時間:2023-06-29 16:42:28
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中圖分類號:FQ81文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
一、生物技術(shù)的基本特征
生物技術(shù)也稱生物工程,它是在分子生物學(xué)基礎(chǔ)上建立的、為創(chuàng)建新的生物類型或新生物機能的實用技術(shù),是現(xiàn)代生物科學(xué)和工程技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。具體而言,生物工程技術(shù)包括轉(zhuǎn)基因植物、動物生物技術(shù)、農(nóng)作物的分子育種技術(shù)、納米生物技術(shù)、重要疾病的生物治療等;基因操作技術(shù)包括人類功能基因組研究、重要動植物功能基因組研究等;生物信息技術(shù)包括生物信息的獲取與開發(fā)、加工與利用,以及結(jié)構(gòu)基因組和蛋白質(zhì)組學(xué)研究、藥物篩選、小分子藥物設(shè)計等;創(chuàng)新藥物和產(chǎn)業(yè)化開發(fā)上,將重點建立完善的藥物篩選體系、研制重要藥物品種、實驗室建設(shè)、藥物制劑技術(shù)等。生物技術(shù)有五個方面的特征:
1、大科學(xué)工程研究方式的出現(xiàn)。20世紀(jì)八十年代中期開始的基因組的研究,使得生物技術(shù)的研究從作坊式轉(zhuǎn)而進入了大科學(xué)的運作方式?;蚪M研究以人類基因組為代表,其研究對象是一個非常復(fù)雜的系統(tǒng),要在整體上破譯遺傳信息,不可能用以前零敲碎打的方式,而是采用了其他學(xué)科的一些運作方式,包括大規(guī)模、高通量、信息化的工業(yè)運作方式。由于人類基因組計劃對產(chǎn)業(yè)的巨大帶動作用,引起實業(yè)界濃厚的投資興趣,投資量逐年遞增。
2、精細(xì)分析和廣闊綜合的統(tǒng)一。生物技術(shù)在分子、細(xì)胞、組織、器官、整體乃至群體的多層次、全方位研究,以及生物技術(shù)與數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、信息科學(xué)的前所未有的整合,使得很多生命系統(tǒng)復(fù)雜問題的解決出現(xiàn)了可能。
3、科學(xué)進步和技術(shù)革命互為因果。生物技術(shù)的每一次突破,都與技術(shù)革命相關(guān),科學(xué)與技術(shù)之間的界限也是越來越模糊了。
4、基礎(chǔ)與應(yīng)用的結(jié)合。生物技術(shù)與醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)有著不可分割的聯(lián)系,是這些應(yīng)用學(xué)科的基礎(chǔ),也能從應(yīng)用學(xué)科中獲取基礎(chǔ)研究的源頭活水。很多重大社會需求的問題會構(gòu)成揭示自然規(guī)律的一些重大科學(xué)工程的出發(fā)點,如對艾滋病、腫瘤、人口控制、抗病蟲植物等方面的研究。
5、產(chǎn)業(yè)化的速度大大加快。各種生物技術(shù)的發(fā)展,使得生物技術(shù)基礎(chǔ)研究到實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的距離較之以往大大縮短。
二、生物技術(shù)的創(chuàng)新前景
世界生物技術(shù)在21世紀(jì)的發(fā)展取決于技術(shù)平臺的寬度和高度,預(yù)計未來將形成幾個新的生物技術(shù)平臺,這些平臺的建立,將使生物技術(shù)的發(fā)展令人難以預(yù)測。
生物技術(shù)已有三個平臺,即DNA重組、細(xì)胞培養(yǎng)和DNA芯片,已經(jīng)取得了相當(dāng)成果,培育出了新的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)。預(yù)計在本世紀(jì)還會形成幾個新的平臺。
1、基因組平臺。目前已有數(shù)十種微生物和4種模式生物的基因組全序列已進入數(shù)據(jù)庫,人類基因全序列草圖也剛完成,這意味著有數(shù)十萬計的基因及其編碼的蛋白質(zhì)可供基因工程和蛋白質(zhì)工程的操作,從而大大擴展了生物技術(shù)的產(chǎn)業(yè)范圍。
2、生物芯片平臺。它是分子生物學(xué)與化學(xué)和物理領(lǐng)域的多種高新技術(shù)的交叉和融合。從DNA芯片延伸到含各種生物大分子的硅片最終將與納米技術(shù)相結(jié)合,使離體操作的芯片發(fā)展成為可在活體內(nèi)執(zhí)行某種功能的組件。
3、細(xì)胞生物學(xué)平臺。它是克隆動物和克隆組織器官的基礎(chǔ)。
4、生物信息學(xué)平臺。目前,生物信息學(xué)已經(jīng)廣泛用于基因組和蛋白質(zhì)組的研究,但是隨著大多數(shù)基因和蛋白質(zhì)功能的闡明,將會出現(xiàn)一個新的發(fā)展前景,這就是在計算機上模擬細(xì)胞內(nèi)和機體內(nèi)的生化代謝過程,甚至模擬進化的歷程,這將使生物學(xué)真正進入理論生物學(xué)的新時期。
5、神經(jīng)科學(xué)平臺。目前,國際上正在醞釀開發(fā)神經(jīng)生物學(xué)的大計劃。人類的高級神經(jīng)活動如感覺、認(rèn)知和思維終將在分子水平和細(xì)胞水平上被解析。除了可以預(yù)計的上述5個平臺外,還會有新的平臺出現(xiàn),生物技術(shù)的發(fā)展前景是難以估量的。
三、生物技術(shù)的應(yīng)用
生物技術(shù)作為21世紀(jì)高新技術(shù)的核心,對人類解決面臨的食物、資源、健康、環(huán)境等重大問題將發(fā)揮越來越大的作用。大力發(fā)展生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)已成為世界各國經(jīng)濟發(fā)展的戰(zhàn)略重點。近十幾年是世界生物技術(shù)迅速發(fā)展時期,無論在基礎(chǔ)研究方面還是在應(yīng)用開發(fā)方面,都取得了令人矚目的成就,生物技術(shù)的研究成果越來越廣泛地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、輕工食品、海洋開發(fā)及環(huán)境保護等多個領(lǐng)域。生物技術(shù)將是21世紀(jì)的主導(dǎo)技術(shù)之一,甚至可能引發(fā)一次新的工業(yè)革命,對人類社會的生產(chǎn)、生活各方面必將產(chǎn)生全面而深刻的影響。
1、農(nóng)業(yè)生物技術(shù)。近幾年來,國際農(nóng)業(yè)生物技術(shù)發(fā)展之快,對農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的改善和產(chǎn)量增加的作用之大,已引起世界各國政府和科學(xué)家的高度重視。農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域中研究最活躍的是應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù),將目的基因?qū)雱又参矬w內(nèi),對家畜、家禽及農(nóng)作物進行品種改良,從而獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病蟲害的轉(zhuǎn)基因動植物新品種,達(dá)到充分提高資源利用效率、降低生產(chǎn)成本的目的。
2、海洋生物技術(shù)。海洋生物學(xué)與生物技術(shù)相結(jié)合,產(chǎn)生了海洋生物技術(shù)這一新的領(lǐng)域。海洋生物技術(shù)作為加速開發(fā)利用海洋生物資源、改良海洋生物品種、提高海產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)量和質(zhì)量、獲取有特殊藥用和保健價值的生物活性物質(zhì)的新途徑,越來越受到人們的重視,許多國家已將海洋生物技術(shù)作為21世紀(jì)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。
3、輕工、食品生物技術(shù)。輕工、食品行業(yè)是生物技術(shù)應(yīng)用的重要領(lǐng)域之一,主要體現(xiàn)在以下三個方面:一是利用生物技術(shù)進行農(nóng)副原料加工直接制成商品,如發(fā)酵制品、釀造等產(chǎn)品;二是以生物技術(shù)產(chǎn)品為基礎(chǔ),進行二次開發(fā)形成的新產(chǎn)業(yè),如低聚糖加酶洗滌劑、高果糖漿等;三是以生物技術(shù)為手段對傳統(tǒng)工藝進行改造,從而降低消耗、提高產(chǎn)品質(zhì)量。
4、醫(yī)藥生物技術(shù)。醫(yī)藥生物技術(shù)是生物技術(shù)研究開發(fā)的熱點,近十多年來一些發(fā)達(dá)國家投放大量的人財物力研究和開發(fā)醫(yī)藥領(lǐng)域的生物技術(shù),已取得新的進展,其中基因治療技術(shù)和新型生物藥劑方面的開發(fā)應(yīng)用最為廣泛。
5、其他生物技術(shù)。隨著世界生物技術(shù)的迅速發(fā)展,生物技術(shù)除廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、海洋、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域外,在其他諸如環(huán)境保護、石油化工等領(lǐng)域也開展了大量的研究工作。
四、生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢
生物技術(shù)的發(fā)展培育了一個完全嶄新的、大有前途的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。生物技術(shù)投資包括公共投資和私人投資。生物技術(shù)誘發(fā)生產(chǎn)力的提高是公共和私人部門投資于生物技術(shù)領(lǐng)域的主要動因?;蚪M產(chǎn)業(yè)將成為21世紀(jì)的朝陽產(chǎn)業(yè),它的巨大經(jīng)濟效益吸引著投資商和企業(yè)向這一領(lǐng)域匯集。
從20世紀(jì)七八十年代開始,生物技術(shù)逐漸在整個自然科學(xué)的發(fā)展中占據(jù)了“龍頭”地位。例如,20世紀(jì)末,美國的博士學(xué)位獲得者中51%從事生物技術(shù)研究;在全球500強大公司的前50位中,生物制藥企業(yè)有13家,其資本利潤率接近20%,遠(yuǎn)高于信息產(chǎn)業(yè)??梢?,生物技術(shù)對社會、經(jīng)濟的影響是非常重要的。
美國是現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展較早的國家,生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)已具有一定的規(guī)模,無論是在研究水平和投資強度、還是在產(chǎn)業(yè)規(guī)模和市場份額上,美國均領(lǐng)先于世界。美國擁有世界上約一半的生物技術(shù)公司和一半的生物技術(shù)專利;美國生物技術(shù)產(chǎn)品的銷售額占全球生物技術(shù)產(chǎn)品市場的90%以上。
目前,60%以上的生物技術(shù)成果用于醫(yī)藥工業(yè),用來開發(fā)特色新藥或改良傳統(tǒng)醫(yī)藥,由此引發(fā)了醫(yī)藥工業(yè)的重大變革。眾所周知,醫(yī)藥業(yè)是一項高技術(shù)產(chǎn)業(yè),生物醫(yī)藥則如皇冠上的寶石,耀眼奪目卻有些可望而不可即。其原因是:它需要資金、技術(shù)大規(guī)模地投入。于是,一種能匯聚市場上一切偏好風(fēng)險的投資者的資金,并將之投入到需要融資的企業(yè)中去的新型投資方式――風(fēng)險投資就應(yīng)運而生。
