韓永光 馬利剛 趙樂 鄭曉珂
摘 要 生物工程已成為推動社會進步的關鍵技術之一。為了適應生物工程的迅猛發展,許多綜合性大學紛紛開辦生物工程專業,中醫藥院校也開設生物工程專業。因專業設置和人才培養的方向不盡相同,以中醫藥為特色的院校如何在課程體系和人才培養方面形成自己獨特的專業特色和人才培養方案,彰顯出中醫藥類院校的特色,就顯得尤為重要。
關鍵詞 中醫藥院校;生物工程;生物制藥;實驗室;應用型創新人才
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2018)10-0102-03
1 國內外生物工程人才培養模式現狀
全國本科院校中與生物工程專業相關的專業有化學工程與工業生物工程專業、生物工程類專業、生物工程專業。截至2016年12月30日,全國開設生物工程專業的高校有301所;開設生物工程類專業的高校有28所,該專業2014—2016年三年全國就業率區間分別為75%~80%、75%~
80%、90%~95%;開設化學工程與工業生物工程專業的高校有五所,2014—2016年三年全國就業率區間分別為95%~
100%、90%~95%、95%~100%。經過調研,部分高校與生物工程專業相關的專業培養方向為發酵工程、生物制藥、輕工生物技術、生物質能源、微生物應用、生物農藥、農業生物技術、生物化工與制藥、食用菌。
河南中醫藥大學的核心課程是生物化學、基因工程、工業微生物學、藥物化學、分子生物學、生物藥物分離純化技術、酶與蛋白質工程、化工原理、藥理學、發酵工程、藥物分析、藥劑學等[1]。學校開辦生物工程專業的培養目標不僅是讓學生掌握生物工程技術的基本理論,還要培養出生物制藥其他相關學科的交叉應用型人才。但是現階段的生物工程專業的培養模式多未擺脫學科型教學模式,特別是目前生物工程專業僅有兩屆招生。因此,優化課程體系,強化實驗實踐教學,逐步推進產學研相結合的培養方式,增強專業特色,探索創新人才培養模式,已成為當務之急。
生物工程是一個實踐實訓操作強的專業,對國外學校的調查研究發現,凡是開設生物工程等相關專業的學校均十分強調產學研的培養模式,將學生培養成應用型創新人才。如Michigan State University,Purdue University,North
Dakota State University,University of Virginia,Kan-
sas State University等高校,它們對生物工程及相關專業本科生的培養均實現產學研相互提升[2]。在學好基礎課程和專業課程的同時,學生可自愿選擇合適的課題,并對課題進行實驗設計;指導教師根據實驗條件,對學生的實驗設計進行微調;學生按照最終的實驗設計開展課題研究工作,完成課題后方可得到學分。學生根據興趣選擇企業進行實習,并在企業工程師的指導下了解和掌握技術方面的研發或管理工作。
在中醫藥類高等院校中,如何培養高質量應用型創新人才,是一個長期的重大研究課題。河南中醫藥大學是省部共建高校、國家中西部高等教育振興計劃高校,具有博士學位授予權,是河南省及周邊省份中醫藥人才培養的龍頭和中心高校,現已發展為醫、工、理、文、管等多學科協調發展的綜合性中醫藥大學。學校雖然在生物工程專業人才培養方面已經取得不小的成績,但仍然存在一些較大的問題,包括:學生的學習興趣不濃厚,自主學習能力和主觀能動性不強;理論學習與實際應用結合不緊密;實踐教學欠缺合理;等等。
2 建立生物工程專業人才培養模式的措施
人才培養方案中課程體系的建立 現在很多高校的課程體系仍然是先教學基礎課程,然后講授專業基礎課程,最后開設專業課,這種傳統的教學方式需要改進。結合河南中醫藥大學中醫藥專業特點和中藥炮制學、中藥分離純化、中藥化學等優勢學科和產業特色,實驗部分則重點對常見的生物藥物進行分離純化,如干擾素、納豆激酶、香菇多糖等,使學生掌握常見分離純化設備和儀器的使用方法和操作過程。如以2013級生物工程班和2014級生物工程班為實驗對象,在現有教學計劃的基礎上,將生物工程和技術的基本原理、方法滲透到特色中醫藥中。
在強調對本專業課程認真學習的基礎上,還需要加強對其他非專業課程的學習??紤]到生物工程專業的特點,除本專業課程外,要求學生選修包括第一臨床醫學院、第二臨床醫學院、人文學院、針灸推拿學院等其他院部的相應課程,從而擴大學生的知識面;另外還能很好地幫助生物工程專業的學生更深入理解本專業的知識,有利于培養學生的創新思維和創造力。中藥發酵炮制學將傳統的中藥炮制技術與突飛猛進的現代生物技術結合起來,給中藥研究注入新的活力和方法,對推進中藥現代化和國際化進程起到非常大的推動作用。特別是河南中醫藥大學的中藥炮制學課程是河南省精品課程,建有中藥飲片炮制模擬GMP車間,通過中藥發酵炮制學將中藥專業與生物工程專業有機結合。生物制藥工藝學使學生掌握各類生物制品或生物藥品的來源、結構、性質、用途,以及制造原理、工藝過程與生產方法等。
