進行擇優處理,挑選出具有活力、有效成分高的來開展相關的愈傷組織的誘導。(2)選擇適合中藥材生長的環境和土質來對種苗開展地上部分和根的誘導。(3)栽培出的種苗向土地中的過度轉移問題。從目前情形來分析,我國中的降香資源非常緊張并且嚴重缺失,基本上只能通過海外進口來滿足需求。然而海南洋浦生物工程公司利用組織培育的模式孕育出了大批的降香種苗,并且在通過溫室對種苗進行了相應的提煉,并使其生長到一定程度,成功地將其轉移到外界進行野生撫育工作。降香的成功經驗也推動了其他藥用植物資源發展。生物工程技術已經被大范圍的運用到各個領域中,在農業生產中也得到了相應的運用和推廣。
3 生物工程技術生產中藥的活性成分
最近幾年中,大多數的中藥材基本上都是由藥廠開展相應的提取分離,并且相應地制造成中藥提取物,而且有大部分中藥提取物被出口至國外,從而使得大批中藥材資源出現了嚴重缺失和損耗。通過熟練地運用生物工程技術,能夠大量地獲取藥用植物中的活性成分,在進行較大范圍培育工作下,能夠顯著地節約成本。
4 結論
生物工程技術在藥用植物資源上的合理開展和運用,有利于保護瀕臨絕種的藥用植物,對我國中醫藥的發展存在著決定性的意義,不僅僅是藥用資源的核心模式,還對中國以及全球范圍的中醫藥發展提供了相應的保障。
參考文獻
1 高文遠,肖培根.生物工程技術與藥用植物資源保護[J].中草藥,2008(7)
2 周選圍,陳文強,鄧百萬,王智,彭浩,林娟.生物技術在藥用真菌資源 開發與保護中的應用[J].中草藥,2005(3)
關鍵詞:涉農專業 辦學情況 問題 建議
課 題:江蘇省教育科學“十二五”規劃課題(D/2011/03/026)。
為進一步促進農業職業教育提高辦學水平,彰顯辦學特色,2013年12月5-15日,由江蘇全省七所農牧院校推薦專家組成的調研組對各院校涉農專業辦學情況進行了現場調研。
一、基本情況
1.教學管理情況
各院校均對近幾年涉農專業的辦學情況進行了認真總結,撰寫了匯報材料,準備了佐證材料。從結果看,近10年是江蘇農業職業教育發展最快的時期,辦學規模不斷擴大,專業結構不斷優化,師資隊伍不斷壯大,教學管理不斷規范,人才培養質量不斷提高,科研和社會服務能力不斷增強,取得了一大批教學、科研和社會服務成果,內涵建設碩果累累。
2.學生學情考核
選取種植類專業的基礎課植物與植物生理和非計算機專業的計算機應用基礎兩門課程,從各院校提供的每門課程200名學生中隨機抽取各50名學生進行人機對話考試。測試結果如下:植物與植物生理課程平均成績為77.76分,計算機應用基礎課程平均成績為87.01分,蘇北3所學校與蘇南各院校相比存在較大的差距(見表1)。
表1 學生學情測試結果一覽表
組別 院 校 植物與植物生理 計算機應用基礎 備注
高
職
組 江蘇農林職業技術學院 75.9 93.8 考試對象為三年制高職二年級學生
南通農業職業技術學院 95.6 94.1
江蘇畜牧獸醫職業技術學院 98.0 97.6
蘇州農業職業技術學院 98.6 98.0
平 均 92.03 95.88
中
職
組 鹽城生物工程高等職業技術學校 43.2 58.1 考試對象為五年制高職四年級學生
淮安生物工程高等職業技術學校 59.2 76.8
徐州生物工程職業技術學院 73.8 90.7
平 均 58.73 75.20
全省平均 77.76 87.01
3.教學檔案檢查
各院校均按照江蘇省農委教學檔案員培訓會議的要求,制定了教學檔案管理制度以及院系二級教學檔案目錄,明確了檔案管理人員,組織開展二級院系教學檔案的檢查評比,各院校院系二級教學檔案資料均比較齊全和規范,教學檔案的總體管理水平和規范化程度都有明顯的提高。當然,在檢查中也發現,各院校在教學檔案管理中仍或多或少存在檔案資料收集不夠齊全、檔案內容不夠規范等問題。
二、辦學成績和成功經驗
近年來,江蘇省農委在全省農業職業院校中通過開展教師說課比賽、舉辦教學檔案管理員培訓班、立項開展農業職業教育教學課題研究活動等,有力地促進了農職院校辦學內涵建設。各院校以國家和省示范性(骨干)高職院及國家改革發展示范學校等項目建設為契機,不斷創新辦學體制機制,優化專業結構,強化內涵建設,使江蘇農業職業教育在全國農業職業教育中“第一方陣”地位得到了鞏固。