生物技術(shù)是21世紀(jì)最具發(fā)展前景的高科技產(chǎn)業(yè)。我國在部分領(lǐng)域,如人類基因組研究及疾病相關(guān)基因研究、植物基因圖譜、轉(zhuǎn)基因動物、基因芯片、干細(xì)胞研究有明顯進展,取得了較好的成績。據(jù)有關(guān)部門預(yù)測,未來幾年中國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的年均增長率不低于25%。雖然中國生物科技領(lǐng)域起步較晚,整體水平落后,但中國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)蘊含著巨大的發(fā)展?jié)摿兔篮玫那熬?,它必將成為中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)中最具活力的成長點之一,并躋身于國際先進生物技術(shù)的前列。
(作者單位:1,2.武漢科技大學(xué)中南分校生命科學(xué)學(xué)院;3.武漢江夏區(qū)第一中學(xué))
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2改革實踐教學(xué)手段
傳統(tǒng)教學(xué)所采用的教學(xué)方法通常是教師把實驗原理和方法一講,然后學(xué)生依據(jù)實驗步驟操作。因為許多實驗儀器、用品、藥品學(xué)生都是首次接觸,對其操作方法、注意事項以及實驗中會出現(xiàn)的問題等會注意不到。最終,就會導(dǎo)致實驗結(jié)果不理想,甚至實驗失敗。計算機技術(shù)的普及使得多媒體教學(xué)成為本科理論教學(xué)中常用的教學(xué)手段,但在實驗教學(xué)中應(yīng)用還較少。生物技術(shù)專業(yè)的許多實驗,如,細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)、基因工程等課程的實驗,都是在分子水平進行的,實驗中的一些現(xiàn)象學(xué)生很難用肉眼觀察到,造成學(xué)生對實驗原理的理解困難和實驗操作的困難。如果利用多媒體來對相關(guān)實驗內(nèi)容和操作進行演示,上述困難就能迎刃而解。如,分子生物學(xué)實驗中的瓊脂糖凝膠電泳技術(shù),在原理部分,教師雖然講到通過溶解瓊脂糖再降溫使得瓊脂糖凝固,就能形成具有一定網(wǎng)孔的凝膠,不同分子量的DNA通過凝膠后就可以按照分子量的不同而分離。但是學(xué)生在理解的時候還是有一定的困難,通過多媒體動畫,學(xué)生就可以直觀地看到凝膠形成的過程以及不同分子量的DNA在凝膠中泳動的情況,進而牢固掌握實驗原理。另外在加樣的技術(shù)環(huán)節(jié),教師雖然可以親身示范,但是由于每堂課的學(xué)生較多和時間限制,教師不可能對學(xué)生進行一一的示范,這樣學(xué)生在加樣時就很難掌握正確的加樣方法。而通過多媒體錄像,學(xué)生可以清晰地看到加樣過程,以及各種錯誤操作可能造成的后果,進而在實驗操作中就能夠進行正確的操作,避免錯誤的操作,達(dá)到實驗成功的目的。
3積極籌建實習(xí)實踐基地
生物技術(shù)是一個實踐性很強的專業(yè),所學(xué)知識必須同生產(chǎn)實踐聯(lián)系起來,這一點需通過實習(xí)、社會實踐等環(huán)節(jié)才能實現(xiàn)。因此,我校生物技術(shù)專業(yè)在多門課程中設(shè)立了實習(xí)環(huán)節(jié)。校外實踐教學(xué)基地是聯(lián)系學(xué)校和社會的橋梁,是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用多學(xué)科知識去解決實際問題的紐帶,也是大學(xué)生動手能力和創(chuàng)新意識培養(yǎng)的一個關(guān)鍵所在。目前,我校生物技術(shù)專業(yè)已在關(guān)山建立了植物學(xué)實習(xí)基地,另外,我省有一些大型的生物公司,如,洛陽市的華美生物工程公司、新鄉(xiāng)市的華蘭生物工程公司等,這些為我校生物技術(shù)的詩句基地建設(shè)提供了有利的條件。
4鼓勵學(xué)生參與科學(xué)研究
深耕玉米產(chǎn)業(yè)鏈搭建產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新平臺
山東福洋生物科技有限公司位于環(huán)境秀麗、交通便利的山東省平原經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū),是以精細(xì)化工和生物工程為主業(yè)的高新技術(shù)企業(yè)。
創(chuàng)新首先要解決創(chuàng)新什么的問題。隨著經(jīng)濟全球化發(fā)展,市場競爭逐漸從單一技術(shù)與產(chǎn)品的競爭轉(zhuǎn)向產(chǎn)業(yè)鏈競爭。福洋生物自2009年創(chuàng)立之初就將技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略作為所有戰(zhàn)略的前提,把系統(tǒng)集成創(chuàng)新作為公司科技創(chuàng)新的主要方向——朝著“發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,打造百億強企,帶領(lǐng)百萬農(nóng)民致富”的目標(biāo)快速邁進。3年來,福洋按照“資源——產(chǎn)品——再生資源”的反饋式流程,構(gòu)建了獨具特色的五級循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈。從綠色種植到飼料,從食品加工到規(guī)模養(yǎng)殖,再到包裝運輸業(yè),步步生金。不但使企業(yè)實現(xiàn)了科學(xué)、跨越發(fā)展,而且?guī)又苓?0萬農(nóng)民走上致富之路,形成了一條強企富農(nóng)的金色鏈條。
無論是拉長還是縮短產(chǎn)業(yè)鏈,都是在向上游的設(shè)計研發(fā)和下游的
品牌營銷延伸,都是企業(yè)在穩(wěn)增長的基礎(chǔ)上謀求轉(zhuǎn)型升級。在發(fā)展農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟過程中,福洋深耕玉米產(chǎn)業(yè)鏈,建立了穩(wěn)定的農(nóng)產(chǎn)品種植基地,帶動玉米種植基地20多萬畝,搭建了產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新平臺:玉米深加工的玉米蛋白粉、玉米纖維、胚芽餅等副產(chǎn)品作為極好的飼料促進了當(dāng)?shù)仫暳蠘I(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展;福洋物流中心、龍門物流園、平原運輸服務(wù)公司等多個物流公司及以食品業(yè)、包裝業(yè)等為重點的第三產(chǎn)業(yè)也因福洋的發(fā)展而日益壯大。
目前,以福洋的產(chǎn)品為原料帶動的生豬存欄已達(dá)4萬余頭,雞鴨養(yǎng)殖2萬余只,聯(lián)結(jié)農(nóng)民每戶年增收5000元以上,每年可使農(nóng)民增收2000萬元,有力提升了當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)經(jīng)濟效益。由于公司為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟和社會發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn),公司董事長兼總經(jīng)理張雷達(dá)榮獲德州市優(yōu)秀企業(yè)家、勞動模范等榮譽稱號。
為進一步增強農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)的科技支撐作用,建立和完善山東地方特色玉米產(chǎn)業(yè)的科技型創(chuàng)新平臺,福洋將繼續(xù)堅持科技創(chuàng)新加速產(chǎn)業(yè)鏈的全方位延伸,爭取在五年內(nèi)完成變性淀粉系列產(chǎn)品、生物法制備赤蘚糖醇、葡萄糖酸鈉等項目技術(shù)的再提高,完成谷氨酰胺、海藻糖等新產(chǎn)品、新項目的開發(fā)與建設(shè),成就高精尖產(chǎn)品和高技術(shù),建立發(fā)展?jié)摿薮蟮漠a(chǎn)品體系,不斷培育企業(yè)新的經(jīng)濟增長點,促進福洋公司長足、快速、健康的發(fā)展。
產(chǎn)品創(chuàng)新:以技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略統(tǒng)領(lǐng)創(chuàng)新發(fā)展
產(chǎn)品創(chuàng)新是企業(yè)發(fā)展的不竭動力。作為國內(nèi)第一家規(guī)?;T逄巧a(chǎn)企業(yè),福洋生物正全力興建年產(chǎn)3000噸海藻糖及20000噸麥芽糖醇的重點項目。該項目以淀粉為原料,采用微生物發(fā)酵技術(shù),新上三效蒸發(fā)器、離心機、振動硫化床,離子交換柱、結(jié)晶罐等主要設(shè)備600余臺套。該項目總投資2.6億元,計劃今年7月份開工建設(shè),2014年6月底正式竣工投產(chǎn)。
麥芽糖醇及海藻糖是高檔功能性糖醇產(chǎn)品在食品、化狀品和醫(yī)藥領(lǐng)域都具有良好的應(yīng)用前景,目前主要依靠進口,國內(nèi)年市場需求量在3萬噸左右,市場需求不斷增長;麥芽糖國內(nèi)市場需求300萬噸,產(chǎn)量在100萬噸左右;麥芽糖醇國內(nèi)需求量40萬噸,產(chǎn)量在30萬噸。投產(chǎn)后年均銷售收入3億元,凈利潤8300萬元,上繳稅金3500多萬元。
目前,具有國際先進技術(shù)水平的海藻糖及麥芽糖醇項目列入山東省自主創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化重大專項,已獲國家專利5項,獲山東省科技進步二等獎一項。通過該項目的科學(xué)建設(shè),將進一步發(fā)揮福洋生物省農(nóng)字號龍頭企業(yè)的積極作用,助力企業(yè)發(fā)展騰飛。
“十二五”期間,福洋生物將進一步加大科技投入,集成農(nóng)產(chǎn)品加工的各類要素,優(yōu)化、完善、提升釀造產(chǎn)業(yè)循環(huán)發(fā)展模式,推動玉米深加工、農(nóng)產(chǎn)品流通貿(mào)易、配套產(chǎn)業(yè)、現(xiàn)代服務(wù)業(yè)聯(lián)動的閉合式循環(huán),充分發(fā)揮福洋生物科技產(chǎn)業(yè)鏈的巨大合力。
科技興企,構(gòu)筑人才資源新高地
作為一個創(chuàng)立僅3年的民營公司,缺乏政策和資金優(yōu)勢,福洋公司是靠什么發(fā)展起來的?是如何將技術(shù)創(chuàng)新工作落到實處的?——人才和技術(shù)優(yōu)勢為福洋發(fā)展做出有力支撐。董事長張雷達(dá)認(rèn)為,關(guān)鍵是創(chuàng)新機制,核心就是最大程度地激發(fā)創(chuàng)新人才的動力和活力。
福洋公司以“年輕、知識、創(chuàng)新”作為企業(yè)的發(fā)展思路,不斷完善技術(shù)創(chuàng)新的體制和機制,始終把人才作為技術(shù)創(chuàng)新核心要素,不斷激發(fā)創(chuàng)新的動力與活力。在技術(shù)創(chuàng)新機制和創(chuàng)新團隊建設(shè)上有以下幾點經(jīng)驗。
一是實施人才強企戰(zhàn)略,加強創(chuàng)新人才隊伍建設(shè)。公司注重科技創(chuàng)新,建有省級高標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)技術(shù)中心、省級院士工作站、山東省葡萄糖酸衍生物工程技術(shù)研究中心。與山東輕工業(yè)學(xué)院、上海華東理工大學(xué)、南京工業(yè)大學(xué)合作建立了生物技術(shù)產(chǎn)學(xué)研基地。2012年4月公司與國家生化中心(上海)建立生物發(fā)酵聯(lián)合研發(fā)中心。目前,公司700名職工隊伍中,科研人員46人,其中研究生12人,本科生26人。
