生物工程新技术范文
时间:2024-05-21 17:30:29
导语:如何才能写好一篇生物工程新技术,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
关键词:生物工程、信息化技术;建设;应用
一、什么是信息化技术
通过查询概念我们可以得知,信息化技术是一种用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。它主要是应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件。它也常被称为信息和通信技术(InformationandCommunicationsTechnology,ICT)。主要包括传感技术、计算机技术和通信技术。而具体到信息化技术的应用来说包括计算机硬件和软件、网络和通讯技术应用软件开发工具等,通过一系列的应用可以有效缓解庞杂数据的分析人力物力,提高行业生产效率[2]。
二、信息化技术的优势和表现
随着信息资源日益成为重要的生产要素、社会财富和无形资产,信息化技术变得更加普及和融合,互联网作为重要的信息化载体,正在担任着信息传播和知识重构的重要作用。通过信息化技术不仅可以降低成本,提高效率,还能够增强创新与竞争力,提高经济增长质量,推动经济社会的转型升级。通过信息技术的创新,信息产业持续发展,广泛普及应用能够快速了解行业间的需求和动态,促进科技成果转化为,并能让决策者及时获得决策信息,制定出恰当、高效符合实际的规划,帮助决策者不断提高决策水平。针对个人来说,当前人人都在信息化的作用下享受着便利,例如现在出门一部手机就能够完成点餐、手机叫车、电子购物等方面的问题,通过大型的软件平台通过电子支付,改变了人们的出行和购买方式。此外信息技术还应用于工业化生产的方方面面,如对家电的控制和空气污染检测等方面也都是运用信息资源,交流沟通的结果。信息化技术正在改变人们的生活,随着不断的创新和发展,在提高经济增长,推动社会经济发展转型方向具有重要作用[3]。
三、信息化技术在生物工程建设中应用的作用
生物工程从20世纪70年代以来,从逐渐兴起到高速发展,20世纪90年代开始生物工程发展走向了系统性与规范性。而我国的生物工程是从20世纪80年代开始正式与世界接轨的,随着人口数量的不断增加和土地面积的不断减少,为了更好的解决供需矛盾,我国开始不断研究高新技术,希望通过生物技术有效解决了我国资源匮乏和粮食的问题,无论是基因工程还是细胞、发酵工程都是我国目前正在不断研究的方向,通过这些应用和研究在制药和医学领域取得了重大突破,实现了疾病的精准诊断让疾病能够及时的发现和控制,提高疾病的治愈率。此外经过了生物工程方面的重点研究和改革,近年来,以农业生物技术为核心的相关配套技术诞生,大大提高了粮食产量,这是除能源环境、医学健康之外在农业方面的有效推广,不但改善了农业生产效率和农民收入水平,还通过科学技术的应用缓解了日益减少的能源问题,在改善人类居住生活及健康水平方面都起着重要作用[4]。与此同时,随着生物工程的加快发展,信息技术与生物工程的有效结合,已成为生物工程迈入新阶段的重要历程。生物工程正在通过信息化技术的创新,拓展研究范围,从而实现更加深入的生物学科建设。那么信息技术是如何通过先进的更加前沿的知识,刺激生物工程的创新发展呢。首先针对更加严格的生物工程学科,在做好研究分析的同时,需要搭建更加完善、准确精准的实验体系,只有不断的实验和实践才能更好的指导生物工程的建设,而信息技术的参与恰好能够有效保证数据的准确性,形成更加完整的研究系统。其次,生物工程的创新与发展离不开信息技术的辅助,只有充分运用大数据以及信息化工具才能更好的针对纷繁复杂的数据信息进行有效的处理,从数据中通过大量的运算统计出生物发展演变的规律,有效降低人员成本,由此可见信息化技术的加入是生物工程的建设的必然要求,两者之间是相辅相成的关系,随着一方技术的创新升级而随之突破原有的研究内容创新寻求更高的未知研究方向。
四、生物工程建设中信息化技术的应用
通过上面的分析我们得知,生物工程建设中的信息化技术的重要性,可以说信息技术为生物工程技术搭建了良好的发展平台。随着国家创新创业政策的支持和大力发展互联网+的战略方向,信息化产业正在国家政策的扶持下高速发展,前景不可估量。通过分析信息化技术在生物工程中的应用,为下一步生物工程发展的方向寻求更加行之有效有效的道路。
(一)软件技术在生物工程中的充分应用
有别于以往的生物工程建设,21世纪是互联网的时代,大数据互联网的飞速发展,也为软件行业带来了春天,因此现代的生物工程建设与软件技术有着密不可分的关系。在生物工程建设的过程中,通过研发搭建数据库和软件平台,可以对数据进行快速归档和处理,并通过软件系统分析决策生物工程环节中生物技术的发展阶段。例如,在生物工程研究过程中,对生命现象的研究在核酸核糖的序列分析和核酸低级结构的分析中,数据量是十分庞大,仅靠人工是很难分析和抽离,因此针对蛋白质内结构还是过程中的生物反应都需要经过设备进行信息化的监测和分析,经过建立系统的项目工程管理,分级分类建立数据库让生物工程的建设更加合理优化,提高研究的准确性,由此可见软件技术对生物工程的规范性和安全性有促进作用[5]。
(二)计算机技术在生物过程中的充分应用
近年来,无论是生物工程还是计算机技术都是新时代科技发展的需求和产物,计算机技术的蓬勃发展逐步改变了人们传统的学习、思维、工作和生活方式。计算机系统的操作为生物工程提供了重要的计算平台,计算机网络技术又为生物工程拓展了更加宽泛的计算环境,计算机的图形处理和可视技术也为研究者提供更加完善的空间。在生物工程的发展中有大量的研究需要通过数据和、可视化来完成,如DNA的Z曲线变换、基因突变的过程中等,都需要计算机技术的参与,为微观的生物技术提供可视化的展示和分析,从而从大批量的数据中识别和挖掘潜在的生物模式推断出更加复杂的生物学关系,这就是计算机技术在生物工程建设中最为重要的应用。除此之外在细胞学和基因的研究过程中,需要通过预算和自动化的操作和指令计算和模拟出真实的细胞结构和物质组成,营造更加真实的细胞生存环境,将生物体错综复杂的相互关系直观的表现出来,从而让科研人员能够更加系统地认真记录实验过程中现象,为生物工程技术的创新发展,提供了良好的重要技术保障。
五、结语
篇2
“生物粉体”由“粉体技术”与“生物技术”学科交叉、技术融合而形成,是生物经济的重要组成部分。
“生物粉体”的研究对象是生物资源的细胞物理破壁粉碎和微细化,也包括健康矿物(药石)的微细化。“生物粉体”研究目的是为了让人类和自然界的生物充分、高效、迅速地吸收细胞里的营养物质和有效(药效)成分,更好地为人类的福祉服务。
打破细胞壁,使细胞里的营养成分和活性物质充分释放是“生物粉体”的目的和核心,既提高了生物利用度和利用率,又扩大了生物资源的利用范围,降低用量和剂量(可以降低到原用量和剂量的1/3~1/5),节约资源和能源、还是零排放。人类进化到今天,机体缺少消化植物纤维的酶,而植物纤维里含有大量的营养物质和药效成分,通过“生物粉体技术”的加工,扩大了人类高效利用生物资源的范围,提高了产品的技术含量和附加值:变常规不可食部分为可食,全果(连核和皮)都可加工成微粉,适应了人们回归自然、追求营养和健康、低成本提高生活质量的需求。“生物粉体”能够更好—大大提高生物利用度和利用率;更充分利用自然资源(提高资源利用率)、扩大资源利用的范围,因此,“生物粉体”的价值及其深远意义,无论如何评估都不为过。
“生物粉体工程”是加工制备“生物粉体”产品——各种各类生物粉体(微粉)的流程性工程技术和产业,通常指以整合和集成装备制造业为核心的制备生物粉体的工艺技术、设备装备、测控技术、应用技术及其产业,既是产业创新、又是产品创新。“生物粉体工程”涵盖整个生态系统,可以全面应用在“大农业体系”和“大健康体系”。它的广度在它适用于生态领域的所有生物资源,也包括健康矿物资源和化学药中间体的精细加工;它的深度在于在创新中药、农药和兽药中的运用。
“生物粉体工程”产品包括两大类:一类是微粉;另一类产品是制备生物粉体的设备、装备和生产线。生物粉体的中间产品:食品和食品添加剂微粉;无抗饲料添加剂微粉;新药用微粉;健康矿物微粉。生物粉体的终端产品:食品和药品——冲饮食品(饮料)微粉;保健食品微粉;植物源农药、兽药配方微粉和成药微粉;中药新剂型—水针剂、片剂、透皮贴剂、含片、干粉喷雾剂、香薰剂等微粉;“中药饮片微粉和中成药微粉等,既是差异化的创新产品,也是出口的优势产品。
将米面、杂粮及食品配料细胞破壁粉碎,制备成各类“微粉”,并进行科学合理地配合,使氨基酸的构成、维生素和微量元素等的含量更接近人体需要的模式,从而提高蛋白质等的营养消化吸收状况。这样,食物用量可以大为减少,一些麦皮、玉米皮、豆皮、米糠、果壳和秸杆等都可以通过“生物粉体工程”的微细化加工来充分利用、综合利用,变废为宝。
