生物制藥技術論文范文
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篇1
0引言
生物技術藥物(biotechdrugs)或稱生物藥物(biopharmaceutics)是集生物學、醫學、藥學的先進技術為一體,以組合化學、藥學基因(功能抗原學、生物信息學等高技術為依托,以分子遺傳學、分子生物、生物物理等基礎學科的突破為后盾形成的產業。
1生物制藥技術
目前生物制藥主要集中在以下幾個方向:
1.1腫瘤在全世界腫瘤死亡率居首位,美國每年診斷為腫瘤的患者為100萬,死于腫瘤者達54.7萬。用于腫瘤的治療費用1020億美元。腫瘤是多機制的復雜疾病,目前仍用早期診斷、放療、化療等綜合手段治療。今后10年抗腫瘤生物藥物會急劇增加。如應用基因工程抗體抑制腫瘤,應用導向IL-2受體的融合毒素治療CTCL腫瘤,應用基因治療法治療腫瘤(如應用γ-干擾素基因治療骨髓瘤)。基質金屬蛋白酶抑制劑(TNMPs)可抑制腫瘤血管生長,阻止腫瘤生長與轉移。這類抑制劑有可能成為廣譜抗腫瘤治療劑,已有3種化合物進入臨床試驗。
1.2神經退化性疾病老年癡呆癥、帕金森氏病、腦中風及脊椎外傷的生物技術藥物治療,胰島素生長因子rhIGF-1已進入Ⅲ期臨床。神經生長因子(NGF)和BDNF(腦源神經營養因子)用于治療末稍神經炎,肌萎縮硬化癥,均已進入Ⅲ期臨床。美國每年有中風患者60萬,死于中風的人數達15萬。中風癥的有效防治藥物不多,尤其是可治療不可逆腦損傷的藥物更少,Cerestal已證明對中風患者的腦力能有明顯改善和穩定作用,現已進入Ⅲ期臨床。Genentech的溶栓活性酶(Activase重組tPA)用于中風患者治療,可以消除癥狀30%。
1.3自身免疫性疾病許多炎癥由自身免疫缺陷引起,如哮喘、風濕性關節炎、多發性硬化癥、紅斑狼瘡等。風濕性關節炎患者多于4000萬,每年醫療費達上千億美元,一些制藥公司正在積極攻克這類疾病。
1.4冠心病美國有100萬人死于冠心病,每年治療費用高于1170億美元。今后10年,防治冠心病的藥物將是制藥工業的重要增長點。Centocor′sReopro公司應用單克隆抗體治療冠心病的心絞痛和恢復心臟功能取得成功,這標志著一種新型冠心病治療藥物的延生。
基因組科學的建立與基因操作技術的日益成熟,使基因治療與基因測序技術的商業化成為可能,正在達到未來治療學的新高度。轉基因技術用于構造轉基因植物和轉基因動物,已逐漸進入產業階段,用轉基因綿羊生產蛋白酶抑制劑ATT,用于治療肺氣腫和囊性纖維變性,已進入Ⅱ,Ⅲ期臨床。大量的研究成果表明轉基因動、植物將成為未來制藥工業的另一個重要發展領域。
2生物制藥發展分析
未來生物技術將對當代重大疾病治療劑創造更多的有效藥物,并在所有前沿性的醫學領域形成新領域。
生物學的革命不僅依賴于生物科學和生物技術的自身發展,而且依賴于很多相關領域的技術走向,例如微機電系統、材料科學、圖像處理、傳感器和信息技術等。盡管生物技術的高速發展使人們難以作出準確的預測,但是基因組圖譜、克隆技術、遺傳修改技術、生物醫學工程、疾病療法和藥物開發方面的進展正在加快。
除了遺傳學之外,生物技術還可以繼續改進預防和治療疾病的療法。這些新療法可以封鎖病原體進入人體并進行傳播的能力,使病原體變得更加脆弱并且使人的免疫功能對新的病原體作出反應。這些方法可以克服病原體對抗生素的耐受性越來越強的不良趨勢,對感染形成新的攻勢。
除了解決傳統的細菌和病毒問題之外,人們正在開發解決化學不平衡和化學成分積累的新療法。例如,正在開發之中的抗體可以攻擊體內的可卡因,將來可以用于治療成癮問題。這種方法不僅有助于改善癮君子的狀況,而且對于解決全球性非法貿易問題具有重大影響。
各種新技術的出現有助于新藥物的開發。計算機模擬和分子圖像處理技術(例如原子力顯微鏡、質量分光儀和掃描探測顯微鏡)相結合可以繼續提高設計具有特定功能特性的分子的能力,成為藥物研究和藥物設計的得力工具。藥物與使用該藥物的生物系統相互作用的模擬在理解藥效和藥物安全方面會成為越來越有用的工具。例如,美國食品藥物管理局(FDA)在藥物審批的過程中利用DennisNoble的虛擬心臟模擬系統了解心臟藥物的機理和臨床試驗觀測結果的意義。這種方法到2015年可能會成為心臟等系統臨床藥物試驗的主流方法,而復雜系統(例如大腦)的藥物臨床試驗需要對這些系統的功能和生物學進行更為深入的研究。
去年相比。這種方法還可以挽救過去在臨床試驗中被少數患者排斥但有可能被多數患者接受的藥物。這種方法可以改善成功率、降低試驗成本、為適用范圍較窄的藥物開辟新的市場、使藥物更加適合適用對癥群體的需要。如果這種技術趨于成熟,可以對制藥工業和健康保險業產生重大影響。
篇2
關鍵詞: 高職院校 生物制藥專業 實訓技能教學
生物制藥產業是二十一世紀最活躍、發展最迅速的產業之一,社會對生物技術制藥人才的需求日益劇增。與國外相比,我國生物制藥產業仍處于初級階段,一方面,生物醫藥產業發展迅速,市場缺口大,高素質人才匱乏,因此國內很多高校為了迎合這一市場需求,增設了生物制藥專業。另一方面,我國生物制藥產業發展不完善,就業崗位有限,對口的工種設置也不健全,這就更增加了高職院校生物制藥技術專業學生的就業難度[1]。為了解決這一問題,高職教育既要有“超前意識”,滿足市場需求趨勢,培養面向第一線的高素質現代生物制藥產業工人,又要拓展生物制藥技術的“內涵”,增強畢業生的就業能力與行業內轉崗能力。
生物制藥專業是一個跨學科的綜合性專業,培養掌握生物技術和藥學基本原理,具備生化制藥、發酵工程制藥和基因工程制藥理論和技術的專業人才。另外,與本科教育不同,高等職業教育培養的是“高素質的技能型人才”,其立足點是培養技能型人才,技能是高職人才的核心競爭力[2]。因此,實踐教學是高職生物制藥專業的重要組成部分,對培養學生的自主學習能力、實踐能力、協作精神、創造能力和創新意識有著不可替代的作用。江蘇畜牧獸醫職業技術學院在國內首先成立動物藥學系,在2006年增設生物制藥專業,并與江蘇倍康藥業聯合建立教育部生物制藥實訓基地。本文結合我院生物制藥實訓技能教學情況,以高職教育培養技能型人才為根本依據,以提高高職院校畢業生就業能力為出發點,探討如何開展和提高高職院校生物制藥專業實訓技能教學。
1.專業實訓室的建設
經過幾年的建設和發展,生物制藥實驗室已經具備了一定的規模,擁有較好的場地條件和實驗設備,基本能滿足實驗教學要求,但是仍然存在功能紊亂、分工不明確等問題,特別是由于生物制藥技術的迅猛發展,其已不能夠適應市場形勢的需求。廣義的生物技術涵蓋上游技術和下游技術,包括基因工程、細胞工程、發酵工程、酶工程和分離工程等,結合生物制藥技術相關行業能力和市場需求,以提高畢業生專業技能為根本目標,我院成立了五大專業實訓室,分別是:①基因操作技術實訓室,主要功能是滿足核酸提取、基因擴增及電泳、基因重組及表達等基本技能的訓練與考核;②組織細胞培養技術實訓室,基本功能是滿足細胞培養器皿清洗與消毒滅菌、培養基配制、組織細胞原代培養及細胞傳代培養、細胞大量培養、細胞模型與藥物篩選等技能的訓練與考核;③微生物發酵工藝實訓室,重點開展菌種保藏與復蘇技術、發酵工藝技術等技能的訓練與考核;④生物制藥下游工藝技術實訓室,主要完成預處理及固液分離技術實訓、膜分離技術實訓、萃取與濃縮技術實訓、層析技術實訓、結晶與干燥技術實訓;⑤生物藥物質量檢測技術實訓室,主要負責生物藥物的鑒別、生物藥物的檢查、生物藥物的效價(含量)測定等基本技能的訓練與考核。我院建立了以上各專業實訓室,添加了先進的設備,并配以足夠臺套數,充分滿足了學生專業實訓的要求,并實行嚴格的規章管理的制度,大型精密儀器由專人負責管理,保證儀器設備正常運轉。完善的實訓室硬件建設,為培養高素質技能型人才奠定了物質基礎。
2.實訓教學內容的優化
高職教育的實訓教學通常分為三種形式,第一種是貫穿于各學期各門課程中的實驗教學,主要包括專業基礎課實驗教學,如基礎化學、生物化學等,以及專業課的綜合實驗教學,如發酵工程、生物制藥工藝學、藥品生物檢定等課程的實驗教學;第二種是各重點專業課程的教學實習,主要是將該課程中涉及的重要技能進行有機整合,以項目的形式進行教學和訓練;第三種是以畢業生實習的形式開展,學生自己聯系實習單位,自行完成畢業論文設計以及論文內容的撰寫,最后以畢業論文答辯的形式進行考核。
我院結合以往實訓教學的經驗,貫徹和落實項目教學改革的精神,以提高高職生物制藥學生專業實訓技能為依據,對實訓教學的部分內容和形式進行改革和嘗試,取消原有重點課程的教學實習,代之以專業技能訓練。專業技能訓練包括三大部分,分三學期完成。第一部分是基本技能訓練,在大二上學期進行,主要對基礎化學、分析化學、生物化學、實驗動物學等基礎課程中的重點實驗內容進行整合,以幾個項目的形式進行集中實訓和考核;第二部分是專業技能訓練,在大二下學期開展,主要對微生物與免疫學、細胞生物學、藥品生物檢定、生物制藥工藝學等專業課中的重要內容進行重組,同樣以項目的形式進行訓練和考核;第三部分是綜合技能訓練,在大三上學期完成,主要針對生物制藥涉及的綜合性大實驗,包括基因工程、發酵工程、細胞工程和分離工程等綜合性專業課程,進行集中教學、訓練和考核。值得注意的是:教學內容的擬定不是將各門課程的實驗進行簡單的拼湊,而是將各門課程的內容進行有機的整合,以一個或幾個大項目的形式呈現。例如設計一個大項目為重組蛋白的制備,它包括重組基因的克隆、重組載體的構建、重組菌的獲得、重組菌的發酵培養、重組蛋白的分離純化和鑒定等一系列連續的過程,這樣設計不但囊括生物制藥的上游技術和下游技術的幾乎所有重要技能,而且有利于學生對項目過程整體的把握和學習,激發學生的學習興趣,提高學習效果。