二是建立技術(shù)創(chuàng)新激勵機制。通過建立健全人才的培養(yǎng)、使用、激勵和保障機制,福洋施行津貼向一線傾斜、向科技骨干傾斜,制定榮譽獎勵、專家管理、特殊津貼等管理辦法,對貢獻(xiàn)突出的科技骨干實行政治待遇、榮譽獎勵、推舉專家、培訓(xùn)深造、職稱評優(yōu)“五優(yōu)先”,極大地激發(fā)了人才的創(chuàng)新激情和活力。2010年公司設(shè)立創(chuàng)新獎和貢獻(xiàn)獎,對獲獎同志在公司的工作會上進行表彰與宣傳,此項舉措進一步加強了對技術(shù)骨干人才的精神和物質(zhì)獎勵力度,對鼓勵一線科技人員大膽創(chuàng)新和創(chuàng)造發(fā)揮了很好的示范作用。
三是建立有效的創(chuàng)新投入機制。3年來,公司在積極爭取國家投入的同時,不斷加大技術(shù)創(chuàng)新的自主投入力度,使得公司自主投入占主營業(yè)務(wù)收入比例連年突破5%,同時在公司內(nèi)部建立相對配套的技術(shù)創(chuàng)新投入機制。如,統(tǒng)籌研發(fā)項目——除國家投入外,公司還有相應(yīng)的配套投入,雙管齊下形成共同投入機制。另外,公司將研發(fā)投入作為考核的重要指標(biāo),要求每年必須增加經(jīng)費投入。
正是技術(shù)創(chuàng)新機制和創(chuàng)新團隊建設(shè)多點發(fā)力,確保了福洋生物人才高地逐漸形成,為培育和開辟新的技術(shù)和經(jīng)濟增長點提供了重要保障。
產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合,打造產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟
當(dāng)今社會,科技日新月異,競爭日趨劇烈,誰掌握了高科技,誰就搶占了發(fā)展的制高點,誰就贏得了市場的主動權(quán)。福洋公司把科技創(chuàng)新、技術(shù)進步、產(chǎn)業(yè)升級作為企業(yè)生存和發(fā)展的主要任務(wù)來抓。
在發(fā)展過程中,福洋生物堅持實施對外合作的戰(zhàn)略模式,積極主動、廣泛深入地與國內(nèi)外高等院校和企業(yè)開展各種形式的合作。以公司技術(shù)中心為具體實施單位,福洋已與10多家高等院校和企業(yè)開展合作,并擁有多家技術(shù)輻射單位,積極推行技術(shù)和成果轉(zhuǎn)化。
合創(chuàng)科技成效顯著。3年來,公司先后研發(fā)儲備變性淀粉、有機酸、糖醇系列產(chǎn)品20余個,申請國家專利15項,三項成果通過省級科技成果鑒定,兩項成果獲山東省科技進步二等獎,技術(shù)水平均達(dá)到國際先進。由于創(chuàng)新成果和區(qū)域經(jīng)濟帶動作用突出,2012年公司被評為“山東省高新技術(shù)企業(yè)”。
獨木不成林。在確保海藻糖項目順利建設(shè)的同時,公司計劃今年下半年再投入2.3億元,建設(shè)年產(chǎn)8萬噸葡萄糖酸鈉項目,力爭2014年上半年順利投產(chǎn)。項目采用國際先進的生物發(fā)酵技術(shù),產(chǎn)品市場前景廣闊。該項目的優(yōu)勢:一是成本低。以公司自有淀粉為原料,原料豐富,價格低、質(zhì)量好;二是經(jīng)驗豐富。前期6萬噸葡萄糖酸鈉項目積累了豐富經(jīng)驗,開拓了廣闊的海內(nèi)外市場;三是科研實力雄厚。繼續(xù)借力聯(lián)合研發(fā)中心及山輕工在菌種優(yōu)化、工藝改進、降低生產(chǎn)成本等方面進行攻關(guān)。目前,華理已將該課題列入十二五期間三項重點課題之一,配備4博、2碩的科研力量。該項目建成后年可實現(xiàn)銷售收入5億元,利稅8000萬元,經(jīng)濟效益和社會效益顯著。
2全面整合校內(nèi)資源,建立實踐教學(xué)綜合平臺
實踐教學(xué)體系的實現(xiàn)有賴于校內(nèi)校外的實踐教學(xué)資源。由于歷史等原因校內(nèi)資源存在單位分塊管理,重復(fù)建設(shè),資源利用率低下的現(xiàn)象,嚴(yán)重地制約了新的實踐教學(xué)體系的實施。因此,整合校內(nèi)資源,構(gòu)建實踐教學(xué)綜合平臺成為改善實踐教學(xué)條件的必由之路。整合資源并不只是將相關(guān)儀器設(shè)備簡單的拼湊在一起,它既包括儀器設(shè)備等硬件的整合,也包括相應(yīng)的人力資源整合,還包括創(chuàng)新管理機制和運行模式等軟件資源的建設(shè)。近年來,成都大學(xué)生物技術(shù)類實踐教學(xué)資源的整合分兩步進行:一是先在生物產(chǎn)業(yè)學(xué)院內(nèi)進行;二是在全校范圍內(nèi)進行。生物產(chǎn)業(yè)學(xué)院院內(nèi)實踐教學(xué)資源的整合:成立了成都大學(xué)生物技術(shù)與產(chǎn)業(yè)學(xué)院基礎(chǔ)實驗教學(xué)中心。該中心由基礎(chǔ)化學(xué)實驗室、基礎(chǔ)生物學(xué)實驗室、現(xiàn)代儀器分析實驗室三部分組成。該中心將原本分散在生物產(chǎn)業(yè)學(xué)院各學(xué)科、各實驗室的儀器設(shè)備進行了全面清理,根據(jù)需要進行整合,淘汰了一些落后的儀器設(shè)備,補充了一些先進的儀器設(shè)備,切實保證基礎(chǔ)實驗中心具有先進的教學(xué)條件。中心建成后,滿足了全校生物技術(shù)有關(guān)專業(yè)的學(xué)生從大一到大三的各門基礎(chǔ)實驗課程的實驗教學(xué)需求。學(xué)院擁有專業(yè)實驗室及省部級高水平實驗室,如農(nóng)業(yè)部國家雜糧加工技術(shù)研發(fā)分中心、肉類加工四川省重點實驗室、食品加工四川省高校重點實驗室、藥食同源植物資源開發(fā)四川省高校重點實驗室等,承擔(dān)了生物技術(shù)有關(guān)專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計及大學(xué)生創(chuàng)新性項目實踐指導(dǎo)。中心與專業(yè)實驗室形成相互依托、相互支撐,共同滿足學(xué)校各生物技術(shù)類專業(yè)實踐教學(xué)的需要。全校范圍內(nèi)生物技術(shù)相關(guān)實踐教學(xué)資源的整合:生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)是四川省及成都市“十二五”重點發(fā)展的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一。為了滿足成都生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要,2009年,學(xué)校又對生物產(chǎn)業(yè)學(xué)院、醫(yī)護學(xué)院及附屬醫(yī)院的實踐教學(xué)資源進行整合,建立了“生物醫(yī)藥基礎(chǔ)實驗教學(xué)中心”,形成了由生物產(chǎn)業(yè)學(xué)院、醫(yī)護學(xué)院、體育學(xué)院、附屬醫(yī)院等單位參與的健康產(chǎn)業(yè)大專業(yè)平臺。該中心采用“行業(yè)導(dǎo)向的高素質(zhì)應(yīng)用型人才”培養(yǎng)模式,建立了“實驗室-工程實訓(xùn)中心-企業(yè)(教學(xué)實習(xí)基地)”三級實踐教學(xué)體系。目前承擔(dān)57門課程的實驗教學(xué)任務(wù),覆蓋全校8個專業(yè)2000余名學(xué)生,年授課14.3萬人學(xué)時。中心在在基礎(chǔ)實驗訓(xùn)練的基礎(chǔ)上,公布創(chuàng)新性實驗課題,選拔部分高年級優(yōu)秀學(xué)生在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,開展創(chuàng)新性研究;并按照行業(yè)導(dǎo)向的高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式,建立了服務(wù)地方的實驗室開放管理體制,充分發(fā)揮實驗中心在應(yīng)用型人才培養(yǎng),服務(wù)地方的示范作用。
3創(chuàng)新校企聯(lián)合人才培養(yǎng)機制,建立校外工程實踐基地
《四川省“十二五”戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》(川辦發(fā)〔2011〕74號)提出,生物產(chǎn)業(yè)是四川五大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一,應(yīng)重點發(fā)展生物醫(yī)藥、生物農(nóng)業(yè)、生物制造及生物技術(shù)服務(wù)?!冻啥际猩镝t(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》(2009-2012年)提出,力爭到2012年成都市的生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟總量達(dá)900億元,銷售收入過億元企業(yè)80家,銷售額過億元產(chǎn)品30個;建成國內(nèi)重要的生物醫(yī)藥研發(fā)創(chuàng)新中心、產(chǎn)業(yè)孵化中心和醫(yī)藥貿(mào)易中心,成為特色鮮明的國家生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)基地。成都市大力發(fā)展生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè),四川省大力發(fā)展生物醫(yī)藥、生物農(nóng)業(yè)、生物制造及生物技術(shù)服務(wù)等,為學(xué)校生物技術(shù)有關(guān)專業(yè)的教學(xué)提供了良好的實踐條件。學(xué)校利用自身的學(xué)科與地方特色,加強與行業(yè)企業(yè)的合作,建設(shè)了一批特色鮮明、長期穩(wěn)定的校外工程實踐教學(xué)基地,拓展了學(xué)生的教學(xué)實踐及就業(yè)空間。其中,包括與成都康弘集團、雨潤(內(nèi)江)公司等長期合作,學(xué)??蛇x送高年級學(xué)生進入該企業(yè)實習(xí)基地實習(xí),其畢業(yè)設(shè)計、論文可與企業(yè)需求產(chǎn)品研發(fā)及生產(chǎn)結(jié)合,學(xué)校教師可與企業(yè)進行科研合作等;與成都佳享食品有限公司和成都希望食品有限公司分別簽訂了共建實習(xí)就業(yè)基地協(xié)議和產(chǎn)學(xué)研合作協(xié)議,約定在人才培養(yǎng)、就業(yè)促進、科研和項目開發(fā)、重點實驗室建設(shè)等方面開展全面深入的合作。成都希望食品有限公司從2009年開始在學(xué)校生物產(chǎn)業(yè)學(xué)院設(shè)立“美好”獎學(xué)金,用于獎勵品學(xué)兼優(yōu)的生物學(xué)子。
4服務(wù)地方,政產(chǎn)學(xué)研結(jié)合
