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生物工程在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用范文第1篇

關(guān)鍵詞：生物工程、信息化技術(shù)；建設(shè)；應(yīng)用

一、什么是信息化技術(shù)

通過(guò)查詢概念我們可以得知，信息化技術(shù)是一種用于管理和處理信息所采用的各種技術(shù)的總稱。它主要是應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)和通信技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、安裝和實(shí)施信息系統(tǒng)及應(yīng)用軟件。它也常被稱為信息和通信技術(shù)（InformationandCommunicationsTechnology,ICT）。主要包括傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)。而具體到信息化技術(shù)的應(yīng)用來(lái)說(shuō)包括計(jì)算機(jī)硬件和軟件、網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)工具等，通過(guò)一系列的應(yīng)用可以有效緩解龐雜數(shù)據(jù)的分析人力物力，提高行業(yè)生產(chǎn)效率[2]。

二、信息化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和表現(xiàn)

隨著信息資源日益成為重要的生產(chǎn)要素、社會(huì)財(cái)富和無(wú)形資產(chǎn)，信息化技術(shù)變得更加普及和融合，互聯(lián)網(wǎng)作為重要的信息化載體，正在擔(dān)任著信息傳播和知識(shí)重構(gòu)的重要作用。通過(guò)信息化技術(shù)不僅可以降低成本，提高效率，還能夠增強(qiáng)創(chuàng)新與競(jìng)爭(zhēng)力，提高經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)質(zhì)量，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。通過(guò)信息技術(shù)的創(chuàng)新，信息產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展，廣泛普及應(yīng)用能夠快速了解行業(yè)間的需求和動(dòng)態(tài)，促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化為，并能讓決策者及時(shí)獲得決策信息，制定出恰當(dāng)、高效符合實(shí)際的規(guī)劃，幫助決策者不斷提高決策水平。針對(duì)個(gè)人來(lái)說(shuō)，當(dāng)前人人都在信息化的作用下享受著便利，例如現(xiàn)在出門一部手機(jī)就能夠完成點(diǎn)餐、手機(jī)叫車、電子購(gòu)物等方面的問(wèn)題，通過(guò)大型的軟件平臺(tái)通過(guò)電子支付，改變了人們的出行和購(gòu)買方式。此外信息技術(shù)還應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)的方方面面，如對(duì)家電的控制和空氣污染檢測(cè)等方面也都是運(yùn)用信息資源，交流溝通的結(jié)果。信息化技術(shù)正在改變?nèi)藗兊纳睿S著不斷的創(chuàng)新和發(fā)展，在提高經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展轉(zhuǎn)型方向具有重要作用[3]。

三、信息化技術(shù)在生物工程建設(shè)中應(yīng)用的作用

生物工程從20世紀(jì)70年代以來(lái)，從逐漸興起到高速發(fā)展，20世紀(jì)90年代開(kāi)始生物工程發(fā)展走向了系統(tǒng)性與規(guī)范性。而我國(guó)的生物工程是從20世紀(jì)80年代開(kāi)始正式與世界接軌的，隨著人口數(shù)量的不斷增加和土地面積的不斷減少，為了更好的解決供需矛盾，我國(guó)開(kāi)始不斷研究高新技術(shù)，希望通過(guò)生物技術(shù)有效解決了我國(guó)資源匱乏和糧食的問(wèn)題，無(wú)論是基因工程還是細(xì)胞、發(fā)酵工程都是我國(guó)目前正在不斷研究的方向，通過(guò)這些應(yīng)用和研究在制藥和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域取得了重大突破，實(shí)現(xiàn)了疾病的精準(zhǔn)診斷讓疾病能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和控制，提高疾病的治愈率。此外經(jīng)過(guò)了生物工程方面的重點(diǎn)研究和改革，近年來(lái)，以農(nóng)業(yè)生物技術(shù)為核心的相關(guān)配套技術(shù)誕生，大大提高了糧食產(chǎn)量，這是除能源環(huán)境、醫(yī)學(xué)健康之外在農(nóng)業(yè)方面的有效推廣，不但改善了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和農(nóng)民收入水平，還通過(guò)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用緩解了日益減少的能源問(wèn)題，在改善人類居住生活及健康水平方面都起著重要作用[4]。與此同時(shí)，隨著生物工程的加快發(fā)展，信息技術(shù)與生物工程的有效結(jié)合，已成為生物工程邁入新階段的重要?dú)v程。生物工程正在通過(guò)信息化技術(shù)的創(chuàng)新，拓展研究范圍，從而實(shí)現(xiàn)更加深入的生物學(xué)科建設(shè)。那么信息技術(shù)是如何通過(guò)先進(jìn)的更加前沿的知識(shí)，刺激生物工程的創(chuàng)新發(fā)展呢。首先針對(duì)更加嚴(yán)格的生物工程學(xué)科，在做好研究分析的同時(shí)，需要搭建更加完善、準(zhǔn)確精準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)體系，只有不斷的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐才能更好的指導(dǎo)生物工程的建設(shè)，而信息技術(shù)的參與恰好能夠有效保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，形成更加完整的研究系統(tǒng)。其次，生物工程的創(chuàng)新與發(fā)展離不開(kāi)信息技術(shù)的輔助，只有充分運(yùn)用大數(shù)據(jù)以及信息化工具才能更好的針對(duì)紛繁復(fù)雜的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效的處理，從數(shù)據(jù)中通過(guò)大量的運(yùn)算統(tǒng)計(jì)出生物發(fā)展演變的規(guī)律，有效降低人員成本，由此可見(jiàn)信息化技術(shù)的加入是生物工程的建設(shè)的必然要求，兩者之間是相輔相成的關(guān)系，隨著一方技術(shù)的創(chuàng)新升級(jí)而隨之突破原有的研究?jī)?nèi)容創(chuàng)新尋求更高的未知研究方向。

四、生物工程建設(shè)中信息化技術(shù)的應(yīng)用

通過(guò)上面的分析我們得知，生物工程建設(shè)中的信息化技術(shù)的重要性，可以說(shuō)信息技術(shù)為生物工程技術(shù)搭建了良好的發(fā)展平臺(tái)。隨著國(guó)家創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)政策的支持和大力發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)+的戰(zhàn)略方向，信息化產(chǎn)業(yè)正在國(guó)家政策的扶持下高速發(fā)展，前景不可估量。通過(guò)分析信息化技術(shù)在生物工程中的應(yīng)用，為下一步生物工程發(fā)展的方向?qū)で蟾有兄行в行У牡缆贰?/p>