3.實訓教學方法的改進
傳統的實驗教學方法基本上都是教師先在黑板上把實驗內容講一遍,強調學生在實驗過程中的注意事項,然后讓學生做實驗。這種做法雖然在某種程度上可以提高教學效率,但是學生始終處于被動地位,機械模仿、重復操作,獲得的教學效果往往不盡人意[3]。為了提高實驗效果,在教學方式上要給予學生更多的自主性,教師只重點講解設計思路,不演示具體的方法和操作步驟,主要任務是負責實驗方案的審查和解答學生疑問;在實驗過程中給予一些必要的啟發和引導,教師尊重學生的想法,鼓勵創新性思路,鼓勵學生對現有的實驗內容、步驟提出建設性的建議,并根據自己設計的實驗步驟進行驗證,為培養學生具備創新能力打下堅實的基礎。
為了更大地激發學生的學習興趣,我們可以將教師的科研和學生的實訓相結合,讓學生參與教師的科研項目,將指導教師目前進行的或已經成熟的科研課題作為實訓項目[4]。把教師的課題分解成若干小項目,再安排學生分組進行實驗,讓學生從頭至尾參與整個課題過程,以及課題成果的申報和轉化等,這樣不但可以培養學生的發現問題、分析問題、解決問題的能力,增加學生在實驗過程中的積極性和趣味性,而且通過學生實驗的嘗試,科研課題可得到一定的初試,為教師課題的后繼工作打下基礎,達到雙贏的目的。
4.實驗師資力量的提升
實驗教師隊伍是提高實訓教學質量和科研水平,培養高素質人才的關鍵,師資質量的好壞直接影響到教學質量的高低。為充分調動實驗教師的工作積極性、自覺性和創造性,有效提高實訓教學質量,首先,高職院校要做好宣傳工作,讓實驗教師在思想上重視實驗教學工作、熱愛實驗教學工作,從而全身心地投入到實驗工作中。其次,生物制藥專業是一門日新月異的學科,涉及內容多,知識更新快,新技術、新工藝層出不窮,要上好這門課程,教師就要有合理的知識結構,平時多學習、多積累;高職院校也可以安排年輕教師到相關企業掛職鍛煉,并建立相應的考核機制,以提高自身業務素質,使教學內容不局限于書本上教條的內容,而是更加貼近生產實踐。再次,由于高職院校重點培養的是技能型人才,畢業生畢業后要能到相應工作崗位頂崗,因此,高職院校可以多聘請一些校外的、企業內的高級技術人員參與教學,尤其是實訓教學,這樣不但上課內容生動活潑,有利于提高學生的學習興趣,而且由于上課內容直接來自于生產生活,更有利于提高學生的專業技能素養,提升畢業生就業市場競爭力。最后,高職院校應加強相應的制度建設,量化實驗教學的工作考評:實驗教師競聘上崗,獎懲分明,優勝劣汰;鼓勵教師承擔實驗教學改革項目和撰寫教改論文,并與教師的職稱晉升掛鉤;加強對指導教師的監督,成立由分管領導、教研室主任組成的教學指導小組;不定期檢查指導教師的工作,督促教師做好本職工作。
5.實訓教學考核方法的制定
實訓室硬件設施得以改善,軟件力量得以提升后,急需一套合理的實訓考核制度對教師教學效果、學生學習成果進行嚴格的考核,因此,建立綜合性實驗考核制度十分必要。
對學生實訓的考核,教師應本著以下幾點開展:首先,以高職教育培養技能型人才為指導思想,重點加強對學生專業技能的考核,加大操作題的比例,考核過程中穿插教師的提問,評估學生的綜合專業素質;其次,考核內容中要適當添加相關專業理論的考查,高職教育培養的不僅僅是簡單的操作工,學生要勝任將來的工作崗位,必須具備比較全面理論知識,這樣才能舉一反三,工作中遇到問題時才能正確分析,并找到合適的解決辦法,真正成為一個技能型人才;最后,充分運用考核的雙重性,一方面檢查學生對實訓技能的掌握情況,促進學生對實訓的深度理解,另一方面借助考核反饋的信息,發現教學中可能存在的教學問題,提出解決方案,提升實訓教學質量。
以專業技能訓練考核為例,在訓練的最后一天進行考核,上午對學生進行逐一考核,考核內容分為兩部分,一部分為理論題,另一部分為操作題,各占總分的50%,考核內容每位學生不一,由學生隨機抽取,當場考核,當場打分;下午為抽考,抽考比例為學生總數的20%,考試內容和方式同上。最后對考核的成績進行評議和分析,針對存在的問題,重點解決,從而在以后的實訓教學中加以改進,提高教學質量。
通過近年來生物制藥實訓教學的改革,學生學習的主觀能動性得到了充分的發揮,實踐教學質量也有了明顯的提高。但是,生物制藥技術發展迅猛,對生物制藥專業實訓室的建設、教學內容和方法的改進,以及師資力量的提升等提出了更高要求,高職院校要進一步提高生物制藥專業畢業生的綜合素質,這需要我們不斷地實踐和探索。
參考文獻:
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篇3
關鍵詞 創新課程;生物技術制藥;教學模式
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2013)30-0089-02
1 創新課程建設背景及現狀分析
受生物技術專業化教育模式的影響,學生的知識結構過于系統化、專業化,不利于創新人才培養、滿足社會對復合型人才的需求。生物技術制藥這門課程在大三下學期開設,內容涉及面廣,知識跨度大,屬于創新課程。課程建設既要求理論與應用相容,又要加強不同專業、學科之間的滲透和融合,形成知識體系的整體觀念;既要考慮到選修課程的趣味性,又要兼顧培養學生的創新思維與能力。所以生物技術制藥課程體系立意新、難度大、起點高,要求在課程研究建設時保證科學性、先進性和實踐性的特點。
2 創新課程教學模式改革方案
創新課程生成模式轉變:從階梯型(目標、內容、策略、評價)轉向登山型(主題、探究、表達、交流);體現選修課程多樣化。所以生物技術制藥課程的構建模式應不同于普通課程的構建,應該圍繞學生創新能力和專業應用能力的培養,體現高等教育的特色、滿足社會的需求。本門課程以單門課程要素建設為基礎,探索授課模式,進一步完善課程結構體系,包括教學大綱、教學參考書、教學方式方法、考核評價方式等。教學的基本指導思想是:精選教學內容,以學生為主體,以教師為主導,知識、能力和素質協調發展,把課程教學方法與手段的建設建立在現代教育平臺之上[1-2]。
2.1 制訂教學大綱
制訂適合本門課程的教學大綱的主要依據是培養具有生物制藥技術有關基本理論、基礎知識和基本技能,畢業后能從事生物制藥產品生產、質量管理及醫藥市場等相關工作。按照人才培養需求,主要內容包括:培養學生知識技能,進一步掌握本專業所需的化學、生物學、醫學和藥學等學科基礎知識;掌握生物藥物制備工藝、質量分析的理論知識;組織細胞培養技術、生物藥物制備工藝技術、生物藥物質量檢測技術以及生物制藥設備保養;藥物制劑技術、藥品生產質量管理等。
2.2 加強教材建設
創新性的課程內容包括課程標準、體系、相關教材與資源以及考查、評估等方面的創新。首先應改變把課程教材僅僅視為既定知識和成熟學科的誤區,作為制藥專業的本科學生,應該廣泛獵取更多的相關知識,把教材中講述的知識與目前生產實際情況相結合。另外,教師應該通過網絡、期刊,結合新的藥典,收集國內外當前生物制藥的前沿知識,拓寬學生的知識面,調動學習興趣。
2.3 教學資源多樣化的創新
建立豐富的課程資源庫,建立內容多樣、直觀、動靜結合的教學資源包,包括生物合成反應式等資料、藥品結構圖、產品的包裝圖片、典型藥品代表的說明書、產品生產工藝流程圖,以及單元操作動畫、產品生產工藝、操作視頻等動畫類學習資源。通過先進網絡課程將查詢到的國內外優質網絡課程與課程庫進行整合,加工形成新的課程;建立一些英文原版的視頻資料,激發學生學習專業英語的興趣。側重于應用技能培養,側重于與職業設計相結合。
2.4 創新課程整合
課程整合(curriculum integration)又稱課程統整、課程綜合化、課程一體化等,旨在將課程進行整體化、綜合之意。斯氏課程觀:課程是精選出的教學內容的系統組織;課程傳授的知識為明天服務,教育是一種準備。課程內容應克服難、繁、偏、舊,與學生生活、現代社會和科技發展聯系,精選終身學習的知識與技能,即強調學力。既加強了課程之間的內在聯系,又減少了不必要的交叉重疊,使課程設置更加精練,在有限的課時基礎上最大限度去拓展課程空間。
總體上生物技術制藥課程授課內容基本是按照不同生物技術領域來構建模塊的,每個模塊中又是以工藝技術基礎、具體操作部分基本原理、重要藥品制備工藝等為主體線條的。對于典型的生物藥物有不同的生物技術生產方法,這時可以對比進行學習,有利于學生發散思維的培養[4]。重視生物技術制藥工藝發展的歷史過程,具體某一種生物技術藥物最初發明者的靈感,以及在制備工藝發展過程中某些瓶頸的打破、關鍵生物技術的發展、具體操作細節中的優化改良等。在生物技術制藥這門課程里會涉及到許多諾貝爾獎獲得者,他們的經典實驗與偉大的發明非常具有啟發與借鑒意義。另一方面,讓學科的新思想、新成果及時進入課堂,形成知識更新。既兼顧了知識縱向更新,又重知識之間的融合與應用[3]。培養學生舉一反三、觸類旁通的學習方法,以及分析思考、獨立創新的能力。加強科學文化素質教育,通過系統教學與專題報告講座等,豐富學生的社會實踐活動,為學生樹立遠大理想和人生追求。