政產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的理論基礎(chǔ)是HenryEtzkowitz于1997年提出的三螺旋模型創(chuàng)新結(jié)構(gòu)理論(TripleHe-lix)。根據(jù)該理論,一個國家或地區(qū)的創(chuàng)新由政府、產(chǎn)業(yè)(企業(yè),含企業(yè)性質(zhì)的科研院所)及大學(xué)(含事業(yè)性質(zhì)的科研院所)三種力量相互關(guān)聯(lián)、共同推動。在創(chuàng)新系統(tǒng)中:企業(yè)承擔(dān)的職責(zé)以技術(shù)創(chuàng)新、知識創(chuàng)新、技術(shù)轉(zhuǎn)移及知識應(yīng)用為主,同時進行知識傳播;大學(xué)承擔(dān)的職責(zé)以傳播知識、培養(yǎng)高素質(zhì)人才為主,同時進行知識創(chuàng)新與知識轉(zhuǎn)移;政府的職責(zé)主要是組織創(chuàng)新活動,為創(chuàng)新活動創(chuàng)造良好的條件及環(huán)境,進行宏觀調(diào)控,提供政策指導(dǎo)及服務(wù),促進產(chǎn)學(xué)間交流等[4-5]。因此,有效推動生物技術(shù)與生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最佳模式是政產(chǎn)學(xué)研結(jié)合模式。成都市在“十一五”及“十二五”規(guī)劃中,都將生物醫(yī)學(xué)產(chǎn)業(yè)列為重點發(fā)展的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。成都大學(xué)為滿足成都產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要,在生物技術(shù)及相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)上,積極探索,整合與利用成都相關(guān)企業(yè)、成都市政府有關(guān)部門及學(xué)校生物產(chǎn)業(yè)學(xué)院、醫(yī)護學(xué)院、體育學(xué)院、附屬醫(yī)院等單位的資源,構(gòu)建了以生物技術(shù)支撐的政產(chǎn)學(xué)研一體化的“健康產(chǎn)業(yè)大專業(yè)大平臺”。該平臺為深度開展政產(chǎn)學(xué)研的交流合作,為培養(yǎng)具有創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)實踐能力的高素質(zhì)復(fù)合型生物技術(shù)專業(yè)人才創(chuàng)造了條件。利用該平臺,學(xué)校與政府部門、企業(yè)共同討論、制訂生物技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案,特別是制訂實踐教學(xué)的內(nèi)容與方案。學(xué)校按企業(yè)需求,共同培養(yǎng)具有專業(yè)特長的學(xué)生。學(xué)校與企業(yè)共同申報過國家、四川省,特別是成都市的產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新項目。學(xué)校與企業(yè)進行基礎(chǔ)研究與新產(chǎn)品開發(fā)聯(lián)合攻關(guān)。學(xué)校與行業(yè)協(xié)會合作,開展行業(yè)技能培訓(xùn),現(xiàn)已建立了成都市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督教育培訓(xùn)中心食品檢驗員培訓(xùn)基地、成都大學(xué)-島津培訓(xùn)中心等,通過各個途徑完善校內(nèi)工程實訓(xùn)基地。政府、企業(yè)與學(xué)校定期座談,及時交流信息,共同討論產(chǎn)業(yè)發(fā)展與政策、行業(yè)人才培養(yǎng)、企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新等問題。
5校內(nèi)校外結(jié)合,打造“雙師型”實踐教學(xué)師資隊伍
建設(shè)高水平的實踐教學(xué)團隊是決定實踐教學(xué)改革成敗的關(guān)鍵和教學(xué)質(zhì)量可持續(xù)提高的根本保證。受傳統(tǒng)觀念的影響,一般認(rèn)為在實驗崗位上工作比理論課教師地位低,在同等條件下實驗課工作量比理論課工作量少,導(dǎo)致了教師不愿承擔(dān)教學(xué)實驗工作任務(wù),隊伍不穩(wěn)、后繼乏人。因此,學(xué)校打破人事管理制度,在實驗中心設(shè)置教師崗位,建立了以教授領(lǐng)銜,副教授、講師、助教、實驗技術(shù)人員為輔的結(jié)構(gòu)完善、學(xué)歷層次較高的實驗教學(xué)團隊;并在教師培訓(xùn)政策和工作量認(rèn)定方面予以傾斜,規(guī)定理論課教師進實驗室,工作量按1∶1.2核算。由于一般本科院校在選聘教師時大多看中學(xué)歷和學(xué)術(shù)水平,導(dǎo)致教學(xué)隊伍普遍缺乏工程實踐經(jīng)歷[6],所以在師資隊伍建設(shè)時,首先,制定相關(guān)制度定期安排教師到工程一線進行實踐鍛煉,參與產(chǎn)學(xué)研合作項目研究和科技成果轉(zhuǎn)化服務(wù);其次,聘請校外工程實踐教學(xué)基地的工程技術(shù)人員參與教學(xué)過程,參加實驗、實踐課的設(shè)計、指導(dǎo)和評價。
摘要:本文以科研實踐模式為核心,樹立正確的專業(yè)認(rèn)識和增強專業(yè)歸屬感;培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和科研創(chuàng)新能力等方面,探討了生物技術(shù)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng),對高等院校培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的改革提供參考。
關(guān)鍵詞:生物技術(shù);本科生;創(chuàng)新能力
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)50-0097-02
2010年《國務(wù)院關(guān)于加快培養(yǎng)和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》出臺,將生物產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)大力發(fā)展,從國家發(fā)展戰(zhàn)略上把生物產(chǎn)業(yè)作為新的經(jīng)濟增長點,必須依靠生物學(xué)領(lǐng)域的重大突破和大量的具有創(chuàng)新能力的生物類專業(yè)人才[1,2]。因此,在現(xiàn)代生物科學(xué)的發(fā)展下,如何培養(yǎng)大批具有創(chuàng)新思維和能力的生物專業(yè)應(yīng)用型人才,具備適應(yīng)生物產(chǎn)業(yè)作為經(jīng)濟新增長點,是我們從事生物技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)的教育工作者急需探討的問題。筆者以湖南工業(yè)大學(xué)生物技術(shù)系為依托,從學(xué)生對專業(yè)的認(rèn)識、教學(xué)模式的改進、學(xué)生參與科學(xué)技術(shù)的研究開發(fā)積極性等方面為突破口,全面提高生物技術(shù)本科生創(chuàng)新能力,取得了較好的效果。
一、樹立正確的專業(yè)認(rèn)識和增強專業(yè)歸屬感
生物技術(shù)不僅包括生命科學(xué)的所有次級學(xué)科,同時又結(jié)合了化學(xué)、數(shù)學(xué)、微電子技術(shù)、工程學(xué)、計算機科學(xué)等尖端基礎(chǔ)學(xué)科,具有典型的多學(xué)科交叉特性,因此,生物技術(shù)專業(yè)課程設(shè)置涉及面廣。但由于總學(xué)時的限制,專業(yè)課所占的比重相對較低,尤其是當(dāng)前現(xiàn)代生物科學(xué)的日新月異發(fā)展下,生命科學(xué)的研究與發(fā)展關(guān)系到人類的生活和社會的發(fā)展,學(xué)生要解決諸如人類社會面臨的人口健康、糧食能源、資源環(huán)境等領(lǐng)域的問題進行深入研究缺乏相應(yīng)的知識基礎(chǔ)和視野,難以在實際工作中運用專業(yè)知識解決專業(yè)問題,導(dǎo)致目前生物類本科畢業(yè)生從事本專業(yè)技術(shù)工作的比例較低[2]。同時,由于網(wǎng)絡(luò)上對生物技術(shù)專業(yè)的負(fù)面的宣傳和介紹,一些家長和學(xué)生認(rèn)為生物技術(shù)類專業(yè)就業(yè)率較低,導(dǎo)致部分學(xué)生不愿意學(xué)生物技術(shù)專業(yè);尤其是我校的生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生覺大部分是調(diào)劑生,而且我校生物技術(shù)專業(yè)之前是掛靠在包裝與材料工程學(xué)院,對選擇生物技術(shù)專業(yè)存在一定的抵觸,他們在入學(xué)后,思想觀念如不能得到及時轉(zhuǎn)變,將會對專業(yè)前途感到迷茫,學(xué)習(xí)積極性不高。
為改變生物技術(shù)專業(yè)面臨的這一現(xiàn)狀,首先從入學(xué)教育上抓起,要依托湖南工業(yè)大學(xué)生物技術(shù)系、綠色包裝與生物納米技術(shù)應(yīng)用湖南省重點實驗室和生物醫(yī)學(xué)工程碩士點的學(xué)科和師資力量,以各位教授和博士研究方向,結(jié)合生物技術(shù)專業(yè)實際的特點,著重介紹生物技術(shù)專業(yè)的運用范圍和在實際中能解決的問題,讓學(xué)生了解生物技術(shù)專業(yè),認(rèn)識到生物技術(shù)的重要意義,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;同時在低年級開設(shè)一些體現(xiàn)生物技術(shù)前沿講座,向?qū)W生傳達(dá)最新的生物技術(shù)專業(yè)研究成果和應(yīng)用推廣情況,培養(yǎng)學(xué)生具有較強的專業(yè)歸屬感[2,3]。
二、改進教學(xué)模式,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和科研創(chuàng)新能力
作為教學(xué)的對象接受知識的主體,生物類課程的許多知識都以描述性的語言為主,大多數(shù)教師運用多媒體教學(xué)手段,采用灌輸式、填鴨式教學(xué)方法,老師講,學(xué)生做筆記,很難實現(xiàn)老師與學(xué)生的“雙向互動”[4]。而在現(xiàn)代生物科學(xué)的日新月異發(fā)展下,為了具體落實生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng),教學(xué)方式要有所改進。在課堂上可以采用啟發(fā)式、辯論式和討論式等多種教學(xué)手段,將教學(xué)內(nèi)容多層次、多角度地展現(xiàn)相出來,帶動課堂的學(xué)習(xí)氣氛,使學(xué)生由“被動”轉(zhuǎn)化為“主動”、由“依賴”轉(zhuǎn)化為“自覺能動”學(xué)習(xí)[4,5]。
在教學(xué)內(nèi)容上我們也做出了對應(yīng)的改進,改變過去以分割知識點和單元模式為主要授課內(nèi)容,采取了注重新和精的原則,通過適當(dāng)?shù)卣现R點使之成為一個案例,表達(dá)一定的技術(shù)原理和方法,使學(xué)生可以借鑒、移植,在以后的學(xué)習(xí)和工作中解決實際問題[5,6]。同時要及時將本領(lǐng)域的最新研究成果、新技術(shù)、前沿發(fā)展動態(tài)引入到課堂教學(xué)中,結(jié)合生物技術(shù)專業(yè)學(xué)科交叉的特點,將不同的學(xué)科之間知識聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生科研意識。
三、建立科研實踐模式,提高W生科研創(chuàng)新能力
生物技術(shù)專業(yè)是一個實驗性和實踐性很強的學(xué)科,在整個學(xué)生培養(yǎng)體系中實驗教學(xué)占有很大的比重,注重實驗項目與實驗技術(shù)的綜合與創(chuàng)新[7,8]。在現(xiàn)代生物科學(xué)的高速發(fā)展下,生物技術(shù)專業(yè)其實驗教學(xué)改革目的和基本思想是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,主要采用實驗項目與理論教學(xué)及教師科研項目相結(jié)合的教學(xué)方式,以開放性實驗管理,增設(shè)綜合性實驗,有利于學(xué)生創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)[8]。
目前,在一般的教學(xué)研究型地方院校,教師科研能力不強,部分學(xué)生對科研缺乏直觀的認(rèn)識。為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、科研意識,湖南工業(yè)大學(xué)在向教學(xué)研究型大學(xué)轉(zhuǎn)型情況下,生物技術(shù)專業(yè)以湖南省生物醫(yī)學(xué)工程重點學(xué)科建設(shè)為龍頭,以綠色包裝與生物納米技術(shù)應(yīng)用湖南省重點實驗室中心為平臺,以教師高水平科研課題為依托,給學(xué)生個性發(fā)展空間,全面推動大學(xué)生自主創(chuàng)新研究。
