前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的生物工程与生物技术主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
【关键词】环境污染 生物技术 应用 前景
中图分类号:Q933
1我国生态环境的现状
我国生态环境污染日趋严重,如 “三废”污染、水体污染、土壤污染、废弃塑料和农用地膜污染、农用化肥和农药污染等,造成水资源严重短缺,土地荒漠化日益加剧,森林覆盖率剧减,草场严重退化。生态环境的恶化,时刻威胁着人们的生命财产安全,疾病发病率也迅速提高。因此,必须积极发展高新技术,如现代环保生物技术等,采用防治结合的方式,解决当前的环境危机,维护生态平衡,已迫在眉睫。
2环境生物技术简介
生物技术是建立在生命科学的基础上,通过直接或间接的方式利用生物或生物有机体的特定部分或某些功能,建立降低或消除污染物的生产工艺或能够高效净化环境污染,同时又能生产有用物质的工程技术。主要包括基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程、染色体工程、生化工程等。生物技术在环保领域发挥着越来越重要的作用,正衍生出一门新兴的学科与技术,即我们所说的“环境生物技术”,亦称“环境生物工程”。其特点如下:
2.1 实现对污染物的循环利用
对垃圾废弃物的降解生成的产物或副产物,一般都可重新利用。这样,可把污染降到最小程度,不仅可解决长期污染的问题,还实现了对固废的循环利用。
2.2安全可靠、效果明显
利用发酵工程技术治理,产生的物质基本属于稳定无害的物质,常见的包括CO2、水、氮气、甲烷等。并且,多数都是一步到位,无二次污染。因此,该技术既安全、彻底又高效。
2.3简化流程,节约成本
生物技术是建立在酶促反应基础上的生物化学过程。酶作为生物催化剂,实质是一种活性蛋白质。一般在常温常压或近乎中性的条件下即可发生反应。因此,绝大部分生物治理对环境条件要求不高,并可就地实施。
3.环境生物技术在三废处理中的应用
3.1在废水处理方面的应用
废水中含有许多有毒有害物质,比如,酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇、蛋白质等。废水生化处理经近百年的发展,现已形成了许多新工艺、新技术。通过生物技术治理废水,主要借助微生物的降解作用完成。它分为耗氧降解技术与厌氧降解技术两种。耗氧降解技术又分为:活性污泥法与生物膜法。目前,采用较多的是固定化酶与固定化细胞技术,它属于酶工程技术。固定化酶又称为水不溶性酶,是通过物理吸附法或化学键合法,导致水溶性酶和固态的不溶性载体结合起来,从而使酶不再溶于水。微生物细胞犹如一个天然的固定化酶反应器。微生物细胞的固定可采用制备固定化酶的方式。对于污水中的多种污染物,均可通过固定化酶或固定化细胞进行治理。国内外有很多这方面的成功案例。
3.2在废气净化方面的应用
废气是近年来重要的污染源之一。如何利用生物技术高效净化废气也成为重要的研究课题。目前采用的方法包括生物过滤、生物洗涤、生物吸附和植物修复法等。常用的生物反应器有生物净气塔、渗滤器和生物滤池等。根据微生物在废气处理过程中的具体形式,分为两大类:生物吸附法与生物过滤法。前者可治理含胺、酚和乙醛等气体,后者可降解恶臭性废气。植物修复技术是把太阳能作为动力,依靠植物的同化作用达到净化气体的目的。它属于一种绿色技术。现在,全球都有很多成功处理废气的案例。美国利用微生物作用来净化工业恶臭气体,效果明显,且还不会出现二次异臭。德国与荷兰利用生物膜过滤技术可除掉超过90%的硫化氢。我国相关学者也在此方面取得了不错的成果。比如,利用生物膜填料塔处理橡胶再生脱硫过程中产生的低浓度的有机废气,经试验表明,该方法是可行的,若相关条件控制适度,净化效果显著,净化率可超过90%。相比原有的废气处理方法,生物技术法有着很多优势:节约成本、效果好、安全可靠、没有二次污染等。
3.3在处理固废方面的应用
工农业生产、城市建设与日常生活都会产生很多固体废弃物。传统固体废弃物的处理方式,不仅浪费资源能源,还会污染环境。利用生物技术处理城市生活垃圾和农业废弃物,不但可以把这些废弃物变为优质的有机肥料,实现废物的资源化,更有利于生态环境的良性循环。常见的处理方式包括卫生填埋、堆肥和发酵制沼气等。
4.环境生物技术在环境污染修复中的应用
4.1污染土壤的生物修复
随着农业的发展,各种化学杀虫剂、农药被大量使用。而这些农药很多都会残留在土壤中,。尤其是那些极难降解的农药给生态环境造成难以估量的损害。通过相关生物技术处理,可以把这些污染物质进行有效分解,生成水与CO2。不仅不会造成对环境的破坏,还能防止出现二次污染。但是是分解周期较长,不符合农业生产的需求。重金属属于土壤污染中重要的污染物。重金属污染的生物治理机制是:借助生物作用(酶促反应)导致重金属的化学形态改变,将其固定在土壤中,或减轻其毒性。这样,可有效制约重金属在土壤中的移动。通过生物的吸收、代谢作用后,会进一步固定重金属或减小其毒性,从而净化土壤。此外,生物修复污染土壤的过程中,还能提高土壤有机物的数量,调动相关微生物的活性,从而优化土壤生态结构。同时,还能强化对土壤的固定作用,避免土壤受到风蚀、水蚀的破坏,预防水土流失。
4.2.水体生物自然净化技术
环境生物技术中通过植物吸收达到净化水体与土壤的方法被称为生物自然净化技术。分为生物塘与人工湿地两种。前者把太阳能作为初始能源,利用塘中植物的同化作用将水中的污染物吸收掉,从而净化水体。生物塘中可栽植的高效净化植物有水葫芦、芦苇、水莴苣等。同时,还应构建集组合曝气、水生植物、水产养殖一体化复合生态系统,进而提高生物塘的处理能力。后者是通过自然生态系统中的物理、化学、生物等作用达到对水体的净化作用。由于人工湿地处理系统出水水质较好,可用于饮用水源的处理,并且所需成本也比常规处理方法要低。
4.3白色污染的治理
采用生物技术治理可从两方面入手,一是筛选具有降解塑料与农用薄膜的微生物,形成高效降解菌。二是分离克隆出带有降解功能的基因,再将其植入到特定的土壤微生物内,如根瘤菌。这样,既能发挥两者各自作用,还有利于加快对塑料垃圾的降解速度。此外,还应重点对预防白色垃圾技术进行攻关与研发。个别微生物可以生成一些高分子化合物,类似于塑料,被称为聚酯。为进一步节约成本、提高产量,人们正致力于通过DNA重组技术,试图改造某些微生物。比如,当前一个重点研究课题就是通过微生物发酵生产聚-β羟基烷酸(PHAs),相关研究人员正试图形成自溶性PHAs生产菌种。通过把PHAs重组菌发酵后,积累数量众多的PHAs,再添加一些信号物质,从而生成裂解蛋白,然后细胞壁被破坏,PHAs析出。即简化PHAs的提取流程,达到节约成本的目的。
4.4降解废水中微量油脂
含油废水属于一种量大面广的污染源。废水中的少量油脂并不能通过原有的物理或化学方法处理掉。上海交大生命科学技术学院和日本日立化成公司合作,从5种活性污泥或土壤中驯化分离出六种菌,分析了它们在低温条件下对低浓度植物类油脂的实际降解能力。不同菌的降解能力都各不相同,其中,发现两种菌的除油效果很好,除油率高达92.80% 和95.49%,相关特性还有待进一步研究。
4.5化学农药污染的消除
经统计资料显示,每合成一吨农原药需消耗3-4吨化工原料,多余的原料作为未反应物或中间副产物随水排出,每年数百家农药厂排出的废水上亿吨,危害极大。中科院成都生物所经过反复试验,终于找到了解决处理农药(乐果)废水的方法。他们将高效微生物菌种用于SBR设备处理有机农药废水,效果显著,使有机磷转化率达96-99%,其技术指标达到了相关排放标准。一般情况下施用的农药化肥约有80%的残留,特别是难降解的氯代烃类农药,给生态系统带来了极大的滞留危害,必须依赖基因工程构建的高效菌种来进行处理。但要想彻底消除化学农药的污染,还必须全面推广生物农药。生物农药是指由生物体产生的具有防治病虫害和除草功能的一大类物质的总称,大多是生物体的代谢产物,主要有微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。
5.环境生物技术在环境监测方面的应用
应用在环境监测领域的生物技术主要有以下几种:①监测水质,利用细菌的数量、某些粪便指示菌(大肠埃希氏菌、克霉伯氏菌)等②检测物质致突变性和致癌性,通常使用鼠伤寒少门氏菌来检验。③通过发光细菌对环境中的毒物进行检测,速度较快。④根据对水中藻类的生长情况测定,对水质进行监测或检测某些物质的毒性。近年来,国际上在这一领域的重点研究对象包括PCR技术(应用聚合酶式反应技术)、核酸探针、生物传感器等。PCR技术可用于当前还无法培养的微生物检测,一般适用于对土壤、水样、沉积物等环境标本的细胞检测。
随着今后技术的不断完善,对于水质的检测,核酸探针与PCR技术极有可能取代现在的常规微生物检测方式。此外,生物酶法具有良好的发展潜力,它适用于快速检测与现场测定。生物传感器具体有酶传感器、微生物传感器、免疫传感器,通过酶、微生物、抗原、抗体等生物材料作为分子识别元件,从而把外部对其理化特性的影响转化为电磁信号。它可用于对特定污染物的快速检测,并且操作简便、结果精确。
5环境生物技术现状及前景展望
5.1现状
环境生物技术虽有诸多优点,并能有效解决各种污染问题。但实际应用中依然存在种种局限:
①反应速度较慢,并且需要大型的反应器,需占用过多的土地面积。