2.5 創新課程實施模式
課程實施(倡導參與探究和動手搜集處理信息、獲取新知、分析和解決問題、交流與合作四種能力)。自然科學類的教學方法主要有實驗法、經驗法、模擬法、觀察法等。要求基于現代信息設備與多媒體技術手段,教學思路是既注重基本技能及基本知識的實用性,又重視研究性與先進性,使知識結構和實際能力的發展更趨于合理。變灌輸式教學為問題式、啟發式、互動式教學,在教學模式上,根據課程特點,采取情景式、任務驅動式、案例式等多種教學方式。突出“學生主體”地位,實施“組織教學、服務學習”的師生互動教學模式。從課程取向看,從以知識為中心的學科結構課程轉變為以學生為中心的經驗課程。注重具體某一節課中課程的導入方式,復習相關知識點或者以生物技術藥物產品的圖片、視頻、故事等切入新課教學;在講解過程中注意啟發學生的過程,注意設置問題的方式與技巧,讓學生自覺地參與到教學中來。對于重要的知識點,在課后作業與思考題中以不同的題型出現,指導學生預習和復習[5]。
3 多媒體在創新課程建設中的重要作用
多媒體教學應用對創新課程的建設意義很大,創新課程的建設離不開多媒體輔助教學。講授的內容中涉及到的技術與理論大多涉及到分子生物學、細胞學、免疫學、生物工程學等前沿學科,深奧而抽象難懂,如果僅依賴于一些圖表式的技術路線,學生是難以理解的。由于教學內容實踐性很強,其中的某些技術、某些工藝流程,必須借助多媒體、視頻、動畫幻燈片、圖片、錄像等輔助教學手段,可以增強教學內容的真實性,形象、直觀、生動。對于課程的重點、難點可以采取思維導圖表達形式講解,構建創新課程知識體系。
4 考核方式
本門課程的考核主要通過兩種方式:課堂討論和學期論文。課堂討論主要考查學生對基本原理、基本方法的掌握和分析問題、解決問題的能力。對期末論文,學生需經過查閱文獻、制作PPT、講解、討論等環節,更好地調動了學習的積極性。對于學習興趣非常濃厚的學生,可以通過習題輔導和練習的形式強化對所學知識的復習與鞏固,以備進一步的學習與研究。
5 結語
生物技術制藥是一門創新課程,在課堂教學中還要不斷創新教學手段,形成生物制藥工藝學完整的教學體系。生物技術制藥創新課程建設的研究與探索既是人才培養的需要,也是學科發展的需要[6],將對生物技術制藥課程建設的發展和深化起到促進作用。
參考文獻
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篇4
【關鍵詞】生物制藥廢水 生物安全性 檢測方法 深度處理
1 概述
在制藥過程中,主要的污染物都在生產過程產生的廢水中,其中包括洗滌廢水、冷卻廢水、廢母液等。生物制藥行業的廢水含有大量具有生物毒性的有機污染物,并且較難降解。其中殘留發酵基質、萃取廢液、蒸餾殘存廢液、染菌倒罐廢液中含有高濃度的COD、硫酸鹽和懸浮物,另外廢水中還會有抗生素、反應中間體等具有生物毒性的物質殘留,并且菌株發酵時會產生一些具有生物毒性的發酵衍生產物,都會對環境造成巨大危害。
本文從制藥行業現狀出發,對現今較為普遍的廢液處理方法以及生物安全性的監測方法進行了詳細的評述和分析,通過對比各種處理方法的優缺點,提出了現存問題的解決方法,并對未來的發展方向做了展望。
2 廢物處理現狀
追溯至上世紀70年代,我國制藥行業對廢水的處理方法主要有活性污泥法和厭氧法,經過將近十年發展,廢水處理技術突飛猛進,處理方法也層出不窮,到上世紀80年代已有SBR法、生物流化床法、生物接觸氧化法和UASB法等方法。這幾種方法各有各的優勢,可針對不同的廢水情況有針對性地選用,其中SBR法COD去除率高,生物流化床法運行穩定、效果明顯,生物接觸氧化法COD和氨氮的去除率皆較高,UASB法效果穩定,副產物具有一定的經濟效益。總體來說,目前生物制藥廢水處理難度依然較大,處理后的廢水依然存在著一定的生物安全隱患,所以在生物制藥過程中需要建立生物安全性分析的工藝環節,進而針對分析數據和結果,采用合適的處理方法和工藝,對廢水進行有效的深度處理。
3 生物安全性檢測方法
3.1生物毒性檢測
生物毒性是指生物在某種物質的影響下發生生物體生理活動不良改變,主要包括急性毒性、慢性毒性和可遺傳性毒性。其中急性毒性是指廢水中有機污染物對生物機體在短時間內產生不良影響,對環境污染防治具有更為直接的指導意義,應用較為普遍。在急性毒性檢測中,通常選用魚類、浮游生物和微生物作為測試樣本生物,通過采集和分析污染物對測試樣本生物產生損害的數據,進一步評定污染物的生物毒性。雖然以魚類和浮游生物為測試樣本生物,對制藥工業廢水的生物毒性檢測靈敏度和準確度高,但其工作量大,測試周期長。以微生物作為測試樣本生物,具有高自動化、誤差小、檢測速度快等優點,目前應用最為廣泛。
3.2抗生素殘留檢測
微生物的基因會由于抗生素的存在而改變,隨食物鏈傳遞,人類生命健康也會受其危害,所以對抗生素殘留進行檢測是十分必要的,目前采用的方法主要有微生物法、酶聯免疫法、液相色譜-紫外熒光法和液相色譜-質譜聯用法。其中,微生物法和酶聯免疫法具有較高的檢出限,應用不太廣泛。起初,液相色譜-紫外熒光法和液相色譜-質譜聯用法的檢測步驟繁瑣、重復性差、檢測限低,所以應用受限。近年來,這兩種方法的由于其靈敏度高,具有良好的特異性,并且與萃取技術組成串聯工藝使得檢出限變低,從而在食物和飲用水的抗生素殘留檢測中應用較多,但是受檢測條件限制較大,一般在不同色譜柱和不同萃取技術下的檢測效果皆不相同。
4 深度處理技術
在處理生物制藥廢水的過程中,常規工藝難以徹底除去其中具有生物毒性的污染物,所以需要研發深度處理技術,以去除廢水中的生物安全危害因素,目前的深度處理技術主要包括物化法、氧化法和組合法。
4.1物化法
物化法是指物理法和化學法相結合的方法,其中以混凝沉淀法、吸附法和透析法為主。
混凝沉淀法是在廢水中加入混凝劑,懸浮物和膠體凝聚,通過吸附其他的污染物進一步形成更大的沉淀,從而將污染物從廢水中出去。常見的沉淀劑有三氯化鐵、聚丙烯酰胺、硫酸鋁、水合氯化鋁等。
吸附法是采用具有吸附作用的吸附材料來吸附廢水中的有害物質,從而達到凈化目的的一種方法。使用吸附法之前通常先利用常規方法對廢水進行處理,這是因為吸附材料在高污染物濃度的廢水中容易達到吸附容量飽和,并且吸附材料再生復雜、損耗巨大。最為常見的吸附材料為活性炭。
透析法一般是利用具有選擇透過性的透析膜來處理廢水,從而將有害物質從廢水中隔離出去。這種方法的深度處理效果顯著,但是需要選用合適的透析膜材料,并且成本相對較高。透析法還可以實現廢水中抗生素的回收,具有一定的經濟效益。隨著科技發展,透析膜成本降低后,該方法將會成為一種具有發展前景的方法。
4.2氧化法
氧化法處理廢水的原理是利用自由基的氧化性將廢水中的還原性物質氧化,生成二氧化碳和水,對具有生物毒性的物質進行破壞,從而達到凈化廢水、消除廢水對環境和人類生命健康造成危害的目的。按照產生自由基的方法和原理的不同,通常包括光催化氧化法、電化學氧化法和化學氧化法。
4.3組合法
對于某些高濃度污染物含量的廢水,單獨使用一種處理方式已經不能滿足國家規范標準的要求,采用多種處理方法的組合工藝可以在很大程度上提高污染物的處理效果,提高制藥廢水排放的生物安全性。一般的組合工藝都采用預處理技術,對高污染物含量的廢水進行預處理,除去大部分污染物,然后再利用深度處理技術,對難以去除的部分物質進行深度處理。
5 結語
本文簡單介紹了現今生物制藥行業的廢液處理現狀,并從生物毒性檢測和抗生素殘留檢測兩方面評析了生物安全性檢測方法。另外本文也從物化法、氧化法和組合法三個方面介紹了目前較為常用的廢水深度處理技術,通過比較和分析,組合法是未來廢水處理發展的方向。
參考文獻:
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關鍵詞:生物制藥;免疫學;體驗式教學
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)09-0033-02
作為生命科學和醫學的前沿交叉學科,免疫學理論體系和應用技術的高速發展推動了生物學、醫學、藥學乃至整個生命科學的發展。生物制藥專業的學生具備相當的免疫學基礎知識,掌握一定的免疫學研究技術,將對其以后的學習和研究工作產生深遠影響。因此我院2011年建立的生物制藥系將《免疫學》設為必修課程,該課程具有內容抽象、邏輯性強、知識點更新快且與醫學聯系緊密等特點,而我們生物制藥專業基礎課程教學計劃與醫學專業不一樣,學生的基礎知識不同,這使免疫學成為難學課程之一,因此不斷探索和改進教學方法,提高教學效果是每個免疫學教師必須不斷思考的問題[1]。
