發布時間:2022-05-21 08:36:53
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇生物技術及應用論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
摘 要:生物技術對于我國農業、畜牧業、園林以及工業等方面的發展都具有非常積極的作用,其所應用的領域非常廣泛,并且都占據著不可替代的位置。在新的經濟環境下,我國社會飛速發展,這些領域對于生物技術以及應用人才的需求量也更大。為了能夠為社會輸送更多的專業人才,高職院校在生物技術以及應用專業實驗教學方面進行創新改革是非常必要的。強化學生的操作技能以及理論知識的應用能力,實驗教學起著決定性作用,通過進行實驗教學,能夠提高學生的觀察力、分析能力以及動手操作能力。文章針對該專業的實驗教學改革進行幾方面的分析研究。
關鍵詞:高職院校;生物技術;實驗教學
一、實驗教學方法的改革
1.適當的講解
在進行生物技術以及應用專業實驗教學改革的過程中,教學方法的創新和改進是一個重要的內容,在進行實驗教學的時候,操作是一個不可缺少的環節,而操作行為的指導基礎是理論知識,因此,教師在傳授理論知識的過程中,要善于分析講解,知識重點要由淺及深,注意主次之分,高職院校的學生特點就是知識基礎比較差,因此耐心的講解是非常必要的。在講解理論知識的過程中,教師要注意采取設置疑問、懸念的方法,來激發學生的學習興趣,然后再對學生進行合理的啟發和引導,幫助他們自己找到問題的答案。
2.創造條件多分組
在我國很多高職院校,實驗條件是有限的,缺乏實驗器材、器材消耗過大等現象依舊比較普遍,這就要求教育工作者能夠充分發揮有利條件,克服現階段的種種困難,最大限度地滿足實驗教學的需求,為了能夠使每一個學生都得到鍛煉的機會,就應該突破以往的實驗模式,將多人分組引入課堂,教師可以將一個班級的學生分為若干組,編排順序,分批進入實驗室,課內實驗要與課外實驗有機結合,雖然這樣實驗時間延長了,但是卻使每一個學生都得到了實踐操作的機會,增強他們學習的積極性與主動性。在實驗設備有限的條件下,這不失為一種好的選擇。
3.耐心細心地進行操作指導
實驗過程中,適當的指導也是必要的,教師應該不斷地到學生中觀察他們的實驗情況,看看他們操作是否存在錯誤,如果學生發現問題,也能夠隨時向教師咨詢,一些不愿意實驗的學生,在教師的巡視下,行為也會受到約束,教師對于這類學生,要給予他們信息,鼓勵他們進入到實驗中去,重點培養他們的實驗興趣。
二、注重實驗教學內容的選擇
1.掌握基本的操作技能
進行實驗的時候,要根據課程特點進行內容的選擇,要以培養學生的基本技能為目的,可以通過進行一些代表性強的實驗操作,來幫助學生們提高調配試劑的能力,檢測方法的掌握以及各種設備的操作等基本技能。
2.注重提高動手能力
選擇能夠提高動手能力并與生產實踐密切聯系的實驗,如在分子生物學實驗中選擇凝膠電泳實驗,該實驗的動手操作特別多,要進行試劑的配制,電泳槽的安裝等操作,同時電泳在生產實踐中的應用也非常多。通過這類的實驗能有效地培養學生的動手能力和嚴謹的科學態度。
3.適當增加設計性實驗
生物技術及其應用專業內容比較豐富,具有多樣性與復雜性,因此在實驗中,不可避免會出現一些意外情況,尤其是一些出乎意料的實驗結果,在面對這些問題時,教師應該引導和幫助學生去分析其中原因,幫助學生提高發現問題、分析問題、解決問題的能力,也有助于學生獨立操作能力的提高。設計性實驗的開設為學生營造出一個用所學理論知識解決實際問題的環境,培養和提高了學生的創新能力和綜合素質。
三、實驗管理以及實驗考核制度的改革
除了以上所闡述的教學內容和方法的改革之外,實驗管理和實驗考核制度的改革也非常重要,由于實驗教學與理論知識教學相比,內容比較復雜,學生操作過程中涉及安全問題、器材以及藥品的存放問題、清潔問題,等等。不管是哪一個方面內容出現問題,都有可能導致實驗的失敗,影響教學效果,甚至是威脅到人們的生命安全,因此管理改革是不可忽視的。現階段,高職院校采用開放式管理是最為合適的,在保障各種器材和設備得到有效管理的同時,還要重視管理人員的素質培養,從而依據結果制定更加符合實際的教學計劃、教學內容,一定程度來說,它是學校和教師開展下一部分工作的指導。
(作者單位:包頭輕工職業技術學院)
摘 要:工學結合人才培養模式已經逐漸被大家所認識,在工學結合職業教育模式的研究與探索中,需要教師探索符合工學結合要求和本地區特色的新型課程模式。本文以寧夏工商職業技術學院生物技術及應用專業為例,以提升學生的職業素養和就業率目標,對人才培養方案與課程體系進行綜合改革與實踐,形成了鮮明的專業特色,實現了專業課程教學與企業需求的對接。
關鍵詞:生物技術專業 工學結合 教學模式
教育部《關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》(教高[2006]16號文件)的精髓是“校企合作、工學結合”,指出:高職教育人才培養模式改革要積極推行與生產勞動和社會實踐相結合的學習模式,把工學結合作為高等職業教育人才培養模式改革的重要切入點,帶動專業調整與建設,對課程設置、教學內容的選取、教學方法進行改革。學生職業技能和就業質量的提高,是職業院校發展的重點。我院的生物技術及應用專業2011年被確定為首批國家骨干院校重點建設專業應用化工技術專業群建設專業。
近幾年,生物技術發展迅速,寧夏及周邊地區在發酵工程、生物化工、生物制藥等領域發展較快。大多數職業院校在生物技術及應用專業的設置上對地區經濟特色和發展論證不夠,存在專業定位不準確,設計領域過寬;課程體系設置雷同,缺乏自己的特色等不足。面對生物技術產業發展機遇,我們對地區經濟發展深入調研并分析了寧夏及周邊地區生物技術、生物化工行業背景、相關企業近兩年的人才需求、地方資源優勢、企業相關崗位對課程設置要求等。“以就業為導向,注重學生的能力培養”,把職業教育的五要素融入專業建設全過程[3],以生物技術專業人才培養方案制定以及課程體系的構建為突破口,對工學結合教學模式展開了深入的研究與實踐,收到了良好的效果。
1 依托行業、企業確定人才培養方案
工學結合的職業教育課程有兩個特點:一是滿足技術、經濟和社會發展對高技能人才的能力要求;二是適應學習者和職業發展需要,最大限度地實現有效的職業學習[2]。高等職業教育培養的是面向生產、建設、管理、服務一線的高技能型人才。高技能型人才的培養必須實現“三面向”(面向職業、面向崗位、面向生產任務),教學必須做到“三貼近”(技術應用類專業課程的內容要貼近生產、貼近技術、貼近工藝)[3]。高職教育不僅要承擔職業技能的培養,又要注重職業素質的養成,因此,高職教育必須是校企合作、工學結合。人才培養方案要依托行業、企業,成立專業建設指導委員會。專業建設指導委員會負責審議專業人培方案,根據行業企業需求提出專業人培方案的調整意見,確保專業人培方案滿足行業、企業和社會的需求。專業建設指導委員會參與課程建設,指導實訓基地建設,開發多種辦學模式,為學校提供崗位及企業、行業人才需求信息,做兼職教師,人才培養方案的設置。
寧夏工商職業技術學院化工工程系于2012年5月成立了專業建設指導委員會。本專業根據專業建設指導委員會確立人培方案,專業教學目前定位于生物技術的應用領域,主要方向是生物發酵及生物化工。專業建設指導委員會的成員主要來自區內生物發酵、生物制藥和應用化工行業的一線專家或管理人員,他們確保了人才培養需求的實時性、實效性。校企合作共同構建適于行業發展和企業需求的人才培養方案,依崗位需求和職業能力需求重組優化課程體系,對一些課程(如生物化學與技術)構建多元化考核模式,注重學生操作技能的培養,通過這些方式提高生物技術專業人才培養的質量。
2 設置工學結合教學情境
以工作過程為基礎,構建課程學習情境,每個情境下設若干工作任務,課程的教學以工作過程為基礎,構建“教、學、做”一體化教學模式。實踐教學環節主要培養學生的職業能力,即專業能力、方法能力、社會能力,而工學結合教學模式集中體現在實踐教學中。教師上課時下達工作任務,學生通過完成各項工作任務,達到對知識和實踐技能的理解和掌握。校內實踐教學基地是工學結合教學情境實現的關鍵[3]。在教學過程中教師將知識模塊化、技能項目化,不斷更新教學內容,適時加入新的技能和技術,設置教學情境;并且學院重視校內實訓車間和實驗室的建設,有啤酒生產車間、發酵實訓室、顯微鏡實驗室、生物化學與技術實驗室、儀器分析實驗室、天平分析室等實驗室。這為理論教學、實訓、各種競賽、技能鑒定、教師指導等相統一提供了保證,體現了學生、設備、任務、技能等的融合。校內實訓基地和實驗室是學生職業素質的養成的主要場所,也為學生考證、訓練以及實現各項工作任務提供了必備的條件。
3 師資隊伍的培養
一是師資隊伍的培養是專業建設的重要保障,所以教師隊伍建設要放在首位來抓。工學結合教學必須具有一支穩定的雙師型教師團隊。雙師型教師可通過招聘行業、企業一線的技術人員通過培訓成為學校的雙師型教師,也可通過專職教師下企業進行掛職鍛煉,增強教師的專業實踐能力,教師大都具有較系統的學科理論知識,但實踐技能相對缺乏,因此,安排教師到企業參加掛職鍛煉,可以獲得行業和企業的動態信息,掌握新知識和新技能。前兩條在實施上很難做到,我院的教師主要是通過后一種辦法來來增強自身的專業實踐能力的,效果比較理想。
二是加強校企合作,通過與企業的聯系,教師帶學生參觀和在企業進行頂崗實習,獲得新知識與新技能,通過頂崗實習,學生實現了學校與企業零距離對接。
學校還根據教學需要,按照專業需求,投資一定的經費,選派教師進修學習,培養雙師型教師(生物技術專業教師,80%以上都具有技師證,75%以上教師是講師,這些教師都具有雙師素質)。通過這種方式,可以提高教師的業務、科研和指導學生參加大賽等能力。通過多種途徑培養教師的雙師型素質與能力,不斷完善工學結合的教學模式,教學效果顯著提高。學校鼓勵專職教師定期下企業掛職鍛煉,可以獲悉行業或企業的動態信息,掌握新知識新技能。
三是開展科研、教改和技術服務,提高教師業務水平。教師積極從事科研、教改和各項技術服務,通過這些方式不但能促進教師自身的知識更新,豐富教學內容,而且能提高自身的實踐能力。
四是加強對外交流。學院鼓勵教師參加國外、國內及省市的培訓及學術團體活動,近幾年,生物技術及應用專業的教師每年都有機會與同類院校進行相互交流,學習吸取新的知識。通過交流開闊思路,增長見識,豐富知識,推動和深化教學改革,為辦好生物類專業發揮作用,專業教師的水平也有了較大的提升。
4 構建工學一體化的課程
專業建設的重點是師資、教學模式、實訓室、校中廠、校本教材等,其關聯模型如圖1所示,課程建設是專業建設的基礎,專業課程標準是課程建設的指南。課程建設主要涵蓋圖1中的教學模式實踐、教材建設、實訓基地建設。教師通過改革教學模式,將理論與實踐相結合,促進學生認知能力發展和建立職業認同感相結合,科學性與實用性相結合,符合職業能力發展規律與遵循技術、社會規范相結合,學校教育與企業實踐相結合[4]。使學生通過完成工作的任務并進行反思,把知識和技能、過程和方法等相結合。
針對專業的不同,工學結合的課程建設內涵也不同。生物類專業較適合模塊化、情境化類教材[6]。無論哪種專業,高職的課程應該是行動導向體系課程,體現工作過程或崗位需求,必須實現學科體系的結構,完成教學體系的重構,在授課過程中應該體現行動導向教學體系課程的特點,通過完成各項任務,培養學生分析問題和解決問題的能力、團結協作能力和對知識的領悟能力。