（一）軟件技術(shù)在生物工程中的充分應(yīng)用

有別于以往的生物工程建設(shè)，21世紀(jì)是互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代，大數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，也為軟件行業(yè)帶來(lái)了春天，因此現(xiàn)代的生物工程建設(shè)與軟件技術(shù)有著密不可分的關(guān)系。在生物工程建設(shè)的過(guò)程中，通過(guò)研發(fā)搭建數(shù)據(jù)庫(kù)和軟件平臺(tái)，可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速歸檔和處理，并通過(guò)軟件系統(tǒng)分析決策生物工程環(huán)節(jié)中生物技術(shù)的發(fā)展階段。例如，在生物工程研究過(guò)程中，對(duì)生命現(xiàn)象的研究在核酸核糖的序列分析和核酸低級(jí)結(jié)構(gòu)的分析中，數(shù)據(jù)量是十分龐大，僅靠人工是很難分析和抽離，因此針對(duì)蛋白質(zhì)內(nèi)結(jié)構(gòu)還是過(guò)程中的生物反應(yīng)都需要經(jīng)過(guò)設(shè)備進(jìn)行信息化的監(jiān)測(cè)和分析，經(jīng)過(guò)建立系統(tǒng)的項(xiàng)目工程管理，分級(jí)分類建立數(shù)據(jù)庫(kù)讓生物工程的建設(shè)更加合理優(yōu)化，提高研究的準(zhǔn)確性，由此可見(jiàn)軟件技術(shù)對(duì)生物工程的規(guī)范性和安全性有促進(jìn)作用[5]。

（二）計(jì)算機(jī)技術(shù)在生物過(guò)程中的充分應(yīng)用

近年來(lái)，無(wú)論是生物工程還是計(jì)算機(jī)技術(shù)都是新時(shí)代科技發(fā)展的需求和產(chǎn)物，計(jì)算機(jī)技術(shù)的蓬勃發(fā)展逐步改變了人們傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)、思維、工作和生活方式。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的操作為生物工程提供了重要的計(jì)算平臺(tái)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)又為生物工程拓展了更加寬泛的計(jì)算環(huán)境，計(jì)算機(jī)的圖形處理和可視技術(shù)也為研究者提供更加完善的空間。在生物工程的發(fā)展中有大量的研究需要通過(guò)數(shù)據(jù)和、可視化來(lái)完成，如DNA的Z曲線變換、基因突變的過(guò)程中等，都需要計(jì)算機(jī)技術(shù)的參與，為微觀的生物技術(shù)提供可視化的展示和分析，從而從大批量的數(shù)據(jù)中識(shí)別和挖掘潛在的生物模式推斷出更加復(fù)雜的生物學(xué)關(guān)系，這就是計(jì)算機(jī)技術(shù)在生物工程建設(shè)中最為重要的應(yīng)用。除此之外在細(xì)胞學(xué)和基因的研究過(guò)程中，需要通過(guò)預(yù)算和自動(dòng)化的操作和指令計(jì)算和模擬出真實(shí)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和物質(zhì)組成，營(yíng)造更加真實(shí)的細(xì)胞生存環(huán)境，將生物體錯(cuò)綜復(fù)雜的相互關(guān)系直觀的表現(xiàn)出來(lái)，從而讓科研人員能夠更加系統(tǒng)地認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程中現(xiàn)象，為生物工程技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，提供了良好的重要技術(shù)保障。

五、結(jié)語(yǔ)

生物工程在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用范文第2篇

關(guān)鍵詞：生物工程技術(shù)；工農(nóng)業(yè)；醫(yī)藥食品；環(huán)境保護(hù)；社會(huì)發(fā)展

中圖分類號(hào)：Q819 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2012）12-0171-02

生物工程是20世紀(jì)70年代初開(kāi)始興起的一門新興的綜合性應(yīng)用學(xué)科，具有高附加值、低能耗、低公害與開(kāi)發(fā)比重等特點(diǎn)。在人類解決生存與健康、食品短缺、資源和能源缺乏、環(huán)境污染重大問(wèn)題的發(fā)展起到重要作用。

在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用：生物工程在工業(yè)方面的應(yīng)用不僅提供大量廉價(jià)的原料和產(chǎn)品，同時(shí)引起傳統(tǒng)化學(xué)工業(yè)的工藝改革。目前常用的化工原料除有乙醇、丁醇等傳統(tǒng)產(chǎn)品外，利用固定化棒桿菌的生物反應(yīng)器，由丙烯腈生產(chǎn)丙烯酞胺的工藝已獲得成功，其產(chǎn)品回收率高，成本低。另外，如能將生物催化引入化工領(lǐng)域，其影響所及極為巨大，從而產(chǎn)生根本性的變革[1]。

一、在食品工業(yè)中的應(yīng)用

食品與人們的生活相關(guān)，生物技術(shù)的應(yīng)用提高了生產(chǎn)速率，從而提高了食品產(chǎn)量和質(zhì)量，拓展食品的種類。通過(guò)基因工程技術(shù)，利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)的真菌蛋白，具有蛋白質(zhì)含量高和低脂肪的優(yōu)點(diǎn)；國(guó)外以淀粉為原料生產(chǎn)果葡糖漿。用酶法或發(fā)酵法生產(chǎn)的新的甜味劑氯化砂糖是砂糖甜度的600倍；應(yīng)用發(fā)酵法生產(chǎn)出對(duì)人體健康無(wú)害的食品添加劑，將逐步代替對(duì)人體有害的化學(xué)合成品[2]；在食品安全檢測(cè)中，常用的安全檢測(cè)技術(shù)是生物傳感器技術(shù)、免疫學(xué)方法和生物芯片等。這些技術(shù)具有分析速度快，專一性強(qiáng)，靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，在生物安全性檢測(cè)領(lǐng)域發(fā)揮十分重要的作用[3]。

二、在材料方面的應(yīng)用

生物技術(shù)在納米材料，仿生材料，醫(yī)學(xué)材料多方面有重大應(yīng)用。

（一）納米材料

1.納米金屬材料。納米金、納米銀和納米鐵為當(dāng)前采用較多的納米金屬材料。納米金是金的微小顆粒，在水溶液中通常以膠體金的形態(tài)存在。其最重要的應(yīng)用之一是對(duì)細(xì)胞內(nèi)部進(jìn)行染色[4-5]。納米銀生物材料：美國(guó)科學(xué)家研究證實(shí)，銀離子有分解生物細(xì)胞膜和干擾細(xì)菌呼吸功能的作用；銀本身具有抑菌的作用，而納米銀因其可與細(xì)菌的DNA鍵合，抑制其繁殖，故而納米銀的抗菌性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的銀離子殺菌劑。納米鐵生物材料：有研究顯示，在癌癥中引入超順磁生物相容納米氧化鐵顆粒膠體懸浮液，然后施加外磁場(chǎng)，可以將壞死組織和攜帶粘附的納米鐵直接進(jìn)行降解[6]。

2.納米無(wú)機(jī)非金屬材料。納米無(wú)機(jī)生物材料在人工骨、人工齒以及牙種植體等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。目前國(guó)外已研制出含有ZrO2的納米羥基磷灰石復(fù)合材料。這種材料可以用在人工齒上。它的性能可達(dá)到甚至超過(guò)致密骨骼，且生物相容性優(yōu)。近年來(lái)的研究表明，炭納米材料能促進(jìn)骨組織修復(fù)生長(zhǎng)，減少神經(jīng)組織瘢痕產(chǎn)生，進(jìn)神經(jīng)再生。

3.納米高分子生物材料。納米天然高分子生物材料主要來(lái)源于真核生物、細(xì)菌和病毒。常見(jiàn)的材料有：（1）多肽蛋白質(zhì)酶等；（2）滅活病毒細(xì)菌質(zhì)粒等；（3）多糖物質(zhì)，如淀粉、明膠、纖維素、甲殼素等；（4）多聚磷酸酯、（脫氧）核糖核酸等。