1.辦學定位日益明確,辦學特色不斷彰顯
各農業職業院校緊緊圍繞江蘇現代農業產業鏈的核心環節以及區域經濟社會發展的要求,構建適應行業企業發展與需求的專業結構動態調整機制,及時優化專業結構,以重點專業建設為先導,帶動所有專業(群)的建設,整體提升了專業辦學水平。如蘇州農業職業技術學院主動適應江蘇現代農業發展的新趨勢和新要求,按照“做強一產專業,提升涉農二產專業,做特涉農三產專業”的辦學思路,規劃和實施專業鏈對接產業鏈工程。
2.創新辦學體制機制,內涵建設成效顯著
(1)創新辦學體制與機制。近年來,各院校緊緊圍繞校企“合作辦學、合作育人、合作就業、合作發展”的要求,創新體制機制。江蘇農林職業技術學院牽頭組建了江蘇農林職業教育集團,江蘇畜牧獸醫職業技術學院聯合省內138家畜牧養殖企業成立了“江蘇現代畜牧業校企合作聯盟”,鹽城生物工程高等職業技術學校與59個農業產業園、科研院所合作成立了“江蘇科圣農科教集團”,蘇州農業職業技術學院與140多個農業園區、企業和科研院所合作成立了“江蘇現代農業校企(園區)合作聯盟”。
(2)推進人才培養模式改革。各農業職業院校按照校企合作、工學結合的要求,積極創新,形成了各具特色的人才培養模式。如南通農業職業技術學院以職業能力為主線,以校企合作為突破口,強調理論與實踐教學一體化、課堂與實訓場所一體化、工作與學習一體化,探索和實踐農業生產類專業“前校后園,學崗直通”,形成了植物保護專業“一條主線、兩次循環、三大模塊”的“123”人才培養模式,園藝技術專業實踐全程化“課堂+園區”的人才培養模式,環境監測與治理技術專業形成了基于綜合職業能力的學習三階段、實踐三過程、能力三層次的“333”人才培養模式。鹽城生物工程高等職業技術學校積極推進“五崗一體、六層推進”人才培養模式和改革,大力培養學生綜合素養和就業創業能力。
(3)加強專業基礎建設。各農業職業院校高度重視實訓資源、精品課程和精品教材的建設,教學質量工程建設成效顯著。江蘇農林職業技術學院聯合國內高職院校、企業等27家單位合作建設園林技術專業教學資源庫,涉及12門課程和6項社會服務項目,包括標本庫、案例庫、錄像庫、名園錄、課件庫、虛擬實訓中心、測試中心等內容。江蘇畜牧獸醫職業技術學院以校企合作聯盟示范區建設為重點,校企共同開發核心課程資源庫課程46門,共同開發、公開出版校企合作特色教材30本。
(4)教學質量監控體系不斷完善。各農業職業院校十分重視學校管理制度建設,在各主要教學環節都建立了明確、具體的質量標準和工作規范,建立了較為完善的教學質量監控體系,形成了多元化、多層次的自控與他控、校內和校外監控相結合的教學質量監控模式,對人才培養的各個環節實行全方位質量控制,確保教學評估與檢查做到制度化、常態化。蘇州農職院在全國職業院校中較早建成并使用了數字化校園信息平臺,實現了學生宿舍區、教師辦公區有線光纜覆蓋,無線網絡校園全覆蓋,使學院整個管理工作更加透明,管理效率大大提升。
3.加強教學團隊建設,師資水平不斷提升
各農業職業院校大力實施人才強校戰略,打造了一批結構合理、素質較高、服務能力強的優秀專業教學團隊。如江蘇農林職業技術學院依托校內生產性實訓平臺,與目標管理相結合,采用承包式經營等方式增強教師面向市場的生產經營能力;依托職教集團平臺,與掛職鍛煉相結合,增強學校的科研開發能力;依托產業推廣應用平臺,與科技幫扶相結合,增強學校服務“三農”的能力。江蘇畜牧獸醫職業技術學院把師資作為發展的第一資源,通過實施“5299工程” “鳳凰人才工程”和“1511工程”,打造一支以專業教師、行業企業技術骨干為中堅的高素質專兼結合教師團隊。近幾年來,農職院校教師通過各類國際國內培訓,通過參加省“掛縣富民工程”、基層掛職服務等途徑,學歷結構、職稱結構等得到進一步優化,科研能力、服務社會能力得到大幅提高。
4.科技研發成效顯著,服務能力不斷提升