校內實訓基本能復現工作過程,我院有校內實訓基地,教學過程突出了知識模塊化、技能項目化的特點,完全滿足工學結合的教學要求。教材是影響教學質量的關鍵因素,是教師推進教學活動、實現教學目標的依據。由于條件不成熟,教師自編教材不能完全實現,教師選用高職高專規劃教材,經過集體論證對一些內容進行增加和刪減;教師吸納新知識、新工藝、新技能,不斷調整教學內容。
5 教、學、賽、頂崗實習相結合,開展工學結合教學
工學結合教學的目的是培養崗位高技能人才,體現操作的高技能要求,尤其生物類專業是前沿發展學科,這方面更為重要。因此將課堂教學、創業教育、技能大賽、工種鑒定、頂崗實習等結合起來是培養應用能力和高技能人才的有效途徑[3]。
教、學、賽相結合是工學結合在教學相長上的體現。一年一度的全區職業技能大賽和全國職業院校大學生技能競賽等為學生技能展示提供了機會,也為工學結合能更好的實施提供了有利的保證。
寧夏工商職業技術學院生物技術及應用專業自2006年招生以來,專業教師與學生積極參與各種學生競賽活動,多次獲得院級、區級及部級獎勵。2011年6月,10級生物技術班的黎燕在參加全國化學檢驗工技能大賽獲得了二等獎,2012年6月,10級生物技術班的4名學生在寧夏工商職業技術學院大學生創業設計大賽中獲得了二等獎;2012年5月,11級生物技術班的3名學生參加全區農產品檢驗技能大賽,分別榮獲二等獎和三等獎;2013年5月,12級生物技術班的3名學生在全區農產品檢驗技能大賽中獲團體二等獎;2013年6月,12級生物技術班楊麗在全國職業技能大賽高職組工業分析檢驗賽破格獲得高級證書。通過這些方式,學生的應用能力和綜合素質有了明顯的提高。
6 結語
生物類專業實踐教學改革和完善是一個長期的系統工程,需要多方努力,生物技術專業的教師團隊相互協作,共同努力,打破專業界限,不斷探討適合本地區和學校的工學結合教學模式。在改革過程中,強調將專業知識綜合運用,強調學生在實踐教學中的主體地位,充分調動學生的學習積極性,加深專業理論與實踐的聯系,有利于提高教學質量與效果[5~7]。經過幾年的實踐證明,生物技術及應用實踐教學體系的構建既符合專業自身的特點,又有助于培養學生應用所學知識和技能解決問題的能力,有利于培養學生的思維能力,創造能力,團結協作能力,應變能力和處理問題的能力,使學生的專業綜合素質得到充分的提高。
希望本改革模式能為同行所用,促進生物技術專業工學結合教學模式的研究和實驗課程體系改革的探索和思考,完善實踐教學,培養更多的實用型人才。
【摘 要】環境生物技術(Environmental Biotechnology)是指直接或間接利用生物或生物體的某些組成部分或某些功能,建立降低或消除污染物的生產工藝或能夠高效凈化環境污染,同時又能生產有用物質的工程技術。科技的發展充分證明了環境生物技術在解決環境問題過程中所示出的獨特功能和優越性,它的純生態過程,體現出了可持續發展的戰略思想,它具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反應條件溫和以及無二次污染等顯著優點。
【關鍵詞】環境生物技術;治理應用;固體廢棄物處理
一、引言
環境生物技術是21世紀國際生物技術的一大熱點,兼有基礎科學和應用科學的特點,在環境污染治理中,主要利用微生物、少部分利用植物作為污染控制的生物,是環境保護中應用最廣的、最為重要的單項技術,其處理污染物通常能一步到位,最終產物大都是無毒無害、穩定的物質。在水污染控制、大氣污染治理、有毒有害物質的降解、清潔可再生能源的開發、廢物資源化、環境監測、環境污染的修復和重污染工業企業的清潔生產等各個方面,環境生物技術都發揮著極為重要的作用。
隨著細胞融合、基因工程、分子生物等技術的發展,環境生物技術得到了進一步的開發,研究領域不斷擴大,已成為一種經濟效益和環境效益俱佳的解決環境污染問題的有效手段之一。同時,隨著人們環境意識和生態概念的不斷加強,市場對生物技術、生物產品的需要明顯增多,政府也更加重視生物技術的發展,環境生物技術本身也將更加成熟。
二、環境生物技術
在廢氣及大氣污染治理中的應用采用生物技術控制和處理廢氣,將廢氣中的有機污染物或惡臭物質降解或轉化為無害或低害類物質,從而凈化空氣,是一項空氣污染控制的新技術。目前采用的方法主要有生物過濾、生物洗滌和生物吸附法等,所采用的生物反應器為生物凈氣塔、滲濾器和生物濾池等。
生物洗滌法分為廢氣吸收和懸浮液再生兩個階段,通常由一個裝有填料的洗滌器(吸收設備)和一個裝有活性污泥或生物膜的生物反應器(再生反應器)構成廢氣從吸收設備底部進入,向上流動,與頂部噴淋向下的生物懸浮液在填料床中相互接觸,經傳質過程進入液相,再進入微生物細胞內或經微生物分泌的胞外酶作用分解,凈化后的氣體從吸收設備頂部排出。吸收了廢氣的生物懸浮液從再生反應池的底部進入,通入空氣充氧,廢氣被微生物氧化利用的過程也就是懸浮液的再生過程,再生后的懸浮液再進入吸收設備進行頂部噴淋,吸收與再生兩個過程反復進行。該方法的特點是反應條件易控制、壓降低、填料不易堵塞,但設備較多,需外加營養,成本較高,對溶解度小的化合物難以處理。
三、環境生物技術在水污染治理中的應用
環境生物技術中利用微生物的降解作用來處理水中污染物的方法,通常被稱為生化處理方法或生物降解法,以植物吸收為主來凈化土壤與水體的方法有土地生物修復、生物塘和人工濕地技術等。
(一)生化處理技術
由于生化反應的過程、條件和參與反應的微生物種類的不同,生化處理技術可簡單地分為好氧與厭氧降解兩類,兩類生化反應的基本過程如下:好氧降解:有機物+氧氣+好氧微生物/酶水+二氧化碳+無機養分+能量。厭氧降解:有機物+厭氧與兼氧微生物/酶降解的有機產物+無機養分+能量。自20世紀70年代起,就有一大批類似好氧降解的厭氧反應器被研制和開發出來,如厭氧濾池(AF)、上流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧流化床(AFB)、厭氧顆粒污泥膨脹床(EGSB)、厭氧內循環反應器(IC)、厭氧折流板式反應器(ABR)和厭氧序列式反應器(ASBR)等。厭氧技術的應用范圍已擴展到高、中、低濃度的多類有機廢水和生活污水的處理,其特點是廢水處理和能源回收相結合,但出水水質難以達到直接排放的要求。
(二)生物自然凈化技術
生物自然凈化技術體系主要包括水體生物處理系統的生物塘(厭氧塘和氧化塘)和土地處理系統的人工濕地。生物自然凈化技術投資少,運行費用低,但占地面
積大,出水水質不易控制。生物塘以太陽能為初始能源,通過在塘中種植水生植物,利用植物吸收等方式帶走污染物以凈化水體。氧化塘中除選育合適的水生植物外,還增加了曝氣,以促進水體中生物的好氧降解。傳統的生物塘占地面積大,污水停留時間長,處理效率較差。目前通過培育高效水生凈化植物(水葫蘆、蘆葦、水萵苣等),建立組合曝氣、水生植物、水產養殖為一體的復合生態系統,增強了生物塘的處理功能,促進了水體生物處理技術的發展。
四、環境生物技術在固體廢棄物處理中的應用
利用生物技術處理固體廢棄物中的城市生活垃圾和農業廢棄物,主要方法是衛生填埋、堆肥和發酵沼氣。衛生填埋是將城市生活垃圾存積在大坑或低洼地的衛生填埋場,填埋場下層應有不透水的自然隔水基質或人工隔水層,在填埋場設置排氣口和監測系統,每天填入的垃圾壓實后鋪蓋一層土壤,并通過科學管理來恢復地貌和維護生態平衡。其原理是利用微生物將垃圾中的有機物分解。垃圾通過衛生填埋還可產生沼氣。
五、環境生物技術的發展前景
利用微生物脫去煤中的無機硫和有機硫,可控制燃煤中SO2等含硫氣體的排放。這些微生物包括硫桿菌、氧化亞鐵硫桿菌、氧化硫桿菌、酸熱硫化葉菌等。日本利用氧化亞鐵硫桿菌已使H2S脫除率達99.99%,我國利用該菌對煉油廠進行干氣催化和工業廢氣脫硫,H2S脫除率分別為71.5%和46.9%。在燃煤的處理過程中,還可采用浮選與微生物脫硫技術相結合,對煤和黃鐵礦進行分離,達到清除或降低燃煤SO2排放的目的。利用微生物還可將石油成分中的硫分離出來。雖然生物技術在大氣污染治理中的應用時間尚短,但其具有技術簡單成本低、安全性好、無二次污染等優點。今后,在微生物脫硫技術以及高活性脫硫菌種的研制和培養方面,配以清潔生產技術的研究,將會備受關注,也會成為解決原煤燃燒產生的SO2污染的最佳途徑。
【摘 要】環境生物技術(Environmental Biotechnology)是指直接或間接利用生物或生物體的某些組成部分或某些功能,建立降低或消除污染物的生產工藝或能夠高效凈化環境污染,同時又能生產有用物質的工程技術。科技的發展充分證明了環境生物技術在解決環境問題過程中所示出的獨特功能和優越性,它的純生態過程,體現出了可持續發展的戰略思想,它具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反應條件溫和以及無二次污染等顯著優點。
【關鍵詞】環境生物技術;生物治理方法;生物技術應用
環境生物技術是21世紀國際生物技術的一大熱點,兼有基礎科學和應用科學的特點,在環境污染治理中,主要利用微生物、少部分利用植物作為污染控制的生物,是環境保護中應用最廣的、最為重要的單項技術,其處理污染物通常能一步到位,最終產物大都是無毒無害、穩定的物質。在水污染控制、大氣污染治理、有毒有害物質的降解、清潔可再生能源的開發、廢物資源化、環境監測、環境污染的修復和重污染工業企業的清潔生產等各個方面,環境生物技術都發揮著極為重要的作用。
隨著細胞融合、基因工程、分子生物等技術的發展,環境生物技術得到了進一步的開發,研究領域不斷擴大,已成為一種經濟效益和環境效益俱佳的解決環境污染問題的有效手段之一。同時,隨著人們環境意識和生態概念的不斷加強,市場對生物技術、生物產品的需要明顯增多,政府也更加重視生物技術的發展,環境生物技術本身也將更加成熟。
一、環境生物技術
在廢氣及大氣污染治理中的應用采用生物技術控制和處理廢氣,將廢氣中的有機污染物或惡臭物質降解或轉化為無害或低害類物質,從而凈化空氣,是一項空氣污染控制的新技術。目前采用的方法主要有生物過濾、生物洗滌和生物吸附法等,所采用的生物反應器為生物凈氣塔、滲濾器和生物濾池等。
(一)生物過濾法
生物濾池內部填充活性填料,廢氣經加壓預濕后從底部進入生物濾池,氣體中的無機污染物、有機污染物或惡臭物質與填料上附著生成的生物膜(微生物)接觸,被生物膜吸收,最終被降解為水和二氧化碳或其它成分,處理過的氣體從生物濾池的頂部排出。該方法的特點是設備少、操作簡單、不需外加營養物、投資運行費用低、去除效率高,但反應條件較難控制、占地面積較大。
(二)生物洗滌法
生物洗滌法分為廢氣吸收和懸浮液再生兩個階段,通常由一個裝有填料的洗滌器(吸收設備)和一個裝有活性污泥或生物膜的生物反應器(再生反應器)構成廢氣從吸收設備底部進入,向上流動,與頂部噴淋向下的生物懸浮液在填料床中相互接觸,經傳質過程進入液相,再進入微生物細胞內或經微生物分泌的胞外酶作用分解,凈化后的氣體從吸收設備頂部排出。吸收了廢氣的生物懸浮液從再生反應池的底部進入,通入空氣充氧,廢氣被微生物氧化利用的過程也就是懸浮液的再生過程,再生后的懸浮液再進入吸收設備進行頂部噴淋,吸收與再生兩個過程反復進行。該方法的特點是反應條件易控制、壓降低、填料不易堵塞,但設備較多,需外加營養,成本較高,對溶解度小的化合物難以處理。
二、環境生物技術在水污染治理中的應用
環境生物技術中利用微生物的降解作用來處理水中污染物的方法,通常被稱為生化處理方法或生物降解法,以植物吸收為主來凈化土壤與水體的方法有土地生物修復、生物塘和人工濕地技術等。