（二）高分子仿生材料

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們從生物現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)了奇異的功能。如從荷葉表面的自清潔功能得到啟示，研究出了超疏水材料；從鯊魚(yú)皮等生物表面減阻性能的啟示，研制出了表面減阻仿生材料；從壁虎腳墊的吸附原理得到啟發(fā)，研究出了高強(qiáng)度吸附材料……仿生材料的研究為生活提供了無(wú)限可能[7]。

三、在能源方面的應(yīng)用

大力發(fā)展生物能源，有助于為社會(huì)生產(chǎn)提供新的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力。通過(guò)加工生物燃料，可以起到能源替代、環(huán)境保護(hù)等多重經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。第一，生物能源能替代傳統(tǒng)的化石能源，其特點(diǎn)是“清潔能源”和“再生能源”。利用生物燃料可大幅度減少溫室氣體排放。比如在全國(guó)范圍內(nèi)使用廣泛的沼氣，其年總產(chǎn)量達(dá)到104億多立方米，在我國(guó)使用用戶已達(dá)3000多萬(wàn)個(gè)，沼氣在生產(chǎn)生活中發(fā)揮重大作用[8]。第二，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物變廢為寶。纖維素資源主要來(lái)源于各種農(nóng)作物和農(nóng)業(yè)加工的副產(chǎn)品。因此，如果充分發(fā)展生物工程技術(shù)手段大力發(fā)展纖維素燃料乙醇，可以將數(shù)量巨大的農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品或廢棄物變廢為寶[9]。

四、在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用

現(xiàn)代生物工程技術(shù)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的運(yùn)用尤其廣闊。隨著分子生物學(xué)、蛋白質(zhì)工程、細(xì)胞生物學(xué)近些年的大力發(fā)展，基因工程與其他新興學(xué)科相聯(lián)結(jié)。各種生物技術(shù)手段在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上培育出了優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗病蟲(chóng)的農(nóng)作物以及畜禽、林木、魚(yú)類等新品種，擴(kuò)大食物、飼料、藥品來(lái)源，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率[10]。

五、在醫(yī)藥方面的應(yīng)用

目前，醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域是現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用得最廣泛、成績(jī)最顯著、發(fā)展最迅速、潛力也最大的一個(gè)領(lǐng)域。疾病預(yù)防：利用疫苗對(duì)人體進(jìn)行主動(dòng)免疫是預(yù)防傳染性疾病的最有效手段之一。例如用基因工程制造乙肝疫苗用于乙肝的預(yù)防。同時(shí)由于生物技術(shù)的引入使得貴重藥物的生產(chǎn)規(guī)模化，降低了藥品價(jià)格，開(kāi)辟了藥物生產(chǎn)的新紀(jì)元。生物可降解材料因具有良好的生物相容性和安全性，降解產(chǎn)物對(duì)機(jī)體毒副作用小，能滿足多種生物醫(yī)學(xué)需要，具有良好的可加工性，可通過(guò)常規(guī)方法制成所需要的制品[11]。

六、在轉(zhuǎn)基因的方面的應(yīng)用

目前，基因組的研究將由“結(jié)構(gòu)基因組”向“功能基因組”轉(zhuǎn)變。關(guān)于農(nóng)作物功能基因組研究進(jìn)展迅速，具有廣譜抗性的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量都將獲得更大優(yōu)勢(shì)。生物性抗逆向非生物性抗逆的轉(zhuǎn)移。通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)相栽培作物導(dǎo)入抗性外源目的基因，可以改良植物的耐脅迫性。利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)稀有蛋白等產(chǎn)品。目前已經(jīng)成功轉(zhuǎn)化口服疫苗的植物有煙草、番茄、馬鈴薯、萵苣、和苜蓿等。植物轉(zhuǎn)化能為我們提供更為廉價(jià)的蛋白質(zhì)，因此利用轉(zhuǎn)基因植物，開(kāi)發(fā)新型疫苗將可能成為一種既經(jīng)濟(jì)又有效的疫苗開(kāi)發(fā)途徑[12]。

七、在環(huán)境治理中的作用

由于工業(yè)的不斷發(fā)展，人類對(duì)自然環(huán)境的不合理開(kāi)發(fā)利用以及排放大量污染物，生態(tài)環(huán)境遭到了極大地破壞。生物技術(shù)除了應(yīng)用在廢水、廢氣和固體廢棄物的處理、以及土壤、水體等的生物修復(fù)，還可以進(jìn)行環(huán)境污染的快速監(jiān)測(cè)、粘泥的控制、污泥脫水、油脂分解、農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)等。

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生物工程在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用范文第3篇

（浙江中醫(yī)藥大學(xué)）

生物工程是20世紀(jì)70年代初開(kāi)始興起的一門新興的綜合性應(yīng)用學(xué)科，其廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、食品、農(nóng)業(yè)、能源、資源和環(huán)境等領(lǐng)域，近年來(lái)發(fā)展迅猛，尤其為人類健康問(wèn)題的解決提供了美好的前景。因此，國(guó)內(nèi)不少高校紛紛新設(shè)生物工程專業(yè)，生物工程人才的需求也逐年增加。

浙江中醫(yī)藥大學(xué)于2003年9月首次招收四年制本科生物工程專業(yè)學(xué)生，這是在全國(guó)20多所中醫(yī)藥院校中首次開(kāi)設(shè)生物工程專業(yè)，沒(méi)有現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。我們根據(jù)本校的辦學(xué)優(yōu)勢(shì)和國(guó)家對(duì)生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)的要求，對(duì)中醫(yī)藥背景下生物工程專業(yè)特色建設(shè)以及人才培養(yǎng)進(jìn)行了探索。

一 中醫(yī)藥院校生物工程專業(yè)的定位與特色

目前全國(guó)已有百余所院校開(kāi)設(shè)了生物工程專業(yè)，浙江省共有9所院校開(kāi)設(shè)了生物工程專業(yè)，而全國(guó)中醫(yī)藥院校中僅三所開(kāi)設(shè)了生物工程專業(yè)。由于在師資力量、教學(xué)條件、科研方向以及專業(yè)設(shè)置先后等方面的差異，辦學(xué)方向及專業(yè)特色也不盡相同。如有些院校以溶劑和有機(jī)酸的微生物發(fā)酵，或以核苷酸及其類似物的微生物發(fā)酵，或以酶制劑工業(yè)，或以微生物發(fā)酵生產(chǎn)抗生素，或以基因工程，或以食品發(fā)酵、加工釀造，或以微生物與環(huán)境保護(hù)等為主要辦學(xué)方向[1】。

在專業(yè)定位這個(gè)戰(zhàn)略問(wèn)題上，必須揚(yáng)長(zhǎng)避短，走特色發(fā)展之路。浙江中醫(yī)藥大學(xué)具有在中醫(yī)藥領(lǐng)域深厚的辦學(xué)積淀和背景，因此我校生物工程專業(yè)的特色定位是：充分依托和發(fā)揮中醫(yī)藥大學(xué)的辦學(xué)優(yōu)勢(shì)，注重現(xiàn)代生物工程在傳統(tǒng)中醫(yī)藥中的交叉融合與應(yīng)用，培養(yǎng)面向科研、生產(chǎn)、管理第一線的一流中醫(yī)藥生物工程復(fù)合型人才。專業(yè)堅(jiān)持以工為主、理工結(jié)合的方向，充分發(fā)揮多學(xué)科交叉滲透的辦學(xué)特色，加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)，培養(yǎng)適應(yīng)行業(yè)需求、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的應(yīng)用型生物工程技術(shù)人才。