②对于原水水质有着十分严格的标准,不然,不利于微生物的生长。
③运行过程中会发生一些问题,如污泥膨胀或流失,余下的污泥也不易处理。
④通常的微生物也极难解决人工合成物,尤其是难生物降解的污染物。
⑤实验室有可能泄漏某些活的有害菌体。大规模的微生物应用会给生态环境带来潜在的风险。
5.2发展前景
5.2.1各种新工艺新方法不断涌现
比如,国内有关专家利用高效反应器治理印染废水时,结合三种新技术,以提高生物处理效率。即在厌氧流化床中加入高效的脱色菌,通过聚集-交胶固定法,把脱色菌固定到活性污泥中。再在反应器中加入磁粉以构成稳恒弱磁场,从而对微生物产生正的磁生物效应以加快生化反应速率。此外,还有利用基因工程克隆生物生长基因控制植物生长、构建高效的细菌来治理各种污染问题,以及利用遗传工程处理农业固废中难降解的五碳糖等等新技术。
5.2.2综合利用
为了避免微生物降解污染物后形成二次污染,同时,让资源得到充分利用,生物治理技术也更趋向综合性利用,如利用降解后形成的微生物菌体、微生物体内酶、有关代谢产物、或其产生的能源。当前,“沼气田”发电是比较成熟的生物技术,投资少、成本低、使用管理方便,正受到很多国家的推崇。英国有的污水处理厂采用乳酸细菌降解农用工业垃圾生成乳酸。
5.2.3和其它现代科技有效结合
近年来,现代科技的发展特别是IT技术的快速发展,促使生物治理技术取得了极大的进步。生物处理工艺正实现自动化控制,并且,生物技术方面正积极开展数学模拟研究。据有关报道显示,目前已研制出电子计算机辅助系统。该系统分为分析程序与处理程序,进一步降低了废水处理厂设计方面的难度。随着自控技术的发展,连续性运行的大型氧化沟也随之产生。
5.2.4重点研究极端微生物与超级工程菌
极端微生物是指在一般生物无法生存的条件下能生存的生物。比如在高温、高酸、高碱、高压、高盐、低温等极端条件。这类微生物具有特殊的生理机制,有很高的环保应用价值。Whyte等经研究了解到,冷微生物菌株可以使石油烃、十二烷、正十六烷、甲苯、萘等发生矿化。随着技术的进步,对现有微生物的有效改造,不断研发出新的具有特殊功能的微生物。通过质粒工程技术,把分别降解芳烃、多环芳烃等的质粒接合到降解酯烃的细菌体内,形成一种“超级菌”。这种细菌在治理石油污染方面有着很好的应用前景,可以把60%的烃分解。同时,相比一般菌种,其几小时就能达到一般菌种净化一年左右的效果。
5.2.5转变观念,从治理转向预防
目前,随着环境问题的日益突出,世界各国都意识到环境保护的重要性。生物技术的发展也会从单纯地治理过渡到防治结合,以预防为主,最终实现清洁生产。比如,生产微生物农药、源于微生物体又能生物降解的表面活性剂等。今后还可应用于诸多领域,如洗涤剂制造、油类回收处理、感光乳剂稳定、植物病害防控、细胞破碎、微生物的快速测定等方面。目前,正尝试通过基因工程技术把PHBV基因植入某些植物体内,实现从植物体内获取塑料,从而解决严重的塑料污染难题。
5.3.展望
随着全球环境的日剧恶化,使人类的生存和发展遭到了一场前所未有的挑战,迫使人们进行一场‘环境革命’来振救人类自己。这场环境革命的意义就像18世纪的工业革命一样重大,而且需要更深入和彻底。在这场革命中,借助现代生物工程技术解决环境问题,纵然有其巨大的发展潜力与优势,也还存在诸多局限与不足,所以,面对环境危机日益恶化之势,不仅要建立健全相应的环境规划、法规、资金投入等生物技术良性应用环境,鼓励、资助研发更新更高效的环境生物技术,并使之得到产业化与商品化发展,还要把生物技术和其它各种相关技术有效地结合起来,才能切实有效解决当前困扰世界各国的生存危机的问题。
【参考文献】
[1]刘涵戈 浅谈生物技术在环境保护中的应用 新教师教学 2011,(1)河南省项城市,河南,项城,466200
[2] 谢丹丽1 雷鸣2 生物技术在环境保护和污染修复中的应用 环境保护科学 2007,33(5)1. 中南大学湘雅二医院污水处理中心 长沙 410007; 2. (湖南农业大学资源环境学院 长沙 410128
[3]张伟锋 现代生物技术在环境保护工作中的应用 综合论坛2011 新密市环境保护局河南郑州452370
[4]郭颜伟 生物技术在环境保护工作中的应用探讨 科技传播 2011(11)新郑市环保局,河南新郑 451100
关键词:基因工程技术;生物燃料;应用
基因工程技术的出现让各个国家都开始对该领域进行重视,因此该技术不仅是生物科学中的前沿技术,也对社会的各个领域发展具有重要的推动作用。基因工程技术的出现的时间虽然是比较晚的,但是它已经在很多领域都创造出了很大的奇迹,向人们展示出了巨大的科学价值,将其应用在生物燃料领域也必定具有很大的发展,对全球可持续发展的能源战略目标实现具有非常重要的意义。
一、基因工程技术的概述
基因工程技术指的就是将人工分离和经过修饰的基因导入到生物体基因组当中,然后的引起生物体性状的可遗传修饰。对于基因工程技术来说,它与传统生物技术是一脉相承的,但是两者在基因转移的范围和效率上又具有明显的不同。首先,传统的生物技术一般只能在生物种内的个体间进行基因重组,但是基因工程技术的基因转移是不会受到种间亲缘关系限制的;其次,传统的杂交和选择技术一般只能在生物个体水平中进行,不能准确的选择某个基因,但是基因工程技术转移基因的功能是比较明确的,并且后代的表现形式是可以进行准确预期的。就此来看,基因工程技术可以说是传统生物技术的一个发展和补充。
二、生物燃料技术的现状
(一)生物柴油生物柴油是优质石化燃料的重要替代品,它在性能方面与普通柴油是及其相似的,因此被称为是“绿色柴油”。生物超有一般都是从动植物油脂中提取出来的,基本上都是自然界中可持续供应得到的原料。对于生物柴油来说,它的发展瓶颈之一就是原料的供给问题。生物柴油的原料发展具有多样性,一般是因地制宜,通过这样的方式来推动生物柴油的产业的发展。对于我国来说,想要发展生物柴油,就需要因地制宜,走原料多元化的发展道路,其中比较关键性的内容就是对生物原料的拓展。一般来说,制备生物柴油的方法主要可以分为物理法和化学法,物理法主要是包括直接使用法、混合使用法和微乳液法;化学法主要包括高温热裂解法和酯交换法,其中的酯交换法是目前工业生物柴油生产比较常用的方法。1.酸或碱催化法在酸或碱的催化之下,油脂和低碳醇会进行酯化和酯交换反应,在反应之后对下层的粗甘油进行去除,然后回收出售,上层的油脂在经过洗涤干燥之后就会得到生物柴油。酸或碱催化法对于原料的油脂要求是比较高,一般会产生一定的废物,并且在回收利用方面也存在着一定的难度,整体的生产工艺也比较复杂。2.生物酶法生物酶法就是油脂和低碳醇在酶催化剂的作用下进行酯化反应声场的生物柴油。对于生物酶法来说,它的主要特点就是清洁、环保且高效,但是因为脂肪酶具有较高的价格,因此会有比较高的成本,反应的条件也较为严格,因此的在进行大规模应用的时候还会面临很大的挑战,需要加强深入研究的力度。3.工程微藻法微藻再生生物质能源生产方面具有巨大的潜力,因为它的生物柴油产量是比较高的。使用这种方式来制备生物柴油主要就是通过基因工程技术来构建和培养富油的微藻,从藻类中提取油脂成分,再进行酯交换反应。对于工程微藻法来说,它的优越性主要在于生产力上,还可以对农业资源进行节省,对环境也不会造成严重的破坏。
(二)纤维素乙醇纤维素原料的来源比较广,总量也比较丰富,因此纤维素乙醇的开发和利用会受到更烦的关注和重视。近些年来,纤维素乙醇的研究和发展在全世界都受到了很大的重视,它作为先进的生物能源典型代表产品,如果进行了技术的突破,就会得到很大的发展。对于纤维素乙醇技术来说,需要进行进一步的开发,主要有五个方面需要进行重视:一是开发可搞笑水解新型木质纤维素原料;二是对新型温和预处理工艺进行发展;三是开发新型搞笑纤维素降解酶系;四是开发研究木质素高效利用技术;五是开发乙醇发酵菌株。通过这些技术的开发,可以更好的降低工艺成本和酶成本,同时也能降低相关的环境成本,对突破成本瓶颈具有重要的意义。
三、基因工程技术在生物燃料生产中的应用
(一)基因工程技术增加生物丁醇产量生物丁醇是新时代的生物燃料,它的原料生产工艺与生物乙醇有着极大相似性,并且比生物乙醇具有更高的热值。但是就目前来说,生物丁醇的转化率是比较低的,需要相关的研究人员对生物丁醇的生物转化机制进行深入的研究,只有这样才可以寻找出更为有效的解决方法。一般来说,使用生物基因工程技术可以对生物定存的合成途径进行一定的编辑和修改,也可以通过对其他分支途径进行抑制删除的方式,进一步的提高生物丁醇的产率,进而更好的提高生物燃料的成本竞争优势。
(二)基因工程技术提高微藻油脂含量在对生物柴油进行生产的过程中,微藻已经成为新一代的原料,它具有非常强大的潜力价值,但是因为多种因素的影响,在开放的环境中,微藻油脂积累的数量是很难超出30%的,想要对油脂含量进行有效的提升,就需要继续开发和研究,对新的基因工程藻类菌株进行研究。就目前来看,基因工程改造的微藻菌株在脂质积累的研究中已经取得了重要的进展,对于未来的微藻原料在生物燃料中的生产的来说,它将发挥出巨大的潜力。
(三)基因工程技术提高微生物对产物的耐受性在微生物的发酵过程中,乙醇等产物的生成会对生物本身的生理活性造成一定的抑制,这样就会让降低微生物细胞的密度,进而影响到生物燃料的产率。想要对这些不利影响进行降低,相关的研究人员需要加强这方面的研究,对微生物产物抑制机制所涉及到的基因进行分析,进一步提升微生物对产物的耐受性。
关键词:城市生活污水;处理; 技术;工艺
