农业生物技术专业范文

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农业生物技术专业

篇1

摘要:基因工程学课程在生物技术专业培养目标中定位于专业必修课,是专业主干课程。该课程与生命科学密切相关,前后与其他学科的有机化学、基础生物化学、分子生物学、细胞生物学等课程有密切联系。基因工程学课程是一门承上启下的高端课程,是连接于本科生和研究生之间的纽带课程。为适应现代高等农业院校生物技术专业培养创新型人才的需要,基因工程类课程在理论教学、实验教学以及实践教学等方面进行了一系列改革创新,并取得了一定的教学成果,为生物技术专业创新人才培养打下了良好的基础。

关键词:农业院校;生物技术;基因工程;教学改革;实践

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)21-0133-02

生物技术专业是在顺应时代经济科技发展的条件下建立起来的,学制四年,授予理学学位,培养具备较系统的生物技术专业及相关学科的基本理论和实践技能,能在有关高等学校或科研单位从事教学或科学研究,能在生物产业、医药卫生、农、林、渔、环保、园林等行业从事与生物技术相关的基础与应用研究、技术开发或管理工作的高级专门技术人才。基因工程学作为生物技术专业的一门专业基础课,在临床医学、农业生产等若干领域实际应用的一门学科,也是最具生命力和最引人注目的前沿学科之一。其任务主要是从分子水平阐明基因操作主要技术的基本原理、载体的构建与应用、基因的表达与调控等内容。目的是使学生掌握高等生物基因工程的研究目标、现状与进展,以及基本实验操作技能。

一、教学建设与改革

(一)教学内容与课程设计

基因工程学理论教学内容主要介绍基因工程的基本理论、基本实验方法以及最新研究成果,阐明基因与基因工程操作的主要技术原理,基因克隆的酶学基础及基因克隆的各种质粒载体,原核、真核基因的表达与调节,基因的分离与鉴定等内容。基因工程学实验教学内容以大肠杆菌的感受态制备为基础,进行质粒DNA转化大肠杆菌感受态细胞,质粒DNA的提取、鉴定,以及质粒DNA的酶切与连接等实验。目的是使学生全面、系统地了解和掌握基因工程学的基本理论、实验技术及实践技能。

(二)教学方法与教学手段改革

在教学方法上,改变传统“填鸭式”教学方法,引入案例教学法、互动式教学法及讨论式教学法。根据教学目标的要求,课堂上利用案例引起教学活动,将在生产一线、基层培训中遇到的实际问题和解决的实践经验带入课堂,将参加全国各大学术会议中学习到的最新研究成果、最新学术前沿知识融入课堂,再把诺奖、院士、知名学者等名人事迹和科研成果引入课堂,进行案例式教学。对有争议性问题,组织学生进行互动式研讨,采取具有针对性、实践性、启发性、研究性和时效性的教学方式,进行互动式、讨论式、启发式教学。开发学生智力,培养学生能力,提升学生素质。启发学生思维,增强学习兴趣,提高教学效率,最终达到学生自主学习的目的。在教学手段上,采用教学效果更加形象和直观的现代化多媒体与讲授相互结合的手段进行教学,有利于学生对知识的理解和记忆。

(三)教学管理改革

在各个教学环节中,对教学的每一过程都要求一丝不苟、精益求精、认真负责。对课程梯队新任教师实行试讲制度、听课制度及进修制度,制定自我进修提高计划,支持青年教师到外校进修或去国外攻读学位。认真备课,疑难问题及时请教老教授。认真批改作业,详细解答学生的疑问,做到当堂课问题当场解决。积极开展与本课程有关的第二课堂活动和课题组活动,充分利用实验环节中的科研训练项目,促进学生理论联系实际,培养学生的实践动手能力、分析问题能力和综合能力。在课程考核中,课程理论考核占70%,实验考核占30%。实验考核根据实验表现、操作能力及实验报告综合评定成绩,成绩分为A、B、C、D四个等级,即优秀为A、良好为B、一般为C、差者为D。另外,在实验考核中,纳入了科研训练环节,独立设计并完成试验的学生给予实验考核分数的适当倾斜。

二、教学效果

(一)学生学习效果

基因工程学课程使学生能够全面系统的了解高等生物基因工程的研究内容、现状与进展,以及在临床医学、农业生产、化学制剂等方面的应用;使学生掌握了基因工程学最基本的五大实验技术,成为继续深造读研学生必备的基本技能。本课程学生考试成绩合格率为100%,优秀率达85%以上;在学习本课程的基础上,考研学生的录取率达90%,入学研究生学校的反馈评价优秀率为100%。

(二)学生科研成果

近年来,通过一系列的教学改革与创新,本专业学生根据基因工程学课程实验和实践教学中科研训练项目的研究内容和试验经验,本科生申请立项大学生创新创业训练计划项目20余项,其中“国家级大学生创新创业训练计划”项目2项,“省级大学生创新创业训练计划”项目3项,“校级大学生创新创业训练计划”项目18项;20余人本科生发表科研论文,其中本科生为第一作者发表科研论文10余篇,核心期刊论文8篇;本科生获奖20余人次,其中获得第十三届、第十四届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛三等奖2项,获得第十三届、第十四届“挑战杯”吉林省大学生课外学术科技作品竞赛二等奖2项,院校级学科竞赛奖多项。在取得上述成果的基础上,3名学生获得本科生优秀毕业论文,6名学生保送硕士研究生,10余名学生顺利考入南开大学等知名院校研究生。

总之,基因工程学课程作为生命科学领域的核心课程,在理论教学、实验教学以及实践教学等方面进行了一系列改革创新,取得了一定的教学成果。尤其在基因工程学实践教学方面使学生获得了实实在在的基本实验操作技能,为学生继续深造攻读学位、完成毕业论文试验做好了垫,也为生物技术专业创新人才培养打下了良好的基础。在今后的教学中,对生物技术专业课程将继续进行探索和创新,以期达到培养具有高科研素质创新人才的目的。

参考文献:

[1]任桂萍,王文飞,尹杰超,等.分子生物学与基因工程实验课改革的探索与实践[J].教育教学论坛,2015,42(10).

[2]贾立军,张守发.综合性大学农学院教学方法的改革与创新人才培养[J].黑龙江畜牧兽医,2012,(8).

[3]梅辉,韦琴,张军林,等.微课在本科院校实验教学中的应用――以“基因工程实验”为例[J].黑龙江畜牧兽医,2016,(7).

[4]陈桂敏.基因工程实验教学改革与探索[J].课程教学研究,2015,(6).

[5]王小敏,叶晓霞.综合性实验在基因工程实验教学中的应用[J].教育教学论坛,2014,25(6).

[6]贾立军,张守发,鲁承,等.边疆高校兽医学科创新人才培养与实践[J].黑龙江畜牧兽医,2016,(2).

收稿日期:2016-12-10

篇2

关键词:食品科学与工程;食品生物技术;教学现状

1 问题的提出

生物技术是“应用自然科学及工程学的原理,依靠生物催化剂(酶或活细胞)的作用将物料进行加工,以提品或为社会服务”的技术。

生物技术是一门实验学科,作为世界三大高新技术之一,其飞速发展使其日益渗透到各学科领域及人类生活的各个层面。随着生物技术在食品工业应用中的日益广泛和深入,它已逐渐成为提升我国食品工业技术含量、参与市场竞争的重要核心技术。因此,培养既掌握食品工程技术,又能将生物技术熟练应用于食品加工中的复合型高级专业人才,是食品工业发展对专业人才的基本要求。

然而,生物技术在食品科学与工程学科的教学领域中并不是传统的学科,关于它的教学,我们没有多少经验可循。因此,调查食品科学与工程学科生物技术教学现状对食品学科的发展具有重要的意义;对研究生物技术在食品科学与工程学科的渗透具有一定的学术价值;对了解兄弟院校的教学情况,相互取长补短以指导本专业的教学具有重要的实用价值。

2 食品科学与工程学科生物技术的教学现状

为了充分调查食品科学与工程学科生物技术的教学现状,并进一步为本学科课程的设置提供依据,我们以问卷调查的方式收集了全国多所院校本科教学和研究生教学两个层面的相关资料,进行了较深入的分析研究。

2.1 本科教学

在食品科学与工程学科本科教学课程设置方面,我们调查了江南大学、中国农业大学、中国海洋大学、浙江大学、福州大学、天津科技大学、河南农业大学、西北农林科技大学、常熟理工学院、暨南大学、广东海洋大学、山东农业大学、山东轻工业学院13所高等院校,统计发现,少数高校除生物化学和微生物学两门专业基础课外,没有设置相关的生物技术课程,如江南大学、山东农业大学等。多数高校设置了相关的生物技术课程,如食品生物技术、食品生物技术导论、食品酶学、发酵食品工艺学等,有的作为选修课,有的作为限选课或必选课。

