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序論:在您撰寫醫(yī)藥生物技術論文時,參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導您走向新的創(chuàng)作高度。
【摘要】 藥品常規(guī)檢驗中微生物學檢查最為重要,只有進行方法學驗證才能保障檢查方法的檢驗結果的準確性和檢查方法的科學性。對目前藥品微生物檢查驗證試驗中現(xiàn)存的問題提出自己的質(zhì)疑和建議,進一步完善微生物檢查驗證試驗的限度檢查標準,為建立有效的藥品質(zhì)量保障體系,加強規(guī)范管理。以防止藥品安全監(jiān)管失控現(xiàn)象。
【關鍵詞】藥品;微生物檢查驗證試驗;問題及建議
幾乎所有藥品在應用于臨床前都要進行安全性檢查,一般分為“微生物限度檢查”和“無菌檢查”,其中最重要的檢查方式就是微生物檢查驗證試驗。檢查項目包括:酵母菌數(shù)、細菌數(shù)、控制菌、霉菌數(shù)檢查。檢查非規(guī)定滅菌制劑及原料、輔料受微生物污染程度的方法為微生物限度檢查法。檢驗藥典要求無菌的藥品是否無菌的檢查方法稱之為無菌檢查法。檢查項目包括:厭氧菌、需氧菌以及真菌檢查。自1980年頒布《藥品衛(wèi)生檢驗方法》以來方法基本成熟,1995年頒布的《中國藥典》又提升為國家標準。經(jīng)過多年的實踐,最明顯的是標準中的可操作性不夠、不統(tǒng)一、不集中等問題。
一、目前的現(xiàn)狀分析
1、檢查驗證試驗來源:目前大部分企業(yè)還沒有進行此項工作,其中冷門產(chǎn)品、老產(chǎn)品更是沒有進行此項檢查,藥品檢驗所抽查時也找不到相應的檢驗方法。有的暢銷產(chǎn)品、新產(chǎn)品正在試驗中,但也無法提供此項檢驗的方法。有的企業(yè)已經(jīng)完成檢驗但以技術保密為由而不愿意提供給藥品檢驗所,擔心如按此方法檢驗產(chǎn)品不合格給自己找麻煩。這樣使得食品藥品監(jiān)督管理部門很難正常實施監(jiān)督的權力。
2、檢查驗證方法的執(zhí)行:“藥品生產(chǎn)企業(yè)必須對其生產(chǎn)的藥品進行質(zhì)量檢驗,不符合國家藥品標準或者不按照省、自治區(qū)、直轄市人民政府藥品監(jiān)督管理部門制定的中藥飲片炮制規(guī)范炮制的,不得出廠?!边@是《藥品管理法》中的規(guī)定。未經(jīng)微生物限度檢查合格不得銷售或者使用。但是實際上只要藥品微生物學檢查項目合格,也不論是否經(jīng)過方法學檢驗都可以進入市場而且也不影響銷售。因此,為了確保藥品的使用安全性必須完善藥品質(zhì)量保障體系,嚴把生產(chǎn)企業(yè)源頭,藥品監(jiān)督檢驗機構必須進行監(jiān)督抽查,加強規(guī)范管理?;鶎铀幤繁O(jiān)督檢驗所是執(zhí)法機構,是執(zhí)行法定質(zhì)量標準的職權部門,而不是在抽驗過程中探索建立新方法。
3、檢查驗證方法的權威性:生產(chǎn)企業(yè)的實驗室和藥品監(jiān)督檢驗所的檢驗肯定有一定的不同,而且98號文件中也指出“同一個企業(yè)生產(chǎn)的相同品種,因原料來源不同,工藝改變或不同實驗室等原因,也可能導致檢測結果的差異?!北热鐭o菌檢驗法中需要用黑曲霉為對照,因為黑曲霉有很大的毒性,必須用專業(yè)的凈化工作臺或者實驗室,只有達到一定實驗條件才能滿足實驗的要求。微生物限度檢查容易受試驗條件的影響,其別是對藥品中微生物生長有抑制作用的成分尤為突出?!爱敼┰嚻酚幸志钚詴r,應消除供試液的抑菌活性后,再依法檢查?!笔俏⑸锵薅葯z查法的規(guī)定?;鶎铀幤繁O(jiān)督檢驗所對所檢的藥品中每種藥品的抑菌或者抗菌程度都不清楚。生產(chǎn)企業(yè)大部分并不委托基層藥品監(jiān)督檢驗所進行檢查驗證,而且基層藥品監(jiān)督檢驗所出具的檢驗證明生產(chǎn)企業(yè)也不認可;生產(chǎn)企業(yè)給提供的檢驗方法,基層藥品監(jiān)督檢驗所也不認可。當前,很大一部分藥品的微生物限度檢驗方法缺乏權威性。
4、建立檢查驗證方法困難:由于微生物培養(yǎng)周期長、微生物限制檢驗方法工作復雜,必須經(jīng)過多次的試驗,這就使得部分抽查工作很難在規(guī)定的周期內(nèi)完成。全國各地對不同企業(yè)生產(chǎn)的同名稱不同規(guī)格的藥品、不同名稱的藥品、同規(guī)格不同輔料、原料、生產(chǎn)工藝的藥品,全都建立或者審核微生物限度檢驗方法這一工作量是巨大的。對于一線的藥品監(jiān)督檢驗機構日常工作量更是繁多,而且從時間、經(jīng)費和人力上都無法正常進行科學研究。
二、藥品微生物限度檢驗的建議
1、藥品微生物限度檢驗的過渡時期方法:在統(tǒng)一檢驗方法未出臺前,各藥品生產(chǎn)企業(yè)必須按照行業(yè)方法或者自己制訂的內(nèi)控方法對生產(chǎn)的藥品進行“微生物限度檢查”或者“無菌檢查”,對于未經(jīng)驗證的,不予以出廠銷售或者使用。各級藥品監(jiān)督檢驗機構對抽查的藥品在未統(tǒng)一之前仍可使用原方法進行檢驗。
2、盡快統(tǒng)一微生物限度檢驗方法:為保障檢驗結果的準確性和檢驗方法的科學性,各生產(chǎn)企業(yè)都要用“微生物限度檢驗”或者“無菌檢驗”的方法。98號文件指出“不同企業(yè)生產(chǎn)的相同品種,特別是中成藥,因原料來源、工藝、輔料的不同,藥品可能表現(xiàn)出不同的抑菌特性”,而且隨著藥品的成分或者原檢驗條件改變都可能影響檢驗結果,檢查方法應重新驗證統(tǒng)一。對于同一種藥品,可能存在多種微生物限度檢驗方法,各個方法之間在試驗相對誤差、檢驗方法科學性、檢驗系統(tǒng)的適應性、檢驗方法重視性、試劑、檢驗儀器設備的簡便易得性、經(jīng)濟節(jié)約性等各方面都有差異。國家可以在征求生產(chǎn)企業(yè)和監(jiān)督機構意見后,再依據(jù)現(xiàn)在的具體情況提出一個切實可行的方法。建立科學、可信、準確、可行的藥品微生物限度檢驗方法,并提交給藥品監(jiān)督檢驗機構,按照品種、原料、輔料、劑型等分類報上,由國家指定的部門綜合考慮各個方面因素整理出合理的驗證方法并公布。
3、藥品微生物限度缺項檢驗:藥品監(jiān)督工作中不能因為難以進行“微生物限度檢驗”或者“無菌檢驗”,而對規(guī)定檢驗的項目進行缺項檢驗。
4、藥品微生物限度檢驗增加經(jīng)費:“微生物限度檢驗”或者“無菌檢驗”的方法比正常檢驗工作需要更多的人力、財力和時間,各地負責機構應追加相應的檢驗試驗經(jīng)費。
參考文獻:
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泛北部灣經(jīng)濟區(qū)開放開發(fā)的偉大實踐,對高等學校學科專業(yè)結構優(yōu)化及增強學生社會適應能力提出了新的更高要求。現(xiàn)今我國高等教育的發(fā)展任務將定位在以全面提高質(zhì)量為重點,更加注重提高人才培養(yǎng)質(zhì)量、提升科研水平、增強社會服務能力,要求高等教育優(yōu)化結構辦出特色。為此,我們積極轉(zhuǎn)變辦學理念,將素質(zhì)與技能教育貫穿在人才培養(yǎng)過程中,以強化學生的綜合能力為中心,為培養(yǎng)能適應市場變化的、基礎扎實、素質(zhì)良好、實踐能力強,具有創(chuàng)新和奉獻精神的實用型醫(yī)藥生物技術人才,進行了一系列的人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新性改革和實踐。
1 確立以能力為中心的人才培養(yǎng)模式,修訂和完善人才培養(yǎng)方案
醫(yī)藥生物技術人才培養(yǎng)要注重實用性和醫(yī)藥特色,順應我國特別是泛北部灣經(jīng)濟區(qū)醫(yī)藥生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要,圍繞理論、實踐、科研三位一體的教學模式,以課程體系、教學內(nèi)容、教學方法和手段的改革為主線,以社會需求為導向,以“厚基礎、寬口徑、強能力、重應用、高素質(zhì)”為培養(yǎng)目標,修訂完善人才培養(yǎng)方案,創(chuàng)新實踐教學體系,建立實驗技能訓練模塊,強化實踐教學內(nèi)容和科研創(chuàng)新應用技能訓練,優(yōu)化人才知識結構,培養(yǎng)既具備扎實的生物技術基本理論、基本知識和較強的實驗技能,又具有醫(yī)學和藥學相關知識技能,富有敬業(yè)意識和創(chuàng)新精神,具有良好的職業(yè)道德、健康體魄和心理素質(zhì),能在醫(yī)藥生物行業(yè)從事科技開發(fā)、教學及管理工作的實用型生物技術高級人才。進一步將我校生物技術專業(yè)建設成為特色鮮明的優(yōu)質(zhì)專業(yè),在全國同類專業(yè)中起到示范和帶動作用,并增強為地方經(jīng)濟建設和發(fā)展服務的綜合能力。
2 醫(yī)藥生物技術專業(yè)實用型人才培養(yǎng)的主要措施
2.1 構建合理知識、能力和素質(zhì)結構,優(yōu)化課程體系和教學內(nèi)容