江蘇畜牧獸醫職業技術學院大力加強科研平臺建設,積極爭取科研經費,大力開展科技創新工作。2012年,縱向科研經費超過2000萬元,橫向經費超過1000萬元;2013年,縱向科研經費達到2110萬元,橫向經費達到1100萬元。淮安生物工程高等職業學校開通“農技110”熱線電話,全天候值守服務農民。蘇州農業職業技術學院積極爭取駐地政府蘇州市的支持,聯合實施了科技結對現代農業園區(企業)工程,市政府和學院每年各投入服務經費100萬元,支持20多個科技服務團隊,大力開展結對服務,為推動蘇州現代農業發展做出了積極貢獻。
三、薄弱環節與政策建議
各農業職業院校雖然在教育教學等方面取得了較好的成績,但人才培養工作仍然存在一些薄弱環節,需要在今后的工作中進一步加強和改進。
1.服務行業與社會需求的能力仍需進一步增強
經過多年的改革與建設,各農業職業院校的專業結構不斷優化,重點專業、品牌專業、特色專業建設取得了明顯成效,服務社會能力不斷增強。但目前我國仍處于經濟轉型升級的關鍵時期,新技術、新模式不斷涌現,加上辦學理念的更新、專業改革、教學建設等需要一個過程,不可能一蹴而就,所以專業結構優化、專業改革與建設以及專業服務能力的提升等方面還需要長期不懈的努力。
2.名師引領的專業教學團隊水平有待進一步提升
農業職業院校視人才資源為第一資源,大力實施“人才強校”戰略,打造了一支結構合理、專兼結合、相對穩定的專業教學團隊,師資隊伍的結構不斷優化、水平不斷提高。但是各院校省級名師、國家級教學團隊的建設還有待突破,名師引領的專業教學團隊水平及教師整體素質還有待進一步提升。
3.構建現代農業職教體系,為發展現代農業提供人才支撐
要以終身教育理念為指導,系統設計農業人才教育培訓規劃和人才培養目標、課程體系、課程標準和教學管理規定,緊緊圍繞國家現代職業教育體系建設目標,滿足農業現代化建設和新農村建設要求,率先構建現代農業職教體系,系統培養適應現代農業各個環節發展要求的高素質技能型人才,為率先實現農業現代化提供人才支撐。
4.加大優惠政策支持力度,助推農業職業教育轉型
升級
關鍵詞:生物表面活性劑;環境生物工程;應用
中圖分類號:X17文獻標識碼:A文章編號:1671-2064(2017)24-0018-02
近年來,生態環境在化學物品的侵擾下遭到了較為嚴重的破壞,對人們的生活造成了二類的影響,隨著生活質量的不斷提升,人們對生態平衡與環境保護問題逐漸提高關注度,我國也逐漸開始利用生物表面活性劑去解決一定的環境問題,通過在環境生物工程中的應用,在改善環境問題方面取得了一定成果。從筆者所查閱到的資料來看,當前我國應用生物表面活性劑尚處于初始發展階段,而隨著技術的不斷更新進步,生物表面活性劑的應用范圍也在逐步拓寬,環境生物工程所帶來的經濟效益與社會效益也逐漸顯現出來。
1生物表面活性劑的概述
通常來講,生物表面活性劑指的是由天然微生物或是動植物、天然表面菌群所生成的一種活性調節物質[1]。生物表面活性劑在治理污染與生物補救方面有著良好的應用效果,許多緊急生態污染事故處理過程中,都大量應用了生物表面活性劑,結合現場情況,采用專業手法去實現對事故現場的綜合治理。此外,對生物表面活性劑進行提純之后,其抗污染性能會進一步提升,值得注意的是,不同的生物表面活性劑配方對不同有機溶解物質的溶解度有所不同。生物表面活性劑有著非常多的種類,究其共性會發現其均具有能夠作用于大氣、水資源以及污染源固體資源的天然化合物。
2生物表面活性劑在環境生物工程中的應用優勢
利用生物表面活性劑的天然組成成分,再加上人工的提升技術與配方,能夠有效加速烴類物質與有機污染物的降解過程中。生物表面活性劑在環境生物工程中的應用優勢有以下幾點:
2.1生物處理成本低廉
當前,在人類的生產活動中所造成的環境污染問題日益加劇,在發生的許多緊急環境安全事故處理當中,通常會花費大量的人力、物力與財力。而生物表面活性劑的研制,主要是為了設計出一種價格低廉且使用門檻也低的生物補救技術,是解決緊急環境問題的不二之選。正是因為其成本低廉、操作簡便,所取得的處理效果較為明顯,所以在環境生物工程中有著明顯的應用優勢。
2.2生物處理效益較高
生物表面活性劑使用的是現場接種微生物技術,在處理污染物質與工業廢料方面都有著不錯的適用性,再加上生物表面活性劑技術有著非常高的處理效率,近年來國家上都加強了對天然生物活性劑的研發,取得了長足的進步。隨著人們生活質量的提升,對于環境污染問題重視度更高,生物表面活性劑所研發的系列產品雖然能夠在短時間內解決環境污染問題,在其發展道路仍然需要穩扎穩打。
