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開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)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12篇生命科學(xué)和生物工程，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
[關(guān)鍵詞]提升;生物工程;辦學(xué)優(yōu)勢;方法分析
[中圖分類號] G64 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2016）11-0159-02
解決當(dāng)代人類所面臨的人口增加、資源的匱乏、環(huán)境污染加劇、疑難病的治療等重大問題，需要依賴生物技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。基于此，作為高新技術(shù)重要組成部分的生a物技術(shù)，正受到世界各國政府和社會各界的重視，全球性的生物技術(shù)熱由此形成。化工學(xué)院生物工程專業(yè)自2000年成立以來，雖經(jīng)歷一段時間的快速發(fā)展，但目前仍存在著師資力量相對薄弱、發(fā)展定位不清等問題。本文試圖通過構(gòu)建特色專業(yè)人才培養(yǎng)體系、整合教學(xué)資源、實踐教學(xué)模式改革等方式來形成特色明顯的產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的教學(xué)體系，提升本專業(yè)的辦學(xué)優(yōu)勢。該研究也可為其他礦業(yè)類綜合性高校生物工程專業(yè)辦學(xué)提供思路和參考。
一、生物工程的學(xué)科概況
生物工程是一個新興學(xué)科，它以人類生物產(chǎn)品需求為導(dǎo)向，融合生物學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)和工程學(xué)的理論和方法，系統(tǒng)性地設(shè)計、優(yōu)化和改造生物體系與功能，著重解決生命科學(xué)研究成果產(chǎn)業(yè)化所面臨的技術(shù)與工程問題，以推動生物產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。
生物工程因其獨特的研究對象而有別于其相關(guān)學(xué)科，其具有以下特點。一是借助于工程學(xué)技術(shù)，以生命科學(xué)研究成果為對象、以實現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化和應(yīng)用為基本任務(wù)，從而使該學(xué)科具有明顯的工程產(chǎn)業(yè)特征。二是通過基于生物學(xué)原理的創(chuàng)造和設(shè)計，緊密結(jié)合工程學(xué)的技術(shù)手段，大規(guī)模的生產(chǎn)出各種對人類有益的生物產(chǎn)品，具有應(yīng)用技能與理論設(shè)計、創(chuàng)造融合互生的學(xué)科特質(zhì)。三是該學(xué)科在當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展中廣泛融合生命科學(xué)、化學(xué)以及物理學(xué)理論和工程技術(shù)問題，是基礎(chǔ)科學(xué)與工程技術(shù)交叉最具特征的學(xué)科之一。
生物工程產(chǎn)業(yè)隨著20世紀(jì)40年代起抗生素、氨基酸、有機酸等的工業(yè)化生產(chǎn)而逐步形成，早期以發(fā)酵產(chǎn)業(yè)為主。自20世紀(jì)70年代基因重組技術(shù)和以單克隆抗體技術(shù)為代表的現(xiàn)代生物技術(shù)的形成，為解決隨之產(chǎn)生的工程與技術(shù)問題，生物工程進入了一個新的階段，逐漸形成了微生物工程、細(xì)胞工程、酶工程、基因工程等研究理論與方法，于是生物工程成為了一門獨立的學(xué)科，并隨著生命科學(xué)的發(fā)展而迅速發(fā)展。生物工程正在成為發(fā)展最快、應(yīng)用最廣、潛力最大、競爭最為激烈的領(lǐng)域之一，也是最有希望孕育關(guān)鍵性突破的學(xué)科之一。而生物工程產(chǎn)業(yè)作為一個正在崛起的主導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)，已成為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的戰(zhàn)略重點和新的經(jīng)濟增長點，將成為我國趕超世界發(fā)達(dá)國家生產(chǎn)力水平，實現(xiàn)后發(fā)優(yōu)勢和跨越式發(fā)展最有前途、最有希望的領(lǐng)域。
二、生物工程的學(xué)科內(nèi)涵
生物工程學(xué)科的核心是研究和開發(fā)基于生物學(xué)理論基礎(chǔ)上的系統(tǒng)工程技術(shù)問題。本學(xué)科的主要特征是利用細(xì)胞或酶特有的代謝和轉(zhuǎn)化特性進行物質(zhì)的加工與轉(zhuǎn)化，運用現(xiàn)代生物技術(shù)對生物體與生物分子進行改造，建立優(yōu)化的生物過程與工藝實現(xiàn)先進生物制造。
細(xì)胞培養(yǎng)與代謝工程、生物催化與轉(zhuǎn)化工程、合成生物技術(shù)與系統(tǒng)生物工程、生物藥物與材料工程、生物資源與環(huán)境工程等高新生物工程技術(shù)已成為推動世界新技術(shù)革命的重要力量。隨著基因藥物、基因治療、轉(zhuǎn)基因作物、生物材料、生物能源、生物礦物技術(shù)等一大批高科技含量的產(chǎn)品在市場顯露出強大生命力，生物工程產(chǎn)生了巨大的社會效益和商業(yè)價值。
三、礦大生物工程專業(yè)的學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀
礦大生物工程專業(yè)十多年來始終以跟蹤生命科學(xué)與技術(shù)國際前沿和適應(yīng)市場經(jīng)濟需要為基準(zhǔn)，隨著學(xué)科的發(fā)展，專業(yè)的內(nèi)涵從傳統(tǒng)發(fā)酵工程拓展到了生物工程的整個領(lǐng)域，通過學(xué)科交叉形成了以生物工程上游、中游與下游技術(shù)緊密結(jié)合為主要特征的工業(yè)生物技術(shù)專業(yè)特色。
該專業(yè)存在的不足是，在礦業(yè)類綜合性高校中，生物工程專業(yè)還屬于非優(yōu)勢專業(yè)，且存在著師資條件相對薄弱以及發(fā)展定位不清等問題;其專業(yè)課設(shè)置不是很合理，生物技術(shù)專業(yè)課及化學(xué)、化工知識學(xué)習(xí)深度均有限，本科畢業(yè)生勝任未來工作所需的科目較多，學(xué)業(yè)較重，要想學(xué)好學(xué)精需投入大量精力;本科畢業(yè)工作前景不是十分明朗，相關(guān)就業(yè)領(lǐng)域要求較高學(xué)歷，故多數(shù)畢業(yè)生選擇進一步深造學(xué)習(xí)，就業(yè)者一般從事層次較低的傳統(tǒng)生物技術(shù)工作或轉(zhuǎn)行從事其他工作。
四、提升礦業(yè)類生物工程專業(yè)優(yōu)勢的方法分析
礦大生物工程專業(yè)可依托學(xué)校的國家級潔凈能源中心、低碳能源研究院及生物工程碩士學(xué)科點，以培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新精神為核心，形成學(xué)科建設(shè)―專業(yè)建設(shè)―課程建設(shè)相互促進的格局，逐步將中國礦業(yè)生物工程專業(yè)建設(shè)成為“緊密結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟建設(shè)及礦區(qū)生態(tài)服務(wù)建設(shè)，培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型生物工程產(chǎn)業(yè)人才”的特色鮮明的本科專業(yè)，加強對周邊院校生物工程專業(yè)的示范引導(dǎo)作用，吸引更多國內(nèi)高水平的生物工程專業(yè)人才來本專業(yè)任教，形成區(qū)域產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)的孵化器。
（一）構(gòu)建特色專業(yè)人才培養(yǎng)體系
生物工程專業(yè)是在化學(xué)、化工、藥學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生物冶金、生物脫硫和工程學(xué)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新興交叉學(xué)科，具有綜合性、實踐性強等特點。在課程體系的建設(shè)過程中應(yīng)重點做好以下幾方面的工作。
1.完善具有鮮明特色、科學(xué)的人才培養(yǎng)方案。通過與本專業(yè)屬地礦業(yè)生物技術(shù)企業(yè)的結(jié)合，在培養(yǎng)目標(biāo)方面充分考慮礦業(yè)生物技術(shù)企業(yè)快速發(fā)展的實際需求，使培養(yǎng)方案具有一定的前瞻性，突出人才的專業(yè)特色培養(yǎng)。
2.生物工程專業(yè)還應(yīng)緊密結(jié)合華東區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展及屬地礦業(yè)生物技術(shù)公司發(fā)展的特點。生物工程專業(yè)還應(yīng)結(jié)合中國礦業(yè)大學(xué)的校情，考慮周邊礦業(yè)生物技術(shù)企業(yè)發(fā)展的需要，設(shè)置一些相關(guān)課程服務(wù)于礦物生物技術(shù)的設(shè)計與改造;礦物生物分析、礦物生物處理技術(shù);礦區(qū)環(huán)境生物修復(fù);礦區(qū)廢棄物的生物轉(zhuǎn)化與循環(huán)利用、生物能源的開發(fā)以及這幾個層次的技術(shù)在許多礦業(yè)問題中同時交叉應(yīng)用。
3.建立礦業(yè)大學(xué)特有的學(xué)生培養(yǎng)成熟度能力模型，客觀評價學(xué)生綜合素質(zhì)。
4.構(gòu)建畢業(yè)生質(zhì)量評價監(jiān)控體系，實施綜合評價。建立健全畢業(yè)生跟蹤機制，與企業(yè)共同尋找理論教學(xué)與工程實際應(yīng)用的結(jié)合點，完善畢業(yè)生的質(zhì)量監(jiān)控體系。
（二）形成一支綜合素質(zhì)高，學(xué)術(shù)水平高的教師隊伍
生物工程專業(yè)應(yīng)努力建造一支結(jié)構(gòu)合理、學(xué)術(shù)水平較高、工程能力較強的教師隊伍。可借鑒礦大化工學(xué)院過程控制專業(yè)的成功辦學(xué)經(jīng)驗，多方面整合生工教師隊伍。
1.將低碳能源研究院的一些教師納入生工教師隊伍中來，因為其研究內(nèi)容切合生物工程發(fā)展的最新狀況。根據(jù)生工能源的發(fā)展方向，可將其聘為生工的名譽教師，負(fù)責(zé)講授新技術(shù)和創(chuàng)新研究的一些課程，從而壯大教師隊伍，強化學(xué)術(shù)交流，增強生工專業(yè)學(xué)生的自豪感。
2.融合環(huán)測學(xué)院環(huán)境工程的一些教師，尤其是負(fù)責(zé)講授環(huán)境微生物學(xué)的一些教師，可邀請他們?yōu)樯锕こ虒I(yè)的學(xué)生授課，也可將其納入生物工程的名譽教師。這樣既能壯大教師隊伍，又不會造成成本開支的大幅上升，師生比才會趨于合理。
3.聯(lián)系南京某高校的大牌教授，聘請他們?yōu)槲以簶s譽教授。多數(shù)礦大生物工程專業(yè)的教師與南京某高校教師淵源頗深，學(xué)術(shù)交流來往密切，可聘請在業(yè)內(nèi)影響較大的資深教授作為生工專業(yè)的榮譽教授，定期為生物工程專業(yè)學(xué)生來校講學(xué)，強化學(xué)術(shù)交流氛圍。
（三）構(gòu)建新型實踐教學(xué)體系
實習(xí)是實踐教學(xué)體系及高校人才培養(yǎng)計劃中的重要組成部分，是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量和促進理論與實踐相結(jié)合的重要實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，同時也是推進素質(zhì)教育、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、提高學(xué)生實踐能力的重要過程。通過實習(xí)，可以使學(xué)生獲得生產(chǎn)實踐知識和技能，鞏固所學(xué)理論知識并使其與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生團結(jié)協(xié)作，不斷提高學(xué)生分析和解決問題及獨立工作的能力。為進一步加強對實習(xí)教學(xué)工作的組織領(lǐng)導(dǎo)和科學(xué)化管理，不斷提高實習(xí)教學(xué)質(zhì)量，學(xué)校大幅度地提高了認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)及其他各類教學(xué)實習(xí)的經(jīng)費。
1.實習(xí)應(yīng)體現(xiàn)“就地就近、互惠互利、專業(yè)對口、相對穩(wěn)定”的原則，探索學(xué)院與實習(xí)單位建立“實習(xí)-見習(xí)-就業(yè)”的校企合作模式。
2.實踐教學(xué)體系還應(yīng)形成“基礎(chǔ)―綜合―設(shè)計―創(chuàng)新”逐步推進、“啟發(fā)―引導(dǎo)―討論”和“發(fā)現(xiàn)―論證―研究”方法結(jié)合的實踐教學(xué)新模式;構(gòu)建“實驗―實踐―實習(xí)”相互補充、“課內(nèi)―課外、校內(nèi)―校外、教學(xué)―科研”相結(jié)合的實踐教學(xué)方法。
3.努力尋找生物工程專業(yè)建設(shè)與區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展、礦區(qū)經(jīng)濟發(fā)展相結(jié)合的切入點，提出“寓教于研，以研促教，研教融貫，教研相長”的理念，形成校內(nèi)外基地互補、產(chǎn)學(xué)研基地結(jié)合的實踐教學(xué)基地新模式，強化了學(xué)生工程實踐能力。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 馬越，廖俊杰.現(xiàn)代生物技術(shù)概論[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2007.
