余勤 吴昊 万海同 赵伟春 刘文洪 郭莹
(浙江中医药大学)
生物工程是20世纪70年代初开始兴起的一门新兴的综合性应用学科,其广泛应用于化工、医药、食品、农业、能源、资源和环境等领域,近年来发展迅猛,尤其为人类健康问题的解决提供了美好的前景。因此,国内不少高校纷纷新设生物工程专业,生物工程人才的需求也逐年增加。
浙江中医药大学于2003年9月首次招收四年制本科生物工程专业学生,这是在全国20多所中医药院校中首次开设生物工程专业,没有现成的经验可以借鉴。我们根据本校的办学优势和国家对生物工程专业人才培养的要求,对中医药背景下生物工程专业特色建设以及人才培养进行了探索。
一 中医药院校生物工程专业的定位与特色
目前全国已有百余所院校开设了生物工程专业,浙江省共有9所院校开设了生物工程专业,而全国中医药院校中仅三所开设了生物工程专业。由于在师资力量、教学条件、科研方向以及专业设置先后等方面的差异,办学方向及专业特色也不尽相同。如有些院校以溶剂和有机酸的微生物发酵,或以核苷酸及其类似物的微生物发酵,或以酶制剂工业,或以微生物发酵生产抗生素,或以基因工程,或以食品发酵、加工酿造,或以微生物与环境保护等为主要办学方向[1】。
在专业定位这个战略问题上,必须扬长避短,走特色发展之路。浙江中医药大学具有在中医药领域深厚的办学积淀和背景,因此我校生物工程专业的特色定位是:充分依托和发挥中医药大学的办学优势,注重现代生物工程在传统中医药中的交叉融合与应用,培养面向科研、生产、管理第一线的一流中医药生物工程复合型人才。专业坚持以工为主、理工结合的方向,充分发挥多学科交叉渗透的办学特色,加强实践环节教学,培养适应行业需求、社会经济发展的应用型生物工程技术人才。
注重现代生物工程在传统中医药中的交叉融合与应用,是中医药院校生物工程专业建设的一大特色。现代生物工程技术已用于中医药产品的开发、生产、培育及研究等方面,包括中药生物发酵、中药内生菌的分离、中药生物转化、酶工程应用于中药提取、中药细胞工程、中药生化分离工程等。医药产业已逐步成为支柱产业之一,而生物技术成果约有60%是用于医药业。因此,现代生物工程技术不仅可以应用于中医药领域,而且前景广阔,办好生物工程专业也将更好地促进中医药院校的教学、科研发展。
二 具有中医药背景的生物工程复合型人才的培养目标
根据国家教指委的专业规范以及社会需求与各类人才的专业特点,在大量调研和充分论证的基础上,结合办学特色,研究确定了生物工程专业的人才培养目标是:培养出具备生物工程基本知识、掌握生物技术及其产业化的科学原理、工艺技术过程和工程设计等基础理论和技能,能在生物技术与工程及中医药领域从事设计、生产、管理和新技术研究、新产品开发的工程技术人才。 ‘在培养方向上,既要培养学生掌握生物工程的基本技能、基本理论和基本知识,又要注重现代生物工程在传统中医药中的应用与交叉融合,注重工程技术素养的培育,注重培养具有中药发酵工程技术、中药活性成分分离工程技术、能将细胞工程、基因工程应用于中医药研究的人才,充分发挥中医药背景的优势和特色,培养出社会真正需求,并能在中医药领域发挥一技之长的复合型人才。
三 具有中医药背景的生物工程复合型人才的培养模式
建立科学的人才培养模式是人才培养的基础性工作[2]。围绕着培养具有中医药背景的生物工程复合型人才这一目标,我校生物工程专业加强课程及教材建设,突出实践能力的培养,坚持继承与创新相结合,注重特色项目的培育,重视中药发酵工程、中药酶工程、中医药基因工程等中医药生物工程技能的培养,这也成为了专业建设的一大特色。
1 实施课程改革,优化课程体系,注重中医药生物工程技术的培养
课程是教育的核心,课程水平决定了人才培养的水平[3]。生物工程专业在课程设置上以优化学生知识结构、提高学生综合素质为主线,注重其多学科交叉的特点。在广泛学习调研国内生物工程专业人才培养方案的基础上,根据国家教指委制定的专业规范要求,对现有的课程体系进行了整体优化和调整。为加强学生实践能力的培养,增设了工程类基础课程,并增设了实训环节,以更好地促进学生综合素质的提高。
我校生物工程专业在培养学生具备生物工程基本技能的基础上,注重中医药生物工程技术的培养,具有鲜明的中医药特色。除了开设细胞工程、酶工程、基因工程等通用课程以及工程制图、化工原理等工程技术基础课程以外,还充分利用学校在长期办学过程中形成的中医药学这一优势学科,开设了中医学概论、中药药剂学、中药复方药动学等课程。同时,在专业实验课中也融人了中医药相关的内容,而学生开放实验项目、本科毕业论文中与中医药相关的比例均高达50%左右。
2 选用优秀教材,编写特色教材,融合鲜明的中医药特色