2.3生物補救技術對環境生物污染工程的有效處理
在生態環境不斷遭受污染破壞的形勢下,人們逐漸認識到了生物補救技術與環境生物污染之間的聯系,而具體的處理過程離不開生物表面活性劑的應用,憑借生物與合成表面的活性成分,有效地增加憎水化合物、親水化合物之間轉化的生物可利用性。
3生物表面活性劑在環境生物工程中的具體應用
3.1污水處理
在廢水處理的具體過程當中,采用的生物方法主要是應用活性污泥微生物菌群去有效去除廢水中的重金屬例子,并且中和污水當中的毒性元素,進而達到污水預處理的目的。然而從目前的污水處理實際情況來看,為處理掉污水中的重金屬離子所廣泛采用的方法為氫氧化物沉淀法,憑借氫氧化物降低的溶解度去除污水中的重金屬離子,不過從實際的應用效果來看,并沒有取得良好的預期效果。此外,人們還嘗試過用浮選法去處理污水,但這種污水處理方法極易造成水源的再度污染,同樣不適用。為應用生物表面活性劑去進行污水處理,能夠取得良好的處理效果,能夠有效去除污水中的重金屬離子。不過,根據筆者的資料翻閱實際情況來看,相關研究仍然較少,所幸該種方法已逐漸受到了人們的重視。
3.2生物修復
為有效去除土質當中的有機污染物,可利用生物表面活性劑將污染物分開、增加溶液與乳化,進而提升動植物的利用價值,加速污染物體的講解,有助于生態環境的修復。在此過程中,由于可以直接使用發酵液這種生物表面活性劑,能夠有效節省其分離提取與純化的成本又如,使得生物在現場進行生物修復有機污染物的應用潛力非常大,有著較為可觀的發展前景。
3.3重金屬提取
其一,應用生物表面活性劑,能夠直接萃取到重金屬;其二,生物表面活性劑能夠活化土質當中的重金屬。實際上,植物在自我修復的過程中,土質中所富含的重金屬并沒有發揮其作用效力,而利用生物表面活性劑將其中的重金屬予以活化,則可利用重金屬的效力去強化植物的自我修復效力;其三,重金屬離子浮選。在重金屬含量較低的離子浮選過程中,生物表面活性劑主要發揮兩種效能:起泡劑與捕收劑,有著良好的應用效果。
3.4含油污泥預處理
在工業生產過程中,經常會由于操作方面的失誤而導致留下部分含油污泥,在該類污泥當中含有烴類物質,而對于微生物而言,烴類物質含有非常強的毒性,所以在采用微生物對含油污泥進行處理之前,首先要對其進行預處理,具體來講即是對含油污泥進行脫油處理,此時便可運用到微生物代謝產生的表面活性劑去處理含油污泥,利用表面活性劑的強大增溶性能,可有效降低烴類物質較強的吸附性,進而將烴類物質從含油污泥中分離開來,實現了對污泥的脫油處理。
3.5農藥污染處理
在農業生產加工當中應用生物表面活性劑,能夠有效降低農藥施加所帶來的污染,在農業害蟲與城市衛生害蟲均勻分布方面,有著非常重要的防治功效。生物表面活性劑還可作為難溶解的高毒殺蟲劑配方,如芽孢標菌在兩個菌株可形成一類糖脂肽類物體,將其應用在差沖擊硫磷中作為固定乳化劑,能夠有效乳化其他液體無法溶解的高毒殺蟲劑,但面對固體毒性較高的殺蟲劑與碳氫化合物時,沒有此類效果。通過實踐表明,將枯草芽孢標菌MTCC242所產生的表面活性劑(400μg/mL)添加到含有α-和β-endosulfan的溶液當中,能夠有效提升生物降解速率[2]。
4生物表面活性劑的發展前景與建議
從目前來看,生物表面活性劑投入市場生產的數目并不多,有許多的產品仍然處在試驗階段,無法進行大規模的生產,在人們的日常生活中難以見到,導致這一現象的主要原因在于相關原材料、發酵以及下游技術等因素限制,由于這些環節的應用成本非常高,所以才造成其生產規模難以擴大,不過從科技發展的趨勢來看,筆者認為這些問題在今后的發展中都會得到很好地解決,生物表面活性劑大規模進入市場指日可待[3]。而針對現階段的問題,我們所需要做的主要有以下兩點:一方面,要選擇高產的菌株,對其進行重點培育,進而構建完整且系統的基因菌群;另一方面,要采用科學合理的試驗方法對生物表面活性劑進行快速檢驗,開展菌種開發工作,對具有應用發展潛力的菌種進行合理的測評。
5結語