[2] 國務(wù)院學(xué)位辦提供的《一級學(xué)科》和《博士、碩士學(xué)位基本要求》征求意見稿[Z].學(xué)位辦[2012]54號.
關(guān)鍵詞：生物工程；人工生命；組織工程；人工組織；人工器官
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.095
0 引言
從廣義層面上來說人工生命即為具備有人的生命指征、功能、結(jié)構(gòu)以及外在形象的人工制造系統(tǒng)，是人對于自然生命的一種模擬與拓展。廣義上的人工生命是多門學(xué)科合并之后的產(chǎn)物。一般認(rèn)為人工生命學(xué)科是由生物科學(xué)技術(shù)與工程科學(xué)技術(shù)所結(jié)合而產(chǎn)生出的一門學(xué)科。下文將主要就針對材料技術(shù)型生物醫(yī)學(xué)工程與組織工程、人工生命間的相關(guān)性，以及材料技術(shù)型生物醫(yī)學(xué)工程、組織工程、人工組織及器官展開具體的論述。
1 材料技術(shù)型生物醫(yī)學(xué)工程
此種工程學(xué)科的主要研究目標(biāo)即為各類生物材料及人工器官組織，其中就涵括了組織工程學(xué)科。在此方面研究工作中涵括有材料科學(xué)、生物科技、化學(xué)、信息技術(shù)、計算機技術(shù)、醫(yī)學(xué)以及生命科學(xué)等多門學(xué)科的基礎(chǔ)知識。
生物材料也就是對于生物體進行臨床診治以及將其受損組織器官替換下來，亦或是增強人體某一部分功能的材料，因此就必須要求其能夠植入到人體當(dāng)中并不出現(xiàn)排異反應(yīng)，確保活體細(xì)胞可以在此材料之上自然生長。生物材料亦可被視作構(gòu)成人工組織與器官的核心材料。生物醫(yī)學(xué)材料在未來一段時期的主流發(fā)展趨勢，即為給予組織工程的發(fā)展提供優(yōu)勢特性顯著的活性生物材料，應(yīng)確保其具備良好的生物相容特點；親水特性；性；預(yù)防組織粘附特性；抗炎特性；抗凝特性等。以保障活體細(xì)胞能夠在所制成的人工材料上生長并對病變組織起到良好的改善、恢復(fù)效果，使之免疫識別與生物催化性能得以有效提高。
依據(jù)生物醫(yī)學(xué)材料的屬性可將之主要劃分為以下幾種：
（1）無機非金屬生物材料。①同人體組織力學(xué)間具備良好的相容性，同時還可改善組織生長的材料。②具備人體有機以及無機結(jié)構(gòu)的復(fù)合型材料。
（2）金屬生物材料。①毒性較低，彈性模量更加符合入骨特點的合金材料。②各種植入人體當(dāng)中的器械材料，如較為常見的人工關(guān)節(jié)、種植牙、心臟支架等。③接入性診治所采用的醫(yī)療器械設(shè)備如官腔支撐架、引導(dǎo)絲等。
（3）生物醫(yī)用高分子材料。①可將血液之中的毒副物質(zhì)吸出的材料。②能夠在臨床上應(yīng)用于免疫性病癥治療的材料。
2 組織工程與人工組織
目前臨床上所面臨的主要醫(yī)學(xué)問題當(dāng)中主要就包括了組織與器官的衰竭、損傷，而臨床上在應(yīng)對此類問題時所較常采用的措施方法主要包括以下三方面：
（1）自體移植。由人體自身的部分組織來對損傷位置進行修復(fù)，例如，對面部皮膚大面積燒傷患者進行面部手術(shù)修復(fù)時通常會取其自身大腿位置的皮膚來進行修復(fù)損傷組織。
（2）異體移植。例如，某患者在遭遇意外事故時，家屬自愿將其身體部分組織如眼角膜、腎臟等組織捐獻給有需要的人。然而此種情況時常會出現(xiàn)異體組織的兼容性問題，同時需要被捐助的人員與每年的捐獻人數(shù)相比差距過大，供體不足情況十分顯著。
（3）人工器官。這種方式能夠徹底解決供體不足的情況，但是其目前所存在的問題也是十分顯著的即異體反應(yīng)與感染情況十分明顯，絕大多數(shù)的患者在接受器官移植后都是應(yīng)各類感染致死。
對此人們也就設(shè)想若是能夠采用母體細(xì)胞以及生物降解材料在人體當(dāng)中構(gòu)建起新的組織器官，也就是進行結(jié)構(gòu)組織，代謝組織以及細(xì)胞系統(tǒng)的重新建構(gòu)。目前這一設(shè)想已經(jīng)不再是僅存在于人們腦海之中的假想，而已經(jīng)走進了現(xiàn)實生活當(dāng)中，可以預(yù)見組織工程的發(fā)展必將會促成這一設(shè)想的實現(xiàn)。
當(dāng)前，組織工程研究的主要內(nèi)容即為：適宜的母體細(xì)胞來源；能夠為細(xì)胞粘附生長提供空間的細(xì)胞外基質(zhì)；可應(yīng)用在促進細(xì)胞組織再生長的因子；以及組織間的相容性。
開展組織工程通常會應(yīng)用以下三種策略：（1）細(xì)胞以及生物材料的雜化體系，例如由小塊活體組織將特異細(xì)胞分離出來，通過體外擴散增大之后種植于生物相容性較好同時能夠生物降解的聚合物所建立起的多孔支架當(dāng)中，在體外培養(yǎng)一段時間后可將細(xì)胞和支架結(jié)構(gòu)置入于患者體內(nèi)；伴隨著組織缺損部位的重新構(gòu)建，聚合物將會逐漸降解并消失。（2）僅具備生物降解材料體系，借助于生物生長方式促使細(xì)胞成長為多孔支架結(jié)構(gòu)，在通過增殖、分化來產(chǎn)生為相應(yīng)的組織結(jié)構(gòu)，并且與周邊組織相整合。例如采用珊瑚骨加支撐的羥基磷灰石陶瓷，其孔隙架構(gòu)與人體骨架構(gòu)極為接近，可被應(yīng)用在骨組織工程支架中。（3）細(xì)胞體系，經(jīng)過移植的細(xì)胞經(jīng)由生物過程演變?yōu)槲⒔Y(jié)構(gòu)。
3 結(jié)束語
總之，從廣義性的角度上來說人工生命必須要基于工程科學(xué)技術(shù)、生物科學(xué)技術(shù)以及生物工程科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)上。因而大量的工程、生物以及生物工程均是廣義上的人工生命科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)。材料技術(shù)型生物醫(yī)學(xué)是工程的研究對象主要是生物材料與人體的各個身體器官。組織工程則是借助于生命科學(xué)以及工程科學(xué)的基礎(chǔ)理論與方法，來探究并開發(fā)出具備修復(fù)以及改善人體組織器官功能的新型臨床應(yīng)用取代物，也就是人工組織，因而材料技術(shù)性生物醫(yī)學(xué)工程以及組織工程也便是生物工程人工生命的基礎(chǔ)。
參考文獻：
[1]楊國為，陳國江，涂序彥等.廣義人工生命的科學(xué)基礎(chǔ)（Ⅱ） --生物工程基礎(chǔ)[J].計算機工程與應(yīng)用，2013（09）.