我們以《基因工程》實驗課程為例,通過驗證性實驗學(xué)習(xí)基本的實驗技能,結(jié)合曾曉希教授的國家自然科學(xué)基金《土壤重金屬生態(tài)毒性修復(fù)過程中的微生物群落結(jié)構(gòu)和功能研究》,設(shè)計一個“重金屬污染土壤中抗鎘微生物基因的篩選鑒定”實驗,時間為兩周,整個實驗分為以下四個部分:抗鎘微生物的分離與鑒定、微生物抗鎘基因提取與鑒定、抗鎘基因DNA與載體的重組與篩選、抗鎘基因在質(zhì)粒的表達(dá),實驗將《基因工程》課程講述的內(nèi)容與用到的各種分子生物學(xué)技術(shù)有機地聯(lián)系在一起,使學(xué)生有參與科研概念和過程。同時將學(xué)生分為四個小組,每個小組獨立完成本組實驗,鍛煉學(xué)生的團隊精神和科研協(xié)作能力。同時在實驗過程中,同學(xué)們非?;钴S,提取許多疑問和想法,努力將實驗設(shè)計做的符合課題的要求,并且每一個實驗都是一脈相承的,前一個實驗沒有做好都會影響后續(xù)的實驗,這對學(xué)生動手能力,分析問題和解決問題能力都有很好的鍛煉。同時,有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)造精神,有利于學(xué)生科研創(chuàng)新能力全面提高[1,8,9]。
在生物技術(shù)高速發(fā)展的時代背景下新進展、新技術(shù)、新成果層出不窮,新的研究熱點和學(xué)科不斷涌現(xiàn)[9]。在生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生教學(xué)中應(yīng)注重以學(xué)生為主體,調(diào)動學(xué)生科學(xué)研究的積極性,培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)興趣和社會適應(yīng)能力,全面提高生物技術(shù)本科生創(chuàng)新能力。
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中圖分類號:G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
21世紀(jì)是生物的世紀(jì),我國目前無論是生物技術(shù)的研究及產(chǎn)品開發(fā)人才,存在嚴(yán)重不足。在用人單位求賢若渴的同時,大量生物技術(shù)畢業(yè)生卻不能找到合適的崗位,校園里以傳統(tǒng)教學(xué)方法培養(yǎng)出來的應(yīng)試人才不能滿足企業(yè)對人才的要求。隨著國家高等教育改革的不斷深化和當(dāng)今社會發(fā)展對人才的需求,高等院校培養(yǎng)人才的目標(biāo)和模式也面臨挑戰(zhàn)。生物技術(shù)是應(yīng)用型學(xué)科,與日常生活及生產(chǎn)實踐聯(lián)系密切,因此,如何培養(yǎng)學(xué)生的動手能力及創(chuàng)新意識,要在本科培養(yǎng)計劃中扮演重要角色,同時要提供良好的條件和各種實踐平臺,讓學(xué)生多接觸社會,了解社會,為日后的創(chuàng)業(yè)撒下種子。近年來,我們結(jié)合湖北省“戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)計劃”,對生物技術(shù)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才的培養(yǎng)模式進行了探索與實踐,并取得一定的經(jīng)驗,現(xiàn)總結(jié)如下,供相關(guān)同行參考。
1 明確的目標(biāo)定位
江漢大學(xué)生命科學(xué)院生物技術(shù)自成立以來就以服務(wù)武漢,立足湖北,面向全國為己任,并圍繞“武漢國家生物產(chǎn)業(yè)基地”的建立和發(fā)展需求,培養(yǎng)符合武漢及周邊地區(qū)生物技術(shù)企業(yè)要求的應(yīng)用型創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才。近年,我院生物技術(shù)專業(yè)成功申報了“湖北省戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)計劃”,更明確了“創(chuàng)新型”,“創(chuàng)業(yè)型”作為我院生物技術(shù)人才的培養(yǎng)目標(biāo)。
2 彈性的學(xué)分制教學(xué)
科學(xué)合理的課程體系是實現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo),構(gòu)建學(xué)生知識結(jié)構(gòu)和綜合素質(zhì)的前提和保障。根據(jù)國家高等教育發(fā)展的趨勢和要求,經(jīng)湖北省教育廳批準(zhǔn),學(xué)校于2011年開始實行學(xué)分制改革,我們同步參考國家對生物技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)方針,結(jié)合本學(xué)院學(xué)科發(fā)展的特點,采用彈性學(xué)分制原則,學(xué)生按要求修滿學(xué)分即可申請畢業(yè),學(xué)習(xí)年限在3~5年彈性變動。同時,對以往教學(xué)計劃中的理論課程進行了優(yōu)化和整合,注重引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自身情況和特點,主動設(shè)計和選擇主攻方向,給學(xué)生更大的自主選擇空間。在專業(yè)課中,主干課程作為專業(yè)必修課程學(xué)分占全部學(xué)分的26%;專業(yè)選修課學(xué)分占總學(xué)分的22%,并根據(jù)學(xué)院師資隊伍及科研特色,將設(shè)置的專業(yè)選修課分為生物農(nóng)業(yè)技術(shù)、生物技術(shù)制品兩個方向的模塊課程供學(xué)生自主選擇,同時保證每個模塊中供學(xué)生選擇的課程科目學(xué)分兩倍于學(xué)分要求,每門課程選課人數(shù)超過專業(yè)人數(shù)1/3即開課。
3 過硬的教學(xué)質(zhì)量
教學(xué)質(zhì)量是人才培養(yǎng)的核心環(huán)節(jié),我們每年都會結(jié)合學(xué)科發(fā)展趨勢和學(xué)院特色,全面修訂教學(xué)大綱,更新和調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。其別注意課程內(nèi)容整合,明確每門課程的講授內(nèi)容和范圍;同時注意相關(guān)課程之間內(nèi)容的銜接,授課教師間的定期備課交流,避免出現(xiàn)一些學(xué)科交叉知識點的重復(fù)學(xué)習(xí);每年要求教師修改講授內(nèi)容,努力做到當(dāng)年學(xué)科新知識及前沿動態(tài)在課堂教學(xué)內(nèi)容上有所體現(xiàn)。在課堂教學(xué)方法改革中,鼓勵教師進行各種形式的探索,如“研討式”“PBL式”等各種不同形式的教學(xué)方法被廣泛用于課堂教學(xué)中,改變了過去傳統(tǒng)的“填鴨式”“滿堂灌”的教學(xué)方法。在很多專業(yè)課程的學(xué)習(xí)中,改變了期末考定成績的傳統(tǒng)方式,小組討論,辯論賽,口試,專業(yè)綜述寫作,外文翻譯等不同環(huán)節(jié)被引入最后成績評定中,并占有一定比重;同時在期末考試中嘗試開卷考試,注重考查學(xué)生根據(jù)已經(jīng)掌握的知識及使用參考資料,發(fā)現(xiàn),分析,并解決一些專業(yè)問題,同時提出自己的想法和設(shè)計相關(guān)實驗,而不是簡單地考幾個需要死記硬背的知識點。通過近幾年的實踐,學(xué)生學(xué)習(xí)熱情和興趣被充分調(diào)動,課堂氣氛活躍,對所學(xué)知識的把握能力也更強,在學(xué)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)問題,分析問題,想辦法解決問題也成為一種學(xué)習(xí)習(xí)慣。
4 加強實驗教學(xué)
所有實驗項目進行整合和更新,制打破傳統(tǒng)割裂式教學(xué),起用模塊式實驗教學(xué),構(gòu)建新的實驗教學(xué)體系,把教學(xué)實驗分為基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗和研究性實驗。注重各門相關(guān)學(xué)科專業(yè)知識之間的交叉滲透、而且有利于學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng),促進了實驗教學(xué)方法的改進、實驗設(shè)備的綜合利用,進而推動實驗室管理體制的進一步完善。其中基礎(chǔ)性實驗160多學(xué)時,包括微生物學(xué),生物化學(xué),遺傳學(xué)等傳統(tǒng)生物學(xué)實驗。綜合性實驗包括2個,共140學(xué)時:一個為80學(xué)時的生物技術(shù)大實驗,涵蓋了生物信息學(xué),基因工程,分子生物學(xué),免疫學(xué),等理學(xué)科目的知識,內(nèi)容豐富,集眾多學(xué)科知識交叉融合;一個為生物工程類大實驗,共60學(xué)時,集合發(fā)酵工程,微生物遺傳與育種,生物技術(shù)中下游技術(shù),化工原理,生物制品工藝學(xué)等工科類學(xué)科知識。通過這2個綜合性實驗,使學(xué)生學(xué)會通過利用不同學(xué)科知識和實驗的融合來完成某個具體實驗任務(wù),培養(yǎng)其對所學(xué)知識和實驗操作能力的融會貫通能力;同時,學(xué)生可以通過第一個生物技術(shù)大實驗體會類似企業(yè)和科研院校進行研發(fā)工作的過程,通過工程類實驗,初步了解生產(chǎn)和研發(fā)部門工作的區(qū)別。研究性實驗是以學(xué)院教師科研方向為依托,學(xué)生根據(jù)自己研究興趣,選擇相關(guān)實驗項目,在教師指導(dǎo)下,完成相關(guān)實驗。通過基礎(chǔ)實驗,綜合實驗和研究性實驗三種不同層次和培養(yǎng)目的實驗項目的開設(shè),使實驗教學(xué)實現(xiàn)既對學(xué)生進行實驗技能的全面培養(yǎng),又尊重其個性特點發(fā)展的目標(biāo)。
5 增加實踐環(huán)節(jié)比重
開展實踐教學(xué)不僅有助于學(xué)生加深對本專業(yè)知識的理解,更重要的是可以讓學(xué)生理論聯(lián)系實際,在實踐中應(yīng)用和進一步把握專業(yè)技能,同時,開闊視野,了解在校園里學(xué)到的知識如何運用于生產(chǎn)中,為將來勝任本職工作打下基礎(chǔ)。我們整個實踐部分環(huán)節(jié)占總學(xué)分的30%。實踐環(huán)節(jié)分為必修和選修兩種,必修為集中性訓(xùn)練,包括以下幾個實習(xí)環(huán)節(jié):(1)野外實習(xí),學(xué)生到野外實習(xí)基地兩周,學(xué)習(xí)辨認(rèn)各種植物和動物及制作標(biāo)本,熟練使用植物檢索表和動物圖鑒,初步學(xué)會撰寫調(diào)查報告;(2)科研訓(xùn)練,以教師科研團隊為依托,學(xué)生自主選擇實驗室和導(dǎo)師,課余時間分組進入實驗室,以小組為單位申報科學(xué)研究項目,完成開題,實驗及答辯。旨在開闊科研視野,提高科研興趣;同時培養(yǎng)學(xué)生動手能力,創(chuàng)新性意識、分析和解決問題的能力;(3)專業(yè)實習(xí):分校內(nèi)基地和校外基地分別進行,校內(nèi)實習(xí)基地安排學(xué)生進行啤酒發(fā)酵、食用菌栽培、肥肝鵝養(yǎng)殖、試管苗的繁育等。校外實習(xí)基地安排學(xué)生進行生產(chǎn)勞動、頂崗實習(xí)、崗位技能訓(xùn)練等。培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作作風(fēng)、良好的職業(yè)道德和素質(zhì)。(4)生產(chǎn)實習(xí):在校外實習(xí)基地進行。生物制藥方向?qū)嵙?xí)要求學(xué)生進入相關(guān)企業(yè),熟悉部分生物制品的典型工藝流程和主要設(shè)備、參與主要工序的操作過程;生物農(nóng)業(yè)方向要求學(xué)生能通過實習(xí)期間的學(xué)習(xí)和實踐,熟悉動植物種苗的繁育技術(shù)、參與現(xiàn)代化、集約化、標(biāo)準(zhǔn)化的都市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。(5)畢業(yè)實習(xí):畢業(yè)實習(xí)與畢業(yè)論文相結(jié)合,在校外、內(nèi)實習(xí)基地進行。培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識和技能獨立解決實際問題的工作能力、同時也是對本科四年所學(xué)習(xí)的知識和培養(yǎng)能力的一種綜合檢驗。此外對于有余力的學(xué)生還設(shè)置了課外創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目實踐,學(xué)生通過參加開放性實驗,學(xué)生科研創(chuàng)新項目,學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目,教師科研項目等方式也可以獲得一定選修學(xué)分。通過這一系列實踐活動,使學(xué)生逐步了解自己所學(xué)知識和技能在社會上該如何找切入點,同時也培養(yǎng)了他們良好的溝通協(xié)調(diào)能力和團隊精神。