生物工程技術是人們以現代生物科學為基礎,根據生物體的結構、特性和功能,運用工程技術的原理和方法,設計構建具有預期性狀的新物種或新品系,為社會提供商品和服務的一種綜合性技術體系。生物技術的研究領域十分廣泛,它包括所有對生物進行干預的技術手段:重組DNA技術、基因治療、生物制藥技術、克隆技術、基因芯片技術等。生物技術包含許多方面的內容,包括蛋白質工程、基因工程、酶工程和細胞工程。生物工程技術的興起為現代科學發展和工農業、醫藥衛生事業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 我國生物工程技術產業的現狀
1.1 制造生物活性蛋白 基因工程技術的發展在醫學上最重要的成就表現在治療用生物活性蛋白或疫苗的生產和使用,利用基因工程生產有藥用價值的蛋白質、多肽產品已成為當今世界一項重大產業,并將有望成為21世紀的支柱產業。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]。現代生物技術制藥有別于傳統制藥方法,運用現代生物技術不僅可以開發更加精確有效、不良反應更小的新藥和新型疫苗,更重要的是可以預防和治療一些應用傳統治療方法無法克服的疾病。
1.2 醫學科學研究 1990年10月國際人類基因組計劃啟動,我國科學家承擔了人類基因組1%的測序,是惟一加入該計劃的發展中國家。人類基因組計劃是現代生物技術在醫學領域的成功應用,隨著大量與人類健康有關的基因的定位、鑒定分離,遺傳診斷和基因治療都將成為現實,現代生物技術將使醫學領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,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,是近些年來基礎和臨床醫學新的研究方向。現代醫學其中一個重要的方面就是盡早檢測出在人、動物體內的病原性物質,做到早發現、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,并根據其序列合成出基因探針,用于各種遺傳病的檢測以及優生優育,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的檢測診斷技術。
1.4 疾病治療 現代生物科學技術的飛速發展,使生物學和醫學研究進入了分子水平時代。目前,基因治療的關鍵技術實現了突破,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,應用移植造血干細胞來治療白血病和一些遺傳性血液病已較為普遍,另外干細胞在腫瘤和免疫系統疾病治療中也有很好的療效。器官移植是現代醫學的重要領域之一,但是目前供移植用的組織器官非常短缺,轉基因豬有望為人類提供移植所需的器官。此外,隨著轉基因和克隆技術的成熟,解決安全性和異源組織排異反應的問題成為可能,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 預防醫學 預防醫學的一大領域是環境監測和環境凈化,現代生物工程技術在此領域的研究與應用已發揮了重大作用。基因跟蹤法鑒定帶菌者以預防流行病的蔓延,基因探針能快速靈敏地檢測水中病毒含量,生產生物農藥和生物肥以減少環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境等,生物技術在此領域顯示出了光明的前景,提高了環境質量。我國生物技術產業的總體水平已經在發展中國家處于領先地位,但與發達國家相比還有一定的差距。未來的發展還存在著許多問題,主要表現在生物技術產業實力依然不強、技術轉化能力差、產業化規模小、產品少、支撐技術及生產裝備落后、研發與產業化脫節、缺乏具有核心競爭力的國際化大企業、產業發展的整體環境有待改善等方面。同時,我國生物產業內部創新能力嚴重不足,現有人力資源偏重于理論研究,實用型創新能力不足,缺乏創新創業型人才。
2 生物工程技術在醫學教育中的滲透及影響作用
生物工程技術是科學技術發展的一次飛躍,它不是單一的傳統化學、生物學、遺傳學、醫學、微電子學的交叉與融匯,關鍵是它的每一個具體的研究成果都有可能導致一種產品生產技術上的革命。
