生物工程與生物技術范文
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篇1
關鍵詞:生物技術 生物工程 實踐教學 實訓基地
目前本科專業中,生物技術是理科性質,生物工程是工科性質。在生命科學基礎研究十分強勢的生命科學學院,如何建設好上述兩個實踐性強的專業,有許多教師做了深入的調研和籌劃,根據實踐教學條件建設思路進行梳理,針對國內高校同類專業實踐教學中已經出現的利弊,在指導思想方面提出建議,以利于高校實踐教學地位的進一步提升。
縱觀國內高校,有的地方性本科院校由于自身實驗硬件條件有限,有的由于外出參觀實習對口單位難以聯系,有的由于學生感覺在企業實習學到實用知識不多,有的因為校外實踐教學與校內理論教學的時間沖突等,諸多原因削弱了實踐教學。
一些綜合性、生產性強,與職業崗位所需能力吻合度較高的實踐技能訓練項目,如谷氨酸、檸檬酸、啤酒、葡萄酒等生產型項目,由于涉及發酵工程基礎、發酵食品生產技術、發酵設備與維護、生物分離純化技術等多門課程,操作難度較大,因此一些院校對實踐教學安排往往不夠重視。涉及基因工程、細胞工程、酶工程的一些實踐項目,由于技術難度大、耗材成本高、設備價格偏貴等原因,也往往被取消?;谏鲜龇N種原因,導致實踐教學效果不理想,最終表現為學生畢業后實踐能力差。
1 實踐教學主要存在的問題
1.1 實習企業難尋
(1)近幾年各高校生物專業的學生數量增加,而可接受本科生實習的企業有限。從1998年設立生物工程專業以來至2006年,專業辦學點從57個發展到234個,在校本科生人數從6 896人增至88 854人。由于超常規發展,實踐教學有欠缺,生物技術(工程)專業畢業生已經面臨巨大的就業壓力[1]。
(2)現在市場競爭異常激烈,出于商業保密原則,企業為保護其核心技術,不接待參觀。
(3)擔心影響企業生產。
1.2 學生動手機會少
現在大多數生物技術(工程)企業都是大型連續化生產,要求生產連續穩定;同時,大型生產裝置越來越系統化、自動化,學生只能看到表面現象,無法對生產進行深入、具體了解,使生產實習流于形式,生產實習的效果欠佳。
1.3 實習經費不足
企業實習費用劇增,而學校對實習經費的投入滯后于企業收費、物價等因素的增長速度, 造成實習經費相對不足。
2 如何推動實踐教學
2.1 以學院科研機構的科研內容帶動實踐教學
以北方民族大學為例,該校設置的7個實驗板塊中,設計性和綜合性本科實驗項目的來源,均圍繞教師的科研項目或科研成果而設置。例如:在微生物學板塊中,部分實驗教學項目是根據基金項目“蝦青素高產酵母菌的選育及其產物功能研究”等課題而設置。
再以福建師范大學為例,生命科學學院工業微生物教育部工程研究中心,投入建設經費2 000余萬元, 建成省屬高校領先水平的發酵工程中試車間[2]。目前該車間配備有多臺10~1 000 L 全自動發酵罐及其配套的輔助設備和下游工程設備,如空壓機、空氣凈化系統、電鍋爐、制冷裝置、管式離心機、三足離心機、微濾系統、超濾系統、納濾系統、噴霧干燥器等先進的儀器分析系統,完全可以滿足該院師生進行相關實踐性教學的需要。
江南大學生物工程學院,在學生畢業實習之前,由學院下屬的5個研究中心根據自身特色,各負責1個本中心課題組特色教學訓練項目。將學生分為5個大組, 輪流進行互動實驗,每個項目安排4~5天,整個教學訓練項目在短期內完成[3]。
天津科技大學認為上述做法實質上相當于工業產品開發中的中試環節,具有連續或半連續的生產方式,并可以全面監測產品過程,從中發現問題和解決問題。因此,它是學生將知識從理論上升到實踐的一個重要環節。
2.2 以校企產學研合作關系推動學校的實踐教學
例如湖南人文科技學院,與婁底百雄堂高科技農業有限責任公司建立校企產學研合作關系,合作內容是:(1)開展科研合作。(2)每年接收生命科學系學生實習。(3)共享資源。例如公司提供臘八豆菌種和腐乳菌種等現有產品和技術,作為科研合作的起點和生命科學系實驗課的內容;生命科學系提供氣相色譜儀、液相色譜儀、原子吸收光譜儀等設備供公司產品質量分析使用。此舉可供其他高校借鑒。
2.3 以校內實訓基地強化實踐教學
2009年以前,生物工程與生物技術實驗裝備中多數涉及上游技術的設備已經基本配置到位(如基因工程操作設備,萃取、離子交換、吸附、層析、蒸餾、結晶干燥等實驗室級別的代謝產物分離設備),缺乏的是下游生產級別的設備,所以要重點考慮配置實訓車間設備。
在高等教育裝備博覽會上,同樣可以看到國家對高等教育實驗室裝備的一些新理念,以及設備制造業滿足市場新需求的動向。浙江天煌公司的實驗室設備,以典型工業產品范例和個案研究開發,作為高校實驗實訓的裝備依據。涉及生物技術的實訓系統,就有啤酒自動化生產線過程控制(工程型)系統(含5器和4發酵罐)等。
高校還需建設固體制劑生產線實訓車間(含30萬級潔凈水平操作間)和分離制備生產線(包括發酵罐、多功能動態提取罐、旋轉薄膜蒸發器、結晶罐、迭片式離心機、板框壓濾機等),適合各類食品或藥品的生產操作訓練。
校內小型實訓車間,其生產過程完全與工業化生產過程相同,使學生能夠從生產原料預處理、培養基制備、菌種擴培、發酵罐滅菌、接種及發酵過程中工藝參數的控制、產品分離提取等各個環節進行實際操作和系統分析。
不過,各校對實訓車間的投入還是普遍偏少。天津科技大學生物工程校內實踐基地,設備總價值近500萬元,包括好氧發酵、果酒釀造、啤酒生產、分離提取、精制純化等中試系統,涵蓋了生物工程產業上中下游生產環節[4]。
華中農業大學從2000年起分3期,建成生物工程專業教學實驗室1 000 m2,包括有通風發酵、固態發酵、生物工程下游技術、啤酒加工等實驗室及儀器分析室和準備室等。在引進現酵控制系統、發酵后處理設備的同時,成立了生物工程設計室,通過工程軟件AutoCAD 電腦繪制,進行發酵工藝和設備流程設計等操作。
3 實踐教學中新手段、新體系的運用與推廣
3.1 仿真實驗手段的運用
對于和實際生產聯系最緊密的課程,如化工原理、發酵工程、生物工程設備、生物發酵工藝等,吉林農業科技學院考慮到設備的限制問題,增加了模擬教學,從專業教學仿真軟件開發公司購置了仿真教學模擬軟件,保證一人一機的實踐演習。這些軟件的仿真性強,尤其是配備的實踐操作演練,能讓學生真正達到工廠模擬化的操作練習。
煙臺大學生物工程系將計算機模擬仿真引入實踐教學[6]。這種仿真系統能逼真地模擬工廠運行和各種事故狀態的現象,大大縮短培訓時間。
在計算機仿真環節,該校選用了北京東方仿真公司開發的青霉素發酵工藝仿真軟件,以單元操作的形式進行仿真模擬。青霉素發酵工藝仿真包括青霉素發酵生產、青霉素的精制和提純等內容。同時,教師可以通過計算機監測系統,全程跟蹤每組學生的操作,真正達到實踐訓練教學的目的。
3.2 建立和推廣微量化實驗體系
傳統實驗項目普遍存在反應體系大、樣品處理量多和處理時間長等特點,也使微量移液器、微量與狹縫分光光度計等現代科教儀器不能充分發揮其先進性。微型化實驗于1988年末開始引入我國,關于微型實驗已有文獻報道[7]。
微型化實驗的研究,是著眼于環境保護和實驗安全的需要,體現了現代科學技術發展水平的要求。微型化實驗具有現象明顯、操作簡便快速、節省經費、減少污染、安全和便于攜帶等優點。
參考文獻
[1] 段德君,梁運祥,陳守文.生物工程實驗教學體系改革與實踐[J].實驗室研究與探索,2011,30(7):111-114.
