時間:2023-03-23 15:24:02
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇醫藥生物技術論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。
1 確立以能力為中心的人才培養模式,修訂和完善人才培養方案
醫藥生物技術人才培養要注重實用性和醫藥特色,順應我國特別是泛北部灣經濟區醫藥生物產業發展的需要,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”為培養目標,修訂完善人才培養方案,創新實踐教學體系,建立實驗技能訓練模塊,強化實踐教學內容和科研創新應用技能訓練,優化人才知識結構,培養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,又具有醫學和藥學相關知識技能,富有敬業意識和創新精神,具有良好的職業道德、健康體魄和心理素質,能在醫藥生物行業從事科技開發、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建設成為特色鮮明的優質專業,在全國同類專業中起到示范和帶動作用,并增強為地方經濟建設和發展服務的綜合能力。
2 醫藥生物技術專業實用型人才培養的主要措施
2.1 構建合理知識、能力和素質結構,優化課程體系和教學內容
實用型人才培養的關鍵就是要為學生本文由收集整理構建合理的知識、能力和素質結構,而這種結構的實現與合理的課程體系、教學內容緊密相關。依據寬口徑、厚基礎、高素質的原則,課程設置采取前期趨同,后期分化,以必修課為主體(專業基礎及專業課),以專業核心技能課為重點(細胞培養、基因克隆和生物技術大實驗等),以醫藥專業基礎課為背景(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觀念,減少驗證性實驗,增加綜合性、設計性、創新性實驗,提高學生的理論水平和實踐創新能力。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傳統的教學實驗,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強化,有效縮短學生在實習單位的適應期,增強畢業生就業時的核心競爭力。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,極大地激發了學生的學習興趣。
2.2 改革傳統教學方法,倡導有效應用現代教育技術手段
強調教師為主導、學生為主體的教學方法改革與創新,鼓勵推行開放式、pbl等創新教學方法,教師根據課程特點,積極采用啟發式、討論式的互動授課模式,激發學生的學習熱情并培養科學嚴謹的思維方法。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教學優點的基礎上,對“酶的應用”章節采取“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換中,學會自主學習的方法,培養獨立思考的能力,逐步形成自主式、合作式、研究式學習方式。我院現有兩門自治區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容,延展學習范圍,擴大專業知識覆蓋面。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,加強校內外實習實訓基地建設
高素質實用型人才的培養更強調與一線生產和科研實踐相結合,更重視實踐性教學環節,通過科研實踐和項目訓練培養和提高學生的創新能力和實踐操作能力,并以此作為學生貫通有關專業理論知識和集合有關專業技能的重要教學活動。我院歷年重視校內外實習實訓基地建設,生物技術專業為國家級特色專業建設點、廣西首批人才培養模式創新實驗區并獲廣西高等學校特色專業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級實驗教學示范建設中心,醫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學生教學實踐和課外科技創新實踐活動。近年實驗教學中心和醫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提供良好平臺和條件。注重加強校內外交流與合作,借助區內外同行優秀的科研實驗平臺和生產科研資源,堅持畢業生回訪,重視校友會建設工作,穩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、三甲醫院的科學研究機構等擁有較好科研、實習條件且關系穩定的校外實習基地。學院還將繼續加強對外交流,密切與區內外高水平科研院所和企業的學術交流、科研合作、畢業實習,有效培養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變過程,提高職業素質和就業質量。
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2.4 積極開展產學研合作教育,重視畢業實習和畢業論文質量
產學研合作教育是大學發揮人才培養、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,共同發展”,充分利用地方及周邊地區科研院所和大型科技企業的人才、設備、課題資源,實行產學研緊密結合,如將學生帶到廣西植物研究所現場教學“植物標本觀察與野外考察”,將學生帶到污水處理廠見習“酶工程在環境治理中的應用”等。畢業實習是本科生培養的重要教學環節,是培養創新能力及綜合運用能力的一條有效途徑。我院畢業實習采取醫學科研模式、臨床實驗室模式和生產經營型模式等,以適應地方醫學院校生物技術專業培養科研實驗型人才、臨床應用型人才和生產經營型人才的目標。為使學生能夠將理論知識和實驗技能應用于科研和生產實際,并保證畢業實習和畢業論文質量,我們精心遴選實習點和指導教師,規范實習程序和實習教學環節,明確實習任務,與實習單位、指導老師及實習生保持密切聯系和信息暢通,對學生的開題、實習工作內容和工作量、畢業論文等采取隨訪、中期檢查、校內教師評閱和畢業論文答辯等多種方式全程跟蹤和監控。近年學生畢業論文質量明顯提高,其中08-11屆畢業生的論文在學校優秀畢業論文評比中均獲一、二、三等獎,并且囊括了各等獎項的前幾名。
2.5 以課外科技創新實踐活動為載體,深入實施大學生人才培養導師制
充分發揮專業教師在人才培養的重要作用,選擇學歷高、素質好的青年教師充實到大學生導師隊伍中,以課外科技創新實踐活動為載體,深入實施大學生人才培養導師制,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,根據學生的專業方向、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、素質全面協調發展。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新創業計劃,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“大學生科技創新競賽活動”,在近三年校級的大學生科技創新自然科學類競賽作品中,生物技術專業約有130人參與,獲得立項項目占全校總數的37%,獲獎項目占全校總數的40%。我院亦從人才培養模式創新實驗區和特色專業建設項目專設了“生物技術學院大學生科技創新競賽”,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、協調教與學的相互關系,充分利用大學的教學科研資源,發揮專業教師在人才培養中的作用,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、了解行業發展動態、培養科研基本素質、啟發創新性思維、提高實踐動手能力。我院學生的作品在“挑戰杯”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 以提高教學質量為核心,打造醫藥生物技術專業核心課程教學團隊