2.1 生物工程技術知識滲透到醫學學科知識體系中的必然性 生物工程技術的學科內容顯著不同于傳統學科,從本質上講,生物工程技術是人類對生命過程的觀察、研究和認識,然后將這些生命過程中所包含的一些非常微妙、精確、高級的反應用于制造出人們所需要的產物,創造出對人類有益的所需要的動植物新品種。醫學教育是培養掌握基礎醫學和臨床醫學的基本知識、基本理論和基本技能,而且能夠從事疾病的診治、醫學教育和科學研究的寬口徑醫學專門人才的一類專業。現代生物工程技術的發展已廣泛滲透到醫學各個領域,在今后10~20年里將使醫學領域的各個重要方面發生根本性變革,事實上當今從事醫學研究的各類科技人員都深感生物技術知識和手段對它們研究工作的重要性。但是從目前來看,許多醫療從業人員對生物學及相關學科的了解比較膚淺。原因是我國的醫學教育專業要求學生掌握以基礎醫學、臨床醫學為主干學科的基本理論和基本技能,學習公共衛生及與醫學相關的人文社會科學、自然科學等有關知識與方法,缺少與醫學相關的生物工程技術課程。著眼生物工程技術的發展趨勢,把生物技術知識滲透到醫學學科知識中,具有時代的緊迫性。知識的分化是為了更好地對某一領域進行研究,分科教學并不是目的,它只是讓人們具體地了解某些領域的知識,知識的綜合運用才是最終目的。淵博而豐富的跨學科知識教學能夠起到相互補充、相互啟發的作用,同時提高學生的學習興趣,激發創新動力。可以說學科內知識綜合轉化為學科間的知識,必將成為各學科教學發展的趨勢。
2.2 生物工程技術的發展對我國醫學教育課程設置的影響 盡管我國醫學教育取得了較大的成績,但仍然不能完全適應社會的進步、生物科學技術的發展以及衛生事業改革的需要。為此醫學教育課程設置必須進行改革,把生物學的主干學科,如分子生物學、遺傳學貫穿在整個醫學課程中。選修課程體系要以拓展知識結構,擴大知識面,加強前沿、新興、交叉學科知識為出發點,構建與素質教育相配套的選修課課程體系。適當減少必修課授課門數和學時,加強學生自學能力的培養。新型交叉學科:分子生物學、臨床遺傳學、分子病理學、流行病學和計算機科學至關重要,特別是由基因組學和信息學融合形成的新學科-生物信息學將開創整個生物醫學教育和研究的新時代。
2.3 構建與培養醫學人才綜合素質相適應的教學內容的時代緊迫性 構建以體現人文社會、自然科學類知識向醫學基礎知識,醫學基礎知識向臨床知識,臨床知識又向基礎前伸的滲透、互跨式整合課程。采用以學科為中心模式、以問題為中心模式和模整合課程混合型課程模式,最終達到專業基本教學內容的要求。在醫學教學中嘗試利用學科間橫向遷移、滲透,培養學生的創新意識和解決問題的能力,引導學生運用生物工程技術知識和方法來解決醫學問題,同時,又運用生物工程技術知識去解釋醫學中難以解釋的現象,這樣可極大地鼓舞學生,又給學生提供更多的機會,讓他們主動去體驗、探索、研究,培養他們的創新意識和科研能力,對學生畢業后繼續醫學教育將產生積極的影響。總之,現代生物工程技術的發展,正在對醫學教育產生廣泛而深遠的影響,其內容涉及到確立新的培養目標,醫學教育課程設置必須進行改革,構建醫學人才知識、能力、素質相結合的教學內容等。這些在國外已經引起教育工作者的廣泛關注,我們不能等閑視之。
參考文獻
關鍵詞:獨立學院;生物工程;重點專業
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)19-0209-03
質量是獨立院校生存和發展的生命線,隨著獨立學院規模的擴大、招生人數的增多,影響獨立學院聲譽的因素也不斷增多,如何抓好重點專業建設與管理工作,促進高等教育更好地適應經濟和社會發展需要,對于提升教學質量和辦學水平具有十分重要的意義。2010年我院生物工程專業被列為湖北省獨立學院重點培育本科專業首批立項建設項目,以此為契機,我院以科學發展觀為指導,從師資隊伍、專業課程體系、教學內容以及人才培養模式等方面進行了艱辛的探索與努力,積極促進生物工程專業建設。
一、獨立學院專業的學科定位與人才培養模式