“生物粉体工程”的发展将带动一大批产业:机械制造、贮运、干燥、包装、仪器仪表、电子、信息、生物和基因工程等,形成庞大的企业集群,构成地区经济的新的支柱产业。“生物粉体工程”是沟通东部技术和装备、资金优势与西部资源和劳动力优势的桥梁,既是发展现代农业、提高农业综合生产能力、将中、西部地区的资源优势变为经济优势,又是转变经济发展方式,优化产业结构、提升产业竞争力,小城镇建设、改善民生、扩大就业的强有力的技术支撑。“生物粉体工程”社会效益、生态效益和经济效益三位一体,与国计民生息息相关,和健康产业紧紧相联,是典型的资源节约型、环境友好型,构建和谐社会、为国民健康服务,充分体现科学发展观和以人为本的精神的人本经济、绿色经济、民生经济、循环经济和低碳经济。
生命(生物)经济是未来经济的领头羊,是人类最渴望、最迫切、需求量最大、具有广阔市场的人本经济。民以食为天,食品工业长盛不衰。继个人计算机和网络形成的第四次产业革命之后,健康产业将是引发全球财富第五波的主导产业。健康产业将主导国民经济发展,引发一、二、三产业结构大调整,食品、保健、建筑、运输、保险、流通、教育培训,无一不受其影响而发生重大变革。因此“生物粉体工程”规模巨大、极具市场价值,有望形成几千亿人民币产值的庞大的新兴产业体系。
“生物粉体”的产业化、规范化和规模化流水线生产是有效监管食品、药品质量和安全的最基本最有效的保证。
发展“生物粉体工程”的关键和瓶颈是装备制造业,它应该是“产学研”紧密结合,具有自主知识产权、自主创新和工程开发(工程放大、过程优化、应用开发)能力,掌握核心技术、关键技术,能够进行总体设计、提供系统服务、承担光机电一体化生产线总承包交钥匙工程的企业。企业应具有创新主体地位和对新技术的消化吸收能力,还具备从“小试—中试—生产性试验(中试放大验证)—产业化(技术标准化)”的创新实践能力。
篇3
关键词:微生物工程 现状 前景
一、微生物工程面临的挑战
1. 微生物工程与合成化学工业的竞争
微生物工程,合成化学工业与农业生物工程在过去几十年中各自经历了巨大变化,以前, 农业一直为微生物工程和化学工业提供原料,包括淀粉,蛋白质,油脂等.微生物工程完全依赖 于农业原料,生产乙醇,酒精,丙酮丁酸,氨基酸,有机酸等小分子化学品,以及复杂的次级代谢产 物(抗生素).小分子发酵产物为化工制药提供原料,复杂代谢产物又为农业提供安全,无污染农 药.化学工业自 20 世纪 50 年代以来,采用石化原料合成多种合成纤维,塑料,人造橡胶,有机溶 剂等,特别是有机溶剂的化学合成极大威胁微生物工业的生产.如 20 世纪 50 年代以后,丙酮丁 酸发酵工业在石油化工发达的国家消失,我国丙酮丁酸发酵一直坚持到 90 年代,当时受国内 石化工业的压力和进口产品涌入的双重竞争,使丙酮丁酸和乙醇大规模发酵工业基本消失. 但是,时代在前进,科技在进步,生物技术也在发展.从国际上来看,当前的微生物工程已开 始对合成工业进行强烈竞争,由于育种技术,基因工程等多方面的运用,两项大产品柠檬酸和味精,估计年产量均已接近百万吨,单价也接近中等规模合成化学品;用作燃料的乙醇已达 13 亿吨,而合成不到 1 亿吨;另一例子是发酵乳酸,已完全替代合成乳酸.从工业用酶,如半合成青 霉素,头孢菌素和淀粉糖化产业的发展,可以看到微生物技术的实力.
2. 农业生物工程对微生物工程与合成化学工业的冲击
植物分子生物学的进展,促进农业生物技术突起,首先成功的是转基因作物,至今已有几十种转基因作物,如抗虫棉花,玉米,马铃薯,大豆,抗软化的番茄等,在许多国家大面积种植.除 了提高抗性外,还进一步提高产品质量(如含硫氨基酸,赖氨酸等). 另外,多种微生物的酶可以在植物中表达,如植酸酶,菊粉合成酶,海藻糖合成酶,(PHB(V)), 其中植酸酶可作为饲料添加剂,植酸酶转基因油菜种子,不经分离,用作饲料添加剂,效果显著. 再者,转基因植物可生产多种抗体,包括霍乱毒素(CT-B,LT-B 亚基)抗体,病毒外壳蛋白抗体,表 面抗原抗体,狂犬病毒抗体,在马铃薯,烟草,菠菜中表达成为口服疫苗.在转基因植物中生产这些分子药物具有成本低于传统微生物发酵技术等的特点,所以,分子农业(molecular farming) 对微生物技术有冲击.
二、微生物工程的发展方向
目前,微生物工程技术已深入到生产的各个行业,如工业、农业、矿业、化工、医药、食品、能源和环境保护等.微生物工程技术已作为一种新兴的工业体系发展起来,在各个行业的 知识和技术创新中起着越来越重要的作用.
1、 医药工业 新技术主要应用于三个方面:工艺改进、新药研制和菌种改造.工艺改进主要依赖于计算机理论及技术的发展.新药研制则得益于医学研究中对疾病机理的深人了解.菌种改造主要利用基因工程原理及技术.正是由于采用其它学科的理论和新技术成果,使得微生物工程成为一种高新技术.这反应出当今各学科之间相互渗透、相互支持,促进科学技术加速发展的趋势.
2、食品工业 随着全世界人口总数的不断增加,可耕地面积日益减少,粮食及其它食品的需求问题日益严峻.而微生物工程正是为人类提供食品、改善营养的重要途径之一微生物蛋白微生物发酵 生产的蛋白质,有的可直接供人食用,有的可做家畜、家禽饲料,增加市场的肉食供应.科学家们设计了分泌蛋白质的微生物,由“工程菌”(大肠杆菌和酵母菌)发酵生产高营养强化蛋氨酸的 大豆球肮和鸡卵清蛋白,不再受动植物来源限制和季节气候的影响,单靠微生物就能高效快速 地生产出动植物的纯蛋白氨基酸氨基酸生产过去都采用动植物蛋白提取和化学合成法生产,而采用基因工程和细胞融合技术生成的“工程菌 ”进行发酵,其生产成下降、污染减少,产量可成倍增加.饮料酒类 我国一直沿用混合菌株传统酿造发酵技术(霉菌、酵母菌、细菌多菌株自然接 种混合发酵),产品具有特殊香型风味一酒香、酱香、醋香.近年来已分离出己酸菌和甲烷菌, 并发现它们在酿酒香型风味中的作用.利用现酵工程技术改革旧工艺,也已取得明显效果,例如在传统酿酒工艺过程中,构建由己酸菌和甲烷菌组成的“人工老窖” ,大大提高了产品的产量和成品味感;啤酒生产中在生物反应器中把酵母吸附于不动载体上,缓缓流人麦芽汁, 啤酒的发酵时间缩短到 1 天,甚至 9 0 分钟,而生物反应器中的酵母菌连续发酵 3 个月活力不降低,为制造“生物啤酒” ,开创了新途径. 其他食品添加剂微生物发酵生产 的柠檬酸、乳酸、苹果酸等多种有机酸,是饮料中不可缺少的酸味剂.另外,发酵工程生产的天然色素、天然新型香味剂,正在逐步取代人工合成的色素和香精,这也是现今食品添加剂研究的一个方向。
3、能源工业 能源紧张,是当今世界各国都面临的一大难题,石油危机之后,人们更加认识到地球上的石油、煤碳、天然气等石化燃料终将枯竭,而利用微生物工程则能开发再生性能源和新能源. 1.绿色能源的再生人类对太阳能的利用是微乎其微的 地球上贮存太阳能的只有绿色植物和光合微生物, 但它们贮存的能量也只是照射到地球上的太阳能量的 0 . 0 5 % .如能将这些能量利用,能源紧张问题也就大大缓解了.通过微生物发酵的技术,可将绿色植物秸杆、木屑、工农业生产中的纤维素、半纤维素、木质素等废弃物转化为液体和气体燃料 (酒精和沼气 ) 2. 采油微生物运用向油层注人细菌或其产物(生物聚合物、表 面活性 剂等 ),可以增大油层压力,降低原油粘度,将残留在岩石空隙间的深层粘滞性原油从“枯竭”的油田中采出,提高 产量的 2 0 % 一 3 0 % .现各国均在大规模现场试验,已取得满意结果. 3 微生物电池 利用微生物的代谢产物(氢气、甲酸或氨等 )作为电极活性物质,通过阳极、 阴极电子流动从而获取电能的装置,叫做微生物电池.其中日本科学家设计的生化燃料电池最为理想.他们把氢气产生菌(丁基梭菌 )固定在阳极,阴极为炭极(由蚁酸氧化空气中的氧), 这样就构成了氢一氧(空气)型微生物电池。
篇4
【关键词】生物制药 技术 研究
中图分类号:R9文献标识码:B文章编号:1005-0515(2011)3-249-02
Pharmaceutical Biotechnology Progress
【Abstract】Biotechnology drugs are the current and future important areas of drug development, including biotechnology, genetic engineering, application of drugs is a very important area. Biotechnology will be biotech drugs pharmaceutical technology innovation and development have an important influence and role. Snatch scientific high ground that gave birth to science growing point, the strategic focus shifted to achieve pharmaceutical research, will be the way of the development of the pharmaceutical industry.