培養高素質人才需要高水平教學質量,高水平教學質量需要高水平師資隊伍。我院醫藥生物技術學科為廣西高校重點學科,醫藥生物技術專業核心課程教學團隊為自治區級教學團隊,充分發揮學科帶頭人、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,注重培養青年教師的三種素質(科學人文素質,專業素質以及師德)和四種能力(科研能力,教學能力、外語能力、現代教育技術能力)。鼓勵教師參加國內外進修和學術交流,邀請國內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內外影響度的提升。聘請生產一線有豐富實踐經驗且有教學能力的管理人員到學校做兼職教師,充實現有的教師隊伍。加強特色專業建設急需的高學歷、高水平人才的引進,不斷優化師資隊伍結構,改善師資隊伍整體素質,促進醫藥生物技術專業核心課程教學團隊建設,提升人才培養質量。
2.7 以校園文化建設為基礎,全面提高學生綜合素質
生物工程的內容十分豐富,有限的課時內不能面面俱到地進行較為深入的講授。因此,教師在教學內容的安排上,既要保證突出重點內容,又要兼顧知識內容的全面性。此外,還需要引入一些學科前沿成果,以跟蹤迅速發展的生物技術的進步。我們對于課程教學內容的安排,特別注意了以下幾個問題。
1.組建課程模塊,合理安排教學內容。以生物技術的應用發展為導向,將本課程的教學內容劃分成三部分: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展,重點介紹發酵工程、生物醫藥工程和環境生物工程,通過多個與人類生存和發展密切相關的案例的教學,培養學生綜合知識的能力、融匯創新的能力。
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展、生物技術及其產業所發揮的巨大的社會和經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、生物技術的應用發展、到滲透至各國民經濟主要領域中產生的巨大影響,期間產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,強調理論聯系實際。生物工程是一個具有豐富學術內容的領域,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。課程堅持理論聯系實際,運用綜合性案例,讓學生了解從基本原理出發到實踐應用的過程,學習綜合應用所學知識解決問題的方法,培養科學思維方式。
4.以生物技術的應用為導向設置教學內容,跟蹤學科前沿。在對課程的基本原理講授后,根據學生的工程專業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節。這部分教學內容占據了整個教學內容的相當大的比重。如,微生物發酵工程、細胞培養技術使生物技術產品實現產業化;生物醫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;環境生物工程致力于建立人類與環境的和諧關系,以實現社會的可持續發展。本課程分別選擇這些領域中的主要內容作為重點講授部分,如轉基因動物制藥、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)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,如生物醫藥領域中蛋白類藥物的生物構建和生產、環境治理與保護中微生物的生物轉化過程技術等。由于教學內容覆蓋面廣,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、蛋白質和酶工程、細胞工程、發酵工程等章節,以使學生在較短的時間內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藥工程、環境生物工程等內容的安排,培養學生根據應用對象的特點和要求綜合應用所學理論知識的能力。
(二)理論聯系實際,引入案例教學
發酵工程是將生物技術產業化的重要環節,包含了從菌種培養到制備合格產品的過程。[5]菌種決定著發酵生產工藝方法,發酵工程中高產菌種常常是采用生物技術方法構建的。發酵過程調控是基于微生物的生命代謝過程,培養條件的變化可以影響代謝途徑。發酵產物的提取純化是依據待分離目標物質的特性及待分離目的產物和雜質之間物性的差異來進行的,是決定生產成本高低的關鍵因素。如果只是按照發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。而以具體物質的發酵生產為例進行分析,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為例,分析了工程菌的構建方法與高密度發酵技術的應用,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容中。僅就紅霉素的提取純化而言,工程菌的引入及發酵調控技術的成熟,使紅霉素發酵單位由原來的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實。目標產物的分離工藝由傳統的“板框過濾-溶劑萃取-經過中間體鹽的結晶純化”發展為“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了活性組分紅霉素A與雜質組分紅霉素B、紅霉素C的分離;通過結晶過程中關鍵因素的調節,如結晶體系的組成及組成物的濃度變化、pH、溫度、攪拌等,實現對產品粒度和晶形的控制,從而獲得純度高、藥理活性強的產品。案例的分析過程加強了學生們的工程概念,如發酵產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;微生物發酵是純種培養過程,工程設備必須滿足無菌操作的基本要求,發酵罐需要具備良好的混合能力,較高的傳質、傳熱速率,且不能對菌體產生剪切破化;藥物的晶形和粒度與藥物的生理活性相關,現代藥物質量控制指標除了純度和雜質含量要求外,還有晶體的晶形粒度等結構指標要求;發酵產品的經濟成本和社會成本概念等等。實現一個抗生素藥物的現代化工業生產需要融合現代基因工程、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展,對授課案例進行更新,以使教學內容緊密聯系生物工程的新發展、新成果,體現該領域新技術、新水平,使學生感受到科學技術發展的巨大魅力,激發學習熱情。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“專題調研+課堂談論”環節,把生物工程應用專題案例的調研工作,以作業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對感興趣的專題進行調研和論文的撰寫。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研的同時,對結對小組的課題也進行相應調研,并作為主審方在課堂上對結對組的專題內容設置提問,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》的稿件規范撰寫,這也是對本科生撰寫科學論文的訓練,是專業素質培養的一部分。這種“專題調研+課堂談論”教學模式,能讓學生自動參與多專題的調研學習,達到鞏固基礎知識、拓寬知識面、深化專業認知的目的,同時能夠較全面地訓練和檢驗學生專業文獻查閱、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,還能夠培養我們團結協作的能力。只有分工合作才能把這項工作做好。”學生閆天一在小結中寫道:“老師講到了我國生物發酵工業發展的現狀,雖然我國(抗生素)產量居世界之首,但生產效率比較低、產品附加值低、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,我們仍是以仿制藥為主。在21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,也要成為研發的中心。”