城市污水处理厂的特点是占地面积大、规模大、单元多、投入多、使用年限长、规模效益好等。良好城市污水处理技术的发挥,对城市经济与建设发展具有重要意义。本文将对当前城市生活污水处理技术的特点与工艺进行分析与阐述,以提高污水处理水平,促进社会可持续发展。
1、 城市生活污水的几种处理技术特点及工艺
1.1AB法
AB法又称为两段活性污泥处理法,主要将污水管道与污水处理厂看作一个污水处理系统。具有耐冲击力、负荷性强、不需设置初淀池等特点,COD去除率达80%、BOD5去除率达90%。AB法采取的先进技术主要包括:侧向流坡形斜板沉淀池、自吸式射流曝气机及无支架污泥悬浮型生物填料。具体实施方法是:A段高负荷、B段低负荷,而AB两段之间采取分别回流,充分利用其中微生物,让其各自发挥作用,同时应创造良好的环境条件,确保在不同时期的微生物具有生长优势。
1.2SBR法
SBR法的进水、曝气、沉淀及出水都是在同一个池子中完成,常以3-4个池子为一组,轮换运作、间歇性运行,因此SBR法也称作序批式活性污泥法。SBR一体化的技术特点为工艺简单,由于只需要一个反应池,而没有回流污泥、二沉池及其他设备,因此一般情况下不需要设置调节池,亦可节省初沉池,因此可有效节省占地面积与资源,耐冲击负荷力强且行为方式灵活,可从时间上灵活安排曝气、缺氧及厌氧等不同状态,同时实现除磷脱氮。
1.3 A/A/O法
城市生活污水处理对出水有除磷和除氮的要求,A/A/O法是由厌氧/缺氧/好氧组成的工艺流程,充分利用生物处理法实现脱氮除磷,并获得优质出水,属于深度二级处理工艺。在这种污水处理法中,可实现同步除磷脱氮主要由两部分组成:一是除磷过程,当污水中的磷处于厌氧状态时,可释放聚磷菌;在好氧状态下又会更多吸收聚磷菌,以剩余污泥的方式排出系统;二是脱氮过程,在缺氧状态下,应控制含氮量小于0.7mg/L,由于同时兼备氧脱氮菌的作用,利用水中的BOD作为氢供给体,将好氧池混合液中的亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气逸入大气中,实现脱氮目标。
1.4厌氧生物滤池
厌氧生物滤池主要以内部填料作为微生物载体,以实现厌氧生物膜法。由载体形成固定床层,并在表面附着生长的微生物,在这种作用下,生活污水经过沉淀池的预处理,自下而上升至床层,其中的有机物会随之分解;当进行酸化或者水解时,会生成沼气,再进行后续处理。接下来便进入关键阶段:在拔风系统状态下,滤池处于兼氧状态,就会预防甲烷细菌的生成,并进行下一步酸性阶段,实现耗氧处理。
1.5生物活性炭技术
生物活性炭技术是在上世纪70年展起来的城市生活污水处理新工艺。目前这种工艺技术已经在世界很多国家得以实际应用,并对污染水源的净化或城市生活废水的处理与再生等发挥作用。虽然这种技术的解释目前国内外尚未统一,但是在实际应用中,已经显示了独特的优越性。近年来,附着生物膜的活性炭处理水应用越来越得到认可,因此生物活性碳技术有了全新定义:利用巨大的比表面积和发达孔隙结构的活性炭,对水中的有机物和溶解氧较强的吸附特点,并将活性炭作为载体,提供微生物聚集与繁殖生长的重要场所。在合适的营养条件与温度状态下,发挥活性炭的物理吸附作用,以及微生物的降解作用等水处理技术。
2、 住宅生活污水处理技术特点与优化选择
在住宅小区中,生活污水处理主要运用城市生活污水的成熟工艺与技术,但是由于住宅小区的生活污水处理具有自身特点,因此需要对污水处理技术进行筛选、设计,最终实现科学合理、布局完整美观的方案。
(1)由于住宅小区的生活污水量相对较少,且可生化性能好,因此可选择生物膜法处理工艺,由于生物膜法具有微生物浓度高、生物丰富、食物链长等特点,因此不会产生污泥膨胀,且污泥沉降性能好。
(2)由于住宅小区的用地紧张,因此应优先考虑占地面积小的污水处理方法,并在设计时充分考虑这一问题,可选择地下式或者半地下式的设计方式,并形成地下污水处理站模式,地面上可实现绿化花坛等格局,美化环境。但是在设计时应注意满足臭气处理与通风要求。
(3)由住宅小区的建设工程决定,污水处理过程应由构筑物转化为设备,这是一种必然趋势,选择采配式的污水处理方式,做到设备简单、工期短,方便后期维护与管理。
(4)随着城市化水平的提高,出水水质的要求也有所提高,因此原来单一的工艺很难满足需要,未来发展趋势为组合污水处理技术及设备。目前主要组合方式为:厌氧+缺氧处理、厌氧+好氧处理、多级好氧处理。从降低能耗及回收生物能力等角度来看,厌氧生物处理具有广泛前景,生活污水中的有机物原本就具备一定潜在能量,在进行厌氧处理时,一方面不需要曝气充氧,可以降低能量消耗;另一方面生成的生物沼气可以回收利用,最终利用于小区的供热和采暖,促成小区生态平衡系统。
(5)由于小区管理人员数量与专业素质的制约,住宅小区生活污水处理应选择便于管理的工艺,并提高自动化程度。
3、 城市生活污水的再利用发展趋势
关键词 酶工程技术 实验教学 模式改革
中图分类号:G424 文献标识码:A21世纪生命科学飞速发展,生物工程科技产品在市场上不断出现,不断增多,不断更新。酶工程是生物技术的一个重要方面,因此,酶工程理论知识也随着不断更新,实验技术更在不断改进。生物体内的一切化学反应几乎都是在酶的催化下进行的。根据酶所特有的催化性能正发挥着巨大的作用,其应用领域涉及农业、食品、医药、环境保护、能源开发和生命科学理论研究等各个方面。
酶工程是生物工程专业的核心课程,其实践性和应用性很强,在本专业具有很重要的地位。酶工程实验课的开设既增强了学生学习酶工程理论课程的效果,同时还可以提高学生的实际应用能力、分析问题及解决问题的创新思维能力。因此,在大三下学期或大四上学期科学地合理地安排酶工程实验教学是十分重要的。近年来,我们就如何造就一批具有较扎实的专业理论基础、较强实际动手能力、能够适应社会发展需求的创新型人才,针对工科专业实验课的特点和存在的实际问题,探索了采用自主设计型实验教学方法在本科生酶工程技术实验实践教学中的应用。
1 酶工程技术实验课程的教学模式改革
1.1 原有实验课程教学模式存在的问题
过去的实验课程项目之间无联系,且以老师讲解为主,学生只需听从安排,然后按部就班地完成规定的实验步骤,因而学生提不起学习兴趣,出现应付实验课的现象,对于研究能力和创新能力的培养则更谈不上,大多数同学互相抄袭实验报告。由此可见,学生对工程实践环节的宏观认识和整体把握,就更不用说了,因此严重影响了实践教学的效果。
随着现代教育观念的改革和人才培养模式的转变,知识也在不断地更新,部分验证性的实验内容已陈旧、过时,严重落后于当代科学的发展并阻碍了实验教学水平和教学质量的提高。我们在生物工程专业新开设了工程技术实验课程——酶工程技术实验课,并作出以下实践与探索。
1.2 优化实验课教学内容
系统性地整合过去酶工程实验课中相对独立的实验内容,并把研究与实际生产应用融入教学过程,同时编入到酶工程技术实验课教材。针对目前市场上酶在农业、食品、医药、环境保护、能源开发和生命科学理论研究等各个方面的广泛作用及其经济发展的前景前,我们开发了酶工程技术的系列实验:酶的提取、酶的分离与纯化、酶学性质研究、酶的固定化等。在整个实验过程中,让学生从实验项目的选择到实验方案的制定,从样品的筛选、酶的提取、酶的性质学研究到酶的分离纯化、固定化,最后把制备的产品应用于实践中等,整个过程综合利用多种原理与技术方法,实验技术路线环环相扣,涉及到了多种技术环节。由此,学生从中不仅掌握了基本技能,同时激发了科研兴趣,从中学到了新知识和新技术。
1.3 改革实验教学方式
在酶工程技术实验课的教学中,我们采用启发式、注重创新思维,自主设计性实验教学方式,课前提出所要解决的问题,然后引导学生去思考、分析,综合所学知识,在教师的帮助下选定研究题目,自己查阅文献,自行制定出实验方案和安排完成实验的时间,例如,“乙醇脱氢酶的提取及应用”曾为老师的科研课题,我们将其与酶工程技术实验课结合,并将其编写到实验教材中。在实验过程中,让学生从文献的查阅检索到设计实验方案,从确定实验材料、配制实验试剂到所研究的酶的提取、分离纯化、检测、鉴定等操作环节全部由学生自己进行。过程中遇到了问题时在教师的帮助下,查找原因、分析问题、独立解决,最后总结实验中的问题,并写出实验论文,从而使学生得到了全面的训练,能力也得到了全面的提高。这样的教学方式为大四时的毕业论文(设计)工作的开展打下了良好的基础。这种实验教学方式激发了学生实验的兴趣和潜在的创新能力,有利于因材施教。与传统型实验比较,设计性实验能更好地培养学生的动手能力和创新能力,对学生是一种较高层次的实践实验训练。在如此激烈的竞争社会,学生能更好地武装自己,提升自身踏入社会的竞争力。
2 酶工程技术实验的安排与实施
与实际生产密切结合的专业课程——酶工程技术实验,应用性非常强,而实验课是加强学生对理论课理解最好的方式,同时也加强了学生的动手能力的培养。另外,我们开设的酶工程技术实验具有一定的连续性。我们将酶工程技术实验课相对集中安排,实验室实行全天候开放,对学生采用分组的方式,每个课题组选择1种酶作为研究对象,如果学生选定某种酶的研究后,从酶的提取分离,到酶的检测、鉴定、性质学研究、再到酶的固定化及其应用,就是一个内容完整的大实验,需要连续一段时间才能完成此内容,因此需要根据学生完成其它课程的时间合理安排该实验。同时在教师的指导下,学生则以课题组的形式自由组合共同完成1个人不可能完成的全部实验内容。完成此实验内容除了按教学计划规定的时间按时集中实验外,课外时间学生根据自己的安排与实验中心预约完成全部实验。
