發布時間:2023-09-25 11:24:57
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們為您準備了不同風格的5篇生物工程分析,期待它們能激發您的靈感。
【關鍵詞】超聲波;生物工程
超聲波作為一種人類無法感知的特殊聲波,在各個方面都有著其特殊的作用。在生物工程方面,超聲波也受到了很大的重視,引起的科學家廣泛的興趣。在高強度的超聲波的作用下,可導致細胞破碎,酶失活,在低強度都的超聲波作用下,不僅不會對細胞造成危害,還可以促進酶的生物活性。所以發現超聲波在生物工程當中的特殊功效也成了人們關注的焦點。
1超聲波的本質
超聲波是聲波當中的一種,是一種機械波,兩萬赫茲以上的聲波都是超聲波,通常在醫學上使用了超聲波在一兆赫茲到三十兆赫茲之間,超聲波需要通過介質才可以傳遞下去,由于頻率很高,不能被人耳所聽到,正由于它的特殊性,已經廣泛應用于醫學,化學等重要領域。超聲波有很好的方向性,而且穿透能力極強,能量很大,在水中傳播的距離很遠。超聲波所具有的能量很大,并且還有加熱功能、機械傳質作用和空間作用:加熱作用就是超聲波在介質中傳播時,介質不斷的吸收能量,而使溫度升高,這一作用在生物工程方面并不是其主要的作用;空化作用就是液體中的氣泡在超聲波的作用下產生的一系列反應,并且如果達到一定的條件,可以從穩態的空化,直接轉化為瞬態空化,這一作用,可以直接破壞細胞的結構,以及導致酶直接失活,然而在生物工程的實驗和應用當中,這一現象并不是人類所希望的,但是穩態空化作用在生物技術當中有著很重要的意義;機械傳質作用是使得介質當中的物質加速質量傳遞,在生物方面,可以增加生物膜和細胞壁的質量傳遞,這樣,可以提高生物酶的生物活性,并且加速了產物進入介質當中并進行傳質作用,也就是說超聲波可以促進生物反應當中的反應速度。
2超聲波在生物工程當中的應用
2.1超聲波可提高種子的萌發率
經過科學研究發現,在接受超聲波處理后,種子的萌發率得到了有效的提高。當然是需要在適宜的條件下進行,如果超出了種子能夠承受的超聲波的最大值,種子的死亡率也會大幅度提高。所以要選擇強度適當的超聲波,還要控制在適當的時間內,對種子進行超聲波處理,這樣才能提高種子的萌發率,得到人類想要的結果。
2.2超聲波可影響植物生長
在近些年當中,經過我們不斷的實驗和分析,我們已經發現了超聲波在植物的生長方面有著很大的影響。超聲波可以對植物的器官,甚至是整體的生長都有一定的影響,對于器官來說,主要是植物的根部,使用較為溫和的超聲波對植物進行處理,可以促進其生根。對于植物的細胞來說,需要短時間的、劑量較低的超聲波進行處理,基本上可以發現細胞的分裂、生長都有明顯的加速。但是一定要把握好超聲波的處理用量以及處理的時間,如果處理時間過長或者是使用的劑量過大的話,就會對植物產生不可挽回的影響。同時,如果用超聲波對保鮮液進行處理,可以發現,一些植物的鮮重會明顯的增加,插瓶的壽命也會得到很大的延長,所以使用適當強度的超聲波對植物進行處理,可以有效地促進植物的生長。
2.3超聲波在植物基因方面的影響
近年來科學家已經在基因工程當中得到了很大的成就,通過誘導細胞基因,來得到想要的理想細胞,從而得到需要的產物,在二十世紀九十年代當中,我國科學家就已經提出了利用超聲波對植物細胞的基因進行誘導,并制出了相應的儀器,取得了很大的成就。實驗發現通過超聲波處理,花粉內可以進行物質交換,使得外源基因得到短暫的選擇性表達,這也就證明了通過超聲波可以使得外源基因進入植物的細胞當中。這一個技術相比基因槍技術,有著很好的持續性,可以提高基因轉化的效率、穩定性和定向性。
2.4超聲波對于植物呼吸作用的影響
植物的呼吸作用可能會影響到農作物產量的高低,所以在農業方面植物的呼吸作用有著很重要的意義,在20世紀70年代中,科學家就已經發現使用低頻率的超聲波對蔬菜進行處理,植物的呼吸強度會受到不同影響。植物為分為兩種,對于一年生的植物來說,它的呼吸強度會相應的下降,但是對于兩年生的植物來說,它的呼吸強度會因此而上升。所以我們可以利用超聲波來對農作物進行處理,從而提高其產量。