二、產學研教學模式的探索與實踐
為了解決傳統教育體制中的諸多問題,把學生培養成應用性的高素質人才,適應快速發展的醫藥企業的就業要求,我學院集思廣益,提出了一系列的改革措施,經過幾年的實踐,已初具成效。
1.合理規劃課程設置,培養應用型人才
第一,增大實驗課的比例,要求實驗課課時至少占總學時的50%,并分為驗證型實驗、創新性實驗和設計型實驗。第二,嚴格篩選實驗課內容,選取常用的、較新的實驗內容,適當修改實驗步驟(如離心時間),保證學生按時完成實驗。第三,規范實驗課管理,提高學生的學習效率。課堂以教師授課為主,教師要充分發揮指導作用,深入到學生中間去,對學生提出的疑問及時解答并及時糾正學生實驗中的不足,將實驗授課內容與生產實踐理論聯系起來,做好“實踐模擬”。第四,加強考核機制,調動學生積極性。把實驗考核納入到課程考核體系中,給學生適當施壓,使學生重視實驗課,主觀想上好實驗課。可以把實驗表現、實驗結果、實驗分析討論分部計分,使學生從實驗課中獲取知識和經驗。第五,設置生物技術綜合實驗課程,把幾門相關的實驗課整合到一起,比如可以設計以下綜合實驗內容:某種基因工程蛋白的基因序列查詢——序列分析、設計、合成——重組載體的構建——重組菌株的獲得及檢測——蛋白表達——蛋白發酵實驗——蛋白純化——蛋白活性檢測——相關的動物實驗,以此模擬科研實驗模式,并以學生分組和自主設計的方式,開放實驗室,使學生自主去完成實驗項目,培養學生的科研意識。
2.重視教學與科研的結合,培養科研思維
首先,鼓勵學生參與教師的科研項目,并采取以老帶新的方式,上一屆學生帶下一屆學生,在學生中形成連續的科研團體。其次,選取高學歷、科研經驗豐富的教師,建立本科生導師制,以學生興趣為基礎,為學生提供合適的科研內容。實踐表明,參與教師科研的學生普遍對科研產生了較濃厚的興趣,并在專業課的學習中獲得了較好的成績,11級學生已成功申請并完成大學生課題兩項,并以第一作者發表核心論文兩篇,省級以上論文五篇。學生兩次參加省里組織的生命科學實驗技能大賽分獲一、二等獎。此外,學生的畢業設計我們參照碩士標準進行,學生與教師進行雙向選擇確定導師,導師協助學生確定課題內容并進行開題報告,要求內容的創新性和實用性,學生按碩士論文模式書寫畢業論文并進行答辯,整個過程鼓勵學生獨立完成。
3.加強校企合作,加強教師隊伍建設
我院生物技術教研室的教師都具有高學歷、科研能力強,但是絕大部分老師學校畢業后直接進入高校,沒有生物醫藥企業的工作經歷,缺乏對企業環境和實際需求的了解,這也造成了學校教學和企業需求的脫節。為了解決這一問題,首先,我們安排教師到相關的科研院所以及醫藥企業學習深造,積極開展調研,并把在企業中學到的經驗融入到教學中;其次,積極聯系企業,加強校企合作,針對合作企業及學院自身優勢申請相關科研課題,并在企業中建立實習基地,在平時的實驗課時中留出一部分帶領學生去企業實地參觀,比如發酵工程理論課后可以參觀造酒廠,基因工程課程可參觀生物制藥廠,生物制品課程可以參觀生物制品所等。同時,這些企業也可以作為學生畢業實習的定點單位,這也為學生增加了工作機會,增加就業率。
初步統計,我國擁有政府資助的生物技術重點實驗室約200個;擁有研發人員3萬多人。全國有現代生物技術企業約500家,從業人員超過5萬人。北京、上海、廣州、深圳等地已建立了20多個生物技術園區。過去5年,僅中央政府在生物技術領域的研發投入已超過120億元。
生物科技原始創新能力迅速提升
近年來,我國在生物科技領域陸續取得一批國際領先水平的原始創新成果:一是學術論文水平顯著提高。“十五”期間,中國生物領域的科學家分別在《自然》、《科學》、《細胞》等國際頂級學術刊物上30余篇。特別是中國科學家打破了連續20多年未在《細胞》雜志上的尷尬沉默,僅在2005年一年就連續發表了5篇論文。二是發明專利申請量成倍增加。“九五”期間,863計劃生物技術領域專利申請總數為455項,其中國際專利10項;“十五”期間,專利申請總量達5182項,其中國際專利456項,增長幅度驚人。三是參與國際大科學計劃日益增多。“十五”以來,中國參與了“國際人類單核苷酸多態性作圖計劃”,高質量完成了其中10%的工作;2004年,中國科學家發起并領導了“國際人類肝臟蛋白質組計劃”。中國已成為國際生物科技領域的一支重要力量。
生物科技成為農業發展的強力支撐
近五年來,我國共育成通過審定的超級雜交稻組合60個,其中產量驗收達到每畝800公斤的新組合有7個;累計推廣超級雜交稻1.5億多畝,按照每畝增產50公斤稻谷計算,累計增產稻谷750萬噸。在此期間,中國獲得抗蟲轉基因棉花新品種30多個,累計推廣面積1.2億畝,減少農藥使用量5萬噸,獲得經濟效益168億元。尤其引人注目的是,具有自主知識產權的國產抗蟲棉花品種的推廣面積已大幅度超過美國進口品種。
生物醫藥產業水平大幅提升
中圖分類號:G642.474 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)02(c)-0194-02
生物技術學科是人類新興的自然學科,其研究成果在在工業、醫藥、食品、農、林、牧、漁、環保、園林等行業應用前景廣闊,進入21世紀,以基因工程、細胞工程、酶工程、發酵工程為代表的現代生物技術發展迅猛,并日益影響和改變著人們的生產和生活方式。曾經高等院校的生物技術專業是熱門專業,但近幾年呈下行趨勢,其原因一方面是社會急劇變化帶來的急功近利思想,更重要的原因是高校人才培養定位不準,方式落后帶來的人才培養不能適應我國經濟社會發展需要。隨著經濟社會的快速發展,人們逐漸意識到現代生物產業已經涉及生物醫藥領域,生物農業領域,生物能源領域,生物制造領域,生物環保領域五大領域,需要各類生物技術人才。高等學校獨立學院的學生培養目標是既有一定理論基礎、更重視實踐能力的應用型人才。生物技術是一門涉及領域寬、涵蓋范圍廣、基礎性和實踐性很強的學科,生物技術不僅能應用于生物科學,還與食品科學、醫學、藥物學等相關的學科關系極為密切,承擔著迎接可持續發展的生物經濟時代重要責任。生物技術應用人才前景廣闊,可以在推進農業革命、增加能源供給、改善環境狀況、確保生物安全與人類健康等方面發揮積極地作用。
高等院校獨立學院應用生物人才培養既要重視本科教學的學科體系,達到本科教學標準,更要適應社會經濟發展的需要,致力轉變教育理念,深化教育教學改革,積極探索培養學生實踐能力和創新精神的有效途徑。浙江師范大學行知學院自開辦生物技術專業以來,就著力以“應用型”生物技能人才培養為目標,構建具有特色的技能人才標準,探索實用生物技能人才培養模式,以適應經濟社會發展需要。
1 準確定位,構建有特色的應用型生物技術人才技能培養規格
由于應用性,實驗性、實踐性是生物技術專業最重要的特點,因而實踐教學具有獨特的教學特點和教學手段,在培養學生動手能力、創新能力、實踐能力等專業技能培養方面起著極其重要的作用。但長期以來,本專業實踐課程存在課程設置彼此獨立,實驗內容缺乏整體設計,實驗內容的專業方向特色不強,注重學科邏輯,實踐教學從形式到內容都存在圍繞課堂進行體驗式、驗證式實驗,而綜合性、應用性實驗很少,實驗教學模式落后、單一,缺乏對學生具體操作能力的培養,進而也實際影響學生專業技能、創新創業能力的提高,不適應獨立學院知識、能力、素養為一體的應用型人才培養的目標。制定應用型生物技術專業人才培養技能規格已成為教學改革的當務之急。
針對目前存在的問題,結合浙江師大行知學院“實基礎、厚素養、精技能、強能力、善創新”的應用型人才培養目標與教學實際,我們在2010級生物技術專業本科教學指導計劃的基礎上,大力提高實踐性教學課時數,制定了涵蓋生物技術專業人才的專業素質能力、專業基本技能、研發及創新能力、適應社會能力等4方面的人才培養規格。