[2] 陳建平,陳必鏈.生物工程專業實踐性教學的改革與探索[J].福建師范大學學報:自然科學版,2011,27(3):48-51.
[3] 夏海鋒,饒志明,堵國成.本科實踐教學的創新與探索:江南大學生物工程專業四階段遞進式科學研究能力的培養[J].中國輕工教育,2010(4):56-59.
[4] 楊華,賈士儒.加強生物工程專業實踐教學環節的探索與實踐[J].中國輕工教育,2010(4):59-62.
[5] 徐亞維.生物工程綜合實踐教學創新體系的構建[J].吉林農業科技學院學報,2011,20(2):113-115.
篇2
關鍵字:教學改革;教學模式;發酵食品工藝學
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)26-0220-02
江南大學生物工程學院是我國工業生物技術領域特別是發酵工程學科最具品牌影響力和競爭力的高等學府之一,建立了我國第一個發酵工程國家重點學科。學院歷來重視本科專業課程的教學質量和對學生專業素質的培養,但在實際教學中還存在一些不盡完善的地方,影響了專業課程教學質量和學生專業素質的進一步提高?!栋l酵食品工藝學》是生物工程學院針對具有一定生物學和生物技術理論知識的本科生開設的綜合性特色課程。該課程以傳授專業技術知識和培養學生動手能力為主要目的。本人結合自身的教學經驗,針對目前該學科教學中存在的問題提出改革措施,以期能夠進一步提高該課程的教學質量。
一、當前該課程中存在的主要問題
1.部分學生對專業課的重要性認識不足、興趣不濃。專業課程往往講授的是具體的產品生產原理、工藝及該行業存在的問題及研究熱點等,這與抽象理論知識的學習存在較大差異,導致部分學生在學習“意愿”上有抵觸情緒,甚至有些學生認為這些知識應該是職業技術學院學生的學習內容,而認識不到基礎理論課是為將來專業課學習服務的,專業知識和技能是大多數畢業生在社會上安身立命的看家本領。這說明部分學生對專業課的重要性上認識不足,也是部分學生對專業的學習興趣不濃的重要原因。
2.課堂教學與“重能力培養”目標不協調。目前該課程純理論講授比重較大,學生被動接受知識,對知識僅停留在膚淺認識和反復的強化記憶中。傳統的教學方法導致學生對專業基礎知識無法較好地理解,對于以后的進一步學習和創新發展尤為不利,這違背了工科背景和高校教學改革“重能力培養”的目標。
此外,由于此課程學時較少(32學時),限制了實驗動手能力的培養,影響了課程教學的完整性。由于實驗器材和課時的限制,《發酵食品工藝學》未安排實驗操作課程,所有內容只能“紙上談兵”,嚴重影響教學質量。
3.課程內容相對滯后?!栋l酵食品工藝學》涉及知識面廣、相關理論發展迅速,新理論和新技術不斷涌現。而《發酵食品工藝學》的教學內容目前無法及時補充相關的新理論、新技術。
二、課程改革的目標定位―注重專業素質和創新能力培養,激發學生的專業熱情
本課程改革定位在將教學模式與創新型人才培養有機結合,逐步引導和培養學生開展創新性學習活動。為此提出以下幾點舉措:
1.突破以理論課為主的培養模式,改為理論與實驗并重,重視實驗教學作為實施專業素質教育和培養創新能力的重要環節。
2.更新觀念,引導和鼓勵學生走上講臺,以自我講授的方式激發學生的專業熱情。
3.大膽嘗試“開放性教材”,以《發酵食品工藝學》為主,以本校數據庫為平臺,及時更新和吸收國內外最新的相關理論和技術。
三、課程內容改革
1.新課程內容的編寫。引進和借鑒西方國家最新的相關教材,根據學科發展,不斷更新內容,從而將課程的基礎知識與學科的發展相結合。突破原有的或按結構或按功能編排的舊框架,按照國家和地方專業技術人才的需要,結合學生的具體專業興趣重新組織授課內容,使授課內容更有針對性。通過多閱讀文獻,擴大知識面,盡量把所講的理論知識與應用例子聯系起來,把應用實例貫穿到講述的各章節中。
改革后的教學內容設計應注重理論知識、基本實驗技能與方法的順序性、連續性和整體性。教學過程中注重培養學生從現象入手,正確應用所學的理論知識和技術方法。
2.實驗內容的安排?!栋l酵食品工藝學》是以講授發酵食品生產原理和工藝為主的理論和實踐相結合的課程。目前該課程的最大問題是無實驗課程的安排,使理論和實踐嚴重脫節,不但降低了教學質量,也降低了學生的學習熱情。目前《發酵食品工藝學》課程共分15章,包括二十多種發酵產品,實驗內容應選取在生產原理和工藝上具有代表性、產品產量和影響大、學生興趣濃厚的為佳,如啤酒、黃酒、醬油、醋和乳制品等;同時應考慮本課程實驗內容是否與其他相關課程實驗內容重復。為了克服大學低年級實驗課程中重視基礎性、驗證性實驗的現狀,我們重新構建了基礎性實驗、開放性實驗和創新設計性實驗三個層次。針對本學科的內容特點,基礎性實驗主要安排醬油和酸乳工藝實驗;開放性實驗允許學生在條件和時間允許的情況下自選實驗內容;設計性實驗鼓勵學生在選定實驗內容的基礎上,依據發酵相關理論對傳統生產工藝進行改進,以達到激發學生學習熱情和創新能力的目的。實驗結束時進行總結,延伸實驗思路和方法,提高分析問題和解決問題的能力。
四、課程教學模式探索
課程教學模式改革體現的是教學方法和教學手段的多樣化。把小組合作學習和互動式教學作為課堂教學的重要環節[1],同時注重學生的實踐性和研究性學習,培養他們的實踐能力和創新能力,并且充分利用網絡技術,擴大課堂教學容量。具體有以下一些探索方案:
1.教師在講課過程中主動“設疑”。針對部分學生對專業課興趣不高,上課是為了“湊學分”這種現象。教師除了要對所講專業課程的知識點和相關背景胸有成竹之外,還要對學生上課的目的和課堂上的心理活動規律有所了解。即做到“知己知彼,百戰不殆(成功的上好一堂課)”。目前我校大二、大三學生年齡普遍在20~22歲之間,好奇心強,對周圍的事物的“疑問”多。因此,在講課的過程中宜將數個知識點包裝成按照一定邏輯順序的系列“疑問點”――即設疑,隨著講課內容的推進逐一解開。該方法能夠成功實施的關鍵點在于“疑問”難度要適中、時機要恰到好處[2];此外,疑問點須是學生的關切點。
2.小組合作學習的教學模式。小組合作學習的教學模式貫穿于《發酵食品工藝學》的理論課和實驗課教學。此模式中教師用問題來啟發小組的合作和討論,注重在課堂上小組間的合作與互助,通過與人合作及交流擴展自己的視野和思路。在實驗過程中可以小組討論,本著大膽設想、小心求證以及求實的精神進行實踐操作。討論部分主要是鍛煉學生充分將理論和實驗聯系起來,培養如何分析和設計實驗。如果實驗失敗,可以學生自己先反省,然后進行小組討論,最后教師主持在全班進行分析討論,讓學生吸取教訓、積累經驗。通過這樣的方式,激發學生在實驗課上的積極性和創造性,同時鍛煉他們的動手能力。
3.互動式的教學模式。《發酵食品工藝學》中包括20多種發酵食品的發酵原理和生產工藝,有些產品的生產原理和工藝較為類似,如黃酒、白酒和醬油等,為避免講授內容的重復和激發學生的學習主動性。教師根據教學目的和學生興趣,提出幾個觀點或要求,學生以小組(3~4人)的形式選擇其感興趣的內容(最好是學生家鄉或熟悉的產品),在課下充分查閱資料,自主學習后制作多媒體課件,在課堂上對該產品的歷史、生產原理和工藝進行講解(15分鐘左右)。在此過程中促使學生掌握該產品的歷史、生產原理和工藝,同時也激發學生的積極性,變學生被動的接受知識為學生主動的去掌握知識;師生互換教學角色,以互動式的教學模式提高教學質量。
4.階梯式實驗教學。構建階梯式實驗教學,具體分為基礎性實驗、開放性實驗和創新設計性實驗三個層次。具體內容見課程改革第2部分。通過一系列的階梯式實驗教學訓練,最終目標要使學生養成創新性思維能力和學以致用的能力。
5.改進和完善課程網站。課程網站可以將優秀課件、教學錄像、電子教案、文獻庫等教學資料傳到網上,并且做到及時更新網絡內容、擴大課程信息量,發揮課程網站的輻射作用。增添新的欄目和內容,如網上提交作業和批改系統等。答疑也可以通過網絡進行操作,促進教師與學生以及學生之間的自由交流和互動。網絡教學在課程教學中的優勢在于既保證了課堂教學內容的高信息含量,內容不斷更新,又使教學形式生動活潑,引導學生更加積極、主動地學習相關知識。
工科學院的教學要樹立正確的人才觀、質量觀,培養適合區域經濟和社會發展需要的應用和創新型人才,逐步構建以能力為核心、以學生為主體的教學體系?!栋l酵食品工藝學》以理論與實踐并重,以自我講授的方式激發學生的學習熱情,并對教學內容和模式進行改革和完善。通過上述改革能夠更好地培養學生的專業技術知識、實踐動手能力、分析解決問題的能力和創新意識,是達成教學目標的重要手段。
參考文獻:
[1]夏小樂,周哲敏,張玲,等.《微生物遺傳育種學》互動式實踐教學探索[J].成才之路,2011,(36):69-71.