關(guān)于2016年生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院招收碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試科目調(diào)整通知
本著與時俱進、公平公正、綜合評價的原則，確保掌握本學(xué)科基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識的人才選拔的基礎(chǔ)上，加強多樣化的生源吸納，促進學(xué)科交叉。生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院在招生目錄中做如下修改：
“081700化學(xué)工程與技術(shù)”專業(yè)考試科目“④860物理化學(xué)”更改為“④870生物化學(xué)或860物理化學(xué)”；
“082200輕工技術(shù)與工程”專業(yè)考試科目“④860物理化學(xué)”更改為“④870生物化學(xué)或860物理化學(xué)”；
“085238生物工程（全日制專業(yè)學(xué)位）”專業(yè)考試科目“④860物理化學(xué)”更改為“④870生物化學(xué)或860物理化學(xué)”；
“085235制藥工程（全日制專業(yè)學(xué)位）”專業(yè)考試科目“④860物理化學(xué)”更改為“④870生物化學(xué)或860物理化學(xué)”。
關(guān)鍵詞：機械制圖 生物工程 教學(xué)改革
中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)識碼：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2014.05.107
生物工程專業(yè)是生物學(xué)與工程相結(jié)合的一門交叉性學(xué)科，要求學(xué)生掌握生物學(xué)與生物工程學(xué)方面的基本理論，不僅需要具備獲取輕化生物技術(shù)理論知識，也需要具備從事生物技術(shù)產(chǎn)品生產(chǎn)、生產(chǎn)過程控制檢驗等工作的綜合能力[1-2]。學(xué)生一旦需要參與產(chǎn)品生產(chǎn)就必須具備一定的工程技術(shù)理論。《工程制圖》一直是生物工程專業(yè)開設(shè)的必修課，一般安排在大一，是以培養(yǎng)學(xué)生對空間的認(rèn)知能力、立體思維能力以及讀圖、識圖、繪圖能力為主要任務(wù)的專業(yè)基礎(chǔ)課程。
結(jié)合人才培養(yǎng)目標(biāo)及以往的教學(xué)過程發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有教學(xué)方式存在一定的問題：第一，學(xué)生沒有充分認(rèn)識機械制圖課程的重要性；第二，現(xiàn)有的機械制圖課程教學(xué)模式以及課件實例都是針對機械專業(yè)，并沒有專門針對特定的非機械類專業(yè)。針對這些在教學(xué)實踐中所暴露出的問題，如何開展生物工程專業(yè)機械制圖及CAD教學(xué)改革，提高教學(xué)效果，使學(xué)生真正做到學(xué)以致用，是亟待解決的人才培養(yǎng)與教學(xué)質(zhì)量問題。本文就如何針對生物工程專業(yè)進行機械制圖和CAD教學(xué)進行了分析，試圖解決在實際教學(xué)中的問題。
1 提高生物工程學(xué)生對《工程制圖》的認(rèn)識
我院生物工程專業(yè)主要是針對發(fā)酵方向，就業(yè)方向主要為酒廠、醬油發(fā)酵場、榨菜生產(chǎn)等相關(guān)發(fā)酵領(lǐng)域。雖然畢業(yè)生直接參與零件設(shè)計、機械加工裝配的情況很少，但有很大一部分畢業(yè)生會從事發(fā)酵設(shè)備的管理和維修，甚至發(fā)酵工廠的設(shè)計等工作，這就需要具備閱讀機器原理圖樣的能力。可以設(shè)想，如果連基本的原理圖都讀不懂，如何進行操作、維修和設(shè)計。因此以工程制圖在生物工程專業(yè)中的應(yīng)用為突破口，聯(lián)系后續(xù)相關(guān)課程工廠設(shè)計，讓學(xué)生明白學(xué)習(xí)本門課程的目的與意義。
為了充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性以及對課程應(yīng)用范圍的理解，在緒論階段和裝配圖階段，選定一個工程制圖及cad在生物工程專業(yè)中的應(yīng)用實例進行實際講解。由于本課程為工廠設(shè)計課程的先驅(qū)課程，選定工廠設(shè)計課程中的實例進行講解，不僅讓學(xué)生在專業(yè)認(rèn)知的同時了解工程制圖在專業(yè)體系中的作用，也對兩門課程的聯(lián)系有一定的了解。
2 現(xiàn)有的生物工程專業(yè)《工程制圖》教學(xué)中的問題
2.1 教學(xué)內(nèi)容沒有針對性
現(xiàn)有的非機械專業(yè)的工程制圖及CAD教學(xué)基本上延用大學(xué)本科機械類教學(xué)模式，教學(xué)內(nèi)容是機械類內(nèi)容的壓縮，而且講課實例作業(yè)練習(xí)都是機械類實例。沒有專門針對特定非機械專業(yè)的教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容，并且沒有合適的教學(xué)實例。
2.2 教學(xué)模式?jīng)]有針對性
現(xiàn)有的教學(xué)模式還是沿用著機械專業(yè)工程制圖教學(xué)模式，分為畫法幾何、機械制圖以及計算機繪圖三個大板塊。由于非機械專業(yè)的工程制圖課時量為50課時左右，為了應(yīng)對教學(xué)內(nèi)容多而課時少的矛盾，很多教師上課時以采用降低教學(xué)難度和精簡教學(xué)內(nèi)容為對策，這必然導(dǎo)致學(xué)生練習(xí)時間大大降低，知識掌握程度降低。
3 機械制圖教學(xué)方式改革
3.1 教學(xué)板塊調(diào)整
針對非機械專業(yè)工程制圖課時較少的現(xiàn)狀，對傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和順序進行改革。傳統(tǒng)的教學(xué)板塊中的第一部分為畫法幾何，主要內(nèi)容是點、線、面投影基礎(chǔ)知識，用來培養(yǎng)學(xué)生的立體感。由于本知識點大部分是高中知識，講解占用時間較長，故對本部分知識點進行大量壓縮或者改成練習(xí)教學(xué)法[3]。本課程主要是培養(yǎng)學(xué)生繪制立體三視圖的能力，可以首先利用基本體的立體模型引導(dǎo)學(xué)生入門，由實際的立體繪制三視圖，培養(yǎng)立體感更形象具體。這樣學(xué)生不再枯燥的理解空間虛構(gòu)點線面，而是在實際立體中學(xué)習(xí)點線面的投影，講解具有針對性，提高教學(xué)效果。
3.2 教學(xué)內(nèi)容針對性改革
現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)實例都是針對機械專業(yè)實例，并沒有針對生物工程專業(yè)的教學(xué)實例。在零件圖以及裝配圖章節(jié)，選擇與生物工程先關(guān)的實例進行講解。并且選取實際發(fā)酵廠中的實際零件進行繪制與講解，或者選取實驗室中的有關(guān)機械試驗設(shè)備進行實踐繪制。
3.3 多種教學(xué)手段，提高教學(xué)效果
可以利用多媒體手段輔助教學(xué)，利用Proe、Solidworks等軟件繪制一定的三維圖，完成課件制作。不僅能夠提高學(xué)生的立體感，也提高教學(xué)效果。將計算機多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)的教模教學(xué)模式相結(jié)合，可以使教學(xué)難度大大降低，提高學(xué)生的理解能力，使課堂教學(xué)清晰直觀。
3.4 增加實踐教學(xué)環(huán)境
由于非機械專業(yè)工程制圖課時較少，現(xiàn)有的實踐環(huán)節(jié)基本省略，但是這會造成學(xué)生學(xué)習(xí)理論與實踐相脫節(jié)。可以組織學(xué)生到機械精工實習(xí)基地進行參觀，認(rèn)知一定的機器，有一定的工程理念。然后可以帶領(lǐng)學(xué)生參觀生物工程實驗室，從實驗室的試驗儀器中可以看到一定的機械儀器，了解試驗儀器零件和裝配關(guān)系，對零件圖的繪制和裝配圖的繪制的學(xué)習(xí)有一定的幫助，增加教學(xué)目的性[4]。
上世紀(jì)90年代誕生了基于系統(tǒng)論的生物工程，即以生物學(xué)（特別是其中的微生物學(xué)、遺傳學(xué)、生物化學(xué)和細(xì)胞學(xué)）的理論和技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合化工、機械、電子計算機等現(xiàn)代工程技術(shù)。在生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)過程中工程制圖往往是被忽視的部分，作為生物工程專業(yè)人才應(yīng)當(dāng)具備發(fā)酵工廠設(shè)計、圖紙繪制等專業(yè)技能，在教學(xué)中應(yīng)加強引導(dǎo)學(xué)生對機械制圖這門課程的學(xué)習(xí)熱情，結(jié)合發(fā)酵工廠設(shè)計實例，改善教學(xué)板塊的配置，優(yōu)化教學(xué)方式與手段，設(shè)置具有專業(yè)針對性教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，增強教學(xué)效果。
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高科技帶動新產(chǎn)業(yè)
據(jù)《光明網(wǎng)》報道：俄羅斯醫(yī)學(xué)科學(xué)院癌癥科研所與俄羅斯科學(xué)院醫(yī)學(xué)生物問題研究所通過對動物的實驗發(fā)現(xiàn)，長期飲用氘含量低的水可抑制動物惡性腫瘤的發(fā)展，并延長動物的壽命。因此，提出了低氘水對生命體具有著極強的促進作用，研究發(fā)現(xiàn)，冰川水是罕見的天然低氘水，但氘的含量相對較高；目前可人工生產(chǎn)低氘水，可以把氘含量降低到理想的標(biāo)準(zhǔn)，一般用于飲用，50ppm的氘含量性價比較高。
超輕水又稱“低氘水”、“貧氘水”是近年來新研發(fā)的一種產(chǎn)品，很多消費者并不熟悉。它是采用高科技制造技術(shù)，降低自然界水中的氘含量，有修復(fù)基因、提高免疫力的作用。
含氘量低的超輕水對人體健康有諸多好處，可以保護DNA免遭破壞，促進DNA修復(fù)，對人類克服癌癥、抵御輻射、增強機體免疫力等起到了重要輔助作用。
鑒于超輕水的特殊功效，當(dāng)前，世界上一些有條件的國家，都在致力于超輕水的研究開發(fā)，匈牙利、羅馬尼亞、美國等先后公開其研究成果。目前日本、美國、羅馬尼亞等已將超輕水作為醫(yī)療輔助產(chǎn)品投入市場。
2015年3月，我國首家研究超輕水應(yīng)用的生命科學(xué)機構(gòu)――中國生命科學(xué)研究發(fā)展基金超輕水應(yīng)用研究中心在北京正式成立，該中心致力于超輕水在生命科學(xué)領(lǐng)域的研究與應(yīng)用。該中心的成立，將有力推動超輕水在我國的應(yīng)用與發(fā)展。