6 加強院企合作辦學(xué)
鑒于畢業(yè)生就業(yè)基本選擇武漢地區(qū)相關(guān)企業(yè),學(xué)院教師科研項目也與相關(guān)企業(yè)保持密切的合作關(guān)系,學(xué)院與多家企業(yè)建立戰(zhàn)略合作關(guān)系。邀請企業(yè)中的工程師和專家共同開發(fā)和承擔(dān)與企業(yè)生產(chǎn)實際密切相關(guān)的新課程,如GMP質(zhì)量管理、食品衛(wèi)生檢驗、農(nóng)作物新品種選育與種子生產(chǎn)等,供學(xué)生選擇學(xué)習(xí);經(jīng)常邀請企業(yè)家到學(xué)院進行相關(guān)講座和交流,從企業(yè)的角度給予學(xué)生專業(yè)導(dǎo)引;院企雙方積極共建實習(xí)實踐基地,讓學(xué)生有機會到企業(yè)進行生產(chǎn)實踐、企業(yè)科研和崗位技能訓(xùn)練;通過與企業(yè)的深度合作,使學(xué)生能深入了解企業(yè)文化及對人才的需求,更加明確自己的發(fā)展方向,在學(xué)校和企業(yè)提供各種學(xué)習(xí),實踐機會中快速成長,將自己培養(yǎng)成符合企業(yè)要求的專業(yè)技術(shù)人才。
綜上所述,地方本科院校培養(yǎng)的生物技術(shù)人才,應(yīng)該在自己辦學(xué)背景的條件下,充分發(fā)揮自己的特色,在本科四年的各個教學(xué)環(huán)節(jié)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)意識,使培養(yǎng)出來的學(xué)生不僅擁有扎實的學(xué)科知識,很強的動手能力和綜合素質(zhì),同時還具備一定創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)熱情。
本文受湖北省教育廳教學(xué)研究項目《生物技術(shù)專業(yè)產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)體系的探索與實踐》(2011248)項目資助
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隨著我國高等教育發(fā)展,培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才已成為整個社會的共識,是評價各個高校辦學(xué)水平和競爭力的重要指標(biāo)。當(dāng)前,我們正處于知識高度融合的時代,特別在21世紀(jì)的生物學(xué)世紀(jì),生物科學(xué)高速發(fā)展,生物科學(xué)與其他學(xué)科的融合交叉尤為迅速。那么,怎樣在這種學(xué)科交叉背景下,建立培養(yǎng)生物技術(shù)專業(yè)創(chuàng)新人才的模式成為一個重要研究課題。根據(jù)當(dāng)前生物技術(shù)發(fā)展方向和發(fā)展?fàn)顩r,生物技術(shù)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式應(yīng)該考慮以下方面。
一、夯實基礎(chǔ),加大交叉課程選修課的比例
實際教學(xué)中,要明確培養(yǎng)學(xué)科交叉的生物技術(shù)專業(yè)創(chuàng)新人才的方向在哪里?前麻省理工學(xué)院校長蘇珊?霍克菲爾德的一句話道出天機,他指出:“下一次劃時代的創(chuàng)新來自生命科學(xué)、物理科學(xué)及工程學(xué)領(lǐng)域的大融合?!碑?dāng)然,他說的比較概括,具體對生物學(xué)來講應(yīng)該是和計算機科學(xué)相結(jié)合的生物信息學(xué)相關(guān)學(xué)科,與物理學(xué)結(jié)合的生物物理學(xué)相關(guān)學(xué)科、與材料學(xué)結(jié)合的生物材料、生物仿真、生物電子等相關(guān)學(xué)科,這些學(xué)科應(yīng)該在選修課程中體現(xiàn)。當(dāng)然,加大交叉學(xué)科選修課的比例并不意味著忽視專業(yè)課,要求進行專業(yè)課有機融合。特別是許多專業(yè)課的生物基礎(chǔ)知識部分是重合或相似的,這部分課時可以集中到一門課中,其他課中可不再重復(fù)講授。只有讓學(xué)生了解當(dāng)前更多前沿學(xué)科,多與能源、材料、機械、信息等理工學(xué)科交叉,才能更激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物技術(shù)專業(yè)的熱情,拓寬學(xué)生的視野和就業(yè)渠道,提高學(xué)生的創(chuàng)新動力和創(chuàng)新能力。當(dāng)前,許多國內(nèi)外著名高校已經(jīng)在非生物技術(shù)理工科專業(yè)中開設(shè)生物技術(shù)課程,如麻省理工學(xué)院、清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、華中理工大學(xué)等都為非生物學(xué)專業(yè)開設(shè)了一門或數(shù)門生物學(xué)課程。作為生物技術(shù)本專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)更應(yīng)注重學(xué)科交叉融合的重要性,以體現(xiàn)其創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。
二、將專業(yè)技能與其他學(xué)科相融合培養(yǎng)創(chuàng)造性實踐能力
生物技術(shù)專業(yè)是一門實踐性很強的技術(shù)學(xué)科,對學(xué)生將理論知識應(yīng)用到生產(chǎn)實踐的能力要求非常高。而在生產(chǎn)實踐中遇到的實際情況往往不僅涉及一門學(xué)科知識,而是多門學(xué)科綜合的問題。這就要求生物技術(shù)的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式保證學(xué)生在掌握多學(xué)科基礎(chǔ)知識、技能和方法的基礎(chǔ)上,在實踐中培育多學(xué)科交叉融合的思維方式,從而在實際實踐中推陳出新,不斷創(chuàng)新。這就要求在專業(yè)技能實踐教學(xué)中構(gòu)建與創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)相適應(yīng)的實踐教學(xué)體系。實踐課程內(nèi)容要兼顧本專業(yè)理論和實踐知識,體現(xiàn)同其他學(xué)科間的結(jié)合點,培養(yǎng)學(xué)生多學(xué)科技術(shù)和方法的融合應(yīng)用。以生物技術(shù)為主,把不同學(xué)科相關(guān)內(nèi)容整合為綜合性實驗項目,培養(yǎng)學(xué)生融合運用不同學(xué)科知識解決生物技術(shù)相關(guān)實踐問題的能力。同時,在實踐教學(xué)團隊的構(gòu)成上,兼顧不同教師的專長和研究方向進行隊伍構(gòu)建,可以邀請其他相關(guān)學(xué)科如計算機、物理、化學(xué)、環(huán)境等學(xué)科的教師參加教學(xué)團隊。優(yōu)先設(shè)立與生產(chǎn)實踐結(jié)合緊密的交叉學(xué)科實驗研究項目,以科研課題帶動實驗教學(xué),提高實踐教學(xué)水平。當(dāng)然,強調(diào)與生物技術(shù)相關(guān)交叉學(xué)科是建立在生物技術(shù)本專業(yè)與生產(chǎn)實踐相結(jié)合的基礎(chǔ)上的,不能因為交叉而弱化生物技術(shù)專業(yè)的主體地位。
三、培養(yǎng)立足專業(yè),多科融合的創(chuàng)新思維
近期是我國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的重要時期。轉(zhuǎn)型成功與否,很大程度上決定于創(chuàng)新能力強弱。最近國家在不同層面上鼓勵創(chuàng)新創(chuàng)業(yè),對于國家新興產(chǎn)業(yè)中的重要組成部分,生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)更需要培養(yǎng)有創(chuàng)新思維的人才。大學(xué)生正是接納新思想、新理論、新技術(shù)的黃金時期,在這個階段要為他們播下多學(xué)科交叉創(chuàng)新的種子,將使其受益終身,也是對國家支持教育的最大回報。要培養(yǎng)生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生的交叉學(xué)科融合的創(chuàng)新思維,立足創(chuàng)新思維的八個特征,即獨立性、敏感性、想象性、聯(lián)動性、多向性、跳躍性、頓悟性、邏輯性。這八條里面的“聯(lián)動性、多向性、跳躍性”本身就體現(xiàn)了多學(xué)科多知識的融合交叉。為培養(yǎng)學(xué)生的多學(xué)科創(chuàng)新思維,可以從以下方面入手。1.教學(xué)中對現(xiàn)代生物學(xué)發(fā)展的里程碑事件或經(jīng)典實驗,挖掘其中多學(xué)科背景的創(chuàng)新思路,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力和興趣。2.創(chuàng)設(shè)以學(xué)生為主體的情境,通過運用多門學(xué)科的知識討論、解決問題,從而訓(xùn)練學(xué)生創(chuàng)新思維能力。3.注重學(xué)生綜合利用多學(xué)科知識參加實踐教學(xué)過程,通過學(xué)生主動查閱生物技術(shù)專業(yè)以外的與實踐課題相關(guān)知識解決問題,以激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生利用多學(xué)科知識解決本專業(yè)問題的創(chuàng)新思維方式。
國家經(jīng)濟轉(zhuǎn)型和知識經(jīng)濟時代的到來,都需要生物技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)的人才具有創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力。而學(xué)科交叉正是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的搖籃。生物技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)只有緊跟時代和本學(xué)科前沿發(fā)展的步伐,建立立足本專業(yè)、注重學(xué)科交叉、主動尋求學(xué)科交叉的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,才能充分體現(xiàn)生物技術(shù)專業(yè)新興學(xué)科的優(yōu)勢,培養(yǎng)出適合社會發(fā)展的新型人才。
參考文獻(xiàn):
[1]薛勇.生物交叉學(xué)科復(fù)合教學(xué)體系理論與實踐[J].現(xiàn)代交際,2012,10:227.