【Keywords】Biopharmaceutical technology study
生物制药是指借助生物工程来合成制备有药物活性的蛋白质产品并应用于制药工业部分的技术和过程。目前,生物制药产业已经成为世纪最具前途的产业之一, 是生物工程应用研发中最活跃和进展最快的领域。世界上许多国家都把生物技术产业作为优先发展的战略性产业之一,不断加大对生物制药产业的政策扶持与资金投入。
1 全球新药研发现状
1.1 科技发展成为强大动力
科技发展是医药行业快速成长的强大动力。随着现代生活方式和疾病发生情况的改变, 研发工作有了相应调整,生物技术、纳米技术和计算机技术等在医药产品研发和医药产业中的应用日益显著, 以高通量筛选技术为基础, 综合采用计算机处理、新型分析手段、先进设备和快捷的信息技术己经使新药先导物质的发现时间大大缩短。研发和技术创新日趋全球化, 传统的研发、生产、销售模式仍将继续, 但电子商务、企业客户管理和信息技术的交流融通持续带来医疗市场的革命, 对医药营销模式影响深远。
1.2 药品消费变化使新药研发更具挑战性
全球经济发展不均衡导致药品消费不均衡, 目前全球药品消费有85%以上集中于美、欧、日等几个发达国家和地区。随着发展中国家经济的发展, 其用药水平将随之提高, 这为药品市场日后增长提供了机会, 但各国政府为增进人民健康福利, 势必大力推广价格相对便宜的非专利药物, 或者对于专利药物采取不甚严格的专利保护手段, 这对制药企业的研发来说将是一大挑战。
2 生物工程制药研究进展
生物医药领域涵盖化学制药、生物工程制药、生物技术制药、生物医药工程、医疗仪器等方面。近年来, 美、英、法、日等国一些生物技术公司和制药公司在基因工程、重组疫苗、单克隆抗体、诊断试剂、生物芯片、人造器官、新型给药系统、新型医疗器械等领域进行了大量积极的研究, 已取得显著进展。天然植物药的研究越来越受到重视, 新的用药选择极大地推动着植物药的发展。
2.1 基因工程
基因工程又称遗传工程, 即重组DNA 技术的实际应用。它是把在体外重新组合的DNA 引入到适当的细胞中进行复制和表达。利用基因工程细菌等表达人类一些重要基因片段, 可产生具有生理活性的肽类和蛋白质类药物。这一技术可以大量廉价生产以前不敢想象的医药产品[1]。应用基因工程技术改造产生新的杂合抗生素, 为微生物药物提供了一个新的来源。
现代重组DNA 技术特别是基因显微注射技术的发展,奠定了转基因动、植物发展的基础。转基因动、植物将发展成为生物药品的新一代药厂, 具有光明的前景和广阔的市场。
此外,1990 年以来利用转基因植物生产基因工程疫苗的研究得到了迅速发展。利用转基因植物生产基因工程疫苗, 是将抗原基因导入植物, 让其在植物中表达, 人或动物摄入该植物或其中的抗原蛋白质, 以产生对某抗原的免疫应答。转基因植物生产疫苗的研究主要集中在烟草、马铃薯、蕃茄、香蕉等植物。
2.2 细胞工程
细胞工程是在细胞水平上的生物工程。细胞工程是在对细胞结构的深入认识和细胞遗传学的研究基础上发展起来的。DNA 分子的双螺旋结构弄清了许多遗传学原理, 还是从分子水平上揭示结构同机能关系的一个极好例证。这奠定了细胞培养和细胞融合技术的理论基础[2]。人们认识到培养的动、植物细胞可以通过无性繁殖扩大群体数量同时保持本身遗传性状一致; 融合细胞通过容纳2 种亲本细胞的基因载体-染色体而具有亲本双方的优良性状。通过细胞融合技术发展起来的单克隆抗体技术取得了重大成就, 该技术被誉为免疫学中的“革命”。细胞培养技术亦取得了丰硕成果。细胞工程同基因工程结合, 前景尤为广阔。现在应用较广泛的有单克隆抗体技术、植物细胞培养生产次生代谢产物、动物细胞培养。另外, 细胞培养技术也是基因工程中利用转基因动、植物生产蛋白质类药物的基础技术之一。
2.3 微生物工程
微生物工程也称发酵工程, 它在原有发酵技术的基础上又采用了新技术使工艺水平大大提高。所采用的新技术主要应用于3 个方面[3]: 工艺改进、新药研制和菌种改造。工艺改进主要依赖于计算机理论及技术的发展。新药研制则得益于医学研究中对疾病机理的深入了解。菌种改造主要利用基因工程原理及技术。正是由于采用其它学科的理论和新技术成果, 使得微生物工程成为一高新技术。
现酵工程不但生产酒精类饮料、醋酸和面包, 而且生产胰岛素、干扰素、生长激素、抗生素和疫苗等多种医疗保健药物, 生产天然杀虫剂、细菌肥料和微生物除草剂等农用生产资料, 在化学工业上生产氨基酸、香料、生物高分子、酶、维生素和单细胞蛋白等。
近年来, 随着基础生命科学的发展和各种新生物技术的应用, 由微生物产生的具有除抗感染、抗肿瘤作用以外的其它活性物质的报道越来越多, 如酶抑制剂、免疫调节剂、受体颉颃剂和抗氧化剂等, 其生物活性超过了传统抗生素所包括的范围。
2.4 酶工程
酶工程就是利用酶的催化作用进行物质转化,生产人们所需产品的技术, 是将酶学理论与化工技术结合起来的一项高新技术。酶工程技术的应用范围大致有[4]:对生物宝库中存在天然酶的开发和生产;自然酶的分离纯化及鉴定技术;酶的固定化技术;固定化酶和固定化细胞技术;酶反应器的研制和应用;与其它生物技术领域的交叉和渗透。
酶工程对医药、医疗方面贡献巨大。现在, 菠萝蛋白酶、纤维素酶、淀粉酶、胃蛋白酶等十几种可以进行食物转化的酶都已进入食品和药物中, 以解除许多有胃分泌功能障碍患者的痛苦, 此外还有抗肿瘤的L-天冬酰胺酶、白喉毒素, 用于治疗炎症的胰凝乳蛋白酶, 降血压的激肽释放酶, 溶解血凝块的尿激酶等。另外, 新型青霉素产品及青霉素酶抑制剂等也都是酶工程在医药医疗领域的成功应用实例。
2.5 蛋白质工程
蛋白质工程也称“第二代基因工程”。蛋白质工程主要包括通过基因工程技术了解蛋白质的DNA编码序列、蛋白质的分离纯化、蛋白质的序列分析和结构功能分析、蛋白质结晶和蛋白质的力学分析、蛋白质的DNA 突变改造等过程[5]。蛋白质工程为改造蛋白质的结构和功能找到了新途径, 推动了蛋白质和酶的研究, 为工业和医药用蛋白质(包括酶) 的实用化开拓了美妙前景。
第二代基因工程药物是根据内源性多肽蛋白的生理活性, 应用基因工程技术大量生产这些极为稀有的物质, 以超正常浓度剂量供给人体, 以激发它们的天然活性作为其治疗疾病的药理基础, 生物制药作为生物工程研究开发和应用中最活跃、进展最快的领域, 被公认为是21 世纪最有前途的产业之一。生物技术是令人瞩目的高新技术, 为人类解决疾病防治、人口膨胀等一系列问题带来了希望。目前生物新技术的研究取得重大突破, 产生大量有益于人类健康的生物医药产品。可以预测, 申报、临床试验、使用的生物技术新药将会越来越多, 生物工程制药产业不仅将成为利润丰富的支柱产业, 也将为人类健康提供更多更好的保障。
参考文献
[1] 唐玲;邱家学;谈我国制药企业的药品研发问题[J]. 国际医药卫生导报 2005年13期.