2.5運用超聲波對植物的病毒進行檢測
植物病毒對于植物來說,是一種很大的災難,如果病毒的毒性很強的話,那么植物可能會因此而死亡,所以防御病毒對植物的侵害是很重要的,這就需要我們去發現植物當中的病毒存在。用超聲波可以及時的檢測到植物什么時候受到病毒的侵害,從而及時的進行植物病毒的防治工作。
2.6超聲波在發酵工程中的應用
用合適強度的超聲波處理發酵液,細胞膜的通透性和選擇性都會相應的增加,使酶的分泌增加,加速細胞的代謝,使得產物能有釋放出來,這樣可以大大提高生產產量,縮短時間,提高效率。
3存在問題
雖然超聲波有著很好的優越性,但是仍然存在很多有待解決的問題,首先由于發展時間還并不是很長,所以理論的研究還需要繼續的進行完善,眾多的影響因素還需要人們去不斷的實驗。然后就是在超聲波對植物的有利實驗操作中,還只能在小量的情況下進行。還不能夠大批量的規模使用,還沒有一個規范的定量的尺度,所以還在試驗階段,并沒有投入大量工業化使用,這也還需要我們繼續去探索,才能使得這一項技術走向成熟。
4結語
綜合以上幾點,可以發現超聲波在生物工程上面有很多很有用的作用,超聲波的利用,解決了很多之前無法解決的問題,運用超聲波可以從種子到植株、從基因改變到病毒防治各個方面都有所技術的應用。所以只要大力的發展這一技術,運用新興的超聲波技術在生物工程當中大放光彩,是指日可待的。
參考文獻:
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關鍵詞:生物制藥;生物檢測;藥理;藥品
前 言
現代生物制藥技術是一項與制藥產業結合極為密切的高新技術,不斷為醫藥行業提供新產品、新劑型,為制藥界開創一條嶄新之路,正在改變生物制藥業的面貌,為解決人類醫藥難題提供最有希望的途徑。結構分析、價態分析、晶體分析等方面的研究又促進了光譜分析的發展。以計算機應用為主要標志的信息時代的來臨,儀器分析迅速發展,為藥物檢測提供各種非常靈敏、準確而快速的分析方法。生物測定受到了極大的挑戰,其發展前景令我們從事藥品生物測定工作者所關注。
一、生物制藥技術簡介
1.基因工程技術
激素和許多活性因子是調節人體生理代謝與機能的重要物質,其活性強,臨床療效明顯,但這些物質自然界甚為稀少,從人體及動物中提取難度大,來源有限,無法滿足臨床需要,而現代生物制藥技術卻為臨床提供了這類廉價、高效的藥品。
2.酶及細胞固定化技術
微生物轉化及酶催化工藝早已在制藥工業中廣泛應用。酶與固定化技術結合彌補酶的不足,在制藥界取得顯著發展,如用大腸桿菌酞化酶生產、犁頭霉素生產氫化可的松、乳酸菌轉化蔗糖制備右旋糖醉等。
3.細胞工程及單克隆抗體
植物細胞工程培養技術為開辟藥物新資源、使微生物原料生產工業化、保護自然界生態平衡具有重要意義。
二、生物制藥現狀
1.腫瘤在全世界腫瘤死亡率居首位,腫瘤是多機制的復雜疾病,目前仍用早期診斷、放療、化療等綜合手段治療。今后10年抗腫瘤生物藥物會急劇增加。
2.神經退化性疾病、老年癡呆癥、帕金森氏病、腦中風及脊椎外傷的生物技術藥物治療,胰島素生長因子rhlGF-l已進入Ⅲ期臨床。神經生長因子(NGF)和BDNF(腦源神經營養因子)用于治療末稍神經炎,肌萎縮硬化癥,均已進入Ⅲ期臨床。
3.自身免疫陛疾病,許多炎癥由自身免疫缺陷引起,如哮喘、風濕性關節炎、多發性硬化癥、紅斑狼瘡等。一些制藥公司正在積極攻克這類疾病。
4.冠心病。防治冠心病的藥物將是制藥工業的重要增長點。Centocor'sReopro公司應用單克隆抗體治療冠心病的心絞痛和恢復心臟功能取得成功,這標志著一種新型冠病治療藥物的延生。
三、藥品生物檢測的特點與范圍
1.藥品生物測定的定義與特點
藥品生物測定(簡稱生測)是利用藥品(或藥品中的有害雜質)對生物(或離體器官及組織)所引起的反應來測定藥品的含量或安全性的一種方法。