今年5月，第三屆國際低氘會議在匈牙利首都布達(dá)佩斯召開。這次會議重點是低氘在科研及臨床應(yīng)用中的顯著進展，以及目前乃至未來低氘在癌癥研究、預(yù)防和治療，包括糖尿病和衰老等方面的重要作用。此次會議，有一家中國企業(yè)代表出席――云端飄雪超輕水生物工程有限公司。
云端飄雪搶占市場
公開資料顯示，云端飄雪超輕水系列產(chǎn)品，包括10ppm、25ppm、50ppm、80ppm、100ppm、110ppm等6款不同規(guī)格，應(yīng)用范圍和適用人群也有所不同。
該公司主要從事氫同位素分離及生命科學(xué)制品的研究開發(fā)，2008年公司在生命科學(xué)研發(fā)領(lǐng)域取得重大突破，成功制取超輕水，填補了國內(nèi)超輕水領(lǐng)域的多項空白。2010年，在丹東創(chuàng)建超輕水生產(chǎn)基地――丹東云端飄雪超輕水生物工程有限公司，同時在北京成立銷售公司――北京云端飄雪超輕水有限公司。值得一提的是，此后，兩年中，云端飄雪超輕水為北京、廣州、深圳、福建、沈陽、長沙、南寧、內(nèi)蒙、吉林、江蘇等地的癌癥患者免費提供“生命之水”，很大程度緩解了患者的病情。更加讓人意想不到的是，很多癌癥患者同時患有的糖尿病等宿疾也有了大幅度的緩解。
據(jù)悉，云端飄雪超輕水企業(yè)是自主創(chuàng)新、填補亞洲超輕水行業(yè)的高新技術(shù)企業(yè)，產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)技術(shù)被世界同行所贊同。云端飄雪超輕水目前發(fā)展很快，在功能性食品行業(yè)、功能性護膚品行業(yè)、生物醫(yī)藥行業(yè)等將大量應(yīng)用。云端飄雪超輕水已經(jīng)被納入醫(yī)療康復(fù)協(xié)會指定用水，并與多家生物技術(shù)公司共同創(chuàng)新，推出多款生物醫(yī)療產(chǎn)品和功能性食品，并為生物醫(yī)療行業(yè)提供原料，提升產(chǎn)品的功效，為健康產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)新概念，推動生物科技的發(fā)展。
據(jù)大連世紀(jì)新源技術(shù)開發(fā)有限公司總經(jīng)理柯香文介紹，云端飄雪超輕水經(jīng)過幾年的市場推廣，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷國內(nèi)外，受到用戶的普遍好評。為了滿足更多人的健康需求，云端飄雪超輕水從單一的產(chǎn)品，擴大到不同標(biāo)準(zhǔn)不同價位的多種人群需要的細(xì)分產(chǎn)品。
多年來，云端飄雪為大量癌癥兒童捐助超輕水，在踐行企業(yè)責(zé)任的同時，也履行著企業(yè)的社會責(zé)任。
強強聯(lián)合
共同開啟超輕水行業(yè)未來
2015年9月，云端飄雪超輕水與好醫(yī)生藥業(yè)集團攜手，將合作推出好醫(yī)生低氘水（超輕水），共同致力于大健康產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
蘭州交通大學(xué)生物工程專業(yè)是2001年在原有的化學(xué)工程與工藝、應(yīng)用化學(xué)、生物化工、環(huán)境科學(xué)與工程等專業(yè)基礎(chǔ)上籌建的，2003年開始招生，目的是培養(yǎng)具有扎實的化學(xué)和生物學(xué)基礎(chǔ)理論、掌握良好工程學(xué)原理和技術(shù)并能解決生物技術(shù)產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)問題的應(yīng)用型工科人才。現(xiàn)每年招收生物工程專業(yè)本科生50名，有在校本科生200名，已畢業(yè)本科生200余人。對于新開設(shè)的生物工程專業(yè)，專業(yè)綜合實驗課程教學(xué)體系還不夠完善，教學(xué)改革與實驗室建設(shè)明顯滯后于人才培養(yǎng)的需求。本文結(jié)合現(xiàn)代生物工程專業(yè)特點和發(fā)展趨勢，根據(jù)地方生物制品企業(yè)的人才需求和發(fā)展需要，確定了以工業(yè)微生物學(xué)為特色的生物工程綜合專業(yè)實驗教學(xué)改革方向，建立新的生物工程專業(yè)綜合實驗教學(xué)體系。
1現(xiàn)代生物工程的主要研究內(nèi)容
現(xiàn)代生物工程專業(yè)以工業(yè)微生物為主要研究對象，在微生物現(xiàn)代育種技術(shù)、生物制劑工藝與產(chǎn)業(yè)化、發(fā)酵自動控制與設(shè)備、生物產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)測等方面有廣泛的應(yīng)用。以工業(yè)微生物為操作對象，結(jié)合各項工程技術(shù)生產(chǎn)微生物相關(guān)產(chǎn)品，成為現(xiàn)代生物工程的主要內(nèi)涵［1］。現(xiàn)代生物工程技術(shù)體系包括細(xì)胞工程、基因工程、酶工程和發(fā)酵工程四大工程體系，這四大工程體系從工業(yè)生產(chǎn)需要出發(fā)，研究工業(yè)微生物生命特征及其代謝途徑，以及人為控制微生物代謝的規(guī)律性［2］。因此，生物工程專業(yè)的學(xué)生熟練掌握工業(yè)微生物的選育技術(shù)、純培養(yǎng)技術(shù)、代謝規(guī)律及發(fā)酵控制技術(shù)，既是適應(yīng)生物工程產(chǎn)業(yè)發(fā)展和服務(wù)經(jīng)濟發(fā)展的需要，也是培養(yǎng)合格的生物工程專業(yè)本科生的需要。
2以工業(yè)微生物為特色的專業(yè)綜合實驗改革
生物工程專業(yè)是屬于生命科學(xué)和工程學(xué)結(jié)合的新型專業(yè)，既具有生命科學(xué)的基礎(chǔ)，又具有工科的特點，是實踐性非常強的學(xué)科。生物工程專業(yè)綜合實驗是培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能、提高工程素質(zhì)、增強實踐能力非常重要的教學(xué)環(huán)節(jié)［3］。根據(jù)我院生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案和培養(yǎng)目標(biāo)，以及西北地區(qū)生物高新技術(shù)企業(yè)實際需求、行業(yè)特點和我院科研方向和學(xué)科優(yōu)勢，為更好地服務(wù)地方經(jīng)濟發(fā)展，我院生物工程專業(yè)的專業(yè)培養(yǎng)方向以工業(yè)微生物應(yīng)用為主。我系教師在當(dāng)?shù)靥厣⑸镔Y源開發(fā)利用方面，例如在甘肅隴南地區(qū)靈芝、羊肚菌、冬蟲夏草等珍稀實用菌開發(fā)利用研究，工業(yè)微生物在污水處理中的應(yīng)用研究，耐鹽堿、耐寒及耐旱等極端微生物資源發(fā)掘及開發(fā)利用，如產(chǎn)纖維素酶微生物的選育研究、微生物農(nóng)藥的生產(chǎn)和應(yīng)用推廣、甘肅秦安漿水微生物生態(tài)組分的研究及功能性飲料開發(fā)等方面均取得了很大進展，獲得的寶貴的微生物資源，有的已進入工業(yè)化生產(chǎn)階段。同時，在工業(yè)微生物篩選、育種等實驗技術(shù)方面積累了經(jīng)驗，形成一定的技術(shù)優(yōu)勢。科研教學(xué)相得益彰，這些科研工作為建立以工業(yè)微生物為特色的專業(yè)綜合實驗奠定了很好的基礎(chǔ)。因此，根據(jù)現(xiàn)代生物制品企業(yè)人才的技術(shù)需求，為更好地適應(yīng)大學(xué)生的就業(yè)市場，建立以工業(yè)微生物為特色的新的專業(yè)綜合實驗教學(xué)體系，是我院生物工程專業(yè)發(fā)展的理想選擇。
3以工業(yè)微生物為特色的生物工程專業(yè)綜合實驗教學(xué)體系的建立
3．1加強實驗教學(xué)師資建設(shè)21世紀(jì)生物工程產(chǎn)業(yè)發(fā)展對生物工程專業(yè)學(xué)生的實踐動手能力和科技創(chuàng)新能力有更高的要求。因此，建立一支實驗技術(shù)精湛、具備良好工程素質(zhì)的專業(yè)實驗教師隊伍是高水平實驗教學(xué)的前提條件。這不但要求教師對本專業(yè)有扎實的理論基礎(chǔ)和實驗技能，而且還需要較寬的知識面和較強的教學(xué)組織能力。同時，實驗教師要不斷更新教育理念、改革實驗教學(xué)方法、更新實驗教學(xué)內(nèi)容、學(xué)習(xí)新的管理思想以及經(jīng)常參與實驗課題的開發(fā)研究工作，才能不斷挖掘?qū)嶒炇业臐摿Α⑻岣邔嶒灲虒W(xué)水平和創(chuàng)新實驗教學(xué)方法，促進實驗室管理更加現(xiàn)代化、規(guī)范化、科學(xué)化［4－5］。在學(xué)校政策的積極引導(dǎo)下，我系實驗教學(xué)師資力量有了明顯提高，現(xiàn)任10位教師中，教授3名，副教授3名，具有博士學(xué)位的教師7名，碩士學(xué)位4名，平均年齡在35歲左右，已基本形成一支年富力強、具有創(chuàng)新精神的實驗教師隊伍，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力奠定了堅實的基礎(chǔ)。與此同時，積極向兄弟院校學(xué)習(xí)先進的實驗室管理經(jīng)驗，選派教師到國內(nèi)工業(yè)微生物實驗開展較好的院校，如華東理工大學(xué)、東南大學(xué)學(xué)習(xí)新的實驗技術(shù)，提高實驗教學(xué)水平。
3．2以工業(yè)微生物為特色的專業(yè)綜合實驗教學(xué)體系現(xiàn)代生物工程專業(yè)主干課程主要包括發(fā)酵工程、生化工程、分離工程、酶工程、細(xì)胞工程、基因工程、生物工藝學(xué)和生物工程設(shè)備。每門專業(yè)課在內(nèi)容上既具有相對獨立性，又有內(nèi)在聯(lián)系。生物工程綜合專業(yè)實驗教學(xué)內(nèi)容以工業(yè)微生物的操作為主，要求學(xué)生在掌握生物學(xué)的基本理論和基本實驗技術(shù)的基礎(chǔ)之上，突出綜合性與創(chuàng)造性實驗，將生物工程產(chǎn)業(yè)鏈中的上游技術(shù)和下游技術(shù)結(jié)合，并能與生產(chǎn)實踐相結(jié)合［6－7］。專業(yè)綜合實驗內(nèi)容安排以工業(yè)微生物操作技術(shù)為主，以工業(yè)微生物形態(tài)觀察、制片及染色、檢測、純培養(yǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，突出工業(yè)微生物的現(xiàn)代分子育種技術(shù)、發(fā)酵及其過程控制和產(chǎn)物分離純化等實驗內(nèi)容。實驗內(nèi)容編排體現(xiàn)“綜合性”，以某種生物制品的生產(chǎn)或是某具體問題的解決為主線，將多個單元操作有機整合起來，同時也將相對獨立的理論課程串聯(lián)起來［8－9］。專業(yè)實驗教學(xué)內(nèi)容根據(jù)專業(yè)核心課程分為4個綜合實驗?zāi)K：基因工程實驗、發(fā)酵工程實驗、細(xì)胞工程實驗、酶工程實驗，涵蓋了現(xiàn)代生物工程基本實驗技術(shù)，涉及到工程菌培養(yǎng)、發(fā)酵及分離純化整個生產(chǎn)鏈的技術(shù)環(huán)節(jié)。基因工程實驗以常用的工業(yè)微生物酵母菌為操作對象，突出利用現(xiàn)代分子育種技術(shù)改良和構(gòu)建工程菌的基本方法和技術(shù)；發(fā)酵工程實驗主要有工業(yè)微生物菌種的培養(yǎng)和篩選、有害微生物控制、發(fā)酵設(shè)備的學(xué)習(xí)和使用、發(fā)酵生產(chǎn)工藝設(shè)計等基本實驗技術(shù)，安排的實驗是枯草芽孢桿菌的α－淀粉酶發(fā)酵實驗；細(xì)胞工程實驗安排了固定化酵母細(xì)胞發(fā)酵生產(chǎn)啤酒，學(xué)習(xí)固定化酵母發(fā)酵生產(chǎn)啤酒的新型發(fā)酵工藝；酶工程實驗主要突出酶的分離純化實驗技術(shù)，實驗內(nèi)容是溶菌酶的分離純化及其性質(zhì)測定，還包括了α－淀粉酶活性測定。各實驗過程緊密聯(lián)系，是一個完整體系。