[2] 慕金超;曹可;浅谈现代生物制药技术的现状和发展[J]. 科技创新导报 2007年31期.
[3] 李充璧;王利平;生物技术制药现状与发展趋势[J]. 肇庆学院学报 2008年05期.
篇5
英文名称:Chinese Journal of Biotechnology
主管单位:中国科学院
主办单位:中国科学院微生物所;中国微生物学会
出版周期:月刊
出版地址:北京市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1000-3061
国内刊号:11-1998/Q
邮发代号:82-13
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1985
期刊收录:
CA 化学文摘(美)(2009)
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉:
联系方式
期刊简介
《生物工程学报》(月刊)创刊于1985年,是由中国科学院微生物研究所和中国微生物学会主办的全国性学术期刊。本刊宗旨:推动生命技术发展和促进国家经济建设,及时报道我国生物工程方面的重要研究成果, 促进国内在这一领域的学术交流,为科研教学和经济建设发挥积极的作用。主要报道:生物工程相关领域的新发展、新成果和新技术。
篇6
(浙江中医药大学)
生物工程是20世纪70年代初开始兴起的一门新兴的综合性应用学科,其广泛应用于化工、医药、食品、农业、能源、资源和环境等领域,近年来发展迅猛,尤其为人类健康问题的解决提供了美好的前景。因此,国内不少高校纷纷新设生物工程专业,生物工程人才的需求也逐年增加。
浙江中医药大学于2003年9月首次招收四年制本科生物工程专业学生,这是在全国20多所中医药院校中首次开设生物工程专业,没有现成的经验可以借鉴。我们根据本校的办学优势和国家对生物工程专业人才培养的要求,对中医药背景下生物工程专业特色建设以及人才培养进行了探索。
一 中医药院校生物工程专业的定位与特色
目前全国已有百余所院校开设了生物工程专业,浙江省共有9所院校开设了生物工程专业,而全国中医药院校中仅三所开设了生物工程专业。由于在师资力量、教学条件、科研方向以及专业设置先后等方面的差异,办学方向及专业特色也不尽相同。如有些院校以溶剂和有机酸的微生物发酵,或以核苷酸及其类似物的微生物发酵,或以酶制剂工业,或以微生物发酵生产抗生素,或以基因工程,或以食品发酵、加工酿造,或以微生物与环境保护等为主要办学方向[1】。
在专业定位这个战略问题上,必须扬长避短,走特色发展之路。浙江中医药大学具有在中医药领域深厚的办学积淀和背景,因此我校生物工程专业的特色定位是:充分依托和发挥中医药大学的办学优势,注重现代生物工程在传统中医药中的交叉融合与应用,培养面向科研、生产、管理第一线的一流中医药生物工程复合型人才。专业坚持以工为主、理工结合的方向,充分发挥多学科交叉渗透的办学特色,加强实践环节教学,培养适应行业需求、社会经济发展的应用型生物工程技术人才。
注重现代生物工程在传统中医药中的交叉融合与应用,是中医药院校生物工程专业建设的一大特色。现代生物工程技术已用于中医药产品的开发、生产、培育及研究等方面,包括中药生物发酵、中药内生菌的分离、中药生物转化、酶工程应用于中药提取、中药细胞工程、中药生化分离工程等。医药产业已逐步成为支柱产业之一,而生物技术成果约有60%是用于医药业。因此,现代生物工程技术不仅可以应用于中医药领域,而且前景广阔,办好生物工程专业也将更好地促进中医药院校的教学、科研发展。
二 具有中医药背景的生物工程复合型人才的培养目标
根据国家教指委的专业规范以及社会需求与各类人才的专业特点,在大量调研和充分论证的基础上,结合办学特色,研究确定了生物工程专业的人才培养目标是:培养出具备生物工程基本知识、掌握生物技术及其产业化的科学原理、工艺技术过程和工程设计等基础理论和技能,能在生物技术与工程及中医药领域从事设计、生产、管理和新技术研究、新产品开发的工程技术人才。 ‘在培养方向上,既要培养学生掌握生物工程的基本技能、基本理论和基本知识,又要注重现代生物工程在传统中医药中的应用与交叉融合,注重工程技术素养的培育,注重培养具有中药发酵工程技术、中药活性成分分离工程技术、能将细胞工程、基因工程应用于中医药研究的人才,充分发挥中医药背景的优势和特色,培养出社会真正需求,并能在中医药领域发挥一技之长的复合型人才。
三 具有中医药背景的生物工程复合型人才的培养模式
建立科学的人才培养模式是人才培养的基础性工作[2]。围绕着培养具有中医药背景的生物工程复合型人才这一目标,我校生物工程专业加强课程及教材建设,突出实践能力的培养,坚持继承与创新相结合,注重特色项目的培育,重视中药发酵工程、中药酶工程、中医药基因工程等中医药生物工程技能的培养,这也成为了专业建设的一大特色。
1 实施课程改革,优化课程体系,注重中医药生物工程技术的培养
课程是教育的核心,课程水平决定了人才培养的水平[3]。生物工程专业在课程设置上以优化学生知识结构、提高学生综合素质为主线,注重其多学科交叉的特点。在广泛学习调研国内生物工程专业人才培养方案的基础上,根据国家教指委制定的专业规范要求,对现有的课程体系进行了整体优化和调整。为加强学生实践能力的培养,增设了工程类基础课程,并增设了实训环节,以更好地促进学生综合素质的提高。
我校生物工程专业在培养学生具备生物工程基本技能的基础上,注重中医药生物工程技术的培养,具有鲜明的中医药特色。除了开设细胞工程、酶工程、基因工程等通用课程以及工程制图、化工原理等工程技术基础课程以外,还充分利用学校在长期办学过程中形成的中医药学这一优势学科,开设了中医学概论、中药药剂学、中药复方药动学等课程。同时,在专业实验课中也融人了中医药相关的内容,而学生开放实验项目、本科毕业论文中与中医药相关的比例均高达50%左右。
2 选用优秀教材,编写特色教材,融合鲜明的中医药特色
教材建设是制定人才培养方案和课程设置必备的基础环节,教学内容和课程体系的改革必然反映到教材上[4]。制订教材建设规划,完善教材选用机制,以此保证教材选用的先进性及中医药特色。针对我校生物工程专业的特色,编写并出版了符合专业方向需要的中医药生物工程教材《生物与制药工程实验》,该教材既注重基础知识,又着眼于实用性及学科发展性,并结合了中医药特色的实验内容。这些实验内容在生物工程基本理论的基础上,注重中医药特色,对培养学生的动手能力和实验设计能力具有很强的指导性。
3 构建实践教学体系,强化工程能力、实践能力的培养
实践能力的培养是高等教育教学的重点和特点,实践教学不但是生物工程专业本科教学的重要组成部分,而且是培养具有创新精神和实践活动的高素质工程技术人才的重要环节。生物工程作为一门实践性及应用性较强的专业,不仅要求学生具备深厚的理论基础,还应具备较强的实践动手能力。因此在人才培养过程中,如何强化工程能力及实践能力的培养是—个非常重要的问题。
(1)积极推进实验教学改革
我校生物工程专业非常重视实验教学工作,在实验教学体系、实验教学内容、课程整合与优化、完善管理机制等方面进行了改革,以满足生物工程专业发展的需要。①在实验教学体系方面,实行多层次改革,对课程实验教学、学生参与教师科研、毕业设计实验、开放实验项目、企业实训教学、实验没计竞赛等多个环节进行优化,建立更完善的实验教学体系。②在实验教学内容方面,增加能更好地提高学生实践动手能力的设汁性、综合性实验项目,减少验证性、认知性实验项目,促进科研成果向本科实验教学内容转化,并根据学科发展更新实验教学内容,引入特色实验项目。③在课程整合与优化方面,对实验教学内容相关相承的课程,打破课程壁垒,进行课程整合,开设专业模块大实验,如将“基因工程”、“生化制药学”的实验课整合为“基因工程实验”,将“工业微生物学”、“生物工艺学”、“发酵设备”的实验课整合为“发酵工程实验”。“基因工程实验”将基因工程常用的实验技术串联起来,涉及基因克隆、菌种构建、工程菌的发酵、蛋白分离纯化、产品电泳与检测等环节,让学生在整个产品生产流程中了解各项技术,既有“点”、又有“面”,改变了过去实验课时少、实验内容孤立、交叉重复等现象。④在完善管理机制方面,建立开放式实验教学平台,通过该平台实现信息、师生交流、资源共享、实验管理等功能。
(2)建设特色实验室,加大实验室开放力度
我校生物工程专业建有生化分离工程、发酵工程、细胞工程、基因工程、化学合成和化工原理等特色实验室,面向全校开放。每年承担150余项开放实验项目供全校学生选择,内容涉及生物工程各个方面,通过这些实验项目可以提高学生的综合素质及科研能力。同时,根据学生的科研兴趣及就业方向,分不同专业方向,通过实行科研导师制、撰写论文以培养学生的实践动手能力和创新意识,如采用发酵工程技术培育药用菌(中药)、中药成分分离分析工程、中药制剂工艺、细胞工程、生物制剂等不同方向。
(3)注重实习实训基地建设,培养合格的应用型人才
通过学生实习实训基地的建设,改善实习教学条件,培养学生的工程实践能力。通过打通校企联系渠道,使企业全方位参与人才培养工作。除建立校内实训基地外,与多家校外具有中医药特色企业签订了合作协议,建立了校外实习实训基地。校企合作建立人才培养基地,为学生跨专业、跨学科、跨行业的社会实践提供平台,使企业中具有丰富生产实践经验的工程师作为专业师资的补充,为培养具有较强实践动手能力的生物工程应用型人才提供了有力保障。
总之,浙江中医药大学在全国20多所中医药院校中首次开设生物工程专业,没有先进的经验可以借鉴。根据专业建设和人才培养的实践,探索出了现代生物工程与传统中医药交叉融合这一专业特色,并确定了具有中医药背景的生物工程复合型人才的培养目标。围绕这一人才培养目标,对生物工程专业人才培养模式进行改革,通过优化改革课程体系、编写选用特色教材、构建强化学生工程能力与实践能力的实践教学体系,最终形成了具有中医药背景的生物工程复合型人才的培养模式。这将为中医药院校生物工程专业建设和人才培养提供—个良好的理论支撑,也将为中医药院校其他非传统专业(传统专业指中医、中药等)的开设提供参考。
参考文献
[1]万海同.中医药院校中生物工程专业的人才培养模式与实践研究[J].中医教育,2010,29(4):4-8.