篇3
關鍵詞:計劃生育 出生人口 人口統計 人戶分離 統計口徑
計劃生育統計所提供的人口數據是人口形勢分析,人口決策的基礎性數據,是準確反映人口與計劃生育工作的狀況,為各級黨委 政府對人口問題進行綜合決策的重要依據。 其中出生人口數是計劃生育統計工作的重中之重,計生出生人口數通過采集比對公安、衛生等部門的相關數據,采取自下而上和自上而下,多渠道多種數據來源的統計方式來統計。隨著形勢的發展,這種模式下的計生統計數據和其它部門的數據逐漸產生了差距,并有擴大的趨勢。以我區為例,全區現有總人口41.8萬人,流動人口43194人,人口城鎮化進程日益加快,流動人口逐年增加,給計劃生育統計工作帶來了難度,出現了出生漏報,人口漏統重統,部門之間數據不一致等現象,針對這些現象,我區做了一系列調研,現就有關情況分析如下:
一、 計生出生數和公安、衛生數據的比對情況
近年來,全區出生人口數總體呈上升趨勢。2007-2012年,衛生部門新生兒分娩數增長39%,公安部門新生兒申報戶口數增長60%,而計生部門統計出生人口數僅增長7%;從數量上看,衛生、公安部門的數據較為接近,與計生統計出生人口數差距較大。通過比對,從下圖可以看出部門間數據不一致的情況。(如下圖)
二、數據差距的類型及成因分析
(一)統計口徑造成的誤差
從統計口徑來看,衛生出生數統計的是區內各醫院新生兒分娩人數,包括本地人口出生和外地人口在我區出生;公安出生數統計為一段時期內在我區申報戶口的新生兒數,包括當年出生的人口,也包括往年出生的人口;計生目前采用的統計口徑大致可以描述為“現居住地”統計管理口徑,即常住我區人口的出生數和流動人口在我區的出生數之和。由于衛生、公安和計生出生人口統計的對象不是完全一致,所以出生數理論上肯定會有一定的差距,這是差距的成因之一。其二,公安、衛生的統計口徑明確單一,計生統計口徑的范圍相對模糊。如計生的常住人口界定為“常住在本地,戶口在本地的人;常住在本地,戶口待定的人;戶口不在本地,在本地有常住趨勢的人”,在大量人戶分離,人口流動性很大的情況下,很難判斷統計對象是否常住。計生流動人口口徑為“在本行政區域內居住30日以上、非本省(市、縣)戶籍的0歲以上人口總數”。其口徑與公安及衛生的統計口徑都不完全一致,因此流動人口在全區的生育數據也不能直接比對。
(二)人戶分離造成的誤差
所謂人戶分離,是指人口常住地與戶口登記地不相一致的現象。廣義上來說人戶分離包括流動人口和區內人戶分離人口。目前,相對流動人口管理而言,區內的人戶分離現象更缺乏有效的監管及服務機制,成為計生統計管理的難點問題之一。隨著城市化的迅猛擴張,因拆遷、購房、就學、婚嫁等原因造成大量的動遷戶、暫住戶、空掛戶,使戶在人不在、人在戶不在的人戶分離人口逐年增加。由于人戶分離,給計劃生育統計管理工作增添了復雜性。主要表現:一是統計對象的管理界限不清?!耙苑慷ㄈ恕钡默F居住地管理口徑,容易引起居住地與戶籍地,居住地與居住地在統計工作上互相推諉扯皮,出現“大家都管大家都不管”的情況。造成的出生數漏報在總體誤差中占了相當高的比例。二是計生統計與服務管理對象不完全一致。在申請再生育審批、享受獨生子女父母獎勵費、出具有關計劃生育證明時,當前實際的人口計生服務管理工作依然延續著以戶籍地管理為主的管理模式,但是由于長期人戶分離,戶籍地對所轄地區的居民婚姻狀況、生育情況等無法及時了解,造成了出生人數的重報和漏報。三是區域內人口流動頻繁,管理交接難以到位。人口居住地變化產生大量需要遷移交接的信息,一方面基層難以及時掌握變化情況,另一方面核實情況和錄入信息要占用大量的人力,比較難落實到位,造成人口出生等信息重報、漏報現象時有出現。
(三)人口流動造成的誤差
人口流動的大量性、隨意性、分散性等特點使流動人口難于管理,特別是違法生育的情況難以掌握。流動人口數量增加和流動性增強,流出人口的去向掌握不準,底數不清和早婚早育現象的增多,使對這部分人違法生育的出生人口數統計難以保證準確。另一方面,由于計生政策符合率的要求與實際工作水平有一定差距,為了保持甚至提高工作質量“水平”,一些地區和單位仍然存在不如實上報出生數據的現象。在某種程度上背離了依法統計的工作要求,造成了違法生育數的“瞞報”。
(四)管理不到造成的誤差
一是人口信息采集難。人口管理協作機制和信息交換平臺尚未真正建立,人口信息難以整合共享。計生部門自身采集信息的渠道日益狹窄,大量人口信息需要公安、衛生、民政、工商、房管、物業等諸多行政部門甚至公司企業提供,信息采集渠道過于繁雜、信息采集不及時、信息不全均制約了統計數據質量提高,造成出生數的統計誤差。二是信息核對難。由于信息量大,地址登記不詳,電話停機換號等造成無法聯系核對等情況時有發生。三是新建小區管理難。隨著城市規模的不斷擴大,一些新建小區成為管理的“真空”地帶,由于沒有及時劃分管理區域,小區沒有及時交接給社區居委會或相應的居委會(社區)沒有及時配套建立,造成了已入住這些住宅區的人口出生信息無法上報。
三、對策和建議
從上述情況來看,計生出生人口統計誤差出現的重要原因之一是過去老的統計方式和手段不適應人口形勢的變化和要求而產生的,這就需要我們及時研究新情況,不斷改進完善人口統計管理體制。
第一,明確和細化計生統計管理口徑。公安部門將逐步實現實有人口管理,為計生部門現居住地管理提供了良好的機會。計生部門應當探索建立以現住地屬地化管理為方向的實有人口管理體制。進一步細化現居住地和戶籍地的管理責任,賦于現居住地統計和管理服務的權限,以社區“網格化”管理服務為依托,在服務中掌握動態人口信息,在社區建立一種沒有戶籍身份限制的人口服務管理新模式。
第二,強化人口問題綜合治理。計生人口統計離開了部門的協作是無法取得成功的。要將人口統計工作職責納入政府目標管理責任制,明確各部門職責,積極調動社會資源。如衛生部門積極推行分娩登記實名制,公安部門按照《戶口登記條例》落實人走戶遷的政策,在辦理落戶,遷移時協助審驗計生證明等;人口計生部門更要發揮工作主動性,對人戶分離人口進行摸底登記,落實人戶分離人口的遷移交接,做到服務不減,工作不斷。
篇4
[關鍵詞]微生物 生物工程 環境工程
中圖分類號:U73 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)01-0223-01
引言