人才培養方案中師資隊伍的建立 在重視培養創新型人才的同時,更應該重視師資隊伍的建設,師資水平是影響教育質量的關鍵因素之一。為不斷提高教師能力素質,河南中醫藥大學每年組織教師參加國內外有關會議學習交流,積極動員和鼓勵教師到國外訪問或攻讀學位,對申報國家自然科學基金、河南省科技攻關項目、國家重大科技專項、國家科技支撐計劃等項目給予指導或獎勵。
每年的仲景文化節時,為豐富傳統師資結構,學校在傳統的師資結構基礎上新增三種類型的教師隊伍:第一類是聘請的海內外知名大學的教授,由他們為本科生進行講座,傳授學科前沿課程,讓學生可以及時了解學科前沿動態,開闊學生視野,培養創新思維;第二類是聘請的知名企業、研究院、藥檢所或曾經在知名企業的管理和研發高級人才;第三類是邀請的一些儀器公司的研發人員,給學生做儀器培訓和原理講解。
更重要的是充分利用各項資源,結合學校實際情況、人才培養方案和企業性質,構建“產學研”人才培養新模式。在校內,以各個科研實驗室、實驗教學中心為依托,教學與科研相結合,大力推行大學生實驗導師制度和創新性實驗計劃項目,為學生提供很好的科研環境。在校外,進一步深化校企合作,建立數個長期合作的實習實訓基地,同時積極組織學生利用假期到企業進行實習;嚴格遴選企業導師,企業導師應具有豐富的實踐經驗和良好的創業背景,可以指導學生在企業實踐中深化理論知識學習、培養創新精神[3]。
人才培養方案中教學方法的建立 在傳統的高等教育中,學生多接受的是填鴨式教育,過分地強調學生的被動接受而往往忽略他們的主觀能動性。這在很大程度上束縛了本科生的獨立人格和張揚的個性,限制了他們的想象力和創造能力。因此,高校在人才培養時應該尊重學生對知識進行思考分析、探索創新的權利,鼓勵他們勇于探索、創新[4]。如生物工程專業開設綜合實驗課程“生物工程實驗”,共60學時,以大腸桿菌為表達系統表達中藥中的外源蛋白,設計的思路是構建丹參基因的表達載體、PCR鑒定,然后進行酶切、連接、轉化和篩選,最后進行表達和純化、電泳檢測等,這樣一個完整的分子生物學和藥物分離純化的過程。這樣把整個基因工程操作技術與中藥、藥物分離純化有機結合起來,使學生對基因工程產品開發有一個全面、系統掌握,并彰顯學校的特色與優勢。
人才培養方案中科研實踐的建立 河南中醫藥大學藥學院不斷改善教學條件,每年投入大量資金用于實驗室建設,目前為生物工程專業建有專門的實驗室,擁有超高分辨液相氣相—質譜聯用儀、超速離心機、超薄冷凍切片機、AKTA蛋白質純化系統、中試(小試)發酵罐、超聲波提取機組、冷凍干燥機、熒光顯微鏡、原子吸收分光光度計、多功能提取濃縮機組、超臨界二氧化碳萃取儀、傅里葉紅外光譜儀、圓二色譜儀等大型精密儀器。另外,擁有現代化的制藥工程實驗室、中藥學國家實驗教學示范中心、河南省中藥學國家實驗教學示范中心、生藥實驗室、理化實驗室、模擬GMP車間等,從而保證生物工程專業學生的實驗、實訓需求。學生不僅可以參與教師的科研項目,還可以利用教師所在的高水平研究平臺進行自己實驗和課題的研究,支持和鼓勵本科學生積極參加“挑戰杯”全國大學生系列科技學術競賽、國家大學生創新性實驗計劃項目、“創青春”全國大學生創業大賽、課余科研項目和苗圃項目等,并針對研究成果申請專利、發表著作及論文。
人才培養方案中畢業論文和實習方法的建立 在此階段實行導師制,通過“結合專業實習、自主選擇導師、導師全程指導”的方式,原則為一個校內導師所帶學生不超過三人,校外導師一人帶一個學生。在導師指導下,學生獨立完成文獻查閱、畢業論文選題、研究方案確立、實驗操作、結果分析、論文寫作等整個過程。
另外,藥學院與宛西、濟世、順勢、百泉、華星等河南多家中藥現代化骨干企業建立合作關系,并在多家高新技術生物制藥企業設立實習基地,讓學生有機會了解生物工程專業最前沿的研發狀況和生產工藝,加強他們的社會實踐能力,更多注重對學生動手和創新能力的培養。
3 結語
高校實施創新人才培養方案,有賴于特色專業課程體系建設和創新人才培養探索、實踐,優化課程體系,強化實踐教學,逐步推進產學研相結合的措施,從而高效提高人才培養質量。基于對中醫藥院校生物工程專業人才培養模式的思考,依據專業和特色人才建設規劃,做大做強特色品牌專業,進一步提高專業建設水平和辦學能力,探索一種更加適合于本地區、本校特色的創新型人才培養模式,培養適合醫藥企業需要的專業人才,擴大專業影響力,提高業界對河南中醫藥大學生物工程專業的認可度,解決學生的就業問題,勢在必行。
參考文獻
[1]夏金蘭.生物工程與技術創新人才培養模式的探索與實踐[J].高等教育研究學報,2009,32(4):62-63,66.
[2]鄧禹,毛銀.國際化背景下生物工程創新人才培養模式的探討[J].廣東化工,2017,44(9):274-275.
[3]陳麗麗,王松濤,周會萍.生物技術專業創新型人才培養模式的探索與實踐[J].中國現代教育裝備,2012(5):101-103.
[4]萬海同.中醫藥院校中生物工程專業的人才培養模式與實踐研究[J].中醫教育,2010,29(4):4-8.
[5]河南中醫藥大學簡介[EB/OL].http://www.hactcm.edu.cn/xxgk.htm.