注重現(xiàn)代生物工程在傳統(tǒng)中醫(yī)藥中的交叉融合與應(yīng)用，是中醫(yī)藥院校生物工程專業(yè)建設(shè)的一大特色?，F(xiàn)代生物工程技術(shù)已用于中醫(yī)藥產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、培育及研究等方面，包括中藥生物發(fā)酵、中藥內(nèi)生菌的分離、中藥生物轉(zhuǎn)化、酶工程應(yīng)用于中藥提取、中藥細(xì)胞工程、中藥生化分離工程等。醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)已逐步成為支柱產(chǎn)業(yè)之一，而生物技術(shù)成果約有60%是用于醫(yī)藥業(yè)。因此，現(xiàn)代生物工程技術(shù)不僅可以應(yīng)用于中醫(yī)藥領(lǐng)域，而且前景廣闊，辦好生物工程專業(yè)也將更好地促進(jìn)中醫(yī)藥院校的教學(xué)、科研發(fā)展。

二 具有中醫(yī)藥背景的生物工程復(fù)合型人才的培養(yǎng)目標(biāo)

根據(jù)國(guó)家教指委的專業(yè)規(guī)范以及社會(huì)需求與各類人才的專業(yè)特點(diǎn)，在大量調(diào)研和充分論證的基礎(chǔ)上，結(jié)合辦學(xué)特色，研究確定了生物工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)是：培養(yǎng)出具備生物工程基本知識(shí)、掌握生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化的科學(xué)原理、工藝技術(shù)過(guò)程和工程設(shè)計(jì)等基礎(chǔ)理論和技能，能在生物技術(shù)與工程及中醫(yī)藥領(lǐng)域從事設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理和新技術(shù)研究、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的工程技術(shù)人才。 ‘在培養(yǎng)方向上，既要培養(yǎng)學(xué)生掌握生物工程的基本技能、基本理論和基本知識(shí)，又要注重現(xiàn)代生物工程在傳統(tǒng)中醫(yī)藥中的應(yīng)用與交叉融合，注重工程技術(shù)素養(yǎng)的培育，注重培養(yǎng)具有中藥發(fā)酵工程技術(shù)、中藥活性成分分離工程技術(shù)、能將細(xì)胞工程、基因工程應(yīng)用于中醫(yī)藥研究的人才，充分發(fā)揮中醫(yī)藥背景的優(yōu)勢(shì)和特色，培養(yǎng)出社會(huì)真正需求，并能在中醫(yī)藥領(lǐng)域發(fā)揮一技之長(zhǎng)的復(fù)合型人才。

三 具有中醫(yī)藥背景的生物工程復(fù)合型人才的培養(yǎng)模式

建立科學(xué)的人才培養(yǎng)模式是人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)性工作[2]。圍繞著培養(yǎng)具有中醫(yī)藥背景的生物工程復(fù)合型人才這一目標(biāo)，我校生物工程專業(yè)加強(qiáng)課程及教材建設(shè)，突出實(shí)踐能力的培養(yǎng)，堅(jiān)持繼承與創(chuàng)新相結(jié)合，注重特色項(xiàng)目的培育，重視中藥發(fā)酵工程、中藥酶工程、中醫(yī)藥基因工程等中醫(yī)藥生物工程技能的培養(yǎng)，這也成為了專業(yè)建設(shè)的一大特色。

1 實(shí)施課程改革，優(yōu)化課程體系，注重中醫(yī)藥生物工程技術(shù)的培養(yǎng)

課程是教育的核心，課程水平?jīng)Q定了人才培養(yǎng)的水平[3]。生物工程專業(yè)在課程設(shè)置上以優(yōu)化學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)、提高學(xué)生綜合素質(zhì)為主線，注重其多學(xué)科交叉的特點(diǎn)。在廣泛學(xué)習(xí)調(diào)研國(guó)內(nèi)生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案的基礎(chǔ)上，根據(jù)國(guó)家教指委制定的專業(yè)規(guī)范要求，對(duì)現(xiàn)有的課程體系進(jìn)行了整體優(yōu)化和調(diào)整。為加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，增設(shè)了工程類基礎(chǔ)課程，并增設(shè)了實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，以更好地促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。

我校生物工程專業(yè)在培養(yǎng)學(xué)生具備生物工程基本技能的基礎(chǔ)上，注重中醫(yī)藥生物工程技術(shù)的培養(yǎng)，具有鮮明的中醫(yī)藥特色。除了開(kāi)設(shè)細(xì)胞工程、酶工程、基因工程等通用課程以及工程制圖、化工原理等工程技術(shù)基礎(chǔ)課程以外，還充分利用學(xué)校在長(zhǎng)期辦學(xué)過(guò)程中形成的中醫(yī)藥學(xué)這一優(yōu)勢(shì)學(xué)科，開(kāi)設(shè)了中醫(yī)學(xué)概論、中藥藥劑學(xué)、中藥復(fù)方藥動(dòng)學(xué)等課程。同時(shí)，在專業(yè)實(shí)驗(yàn)課中也融人了中醫(yī)藥相關(guān)的內(nèi)容，而學(xué)生開(kāi)放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、本科畢業(yè)論文中與中醫(yī)藥相關(guān)的比例均高達(dá)50%左右。

2 選用優(yōu)秀教材，編寫(xiě)特色教材，融合鮮明的中醫(yī)藥特色

教材建設(shè)是制定人才培養(yǎng)方案和課程設(shè)置必備的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，教學(xué)內(nèi)容和課程體系的改革必然反映到教材上[4]。制訂教材建設(shè)規(guī)劃，完善教材選用機(jī)制，以此保證教材選用的先進(jìn)性及中醫(yī)藥特色。針對(duì)我校生物工程專業(yè)的特色，編寫(xiě)并出版了符合專業(yè)方向需要的中醫(yī)藥生物工程教材《生物與制藥工程實(shí)驗(yàn)》，該教材既注重基礎(chǔ)知識(shí)，又著眼于實(shí)用性及學(xué)科發(fā)展性，并結(jié)合了中醫(yī)藥特色的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。這些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在生物工程基本理論的基礎(chǔ)上，注重中醫(yī)藥特色，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力具有很強(qiáng)的指導(dǎo)性。

3 構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系，強(qiáng)化工程能力、實(shí)踐能力的培養(yǎng)

實(shí)踐能力的培養(yǎng)是高等教育教學(xué)的重點(diǎn)和特點(diǎn)，實(shí)踐教學(xué)不但是生物工程專業(yè)本科教學(xué)的重要組成部分，而且是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐活動(dòng)的高素質(zhì)工程技術(shù)人才的重要環(huán)節(jié)。生物工程作為一門實(shí)踐性及應(yīng)用性較強(qiáng)的專業(yè)，不僅要求學(xué)生具備深厚的理論基礎(chǔ)，還應(yīng)具備較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力。因此在人才培養(yǎng)過(guò)程中，如何強(qiáng)化工程能力及實(shí)踐能力的培養(yǎng)是—個(gè)非常重要的問(wèn)題。