3．3專業(yè)綜合實驗教學(xué)管理改革專業(yè)綜合實驗教學(xué)具有實驗時間長、連貫性強的特點，需要合理地安排和布置。在教學(xué)過程中，不斷積累經(jīng)驗，改進教學(xué)方法，積極探索新的教學(xué)模式，具體改革措施是：（1）講解實驗。采取和學(xué)生互動交流的方式，檢查上一次實驗結(jié)果并分析原因；講解本次實驗，和學(xué)生交流可行的實驗設(shè)計路線及利弊，確定最佳實驗方案，并講解實驗原理及實驗操作注意事項；通知下一次實驗內(nèi)容，要求學(xué)生自己預(yù)先設(shè)計實驗方案，提高學(xué)生實驗的積極性。實驗工藝路線和主要設(shè)備的講解采取多媒體講解，簡單、直觀，很受學(xué)生歡迎［10－11］。（2）預(yù)做實驗。為確保每次實驗都有良好的實驗結(jié)果，每次實驗前，都預(yù)先將實驗先做一遍，及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，提高實驗成功率，保證了絕大多數(shù)學(xué)生每次實驗都能看到自己的實驗結(jié)果，大大提高了學(xué)生實驗的興趣和積極性。（3）給學(xué)生提供更多的動手機會。首先學(xué)生分組實驗時，大多數(shù)實驗一人一組，少數(shù)實驗二人一組，保證每個學(xué)生都能動手做實驗；其次是讓學(xué)生在實驗管理教師的帶領(lǐng)下參與實驗準(zhǔn)備工作，這種做法有助于學(xué)生全面掌握實驗細(xì)節(jié)技術(shù)、理解實驗流程、提高工程意識。整個實驗過程盡可能讓學(xué)生獨立完成，培養(yǎng)學(xué)生獨立工作的能力。（4）開放實驗室。支持學(xué)生參與各項科研工作；只要學(xué)生對某實驗有自己的新的觀點和可行的實驗方案，實驗室就為學(xué)生創(chuàng)造條件，幫助學(xué)生完成實驗；支持大學(xué)生創(chuàng)業(yè)實驗和創(chuàng)新性實驗工作［12］。
21世紀(jì)是生命科學(xué)和信息科學(xué)的時代，高等農(nóng)業(yè)院校作為培養(yǎng)生物工程專業(yè)人才的搖籃，應(yīng)該培養(yǎng)復(fù)合型生物工程人才，重視學(xué)生的創(chuàng)新能力和團隊精神培養(yǎng)，讓學(xué)生掌握生物工程及其產(chǎn)業(yè)化的科學(xué)原理，掌握生物化學(xué)、分子生物學(xué)、微生物學(xué)、天然產(chǎn)物提取、發(fā)酵工程和酶工程等學(xué)科的基本理論知識；掌握微生物育種、微生物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)、微生物發(fā)酵產(chǎn)品及其分離純化的基本技術(shù)，具備在農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域從事生產(chǎn)管理和產(chǎn)品研發(fā)的能力。然而在傳統(tǒng)生物工程實驗課程體系中，由于缺乏多媒體教學(xué)環(huán)節(jié)，對實驗技術(shù)和原理的講解比較困難；各門實驗課程相對獨立，實驗內(nèi)容往往互不銜接，上課時間不集中，難以形成完整的課程體系；教學(xué)以被動的灌輸式為主，學(xué)生缺乏主動探索精神；課程實驗室相對獨立，設(shè)備重復(fù)低端現(xiàn)象嚴(yán)重,浪費了寶貴的實驗資源。因此，開展生物工程專業(yè)實驗課程體系的改革勢在必行。
一、生物工程專業(yè)實驗課程改革的基本內(nèi)容
農(nóng)業(yè)院校生物工程專業(yè)開設(shè)的實驗課程主要有：生物化學(xué)與分子生物學(xué)實驗技術(shù)、微生物學(xué)實驗技術(shù)、天然產(chǎn)物提取、發(fā)酵工程和酶工程實驗技術(shù)、基因工程實驗技術(shù)、細(xì)胞工程實驗技術(shù)等，大多以農(nóng)作物、發(fā)酵微生物和中草藥作為實驗材料。在教學(xué)內(nèi)容上將不同相關(guān)實驗課程整合。從專業(yè)培養(yǎng)層面統(tǒng)一開設(shè)系統(tǒng)的實驗項目，將各門課程的實驗內(nèi)容和時間盡量銜接。通過對酶工程、生化及分子生物學(xué)實驗技術(shù)、微生物實驗和天然產(chǎn)物提取學(xué)等實驗課程的調(diào)整，統(tǒng)一整合為生物工程專業(yè)綜合實驗，更新實驗教學(xué)內(nèi)容，完善實驗體系。在教學(xué)方法上加入多媒體教學(xué)。傳統(tǒng)的實驗課程教學(xué)主要沿襲黑板講解、學(xué)生操作的模式。這種教學(xué)方式信息量小，不夠形象生動。通過拍攝實驗教學(xué)視頻，制作多媒體課件教學(xué)，能夠透徹的講解實驗原理和操作過程，使學(xué)生較容易地掌握實驗技能。同時將課程內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)化，以微博、微信、博客、校內(nèi)網(wǎng)站為主要平臺，使課程上網(wǎng)，便于學(xué)生隨時預(yù)習(xí)復(fù)習(xí)、答疑解惑。在教學(xué)資源上盡量共享實驗平臺資源。將課程實驗室統(tǒng)籌安排,常用設(shè)備安排在公共開放房間，方便師生使用，嚴(yán)格避免設(shè)備重復(fù)采購,將實驗資源主要用于教學(xué)效果好的綜合實驗項目。在實驗?zāi)芰ι现匾暸囵B(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和團隊精神。教師在實驗前將全班同學(xué)分成若干小組，確定實驗?zāi)繕?biāo)，共同設(shè)計實驗方案，開展實驗準(zhǔn)備工作，合理分工完成實驗任務(wù)。實驗報告書寫時要求闡明實驗意義，掌握所涉實驗技術(shù)的原理、分類、適用范圍和同類比較，深入展開數(shù)據(jù)現(xiàn)象分析、實驗方法分析和操作技能分析。
二、生物工程專業(yè)實驗課程改革的基本程序
涉及到專業(yè)人才培養(yǎng)層面的實驗課程改革事關(guān)重大，應(yīng)由專門團隊在上級主管部門和專家組的指導(dǎo)下開展工作。首先召開專門的教學(xué)研討會，根據(jù)生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)來確立實驗課程改革目標(biāo)，以團隊方式完成課程改革方案；實驗課程改革方案由系里報送實驗中心審核通過，獲得上級有關(guān)部門的資金、硬件等支持；團隊對改革方案進行執(zhí)行，新實驗項目應(yīng)進行1年左右的班級試運行，檢驗實施效果和運行環(huán)境是否良好；待新實驗項目試運行良好后，課程負(fù)責(zé)人修改教學(xué)大綱和實驗指導(dǎo)，經(jīng)教學(xué)研討會通過；改革后的實驗課程教學(xué)大綱和實驗指導(dǎo)報上級主管部門批準(zhǔn)后，正式實施運行。
三、生物工程專業(yè)實驗課程改革的討論
生物工程專業(yè)實驗課程改革中遇到的常見困難是經(jīng)費緊張、設(shè)備不足等，而且課程涉及面廣，相關(guān)團隊和人員較多，協(xié)調(diào)難度較大。另外教學(xué)改革不宜影響正常教學(xué)計劃和學(xué)生培養(yǎng)，新修訂的實驗內(nèi)容在學(xué)生方面也存在難以進行大班試行的問題。建議校、院兩級加大專業(yè)實驗課程改革的投入力度，給一線教學(xué)團隊以更大的試驗自限，精簡審批程序，對新的實驗課程方案挑選試驗班試行，用實踐來檢驗教改內(nèi)容的科學(xué)性、可行性。生物工程專業(yè)實驗課程改革的直接執(zhí)行者是各課程負(fù)責(zé)人、任課老師和實驗員，上級部門應(yīng)當(dāng)配套相應(yīng)政策和條件，鼓勵改革工作的進行，以更好的培養(yǎng)創(chuàng)新復(fù)合型生物工程人才。
作者：周曉明 田云 盧向陽 藺萬煌 方俊 唐忠海 肖桂青 胡超 單位：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物科學(xué)技術(shù)學(xué)院
縱觀當(dāng)今生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域跨學(xué)科組織，公認(rèn)的跨學(xué)科研究和教育的先驅(qū)和典范當(dāng)數(shù)美國哈佛大學(xué)與麻省理工學(xué)院(MIT)合作成立的“哈佛-MIT健康科學(xué)技術(shù)學(xué)部”(TheHarvard-MITDivisionorHealthSciencesandTechnology，HST)，現(xiàn)又稱為懷特健康科學(xué)技術(shù)學(xué)院［2］。HST是哈佛大學(xué)和MIT在生物醫(yī)藥工程等學(xué)科方面進行合作而成立的跨學(xué)科組織。哈佛大學(xué)充分利用MIT交叉學(xué)科的優(yōu)勢，以通過跨領(lǐng)域合作改善人類健康為研究宗旨，主要在生物醫(yī)學(xué)成像、生物醫(yī)學(xué)信息與綜合生物學(xué)、再生和機能生物醫(yī)學(xué)技術(shù)等研究領(lǐng)域進行合作。這些領(lǐng)域的合作研究將對生物和健康知識的進步發(fā)揮出至關(guān)重要的作用。MIT自20世紀(jì)60年代進入大規(guī)模的跨學(xué)科研究時代，如今已擁有70余個跨學(xué)科研究中心和研究組織，如雷達(dá)研究組織、HST、計算機系統(tǒng)生物學(xué)研究所(ComputationalandSystemBiologyInitiative，CSBi)等［3］，并在5個學(xué)院內(nèi)部以及學(xué)院之間構(gòu)成不同形式、不同層次相互交叉的跨學(xué)科研究體系，為美國重大戰(zhàn)略性科學(xué)和技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展做出了巨大的貢獻。其中，2003年成立的CSBi，作為MIT最具代表性的虛擬跨學(xué)科組織，是MIT最大的跨學(xué)科組織之一，其教育與科研成果在美國乃至全世界都達(dá)到了領(lǐng)先地位。CSBi主要通過特定的技術(shù)平臺把MIT的三個關(guān)鍵學(xué)科領(lǐng)域，即生物學(xué)、計算機科學(xué)和工學(xué)三者交叉融合而展開大型跨學(xué)科項目合作研究，運用跨學(xué)科研究方法對復(fù)雜的生物現(xiàn)象進行系統(tǒng)分析與計算機建模，同時培養(yǎng)相關(guān)領(lǐng)域跨學(xué)科人才。在世界大學(xué)跨學(xué)科研究領(lǐng)域，美國斯坦福大學(xué)“Bio-X”研究中心(又名“Bio-X”跨學(xué)科研究計劃)，已經(jīng)成為跨學(xué)科研究的典范，尤其是開啟了生物學(xué)交叉學(xué)科研究的一個新時代，在生命科學(xué)跨學(xué)科研究領(lǐng)域已成為一個著名“品牌”［4］。