2.2 研究生教学

在食品科学与工程学科研究生教学课程设置方面,我们调查了江南大学、中国农业大学、东北农业大学、华南理工大学、中国海洋大学、浙江大学、福州大学、天津科技大学、西北农林科技大学、暨南大学、广东海洋大学、陕西科技大学、山东师范大学、山东农业大学、山东轻工业学院15所高等院校,经调查发现,与本科教育相比,在研究生教育阶段,各高校不同程度地加强了学生生物技术知识的学习和技能培养。其中,中国农业大学尤为突出,它将食品生物技术作为一个专业设置在食品科学与工程的一级学科下,分设食品基因工程、食品蛋白质和酶工程、发酵工程、食品微生物学、果蔬生理与分子生物学、葡萄栽培与葡萄酒酿造6个研究方向,所设置的生物技术类课程主要有食品生物技术、高级生物化学、食品生物技术专业Seminar、分子生物学专题等学位课,以及基因工程专题、细胞工程进展、发酵工程专题、食品酶学、高级食品微生物学、发酵食品研究进展、高级葡萄生理与分子生物学(葡萄酒方向必选)、葡萄酒化学进展(葡萄酒方向必选)、果蔬采后生理研究进展(果蔬贮藏方向必选)、蛋白质化学、生化技术、活性酶蛋白凝胶电泳技术、食品微生物实验新技术等选修课。多数院校在食品科学专业设置了食品生物技术研究方向,如江南大学、华南理工大学、天津科技大学、福州大学、山东师范大学、山东轻工业学院等。多数高校的食品科学专业将食品酶学或食品生物技术(中国农业大学选择的是食品生物技术研究方法与进展)作为必修课,其他专业或必修或选修,也都设置了食品酶学或食品生物技术课程。也有部分学校设置了其他生物技术课程,如陕西科技大学食品科学专业将现代食品微生物学和现代分子生物学作为学位课。

从学分要求上看,各高校对硕士研究生总学分的要求在30~35分,其中生物技术类课程的学分为4~12分,占总学分的12%~35%。

2.3 理论学习与实验学时的分配

在同一门生物技术类课程理论学习与实验课时的学时分配上,各高校之间也存在着很大差别。在本科学习阶段,多数院校未设置实验内容,只有少数院校例外,如浙江大学和山东轻工业学院,两者都为本科生开设了食品生物技术选修课,共40学时,其中实验16学时。

在硕士研究生阶段,各院校的情况也不尽相同。有的学校只有理论课的学习,而没有设置实验环节,如山东农业大学,设置了食品酶学和生物技术在食品工业中的应用两门生物技术课程,作为专业选修课均为纯理论课,各40学时;天津科技大学的食品生物技术为纯理论课,共64学时。但多数院校设置了实验学时,如江南大学设置了4门相关课程,食品酶学学位课63学时,其中实验27学时;生化分离技术学位课44学时,无实验内容;食品生物技术选修课30学时,无实验;细胞与分子生物学实验技术选修课60学时,其中实验20学时。还有些院校设置了专门的生物技术实验课程,如中国海洋大学有专门的食品生物技术实验课程,34学时,暨南大学有高达72学时的食品生物技术综合实验课程。

2.4 实验内容的设计

各院校对实验内容的设计差别很大。有些院校在实验内容的设计上不考虑与食品专业的直接相关性,如中国海洋大学和西北农林科技大学的食品生物技术实验课,只涉及细胞工程和基因工程两大实验内容。有的院校只涉及与食品工程密切相关的生物技术实验内容,如山东轻工业学院设置与食品工业密切相关的酶工程与发酵工程核心技术作为主要的实验内容。也有些院校比较全面,如江南大学既涉及作为生物技术本身核心的基因工程实验内容,又涉及与食品工业密切相关的酶工程内容。而暨南大学食品生物技术综合实验则最为全面,既涉及基因工程、细胞工程等生物技术本身的核心实验内容,又涉及与食品工业密切相关的如α-淀粉酶、果胶酶、过氧化物酶的活力测定等酶工程的内容,以及如腐乳毛坯的制备等发酵工程的实验内容。

3 结束语

通过对相关高校食品科学与工程学科生物技术教学现状进行分析和归纳总结,我们可得出以下结论和启示。

3.1 总体对生物技术重视

近些年来,由于生物技术的发展深刻影响着食品工业技术水平的提升,因此,各高校的食品科学与工程学科普遍重视生物技术的教学,无论在本科学习阶段还是在硕士研究生阶段都有除生物化学与微生物学两门专业基础课以外的生物技术相关课程,这与十几年前相比有着本质的区别。

3.2 各高校之间的严重不平衡性

各高校之间在生物技术课程的设置上,存在着严重的不平衡性,这包括所开设的课程、总学时数、实验学时数以及实验内容的设计等多个方面。

3.3 本硕学习内容之间的难衔接性

篇3

关键词:生物技术 发展现状 发展趋势

一、前言

我国的生化工程学科是在20世纪80年代初开始建立的,20多年来我国经历了将化工技术用生物技术和融合生物技术知识发展生化工程的2个阶段。[1]生物技术服务的领域主要包括医药、农业、食品、化工、冶金、能源等方面。在与人类健康有关的重要领域,已能设计和制造脏器、诊断试剂以及治疗药物;在农业上,能够制造兽药,培养植物细胞、利用基因工程和细胞工程技术获得抗病毒、抗虫、抗除萎剂、抗冻、抗旱、抗盐、保鲜、高蛋白、高养分的植物新品种和良种家禽、家畜;在化工方面,生产氨基酸、生物大分子及基本有机化工产品,如乙醇、丁醇、丙酮等,利用基因工程技术和细胞融合得到高产工程菌,为化工生产提供高效、低成本的新途径;另外在“三废”处理、低品位金属提取、生物能源、煤的气化和液化等方面都有不同进展。这些技术的丰富交叉引起了世界各国的强烈兴趣,生物技术商品化的竞争已经到来。

二、生物技术定义

所谓生物技术,即为应用生命科学研究成果,以人们意志设计,对生物或生物的成分进行改造和利用的技术。现代生物技术综合分子生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学、胚胎学、免疫学、化学、物理学、信息学、计算机等多学科技术,可用于研究生命活动的规律和提品为社会服务等。20世纪30年代生物技术以发酵产品为主干,40年代抗生素工业成为生物技术产业的支柱产业,50年代氨基酸发酵和60年代酶制剂工程相继出现,到70年代DNA重组技术使生物技术得到了突飞猛进的发展,并与信息技术、材料技术及能源技术共同构成了人类新的技术革命的基础。[2]

生物技术是现代生物学发展及其与相关学科交差融和的产物,其核心是以DNA重组技术为中心的基因工程,还包括微生物工程、生化工程、细胞工程及生物制品等领域。

三、生物技术的发展现状

近些年来,以基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程为代表的现代生物技术发展迅猛,并日益影响和改变着人们的生产和生活方式。所谓生物技术(Biotechnology)是指“用活的生物体(或生物体的物质)来改进产品、改良植物和动物,或为特殊用途而培养微生物的技术”。生物工程则是生物技术的统称,是指运用生物化学、分子生物学、微生物学、遗传学等原理与生化工程相结合,来改造或重新创造设计细胞的遗传物质、培育出新品种,以工业规模利用现有生物体系,以生物化学过程来制造工业产品。简言之,就是将活的生物体、生命体系或生命过程产业化的过程。

鉴于世界上技术先进,经济发达国家对生物技术的高度重视,面对世界新技术革命的挑战,我国“863”高科技发展计划把发展生物技术放在首位,结合我国国情,以解决发展我国农业、医药中存在的关键技术为重点,确定了三个主题:一是高产优质抗逆的动植物新品种、二是新型药物、疫苗和基因治疗、三是蛋白质工程。

四、生物技术的发展趋势

(一)生物技术在农业中的发展趋势

充分利用我国丰富的和特有的遗传资源,分离克隆有自主知识产权的基因和基因工程品种已刻不容缓,以期在以“基因”为核心的生物技术产业中取得主动。实现单基因生物抗逆向持久性抗逆、生物性抗逆向非生物性抗逆的转移。重视转基因植物的环境安全性评估,借鉴国外的成功经验,防止转基因植物危害的发生与蔓延。随着基因组时代向后基因组时代的过渡,研究重心已经从揭示生命的所有遗传信息转移到整体水平上对生物功能的研究。因此,在整体水平上研究细胞内蛋白质的组成及其活动规律的蛋白质学的发展和成熟,必将与基因组研究互相补充,给农业生物技术带来革命性改变。建立一支专门的农业生物技术队伍,尤其是基因工程专业队伍,杜绝一哄而上,避免人财物的无谓浪费,把有限的资金用在刀刃上。

(二)生物技术在环境中的发展趋势

在污染的处理过程中,传统的物理或化学处理方法常伴随二次污染,且运行费用高,处理问题单一而微生物对各类污染物均有较强、较快的适应性,并可将其作为代谢底物降解和转化因此,生物处理具有效果好、运行费用低、无二次污染等优势,是保障可持续发展的一项最有力的技术措施。[3]

生物技术的发展趋势将朝着传统技术的改良、与其他污染处理手段相结合和与现代高新技术相结合等方向发展,研究高效快速的工艺流程。

(三)生物技术在工业中的发展趋势

工业生物技术的新崛起有两个巨大的推动力,即社会强烈需求和生物技术的进步。人类社会发展迫切需要解决的问题是资源、能源、人口、环境问题.随着生物技术突破性进展,使得人类可以设计和构建新一代的工业生物技术,可高效快速地将各类可再生生物质资源转化为新的资源和能源。工业生物技术在生物能源、生物材料以及生物质资源化方面发挥着重要作用。其中生物能源、生物材料、生物质资源化等都是现在以及将来发展的重中之重。

四、结语

生物技术是2l世纪改变人们生活方式最重要的科技手段。发展生物技术,实现产业化,将为国民经济培育新的增长点。大力发展生物技术和生物技术产业,需要有高水平的专业技术人才,只有高水平的专业技术人才才能掌握现代生物技术,为实现和发展生物技术产业作出应有的贡献。

参考文献:

[1]欧阳藩.生物技术发展现状及发展战略[J].现代化工,2004(6):1-7.