實用型人才培養(yǎng)的關鍵就是要為學生本文由收集整理構建合理的知識、能力和素質(zhì)結構,而這種結構的實現(xiàn)與合理的課程體系、教學內(nèi)容緊密相關。依據(jù)寬口徑、厚基礎、高素質(zhì)的原則,課程設置采取前期趨同,后期分化,以必修課為主體(專業(yè)基礎及專業(yè)課),以專業(yè)核心技能課為重點(細胞培養(yǎng)、基因克隆和生物技術大實驗等),以醫(yī)藥專業(yè)基礎課為背景(組織胚胎學、病理學和藥理學等),以選修課為補充(實驗動物學、生物技術制藥和免疫檢測技術等),輔之以學術講座等多種方式的有機結合。充分發(fā)揮實驗教學的積極作用,從根本上改變實驗教學依附于理論教學的傳統(tǒng)觀念,減少驗證性實驗,增加綜合性、設計性、創(chuàng)新性實驗,提高學生的理論水平和實踐創(chuàng)新能力。合理運用虛擬實驗,以課題設計、探索性強的科研小課題代替?zhèn)鹘y(tǒng)的教學實驗,以課題設計報告、科研小論文或口頭ppt匯報等代替實驗報告。建立《生物技術大實驗》核心技能培訓模塊,使學生在下實習點前得到實驗技能的系統(tǒng)強化,有效縮短學生在實習單位的適應期,增強畢業(yè)生就業(yè)時的核心競爭力。注重將最新的科研成果引入課堂教學,如將“多腫瘤抑制基因在本地區(qū)常見惡性腫瘤中變異的研究”用于腫瘤的分子生物學教學等,這種理論聯(lián)系實際、緊跟生命科學前沿的教學受到學生的普遍歡迎,極大地激發(fā)了學生的學習興趣。
2.2 改革傳統(tǒng)教學方法,倡導有效應用現(xiàn)代教育技術手段
強調(diào)教師為主導、學生為主體的教學方法改革與創(chuàng)新,鼓勵推行開放式、pbl等創(chuàng)新教學方法,教師根據(jù)課程特點,積極采用啟發(fā)式、討論式的互動授課模式,激發(fā)學生的學習熱情并培養(yǎng)科學嚴謹?shù)乃季S方法。一直以來酶工程的教學模式基本上沿用講授式教學,學生往往是被動接受知識,“授人以魚不如授人以漁”,教師近兩年在繼承傳統(tǒng)教學優(yōu)點的基礎上,對“酶的應用”章節(jié)采取“學生自主授課”的教學方式,變灌輸式學習為主動的“教與學”,學生在這種教學角色的轉(zhuǎn)換中,學會自主學習的方法,培養(yǎng)獨立思考的能力,逐步形成自主式、合作式、研究式學習方式。我院現(xiàn)有兩門自治區(qū)級精品課程和一門校級精品課程,教師100%采用多媒體手段進行理論教學,積極引進現(xiàn)代教育技術手段輔助實驗教學,大大提高授課的趣味性、可視性和精確性,提高學習效率。另外,通過網(wǎng)上答疑、演示等手段為學生提供無限的重復學習機會,彌補有限的課堂教學時間和教學內(nèi)容,延展學習范圍,擴大專業(yè)知識覆蓋面。我院教師自主研制的課件在各級多媒體課件比賽中獲得一系列獎項。
2.3 強化實踐能力培養(yǎng),加強校內(nèi)外實習實訓基地建設
高素質(zhì)實用型人才的培養(yǎng)更強調(diào)與一線生產(chǎn)和科研實踐相結合,更重視實踐性教學環(huán)節(jié),通過科研實踐和項目訓練培養(yǎng)和提高學生的創(chuàng)新能力和實踐操作能力,并以此作為學生貫通有關專業(yè)理論知識和集合有關專業(yè)技能的重要教學活動。我院歷年重視校內(nèi)外實習實訓基地建設,生物技術專業(yè)為國家級特色專業(yè)建設點、廣西首批人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實驗區(qū)并獲廣西高等學校特色專業(yè)及課程一體化項目資助,生物技術實驗教學中心為廣西自治區(qū)級實驗教學示范建設中心,醫(yī)藥生物技術實驗室為廣西高校重點實驗室等,這些項目的獲得極大地促進了本專業(yè)學生教學實踐和課外科技創(chuàng)新實踐活動。近年實驗教學中心和醫(yī)藥生物技術實驗室投入200多萬元購置和更新了部分儀器設備,實驗室原有條件得到極大改善,為學生動手能力、實際操作技能的培養(yǎng)提供良好平臺和條件。注重加強校內(nèi)外交流與合作,借助區(qū)內(nèi)外同行優(yōu)秀的科研實驗平臺和生產(chǎn)科研資源,堅持畢業(yè)生回訪,重視校友會建設工作,穩(wěn)固和擴展校外實習實訓基地和合作單位,目前,我院已在北京、武漢、長沙、廣州、深圳、南寧等地建立了十多個包括生物制品研究所、省級疾病預防控制中心、重點大學的科學實驗中心或研究所、三甲醫(yī)院的科學研究機構等擁有較好科研、實習條件且關系穩(wěn)定的校外實習基地。學院還將繼續(xù)加強對外交流,密切與區(qū)內(nèi)外高水平科研院所和企業(yè)的學術交流、科研合作、畢業(yè)實習,有效培養(yǎng)學生的實際工作能力和社會適應能力,縮短從學校到社會的轉(zhuǎn)變過程,提高職業(yè)素質(zhì)和就業(yè)質(zhì)量。
轉(zhuǎn)貼于
2.4 積極開展產(chǎn)學研合作教育,重視畢業(yè)實習和畢業(yè)論文質(zhì)量
產(chǎn)學研合作教育是大學發(fā)揮人才培養(yǎng)、科學研究和社會服務職能的重要途徑和有效平臺。我們也積極探索建立產(chǎn)學研密切結合的運行機制,本著“不求所有,但求所用,人盡其才,物盡其用,資源共享,共同發(fā)展”,充分利用地方及周邊地區(qū)科研院所和大型科技企業(yè)的人才、設備、課題資源,實行產(chǎn)學研緊密結合,如將學生帶到廣西植物研究所現(xiàn)場教學“植物標本觀察與野外考察”,將學生帶到污水處理廠見習“酶工程在環(huán)境治理中的應用”等。畢業(yè)實習是本科生培養(yǎng)的重要教學環(huán)節(jié),是培養(yǎng)創(chuàng)新能力及綜合運用能力的一條有效途徑。我院畢業(yè)實習采取醫(yī)學科研模式、臨床實驗室模式和生產(chǎn)經(jīng)營型模式等,以適應地方醫(yī)學院校生物技術專業(yè)培養(yǎng)科研實驗型人才、臨床應用型人才和生產(chǎn)經(jīng)營型人才的目標。為使學生能夠?qū)⒗碚撝R和實驗技能應用于科研和生產(chǎn)實際,并保證畢業(yè)實習和畢業(yè)論文質(zhì)量,我們精心遴選實習點和指導教師,規(guī)范實習程序和實習教學環(huán)節(jié),明確實習任務,與實習單位、指導老師及實習生保持密切聯(lián)系和信息暢通,對學生的開題、實習工作內(nèi)容和工作量、畢業(yè)論文等采取隨訪、中期檢查、校內(nèi)教師評閱和畢業(yè)論文答辯等多種方式全程跟蹤和監(jiān)控。近年學生畢業(yè)論文質(zhì)量明顯提高,其中08-11屆畢業(yè)生的論文在學校優(yōu)秀畢業(yè)論文評比中均獲一、二、三等獎,并且囊括了各等獎項的前幾名。
2.5 以課外科技創(chuàng)新實踐活動為載體,深入實施大學生人才培養(yǎng)導師制
充分發(fā)揮專業(yè)教師在人才培養(yǎng)的重要作用,選擇學歷高、素質(zhì)好的青年教師充實到大學生導師隊伍中,以課外科技創(chuàng)新實踐活動為載體,深入實施大學生人才培養(yǎng)導師制,強化教師在“教書育人”過程中的主導作用,注意引導的針對性,根據(jù)學生的專業(yè)方向、技術特長、性格特點等,給予個性化的指導和幫助,真正做到關心學生身心健康,促進學生知識、能力、素質(zhì)全面協(xié)調(diào)發(fā)展。引導學生組織科研興趣小組,積極參與教師的科研,縮短書本知識轉(zhuǎn)化為實際能力的時間。我院教師近年承擔國家自然科學基金等課題30余項,不少學生大學期間參與教師科研課題實驗并公開,得到科研實踐能力的歷練。我院學生今年積極申報廣西教育廳創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃,8項課題獲資助,標志著我院學生科研水平和實踐能力的進一步提升。學校團委每年開展“大學生科技創(chuàng)新競賽活動”,在近三年校級的大學生科技創(chuàng)新自然科學類競賽作品中,生物技術專業(yè)約有130人參與,獲得立項項目占全??倲?shù)的37%,獲獎項目占全校總數(shù)的40%。我院亦從人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實驗區(qū)和特色專業(yè)建設項目專設了“生物技術學院大學生科技創(chuàng)新競賽”,首批立項18項,其目的是進一步提供本科生和指導教師相互溝通的渠道,改善、協(xié)調(diào)教與學的相互關系,充分利用大學的教學科研資源,發(fā)揮專業(yè)教師在人才培養(yǎng)中的作用,為學有余力的學生提供直接參與或獨立完成科研項目的機會,并通過項目的實施,引導大學生進入生命科學前沿、了解行業(yè)發(fā)展動態(tài)、培養(yǎng)科研基本素質(zhì)、啟發(fā)創(chuàng)新性思維、提高實踐動手能力。我院學生的作品在“挑戰(zhàn)杯”廣西大學生課外學術科技作品競賽及廣西高校大學生化學化工類論文及設計競賽中獲得一系列獎項。
2.6 以提高教學質(zhì)量為核心,打造醫(yī)藥生物技術專業(yè)核心課程教學團隊
培養(yǎng)高素質(zhì)人才需要高水平教學質(zhì)量,高水平教學質(zhì)量需要高水平師資隊伍。我院醫(yī)藥生物技術學科為廣西高校重點學科,醫(yī)藥生物技術專業(yè)核心課程教學團隊為自治區(qū)級教學團隊,充分發(fā)揮學科帶頭人、學術帶頭人的示范帶頭作用,加強學術梯隊建設,關心青年教師的成長,注重培養(yǎng)青年教師的三種素質(zhì)(科學人文素質(zhì),專業(yè)素質(zhì)以及師德)和四種能力(科研能力,教學能力、外語能力、現(xiàn)代教育技術能力)。鼓勵教師參加國內(nèi)外進修和學術交流,邀請國內(nèi)外知名學者到校進行學術講座和交流,鼓勵教師在職讀研和晉升高一級職稱,多種方式和多條途徑促進教師的在職提高和學科在區(qū)內(nèi)外影響度的提升。聘請生產(chǎn)一線有豐富實踐經(jīng)驗且有教學能力的管理人員到學校做兼職教師,充實現(xiàn)有的教師隊伍。加強特色專業(yè)建設急需的高學歷、高水平人才的引進,不斷優(yōu)化師資隊伍結構,改善師資隊伍整體素質(zhì),促進醫(yī)藥生物技術專業(yè)核心課程教學團隊建設,提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。