(1)積極推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

我校生物工程專業(yè)非常重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、課程整合與優(yōu)化、完善管理機(jī)制等方面進(jìn)行了改革，以滿足生物工程專業(yè)發(fā)展的需要。①在實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系方面，實(shí)行多層次改革，對(duì)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)、學(xué)生參與教師科研、畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、開(kāi)放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、企業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)沒(méi)計(jì)競(jìng)賽等多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，建立更完善的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。②在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容方面，增加能更好地提高學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的設(shè)汁性、綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，減少驗(yàn)證性、認(rèn)知性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，促進(jìn)科研成果向本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)化，并根據(jù)學(xué)科發(fā)展更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，引入特色實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。③在課程整合與優(yōu)化方面，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容相關(guān)相承的課程，打破課程壁壘，進(jìn)行課程整合，開(kāi)設(shè)專業(yè)模塊大實(shí)驗(yàn)，如將“基因工程”、“生化制藥學(xué)”的實(shí)驗(yàn)課整合為“基因工程實(shí)驗(yàn)”，將“工業(yè)微生物學(xué)”、“生物工藝學(xué)”、“發(fā)酵設(shè)備”的實(shí)驗(yàn)課整合為“發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)”。“基因工程實(shí)驗(yàn)”將基因工程常用的實(shí)驗(yàn)技術(shù)串聯(lián)起來(lái)，涉及基因克隆、菌種構(gòu)建、工程菌的發(fā)酵、蛋白分離純化、產(chǎn)品電泳與檢測(cè)等環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在整個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)流程中了解各項(xiàng)技術(shù)，既有“點(diǎn)”、又有“面”，改變了過(guò)去實(shí)驗(yàn)課時(shí)少、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容孤立、交叉重復(fù)等現(xiàn)象。④在完善管理機(jī)制方面，建立開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，通過(guò)該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)信息、師生交流、資源共享、實(shí)驗(yàn)管理等功能。

(2)建設(shè)特色實(shí)驗(yàn)室，加大實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放力度

我校生物工程專業(yè)建有生化分離工程、發(fā)酵工程、細(xì)胞工程、基因工程、化學(xué)合成和化工原理等特色實(shí)驗(yàn)室，面向全校開(kāi)放。每年承擔(dān)150余項(xiàng)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目供全校學(xué)生選擇，內(nèi)容涉及生物工程各個(gè)方面，通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可以提高學(xué)生的綜合素質(zhì)及科研能力。同時(shí)，根據(jù)學(xué)生的科研興趣及就業(yè)方向，分不同專業(yè)方向，通過(guò)實(shí)行科研導(dǎo)師制、撰寫(xiě)論文以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)，如采用發(fā)酵工程技術(shù)培育藥用菌（中藥）、中藥成分分離分析工程、中藥制劑工藝、細(xì)胞工程、生物制劑等不同方向。

(3)注重實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)，培養(yǎng)合格的應(yīng)用型人才

通過(guò)學(xué)生實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)，改善實(shí)習(xí)教學(xué)條件，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力。通過(guò)打通校企聯(lián)系渠道，使企業(yè)全方位參與人才培養(yǎng)工作。除建立校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地外，與多家校外具有中醫(yī)藥特色企業(yè)簽訂了合作協(xié)議，建立了校外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地。校企合作建立人才培養(yǎng)基地，為學(xué)生跨專業(yè)、跨學(xué)科、跨行業(yè)的社會(huì)實(shí)踐提供平臺(tái)，使企業(yè)中具有豐富生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工程師作為專業(yè)師資的補(bǔ)充，為培養(yǎng)具有較強(qiáng)實(shí)踐動(dòng)手能力的生物工程應(yīng)用型人才提供了有力保障。

總之，浙江中醫(yī)藥大學(xué)在全國(guó)20多所中醫(yī)藥院校中首次開(kāi)設(shè)生物工程專業(yè)，沒(méi)有先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。根據(jù)專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)的實(shí)踐，探索出了現(xiàn)代生物工程與傳統(tǒng)中醫(yī)藥交叉融合這一專業(yè)特色，并確定了具有中醫(yī)藥背景的生物工程復(fù)合型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。圍繞這一人才培養(yǎng)目標(biāo)，對(duì)生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式進(jìn)行改革，通過(guò)優(yōu)化改革課程體系、編寫(xiě)選用特色教材、構(gòu)建強(qiáng)化學(xué)生工程能力與實(shí)踐能力的實(shí)踐教學(xué)體系，最終形成了具有中醫(yī)藥背景的生物工程復(fù)合型人才的培養(yǎng)模式。這將為中醫(yī)藥院校生物工程專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)提供—個(gè)良好的理論支撐，也將為中醫(yī)藥院校其他非傳統(tǒng)專業(yè)（傳統(tǒng)專業(yè)指中醫(yī)、中藥等）的開(kāi)設(shè)提供參考。

參考文獻(xiàn)

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生物工程在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用范文第4篇

關(guān)鍵詞：生物工藝學(xué)；教學(xué)質(zhì)量；雙線教學(xué)法

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）16-0023-02

生物技術(shù)是21世紀(jì)國(guó)家優(yōu)先發(fā)展的高新技術(shù)之一。隨著生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，新的生物技術(shù)產(chǎn)品不斷出現(xiàn)，其產(chǎn)品涵蓋醫(yī)藥、食品、化工、輕工、農(nóng)業(yè)、能源、環(huán)保等諸多行業(yè)和領(lǐng)域，為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、社會(huì)進(jìn)步帶來(lái)明顯的影響和效益，給人類帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。隨著生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，專業(yè)技術(shù)人員的短缺已經(jīng)成了行業(yè)發(fā)展的瓶頸。適應(yīng)這一形勢(shì)，國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)高校紛紛開(kāi)設(shè)了生物工程專業(yè)。提高教學(xué)質(zhì)量，提高專業(yè)人員的素質(zhì)，已經(jīng)成為生物技術(shù)進(jìn)一步高速發(fā)展的關(guān)鍵。本文就如何提高《生物工藝學(xué)》教學(xué)質(zhì)量做了初步總結(jié)。

一、生物工程專業(yè)概況

生物工程是上世紀(jì)80年代后在國(guó)內(nèi)各高校開(kāi)始普遍設(shè)置的一個(gè)新興專業(yè)，由于生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，在國(guó)內(nèi)各高校迅速開(kāi)設(shè)。到目前為止，國(guó)內(nèi)開(kāi)設(shè)生物工程本科專業(yè)的高校多達(dá)幾百所。由于各高校的具體情況不同，生物工程專業(yè)的課程設(shè)置情況有很大差別，大部分高校把生物工程專業(yè)設(shè)置在生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院（也有部分高校稱作生命科學(xué)系），這些高校設(shè)置的有關(guān)生物類的課程較多；也有很多高校把生物工程專業(yè)設(shè)置在化工學(xué)院（也有部分高校稱作化學(xué)化工學(xué)院），這些高校設(shè)置的有關(guān)化學(xué)工程類的課程較多?？傊壳皣?guó)內(nèi)各高校根據(jù)各自的情況不同，設(shè)置的生物工程專業(yè)課程千差萬(wàn)別。