美國斯坦福大學(xué)“Bio-X”研究中心創(chuàng)立于1998年的一個跨學(xué)科研究和教育項目，主要涉及生物工程、生物醫(yī)學(xué)、生物科學(xué)三大領(lǐng)域，跨越文理學(xué)院、工程學(xué)院和醫(yī)學(xué)院三大學(xué)院。其實質(zhì)就是一個由生命科學(xué)與數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、工程學(xué)、醫(yī)學(xué)、計算機科學(xué)等學(xué)科的多學(xué)科交叉研究機構(gòu)［5］。Bio-X研究中心將基礎(chǔ)、應(yīng)用和臨床科學(xué)中的邊緣研究結(jié)合在一起，進行從分子到機體各個層次的生物物理學(xué)研究，以實現(xiàn)生物工程、生物醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)等領(lǐng)域新的發(fā)現(xiàn)和技術(shù)創(chuàng)新。發(fā)展至今，研究中心已取得包括成功破譯人類遺傳基因密碼，發(fā)展觀測人體細(xì)胞在人體中如何活動的技術(shù)等眾多的開創(chuàng)性成果，使硅谷的這所名牌大學(xué)在科學(xué)發(fā)現(xiàn)和教學(xué)方面處于領(lǐng)先地位。在歐洲，英國1990年已設(shè)立了包括牛津的分子科學(xué)與分子醫(yī)學(xué)等17個研究中心［6］。2001年，牛津大學(xué)和劍橋大學(xué)牽頭成立了由英國政府的工程和物理科學(xué)研究委員會、生物科學(xué)技術(shù)研究委員會、醫(yī)學(xué)研究委員會和國防部共同組成的納米技術(shù)跨學(xué)科研究伙伴機構(gòu)(IRC)，開展了前沿生物納米技術(shù)方面的研究。德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)(TUM)以工程、自然科學(xué)、生命與食品科學(xué)、醫(yī)學(xué)與運動科學(xué)等優(yōu)勢領(lǐng)域，建立了與生命科學(xué)、營養(yǎng)和食品科學(xué)、生命技術(shù)學(xué)、生物信息學(xué)和醫(yī)學(xué)等學(xué)科的強有力的跨學(xué)科合作。
縱觀世界一流大學(xué)跨學(xué)科組織建設(shè)與管理，具有以下共性特點:①政府、學(xué)校宏觀政策的支持是跨學(xué)科組織發(fā)展的保障基石。如美國國家科學(xué)院協(xié)會2004年發(fā)表了《促進交叉學(xué)科研究》報告;哈佛大學(xué)就曾明文對該校跨學(xué)科動議項目的政策扶持作了規(guī)定。②組織結(jié)構(gòu)與管理合理，強調(diào)多學(xué)科組織的強強聯(lián)合、優(yōu)勢互補的組織合作，如MIT與哈佛大學(xué)共同合作的“哈佛－MIT健康科學(xué)技術(shù)學(xué)部”。③注重跨學(xué)科研究和教育的協(xié)同發(fā)展，如美國的HST就是主要通過研究影響疾病與保健的基礎(chǔ)原理，開發(fā)新的藥物與儀器，致力于培養(yǎng)醫(yī)師-科學(xué)家，通過跨領(lǐng)域合作改善人類健康。④提供跨學(xué)科研究經(jīng)費，如美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)作為美國聯(lián)邦政府最大的生物醫(yī)學(xué)研究機構(gòu)，強調(diào)對多學(xué)科、跨學(xué)科和多機構(gòu)聯(lián)合的醫(yī)學(xué)研究項目的資助，如2007年就給9個科學(xué)研究聯(lián)合體提供了2．1億美元的研究經(jīng)費［7］。⑤多樣化的激勵措施，重視獎金發(fā)放和提供實踐機會等。
2我國大學(xué)生物醫(yī)學(xué)跨學(xué)科組織建設(shè)與發(fā)展
我國學(xué)科交叉研究萌生于20世紀(jì)50年代，而80年代初召開“首屆交叉科學(xué)學(xué)術(shù)討論會”，基本就被認(rèn)定為我國跨學(xué)科研究的全面展開。到20世紀(jì)90年代，我國大學(xué)關(guān)于跨學(xué)科研究的建制開始引人關(guān)注。特別是我國“985”二期工程，為突出重大科學(xué)問題和現(xiàn)實問題引導(dǎo)，凝聚了不同學(xué)科背景的研究者開展跨學(xué)科研究，著力建設(shè)了一批創(chuàng)新平臺。目前“985工程”科技創(chuàng)新平臺與基地是我國大學(xué)跨學(xué)科研究的重要組織形式，其中就包括大批生物學(xué)與醫(yī)學(xué)創(chuàng)新平臺的實體機構(gòu)。2000年，北京大學(xué)成立了生物醫(yī)學(xué)跨學(xué)科研究中心。多年來，該中心將基礎(chǔ)科學(xué)、技術(shù)應(yīng)用和臨床科學(xué)的前沿研究結(jié)合在一起，形成了以單細(xì)胞原位實時微納米檢測與表征研究，數(shù)字化診療儀器技術(shù)研究，醫(yī)學(xué)信號與圖像分析研究，大氣壓低溫等離子體生物學(xué)效應(yīng)及醫(yī)學(xué)應(yīng)用研究等四大主要研究方向，建立了跨學(xué)科的實驗室和研究平臺，組織了30余個跨學(xué)科研究項目，取得了系列跨學(xué)科研究成果［8］。
同時，該中心注重各有關(guān)學(xué)科優(yōu)勢互補、相互合作，對來自生命科學(xué)、物理化學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科，以及來自電子學(xué)、計算機技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程、臨床醫(yī)學(xué)等眾多應(yīng)用和工程學(xué)科的研究生，開展生物醫(yī)學(xué)工程跨學(xué)科前沿領(lǐng)域的研究和人才培養(yǎng)，形成了新的學(xué)科生長點，培養(yǎng)出了具有交叉學(xué)科背景的新型人才。2006年，北京大學(xué)成立了前沿交叉學(xué)科研究院。生物醫(yī)學(xué)跨學(xué)科研究中心至此成為前沿交叉學(xué)科研究院的研究中心之一。2010年，基于系統(tǒng)生物學(xué)的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢及其廣闊的應(yīng)用前景和重大的現(xiàn)實意義，北京大學(xué)建立了系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)研究所。該研究所注重復(fù)雜系統(tǒng)的研究和學(xué)科交叉，并且與環(huán)境因素相結(jié)合，主要針對重大疾病，如腫瘤、心腦血管疾病、代謝性疾病等研究領(lǐng)域作為重點和突破點進行系統(tǒng)生物學(xué)研究［9］。2004年，清華大學(xué)順應(yīng)跨學(xué)科研究趨勢，改革科研體制，通過將分散于全校各院系的有關(guān)生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)及相關(guān)的工程學(xué)科統(tǒng)一組織和協(xié)調(diào)起來，重點支持和建立了包括“清華大學(xué)生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)研究院”在內(nèi)的若干研究所(或研究平臺)，加強和促進生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)的發(fā)展及其與其它工程學(xué)科間的交叉合作［10］。
同年，復(fù)旦大學(xué)組建生物醫(yī)學(xué)研究院。作為國家“985工程”二期建設(shè)的科技創(chuàng)新平臺，目前研究院以“轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)”為目標(biāo)，形成了包括疾病系統(tǒng)生物學(xué)、出生缺陷與發(fā)育生物學(xué)、疾病發(fā)生的分子機制、創(chuàng)新藥物和結(jié)構(gòu)生物學(xué)等主要研究方向和研究團隊，建設(shè)了功能蛋白質(zhì)組學(xué)、基因組學(xué)、癌癥研究、心血管研究、分子與細(xì)胞生物學(xué)、藥物與結(jié)構(gòu)以及公共技術(shù)平臺等10個技術(shù)平臺，建立了基礎(chǔ)科學(xué)與臨床需求的緊密聯(lián)系，為重大科研項目的實施和跨學(xué)科合作研究工作的開展提供了有力支撐［11］。此外，研究院重點把學(xué)校所屬上海醫(yī)學(xué)院、生命科學(xué)學(xué)院、化學(xué)系、藥學(xué)院、公共衛(wèi)生學(xué)院及相關(guān)附屬醫(yī)院等院系等有機地穿插在一起，在疾病蛋白質(zhì)組學(xué)、化學(xué)生物學(xué)、生物化學(xué)與分子生物學(xué)、腫瘤學(xué)、干細(xì)胞生物學(xué)、分子藥理學(xué)等專業(yè)培養(yǎng)研究生，開展跨學(xué)科研究生教育。2000年，上海交通大學(xué)成立“Bio-X生命科學(xué)研究基地”。2005年，與神經(jīng)生物與人類造化學(xué)研究室重組成立“Bio-X生命科學(xué)研究中心”(現(xiàn)改為研究院)，是繼美國斯坦福大學(xué)后的世界第二個、中國第一個Bio-X研究中心［12］。2007年，學(xué)校又成立了系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)研究中心。
該中心是集生物、醫(yī)學(xué)、物理、工程、數(shù)學(xué)、信息、計算等不同學(xué)科，集研究、教育、開發(fā)及服務(wù)于一體的生物醫(yī)學(xué)研究與開發(fā)的公共技術(shù)平臺。中心立足于以系統(tǒng)生物學(xué)的方法為基礎(chǔ)，致力于在生物整體水平、細(xì)胞和發(fā)育生物學(xué)以及單細(xì)胞分析領(lǐng)域開展多學(xué)科交叉融合的系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)研究。同年，隨著原上海第二醫(yī)科大學(xué)的并入，上海交通大學(xué)成立了Med-X研究院。Med-X研究院主要依托學(xué)校臨床醫(yī)學(xué)學(xué)科和理工科優(yōu)勢，涉及生物醫(yī)學(xué)工程、生物學(xué)、影像醫(yī)學(xué)與核醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)與工程四個研究領(lǐng)域，以解決臨床醫(yī)學(xué)問題為目標(biāo)導(dǎo)向，進行前沿性醫(yī)學(xué)科學(xué)研究，開發(fā)高尖端領(lǐng)先性醫(yī)療技術(shù)產(chǎn)品，構(gòu)建國際化、多學(xué)科交融、多資源共享、多方位服務(wù)的開放式醫(yī)學(xué)應(yīng)用研究平臺，建立醫(yī)療技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)－技術(shù)轉(zhuǎn)化－臨床應(yīng)用體系［13］。