1.1 生測法的優點是測定的結果與醫療要求基本一致,能直接反映藥品的效果或毒副作用,這是其他物理學方法或化學方法所不能達到的。因此,目前各國藥典仍大都采用這一方法。
1.2 生測法的缺點是檢驗周期長,微生物有生長繁殖過程,動物有生理代謝過程,觀察分析時間一般在2~7天,有些試驗會更長。影響因素多,有生物差異性,也有系統操作誤差和環境條件等造成的影響。用品用具、動物質量、儀器設備都會對結果產生影響。所以,以生測主檢的品種在中國藥典中逐版減少。
2.生物制藥檢測的范圍
中國藥典是法定的藥品標準,它將藥品質量控制項目歸為四類:性狀、鑒別、檢查和含量。生測的業務主要涉及到中西藥品的檢查類和含量類。
四、生物制藥檢測的現狀
1.品種和范圍的變化
抗生素的含量測定,最初大部分抗生素用微生物法測定含量。隨著制藥工業發展,提純方法不斷改進,有效組分更加明確,許多品種檢測方法不斷改為儀器測定和化學測定。藥品注射劑的熱源檢查。中國藥典還要繼續增加品種,熱源項都將被內毒素代替。動物試驗改為生化試驗。
2.實驗動物
生測離不開實驗動物,在實驗中,為了減少生物差異,提高動物反應敏感性,以最少的動物達到最滿意的結果。一般動物實驗必須達到清潔動物標準,種系清楚,不雜亂,無規定指出的疾病。
3.藥品生物測定在方法上的改進與變化
為了縮短操作時間,減少實驗誤差,近年來生測方面也研制并投入使用了部分儀器設備,減輕了工作強度,提高了工作效率,檢測結果更加準確可靠。
五、生物制藥技術及檢測的發展趨勢
1.各種新技術的出現有助于新藥物的開發計算機模擬和分子圖像處理技術(例如原子力顯微鏡、質量分光儀和掃描探測顯微鏡湘結合可以繼續提高設計具有特定功能特性的分子的能力,成為藥物研究和藥物設計的得力工具。藥物與使用該藥物的生物系統相互作用的模擬在理解藥效和藥物安全方面會成為越來越有用的工具。這種方法到2015年可能會成為心臟等系統臨床藥物試驗的主流方法,而復雜系統(例如大腦)的藥物臨床試驗需要對這些系統的功能和生物學進行更為深入的研究。
2.生物檢測
作為經典方法沿用至今,表明它有其他方法不能替代的特點,在藥品檢驗中發揮了重要作用。不少老產品改為其他方法控制質量,也會不斷有新產品離不開生測法,我們應當充分發揮它的優點,盡量克服它的不足,開拓新的業務范圍。
3.微生物限度檢查工作量大
在這項檢查中,有大量的業務技術需要我們進一步研究,改進試驗條件,使數據準確,探討陜速檢測的新方法。藥包材的檢查,國家藥監局已經試行標準,業務范圍將更加擴大,這是我們進一步做好工作,努力探討研究的新領域。
4.藥品生物檢測在中藥開發中的作用
我國是中藥王國,2000年版中國藥典一部共收載920種,其中中成藥398種。有含量測定的157種,僅占總數的17%,中藥成分多,雜質和干擾物質很多。復方制劑,尤其大復方制劑專屬性的檢出處方中所含藥材很困難,有大量的研究工作需要做。中成藥中的雜質如重金屬、殘留農藥等達到一定水平會產生毒副作用,影響藥物安全。要讓中藥制劑打進國際市場,我們在檢查類的控制項目和含量類的方法探討方面有大量工作要做,生物測定可以在毒理、藥理方面進行研究、探討,逐步完善質量控制標準,提高制劑質量發揮更大的作用。
5.新藥研制開發與安全性評價
新藥研制開發是多學科合作的系統工程。在獲得一個具有生物涪勝的化合物后,研究開發組織者要在生物醫學領域進行藥物評價研究,首先必須組織藥理學、毒理學、病理學、獸醫學、遺傳學、生物化學、藥代動力學方面的專家進行合作研究,按藥物非臨床研究管理規范GLP進行管理。組織藥理、毒理(包括一般毒理和特殊毒理)、病理、藥代動力學和毒代動力學、藥物分析、臨床化學、實驗動物、生物統計、質量保證等部門有關人員進行討論,分階段做出評價。生測在這方面可以參加開發研究或進行技術指導。
六、結束語
生物制藥技術及檢是藥物醫藥生產要組成部分,是不可缺的專業,現代高科技的大量使用,不僅不會影響其發展,而是如虎添翼,讓生物制藥技術及檢測展示出新的前景。
參考文獻
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關鍵詞:應用型;生物工程專業;實踐教學體系;研究