[2]官翠玲.医药院校市场营销专业人才培养模式之研究[J].,中医教育,2008,27(5):4-6.
篇7
关键词 生物工程;综合性实验;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2016)10-0130-02
1 前言
生物工程是一门新兴的综合性应用学科,是以生物学的理论和技术为基础,结合化工、机械、电子计算机等现代工程技术,充分运用分子生物学的最新成就,定向地改造生物或其功能,创造出具有超远缘性状的新物种,再通过合适的生物反应器对这类“工程菌”或“工程细胞株”进行大规模的培养,以生产大量有用代谢产物或发挥它们独特生理功能的新兴技术,包括发酵工程、酶与蛋白质工程、细胞工程、基因工程四大工程。生物工程理论和技术突飞猛进地发展,在农业、食品、医药、化工、环境等行业的应用也越来越广泛。
生物工程也是一门实验性和应用性很强的学科,以培养应用型人才为主,要求学生除了掌握基础的生物工程实验方法外,还要具有整体实验的综合安排能力[1]。实验教学环节不仅是培养学生综合素质的重要方面,也是培养学生动手能力和创新能力的重要环节,在实验中加深学生对理论知识的认识和理解。目前,许多高校生物工程专业实验大多是依附于各门理论课,而且实验内容相对分散,以验证性实验为主,学生在教师的指导下按照规定内容完成实验,处在被动学习地位,抑制了学习的积极性和主动性,影响生物工程专业实验的教学效果[2]。因此,笔者对河南中医药大学药学院生物工程专业学生(2013级)的生物工程综合实验课程进行了一些改革和探索。
2 开展生物工程综合性大实验
制定生物工程实验课程教学大纲 根据本专业人才培养定位和实验开展情况,参考兄弟院校生物工程专业实验的开展项目内容,组织教师制定了详细的实验大纲,通过了教务处组织的实验项目论证,同时组织学科教师编写了《生物工程专业实验》教材。制定教学大纲遵循的原则包括:减少重复性实验,体现专业实验的整体性、连贯性;减少验证性、演示性实验,多开设设计性、综合性实验。
在课程安排上,生物工程实验开设在大三第二学期。在前5个学期,学生已经学习过生物工程基础课和专业课,包括细胞生物学、生物化学、工业微生物、分子生物学、基因工程、细胞工程和蛋白质工程等课程,所以在实验项目设置上,避免开设与细胞生物学、分子生物学、基因工程等课程重复的实验,注重综合性实验的连续性。最终确定的生物工程实验教学大纲包括10个小的实验单元:1)碱裂解法小量制备质粒DNA;2)DNA琼脂糖凝胶电泳;3)聚合酶链式反应(PCR);4)DNA的限制性酶切及纯化;5)质粒载体与外源DN段的链接;6)连接产物转化大肠杆菌;7)抗生素平板筛选重组转化子;8)原核表达载体的诱导表达和检测;9)大肠杆菌发酵培养及表达产物的纯化;10)纯化蛋白的细胞学活性检测。
开展综合性实验 在传统的实验教学中,以验证性实验为主,学生只要根据实验教材,按教师制定好的实验步骤,利用实验教师已经准备好的实验试剂和实验器材,在教师的指导下即可完成。这种机械式完成实验的方式,实验教学效果很差,无法引起学生的兴趣,更加难以培养学生的动手能力和操作能力。在这种情况下,制定生物工程综合性大实验。如“丹参病程相关蛋白的原核表达及纯化”,实验设计依托学科教师的科研课题“丹参病程相关蛋白基因SmPR10的克隆及功能研究”,通过对丹参病程相关蛋白(Pathogenesis-Related Protein,PR Protein)为研究对象,通过SmPR10蛋白在大肠杆菌中的原核表达、纯化以及活性检测进行实验,深入了解生物工程表达异源蛋白的原理,掌握生物工程的实验操作,巩固和检验已学的理论知识,为毕业论文和走向工作岗位打下基础。
该实验综合了分子生物学、基因工程、蛋白质工程、发酵工程、生物分离技术和生物反应器的基本知识,要求学生通过病程相关蛋白的制备了解生物工程的相关基本操作,掌握DNA重组、载体构建、微生物菌种保存与培养、目标蛋白的分离提取等专业实验技能。在综合性实验过程中,培养学生的科学思维, 提高学生综合运用所学知识解决实验中遇到的实际问题的能力。
在实验操作过程中,允许学生的实验结果不尽如人意甚至失败,但是一定要注重强调学生对自己实验过程中所得结果进行分析和解释[3],找出实验问题所在,然后修订实验方案,进行下一步实验。综合性实验有利于拓宽学生思路,培养学生整体安排实验的能力,打破过去传统的实验教学方法,改变在传统实验教学过程中由教师领着学生走的现象。
集中时间安排实验环节 因为生物实验周期长,同时生物工程综合性大实验对实验的连续性要求较高,将学校安排的每周4个实验学时改为4个学时为一个实验单元,每次完成综合性大实验的一个实验项目,而且集中在每天下午开设实验课,体现了综合性大实验的连贯性、完整性和科学性。
改革实验成绩评定办法 以往的实验课成绩完全由形成性成绩构成,主要有考勤、提问、实验报告和最终测试3部分组成。实验报告在最终实验成绩中所占比重较大。有些学生在实验过程中不认真做实验,最后为了写出好的实验报告,就会出现编撰数据甚至抄袭其他学生实验报告的不良行为。
为了体现以学生为中心的教学理念,调动学生实验的积极性,计划在以往实验课成绩评定的基础上建立新的实验成绩评定办法。平时成绩除了考勤、提问外,还重点考核学生对实验资料的收集和对实验文献的查阅情况,以及实验数据的记录、团队合作能力、实验中的操作规范、独立思考能力等。同时引入学生自评、互评和科研小论文的书写,通过每次实验结束时的总结讨论和学生自评、互评,使学生参与到实验结果和实验问题的分析与讨论,加强学生和教师之间的交流,整个生物工程综合性大实验完成后,要求学生以学术论文的形式写作科研小论文。
科研小论文的写作要求完全按照正规学术论文的写作要求。正文之前部分包括题目、作者、作者单位、摘要、关键词(3~5个);正文部分包括前言、实验方法、结果与分析、讨论4部分,要求层次分明;标题层次不得多于3层,采用1、1.1、1.1.1方式。前言部分包括研究背景、国内外研究进展和实验意义。结果与分析是对实验过程中所记录的实验数据和实验现象进行科学的处理,客观地对实验结果进行分析和描述。讨论部分则是对整个实验的分析讨论,如果得到预期的实验结果,对实验过程中的关键步骤进行分析;如果没有获得预期的实验结果,则要分析实验过程中失败的原因,找出问题所在。科研小论文最后要求列出参考文献(不得少于3篇)。
通过科研小论文的写作,锻炼学生写作科学论文的能力,为最终毕业论文的写作奠定基础。
引入先进工程设备 在以往生物工程实验室中,发酵实验都是在摇床上用不同规格的三角瓶来完成,与实际工厂生产过程相差较大。为了培养合格的应用型的生物工程专业人才,购置了6台10 L小型全自动生物发酵罐、1台30 L种子罐和1台300 L的全自动生物发酵罐,可以开展从小试到中试的发酵实验,使得发酵工程实验中的啤酒发酵实验和红霉素发酵实验如同在缩小的工厂进行,整个发酵过程的参数一目了然,使学生了解生物发酵的全过程,掌握发酵接种技术以及发酵过程中温度和pH控制、氧气的供应、添加补料、发酵液的后处理等生产工艺,学习到现酵车间的先进生产技术。
在生物工程综合性大实验开展过程中,采用先进的实验技术培养学生。如在质粒DNA提取过程中,采用试剂盒提取质粒DNA,这是国内外分子生物学实验室的主流方法(而不采用配制试剂、最后酚氯仿抽提的方法提取质粒DNA),同时给学生讲解质粒提取的原理。在PCR实验单元,采用进口的Takara所产的DNA Taq酶和dNTP试剂,让学生手动加入每样试剂,同时讲解每样试剂的作用,复习PCR的实验原理。
3 结语
通过开设生物工程综合性实验,不但巩固了学生以往所学的理论知识,也培养了学生动手操作的能力,给予学生在一个综合性实验中整理安排实验的训练,为学生走向工作岗位打下坚实的基础。生物工程专业实验教学的改革还需更多的探索和实践,改革实验课程的教学方法和教学内容,培养学生动手操作的能力、发现问题和解决问题的能力,最终培养出合格的应用型生物工程专业人才[4]。
新的生物工程综合性实验对教师也提出更高的要求,所以教师也要不断学习新知识、新技术,提高自身的知识水平和业务能力,保证实验改革的顺利进行。生物工程综合性实验改革的探索虽然取得一定的效果,但还有许多不完善的地方和需要解决的问题,如整个实验体系的设计中工科部分所占比例相对较弱,主要受限于学校、学院和学科的特点,这一部分还需要进一步加强和改进。
参考文献
[1]肖连冬.生物工程综合性专业实验的教学改革与实践[J].广东化工,2009,36(8):311-317.