实验完毕,要求学生对结果进行讨论、分析,然后按照科技论文的写作方式写出完整的实验论文。这种方法使学生学会了对实验结果进行科学总结和归纳的方法,养成了严谨的科学态度和良好科研工作习惯,同时也锻炼了学生的科研写作能力,为今后的工作、学习、深造奠定了良好的基础。
3 自主设计型实验的考核方式
考核标准的公平与否对学生学习的积极性和热情有很大的影响。为了对学生的实验技能进行客观的评价,对实验教学效果进行有效的检验,我们修订了以往仅根据实验报告的质量给予实验成绩评定的方式,制定了新的考核标准。考核内容具体包括三个方面:(1)实验论文的撰写。主要看论文是否有完善的文献综述,方案设计是否合理,有无创新性、是否可行,实验结果计算是否正确等。(2)实验及具体操作。主要看仪器设备的正确使用,实验操作是否规范,完成全部实验所用的时间等。(3)实验态度是否端正、出勤情况及数据记录是否完全、结果是否真实,团队协作是否良好等。新的考核标准的实行,对以往考核方式的缺点进行了弥补,真正达到提高学生的综合能力考查和创新培养的目的。
4 酶工程技术实验效果与讨论
4.1 效果
在武汉长江工商学院工学院和学校实验中心的大力支持下,我们从2009年开始在酶工程技术实验技能的强化训练中探索以自主、综合、设计型实验教学模式进行改革,其实验教学效果令人较为满意。学生反馈的信息表明,实行自主、综合、设计型的实验教学模式以来,学生学习的自觉性和积极性普遍高涨,动手能力得到了较大的提高;学会了文献的查阅方法,通过对实验的探索,培养了独立研究问题、解决问题的能力,克服了想当然,急于求成的毛病,激发了创新思维的能力,提高了科技论文的写作能力;同时增强了学生实验的责任感和团结协作精神。
4.2 讨论
(1)酶工程技术实验课教学模式改革探索与实践,紧密地将综合设计性实验与创新性实验进行了糅合,实现了课内与课外相结合、教学与实际生产相结合的教学方法;在考核方面,打破了以往的教师单一评价的机制,通过学生小组互评、自评与教师考核相结合的方法对学生的实验操作能力进行客观的评价,提高了学生的自信心;在具体实施上,以学生独立操作,教师观察指导,最终以论文的形式对文献的查阅、实验的方法设计及结果进行总结、讨论等,使学生受到了现代化工程技术实验技能的较为完整的训练,从而达到应用型、创新性人才培养的目的。(2)经过酶工程技术实验教学模式改革与实践,得到了绝大多数学生的支持,在整个教与学过程中学生思维活跃,“动手”之前充分“动脑”,有效培养了学生的科学研究能力、知识和实验技能的综合运用能力、分析和解决问题的能力。(3)酶工程技术实验教学的改革与实施,使学生解除了不愿动手的依赖心理,并积极争取实际动手的锻炼机会,而且增强了学生对实验原理的理解和认识,提高了学生的实验兴趣,激发了学生积极参与实验的热情,大大地提高了实践教学效果和教学效率。同时值得注意的是经过该课程的教与学,学生在发现问题、分析问题和解决问题的过程中积累知识和获得探索科学知识的乐趣,其团队协作的精神得到了培养,对于实验的考核机制,学生普遍反映新的考核机制比以前更公平、更合理。
由上述可见,酶工程技术实验教学综合设计型模式的改革是培养学生理论应用能力和科研创新能力的有效途径,不仅可以激发学生的学习热情,调动学生学习的主动性、创造性,而且还可提高学生的综合素质,最终实现对学生的应用创新能力的培养。
基金项目:武汉长江工商学院教学建设项目,项目编号:04104Y001
参考文献
[1] 石陆娥,章志量,沈波等.酶工程实验教学模式创新初探[J].健康研究,2011.31(3):234-235.
[2] 黄时海,韦春葵,杨洋等.酶工程实验教学的改革与实践[J].中国科教创新导刊,2011.25:122.
[3] 王琼波,魏永义.模块教学法在酶工程教学中的探索与实践[J].医药教育,2011.18(8):130-131.
关键词:医学院校,发酵工程,教学改革
21世纪是生命科学的世纪,将生命科学与医学有机融合是生命科学当前发展的趋势和主流。生物技术专业是医学院校为适应我国中长期发展战略及整个生命科学领域发展要求而设立的新兴专业[1]。发酵工程课程是生物技术专业的主干课程,是一门应用型和实践型较强的课程,其教学质量直接影响学生的专业素质。
我校于2002年开设生物技术本科专业,学生于2005年3月进入发酵工程课程的学习,至今已经连续开设7年。我们从开设发酵工程课程之日起,就不断发展并使之完善,追踪学科发展的最新趋势和研究手段,注意结合相关生物化学及微生物学的知识及医学院校学生培养特点,培养学生独立思考和科研创新能力,力争形成符合我校医学背景下具有较强办学特色的发酵工程课程教学体系。为此,我们进行了一系列的课程教学改革,下面结合笔者的教学实践,谈谈发酵工程课程教学改革方面的个人体会。
1 发酵工程课程教学改革的背景和必要性
全国开设生物技术专业的高校有300多所,其中有28所高校属于医学院校。医学院校生物技术专业的教学改革研究主要集中在生物技术专业人才培养、专业建设、实验教学体系和毕业论文上,很少有针对专业课程的教学改革。经查阅,仅有安徽医科大学胡若磊[2]、滨州医学院焦飞[3]分别对医学院校生物技术专业酶工程和分子生物学进行了课程教学体系的相关研究,而对发酵工程课程的教学改革一直无人涉及。
医药生物技术专业在医学院校中开设仅有10年左右的历史,属于一个全新的专业,各医学院校既无可参照的教学计划,又缺乏教学经验,如果完全套用综合性大学生物技术专业的发酵工程课程教学体系,不能够满足医学院校生物技术专业培养目标的要求。对医学院校生物技术专业发酵工程课程进行教学改革,顺应了时展潮流,对明确发酵工程课程教学目标、提高课程教学质量有一定借鉴意义。
2 教学改革的内容
2.1优化课程体系课程体系是人才培养的基础,是教学改革的核心和关键。课题组参照相关院校生物技术专业教学大纲,结合我校实际情况编写新的教学大纲,结合专业特点,补充新内容,删减过时、重叠内容,避免一本书教到底的传统教法。课程体系编排上坚持生物学和工程学两个基础并重,一方面通过微生物、生化、分子生物学的知识深入理解发酵过程生物学现象,另一方面应用高等数学微积分的基本原理理解发酵过程动力学和放大优化的基本思想,最终掌握发酵工业生产过程动力学和过程放大中的量化与优化基本方法。
2.2教学内容的重组与优化发酵工程涉及生物工业的许多领域,如抗生素工业、有机酸工业、酶制剂工业、氨基酸工业,还有新能源的开发及生态环境治理等。在这些生物工业领域中,各种具体的生产工艺,从原材料到菌种、生物反应器、产物的分离与提纯等都有着很大的差异,但其基本生产模式相同、理论基础相同。要调整该课程体系,我们对课程内容进行了分类和归纳,并选择有代表性的内容进行讲解。结合我校生物技术专业的医学背景及专业特色,适当增加医药相关内容的讲授学时,如重点讲解抗生素、氨基酸、核酸类药物的生产工艺过程。
3教学方法和教学手段的改革
3.1教学方式的多样化坚持以“学生为主体、教师为主导”的教育理念,采用以培养学生学习能力、动手能力、创新能力为主的教学方式。我们在授课过程中采取以学生为主体的“交互式教学策略”和教师在教学活动中运用多种教学手段、多种教学资源的“多元化教学”代替“教师讲,学生听”的传统教学模式。在授课过程中,我们采取了系统讲授法、讲授和自学结合法、多媒体教学法、教学和科研结合法等多种教学方式。
3.2改革课堂教学模式,提高教学效果在教学过程中,必须不断探索和改进教学方法,努力提高教学效果。对于学生在学习中难以理解、容易混淆的概念进行重点讲解,注重讲授内容的系统性和衔接性,加深学生对所学知识的理解。另外,为了吸引学生对发酵工程课程的学习兴趣,我们在授课过程中采用实例法讲授。例如,在讲授《发酵机理》一章时,以啤酒、酸奶、抗生素的发酵为实例,通过讲授其制作过程,使学生加深了对发酵机理的认识。通过课堂讨论和分析一些常见现象,积极鼓励和吸引学生参与课堂问题的讨论,增强了学生和教师的互动性,提高了学生学习的兴趣和主动性。
3.3充分利用网络课程,充实教学手段发酵工程课程已经成为泰山医学院优秀网络课
程,许多教学资料已经上传到课程网站,内容包括课程简介、理论课与实验课的课件、相关网站的链接、习题库,拓展学习等内容并保持动态更新,拓展了学生的学习空间;开设了BBS互动论坛、课程快讯、答疑解惑、习题交流、课程建议等板块增加了互动性、营造了良好的学习氛围。学生可以随时从课程网站下载教学资料,极大地方便了学生对课程的学习,加深了对课程的理解和掌握。
3.4朋友班导师制和课外科研活动小组为把学生培养成为宽口径、厚基础,具备实践能力和创新能力的合格人才,我们实行了发酵工程任课教师与授课班级结对共建朋友班活动,担任整个授课班级的导师。除了关注学生的日常生活和学习外,重点加强学生对发酵工程课程的科学研究思维和科研能力的培养,采用课间指导、课后答疑、参与导师科研课题、组成课外科研活动小组等形式,培养学生利用发酵工程所学知识进行科研活动的能力。
3.5实验教学的改革