3我國大學(xué)生物醫(yī)學(xué)跨學(xué)科組織建設(shè)困境與借鑒
從建設(shè)與管理實踐看，我國依托大學(xué)建立的跨學(xué)科研究中心正在遭遇重重困難和種種挑戰(zhàn)，并突出體現(xiàn)在跨學(xué)科研究的管理體制和運行機制的障礙與缺失，跨學(xué)科研究的組織結(jié)構(gòu)障礙與沖突，學(xué)科文化障礙與跨學(xué)科研究范式的缺失，跨學(xué)科研究的資源配置障礙與沖突，跨學(xué)科研究評價(利益)的障礙與沖突等方面。在管理體制和運行機制上，大學(xué)教師的跨學(xué)科研究意識還不強;大學(xué)現(xiàn)行的學(xué)術(shù)管理體制和運行機制對跨學(xué)科研究缺乏支撐力和推動力;行政權(quán)力與學(xué)術(shù)權(quán)力的失衡，競爭與合作的失衡，缺乏系統(tǒng)的執(zhí)行架構(gòu)和機制;缺乏跨學(xué)科研究改革與創(chuàng)新的切實措施和效率最大化的管理模式。在組織結(jié)構(gòu)上，各學(xué)科仍相對封閉，跨學(xué)科研究的合作機制與條件缺失，學(xué)科間未能實現(xiàn)協(xié)調(diào)發(fā)展，跨學(xué)科組織內(nèi)各要素尚不能完全產(chǎn)生協(xié)同作用，妨礙了跨學(xué)科組織系統(tǒng)的有序運行。在研究資源上，資源投入的主體和方式較為單一，力度小，持續(xù)性差，分散度較高，
1、建筑、藝術(shù)和社會科學(xué)、工商管理、會計、商業(yè)管理、計算機工程、商業(yè)分析、計算機科學(xué)、信息系統(tǒng)、牙科、工業(yè)設(shè)計、環(huán)境研究、法學(xué)、醫(yī)藥、音樂、護理、制藥、項目及設(shè)施管理、房地產(chǎn)、科學(xué)工程、生物工程、化學(xué)工程、土木工程、工程科學(xué)、環(huán)境工程、電氣工程、工業(yè)及系統(tǒng)工程、材料科學(xué)與工程、機械工程等。
2、新加坡國立大學(xué)最早可追溯自1905年設(shè)立的英皇愛德華七世醫(yī)學(xué)院及1927年設(shè)立的萊佛士學(xué)院(那時的新加坡是英皇的殖民地)，1949年這兩所學(xué)院合并成馬來亞大學(xué)，后改名新加坡大學(xué)。1953年南洋大學(xué)在東南亞華人社群的傾力支持下成立，成為新加坡第二所大學(xué)。1980年新加坡大學(xué)同南洋大學(xué)正式合并成為新加坡國立大學(xué)。大學(xué)目前已擁有9大學(xué)院，共50多個學(xué)系，提供高水準(zhǔn)的學(xué)術(shù)課程。此外，學(xué)校還擁有9個研究生院、多所研究機構(gòu)及多個研究中心。學(xué)校是環(huán)太平洋大學(xué)聯(lián)盟、亞洲大學(xué)聯(lián)盟、亞太國際教育協(xié)會、國際研究型大學(xué)聯(lián)盟等著名高校聯(lián)盟的成員。學(xué)校在工程生命科學(xué)及生物醫(yī)學(xué)，社會科學(xué)及自然科學(xué)等領(lǐng)域的研究享有盛名。
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關(guān)鍵詞：生物工藝學(xué)；教學(xué)質(zhì)量；雙線教學(xué)法
中圖分類號：G712 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）16-0023-02
生物技術(shù)是21世紀(jì)國家優(yōu)先發(fā)展的高新技術(shù)之一。隨著生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，新的生物技術(shù)產(chǎn)品不斷出現(xiàn)，其產(chǎn)品涵蓋醫(yī)藥、食品、化工、輕工、農(nóng)業(yè)、能源、環(huán)保等諸多行業(yè)和領(lǐng)域，為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、社會進步帶來明顯的影響和效益，給人類帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。隨著生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，專業(yè)技術(shù)人員的短缺已經(jīng)成了行業(yè)發(fā)展的瓶頸。適應(yīng)這一形勢，國內(nèi)絕大多數(shù)高校紛紛開設(shè)了生物工程專業(yè)。提高教學(xué)質(zhì)量，提高專業(yè)人員的素質(zhì)，已經(jīng)成為生物技術(shù)進一步高速發(fā)展的關(guān)鍵。本文就如何提高《生物工藝學(xué)》教學(xué)質(zhì)量做了初步總結(jié)。
一、生物工程專業(yè)概況
生物工程是上世紀(jì)80年代后在國內(nèi)各高校開始普遍設(shè)置的一個新興專業(yè)，由于生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，在國內(nèi)各高校迅速開設(shè)。到目前為止，國內(nèi)開設(shè)生物工程本科專業(yè)的高校多達(dá)幾百所。由于各高校的具體情況不同，生物工程專業(yè)的課程設(shè)置情況有很大差別，大部分高校把生物工程專業(yè)設(shè)置在生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院（也有部分高校稱作生命科學(xué)系），這些高校設(shè)置的有關(guān)生物類的課程較多；也有很多高校把生物工程專業(yè)設(shè)置在化工學(xué)院（也有部分高校稱作化學(xué)化工學(xué)院），這些高校設(shè)置的有關(guān)化學(xué)工程類的課程較多。總之，目前國內(nèi)各高校根據(jù)各自的情況不同，設(shè)置的生物工程專業(yè)課程千差萬別。
國內(nèi)絕大多數(shù)高校的生物工程專業(yè)基本都設(shè)置了《生物工藝學(xué)》。《生物工藝學(xué)》是生物工程專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)了《無機與分析化學(xué)》、《有機化學(xué)》、《生物化學(xué)》、《微生物學(xué)》、《化工原理》等課程的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)的一門必修核心專業(yè)課，該課程是聯(lián)系理論和生產(chǎn)實際的一個重要紐帶，是與實踐緊密結(jié)合的一門應(yīng)用型課程，主要研究內(nèi)容是利用微生物的生長代謝活動產(chǎn)生的各種生理活性物質(zhì)來生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品。
二、《生物工藝學(xué)》教學(xué)研究
由于設(shè)置生物工程專業(yè)的國內(nèi)一本院校和部分老牌二本工科院校具有較強的師資力量，《生物工藝學(xué)》的教學(xué)質(zhì)量較高。但是國內(nèi)絕大部分新建本科院校在追逐擴大辦學(xué)規(guī)模的驅(qū)動下，在不具備設(shè)置生物工程專業(yè)的情況下，利用國家教育產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴大的宏觀政策調(diào)控下，也相繼設(shè)置了生物工程專業(yè)。在這類院校中，嚴(yán)重缺乏工科背景的任課老師講授主干專業(yè)課，尤其嚴(yán)重缺乏《生物工藝學(xué)》和《生物工程設(shè)備》任課老師，只能由其他專業(yè)的老師講課。下面講述提高《生物工藝學(xué)》教學(xué)質(zhì)量的具體研究。
1.《生物工藝學(xué)》理論教學(xué)。本人在工廠工作所積累的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗和攻讀碩士學(xué)位和博士學(xué)位所掌握的理論體系指導(dǎo)下，通過教學(xué)實踐逐漸探索出了講授《生物工藝學(xué)》理論知識的雙線教學(xué)法。收到了良好的教學(xué)效果。所謂雙線教學(xué)法就是在講授《生物工藝學(xué)》理論知識時，采用科研線和生產(chǎn)線兩條線索進行講解。所謂科研線就是在沒有生產(chǎn)工藝時，如何通過科研，研發(fā)出一條生產(chǎn)目的產(chǎn)物的新工藝。所謂生產(chǎn)線就是在具備成熟的生產(chǎn)工藝、高產(chǎn)菌種何所需設(shè)備時，如何運用生產(chǎn)工藝生產(chǎn)出發(fā)酵產(chǎn)品。
研發(fā)生產(chǎn)工藝的科研線為：通過查閱資料查明哪些微生物能夠通過生長代謝產(chǎn)生目的產(chǎn)物獲取能夠產(chǎn)生目的產(chǎn)物的微生物（有兩個途徑：第一，從菌種保藏機構(gòu)購買；第二，從自然界中分離得到）高產(chǎn)目的產(chǎn)物的菌種選育（有三條途徑：第一，通過傳統(tǒng)的誘變育種；第二，利用原生質(zhì)體融合技術(shù)育種；第三，利用基因工程技術(shù)育種）在搖床培養(yǎng)中進行培養(yǎng)基設(shè)計（包括種子培養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)基）和培養(yǎng)條件優(yōu)化在發(fā)酵罐中放大培養(yǎng)（在小發(fā)酵罐中進行小試成功后，在較大的發(fā)酵罐中進行中試）。如在中試生產(chǎn)中，目的產(chǎn)物的得率和生產(chǎn)成本達(dá)到預(yù)期目的，研發(fā)出的生產(chǎn)工藝即可用于工業(yè)化生產(chǎn)中。
生產(chǎn)產(chǎn)品的生產(chǎn)線為：菌種活化（由于菌種在長時間內(nèi)不使用，有些菌體細(xì)胞已經(jīng)死亡，在使用前要進行活化）種子擴大培養(yǎng)（首先把菌種從試管斜面上接種到小搖瓶里培養(yǎng)，然后把在小搖瓶中培養(yǎng)的微生物種子接種到大搖瓶中培養(yǎng)，最后把在大搖瓶中培養(yǎng)的微生物種子接種到種子發(fā)酵罐中進行培養(yǎng)。如果在種子發(fā)酵罐中培養(yǎng)的種子仍未達(dá)到所需要的數(shù)量，可以在種子發(fā)酵罐中繼續(xù)擴大培養(yǎng)）發(fā)酵生產(chǎn)目的產(chǎn)物（這一部分是該課程的核心，包括工業(yè)培養(yǎng)基的配置、滅菌，無菌空氣的制備和發(fā)酵生產(chǎn)控制和檢測等內(nèi)容）。
2.《生物工藝學(xué)》實驗教學(xué)。到目前為止，國內(nèi)還沒有正式出版的《生物工藝學(xué)實驗指導(dǎo)》教材。各高校在進行《生物工藝學(xué)》實驗教學(xué)時所需用實驗教學(xué)內(nèi)容相差較大。本人在指導(dǎo)《生物工藝學(xué)》實驗時，選用了《黑曲霉高產(chǎn)淀粉酶菌種選育實驗》、《高產(chǎn)淀粉酶黑曲霉的培養(yǎng)基設(shè)計與條件優(yōu)化實驗》、《用黑曲霉在發(fā)酵罐內(nèi)生產(chǎn)淀粉酶實驗》。