國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)高校的生物工程專業(yè)基本都設(shè)置了《生物工藝學(xué)》。《生物工藝學(xué)》是生物工程專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)了《無(wú)機(jī)與分析化學(xué)》、《有機(jī)化學(xué)》、《生物化學(xué)》、《微生物學(xué)》、《化工原理》等課程的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)的一門必修核心專業(yè)課，該課程是聯(lián)系理論和生產(chǎn)實(shí)際的一個(gè)重要紐帶，是與實(shí)踐緊密結(jié)合的一門應(yīng)用型課程，主要研究?jī)?nèi)容是利用微生物的生長(zhǎng)代謝活動(dòng)產(chǎn)生的各種生理活性物質(zhì)來(lái)生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品。

二、《生物工藝學(xué)》教學(xué)研究

由于設(shè)置生物工程專業(yè)的國(guó)內(nèi)一本院校和部分老牌二本工科院校具有較強(qiáng)的師資力量，《生物工藝學(xué)》的教學(xué)質(zhì)量較高。但是國(guó)內(nèi)絕大部分新建本科院校在追逐擴(kuò)大辦學(xué)規(guī)模的驅(qū)動(dòng)下，在不具備設(shè)置生物工程專業(yè)的情況下，利用國(guó)家教育產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴(kuò)大的宏觀政策調(diào)控下，也相繼設(shè)置了生物工程專業(yè)。在這類院校中，嚴(yán)重缺乏工科背景的任課老師講授主干專業(yè)課，尤其嚴(yán)重缺乏《生物工藝學(xué)》和《生物工程設(shè)備》任課老師，只能由其他專業(yè)的老師講課。下面講述提高《生物工藝學(xué)》教學(xué)質(zhì)量的具體研究。

1.《生物工藝學(xué)》理論教學(xué)。本人在工廠工作所積累的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和攻讀碩士學(xué)位和博士學(xué)位所掌握的理論體系指導(dǎo)下，通過(guò)教學(xué)實(shí)踐逐漸探索出了講授《生物工藝學(xué)》理論知識(shí)的雙線教學(xué)法。收到了良好的教學(xué)效果。所謂雙線教學(xué)法就是在講授《生物工藝學(xué)》理論知識(shí)時(shí)，采用科研線和生產(chǎn)線兩條線索進(jìn)行講解。所謂科研線就是在沒(méi)有生產(chǎn)工藝時(shí)，如何通過(guò)科研，研發(fā)出一條生產(chǎn)目的產(chǎn)物的新工藝。所謂生產(chǎn)線就是在具備成熟的生產(chǎn)工藝、高產(chǎn)菌種何所需設(shè)備時(shí)，如何運(yùn)用生產(chǎn)工藝生產(chǎn)出發(fā)酵產(chǎn)品。

研發(fā)生產(chǎn)工藝的科研線為：通過(guò)查閱資料查明哪些微生物能夠通過(guò)生長(zhǎng)代謝產(chǎn)生目的產(chǎn)物獲取能夠產(chǎn)生目的產(chǎn)物的微生物（有兩個(gè)途徑：第一，從菌種保藏機(jī)構(gòu)購(gòu)買；第二，從自然界中分離得到）高產(chǎn)目的產(chǎn)物的菌種選育（有三條途徑：第一，通過(guò)傳統(tǒng)的誘變育種；第二，利用原生質(zhì)體融合技術(shù)育種；第三，利用基因工程技術(shù)育種）在搖床培養(yǎng)中進(jìn)行培養(yǎng)基設(shè)計(jì)（包括種子培養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)基）和培養(yǎng)條件優(yōu)化在發(fā)酵罐中放大培養(yǎng)（在小發(fā)酵罐中進(jìn)行小試成功后，在較大的發(fā)酵罐中進(jìn)行中試）。如在中試生產(chǎn)中，目的產(chǎn)物的得率和生產(chǎn)成本達(dá)到預(yù)期目的，研發(fā)出的生產(chǎn)工藝即可用于工業(yè)化生產(chǎn)中。

生產(chǎn)產(chǎn)品的生產(chǎn)線為：菌種活化（由于菌種在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不使用，有些菌體細(xì)胞已經(jīng)死亡，在使用前要進(jìn)行活化）種子擴(kuò)大培養(yǎng)（首先把菌種從試管斜面上接種到小搖瓶里培養(yǎng)，然后把在小搖瓶中培養(yǎng)的微生物種子接種到大搖瓶中培養(yǎng)，最后把在大搖瓶中培養(yǎng)的微生物種子接種到種子發(fā)酵罐中進(jìn)行培養(yǎng)。如果在種子發(fā)酵罐中培養(yǎng)的種子仍未達(dá)到所需要的數(shù)量，可以在種子發(fā)酵罐中繼續(xù)擴(kuò)大培養(yǎng)）發(fā)酵生產(chǎn)目的產(chǎn)物（這一部分是該課程的核心，包括工業(yè)培養(yǎng)基的配置、滅菌，無(wú)菌空氣的制備和發(fā)酵生產(chǎn)控制和檢測(cè)等內(nèi)容）。

2.《生物工藝學(xué)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)。到目前為止，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有正式出版的《生物工藝學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》教材。各高校在進(jìn)行《生物工藝學(xué)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)所需用實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容相差較大。本人在指導(dǎo)《生物工藝學(xué)》實(shí)驗(yàn)時(shí)，選用了《黑曲霉高產(chǎn)淀粉酶菌種選育實(shí)驗(yàn)》、《高產(chǎn)淀粉酶黑曲霉的培養(yǎng)基設(shè)計(jì)與條件優(yōu)化實(shí)驗(yàn)》、《用黑曲霉在發(fā)酵罐內(nèi)生產(chǎn)淀粉酶實(shí)驗(yàn)》。

《黑曲霉高產(chǎn)淀粉酶菌種選育實(shí)驗(yàn)》的實(shí)驗(yàn)?zāi)康娜缦拢旱谝?，在微生物?shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高學(xué)生的無(wú)菌操作能力；第二，要求學(xué)生熟練掌握誘變育種的各步驟和操作；第三，進(jìn)一步掌握純種分離的步驟和操作。《高產(chǎn)淀粉酶黑曲霉的培養(yǎng)基設(shè)計(jì)與條件優(yōu)化實(shí)驗(yàn)》的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖亲寣W(xué)生掌握高產(chǎn)菌種的培養(yǎng)基設(shè)計(jì)和最適發(fā)酵培養(yǎng)條件的優(yōu)化步驟和實(shí)驗(yàn)操作能力。《用黑曲霉在發(fā)酵罐內(nèi)生產(chǎn)淀粉酶實(shí)驗(yàn)》的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖亲寣W(xué)生在掌握了通氣攪拌發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)如何進(jìn)行發(fā)酵罐培養(yǎng)基的滅菌、如何進(jìn)行無(wú)菌空氣的制備和如何進(jìn)行發(fā)酵控制等生產(chǎn)基本操作技能。

三、結(jié)束語(yǔ)