中圖分類號: Q332 文獻標識碼: A 文章編號: 1673-1069(2016)31-104-2
0 引言
在高等教育步入“十三五”的全新階段,全國高等院校各專業建設迎來了一個新的發展契機,面向社會需求培養人才,并以市場需求或以學生就業為導向設置課程,這已成為全新的趨向。隨著高等教育“大眾化”的發展,高校畢業生逐年增多,高等學校辦學的專業趨向類同,畢業生的就業矛盾日益突出。多年來,國家、省政府和學校相應出臺了各項促進畢業生就業工作的方針和政策,黨政齊抓共管,教職工全員參與,大力拓展畢業生就業市場與渠道,為畢業生就業提供良好的平臺[1]。
安徽科技學院作為國家應用技術型大學建設示點單位、安徽省地方應用型高水平大學建設單位和地方普通本科高校,為進一步深化教育教學改革,實現地方應用型高水平大學建設目標,不斷提高高等學校教育教學水平和應用型人才培養質量,加快應用技術型大學建設和引導地方普通本科高校轉型發展,培養受社會歡迎的“應用型、創新型”人才。結合安徽科技學院十三五規劃和應用技術型本科專業人才培養方案制訂工作,本文就安徽科技學院應用型《生物工程》本科專業畢業生就業情況等進行了研究與分析。
1 近三年生物工程本科專業畢業生就業基本情況
安徽科技學院生物工程本科專業近三年畢業生共有215人,各年度畢業生分別為2013年73人;2014年71人;2015年71人。從畢業生的人數上看,從畢業生生源分布看,雖然學校面向全國招生,但大多數生源仍然以安徽省為主(占88.37%),外省生源相對較少(占11.63%)。近三年畢業生生源情況見表1。
2 近三年生物工程本科專業畢業生就業情況分析
從安徽科技學院2013-2015屆生物工程本科專業畢業生就業情況統計來看,各年度畢業生就業率均達96%以上,就業情況好,就業形式多樣,以生物工程類相關企業為主,繼續攻讀碩士研究生和事業單位為輔,少數畢業生在非生物工程崗位上就業。就業的地區大多數在長三角地區,以上海市、杭州市、蘇州市、昆山市、南京市、無錫市和常州市等相關生物工程類企業就業和相關高校攻讀碩士學位。
從安徽科技學院生物工程本科畢業生的流向來看,大多數生物工程專業本科畢業生主要流向各類企業單位、事業單位、基層組織單位等單位就業,另一去向是高等學校,通過攻讀碩士學位繼續深造,而出國和自主創業的人數非常少,但有逐年增加上升的趨勢。從生物工程本科專業畢業生的就業去向分析來看,大多數生物工程本科畢業生一畢業就走上工作崗位,少部分畢業生選擇考研繼續深造。而利用國家自主創業相關政策開展自主創業的畢業生非常少,更談不上創業成功者。
從安徽科技學院生物工程本科畢業生就業單位的性質來看,在生物工程本科專業已就業的畢業生中,去生物工程各類企業就業的人數近三年分別為2013屆:42.87%;2014屆:49.02%;2015屆:61.50%;出現逐年上升趨勢。近三年通過考研進入高等學校相關學科繼續深造的人數也在逐年增加,2013屆:18.34%;2014屆:22.56%;2015屆:26.18%。近三年去機關事業單位和基層就業的人數極少,而且呈逐年下降趨勢。而生物工程相關企業中非公企業也在逐年增多,國有企業在逐年減少,這可能與國家產業結構的調整以及非公有企業的發展有關,今后一段時間內,非公有企業將成為高等學校生物工程本科專業畢業生就業的主要去向。而事業單位編制考招、特別是公務員考試制度的改革,再加上公務員或事業單位工作人員工資待遇與企業單位的不同,應屆本科畢業生,特別是生物工程本科專業畢業生進入事業單位就業的比例將大幅度減少。今后一段時間內生物工程本科專業畢業生的另一條就業渠道是基層大學生村官,隨著國家社會主義新農村建設和城鎮化建設的步伐的加快,國家鼓勵本科畢業生到基層就業[2],加入新型城鎮化建設的隊伍,因此,生物工程本科專業畢業生將到農村、鄉鎮、社區等基層組織就業的形式和比例將會上升。
3 關于做好生物工程本科專業畢業生就業的幾點思考與建議