(一)生化處理技術
由于生化反應的過程、條件和參與反應的微生物種類的不同,生化處理技術可簡單地分為好氧與厭氧降解兩類,兩類生化反應的基本過程如下:好氧降解:有機物+氧氣+好氧微生物/酶水+二氧化碳+無機養分+能量。厭氧降解:有機物+厭氧與兼氧微生物/酶降解的有機產物+無機養分+能量。
(二)生物自然凈化技術
生物自然凈化技術體系主要包括水體生物處理系統的生物塘(厭氧塘和氧化塘)和土地處理系統的人工濕地。生物自然凈化技術投資少,運行費用低,但占地面積大,出水水質不易控制。
生物塘以太陽能為初始能源,通過在塘中種植水生植物,利用植物吸收等方式帶走污染物以凈化水體。氧化塘中除選育合適的水生植物外,還增加了曝氣,以促進水體中生物的好氧降解。傳統的生物塘占地面積大,污水停留時間長,處理效率較差。目前通過培育高效水生凈化植物(水葫蘆、蘆葦、水萵苣等),建立組合曝氣、水生植物、水產養殖為一體的復合生態系統,增強了生物塘的處理功能,促進了水體生物處理技術的發展。
三、環境生物技術在固體廢棄物處理中的應用
利用生物技術處理固體廢棄物中的城市生活垃圾和農業廢棄物,主要方法是衛生填埋、堆肥和發酵沼氣。
(一)衛生填埋。衛生填埋是將城市生活垃圾存積在大坑或低洼地的衛生填埋場,填埋場下層應有不透水的自然隔水基質或人工隔水層,在填埋場設置排氣口和監測系統,每天填入的垃圾壓實后鋪蓋一層土壤,并通過科學管理來恢復地貌和維護生態平衡。其原理是利用微生物將垃圾中的有機物分解。垃圾通過衛生填埋還可產生沼氣。
(二)堆肥。堆肥是固體基質在有效的低溫條件下的發酵過程,適用于生活垃圾的處理。其基本步驟是:廢棄物―預處理―堆肥―后處理―存放。對堆肥處理器進行足夠的通氣是堆肥成功的關鍵。該技術安全性高,成本低廉。
(三)發酵產生沼氣。主要利用畜禽糞便、農作物秸稈、生活污水等。其原理是微生物厭氧發酵使有機質降解,產生沼氣,此法在農村有著廣闊的發展前景,沼氣不但可用作照明和燃料,還可建成以沼氣工程為紐帶的“豬、沼、果”生態農場等生態農業模式。
四、環境生物技術的發展前景
利用微生物脫去煤中的無機硫和有機硫,可控制燃煤中SO2等含硫氣體的排放。這些微生物包括硫桿菌、氧化亞鐵硫桿菌、氧化硫桿菌、酸熱硫化葉菌等。日本利用氧化亞鐵硫桿菌已使H2S脫除率達99.99%,我國利用該菌對煉油廠進行干氣催化和工業廢氣脫硫,H2S脫除率分別為71.5%和46.9%。在燃煤的處理過程中,還可采用浮選與微生物脫硫技術相結合,對煤和黃鐵礦進行分離,達到清除或降低燃煤SO2排放的目的。利用微生物還可將石油成分中的硫分離出來。雖然生物技術在大氣污染治理中的應用時間尚短,但其具有技術簡單成本低、安全性好、無二次污染等優點。今后,在微生物脫硫技術以及高活性脫硫菌種的研制和培養方面,配以清潔生產技術的研究,將會備受關注,也會成為解決原煤燃燒產生的SO2污染的最佳途徑。
摘 要:以就業為導向、以能力培養為本位,是高等職業教育改革和發展的主要任務之一。山東職業學院生物技術及應用專業經過多年辦學實踐,以校企合作為平臺,逐步形成了“學訓交互,能力遞進”的人才培養模式、符合產業需求的課程體系、項目導向、教學做一體教學模式和滿足區域經濟需要的多學期、分段式的教學組織模式,加強了學生的專業能力、職業能力和拓展能力培養。
關鍵詞:人才培養模式 教學模式 教學組織模式
國家教育部《關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》(教高[2006]16 號)中明確指出:高等職業教育必須服務區域經濟和社會發展,以就業為導向,加快專業改革與建設。這已經成為地方高職教育辦學定位的風向標。學生就業狀況好壞也反映出了高職院校品牌創立的高度與創新的深度。因此,如何以社會需求和高職人才培養目標為導向,依托自身辦學條件,在特定時限內為學生達到一定職業人才的規格要求,是目前迫切需要解決的問題。
人們普遍認為,生物技術是21世紀的朝陽產業,與其相關產業的發展水平將決定一個國家的競爭力,我國出臺了大量的政策和產業規劃支持生物技術的發展。面對機遇,生物技術相關專業伴隨著經濟發展的需要應運而生。
然而,隨著生物技術的快速發展,專業范圍不斷向多領域擴展,生物技術相關專業也出現了很多問題。例如,在專業設置上,對區域經濟建設和社會發展需求調研論證不夠深入,專業定位不準確,涉及領域過寬;學校間缺乏特色與差異化,課程體系設置雷同,同質化現象嚴重,辦學效益不高;傳統的實踐教學環節與企業生產實際嚴重不符;學生職業素養較低,沒有自己的職業規劃等問題。企業缺乏生物技術專業的人才,而我們培養出來的畢業生又不滿足用人單位的需要。總之,原有的人才培養模式還不能完全適應現代高職教育的發展需求及社會崗位群對人才的需求,迫切需要對生物技術類專業人才培養模式進行改革與實踐。
山東職業學院2005年開始設置生物技術及應用專業,2011年被遴選為中央財政支持的高等職業院校提升專業服務能力的重點建設專業。在深入調研分析區域生物技術行業背景的基礎上,以服務地方經濟、對接產業、提高學生就業質量為導向,以能力培養為中心,以專業人才培養模式優化、開發課程體系構建為突破口,深入開展人才培養模式的探索與實踐,內容如下:
1 繼續開展“學訓交互,能力遞進”人才培養研究與實踐
“學訓交互,能力遞進”人才培養模式是為了服務地方經濟,支持生物制造產業發展,與產業對接,遵循教育規律和職業能力形成規律,將人才培養過程劃分為專業“基本能力-優秀能力-綜合能力”三個階段。通過深化培養目標與社會需求相通,教學活動與生產過程相通,實習崗位與就業崗位相通;教學內容與職業標準相融,專業教師與技術專家相融,學校考核與企業評價相融,提升學生專業理論、專業技能水平和職業素養,使學生由“新手”轉變為“職業人”。
專業基本能力培養:主要按照生物制造行業職業人的要求,培養學生的人文素養、職業素質。同時以項目、任務等為載體,通過“任務驅動”“項目導向”等方式,實施教學做一體教學,使學生掌握專業基本知識、基本技能,對崗位有所認知,使其成為基本滿足企業崗位要求的新手。
專業優秀能力培養:在校內生產性實訓基地和校外實訓基地實施多崗位輪崗,工學交替,配合多學期教學組織模式,實現工學有效融合。學生在校內生產性實訓室進行一體化教學,“做中學”、“學中教”,強化專業理論,提升專項技能,對課程中的綜合實訓模塊和部分需使用高檔儀器的實訓項目則到校外實訓基地進行,由基地兼職教師指導學生完成真實的工作任務,培養職業素養,使專業技能“熟練”,使學生實現新手到準職業人的轉變。
專業綜合能力培養:為學生聘請企業的技術骨干、專家做“師傅”,在校外實習實訓基地實施。學生在校外兼職教師的指導下,按企業流程和標準完成崗位工作,工學融為一體,重點強化學生解決生產現場問題和優化生產過程的能力,提高學生綜合職業素質,幫助學生實現從準職業人到職業人的轉變。
2 推行任務驅動,項目導向,教學做一體的教學模式改革
按照“學訓交互,能力遞進”的人才培養模式,在不同的人才培養階段推行不同的教學模式。在專業基本能力培養階段,主要實施任務式實訓、理論實踐一體化教學模式,推行課堂與實習實訓地點的一體化;專業優秀能力培養階段,在仿真的教學環境,推行任務驅動,項目導向,教學做一體;專業綜合能力培養階段,根據學生頂崗崗位特點,做學一體、做教一體,培養學生的崗位意識、質量意識、責任意識。與三個不同階段對應的教學模式保證了教學目標的有效實施。
3 以行業企業需求為中心,實施多學期分段式教學組織模式
為了適應“學訓交互,能力遞進”人才培養模式,合理安排輪崗和頂崗,根據合作企業生產周期及企業兼職教師工作特點,靈活設計學生校內學習時間和企業生產性實訓時間。在企業生產旺季組織輪崗實訓,淡季集中進行校內課程教學。
第1、2學期在校內完成專業技術平臺課程的學習,并進入實訓室,以專業基本能力培養為主,滲透專業優秀能力;第3、4學期完成專業方向模塊、個性化模塊的學習,并進入生產性實訓基地頂崗實習,以專業優秀能力強化為主;第5、6學期安排學生到緊密合作企業進行10個月以上的頂崗,強化學生的專業知識、專業技能和養職業素養,在學生崗位能力實現階段式增長的同時,企業對學生的崗位技能和職業素養等也有了較清晰的認識,利于企業選擇優秀學生就業。
4 對接行業企業,構建符合崗位任職要求的“兩個平臺+兩個模塊”的課程體系
生物技術及應用專業建設委員會定期召開研討會,邀請行業、企業專家、專業教師共同研討本地經濟發展和產業結構調整對生物技術人才要求的變化,及時調整專業人才培養規格,構建適合行業發展需求的課程體系,校企合作開發課程內容與實訓項目,編寫特色教材,建設教學資源庫,使專業與產業對接。
根據地方產業特點和生物產業升級需要,及時調整專業方同和專業課程。例如,濟南高新區在產業結構調整過程中,把生物醫藥確立為主導產業,以龍頭醫藥企業帶動產業發展。為滿足生物醫藥人才需要,我們增加了生物制藥技術等課程;并及時與相關企業合作,共同開發課程內容、實訓項目,為學生更好地融入企業、服務地方經濟奠定基礎。
在生物技術及應用專業建設委員會的指導下,由專業帶頭人、行業企業專家、骨干教師組成的團隊,按照“企業調研-專業定位-崗位分析-歸納崗位任務-提煉崗位能力-確定學習領域(課程)”的步驟,以生物產品的生產工藝過程為導向,共同分析職業崗位,參照崗位的工作任務和能力要求,設計十多個學習領域(課程),構建了“基本素質培養平臺、專業技術平臺+專業方向模塊、個性化模塊”的課程體系。
生物技術及應用專業人才培養模式的探索與實踐,強化了能力培養,開發以崗位工作過程為基礎的教學內容,構建突出職業能力和素質培養的課程體系,實現校企共育人、共發展,提高了學生適應未來職業變遷的可持續發展能力。同時,結合自身優勢與社會需要,不斷積淀凝練專業特色,提升了辦學競爭力,彰顯差異化辦學,全面提高了專業建設的整體水平。
【摘 要】隨著生物科技的不斷發展,高職院校生物科技及應用專業應運而生,成為近些年來高職院校的熱門專業。但由于相當一部分的高職院校健全教學設備、完善實踐教學體系的速度遠遠跟不上招生的速度,因此如何建立健全高職院校生物科技與應用專業實踐教學體系,培養出理論與實踐操作相結合的現代創新型人才,成為了廣大高職院校追求與探索的目標。
【關鍵詞】高職院校;生物技術及應用專業;實踐教學
步入21世紀,生物科技的快速發展使其在農業、漁業、牧業、工業、環保、園林、食品、醫藥等眾多重要行業的地位和作用越來越重要,生物技術及應用專業的專業人員成為社會急需的人才。為了提高生物專業學生的就業競爭力,為社會輸送掌握扎實的生物技術專業知識和實踐技能、熱愛生物技術領域的現代創新型人才,高職院校需在注重培養學生專業知識理論的同時,有必要加強學生的實際操作能力以及綜合素質。這意味著高職院校需要創新實踐教學過程,完善實踐教學設施,在實踐教學中提高學生的觀察、分析、動手能力,從而培養學生的綜合素質。構建科學合理的高職院校生物技術及應用專業實踐教學體系主要從這幾個方面進行改革:
一、完善實驗室設備,構建合理配置結構
由于生物技術及應用這么專業設計的領域十分廣泛,各個領域需要的實驗設備、生物制劑、材料各不相同,因此實踐教學設備的配置標準研究的難度較大。但是大部分高職院校的相關設備和配置沒有這么完善和全面,為了讓學生掌握的生物知識和實踐技能與時俱進,了解現代先進的生物技術和接觸到現代生物技術研究的前沿,高職院校有必要適當增加和更新實驗器材、儀器和試劑的種類。很多高職院校的實驗工位都很難滿足學生的需求,普遍都是兩三個學生組成一個小組共用一個工位,因此,高職院校應增設更多的工位,讓更多的學生能充分體驗實驗過程中的樂趣、掌握實驗的原理和基礎實踐技能,同時在實驗中鍛煉觀察、分析、動手能力。