[2]瞿礼嘉,顾红雅,胡苹等.现代生物技术导论[M].北京:高等教育出版社,1998.

[3]沈齐英,葛明兰.环境生物技术的发展和现状[J].北京石油化工学院学报, 2001(2):33-36.

篇4

一、加强农业科技管理,大力发展知识农业

1、适应知识农业发展需要,创新农业科研教育组织

为提升农业科技水平,策划农业科技发展方向与目标,加强科技计划的管理与考核,“农委会”于1986年成立任务编组的“农业研究发展小组”,于1993年改组,确定该小组的主要任务:(1)农业科技发展政策及法规的拟定;(2)计划的规划、评审及预算编列;(3)计划的推动、管理、成果检讨与绩效的考评;(4)人才培养及国际合作的规划、推动与管理;(5)科技会议的筹划及其结论与建议事项的推动;(6)与相关“部、会”、学术及研究机构有关农业科技计划的协调与联系。随后又改组为任务编组的“农委会”农业科技研究发展委员会。这一时期台湾农业科技集中在“农委会”农粮处主管,部分科技项目由“农委会”有关业务处室管理。此外,“国科会”生物处主管台湾地区农业生物科技的基础研究。

为了适应知识农业发展的需要,“农委会”着手研究调整农业试验研究机构,于2000年把拟成立“农业部”作为工作重点来抓,研究设置“农艺研究署”,从事全台湾农业科技研发工作。

为了迎接生物科技新纪元的到来,“中研院”设立生物农业科学所,台湾大学成立生物技术中心,中兴大学成立农业生物技术研究所。民间企业于1998年投资12亿元新台币成立了花卉生物技术公司,投资六亿元新台币成立家畜疫苗公司。近几年还先后把屏东技术学院和嘉义技术学院扩大为屏东科技大学和嘉义科技大学。

各有关农业科技的研究机构的分工是,“中央”研究院主要从事学术及基础方面的研究工作;大专院校则以教学及训练人才为主,研究工作为其业务的一部分;公营事业机构研究所及财团法人或类似组织的研究所从事专业性特定项目的研究工作;而原省属的试验研究机构为从事台湾地区全面性的试验研究工作的主干。有关农业科技研究发展对于基础研究、应用研究、技术发展与商品化及应用,依上、中、下游各层次负责推动。

2、应对国际农业科技发展趋势,加快高新技术创新步伐

1992年“农委会”农业研究发展小组依据《台湾科学技术发展12年长程计划及6年中程计划》、《农业综合调整方案》有关农业科技发展目标,以及历次“行政院”科技顾问会议农业组顾问建议事项,确定生物技术、生物防治、种苗繁殖、栽培渔业、动物用生物制剂等五个领域的研究发展重点,加以推动实施。其湾“农渔牧产业自动化”十年计划,约投入经费25亿元新台币。

从1997年7月至2000年6月,台湾“农委会”按照台湾地区“跨世纪农业建设方案”中的有关“发展政策导向的产业科技”要求,在重点产业科技、加强生物技术的研发与应用、整合农业科技研究群及区域推广体系、加速农业自动化与信息科技应用等方面研究取得一批成果。

2000年夏季,台湾“农委会”研究拟定“迈进二十一世纪农业新方案”,做为2001年至2004年农业政策蓝本。该方案提出了“发展农业知识经济,厚植农业竞争得基”策略,明确了新世纪初台湾地区农业知识经济的发展重点。2001年台湾农政机关用于扶持农业知识经济发展的经费预算为450.01亿元新台币,2002—2004年约需195.18亿元新台币用于支持农业知识经济发展。

2001年“农委会”制定台湾地区农业各领域科技发展中程纲要,包括11个研究领域,分别是作物科技领域、林业科技领域、渔业科技领域、畜牧业科技领域、农业环保科技领域、农产品加工科技领域、农业自动化科技领域、农业共通性科技领域、农业生物技术领域、林业防灾科技领域,“农委会”计划从2000—2004年度,共投入241.56224亿元新台币用于支持农业科技研究。

从上述分析可以看出,二十一世纪前十年台湾地区农业科技发展方向主要是:(1)在生产方面:建立高科技、高效率的农业生产体系,提高国产农产品的市场竞争力,突出加强生物技术的研发与运用,创造台湾地区农业的新绿色革命:加速农业自动化与信息科技应用,提升产业竞争力。(2)在生活方面:生产卫生、安全、高品质且多样化的农产品,提升国民生活品质质,重点发展高品质且多样化的农产品,满足消费大众需求;结合民间力量发展食品科技,带动产业发展。(3)在生态方面:减轻农业生产对环境的冲击,强化农业支持生态环境维护的功能,重点改进动植物生产、检疫防疫技术与体系,保护国内农业生产环境;加强农业资源保护利用,维护自然生态环境。

3、大力推动农业生物技术的研发与应用

鉴于农业生物技术将成为21世纪世界产业发展趋势,为了加快台湾生物技术的研究创新及其应用技术的发展,突破台湾农业发展与产业结构调整的瓶颈,提升传统农业的技术能力,近十几年台湾在生物技术产业发展方面,不断增加研发经费、人力和设备投入。

1995年8月台湾“行政院”第2443次会议通过《加强生物技术产业推动方案》,并于1997年修订方案内容,确定将农业与医药领域的生物技术,作为台湾全力发展的重点科技。“农委会”为落实“行政院”《加强生物技术产业推动方案》,1996年优先执行了花卉种苗、动物用疫苗及生物农药三个推动计划。

1997年3月,台湾“国科会”委员会选定农业生物技术为台湾四个“国家型”科技计划之一。同年10月,成立台湾农业生物技术“国家型”专案计划规划工作小组。1998年1月,聘任该计划个案咨询委员会委员。1998年2月,台湾农业生物技术“国家型”计划的目标、规划重点提交“国科会”委员会审定通过,推动执行,课题申请通过率为45.2%。1998年7月,公布1999年度第一期三年的课题补助金额,共有42项课题列入该“国家型”计划。其主要研究目标是:(1)整合台湾农业生物技术产业研发既有人力、物力与技术资源,落实产业应用,使农业生物技术在台湾得以生根并茁壮发展;(2)加强本土性的具有产业发展潜力的农业生物技术产品,以提升台湾生物技术产品的国际竞争力;(3)建立台湾研发与应用体系,确保台湾农业生物技术产业的永续发展,尽快提升台湾的农业生物技术水平;(4)整合以产业发展为导向的尖端农业生物技术研究,把台湾建成为亚太地区农业生物技术产业研发与营运中心,促进台湾加入WTO后的农业发展。

该科技计划的重点研究领域是:(1)、花卉及观赏植物领域,(2)植物保护领域,(3)水产养殖领域,(4)动物用疫苗领域,(5)农产品保鲜利用领域,(6)农业环境保护领域,(7)保健及药用植物领域。

4、加快农业科技管理创新

“农委会”为加强农业技术发展规划及本会农业科技研究发展计划的执行、管制与运作,设立农业科技审议委员会,该委员会的任务是:农业科技研究发展方向规划的咨询,农业各产业技术发展政策、制度、法规、策略及重大方案审议之咨询,农业科研计划资源分配审议的咨询,农业科研计划成果检讨审议的咨询,其它农业科技发展事项的咨询。委员会下设农业、林业、渔业、畜牧及生物技术五个技术领域审议小组,各技审小组的任务是:对“农委会”个别产业技术发展规划及审议的咨询,“农委会”科研计划审查及管理考核咨询,“农委会”科研计划与业界合作事项协调及审议的咨询,“农委会”有关科研计划事项的咨询。

为加强农业科技研究发展计划执行绩效评估,促使农业科技研究经费有效运用,“农委会”2001年3月6日成立农业科技绩效评估委员会,该评委会的任务是:以农、林、渔、牧及生物技术等领域科技研究计划为对象,评估过去该领域的研究计划执行绩效;评估农、林、渔牧及生物技术等领域科技研究成果所建立的技术,对提升台湾地区农业产业竞争力的效益。评委会设委员23—25人,由“农委会”主任委员遴聘学养优异、经验丰富,对产业科技、经济充分了解的相关产、官、学、研界专家兼任。评委会在对各领域专业技术进行评估时,得视需要聘请该领域的相关专家若干位参与绩效评估。此外,还在台湾地区农业生物科技“国家型”计划中设立了咨询委员会,在台湾地区农业科技中程发展纲要各领域聘请评审委员会。

二、注重农业科技投入,扶持技术创新

从下表可以看出,台湾地区农业科研经费投入常年维持在较高的水平。

台湾地区农业科技经费投入

年度经费年度经费

199621.135200145.04193

199715.3857200249.51840

199816.6880200355.26226

200029.79313200461.94672

注:2000—2004年为中程科技纲要需求估计数

1996年度(1995年7月1日—1996年6月30日)台湾地区农业科研经费为21.135亿元新台币(下同),其中农业基础研究(含农艺学、园艺学、农业化学、畜牧兽医、森林及水土保持、渔业科学及农业工程)的经费投入为3.9450亿元新台币,其经费主要来源是“国科会”和“中研院”,共执行537个研究课题,参加研究人员1206人。同年度的农业应用研究与技术发展(含农作物科技、林业科技、渔业科技、畜牧科技、食品科技等)的经费投入为17.19亿元,执行197项整合性研究发展计划,参与研究人员5142人。