2.7 以校園文化建設為基礎,全面提高學生綜合素質(zhì)
實用型人才的培養(yǎng),不僅需掌握專業(yè)職業(yè)技能和滿足上崗要求,也需要科學素養(yǎng)與人文精神相統(tǒng)一。我校近年注意加強校園文化建設,以豐富多彩的校園文化活動吸引學生,以富有高尚情操內(nèi)涵的文化主題活動激勵和感染學生,給學生提供一個寬松、民主、多元的校園環(huán)境,營造一種平等、共容、和諧的文化氛圍,幫助學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀,培養(yǎng)他們的愛國主義和職業(yè)道德,使他們具備良好的思想素質(zhì)、人文素質(zhì)、科技素質(zhì)、專業(yè)素質(zhì)及身心素質(zhì)。此外,通過開展英語演講比賽和英語戲劇比賽等活動提高學生的英語水平和應用能力;改革考試方法和教學效果評價標準,加大形成性考核的比例,注重學生計算機應用能力、文獻查找、口頭書面表達和生物醫(yī)學統(tǒng)計分析能力的培養(yǎng);以豐富多彩的課外文化活動有效培養(yǎng)學生的溝通能力、交流能力、表達能力、實踐能力、創(chuàng)新能力、系統(tǒng)思維和應用能力等綜合素質(zhì)。
作者:龍石銀 張彩平 喬新惠 田英 馬云 黃春林 單位:南華大學生物技術系
謝紅艷構建生物基礎與醫(yī)藥融合的課程體系
課程體系是實現(xiàn)培養(yǎng)目標、構建學生知識結構的中心環(huán)節(jié)。我校生物技術專業(yè)的課程體系分3個平臺,即公共基礎課、學科基礎課和專業(yè)課,每個平臺均設有必修與選修課。為使生物技術專業(yè)的學科基礎課和專業(yè)課能適應21世紀生命科學學科的發(fā)展和人才培養(yǎng)的需要,并在生物群體、個體、組織、細胞、分子不同水平上全面準確地反映生命科學內(nèi)涵與進展,生物技術專業(yè)的教學計劃、課程設置及運行過程都充分利用學校已有的醫(yī)學教育資源優(yōu)勢,體現(xiàn)了依托醫(yī)藥的特色。教學計劃體現(xiàn)了醫(yī)藥特色從2005年版、2007年版到2009年版的專業(yè)人才培養(yǎng)方案及教學計劃修訂中,均結合我校實際確定了以生物科學為基礎,以醫(yī)學、藥學為依托,以培養(yǎng)生物技術實踐能力為主要環(huán)節(jié)的生物技術專業(yè)教學計劃,培養(yǎng)方案與課程體系逐步優(yōu)化[7,8]。在課程設置上,合理安排必修及選修課程,在專業(yè)課程設置中以生物科學為基礎,把六大工程課即基因工程、細胞工程、微生物工程、蛋白質(zhì)工程、酶工程、組織工程列入生物技術的專業(yè)必修課,圍繞六個工程主干課開設專業(yè)平臺基礎課和限制性選修課。這種課程結構強化了學生扎實的生物科學的基礎理論和基本實驗技能的培養(yǎng)。目前總課程為44門,其中涉及醫(yī)學基礎和藥學專業(yè)基礎的課程有20余門,需較系統(tǒng)地學習人體解剖學、生理學、醫(yī)學微生物學、醫(yī)學遺傳學、醫(yī)學分子生物學、醫(yī)學免疫學、組織胚胎學、生物制藥工藝及設備、化學制藥技術、制劑學、生命科學進展、病理學、藥理學、生物安全等課程。該計劃符合國家教育部關于本科教學計劃的原則規(guī)定,能保證學生的知識、能力和素質(zhì)培養(yǎng)的要求,也能充分利用學校已有的醫(yī)學教育資源優(yōu)勢,辦出有醫(yī)藥特色的生物技術專業(yè),體現(xiàn)出生命科學與醫(yī)學、藥學的緊密結合。教學計劃執(zhí)行過程反映了醫(yī)藥特色在教學過程中,交叉學科實現(xiàn)內(nèi)容整合。由于生物化學、細胞生物學、醫(yī)學遺傳學、醫(yī)學分子生物學四門課程是生物學科的前沿內(nèi)容,也是生物學中發(fā)展最快的領域,要求這幾門課的任課教師在課堂上要及時向?qū)W生介紹學科的新發(fā)展和新內(nèi)容。另外這幾門課的內(nèi)容交叉重復較多,經(jīng)過學科群的多次討論,強調(diào)了各門課應重點講授的部分和內(nèi)容的取舍分工,較好地處理課程間相關內(nèi)容重復和滲透的關系,著重培養(yǎng)學生扎實的生物科學的基礎理論、基本實驗技能和在醫(yī)學、藥學方面的應用。教學內(nèi)容上也體現(xiàn)了生命科學與醫(yī)藥科學的緊密結合,如學習基因工程時,結合臨床常用的基因工程產(chǎn)品如胰島素、乙肝疫苗等實例介紹分切接轉(zhuǎn)篩基本原理。同時回顧這些疾病發(fā)病的生化機理,介紹治療進展,學生的學習效果非常好。
強化生物基礎與醫(yī)藥特色的實踐環(huán)節(jié)
教學體系生物技術是由多學科交叉形成的理論與實踐并重的一門學科,為提高學生動手能力,培養(yǎng)出創(chuàng)新性應用型生物技術類專業(yè)人才,突出實踐性教學也是本專業(yè)的主要特色。我校生物技術專業(yè)的實踐環(huán)節(jié)教學體系由實驗課程、實習課程、畢業(yè)論文組成,目前已形成了有特色的實驗、實習課程體系和穩(wěn)定的實習基地。實驗課程體系不斷強化實驗室教學,按基礎實驗和專業(yè)實驗兩個層次組織實驗教學。把基礎類課程如生理學、動物學、微生物學、細胞生物學、生物化學、遺傳學、分子生物學等的實驗與專業(yè)類課程如基因工程、蛋白質(zhì)工程、細胞工程、酶工程、微生物工程等實驗內(nèi)容進行整合,將開設的實驗內(nèi)容分為幾個系列,避免了實驗內(nèi)容的交叉重復,使其更加系統(tǒng)和符合客觀規(guī)律,知識結構更趨合理。教學過程中,要求學生從試劑配置開始,自己動手完成實驗操作全過程,大大提高了學生的動手動腦能力和獨立分析與解決問題的實際工作能力。通過學習和實驗,學生掌握了一系列基本生物實驗技術,如離心、電泳、層析及分光光度法等。結合這些技術,開展具有醫(yī)藥特色的實驗項目,如人血清醋酸纖維薄膜電泳、谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性測定等,根據(jù)電泳分離出的條帶、酶活性等結合臨床分析該血清樣本的特點和臨床意義,又如在激素對家兔血糖濃度的影響實驗中。通過該綜合性實驗,學生對血糖濃度及其代謝調(diào)節(jié)有了更清晰的理解。在此基礎上,開展的專業(yè)課程實驗的如微量核酸和蛋白質(zhì)的分離純化、PCR技術、基因重組技術、電泳圖譜的成像分析技術、雜交技術、菌株擴大培養(yǎng)技術,發(fā)酵產(chǎn)物的分析、提純技術等基本上都與其在醫(yī)學、藥學方面的應用密切相關。專業(yè)和專業(yè)基礎課程實驗共計652學時。實驗開出率達到教學大綱要求,專業(yè)基礎課、專業(yè)課中設計性、綜合性實驗項目超過40%,其中依托生物基礎技術并具有醫(yī)藥特色的實驗項目達到60%以上。實習課程體系實習課程分階段性的相關課程實習、生產(chǎn)實習。實習是學生學習深入與升華的重要過程。不斷加強校內(nèi)外實踐教學基地與生產(chǎn)實習基地建設,尤其是以雙贏實習基地為平臺創(chuàng)新生產(chǎn)實習教學。階段性相關課程實習分別到學校附屬醫(yī)院的檢驗科、藥劑科了解相關技術在醫(yī)藥上的應用,同時以湖南南岳衡山、福建泉州市崇武鎮(zhèn)海濱作為我校生物技術專業(yè)植物學、動物學野外實習基地。這兩個實習基地的動物、植物物種豐富,數(shù)目繁多,具有生物多樣性的鮮明特點,能為生物科學的野外實習提供資源保障,拓寬學生對自然界中生物多樣性、生態(tài)學等的知識面,完善知識結構。生產(chǎn)實習更是突出生物技術和醫(yī)藥應用特色,實習基地有清華紫光古漢生物制藥股份有限公司衡陽南岳制藥廠、衡陽中藥廠、湖南金健藥業(yè)、湘潭一格藥業(yè)和瀏陽生物科技園等生物制藥和生物技術企業(yè)單位,廠方指派專人指導學生的實習。實習內(nèi)容包括藥品生產(chǎn)的GMP知識、血液制品生產(chǎn)技術、生物制品生產(chǎn)技術等專題講座,并通過在人血白蛋白分離車間、免疫球蛋白分離車間、凍干粉針車間以及中心化驗室的實習,了解血漿白蛋白、免疫球蛋白分離純化的工藝流程和技術要求,生物制品的凍干干燥、成形、封裝、滅菌等工藝流程,藥品、生物制品的檢測與質(zhì)量控制等技術。通過實踐,使學生觀察能力、動手能力、實踐能力以及思維能力、綜合分析能力和解決問題能力得到了全面培養(yǎng),學生能運用所學的微生物學、生物化學、發(fā)酵工程、生物工業(yè)下游技術等原理解決生產(chǎn)中存在的問題,鞏固和加深對基礎理論的理解,并初步了解了生物技術和現(xiàn)代化生產(chǎn)的關系、生物技術企業(yè)的經(jīng)濟地位和市場營銷狀況等信息,學研產(chǎn)用結合取得初步成效,其中湖南金健藥業(yè)有限公司因在指導我校生物技術專業(yè)生產(chǎn)實習時取得了很好的成績,被評為湖南省高校優(yōu)秀實習基地。畢業(yè)論文體系由于推行本科生導師制,成立了科技活動小組,在一至三年級時就引導部分學生參加教師申報的科研項目,并分別在我校生物化學與分子生物學研究所、藥物藥理研究所、心血管疾病研究所等與生物技術、醫(yī)藥相關的開放實驗室進行,以科研促教學,增強了學生的研究能力,培養(yǎng)了創(chuàng)新人才。學生在第四學年時必須進入實驗室做畢業(yè)論文,畢業(yè)論文的選題主要結合導師的研究方向,所完成的畢業(yè)論文幾乎都涉及醫(yī)學、藥學研究和應用開發(fā)領域,如研究糖尿病、心血管疾病、遺傳性疾病、腫瘤等的相關發(fā)病分子機制、藥物防治及機理探討等,較好地反映了所學知識的應用,也充分顯示了我校生物技術專業(yè)的辦學特色。