微生物工程,又被叫做發酵工程,主要內容是指采用現代工程技術手段,利用微生物的某些特定功能,為人類生產有用的產品,或直接把微生物應用于工業生產過程的一種技術。發酵工程的內容包括菌種選育、培養基的配置、滅菌、種子擴大培養和接種、發酵過程和產品的分離提純(生物分離工程)等方面。發酵是微生物特有的作用,在幾千年前就被人類認識了,并且用來制造酒、面包、醬、醋等。微生物工程,是大規模發酵生產工藝的總稱,就是利用微生物發酵作用,通過現代工程技術手段來生產有用物質,或者把微生物直接應用于生物反應器的技術。它是在發酵工藝基礎上吸收基因工程、細胞工程和酶工程以及其他技術的成果而形成的。發酵工程跟環境保護和農牧業等許多領域關系密切,對它的開發有很大的經濟效益。DNA重組技術和生物反應器,裝有固定化酶的容器,能進行生物 化學合成,是生物工程中的兩大支柱。從工業規模生產這一點看,生物反應器尤其重要。因為只有通過微生物發酵,才能形成新的產業。本文詳細分析了微生物技術在環境工程中的作用,和對環保工作所做出的貢獻之大。
1.利用微生物技術監測水質情況
在各種水體,特別是污染水體中存在有大量的有機物質,適于各種微生物的生長,因此水體是僅次于土壤的第二種微生物天然培養基。水體中的微生物主要來源于土壤,以及人類的動物的排泄物及污染。水體中微生物的數量和種類受各種環境條件的制約。目前,世界各國一般認為大腸菌群是指示水質受糞便污染較好的指示菌。我國水質控制也采用大腸菌群作為指示菌,GB5749-85《中華人民共和國國家標準?生活飲用水衛生標準》規定,生活飲用水中大腸菌群每升不得超過3個。另外,還要根據水的等級限制大腸桿菌的個數。一等級是小于等于500個,二等級小于等于10000個。三等級小于等于50000個。大腸桿菌會令糖起到發酵作用并且產生出酸或者是氣體。所以,工作人員便可通過檢測酸和氣體來判斷大腸桿菌的數量,從而依照大腸桿菌的數量來判斷水的質量等級。
2.利用微生物技術處理廢水
污水里面所含有的污染因子十分豐富,一般生活中出現的污水主要的成分是生物代謝物質以及作廢的食物,在工業中廢水中出現的污染因子較多。據研究,這些污水可能還有金屬、酚類以及甲醛等成分。利用微生物技術處理廢水主要是指利用微生物群體,對污水中的有機污染物進行吸附和轉化。同時進行一些列的擴散、分解等行為,出去污水中的污染因子。污水被處理之后,其中的有害物質別排除在外,或者是轉化成對人體無害的物質。城市污水經過微生物處理過程,其中的懸浮物質能夠減少到10%左右。
2.1 厭氧處理法
污水厭氧生物處理工藝按微生物的凝聚形態可分為厭氧活性污泥法和厭氧生物膜法。高分子有機物的厭氧降解過程可以被分為四個階段:水解階段、發酵(或酸化)階段、產乙酸階段和產甲烷階段。水解階段是高分子有機物因相對分子量巨大,不能透過細胞膜,因此不可能為細菌直接利用。它們在第一階段被細菌胞外酶分解為小分子。這些小分子的水解產物能夠溶解于水并透過細胞膜為細菌所利用。水解過程通常較緩慢。發酵階段是有機物化合物既作為電子受體也是電子供體的生物降解過程,在此過程中溶解性有機物被轉化為以揮發性脂肪酸為主的末端產物,因此這一過程也稱為酸化。產乙酸階段主要產物有揮發性脂肪酸、醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等,產物的組成取決于厭氧降解的條件、底物種類和參與酸化的微生物種群。在產氫產乙酸菌的作用下,上一階段的產物被進一步轉化為乙酸、氫氣、碳酸以及新的細胞物質。雖然厭氧消化過程可分為以上四個過程,但是在厭氧反應器中,四個階段是同時進行的,并保持某種程度的動態平衡。該平衡一旦被pH值、溫度、有機負荷等外加因素所破壞,則首先將使產甲烷階段受到抑制,其結果會導致低級脂肪酸的積存和厭氧進程的異常變化,甚至導致整個消化過程停滯。
2.2 好氧處理法
好氧處理法就是將微生物放置在有氧環境中,促使其大量的繁殖。之后通過微生物氧化分解污水中的污染因子。實現污水的精華,處理掉其中的有害物質。好氧處理法的操作方法比較簡單,具有較強的靈活性。
3.利用微生物將固體垃圾變為化肥
在固體垃圾中放入大量的嗜熱微生物和硝化細菌異界纖維分解微生物,一般中溫微生物的生長受到高溫的限制,嗜熱微生物在高溫的情況下能夠加快生長并且使活性增加,更容易形成正反饋回路。但是如果溫度在上升到一定范圍,超出微生物的承受程度,也會不利用其生長繁殖,總而造成負面的影響。通過微生物發酵把固體垃圾轉化為化肥的方法在目前已經被大規模的使用,并在多個地區取得了較好的效果。
4.利用微生物凈化廢氣
利用微生物凈化廢氣,首先要把廢氣轉化為液體形態,然后利用微生物處理有害液體的方法對空氣中的廢氣進行處理。在處理廢氣的過程中產生的代謝物質會進入到液相環境內,這種物質可以作為細胞的代謝能源。利用微生物處理二甲苯可以在室溫的環境里進行。當二甲苯的濃度和每小時的氣流量以及廢氣在空塔中的時間達到一定的數值內,微生物對二甲苯的處理效果會更加明顯,去除率高達90%以上。
5.固體化微生物技術的應用
利用固定化微生物技術提高廢水處理效率的工藝方法也被稱作“生物增效”,其適用的領域非常廣泛,例如:化糞池、隔油槽、排水管、城市污水處理廠以及工業廢 水…等。一般而言,針對特殊污染源,來自天然環境的微生物消耗很快、效率低下,即使有快速的繁殖能力仍不足以負荷。因此,生物增效的作業過程還是依循自然 的方式,向目標添加定制的、具有已知降解能力的微生物制劑(固定化微生物),處理效果則有明顯的提升。固定化微生物技術是將特選的微生物固定在選證的載體上,使其高度密集并保持生物活性,在適宜條件下能夠快速、大量增殖。這種方法對提高生物反應器內微生物(尤其是特殊功能的微生物)的濃度,和微生物抵抗不利環境的能力都有重要的作用,有利于反應后的固液分離,縮短處理所需的時間。在固體化微生物處理技術上,工作人員經過大量的試驗得出結論:在微生物經過固定處理之后,溫度和PH值的使用范圍更加廣泛,有機物的降解能夠加強,遠遠高過普通的微生物。
6.結束語
微生物在環境工程中的作用十分的廣泛,為解決環境污染工作做出了重要的貢獻。目前,微生物技術已經涉及很多歌領域,微生物技術以成本小,效果好的特點成為環境工作者的使用對象。未來,微生物技術還會不斷的發展和進步,為國家提供更大的幫助。
參考文獻
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[3] 李靖,周玉林,關杰. 環境微生物學教學改革的探索與實踐團. 微生物學通報,2009(1).