1.學科定位。獨立學院的學科定位主要取決于以下三個要素:母體學校的學科資源條件、獨立學院自身的財力和市場需求的稀缺度[1]。獨立學院由于辦學時間不長,辦學經驗比較匱乏,學科基礎相對薄弱,在一段時間內專業建設只能以母體高校的優勢學科為基礎。通過借助于母體高校在多年辦學實踐中積淀的無形資產和有形資產,如師資、實驗儀器、圖書資料等,不僅使教學資源和教學質量有保障,而且也有利于提高獨立學院專業的社會認可度和市場。
因此,我院自2003年辦學以來,以母體學校的優勢學科為依托,以市場需求為導向,充分考慮自身所處的社會背景和競爭環境,將生物工程專業定位于我院重點建設專業,以錯位發展的方式突出優勢,實現獨立學院專業建設可持續發展。
2.人才培養模式。獨立學院的興衰和可持續發展在很大程度上取決于它的人才培養模式。獨立學院在構建人才培養模式時,主要依據和參考母體學校,但獨立學院也要注重培育自己的特色,側重于培養應用型、復合型、技能型專門人才,因而更應注重對學生操作技能、動手能力和實踐環節的培養,使學生既要達到本科的專業理論水平,又要具備較高的職業技術素質[2],使畢業生成為服務地方經濟中受歡迎的人。除此之外,獨立學院在人才培養目標定位上,要充分考慮地方經濟和區域社會發展的需要,服務地方經濟與社會發展原則決定了獨立學院在人才培養目標定位上要自覺地樹立起為地方經濟建設服務的指導思想,主動適應地方經濟建設和社會發展對人才的需求,包括人才類型、規格和質量等。作為以教學為主的獨立學院,其人才培養模式應有別于母體高校和其他普通本科院校,應堅持以就業為導向,貼近社會需求[3]。為此,我院實行了專業教育和職業訓練相結合的人才培養模式,以填補原來普通本科教育與高職高專教育之間的空白,而這種應用能力強于普通本科院校、理論基礎強于高職高專的高級應用型專門人才也正是生產和管理一線所需要的,從而在高等教育市場上擁有一定的生存和發展空間。
二、獨立學院重點專業建設的優勢及不足
辦學體制機制的獨特性是獨立學院辦學最大的優勢。獨立學院主要通過市場機制來配置資源,可以充分利用母體高校的名牌效應,吸收母體高校的成功辦學經驗,共享母體優質教育資源,這些都有利于獨立學院辦學水平的提高和辦學特色的形成[4]。在專業建設方面,與普通公辦高校相比,獨立學院所設專業定位比較明確,與社會需求之間的適應度高,并可堅持錯位發展,優勢互補,初步形成自己的專業優勢;獨立學院教師崗位聘任機制靈活,有利于建立不合格教師淘汰退出機制;教師隊伍相對年輕,可塑性大;實踐教學體系逐步完善;人才培養質量得到基本保障,得到了學生和社會的認可[5]。但獨立學院在重點專業建設方面仍存在一些不足,其中,師資隊伍比較薄弱是最大的問題。獨立學院對經濟因素的考慮相對較多,往往大量引進母體高校的兼職教師,專兼職教師比例失調,教師隊伍的穩定性較差;師資隊伍中兩級分化現象較為嚴重,教育教學水平高、經驗豐富的中青年骨干教師所占比例小;獨立學院從母體引進的師資以教學型為主,缺乏獨立學院應用型本科人才培養的知識結構與實踐經驗;獨立學院教師工作量大、工作強度高,母體師資對學生關注不夠;高水平師資一方面引進困難,另一方面也缺乏作用發揮的必要環境。另外,專業建設投入不夠,專業辦學條件不平衡等因素,也嚴重制約了獨立學院在重點專業建設過程中的長遠發展。
作為獨立學院,重點專業建設不能貪多求全,不能過分追求多專業的齊頭并進,一定要通過培育重點專業來打造獨立學院辦學品牌與特色,并通過重點專業建設,帶動整體專業發展。我院在專業建設過程中,結合現實條件,依托母體高校優勢專業,按照“文理兼容、應用為主、工科優先”的學科專業建設思路,根據人才市場需求變化,及時調整本科專業布局,不斷完善省級重點培育專業、學校重點專業、改革試點專業建設規劃。2010年,我院生物工程專業被批準為省級重點培育本科專業建設項目,這對我們進一步開展重點專業建設具有較好的啟發意義。
三、我院生物工程專業建設的探索實踐
生物工程專業作為一個極具發展前景的工科專業,同時也是一個實踐性很強的應用型專業。隨著生物與化工技術產業的轉型,社會上對具備生物與化工技術知識的工程技術人才的要求也會越來越高,因此,注重工程教育內涵、提高教育質量,也就成為我們最為緊迫的任務[5]。獨立學院生物工程專業人才培養應該向實踐型、創新型、復合型人才方向發展,以社會需求為導向,增強社會服務能力[6],這對我們從事的高等教育事業也提出了更高的要求和挑戰。我院生物工程專業近年來結合省級重點培育本科專業建設點的教學改革不斷深入,在建設應用型本科高校中不斷探索和嘗試新的教學體系。