(1)專業素質能力:主要體現“厚素養”,包括崇高的理想、高尚的道德品質,正確的人生觀、價值觀、健康的身心,良好的語言表達、人際交往和溝通能力,團隊協作與組織能力,社會適應與協調能力,基本的外語和計算機應用能力等等。主要通過相應的通識課程完成專業基本素質方面的訓練,共計48學分,其中實踐訓練460學時。
(2)專業基本技能:包括較為系統的生物技術基本理論和基本技能。主要通過學科平臺課程(18學分)、專業核心課程(30學分)中單獨開設的實驗課程進行。如有機化學實驗、儀器分析實驗、植物生物學實驗、動物生物學實驗、生物化學實驗、微生物學實驗、細胞生物學實驗、生化技術、發酵工程實驗等,以及集中于食品生物技術和生物制藥技術的專業方向課程完成相應的專業基本技能訓練,實踐總課時達到了942課時,遠高于理論課時。此外,還包括信息采集、加工、處理及項目申報與論文寫作能力的實踐訓練(36課時)。此部分重在培養學生掌握本專業的知識體系和基本技能,以大量的實驗課強化學生的專業實踐能力,夯實學生的技能儲備。
(3)研發及創新能力:通過專業基本技能訓練,學生掌握了專業基本的實驗技能,在此基礎上,大三大四年級通過設置相應的綜合實驗及實訓項目,進行相關實驗技能的綜合應用實訓,如發酵工程綜合實訓、生物技術綜合實訓、生物工藝綜合實訓、食品藥品檢驗技術及實訓等等(合計108學時),整合實驗項目,強化實踐能力和創新能力的訓練,使學生初步具備生物技術及其產品研發的能力,如具備從事發酵工藝、食品生物技術、生物技術制藥、功能食品開發、現代生物技術等的基本技能。同時,結合學術報告、學年論文以及鼓勵和指導學生進行相應的項目申報與、參加生命科學技能競賽、科技創新和創業大賽等(可獲得相應的學分)以及參加生物技術學分社團活動并通過考核可以獲得學分,進一步激發、鍛煉學生的研發及創新能力,促進學生個性發展。
(4)適應社會能力:主要包括對相關行業、單位的了解(始業教育、專業見習、社會實踐、形勢與政策專題講座等等),職業技能培訓、相關職業技能證書考證培訓,職前培訓及崗前實訓等。在大三暑期的實踐教學周設置了專業基本技能達標考核和國家高級職業技能證書考證工作,要求學生必須已獲得相應的實踐課程學分方可以參加此兩個考核,且必須通過專業基本技能達標考核并獲得至少一種本專業相關的國家高級職業技能證書,才可以進入大四的專業實習和畢業論文工作。同時,將專業實習延長至暑期開始至少4個月,并鼓勵學生將生產實踐中遇到的實際問題作為畢業論文的研究內容,使學生更有針對性地學習、研究,更有效地將專業技能應用于生產實踐,使學生在實踐中提高素質,獲得技能,增強了學習興趣,提高了學習效果,逐步實現與社會的無縫對接。
2 校企合作,共同探索學生的應用能力培養途徑
獨立學院生物技術應用人才的培養離不開學院的總體育人氛圍。近幾年來學院不斷探索“定制式”人才培養方式,根據行業需求,共創辦涉及農業、生物、制藥、制造業、金融、旅游服務等行業的32個人才培養特色班,聘任222名企業家為兼職教授。學院通過構建網絡服務平臺提升大學生“就業力”,通過實施“雙元雙重(學院與企業互為培養主體,企業與學院人才互為技術與教學骨干)”和“師傅帶徒弟”機制提升大學生適應力,為中小企業培養了一批能服務中小企業、扎根中小企業、推進中小企業可持續發展的高水平應用型人才。
積極探索與行業企業聯合,建立互惠互利、良性互動的合作關系,探索應用人才培養模式。生物技術應用型創新人才培養目標是系統掌握本專業必須的基本技能、方法和相關知識,適應當前與未來生物技術發展的能力;基礎知識寬厚、應用能力強、新知識和新技術的學習能力強,社會與崗位適應能力快、創新素質高、綜合素質好的高層次應用型人才;能在工業、醫藥、食品、農、林、牧、漁、環保、園林等行業的企、事業單位和行政管理部門工作的應用型創新人才。根據本專業特點,結合社會需求,給學生提供在生物技術產業單位實習的機會。讓學生深入具體崗位,理論聯系實際,大膽實習,放手操作,融會貫通。培養學生科研興趣,給學生提供個性發展的空間,提高學生科研素養和解決實際問題的能力,使畢業生與就業單位的科研、生產研發和管理達到“無縫接軌”,從而能夠在社會生產、管理和服務的第一線解決生物技術方面的實際問題。本院生物技術專業2010―2012級三屆學生的實踐看效果明顯。學生普遍具備了現代生物技術基礎實踐技能,顯著增強學生在食品生物技術與生物制藥技術兩個專業方向的專業技能,并具有一定的行業綜合技能,學生的應用研發能力、交流能力和創新思維能力有較大提升。畢業生基本勝任在食品、功能食品生產、產品開發、食品藥品檢驗及質量管理、生物技術制藥和醫藥衛生等領域從事應用研究、技術開發、產品營銷、生產管理等工作,受到用人單位普遍好評。
參考文獻
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中圖分類號:G4 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)03(b)-0044-02
生物科學代表著21世紀自然科學的前沿,是孕育關鍵性突破的學科之一。生物科學是研究生物的形態,結構,生理,分類,遺傳,變異和進化的科學,它以培養基礎性,研究性人才為主。海南醫學院是一個地方性本科醫學院校,為了適應地方經濟的發展需求和學校本身的發展,我校于2009年開設了生物科學專業,學制四年,同時,為了適應就業市場的需要,將生物科學專業設定為健康教育方向。
在專業開設之初,我們通過對一些院校的調研后發現,多數學校的生物科學專業普遍存在著沒有明確的學科定位,專業設置雷同,沒有具體的研究方向和針對性等現象。在教學過程中僅僅以理論課教學為主,缺少實驗教學和專業實踐。這種不顧自身特色和條件,追求時髦,一哄而起,搞形式主義的辦學,既保證不了教學質量,擴大不了辦學規模,又不能辦出其自身特色,也極大的浪費了教育資源。
本文在總結以上專業建設方面遇到的問題和分析國內醫學院校生物科學專業建設與就業市場趨勢的基礎上,闡述了我校在生物科學專業建設的一些做法和體會,以期為醫學類院校生物科學專業建設提供發展思路。
1 明確學科定位
在教育部2001年頒布的“高等學校本科專業目錄”中與生命科學有關的專業主要有三個:生物科學,生物技術和生物工程。許多學校都設置有其中的二個或者二個以上的該類專業。因此,人才培養方案中應使這三類專業有所區別。生物科學是一門基礎學科,它是研究生物的形態,結構,生理,分類,遺傳,變異和進化的科學,它以培養基礎性,研究性人才為主;生物技術是應用自然科學及工程學原理,依靠生物作為反應器,將物料進行加工,以提品為社會服務的技術,它是側重理科,理工管結合的復合型專業,以培養應用性人才為主;而生物工程則是生物技術研究中側重于后期產品處理的部分,是側重工科,理工管結合的復合型專業,仍以培養應用性復合型人才為主。這一分類特點決定了生物科學是基礎性學科,其他兩門應用性學科是在其基礎上,結合其他學科的研究成果發展出來的。
生物科學包括了微生物學,生物化學,細胞生物學,免疫學,育種技術等幾乎所有與生命科學有關的學科,同時又與化學,化學工程學,數學,微電子技術,計算機科學等生物學領域之外的尖端基礎學科相結合,從而形成一門多科學互相滲透的綜合性學科。因而作為生物科學專業的本科生經常面臨哪些基本知識,基本理論應該優先掌握的困惑;而作為教師也經常需要考慮哪些基本知識,基本理論應該優先重點向學生講授,如何培養出適應時展,緊隨世界潮流的生物科學專業人才。在一般綜合性大學中,這個專業的人才是以研究性的培養模式進行培養的,在一般本科醫學院校生物科學專業辦學總體思路是:“夯實基礎,拓寬知識面,立足于現代生物科學技術改造提升傳統產業,因地制宜,辦出特色,面向現代生物技術產業主戰場培養應用型,復合型生物科學人才”。
海南醫學院是地方性醫學院校,其辦學宗旨是為地方培養實用技術應用型人才,因此,生物科學專業建設不能像綜合性大學一樣,而應該從生物科學基礎理論入手,在專業方向上選擇由生物科學衍生的相關實用技術性方向,以就業為導向,培養適應市場需求技術型人才。從應用的角度來認識,生物科學是人類對生物資源的利用,改造并為人類提供服務的一門學科。在此認識的基礎上才能建立科學可行的教育體系,科研體系和管理體系。目前這三個體系涉及的主要研究領域和方向有如下幾個方面:(1)生物化工與材料;(2)環境與環境生態;(3)農業生物技術;(4)生物醫學醫藥工程;(5)食品生物技術;(6)能源生物技術;(7)生物制藥;(8)基礎生物技術;(9)生物工程技術仿生;(10)生物戰劑及其防御;(11)生物檢測檢驗技術。從以上專業方向發展分析,適合醫學院校生物科學應用技術型的專業方向有生物醫學醫藥工程、生物制藥和生物檢測檢驗技術。其中適合我校生物科學發展方向的是生物檢驗檢測。