二、完善實驗實習基地建設,增強學生社會競爭力
實踐技能是所有理科學生衡量的標準之一,實踐教學能有效提高學生的綜合素質,同時在實踐過程中能培養學生的創新和應急等綜合能力。完善實驗實習基地的建設,除了建立健全實驗基地,還要建立全面的實習培訓課程,不斷提高學生的綜合能力和綜合素質。通過這種針對性的培訓,能有效提高學生的實踐操作能力和應對突發事件的能力,更重要的是能不斷增強學生的心理素質和心理承受能力,從而提高學生的社會競爭力,幫助學生成為社會和市場所需的優秀人才。其次,通過這一系列的培訓,能讓學生盡早意識到社會競爭的激烈,讓學生知道只有過硬的專業技能得到社會的肯定,才能真正融入社會經濟市場中實現自己的人生價值。為此,建立完善的實驗實習基地建設是廣大高職院校未來一個時期的主要任務。
三、創設開放式的實驗室
創設開放式的實驗室不僅能讓學生在課外完成實驗作業,還可以讓學生在課外復習實驗的操作,熟悉實驗儀器的操作方法,同時給那些敢于創新,對生物工程有著濃厚興趣的學生探索研究的機會。總之,創設開放式實驗室是建設實驗室優秀能力人才隊伍的有效途徑,創設開放式實驗室能激發學生對生物工程的激情和好奇心,培養出具有創新和探索精神的新時代人才。
四、革新實驗教學考核制度
完善實驗教學考核制度首先要細化和健全實驗考核的方法,包括到場情況、實驗報告的內容、實驗數據的真實性和原始性、基本的實驗操作過程是否規范、對實驗結果的分析等考核內容。其次,實驗教學考核制度除了對學生的專業技能進行評價之外,還要對學生的職業素質進行綜合評價。評價學生的職業素質應以學生組內之間的評價為主,并結合教師對學生平時實驗的表現的評價,應包括學生的敬業精神、團隊合作等內容。這種基本技能和職業素質相結合的考核不僅能對學生進行全面而有效的評價,還能是學生之間的競爭公平化和透明化。
五、加強教師對學生的實驗操作指導
在學生進行實驗操作的過程中,教師對學生的指導尤為重要,不僅能及時糾正學生錯誤的實驗操作手法,還能及時解答學生的疑惑和問題,從而達到充實學生的專業基礎知識,激發學生的興趣的目的。教師應在實驗開始前和學生強調本次實驗的注意事項和實驗的基本流程,減少學生因錯誤操作而發生的事故。在實驗開始的過程中,教師應到處巡回監督指導學生,及時糾正學生的錯誤以及解答學生的問題,確保實驗的順利完成。
六、結語
建立健全生物技術與應用專業教學實踐體系是一個長期而艱巨的任務,需要廣大高職院校專業教師的不斷探索和實踐,勇于創新打破傳統的專業局限。在改革的過程中要注重培養學生的積極性,強化學生的主體地位;在教學過程中要注重中生物理論知識和生物實踐技能的統籌兼顧,培養出理論與實踐操作相結合的現代創新型人才。
作者簡介:
王美霞(1971.01.24~),女,內蒙古包頭市人,大學本科學歷,包頭輕工職業技術學院,研究方向:生物技術及應用。
【摘 要】生物技術及應用是一門涉及領域寬、涵蓋范圍廣、應用性強的新興專業,因此在專業建設中面臨不少困難。本文分析了該專業目前存在的問題,并提出了專業建設改革的進行措施。
【關鍵詞】生物技術及應用;高職高專;專業建設改革
生物技術及應用專業以生物技術產品開發和應用為優秀,培養從事生物技術產品開發應用、檢驗分析、技術監督、生產管理等工作的高級技術應用性專門人才,目前在我國高職院校中屬于比較熱門的專業之一。但是,我國的高職院校生物技術類專業辦學時間較短,尚不足10年,屬于一個非常年輕的專業。同時,近幾十年來世界范圍內生物技術產業始終處在一個高速發展的時期,這都使得我國高職院校的生物技術類專業建設速度一直滯后于產業發展速度。
1存在的問題
1.1 教學內容選取不得當
從教學內容上看,目前高職院校中存在著“唯學”型課程體系和“唯工”型課程體系兩種偏頗的教學內容選取傾向。“唯學”型課程體系傾向只注重高等教育中的“學科性”、“系統性”,而忽略了其“職業性”的特征。“唯工”型課程體系傾向只注重單純技術性培訓,課程設置和教學內容缺乏一定的深度和廣度。
1.2 教學手段不夠豐富
從教學手段上看,黑板式教學仍然占據較大比例,使得學生認為枯燥乏味。多媒體課件主要是PPT形式,雖然可以在一定程度上展示教學內容,但是缺少最新的行業企業真實案例,更加缺少工廠車間的工作錄像,使得學生較難以理解所授課程內容,學習興趣、主動性都較差。
1.3 實踐項目內容陳舊
一些綜合性、生產性強與職業崗位所需能力吻合度較高的實踐技能訓練項目,由于涉及發酵工程基礎、發酵食品生產技術、發酵設備與維護、生物分離純化技術多門課程,在實踐教學設計中往往很少開設。涉及基因工程、細胞工程、酶工程技術改造傳統菌為工程菌的一些實踐項目,由于技術難度大、耗材成本高、設備價格昂貴等原因也往往被取消。
1.4 硬件設備配置不合理
由于生物技術專業辦學時間短,專業涉及面繁雜,有醫藥、食品、化工、農業、能源等多個領域,有些學校甚至是涵蓋幾個領域。導致實踐教學設備配置上普遍存在數量少,設備布局上普遍存在生物工程中上游設備極其短缺,下游生產及檢測儀器設備相對較多現象。
2改革的思路
2.1 深入推進工學結合
高職院校在生物技術及應用專業人才培養方案的制訂與實施過程中,要立足于就業面向的工作條件和環境、工作內容和職責、需要的能力和任職資格等探索職業崗位要求與專業人才培養方案有機結合的途徑和方式。在設計教學內容和選擇教學方法時處理好社會需求與實際教學工作的關系。不斷實踐校企合作的辦學理念,大力推進工學結合的教學模式改革,提高人才培養質量。
2.2 職業素質和職業技能培養融為一體
按照自入校至就業的人才培養進程安排,將具體素質和能力要求單獨設置為課程的基礎上,將相關內容融入到其他課程的講授和實訓過程中,強化和規范職業素質的養成。按照工作崗位要求,以典型工作任務為參照將職業能力培養所需要的教學內容進行項目等為載體的工作過程系統化重構。根據企業的用人需求,遵循以市場需求為中心的原則對未完成教學的課程進行調整。
2.3 完善實踐教學項目
以職業崗位和工作任務所需職業能力和職業素質為優秀,按照職業實踐活動進程及職業能力和職業素質層階遞進的方式,設計實踐教學項目。食品生物技術方向的生物技術及應用專業則應以發酵工程、食品檢驗、功能食品加工為優秀能力并參照相應的國家職業資格標準系統地設計實踐項目,發酵工程優秀能力培養可以構建以菌種培養、質量檢測為基本技能,然后以啤酒生產、白酒生產等生產型項目進行重新梳理與整合。
2.4 優化實驗設備配置
依據專業實踐教學目標任務、實踐項目的要求,參照國家有關儀器設備的相關規范,組織專家研究并制定儀器設備配備標準,明確專業必須建立的實驗實訓室及實習車間需要配備的儀器規格、主要參數和數量。
3結束語
專業正因為其不同的內涵才決定了它存在的價值。生物技術及應用專業建設應在統一規范的思路之上,以強化優勢為根本、突出特色為優秀,充分體現專業建設管理、人才培養模式、教育教學改革等方面的差異,培養學生的就業競爭力和發展潛力。
作者簡介:
宋健(1982~),男,山東淄博人,碩士研究生,生物技術專業,研究方向:食品藥品生物工程。
趙雯(1982~),女,山東淄博人,本科,計算機科學與技術專業,研究方向:數據庫開發
作者簡介:韓秋敏(1976—),女,山東高唐人,江蘇食品職業技術學院,講師。研究方向:高職教育研究。
項目簡介:國家示范(骨干)高職院校建設項目。
摘要:建立“校企合作”長效運行機制,構建“寬平臺、多模塊、可拓展”課程體系,基于工作過程系統化開發專業基礎(平臺)課程、專業優秀(模塊)課程,并根據學生就業、創業及可持續發展需要開發專業拓展課程及實踐創新項目,循序漸進地培養學生的綜合素質及職業能力。
關鍵詞:校企合作;培養模式;課程體系;課程改革
生物技術及應用專業主要面向微生物發酵、酒類釀造、生物制藥等行業,培養從事微生物培養、生產操作、分析檢驗、生產管理、質量控制、產品開發等工作的技術技能型專門人才。近年來,本專業在學院“多元融合、學做一體”人才培養模式指導下,凝練形成了以校企合作、工學結合為主要特征的“四融入、四遞進、學訓交互”人才培養模式,構建了以“底層共享、中層分立、高層互選”為顯著特色的“寬平臺、多模塊”課程體系,實施了基于工作過程系統化的課程開發。
一、建立了校企合作長效運行機制
1.探索實踐“廠中校”校企合作模式
在校企合作委員會指導下成立生物技術及應用專業建設指導委員會,校企合作制定人才培養目標,合作構建人才培養模式及課程體系,合作開展課程建設、師資隊伍建設、實習實訓基地建設、社會服務能力建設。與華潤雪花啤酒有限公司、揚子江藥業集團有限公司等企業合作,探索實踐“廠中校”校企合作模式,建立以企業專家、能工巧匠為主,專任教師為輔的管理團隊。
2.“校中廠”運行機制建設
利用學校人才、技術、基地等優勢,按照“共同投資、共同管理、共同育人、風險共擔、利益共享”的原則,與華潤雪花啤酒有限公司等企業合作共建啤酒、黃酒、葡萄酒生產“教學工廠”,引入現代企業制度,逐步實現“企業化運行”。
3.“訂單式”培養
與今世緣集團有限公司等企業合作開設訂單班,實行訂單培養、頂崗實習、定向就業。校企雙方共同制訂人才培養方案,合作實施培養過程,共同開展考核評價。
4.在合作企業建立“教師工作站”
企業每年接受3-4名教師進行為期3個月以上的實踐鍛煉,一方面主動為企業進行新技術、新設備、新工藝的研發,促進科技成果轉化,同時對企業員工開展新技術培訓;另一方面把課堂建在企業,便于聯系和指導學生進行實習實訓,完成專業教學任務,實現互利共贏。
5.創建專家(教授)工作室
為進一步深化校企合作和工學結合提供新的載體,同時提高企業的區域競爭力,與合作企業共同創建專家(教授)冠名工作室(或工作坊),合作開展產品研發及技術服務,為生物技術及產品研發引入創新的源頭活水。
6.校企合作聯辦二級學院
本著開放、共享、互惠、共贏的原則,與江蘇今世緣酒業股份有限公司等企業合作聯辦江蘇今世緣釀酒學院,實行“訂單式”培養,校企“雙專業帶頭人”,學生頂崗實習“雙導師制”,技術人員與教師互兼互聘。先進技術共享,培訓基地共建,頂崗實習與就業融合,合作開展職業培訓與鑒定,企業員工繼續教育,企業文化與校園文化滲透,不斷拓展專業的社會服務功能,提升技術服務水平。
7.人才培養質量評價與保障體系建設
將畢業生就業質量、用人單位滿意度作為衡量人才培養質量的重要指標,參照行業規范、職業標準及崗位要求,建立集行業、企業、學校、學生“四方”評價于一體的人才培養工作評價與質量保障體系。
二、深化“四融入、四遞進、學訓交互”人才培養模式改革
“四融入、四遞進、學訓交互”人才培養模式即將企業崗位要求融入人才培養方案,將職業技能標準融入課程教學內容,將企業優秀文化融入人才培養過程,將行業企業評價融入考核評價體系。在人才培養過程中,按照生物技術類專業知識、技術、素質培養規律,循序漸進地安排專業基礎課、專業優秀課、專業拓展課、畢業輔導課,并按照職業技能形成與發展規律,循序漸進地安排單項實訓、綜合實訓、生產實踐、頂崗實習等實踐性教學環節。通過理論與實踐、知識與技能、校內學習與企業鍛煉交互進行,促進學生的素質與能力不斷提升。
三、完善“寬平臺、多模塊”課程體系
生物技術類專業群按照“底層共享”的原則統一設置公共基礎課及專業基礎課(專業基礎平臺);按照“中層分立”原則,根據各專業特點個性化地設置專業優秀課程(模塊);按照“高層互選”原則設置“共享型”專業拓展課程及實踐創新項目,形成生物技術類專業群“寬平臺、多模塊、可拓展”課程體系。