(1)改变“重理论、轻实践”的传统观念,加大发酵工程课程实践教学学时比例,减少单纯验证性实验比例,增加综合性、设计性实验比重;增加与医药相关实验的比重。以往的发酵工程实验课为12学时。由于课时少。只能开出几个基本的实验,且是孤立的。不利于培养学生对知识综合运用的能力和创新能力。我们于2010年修订了发酵工程实验教学计划。将学时数提高到24学时。减少单纯的验证性实验,增加综合性和自主设计性实验,如增加抗生素发酵菌株的分离、筛选、发酵和效价测定的综合性实验,既巩固了微生物学的理论知识和实践操作,又使学生掌握了发酵工程菌种分离的基本原理和操作方法;又如我们设计了“蛹虫草菌摇瓶发酵培养条件优化”的自主设计性实验,由学生分组查找资料,设计实验方案,以多糖产量为指标,对发酵培养基和培养条件运用单因素和正交设计实验方法进行优化,获得最佳的培养基配方及培养条件,此举大大提高了学生的科研能力和水平。
(2)改变传统实验教学为主的单一教学模式,尽量多给学生留下思考的时间和创新的机会,建立以学生为主体的实验教学模式。为了加强学生的实践能力,组织学生到抗生素、氨基酸等生产企业参观和实习;鼓励学生参与科研和生产实践工作,并且将他们实际操作过程中的经验教训和知识进行总结积累,用于教学与实践。
4改革和完善发酵工程课程考核制度
发酵工程课程成绩考核一般为平时成绩考核(10%)、实验考核成绩(20%)和期末考核成绩(70%)。在此基础上我们增加了考核内容的项目。加大平时成绩占整个课程总成绩的比例,由原来的10%增加到20%,增加学生学科发展动向报告、课程设计等作业分值,如在学期中间,给学生布置“发酵工程在生物技术中的应用”的作业,由学生自己查阅资料、制作PPT课件,自己上讲台讲述,教师根据学生综合表现打分。通过这种方式的考核,既增强了学生查阅资料的能力,又锻炼了学生的语言表达能力,这样的考核模式,能够比较公平、准确地反映一名学生的学习效果。
5 取得的成效
经过几年的摸索,我们在发酵工程教学改革方面取得了一定的效果。教师素质显著提高,备课充分,讲课生动,能够熟练运用多媒体和网络等现代教育技术手段,以实际生产的实例讲解工艺技术内容,激发了学生的学习兴趣,有效地调动了学生积极参与学习过程的积极性;授课教师与学生的互动比例与过去相比明显提高,学生课堂听课时精神状态饱满、精力集中,积极性和主动性明显提高。
参考文献
[1]曹新.关于医学院校生物技术建设和人才培养的思考[J].医学教育,2005(2):21-26.
关键词:多向互渗;实验教学;实验教学中心
中图分类号:G642.4 文献标识码:A 文章编号:1674-9324(2012)06-0113-02
不同学科之间的研究取向近年来在科学研究领域中变得越来越重要。生物技术与其它学科之间的有着密切的关系,生物技术如果没有其它相关学科的支撑,仅凭生物技术不可能发展如此迅速,成为当今生命科学领域的领先学科。只有与其它学科相互依靠,相互结合,才能培养生物技术专业大学生的综合能力和科研素质。山东农业大学生物技术与工程专业,作为学校的特色专业,从当前高等教育和《国家中长期教育改革和发展规划纲要》的要求出发,准确定位人才培养目标和规格,优化人才培养方案;对生物技术专业现有的实验课程内容进行合理调整,即使更新学科前沿知识,补充与农业生产紧密结合的应用知识;加强与相关学科之间的交叉融合,建立生物技术与其他学科相互交叉、相互融合、相互渗透的实验教学体系,提高学生的竞争力。
一、多向互渗“实验教学的必要性
单一实验手段对生物技术专业的学生来说显然是不够的。要培养专业素质高、综合能力强的应用型人才,必须及时调整实验教学体系,增加综合性、创新型强的实验项目,并注重结合相关专业的综合实验,对相关专业进行整合、重组,考虑学生的综合思维能力的提高,使学生能够将知识融会贯通。现在的学生对验证性实验掌握较好,但缺乏融汇各学科知识的能力,即缺乏相对全面性、综合性、系统性的知识结构。只有培养学生掌握更多的相关学科的知识,才能使学生具备完善知识结构,对所学知识进行分析、筛选、过滤,达到学以致用的目的,才能提高学生的实践能力和应用能力。西方许多国家在高等教育中意识到单科性封闭式的实践教育已经无法不适应高等教育对培养人才的要求,因此重视学生实践能力的培养,同时注重生命科学、信息技术教育与生物技术专业的融合,把生物技术作为农业高等教育的特色专业,是当今国内外高等农业教育的特色。而不同学科之间的支撑又为生物技术专业人才培养提供了良好的发展空间和平台,加强不同学科与生物技术学科之间的交叉融合更能起到促进生物技术发展的作用。在交叉融合的实验教学环境中,受不同学科知识的影响,更能够激发学生的创新思维和研究激情,提高生物技术与工程专业学生的整体素质。传统的专业实验课程联系不紧密,存在重复设置、实践教学各自相对独立,忽视实践教学之间的衔接和联系,即使在安排实验课时考虑不同学科之间的衔接,也仅仅注重形式上的交叉融合,而忽视课程内部的衔接和组织,忽视课程之间的关系,导致不同学科之间关联度很少、联系松散,使学生掌握的实验知识具有片面性,难以应对在将来走上工作岗位面临的复杂技术问题。因此面对传统教学模式的僵化,理论和实践教学脱节,教学内容和市场需求脱节、不同学科之间的交叉融合较少等现象,有必要采取多向互渗的新的实验教学模式,有效地提高学生的实践能力和创新能力。鉴于此,首先在实验课程设置上,打破传统的课程体系,重新构建多学科交叉融合的实验课程体系。
二、“多向互渗”实验教学管理的框架模式
“多向互渗“的实验教学管理模式是一个系统工程,需要了解农业生物学各学科之间的关联性,交互性。以生物技术专业创新人才培养为依据,以“多向互渗”为特色,构建与时展相适应的实践教学体系,彰显“以农业科学为优势,生命科学为特色”的教育理念,把知识传授、能力培养、素质提高融为一体。“多向互渗”实验教学管理模式应兼顾生物技术专业人才发展的多个领域,充分考虑创新人才培养体系的完整性。因为只有具备了知识的深度和广度才能将所学知识融会贯通,才具备创新的可能,“多向互渗”的实验教学体系为生物技术专业学生掌握不同学科知识,将来从事不同学科的研究和工作打下了坚实的基础。在原有实验教学体系的基础上,重新组建相关学科交叉融合的实验课程体系,使之具有创新性、交叉性和多样性等特点,将相关学科融于其中。新的实验教学体系应该按照学生的能力分不同的阶段实施,从提高基本实验能力,拓展专业实验能力,增强实践能力,逐步进行完成由基础到提高再到专业的过渡,形成生物技术与其他学科交叉互渗的立体培养实验教学体系,交叉学科课程设置为创新人才掌握多学科理论知识,从事跨学科研究打下坚实的基础。该体系在以学生为本、培养能力,提高素质的前提下,实现专业实验内容与其他专业实验内容相互渗透、相互衔接。在遵循“淡化专业,加强基础,拓宽面向”原则的基础上,生物技术与工程专业增加了综合性、创新型实验的比例,并将这些实验与生态环境、医学、食品、工业等有机结合起来。专业实验相互渗透,相互结合,明显增加了学生的实验兴趣。生物技术专业基础实验包括生物化学、植物生理学、植物学、微生物学和遗传学实验,为避免这五门实验重复设置,在实验安排上聘请专家仔细进行论证审核,并且先后顺序也做了有序调整,加强连贯性和系统性,使实验内容的设置更加科学合理,为后续实验、创新型和综合型实验的开设打下基础,同时,加强不同学科之间的内在联系,形成以生物技术为中心辐射生命科学各领域的实验群,增强各组成部分之间互补性与互通性。“多向互渗”的实验教学体系,使生物技术与工程专业的学生综合能力得到明显提高
三、“多向互渗”的核心内涵与操作方法
生物技术基础与专业实验之间的相互渗透有利于形成优势互补的学科群。相关学科间相互影响、相互借鉴,有利于发挥学科间的综合优势,取长补短。围绕生物技术专业紧密结合的相关学科,加强该专业实验教学的渗透和交叉,专业建设应在发展基础实验的同时,注重新兴学科的交叉,从理论到实践,组建跨学科的教学团队,建立交叉渗透的实践教学研究中心,围绕相关学科进行论证,不定期调整现有实验课程,积极引进优势资源,借鉴国内外高校经验,探索以生物学专业为背景的实验学科群建设,有利于培养创新型人才。当前随着生命科学领域的迅猛发展,各农业高校重视生物技术专业的发展,努力构建生物技术与传统农业有机结合的理论与实践教学模式,使生物技术形成特色农科专业,实现生命科学与传统农业之间的交叉综合,拓宽生物技术专业学生的知识面。在交叉融合方面尤其重视实践教学的拓展,回绕农业发展,形成以生物技术专业为重点,农理、农工、农艺等交叉融合的学科群,发挥协同效应,实现实验课程的交叉综合,提高专业学生的整体素质。
四、“多向互渗”的实验教学效果
实验学科多向互渗拓宽了实验室的开放力度,使学生有了更加灵活的时间支配自己的课外时间。交叉渗透的实验教学体系增加了综合提高型和研究创新型实验的比例,这两个模块的实验需要学生利用大量的课外时间完成实验,因此加大了实验室的开放力度,同时为学生研究性学习提供了广阔的空间,为人才培养提供了良好的发展空间和平台。交叉渗透立体实验教学体系,模糊了专业概念,将大学生的共性要求与个性发展紧密结合,在加强学生的学科基础的同时,拓宽了学生的专业口径,提高了学生合理运用只是的能力,避免了人才培养与当前社会需求之间的脱节,使学生毕业后能够尽快适应工作岗位,并且能够拓宽学生的就业渠道,增强了学生适应能力。渗透交叉的实验教学体系促进了教师队伍的发展,为适应教学要求,教师必须查阅更多相关学科资料,不断学习充实自己。然而,专业发展带来的学科之间的交叉渗透,对生物技术与工程专业的教师提出了新的挑战,这就促进教师不断拓宽知识面,密切关注其它相近学科的发展,及时查阅当前新的研究内容,补充到教学中,更新教学内容、改善教学方法和实施先进的教学手段,使专业紧跟学科发展的前沿,教学效果明显增强。
参考文献:
[1]刘智,钱佳丽,韩杨.在实验教学中注重学科交叉融合培养学生的创新能力[J].长春中医药大学学报,2009,25(5):817.