日本東京大學(xué)的教授們設(shè)計了一種塑料薄膜電源,很有創(chuàng)意,用途也十分廣泛.例如,可將它鋪在地板或桌子上,或嵌入墻壁,為圣誕樹上發(fā)光二極管、裝飾燈供電,為魚缸水中燈泡或小型電機供電.薄膜電源由四層塑料薄膜組成,最低一層是電導(dǎo)可控的有機晶體管,上面是感測兼容電子設(shè)備接近的銅線圈,再上面是接通或關(guān)閉電源的MEMS開關(guān),最上面一層是傳送電能的銅線圈.制作工藝采用了絲網(wǎng)印刷和類似于噴墨打印的新工藝.它的工作過程是這樣的:當(dāng)物體處于薄膜2.5cm范圍內(nèi)時,最靠近的MEMS開關(guān)接通電源,電感線圈就利用感應(yīng)原理向設(shè)備供電.據(jù)稱,該項技術(shù)的效率是很高的,電源傳輸效率可達(dá)81.4%.
一家名為Splashpower的英國公司就了這樣一款真正意義上的無線充電器,外形就像一個鼠標(biāo)墊,只需要把要充電的設(shè)備放在上面就可以開始充電,而且可以同時對多個設(shè)備充電.另外一家名為WildCharge的公司也開發(fā)出了類似的產(chǎn)品.
關(guān)于無線充電的技術(shù)已經(jīng)有過多年的討論和研究,蘋果、摩托羅拉等公司也都擁有各自的與之相近的技術(shù)專利,但是都沒有完全達(dá)到非常理想的無線充電的效果.
值得一提的是,麻省理工學(xué)院物理學(xué)教授馬林?索爾賈希克卻提出一種新理論,只要讓電磁能發(fā)射器同接收設(shè)備在相同頻率上產(chǎn)生共振,它們之間就可以進行能量互換.“這就像劇院的歌星可以將玻璃杯震碎一樣,”索爾賈希克說,“條件是歌星和玻璃杯二者的聲波要形成共振.”
在這一理論基礎(chǔ)上,索爾賈??祟I(lǐng)導(dǎo)的6人小組進行了實驗.他們利用兩個銅絲線圈充當(dāng)共振器.一個線圈與電源相連,作為發(fā)射器;另一個與臺燈相連,充當(dāng)接收器(見圖).結(jié)果,他們成功地把一盞距發(fā)射器2.13m開外的60W電燈點亮.最重要的是,試驗顯示“無線電能傳輸”技術(shù)對人類無害.因為電磁場只對能與之產(chǎn)生共振的物品有影響,而諸如人類、桌子、毛毯等物品對電磁場幾乎都沒有反應(yīng).
“只要筆記本電腦所在屋子裝備有無線電能傳輸器,人們就可以不再需要將電腦與插座相連來充電,因為它會自動充電.”研究小組成員之一彼得?費希爾教授說:“現(xiàn)代人生活在充斥著電線、插座的世界,而電能的無線傳輸技術(shù)將有可能讓人類部分?jǐn)[脫電線、電池帶來的煩惱.因此,這是一項很有發(fā)展前途的新技術(shù)”.
下一步,研究小組要進行的則是設(shè)法增大發(fā)射器功率,以及接受器的接收效率.到那時,手機、筆記本電腦就可以在配置有發(fā)射器的屋子里自動充電,甚至不需要電池,也不需要通過插座與電源相連就可以直接使用.
2加強學(xué)科實驗教學(xué)平臺建設(shè),凸顯生物技術(shù)藥物的學(xué)科特色
生物技術(shù)藥物課程有著突出的專業(yè)特色。經(jīng)過我們的不斷努力,課程使用的自編教材入選2011年國家教育部高等教育精品教材,開設(shè)了藥學(xué)本科學(xué)生的生物技術(shù)藥物親和層析純化的實驗課程。讓本科學(xué)生動手操作整個實驗過程,從融合蛋白的表達(dá)、超聲破碎工程菌、初步分離純化蛋白到用親和層析的方法獲得較純的藥用蛋白。經(jīng)過統(tǒng)籌規(guī)劃,生物技術(shù)藥物模塊成為本科生畢業(yè)前最后的學(xué)習(xí)階段所開展的藥學(xué)專業(yè)多學(xué)科綜合性實驗教學(xué)課程重要內(nèi)容之一。從基因工程重組蛋白的表達(dá)、純化、活性鑒定,讓學(xué)生完整地體驗基因工程藥物的設(shè)計與研制,了解作為原料藥的重組蛋白藥物的制備流程。隨后,與藥學(xué)專業(yè)其他學(xué)科相銜接,將獲得的重組蛋白進行質(zhì)量評價、劑型工藝研究等,推動學(xué)生綜合運用前期學(xué)習(xí)過的理論知識和實驗技能解決實際問題,培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題和動手實踐的能力。
3強化多學(xué)科、多層次教育合作,培養(yǎng)本科生創(chuàng)新能力
在校研究生院的領(lǐng)導(dǎo)和支持下,本教研室建設(shè)了開放性的研究生創(chuàng)新實驗中心。依托教學(xué)科研資源優(yōu)勢,我們結(jié)合實際,設(shè)計并開展了多項本科生的第二課堂活動,豐富并拓展了本科生開放性實驗教學(xué),向?qū)W生提供了實踐和自我展示的機會。
3.1組織文獻(xiàn)匯報,培養(yǎng)本科學(xué)生獲取新知識的能力文獻(xiàn)檢索、閱讀及綜述是培養(yǎng)科研能力的基礎(chǔ)實踐。研究生通過堅持閱讀大量文獻(xiàn)資料,了解和追蹤本專業(yè)領(lǐng)域的最新研究動態(tài),初步具備了獨立開展課題研究的能力。而本科生的基礎(chǔ)知識相對薄弱,可自由支配的時間較少,因此我們研究制定了適合他們的文獻(xiàn)匯報方式。通過引領(lǐng)學(xué)生閱讀文獻(xiàn),分析實驗背景、實驗?zāi)康摹嶒灧椒ê蛯嶒灲Y(jié)論,領(lǐng)悟研究者的原創(chuàng)性思路和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒炘O(shè)計,讓學(xué)生受益良多。而讓學(xué)生制作PPT與研究生一起進行匯報來檢驗文獻(xiàn)閱讀的成效,讓其意識到自己的差距和不足,極大地激發(fā)了他們的競爭意識和學(xué)習(xí)熱情。學(xué)生文獻(xiàn)閱讀能力逐漸增強,不僅閱讀的篇幅越來越長,而且還能夠提出一些頗有見地的問題。此外,學(xué)生的多媒體制作、分析歸納和語言表達(dá)等多方面的能力也得到了快速提高,心理素質(zhì)得到了鍛煉,面對導(dǎo)師提問和應(yīng)對各種突況更加自如。實踐證明,文獻(xiàn)匯報會在拓寬本科生的知識方面和培養(yǎng)創(chuàng)新能力方面是一種行之有效的方法。
中圖分類號:G434 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1992-7711(2013)23-0066
新課程標(biāo)準(zhǔn)指出以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)的教學(xué)形式。教師要摒棄陳舊的觀念和說教,留給學(xué)生足夠的時間去自主探索和實踐,讓學(xué)生的創(chuàng)造思維與個性有長足進步,從而在計算機教學(xué)中探索出創(chuàng)新教育的嶄新天地。為此,筆者在信息技術(shù)課堂教學(xué)活動中進行了以下幾方面的嘗試:
一、提高認(rèn)識,改變觀念是培養(yǎng)創(chuàng)新思維的前提
在信息技術(shù)教學(xué)中存在這樣一個現(xiàn)象:幾乎每個學(xué)生都盼望著上信息課,一下課就等在機房門口。然而事實上,大部分學(xué)生是盼望到機房中去玩游戲、上網(wǎng)、聊天,而對教師教授的知識卻興趣不高,他們認(rèn)為這是副課,又不參加中考,所以學(xué)了沒用。為了改變學(xué)生的這個觀念,筆者時常跟學(xué)生講:主科固然重要,但是我們其他科目也要學(xué)好,我們要全面發(fā)展,提高綜合素質(zhì),假如你信息技術(shù)學(xué)得很好,將來清華、北大學(xué)校照樣會特招你。在生活中我們的副科知識也很重要,假如你要去旅游,電腦一查,你就很輕松地說出這個地方的氣候特點、歷史風(fēng)俗!電腦方面商機無限,學(xué)得好還會給你帶來巨大財富!筆者還給他們講了一個信息技術(shù)偏才的例子:曾經(jīng)有一個學(xué)生,學(xué)習(xí)成績中等,但是信息技術(shù)恰恰是他的潛能所在,每次上課,他的注意力都高度集中,主動探索,積極實踐,從不去玩無聊的游戲。后來他參加全國中小學(xué)生電腦作品制作比賽,結(jié)果他制作的電子報刊得了省一等獎,那年剛好有政策出臺,凡是在各類比賽中獲得省一等獎以上者,就可免試直升重點高中,這對于他來說是個莫大的喜訊……這時筆者聽到有的同學(xué)在下面輕輕地談到:以后上課要認(rèn)真一點了。
二、激發(fā)興趣是培養(yǎng)創(chuàng)新思維的基石
蘇霍姆林斯基曾說:“興趣的源泉在于體會到智慧能統(tǒng)帥事實和現(xiàn)實,人的內(nèi)心里有一種根深蒂固的需要――總要感到自己是發(fā)現(xiàn)者、研究者、探索者。在兒童的精神世界中,這種需要特別強烈?!睗夂竦呐d趣會使學(xué)生產(chǎn)生積極的學(xué)習(xí)態(tài)度,激發(fā)學(xué)生豐富的想象力,使學(xué)生樂于去學(xué)習(xí)知識,從而為創(chuàng)新思維的產(chǎn)生奠定基礎(chǔ)。
1. 導(dǎo)入新穎,啟迪思維