在導師指導下,其中“戒煙牙膏”榮獲第八屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學生課外活動學術科技作品大賽二等獎;觀賞兼實驗紅鯽魚新品系的選育株、觀察新藥N0-1886對巨噬細胞內(nèi)膽固醇流出的影響以及無明礬米粉的制作等獲湖南省大學生研究性學習和創(chuàng)新性實驗計劃項目資助。從畢業(yè)生就業(yè)情況看,大部分是在醫(yī)藥公司、生物科技公司、生物工程公司、制藥公司、學?;蚩蒲性核葟氖箩t(yī)藥和生命科學相關的技術工作和科學研究。經(jīng)過十余年的實踐,我系對生物技術專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的途徑和方法進行了積極探討,目前已形成了具有醫(yī)藥特色的培養(yǎng)創(chuàng)新人才和應用型人才的課程體系。通過對學生、用人單位問卷調(diào)查和校內(nèi)外教學督導評價等分析表明:專業(yè)+醫(yī)藥的人才培養(yǎng)模式獨具特色,學生不僅掌握了系統(tǒng)的生物技術的基本理論和基本技能,而且得到了與醫(yī)藥相關的基礎研究和應用的實踐,生物技術專業(yè)建設也取得了突出的效果,體現(xiàn)了堅持社會導向、改革創(chuàng)新和示范帶動的原則,培養(yǎng)了適應社會需求的高素質(zhì)人才,突出了生物技術理論和方法與醫(yī)學、藥學相互滲透的辦學特色。
1.生物技術引領世界新科技革命正在加速形成
生物技術是在分子生物學基礎上建立的、為創(chuàng)建新的生物類型或新生物機能的實用技術。具體而言,生物技術包括植物轉(zhuǎn)基因技術、動物生物技術、農(nóng)作物的分子育種技術、納米生物技術、重要疾病的生物治療等。隨著人類基因組測序、人類染色體破譯、水稻基因組測序、破譯老鼠基因組、轉(zhuǎn)基因動植物研究、干細胞研究、生物技術在病毒檢測及疫苗研制中的應用、克隆技術等國際生物技術領域取得了一系列突破性進展。生物技術在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、食品、化工等行業(yè),具有廣闊的應用前景。
據(jù)統(tǒng)計,全球生物藥品市場規(guī)模1997年為150億美元,2000年為300億美元,2008年將達到800多億美元。在農(nóng)業(yè)方面,盡管人們對轉(zhuǎn)基因食品存有疑慮,但從1996年商業(yè)種植轉(zhuǎn)基因作物以來,全球轉(zhuǎn)基因作物的種植面積仍然增長了30多倍,2001年已達5260萬公頃。據(jù)分析家預測,轉(zhuǎn)基因食品的銷售額2010年將達到250億美元。生物經(jīng)濟的另一基礎是人類基因。由于繪出了人類基因組圖譜,基因藥物可以使幾千種基因病癥預防、緩解和治愈的可能性大大提高,因此有人說,一條基因就能形成一個產(chǎn)業(yè)。到2020年,利用基因重組技術研制的新藥可能會達到3000種。
生物技術已經(jīng)成為現(xiàn)代科技研究和開發(fā)的重點,生物技術已經(jīng)成為一個新的經(jīng)濟增長點,其增長速度大致是在25%~30%,是整個經(jīng)濟增長平均數(shù)的8~10倍左右。生物技術引領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,將催生新的產(chǎn)業(yè)革命。歷史經(jīng)驗證明,這一時期是發(fā)展中國家把握歷史契機,發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢,實現(xiàn)跨越式發(fā)展的重要戰(zhàn)略機遇期。這也正是是我國生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要戰(zhàn)略機遇期,為我國發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢、實現(xiàn)跨越發(fā)展提供了歷史性機遇。
2.中國必須抓住世界生物科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的機遇,將生物技術產(chǎn)業(yè)培育成為我國高技術領域的支柱產(chǎn)業(yè)
生物產(chǎn)業(yè)作為21世紀新興戰(zhàn)略高技術產(chǎn)業(yè),已成為世界各國競爭的制高點。中國政府高度重視生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2009年6月,國務院常務會議討論并原則通過《促進生物產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展的若干政策》。會議認為,必須抓住世界生物科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的機遇,將生物產(chǎn)業(yè)培育成為我國高技術領域的支柱產(chǎn)業(yè)。以生物醫(yī)藥、生物農(nóng)業(yè)、生物能源、生物制造和生物環(huán)保產(chǎn)業(yè)為重點,大力發(fā)展現(xiàn)代生物產(chǎn)業(yè)?!洞龠M生物產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展的若干政策》的頒布,標志著我國生物產(chǎn)業(yè)已步入快速發(fā)展期。
中國生物產(chǎn)業(yè)規(guī)模近年來不斷擴大。首先,生物醫(yī)藥穩(wěn)步增長,經(jīng)濟效益大幅增加。2000-2008年全國醫(yī)藥工業(yè)產(chǎn)品銷售收入年均增長達20.45%。2008年生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)抗風險能力表現(xiàn)突出,繼續(xù)保持高速發(fā)展態(tài)勢,全年醫(yī)藥工業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)值8666億元,同比2007年增長25.52%。中國生物產(chǎn)業(yè)總規(guī)模超過萬億元,生物產(chǎn)業(yè)正在成為中國高技術領域新的增長點。生物技術是中國與發(fā)達國家差距相對較小的高技術領域,中國具有發(fā)展生物產(chǎn)業(yè)的技術基礎和巨大市場需求,大力發(fā)展包括基因技術在內(nèi)的現(xiàn)代生物產(chǎn)業(yè),是培育新的經(jīng)濟增長點、提升中國產(chǎn)業(yè)國際分工地位和保障國家長遠發(fā)展的需要。
3.河南省生物產(chǎn)業(yè)地方特色突出和發(fā)展優(yōu)勢明顯
河南省生物質(zhì)資源非常豐富,生物及新醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)基礎比較雄厚,在部分領域居于國內(nèi)領先水平。在國際化、產(chǎn)業(yè)化、集聚化的總體要求之下迅速做大做強河南生物及新醫(yī)藥產(chǎn)業(yè),將其打造為帶動河南省經(jīng)濟發(fā)展的新興支柱產(chǎn)業(yè),對推動河南省產(chǎn)業(yè)結構升級和經(jīng)濟社會發(fā)展具有重大戰(zhàn)略意義。
河南省生物資源豐富,糧食年產(chǎn)量突破1000億斤,擁有植物3830余種,動物418種,中藥材資源豐富,藥用植物1963種,擁有焦作四大懷藥、新鄉(xiāng)金銀花、濟源冬凌草、南陽山茱萸等特色地道中藥材享譽海內(nèi)外。初步測算,2008年我省生物及新醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值已經(jīng)超過600億元,其中全省醫(yī)藥制造業(yè)實現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值和增加值分別達到484億元和150億元,同比增長35%和27%,分別高于全國平均增幅10個和9.9個百分點;實現(xiàn)利潤47億元,同比增長27%,是全國增長最快的省份之一。我省醫(yī)藥制造業(yè)總產(chǎn)值已從2000年居全國第14位,2005年全國第9位,躍升至2008年的全國第5位、中部六省第1位。以生物醫(yī)藥為代表的生物及新醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為我省高技術產(chǎn)業(yè)中所占比重最大,帶動河南高技術產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)。
根據(jù)《河南省生物及新醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)(2009-2020年)發(fā)展規(guī)劃》,河南省重點發(fā)展生物制藥、生物農(nóng)業(yè)、生物化工、生物能源和生物技術研發(fā)服務業(yè)、醫(yī)藥研發(fā)外包服務等。緊緊抓住生物科技革命和產(chǎn)業(yè)革命機遇,充分發(fā)揮我省生物資源、產(chǎn)業(yè)基礎等優(yōu)勢,堅持走特色化、產(chǎn)業(yè)化、集聚化、國際化的發(fā)展道路,鞏固和加強生物農(nóng)業(yè)的優(yōu)勢地位,加快推進生物醫(yī)藥轉(zhuǎn)型升級,把生物化工作為實現(xiàn)跨越發(fā)展的突破口,力爭通過10年左右的努力,將生物及新醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)培育成為我省的新興支柱產(chǎn)業(yè),主要經(jīng)濟指標躋身全國前3位,使我省成為自主創(chuàng)新能力強、具有國際先進水平的生物農(nóng)業(yè)基地,成為國際知名、國內(nèi)一流的生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)基地,成為全國規(guī)模最大、具有國際競爭力的的生物化工基地。