在研究成果方面,共有952篇研究、72本专著、934项技术报告发表,完成55项技术创新和923项技术服务,实现技术转移18项,取得专利权6项、著作权3项。从1996年度的农业应用研究与技术发展的经费投入结构看,应用研究占70%(12.172亿元),应用基础研究占3%(0.439亿元),商品化开发研究和技术发展占18%(3.077亿元),其他研究占9%(1.504亿元)。

1997年度台湾地区农业科技应用研究与技术发展经费投入为15.3857亿元。1998年度台湾地区农业科技应用研究与技术发展经费投入为16.6880亿元。从1998年度台湾地区农业科技各领域经费投入结构看:重点产业及资源保育利用研究发展的经费为10.94648亿元,农业生物技术领域经费2.12078亿元,食品加工科技经费投入为1.79738亿元,遥测技术及精准农业科技经费投入为0.44965亿元,农牧渔产业自动化科技经费投入为2.60亿元,其中重点产业领域内部经费投入结构为:作物育种及生产技术研究2.822亿元,农业生物遗传资源研究利用0.8亿元,动植物防检疫与病虫害防治研究1.25755亿元,渔业生产科技研究发展0.805亿元,畜牧生物科技研究发展1.46606亿元,农业废弃物利用及公害防治技术研究0.44431亿元,水土森林资源保育利用及水利科技研究0.95641亿元,农业经济、农产运销技术与农民辅导研究0.52亿元,农业科技人才培育、国际合作及计划管理0.6亿元,农业资导系统建立研究与利用1.07515亿元。

“农业生物科技国家型计划”经费,包括台湾地区“国科会”、“农委会”、“中研院”、“环保署”和财团法人台湾农业生物技术中心五部分的研发投入,预估1998至2001年度,总额达到8亿元新台币。各年度分别为0.2亿元、2.11亿元、2.6亿元和3.1亿元。

三、加强农业科技推广,促进技术成果转化

1、制定农业技术成果转化政策法规

主要包括《“行政院”加强生物技术产业推动方案》、《“农委会”农业科技计划产学合作实施要点》、《“农委会”科技计划已有成果拟进行产学合作加速商品化的项目一览表》、《“农委会”科学技术研究发展成果归属及运用办法》、《“农委会”主管计划研究成果技术转移执行要点》等法规。

《“行政院”加强生物技术产业推动方案》提出台湾地区生物技术发展策略是加强研究发展与其成果移转、扩散及应用,整合产、官、学、研的研究发展体系,成立“国家型”计划,畅通研究、发展、生产三者之间的渠道,以加强生物技术产业发展。其中与农业相关的主要内容有:修订生物性农药开发相关法令规范;推动农业生物技术国家型计划以花卉种苗、水产养殖、动物用疫苗、生物性农药、保鲜技术等方向为重点,并落实于产业发展;加强花卉新品种智能财产权保护,并纳入植物种苗法新品种命名及权利登记范围的花卉种类,加强花卉新品种权利保护,以提高育种研发意愿,推动花卉种苗产业发展。

“农委会”为提高农业科技研发绩效,鼓励民间产业界积极参与农业科技研究与开发应用,以加速落实研发成果于产业发展,于2001年4月3日制定了《农业科技计划产学合作实施要点》。“农委会”的经费支持主要用于人事费、研究设备费、包括杂支、材料、仪器设备维护等其它研究有关费用、管理费和必要的技术移转费用。

《“农委会”主管计划研究成果技术转移执行要点》提出,移转研究成果的技术或智能财产权给予厂商时,应以该成果作价取得价款。技术成果移转作价原则以“农委会”资助研究总经费乘下列百分比收取之:(1)参与开发的合作厂商收取5%,未参与开发的厂商收取10—15%。(2)技术成果最终使用者若为供个别农家使用则收取5%,供农企业使用则收取10—15%。

2、推动农业科技推广方面的研究

台湾地区各年度的农业科研课题均包括与农业技术推广和成果转化方面有关的研究课题。从2001年度台湾地区“农委会”主管科技计划研究重点内容看,与推广相关的研究主要有,在农业政策方面,设有《农产运销制度、法规、批发、零售、渠道与市场的规划及评估研究》在健全组织及人力资源,提升农业经验管理效益方面,设有《农民组织功能研究》、《农业推广体系研究》、《农村建设规划研究》、《农业人力资源研究》、《农民福利制度研究》、《农业金融结构研究》;在农业生物技术产业方面,设有《推动花卉种苗、生物性农药、动物用疫苗及水产养殖生物技术产业发展研究》;在农产运销电子化方面,设有《推

动产销与网络商城信息整合研究》、《农业自动化与电子化推动配合措施研究》、《农产运销自动化及电子化研究》等。

从1999年度台湾地区“农委会”主管农业科技计划实施结果看,安排与农业技术推广相关的研究课题主要有,《现有农业网站与农业推广网络系统评估》、《农业知识信息推广体系研究》、《农业推广远距离教学系统的规划》、《农业知识创新的传播研究》、《作物基因转移技术的开发应用研究》、《生物技术在植物病虫害诊断与防治上应用研究》、《生物性农药的生物技术应用开发研究》、《生物肥料的生物技术应用开发研究》、《应用生物技术加强花卉种苗产业发展研究》、《加强推动动物疫苗产业发展研究》、《农产品服务业自动化计划配合措施研究》、《加强食品工业技术及管理的辅导》、《灵芝和樟芝菌种发酵培养技术开发研究》。

【参考文献】

1996年、1997年、1998年“中华民国”科学技术年鉴,“行政院国家”科学委员会编印

“农委会”九十年度委外办理之科技计划研究重点、汇整单位及汇整人一览表

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在电影《生化危机》中,小小的“T病毒”从发生到传播再到毁灭世界,让观众惊呼这是“一个病毒引发的血案”。失控的生物真的可以毁灭世界吗?电影中的T病毒是一种变异的新型RNA病毒,只要一个生物被T病毒所感染,其本身的新陈代谢速度就会迅速加快,一旦生物体的新陈代谢以不正常的方式迅速增进,那么就会陆续出现电影中的症状直至变成丧尸。这样的艺术创作让电影充满了科幻色彩,而现实生活中一种病毒往往只能感染单一或少数生物,当病毒摧毁一定量的生物时,也会因为减少宿主的数量而降低传播速度,最终融入生物圈的平衡中,况且人类面对病毒的能动性是极大的,诸如天花、SARS、H1N1等曾疯狂地在世界各地肆虐的病毒,而今都已销声匿迹,人类甚至已经研制出了预防这些病毒的疫苗。我曾经一度觉得这一系列的电影是骇人的恐怖片,而现在我不再担心哪一天身边的生物会变成丧尸,因为,真实的世界中没有坐享利益的Umbrella公司,只有科学的大伞为我们挡风遮雨。一年之前,我选择了生物技术专业,而今,我在夏意正浓的绿城感受生命的魅力。

生物技术专业在我国起步较晚,算得上是新兴专业。比尔·盖茨曾说:“下一个首富可能是生物技术的投资者。”由此可以看出生物技术是一个金砖专业。同时生物技术也是一个“烧钱”专业,因为生物技术的科研经费是一笔巨大的支出,而且研究生物还得要有一些运气,要知道,一个偶然的发现就可以决定你的一生。前不久微生物学的第一节课,老师给我们的作业是查找青霉素的由来。1928年,弗莱明在检查培养皿时发现在培养皿中的葡萄球菌由于被污染而长了一大团霉,有意思的是霉团周围的葡萄球菌都被杀死了,只有在离霉团较远的地方才有葡萄球菌生长。经过一系列试验和研究,弗莱明认为这种霉菌的分泌物可能成为一种可以全身应用的抗菌药物,于是青霉素被发现了。“让你们查资料了解青霉素的由来不是重点,主要是想让你们知道生物的实验是充满偶然性的,一个不起眼的东西就可能改变世界。”微生物学老师如是说。

博大精深的“副科专业”

高中阶段,大多数省份的理综卷中,生物占的戏份较少。这就使得很多同学对生物的关注度不够,甚至把它抛弃成“副科”。到了大学,我才发现,生物技术竟然也可以如此博大精深。我们不仅仅要掌握普通生物学、遗传学、微生物学等生物专业必备知识,还要懂得分子生物学、细胞生物学、基因工程等生物技术知识,它对于数理化的基本理论要求也不低,尤其是化学专业课的学习更是占据了学习的大部分时间,大一的有机化学就让众多同学头痛不已,名副其实的“四大名补(补考)”之一。曾经有高中同学问我大学一年学了些什么,我打趣说:“数理化生都要学。”同学笑言:“你是在复读吗?”平常看到其他专业的朋友空荡荡的课表,再想想自己一周的课程中不是在教室上课就是在实验室泡着,有过埋怨,但是想要学好生物技术就必须耐得住寂寞。

从种群到个体,从宏观到微观,从一个细胞窥探整个生命。课堂上,我知道了生物体的结构组成,系统的进化,单个细胞的分子物质以及这其中涵盖的各种化学成分和它们的作用原理……高中时代,也许你只知道细胞的呼吸作用分为有氧和无氧呼吸,光合作用分为光反应和暗反应;只会用两个“光呼”简图和那几个背得滚瓜烂熟的方程式去计算某种植物夜间放出的二氧化碳、白天积累的葡萄糖;偶尔一个净光合或呼吸作用的变量都能把你搞得晕头转向。可到了大学课堂,细胞呼吸分为糖酵解、柠檬酸循环、电子传递链和氧化磷酸化,光合作用分为光合原初反应、电子传递和光合磷酸化、二氧化碳的固定和还原,每一步的具体情况和概念图同样得铭记于心。就拿呼吸作用第一步葡萄糖分解为丙酮酸来说,大学阶段称之为糖酵解,其中包括9个反应,前4个是将己糖转变为2个丙酮酸,消耗2分子ATP,后5个反应是由2分子丙糖形成2分子丙酮酸……当每个学期期考的时候啃下一本生物技术专业的大部头,除了掌握扎实的专业素养,心中的自豪感更是无以名状!