篇5
關鍵詞:生物慢濾技術;小型分散;單戶;供水工程
中圖分類號:S23 文獻標識碼:A
改善供水水質是山區農村飲水安全項目建設的重中之重,為了通過項目的實施能使老百姓飲上安全健康的自來水,達到國家《生活飲用水衛生標準》(GB5749)的要求,秭歸縣水利局根據本縣的地形特點,在大力推行集中生物慢濾水廠的同時,針對居住邊遠無法集中解決的分散農戶,進行了小型分散和單戶供水工程的“生物慢濾水處理技術”的探討,通過試驗推廣,效果顯著,深受群眾歡迎,已被廣泛運用。
1 工藝流程
根據秭歸山區的地形特點與水源分布狀況,采用“先蓄后濾”和“先濾后蓄”兩種形式。第1種供無固定水源,靠攔洪蓄水的農戶使用,工藝流程:集雨面匯雨渠沉沙池水池或水窖慢濾池農戶。第2種供有較固定水源但水質較差的農戶使用,工藝流程:水源沉沙池粗、慢濾池水池或水窖農戶。
2 構筑物型式
2.1 集雨面
采用自然坡面集流。
2.2 匯雨渠
矩形斷面30cm×50cm,邊墻與底部均采用10cm厚C20混凝土。
2.3 沉沙池
矩形,長寬各1m,高0.5m。池底采用12cm厚C20混凝土,邊墻為12cm厚磚墻。池內裝填2~8cm鵝卵石初濾,去除固體物和漂浮物。
2.4 水池或水窖
水池容積10m3以上,采用圓形、半埋式,設進水管、出水管、排污管,邊墻為18cm厚磚墻,池底為15cm厚C20混凝土?!跋刃詈鬄V”水池采用開淌式,不需加蓋,“先濾后蓄”水池采用封閉式,8cm厚現澆板(內用Φ8mm鋼筋扎網,間距10cm)加蓋,預留檢查孔60cm×60cm,另做活動蓋板。
2.5 生物慢濾池
2.5.1 先蓄后濾
不需建粗濾池,只需建慢濾池即可,采用圓形,邊墻12cm厚水泥磚砌體。底面至0.5m處設置6cm厚預制隔板,進水管口設置浮球閥自動控制,濾池底部設置出水管和放空管,均以閘閥控制。
2.5.2 先濾后蓄
粗、慢濾池聯體建筑,內空長度2m,中間12磚墻相隔,寬度0.9m,高度1.5m,四角呈流線型圓角;邊墻均采用12cm厚磚墻砌筑,底部澆筑12cm厚C20混凝土。粗濾池底部放坡5%并設排泥槽,設置排污管,便于清洗時排出污泥或雜質。粗濾池水流方向自下而上,濾料自下而上裝填,底部置30cm鵝卵石作承托層,上鋪兩層濾料,第1層鋪4~8cm粗料厚30cm,第2層鋪1~3cm濾料厚50cm。養水層水深30cm,超高水位10cm。
慢濾池底部設集水槽,鋪粒徑2~4cm承托層厚30cm,上以1cm厚棕片相隔,再鋪粒徑0.3~0.9mm細濾料,濾料以石英砂為宜,一般陶?;蚣毢由骋嗫?。養水層30cm,超高水位15cm。
慢濾池出水在池外設置倒“U”型出水管,同時在其頂端設置虹吸破壞管,采用三通連接一端在倒“U”管頂部,從慢濾池外部池壁進入池內,管道進口高程可與正常設計水位齊平,與倒“U”管的頂部保持水平或稍高,其管徑為出水管的1/3~1/2。當慢濾池水位高于虹吸破壞管進口時,水流在自壓的作用下通過出水管進入清水池。當慢濾池的水位低于虹吸破壞管的進口時,空氣進入倒“U”管頂部形成空氣阻隔,使出水管無法形成虹吸現象,從而自動斷流,確保了濾料以上有效養水層,從而達到了對生物粘膜的保護作用。
3 應用推廣情況
由表1可見,2010~2012年,秭歸已建小型分散及單戶生物慢濾供水工程4038處,受益6864戶,26085人。
表1 小型及單戶生物慢濾工程數量統計
實施時間 單戶生物慢濾工程/處 受益戶數 受益人口 小型分散生物慢濾工程/處 受益戶數 受益人口
2010年 1530 1530 5814 0 0
2011年 1193 1193 4533.4 147 1856 7056
2012年 1072 1072 4073.6 96 1213 4608
篇6
湖南生物與機電工程職業技術學院2018年6月英語六級報名時間:2月底或3月初開放報名,報名時間持續一個月左右。
湖南生物與機電工程職業技術學院2018年6月英語六級報名條件:
1. 全日制普通高等院校???、本科、研究生在校生。
2. 各類全日制成人高等院校專科、本科在校生。
3. 修完大學英語六級的課程且CET4 達到425分(含425分)以上的考生才能報考CET6。
4. 同等程度的大專生或碩士研究生經所在學校同意,可在本校報名參加考試;
5. 同等程度的夜大或函授大學學生經所在學校同意,可在本校報名參加考試;
從2007年1月的考試開始,大學英語四六級考試將不再對社會考生開放,只對在校大學生開放。
篇7
建立城區人口和計劃生育管理服務新機制工作匯報
近年來,周口市川匯區流動人口計劃生育工作在川匯區委、區政府的正確領導和周口市人口計生委的指導下,進一步深化城區計劃生育管理體制改革,夯實城區計劃生育工作基礎,全面落實“屬地管理、單位負責、居民自治、社區服務”的城區計生管理和服務工作新機制,做到“兩明確、三加強、建立四項制度”,有力推動了城區人口和計劃生育工作持續、穩定、健康地發展。他們的主要做法是:一、改革城區體制落實屬地管理
管理機制是人口和計劃生育工作運行的基礎與核心。
20__年以前,川匯區城區計劃生育管理工作沿用的是“單位負責,條條管理”的管理體制,全市市直機關、社會團體、企事業和駐周單位的計劃生育工作由市計生委城區科直接管理,1999年由新華街道辦事處接管。隨著城市化的進程加快,城市規模的擴大,城市人口和計生工作出現了許多新情況、新問題。主要表現是:下崗待業人員、失業人員和無固定職業人員大量出現;農村剩余勞動力涌入城區;流動人口數量大幅增加;戶籍制度的改革使農轉非人員和人戶分離現象日漸增多等等。這些現象和問題的出現,使原來城區的人口和計生工作以“條條”和戶籍為主的管理模式已經不能適應新時期的發展。
市委、市政府審時度勢,依據《國家計生委、民政部、中國計生協關于加快城市社區人口與計劃生育工作改革的意見》,成立了以市委副書記為組長,主管計生工作的副市長為副組長,相關的8個委局和5個街道辦事處行政正職為成員的人口和計生屬地管理體制改革領導小組。并以市政府和市委、市政府兩辦的名義先后出臺了《關于完善城鎮人口與計劃生育工作管理體制的意見》、《關于加強人口與計劃生育工作的意見》、《關于明確計劃生育工作職責的通知》等一系列文件,圍繞屬地化管理的原則,做到“兩個明確”。
(一)、明確屬地管理對象。
20__年3月,川匯區城區區劃由原來的1個街道辦事處擴大為5個街道辦事處。市政府適時召開城區人口和計劃生育工作管理體制改革會議,對原新華街道辦事處管理的191個公共單位和24個社區居委會按照新的管轄區域重新進行了劃分,在劃分和交接過程中我們明確規定,所有公共單位無論級別高低,無論單位屬性,其計劃生育工作均有新的街道辦事處負責管理。同時,社區居委會要依據國家法律法規和政策,協助街道辦事處做好單位和居民的人口和計生工作。
(二)、明確工作職責。
街道辦事處統一管理駐本轄區的所有機關、社會團體、企事業單位,以及工作、居住在本轄區的常住人口、流動人口的計劃生育工作,承擔宣傳動員、監督檢查、組織協調、日常管理及綜合服務的職能。轄區單位嚴格實行法定代表人責任制,自覺貫徹執行人口和計生法律法規和政策,服從街道辦事處和社區居委會的管理、指導和協調。負責本單位的出生統計、生殖保健、避孕節育等日常業務,落實計生獎勵和優惠等有關政策和保障措施。
各公共單位的計生工作既要向所在地街道辦事處負責,又要向本系統的主管委局負責。市委、市政府還規定對有政策外生育的單位實行“一票否決”,一級機構對其下屬的二級機構有政策外出生的負連帶責任。近年來,先后對8個二級機構有政策外生育的單位實行了“一票否決”,對其主管的6個委局實施了通報批評和黃牌警告等處理,對單位的正職和主管副職、計生專干分別進行責任追究。
二、加強社區建設,夯實基層基礎