[2]顾玉林.多科性大学复合型人才培养模式探讨[J].重庆科技学院学报(社会科学版),2007,76(4):157-158.
[3]丁洪生,蔡颖.以创新人才培养为目标构建本科实践教学体系[J].北京理工大学学报[J],2007,14(9):45-47.
[关键词]提升;生物工程;办学优势;方法分析
[中图分类号] G64 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2016)11-0159-02
解决当代人类所面临的人口增加、资源的匮乏、环境污染加剧、疑难病的治疗等重大问题,需要依赖生物技术的发展和应用。基于此,作为高新技术重要组成部分的生a物技术,正受到世界各国政府和社会各界的重视,全球性的生物技术热由此形成。化工学院生物工程专业自2000年成立以来,虽经历一段时间的快速发展,但目前仍存在着师资力量相对薄弱、发展定位不清等问题。本文试图通过构建特色专业人才培养体系、整合教学资源、实践教学模式改革等方式来形成特色明显的产、学、研相结合的教学体系,提升本专业的办学优势。该研究也可为其他矿业类综合性高校生物工程专业办学提供思路和参考。
一、生物工程的学科概况
生物工程是一个新兴学科,它以人类生物产品需求为导向,融合生物学、化学、物理学和工程学的理论和方法,系统性地设计、优化和改造生物体系与功能,着重解决生命科学研究成果产业化所面临的技术与工程问题,以推动生物产业健康发展。
生物工程因其独特的研究对象而有别于其相关学科,其具有以下特点。一是借助于工程学技术,以生命科学研究成果为对象、以实现成果转化和应用为基本任务,从而使该学科具有明显的工程产业特征。二是通过基于生物学原理的创造和设计,紧密结合工程学的技术手段,大规模的生产出各种对人类有益的生物产品,具有应用技能与理论设计、创造融合互生的学科特质。三是该学科在当代科学技术发展中广泛融合生命科学、化学以及物理学理论和工程技术问题,是基础科学与工程技术交叉最具特征的学科之一。
生物工程产业随着20世纪40年代起抗生素、氨基酸、有机酸等的工业化生产而逐步形成,早期以发酵产业为主。自20世纪70年代基因重组技术和以单克隆抗体技术为代表的现代生物技术的形成,为解决随之产生的工程与技术问题,生物工程进入了一个新的阶段,逐渐形成了微生物工程、细胞工程、酶工程、基因工程等研究理论与方法,于是生物工程成为了一门独立的学科,并随着生命科学的发展而迅速发展。生物工程正在成为发展最快、应用最广、潜力最大、竞争最为激烈的领域之一,也是最有希望孕育关键性突破的学科之一。而生物工程产业作为一个正在崛起的主导性产业,已成为产业结构调整的战略重点和新的经济增长点,将成为我国赶超世界发达国家生产力水平,实现后发优势和跨越式发展最有前途、最有希望的领域。
二、生物工程的学科内涵
生物工程学科的核心是研究和开发基于生物学理论基础上的系统工程技术问题。本学科的主要特征是利用细胞或酶特有的代谢和转化特性进行物质的加工与转化,运用现代生物技术对生物体与生物分子进行改造,建立优化的生物过程与工艺实现先进生物制造。
细胞培养与代谢工程、生物催化与转化工程、合成生物技术与系统生物工程、生物药物与材料工程、生物资源与环境工程等高新生物工程技术已成为推动世界新技术革命的重要力量。随着基因药物、基因治疗、转基因作物、生物材料、生物能源、生物矿物技术等一大批高科技含量的产品在市场显露出强大生命力,生物工程产生了巨大的社会效益和商业价值。
三、矿大生物工程专业的学科发展现状
矿大生物工程专业十多年来始终以跟踪生命科学与技术国际前沿和适应市场经济需要为基准,随着学科的发展,专业的内涵从传统发酵工程拓展到了生物工程的整个领域,通过学科交叉形成了以生物工程上游、中游与下游技术紧密结合为主要特征的工业生物技术专业特色。
该专业存在的不足是,在矿业类综合性高校中,生物工程专业还属于非优势专业,且存在着师资条件相对薄弱以及发展定位不清等问题;其专业课设置不是很合理,生物技术专业课及化学、化工知识学习深度均有限,本科毕业生胜任未来工作所需的科目较多,学业较重,要想学好学精需投入大量精力;本科毕业工作前景不是十分明朗,相关就业领域要求较高学历,故多数毕业生选择进一步深造学习,就业者一般从事层次较低的传统生物技术工作或转行从事其他工作。
四、提升矿业类生物工程专业优势的方法分析
矿大生物工程专业可依托学校的国家级洁净能源中心、低碳能源研究院及生物工程硕士学科点,以培养学生实践能力和创新精神为核心,形成学科建设―专业建设―课程建设相互促进的格局,逐步将中国矿业生物工程专业建设成为“紧密结合区域经济建设及矿区生态服务建设,培养高素质应用型生物工程产业人才”的特色鲜明的本科专业,加强对周边院校生物工程专业的示范引导作用,吸引更多国内高水平的生物工程专业人才来本专业任教,形成区域产业人才培养的孵化器。
(一)构建特色专业人才培养体系
生物工程专业是在化学、化工、药学、环境科学、生物冶金、生物脱硫和工程学基础上发展起来的新兴交叉学科,具有综合性、实践性强等特点。在课程体系的建设过程中应重点做好以下几方面的工作。
1.完善具有鲜明特色、科学的人才培养方案。通过与本专业属地矿业生物技术企业的结合,在培养目标方面充分考虑矿业生物技术企业快速发展的实际需求,使培养方案具有一定的前瞻性,突出人才的专业特色培养。
2.生物工程专业还应紧密结合华东区域经济发展及属地矿业生物技术公司发展的特点。生物工程专业还应结合中国矿业大学的校情,考虑周边矿业生物技术企业发展的需要,设置一些相关课程服务于矿物生物技术的设计与改造;矿物生物分析、矿物生物处理技术;矿区环境生物修复;矿区废弃物的生物转化与循环利用、生物能源的开发以及这几个层次的技术在许多矿业问题中同时交叉应用。
3.建立矿业大学特有的学生培养成熟度能力模型,客观评价学生综合素质。
4.构建毕业生质量评价监控体系,实施综合评价。建立健全毕业生跟踪机制,与企业共同寻找理论教学与工程实际应用的结合点,完善毕业生的质量监控体系。
(二)形成一支综合素质高,学术水平高的教师队伍
生物工程专业应努力建造一支结构合理、学术水平较高、工程能力较强的教师队伍。可借鉴矿大化工学院过程控制专业的成功办学经验,多方面整合生工教师队伍。
1.将低碳能源研究院的一些教师纳入生工教师队伍中来,因为其研究内容切合生物工程发展的最新状况。根据生工能源的发展方向,可将其聘为生工的名誉教师,负责讲授新技术和创新研究的一些课程,从而壮大教师队伍,强化学术交流,增强生工专业学生的自豪感。
2.融合环测学院环境工程的一些教师,尤其是负责讲授环境微生物学的一些教师,可邀请他们为生物工程专业的学生授课,也可将其纳入生物工程的名誉教师。这样既能壮大教师队伍,又不会造成成本开支的大幅上升,师生比才会趋于合理。
3.联系南京某高校的大牌教授,聘请他们为我院荣誉教授。多数矿大生物工程专业的教师与南京某高校教师渊源颇深,学术交流来往密切,可聘请在业内影响较大的资深教授作为生工专业的荣誉教授,定期为生物工程专业学生来校讲学,强化学术交流氛围。
(三)构建新型实践教学体系
实习是实践教学体系及高校人才培养计划中的重要组成部分,是提高人才培养质量和促进理论与实践相结合的重要实践教学环节,同时也是推进素质教育、培养学生创新精神、提高学生实践能力的重要过程。通过实习,可以使学生获得生产实践知识和技能,巩固所学理论知识并使其与生产实践相结合,培养学生团结协作,不断提高学生分析和解决问题及独立工作的能力。为进一步加强对实习教学工作的组织领导和科学化管理,不断提高实习教学质量,学校大幅度地提高了认识实习、生产实习、毕业实习及其他各类教学实习的经费。
1.实习应体现“就地就近、互惠互利、专业对口、相对稳定”的原则,探索学院与实习单位建立“实习-见习-就业”的校企合作模式。
2.实践教学体系还应形成“基础―综合―设计―创新”逐步推进、“启发―引导―讨论”和“发现―论证―研究”方法结合的实践教学新模式;构建“实验―实践―实习”相互补充、“课内―课外、校内―校外、教学―科研”相结合的实践教学方法。
3.努力寻找生物工程专业建设与区域经济发展、矿区经济发展相结合的切入点,提出“寓教于研,以研促教,研教融贯,教研相长”的理念,形成校内外基地互补、产学研基地结合的实践教学基地新模式,强化了学生工程实践能力。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 马越,廖俊杰.现代生物技术概论[M].北京:中国轻工业出版社,2007.