一堂課的開頭,教師精彩生動的導(dǎo)入,能集中學(xué)生的注意力,使學(xué)生對所學(xué)的內(nèi)容產(chǎn)生濃厚的興趣,從而主動、快樂地接受知識。例如,在講到信息的特征的內(nèi)容時,教師講授此課前,用一個故事作為導(dǎo)入。朝鮮戰(zhàn)爭前,蘭德公司向美國國防部推銷一份絕密報告,其內(nèi)容只有7個字,要價150萬美元。當(dāng)時美國國防部的官員認(rèn)為這是敲詐,欺騙,不予理睬,結(jié)果是美國“在錯誤的時間,在錯誤的地點,與錯誤的敵人進行了一場錯誤的戰(zhàn)爭”。戰(zhàn)爭結(jié)束之后,國防部才想起那份報告,要來一看,追悔莫急。你們知道是哪7個字嗎?答案是:中國將出兵朝鮮。這個故事不但引起學(xué)生強烈的關(guān)注,內(nèi)容也貼切教學(xué),反應(yīng)了信息的時效性、價值性。
2. 設(shè)置懸念,激發(fā)興趣
教師有意識地設(shè)置懸念,激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲,使其思維處于一種激活狀態(tài),產(chǎn)生一種探究心理,從而自然導(dǎo)入新課的一種方式。在講授《網(wǎng)上諾貝爾》這章時,筆者設(shè)計了這樣的情景:中央電視臺的“開心辭典”是一個集知識、趣味于一體的有獎問答節(jié)目,吸引了眾多的觀眾,現(xiàn)在假設(shè)你的朋友在“開心辭典”的現(xiàn)場,大獎離他近在咫尺,他碰到了一個難題,現(xiàn)在要打電話向你求助。這個難題是:“花兒”是屬于哪個少數(shù)民族的民歌?A. 回族 B.藏族 C. 羌族 D. 苗族。這時,你已經(jīng)和你的同學(xué)在連線上網(wǎng)的電腦旁邊了,你能夠通過網(wǎng)絡(luò)迅速找到答案嗎?通過這個情景引導(dǎo)學(xué)生,利用網(wǎng)絡(luò)獲取信息是一種重要快捷的方式,我們應(yīng)懂得借助搜索引擎這個工具,對信息進行有效的采集。
三、因材施教,重視個性發(fā)展是培養(yǎng)創(chuàng)新思維的手段
1. 分層教學(xué),以人為本。我國古代教育家、思想家孔子主張育人要“因材施教,因人而異”。分層教學(xué)就是根據(jù)學(xué)生認(rèn)知程度的個別差異,將學(xué)習(xí)能力和學(xué)識水平較接近的學(xué)生組合在一起進行學(xué)習(xí),以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效益的一種教學(xué)形式。因此,筆者首先將班里的學(xué)生進行分類,把基礎(chǔ)好學(xué)習(xí)能力強的歸為A類,將剩下的學(xué)生歸為B類。同時在教學(xué)中設(shè)計不同層次的教學(xué)活動,讓各個層次的學(xué)生在學(xué)習(xí)中都能參與進來,對于A類學(xué)生以個體學(xué)習(xí)、自主探究為主;對于B類學(xué)生以合作學(xué)習(xí)與教師演示的模式完成教學(xué)任務(wù)。例如:在上word《文字校對》那章內(nèi)容時,教師要求A類學(xué)生結(jié)合書本和幫助自主學(xué)習(xí),完成練習(xí)一:檢查雜志中的拼寫和語法錯誤;B類學(xué)生允許他們小組討論,結(jié)果還有五位同學(xué)無法完成任務(wù),這時,教師屏幕廣播了這五臺電腦,并作了細(xì)致的演示,通過這種方式,所有的學(xué)生都不同程度的完成了任務(wù)。教師在備課時還為A類學(xué)生準(zhǔn)備了拓展題,讓其在完成基礎(chǔ)目標(biāo)后努力實現(xiàn)提高性目標(biāo)。這種以人為本,因材施教的原則使學(xué)生眺一跳都能摘到桃子,使不同層次的學(xué)生都能體驗到學(xué)習(xí)成功的喜悅,使學(xué)生逐漸達(dá)到樂學(xué)、愛學(xué)的境界。
2. 個性張揚,標(biāo)新立異
中國教育的悲哀就在于是統(tǒng)一模式,培養(yǎng)出來的人才整齊劃一,毫無個性,從眾心理十分嚴(yán)重。在學(xué)校教師看到活躍,好動的就不斷的指責(zé),教育,直到把他教育成安靜,不惹事的方可罷休,結(jié)果學(xué)生的棱角被磨平了,很可能一個創(chuàng)新人才也就毀滅了。為了讓孩子們的個性得到發(fā)揮,呈現(xiàn)出百花齊放、百家爭鳴的喜人局面,在平時的教學(xué)中力求營造寬松和諧的氛圍,因此課堂上的走動現(xiàn)象,熱烈的討論聲音等,筆者一般不會加以苛責(zé),教學(xué)中更是鼓勵與眾不同。
四、教學(xué)方法靈活,體驗成功是培養(yǎng)創(chuàng)新思維的關(guān)鍵
大人都想得到別人的認(rèn)可,何況是孩子。我們要提供各種舞臺,讓孩子展示自己的想法或作品,從而體驗到成功的樂趣,獲得再進一步的動力。
1. 先練后講
以往的教師一上課就滔滔不絕地講,講得面面俱到,結(jié)果自己累得夠嗆,學(xué)生也被講的興趣全無,更談不上創(chuàng)新了。信息技術(shù)是一門實踐課,大可放手讓學(xué)生自己去操作,教師只需做適當(dāng)?shù)狞c撥即可。例如在講解“數(shù)據(jù)排序”那節(jié)時,由于本節(jié)內(nèi)容難度并不高,因此指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)課本,嘗試自己練習(xí),培養(yǎng)自主探究,主動創(chuàng)新的思維。教師巡視,觀察學(xué)生所遇到的問題,然后請一位同學(xué)上臺演示,教師在學(xué)生一邊演示的過程中要一邊講解學(xué)生碰到的問題,點撥重難點。師:數(shù)據(jù)排序的重點是一定要選中要排序的區(qū)域,有同學(xué)剛才就因為沒選中,所以無法操作,難點是“關(guān)鍵字”的選擇,按什么關(guān)鍵字排列順序,排列的結(jié)果就不同。所以,教師要創(chuàng)設(shè)有利條件,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,提高學(xué)生主動探索的能力。
2. 合作學(xué)習(xí)
有這樣一則故事:某公司招聘人才,面試的內(nèi)容是在規(guī)定的時間內(nèi)鋸斷一截木頭,參加面試的人員都是獨自拿起鋸子賣力的鋸,但是誰也沒鋸斷,最后有兩位面試人員,兩人通力合作,很快木頭被他們兩人鋸斷,結(jié)果公司錄取了他們。這個故事告訴我們與人合作是多么重要,如今要想完成一些大型的程序,大型的項目單靠個人的力量是無法完成的。信息技術(shù)是一門以實踐為主的課程,在開展分組合作學(xué)習(xí)方面具有得天獨厚的優(yōu)勢,在合作學(xué)習(xí)的過程中,讓基礎(chǔ)好的同學(xué)充當(dāng)小老師,基礎(chǔ)差的同學(xué)目睹小老師的示范,茅塞頓開,這樣不僅減輕教師的負(fù)擔(dān),也充分調(diào)動了學(xué)生的積極性。在做比較綜合的題目方面,筆者往往要求學(xué)生采取小組合作的方式,例如:用frontpage創(chuàng)作一個網(wǎng)站,教師事先聲明優(yōu)秀的網(wǎng)站將上傳至校園網(wǎng),讓組與組之間形成一種競爭,培養(yǎng)學(xué)生在合作中競爭,在競爭中合作的良好素質(zhì)。接著學(xué)生分組交流、討論網(wǎng)站的風(fēng)格、主題是怎樣的;然后組長開始分工,讓每個組員分崗到位,有事可做,避免只看不練,如收集資料、版面設(shè)計、美化等,使每個組員都參與互動。在小組成員的相互合作下,充分發(fā)揮了群體優(yōu)勢,做成了豐富多彩的網(wǎng)頁,而且培養(yǎng)了創(chuàng)新思維,激發(fā)了興趣。
3. 展示作品
蘇霍姆林斯基曾說:“在學(xué)習(xí)中獲得成功,是學(xué)生精神力量的唯一源泉?!泵课粚W(xué)生都有一種渴望得到教師、同學(xué)的尊重和贊揚的心理。如:學(xué)生在完成用powerpoint編輯的雜志后,讓他們把作品上傳到教師機指定文件夾。接著讓學(xué)生用自己的審美觀對作品進行評價,你認(rèn)為他做的怎么樣?與你相比如何?哪里值得你學(xué)習(xí)?在學(xué)生評價之后,教師要進一步的對作品給予鼓勵與賞識,哪怕是一件很槽糕的作品,教師可以從作品的獨到之處給予肯定,比如說這件作品的色彩搭配不錯,或者字體很好等等,最后宣布某些作品為最佳作品。下節(jié)課,通過機房的廣播教學(xué)系統(tǒng),將學(xué)生的作品配上優(yōu)雅的音樂,播放給全體同學(xué)看,教室里頓時沸騰。對于被展示者來說作品得到教師的贊揚,得到同學(xué)們的羨慕,從而增強自信心,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。對于其他同學(xué)來說是一種鞭策,激發(fā)他們對這節(jié)課的期待,期待自己在本節(jié)課中有大的突破。在教學(xué)過程中,教師要特別注意表揚、鼓勵、給予學(xué)生成功的機會,讓他們享受成功帶來的喜悅。
創(chuàng)新教育任重而道遠(yuǎn),創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是一個循序漸進的過程。教師要多學(xué)習(xí)理論知識,用科學(xué)的知識武裝自己的頭腦。在課堂上,教師要尊重學(xué)生的主體地位,不斷地給予學(xué)生創(chuàng)新的啟發(fā)和創(chuàng)新的機會,想方設(shè)法調(diào)動起學(xué)生創(chuàng)造的熱情,這樣創(chuàng)新教育才能開出鮮艷的花結(jié)出豐碩的果。
參考文獻(xiàn):