社區居委會是城市的基層組織,也是搞好城區人口和計生工作的落腳點。
新的管理體制建立后,我們按照《河南省城市社區人口和計劃生育管理服務工作規范》的要求,制定了《川匯區創建規范化社區居委會 計劃生育工作實施方案》,首先在新華路街道通橋路社區開展了計劃生育規范化社區試點的創建工作,今年三月在5個街道的所有社區開展了計劃生育規范化創建活動。通過創建活動達到了“三個加強”。
(一)、加強了隊伍建設。
建立健全街道辦事處社區居委會居民小組(樓院)門棟四級人口和計生管理服務網絡。街道辦事處成立有人口和計生工作領導小組,統一管理本轄區的人口和計生工作;每個社區居委會配備計生副主任;住宅小區或者若干個住宅樓組成的樓院配備一名樓院長,擔任計劃生育宣傳管理員;選取計生協會會員、社會志愿者、退休老黨員、老干部、低保戶等人員擔任樓長或門棟長。
在樓院長的配備上,我們做到公開選拔,競爭上崗。參加競聘者要同時具備五個條件:一是女性;二是在本樓院居??;三是年齡一般在45周歲以下;四是具備初中以上文化程度;五是沒有違反計生政策。通過民主推薦、筆試、面試、民主評議、組織考察,5個街道的24個社區居委會配備了480名計生樓院長,并對她們進行了崗前培訓,使她們很快進入角色。為了更好地穩定隊伍,調動其積極性,市財政每年增撥12萬元經費,使24個社區居委會的計生副主任月工資達到400元。市人口計生委每年從計生事業費中擠出十幾萬元,給計生樓院長每人每月發放20元的崗位補貼。
(二)、加強了陣地建設。
我們統一明確陣地創建標準,先后投入資金20萬元,對社區居委會的計生辦公服務場所進行升級改造。每個社區居委會設立計劃生育辦公室、宣傳教育室(人口學校),具備條件的設立健康咨詢室(悄悄話室)、社區醫療衛生服務站、圖書閱覽室、娛樂活動室等。在宣傳教育室(人口學校)和康檢咨詢室設置了優生優育、生殖保健、避孕節育、政策法規等宣傳版面,在社區居委會和樓院附近設置了固定的人口和計生宣傳版面、標語、宣傳櫥窗和政務公開欄,使常住人口和流動人口在社區能及時享受到計劃生育的宣傳服務。
(三)、加強了軟件建設。
根據屬地管理的要求,我們設計并統一印制了社區樓院人口和計劃生育戶口登記表,更新完善了社區居委會的計生臺帳。原來的社區居委會計生臺帳是以戶口為基準建立的,人戶分離和空掛戶的問題突出。今年三月份開始,他們逐樓逐戶逐人進行排查登記,做到轄區不漏樓、樓不漏戶、戶不漏人、人不漏項。用了四個月的時間按現居住實有人員為基準,重新建立社區居委會的計劃生育臺帳,做到一樓一冊,一戶一頁,并對已婚育齡婦女實行分類管理。
對居住在轄區內無固定職業、失業的以及與單位脫離勞動人事關系的已婚育齡婦女按主管類管理,由社區居委會負責出生統計、生殖保健、避孕節育等日常的管理和服務業務。
對居住在轄區內機關、企事業單位、社會團體的在職已婚育齡婦女按協管類管理,此類人員由已婚育齡婦女所在單位具體管理和服務,并由單位所屬的街道(鎮)計生辦向社區居委會出具全市統一的《川匯區計劃生育管理證明》,工作單位定期向社區居委會通報該職工的生育節育及康檢信息,由社區居委會協助單位進行管理和服務。對居住在轄區內的流入已婚育齡婦女按流動類管理,對此類人員和常住人口一樣納入正常的管理和服務,做到同管理、同服務、同宣傳、同考核。
經過4個月的努力,我們共建立已婚育齡婦女檔案15289人,其中主管類2288人,協管類11669人,流動類1332人。排查出漏檔漏管已婚育齡婦女655人,剝離和移交到鎮村管理的已婚育齡婦女532人。目前社區居委會達到了“網絡隊伍建立健全,計生臺帳更新完善,管轄區域不留死角,服務陣地溫馨美滿”。
三、建立完善制度,規范管理措施
為有效地開展城區屬地化計生管理服務工作,他們建立了“四項制度”,實現了日常管理規范化。
(一)、建立定期清查和信息采集制度。
各街道辦事處、社區居委會定期對轄區居民樓院集中入戶排查登記,對漏管漏檔的常住和流動人口已婚育齡婦女及時建立樓院臺帳,納入管理和服務。樓院長、門棟長每周到所轄居民樓院了解情況,收集人口和計生變動信息。社區居委會每月召開一次人口和計生工作例會,收集各樓院的新婚、出生、節育、遷出、遷入、失業、就業、流入、流出等信息,及時變更樓院計生臺帳。
(二)、建立信息通報和手續移交制度。
嚴格落實公共單位與職工居住地社區居委會之間的計生信息通報制度。單位每半年向職工居住地社區居委會出具全市統一格式的《川匯區在職已婚育齡婦女生育節育康檢信息通報單》。對辭職、辭退、除名等脫離原工作單位的已婚育齡婦女,由單位在30日內向社區居委會移交計生管理服務手續,社區居委會接收到《信息通報單》和移交手續后向其單位反饋接收信息。
(三)、建立流動人口計生管理服務制度。
街道計生辦固定專職人員分片包段,主要負責沿街門店和較大的市場中的流動人口計生管理服務工作。社區居委會對流入、流出居民樓院和背街小巷的已婚育齡婦女及時上門登記建檔,協助街道計生辦做好《流動人口婚育證明》的辦理、查驗、康檢和催寄康檢證明等工作。他們對流動人口全部實行免費辦證、免費康檢、免費四術、免費發放避孕藥具的“四免一上門”服務。
(四)、建立目 標管理考核制度。
市委、市政府對各市直單位簽訂了工作目標責任書,要求其內部要建立垂直負責體系和目標責任制。市人口計生委對街道辦事處和社區居委會的計生工作目標完成情況實行分類考核。對純屬農村的永安路、紫荊路街道辦事處按照農村的考核方案進行;對純屬城區的新華路街道辦事處按城區的考核方案進行;對既有農村又有城區的杜甫路、孝義街道辦事處分別按兩種方案考核,其成績按照城區和農村所占總人口的比例分別記分,合并后記入總成績。
四、幾點體會
川匯區城區的屬地化計生管理體制改革之所以取得一些成績,我們感到主要得益于以下幾個方面:
(一)、領導重視是關鍵。
由于市委、市政府高度重視,排除阻力,調動各部門、各方面的力量才能推動城區屬地化管理機制的進行。為做好屬地化管理體制改革工作,市委、市政府專門召開會議,下發文件,明確了各街道辦事處的管轄單位和相關部門的職責。市、街道兩級財政每年都把城區和流動人口計生經費納入同級財政預算,足額投入到位,將城區計劃生育工作納入政府目標工作責任制,由過去的計生部門唱獨角戲,轉為“黨政牽頭、部門配合、齊抓共管”,[,!]綜合治理得以真正落實。
(二)、社區建設是基礎。
落實屬地化管理與服務機制,關鍵是發揮社區居委會的作用。只有加強社區計生網絡隊伍建設和陣地建設,確保社區計生工作經費的到位,積極搭建社區服務平臺,才能把城區計生工作融入到社區、服務到社區、落實到社區。
(三)、強化責任是動力。
篇8
[關鍵詞] 創新型人才 人才培養方案 平臺 模塊 課程群
現代生物工程技術是當今世界科學發展中極為重要、極為活躍的科學領域,尤其是基因工程、細胞工程、酶工程、發酵工程進展迅速,連同近年來該領域又逐步發展形成的蛋白質工程、生化工程技術等,已在社會經濟建設的各個領域發揮著重要作用,與人類的生產、生活密不可分。
鄭州大學在原有“生物技術”本科專業開設及建設的基礎上,于2007年起設立“生物工程”本科專業。該專業的設立不但將對河南省生物工程與技術產業的發展起著重要的推動作用,而且對學校的學科建設也非常重要,直接影響到鄭州大學工程學科的綜合實力。2008年鄭州大學將“生物工程”專業列為全?!敖虒W內容與課程體系改革與建設”試點專業,要求在原有人才培養方案的基礎上,對“生物工程”專業培養方案進行修訂完善,并將相關教學內容和知識體系進一步進行整合,制定出新的培養方案。生物工程專業舊的人才培養方案是在專業開辦申請時參考教育部生物科學與生物工程教學指導委員會擬定的“生物工程專業規范”的基礎上制定的,為此我們根據學校課程體系改革的精神及要求,結合學科發展特點、國內外生物工程技術發展現狀、趨勢,以及鄭州大學生物與工程技術學科的實際,對該專業的課程體系框架及教學內容進行整合建設,以期滿足生物工程學科創新型人才培養的要求。