綜合以上分析,我校的生物科學專業的學科定位是:以培養應用型人才為主的專業,是理工管結合,以理為主的新興復合型專業。通過培養使學生具有扎實的生物科學理論知識,掌握生物技術基本實驗技能,了解學科發展前沿,能在工業,醫藥,食品,環保等行業的企業,事業和行政管理部門從事與生物檢驗檢測有關的應用研究,技術開發,生產管理和行政管理等工作的高級專門人才。
2 完善課程體系設計
2.1 擴大基礎課教學,增加選修課比例,優化課程體系結構
調整課程結構是課程體系優化的前提。基礎課程一般都具有較高的穩定性和較寬的適應性,是培養和發展學生智能,增強畢業后發展潛力的重要基礎。為此要特別注意加強公共基礎,專業基礎課的教學。同時根據生物科學畢業生去向和我校的學分管理制度,我們在構建生物科學專業課程體系中,大量增設選修課,主要涉及人體解剖生理學,藥理學,細胞生物學,藥物化學,生物技術制藥,微生物檢驗等。通過增設選修課,可以增加專業基礎知識,加強素質教育與能力培養,拓寬專業口徑,使學生更能適應市場需求。
2.2 重視教學內容的改革
在改革課程結構的同時,重視課程內容的調整。教學大綱是進行課堂教學的基本依據,編好教學大綱是進行課堂教學的關鍵環節,對規范課程教學和保證教學質量具有重要意義。課程內容的改革要從教學大綱著手,通過調查,研究和討論,對每門課編制出切實可行的教學大綱,大綱強調突出重點,難點,加強了實踐環節,強調實驗,實習基本技能的掌握。細化各章內容,明確課程交叉內容所屬,例如基本原理部分前面課程已講授,后面應用的課程時就不再細講,確保課程內容不重復,實驗內容不雷同。
2.3 增強師資隊伍建設
根據教學體系和課程體系的教學需要培養和引進理工結合的高層次人才。在學科建設經費和學院的支持下,加強專業基礎課和專業課老師在教學及科研方面能力的提升。對年輕教師特別是非生物背景的教師進行了全方位的培養。建議全體在崗教師加速知識結構調整和知識更新。高素質師資隊伍的建設,有利于推進課程體系和教學內容的改革。為該學科專業的發展奠定了堅實基礎。
2.4 加強實習及畢業環節教學體系的建設
進行素質教育是時代對高等教育人才培養的基本要求。素質教育的核心是培養學生的創新精神和實踐能力。教學實踐環節在培養學生的工程實踐觀念,提高學生的素質,啟迪學生的創新思維,開發學生創新潛能,鍛煉學生創新能力,鞏固理論知識,提高學生實踐動手能力與獨立工作能力,以及培養學生理論聯系實際,分析問題,和解決問題的綜合能力方面具有其它教學環節無法替代的重要作用。在實習及畢業教學環節中,我們主要做了以下兩方面的工作:
(1)制定生產實習的動態監控措施及成績評定體系。評價指標體系是搞好評價工作的基礎,它不僅是對生產實習進行評價的依據,而且會對實習教學環節中的各項工作起到引導和推動作用。因此,一個科學的評價指標體系不僅應能客觀,全面地反映實習教學的水平及其效果,而且還應遵循科學性和可操作性。根據上述原則,我們設計了生產實習評價指標體系。修改,制訂了詳細而具體的生產實綱。摒棄了傳統的提綱式指導大綱,改為具體的以車間或工段為單位的實習要求內容和指導,讓學生充分明確實習的內容和要求,同時,可起到督促實習指導教師的作用。
(2)規范畢業設計(論文)開題報告,提高畢業設計(論文)質量。以表格形式,要求本科畢業論文之前,充分明確該課題的背景、意義、主要研究內容方法、技術路線、工作進度和技術指標等內容,并在全院范圍內進行公開的,正規的開題報告,給該專業的師生提供了一次較好的學術交流機會,有助于拓寬學生的專業視野,活躍學術氣氛,全面提升生物科學專業的畢業設計(論文)質量。與此同時,我們還制定了畢業設計(論文)批改方案,以規范畢業設計(論文)的撰寫,提高畢業設計(論文)質量。
參考文獻
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中圖分類號:G642.0文獻標識碼:A
生物技術制藥具有發展迅速、國際通用性和可比性強的特點,生物技術制藥是國家的朝陽行業,發展前景巨大。它是當前生命科學中發展最快并正在與其他學科廣泛交叉和滲透的前沿研究領域。重慶市醫藥產業振興發展中長期規劃(2012-2020年)中明確生物制藥高端化,發展定位:建成西部地區重要的生物制藥創新及產業化基地,到2020年,產值達到100億元。而生物制藥的高端化需要與國際接軌,培養國際創新型生物制藥學科研和教育人才顯得尤為重要。由兩江新區、韓國科學技術院、重慶理工大學共建的重慶理工大學兩江國際學院已于2012.11正式奠基,其中規劃生物制藥作為第二批入駐的專業,培養具有國際化視野和實踐背景的高層次復合型精英人才。雙語教學顯得尤為迫切,因此雙語教學是生物技術制藥學課程教學改革的重要內容。我們開展生物技術制藥雙語課程的改革與實踐,可以有效地利用國外先進的教育資源,創建與國際高新技術領域接軌的教育教學環境,使學生直接接觸本學科的世界先進理論和技術,把握學科領域的最新研究成果,增強學生直接利用外語從事學習和開展初步研究的能力,增強學生的國際合作意識、國際交流能力和學術競爭力,從而為國家培育國際創新型生物制藥學科研和教育人才。
1、基本思路
優化教學內容,建立生物技術制藥創新型實驗教學平臺,突破傳統教學模式,開展啟發式教學,引導學生進行科學思維,充分利用現代化信息技術和教學工具,實施新的教學考核體系,建立完善的教學效果評價體系。
2 具體實施方案
2.1教學內容改革
由于本科學生專業英語水平的限制,“雙語”教學中最容易出現教與學的脫節,部分雙語課程通過降低學習標準來推行,勢必影響知識的完整性與全面性。首先生物技術制藥課程內容是適合開展雙語教學的,但也有難度大的內容用外語講解時學生難以理解的狀況。所以本課程在不降低甚至高于學科要求條件下,精心選擇國外專業教材,自編教輔材料。自編教材每年更新一次,著重用于擴展補充新知識,同時結合課程結構、教學方法手段的改革,進一步利用現代教育技術,對課程內容進行調整,有效調動學生學習積極性,促進學生外語水平提高和學習能力全面發展。
教學方法的改革
現代生物制藥是一門綜合性極強的學科,它的學習涉及到微生物學、分子生物學、細
基金項目:重慶理工大學高等教育研究項目(2010027);重慶理工大學重大教學成果培育項目“生物技術制藥雙語課程建設與改革”
*通訊作者:姜和,重慶理工大學藥學與生物工程學院, E-mail
胞生物學、免疫學、生物化學、藥學等學科,內容廣泛,術語繁多,高度抽象、難教難學,在教學方法上,強調通過上網課件及教師上課錄像而進行的課前預習和課后復習,在課堂上,除傳統的課堂講授的方法外,還逐步增加啟發式、討論式和基于問題的研究式教學法的成份。如啟發式提問,即采用適時的停頓發問和引導啟發,再配合現代化信息技術和教學工具,提高學生理解力。除此以外,還加強學生實踐學習。例如指導學生設計實驗、組織學生到生物制藥公司參觀學習、現場組織學生對實際制藥過程進行分析,保證學生所學知識的理解消化,增強其實踐應用能力。以上方法手段,既保證了學生對生物制藥專業知識的獲取,又鍛煉了學生專業英語的聽說讀寫四會能力。
2.3 教學手段的改革 傳統與現代教學手段相結合,加強網絡教學
傳統的板書在本系列課程的教學過程中是一直沿用和不可替代的方法。因為現代生物制藥學常涉及一些特有的專業名稱和實驗技術,在授課過程中除了用中、英文課件外,在黑板上根據需要隨時繪制簡要的技術線條圖是學生深刻理解某些實驗技術的有效方法。因此,在本系列課程的教學過程中,授課教師根據內容的需要隨時在黑板上板書加以補充。