二、生物技術特色專業(yè)建設的重點內(nèi)容
根據(jù)《教育部財政部關于實施高等學校本科教學質(zhì)量與教學改革工程的意見》(教高〔2007〕1號)和《高等學校本科教學質(zhì)量與教學改革工程項目管理暫行辦法》(教高〔2007〕14號)的規(guī)劃,建設高等學校特色專業(yè)是優(yōu)化專業(yè)結構,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,辦出專業(yè)特色的重要措施。充分認識生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展的急需,高度重視生物技術特色專業(yè)的建設工作,大力加強課程體系和教材建設,改革人才培養(yǎng)方案,強化實踐教學,加強教師隊伍建設,緊密結合國家、區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展需要推進生物技術專業(yè)建設,切實為同類型高校生物技術及相關專業(yè)和本校的專業(yè)建設和改革起到示范和帶動作用。
1.修訂、完善人才培養(yǎng)方案,整合課程內(nèi)容,優(yōu)化課程體系
(1)根據(jù)對社會發(fā)展、學科發(fā)展和人才需求的分析,以現(xiàn)代教育思想和教學觀念為指導,通過廣泛調(diào)研,圍繞如何提高生物技術專業(yè)畢業(yè)生從事科研、開發(fā)、生產(chǎn)管理工作等綜合素質(zhì),提出修改完善人才培養(yǎng)方案的思路。(2)強化生命科學基礎理論知識的傳授,調(diào)整理論教學與實踐教學的學時比例,適當增設拓展生命科學研究方法、促進實踐能力提高的課程,增加生命科學學科前沿知識介紹,拓寬知識面,提高人文綜合素質(zhì),使人才培養(yǎng)方案和人才培養(yǎng)模式進一步科學、合理。加強專業(yè)基礎課教學。根據(jù)本專業(yè)的特點,增設了基因工程、細胞工程、酶工程、發(fā)酵工程工藝原理等專業(yè)基礎課,從而使學生較系統(tǒng)的掌握本專業(yè)所必須的技術基礎理論知識和技能,符合“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質(zhì)、廣適應”的新型人才培養(yǎng)模式。要求本專業(yè)畢業(yè)的本科生有較扎實的生物學基礎,掌握生物技術的基本原理和一定的實驗技能,了解國內(nèi)外生物技術研究及發(fā)展動向,能適應生物技術教學、科研、開發(fā)及管理等崗位的工作。(3)根據(jù)教育教學改革和人才市場對生物科學類人才的需求,整合相關課程內(nèi)容、調(diào)整知識結構、加強專業(yè)知識內(nèi)容的銜接,將學科新知識、新理論、新技術和新方法充實到教學內(nèi)容中,修訂和完善課程教學大綱、實驗大綱、教學實綱及生產(chǎn)(教育)實綱。增設選修課,拓寬專業(yè)口徑,以適應市場需求。選修課有生物制藥工藝學、天然產(chǎn)物制備技術、環(huán)境生物技術、基因工程育種、生物工業(yè)下游技術等。針對不同的專業(yè)方向,使學生系統(tǒng)掌握好專業(yè)基礎知識后,通過多選課拓寬專業(yè)基礎,淡化專業(yè)意識,不斷提高自身素質(zhì)與能力。(4)針對生物技術專業(yè)培養(yǎng)目標和河南省經(jīng)濟發(fā)展特點,構建“基礎扎實,知識結構合理完善,實踐能力和業(yè)務技能明顯提高,科學精神、人文精神、創(chuàng)新精神整體發(fā)展,具有優(yōu)勢市場競爭力”的生物技術類人才培養(yǎng)模式。根據(jù)學科特點和學生的不同學習階段,有計劃、有重點的吸納所有從事專業(yè)教學的教師、相關職能部門人員、生產(chǎn)實踐和教學實習單位骨干等共同參與到人才培養(yǎng)工作中。對理論課程體系和實踐教學環(huán)節(jié)進行合理規(guī)劃,通過學科專業(yè)概論、入學教育、本科生導師制、學科專業(yè)專題講座等環(huán)節(jié),強化專業(yè)思想,加強基礎理論和實踐技能訓練,構建具有鮮明城市特色的生物技術類人才培養(yǎng)體系。
2.改革教學方法和教學手段
(1)提高課堂教學效率,引領學生自主學習。根據(jù)課程性質(zhì)和教學內(nèi)容積極開展多媒體輔助教學和網(wǎng)絡教學,充分利用網(wǎng)絡資源引導學生自主學習,培養(yǎng)學生獲取信息以及對信息進行分析、加工和綜合概括的能力。(2)積極倡導并嘗試體驗式教學、探究式教學等教學方法,通過研究性學習、自主學習、合作學習等多種形式,組織學生積極開展創(chuàng)新性實驗和實踐,開展社會實踐調(diào)查,參與科學研究,全面提升學生的創(chuàng)新能力和實踐能力。(3)改革課程考核方式,根據(jù)不同的課程性質(zhì)采用不同的考核方式,采取理論筆試、實驗方案設計、實際操作、課程論文、課程討論答辯等多種考核方式,全面促進學生學習能力的提高。(4)定期開展學術報告、學生讀書論壇、演講比賽、實驗技能大賽等系列活動,拓展學生的知識面、提升學生的綜合素質(zhì)。
3.加強師資隊伍建設,形成一支了解社會需求、教學經(jīng)驗豐富、熱愛教學工作的教學團隊
(1)積極完善梯隊結構,科學合理的配置教師資源,建立健全師資培訓制度,加大中青年學術帶頭人和骨干教師的培養(yǎng)力度,鼓勵和支持中青年教師攻讀博士學位,進一步加強師德建設,全面提高教師隊伍的整體素質(zhì),以保證專業(yè)建設的可持續(xù)發(fā)展。(2)完善生物技術系活動制度,通過活動提升教師的業(yè)務能力和教學研究能力;加強對教學內(nèi)容和方法手段的研究,形成人人參與教學研究的氛圍。(3)建立專業(yè)課教師的“傳”、“幫”、“帶”制度,通過老教師的指導,扶持青年教師盡快走上教學和科研軌道。通過建設,形成學科齊全、發(fā)展均衡、優(yōu)勢互補,具有較強學術競爭力的教學團隊。
4.加強實踐教學
(1)依托鄭州大學生物基因工程技術中心的籌建,結合本專業(yè)較強的科研實力,加強生物技術專業(yè)類人才的實踐能力培養(yǎng)。(2)增加設計性實驗和綜合性實驗的比例,加強對實驗的指導,提高實驗課效率,培養(yǎng)學生的動手能力和創(chuàng)新能力。(3)建設生物學實驗技能實訓平臺及實踐技能實訓實驗室,2年級選擇優(yōu)秀學生提前進入各個科研實驗室,加強科研、生產(chǎn)實踐鍛煉及課堂教學基本技能訓練,提高生物技術專業(yè)的科研、實踐操作能力。(4)充分利用鄭州市的動植物資源及規(guī)模化的生物技術企業(yè),建立1~3個專業(yè)課程實習基地。通過課程實習,訓練學生的基本技能和知識運用能力。(5)借助重點實驗室、實驗中心及學院較強的科研勢力,為本科生搭建參與科研活動的平臺。建立本科生優(yōu)秀論文評選制度,通過本科生畢業(yè)論文、“挑戰(zhàn)杯”、創(chuàng)業(yè)計劃競賽等開展優(yōu)秀論文評選活動,激發(fā)學生參與科研活動的積極性,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。
三、生物技術特色專業(yè)的建設
1.立足前瞻性,緊緊把握生命科學前沿,搶占國際競爭的制高點
人類基因組計劃對生物產(chǎn)業(yè)帶來巨大推動作用,國際生物技術領域取得了一系列突破性進展,研究成果主要方面包括:人類基因組測序、人類染色體破譯、水稻基因組測序、破譯老鼠基因組、轉(zhuǎn)基因動植物研究、干細胞研究、生物技術在病毒檢測及疫苗研制中的應用、克隆技術。因此,生物技術在醫(yī)療保健、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、輕化工、食品等重要領域?qū)Ω纳迫祟惤】蹬c生存環(huán)境、提高農(nóng)牧業(yè)和工業(yè)產(chǎn)量與質(zhì)量都開始發(fā)揮越來越重要的作用。近年來,生物技術已經(jīng)成為現(xiàn)代科技研究和開發(fā)的重點,生物技術已經(jīng)成為一個新的經(jīng)濟增長點。生物技術引領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,將催生新的產(chǎn)業(yè)革命。歷史經(jīng)驗證明,這一時期是發(fā)展中國家把握歷史契機,發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢,實現(xiàn)跨越式發(fā)展的重要戰(zhàn)略機遇期。這也正是是我國生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要戰(zhàn)略機遇期,為我國發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢、實現(xiàn)跨越發(fā)展提供了歷史性機遇。
2.突出先進性,發(fā)揮優(yōu)勢,服務國家和地方經(jīng)濟技術建設與發(fā)展