基于以上原因,我們嘗試使用了體驗式教學模式以期望提高課堂教學效果。體驗式教學是一種以學生體驗為主的教學方式,教師可以根據教學規律,針對某一知識點創造教學情境,可通過一些游戲和環境模擬來激發學生的學習興趣,從而加深學生對專業知識的記憶和理解,其教學方法很多,常見方法有主題游戲、情景還原、分小組討論及案例討論等[2]。學生通過體驗式教學可深切感知并領悟知識,并在獲得樂趣的同時可驗證知識的可靠性,這種教學氛圍既能愉悅學生心情,又能增加學生自主學習的樂趣。
一、體驗式教學模式的具體實施方法
我們所采用的體驗式教學模式為多元化教學,包括案例分析、主題游戲、論文導讀以及小組討論等,使學生親身參與到教學中來,在學習中開放心靈,從而體驗獲得新的知識和技能。其具體實施包括4個環節(見圖1)。
1.通過案例分析體驗式教學讓學生融會貫通,舉一反三。免疫學是一門臨床學科,如果單獨介紹書本知識,而沒有醫院、病例和醫藥公司等方面的案例分析,學生就會感覺學習起來干巴巴的,沒有實際意義,從而導致教學效果甚微。我們在課堂上導入為當今社會所熟知的艾滋病、風濕性關節炎等免疫性疾病,和學生一起討論這些疾病的發病機制,讓學生思考如何針對這些疾病的病理機制進行藥物設計。也可以針對免疫學技術在臨床醫學診斷和生物醫學研究中的運用向學生提出一些問題,例如酶聯免疫吸附實驗(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)用于乙肝病毒HBsAg診斷的原理和過程,以啟發學生思維。這些舉措一方面可以提高學生的學習興趣,另一方面可以讓學生將所學的知識融會貫通,達到舉一反三的教學效果。
2.寓教于樂,漫畫、主題游戲體驗式教學。傳統的免疫學課堂教學,多采取“填鴨式”教學方法,大量枯燥的免疫學知識,不但讓學生無所適從,還會對本科程產生“厭學”心理[3]。針對這種情況,我們擬在采用多媒體教學的基礎上,選用大量圖片、漫畫、視頻等教學工具,采用圖片啟示法能使學生更好、更快、更形象地掌握所教內容。例如,講B淋巴細胞時,我們選擇“B細胞的一生”這組漫畫,使得學生的課堂氣氛驟升,課后學生也對這組漫畫記憶猶新,明顯加強了對B淋巴細胞的認識和記憶。此外,針對免疫學名詞概念多且難以理解的問題,我們設計了免疫學名詞猜猜看游戲,即一個學生站在講臺上,背對黑板,老師在黑板上寫一個免疫學名詞,下面同學給他描述這個名詞的功能和行為,講臺上的同學根據大家的描述來猜,在熱烈的游戲氣氛中,大家對這個概念的認識和理解顯著加深,學生在快樂中完成了學習的過程,通過體驗將老師講授的知識化為自己的知識。
3.通過論文導讀和小組討論激發學生對免疫學的興趣。在工科院校,免疫學課程的培養目標即通過教學活動,使學生掌握免疫學的基礎理論和基本技能,了解該領域內的最新研究進展,具備一定的科研能力,能獨立運用所學的基本知識和技能解決生活和學習中遇到的免疫相關問題。基于此目的,我們利用第二課堂進行免疫學論文導讀,例如講授完樹突狀細胞后,教師以題為“DC-CIK細胞體外抗淋巴瘤細胞的免疫效應研究[4]”進行導讀,并讓學生分小組討論。這種師生、生生間的交流互動形式,有如剝筍般層層深入閱讀文獻,一方面加深了學生對DC、CIK細胞、細胞因子、細胞表面抗原等知識點的理解,另一方面拓展了學生的視野,也激發了學生的科研熱情和創造力。
4.以專題講座和課外興趣小組的形式演示免疫學新技術。建立伊始,我院就成立了本科生導師制這種“2+2”的培養方案,以培養學生利用所學知識來解決實際問題的能力。而免疫學技術已廣泛應用到生命科學的各個領域,如果不了解這些技術和方法,學生在閱讀文獻時會遇到很多障礙,也很難建立自己的科研思路。針對這些問題,利用本院現有資源,我們以專題講座的形式給學生現場演示免疫學新技術,例如流式細胞儀技術、共聚焦顯微鏡技術等,以加深學生對課堂知識的理解,并可激發對免疫學有興趣的學生成立科研小組。這樣一種教學實踐,不但加深了師生之間的聯系,而且提高了學生的科研創新意識,我們成立的科研小組曾以“抗LDL多克隆抗體的制備”為題參加浙江省大學生生命科學競賽,并取得三等獎。
二、結果與分析
通過體驗式教學的課堂實踐,我們隨機抽取了2010級生物工程、生物制藥兩個專業56名學生進行問卷調查,結果顯示(見表1)體驗式課堂教學效果優于傳統課堂教學方法,這種教學模式能夠進一步調動學生的學習積極性、啟發學生思維,更有利于學生對知識的吸收,也對提高學生分析和解決問題的能力有一定幫助。
總之,免疫學是一門抽象難懂的學科,尤其當面對生物專業的學生時,教學更是困難,因此我們調整教學模式,使之更能激發學生的學習熱情,最終實現素質教育的目的,當然,這些措施尚在探討中,培養學生的綜合素質以符合現代生物科技的高速發展,還需進一步探索、研究和完善。
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基金項目:浙江理工大學2012年課堂教學改革專項經費(2012ktzx27)資助項目。
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關鍵詞:新建地方本科院校 生物工程 應用型人才 特色專業
生物技術對解決當今人類面臨的醫藥、能源和環境等許多問題具有重要的現實意義和深遠的戰略意義,因此國內各高校爭先設置生物工程專業。但我國高校隨著生物工程專業辦學規模的迅速發展,傳統的人才培養模式逐漸暴露如學生只重視基礎理論和實驗室實驗,而忽視工廠生產實習,工廠實踐應用能力不強等弊端,導致大量的畢業生不能適應市場經濟的需求。長沙學院作為地方新建本科院校,2002年,學校在開辦了生物技術專科專業。2004年,學校又增開了生物工程專科專業,在這兩個專業的辦學基礎上,2005年,學校開辦生物工程本科專業并招收第一屆本科學生,2006年生物工程專業被湖南省列為“十一五”省級重點建設專業,2007年生物工程專業被長沙學院列為校級特色建設專業。多年來,長沙學院生物工程專業一直十分重視本科人才培養模式與人才培養方案的改革研究工作,依據地方院校在辦學層次、辦學歷史以及師資力量等辦學條件方面,經過幾年的專業建設與發展,她已初步形成了人才培養模式立足于社會需求和自身辦學條件的基礎,以為社會培養出應用型本科人才為我們的辦學理念,積極推進教學改革,全面提升學生的能力與素質。本文結合長沙學院生物工程專業的建設,重點談談地方高校培養特色生物工程人才的專業特色建設與實踐。
一、以學科建設為支撐,強調學科服務專業建設
學科建設是專業建設的基礎,可為專業建設提供高水平的師資、教學研究基地、最新科研成果等,是大學培養高素質實踐能力和創新精神人才的重要平臺。而專業建設是學科建設的基地,為學科承擔人才培養職能提供條件,二者不能割裂開來。新建本科院校由專科院校升格而來, 與學科建設密切相關的要素科學研究的基礎非常薄弱,學科建設與專業建設關系問題在實踐中凸顯出來的時間不長,其學科專業建設也沒有重點大學的沉淀深厚,要想使自己的學科專業有所為,必須發揮自身的優勢學科創造專業特色。
1.創建優勢學科,創造專業的科研特色。長沙學院生物工程專業師資經過人才引進和建設,有專任教師15人,教授5人,副教授4人,講師4人,博士7人,在讀博士2人,這些教師中一般均有生物化學與分子生物學的科研背景和經歷。因此,我校生物工程專業匯聚師資和科研優勢,重點建設生物化學與分子生物學這一學科。該學科于2006年成為我校首批重點建設學科,在此學科的基礎上,我們組建的科技創新團隊被確定為湖南省科技創新團隊。近4年來,該學科團隊獲得了4項國家自然科學基金項目,20多項省部級科研課題,培養了1名國家自然科學基金學科組評審專家,1名教育部新世紀優秀人才,1名湖南省學科帶頭人培養對象,1名湖南省青年骨干教師培養對象。利用我校生物工程專業學科資源優勢,我們為生物工程專業的學生成立了大學生研究性學習和創新性實驗開放實驗室,以期培養學生的實際動手能力和科研素養。此外,這一學科建設的成果為我校生物工程專業的師資隊伍,學生實驗課程,畢業論文,實驗教材的編寫,培養學生的科研素養等專業建設內容提供了良好的保障,豐富了教師理論教學水平,同時也讓學生完成了畢業論文(設計)的學習任務。
2.促進學科融合,開拓產業支撐下的專業方向。各種學科如生物學與理學、工學、農學及人文社會科學等多種學科間的交流與聯合,滲透與交叉是學科專業內部知識的整合和學科知識資源的共享,是開辦專業方向的基礎。我校生物工程專業依據自身條件,將生物化工和藥學學科融合,開拓了生物制藥工程專業方向,以實現現代生物制藥工程技術人才的培養,為生物制藥產業輸送高素質人才,從而實現專業服務市場經濟建設的需要。為了擴寬學生就業領域,我校生物工程專業還將生物學、營養與食品衛生學和動物營養與飼料學學科融合,開拓了生物營養工程專業方向,以實現現代生物營養工程人才的培養,為從事人體健康的食品和飼料產業輸送人才。通過開設兩個專業方向,我校生物工程專業產業定位具體,學生市場經濟適應能力強、畢業生工作領域明確,改變了傳統生物工程專業人才培養方案制定中產業背景模糊而不明朗的人才培養目標。
二、注重實踐,強化應用型人才的實踐能力培養