[2]刘胜贵,付明,张俭.生物工程大实验教学模式探索[J].实验技术与管理,2007,24(2):126-128.
篇8
关键词:应用型;生物工程专业;实践教学体系;研究
中图分类号: Q332 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)31-104-2
0 引言
在高等教育步入“十三五”的全新阶段,全国高等院校各专业建设迎来了一个新的发展契机,面向社会需求培养人才,并以市场需求或以学生就业为导向设置课程,这已成为全新的趋向。随着高等教育“大众化”的发展,高校毕业生逐年增多,高等学校办学的专业趋向类同,毕业生的就业矛盾日益突出。多年来,国家、省政府和学校相应出台了各项促进毕业生就业工作的方针和政策,党政齐抓共管,教职工全员参与,大力拓展毕业生就业市场与渠道,为毕业生就业提供良好的平台[1]。
安徽科技学院作为国家应用技术型大学建设示点单位、安徽省地方应用型高水平大学建设单位和地方普通本科高校,为进一步深化教育教学改革,实现地方应用型高水平大学建设目标,不断提高高等学校教育教学水平和应用型人才培养质量,加快应用技术型大学建设和引导地方普通本科高校转型发展,培养受社会欢迎的“应用型、创新型”人才。结合安徽科技学院十三五规划和应用技术型本科专业人才培养方案制订工作,本文就安徽科技学院应用型《生物工程》本科专业毕业生就业情况等进行了研究与分析。
1 近三年生物工程本科专业毕业生就业基本情况
安徽科技学院生物工程本科专业近三年毕业生共有215人,各年度毕业生分别为2013年73人;2014年71人;2015年71人。从毕业生的人数上看,从毕业生生源分布看,虽然学校面向全国招生,但大多数生源仍然以安徽省为主(占88.37%),外省生源相对较少(占11.63%)。近三年毕业生生源情况见表1。
2 近三年生物工程本科专业毕业生就业情况分析
从安徽科技学院2013-2015届生物工程本科专业毕业生就业情况统计来看,各年度毕业生就业率均达96%以上,就业情况好,就业形式多样,以生物工程类相关企业为主,继续攻读硕士研究生和事业单位为辅,少数毕业生在非生物工程岗位上就业。就业的地区大多数在长三角地区,以上海市、杭州市、苏州市、昆山市、南京市、无锡市和常州市等相关生物工程类企业就业和相关高校攻读硕士学位。
从安徽科技学院生物工程本科毕业生的流向来看,大多数生物工程专业本科毕业生主要流向各类企业单位、事业单位、基层组织单位等单位就业,另一去向是高等学校,通过攻读硕士学位继续深造,而出国和自主创业的人数非常少,但有逐年增加上升的趋势。从生物工程本科专业毕业生的就业去向分析来看,大多数生物工程本科毕业生一毕业就走上工作岗位,少部分毕业生选择考研继续深造。而利用国家自主创业相关政策开展自主创业的毕业生非常少,更谈不上创业成功者。
从安徽科技学院生物工程本科毕业生就业单位的性质来看,在生物工程本科专业已就业的毕业生中,去生物工程各类企业就业的人数近三年分别为2013届:42.87%;2014届:49.02%;2015届:61.50%;出现逐年上升趋势。近三年通过考研进入高等学校相关学科继续深造的人数也在逐年增加,2013届:18.34%;2014届:22.56%;2015届:26.18%。近三年去机关事业单位和基层就业的人数极少,而且呈逐年下降趋势。而生物工程相关企业中非公企业也在逐年增多,国有企业在逐年减少,这可能与国家产业结构的调整以及非公有企业的发展有关,今后一段时间内,非公有企业将成为高等学校生物工程本科专业毕业生就业的主要去向。而事业单位编制考招、特别是公务员考试制度的改革,再加上公务员或事业单位工作人员工资待遇与企业单位的不同,应届本科毕业生,特别是生物工程本科专业毕业生进入事业单位就业的比例将大幅度减少。今后一段时间内生物工程本科专业毕业生的另一条就业渠道是基层大学生村官,随着国家社会主义新农村建设和城镇化建设的步伐的加快,国家鼓励本科毕业生到基层就业[2],加入新型城镇化建设的队伍,因此,生物工程本科专业毕业生将到农村、乡镇、社区等基层组织就业的形式和比例将会上升。
3 关于做好生物工程本科专业毕业生就业的几点思考与建议
从近三年安徽科技学院生物工程本科专业毕业生就业情况分析来看,毕业生就业总体情况是好的,但也不难看出存在着不少问题。例如:就业区域相对较窄,主要在长三角地区;就业专业的对口性不高,部分毕业生就业的岗位与所学生物工程专业的符合度不高;就业的层次不高,部分本科毕业生从事一线体力工作等。针对生物工程本科专业就业存在的上述问题,就做好下一步安徽科技学院生物工程本科专业毕业生就业工作年、提出以下几点思考与建议,供同类高校生物工程本科专业毕业生就业工作同仁们参考。
3.1 加快生物工程本科专业向应用型转变
普通本科高校向应用型转变的前提下应用性本科专业建设,生物工程本科专业要根据区域经济社会发展的需要,紧密对接产业和行业的需求,拓展生物工程本科专业现有专业内涵,主动适应地方经济结构调整和产业新技术的发展,不断更新人才培养类型与结构,着力培养高素质应用型、技术技能型创新创业人才。
3.2 着力改革生物工程本科专业人才培养模式,提升毕业生综合实力
人才培养模式的改革是高校向应用型转变的实质,生物工程本科专业要深化产教融合、校企合作、校地合作的人才培养模式,加快生物工程本科专业与企业、行业和地方政府等部门的融合发展、协同育人,共同制定应用型人才培养标准,共同制定人才培养方案、共同组建教学团队,共同制定课程体系与教学内容,共同建设实践教学基地,共同培养与评价,全方位实现生物工程专业人才培养与产业行业发展和用人单位人才需求的无缝对接。让学生有更多机会参与企业行业的实践活动,鼓励学生开展社会实践活动,加深学生对社会的认知和了解,发挥校内和校外实践基地的作用,提高学生实践动手能力、自信心、创新能力和适应社会的能力。真正做到学以致用。
3.3 课程体系与教学内容的重构是培养应用型技术技能型人才的基础
生物工程本科专业人才培养方案中课程体系与教学内容的重构是培养应用型、技术技能型人才的基础。要突破现有的学科框架,紧密结合企业行业发展、技术需求、建设需要和发展趋势等,重构课程体系。突出以社会需求和学生就业为导向的多样式人才培养方案,深入推进创新创业教育,增设实践类课程,加大实践教学比重,扩大学生在企业行业部门顶岗实习的规模和内容。以产业技术发展驱动课程体系和教学内容改革,除了公共课、基础课(含专业基础课)、核心课、方向课外,还应设置专业技能应用与实践实习课,突出培养学生实践动手能力的课程群。同时,要建立与企业行业合作的在线开放课程等。
3.4 加强就业指导,培养大学生正确的就业观念
从安徽科技学院生物工程本科专业毕业生就业调查的情况来看,大多数用人单位强调要加强学生自我定位教育,很多毕业生就业时青睐工资待遇优厚、工作环境优越的工作,不愿意选择到基层、环境艰苦或者繁杂的工作,更不愿意在一线工作。因此,学校要加大对毕业生的就业指导和就业观念的转变,利用班主任(辅导员)开设就业指导课,邀请相关企业行业负责人来校举办就业讲座,利用周末、假期或毕业实习等让毕业生深入到企业行业,了解用人单位对人才综合素质和实践技能的需求,让学生提前做好就业的心理准备。
参 考 文 献
篇9
关键词 生物工程;实践教学;实训基地
中图分类号:G642.0 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2017)04-0141-03
Abstract This paper finds major problems in the practice teaching of biological engineering in Colleges and universities, and put forward the idea of deepening the reform of teaching practice. Relying on National Biological Experiment Teaching Demonstration Center of Jilin University, we carry out a series of reforms on the practical teaching system, practical teaching methods and practical teaching evaluation system, and find a way which is suitable for the development of biological engineering professional practice teaching way in our school.