一、認真組織調研,學習國內相關高校開展課程體系改革與建設經驗
在明確課程體系改革與建設的目標和任務的基礎上,我們對國內教育部直屬重點大學及部分地方特色高校開展課程體系改革的經驗與做法進行了認真地調研和分析,重點圍繞生物工程學科發展和技術進步對專業教育帶來的影響、生物工程專業課程體系的優化與教學內容的整合重建、實踐教學體系構建與教學模式探索、生物工程與技術學科教學方法改革等進行深入的研究和分析總結。通過調研,負責“課程體系改革與建設”的老師及教學委員成員深受啟發,對充分學習和借鑒各高校課程體系改革與建設過程中所取得的各項成果、經驗,以及進一步明確專業辦學方向、理請辦學思路,明確生物工程專業模塊設置方向等具有積極意義。
二、瞄準學科前沿及國家生物產業發展政策,明確專業發展方向
隨著生物工程與技術學科的迅速發展,其在國民經濟建設中越來越發揮著重要作用。生物工程技術廣泛應用于醫藥、農業、能源、環境等行業,發展日新月異。2007年2月28日,國務院召開“十一五”期間高技術產業和生物產業發展問題研究會議,強調“十一五”期間,要把加快發展生物產業放在突出重要的戰略位置。加快發展生物醫藥、生物農業、生物能源、生物制造、生物環保等行業,加強生物資源的保護和開發利用,強化生物安全管理體系建設。形成一批具有自主知識產權的生物技術產品,培育一批大型生物企業和生物產業基地,使生物產業真正發展成為增長速度快、質量效益好、帶動效益強的戰略性新興產業。
三、整合教學內容及知識點,確定新的人才培養方案體系框架
基于生物工程專業人才培養目標在于,掌握生物技術及其產業化的科學原理、工藝技術過程和工程設計等基礎理論,基本技能,能在生物技術與工程領域從事設計生產管理和新技術研究、新產品開發的工程技術人才。在充分借鑒國內其他高校經驗與做法的同時,我們對原有課程的教學內容、知識體系進行了認真整合。
1.原有教學內容及知識體系存在的問題
問題主要反映在實踐實習教學環節及課程體系結構兩個方面。前者有:(1)實踐教學環節形式單一。主要是分散的課程實驗,缺乏集中安排的課程及專業綜合實驗、專業課程設計及各種實習、實訓等;(2)實習、實訓等實踐教學基地數量嚴重不足,急需加強建設以滿足實踐實習教學;(3)實驗教學綜合性、創新性實驗項目比例偏少,需要進一步增加。(4)沒有完全建立獨立于理論教學的實踐教學體系。實踐、實習環節需要進一步加強。尤其是與生物技術專業相比,生物工程專業辦學需要進一步與企業密切聯合。
在課程體系結構方面,傳統的人才培養方案包含有必修課(含公共、學科基礎及專業必修課)、限選課(學科基礎及專業限選課)和選修課,總學時和學分分別達到3410學時和182分。必修課過多(尤其是大平臺課),選修課較少。必修課學分比例甚至達到60%以上,擠占了學生對專業及其它課程的自主選修學分。同時,大量的課堂教學也同樣擠占了學生對其它課程自主選修,不利于學生自主學習積極性的調動和發揮,不利于創新型人才的培養。
2.采取有效措施,推進知識點整合
在教學計劃制定過程中,我們考慮了學校有關文件精神要求、其它高校改革的成功經驗和做法以及學科本身特點。具體措施有:(1)知識體系重疊部分前移講授。根據學科特點,召開課程體系論證專家會議,充分征求教師和專家意見進行調整。(2)公共基礎平臺課進行嘗試性改革。壓縮部分課程學時、學分等;(3)對生物學基礎課程進行整合。根據專業特點,將植物生物學、動物生物學整合為普通生物學開設,增加專業選修課比例,學科群課程增加前沿性、應用性課程比例,多學科知識點重新梳理、銜接,強化實驗實習環節,以及將課堂教學與大學生創新實驗項目結合等。(4)明確各門課程在培養計劃中的地位與邊界,界定各門課程的講授范圍,避免課程之間的重復和脫節,注重學科知識的綜合性與實用性,注意學科間知識的銜接、推進、滲透及有機聯系,克服課程之間的松散性,壓縮、刪減課程重復和內容陳舊的部分,將新的理論、方法和先進的科技成果引入課程教學內容。通過課程教學內容的科學設計與合理編排,培養專業范圍寬、基礎知識厚、綜合素質高、工作能力強的復合型人才。
3.教學內容知識點及人才培養方案體系框架的確定
參照教育部專業規范重新梳理知識體系及知識點,明確生物工程專業共有的100多個知識單元。這些知識單元分屬于不同的專業知識領域,同時開設理論課并配備相應的實踐教學內容以加強學生創新、動手能力培養。這些知識領域包括基礎生物學、生物化學、微生物學、工程制圖、發酵工程、化工原理、細胞工程、酶工程、基因工程與分子生物學、生物分離工程、生物工程設備、生物反應工程、發酵工廠設計概論等。
四、按照培養目標和學科發展特點,制定新的人才培養方案
生物工程學科發展迅速,其中生物制藥、發酵工程領域在整個生物技術產業中產值及行業規模較大,從就業和學科前景來看,我們計劃設置上述兩個專業模塊,即生物制藥模塊(服務于制藥領域)和發酵工程模塊(技術服務于多農業、能源、環保、制造等多個領域)。在此基礎上,結合學校新的培養方案設置要求,我們按照“平臺+模塊+課程群”的體系制定出了新的人才培養方案。
(一)專業培養目標
生物工程專業培養目標定位于,培養掌握生物工程技術及其產業化的科學原理、掌握生物制藥或發酵工藝技術過程和工程設計等基礎理論、基本技能,能在生物制藥或發酵工程領域從事設計、生產、管理和新技術研究、新產品開發的高素質工程技術人才。
(二)專業培養基本要求
專業培養要求本專業學生主要學習微生物學、生物化學、生化工程原理、生物工程等方面的基本理論和基本知識,受到生物技術與工程等方面的基本訓練,具備在生物技術與工程領域從事設計、生產、管理和新技術研究、新產品開發的基本能力。
畢業生應獲得以下幾方面的知識和能力:具有寬泛的文化知識、較高的文化素養,不僅具備從事本專業領域業務工作的基本能力和素質,而且有一定的人文社會科學和自然科學基本理論知識;掌握現代生物學、生化工程原理、生物制藥或發酵工程領域核心課程的基本理論、基本知識和基本技能;具備在生物制藥或發酵工程領域從事工程設計、生產、管理和新技術研究、新產品開發的基本能力,具有獨立獲取知識、提出問題、分析問題和解決問題的基本能力及開拓創新精神;熟悉生物工程技術及產業發展有關的方針、政策和法規;了解當代生物工程技術的理論前沿和發展動態;掌握生物工程技術領域文獻檢索、資料查詢的基本方法,具有一定的科學研究和實際工作能力。
(三)專業模塊方向設置及主要課程
1.生物制藥模塊
主要課程包括:基因工程、細胞工程、酶工程、發酵工程、免疫學與抗體工程、生物反應工程原理、生物技術制藥、發酵工廠設計概論、生物工程產物分離技術、藥學概論、生物化學綜合實驗、分子生物學綜合實驗、生物信息學、生物工程設備、實驗動物學、工程制圖。
2.發酵工程模塊
主要課程包括:基因工程、細胞工程、酶工程、發酵工程、環境微生物學、生物反應工程原理、微生物生理學、發酵工廠設計概論、生物工程產物分離技術、儀器分析、生物化學綜合實驗、分子生物學綜合實驗、生物信息學、生物工程設備、微生物學綜合實驗、工程制圖。
“生物工程”專業新的人才培養方案除包括上述模塊設立外,特別注重減少課堂教學總學時數,通過精選教學內容、改進教學方法等推動創新型教學及人才培養。規定本專業須修滿指導性教學計劃中規定課程學分173學分,其中平臺課95學分(比例54.5%),模塊課5分(34.0%),課程群1分(比例11.0%)。使得課程體系結構更為合理,更加有利于將學生從填鴨式的課堂教育中解放出來,對培養具有自主學習能力和創新精神的生物工程類人才具有積極意義。
參考文獻:
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篇9