“實踐才是工程專業的根本”已成為國際高等工程教育界的共識,加之我國經濟建設的發展,需要大量的創新型生物工程領域的高素質工程技術人員。因此,我們在以培養工科人才為目標的生物工程專業的建設中更應該注重實踐教學,強化學生的工程能力的培養[3]。我校生物工程專業實踐教學包括課程教學、工程實踐和畢業設計等。實驗技能培養體系,包括課程實驗、綜合性大實驗、大學生研究性學習與創新性實驗、畢業論文等組成。
1.課程實驗要求三性實驗(設計性、綜合性和創新性)在80%以上,盡量少開驗證性實驗。綜合性實驗是對傳統生物工程專業必修課程的《基因工程》、《發酵工程》、《細胞工程》和《生物分離工程》的實驗教學內容進行改革,以產品生產的形式組合成內容彼此關聯、將單一的實驗內容綜合化,提高學生的工程運用能力。綜合實驗既提高了學生的實踐創新能力,又為培養學生的生物提取與分離、生物制藥和基因工程產品等生產工程技能提供了“案例”的實訓。
2.工程實踐由見習實習、生產實習和畢業崗前培訓三部分組成。見習實習可以采用校外見習和校內見習等形式,實習內容可以是校外實習基地和本專業開放實驗室,這一實習的主要目的是提高學生對專業的認識和興趣。生產實習根據學生限選的專業方向,統一安排到生物制藥或生物營養產業的企業進行生產一線的技術操作實習。畢業崗前培訓由聯系實習單位的教師介紹接受實習單位的情況及可供選擇的實習項目或工種,讓學生自己選擇,到接受單位以后,經過一段時間的培訓,選擇實習崗位。
3.開設特色大學生研究性學習和創新性實驗。為了培養學生的實際動手能力和科研素養,在大學三年級時實行導師制管理模式,通過雙向選擇,使學生進入到各個研究室中。一方面,教師將成熟的科研成果引入學生的科研選題,先給學生講明實驗的目的和所具備的條件,安排學生進行資料查閱并寫出實驗方案,由指導教師核定,然后實施。另一方面,由學生團隊提出方案,相關導師認可后,進入實驗室開展研究工作。近年來,我校生物工程專業有3個學生團隊自主提出的實驗項目獲得湖南省教育廳立項,8個學生團隊參加長沙市科技創新大賽并獲得不同程度的獎勵,學生發表科研論文30多篇。這種形式既提高了學生實踐創新能力又讓學生完成了畢業論文(設計)的學習任務。
三、產學研合作,發揮企業在應用型人才培養中的主動性
產學研合作教育是指以高校為技術依托, 以企業為主體,以市場為導向,社會企業、高校共同參與到教學生活中去,“做中有學、學中有做” 的一種教育模式。它主要是適應社會對應用型人才的需要而產生的, 因而特別符合地方高校的辦學目標,是地方高校人才培養的主要途徑。
1.校企聯合辦班,實現企業自主參與專業建設。面向市場需求培養人才是新時期地方性高校教育必須正視的客觀現實,走校企聯合之路是實現“把學校辦成企業的學校”的最佳途徑[4]。為解決學生的實習和就業問題,我校生物工程專業與大北農集團進行聯合辦班,保持了長期的合作關系。在我們的生物工程專業人才培養計劃的制定中,特別邀請了企業專業技術和管理者參與,他們就我們的人才培養計劃,課程設置,教學內容提出了很多很好的建議;他們對我們的教學研究與改革最能給出具體的方向和內容;同時我們在課堂教學中也邀請了他們參與,收到了很好的效果,來自企業的教學方式與內容特別的受到學生的歡迎。尤其是大北農集團通過雙向選擇,每年從生物工程專業學生中錄用40人組成“大北農班”,“大北農班”的學員利用暑假時間在大北農公司進行企業文化,專業技能和社會調查等集中培訓,培訓結束時,大北農集團對優秀學員頒發大北農助學金并在畢業時接收為公司新員工。通過這種形式的教學,學生在這里最直接地接受來自企業生產實踐的知識,切身感受企業的運作方式,也最能夠實現理論與實踐的相結合。在企業的生產實踐中學生總能接觸到許多沒有寫進教科書的知識,也易體會到所學理論知識的價值,更容易激發了學生對專業學習的興趣。
2.校企聯合建產學研基地,實現學校自主為企業解決科研課題。學校與企業共同建設產學研基地,這既對教師從事生產一線的應用型專項科研課題研究極具針對性,它既能提高學生實踐創新能力,又能實現企業的經濟利益。我校生物工程專業與湖南九鼎集團在產學研合基地建設合作上展開多年,并已在我校成立了湖南九鼎集團“水產生物工程飼料”研發中心,該中心由骨干教師牽頭,在校企、師生之間,建立穩定的專項課題組。學生通過在中心參與企業課題的科研訓練,為學生攻克生產一線科研難題奠定基礎。同時,我們在湖南九鼎集團成立了長沙學院“水產生物工程飼料”應用與推廣中心。學生利用實習和寒暑假的社會調查參與教師科技產品在企業中的轉化與推廣,這讓學生的專業社會實踐能力得到鍛煉。目前,以長沙學院為牽頭單位,由長沙學院和湖南九鼎集團聯合申報的”水產生物工程飼料”基地獲得“湖南省高校產學研合作示范基地”。教師通過產學研基地的建設,在為地區帶來經濟效益的同時,也把地區經濟建設中產生的新知識、新理論引入大學課堂,大大豐富和完善了課堂教學的內容,增強了生產實際的針對性,促進了教學改革特別是專業設置的改革,使學生真正了解到學與用的關系,了解新知識的產生過程,激發出學生的極大學習熱情,從而提高了應用型人才的培養質量。
3.學生自主創業,實現學生企業家。隨著高等教育從“精英教育”向“大眾教育”邁進,高校畢業生就業形勢日益嚴峻,將創業能力的培養融入專業教學之中,加強創業教育的力度,使創業能力的培養與學生職業素養的訓練融合是生物工程專業建設的新特色。我校生物工程專業鼓勵學生在教師的指導下開展產學研金相結合,進行學生自主創業。如我校大三學生依托“植物生物營養劑研發”課題成果,由5名學生組合的創業團隊創辦了以學生為企業法人代表的“長沙健硒保生物科技有限公司”。結合自身專業特色,以團隊形式開展自主創業活動,這使學生的創業能力得到培養,對專業的認識和理解得到提升。
生物工程特色專業的建設以學科為依托,產學研為平臺,實現人力資源和物力資源的共享。通過加強學科建設、師資隊伍建設、強化實踐教學、開展產學研合作等多方面提高人才培養質量,實現以培養應用型生物工程技術人員為目標的專業特色培養模式。在特色專業建設過程中,我們將繼續研究分析國內外生物技術發展的趨勢,不斷改善和優化課程體系,力爭為全國和長沙生物技術領域的快速發展提供廣泛的智力支持,成為全國、湖南尤其是長沙相關專業人才培養和培訓的高水平的專業平臺。
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關鍵詞:生物科學 健康教育 專業建設方向
中圖分類號:G4 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)03(b)-0044-02
生物科學代表著21世紀自然科學的前沿,是孕育關鍵性突破的學科之一。生物科學是研究生物的形態,結構,生理,分類,遺傳,變異和進化的科學,它以培養基礎性,研究性人才為主。海南醫學院是一個地方性本科醫學院校,為了適應地方經濟的發展需求和學校本身的發展,我校于2009年開設了生物科學專業,學制四年,同時,為了適應就業市場的需要,將生物科學專業設定為健康教育方向。
在專業開設之初,我們通過對一些院校的調研后發現,多數學校的生物科學專業普遍存在著沒有明確的學科定位,專業設置雷同,沒有具體的研究方向和針對性等現象。在教學過程中僅僅以理論課教學為主,缺少實驗教學和專業實踐。這種不顧自身特色和條件,追求時髦,一哄而起,搞形式主義的辦學,既保證不了教學質量,擴大不了辦學規模,又不能辦出其自身特色,也極大的浪費了教育資源。
本文在總結以上專業建設方面遇到的問題和分析國內醫學院校生物科學專業建設與就業市場趨勢的基礎上,闡述了我校在生物科學專業建設的一些做法和體會,以期為醫學類院校生物科學專業建設提供發展思路。
1 明確學科定位
在教育部2001年頒布的“高等學校本科專業目錄”中與生命科學有關的專業主要有三個:生物科學,生物技術和生物工程。許多學校都設置有其中的二個或者二個以上的該類專業。因此,人才培養方案中應使這三類專業有所區別。生物科學是一門基礎學科,它是研究生物的形態,結構,生理,分類,遺傳,變異和進化的科學,它以培養基礎性,研究性人才為主;生物技術是應用自然科學及工程學原理,依靠生物作為反應器,將物料進行加工,以提品為社會服務的技術,它是側重理科,理工管結合的復合型專業,以培養應用性人才為主;而生物工程則是生物技術研究中側重于后期產品處理的部分,是側重工科,理工管結合的復合型專業,仍以培養應用性復合型人才為主。這一分類特點決定了生物科學是基礎性學科,其他兩門應用性學科是在其基礎上,結合其他學科的研究成果發展出來的。
生物科學包括了微生物學,生物化學,細胞生物學,免疫學,育種技術等幾乎所有與生命科學有關的學科,同時又與化學,化學工程學,數學,微電子技術,計算機科學等生物學領域之外的尖端基礎學科相結合,從而形成一門多科學互相滲透的綜合性學科。因而作為生物科學專業的本科生經常面臨哪些基本知識,基本理論應該優先掌握的困惑;而作為教師也經常需要考慮哪些基本知識,基本理論應該優先重點向學生講授,如何培養出適應時展,緊隨世界潮流的生物科學專業人才。在一般綜合性大學中,這個專業的人才是以研究性的培養模式進行培養的,在一般本科醫學院校生物科學專業辦學總體思路是:“夯實基礎,拓寬知識面,立足于現代生物科學技術改造提升傳統產業,因地制宜,辦出特色,面向現代生物技術產業主戰場培養應用型,復合型生物科學人才”。
海南醫學院是地方性醫學院校,其辦學宗旨是為地方培養實用技術應用型人才,因此,生物科學專業建設不能像綜合性大學一樣,而應該從生物科學基礎理論入手,在專業方向上選擇由生物科學衍生的相關實用技術性方向,以就業為導向,培養適應市場需求技術型人才。從應用的角度來認識,生物科學是人類對生物資源的利用,改造并為人類提供服務的一門學科。在此認識的基礎上才能建立科學可行的教育體系,科研體系和管理體系。目前這三個體系涉及的主要研究領域和方向有如下幾個方面:(1)生物化工與材料;(2)環境與環境生態;(3)農業生物技術;(4)生物醫學醫藥工程;(5)食品生物技術;(6)能源生物技術;(7)生物制藥;(8)基礎生物技術;(9)生物工程技術仿生;(10)生物戰劑及其防御;(11)生物檢測檢驗技術。從以上專業方向發展分析,適合醫學院校生物科學應用技術型的專業方向有生物醫學醫藥工程、生物制藥和生物檢測檢驗技術。其中適合我校生物科學發展方向的是生物檢驗檢測。
綜合以上分析,我校的生物科學專業的學科定位是:以培養應用型人才為主的專業,是理工管結合,以理為主的新興復合型專業。通過培養使學生具有扎實的生物科學理論知識,掌握生物技術基本實驗技能,了解學科發展前沿,能在工業,醫藥,食品,環保等行業的企業,事業和行政管理部門從事與生物檢驗檢測有關的應用研究,技術開發,生產管理和行政管理等工作的高級專門人才。
2 完善課程體系設計
2.1 擴大基礎課教學,增加選修課比例,優化課程體系結構
調整課程結構是課程體系優化的前提。基礎課程一般都具有較高的穩定性和較寬的適應性,是培養和發展學生智能,增強畢業后發展潛力的重要基礎。為此要特別注意加強公共基礎,專業基礎課的教學。同時根據生物科學畢業生去向和我校的學分管理制度,我們在構建生物科學專業課程體系中,大量增設選修課,主要涉及人體解剖生理學,藥理學,細胞生物學,藥物化學,生物技術制藥,微生物檢驗等。通過增設選修課,可以增加專業基礎知識,加強素質教育與能力培養,拓寬專業口徑,使學生更能適應市場需求。
2.2 重視教學內容的改革
在改革課程結構的同時,重視課程內容的調整。教學大綱是進行課堂教學的基本依據,編好教學大綱是進行課堂教學的關鍵環節,對規范課程教學和保證教學質量具有重要意義。課程內容的改革要從教學大綱著手,通過調查,研究和討論,對每門課編制出切實可行的教學大綱,大綱強調突出重點,難點,加強了實踐環節,強調實驗,實習基本技能的掌握。細化各章內容,明確課程交叉內容所屬,例如基本原理部分前面課程已講授,后面應用的課程時就不再細講,確保課程內容不重復,實驗內容不雷同。
2.3 增強師資隊伍建設
根據教學體系和課程體系的教學需要培養和引進理工結合的高層次人才。在學科建設經費和學院的支持下,加強專業基礎課和專業課老師在教學及科研方面能力的提升。對年輕教師特別是非生物背景的教師進行了全方位的培養。建議全體在崗教師加速知識結構調整和知識更新。高素質師資隊伍的建設,有利于推進課程體系和教學內容的改革。為該學科專業的發展奠定了堅實基礎。
2.4 加強實習及畢業環節教學體系的建設
進行素質教育是時代對高等教育人才培養的基本要求。素質教育的核心是培養學生的創新精神和實踐能力。教學實踐環節在培養學生的工程實踐觀念,提高學生的素質,啟迪學生的創新思維,開發學生創新潛能,鍛煉學生創新能力,鞏固理論知識,提高學生實踐動手能力與獨立工作能力,以及培養學生理論聯系實際,分析問題,和解決問題的綜合能力方面具有其它教學環節無法替代的重要作用。在實習及畢業教學環節中,我們主要做了以下兩方面的工作:
(1)制定生產實習的動態監控措施及成績評定體系。評價指標體系是搞好評價工作的基礎,它不僅是對生產實習進行評價的依據,而且會對實習教學環節中的各項工作起到引導和推動作用。因此,一個科學的評價指標體系不僅應能客觀,全面地反映實習教學的水平及其效果,而且還應遵循科學性和可操作性。根據上述原則,我們設計了生產實習評價指標體系。修改,制訂了詳細而具體的生產實綱。摒棄了傳統的提綱式指導大綱,改為具體的以車間或工段為單位的實習要求內容和指導,讓學生充分明確實習的內容和要求,同時,可起到督促實習指導教師的作用。
(2)規范畢業設計(論文)開題報告,提高畢業設計(論文)質量。以表格形式,要求本科畢業論文之前,充分明確該課題的背景、意義、主要研究內容方法、技術路線、工作進度和技術指標等內容,并在全院范圍內進行公開的,正規的開題報告,給該專業的師生提供了一次較好的學術交流機會,有助于拓寬學生的專業視野,活躍學術氣氛,全面提升生物科學專業的畢業設計(論文)質量。與此同時,我們還制定了畢業設計(論文)批改方案,以規范畢業設計(論文)的撰寫,提高畢業設計(論文)質量。
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關鍵詞:科研意識;生物技術制藥;實驗教學
生物制藥產業是當前最活躍、進展最快的產業之一,具有廣闊的市場前景,被譽為“朝陽產業”。我國已把生物制藥產業列為經濟發展的重點建設行業和高新技術支柱產業[1]。生物技術制藥是現代生物技術與藥學高度交叉、相互滲透的一門綜合性課程,內容涉及到基因工程制藥、發酵工程制藥、細胞工程制藥、抗體制藥、酶工程制藥等,內容多,知識面廣,是一門實踐性很強的學科[2-3]。教育部在《關于進一步深化本科教學改革全面提高教學質量的若干意見》文件中提出“推進人才培養模式和機制改革,著力培養學生創新精神和創新能力;高度重視實踐環節,提高學生的實踐能力;推進實驗內容和實驗模式改革和創新,培養學生的實踐動手能力、分析問題和解決問題能力”[4]。教學與科研是大學的兩個主要職能,科研意識與創新能力是體現教師與學生綜合素質的重要標志[5]。實驗教學是培養實驗技能、科研意識與創新能力的最基本的教學形式和最有效的途徑之一[6,7]。在多年的教學過程中,我們不斷思考和探索如何培養學生的科研意識和創新精神,提高學生綜合素質,形成了初步的教學改革思路,在生物技術制藥實驗教學過程中逐步滲透科研意識的培養。
1我校生物技術制藥教學現狀
2006年我校在制藥工程專業中開設了生物技術制藥課程,2014年在新一輪專業培養方案的修訂中,藥學、藥物制劑等相關專業增設了《生物技術制藥》課程。實驗課教學中我們根據現有條件開設了一些基礎性和初級綜合性實驗,如細菌感受態的制備和質粒的轉化、微生物的發酵、蛋白質的分離與純化等。學生初步掌握了現代生物技術制藥的基本知識,為今后從事相關工作奠定了基礎。實驗教學過程中,我們也發現了一些問題,如每次實驗課安排3~4課時,但很多實驗步驟時間較長,無法短時間內完成,缺乏連貫性;實驗經費與場所有限,以驗證性實驗為主,甚至是演示實驗;再加上有些實驗本身較為抽象,難以激發學生學習興趣;學生實驗教學班級較多,實驗教學人員較為緊張。針對這些問題,我們積極探索實驗教學改革,以綜合性、開放性實驗為突破口,整合多方教學資源,逐步培養學生的科研意識和創新精神。
2優選教學素材與內容,整合多方教學資源
現代生物技術飛速發展,新的理論、技術與方法不斷出現,以至教材的內容往往滯后于學科知識的發展,要使學生接觸到最新的前沿知識,我們只有不斷更新教學內容,把最新的知識引入到實驗教學中。但這些內容的實驗技術條件要求極高,花費極大,根據實際情況我們通過專題講座、結合視頻,在實驗過程中穿插講解,如生物技術與靶向藥物開發、藥物基因組學、基因治療藥物、干細胞與組織工程等專題,激發了學生科研熱情,調動了學生的學習興趣。學校現有安徽省藥學省級示范實驗實訓中心、安徽省多糖藥物工程技術研究中心與活性生物大分子研究安徽省重點實驗室等科研平臺優勢,我們積極與這些平臺有關教師聯系,邀請他們利用這些先進的科研平臺適當開展實驗教學活動,讓學生更加直觀的掌握基因工程、細胞工程、發酵工程等相關技術,提高學生動手能力與創新能力。此外藥學院也積極申報安徽省支持本科高校發展能力提升計劃與安徽省高等教育振興計劃等項目,先后籌措資金約300萬元建設生物制藥實驗室,極大的改善了實驗教學條件,有效解決了實驗場所與教學人員緊張的問題。
3加大綜合性、設計性實驗的比例
綜合性實驗指實驗內容涉及到本課程或相關課程的綜合知識,涵蓋更多的知識點,往往涉及到多種實驗技術或方法,通過綜合性實驗的學習,可以有效地培養學生的實踐能力、創新意識和學習能力。設計性實驗一般是提前指定實驗目的要求,由學生自己或小組成員根據現有實驗條件自行設計實驗方案,準備實驗材料,并加以實施,不同學生或小組可以選擇不同的實驗方案,可以有效的鍛煉學生發現問題、分析問題、解決問題的能力[8]。近年來,綜合性實驗和設計性實驗已經成為現代高等教育實驗教學的主要實驗教學改革方向[9]。在生物技術制藥實驗教學過程中,適當增加綜合性和設計性實驗比重,可以增強學生對生物制藥相關技術的認識與理解,鍛煉學生文獻檢索、數據處理、獨立思考與分析解決問題的能力,培養學生的創新思維和綜合素質,有利于創新型人才的培養。
4改革課堂組織形式
傳統的實驗教學過程中,每次實驗都有規定的學時數,要求學生在有限的時間內完成相應的實驗內容,只能把很多實驗步驟進行簡化,一定程度上影響了學生的主觀能動性和創造力的發揮,難以取得好的學習效果,也不能真正貫徹因材施教的教學思想[10],由于生物技術制藥很多實驗周期較長,很難在短短的幾節課內完成。我們考慮打破傳統的課程設置,改實驗課為實驗日(一般選在周末)或實驗周。教師篩選若干可行的實驗項目供學生選擇,學生自己查閱文獻,設計實驗方案,列出實驗項目所需儀器與材料、具體實驗操作步驟及參考文獻,教師進行適當指導,學生根據自己或小組設計的實驗方案合理安排實驗進度,如果實驗過程中出現意外結果,學生獨立對實驗失敗的原因進行總結分析,并可重新安排設計實驗,鍛煉學生獨立思考能力,促進學生形成嚴謹的科研思維,提高學生學習的主動性和積極性,激發學生的科研熱情。在實驗教學中,有些實驗步驟時間較長,教師穿插一些與生活密切聯系、有一定科學意義的問題,與學生互動,組織學生進行討論,活躍實驗氣氛,促進學生對實驗操作產生興趣,提高實驗教學效果。
5推廣科研興趣小組的學習模式,鼓勵學生參與科研活動
很多生物技術制藥實驗步驟多、周期長,而綜合性和設計性實驗增加了實驗本身的難度。我們根據學生自身目標(如考研的學生),選拔部分高年級學生成立科研興趣小組,充分發揮每個人的優勢,進行適當的實驗分工,促進實驗順利完成,同時可以增強學生的團隊意識和協作精神。鼓勵學生參與教師的科研課題和教研室的學術活動,同時動員教師指導學生申報國家級、省級大學生創新創業訓練計劃項目以及大學生科研項目等各類科研項目,讓學生接觸早期的科研訓練。在教學中我們充分發揮安徽省藥學省級示范實驗實訓中心和安徽省多糖藥物工程技術研究中心等科研平臺優勢,在老師的指導下,逐步向學生開放部分實驗室,對學生進行相關實驗技能的考核與訓練。學生在參與科研項目的過程中接受了科學思維的熏陶,提高了他們的動手能力和思考能力,培養了學生的科研意識,激發了他們的創新精神。
6完善實驗考核方式
傳統的實驗教學考核往往以實驗報告為依據,教師在實驗后對學生上交的實驗報告進行評閱,這種考核依據方式存在一些局限性,不能就實驗中遇到的問題與學生及時進行交流和反饋,不利于學生對實驗內容的理解和掌握,無法全面并合理的評價學生在實驗過程中的動手能力和創新能力。有些學生實驗過程中學習態度非常認真,操作也很嫻熟,積極思考與分析實驗過程中的各種問題,但是由于某些原因,實驗結果不理想,如果單純根據實驗報告評閱實驗成績,可能會因為成績不理想挫傷了學生學習的積極性。因此,我們將實驗教學考核內容分為三個部分:實驗報告部分(約占40%)、實驗技能測試部分(約占30%)和實驗設計部分(約占30%)。實驗報告部分重點考查學生綜合分析相關實驗現象和結果的能力。在平時的實驗操作過程中完成實驗技能的測試,重點考察學生實驗操作是否嫻熟,試劑的配制與儀器的使用是否正確,實驗記錄是否規范。實驗設計一般是教師根據自身研究方向提供若干個的實驗項目供學生選擇,也可是學生自己選定實驗項目,重點考核學生的文獻檢索、實驗方案設計等科研能力。按照這種考核方式。即使有些學生實驗結果并不理想,甚至失敗,我們根據學生在實驗過程中的綜合表現,讓學生依據實驗原理真實客觀的分析實驗失敗的原因,完成實驗報告并進行合理的分析與討論,也能獲得優秀的實驗成績。科學合理的實驗考核方式,可以對學生在實驗課堂中綜合表現進行全面而又客觀的評價,激發學生學習的積極性。
7存在的問題與對策
目前我校最新培養方案中藥學、制藥工程、藥物制劑等相關專業都設置了生物技術制藥課程,安排了實驗課時,有助于提高學生動手實踐能力,加深學生對生物技術藥物相關知識的理解。我們提出的實驗教學內容和模式的改革思路對于培養學生的科研意識與創新能力有著較好的效果,但也面臨一些挑戰,如實驗場所與教師相對緊張,新的教學模式所需實驗經費更多;很難在所有學生中推廣科研興趣小組;科研意識的滲透培養,與教師的科研水平以及教學的主觀積極性有很大的關系;在實驗考核體系中,相比于單純實驗報告考核,新的考核方式要求教師付出更多的精力;不同學生職業發展規劃不一樣,有些學生對科研有著濃厚的興趣,而有些學生畢業后準備從事其他工作。對此,我們考慮因人而異,因材施教,鼓勵對科研有興趣的、特別是準備考研的學生成立科研興趣小組;下一步我們將選擇卓越藥師實驗班學生作為教學改革試點,加大實驗室開放力度,增加實驗教學經費投入,改善實驗條件;督促教師提高自身科研水平,樂于奉獻,教書育人;教師結合自己的研究方向指導學生申報國家級、省級大學生創新創業訓練計劃項目以及大學生科研項目等各類科研項目,鼓勵學生撰寫研究論文與前沿綜述。在此過程中,教師自身的科研與教學水平也相應得到了提升,達到了“教學相長”的目的。本科教育是學生形成初步的科研意識的重要階段,在現代高等教育中,如何培養具有一定科研意識、創新型的復合性人才的問題,也越來越受到教育工作者的重視。教育部明確提出“科研素質和能力訓練要貫穿在各個教學階段,在基礎教學階段著重培養學生掌握科學研究的基本方法和技術”[11]。實驗教學是促使學生實現這種要求的最有效的途徑。我們積極探索生物技術制藥實驗教學內容和模式的改革,在實驗教學中教師向學生滲透科研意識的培養,有助于激發學生學習的積極性,提高學生的動手實踐能力,促進學生逐步形成嚴謹的科研思維,為培養專業基礎扎實、科研能力強、綜合素質高的創新型藥學專業技術人才奠定基礎。
參考文獻
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關鍵詞:生物醫藥企業;知識產權保護戰略
我國加入WTO以后,在以高科技為主要內容、以知識產權為保障的激烈的市場競爭中,我國的科研機構、高新技術企業、生物醫藥企業不可避免地要同積累了豐富知識產權保護經驗、擁有大量知識產權的發達國家企業進行競爭。就目前我國生物醫藥企業的知識產權狀況而言,面臨的國際競爭形勢十分嚴峻。
一、我國生物醫藥企業知識產權保護的現狀
(一)知識產權保護的品種少,質量差。我國醫藥企業多年的快速發展很大程度上得益于大量仿制國外藥品,由于科研水平較低、研究與開發投入嚴重不足,致使新藥開發能力弱。“八五”期間開發的1500多種新藥,70種為一類新藥,但僅有2種具有獨立的分子結構,為世界公認的創新藥品更是鳳毛麟角。同時,在我國臨床醫療所使用的醫療器械產品的生產中,主要有47大類、3000多個品種、11000多種規格的產品,但產品主要集中在常規設備等中低檔醫療器械,而高檔產品的生產較少,并在技術方面較為落后,嚴重影響我國醫藥衛生事業的發展。
(二)知識產權保護意識薄弱。知識產權制度對作為知識產品“生產基地”的醫學高等院校科研院所和臨床醫院的發展具有重大推動作用,但這一功能還沒有被生物醫藥科研人員和管理人員所認識,不少人對知識產權和知識產權保護的含義知之甚少。這種對知識產權保護的淡漠反映在對無償使用別人的成果習以為常,對自己的成果被別人仿冒、抄襲不以為然。這一現象應引起我國醫藥衛生事業管理者的高度重視。
(三)人員流失導致知識產權流失嚴重。近年來,由于科研人員流動數量日益增多,導致高校、科研院所擁有的知識產權流失狀況日益嚴重,這不僅挫傷了科研人員的積極性,侵犯了高校和科研院所的權益,而且直接影響了科技成果轉化的順利進行。
(四)管理不嚴導致知識產權無法保護。現在,大多數科技成果轉化采用技術轉讓方式。在這種合作中,由于合同簽訂不規范,責、權、利不清,或人與人之間的關系等,導致有意或無意的造成資產流失,同時不少管理者對這種現象并不介意,采取默認態度,造成知識產權無法保護的局面。
二、我國生物醫藥企業知識產權保護戰略
(一)建立健全知識產權保護制度。改革開放以來,我國用十幾年的時間,建立起比較完善的知識產權制度,初步與國際接軌,但我國生物醫藥企業的知識產權保護工作,在觀念的轉變、執法機制的形成、管理制度的完善、法律知識的普及、專業人才的培養以及司法、行政執法、行政管理、實施監督和法律咨詢服務等方面,仍存在空白,需要加快填補,使之臻于完善。知識產權保護不僅要解決立法問題,同時也要解決執法問題。一方面要嚴肅查處各類侵權、假冒等違法活動,逐步優化法律環境。另一方面要積極扶植我國生物制藥產業的形成和發展,努力提高醫藥行業企事業單位自身保護和運用知識產權的能力。
(二)提高全行業知識產權保護的意識與水平。針對當前生物醫藥企業的實際情況,特別是中醫藥現代化、國際化的趨勢,要提高全行業的知識產權保護意識和整體水平,深刻認識知識產權作為無形資產的重要價值及其在開拓、占領國內外市場、保護競爭優勢和發展后勁方面的積極作用,要從企事業單位科研、經營策略和發展戰略的高度重視和看待知識產權問題。