教材建设是制定人才培养方案和课程设置必备的基础环节,教学内容和课程体系的改革必然反映到教材上[4]。制订教材建设规划,完善教材选用机制,以此保证教材选用的先进性及中医药特色。针对我校生物工程专业的特色,编写并出版了符合专业方向需要的中医药生物工程教材《生物与制药工程实验》,该教材既注重基础知识,又着眼于实用性及学科发展性,并结合了中医药特色的实验内容。这些实验内容在生物工程基本理论的基础上,注重中医药特色,对培养学生的动手能力和实验设计能力具有很强的指导性。
3 构建实践教学体系,强化工程能力、实践能力的培养
实践能力的培养是高等教育教学的重点和特点,实践教学不但是生物工程专业本科教学的重要组成部分,而且是培养具有创新精神和实践活动的高素质工程技术人才的重要环节。生物工程作为一门实践性及应用性较强的专业,不仅要求学生具备深厚的理论基础,还应具备较强的实践动手能力。因此在人才培养过程中,如何强化工程能力及实践能力的培养是—个非常重要的问题。
(1)积极推进实验教学改革
我校生物工程专业非常重视实验教学工作,在实验教学体系、实验教学内容、课程整合与优化、完善管理机制等方面进行了改革,以满足生物工程专业发展的需要。①在实验教学体系方面,实行多层次改革,对课程实验教学、学生参与教师科研、毕业设计实验、开放实验项目、企业实训教学、实验没计竞赛等多个环节进行优化,建立更完善的实验教学体系。②在实验教学内容方面,增加能更好地提高学生实践动手能力的设汁性、综合性实验项目,减少验证性、认知性实验项目,促进科研成果向本科实验教学内容转化,并根据学科发展更新实验教学内容,引入特色实验项目。③在课程整合与优化方面,对实验教学内容相关相承的课程,打破课程壁垒,进行课程整合,开设专业模块大实验,如将“基因工程”、“生化制药学”的实验课整合为“基因工程实验”,将“工业微生物学”、“生物工艺学”、“发酵设备”的实验课整合为“发酵工程实验”。“基因工程实验”将基因工程常用的实验技术串联起来,涉及基因克隆、菌种构建、工程菌的发酵、蛋白分离纯化、产品电泳与检测等环节,让学生在整个产品生产流程中了解各项技术,既有“点”、又有“面”,改变了过去实验课时少、实验内容孤立、交叉重复等现象。④在完善管理机制方面,建立开放式实验教学平台,通过该平台实现信息发布、师生交流、资源共享、实验管理等功能。
(2)建设特色实验室,加大实验室开放力度
我校生物工程专业建有生化分离工程、发酵工程、细胞工程、基因工程、化学合成和化工原理等特色实验室,面向全校开放。每年承担150余项开放实验项目供全校学生选择,内容涉及生物工程各个方面,通过这些实验项目可以提高学生的综合素质及科研能力。同时,根据学生的科研兴趣及就业方向,分不同专业方向,通过实行科研导师制、撰写论文以培养学生的实践动手能力和创新意识,如采用发酵工程技术培育药用菌(中药)、中药成分分离分析工程、中药制剂工艺、细胞工程、生物制剂等不同方向。
(3)注重实习实训基地建设,培养合格的应用型人才
通过学生实习实训基地的建设,改善实习教学条件,培养学生的工程实践能力。通过打通校企联系渠道,使企业全方位参与人才培养工作。除建立校内实训基地外,与多家校外具有中医药特色企业签订了合作协议,建立了校外实习实训基地。校企合作建立人才培养基地,为学生跨专业、跨学科、跨行业的社会实践提供平台,使企业中具有丰富生产实践经验的工程师作为专业师资的补充,为培养具有较强实践动手能力的生物工程应用型人才提供了有力保障。
总之,浙江中医药大学在全国20多所中医药院校中首次开设生物工程专业,没有先进的经验可以借鉴。根据专业建设和人才培养的实践,探索出了现代生物工程与传统中医药交叉融合这一专业特色,并确定了具有中医药背景的生物工程复合型人才的培养目标。围绕这一人才培养目标,对生物工程专业人才培养模式进行改革,通过优化改革课程体系、编写选用特色教材、构建强化学生工程能力与实践能力的实践教学体系,最终形成了具有中医药背景的生物工程复合型人才的培养模式。这将为中医药院校生物工程专业建设和人才培养提供—个良好的理论支撑,也将为中医药院校其他非传统专业(传统专业指中医、中药等)的开设提供参考。
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参考文献
[1]万海同.中医药院校中生物工程专业的人才培养模式与实践研究[J].中医教育,2010,29(4):4-8.
[2]官翠玲.医药院校市场营销专业人才培养模式之研究[J].,中医教育,2008,27(5):4-6.
[3]胡莉芳.以课程建设推动本科人才培养——新生研讨课的角度[J].复旦教育论坛,2012,10(5):23-27.
[4]丁兴红,赵伟春,刘文洪.具有中医药特色的生物工程专业培养模式的实践和思考[J].中医教育,200726(5):25-27.