河南省生物質(zhì)資源非常豐富、中藥材資源豐富、生物及新醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)基礎比較雄厚,在部分領域居于國內(nèi)領先水平。以生物醫(yī)藥為代表的生物及新醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為我省高技術產(chǎn)業(yè)中所占比重最大,帶動河南高技術產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)。力爭將生物及新醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)培育成為我省的新興支柱產(chǎn)業(yè),主要經(jīng)濟指標躋身全國前3位,使我省成為自主創(chuàng)新能力強、具有國際先進水平的生物農(nóng)業(yè)基地,成為國際知名、國內(nèi)一流的生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)基地,成為全國規(guī)模最大、具有國際競爭力的的生物化工基地。廣泛與省內(nèi)科研機構科研聯(lián)合,創(chuàng)建一批生產(chǎn)實習基地,克服造成產(chǎn)學研脫節(jié),創(chuàng)造有利于科技復合型人才培養(yǎng)的新機制,滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展高水平科研領軍人才、以及具備管理、技術和營銷背景的復合型人才的急需。
3.發(fā)揮示范性,抓住機遇,形成特色,培養(yǎng)生物高技術產(chǎn)業(yè)急需人才
關鍵詞:生物技術 產(chǎn)學研合作教育 創(chuàng)新教育
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)09(a)-0245-01
21世紀是生物技術時代,隨著科學與技術的發(fā)展,現(xiàn)代生物學取得了巨大進展?,F(xiàn)代生物技術涉及的學科領域、研究對象和應用范圍都極為廣泛,對知識、技能的要求很高。而在我國,生物技術類專業(yè)不可避免地產(chǎn)生了實際需求與培養(yǎng)目標之間的脫節(jié)。不同學校之間如農(nóng)業(yè)院校、師范院校、醫(yī)學院校和工科院校的生物技術類專業(yè)的培養(yǎng)目標差異較大。生物技術本身發(fā)展較快,社會需求不斷變化,特別是現(xiàn)代生物醫(yī)藥、食品和發(fā)酵等與生物技術相關的產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,而培養(yǎng)目標相對滯后,這導致培養(yǎng)的生物技術類專業(yè)人才難以滿足社會的需求。因此生物技術專業(yè)人才培養(yǎng)必須建立新的模式,以適應社會發(fā)展的需求。我校生物技術專業(yè)成立于2000年,隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,原有生物技術專業(yè)人才培養(yǎng)模式已不適應社會經(jīng)濟的發(fā)展需求。生物技術是實踐性很強的學科,學生不僅要掌握深厚的生物學理論知識,更重要的是要具有很強的實踐能力和創(chuàng)新能力。近年來,產(chǎn)學研在各省市蓬勃發(fā)展,產(chǎn)學研相結合創(chuàng)新培養(yǎng)模式也越來越受到人們的重視[1-3],但生物技術所占比例較低,這和21世紀是生物技術時代還不盡符合。我們在生物技術專業(yè)理論和實踐教學中,以創(chuàng)新教育為主,不斷加強創(chuàng)新能力的培養(yǎng),從2009年開始,在近五年時間把產(chǎn)學研活動引入生物技術人才培養(yǎng)當中,開拓了嶄新的人才培養(yǎng)模式。
1 生物技術專業(yè)產(chǎn)學研相結合培養(yǎng)模式的優(yōu)點
1.1 理論和實踐結合更緊密
生物技術專業(yè)是理論和實踐都很強的專業(yè),僅僅通過平時的實驗課程教學來提升學生的應用能力和創(chuàng)新能力是遠遠不夠的。各個學校生物技術專業(yè)都在不斷探索創(chuàng)新人才培養(yǎng)研究[4]。通過產(chǎn)學研合作,可以把企業(yè)生產(chǎn)中遇到問題帶到課堂教學中,學生在掌握理論知識以后,通過對問題的探索,把理論知識更好地應用到實踐中,極大地激發(fā)了學生的求知欲和對問題探索的興趣,提高了他們分析問題和解決問題的能力。
1.2 提高了學生的社會適應能力
通過產(chǎn)學研活動,將理論知識轉(zhuǎn)化為實踐應用,提高了學生的創(chuàng)新能力,強化了學生擇業(yè)的自信心,提高了他們的創(chuàng)新意識。我校生物技術專業(yè)與蕪湖大浦國家農(nóng)業(yè)科技園、安科生物工程公司、蕪湖綠葉制藥等企業(yè)合作,建立了穩(wěn)定的實習基地,通過學生到基地進行生產(chǎn)和畢業(yè)論文等環(huán)節(jié)的實踐,可以使學生和生產(chǎn)單位更好地相互了解,提高了學生的擇業(yè)競爭能力。
1.3 產(chǎn)學研合作有利于企業(yè)科技進步和學??蒲谐晒霓D(zhuǎn)化
通過產(chǎn)學研合作教育,教師與企業(yè)可以開展多方面的合作,包括為企業(yè)解決生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題,參與企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)、技術改造、轉(zhuǎn)化相關成果以及與企業(yè)共同申報各類科研項目,促進企業(yè)的科技進步,同時也能帶動教師科研工作的展開,進一步提高生物技術專業(yè)學生的培養(yǎng)質(zhì)量。
2 生物技術專業(yè)產(chǎn)學研相結合進行生產(chǎn)和畢業(yè)論文的教學模式
生產(chǎn)實習和畢業(yè)論文是本科教學中的重要實踐教學環(huán)節(jié),通過生產(chǎn)實習和畢業(yè)論文活動,培養(yǎng)學生的綜合運用所學理論知識和基本技能,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。在生產(chǎn)實習過程中,通過具體操作崗位的鍛煉,更好地了解相關生產(chǎn)環(huán)節(jié),并運用所學知識分析和解決出現(xiàn)的問題。在畢業(yè)論文實施過程中,論文選題結合企業(yè)的技改項目、企業(yè)的科研項目或者由教師、企業(yè)和學生共同商定有實際運用的課題作為畢業(yè)論文選題。我校生物技術專業(yè)學生通過這些方式進行畢業(yè)論文的立項工作,與多家企業(yè)共同開展本科畢業(yè)論文工作,取得了較好的教學效果。
在學生進行畢業(yè)論文工作期間,采用雙導師制,學生吃住在企業(yè),由企業(yè)安排專人進行管理,保證了學生的安全。學生有問題隨時聯(lián)系校內(nèi)指導教師,每周與校內(nèi)指導教師交流溝通一次。每周校內(nèi)指導教師和企業(yè)指導教師溝通一次,及時掌握學生學習表現(xiàn)和論文進展,并及時解決相關問題。對學生畢業(yè)論文的進度實行中期匯報制度,同時要求企業(yè)對學生進行考勤和評價。五年的實踐表明,上述措施能夠較好地保證學生畢業(yè)論文的質(zhì)量。
3 生物技術專業(yè)產(chǎn)學研相結合培養(yǎng)效果分析
不少專業(yè)在產(chǎn)學研合作培養(yǎng)創(chuàng)新型人才中取得了一定成績[5]。生物技術專業(yè)產(chǎn)學研合作主要集中在生物制藥、園林花卉、食用菌生產(chǎn)等企業(yè),通過五年的運行,取得了較好效果。主要體現(xiàn)以下幾個方面:(1)在師資隊伍建設方面,通過產(chǎn)學研合作使教師的知識結構更合理,使企業(yè)有豐富實踐經(jīng)驗的生產(chǎn)技術人員充實到教師隊伍中,極大地提高了實踐教學質(zhì)量。(2)加強了實踐教學平臺的建設,2012年我校生物技術專業(yè)在蕪湖大浦國家農(nóng)業(yè)科技園建立了省級生物技術專業(yè)實習基地并獲得相關經(jīng)費的支持,完善了實踐教學硬件設施。結合企業(yè)需求,和大浦農(nóng)業(yè)科技園共同成立了農(nóng)業(yè)生物技術研究所,進行相關科研活動,聯(lián)合申報了國家省級等攻關項目10余項,獲得經(jīng)費500多萬元,拓展了實踐教學平臺,提高了學生創(chuàng)新能力。(3)提高了學生的創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)能力,五年來,通過產(chǎn)學研相結合,為企業(yè)解決了蝴蝶蘭的保鮮問題,病毒檢測和防治,獲得專利5項,10余篇,每年都有優(yōu)秀學生留在企業(yè)工作,其中有5人自己創(chuàng)業(yè)成立園林花卉公司,從事園林植物花卉生產(chǎn)和銷售工作。
總之,產(chǎn)學研合作模式較好地彌補了高校在創(chuàng)新教育中實踐條件的缺陷,極大地激發(fā)了學生的創(chuàng)造欲望,提高了學生的創(chuàng)新能力。我們建立的生物技術專業(yè)產(chǎn)學研相結合的創(chuàng)新培養(yǎng)模式培養(yǎng)出了素質(zhì)高、創(chuàng)新能力強的實用性人才,促進了科研創(chuàng)新,有利于生物技術專業(yè)的教學和學科的發(fā)展,同時也有利于教師本身教學和科研能力提高,對其他專業(yè)創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)也有借鑒作用。