在生物技术的世界里,“实践是检验真理的唯一标准”这句话是王道。专业课老师一再强调,实验是生物学的灵魂。当我第一次在实验课上穿上白大褂时,为科学求真的使命感便油然而生。从最简单的观察洋葱表皮切片到如今我申请的省级创新实验课题,生物实验的世界里总能带给我无限的惊喜。有过在第一次解剖动物时不能直视手术刀的惊恐;有过因染色不成功而一再地制作切片观察的沮丧;还有过为得到一条清晰的条带而重复地在无菌操作台和离心机间走动,直到提取到高纯度RNA的喜悦……生化实验课上,用血清蛋白做醋酸纤维薄膜电泳实验,因为误把过期的血清用于离心,使得在薄膜上的样品不纯,导致电泳后染色结果与预期大相径庭,全班同学看着自己辛辛苦苦做了一下午的实验打了水漂,虽然心情糟糕,可是却没有一个人伪造实验结果,大家都原封不动地将实验薄膜贴在报告纸上,写下失败原因,再重新开始。在实验室里,我见过师兄师姐倒掉了上千个平板才筛到一个满意的菌种,那份成功的喜悦唯有他们知道;我也看到很多人放弃午休只为多看几篇外国文献,为实验思路做指导。实验室的生活在常人看来再枯燥无味不过了,可科学殿堂的大门也只为这些在实验室努力追梦的人敞开。

运用广泛的潜力股

生物技术可以运用到生物制药、酶工程、基因工程、细胞工程、胚胎工程等领域,在工业、农业、医疗等行业也进展得突飞猛进。大家熟悉的克隆羊多利,就是将要克隆的羊的体细胞核移植到受体母羊的去核卵细胞中,接着进行细胞体外培养,然后再将胚胎移植到同期的母羊子宫中,由此孕育出世界上第一只克隆羊。这些都是细胞移植、细胞培养、胚胎移植等生物技术的结合。以前价格昂贵的胰岛素、青霉素等药物,如今,运用生物技术量产,它们都已走入寻常百姓家。

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2012第5届东北四省种子交易会将于2012年10月12~14日在长春举办。这次交易会的参展内容为:粮田种子,蔬菜种子、种苗;种衣剂,植物生长激素,农药;种子检验仪器,种子加工、包装机械;种子包装印刷新技术、新工艺;农业科技新技术、新成果、新产品、新项目。同期同地还将举办2012东北四省农资产品博览会,博览会分两大展区:农药专业展区(农药、农药原料和制剂/化工原料与中间体等、植保机械、喷雾器等施药设备)和肥料专业展区(氮肥、磷肥、钾肥、生物肥、复合肥、生态肥、有机天然肥、控释肥等)。组委会联系电话:0431-86799929,86799927;展会地址:长春农业博览园。

2012第二届农业生物技术大会将于2012年9月20~23日在大连举办。本届大会的主题为“搭建农业发展和技术创新的”。本届会议设置了全体大会和二十七场专题论坛,主要包括:农业生物技术创新在国家和国际可持续增长中的作用,动物基因组学和农业生物技术,转基因技术及生物安全,农作物的遗传修饰、改良,种子选育,病虫害及杂草控制,功能性食品和生物活性物质,生物农药和杀虫剂,微生物接种剂和有机肥料,无土栽培,生物燃料,原料植物基因组学与生物技术发展,生物炼制及其副产品等。组委会联系电话:0411-84799609-826;展会地址:大连世界博览广场。

第十三届国际果蔬·食品博览会将于2012年9月23~26日在烟台举办。本届展会主题是:绿色·健康·发展。展区分为北方果蔬展区,南方果蔬展区,东盟果蔬展区,台湾果蔬展区,食品展区,饮料、茶叶展区,农用资料展区,种苗花卉展区,专业设备展区,农机展区,水产品展区等。本届展会还特别设置专业活动:中国超市联合采购会、特色产品推介会、烟台苹果采购订货会、烟台果品产业观摩活动、热带水果品尝会、经贸合作等。组委会联系电话:0535-6280004;展会地址:山东烟台国际博览中心。

2012中国国际集约化畜牧业展览会将于2012年9月23~25日在北京举办。该展览会作为中国加入世界贸易组织后在境内举办的最高水平的国际性畜牧业展览会,同时也是目前国内唯一的国际性畜牧业展览会。本届展览会的主题是集约化畜牧业。这既是世界畜牧业发展的趋势,也是我国畜牧企业适应市场经济的需要,融入国际经济自由贸易体系发展的必然趋势。展览范围:养猪业、家禽业、反刍动物、渔业、饲料及饲料机械、饲养设施及设备、动物保健及制药机械、肉制品生产加工及其设备、奶制品生产加工及其设备、蛋制品生产加工及其设备、牧草及机械、动物品种改良技术及其相关仪器设备、各种包装技术及设备等。组委会联系电话:010-64985662,65985659;展会地址:中国国际展览中心新馆。

第十四届全国肥料双交会暨农资产品交易会将于2012年9月26~28日在兰州举办。本届展会展品范围:肥料产品类[氮肥、磷肥、钾肥、复合(混)肥、生物肥、秸秆腐熟剂等各种肥料产品]、调理剂产品类(土壤改良剂、土壤保水剂、植物生长调节剂、表面活性剂等产品)、设备与仪器类(各种肥料生产加工设备、各种肥料施用设备、农业节水和水肥一体化设施、土壤与肥料分析测试仪器设备等)。农药展区(杀虫剂、杀菌剂、杀螨剂、除草剂及植物生长调节剂5大系列农药,昆虫生长调节剂等相关产品)、种业展区(水稻、玉米、小麦、棉花、油料、豆类、瓜果、蔬菜和牧草等新品种、新成果、新技术;种子生产、仓储、加工设备,包装材料,检验仪器设备;种子处理专用药剂、各类种衣剂、专用微肥等)、农业装备展区(节水排灌设施、温室大棚、农用运输车、农副加工保鲜、设施农业、植保机械、畜牧机械、收获机械、农膜及各种农具等)、农业科技展区(农业实用技术及产品、区域农业创新、农业信息化及农业媒体)。组委会联系电话:0931-8113839,8103848;展会地址:甘肃国际会展中心。

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关键词 生物技术 创新型 创业型 人才培养

中图分类号:G424 文献标识码:A

21世纪是生物的世纪,我国目前无论是生物技术的研究及产品开发人才,存在严重不足。在用人单位求贤若渴的同时,大量生物技术毕业生却不能找到合适的岗位,校园里以传统教学方法培养出来的应试人才不能满足企业对人才的要求。随着国家高等教育改革的不断深化和当今社会发展对人才的需求,高等院校培养人才的目标和模式也面临挑战。生物技术是应用型学科,与日常生活及生产实践联系密切,因此,如何培养学生的动手能力及创新意识,要在本科培养计划中扮演重要角色,同时要提供良好的条件和各种实践平台,让学生多接触社会,了解社会,为日后的创业撒下种子。近年来,我们结合湖北省“战略产业人才培养计划”,对生物技术创新创业型人才的培养模式进行了探索与实践,并取得一定的经验,现总结如下,供相关同行参考。

1 明确的目标定位

江汉大学生命科学院生物技术自成立以来就以服务武汉,立足湖北,面向全国为己任,并围绕“武汉国家生物产业基地”的建立和发展需求,培养符合武汉及周边地区生物技术企业要求的应用型创新创业人才。近年,我院生物技术专业成功申报了“湖北省战略产业人才培养计划”,更明确了“创新型”,“创业型”作为我院生物技术人才的培养目标。

2 弹性的学分制教学

科学合理的课程体系是实现培养目标,构建学生知识结构和综合素质的前提和保障。根据国家高等教育发展的趋势和要求,经湖北省教育厅批准,学校于2011年开始实行学分制改革,我们同步参考国家对生物技术专业的培养方针,结合本学院学科发展的特点,采用弹性学分制原则,学生按要求修满学分即可申请毕业,学习年限在3~5年弹性变动。同时,对以往教学计划中的理论课程进行了优化和整合,注重引导学生根据自身情况和特点,主动设计和选择主攻方向,给学生更大的自主选择空间。在专业课中,主干课程作为专业必修课程学分占全部学分的26%;专业选修课学分占总学分的22%,并根据学院师资队伍及科研特色,将设置的专业选修课分为生物农业技术、生物技术制品两个方向的模块课程供学生自主选择,同时保证每个模块中供学生选择的课程科目学分两倍于学分要求,每门课程选课人数超过专业人数1/3即开课。