1.加強師資隊伍建設。當前,大部分獨立學院師資隊伍主要由母體學校派遣的教師和自身聘用的專職教師組成,而自有教師多數很年輕,科研能力相對薄弱。而生物工程是一門綜合性較強的多方面交叉的學科,因此對教師隊伍的素質有著較高的要求,如何要提高自有教師的業務素質和教學科研水平是當務之急。目前我院該專業現有專兼職教師近20人,自有實習、實訓基地6處,實踐教學環節基礎較好。根據現有師資隊伍現狀,我院努力為青年教師創造條件,大力實施“青藍工程”,組織教師參加各種學習、培訓活動,提高知識面,增強創新能力,促進其快速成長,逐步形成了一支高水平、職稱結構合理的師資隊伍。同時,我院鼓勵任課教師積極參與各種教學研究和改革活動,不斷提高教師的工程素質,如參與工廠實習教學、參加工程活動考察以及與廠方合作開展生物工程課題研究等,使教師的工程和專業實踐能力得到了較大的提高。
2.構建教學課程體系。生物工程專業主要課程一般包括微生物學、生物化學、生物工藝學、酶工程、發酵工程等方面的基本理論和專業基礎知識[7],我院結合現有條件,對原有課程體系和教學計劃進行了合理調整和改進,將課程設置分為主干基礎課、專業必修課和專業選修課,并對不同的課程設置采取不同的教育模式,努力夯實基礎課的地位,處理好基礎課程教育與專業教育的關系。同時借鑒德國高校“模塊化”的教學模式,增設了食品工程及生物制藥等專業選修方向,拓寬專業口徑,以適應市場需要。
3.改革教學內容與教學方法。在教學內容改革上,我們采取了注重精和新的原則,及時將本學科最新成果、發展動向引入課程教學,給學生提供一些尚未解決的新問題供其思考,借以激發學生的創新思維和創造性學習精神[8]。在教學過程中,明確各門課程在培養計劃中的地位,并注意各個學科之間的內在聯系,避免重復性、松散性課程教學內容設計與編排,對各門課程的知識點進行全面梳理,使課程教學內容既不出現重復也不產生盲點。在教學方法上,倡導學生為主體的觀念,鼓勵教師注重調動學生學習的積極性,使學生掌握一定的思維方式、方法和技巧,并合理運用現代教育技術努力為學生創造良好的學習環境和條件。
4.培養學生綜合素質。獨立院校作為國家普通高等學校之一,正處于發展階段,獨立院校對實行和普及素質教育責無旁貸。大學生的素質直接決定學風的好壞,學風欠佳是制約獨立院校發展的致命內傷和外傷,因此素質教育千萬不能忽視[9]。未來的知識和技術更新加快,對人的基本素質也提出了較高的要求。我院在強化學生專業技能的同時,也非常注重學生綜合素質的提高,通過舉行各種豐富的校內外活動,培養學生較高的學習與創新能力、必備的競爭與合作能力,并努力將其作為重點專業區別于一般專業的標志之一。
5.完善實踐教學體系。生物工程是一門綜合性很強的應用學科,對學生實踐創新能力的要求很高。我院從校內實驗、校外實踐兩方面著手,使學生系統深入地掌握本專業的知識要素和實踐操作技能,提高學生的適應性。在實驗過程中,通過實驗教學和學生科研立項等活動,訓練學生的方案設計、實驗操作、數據處理、觀察與分析等能力,培養他們實事求是的科學態度和嚴謹務實的科研作風;而在校外實踐基地,學生可以更直觀地了解真實的工廠操作、工藝過程、自動控制、安全生產、企業管理、質量控制等環節,有助于提高專業興趣,培養學生的實踐能力和創新精神,為將來的就業打下堅實的基礎。
四、結語
專業建設是高等院校的一項重要基礎建設,是其他各項基本建設的核心,而抓好重點專業建設與管理工作,更是促進高等教育更好地適應經濟和社會發展需要的戰略措施。我院通過對重點培育本科生物工程專業建設的探索和實踐,雖取得了一定的成效,但還需要在人才培養方案、教學管理體系、實驗和實踐環節等方面進一步加快建設步伐,憑借獨立學院辦學新機制,立足地方和基層,全面推行專業教育和職業訓練相結合的人才培養模式,辦出自己的特色和個性,贏得生存和發展的空間。
參考文獻:
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