[2] 国务院学位办提供的《一级学科》和《博士、硕士学位基本要求》征求意见稿[Z].学位办[2012]54号.
关键词:专业;分类培养;模块化教学;实践教学
中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2017)12-0100-02
教育部阳光高考网站2013年列出了因就业难被亮红牌的全国十大专业名单,生命科学学院现有的4个本科专业中名列有3,即生物工程、生物技术和生物科学。因此,生物工程、生物技术和生物科学专业的教学改革和从根本上解决发展瓶颈已势在必行。
一、专业现状
生物工程和生物技术是近年来新兴起来的学科专业,二者都包含着若干二级学科领域。其中,生物工程包括酶工程、蛋白质工程、糖工程、基因工程、发酵工程、胚胎工程、组织工程、细胞工程等;生物技术包括植物生物技术、动物生物技术、微生物生物技术、环境生物技术、农业生物技术、组织培养、繁殖发育技术等。对应每个二级学科领域,都有一系列的专业课程设置。内蒙古农业大学生命科学学院现有两个工科专业和两个理科专业,分别是生物工程和制药工程,生物科学和生物技术。其中,生物工程和生物科学专业是生命科学学院最早设立的专业,属于一类本科专业。生物技术和生物制药是二类本科专业。目前我校的生物学一级学科挂靠生物科学专业。从2013年开始,我们实现了按类招生,从第三学期开始再进行专业选择。
二、生命科学类专业存在的主要问题
目前生命科学类专业,尤其是生物科学和生物技术专业从在以下几个突出的问题:(1)培养出的毕业生就业竞争能力差。这是一个全国性的普遍问题,不是个案。究其原因首先是这两个专业在高校的专业设置中发展过快,远远超过了生命科学行业发展的需求。现在全国高校中没有生物科学和生物技术本科专业的寥寥无几。其次生物科学专业涉及的领域太过广泛,涉及到了动物、植物和微生物,由于涉及领域宽导致专业不专,使毕业生的就业竞争力弱。(2)生命科学类专业在大学专业中实力不强。随着生物技术的普及,生命科学面临着与高校计算机专业外语专业等一样的困境,它不再是一门只有专业人士才能掌握的技术,生物技术已经渗透到许许多多的领域当中了,例如农学、园艺、林学、兽医、人医、微生物等生命科学的范畴之中,而像内蒙古农业大学的专业设置中又有这些专业,这些专业又是非常接地气的专业。从研究领域来看,在植物领域,生命科学学院是不到20人的团队,而农学院光作物领域就是上百人的队伍。所以生命科学学院在高校中,尤其是在我们这样一个农业高校中的地位可见一斑。
三、解决方案
基于上述情况,要解决这些问题,需要我们对生命科学类专业中尤其是生物科学和生物技术二个本科专业进行专业定位,通过继续加强师资队伍建设和制定导向性专业课程教学模块,推动同一专业学生根据兴趣爱好、研究目标、工作意向在专业内向不同技术领域倾斜,从而使本科教育向目标化、专业化教育发展,在保证学生宽口径教学的基础上,推动学生的专业技能培养,从而提升专业竞争力和学术影响力。具体通过以下措施来实现。
1.专业定位。专业培养方案要跟上时代的发展和社会的进步,所以要解决生物科学和生物技术这两个专业所面临的困境,我们首先要进行这两个专业的重新定位。定位之前首先要做的工作是:(1)收集全国相关高校生物工程和生物技术专业培养方案,结合各高校学术地位、专业优势、地理位置、经济环境等,比较分析其专业特点和专业定位情况;(2)比较分析生物工程和生物技术本科专业的特点、优势、不足和国内所处的位置,结合自治区发展目标和经济发展趋势,围绕自治区农牧林与生物产业需求,并结合自治区生产生活中的教育和科技需求,探讨我校生物科学和生物技术专业定位目标,制定出符合时展和社会需求的生物科学和生物技术的专业培养方案。
2.强化师资队伍建设。专业建设的基础是师资队伍建设,教师既是思想的启蒙者,又是知识的传播者,是教学第一线的主力军,在教学、科研的工作中占有主导地位,拥有高水平的教师队伍,才能培养出合格的人才。所以生物科学和生物技术专业加强建设的首要步骤是加强师资队伍建设。在建设过程中要加强名师建设,加强学术带头人和学术骨干建设,加强青年教师的培养。在教师师资队伍建设中不能是一个口号的问题,需要各级部门下大力气,需要资金和配套设施的投入,需要师资培养部门务实事。强大的师资队伍配合以科学的教学管理模式构成生物科学和生物技术的专业建设核心要素。
3.优化课程体系,推进模块化教学。首先我们应该大力支持学校的关于优质教学资源的整合的倡议,把一些专业基础课程例如动物学、植物学、生态学、动物生理学和植物生理学等课程整合到学校的优质教学资源中,由学校层面的平台来开出。另外针对生物科学和生物技术专业涉及范围过大,重点不突出,我们在强化专业课教学质量的前提之下,通过制定导向性专业课程教学模块,推动同一专业学生根据兴趣爱好、研究目标、工作意向在专业内向不同技术领域倾斜,从而使本科教育向目标化和专业化方向发展。配合生命科学类专业分类培养模式,建立模块化教学。这个模块化不能撼动教育部关于生物科学和生物技术专业定义的根基,所以可以在学生的选修课程中加入模块化教学。例如加入马铃薯快速繁殖技术、食用菌栽培技术、转基因技术、分子标记开发与应用、动物体细胞克隆技术等模块,每一模块由2—3门课程组成。要求学生按照模块化课程进行课程选修。模块化教学最大的特点就是将某一阶段所要学习的知识点,以一定的载体为依托,将相关的知识点组合起来,形成一个知识模块。它重视学生在学习过程中的实践活动,注重学生学习能力的培养。虽然模块化教学盛行已久,但是其在高职教育中应用比较多,也产生了积极的作用。但是在生物科学和生物技术专业中引入模块化教学的高校还比较少。西北农林科技大学生命科学学院的生物科学和生物技术专业已经根据陕西地区与生命科学相关的经济发展特点建立了模块化教学特点,已经取得了显著的成效,每年为太白酒业、天士力公司等相关的企业输送了大量的人才。实践证明生物科学和生物技术模块化教学的引入将推动这两个专业的建设,直接提高了生物科学和生物技术专业学生的就业竞争力。
4.继续优化实践教学。高等院校的实践教学改革已取得很大成效。实践证明,强化实践教学是提高大学生实践能力、创新能力的措施与保障,是培养大学生创新意识与拓展知识的有效途径,是理论与实践相结合的桥梁,是提高大学生综合素质的重要平台。实践教学在人才培养中占据非常重要的地位。在我校生命科学学院专业分类培养体系改革中我们要继续加强实践教学的力度。首先结合2016年新一轮人才培养方案的修订,继续加强实践教学在生物科学和生物技术两个专业中所占的比例。另外我们在新培养方案的制定中在选修模块中大量增加了与应用技术密切相关的一些课程,例如在生物技术专业培养方案的选修模块中增加了环境生物技术、食品生物技术和生物制品学等课程,这些课程的增设把实践教学有目的有方向地引导到生物技术的实际应用环节中。这样在我们的生物科学和生物技术的人才培养中进一步完善了从理论教学和实践教学到实际应用的科学的人才培养体系。其次我们需要继续加强学校和学院两级实验教学平台的建设。就学院而言我们需要做好以下几方面的工作:一是加强对原有实验教学平臺的建设,包括优化实验室资源的配置、对必要的老旧仪器设备升级、对实验教学人员进行培养。二是继续完善实验室的运行机制,保证实验课顺利地高质量地开出。三是加强对实验教学环节的考核,完善实验教学环节的监督机制。由于近些年高校扩招的原因,导致实验教学的压力远远大于其承载能力,所以在实验教学中我们需要想出更多的办法来保障教学质量。这里需要做的工作有很多,例如实验经费投入,实验室配套仪器设备的完善,提高实验教学人员的能力和素质,进一步合理化实验教学工作量的计算,完善实验教学的监督机制。四是完善大学生创新实验室的开放机制。五是建设我维护好校外实习基地,充分为我们的实践教学服务。
一、生物专业分类
生物学专业是有着较长历史的专业之一,人们在生物学的基础上,通过不断与其他学科相交又而诞生了很多新的专业,比如生物科学、生物技术、生物工程、生物化学、生物信息学、生物医学、食品科学与工程、海洋生物科学、海洋生物工程、畜牧生物等。
为了便于对这些专业进行区分,大致把他们划分成如下六类:
第一类生物科学专业