從近三年安徽科技學院生物工程本科專業畢業生就業情況分析來看,畢業生就業總體情況是好的,但也不難看出存在著不少問題。例如:就業區域相對較窄,主要在長三角地區;就業專業的對口性不高,部分畢業生就業的崗位與所學生物工程專業的符合度不高;就業的層次不高,部分本科畢業生從事一線體力工作等。針對生物工程本科專業就業存在的上述問題,就做好下一步安徽科技學院生物工程本科專業畢業生就業工作年、提出以下幾點思考與建議,供同類高校生物工程本科專業畢業生就業工作同仁們參考。
3.1 加快生物工程本科專業向應用型轉變
普通本科高校向應用型轉變的前提下應用性本科專業建設,生物工程本科專業要根據區域經濟社會發展的需要,緊密對接產業和行業的需求,拓展生物工程本科專業現有專業內涵,主動適應地方經濟結構調整和產業新技術的發展,不斷更新人才培養類型與結構,著力培養高素質應用型、技術技能型創新創業人才。
3.2 著力改革生物工程本科專業人才培養模式,提升畢業生綜合實力
人才培養模式的改革是高校向應用型轉變的實質,生物工程本科專業要深化產教融合、校企合作、校地合作的人才培養模式,加快生物工程本科專業與企業、行業和地方政府等部門的融合發展、協同育人,共同制定應用型人才培養標準,共同制定人才培養方案、共同組建教學團隊,共同制定課程體系與教學內容,共同建設實踐教學基地,共同培養與評價,全方位實現生物工程專業人才培養與產業行業發展和用人單位人才需求的無縫對接。讓學生有更多機會參與企業行業的實踐活動,鼓勵學生開展社會實踐活動,加深學生對社會的認知和了解,發揮校內和校外實踐基地的作用,提高學生實踐動手能力、自信心、創新能力和適應社會的能力。真正做到學以致用。
3.3 課程體系與教學內容的重構是培養應用型技術技能型人才的基礎
生物工程本科專業人才培養方案中課程體系與教學內容的重構是培養應用型、技術技能型人才的基礎。要突破現有的學科框架,緊密結合企業行業發展、技術需求、建設需要和發展趨勢等,重構課程體系。突出以社會需求和學生就業為導向的多樣式人才培養方案,深入推進創新創業教育,增設實踐類課程,加大實踐教學比重,擴大學生在企業行業部門頂崗實習的規模和內容。以產業技術發展驅動課程體系和教學內容改革,除了公共課、基礎課(含專業基礎課)、核心課、方向課外,還應設置專業技能應用與實踐實習課,突出培養學生實踐動手能力的課程群。同時,要建立與企業行業合作的在線開放課程等。
3.4 加強就業指導,培養大學生正確的就業觀念
從安徽科技學院生物工程本科專業畢業生就業調查的情況來看,大多數用人單位強調要加強學生自我定位教育,很多畢業生就業時青睞工資待遇優厚、工作環境優越的工作,不愿意選擇到基層、環境艱苦或者繁雜的工作,更不愿意在一線工作。因此,學校要加大對畢業生的就業指導和就業觀念的轉變,利用班主任(輔導員)開設就業指導課,邀請相關企業行業負責人來校舉辦就業講座,利用周末、假期或畢業實習等讓畢業生深入到企業行業,了解用人單位對人才綜合素質和實踐技能的需求,讓學生提前做好就業的心理準備。
參 考 文 獻
關鍵詞 多媒體 生物工程 教學應用
中圖分類號:G633.91 文獻標識碼:A
1多媒體技術應用于生物工程的必要性
生物工程是一門新興的前沿學科,現在已經發展成為現代生命科學的最具活力的學科之一,并在我國醫學、農業等領域得到廣泛的應用。人類探究生命現象和生命本質的欲望不斷發展,生物工程科學也在不斷發展,生物工程學科研究的層次也在不斷深化,而這門科學的難度也在不斷增大。對于生物工程這門學科而言,知識點繁多、內容很抽象,各種新技術新方法,新概念不斷涌現,學生學習的難度也在不斷增強。尤其是對于技校的學生而言,他們的文化素養不高,理解問題、分析問題的能力有限,學生的綜合素養不高,在生物工程學習過程中,會遇到很多難題,這也是制約學生學習積極性的重要原因,是制約生物工程教學質量提高的重要因素。我們要如何解決這個問題,如何把抽象的內容轉變為形象的展現,如何提高生物工程教學的趣味性,提高學生的學習熱情,就成為需要認真研究的問題。而多媒體技術手段應用于生物工程教學,能夠實現生物工程教學的這種突破,因此,多媒體技術應用于生物工程教學中是很必要的。
2多媒體技術應用與生物工程的作用分析
2.1生動教學內容
在生物工程教學中,有很多教學內容是很抽象的,學生理解起來難度很大。傳統教學是通過一支粉筆,一面黑白,一張嘴的方式展開的,這種教學方式有很多的局限性,承載的信息量不大,最重要的是不能形象地展示教學內容,學生在生物工程學習的過程中,學習積極性不高,對知識的理解也很難。但如果多媒體技術可以被應用于教學中,可以把一些在傳統教學中很難用語言進行表達的內容或者是無法觀察到的內容直觀形象地展示出來,這樣可以有效生動課堂教學內容,提高學生的學習興趣,化抽象內容為形象的表示,更易于學生理解掌握,這對于加深學生對問題的理解,提高學生的學習熱情具有積極的作用。
2.2豐富學生視野
多媒體有個重要的優勢,就是在一定的時間內,可以呈現更多的形象生動的教學內容,這對有效豐富教學內容,豐富學生視野,提高學生的關注度具有積極的作用。傳統教學,在一定時間內容,呈現的教學內容有限,教學效率低下,應用多媒體之后,可以有效改變這種效率低下的狀況。對于生物工程這門學科而言,發展速度極快,同時,新技術、新方法層出不窮,所關聯的內容很多,如果能夠利用多媒體,把這些內容在有限的時間內,呈現出來,就可以極大地豐富教學內容,拓展學生的視野,使學生在第一時間接觸到生物工程領域最前沿的知識,這對于提高學生的學習熱情也具有積極的作用。多媒體在生物工程教學中可以應用的領域有很多,比如,應用于生物實驗教學中,在生物工程實驗教學中,教師也可以選擇一些實驗錄像,通過多媒體放映整個實驗流程,使學生產生身臨其境的感覺,再比如,應用多媒體播放一些生物工程類的講座,也可以有效豐富學生的視野。
2.3代替一些難以開展的實驗
生物工程教學中,有很多實驗內容,但有些實驗在實際操作過程中,有很大的難度,不容易開展。比如,有效涉及到有毒有害化學藥品的實驗,比如能夠引起神經中毒的聚丙烯酰胺,還有一些物品的分子交雜中涉及到放射性元素的,這些實驗如果操作不當很容易對人體造成傷害,開展的風險很大。另外還有一些實驗雖然無害,但成本高、周期長,這些實驗開展起來都有很大的難度,因此,很多條件下,這些實驗是不能開展的。但實驗對于學生是很重要的,對于培養學生的實驗精神,科學探究精神,對于學生有效理解生物工程有關內容都是很重要的。因此,教師可以通過多媒體方式代替部分難以開展的實驗,以實現實驗的效果。比如,可以利用多媒體播放實驗教學錄像,通過這種方式使學生觀看實驗的全過程,這對于提高生物工程教學的效果意義重大。
2.4減低教師的工作強度
對于生物工程課程而言,如果利用傳統手段開展教學活動,教師就需要進行大量的板書,并且要畫出很多圖片,教師的工作強度是很大的。但利用多媒體手段開展教學,就可以有效解決這一問題。教師通過課件方式教學,不需要在黑板上進行大量的板書,不需要畫出大量的資料圖片,這就能極大地節約課堂時間,提高教學的效率。另外,多媒體手段應用于教學活動中,內容清晰,豐富,對于學生有效理解問題,解決問題也具有積極的作用。
需要注意的是,多媒體手段應用與生物工程教學中,對于教師的要求更高了,首先,教師需要自己針對教學內容,針對自己學生的情況制作課件,教師不能簡單地從網上下載一個課件就進行講課,這樣,容易造成前后內容的不連貫,影響學生對生物工程知識的理解。另外,課件制作內容要適度,課件的內容選擇要立足學生實際,如果課件內容太難,也會增加學生的學習壓力,反而不利于學生有效學習。在應用多媒體授課的過程中,教師要加強與學生的對話交流活動,生物工程課程內容難度很大,只有師生相互交流,才能有效解決學生難以理解的問題,增強學生的學習自信,從而提高教學質量。
參考文獻
[關鍵詞]提升;生物工程;辦學優勢;方法分析
[中圖分類號] G64 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2016)11-0159-02
解決當代人類所面臨的人口增加、資源的匱乏、環境污染加劇、疑難病的治療等重大問題,需要依賴生物技術的發展和應用。基于此,作為高新技術重要組成部分的生a物技術,正受到世界各國政府和社會各界的重視,全球性的生物技術熱由此形成。化工學院生物工程專業自2000年成立以來,雖經歷一段時間的快速發展,但目前仍存在著師資力量相對薄弱、發展定位不清等問題。本文試圖通過構建特色專業人才培養體系、整合教學資源、實踐教學模式改革等方式來形成特色明顯的產、學、研相結合的教學體系,提升本專業的辦學優勢。該研究也可為其他礦業類綜合性高校生物工程專業辦學提供思路和參考。
一、生物工程的學科概況
生物工程是一個新興學科,它以人類生物產品需求為導向,融合生物學、化學、物理學和工程學的理論和方法,系統性地設計、優化和改造生物體系與功能,著重解決生命科學研究成果產業化所面臨的技術與工程問題,以推動生物產業健康發展。
生物工程因其獨特的研究對象而有別于其相關學科,其具有以下特點。一是借助于工程學技術,以生命科學研究成果為對象、以實現成果轉化和應用為基本任務,從而使該學科具有明顯的工程產業特征。二是通過基于生物學原理的創造和設計,緊密結合工程學的技術手段,大規模的生產出各種對人類有益的生物產品,具有應用技能與理論設計、創造融合互生的學科特質。三是該學科在當代科學技術發展中廣泛融合生命科學、化學以及物理學理論和工程技術問題,是基礎科學與工程技術交叉最具特征的學科之一。
生物工程產業隨著20世紀40年代起抗生素、氨基酸、有機酸等的工業化生產而逐步形成,早期以發酵產業為主。自20世紀70年代基因重組技術和以單克隆抗體技術為代表的現代生物技術的形成,為解決隨之產生的工程與技術問題,生物工程進入了一個新的階段,逐漸形成了微生物工程、細胞工程、酶工程、基因工程等研究理論與方法,于是生物工程成為了一門獨立的學科,并隨著生命科學的發展而迅速發展。生物工程正在成為發展最快、應用最廣、潛力最大、競爭最為激烈的領域之一,也是最有希望孕育關鍵性突破的學科之一。而生物工程產業作為一個正在崛起的主導性產業,已成為產業結構調整的戰略重點和新的經濟增長點,將成為我國趕超世界發達國家生產力水平,實現后發優勢和跨越式發展最有前途、最有希望的領域。
二、生物工程的學科內涵
生物工程學科的核心是研究和開發基于生物學理論基礎上的系統工程技術問題。本學科的主要特征是利用細胞或酶特有的代謝和轉化特性進行物質的加工與轉化,運用現代生物技術對生物體與生物分子進行改造,建立優化的生物過程與工藝實現先進生物制造。
細胞培養與代謝工程、生物催化與轉化工程、合成生物技術與系統生物工程、生物藥物與材料工程、生物資源與環境工程等高新生物工程技術已成為推動世界新技術革命的重要力量。隨著基因藥物、基因治療、轉基因作物、生物材料、生物能源、生物礦物技術等一大批高科技含量的產品在市場顯露出強大生命力,生物工程產生了巨大的社會效益和商業價值。
三、礦大生物工程專業的學科發展現狀
礦大生物工程專業十多年來始終以跟蹤生命科學與技術國際前沿和適應市場經濟需要為基準,隨著學科的發展,專業的內涵從傳統發酵工程拓展到了生物工程的整個領域,通過學科交叉形成了以生物工程上游、中游與下游技術緊密結合為主要特征的工業生物技術專業特色。
該專業存在的不足是,在礦業類綜合性高校中,生物工程專業還屬于非優勢專業,且存在著師資條件相對薄弱以及發展定位不清等問題;其專業課設置不是很合理,生物技術專業課及化學、化工知識學習深度均有限,本科畢業生勝任未來工作所需的科目較多,學業較重,要想學好學精需投入大量精力;本科畢業工作前景不是十分明朗,相關就業領域要求較高學歷,故多數畢業生選擇進一步深造學習,就業者一般從事層次較低的傳統生物技術工作或轉行從事其他工作。
四、提升礦業類生物工程專業優勢的方法分析
礦大生物工程專業可依托學校的國家級潔凈能源中心、低碳能源研究院及生物工程碩士學科點,以培養學生實踐能力和創新精神為核心,形成學科建設―專業建設―課程建設相互促進的格局,逐步將中國礦業生物工程專業建設成為“緊密結合區域經濟建設及礦區生態服務建設,培養高素質應用型生物工程產業人才”的特色鮮明的本科專業,加強對周邊院校生物工程專業的示范引導作用,吸引更多國內高水平的生物工程專業人才來本專業任教,形成區域產業人才培養的孵化器。
(一)構建特色專業人才培養體系
生物工程專業是在化學、化工、藥學、環境科學、生物冶金、生物脫硫和工程學基礎上發展起來的新興交叉學科,具有綜合性、實踐性強等特點。在課程體系的建設過程中應重點做好以下幾方面的工作。
1.完善具有鮮明特色、科學的人才培養方案。通過與本專業屬地礦業生物技術企業的結合,在培養目標方面充分考慮礦業生物技術企業快速發展的實際需求,使培養方案具有一定的前瞻性,突出人才的專業特色培養。
2.生物工程專業還應緊密結合華東區域經濟發展及屬地礦業生物技術公司發展的特點。生物工程專業還應結合中國礦業大學的校情,考慮周邊礦業生物技術企業發展的需要,設置一些相關課程服務于礦物生物技術的設計與改造;礦物生物分析、礦物生物處理技術;礦區環境生物修復;礦區廢棄物的生物轉化與循環利用、生物能源的開發以及這幾個層次的技術在許多礦業問題中同時交叉應用。
3.建立礦業大學特有的學生培養成熟度能力模型,客觀評價學生綜合素質。
4.構建畢業生質量評價監控體系,實施綜合評價。建立健全畢業生跟蹤機制,與企業共同尋找理論教學與工程實際應用的結合點,完善畢業生的質量監控體系。
(二)形成一支綜合素質高,學術水平高的教師隊伍
生物工程專業應努力建造一支結構合理、學術水平較高、工程能力較強的教師隊伍。可借鑒礦大化工學院過程控制專業的成功辦學經驗,多方面整合生工教師隊伍。
1.將低碳能源研究院的一些教師納入生工教師隊伍中來,因為其研究內容切合生物工程發展的最新狀況。根據生工能源的發展方向,可將其聘為生工的名譽教師,負責講授新技術和創新研究的一些課程,從而壯大教師隊伍,強化學術交流,增強生工專業學生的自豪感。
2.融合環測學院環境工程的一些教師,尤其是負責講授環境微生物學的一些教師,可邀請他們為生物工程專業的學生授課,也可將其納入生物工程的名譽教師。這樣既能壯大教師隊伍,又不會造成成本開支的大幅上升,師生比才會趨于合理。
3.聯系南京某高校的大牌教授,聘請他們為我院榮譽教授。多數礦大生物工程專業的教師與南京某高校教師淵源頗深,學術交流來往密切,可聘請在業內影響較大的資深教授作為生工專業的榮譽教授,定期為生物工程專業學生來校講學,強化學術交流氛圍。
(三)構建新型實踐教學體系
實習是實踐教學體系及高校人才培養計劃中的重要組成部分,是提高人才培養質量和促進理論與實踐相結合的重要實踐教學環節,同時也是推進素質教育、培養學生創新精神、提高學生實踐能力的重要過程。通過實習,可以使學生獲得生產實踐知識和技能,鞏固所學理論知識并使其與生產實踐相結合,培養學生團結協作,不斷提高學生分析和解決問題及獨立工作的能力。為進一步加強對實習教學工作的組織領導和科學化管理,不斷提高實習教學質量,學校大幅度地提高了認識實習、生產實習、畢業實習及其他各類教學實習的經費。
1.實習應體現“就地就近、互惠互利、專業對口、相對穩定”的原則,探索學院與實習單位建立“實習-見習-就業”的校企合作模式。
2.實踐教學體系還應形成“基礎―綜合―設計―創新”逐步推進、“啟發―引導―討論”和“發現―論證―研究”方法結合的實踐教學新模式;構建“實驗―實踐―實習”相互補充、“課內―課外、校內―校外、教學―科研”相結合的實踐教學方法。
3.努力尋找生物工程專業建設與區域經濟發展、礦區經濟發展相結合的切入點,提出“寓教于研,以研促教,研教融貫,教研相長”的理念,形成校內外基地互補、產學研基地結合的實踐教學基地新模式,強化了學生工程實踐能力。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 馬越,廖俊杰.現代生物技術概論[M].北京:中國輕工業出版社,2007.
[2] 國務院學位辦提供的《一級學科》和《博士、碩士學位基本要求》征求意見稿[Z].學位辦[2012]54號.