多媒體課件可以圖文并茂地全面系統地展示每次課的有關內容,在現代生物制藥課程授課過程中應用的特點是提供的信息量大、可圖文并茂地動態動畫、隨時階段總結有關內容、通過縱向和橫向的對比可使難以理解的內容得以簡化。將多媒體技術用于教學,一方面促進了教學手段、教學方法的改革;另一方面激發了學生學習的積極性、主動性,便于生動形象地表述深奧抽象的理論知識,從而有效地改善了生物技術制藥雙語教學效果。
生物技術制藥教學團隊基于校園網,依托于已建立的生物技術制藥教學網站,基本實現了教學、管理和設備等資源的網絡化,大大地提高了教學、實驗室建設和管理的水平。目前,團隊主要教學人員均配有計算機和打印機等基本設備,且所有計算機均已連通學校的校園網,可以很方便地實現教學管理的自動化及網絡化。現有的“生物技術制藥”課程網站主要內容包括:教科書和參考書籍、實驗課程(中、英文)、課件、教學錄像、實驗技術、課后習題;包括分子生物學、生物化學、遺傳學、免疫學等相關基礎學科在內的圖譜、PPT幻燈和視聽教材。
2.4 強化實驗教學,增強學生動手能力培養,以雙語實驗指導上實驗課
實驗教學作為生物技術專業教學的重要組成部分,是培養合格生物技術人才的基本環節。目前,全國的生物技術制藥課程建設起步較晚,發展也不平衡,尤其是實驗教學更是薄弱環節,尚未形成特色與優勢。因此,生物技術制藥實驗的教學改革已迫在眉睫。我們準備充分利用重慶富進生物有限公司、重慶前沿生物有限公司等實習基地,增加多種實驗課內容。以驗證性實驗強化學生實驗基本技能的培養,設計性實驗培養學生的創新能力,綜合性實驗強化學生的綜合分析能力。鼓勵學生在導師的科研課題下自行設計實驗方案,并在實驗教師的論證下自主開展實驗,充分調動學生參加實驗課的自覺性和實驗操作的主觀能動性,有效地促進了學生科研能力的培養。學生在教師指導下,利用雙語實驗指導自主地進行實驗操作,并要求實驗報告的實驗結果部分用英文撰寫,鍛煉其英文科技論文的寫作能力。因教學儀器、設備有限、選課人數較多,采用開放式教學,開課前廣泛征求建議,精心制訂分批教學計劃并到校園網上,讓學生自主選課。實驗教學采取以學生動手操作為主,教師指導為輔的授課方式,有些相對復雜的實驗,一般先要講解,然后做示范。課后認真批改作業,發現問題,及時糾正。
2.5 實施新的教學考核體系,建立了完善的教學效果評價體系
本課程的考核采取考試和其他考核相結合的方法進行。根據雙語課程教學特點,將考核學生專業文獻翻譯、專業英語口語表達、實驗環節等。考核總分數為100分,其中學生文獻翻譯占20%,課堂討論英語口語表達占10%,實驗教學環節考核成績占20%,期末考試成績占50%。通過這種考核方式,讓學生們更加具備自學與自我繼續學習的能力,真正成為有一定國際化視野和國際化競爭能力的高素質應用型人才。對教學效果采用多種評價方式,除了學校規定的學生的匿名評估和教學督導團聽課評估兩個主要參考指標,還嘗試通過座談會和問卷調查等形式,對這一改革的教學效果進行大量調查。
3、教學成果
通過近三年的生物技術制藥雙語課程的教學改革與實踐,學生的綜合知識和綜合能力得到提高,實踐能力和創新能力得到培養。本教學團隊教師指導的學生學術論文有15篇已被專業期刊錄用,其中論文《抗重組新型人角質細胞生長因子變構體單克隆抗體的研制》發表于國家級刊物《中華肝臟病雜志》;近年來本院畢業生學習成績優異,考研上線率達16%,位居全校考研上線率之首,其中優秀的畢業生考入中國藥科大學、浙江大學、沈陽藥科大學、武漢大學、中山大學、四川大學等國內一流的高等學府。制藥工程專業的畢業生表現出較強的綜合能力和企業認可的技術能力,培養的畢業生受到了用人單位的一致好評。另外,教學團隊共發表教研論文20篇,自編教材4部;成功申報重慶市教研項目2項,校級教研項目4項。2009年“生物技術制藥”獲得國家級和省部級雙語示范課程。2011年生物制藥主干課程教學團隊被評為校級優秀教學團隊,2012年我院被評為重慶市生物醫藥實驗教學示范中心。
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1.生物工程相關產業在國民經濟中的地位“十一五”以來,國務院批準了《促進生物產業加快發展的若干政策》和《生物產業發展“十一五”規劃》,大力推進生物技術研發和創新成果產業化,生物產業產值以年均22.9%的速度增長。《國務院關于印發生物產業發展規劃的通知》提出,到2015年,生物產業增加值占國內生產總值的比重將比2010年翻一番;到2020年,把生物產業發展成為國民經濟支柱產業。《國家“十二五”科學和技術發展規劃》和《國家“十二五”生物技術發展規劃》明確提出將“研究預防和早期診斷關鍵技術,顯著提高重大疾病診斷和防治能力”作為“人口與健康”重點領域的發展思路之一;將生物制藥技術列為重大支持方向之一;將食品安全列為民生科技示范重點,食品安全檢測產業將成為新型公益類重點資助領域。
2.吉林省生物工程相關產業發展現狀“振興東北老工業基地”、“長吉圖開發開放先導區”、“長春市國家級生物產業基地”等國家和地方的政策性投入,使吉林省生物工程領域產業的發展形成了比較優勢,已擁有長春生物制品研究所、通化東寶等一批大中型生物醫藥企業集團和一大批中小型生物醫藥研發和制藥企業,以及長春迪瑞、長春匯力、長春博德等體外診斷檢測試劑和儀器生產企業。2012年,相關產業整體呈現快速、強勁的發展勢頭,全年醫藥產業實現銷售產值1550億元以上,同比增長34.7%⑥。吉林省工業發展“十二五”規劃提出,在醫藥產業方面,將吉林省建設成為國內外具有重要影響的國家生物藥基地、中藥北藥基地;在醫療儀器設備及器械方面,提升醫療器械行業發展水平,加快補齊醫藥產業發展短板,重點發展多功能激光治療設備、臨床檢驗分析儀器等醫療檢驗儀器。到2015年,全省醫藥工業總產值達到2000億元,年均增長27%⑦。
3.吉林省生物工程相關產業高層次人才相對不足目前,吉林省生物技術制藥產業發展迅速,但企業創新能力薄弱、仿制藥比重較大;高端醫學儀器設備、中端試劑和儀器一體化被國外壟斷。原因之一是企業技術力量十分薄弱,缺少足夠的優秀創新人才,造成核心技術往往依賴引進,受制于人。生物工程產業是高技術產業,通過對相關產業調研發現:(1)生物產業飛速發展導致人才數量缺口加大;(2)產業創新能力提升導致高端人才匱乏;(3)國內外同行業的發展差距導致人才流失嚴重;(4)要突破國外技術壁壘需要生物醫學與機電一體化人才;(5)高技術產業經濟發展對人才實踐能力的要求攀升。因此,吉林省生物工程相關產業創新能力的提升和持續健康發展需要大批高層次實踐創新人才。《國家中長期生物技術人才發展規劃(2010-2020年)》指出,重點培養生物產業高端創新型人才、產業鏈關鍵環節專業人才;鼓勵企業與科研機構、高校聯合建立生物技術人才培養基地;建立人才及人才團隊在企業與科研院所之間流動的暢通渠道。目前,吉林省生物工程專業碩士學位授權單位僅3所,即吉林大學、吉林農業大學、中科院東北地理與農業生態研究所。3所招生單位為吉林省生物工程產業輸送了優秀人才,但在生物、醫學、光學、機電一體化人才培養方面尚不能滿足我省生物工程相關產業發展對人才的需求。
二、長春理工大學對生物工程專業碩士學位研究生培養體系建設的探索
1.多學科交叉融合,凝練專業特色,明確人才培養目標定位長春理工大學堅持生物、醫學、光學、機電等多學科交叉融合的辦學特色,結合吉林省生物醫藥、食品安全檢測工程產業等區域產業發展規劃,形成了生物醫學光機電一體化技術的生物工程優勢學科。涵蓋三個穩定的、特色鮮明的專業方向:(1)生物醫學檢驗工程,以國產化及自主創新的生物醫學檢驗試劑與配套光電檢驗儀器一體化技術為研發目標;(2)醫藥用生物反應器與監測設備工程,側重基因重組藥物的通用載體生物反應器構建與應用技術,以及細胞工廠配套光電顯微光電監控設備的研發;(3)食品安全檢測工程,側重食品中雌激素類、毒素、農藥殘留等污染物快速檢測試劑與配套光電檢測儀器的研發。為吉林省醫藥、衛生、食品、商檢等企事業單位培養具有創新能力的應用復合型高層次人才。