課程體系的主要特點:①學生從低年級接觸專業課,激發學生的學習動機,使專業學習的時間、空間更有保證;②實踐教學體系設計遵守由簡單到復雜、由單項到綜合、由低級到高級循序漸進的原則;③根據生產季節性強及教學任務安排需要,可實施跨學期、分段式教學;④在專業群范圍內,學生可根據個人意愿無障礙地選擇專業,體現課程體系的靈活性;⑤公共基礎課實行理論教學與實踐項目相結合,將素質教育貫穿人才培養全過程。
四、開展了基于工作過程系統化的課程建設與改革
1.專業基礎(平臺)課程建設
生物技術類專業基礎課具有雙重屬性,一方面體現知識的基礎性,講究基礎知識的傳授,為后續的專業理論學習奠定基礎;另一方面體現技能的服務性,練就嫻熟的基本技能,為后續的專業優秀技能學習服務。注重《基礎化學》《生物化學》等專業基礎(平臺)課程建設,培養學生的化學檢驗、生化操作、分離提取、微生物培養與保藏、識圖繪圖等基本操作技能,使學生具備寬基礎、復合型、多方向、強技能的素質潛力,以便實現與專業優秀課教學的無縫銜接,適應生物技術產業結構調整及產品升級對高端技能型專門人才培養及學生可持續發展的需要。
2.專業優秀(模塊化)課程建設
根據生物技術產業特點、區域經濟優勢、職業崗位及學生就業創業需要,重點加強與生物朝陽產業密切相關的《食用菌生產技術》,與國家新興產業密切相關的《生物制藥技術》等學習模塊,同時安排微生物培菌工、發酵工、調味品釀造工、食品檢驗工等“實踐專項”的技能訓練與考核,實行“模塊化”教學,使學生具備就業崗位的職業技能和綜合素質。
3.專業拓展課程建設
為適應生物技術產業調整及產品升級,靈活運用所學知識及技能,拓寬學生的知識面和專業視野,有針對性地開設專業特色鮮明、行業背景濃厚的專業拓展課,完善學生的知識結構,培養學生的知識遷移及跨崗位能力,發展學生的興趣和特長,提高學生的就業、創業及創新能力,增強學生的市場競爭力,提高學生的綜合素質,增強學生的社會適應能力,促進其潛在能力和個性特長的充分發展。在掌握扎實的專業理論及優秀技能的基礎上,選修《酒文化欣賞》《生物工程新技術》等專業拓展課程及生產實踐活動,強化學生的專業知識及職業技能,同時培養學生的知識遷移及跨崗位能力;通過頂崗實習及畢業實踐,培養學生的職業素質及綜合技能。
作者簡介:韓秋敏(1976—),女,山東高唐人,江蘇食品職業技術學院,講師。研究方向:高職教育研究。
項目簡介:國家示范(骨干)高職院校建設項目。
摘要:建立“校企合作”長效運行機制,構建“寬平臺、多模塊、可拓展”課程體系,基于工作過程系統化開發專業基礎(平臺)課程、專業優秀(模塊)課程,并根據學生就業、創業及可持續發展需要開發專業拓展課程及實踐創新項目,循序漸進地培養學生的綜合素質及職業能力。
關鍵詞:校企合作;培養模式;課程體系;課程改革
生物技術及應用專業主要面向微生物發酵、酒類釀造、生物制藥等行業,培養從事微生物培養、生產操作、分析檢驗、生產管理、質量控制、產品開發等工作的技術技能型專門人才。近年來,本專業在學院“多元融合、學做一體”人才培養模式指導下,凝練形成了以校企合作、工學結合為主要特征的“四融入、四遞進、學訓交互”人才培養模式,構建了以“底層共享、中層分立、高層互選”為顯著特色的“寬平臺、多模塊”課程體系,實施了基于工作過程系統化的課程開發。
一、建立了校企合作長效運行機制
1.探索實踐“廠中校”校企合作模式
在校企合作委員會指導下成立生物技術及應用專業建設指導委員會,校企合作制定人才培養目標,合作構建人才培養模式及課程體系,合作開展課程建設、師資隊伍建設、實習實訓基地建設、社會服務能力建設。與華潤雪花啤酒有限公司、揚子江藥業集團有限公司等企業合作,探索實踐“廠中校”校企合作模式,建立以企業專家、能工巧匠為主,專任教師為輔的管理團隊。
2.“校中廠”運行機制建設
利用學校人才、技術、基地等優勢,按照“共同投資、共同管理、共同育人、風險共擔、利益共享”的原則,與華潤雪花啤酒有限公司等企業合作共建啤酒、黃酒、葡萄酒生產“教學工廠”,引入現代企業制度,逐步實現“企業化運行”。
3.“訂單式”培養
與今世緣集團有限公司等企業合作開設訂單班,實行訂單培養、頂崗實習、定向就業。校企雙方共同制訂人才培養方案,合作實施培養過程,共同開展考核評價。
4.在合作企業建立“教師工作站”
企業每年接受3-4名教師進行為期3個月以上的實踐鍛煉,一方面主動為企業進行新技術、新設備、新工藝的研發,促進科技成果轉化,同時對企業員工開展新技術培訓;另一方面把課堂建在企業,便于聯系和指導學生進行實習實訓,完成專業教學任務,實現互利共贏。
5.創建專家(教授)工作室
為進一步深化校企合作和工學結合提供新的載體,同時提高企業的區域競爭力,與合作企業共同創建專家(教授)冠名工作室(或工作坊),合作開展產品研發及技術服務,為生物技術及產品研發引入創新的源頭活水。
6.校企合作聯辦二級學院
本著開放、共享、互惠、共贏的原則,與江蘇今世緣酒業股份有限公司等企業合作聯辦江蘇今世緣釀酒學院,實行“訂單式”培養,校企“雙專業帶頭人”,學生頂崗實習“雙導師制”,技術人員與教師互兼互聘。先進技術共享,培訓基地共建,頂崗實習與就業融合,合作開展職業培訓與鑒定,企業員工繼續教育,企業文化與校園文化滲透,不斷拓展專業的社會服務功能,提升技術服務水平。
7.人才培養質量評價與保障體系建設
將畢業生就業質量、用人單位滿意度作為衡量人才培養質量的重要指標,參照行業規范、職業標準及崗位要求,建立集行業、企業、學校、學生“四方”評價于一體的人才培養工作評價與質量保障體系。
二、深化“四融入、四遞進、學訓交互”人才培養模式改革
“四融入、四遞進、學訓交互”人才培養模式即將企業崗位要求融入人才培養方案,將職業技能標準融入課程教學內容,將企業優秀文化融入人才培養過程,將行業企業評價融入考核評價體系。在人才培養過程中,按照生物技術類專業知識、技術、素質培養規律,循序漸進地安排專業基礎課、專業優秀課、專業拓展課、畢業輔導課,并按照職業技能形成與發展規律,循序漸進地安排單項實訓、綜合實訓、生產實踐、頂崗實習等實踐性教學環節。通過理論與實踐、知識與技能、校內學習與企業鍛煉交互進行,促進學生的素質與能力不斷提升。
三、完善“寬平臺、多模塊”課程體系
生物技術類專業群按照“底層共享”的原則統一設置公共基礎課及專業基礎課(專業基礎平臺);按照“中層分立”原則,根據各專業特點個性化地設置專業優秀課程(模塊);按照“高層互選”原則設置“共享型”專業拓展課程及實踐創新項目,形成生物技術類專業群“寬平臺、多模塊、可拓展”課程體系。
課程體系的主要特點:①學生從低年級接觸專業課,激發學生的學習動機,使專業學習的時間、空間更有保證;②實踐教學體系設計遵守由簡單到復雜、由單項到綜合、由低級到高級循序漸進的原則;③根據生產季節性強及教學任務安排需要,可實施跨學期、分段式教學;④在專業群范圍內,學生可根據個人意愿無障礙地選擇專業,體現課程體系的靈活性;⑤公共基礎課實行理論教學與實踐項目相結合,將素質教育貫穿人才培養全過程。
四、開展了基于工作過程系統化的課程建設與改革
1.專業基礎(平臺)課程建設
生物技術類專業基礎課具有雙重屬性,一方面體現知識的基礎性,講究基礎知識的傳授,為后續的專業理論學習奠定基礎;另一方面體現技能的服務性,練就嫻熟的基本技能,為后續的專業優秀技能學習服務。注重《基礎化學》《生物化學》等專業基礎(平臺)課程建設,培養學生的化學檢驗、生化操作、分離提取、微生物培養與保藏、識圖繪圖等基本操作技能,使學生具備寬基礎、復合型、多方向、強技能的素質潛力,以便實現與專業優秀課教學的無縫銜接,適應生物技術產業結構調整及產品升級對高端技能型專門人才培養及學生可持續發展的需要。
2.專業優秀(模塊化)課程建設
根據生物技術產業特點、區域經濟優勢、職業崗位及學生就業創業需要,重點加強與生物朝陽產業密切相關的《食用菌生產技術》,與國家新興產業密切相關的《生物制藥技術》等學習模塊,同時安排微生物培菌工、發酵工、調味品釀造工、食品檢驗工等“實踐專項”的技能訓練與考核,實行“模塊化”教學,使學生具備就業崗位的職業技能和綜合素質。
3.專業拓展課程建設
為適應生物技術產業調整及產品升級,靈活運用所學知識及技能,拓寬學生的知識面和專業視野,有針對性地開設專業特色鮮明、行業背景濃厚的專業拓展課,完善學生的知識結構,培養學生的知識遷移及跨崗位能力,發展學生的興趣和特長,提高學生的就業、創業及創新能力,增強學生的市場競爭力,提高學生的綜合素質,增強學生的社會適應能力,促進其潛在能力和個性特長的充分發展。在掌握扎實的專業理論及優秀技能的基礎上,選修《酒文化欣賞》《生物工程新技術》等專業拓展課程及生產實踐活動,強化學生的專業知識及職業技能,同時培養學生的知識遷移及跨崗位能力;通過頂崗實習及畢業實踐,培養學生的職業素質及綜合技能。
摘 要:隨著農業科學技術的發展,生物技術也得到了不斷進步,生物技術在農業種植中的應用,實現了我國農業的可持續發展。生物技術已經在農業中得到了廣泛的推廣,極大地改善了我國目前的農業現狀,積極推進我國農業的發展。
關鍵詞:農業種植 生物技術 推廣 應用
農業種植中的生物技術是一門對生物體進行改造和利用的技術,在農業種植中,生物技術對生物機體以及細胞利用先進的生物工程原理,對生物體進行的改造,從而促進農業的生產。農業種植中利用生物技術可提高農作物的產量,增加農作物的抗蟲病性,改善農作物的質量,對促進我國農業發展起到了重要的作用。
一.生物技術在農業種植中的運用與作用
農業種植中的生物技術就是轉基因技術,就是在生物體外對DNA分子進行人工剪切與拼接,對基因進行改造和重新組合,再導入生物體內的基因得以表達。其優秀技術就是提取目的基因,是將供體生物的細胞內提取出來,從而達到最終目的。
其中一個關鍵的環節就是對多細胞生物的檢測,就是將每個受體細胞單獨培養并誘導發育成完整個體,檢測個體是否攝入目的基因,攝入的基因是否已表達。進而再淘汰無變化的個體,保留有相應變化的個體來進一步培養。
通過轉基因技術在農業上的應用,會使得農作物的品種得到改良,現在隨著生物技術的發展,其應用也不斷呈現廣泛的趨勢。我們知道轉基因植物的種植規模在不斷擴大,目前耕地面積的大部分都在采用轉基因技術種植技術。
在當前的農業生產中,轉基因技術是最為廣泛的一種生物技術。轉基因技術的應用,對農業種植有著極為重要的作用,其可將一種作物的優良基因轉移到另一種的作物品種當中,使得農作物產量與質量得到提高。
除此外還有雜交育種技術的應用,其所為雜交育種技術就是在生物的體細胞中,控制同一性狀的遺傳因子成對存在,使其不相融合,在形成配子時,成對的遺傳因子會發生分離,分離后的遺傳因子進入不同的配子中,隨配子遺傳給下一代。這也是一種十分常見的生物種植技術,其操作方式比較簡單,且這種技術的推廣時間比較早,我們對雜交技術的應用已經有了豐富的經驗,這些生物技術的應用都使得農業種植的難度降低。
農業種植現代化過程中,怎樣把高新技術同傳統農業技術結合起來,走出一條符合中國特色的農業現代化道路,是我國農業科技工作者的任務,特別是在我們有限的耕地與人口不斷增長的條件下,離開科學技術是不可能生產出足夠的農產品來維持中國人口的溫飽。
生物技術就是一項我國發展生態農業的領先技術,是被有關專家稱為農業史上的第三次革命。生物技術可廣泛用于種養業、林業與環境治理,維護人們的身體保健。它具有增產、除病等作用,是生產綠色有機食品不可缺少的新技術。通過生物技術在農業上的的綜合使用,可以全面改善農作物生態環境以及農作物對各類營養成分的吸收能力,還有農作物自身對各種病害的抗病性能力,殺滅或抑制各種病害的滋生,降低或清除土壤環境中各類化學藥物殘留。
二.農業種植中生物技術的組織培養技術
組織培養技術在農業中的利用,不僅可以增加植物生長的速度,而且能夠在有限的時間內,培育出更好的優良品種。利用組織培養技術,可以有效地防止病毒對作物農作物的侵害,保證植物種苗無病毒,促進良種經濟作物的快速發展。
在現在農業種植中,對于組織培養技術的應用,其主要是建立在細胞的全能性的基礎之上,是通過人工的誘導,保證植物組織在無菌狀態下進行良好的發育,最終成為完整的一種生物技術。
在應用組織培養技術要注意保證在培養基組成、pH值、滲透壓等各種化學環境條件,及植物組織培養中溫度、光照以及濕度等各種環境條件,使得能夠有效地促進組織培養育苗的生長和發育。當組織培養技術擴散到培養基后,就會抑制其他酶的活性,從而影響所接種外植體的培養。所以一定要加強對這個環節的處理。關于初代培養旨在獲得無菌材料和無性繁殖系,即接種某種外植體后,最初的幾代培養。要用誘導或分化的培養基,就是培養基中含有較多的細胞分裂素與少量的生長素。
三.農業種植中生物技術制作生物農藥
生物農藥是農業種植中生物技術的一部分,它的形成,簡單來說,就是利用生物的新陳代謝,將它作為制作農藥制品的有效成分,通過化學手段制作農藥的方法,可以起到達到良好的使用效果,還可以良好的保護環境的作用,更加重要的是提高了植株的耐藥性,可見利用生物技術制作農藥,在具農業種植中有著深遠的影響。
在農業生產中,很多藥品的生產就是從生物組織中提取的。但大都受材料來源限制,致使其產量有限,價格也是非常的昂貴。而微生物生長的迅速比較快,容易被控制,適于大規模工業化的生產。所以我們可將生物合成相應藥物成分的基因,最后導入微生物細胞內,使其產生相應的藥物,這樣不僅能夠解決產量問題,也能降低生產的成本。避免了對環境造成的污染,同時也利于農業的可持續發展。
結語:
農業種植中的生物技術已經成為農民種植中不可缺少的法寶,大部分農民都開始使用,生物技術越來越受到歡迎。此后我們還會加大生物技術推廣,加大資金的投入,加強科技宣傳的力度,使廣大農民都能應用生物技術種植無污染的農作物,促進農業增產與增收。
(作者單位:044000山西省運城市農業委員會)
摘要:現代生物技術對農業產生著深刻而廣泛的影響。本文綜述了現代生物技術對農業的影響,著重介紹了現代生物技術在植物育種、植物抗逆、抗蟲、生物農藥等方面的應用,同時分析了我國現代生物技術在植物生產中的應用前景。
關鍵詞:生物技術;農業;應用;前景
前言
隨著世界人口的增長,農業將經歷具有重大意義的革新。毫無疑問,生物技術作為科學和技術在這場變革中將起到關鍵性的作用。原則上講,生物技術本身有能力幫助人們提高農業生產力和保護環境,但在實踐中,生物技術作為環境保護的人其作用相對來說是微乎其微的。
一、發展農業生物技術的意義
農業生物技術是高新技術研究的重要領域之一,它是整個生物技術及其產業發展的基礎,也是生物技術中應用最廣、最直接,最具現實意義的領域。生物技術產業是知識密集型產業,它具有投資少、產量高、回報率高等特點;它可以利用自然界的再生能源,實現可持續發展。它的發展對于解決經濟和社會發展中所面臨的人口、資源、環境等問題具有重大作用。大力發展農業生物技術及其產業,對于改變農業生產現狀,大幅度提高農產品的產量和質量,加快高產、優質、高效、可持續農業的發展,提高農業資源利用率,減少環境污染,保護良性生態平衡都具有重要意義。
二、現代生物技術在農業生產中的應用
1良種選育與品質改良
在品質改良上采取的主要方法仍然是雜交育種,但雜交育種周期長,效率低,經多次回交轉育很難在短時期內選出優質又高產的新品種。隨著生物技術的不斷完善,尤其是分子生物學和基因組研究的迅速發展,為品質改良開辟了一條嶄新的途徑。Calgene公司的科學家分離到一種控制植物纖維素形成的酶的基因,將其轉入特定的樹種,可培育出纖維素含量高的對造紙業更有利的植物。
2提高植物的抗性
(1)抗蟲
全世界糧食產量因蟲害所造成的損失占14%左右。長期以來,人們普遍采用化學殺蟲劑來控制害蟲,全世界每年用于化學殺蟲劑的總金額在200億美元以上。但化學殺蟲劑的長期使用造成農藥的殘留、害蟲的耐受性、環境污染等嚴重的問題,而利用基因工程的手段培育抗蟲植物新品種,除可以克服以上缺點外,還具有成本低、特異性強等優點,目前人們已獲得多種抗蟲基因,其中有蛋白酶抑制劑基因、淀粉酶抑制劑基因、植物凝集素基因、昆蟲特異性神經毒素基因、幾丁質酶基因等,它們已被導入煙草、棉花、油菜、水稻、玉米、馬鈴薯等多種農作物,在抗蟲方面起到了良好的效果,并得到了廣泛的應用,有的已進入了商品化生產。
(2)抗除草劑
目前全世界約有除草劑2000 多個品種,在農藥市場上占有最大的份額。然而除草劑的使用有著自身難以克服的局限性,如很多除草劑無法區別莊稼和雜草,有些除草劑必須在野草長起來以前就施用,而且由于抗性草類群落的出現,導致藥劑使用量增大,對環境的危害也日益嚴重。培育抗除草劑的轉基因作物是克服這些缺點的理想途徑。
(3)抗重金屬
由于人類活動、礦山的開采,工業化進程的加速,空氣、土壤、水體面臨著越來越嚴重的重金污染,嚴重影響作物的產量和品質,而且通過食物鏈危害人類的健康。土壤中的重金屬主要有Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn、As等。20世紀80年代,提出植物修復、超富集植物。通過基因工程技術改良植物對重金屬的抗性,增加或減少重金屬在植物體內的累積量,被認為是進行污染土壤的生態恢復以及減少食物鏈重金屬污染的一條切實可行的有效途徑。
3生物防治的應用
微生物農藥具有對人畜安全、不破壞生態平衡、害蟲不易產生抗性等優點,但也存在著藥效速度慢、專一性強、受自然條件影響大的缺點。而利用基因工程改造微生物菌種,創造出自然界不存在的新型菌種就可以克服這些缺點。
生物技術就是利用一種生物對付另外一種生物的方法。它是降低雜草和害蟲等有害生物種群密度的一種方法。它利用了生物物種間的相互關系,以一種或一類生物抑制另一種或另一類生物。它的最大優點是不污染環境,是化學農藥等非生物防治病蟲害方法所不能比的。生物防治,大致可以分為以蟲治蟲、以鳥治蟲和以菌治蟲3大類。
4生物技術與環境保護
目前我國農用化肥和農藥的污染以及廢棄塑料和農用地膜的污染,嚴重的影響了我國的生態環境,使得水污染日益加劇,全國600多個城市中已有一半城市缺水,農村則有8000萬人和6000萬頭牲畜飲水困難;土壤污染嚴重,耕地面積銳減,近10a來每年流失的土壤總量達50億t,土地荒漠化日益加劇;森林覆蓋面積下降,草場退化;人們的身體健康受到嚴重威脅,疾病發病率急劇上升。因此,提高環境質量已成為環保工作者的工作重點。
(1)污水的生物凈化
污水中的有毒物質的成分十分復雜,包括各種酚類、氰化物、重金屬、有機磷、有機汞、有機酸、醛、醇及蛋白質等等。微生物通過自身的生命活動可以解除污水的毒害作用,從而使污水中的有毒物質轉化為有益的無毒物質,使污水得到凈化。當今固定化酶和固定化細胞技術處理污水就是生物凈化污水的方法之一。固定化酶和固定化細胞技術就是酶工程技術,如德國將能降解對硫磷等9種農藥的酶,以共介結合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于處理對硫磷廢水,去除率達95%以上;近幾年我國在應用固定化細胞技術降解合成洗滌劑中的表面活性劑直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)方面取得較大進展,對于含100mg/L廢水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母細胞降解含酚廢水也已實際應用于廢水處理。
(2)重金屬的生物防治
重金屬是造成土壤污染的主要污染物。重金屬污染的生物修復是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削減、凈化土壤中重金屬或降低重金屬的毒性。其原理是:通過生物作用(如酶促反應)改變重金屬在土壤中的化學形態,使重金屬固定或解毒,降低其在土壤環境中的移動性和生物可利用性,通過生物吸收、代謝達到對重金屬的削減、凈化與固定作用。污染土壤的生物修復過程可以增加土壤有機質的含量,激發微生物的活性,由此可以改善土壤的生態結構,這將有助于土壤的固定,遏制風蝕、水蝕等作用,防止水土流失。
(3)化學農藥污染的消除
一般情況下,使用的化學殺蟲劑約80%會殘留在土壤中,特別是氯代烴類農藥是最難分解的,經生態系統造成滯留毒害作用。所謂生物農藥是指由生物體產生的具有防治病蟲害和除雜草等功能的一大類物質的總稱,它們多是生物體的代謝產物,主要包括微生物殺蟲劑、農用抗生素制劑和微生物除草劑等。其中微生物殺蟲劑得到了最廣泛的研究,主要包括病毒殺蟲劑、細菌殺蟲劑、真菌殺蟲劑、放線菌殺蟲劑等,但長期以來并沒有得到廣泛的使用。現在人們正在利用重組DNA技術克服其缺點來提高殺蟲效果,例如目前病毒殺蟲劑的一個研究熱點是桿狀病毒基因工程的改造,人們正在研究,將外源毒蛋白基因如編碼神經毒素的基因克隆到桿狀病毒中,以增強桿狀病毒的毒性;將能干擾害蟲正常生活周期的基因如編碼保幼激素酯酶的基因插入到桿狀病毒基因組中,形成重組桿狀病毒并使其表達出相關激素,以破壞害蟲的激素平衡,干擾其正常的代謝和發育,從而達到殺死害蟲的目的。
四 結束語
當今,生物技術被世界各國視為高新技術,它對于提高國力,幫助解決人類所面臨的食品短缺、健康、環境及經濟問題至關重要,所以許多國家將生物技術確定為增強國力和經濟實力的關鍵性技術之一。近20 年現代生物技術的發展取得了世人矚目的成就,在農業生產領域展示了廣闊的發展前景。
【摘要】生物技術是充分利用自然資源,有效發揮其作用的良好手段,它能夠克服不少方法治污又致污的缺點。現代生物技術將會在21世紀的資源與環境保護領域中發揮重要作用。本文介紹了生物技術的特點,探討了生物技術在環境保護中的應用以及對今后發展方向的展望。
【關鍵詞】 生物技術;環境保護;應用;前景
前言
21世紀科學技術進入了高速發展的時代,為人類創造了巨大的財富。但是,傳統的思維方式和單目標的決策手段,使人類嘗到了只追求效益而不顧資源、環境的掠奪式生產的苦果,人類正面臨著有史以來最嚴重的環境危機。生態環境是人類生存和發展的基本條件,是經濟和社會持續發展的基礎。我國政府十分重視生態環境保護,把可持續發展作為基本國策。
一、生物技術的特點
生物技術在處理環境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反應條件溫和以及無二次污染等顯著優點。隨著生物技術研究的進展和人們對環境問題認識的深入,人們已越來越意識到,現代生物技術的發展,為從根本上解決環境問題提供了希望。目前生物技術應用于環境保護中主要是利用微生物,少部分利用植物作為環境污染控制的生物。生物技術已是環境保護巾應用最廣的、最為重要的單項技術,其在水污染控制、大氣污染治理、有毒有害物質的降解、清潔可再生能源的開發、廢物資源化、環境監測、污染環境的修復和污染嚴重的工業企業的清潔生產等環境保護的各個方面,發揮著極為重要的作用。
二、生物監測技術在環保領域中的應用
應用酶聯免疫技術、PCR技術、電子顯微技術、基因差異顯示技術、生物傳感器、基因探針、生物芯片等現代生物技術對環境進行監測與評價,是近年來國內外科學工作者研究的熱點,研究報道也日益增多。應用酶聯免疫技術檢測分析環境中的農藥及其代謝物是90年代的一項新技術。目前,國內外已經開發出殺蟲劑、殺菌劑、除草劑等農藥以及多氯聯苯、二惡英、抗菌素等污染物的酶聯免疫分析方法,其中用于現場快速分析的酶免疫試劑盒已商品化。此技術具有快速靈敏,費用低,特異性強和適于現場大量樣品分析等優點。我國在環境污染的生物監測方面也取得了一些新進展。一是廣泛開展了生物監測方法的研究;二是各種生物綜合監測指標的研究;三是利用生物監測手段和評價環境質量。
三、生物技術在廢水處理中的應用
現代廢水生物處理技術是利用水中微生物的新陳代謝功能,使廢水中的有機物降解轉化為無害的物質,使廢水得以凈化。屬于生物法處理工藝的有活性污泥法、生物膜法、自然生物處理法和厭氧生物處理法等。
1、活性污泥法
活性污泥法是被廣泛采用的傳統廢水生物處理工藝。它是在人工條件下,將空氣連續鼓人溶解了大量有機污染物的污水中,對污水中的各種微生物進行連續混合和培養,形成懸浮狀態的活性污泥,在活性污泥上生活著大量的好氧微生物,這些微生物在好氧條件下能以溶解性有機物為食料獲得能量,并不斷增長,使污水中的有機污染物得以分解去除,最后使污泥與水分離,大部分污泥回流到生物反應池,多余的污泥將被排出活性污泥系統。
2、生物膜法生物膜法
又稱固定膜法,是一系列污水好氧生物處理技術的統稱,其共同的特點是微生物附著在作為介質的濾料表面,生長成一層由微生物構成的膜。污水與之接觸后,其中的溶解性有機污染物被生物膜吸附,進而被氧化分解,使污水得以凈化。目前,生物膜法是一項在廢水處理工程上被廣泛運用的技術,采用這種方法的構筑物有生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化池和生物流化床等。
3、自然生物處理法
利用在自然條件下生長、繁殖的微生物處理廢水的技術,稱為自然生物處理法。其特點是工藝簡單,建設與運行費用低,但凈化受自然條件的制約。主要處理技術是穩定塘和土地處理法。穩定塘是利用塘中天然微生物的代謝作用氧化分解廢水中的有機物,穩定塘中的氧由塘中藻類的光合作用和塘面與大氣接觸的溶氧提供,在穩定塘內廢水停留時間長,對廢水的凈化過程與自然水體凈化過程基本一致。
4、厭氧生物處埋法
厭氧生物處理是利用兼性厭氧菌和專性厭氧菌在無氧條件下降解有機物的處理技術。用于厭氧生物處理的構筑物有消化池、厭氧濾池、上流式厭氧污泥床、厭氧轉盤、擋板式厭氧反應器和復合厭氧反應器等。
四、污染土壤的生物修復
土壤污染也是較為嚴重的環境污染問題之一。其最主要表現形式是土壤板結沙化、重金屬污染,導致土壤無法利用,威脅農業生產。利用生物修復技術治理土壤重金屬污染,主要是通過酶促反應等生物作用,對土壤中的重金屬進行固定,由于重金屬元素的化學形態發生了改變,其移動性也相應降低,通過有針對性的生物對其吸收、代謝,可以削減土壤中重金屬的含量。達到凈化土壤和降低毒性的目的。其中應用最廣的屬低溫微生物修復技術。重金屬的低溫微生物修復是利用低溫微生物的生物活性,對重金屬親和吸附或轉化為低重金屬的污染程度。此外,污染土壤經過生物修復過程后還可以增加土壤有機質的含量,激發微生物的活性,由此可以改善土壤的生態結構,這將有助于土壤的固定,遏制風蝕、水蝕等作用,防止水土流失等同。
五、環境生物技術在預防污染上的應用
利用分子遺傳技術篩選特定菌種將產品生產過程的廢棄物直接轉化為能源或副產品,如微生物化肥;利用DNA重組及蛋白質工程技術快速生成特定的酶,應用于生產環節,減少化學無機品用量,從而達到清潔生產的目的。
利用分子微生物族群、基因技術、DNA修復改變某些物質的分子結構使其具有可降解性或加速自然降解的速度。例如生物農藥、生物肥料、生物可降解塑料薄膜等生物產品將會大量應用到生產實際當中,逐步取代對環境存在污染或者污染威脅的環境物質的使用( 如化學制成品的農藥、化肥等)。
六、展 望
1、新工藝新方法將不斷涌現
隨著廢水處理量的巨增和水質的復雜化,迫使人們不斷研究開發新技術和新方法、構建高效反應器、優化運行條件。例如:劉建榮等在研究印染廢水的治理時,為了提高生物處理效率采用三種新技術相結合的方法,即在厭氧流化床中投加高效脫色菌,采用聚集一交膠固定法,將脫色菌固定于活性污泥上;在反應器內投加磁粉形成穩恒弱磁場,對微生物產生正的磁生物效應來提高生化反應速率。
2、與其他現代科學技術相結合
近年來,現代科學技術尤其是IT技術的發展促進了生物治理技術的進步,電子計算機的廣泛使用不僅使處理工藝控制自動化,而且在生物技術上也廣泛開展數學模擬研究。
3、極端微生物和超級工程菌的研究應用將成為熱點
極端微生物是指那些可在一般生物不能生存的條件下(如高酸、高堿、高溫、低溫、高壓、高鹽等)生存的生物,由于其特殊的生理機制,在環境保護中具有極大的應用價值。隨著生物工程技術的不斷發展,人們不僅能對現有的微生物進行改造,而且還創造出具有新的特殊功能的微生物。
3、從治理污染到預防污染
早期的工農業一味追求發展,忽視了其對環境的副作用,直到環境被破壞得相當嚴重才開始被動治理。現在,世界各國已認識到環境保護的重要性:生物技術對環境保護的作用將由單純治理發展到防治結合,以防為主,最終實現清潔生產。
七、結束語
隨著現代生物技術研究的進展和人們對環境問題認識的深入,人們已越來越意識到,現代生物技術的發展為根本上解決環境保護問題提供了無限的希望。現代生物技術的迅猛發展無疑將會推動環境保護理論及技術的日臻完善,為人類治理和保護環境提供更多可行、可用、有效的方法。
[摘 要]隨著社會的不斷發展、工業的進步,大量的有害物資不斷地排入江河湖泊,水源污染日益嚴重。這不僅造成生態平衡破壞,更直接危害著人類的健康。大量的污水如何處理已經成為亟待解決的問題。本文就微生物技術處理污水做了簡要的論述,并就其與傳統污水處理技術對比存在的優點以及發展前景也做了相應的闡述。
[關鍵詞]微生物技術;污水處理;優勢
1 我國水源污染現狀
我國水資源短缺,全國目前有400多個城市缺水,其中100多個嚴重缺水。由于人口眾多,人均水資源的占有量僅為世界人均占有量的25%,屬世界貧水國之一。由于水源分布不平衡,更存在南多北少,東多西少,夏天多冬天少的時空差異。然而就在不利的條件下,工業廢水和農業污水不加處理的任意排放,造成水源污染愈加嚴重,根據環境保護部的2010年全國環境質量數據顯示,中國的地表水嚴重污染,七大水系(長江、黃河、珠江、松花江、淮河、海河和遼河)受到輕度、中度、重度污染,湖泊富營養化問題突出。近幾年來,重大水污染事件頻繁出現,發生率高達50%。缺水問題日益嚴重。
1.1 傳統污水處理技術
水的污染通常指人為原因造成的水質惡化,降低水的使用價值,主要污染物是固體廢棄物和化學物質(需氧有機物、難降解有機物、重金屬、植物營養物質、酸、堿和石油類物質)。
我國目前常用的污水處理技術有:
(1)物理法即不溶態污染物的分離技術(重力沉降、混凝澄清、浮力浮上、離心力分離、磁力分離等)。
(2)化學法即污染物的化學轉化技術(酸堿中和法、化學沉淀法、氧化還原法、化學物理消毒法)。
(3)溶解態污染物物理化學分離技術(吸附法、離子交換法、膜分離法、蒸發、冷凍法)。
1.2 常用方法存在的弊端
物理方法占地面積大,基建費、運行費高,能耗大,管理復雜,易出現污泥膨脹現象;設備不能滿足高效低耗的要求,單獨使用效果不明顯。化學方法運行成本高,消耗大量的化學試劑,易產生二次污染。多數情況下兩者須結合使用。
2 微生物技術
如何使城市污水處理工藝朝著低能耗、高效率、少剩余污泥量、最方便的操作管理,以及實現磷回收和處理水回用等可持續的方向發展,且所采用的技術必須以低能耗和少資源損耗為前提呢?微生物技術滿足了以上的要求。
2.1 微生物介紹
微生物是一類形體微小的單細胞或個體結構比較簡單的多細胞,甚至沒有細胞結構的低等生物,是眼看不見,手摸不著,有生命的微小生物,只有借助于光學顯微鏡和電子顯微鏡才能看到。微生物包括細菌、病毒、真菌等。
2.2 微生物技術及應用
微生物技術主要是利用微生物的代謝反應過程和生物合成產物(包括酶)對污染環境進行監測、評價、整治以及修復的單一或綜合性的現代化人工技術系統。它不僅包含了生物技術所有的特點,還融合了環境污染防治以及其他工程技術,目前已逐步發展成為一種經濟效益和環境效益俱佳的、能解決日益嚴重的(尤其是水污染)環境問題的有效手段之一[1]。
按照微生物降解的過程和產物種類的不同,微生物處理主要分為好氧處理、厭氧處理和兼氧處理。
(1)好氧微生物處理,在氧氣充足的條件下,微生物通過有氧呼吸作用將有機物分解。好氧微生物處理工藝主要有:①氧化塘,以自然界的池塘、湖泊作為參照物,仿照非流動水具有自身凈化功能的原理,人為構建一個靜態污水池塘,污水中有機物主要由塘中細菌降解,細菌所需氧氣由藻類和其他光合微生物的光合作用以及水面上方的空氣提供。方法簡單易行,但只適合于輕度污染且量少的污水處理。②活性污泥法,具有處理能力高,出水水質好的優點。該方法主要由曝氣池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系統組成。廢水和回流的活性污泥一起進入曝氣池形成混合液。曝氣池是一個生物反應器,通過曝氣設備充入空氣,空氣中的氧溶入混合液,產生好氧代謝反應,且使混合液得到足夠的攪拌而呈懸浮狀態,這樣,廢水中的有機物、氧氣同微生物能充分接觸反應。隨后混合液進入沉淀池,混合液中的懸浮固體在沉淀池中沉下來和水分離,流出沉淀池的就是凈化水。活性污泥除了有氧化和分解有機物的能力外,還要有良好的凝聚和沉降性能,以使活性污泥能從混合液中分離出來,得到澄清的出水。③生物膜法,即利用在固體載體表面附著生長的微生物所形成的生物膜去除廢水中溶解性有機污染物的一類方法。生物膜法又可分為滴濾池法(或叫生物濾池)、生物轉盤法、接觸氧化法和流化床生物膜法等。
(2)厭氧微生物處理,在厭氧條件下,厭氧菌通過無氧呼吸或發酵作用分解有機物,有機物最終被轉化為甲烷、二氧化碳、水及少量硫化氫和氨。厭氧微生物處理工藝主要有如下幾種:①厭氧消化池,主要用于處理污泥和糞肥,不宜用于生活和工業廢水的處理。②厭氧接觸法,在厭氧消化池的基礎上,提高處理效率。在厭氧濾器內有固定填料,其上附著生長的生物膜使處理效率得到進一步提高。目前在處理含有易降解可溶性化合物的工業廢水方面得到了大規模的應用。
(3)微生物兼氧處理當好氧和厭氧在同一處理工藝中共存時即為兼氧處理,有時好氧和厭氧的共存反而會使處理效果更好,其中好氧菌起主體作用,但沒有厭氧菌及少量的兼氧性菌種也不可能達到預期的處理效果。
2.3 與傳統技術對比存在的優勢
與目前采用的物理法和化學法相比,在污水處理方面,微生物技術具有一系列的特點和優勢:①具有很強的吸附力和良好的沉降性,很強的降解能力,不需要高溫、高壓、溫和的條件,污染物經過酶催化即可高效并相對徹底完成,處理水量大,處理費用低廉,僅為物理、化學法的30%~50%。②微生物物種豐富、資源廣泛、具有多種代謝類型,幾乎可降解或轉化環境中存在的各種天然物質,易培養、繁殖快、對環境有較強的適應能力和易實現變異等特性,一旦新的化合物出現,它們也能逐步通過自發或誘導產生新的酶系,具備新的代謝功能,從而降解或轉化那些新的化合物。適當地對其加以培養繁殖,特別是在一定條件下加以馴化,就能使之很好地適應各種有毒的工業廢水、生活污水等環境。通過有針對性地對菌種進行篩選、培養和馴化,可以使大多數的有機物實現生物降解處理,應用面寬。③微生物處理不僅能去除有機物、病原體、有毒物質,還能去除臭味、提高透明度、降低色度等,處理效果良好。只要找到合適的微生物,給予合適的條件,所有的污染物質都可得到降解或轉化。④對環境影響小,不產生二次污染,遺留問題少。⑤直接暴露在污染物下的機會減少。⑥就地處理,操作簡便,可以避免鋪設不雅觀的機械設備,減少占地面積,基建費、運行費,能耗,管理等,且能滿足高效低耗的要求。
人們利用這些微小的生物群體,加之人為作用就可以解決其他物理化學方法無法解決的難題。為今后的污水處理提供了一項高效、節能、環保的綠色途徑。
摘要 根據高等職業教育改革的基本理念,針對生物技術及應用專業的人才培養目標,探討教師如何以高等職業教育有別于學科教育的教學理念為指導,轉變思維,從制定課程方案、課程目標、教學單元設計、多樣化的教學手段運用等方面設計開發《植物組織培養技術》課程,并采取多樣化的教育方法和手段,突出以實用、夠用為主,達到提高教學質量為目的的教改思路和方法。
關鍵詞 高職;植物組織培養技術;課程教學改革
課程教學改革是當今高職教育加強內涵建設和提高教學質量的重要環節。隨著教育資源的豐富和教育現代化的發展,對職業院校《植物組織培養技術》課程也提出了更新、更高的要求[1]。《植物組織培養技術》是高職生物技術及應用專業的專業優秀課程[2]。該文針對高職院校生物技術及應用專業《植物組織培養技術》課程如何從制定課程方案、課程目標,教學單元設計這幾個方面進行改革創新,課程內容能更好地體現技術型、應用型、職業型的高技能人才培養模式改革的理念,課程內涵能充分體現職業教育特點等進行探討。
1 課程方案的制定
課程方案是一門課程的綱,是一門職業教育課程科學建設的框架,它的制定為《植物組織培養技術》課程標準的制定奠定指導路線,體現目前植物組織培養行業發展狀況和技術應用的情況,以及對此類人才的數量需求和質量要求。為了科學、真實地體現這一點,一是采用實地進入企業調研和網絡調研方式,與企業相關領導和技術人員交流,參觀生產,探討課程建設思路。二是通過網絡問卷,請企業中行家里手回答相關問題,并提出課程開發意見。通過調研來看,《植物組織培養技術》是一門突出實踐動手能力的專業課程,企業對學生的動手能力要求很高,要能體現吃苦耐勞的職業素質[3]。調研發現,從全國來看,植物組織培養技術廣泛應用于高檔名貴花卉和特色苗木的生產,如蝴蝶蘭、大花蕙蘭、玉簪等,這類花卉經濟價值高,生產周期快,故生產效益較高。
有了市場調研的一手資料,課程方案的制定素材就準備充分,但是根據學院課程改革要求,初步制定出來的方案不是直接就能應用到課程標準的制定中去,必須經過系部教研會匯報交流,通過講述,與會教師的意見,專家的評審,這樣的步驟才能確定是否能通過。如果方案達到與會專家各項指標的要求,獲得一致認可才能通過。反之,如果方案被提出的意見較多,說明調研的內容和信息還不完善,需要進一步到市場行業中去加深調研,充實方案內容,故這門課的方案經過了3次匯報才通過系部的審核。
2 課程標準的制定
課程教學目標分為專業能力目標和職業能力目標。專業能力目標就是圍繞通過調研制定出來的符合企業需要的崗位優秀技能,主要分為2塊:一是達到能熟悉掌握制定的每個單元要求的知識目標和技能目標;二是積累經驗,通過熟練的技能操作,能發現在生產中出現的問題,并通過查閱技術資料嘗試解決問題的能力[4]。職業能力目標包括:積極完成布置的工作任務;培養與人交流溝通的能力;培養與他人合作的能力;具備職業素養。具體包括:①掌握植物組織培養的基本理論知識,并能通過自己或團隊的合作解決植物組織培養過程中出現的問題。②能制定植物組織培養每個典型工作任務的工作計劃和生產計劃;③能夠完成植物組織培養生產全過程;④能根據植物組織培養的工作任務,搜集、整理資訊等相關信息;⑤能夠對植物組織培養工作任務的完成情況進行客觀分析與評價;課程拓展知識目標是能夠開展植物組培苗的基礎技術研發和組培車間管理工作。
課程標準要制定出課程教學單元,該課程單元標準體現既相互獨立又相互聯系,突出從簡單技能到復雜技術的學習路線。如從培養基配制、滅菌、外植體選擇、移栽育苗、污染處理等單一技能到完成一個典型植物的無性繁殖體系建立,直至植物組培工廠化生產與管理[5]。
3 課程單元的開發與實施
根據課程標準的制定要求,以切實提高學生動手能力為目的,體現工學結合模式,開發《植物組織培養技術》課程的教師手冊和學生手冊。教師手冊開發是以植物組織培養技術典型工作任務為載體設計課程單元,以任務驅動開展教學。每個單元開發的教師手冊和學生手冊,依據課程標準對教師講授和學習有不同的分工和要求,教師手冊包含的教學以資訊、實施、考核、評價、學生反饋5個過程展開,學生手冊是以學生為主體,小組為單位,任務驅動為指導的學習素材,其中包含每個單元應掌握的知識目標、技能目標、考核目標。學生手冊中配套內容有工作任務資訊單、工作任務實施單、工作任務考核單、工作任務評價單等輔助學習材料。每個單元實施前,就要求學生以小組為單位利用各類課程知識資源將本單元的資訊單完成,做好實施工作任務前的基礎準備。
教學單元的實施采用多媒體教學手段,豐富教學內容,充分利用圖書、網絡、視頻、電腦動畫等各種教學資源,豐富學生學習渠道。教學開展以學生為主體,課堂放到實訓室,放到基地,教師做示范,學生邊做邊學,并記錄工作任務實施過程和出現的問題,針對各環節制定考核標準,予以考核,達到完整掌握植物組織培養基本技術的目的。工作任務(下完成時,同時也完成工作任務單的記載。通過工作任務方案設計、操作和結果檢查,小組學生自評、互評,教師考核,教學總結和評價這樣的步驟來完整實施一個單元工作任務,真實體現“教、學、做”合一的職業教育模式。通過課程考核,將掌握技能項目優秀的學生選拔出來,繼續培養他(她)們參加全國的植物組織培養職業技能大賽。
4 一輪課改課程教學結束后的反思
課程開發是一項專業而又科學的工作,教師要以深厚的教學工作經驗為基礎,并能深入到企業崗位工作一線,了解行業發展動態,新技術的應用,在熟悉職業教育規律的基礎上,才能開發制定出一套完整的實用性強的教學體系,這也充分體現一個職業教育工作者是否緊跟行業企業發展,是否與時俱進的改革教學內容和教學方法的責任心和職業素養。
總之,課程改革的目的是讓學生增強學習《植物組織培養技術》這門課的興趣,能主動學習,能真正學到適應崗位工作的技能,并熱愛這項工作,滿足行業發展對人才的質量需求。
摘 要 為了達到企業對高職微生物技術及應用專業的用人需求,對本課程從理論教學、實踐教學、考核標準和教材建設等方面進行教學探討,從而使高職生達到掌握理論知識,提高實踐技能、培養創新思維能力、強化職業素質的目的。
關鍵詞 微生物技術 理論教學 實踐教學
微生物學是生命科學的一個重要分支,是微生物技術及應用專業的主要技術基礎課。本課程主要教學任務是使學生掌握微生物學在微生物技術及應用領域發展中的作用,微生物的主要類群,微生物的生長規律及控制,噬菌體的危害與防治,菌種的退化、復壯和保藏,了解微生物的生態,污染食品的微生物來源、途徑以及其危害,熟悉微生物學的實驗檢測方法和手段。以增強學生的理論知識和實踐動手能力,以適應當前市場對高技能人才的需求。那么,教師如何教得好,學生怎樣學得好,并能合理評價教學成果,充分體現高職高專教育特色,突出實用性,是我們需要思考的問題。包頭輕工職業技術學院微生物技術及應用專業在1988年便成立,為自治區乃至全國培養出大量的微生物技術及應用專業人才,本專業緊密聯系自治區的產業特色,被評為自治區品牌專業。為了達到企業對高職微生物技術及應用專業的用人需求,對本課程從理論教學、實踐教學、考核標準和教材建設等方面進行教學探討,從而使高職生達到掌握理論知識,提高實踐技能、培養創新思維能力、強化職業素質的目的。
1 理論教學方面
根據高職教育的特點,理論的教學應根據學生要求掌握技能的需求,結合相關企業的所用知識進行講解,使抽象的理論易于讓學生理解和掌握,并能為就業做鋪墊,為企業工作需要做基礎。對于實踐性較強教學內容,則要突出操作的步驟,保證學生進行課外學習的需要。在內容方面的取舍上,需緊密聯系生產實際,并側重反映生產與實踐中的實際主要技術環節和存在問題,做到有的放矢,實用強,科學合理。
教學要切實應用媒體進行輔助教學,將課堂教學內容由死板變為圖文聲像兼備的有吸引力的變化過程,增加教學信息量,增強新穎度,激發學生學習能動性,提高學生的創新思維能力,提高了教學效率。微生物是一類肉眼很難觀察到的微小生物,在顯微鏡下才能看清楚其形態。因此,在對微生物的形態做介紹時,利用多媒體技術可直觀形象地讓學生認知感受,加深印象。
另外,教師除了要向學生教授本專業知識,還要教會學生查閱有關專業知識,拓展知識面,引導學生進行分析和討論,提出解決問題的辦法。在教學過程中,重視增加師學間互動性,提高學生的積極性和參與度,這對高職學生自主學習能力的培養非常有利,也加快學生熟悉新崗位的工作環境有很大的幫助。
2 實踐教學方面
搞好微生物學實驗課教學對加深學生對微生物學理論知識的理解,培養學生的實驗技能,提高學生獨立操作的能力及分析問題和解決問題的能力是一個重要環節。我們把教學計劃實訓課時提高,壓縮減了與實踐要求較遠的理論知識,將有關理論知識整合到實訓內容當中。調整后突出實驗和實訓課,以強化技能訓練為主安排實驗課程,加強學生微生物基礎操作技能的練習,這樣保證科高職微生物技術及應用專業的學生畢業后能迅速勝任相關崗位的工作。同時,按照實驗教學內容的特點,將課程教學分成幾個模塊進行,統一安排重點實驗實訓,培養并增強實踐能力。
對實驗教學進行調整改革,首先將學生進行分組,一般4~5人一小組,由老師參與,引導學生一起促成教學內容設計,每個小組成員都與組員互相配合,一起完成實驗教學項目。小組間對實驗結果進行評價,再由老師進行最后點評,總結本次實驗項目的實驗重點難點和疑難問題。在實驗時,都按企業的標準執行,要求學生按章辦事,強化學生的職業能力的培養,以提高學生綜合素養。
3 考核標準方面
融教學做于一體的典型的高職教學過程必須有與之相配套的課程考核辦法。因此,在教學做的基礎上實行有效的評價機制,構建“教學做評”四位一體的教學模式,更能促進培養目標的真正實現。為了實現既定的學生培養目標,我校在微生物技術及應用課程教學上實行理論、技能、職業素養“三元化”的綜合評價機制,突出了技能教學在教學計劃中應有的地位和職業素養養成的重視,從而保證學生對實踐技能的培養效果和快速適應企業工作的要求。首先,提高理論課程平時成績的比例,避免期末考試成績為主的死板評價方法,平時技能和職業素養表現均作為考核項目。其次,課程考核以職業技能考核為重點,即以能力和技能考核為主進行評定,轉變過去憑死記硬背的考核形式,真正檢閱學生的實踐學習能力。另外,考核形式實行多元化。實踐調查報告,實驗設計方案等都可以作為考核方式應用到教學考核當中,從而保證考核的科學合理性。
4 教材建設方面
高職微生物技術及應用專業教學應著重講解在實際生產中的實際問題,結合微生物技術崗位的需要,重點培養學生的實際操作能力,教學內容根據生產實際進行內容增減,增強實用性,以操作技能為側重點進行教學內容的設定和安排。我們根據各專業方向的不同,編寫了切合本校學生實際的,能夠體現工學結合特色的《食品微生物》、《乳品微生物》和《生物化學與微生物學》等教材正在我校所設專業內部進行初試,并根據教學中出現的實際教學及實踐問題進行靈活調整,不斷進行改進和優化,形成行之有效的特色教材。
總之,為了培養面向生產一線所需的高技能人才,微生物技術及應用專業課程教學需要準確定位,并在理論教學、實踐教學、考核標準和教材建設方面進行不斷實踐和探索,形成實用的教改理論,使高職生達到掌握理論知識,提高實踐技能、培養創新思維能力、強化職業素質的目的,為高職教育更好地服務。