Key words bioengineering; practical teaching; training base
1 前言
生物工程作为21世纪科学技术的核心之一,是一门实践性、应用性、综合性很强的交叉学科[1]。随着科技的进步,新技术、新方法不断涌现,生物产业的前景也愈发广阔。然而生物工程专业学生就业却较为困难,究其根本原因,一方面是我国生物工程产业化水平较低,另一方面是因为学生的“三个能力”即实验技能、工程能力、创新能力等方面有所欠缺。
实践教学是本科教学的重要组成部分,是学生将理论知识转化为实际能力的过程,对大学生实践创新能力和工程能力的培养也至关重要。本文在分析国内生物工程专业实践教学弊端的基础上,依托吉林大学国家级生物实验教学示范中心(以下简称实验中心),对生物工程专业实践教学改革进行初步探讨。
2 生物工程实践教学存在的问题
忽视实践教学,教育理念落后 传统教育观念重理论、轻实践,认为实践教学是理论教学的补充,是验证理论课的一种手段[2]。因此,生物工程专业的基础课和专业课设置门数较多,学生课业较重,课余时间不足。相对而言,实验课不设考试,没有学分,只注意如何更好地配合理论教学,这就造成学生不重视实验课和实验技能,成为生物工程专业实践教育的一大痼疾。
实验内容陈旧,实验课安排不合理 传统的实验教学内容大多是由课程指导教师独立设置,而部分指导教师科研方向与所教课程方向不一致,无法将新知识、新技术和新方法引入实践教学内容中,势必导致实验内容陈旧,方法老套。再加上各课程指导教师缺乏应有的沟通,故而实验课内容零散,实验内容重复[3],使得学生丧失主动学习的兴趣。同时,由于实验课依附于理论课,没有独立的学时,实验课普遍安排在学生课余时间,实验时间不足,学生对实验中的一些现象缺乏思考[4]。由于整个实验中学生都是被动参与,他们的主动性和积极性没有被充分调动,一旦出现问题便难以解决,限制了他们创新能力和工程实践能力的发展。
实验教学经费投入少,师资队伍薄弱 由于经费投入不足,很多仪器设备台套数不够,许多实验中几个甚至是十几个学生共用一套仪器设备,且难以更新换代,先进的技术设备进入不到教学中来,造成理论与实际脱节,不能充分调动学生动手操作的积极性[5]。加之长期以来受传统教育观念影响,实验系列教师一直不被重视。从事实践教学的教师普遍存在学历低、水平不高、进修机会少、职称评定和工作量计算不合理的情况[6],导致实验教学人员工作热情不高、责任心不强,严重影响了实践教学的质量。
3 生物工程实践教学体系的构建
近几年,针对生物工程专业存在的实际问题,进行许多改革尝试。通过专业整合,将原属于农业与机械学院的生物工程专业调整到生命科学学院,依托实验中心对生物工程专业实践教学进行改革,把实验从理论课中分离出来,设计独立的实践课程和考核方法,理顺学科脉络,明确各课程的授业范围,引入学科交叉和开放创新实验,强化课程实验与实训实习内容的相互衔接,构建循序渐进、逐步深入、全面系统的课程体系。这样调整,使得课程内容既避免重复,又相互衔接;既反映学科前沿,又突出学科交叉融合之势。
专业基础实验 专业基础实验以培养学生的实验能力为目的,强化学生的理论知识和实验技能训练。同时,在每门实验课程内设计一定学时的设计实验项目和综合实验项目供学生自主选做,有一定加分,提高实验的深度和广度,促进学生的学习兴趣发展。以微生物学实验为例,设计为64学时,必选实验有3项为54学时。同时,设计6项选做实验,其中3项综合性实验“从酸奶中分离、培养产乳链菌肽的乳酸乳球菌及乳链菌肽效价测定”“大肠杆菌噬菌体的分离、纯化及效价测定”“纤维素酶产生菌的选育”,每项为8学时;3项设计性实验“高产淀粉酶霉菌的分离纯化”“高产酒精的酿酒酵母菌株的诱变选育”“高产抗菌肽乳酸菌的分离纯化”,每项为2学时。学生做完必选实验后,至少再选作1项综合性实验和1项设计性实验才能结课,@样有助于确立学生在实践中的主体地位,激发其学习兴趣,锻炼其实验技能。
另外,承办院、校、省级生物实验技能大赛,根据竞赛成绩选拔下一级参赛人员。通过这样一种“层层递进式”的竞赛方式,学生的实验技能进一步得以巩固、加深。
实习实训 为了更好地实现教学与生产的对接,将专业实践分为校内实训和校外实习两个阶段。
校内实训建设了实训基地,配备了相应的仪器设备,如多台5~100 L发酵罐、空压机、电锅炉、大容量冷冻离心机、高压均质机、喷雾干燥器、中试型流化床、滴丸机、冻干机等先进仪器。同时,将基因工程、发酵工程、代谢控制工程、生物分离工程等课程有机整合在一起,以典型的生物产品和教师的科研成果为内容,在学生具备专业基础实验能力的基础上,从原材料开始到终产物的制备,用一个完整的实验过程培养学生综合运用所学知识、技术与方法解决实际问题的能力。
如“好氧发酵―谷氨酸发酵”和“重组人白介素18的发酵、纯化及鉴定”分别是传统生物产品实验及科研成果实验的代表。为了使课程内容与产品生产一致、仪器设置与生产要求一致、教学过程与工艺流程一致,校内实训以学生为主,教师负责指导,学生按照企业的生产流程通过小组合作生产出相应产品,通过这一过程使得学生对生物产品的开发、生产、提取、检验等一系列过程有了深刻的了解。
同时,积极推进产学研紧密结合,推动教师参与企业的产品与技术开发,从企业引进生产经验丰富的工程师到学校任教,并与16家科研院所和企业联办实习基地。在学生完成校内实训,掌握相关生产原理及工艺流程后,带领他们到相关的工厂实地实习,了解工厂设计,熟悉生产流程,加深对自动化的认知。这样既促进了学生职业能力的发展,也为教师和企业的合作提供了平台,实现了共赢。
创新实验 创新实验依托开放实验、大学生创新创业计划、吉林省生命科学创新实验大赛、本科毕业论文等来推动学生学习热情和科研兴趣。在大创计划和创新大赛中,学生自主选择题目并由教师指导学生自主阅读文献、设计路线和进行试验。在毕业论文中,教师以自己的科研课题为主设计题目,教师和学生实行双向选择,确保一人一题。在这一过程中,使学生了解科研过程,具备文献检索、设计实验方案、论文写作等科研工作必备素质。
经过几年的积累与沉淀后,学生的实践能力和创新能力显著提高,本科生承担创新实验项目47项,发表研究论文19篇,参与申请发明专利6项。
4 生物工程专业实践教学方法的创新
随着信息技术的迅猛发展,信息技术与教育的深度融合已成为必然趋势。“互联网+”实践教学不受时间的限制,学生可随时通过手机等现代通信工具进行选课、预习、复习、查询成绩、课后交流,由“被动灌输”变为“主动探索”,提高了学习效率,促进了自主学习。
以实验中心网站为平台,将现代信息技术与启发式、互动式、探究式的教学方法相结合,进行数字化教材、虚拟仿真技术、微课等辅助教学。
1)在实验中心网站上本学期实践教学日程安排,学生根据选课查阅相应的数字化资源,通过相关仪器使用视频、课件和相关资料预习,尽早熟悉操作技能,理解实验原理,提高实验效率,减少实际操作中的错误。
2)通过基本实验技术、选做和验证性等微实验知识点或技能点视频的学习,使学生在短时间内熟悉实验原理、实验过程、实验操作和实验现象,进而将更多的时间投入到综合性、探究性实验上。
3)通过对操作复杂、大型设备使用技术、不可见的实验原理和不可见的实验现象或结果的虚拟仿真实验学习,如动物解剖、外源基因转入受体菌的过程,发酵罐控制、高效液相色谱的操作等,使学生网上模拟实验过程操作,形象、直观地熟悉实验原理和实验现象,加深对实验过程的理解,为真实的实验操作打下基础。
4)W生通过网络互动平台,实现自主答题、自主测试、师生互动、成绩查询、教学评价等。