《黑曲霉高產(chǎn)淀粉酶菌種選育實驗》的實驗?zāi)康娜缦拢旱谝唬谖⑸飳嶒灥幕A(chǔ)上進一步提高學(xué)生的無菌操作能力；第二，要求學(xué)生熟練掌握誘變育種的各步驟和操作；第三，進一步掌握純種分離的步驟和操作。《高產(chǎn)淀粉酶黑曲霉的培養(yǎng)基設(shè)計與條件優(yōu)化實驗》的實驗?zāi)康氖亲寣W(xué)生掌握高產(chǎn)菌種的培養(yǎng)基設(shè)計和最適發(fā)酵培養(yǎng)條件的優(yōu)化步驟和實驗操作能力。《用黑曲霉在發(fā)酵罐內(nèi)生產(chǎn)淀粉酶實驗》的實驗?zāi)康氖亲寣W(xué)生在掌握了通氣攪拌發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)如何進行發(fā)酵罐培養(yǎng)基的滅菌、如何進行無菌空氣的制備和如何進行發(fā)酵控制等生產(chǎn)基本操作技能。
三、結(jié)束語
《生物工藝學(xué)》作為一門相對年輕的課程，再加上各高校師資力量參差不齊，要想提高其教學(xué)質(zhì)量是一個提高師資力量和逐步探索的過程。本人提出的雙線教學(xué)法和所選用的實驗內(nèi)容僅供各位同仁參考，以期共同提高《生物工藝學(xué)》的教學(xué)質(zhì)量。教師要支持和保護學(xué)生實驗中可貴的求異精神，鼓勵學(xué)生自己解決出現(xiàn)的問題，訓(xùn)練他們主動學(xué)習(xí)和獨立思考的能力。實驗結(jié)束后教師還應(yīng)組織學(xué)生對實驗現(xiàn)象、結(jié)果進行交流，互相啟發(fā)、補充、討論，在共同研討中逐漸提高自己思維能力和總結(jié)能力。在分析實驗課中，教師通過具體制定能力培養(yǎng)目標(biāo)和增加設(shè)計性實驗的方法，能很好地培養(yǎng)學(xué)生較強的動手能力和獨立工作能力，全面提高實驗?zāi)芰Γ治龌瘜W(xué)實驗教學(xué)的改革，需要不斷地探索與嘗試、總結(jié)和完善，需要更多教師的積極。我們力爭運用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法和手段，豐富教學(xué)內(nèi)容，拓展教學(xué)環(huán)境，彌補傳統(tǒng)實驗教學(xué)的不足和適應(yīng)時代科技發(fā)展的需要，進而對學(xué)生的能力和素質(zhì)培養(yǎng)、提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力、改變學(xué)生不能獨立思考、自由表達(dá)的現(xiàn)狀，提高生物制藥工藝學(xué)的教學(xué)效果。
參考文獻：
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1、現(xiàn)代自然科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)由渾濁、弦理論、大統(tǒng)一理論、生物工程、基因工程組成。
2、科學(xué)分為自然科學(xué)、人文科學(xué)和社會科學(xué)三大門類 ，并構(gòu)建了現(xiàn)代科學(xué)體系，以人文科學(xué)為主體、自然科學(xué)和社會科學(xué)為兩翼的立體結(jié)構(gòu)。
3、自然科學(xué)是研究自然界物質(zhì)形態(tài)、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和運動規(guī)律的科學(xué)。包括數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、天文學(xué)、地球科學(xué)、生命科學(xué)等。它不僅是巨大的生產(chǎn)力，推動經(jīng)濟的發(fā)展，而且對人類思想文明的進步起著巨大的推動作用，成為提高人類認(rèn)識世界能力的源泉、建立科學(xué)世界觀的重要基礎(chǔ)、加強道德建設(shè)的重要條件，培養(yǎng)人們勇于為科學(xué)真理獻身的精神。
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關(guān)鍵詞：生物技術(shù)；制藥；應(yīng)用
生物技術(shù)也可以稱作是生物工程。以現(xiàn)在化的生命科學(xué)為主要基礎(chǔ)，綜合各種科學(xué)技術(shù)，科學(xué)原理以及先進的科學(xué)手段，按照設(shè)計對生物體和生物原料的加工為人類生產(chǎn)出具有重要作用的生物技術(shù)產(chǎn)品。生物技術(shù)是人們對動植物以及微生物本身的物質(zhì)加工而成，為人們生產(chǎn)數(shù)優(yōu)質(zhì)的生物技術(shù)產(chǎn)品更好的為社會服務(wù)。現(xiàn)代生物制藥技術(shù)其中包括現(xiàn)代化生物技術(shù)和發(fā)酵技術(shù)，生物技術(shù)來源于相關(guān)的學(xué)科和生物學(xué)發(fā)展相融合的產(chǎn)物，其中以重組DNA技術(shù)為核心主要的基因工程，這之中還包括有生化工程、細(xì)胞工程、微生物工程和生物制藥等各個領(lǐng)域。生物技術(shù)是綜合許多種現(xiàn)代科學(xué)理論與生命科學(xué)研究出來的一種高新技術(shù)，運用先進的技術(shù)手段為我國制藥行業(yè)的研究創(chuàng)造出廣闊的應(yīng)用前景。
1 發(fā)酵工程制藥
現(xiàn)代的發(fā)酵制藥工程。又可以被稱作微生物工程，是指采用現(xiàn)代的生物技術(shù)手段，利用微生物的特定功能，為人類生產(chǎn)出有用的產(chǎn)品，工業(yè)生產(chǎn)的過程直接運用微生物技術(shù)。微生物代謝生產(chǎn)的生物技術(shù)就是發(fā)酵工程制藥。發(fā)酵工程制藥中含有，抗生素、激素、維生素等相關(guān)的生理活性物質(zhì)。主要的研究對微生物改良和篩選，工藝研究，等處理產(chǎn)品后續(xù)的問題。如今DNA重組技術(shù)對微生物菌類的改良有著重要的作用。在20世紀(jì)70年代中，基因技術(shù)和細(xì)胞技術(shù)融合等生物技術(shù)的不斷發(fā)展，發(fā)酵工業(yè)進入了現(xiàn)代化的工程階段，其中生產(chǎn)的產(chǎn)品有酒精類飲料，還有胰島素、生長激素和抗生素等多種保健藥物。發(fā)酵工程制藥利用微生物生長以及代謝制作中藥，此類制作中藥方式比一般方式都優(yōu)越，可以全面的改善藥性，降低副作用，櫓幸钚猿煞痔峁┬碌姆⒄狗較潁產(chǎn)生新的藥物作用，針對各種適應(yīng)癥的治療，充分保護中藥成分，避免中藥活性成分遭到破壞，從而做到節(jié)約藥物資源。
2 基因工程制藥
基因工程制藥是指分子水平上基因的操作，根據(jù)人類的需求所設(shè)計的，按照設(shè)計方案創(chuàng)建含有新性狀的生物新品系，并且能使生物新品系穩(wěn)定的遺傳給下一代。基因工程與工程設(shè)計運用了相似的方法，具有明顯的理學(xué)與工程學(xué)的特點。工程制藥通過DNA技術(shù)將疾病的蛋白質(zhì)、酶、核酸等基因藥物轉(zhuǎn)移到宿主細(xì)胞進行表達(dá)和繁殖，最終可以獲得相應(yīng)的治療藥物。抗生素通常是人體的活性因子，主要研究基因的鑒定、克隆導(dǎo)體的構(gòu)建，導(dǎo)入產(chǎn)物分離純化等問題。基因工程被人們掌握時間并不是很長，但已經(jīng)多次的取得了實際性的成果和應(yīng)用價值，基因技術(shù)已經(jīng)成為我國的核心技術(shù)，將在制藥方面充分的發(fā)揮重要作用。
3 細(xì)胞工程制藥
相關(guān)于細(xì)胞工程制藥的范圍還沒有確切的說法，細(xì)胞工程是根據(jù)分子生物學(xué)原理，應(yīng)用了細(xì)胞培育技術(shù)以及細(xì)胞水平進行遺傳操作。細(xì)胞工程大體可分為細(xì)胞質(zhì)工程和染色體工程。細(xì)胞工程的主要關(guān)鍵是運用植物和動物的細(xì)胞培養(yǎng)作為藥物生產(chǎn)技術(shù)。利用細(xì)胞技術(shù)對動植物的培養(yǎng)可以生產(chǎn)出人類活性因子，以及單克隆等抗體產(chǎn)品。也可以生產(chǎn)出活性因子疫苗等DNA產(chǎn)品。在地理條件和氣候環(huán)境的影響下植物細(xì)胞代謝產(chǎn)物含量仍然很高。系統(tǒng)正在研究培養(yǎng)，人參、三七等制藥用的植物，并對相關(guān)的培養(yǎng)條件做出了。分析表明，人參細(xì)胞培養(yǎng)物與藥理活性都和普通種植的人參沒有明顯差異。對于某些植物的細(xì)胞培養(yǎng)與生產(chǎn)已經(jīng)達(dá)到了商業(yè)化作用。除了對細(xì)胞大規(guī)模的培養(yǎng)之外，毛狀根與不定根的培養(yǎng)也很成功。黃氏毛狀根的培養(yǎng)效果與價格與藥物黃氏相似，希臘毛地黃細(xì)胞應(yīng)在褐藻酸欲的固定情況下培養(yǎng)，可將有毒的毛地黃物質(zhì)轉(zhuǎn)化成地高辛，運用紫草細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)紫草寧等根據(jù)野生新疆雪蓮的抗炎等作用，相關(guān)人員等進行了細(xì)胞培養(yǎng)物與天然新疆雪蓮抗炎、鎮(zhèn)痛的藥理實驗，實驗表明新疆雪蓮細(xì)胞培養(yǎng)物，可以成為野生雪蓮的替代品。資源短缺也是比較嚴(yán)重的問題，對于資源短缺完全可以利用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)對犀角等相關(guān)藥用動物器官進行培養(yǎng)，此方式就能解決資源短缺的問題。
4 酶工程制藥
酶工程指的是用酶、細(xì)胞，等擁有獨特的催化功能，借助生物技術(shù)手段為人類制造出需要的產(chǎn)品。酶學(xué)理論與化工技術(shù)結(jié)合形成的新技術(shù)就是沒酶工程。現(xiàn)如今已經(jīng)有很多國家都運用了固定化的酶和細(xì)胞生產(chǎn)藥品。沒工程技術(shù)是現(xiàn)代生物技術(shù)的重要部分，固定化酶不僅能合成藥物分子。還能用于對藥物的轉(zhuǎn)化。我國運用微生物的兩部轉(zhuǎn)化方法成功的生產(chǎn)出維生素C，酶工程主要研究產(chǎn)藥酶，酶細(xì)胞固定化相關(guān)的操作條件等。酶工程的應(yīng)用前景一片光明，發(fā)酵工業(yè)與化學(xué)合成工業(yè)發(fā)生了巨大的改變。藥用植物的有效成分來源于植物的次生代謝產(chǎn)物。現(xiàn)如今已有很多個國家充分的應(yīng)用固定化細(xì)胞與固定化酶進行藥物的生產(chǎn)。
5 結(jié)束語
綜上所述，我國的生物技術(shù)已經(jīng)越來越重要，目前生物制藥的研究成果數(shù)量日益增長，其技術(shù)制藥研究已經(jīng)不斷的深入各個領(lǐng)域，中藥研制新藥的環(huán)節(jié)也在不斷的介入在新藥研發(fā)中生物技術(shù)制藥形式相對比較重要，使生物技術(shù)制藥成為了研發(fā)主流。生物技術(shù)同時還具有對珍稀傳統(tǒng)藥材的保護同時還能生產(chǎn)出大量的高品質(zhì)藥材和藥品活性成分，使藥品活性成分的含量有效的提高。合理的應(yīng)用現(xiàn)代化生物技術(shù)，使我國的制藥行業(yè)不斷地取得更大的發(fā)展。
參考文獻
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