生物科学专业旨在培养具有扎实的生物科学理论基础,掌握本学科的基本理论和基本技能,具有一定的科学研究能力和创新精神的生物学专门人才。
第二类生物工程专业(相近专业:生物技术专业、生物工艺专业)
生物工程也叫生物工艺、生物技术,是以生物科学为基础,运用先进的科学原理和工程技术手段来加工或改造生物材料。例如,基因重组技术、DNA和蛋白质序列分析技术、蛋白质工程、细胞工程、酶工程、染色体工程等工程的诞生和发展,已在工业、农业和医疗卫生等方面得到了广泛应用,并取得许多突破性进展。
第三类生物信息学专业(相近专业:基因信息学专业)
生物信息学是近年来发展并完善起来的热门交叉学科,最初常被称为基因组信息学。生物学是生物信息学的核心和灵魂,数学与计算机技术则是它的基本工具。广义地说,生物信息学是用数理和信息科学的观点、理论和方法去研究生命现象、组织和分析呈现指数增长的生物学数据的一门学科。
第四类生物食品专业(相近专业:食品科学与工程专业)
生物食品专业是培养具有化学、生物学、食品工程和食品技术知识,能在食品领域内从事食品生产技术管理、品质控制、产品开发、科学研究、工程设计等方面工作的高级科学技术人才的学科。
主要专业课程:生物学、生物化学、分子生物学、生物统计学、数据库、计算机软件基础、生物信息学、蛋白质组学、基因芯片技术、生命系统建模等。
第五类生物医学工程专业(相近专业:医学生物技术专业)
生物医学工程是综合生物学、医学和工程技术学的交叉学科,也是运用自然科学和工程技术的原理与方法,研究与揭示人体的生命现象,并从工程角度解决人体医疗问题的一门综合性高技术学科。生物医学工程专业是目前国际上发展极为迅速的交叉学科和边缘学科,旨在利用现代工程技术的手段解决生物医学上的检测、诊断、治疗、管理等问题以及进一步探索生命系统的各种运动形式及其规律性,是21世纪生命科学的重要支柱,共有21所高校开设了生物医学工程专业。
主要专业课程:模拟与数字电子技术、微机原理、数字信号与处理、工程生理学、医学成像与图象处理、生物传感技术、细胞生物学、生物化学、遗传分子生物学等。
第六类海洋生物技术专业(相近专业:海洋渔业科学与技术专业、水产养殖专业等)
这类专业培养具有坚实的现代海洋生物科学和现代生物技术基础知识和基本技能的人才。他们能在科研、生产及教学等部门从事海洋生物基础理论研究、高新技术研究和生物制品开发及相关管理。
主要专业课程:细胞工程、基因工程、微生物工程、蛋白质工程、生物工程下游技术、生物技术大实验、生物信息学、发育生物学、发酵工程设备等。
二、专业学习的苦与乐生物学是一门涉猎多种基础学科的专业,在大学期间需要学生学习多种基础型学科,如:高等数学、无机化学、有机化学、生物化学、物理、英语、计算机等等,几乎涵盖了理工科的全部基础学科。
不过,大家不要被以上这些艰涩的数理化英课程吓到,当你接触到生物专业课时,一个色彩斑斓的趣味世界就此向你敞开。通过动物学的课程,你会感叹造物主的神奇,从最低等的原生动物到最高级的哺乳动物,每个物种都有其独特的适应自然界的特点。学了微生物,你便了解了冬虫夏草为何又是虫又是草,也学会了如何在没有冰箱的情况下保存食物。在遗传学课堂上,你可以跟同学们热烈探讨转基因食物到底是好是坏,先有鸡还是先有蛋。等你了解了分子和细胞学之后,你便可以和朋友们侃侃而谈,人为什么会生老病死。
作为一门实验学科,除了理论知识的学习,生物学还要求很强的动手能力。化学是生物的基础,在一开始的各种化学试验中,要求大家能够精确地配置试剂,调节pH值,在茶叶中提取咖啡因,在杂质中提炼萃取某种纯净物……当然,最让其他专业同学羡慕也最受同学欢迎的是各种生物大实验。比如动物学实验:同学们总是一边内心默默为那些为科学献身的小动物们垂泪哀悼,一边又摩拳擦掌跃跃欲试:“庖丁解牛”一般地解剖蝗虫并临摹它的各种器官;亲手淹死了一只白鸽,然后再给鸽子做“人工呼吸”吹鼓它的嗉囊;用电流刺激破坏了脑神经的青蛙尸体观察反应……植物学实验,制作豌豆根尖的压片标本,再在显微镜给它们画一幅写真。除此之外,生物学专业还有为期一周左右的野外实习,同学们会进入某一个自然保护区,在与大自然亲密接触的同时,也不忘了利用自己的专业知识,分析当地的生态状况和资源,采集制作各种动植物标本,最后汇总成一份图文并茂的实践报告。
一个生物学家,一定是一个兼具动手动脑能力的博物学家。作为小小的生物学子,经过几年的科学训练,你rE--定成为了朋友圈中的Mr,Knowall。
三、就业与发展
据调查了解,生物学毕业的同学大致上可以有几个方向去发展。
1.读研与出国
生物学快速发展的特点决定了对它的研究在大学四年期间的学习是远远不够的。因此,生物专业毕业生选择继续深造的比例比其他专业要高出很多,这也是生物学本科就业率低的部分原因。在很多“985”院校的生命学院,保送研究生甚至保送硕博连读的比例也相对较高。另外,生物专业也一直是最容易出国的热门专业,拿奖学金也相对容易。
2.公务员或者事业单位
在报考公务员和事业单位时,生物学专业的选择面确实相对比较窄,但仍然有一些不错的选择。比如待遇较好的药检所和疾控中心,这两个单位一个与药厂发展息息相关,一个主管公共卫生事业,都是国家非常重视的单位。
另外,高校和中学也是属于事业单位,毕业后留校发展或到中学任教也是不错的选择。高校内有很多研究所,如健康工程研究院,水生所、组织免疫所、生殖中心之类,一些中小学的自然或生物老师,本
科生便可以胜任。
3.投身科学研究行业
生物专业可以到各大企业从事与生物技术有关的应用研究和技术开发,大致有三个方向。
外企:在中国设立了研发中心的知名外企,一般是医药企业和日化企业,比如拜耳、宝洁、高露洁等。他们的职位多是进行高端研究的,设备精良,待遇丰厚。
国企:中粮基团下属的中粮研究院,有涉及转基因研究、微生物发酵、生物能源研究这几类:中烟工业,评价烟和研究烟产品。中国生物技术公司。是我国历史最为悠久的从事疫苗和血液制品研究及生产的专业机构,据说里面的研究掌握着中国的生物产业发展方向。
私企:有人说,一个硕士拿着一叠自己的简历去广州科学城转一天,肯定能找到工作。这里的私人生物企业或者是合资企业数不胜数,一般选择专业对口的毕业生。其中发展迅速和规范较大的要属华大基因,它是中国最大最先进的基因测序公司,也为很多高校学生提供奖学金和各种实习就业机会。
4.非研发的技术支持岗位
如果你不愿意做实验,还有很多生物技术公司的非研发岗位可供选择。生物技术公司是专门为生物学研究服务的企业,他们提供科研所需的各种高科技仪器、试剂以及其他的专业实验。这类公司的非研发岗位包括销售代表、技术支持、市场专员、客服代表、工程师等。这些岗位要求从业者具备生物专业背景知识以及良好的沟通能力。
四、报考指南
开设生物类专业的院校有两百多所,大致可以按综合性大学、师范类院校和特色专业院校分类。
作为理学的一个重要门类,生物学在综合性院校往往能得到较好的发展。国内顶尖水平的国家重点学科数量,被当作衡量高校科学研究实力的最关键参数之一。而雄厚的财力是与科研实力成正比的,所以我国首批评选的生物学一级重点学科,就包括清华大学、北京大学、复旦大学、武汉大学这几所著名高校。另外。四川大学,中山大学,浙江大学,上海交通大学等老牌高校也有生物学二级重点学科。
作为理学类的基础性学科,生物学专业在师范类院校的开设比较普遍。在全国217所招收生物学硕士研究生的大学中,师范类院校占了36所。师范院校一般以培养生物学教师为主要目的,但随着大学生就业市场的开放,一些实力较强的师范院校开始培养科研技术人才,其中优势学科单位有5所,分别是东北师范大学、北京师范大学、华东师范大学、湖南师范大学和南京师范大学。
由于主要学科与生物学的联系紧密,一些农林、医科、海洋等专业院校也会招收生物学专业的硕士研究生。这些院校的生物学专业极具特色,在与主要学科的交叉中获得了良好的发展。比如中国农业大学、西北农林科技大学、首都医科大学和中国海洋大学,就是其中的佼佼者。
另外,国家在一些重点高校中还设立了生物学基地班,全国只有19个,属于国家理科基础科学研究和教学人才培养基地。基地班实行“本―硕―博分流连读制”,经费方面有专门拨款,在实验条件、导师设置和保研名额上都有政策的倾向性,所以门槛也相对较高。