3 过硬的教学质量

教学质量是人才培养的核心环节,我们每年都会结合学科发展趋势和学院特色,全面修订教学大纲,更新和调整教学内容。其别注意课程内容整合,明确每门课程的讲授内容和范围;同时注意相关课程之间内容的衔接,授课教师间的定期备课交流,避免出现一些学科交叉知识点的重复学习;每年要求教师修改讲授内容,努力做到当年学科新知识及前沿动态在课堂教学内容上有所体现。在课堂教学方法改革中,鼓励教师进行各种形式的探索,如“研讨式”“PBL式”等各种不同形式的教学方法被广泛用于课堂教学中,改变了过去传统的“填鸭式”“满堂灌”的教学方法。在很多专业课程的学习中,改变了期末考定成绩的传统方式,小组讨论,辩论赛,口试,专业综述写作,外文翻译等不同环节被引入最后成绩评定中,并占有一定比重;同时在期末考试中尝试开卷考试,注重考查学生根据已经掌握的知识及使用参考资料,发现,分析,并解决一些专业问题,同时提出自己的想法和设计相关实验,而不是简单地考几个需要死记硬背的知识点。通过近几年的实践,学生学习热情和兴趣被充分调动,课堂气氛活跃,对所学知识的把握能力也更强,在学习过程中发现问题,分析问题,想办法解决问题也成为一种学习习惯。

4 加强实验教学

所有实验项目进行整合和更新,制打破传统割裂式教学,起用模块式实验教学,构建新的实验教学体系,把教学实验分为基础性实验、综合性实验和研究性实验。注重各门相关学科专业知识之间的交叉渗透、而且有利于学生创新思维能力的培养,促进了实验教学方法的改进、实验设备的综合利用,进而推动实验室管理体制的进一步完善。其中基础性实验160多学时,包括微生物学,生物化学,遗传学等传统生物学实验。综合性实验包括2个,共140学时:一个为80学时的生物技术大实验,涵盖了生物信息学,基因工程,分子生物学,免疫学,等理学科目的知识,内容丰富,集众多学科知识交叉融合;一个为生物工程类大实验,共60学时,集合发酵工程,微生物遗传与育种,生物技术中下游技术,化工原理,生物制品工艺学等工科类学科知识。通过这2个综合性实验,使学生学会通过利用不同学科知识和实验的融合来完成某个具体实验任务,培养其对所学知识和实验操作能力的融会贯通能力;同时,学生可以通过第一个生物技术大实验体会类似企业和科研院校进行研发工作的过程,通过工程类实验,初步了解生产和研发部门工作的区别。研究性实验是以学院教师科研方向为依托,学生根据自己研究兴趣,选择相关实验项目,在教师指导下,完成相关实验。通过基础实验,综合实验和研究性实验三种不同层次和培养目的实验项目的开设,使实验教学实现既对学生进行实验技能的全面培养,又尊重其个性特点发展的目标。

5 增加实践环节比重

开展实践教学不仅有助于学生加深对本专业知识的理解,更重要的是可以让学生理论联系实际,在实践中应用和进一步把握专业技能,同时,开阔视野,了解在校园里学到的知识如何运用于生产中,为将来胜任本职工作打下基础。我们整个实践部分环节占总学分的30%。实践环节分为必修和选修两种,必修为集中性训练,包括以下几个实习环节:(1)野外实习,学生到野外实习基地两周,学习辨认各种植物和动物及制作标本,熟练使用植物检索表和动物图鉴,初步学会撰写调查报告;(2)科研训练,以教师科研团队为依托,学生自主选择实验室和导师,课余时间分组进入实验室,以小组为单位申报科学研究项目,完成开题,实验及答辩。旨在开阔科研视野,提高科研兴趣;同时培养学生动手能力,创新性意识、分析和解决问题的能力;(3)专业实习:分校内基地和校外基地分别进行,校内实习基地安排学生进行啤酒发酵、食用菌栽培、肥肝鹅养殖、试管苗的繁育等。校外实习基地安排学生进行生产劳动、顶岗实习、岗位技能训练等。培养学生认真负责的工作作风、良好的职业道德和素质。(4)生产实习:在校外实习基地进行。生物制药方向实习要求学生进入相关企业,熟悉部分生物制品的典型工艺流程和主要设备、参与主要工序的操作过程;生物农业方向要求学生能通过实习期间的学习和实践,熟悉动植物种苗的繁育技术、参与现代化、集约化、标准化的都市农业生产。(5)毕业实习:毕业实习与毕业论文相结合,在校外、内实习基地进行。培养学生综合应用所学知识和技能独立解决实际问题的工作能力、同时也是对本科四年所学习的知识和培养能力的一种综合检验。此外对于有余力的学生还设置了课外创新创业项目实践,学生通过参加开放性实验,学生科研创新项目,学生创新创业项目,教师科研项目等方式也可以获得一定选修学分。通过这一系列实践活动,使学生逐步了解自己所学知识和技能在社会上该如何找切入点,同时也培养了他们良好的沟通协调能力和团队精神。

6 加强院企合作办学

鉴于毕业生就业基本选择武汉地区相关企业,学院教师科研项目也与相关企业保持密切的合作关系,学院与多家企业建立战略合作关系。邀请企业中的工程师和专家共同开发和承担与企业生产实际密切相关的新课程,如GMP质量管理、食品卫生检验、农作物新品种选育与种子生产等,供学生选择学习;经常邀请企业家到学院进行相关讲座和交流,从企业的角度给予学生专业导引;院企双方积极共建实习实践基地,让学生有机会到企业进行生产实践、企业科研和岗位技能训练;通过与企业的深度合作,使学生能深入了解企业文化及对人才的需求,更加明确自己的发展方向,在学校和企业提供各种学习,实践机会中快速成长,将自己培养成符合企业要求的专业技术人才。

综上所述,地方本科院校培养的生物技术人才,应该在自己办学背景的条件下,充分发挥自己的特色,在本科四年的各个教学环节中培养学生创新能力和创业意识,使培养出来的学生不仅拥有扎实的学科知识,很强的动手能力和综合素质,同时还具备一定创新能力和创业热情。

本文受湖北省教育厅教学研究项目《生物技术专业产业人才培养体系的探索与实践》(2011248)项目资助

参考文献

[1] 韩新才.高校生物技术专业应用型人才培养机制创新.武汉工程大学学报,2010.32(10).

[2] 布日额.构建生物技术创新型人才培养模式的初步探索与实践.内蒙古民族大学学报,2010.16(5).

[3] 段德君.创建国家生命科学与技术人才培养试验区的探索与实践.高等农业教育,2010.3.

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关键词生物技术;南方果树;应用

生物技术涉及的范围较广且内容极其丰富,自从出现以后便受到了较为广泛的关注,且被广泛的利用在如今的生产生活中,对社会的发展与科技的创新有着重要的影响。此外,该项技术被十分广泛的应用在了农业生产中,对提高农业产量与保障经济效益起到了极大的作用。

1无病毒植株培育技术的简要介绍

无病毒果树的培养工作主要是依靠一些没有病毒或者是含有病毒较少的果树茎叶所培育繁殖出来的。此外,借助人工培育技术对外植体实施一些专业手段能够促进其微繁,在较短的时间里能够生产出较多的优良品种的树苗[1]。外植体包含了整个植物的大部分部位,而植物的营养器官包括了茎尖,叶芽等植物器官,植物的品种存在不同还有器官的差异性都会对诱导产生一定的区别。

1.1柑橘

首先将进行过细致消毒后的茎尖接种到MS+KT0.5mg/L(单位下同)+NAA2.5+2,4-D0.25+叶酸0.1+VB10.1+抗坏血酸5.0+核黄素0.1+蔗糖5%的培养基上,27℃暗培养10~25d转入BA0.25+NAA0.1的MS的培养基上,在27℃的光照之下,培育大约1个月便会出现茎叶器官分化芽,之后再转入生根培养基上能够使得芽上长根发育成较为健全的植株体系。如果想要得到丛生芽,能够通过含ZT0.5和BA0.5的MS培养基上继代。

1.2桃

营养器官培育桃树无病毒植株与快速繁殖,首先要采用茎尖0.5~1.0mm或茎段0.2~0.8mm以MS为基本培养基,再加上BA和ZT诱导分化与增殖,借助1/2MS大量元素和铁、1/10MS微量元素以及有机成分、BA0.5在温度(25±2)℃、1500~2000lx、16/8h光暗周期在1个月左右。

1.3李子

利用处于生长期的嫩梢或者处于休眠期的芽作为外植体,利用MS+BA0.1+GA30.1+NAA0.05+蔗糖30g/L+琼脂0.6%培养基,滤纸桥进行培养工作,26℃、3000~4000lx、16h的光照下1~3个月便初步的成长起来慢慢长出叶子,之后移至生根培养基中发育(去掉BA、GA3、NAA、加入IBA1.0),在黑暗之中7~9d比较便于根系的发育。

2花药培养技术

花药培养技术被较为广泛的利用在南方果树的种植培育中,通过从一些果树上获取花药植株。一些植物研究工作者对“岵山焦核”和“陈紫”荔枝的花药培养工作,利用体细胞胚胎的发育然后取得单倍体荔枝植株[2]。此外,还有一些植物研究人员对“东壁”龙眼的花粉实施了技术水平先进的花药培养工作,同样也较为成功地得到了单倍体花粉植株。此外,花药培养技术还广泛的利用在草莓、葡萄等植物上,成功的获得无病毒草莓植株以及三倍体葡萄植株。

3胚培养

依据一些研究人员的工作成果得知,胚培养技术在果树种植过程中有着较多的应用。借助胚培养的手打un能够让一些无法孕育种子以及一些孕育种子能力比较弱的果树品种更好的繁育果实,从而提高果树的产值与产量。相关技术的应用主要是胚抢救等方式让其产生后代[3]。

3.1桃李

胚胎培养技术主要应用在特早熟以及早熟的桃李上。姚强[4]等一些植物研究工作者通过实践在桃幼胚时机恰当的培养期、培养条件加上胚重对幼胚发育的作用等不同的方面展开了较为深入的探索与研究。红美丽李的子叶及去掉子叶的胚在较为合理的培养基上可以诱导发育出不定梢,存在的缺陷便是其再生率较低。此外,还有大量的植物研究工作人员在胚培养方面取得较大的成绩。

3.2龙眼与荔枝

关于生物技术在果树上面的应用在最近几年的时间里有着较多的突破和创新。杨永青、魏文雄壁”与“红核子”品种存在差异的龙眼进行了幼胚子叶培养,通过一些专业的手段和方式获得了龙眼的再生植株。此外,也有些植物工作研究者通过利用焦核龙眼败育前期的幼胚通过技术培养成果树幼苗然后再借助胚状体发培育出再生植株。还有许多人通过胚培养技术在植物方面取得较大的成就。

4生物技术在南方果树的应用技术

4.1生物肥料在南方果树的应用技术

生物肥料主要是借助微生物的生命活动与其代谢物为植物的生长提供所需养料。它的主要功能是提供果树生长所需的一些营养元素,减少植物的病害,促使果树所生长的土壤中所含有的矿物质活化,促进果树根端更好地吸收水分及一些营养微量元素。果树的生长对营养的要求比较高,一般的化学肥料会导致土壤中的有害物质增多,使果实不够美味,还会造成一定的污染后果。所以,在南方果树中会选择生物肥料来促进果树的生长。

4.2生物农药在南方果树的应用技术

生物农药主要包括生物杀虫剂与生物杀菌剂两大类型,其中生物杀虫剂主要有阿维菌素、苏云金杆菌、白住菌、浏阳霉素及华光霉素等,生物杀菌剂主要包括多氧霉素、中生菌素、春雷霉素、农用链霉素及武夷菌素(Bo-10)等。一般的果树遇到虫害会选择化学农药作为防治手段,但化学农药也存在许多弊端。例如,会使树病虫害的抗药性提高、环境污染等不良影响,还可能导致果实残留有害农药对人体造成危害。而生物农业完全可以避免这些问题,因此也受到南方果树种植的青睐。生物农药残留量远低于化学农业,相对比较安全,是一种无公害防止病虫灾害的主要方式,因此被广泛的运用到南方果树的种植中。

5结语

随着科学技术的快速进步与发展,生物技术也逐渐取得较大的突破和创新。生物技术在带给人类便捷与利益的同时,也被广泛的利用到了果树的培育中。对生物技术在南方果树的应用研究进行了简要的介绍,了解生物技术的广泛应用与创新。但生物技术仍存在较多的问题。例如,技术零散、转化率低及基因调控对品质的影响等问题。综上所述,只有研究与创新才能更好地将生物技术造福人类。

参考文献

[1]王俊丽,彭士琪,葛会波.生物技术在果树学研究中的应用[J].河北大学学报:自然科学版,2002(2).

[2]吴雅琴.我国生物技术在落叶果树育种中的应用现状[J].河北果树,2002(4).[3]姜小文.生物技术在南方果树研究中的应用[J].湖南环境生物职业技术学院学报,2002(2).

[4]姚强,王德春,吴钰良,等.桃、油桃和蟠桃幼胚愈伤组织诱导和植株再生[J].上海农业学报,1990(3).

篇9

关键词 细胞工程 教学改革 生物技术

中图分类号:G642 文献标识码:A

细胞工程是理论与实践结合的综合性很高的一门学科,是应用细胞生物学和分子生物学的原理方法,在细胞水平上研究、改造生命遗传物质,以获得具有目的性状的细胞系或生物体的理论和技术的学科,它既是现代生物技术的重要组成部分,也是现代生物学研究的重要技术手段和工具,在高校生命科学及相关学科的课程设置中占有重要地位。①

在食品学科和食品生物技术专业上,细胞工程应具有有别于生物学科的教学内容和应用实例。结合食品生物技术专业的教学目的和现有教材,在课程内容上进行调整,注重其在食品生物技术上的特色和应用,并保持教学内容系统性与完整性,保证授课内容的全面、趣味、实用。站在现代科学发展的前沿,掌握生物工程领域科技发展的最新动态,及时把这些动态、研究成果以及有待攻关的技术和课题融入教学内容,激发学生学习探索新知识的兴趣,提高学生的综合能力。为此,本文对该课程的改革进行了如下的探讨。

1 对教学内容的改革

1.1 精选教学内容

教学内容是教学的核心,是教师给学生传授的知识和技能,灌输的思想和观点,培养的习惯和行为等的总和。随着对教学改革的开展,教学内容具体为教学过程中同师生发生交互作用、服务于教学目的达成的动态生成的素材及信息。

对于细胞工程来讲,涵盖了植物细胞工程和动物细胞工程两部分内容,在通常的专业设置上,各学校会根据自己的研究和应用领域,侧重于植物细胞工程或者动物细胞工程。在教学内容上,通常在植物细胞工程中会涉及植物组织和细胞培养、快速繁殖、原生质体培养、单倍体育种等内容;在动物细胞工程中会涉及动物的细胞培养、组织培养、单抗的生产、转基因动物的获得等内容。②

在食品学科和食品生物技术领域,植物细胞工程和动物细胞工程的知识都要涉及,简单来说植物细胞工程为食品来源提供基础研究手段,动物细胞工程可以为食品的功能性、安全性提供研究方法。植物细胞工程可以为学科建设和学生的知识体系提供包括组织培养、细胞培养、转基因技术等在内的知识,这些内容会应用在植物有用次生代谢物的生产方面,忽略传统生物学科中的人工种子、单倍体育种等偏重于生物学和农学的内容;动物细胞工程中的组织和细胞培养,不仅可以提供食品中功能成分研究的体系,还是一种重要的研究手段和生产方式。所以,本研究从植物细胞工程和动物细胞工程两方面选择在食品学科和食品生物技术中有理论和应用价值的内容,对细胞工程原理的教学内容进行更新。

结合以上所述食品学科特点和细胞工程学科特点,本课程主要围绕以下几个方面展开:一是细胞工程基础,包括基本概念,主要研究内容,细胞培养的基本设施、条件、方法和技术等;二是植物细胞工程, 包括植物组织培养、脱毒与快繁、原生质体融合、转基因技术等;三是动物细胞工程,包括动物细胞培养、细胞融合、细胞重组与克隆、转基因动物与生物反应器等;四是细胞工程的实践与应用,包括细胞工程及其相关技术的发展现状与应用进展,及其产业化发展前景等。把最新的科技发展成果融化到教学内容中,提高教学内容先进性、科学性;精选整合教学内容,注重理论并联系在食品生物技术中的研究和应用。

1.2 补充教学内容

在食品生物技术中,需要补充通常的生物技术中不会涉及的内容,如在植物组织和细胞培养生产有用的次生代谢物部分,通常来讲会涉及像黄酮类、萜类等有药用功效的次生代谢物,而对于食品生物技术专业来讲,选择一些色素类、香料类物质的次生代谢,可能应用在食品工业上的物质更符合专业特点。在动物细胞工程中,转基因动物内容的设置需要淡化,对于本专业来讲,动物细胞和组织培养在食品的安全性和功能性的检测上的作用和意义则显得更为重要。

1.3 开展细胞工程在食品生物技术中的应用讨论

面对近年来层出不穷的食品安全环节出现的问题,作为生物技术专业的重要课程之一,细胞工程应该提供学生发现、分析、解决该问题的思维方式,如对膨胀素在西瓜早熟过程中的作用、某些食品成分的安全性问题。在细胞工程课程中,学生能够了解细胞融合、杂交育种和转基因技术的差异,可以在他们的知识层面开展一些针对性的分析和讨论。提高社会民众的素质,应该至少从专业的学生做起,让他们具有分析问题、解决问题的能力。

2 对实验教学环节的改革

实验教学是对理论学习的有效验证和补充、延伸,在改革理论教学的同时,实验教学应当同步调整。细胞工程学是一门实验性很强的学科,某种意义上讲,细胞工程仍然是一种方法和技术,而且与其它生物技术课程交叉性很强。③在细胞工程的实验教学过程中,选取代表性的,能够体现细胞工程特点和技术的内容进行开展。④⑤如在植物细胞工程的组织培养环节,通常的生物技术课程会选择烟草等模式植物进行再生,虽然说烟草作为模式植物在通常的研究过程中具有普遍性,但是在食品生物技术专业,应该就具有食品特色材料进行展开,比如胡萝卜、番茄等的组织和细胞培养,在培养技术和过程上具有普遍性,从材料上和应用性上比较贴近食品。