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關鍵詞:生物技術產(chǎn)業(yè),技術創(chuàng)新,生物農(nóng)業(yè),生物醫(yī)藥
1.國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
我國是一個生物資源非常豐富的國家,地形復雜,物種豐富,是一個珍貴的基因?qū)殠?,生物技術走在世界前列,許多科技成果在國內(nèi)外具有一定影響,有較強的研究和開發(fā)能力。但是我國生物技術產(chǎn)業(yè)是一個非常弱小的產(chǎn)業(yè),產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀不容樂觀,生物產(chǎn)品產(chǎn)值較發(fā)達國家相差懸殊,產(chǎn)品科技含量、附加價值低,大部分產(chǎn)品缺乏自主知識產(chǎn)權,缺乏國際競爭能力。如我國高新生物醫(yī)藥產(chǎn)品中90%為仿制品,生物技術產(chǎn)品銷售額不及美國的1/15,出口額不到美國的1%。因此,將生物技術產(chǎn)業(yè)作為一個重要的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)加以鼓勵發(fā)展,如何讓其迅速發(fā)展壯大,擴大這一高新技術產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟中的比重,不斷增強其國際競爭優(yōu)勢,帶動國內(nèi)相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,是當前值得思考的課題。
生物技術產(chǎn)業(yè)作為新興的高科技產(chǎn)業(yè),正處于快速成長的時期,目前對其進行研究的文獻主要體現(xiàn)在以下四個方面。(一)世界各國生物技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀的報告和趨勢預測。(二)國外發(fā)展生物技術產(chǎn)業(yè)的經(jīng)驗(主要指政府政策)評述及啟示。論文大全。(三)通過對國內(nèi)外生物技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展差距的對比,指出我國生物技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中存在的問題并提出對策。(四)試圖構建生物技術產(chǎn)業(yè)的競爭力評價體系。
2.我國生物技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
2.1微觀基礎狀況
從生物技術企業(yè)增長速度來看,隨著跨國生物制藥企業(yè)將研發(fā)中心向我國轉(zhuǎn)移,以及一批留學人員紛紛回國創(chuàng)業(yè)。近幾年來,我國生物技術企業(yè)數(shù)量迅速增加。據(jù)不完全統(tǒng)計,1990年中國大陸從事生物技術研究的機構約274個,生物技術企業(yè)36家,1998年從事生物技術研究的機構有315個,生物技術企業(yè)超過261家,到2005年涉及生物產(chǎn)業(yè)的開發(fā)區(qū)、科技園區(qū)、基地等園區(qū)有168個,與現(xiàn)代生物技術相關或直接從事生物技術產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)數(shù)量近3000家,從事生物技術研究和開發(fā)的人員約3000人。如上海2003年新增研發(fā)型企業(yè)56家,年增幅80%以上,以上海開拓者藥業(yè)為代表的專門從事委托研究(CRO)的企業(yè),由于與跨國企業(yè)聯(lián)系緊密,發(fā)展速度非???。又如天津從事生物醫(yī)藥,診斷試劑,生化藥物,干細胞研發(fā)、生產(chǎn)活動的公司超過60家,其中多數(shù)是近年來新成立的。
從生物技術企業(yè)研究、開發(fā)和生產(chǎn)所屬領域來看,目前我國生物技術主要應用于醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)方面。根據(jù)中國生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究課題組2004年對1035家生物企業(yè)調(diào)查的結果顯示:72.14%的企業(yè)集中在這兩個領域。另外,雖然全國各地紛紛建立生物園區(qū),鼓勵生物技術企業(yè)的發(fā)展,但初具規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化地區(qū)主要集中在北京、上海、廣州和深圳。其中上海、北京兩地在生命科學領域的國家重點實驗室占全國生命科學領域總數(shù)的41%。
2.2規(guī)模及增長態(tài)勢
農(nóng)業(yè)方面,生物技術主要應用于轉(zhuǎn)基因作物、生物農(nóng)藥、生物飼料的研發(fā)與生產(chǎn)上。生物農(nóng)藥是近幾年新興的高技術產(chǎn)業(yè),我國生物農(nóng)藥的主體是微生物農(nóng)藥和農(nóng)用抗生素,其產(chǎn)業(yè)化研究主要集中在蘇云金芽孢桿菌殺蟲劑、農(nóng)用抗生素、昆蟲病源真菌制劑、昆蟲桿狀病毒殺蟲劑、拮抗細菌生防制劑等方面。我國目前大約有200家生物農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)。生物飼料產(chǎn)品是包括利用基因工程、細胞工程、發(fā)酵工程、酶工程等前沿技術開發(fā)和應用于各種飼料工業(yè)的生物產(chǎn)品。我國生物飼料產(chǎn)品主要集中在飼料添加劑上,包括飼料用酶制劑、氨基酸、維生素、藥物飼料添加劑、新型飼料蛋白資源產(chǎn)品等,目前我國飼料用酶制劑年產(chǎn)量5000噸,僅能滿足國內(nèi)需求量的十分之一。
醫(yī)藥生物技術方面。目前臨床診斷試劑以生化試劑和免疫診斷為主,隨著生物技術的發(fā)展,以基因技術為基礎的臨床診斷試劑和基因芯片的研制,可以快速地做出診斷。國家科技部、科學院、自然科學基因委均列項支持,企業(yè)更是搶先進入。我國自1997年開始生物芯片的研究以來,已研制出有一定實用意義的基因芯片及檢測儀樣機。目前我國的生產(chǎn)生物芯片的生產(chǎn)企業(yè)約30余家,但大部分還處于研發(fā)階段,只有為數(shù)不多的幾家企業(yè)開始將產(chǎn)品投放市場。
3.我國生物技術存在的優(yōu)勢和不利條件
3.1存在的優(yōu)勢
我國生物技術產(chǎn)業(yè)存在的主要優(yōu)勢首先體現(xiàn)在有利的需求條件。中國企業(yè)在滿足國內(nèi)需求,把握國內(nèi)市場機遇等方面要比國外企業(yè)容易,也比國外市場容易;另一方面,國內(nèi)市場需求的成長和規(guī)模擴大,會刺激企業(yè)擴大投資、引進和創(chuàng)新先進技術、更新設備。如果本國市場規(guī)模小、成長慢,會使本國企業(yè)形成對國外市場的過分依賴,易受國際市場波動和保護主義等不確定性因素的影響。近年來隨著我國人口老齡化、人們對生活和環(huán)境質(zhì)量要求的日益提高,為生物醫(yī)藥創(chuàng)造了機會。
其次是我國在生物技術研究方面已經(jīng)取得了一系列國際先進成果。論文大全。國家自然基金、政府攻關計劃,“863”計劃、火炬計劃以及各省市的創(chuàng)新基金,這些政府基金對我國生物技術的發(fā)展起到了巨大的推進作用。目前我國在生物領域所建設的國家重點實驗室占全部國家重點實驗室的1/3以上,由此促使我國生物技術在部分領域與發(fā)達國家基本同步,例如在人類基因組計劃、水稻基因組計劃、功能基因的發(fā)展和應用、蛋白質(zhì)組學、克隆技術、分子育種技術、生物芯片等領域的科研工作都具有一定的優(yōu)勢。
3.2存在不利條件
熟練勞動力緊缺。論文大全。熟練勞動力本身所含有的人力資本,需經(jīng)過大量的投資才能得以形成,是產(chǎn)業(yè)發(fā)展最為重要的生產(chǎn)要素。改革開放后,我國向海外派遣的留學人員中有近60%從事生物醫(yī)學研究,大量優(yōu)秀的科研人員滯留在國外,國內(nèi)卻缺乏優(yōu)秀人才。此外,我國現(xiàn)有生物技術人才偏重于理論研究,技術兼經(jīng)營型的產(chǎn)業(yè)化人才更顯缺乏,在我國生物技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展中,常出現(xiàn)實驗室里的科研成果難以產(chǎn)業(yè)化,或產(chǎn)業(yè)化成本很高而無經(jīng)濟價值。
知識引進與創(chuàng)新能力較弱。我國改革開放以來的二十多年的時間里,通過引進技術、引進資金,引進人才和引進管理經(jīng)驗,提高了經(jīng)濟實力和經(jīng)濟運行效率。生物技術產(chǎn)業(yè)是新興的高科技產(chǎn)業(yè)。對高新生物技術知識積極地進行引進和吸收,可以縮小技術差距,節(jié)約研究經(jīng)費,獲得跨越式發(fā)展。
認清我國國情,看清我國生物技術產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢。對我們對生物技術可更好的做出了解正確的認識。
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一、課程教學內(nèi)容安排