《生物工藝學(xué)》作為一門相對(duì)年輕的課程，再加上各高校師資力量參差不齊，要想提高其教學(xué)質(zhì)量是一個(gè)提高師資力量和逐步探索的過(guò)程。本人提出的雙線教學(xué)法和所選用的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容僅供各位同仁參考，以期共同提高《生物工藝學(xué)》的教學(xué)質(zhì)量。教師要支持和保護(hù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)中可貴的求異精神，鼓勵(lì)學(xué)生自己解決出現(xiàn)的問(wèn)題，訓(xùn)練他們主動(dòng)學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考的能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后教師還應(yīng)組織學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)果進(jìn)行交流，互相啟發(fā)、補(bǔ)充、討論，在共同研討中逐漸提高自己思維能力和總結(jié)能力。在分析實(shí)驗(yàn)課中，教師通過(guò)具體制定能力培養(yǎng)目標(biāo)和增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的方法，能很好地培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的動(dòng)手能力和獨(dú)立工作能力，全面提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革，需要不斷地探索與嘗試、總結(jié)和完善，需要更多教師的積極。我們力爭(zhēng)運(yùn)用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法和手段，豐富教學(xué)內(nèi)容，拓展教學(xué)環(huán)境，彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足和適應(yīng)時(shí)代科技發(fā)展的需要，進(jìn)而對(duì)學(xué)生的能力和素質(zhì)培養(yǎng)、提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力、改變學(xué)生不能獨(dú)立思考、自由表達(dá)的現(xiàn)狀，提高生物制藥工藝學(xué)的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

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生物工程在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用范文第5篇

關(guān)鍵詞 生物工程；綜合性實(shí)驗(yàn)；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2016）10-0130-02

1 前言

生物工程是一門新興的綜合性應(yīng)用學(xué)科，是以生物學(xué)的理論和技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合化工、機(jī)械、電子計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代工程技術(shù)，充分運(yùn)用分子生物學(xué)的最新成就，定向地改造生物或其功能，創(chuàng)造出具有超遠(yuǎn)緣性狀的新物種，再通過(guò)合適的生物反應(yīng)器對(duì)這類“工程菌”或“工程細(xì)胞株”進(jìn)行大規(guī)模的培養(yǎng)，以生產(chǎn)大量有用代謝產(chǎn)物或發(fā)揮它們獨(dú)特生理功能的新興技術(shù)，包括發(fā)酵工程、酶與蛋白質(zhì)工程、細(xì)胞工程、基因工程四大工程。生物工程理論和技術(shù)突飛猛進(jìn)地發(fā)展，在農(nóng)業(yè)、食品、醫(yī)藥、化工、環(huán)境等行業(yè)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。

生物工程也是一門實(shí)驗(yàn)性和應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主，要求學(xué)生除了掌握基礎(chǔ)的生物工程實(shí)驗(yàn)方法外，還要具有整體實(shí)驗(yàn)的綜合安排能力[1]。實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)不僅是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的重要方面，也是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，在實(shí)驗(yàn)中加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的認(rèn)識(shí)和理解。目前，許多高校生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)大多是依附于各門理論課，而且實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相對(duì)分散，以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下按照規(guī)定內(nèi)容完成實(shí)驗(yàn)，處在被動(dòng)學(xué)習(xí)地位，抑制了學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，影響生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果[2]。因此，筆者對(duì)河南中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院生物工程專業(yè)學(xué)生（2013級(jí)）的生物工程綜合實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行了一些改革和探索。

2 開(kāi)展生物工程綜合性大實(shí)驗(yàn)

制定生物工程實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)大綱 根據(jù)本專業(yè)人才培養(yǎng)定位和實(shí)驗(yàn)開(kāi)展情況，參考兄弟院校生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展項(xiàng)目?jī)?nèi)容，組織教師制定了詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)大綱，通過(guò)了教務(wù)處組織的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目論證，同時(shí)組織學(xué)科教師編寫(xiě)了《生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)》教材。制定教學(xué)大綱遵循的原則包括：減少重復(fù)性實(shí)驗(yàn)，體現(xiàn)專業(yè)實(shí)驗(yàn)的整體性、連貫性；減少驗(yàn)證性、演示性實(shí)驗(yàn)，多開(kāi)設(shè)設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)。

在課程安排上，生物工程實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)在大三第二學(xué)期。在前5個(gè)學(xué)期，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)生物工程基礎(chǔ)課和專業(yè)課，包括細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)、工業(yè)微生物、分子生物學(xué)、基因工程、細(xì)胞工程和蛋白質(zhì)工程等課程，所以在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置上，避免開(kāi)設(shè)與細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、基因工程等課程重復(fù)的實(shí)驗(yàn)，注重綜合性實(shí)驗(yàn)的連續(xù)性。最終確定的生物工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱包括10個(gè)小的實(shí)驗(yàn)單元：1）堿裂解法小量制備質(zhì)粒DNA；2）DNA瓊脂糖凝膠電泳；3）聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）；4）DNA的限制性酶切及純化；5）質(zhì)粒載體與外源DN段的鏈接；6）連接產(chǎn)物轉(zhuǎn)化大腸桿菌；7）抗生素平板篩選重組轉(zhuǎn)化子；8）原核表達(dá)載體的誘導(dǎo)表達(dá)和檢測(cè)；9）大腸桿菌發(fā)酵培養(yǎng)及表達(dá)產(chǎn)物的純化；10）純化蛋白的細(xì)胞學(xué)活性檢測(cè)。

開(kāi)展綜合性實(shí)驗(yàn) 在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，學(xué)生只要根據(jù)實(shí)驗(yàn)教材，按教師制定好的實(shí)驗(yàn)步驟，利用實(shí)驗(yàn)教師已經(jīng)準(zhǔn)備好的實(shí)驗(yàn)試劑和實(shí)驗(yàn)器材，在教師的指導(dǎo)下即可完成。這種機(jī)械式完成實(shí)驗(yàn)的方式，實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果很差，無(wú)法引起學(xué)生的興趣，更加難以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和操作能力。在這種情況下，制定生物工程綜合性大實(shí)驗(yàn)。如“丹參病程相關(guān)蛋白的原核表達(dá)及純化”，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)依托學(xué)科教師的科研課題“丹參病程相關(guān)蛋白基因SmPR10的克隆及功能研究”，通過(guò)對(duì)丹參病程相關(guān)蛋白（Pathogenesis-Related Protein，PR Protein）為研究對(duì)象，通過(guò)SmPR10蛋白在大腸桿菌中的原核表達(dá)、純化以及活性檢測(cè)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，深入了解生物工程表達(dá)異源蛋白的原理，掌握生物工程的實(shí)驗(yàn)操作，鞏固和檢驗(yàn)已學(xué)的理論知識(shí)，為畢業(yè)論文和走向工作崗位打下基礎(chǔ)。

該實(shí)驗(yàn)綜合了分子生物學(xué)、基因工程、蛋白質(zhì)工程、發(fā)酵工程、生物分離技術(shù)和生物反應(yīng)器的基本知識(shí)，要求學(xué)生通過(guò)病程相關(guān)蛋白的制備了解生物工程的相關(guān)基本操作，掌握DNA重組、載體構(gòu)建、微生物菌種保存與培養(yǎng)、目標(biāo)蛋白的分離提取等專業(yè)實(shí)驗(yàn)技能。在綜合性實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維， 提高學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)驗(yàn)中遇到的實(shí)際問(wèn)題的能力。