2.優化課程體系,構建雙師型導師隊伍,探索三對接人才培養模式整合教學與實踐優勢,按照專業方向的不同,采用分類培養的指導思想,突出知識背景交叉與能力培養并重的特色,設置了科學合理的課程體系,包括必修課(18學分)、公選課(10學分)、方向選修課(6學分)三個模塊,模塊間遵循“夯實基礎-提高能力-強化應用”的培養規律。教學團隊由企業專家、國外學者和校內教師組成,企業專家講授實踐性較強的課程,國外專家學者主講學科前沿性講座,突出實踐與前沿的兼顧。采取集體培養與個人負責相結合的指導方式,構建雙師型導師隊伍。導師組由具有副教授以上職稱或博士學位的校內教師,和具有高級專業技術職務或具有博士學位的合作單位專家組成。形成一支結構合理、學術思想活躍、教學科研與實踐經驗豐富的教學團隊。以實際項目為主要載體,融通基礎理論教學、前沿技術和實踐教學,構建“學研用”三位一體的人才培養模式。學習方式分為全日制學習方式,學制2.5年;非全日制學習方式,學制3年。培養方式為校企(行)聯合培養,對于全日制學生,1年在校理論學習,半年行(企)業頂崗實踐,1年結合崗位實踐內容完成畢業論文;對于非全日制學生,1年在校理論學習,半年企業頂崗實踐,1.5年結合崗位實踐內容完成畢業論文。實現了人才培養與合作單位、生源層次、業界需求的對接,學校和用人單位的無縫連接。
3.建立校企聯盟,拓展實踐教學基地,全面提升人才實踐創新能力專業學位研究生培養的重點在于實踐和創新能力的培養,企業和行業參與高校專業學位研究生教育是保證專業學位研究生教育質量的重要手段⑧。因此,通過校企合作和優勢互補,建立工程實踐基地,實現研究生聯合培養,已成為提升工程碩士研究生實踐能力的重中之重。長春理工大學與相關企業在聯合攻關、學術交流、學生就業、本科生實習等方面進行合作的基礎上,建立了生物工程專業碩士培養的校企聯盟。目前,與長春生物制品所有限公司、長春迪瑞醫療科技股份有限公司等15家企事業單位簽署了實踐基地合作協議,形成了以吉林省為中心,輻射北京、上海等地的穩定的校外實踐教學基地。此外,校內建設的與該學科直接相關的實踐教學平臺有生命科學基礎實驗中心,吉林省生物檢測工程實驗室和吉林省中藥生物工程二級實驗室2個省級重點實驗室,2個學校參股的集生物醫學光機電一體化研發與生產的高新技術企業。目前,已投入建設經費3000余萬元。校內外實踐基地的建設,為學生提供了充足的實踐機會,使學生在讀期間能參與企業生產、關鍵技術攻關和新產品研發,全面提升了人才的創新實踐能力和就業競爭力。
1.1專業結構與布局
“生物技術及應用專業”隸屬新余學院醫學與生命科學學院,由生物教研室負責具體組織并落實各項教學工作。為配合江西省生物技術快速發展的趨勢,支持新余市生物技術發展,該專業于2003年正式設立,招生規模逐年增加,從最初的20人發展到最多時的72人。截至2011年7月.已有300個生物技術及應用專業的學生畢業。生源質量不斷提高,專業建設走上了健康發展的軌道,呈現出良好的發展前景。為加快“生物技術及應用專業”建設發展,改變傳統的“小本科型”人才培養方法,積極探索高職高專人才培養之路,生物教研室于2004年底在全校率先開展校企合作的人才培養模式改革探索,并分別于2007年成功申報校級課題“基于網絡環境的高職高專《普通生物學》教改探索研究”;2008年成功申報江西省教育改革課題“高職高專生物類專業綜合野外實習改革與實踐”,并成功申報新余高專科研創新團隊和《藥用植物學》研究中心;2010年成功申報江西省教改課題“基于鄱陽湖生態經濟區建設環境下的生物技術及應用專業課程體系改革研究”和江西省教育科學“十二五”規劃課題“高職高專畢業生就業指導研究——以生物技術及應用專業為例”。目前,該專業已按人才培養模式改革思路開展了“生物技術及應用專業”實踐教學基地建設等工作。
1.2培養方案
為使專業人才培養目標適應鄱陽湖生態經濟區建設市場的需求,我們在新余市、省內外開展了“生物行業從業調研”工作,涉及生物醫藥、食品、環保和飼料等多個領域。在調研結果的基礎上。制訂了生物技術應用型人才培養方案,并請生物行業教育專家、生物行業技術專家對人才培養方案進行審定。生物技術應用型人才培養方案有別于傳統的“小本科”型培養方案.在人才培養目標上.它更面向生產第一線。在培養規格上。突出強調了知識、能力與素質三者結合,以能力為主,突出了生物技術的知識與能力。在培養時間安排上.采用在校培養和在企業頂崗培養的方式,提高實踐教學的比重。
2課程建設
2.1教學內容與課程體系改革
按照鄱陽湖生態經濟區建設環境下的應用型人才培養要求,以培養職業能力為主線,以“必須、夠用、實用”為原則,按照生物行業標準和生物技術崗位(群)能力,合理設計、優化重組教學內容,構建了理論、實踐與素質教學課程體系。根據鄱陽湖生態經濟區建設環境下的生物技術應用型人才培養目標的規格與要求,現已對部分專業課程進行改革,如《解剖生理學》改革為《生理學》;增加了生物技術類課程,如《酶工程》、《發酵工程》。《生物化學》課程已開始探索項目式教學方式,《普通生物學》課程已開始探索創新式教學方式等。目前,生物技術及應用專業課程使用多媒體教學的比例達60%。
2.2教材建設與選用
根據專業特點選用符合教學大綱要求、教育部推薦的優秀高職高專教材,以及國家“十五”、“十一五”規劃教材,采用優秀教材比例大于80%。在教材建設上,現已按理論教材、實驗教材與實踐教材三類開展教材建設工作,正在積極編寫校本教材(主要是實踐教材),努力形成具有實踐性強、操作性強的高職高專特色教材。目前我們已初步開展實踐教材的編寫準備工作,包括《普通生物學實驗指導》、《生物化學實驗指導》、《生理學》實驗手冊、《遺傳學》實驗手冊、《發酵工程》實驗手冊、《酶工程》實驗手冊、《生態學》實驗手冊等。此外,該專業教師積極參與科學出版社組織的生命科學類系列教材的編寫工作,并承擔了《細胞生物學考研精解》、《基礎生物化學》、《動物生物學》、《動物生物學實驗》等教材的編撰工作。
2.3教學方法與手段改革
在常用教學方法的基礎上,采用啟發思維式教學方法和開放式教學方法.并積極采用雙語教學。在理論教學中,盡量啟發學生的思維,對問題進行發散式思考,擴大了學生的視野,拓寬了學生的知識面。試行開放式創新教學體制,在教師指導下,將部分實驗教學時間用于課外的實踐活動,使學生的綜合素質得到鍛煉和提高的機會。其中,《生態學》和《環境生態學》課程由博士畢業的教師擔任.采用“雙語教學”授課。
3實踐教學
伴隨著該專業的迅猛發展,學校加大了對教學基礎設施的建設力度.尤其是進一步完善了實踐教學條件。能滿足實驗教學的正常要求,每年購買實驗耗材能滿足正常實驗教學與服務社會的需要。
3.1實習
按照教學計劃的安排,積極與實踐教學基地合作開展生產實習、畢業實習等工作。隨著該專業的發展,學校將進一步加大校外實踐教學基地的建設力度,以滿足該專業未來教學的需要。通過實地參觀、實習等實踐活動,學生對理論知識的應用有了更深入的了解。
3.2實踐教學內容與體系
本著突出職業能力的人才培養原則,突出了實踐教學的重要作用。我們探索與完善了實踐教學體系,尤其加大了集中實踐教學的比重。實踐教學學時占總教學計劃學時比例從過去的20.5%提高到3O.2%。為配合應用型人才培養模式改革的實施,我們加大了校外實踐教學基地建設步伐,分別與新余市食品藥品監督管理局等17家單位聯合建立了實踐教學基地并簽訂了校企合作協議。
3.3開展綜合性、設計性實驗
充分發揮生命科學的特點。讓學生走出實驗室,走進大自然。如帶領學生在國家林科院自然保護區野外考察種子植物的形態特征.到橘子園進行果樹嫁接實驗,去濕地公園觀察濕地生態系統的組成和濕地生態系統的作用等。同時開展了水體富營養化程度的評價、水污染環境調查、土壤環境污染調查等設計性實驗。
3.4開放實驗室
針對原來實驗室只有實驗時才開放的問題,我們將根據實驗需要將其改建成“開放式”實驗室,最大限度地提高實驗設備的利用效率,提高學生的實驗熱情。
4構建多模塊立體式實踐教學體系,在實踐中培養生物技術應用型人才
通過深化教學改革,優化教學體系,創新管理運行機制,建設滿足現代教學需要的高素質的教學師資隊伍,滿足新時期實施素質教育和培養應用型人才的需要。
4.1創建生命科學實驗教學中心平臺
改革原有的依附于理論教學的單一實驗教學模式,重新合理定位實驗教學;整合實驗室。優化資源配置,創建生命科學實驗教學中心平臺。
4.1.1教師參與實驗教學,促進科研成果轉化緊密依托