5)教师可登录后台,查看学生的观看视频次数、时间、模拟实验操作情况,评定学生自学成绩等。
几年来,中心开发网络课程13部、在编数字化课程3部、视频71部、多媒体课件89个、仿真实验6个,促进了学生的自主学习和创新,取得较好的教学效果。
5 生物工程专业实践教学评价体系的建立
完善的实践教学评价体系是实践教学目标得以实现的根本保障。经过几年的摸索、总结和实践,构建了一套以学生为主体、内容多元性、渠道多样化、注重评价对象未来发展的实践教学评价体系。该体系由实践教学考核体系和实践教学效果评价体系两部分组成。
1)学生实践成绩评价体系由五部分组成:
①学生预习实验、观看仪器操作的程度,占总成绩的10%;
②进行仪器操作的考核,合格者发仪器使用许可证,占总成绩的20%;
③良好的实验习惯,由研究生助教和实验系列人员对实验中的行为打分,占总成绩的20%;
④全部实验结束后的考试,占总成绩的25%;
⑤实验报告、实验结果电子分析报告,占总成绩的25%。
另外,如果实验为探究型实验,则降低④⑤各5%的占比,增加实验设计和论文撰写10%的占比。
2)实践教学效果评价体系由三部分组成:
①学期末,对在校学生、毕业一年的学生和任课教师做调查问卷,并收集网上反馈信息,以此作为改进的依据;
②学期初,组织任课教师、校内专家、用人单位专家认真总结实践教学不足,提出改进意见并参与培养方案制订,使各项改革有利于培养学生综合素质,符合社会需要;
③设立实践教学督学委员会,指导并监督各项实践工作落到实处。
实践证明,该评价体系对促进学生提高创新能力、工程实践能力、科研素质等具有明显效果,大学生创新创业训练计划立项不断增加,、申请专利的数量和质量一直攀升,各级学科竞赛获奖大幅度增多,被国内外知名院校录取的研究生数量逐年增加,得到用人单位广泛认可。
6 高水平的实践教学团队的建设
教师是培养方案的执行者,教师的素质、能力与水平,直接关系到教育质量的高低,关系到培养学生的社会认可度[7]。针对青年教师的培养,首先,采取老教师传、帮、带的措施,定期对青年教师进行教学理念、教学方法的指导,提高青年教师的教学水平;其次,鼓励中青年教师在职攻读博士学位,提高学历层次;最后,为中青年教师提供参加各种教学、科研会议的机会,帮助中青年教师申请教学、科研项目,提高业务水平,开阔科研视野。
经过几年的建设,中心教学团队的年龄结构、学历结构和职称结构趋于合理,中青年教师比例为72%,博士学位获得者比例为39%,高级职称拥有者比例为28%。教学成果不断涌现,主编出版实验教材15部、实验教改专著6部,发表教学研究论文120篇,获各类教学改革奖励与荣誉158项,确保了培养方案的顺利实施和实践育人质量的不断提高。
7 结语
吉林大学生物工程专业于2000年在工学部食品科学与工程的基础上开始建设,成立时间短、积累少,实践教学环节比较薄弱,阻碍了专业发展。因此,在专业建设和发展过程中一直重视实践教学改革,不断探讨提高实践教学质量的方法,并取得较好的成绩,学生的实验技能、综合能力、创新意识都有了很大程度的提高。将进一步进行实验教学梯队建设、数字化教材建设、教学管理的探索和改革,使学生更好地适应学科的发展和社会的需要。
参考文献
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[2]雷舴疲肖雷,谢鸿观,等.成都理工大学生物工程专业实践教学改革与实践[J].中国西部科技,2014(1):80-81.
[3]张春丹,苏秀榕,樊艳风.生物工程专业创新实验教学模式初探[J].高校实验室工作研究,2010(2): 17-18.
[4]康小虎,田永强,谢放,等.生物工程专业实践教学改革探讨[J].实验科学与技术,2011,9(5):86-87.
[5]李健,韩增胜,栗坤.生物工程专业实践教学改革的探索[J].黑龙江畜牧兽医,2012(3):163-164.
篇10
法定代表人:李金元,该公司董事长。
委托人:阎玉朋,天津天狮集团有限公司副总经理。
委托人:贾邦俊,宏丰律师事务所律师。
被上诉人(原审原告):陈勇,1964年11月12日出生,汉族,住址:北京市西城区三里河路52号。
委托人:徐玉光,北京徐玉光律师事务所律师。
委托人:李明平, 北京徐玉光律师事务所律师。
原审被告:天津天狮生物工程公司,住所地:天津市新技术产业园武清开发区源泉路。
法定代表人:李金元,该公司总经理。
委托人:贾邦俊,宏丰律师事务所律师。
委托人:张云飞,北京市万思恒律师事务所律师。
原审被告:天津天狮集团有限公司,住所地:天津市新技术产业园武清开发区源泉路。
法定代表人:李金元,该公司董事长。
委托人:贾邦俊,宏丰律师事务所律师。
委托人:张云飞,北京市万思恒律师事务所律师。
上诉人天津天狮经济发展有限公司因与被上诉人陈勇及原审被告天津天狮生物工程公司、天津天狮集团有限公司侵犯专利权纠纷一案,不服北京市高级人民法院就本案管辖权异议所作出的(2000)高知初字第31号民事裁定,向本院提起上诉称:1、上诉人与被上诉人之间的纠纷非专利权侵权纠纷,而是一起合同履行中的纠纷。该纠纷应适用当事人之间的约定。2、陈勇于2000年5月18日对天津天狮生物工程公司提起诉讼,后于2000年10月6日又补充起诉天津天狮经济发展有限公司和天津天狮集团有限公司,两次起诉,不能采取后诉归并先诉的办法处理。请求本院撤消原审裁定,支持上诉人提出的管辖权异议的主张。本院审查期间,上诉人进一步将其上诉理由和请求明确为:本案上诉人与被上诉人之间是因合同产生的纠纷,而不是侵犯专利权纠纷,故原审法院对本案没有管辖权,应移送天津市高级人民法院管辖。
陈勇答辩称:1、答辩人之补充起诉并非经济合同纠纷,而是侵权之诉。上诉人未经专利人允许擅自将专利转让给天津天狮生物工程公司使用是一种侵权行为。2、上诉人的这种侵权行为是由于上诉人的严重违约所引起的,上诉人负有过错,应承担侵权责任。3、天津高钙素系列产品是答辩人在北京市购得的,且封存于公证处并进行了证据公证,北京当然为侵权行为结果地,因此,北京市高级人民法院对本案有管辖权。4、答辩人在2000年5月起诉天津天狮生物工程公司,后又补充起诉并提高标的额,追加天津天狮经济发展总公司为共同被告,因前后之诉均为侵权之诉,且诉争原因均为对答辩人的专利侵权,故前后之诉自然应合并审理。故请求驳回上诉人的上诉请求,维持原裁定。
本院经审查认为,鉴于上诉人持其与陈勇之间的纠纷是合同纠纷而不是专利侵权纠纷,北京市高级人民法院对本案没有管辖权,应移送天津市高级人民法院管辖的理由,请求改变原审裁定,故本院经双方当事人一致同意,主要围绕上诉人与被上诉人争论的双方之间是合同纠纷还是专利侵权纠纷这一焦点问题进行了审查。经审查证实,陈勇对天津天狮经济发展有限公司、天津天狮生物工程公司和天津天狮集团有限公司提起的是侵犯专利权之诉,而不是违约之诉。按照当事人诉讼请求确定人民法院审理范围的原则,符合我国民事诉讼法的规定;人民法院不能擅自改变当事人的诉讼请求。至于被上诉人提起侵犯专利权的诉讼请求能否得到人民法院的支持,上诉人与被上诉人之间究竟存在何种真实的法律关系,属于实体审理的范畴,不应在管辖权异议程序中解决。因此,上诉人以其与被上诉人之间是合同纠纷而不是侵犯专利权纠纷为由,主张原审法院对本案没有管辖权,应移送天津市高级人民法院管辖的上诉请求,本院不予支持。本院依照《中华人民共和国民事诉讼法》第一百五十三条第一款第(一)项和第一百五十四条之规定,裁定如下:
驳回上诉,维持原裁定。