(三)充分發揮我國中醫藥企業的優勢。盡管我國在生物制藥領域優勢不大,但在中醫藥領域發展前景卻很廣闊。一是由于化學藥物具有一定的毒副作用,化學藥物將逐漸淡出而代之以生物制藥和中藥已成為一種必然趨勢。二是醫學模式的改變決定藥物治療的目的已由直接殺傷外源病原體轉化為調整生物體自身功能,這正是中醫藥的優勢所在。三是由于環境污染、生態平衡失調、醫源性藥源性疾病增加、老齡化社會來臨,導致疾病譜發生根本變化,傳統的化學藥物已遠不能滿足需要。近幾年來,在“崇尚自然”的潮流下,包括歐美在內的各國,把希望投向我國的中醫藥。隨著各國有關法規的建立健全,中醫藥進入醫療主流已成為不可逆轉的趨勢。四是在西歐,中醫藥已被列入醫療保險體系。在美國,由于民眾對中醫藥需求日盛,美國食品和藥品管理局已擬定了一部《天然藥物法規指南》,頒布實施后,處于“支流”狀況的中醫藥將轉向“主流”藥品。這為中醫藥進入國際市場提供了良好的契機和條件。中醫藥是我國唯一擁有自主知識產權的藥物,歐美國家已加大投入進行研究開發。如美國每年投資近1000萬美元在科研機構設立“替代醫學”博士后流動站,主要從事中醫藥的現代化研究,在應用中藥治療癌癥、疼痛、艾滋病等方面已取得進展,這給我國提出了嚴峻的挑戰。我國現有35大類、43種劑型、5000多種中成藥,經過長期臨床應用,許多方面優于西藥。如果能開發出三效(速效、長效、高效)、三小(毒性小、副作用小、用量小)、三便(儲存方便、攜帶方便、服用方便)的中成藥,將大大提高我國醫藥企業的競爭能力。
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區域產業是指在某一特定區域內,生產同類商品或提供同種服務的所有企業的集合,反映的主要是產業空間布局狀況以及由此所決定的區域間橫向經濟關系。生物工程相關產業涵蓋醫藥、食品、檢驗、環保、農業等領域⑤,產業相關集群的形成對于促進地方經濟建設,保障經濟、社會、環境與人的協調發展意義重大。
1.生物工程相關產業在國民經濟中的地位“十一五”以來,國務院批準了《促進生物產業加快發展的若干政策》和《生物產業發展“十一五”規劃》,大力推進生物技術研發和創新成果產業化,生物產業產值以年均22.9%的速度增長。《國務院關于印發生物產業發展規劃的通知》提出,到2015年,生物產業增加值占國內生產總值的比重將比2010年翻一番;到2020年,把生物產業發展成為國民經濟支柱產業。《國家“十二五”科學和技術發展規劃》和《國家“十二五”生物技術發展規劃》明確提出將“研究預防和早期診斷關鍵技術,顯著提高重大疾病診斷和防治能力”作為“人口與健康”重點領域的發展思路之一;將生物制藥技術列為重大支持方向之一;將食品安全列為民生科技示范重點,食品安全檢測產業將成為新型公益類重點資助領域。
2.吉林省生物工程相關產業發展現狀“振興東北老工業基地”、“長吉圖開發開放先導區”、“長春市國家級生物產業基地”等國家和地方的政策性投入,使吉林省生物工程領域產業的發展形成了比較優勢,已擁有長春生物制品研究所、通化東寶等一批大中型生物醫藥企業集團和一大批中小型生物醫藥研發和制藥企業,以及長春迪瑞、長春匯力、長春博德等體外診斷檢測試劑和儀器生產企業。2012年,相關產業整體呈現快速、強勁的發展勢頭,全年醫藥產業實現銷售產值1550億元以上,同比增長34.7%⑥。吉林省工業發展“十二五”規劃提出,在醫藥產業方面,將吉林省建設成為國內外具有重要影響的國家生物藥基地、中藥北藥基地;在醫療儀器設備及器械方面,提升醫療器械行業發展水平,加快補齊醫藥產業發展短板,重點發展多功能激光治療設備、臨床檢驗分析儀器等醫療檢驗儀器。到2015年,全省醫藥工業總產值達到2000億元,年均增長27%⑦。
3.吉林省生物工程相關產業高層次人才相對不足目前,吉林省生物技術制藥產業發展迅速,但企業創新能力薄弱、仿制藥比重較大;高端醫學儀器設備、中端試劑和儀器一體化被國外壟斷。原因之一是企業技術力量十分薄弱,缺少足夠的優秀創新人才,造成核心技術往往依賴引進,受制于人。生物工程產業是高技術產業,通過對相關產業調研發現:(1)生物產業飛速發展導致人才數量缺口加大;(2)產業創新能力提升導致高端人才匱乏;(3)國內外同行業的發展差距導致人才流失嚴重;(4)要突破國外技術壁壘需要生物醫學與機電一體化人才;(5)高技術產業經濟發展對人才實踐能力的要求攀升。因此,吉林省生物工程相關產業創新能力的提升和持續健康發展需要大批高層次實踐創新人才。《國家中長期生物技術人才發展規劃(2010-2020年)》指出,重點培養生物產業高端創新型人才、產業鏈關鍵環節專業人才;鼓勵企業與科研機構、高校聯合建立生物技術人才培養基地;建立人才及人才團隊在企業與科研院所之間流動的暢通渠道。目前,吉林省生物工程專業碩士學位授權單位僅3所,即吉林大學、吉林農業大學、中科院東北地理與農業生態研究所。3所招生單位為吉林省生物工程產業輸送了優秀人才,但在生物、醫學、光學、機電一體化人才培養方面尚不能滿足我省生物工程相關產業發展對人才的需求。
二、長春理工大學對生物工程專業碩士學位研究生培養體系建設的探索
1.多學科交叉融合,凝練專業特色,明確人才培養目標定位長春理工大學堅持生物、醫學、光學、機電等多學科交叉融合的辦學特色,結合吉林省生物醫藥、食品安全檢測工程產業等區域產業發展規劃,形成了生物醫學光機電一體化技術的生物工程優勢學科。涵蓋三個穩定的、特色鮮明的專業方向:(1)生物醫學檢驗工程,以國產化及自主創新的生物醫學檢驗試劑與配套光電檢驗儀器一體化技術為研發目標;(2)醫藥用生物反應器與監測設備工程,側重基因重組藥物的通用載體生物反應器構建與應用技術,以及細胞工廠配套光電顯微光電監控設備的研發;(3)食品安全檢測工程,側重食品中雌激素類、毒素、農藥殘留等污染物快速檢測試劑與配套光電檢測儀器的研發。為吉林省醫藥、衛生、食品、商檢等企事業單位培養具有創新能力的應用復合型高層次人才。
2.優化課程體系,構建雙師型導師隊伍,探索三對接人才培養模式整合教學與實踐優勢,按照專業方向的不同,采用分類培養的指導思想,突出知識背景交叉與能力培養并重的特色,設置了科學合理的課程體系,包括必修課(18學分)、公選課(10學分)、方向選修課(6學分)三個模塊,模塊間遵循“夯實基礎-提高能力-強化應用”的培養規律。教學團隊由企業專家、國外學者和校內教師組成,企業專家講授實踐性較強的課程,國外專家學者主講學科前沿性講座,突出實踐與前沿的兼顧。采取集體培養與個人負責相結合的指導方式,構建雙師型導師隊伍。導師組由具有副教授以上職稱或博士學位的校內教師,和具有高級專業技術職務或具有博士學位的合作單位專家組成。形成一支結構合理、學術思想活躍、教學科研與實踐經驗豐富的教學團隊。以實際項目為主要載體,融通基礎理論教學、前沿技術和實踐教學,構建“學研用”三位一體的人才培養模式。學習方式分為全日制學習方式,學制2.5年;非全日制學習方式,學制3年。培養方式為校企(行)聯合培養,對于全日制學生,1年在校理論學習,半年行(企)業頂崗實踐,1年結合崗位實踐內容完成畢業論文;對于非全日制學生,1年在校理論學習,半年企業頂崗實踐,1.5年結合崗位實踐內容完成畢業論文。實現了人才培養與合作單位、生源層次、業界需求的對接,學校和用人單位的無縫連接。
3.建立校企聯盟,拓展實踐教學基地,全面提升人才實踐創新能力專業學位研究生培養的重點在于實踐和創新能力的培養,企業和行業參與高校專業學位研究生教育是保證專業學位研究生教育質量的重要手段⑧。因此,通過校企合作和優勢互補,建立工程實踐基地,實現研究生聯合培養,已成為提升工程碩士研究生實踐能力的重中之重。長春理工大學與相關企業在聯合攻關、學術交流、學生就業、本科生實習等方面進行合作的基礎上,建立了生物工程專業碩士培養的校企聯盟。目前,與長春生物制品所有限公司、長春迪瑞醫療科技股份有限公司等15家企事業單位簽署了實踐基地合作協議,形成了以吉林省為中心,輻射北京、上海等地的穩定的校外實踐教學基地。此外,校內建設的與該學科直接相關的實踐教學平臺有生命科學基礎實驗中心,吉林省生物檢測工程實驗室和吉林省中藥生物工程二級實驗室2個省級重點實驗室,2個學校參股的集生物醫學光機電一體化研發與生產的高新技術企業。目前,已投入建設經費3000余萬元。校內外實踐基地的建設,為學生提供了充足的實踐機會,使學生在讀期間能參與企業生產、關鍵技術攻關和新產品研發,全面提升了人才的創新實踐能力和就業競爭力。
4.“產學研”聯動,以科研合作為紐帶,保障學位論文的先進性與實用性“產學研”合作教育的本質特征是尋求高等教育自身規律與現實社會對人才需求之間矛盾的解決⑨。通過“產學研”合作教育,實現教學、科研、生產三結合,能更有效地提高辦學水平和人才培養質量,克服高等教育脫離社會實踐需要的傾向,增強其社會適應能力和生存能力⑩。自2000年以來,我校先后與中國藥品生物制品檢定所、中國食品檢驗檢疫研究院、長春生物制品所有限公司、長春百克藥業有限責任公司、長春迪瑞醫療科技股份有限公司、吉林省紫辰光電有限公司等多家企業,聯合完成了國家級、省級和橫向科研項目17項,累積科研經費達2000余萬元。以科研合作為紐帶,將科研項目立項、研發推廣過程與生物工程專業碩士培養相結合,形成了“產學研”聯動模式,增進了學校與企業間的合作交流。學生畢業論文選題結合專業方向、校企聯合攻關項目和企業實際需求,鼓勵原始創新或集成創新。學生在校內和校外導師的共同指導下,掌握了扎實的專業理論基礎和先進的實踐技術手段,具備了綜合運用科學理論和技術方法解決實際工程技術問題的能力,保障了學位論文的先進性與實用性。