學科帶頭人的力量,改進實驗教學方法,轉變教學觀念,摒棄計劃性、封閉式實驗教學模式,建立以學生為中心的實驗教學模式,形成自主性、合作性、研究式的學習方式。促進高水平的科研項目轉化為實驗教學內容,積極開設一些高水平的、緊跟學科前沿的綜合性、設計性、開放性實驗,且將每個實驗分為基本部分和提高部分,豐富和充實教學基地的實驗項目,并鼓勵學生在現有實驗項目下進行大膽創新.開拓新的實驗項目或課題,形成一系列多層次、遞進式的教學實驗內容。同時針對不同層次學生的要求,進行分層次培養,既避免了傳統實驗教學“一刀切”的缺陷,使得能力較強的學生的創新潛能得以充分發揮,又使得能力較弱的學生也不會因為完不成實驗任務而氣餒,更好地發展每個學生的個性和特長腳。
4.1.2開放實驗教學中心.鼓勵學生自主創新生命科學
實驗教學中心先進的科研儀器設備、雄厚的科研力量、穩定的科研方向和充足的科研經費為實驗基地的開放創造了條件,為學有余力的學生提供了發揮自主創新潛能的舞臺。中心建成后,以新余學院局域網為支撐、教務管理系統為平臺.實現開放式實驗教學管理網絡化.所有基地儀器設備、開放式課題、科研人員研究方向全部在網上公布,對學生全面開放,學生可以隨時登錄實驗平臺網頁,瀏覽和下載網絡教學課件和多媒體影象資料。學生可在網上預約實驗.根據自己感興趣的方向,申請自己的開放式創新實驗課題和指導教師。同時,提倡學生自帶課題進入實驗教學中心,鼓勵大膽創新。學生可組成科研小組,提出科研思路,自行選題,自行確定研究內容及設計實驗方法和技術路線.撰寫正式格式標書,由專家審核、論證其可行性。如果方案得到專家認可,可申請指導教師和專項經費資助.遵照實驗中心的管理規定,按照正式科研程序,自由地進行實驗工作,并將其實驗結果進行總結匯報。寫出論文,力爭公開發表。通過“開放式”實驗教學中心,讓學生進行自主創新實驗.不僅可使學生初步建立科研思路.進行科研工作的整體體驗,培養了科研團隊協作精神,并在初次的研究實踐中學習到了文獻檢索、資料收集的方法和學術規范的意識,培養了學生的創新意識和科研能力.提高了發現問題、分析問題和解決問題的能力.調動了學生參與科研的積極性、主動性,使優秀者脫穎而出,對培養生物技術應用型人才起到極大的促進作用。
4.1.3提供畢業實習基地,提高畢業論文質量目前大多數學生的畢業論文是屬于綜述性的論文。沒有原創性試驗數據。生命科學實驗教學中D不僅是教學、科研的主陣地,同時也為畢業生提供了良好的畢業實習基地。學生進人實驗中心實習后,老師給出基本課題并啟發學生在原有的基礎上對課題進行補充,為學生留有思考創新的余地。
4.2強化畢業專題實踐.注重創新能力培養
4.2.1重視畢業實踐,加強“模擬實踐”環節畢業實踐是學生學習深入與升華的重要過程,因此新余學院非常重視畢業實踐環節。在學生畢業時間前.組織學生進行為期二周的強化訓練,將大學階段所學專業課程引導學生進行“串燒式”回顧與總結,并根據學生的實踐單位性質將學生進行分組,每組配備一位指導教師對學生進行“模擬實踐”。
4.2.2調整教學計劃,提前并延長畢業實踐時間我校根據實際況進行了教學計劃的調整.將畢業實習、畢業論文(設計)提前1學期進行。一是避開學生頻繁參加各類人才交流會的時段,學生可安心進行畢業實踐、畢業論文的撰寫;二是學生有充足的時間為畢業論文(設計)的撰寫做準備,寫出質量較高的畢業論文。
4.3開展課外科技實踐活動積極挖掘開發創新性實踐教學的有效載體。扎實培養創新人才。為更加有效地實現應用型人才的培養.我們積極挖掘開發創新性實踐教學的有效載體.形成以“挑戰杯”學生科技作品展為龍頭,以“創新創業大賽”為主體的課外科技實踐活動體系,并在一系列的科技實踐活動過程中,充分發揮學生獨立思考、探索和渴望解決問題的主動性,激發學生學習、研究、實踐的興趣.培養學生的創新意識和創新能力。如分別于2008年新余高專學生創新創業大賽和2009年新余市大學生創新創業大賽上榮獲二等獎和三等獎。
4.4結合科研、面向社會,加強實踐基地建設,培養應用型人才
生物經濟與網絡經濟比較,具有資源依賴性強、技術通用性強、市場壟斷程度低等特點,為廣大資源豐富的發展中國家提供了一次難得的、實現跨越發展的機遇。我國是一個生物資源總量豐富,生物產品市場潛力大的發展中國家,加速發展生物經濟,是我國解決實現全面建設小康社會目標面臨的糧食安全、能源安全、環境安全、生物安全等重大問題,提高人民健康水平的必然選擇。
我國明確提出轉變經濟增長方式已經有10多年了,但是直到2004年我國GDP占世界的4%,鋼鐵、水泥、煤炭等資源的消耗量卻占世界總消費量的30%-40%,傳統的增長方式沒有得到根本性轉變。其主要原因之一是缺乏新技術,難以培育新的產業,調整經濟結構只能停留在口頭上、文件上。要實現經濟翻兩番的宏偉目標,調整經濟結構,轉變經濟增長方式,必須依靠新技術,開發新產品,發展新經濟。比較而言,信息技術能夠大幅度提高信息傳播的速度,提高勞動生產率,但從根本上解決提高人民健康水平、保障糧食安全、改善生態環境、緩解能源壓力、保障生物安全等重大問題,生物技術則更具有根本性的作用。我國資源浪費嚴重,需要大力發展循環經濟,提高資源利用率,但生物經濟是一個嶄新的概念,缺乏社會的廣泛認同與支持,生物產業正處在起步階段,生物技術則是我國需求最迫切、影響范圍最廣、技術差距最小的領域,《國家中長期科學與技術發展規劃綱要》已經明確把生物技術作為我國未來高科技迎頭趕上的重點。我國生物技術、生物經濟的發展已經迎來了難得的發展機遇。
經濟發展、人民健康、社會和諧不但對發展生物經濟有迫切的需求,而且我國具有社會主義制度有利于集中力量辦大事、生物資源豐富、優秀人才輩出、企業初具規模、市場潛力巨大等發展生物經濟的優勢,只要我國采取像抓兩彈一星、神舟載人飛船那樣的重大措施,我國完全可能成為生物技術強國,生物產業大國。為此,建議實施“生物經濟強國戰略”,抓好六項措施。
1、實施“生物經濟強國戰略”。建議像當年抓“兩彈一星”那樣抓“生物經濟”,把“生物經濟強國戰略”作為當前和今后20年經濟發展、社會進步的戰略重點來抓。“生物經濟強國”的具體目標是:實現生物技術強國,生物產業大國的目標,使我國在生物經濟時代再創輝煌,加速實現中華民族偉大復興的宏偉目標。基本設想分“三步走”:第一步為技術積累階段,2010年前完成;第二步為產業崛起階段,2015年前后完成;第三步為持續發展階段,從2020年開始持續快速發展,力爭到2020年生物產業總產值達到25000-30000億元,占當時GDP的7%-8%,成為國民經濟的支柱產業之一。
2、落實“人才強國”戰略,把“招攬尖子人才回國行動”作為重點,加速造就一支世界一流的生物技術研發隊伍。據專家統計,全球生物技術領域高水平學術論文中有40%%以上是華人主持或參與完成的。華人已經成為世界生物科學領域最活躍力量之一。我國約有8萬留學人員在海外從事生物技術相關研究,其中約2000人已經學有所成,進入國際生物技術最前沿的領域,這些人才已經形成了“生物技術海外兵團”。初步估算,拿出修20公里高速公路的經費,就能吸引高水平的2000名優秀人才回國工作,造就一支世界一流的生物技術隊伍,不僅能夠大幅度提高我國生物技術研究開發能力,更重要的是能大大縮小我國與發達國家的差距。因此,建議有關部門盡快研究制定一些特殊的政策,把招攬尖子人才回國,作為生物技術、生物經濟發展的突破口。科技部、北京市等有關部門共同創辦的北京生命科學研究所在招聘尖子人才方面已經積累了一些經驗,實踐證明是可行的。
3、把“加速生物技術自主創新,推動新科技革命”作為未來科技工作的重點,加速我國成為生物技術強國、生物產業大國。我國生物技術總體上還處在技術積累階段,要按照小平同志“發展高科技,實現產業化”的要求,切實改變重論文輕開發產品、重學術水平輕市場前景、重科研院所力量輕企業研發力量、重項目支持輕基地建設、重單項技術突破輕系統技術組裝等問題,瞄準經濟發展、社會進步對技術的重大需求,集中力量,切實解決一批制約經濟發展和社會進步的瓶頸問題。立足于培育新的經濟增長點、立足于大幅度提高國家核心競爭力。提高自主創新能力,加速我國生物技術由跟蹤模仿向自主創新轉變,由重論文向論文、專利、產品協同發展轉變,由技術積累階段向產業崛起階段轉變。建議在國家科學與技術中長期規劃和“十一五”科技計劃中把生物技術作為重中之重,在經費、人才、基地、項目等方面給予重點支持。