在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，允許學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不盡如人意甚至失敗，但是一定要注重強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)自己實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所得結(jié)果進(jìn)行分析和解釋[3]，找出實(shí)驗(yàn)問(wèn)題所在，然后修訂實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)。綜合性實(shí)驗(yàn)有利于拓寬學(xué)生思路，培養(yǎng)學(xué)生整體安排實(shí)驗(yàn)的能力，打破過(guò)去傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，改變?cè)趥鹘y(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中由教師領(lǐng)著學(xué)生走的現(xiàn)象。

集中時(shí)間安排實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié) 因?yàn)樯飳?shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)，同時(shí)生物工程綜合性大實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)的連續(xù)性要求較高，將學(xué)校安排的每周4個(gè)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)改為4個(gè)學(xué)時(shí)為一個(gè)實(shí)驗(yàn)單元，每次完成綜合性大實(shí)驗(yàn)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，而且集中在每天下午開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課，體現(xiàn)了綜合性大實(shí)驗(yàn)的連貫性、完整性和科學(xué)性。

改革實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定辦法 以往的實(shí)驗(yàn)課成績(jī)完全由形成性成績(jī)構(gòu)成，主要有考勤、提問(wèn)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告和最終測(cè)試3部分組成。實(shí)驗(yàn)報(bào)告在最終實(shí)驗(yàn)成績(jī)中所占比重較大。有些學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不認(rèn)真做實(shí)驗(yàn)，最后為了寫(xiě)出好的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，就會(huì)出現(xiàn)編撰數(shù)據(jù)甚至抄襲其他學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告的不良行為。

為了體現(xiàn)以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，調(diào)動(dòng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性，計(jì)劃在以往實(shí)驗(yàn)課成績(jī)?cè)u(píng)定的基礎(chǔ)上建立新的實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定辦法。平時(shí)成績(jī)除了考勤、提問(wèn)外，還重點(diǎn)考核學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)資料的收集和對(duì)實(shí)驗(yàn)文獻(xiàn)的查閱情況，以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄、團(tuán)隊(duì)合作能力、實(shí)驗(yàn)中的操作規(guī)范、獨(dú)立思考能力等。同時(shí)引入學(xué)生自評(píng)、互評(píng)和科研小論文的書(shū)寫(xiě)，通過(guò)每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)的總結(jié)討論和學(xué)生自評(píng)、互評(píng)，使學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的分析與討論，加強(qiáng)學(xué)生和教師之間的交流，整個(gè)生物工程綜合性大實(shí)驗(yàn)完成后，要求學(xué)生以學(xué)術(shù)論文的形式寫(xiě)作科研小論文。

科研小論文的寫(xiě)作要求完全按照正規(guī)學(xué)術(shù)論文的寫(xiě)作要求。正文之前部分包括題目、作者、作者單位、摘要、關(guān)鍵詞（3～5個(gè)）；正文部分包括前言、實(shí)驗(yàn)方法、結(jié)果與分析、討論4部分，要求層次分明；標(biāo)題層次不得多于3層，采用1、1.1、1.1.1方式。前言部分包括研究背景、國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展和實(shí)驗(yàn)意義。結(jié)果與分析是對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行科學(xué)的處理，客觀地對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和描述。討論部分則是對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)的分析討論，如果得到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的關(guān)鍵步驟進(jìn)行分析；如果沒(méi)有獲得預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，則要分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程中失敗的原因，找出問(wèn)題所在?？蒲行≌撐淖詈笠罅谐鰠⒖嘉墨I(xiàn)（不得少于3篇）。

通過(guò)科研小論文的寫(xiě)作，鍛煉學(xué)生寫(xiě)作科學(xué)論文的能力，為最終畢業(yè)論文的寫(xiě)作奠定基礎(chǔ)。

引入先進(jìn)工程設(shè)備 在以往生物工程實(shí)驗(yàn)室中，發(fā)酵實(shí)驗(yàn)都是在搖床上用不同規(guī)格的三角瓶來(lái)完成，與實(shí)際工廠生產(chǎn)過(guò)程相差較大。為了培養(yǎng)合格的應(yīng)用型的生物工程專業(yè)人才，購(gòu)置了6臺(tái)10 L小型全自動(dòng)生物發(fā)酵罐、1臺(tái)30 L種子罐和1臺(tái)300 L的全自動(dòng)生物發(fā)酵罐，可以開(kāi)展從小試到中試的發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，使得發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)中的啤酒發(fā)酵實(shí)驗(yàn)和紅霉素發(fā)酵實(shí)驗(yàn)如同在縮小的工廠進(jìn)行，整個(gè)發(fā)酵過(guò)程的參數(shù)一目了然，使學(xué)生了解生物發(fā)酵的全過(guò)程，掌握發(fā)酵接種技術(shù)以及發(fā)酵過(guò)程中溫度和pH控制、氧氣的供應(yīng)、添加補(bǔ)料、發(fā)酵液的后處理等生產(chǎn)工藝，學(xué)習(xí)到現(xiàn)酵車間的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)。

在生物工程綜合性大實(shí)驗(yàn)開(kāi)展過(guò)程中，采用先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生。如在質(zhì)粒DNA提取過(guò)程中，采用試劑盒提取質(zhì)粒DNA，這是國(guó)內(nèi)外分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的主流方法（而不采用配制試劑、最后酚氯仿抽提的方法提取質(zhì)粒DNA），同時(shí)給學(xué)生講解質(zhì)粒提取的原理。在PCR實(shí)驗(yàn)單元，采用進(jìn)口的Takara所產(chǎn)的DNA Taq酶和dNTP試劑，讓學(xué)生手動(dòng)加入每樣試劑，同時(shí)講解每樣試劑的作用，復(fù)習(xí)PCR的實(shí)驗(yàn)原理。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)開(kāi)設(shè)生物工程綜合性實(shí)驗(yàn)，不但鞏固了學(xué)生以往所學(xué)的理論知識(shí)，也培養(yǎng)了學(xué)生動(dòng)手操作的能力，給予學(xué)生在一個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)中整理安排實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練，為學(xué)生走向工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革還需更多的探索和實(shí)踐，改革實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作的能力、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，最終培養(yǎng)出合格的應(yīng)用型生物工程專業(yè)人才[4]。

新的生物工程綜合性實(shí)驗(yàn)對(duì)教師也提出更高的要求，所以教師也要不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)、新技術(shù)，提高自身的知識(shí)水平和業(yè)務(wù)能力，保證實(shí)驗(yàn)改革的順利進(jìn)行。生物工程綜合性實(shí)驗(yàn)改革的探索雖然取得一定的效果，但還有許多不完善的地方和需要解決的問(wèn)題，如整個(gè)實(shí)驗(yàn)體系的設(shè)計(jì)中工科部分所占比例相對(duì)較弱，主要受限于學(xué)校、學(xué)院和學(xué)科的特點(diǎn)，這一部分還需要進(jìn)一步加強(qiáng)和改進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

[1]肖連冬.生物工程綜合性專業(yè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革與實(shí)踐[J].廣東化工，2009，36（8）：311-317.

[2]劉勝貴，付明，張儉.生物工程大實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式探索[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2007，24（2）：126-128.