生物工程的內(nèi)容十分豐富,有限的課時內(nèi)不能面面俱到地進行較為深入的講授。因此,教師在教學內(nèi)容的安排上,既要保證突出重點內(nèi)容,又要兼顧知識內(nèi)容的全面性。此外,還需要引入一些學科前沿成果,以跟蹤迅速發(fā)展的生物技術的進步。我們對于課程教學內(nèi)容的安排,特別注意了以下幾個問題。
1.組建課程模塊,合理安排教學內(nèi)容。以生物技術的應用發(fā)展為導向,將本課程的教學內(nèi)容劃分成三部分:①緒論,介紹生物工程沿革及前沿。②生物技術基礎,詳細講述基因重組技術、蛋白質(zhì)和酶工程、細胞工程的基本原理,技術路線及特點,旨在幫助學生建立牢固的理論基礎、掌握相關技術的應用方法。③生物技術的工程化應用及發(fā)展,重點介紹發(fā)酵工程、生物醫(yī)藥工程和環(huán)境生物工程,通過多個與人類生存和發(fā)展密切相關的案例的教學,培養(yǎng)學生綜合知識的能力、融匯創(chuàng)新的能力。
2.讓學生了解生物工程學科的全貌。課程的緒論部分分別從生物工程的沿革、生物工程的原理及特點、生物技術的應用及前沿發(fā)展、生物技術及其產(chǎn)業(yè)所發(fā)揮的巨大的社會和經(jīng)濟影響力等角度進行講授,幫助學生標繪出一副生物工程的全貌圖:從基礎理論的研究突破、生物技術的應用發(fā)展、到滲透至各國民經(jīng)濟主要領域中產(chǎn)生的巨大影響,期間產(chǎn)生的反作用又促進生物學基礎理論的研究突破。這個過程周而復始地推動著社會的變革與進步。
3.寬泛基礎知識面,強調(diào)理論聯(lián)系實際。生物工程是一個具有豐富學術內(nèi)容的領域,而本課程課時有限,不能詳盡地涉獵各個知識點,因此,如何設置課程內(nèi)容就成了影響教學效果的主要因素。本課程對基礎知識的教授強調(diào)的是“寬泛”而非“深入”,要求課程設置的基礎知識教學能夠滿足學生理解生物技術的基本原理即可,而對于生物技術的實踐應用則給予了重點關注。課程堅持理論聯(lián)系實際,運用綜合性案例,讓學生了解從基本原理出發(fā)到實踐應用的過程,學習綜合應用所學知識解決問題的方法,培養(yǎng)科學思維方式。
4.以生物技術的應用為導向設置教學內(nèi)容,跟蹤學科前沿。在對課程的基本原理講授后,根據(jù)學生的工程專業(yè)教育背景和將來作為社會工作者的特點,我們引導學生學習工程化應用方法,這是更為重要的教學環(huán)節(jié)。這部分教學內(nèi)容占據(jù)了整個教學內(nèi)容的相當大的比重。如,微生物發(fā)酵工程、細胞培養(yǎng)技術使生物技術產(chǎn)品實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化;生物醫(yī)藥工程中集中了生物技術研究的前沿方向和熱點,各種生物技術在此融合;環(huán)境生物工程致力于建立人類與環(huán)境的和諧關系,以實現(xiàn)社會的可持續(xù)發(fā)展。本課程分別選擇這些領域中的主要內(nèi)容作為重點講授部分,如轉(zhuǎn)基因動物制藥、單克隆抗體技術應用、固定化酶技術及酶法分析、環(huán)境污染的生物治理等,安排了較多的教學時間,以使學生更好地了解生物技術的新進展。
二、教學方法探討
生物工程學是生命科學與工程技術結合所形成的一門綜合性學科,基于研究對象(核酸、蛋白質(zhì))及層次(分子、細胞、個體)不同構建了不同的生物技術分支領域,同時基于應用領域的不同也形成了各自富有特點的應用技術,如生物醫(yī)藥領域中蛋白類藥物的生物構建和生產(chǎn)、環(huán)境治理與保護中微生物的生物轉(zhuǎn)化過程技術等。由于教學內(nèi)容覆蓋面廣,為了提高教學效果,本課程在教學方法上進行了以下幾個方面的探索。
(一)以生物技術原理為主線貫穿教學活動
本課程的教學活動以生物工程的原理為主線展開,形成了基因工程、蛋白質(zhì)和酶工程、細胞工程、發(fā)酵工程等章節(jié),以使學生在較短的時間內(nèi)掌握各種生物技術的原理和應用方法。同時,通過對生物技術應用較為深入的生物醫(yī)藥工程、環(huán)境生物工程等內(nèi)容的安排,培養(yǎng)學生根據(jù)應用對象的特點和要求綜合應用所學理論知識的能力。
(二)理論聯(lián)系實際,引入案例教學
發(fā)酵工程是將生物技術產(chǎn)業(yè)化的重要環(huán)節(jié),包含了從菌種培養(yǎng)到制備合格產(chǎn)品的過程。[5]菌種決定著發(fā)酵生產(chǎn)工藝方法,發(fā)酵工程中高產(chǎn)菌種常常是采用生物技術方法構建的。發(fā)酵過程調(diào)控是基于微生物的生命代謝過程,培養(yǎng)條件的變化可以影響代謝途徑。發(fā)酵產(chǎn)物的提取純化是依據(jù)待分離目標物質(zhì)的特性及待分離目的產(chǎn)物和雜質(zhì)之間物性的差異來進行的,是決定生產(chǎn)成本高低的關鍵因素。如果只是按照發(fā)酵工程的過程來講解技術基礎及過程應用技術,涉及知識點多,知識點之間的相關性較弱,這對于剛開始接受專業(yè)課程教育的本科三年級同學來說,接受起來有一定的難度。而以具體物質(zhì)的發(fā)酵生產(chǎn)為例進行分析,更為形象化,也容易被學生理解和接受。授課時,我們以紅霉素的生產(chǎn)為例,分析了工程菌的構建方法與高密度發(fā)酵技術的應用,基于組分分離要求的分離純化工藝方法的建立等,并將自己多年科研的成果結合至授課內(nèi)容中。僅就紅霉素的提取純化而言,工程菌的引入及發(fā)酵調(diào)控技術的成熟,使紅霉素發(fā)酵單位由原來的3000u/mL~5000u/mL大幅度提高至8000u/mL~10000u/mL,使得新分離技術的應用成為現(xiàn)實。目標產(chǎn)物的分離工藝由傳統(tǒng)的“板框過濾-溶劑萃?。?jīng)過中間體鹽的結晶純化”發(fā)展為“微濾膜過濾-(納濾膜濃縮)-層析分離-結晶純化”新的分離工藝。該工藝利用層析操作的高分離效率實現(xiàn)了活性組分紅霉素A與雜質(zhì)組分紅霉素B、紅霉素C的分離;通過結晶過程中關鍵因素的調(diào)節(jié),如結晶體系的組成及組成物的濃度變化、pH、溫度、攪拌等,實現(xiàn)對產(chǎn)品粒度和晶形的控制,從而獲得純度高、藥理活性強的產(chǎn)品。案例的分析過程加強了學生們的工程概念,如發(fā)酵產(chǎn)物的提取往往會涉及結構相似組分的分離,其分離方法的選擇需兼顧分離效率高、分離條件溫和的要求;微生物發(fā)酵是純種培養(yǎng)過程,工程設備必須滿足無菌操作的基本要求,發(fā)酵罐需要具備良好的混合能力,較高的傳質(zhì)、傳熱速率,且不能對菌體產(chǎn)生剪切破化;藥物的晶形和粒度與藥物的生理活性相關,現(xiàn)代藥物質(zhì)量控制指標除了純度和雜質(zhì)含量要求外,還有晶體的晶形粒度等結構指標要求;發(fā)酵產(chǎn)品的經(jīng)濟成本和社會成本概念等等。實現(xiàn)一個抗生素藥物的現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)需要融合現(xiàn)代基因工程、細胞工程、化學工程的知識。
(三)課堂講授與專題案例的調(diào)研相結合
本課程通過典型實例的剖析,加強了學生對基本原理的理解,并傳授了生物技術的應用方法。我們時時跟蹤生物技術領域的發(fā)展,對授課案例進行更新,以使教學內(nèi)容緊密聯(lián)系生物工程的新發(fā)展、新成果,體現(xiàn)該領域新技術、新水平,使學生感受到科學技術發(fā)展的巨大魅力,激發(fā)學習熱情。但是,本課程的教學課時有限,課堂上不可能對生物技術各領域均充分展開。為了彌補這一局限,本課程在教學上設置了“專題調(diào)研+課堂談論”環(huán)節(jié),把生物工程應用專題案例的調(diào)研工作,以作業(yè)形式布置給學生去完成,并通過課堂討論及提交論文的方式加以考查。[6]專題論文的完成及交流以小組為單位進行,教師組織學生組成學習小組,要求各學習小組在給定領域范圍內(nèi)對感興趣的專題進行調(diào)研和論文的撰寫。教師在組織學習小組之時,就將學習小組兩兩結對,要求各小組在完成本組專題調(diào)研的同時,對結對小組的課題也進行相應調(diào)研,并作為主審方在課堂上對結對組的專題內(nèi)容設置提問,引導課堂討論,而其他同學則可以對自己感興趣的專題自由發(fā)表觀點。
本課程要求,小論文要按照《華東理工大學學報》的稿件規(guī)范撰寫,這也是對本科生撰寫科學論文的訓練,是專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)的一部分。這種“專題調(diào)研+課堂談論”教學模式,能讓學生自動參與多專題的調(diào)研學習,達到鞏固基礎知識、拓寬知識面、深化專業(yè)認知的目的,同時能夠較全面地訓練和檢驗學生專業(yè)文獻查閱、分析材料、歸納總結及思辨應對的能力。實踐表明,這樣的學習方式效果突出。學生李曉陽在聽課小結中寫道:“分組演講、課程論文,每小組七八個人,不僅可以讓我們自己動手獲取知識,鍛煉了動手能力,還能夠培養(yǎng)我們團結協(xié)作的能力。只有分工合作才能把這項工作做好?!睂W生閆天一在小結中寫道:“老師講到了我國生物發(fā)酵工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀,雖然我國(抗生素)產(chǎn)量居世界之首,但生產(chǎn)效率比較低、產(chǎn)品附加值低、污染嚴重,主要以半成品(原料藥)為主,這些都深深觸動了我。在化學制藥領域,我們?nèi)允且苑轮扑帪橹鳌T?1世紀,我想我們大學生的責任就是讓中國不僅是世界的工廠,也要成為研發(fā)的中心?!?/p>
三、結束語