改变通常的实验教学内容零散、断续和不相关的特点,在植物细胞工程部分,整个实验内容自成体系,每个实验环环相扣,而这一系列实验要求学生掌握基本的操作技能,对细胞工程的理论知识和实验技能有个系统的、完整的认识。例如,在植物细胞工程中的无菌苗繁育、快速繁殖、愈伤组织的诱导、细胞培养等,这一系列的实验,可以在老师指导下,由学生分组、选择自己的材料来完成,由此学生不仅可以掌握实验技能,还能更好地理解和应用所学知识,真正地将理论和实践联系起来。

3 改革教学方法

3.1 采用启发式、探究式教学方法

作为综合技术课程,细胞工程的各章节逻辑性不强,理论表述较少,应用技术细节较多,给欠缺基础知识的学生在理解、记忆课本内容时带来较大的难度。因此,在教学过程中,要大力提倡启发式、问题探究式、讨论式、训练与实践式教学方法,鼓励学生大胆质疑、自由探索,最大限度地发挥学生学习的主动性、积极性和创造性。⑥在讲授细胞重组与克隆过程中,只讲解细胞重组和克隆相关原理,而克隆的最新进展则由学生在查阅资料后,对其做讲解和归纳总结,由教师和其他学生给予评价和修正;并在介绍各种技术后,通过自主查阅文献,学生会发现更多自己更感兴趣的应用。

3.2 应用现代教学手段,提高教学质量

细胞工程是一个基础性和实践性很强的学科,课程的信息量大,内容基本是微观水平,传统的教学模式无法为学生呈现如此大量的课程内容,而且也很容易引起学生对课程的懈怠,降低学习兴趣,影响教学效果。为了提高教学效果,以计算机为工具,通过多媒体、教学录像、网络资源等现代化教学手段,不仅可以向学生提供丰富多彩的教学信息,还可以提供更加美观的人机交互界面,充分调动学生的情绪、情感、注意力和兴趣。使那些抽象的、在普通条件下难以观察到的、生长周期长的过程直观而形象地展示出来,有利于培养学生独立灵活地分析问题、解决问题的能力,提高教学质量,同时激发学生的学习兴趣。⑦

3.3 给予学生思考空间,提高学生提问能力

在我们的教学过程中,常常会发现学生在听讲,但是却没有深入思考,其中的一个表现就是没有提出问题。究其原因,在教师方面,没有留给学生思考的空间,没有诱导他们去思考;在学生方面,习惯于接受固定的、不需要质疑的知识,而在教学过程中的没有质疑、没有问题,某种程度上体现教学环节上的缺失,影响整体的教学效果。而提问、讨论的环节,无疑会帮助学生对知识理解得更加清晰,而且还可以提高学生的综合能力。对于食品生物技术专业来讲,知识跨越了食品和生物两个学科,简单的知识在日常生活中可见,复杂的生物学问题在科研中探讨,所以从这个角度来讲,在本专业中开展提问、讨论的教学方式是可行的,可以通过多重方式来诱导和实现。

4 结语

在细胞工程的课程改革中,我们的目标是调整为符合食品生物技术专业设置的教学目标的教学内容,采用能够现代化的教学手段,充分激发学生的学习热情,能够提升学生发现问题、思考问题、解决问题的能力,培养出掌握专业理论和专业技能、综合素质高、能力强的人才。本文对细胞工程教学的改革尝试,从教学内容、教学手段、实验教学等角度进行的思考和尝试,应用在教学过程中,并在此过程中进一步进行调整和补充,希望对食品生物技术专业的教学效果提升和知识体系建设有所启发和帮助。

课题项目:中国农业大学教学研究项目,项目编号201246

注释

① 王蒂.细胞工程学.中国农业出版社,2003.

② 赵会敏.生物技术专业动物细胞工程课程的改革与思考.广西大学学报(哲学社会科学版),2011.33(6):172-173.

③ 刘清波,黄红梅,赵燕.农业院校细胞工程实验教学改革探析.现代农业科技,2010(15):27-28.

④ 李艳红.细胞生物学和细胞工程实验教学的几点体会.实验室研究与探索,2004.23(7):51-52,66.

篇10

通过多年的实践教学、调研及学生问卷统计的综合分析,我们认为目前农业院校生物技术专业实践教学存在以下问题。

1.学生对实践教学认识不足,创新意识不强

通过调研和问卷情况统计,我们发现大多数学生对实践教学比较重视,但多数学生在认识上存在误区,认为实践教学就是专业理论知识与技能结合的途径,而没有真正树立在实践教学中提高自身创新思维和创新能力的意识。

2.教师对实践教学内容建设不够重视

一是实践课程教学内容更新较慢,教学设备相对老化,跟不上现代生物技术发展的步伐;二是实践课程教学手段和教学方法单一化,教学中缺乏对学生的个性化教学;三是实践教学评价体系相对比较落后,不能全面、客观、科学地反应实际教学效果。

3.实践教学基地建设与管理有待加强

基地建设资金投入不足,基地教学设施不完善,仪器设备胨旧落后,管理模式不先进,管理人员不足,管理水平不高,缺少专项建设经费等。由于教学基地数量有限,建设经费投入不足等问题,大多数农业院校学生结束相应的实习后都不能到对口的实习单位工作。另外,由于受到实习单位性质的影响,使学生很难接触到技术领域的实际工作,导致学生在实践中锻炼较少或是与所学知识相脱轨。学生专业实习、实践技能训练的条件不足,创新能力训练、创业技能培养一直缺少先进的现代化平台,体现产学研结合的开放创新实验仪器设备匮乏,不能完全适应新时期创新创业教育的发展需求。

4.实践教学师资人伍建设需进一步加强

髙校中普遍存在“重理论、轻实践”的现象,许多教师喜欢上理论课不喜欢上实践课,因为实践课程前期准备和上课周期时间较长,而工作量少。另外,在调研过程也发现,目前高校中讲授实验课程的教师多为刚参加工作的青年教师或实验系列老师,教学经验和技巧相对较薄弱,特别是针对学生的潜力与个性培养方面有欠缺。

5.教学实验设施相对滞后

随着专业发展和规模的扩大、实验实训教学项目的增加、学生科研训练、创新创业活动的开展,教学实验条件相对不足,实验室仪器设备数量与招生规模不相适合,部分仪器设备陈旧、老化,实验室管理水平有待提高,实验室信息化建设有待加强,教学实验仪器设备亟需补充、更新和换代。

二、生物技术专业实践教学改革对策与建议

1.推进校内基地建设及管理模式改革

根据学生数量、专业规模、实践教学需要、社会对生物类人才岗位能力要求,科学制订基地建设规划方案,为生物类专业基地建设提供制度保障和顶层设计。考虑到生物技术专业实践教学中野外实习和专业实践较多的特点,建议学校可针对性增加实践教学专项型资金的投人力度,以保证各教学环节的顺利完成。坚持“两级管理、重心下移、责权分明”的原则,使基地管理科学规划、高效有序。加强基地管理人员队伍建设,设置专职管理岗位,使管理人员业务精通实践管理。

2.建立校外实习实训基地

减少成本,解决校内实践条件的不足,提供真实或仿真实的实训场景。使学生在企业真实的生产实训环境中“零距离”地接触职业技术岗位,全面提高学生的理论认知、操作技能和综合素质,帮助学生完成从学生到企业生产者的心理与角色转换;同时,也为学生展现生产操作技能,取得企业认可,获取就业契机提供机会。校外实训基地不仅是实训实习、职业素质培养、职业技能训练的平台,也是开展教学改革、科学研究、就业指导、服务社会等工作的多功能场所,它是校内实训基地不可或缺的延伸与补充。

3.推进实验教学模式方法改革

建立院级本科实验教学中心,将本院实验室共享,将功能相近的实验室规划到一起,调整功能,共同使用,最大化利用实验室资源。以院级本科实验教学中心建设为突破口,改革实验教学和实验室管理模式,提高教学资源利用率。加强省级、校级大型贵重仪器设备共享管理与服务平台建设,扩充共享资源,扩大受益规模。推进实验室开放,设立大学生实验教学开放基金,开展大学生创新创业实训项目训练。

4.优化实验教学课程体系

增加实验教学比重,形成独立教学,独立评价、独立考核的实验教学课程体系,整合实验教学内容,将相关的几门专业课程实验进行整合,设立大实验课。建设优质实验锞程,幵发综合性、设计性和创新实验,开发编写实验配套教材。

5.加强实验教学队伍建设

开拓渠道,增加实验教师数量,可以将具有硕士学历及以上的实验员划到实验教学队伍,承担实验课及实习指导工作。配齐配强实验窒管理人员,推进实验教师绩效评价,提高实验教师的待遇与地位,强化教师和实验室人员培训。

6.加强实验教学现代化管理手

购买实验室管理软件,实现学生预约实验,提髙学生学习时间的灵活性。加强仪器设备的信息化管理,提高设备资源的利用率,避免了仪器设备的重复采购。

7.建立健全基地实验教学各项规章制度

要建立健全基地规划、建设、管理、评价、服务教学的各项规章制度及实验室开放、信息化管理、绩效评价、实验中心管理等实验教学改革的配套规章制度,以保障各项工作科学、规范、可持续发展。

三、结语