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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篇10
關鍵詞:生物技術;發展;生物教育;創新
中圖分類號:G633.91文獻標識碼: A 文章編號:
前言
隨著我國教育體制的改革與完善,在生物教學中注重對學生動手能力、實踐能力的培養, 注重對學生復合能力、適應能力和創新能力的培養, 是生物教學追求的總目標。然而, 目前生物學教學仍然處于“強調學習結果, 忽視探索問題; 以閱讀科學代替了做科學; 一味要求學生獨立思考, 不鼓勵學生研究問題和討論結果”等教學狀況。生物技術是以生物體系和生物工程原理來生產生物產品, 提供社會服務的綜合性生物科學技術, 是由多學科交叉形成的理論與實踐并重, 以細胞工程、酶工程、發酵工程和基因工程等技術體系為主的新興學科。它的發展已經對人類生活產生了重大的影響, 其理論和技術并重的學科體系, 給生物學教育創新以及課程結構、教學內容和教學方法等方面提供了良好的素材, 并奠定了堅實的基礎。
1、生物技術的概念、分類與發展
1.1 生物技術的概念與分類
什么是生物技術? 從字面上來說可解釋為在分子、細胞水平上定向操縱或改造生物體的技術。但這個概念的外延很容易被人為地擴大, 即認為“生物技術”可方便地用于對所有利用生物體本身、代謝產物及功能等技術的泛指, 只不過是操作的物質層次不同。
對于生物技術的分類, 在學術界存在著兩種觀點: ①按照生物學科發展的大致歷程, 把生物技術也分為傳統生物技術、近代生物技術和現代生物技術; ② 從產業發展的角度, 把 20 世紀 70 年代以前包括有機溶劑、維生素、工業用酶制劑和抗生素等在內的老工業, 稱為“傳統生物技術”; 而把 DNA 重組和單克隆抗體兩大技術建立以后的工業, 稱為“現代生物技術”。顯然, 生物技術的發展與科學和技術的發展是同步的, 與生物學科的發展更是密不可分。現代生物技術是在傳統生物技術基礎上發展起來的, 包括基因工程、酶工程、細胞工程、發酵工程和蛋白質工程等, 它們是互相聯系、互相滲透的, 其中以基因工程技術為核心。
1.2 生物技術的發展
1.2.1 傳統生物技術階段。傳統生物技術是指 19 世紀末到20 世紀 30 年代前, 以發酵產品為主干的工業微生物技術體系。這一時期的生物技術主要是通過微生物的初級發酵來生產食品, 其應用僅僅局限在化學工程和微生物工程的領域, 通過對粗材料進行加工、發酵和轉化來生產純化人們需要的產品, 如乳酸、酒精、面包酵母、檸檬酸和蛋白酶等。
1.2.2 近代生物技術階段。近代生物技術是以 20 世紀 40年代抗菌素的提取, 50 年代氨基酸的發酵到 60 年代酶制劑工程為線索, 仍以微生物發酵技術為技術特征的。這一時期抗生素工業、氨基酸發酵和酶制劑工程相繼得到發展, 細胞工程相關技術日臻完善, 但從技術特征上看還不具備高新技術諸要素, 因此只能被視為近代生物技術。
1.2.3 現代生物技術階段?,F代生物技術以 20 世紀 70 年代 DNA 重組技術的建立為標志, 以世界上第一家生物技術( Genetech, 遺傳技術) 公司的誕生( 1976) 年為紀元。此后, 越來越多的科學家投身于分子生物學研究領域, 并取得了許多重大的進展。至此, 以基因工程為核心的技術上的革命帶動了現酵工程、酶工程、細胞工程以及蛋白質工程的發展, 形成了具有劃時代意義和戰略價值的現代生物技術。
2、生物技術發展與生物教育創新
隨著基因操作技術不斷完善、基因工程藥物和疫苗研究與開發突飛猛進、轉基因植物和動物取得重大突破, 闡明生物體基因組及基因編碼蛋白質的結構與功能成為當今生命科學發展的一個主流方向, 生物技術將在人類生活中扮演更為重要的角色。為了鼓勵和推動生物技術的發展, 許多國家制訂和采取了一系列政策及措施。如為了保持生物技術的領先地位, 刺激生物技術產業快速發展, 美國食品和藥物管理局在 1995 年底決定放寬對生物技術公司的限制,對用生物技術方法生產出來的藥品與傳統藥品一視同仁;日本提出了“生物技術立國”的戰略思想, 政府從一開始就介入了生物技術的組織與協調, 建立了“產、學、研”三位一體的聯合研究與開發體制; 英國政府發表了“生物技術制勝2005 年的預案和展望”報告; 新加坡設立了“生命科學部長委員會”, 制定了 5 年躋身生物技術頂尖行列的計劃。這些重大舉措顯現了外國政府欲搶占生物產業制高點的魄力和決心。我國也將生物技術擺在了重要的位置, 在國家“863”和“973”計劃、“攀登計劃”、國家自然科學基金和國家政策計劃中也已將生物技術方面的項目列為重大項目, 以此推動生物技術的蓬勃發展。
生物教育創新是一個系統工程, 包括課程標準、課程目標、課程結構、課程教學和評價創新等內容。對基層生物學教育工作者而言, 生物教育的創新, 重要的就是要把生物教學從“以破壞學生形成一些重要的思維能力為代價的死記硬背”的教學狀況中解脫出來, 重視“科學探索過程”的教學, 它反映了科學家獲得知識的思維方式和使用方法, 是學生享用終身的財富。2001 年新頒布的《生物課程標準》“,以學科體系、學生需要、社會發展”為結合點選擇課程內容, 以“人與生物圈”為框架構建課程體系, 以“提高學生的科學素養”為宗旨定位學科價值, 以“科學探究”為策略改變學生的學習方式, 以“科學、技術、社會”為切入點體現課程回歸生活, 以“滲透人文理念”培養學生的情感態度和價值觀, 以“開發與利用課程資源”為手段實現課程目標。在全國范圍內全面實施新大綱、新教材, 在原有基礎上充實了許多現代生物科學知識。如新大綱在必修課部分新增了生物科學新進展, 細胞分化與衰老、細胞癌變、人類的遺傳病與優生、環境與人體健康、綠色食品等內容; 選修課部分介紹了營養與健康、人體兩大免疫機制、生物固氮、發酵工程、細胞工程、酶工程、基因的結構和基因表達調控等內容。當然, 這些具體內容和表述方式上的改進, 給廣大教師教學過程的創新奠定了一定的基礎, 也在教學實踐中取得了一些成效, 推進了生物學教育改革的進程。
3、生物技術的發展推進生物教育改革
生物技術是當今迅速發展的高新技術, 是 21 世紀最具有發展潛力的新興產業, 它涵蓋了基因工程、細胞工程、酶工程、發酵工程和生物化學工程。其中基因工程發展迅猛,已經成為生物科學領域最有生命力、最引人注目的前沿科學, 生物技術已被廣泛應用于食品、醫藥、農業、化工、環保等工業部門, 且隨著對生物分子認識水平和改造生物遺傳物質手段的提高, 生物技術必將為有效解決長期困擾人類的糧食短缺、疑難病癥、能源危機、環境污染等問題帶來美好的前景。
生物技術又將成為21 世紀科學技術的主流。這不僅因為它所研究與開發的對象是可以再生的生物資源, 而且還因為它對當今人類面臨的人口和食物、能源和資源以及環境和健康等迫切需要解決的問題發揮重要的作用。現代生物學發展的新技術、新成就, 特別是與人類生活息息相關的技術落實到學生的課程和教材中去, 使其成為培養學生的基本素材。20 世紀末, 國外一些專家認為: 隨著科學和技術的飛速發展, 公眾的科學素養比以前任何時候都顯得重要。因而, 加強生物技術教育, 培養公民的科學素養是生物教育發展的必然趨勢。
結語
總之, 人類伴隨著生物技術發展, 親身感受著生物技術給我們帶來的生活質量的提高, 關注生物學領域學科發展的動向, 并能及時恰當地體現在生物教育中, 特別是體現在課程建設、教學內容改革、學生技能培養等諸方面, 并逐漸改變“重結論、輕過程”的教學局面, 是生物技術發展和生物教育創新永恒的主題。
參考文獻: