摘 要：职业教育分级制度是现代职业教育体系的核心制度设计，涉及职业教育理念、制度、教育实践的创新改革，是对传统的职业教育进行从形式到内涵的全方位重构。本文以生物技术及应用专业职业教育分级制改革试验为例，介绍了“职业仓”构建、分级标准制定、学习制度安排、课相开发与教学设计、质量控制和评价等方面的改革成果。
关键词：职业教育分级制度 教育改革 生物技术及应用
职业教育分级制度改革方案[1] [2]的提出，是从我国的国情出发，在初中后教育分流的基础上，采用5级架构为基础，纵向可以发展的“5+X”职业教育分级结构模型，形成新的职业教育人才培养层次与人才评价机制。建立职业教育等级证书制度，对接学历制度、国家职业资格制度，能更好地适应行业、企业或社会组织对于不同层次人才的需求。生物技术及应用专业是北京市职业教育分级制度改革的首批试验专业，目前已经完成了分级、标准、课程、评价、学习制度等方面的方案设计，并开始在2011级、2012级两个年级中进行教学改革试验。
构建生物技术及应用专业“职业仓”
职业教育是从实际存在的职业需求出发设计教育内容、教育过程、教育方法和组织教育资源开展的人才培养活动，从职业中来到职业中去，源于职业又高于职业[3]。职业仓提供了一个从职业到教育的分析模型。通过对某专业所对应的行业或企业中的众多职业进行分析，按照职业类型、结构、特征的不同进行分类，建立起行业或企业的职业结构模型，并按工作的难易程度合理划分层级，从而形成与专业对应、分类有序、层级明显的行业企业典型职业的集合，即职业仓。职业仓从职业调研分析入手，解决职业教育能不能分级和怎么分级的问题。
生物医药产业是北京市重点发展的新兴产业。目前有北京天坛生物制品股份有限公司等生产企业270多家，生物技术公司800多家。经过调研发现，在这样的高技术企业中从事科学研究与产品开发的人员不足10%，大多数的人员从事科研或研发助理、产品生产和检验等工作，也就是说，这些企业对职业教育培养的不同层次的技能人才有着更大的需求。
为了调查清楚生物医药产业职业岗位特征和人才需求，北京电子科技职业学院联合企业和科研单位专家组成的课题组实地调查了北京天坛生物制品股份有限公司等73家企业，摸清了这类企业职业岗位设置情况。课题组系统研究了国家职业大典中与生物医药相关的职业，并对人才招聘网站中北京地区生物医药行业的1，277个职业岗位进行了统计分析，其中研发类岗位214个、检验类岗位240个、生产类岗位532个，未包含在上述大类内的岗位291个。据此，课题组将生物技术及应用专业所对应的职业群划分为产品生产、产品检验和产品研发类，确定了该专业的人才培养方向（初次就业岗位）主要是从事生物医药行业产品生产、质量检验和研发助理等工作。
在充分进行职业分析的基础上，为便于开展有针对性的职业教育，还需要提炼出典型职业，并将其合理划分出层次，作为建立职业仓结构的依据。下面是在分析北京地区生物医药行业的职业分布和职业能力要求之后，构建的职业仓模型。在这里，每个典型职业都对应了不同的职业教育等级。
教产合作拟定职业教育分级标准
北京市职业教育分级制度改革方案明确将职业教育目标分为社会能力、操作能力、发展能力3个领域、8个次级目标和若干个3级目标[4]。依据这个基本框架，学校和行业企业等联合开发职业教育分级标准，从而建立起横向分类、纵向分级的职业能力目标体系。生物技术及应用专业依托生物药物生产和检验两大岗位群，结合国家职业和行业企业技能标准，解构相应的岗位能力目标，形成职业教育分级标准。
社会能力
道德责任 安全环保 沟通合作
①具备严谨细致、详尽如实地记录生产和实验数据能力，对产品质量负责的职业道德。②熟悉《药品生产质量管理规范》等规范和法规，具有法律意识。 ①熟悉生物制品生产等产品生产和检验岗位的质量、安全和劳动保护要求，并能对他人的工作行为和产品质量承担有限责任，具有健康安全意识。②能正确处理生物产品生产和检验中出现的三废，确保生产环境及相关环境的安全及卫生，能按照6S要求对工作环境进行整理和规范，并具有环境保护意识。
①具有沟通交流能力，对自己或他人发现的生物产品生产和检验过程中出现的常见技术问题，能够通过协商后独立解决。②具有与人合作的能力，能够根据合作合同或清单要求，与他人共同制定并完成生物产品生产或检验过程。
①具有理解和执行药品化验员、高级药物制剂工、生物制品工、基因工程产品工等岗位的企业生产技术规范和标准的能力。②具有认识和使用无菌操作设备、药物制剂设备、仪器分析设备等专属生产工具的能力。③具有完成发酵原料药的生产、生物制剂生产、免疫制剂生产、基因工程药物的生产等生产任务的能力。④具有完成生物药物原辅料、半成品和产品检验的能力。 ①具有使用衡器、量器等基本工具，掌握基本的化学分析方法等通用技术能力。②具有利用计算机、网络通讯等技术手段解决生产和检验问题的信息处理能力。③具有利用数理统计等方法处理实验数据的数字应用能力。④能根据工作岗位和个人发展的需要，确定学习目标和计划，具备自我学习能力。⑤能够借助专业词典，熟悉常用进口设备的仪器使用说明和标准操作规程，具备外语应用能力。
学习能力 信息能力 创新能力
具备及时了解制剂、基因产品、生物制品及药物检验相关领域的新知识的学习能力。 具备能利用网络、图书馆等媒介收集制剂、基因产品、生物制品及药物检验的相关的信息收集、处理和应用能力。 能对市场需求较新的一些生物产品、药物剂型和药品检验方法提出可行的生产程序或方法，具备一定的战略思考、创新和解决问题的能力。
制定面向人人的学习制度
职业教育的功能是帮助人们走向职业，面对的是学习者多样化的教育需求。只有超越学校教育、学龄教育、学历教育的固有模式，建立面向人人的弹性、灵活的学习制度，职业教育才更有意义。分级制度打破了传统学历教育框架，丰富了教育层次，使面向人人的教育理想成为现实。表5是以本专业职业教育4级为例，建立的5种人才培养路径以及多元化的入学通道、学制安排和学习形式。
表5职业教育4级招生对象、入学要求、基本学制和学习形式
完成职业教育分级制度规定的学习任务，经过评价合格获得职业教育等级证书。职业教育等级证书与我国目前职业教育学历证书有对应关系，2级与中职学历、4级与高职学历、5级与本科学历相对应。由于职业教育分级标准和原有的学历标准不同，因此职业教育等级证书与学历证书虽可对应但不等同。
课相开发与教学设计
实施职业教育分级制度对职业学校原有的课程体系提出了挑战。课相就是在职业教育分级制度改革试验中提出的课程新概念。它是以职业教育分级标准提出的能力目标为依据，以实际职业活动或典型工作任务为载体，以学习者为中心，教、学、训、做、评相融合的职业教育教学任务和教学组织模式[3]。由于课相开发的依据是分级标准提出的能力目标，完成一组课相教学就意味着可以达到职业教育分级标准要求，为此，本专业职业教育4级共开发了“原辅料检验”“发酵原料药的生产”“生物药物制剂生产”“基因工程药物生产”“免疫制剂生产”和“制剂单项检验”6个课相。
课相教学设计与传统的生物技术及应用专业的教学设计有很大的不同。首先，教学设计的逻辑起点不同。传统的课程体系设计是按照基础课、专业基础课和专业课的思路，按照难度递进的方式进行设计，而分级制课相的设计是从职业岗位出发，以生物药物的生产和检验流程为逻辑主线而设计。其次，教学内容的设计思路不同。传统课程教学是在学生掌握无机化学、有机化学等相关知识的基础上学习生物药物生产的专业知识，而课相教学是以实际职业活动或典型工作任务为载体，在完成实际生产任务的过程中贯穿讲解必备的基础理论知识，完全打破了传统的学科体系。例如，“原辅料检验”课相以4级分级标准提出的生物药物理化检验相关的能力目标为依据，以枸橼酸等6种生物药物生产过程中的常见的原辅料为载体，按照实际的岗位工作流程进行教学的组织与实施，融入传统教学体系中“无机化学”“分析化学”“生物化学”等6门专业基础课程的必备知识和技能，培养了职业综合能力。再次，教学的组织形式不同。传统课程教学基本上是采用“理论+实践”的教学组织形式，而课相教学是采用“教、学、训、做、评”相融合的教学组织形式。课相教学是由企业专家和专任教师共同组建教学团队，教学载体来源于实际职业活动或典型工作任务，学生在完成实际生产任务的过程中，在教师的指导下完成理论知识的学习、实践技能的训练和考核评价。
建立质量控制和评价体系
为建立完善的分级制质量保证与评价体系，生物技术及应用专业成立了由骨干专业教师和企业专家组成的专业委员会，负责4级课相考核标准的制定。
课相评价分数由单项评价与综合评价（50%）、主体评价与客体评价（50%）组成。
单项评价与综合评价：每一个课相的评价由任课教师（专任教师和企业专家）评价、学生自评、学生互评组成。任课教师根据学生的实操过程、证明材料、出勤考核等给出评价成绩；学生根据任课教师给出的评价表给出自己的分数；学生互评分数是由小组长根据学生在实操过程中的表现给出的分数。
单项评价与综合评价=教师评价（70%）+学生自评（15%）+学生互评（15%）
主体评价与客体评价：每一个课相的评价包含理论评价和产品评价。主体评价即理论评价，由任课教师对学生进行理论知识的考核；客体评价由任课教师和学生共同对学生的产品进行评价。
主体评价与客体评价=理论考核成绩（50%）+产品考核成绩（50%）
生物技术及应用专业职业教育分级制改革已试点两年，北京泰德制药有限公司等多家企业参与了该专业的分级制改革和考核评价。目前，学校已经完成了“原辅料检验”等4个课相的开发与实践，企业非常认可“从职业出发进行教学设计”的分级制改革思路，认为这种教学模式不仅教会了学生必备的理论知识和实验技能，而且教会了学生如何按照企业标准完成工作任务，教会了学生如何遵守药典等行业技术规范和法规，把理论与生产实践紧密结合起来。
（作者单位：北京电子科技职业学院）
摘要：高职院校的生物技术相关专业发展对培养社会生物技术相关产业和领域内的专业技术人才发挥中不可替代的作用，其培养目标正是为社会培养和输送具有必要的生物技术专业知识和实践技能、能够从事生物技术领域工作的实用型、应用型的技术和管理人员。
关键词：高职教学 生物技术 教学实践
生物技术目前已由人们观念里传统高深的技术已经向大众开始逐渐普及起来，随着生物技术的发展和普及，其已经逐渐向多个领域进行扩展，比如农、牧、渔、园林、工业、环保、医药、食品等众多行业都与生物技术密不可分。所以，我们社会对于生物技术及其专业人才的需求量也在不断升高。在我国的各大院校，都已经建立和发展了和生物技术相关的专业院、系等，对生物技术发展和专业人才培养起到了很好的助推作用。对于高职院校而言，其生物技术及相关专业的开设仅仅只有十几年的时间，可以称得上是一个比较“年轻”的专业。因为培养的是高级专业技术人才，所以这对培养对象的动手实践能力就相对要求较高，可以说学生的实际动手操作能力决定着自身在未来所从事这个行业领域的生存。高职院校怎样在这种要求环境下，立足自身实际，使培养的学生能够具有更高的专业技能，使他们能够更好地满足社会的发展和需求，高职院校生物技术及应用专业的发展应着重考虑以下几方面的问题。
一、对学科专业定位问题
由生物技术是一个涵盖领域非常宽泛的专业，在发展的早期只有食品与发酵一个专业方向，而随着生物技术的快速发展，专业范围被大大拓宽，包括了生物制药、食品发酵、环境保护、动植物细胞培养、生化工程、农产品深加工等。那么这样一样，覆盖领域如此的科学专业，对高职院校而言，怎样定位学科发展是尤为关键的。高职院校的生物技术及其应用专业的学科定位，既不同于大学本科的教育，也不应同于中职院校的培养目标，它是处在这个专业领域比较中间的位置。所以，既要定位于有研究倾向的发展，又要非常地注重学生动手实践能力培养，后者是高职院校学科定位的重中之重。既要培养对专业的创新研究能力，可以以这个为导向，引导学生在真正实际的操作实践中能够积极思考，不断创新实践环节。这样，才可以说把高职院校的对生物专业技术及应用专业培养目标定准，这也为具体的培养方案和课程设置问题奠定了方向性上的基础。
二、专业建设发展问题
高职生物技术及应用专业建设应该建立有鲜明特点高职教育特色体系，加强工学结合人才培养模式的实施和多元化校企合作模式来进行专业建设发展。一是形成三级梯队教育。这三级分别是指部级、省级、校级的名师梯队。在实际建设中，要积极依靠校外力量，特别是要省的投入，积极聘请全国比较知名的教师在学校进行指导和讲学，同时也要主动邀请企业的一线技术人员来学校进行参观并请他们提出宝贵意见的方式，来打造全方位的学习机会，为专业建设和发展奠定基础。二是建立课程建设新机制。在这方面，可以以精品课程建设为提高教学质量的切入点和着力点，并建立开放、多元、动态的课程体系，以国家、省级、校级、院（系）级的四级课程建设机制，并通过校企合作深度互融共同开发课程；特别是要综合课程和实训课程建设为重点带动相关课程的资源建设，使专业课程体系更趋开放、多元和动态。三是建立工学人才培养模式。对于这种模式，目前呢，中职院校采用的比较多，比如对于操作性特别强的专业来说，在学生进校的第一年就把基础课和专业课学完，从第二年开始直到学生毕业，通过与企业建立长期合作机制，把学生送企业进行实习，通过在实际岗位中不断锻炼，提高他们的实际动手操作能力，这也是未来高职院校建立多元化校企合作模式的趋势。这种模式一方面解决了企业人员的紧缺，另一方面给学生提供了顶岗实习锻炼的机会，实现校企的“双赢”，可以采取多种形式，例如组成企业实践服务团，让学生在专业相关企业开展社会实践活动，彰显专业特色，鼓励学生深入企业，倡导学以致用，服务社会。
三、人才培养方案制定问题
人才培养方案是具体人才培养实施的指导方针，一些从事人才培养的工作都应以为依据，结合高职院校学科专业定位和专业建设发展来看，主要应包括以下几个方面内容：一是依据岗位来开发课程体系。通过生物技术类企业岗位调研，进行岗位群定位、技能需求分析、设立知识技能模块、重构课程体系、建立基于岗位需求的专业培养方案。针对学生要建立两个平台，一个是人文素质基础模块、另一个是生物基础知识模块，这两个模块可以使得学生看到自身存在短板，针对问题找出在学习和实习中有针对性地提高的地方。二是依据工作过程开发课程体系。根据就业岗位每项任务的工作过程，分析每一个工作步骤所需的知识和技能，把学习性的工作任务进行归纳， 进行基于工作过程系统化的课程开发，确定教学内容，并按照先简后繁、先易后难的顺序进行排列，建立专业课程体系。三是按照职业要求优化课程体系。按照工作过程导向序化成若干个工作项目，作为成功完成每项工作项目支撑点的课程教学，结合需求进行课程内容的优化与整合，将工作和学习融合起来，满足岗位工作所需要的理论和实践；同时，需要以工作过程为主线，进行技术模块的设计，将知识点项目化，设计项目化课程。四是建立一体化教学模式。课程体系的设计和建立要以工作过程为基础，形成在“做中教、在做中学”这样一体化的教学模式，其一切的教学内容与环节都要围绕实践来展开，可以以生产为载体，实行任务驱动导向，从而体现高职教育的实践性、职业性、开放性。以课程学习为主线，以强化学生的职业道德！提升学生的职业能力为目标，成立课程学习兴趣小组，开展丰富多采的第二课堂活动，融学与做为一体。可以模拟企业生产流程再现企业真实环境，一方面根据企业生产不同目标产品，模拟企业流程开设综合性大实验，另一方面从实训环境、实训设备和器材购置上向企业的真实情况靠近，在学校营造和模拟一种实际的职业环境。其实这种方式，就是要在教学中要加强实践课程的力度。五是注重课程网站建设构建学生自主学习平台 引导学生充分利用课程网站进行自主学习，建立交流讨论平台，提供电子课件、常见问题解答、仪器使用方法、学习参考文献等教学资源和网站链接课外拓展等学习资源，帮助同学对所学知识的消化理解，开阔视野，促进学生学习能力的发展，打破了时间和空间的阻隔，使课堂得以延伸。
四、课程设计问题
生物技术及应用专业相关课程操作环节比较多，所以建立理论和实践相结合的考核制度显得尤为重要，它既是实践教学与质量的反馈，又能直接地反馈实践教学中存在的问题；既能真实地反映出学生的实际水平，又能充分调动学生的学习兴趣。其中制度里应包括到课情况，实际态度，实验原理的掌握，基本操作过程，数据处理和结果分析，分析报告几个方面，并根据课程具体设定每部分应占的比例。应向学生说明制度，这样才能利用它真实地评价学生实践的成绩，提高学生参加课程实践环节的自觉性，从而使学生的基本操作和技能得以加强。当然，在课程设计中，在加大操作实践课的同时还需要进行适当的讲解，实践教学的主要环节是操作，但正确操作的前提是理论知识，因此在教学中不能认为教师什么也不讲就能提高学生的动脑动手能力，因为高职的学生的主要特点是知识基础相对差一些，如果教师不进行必要的讲解，让学生在一无所知的情况下去操作反而使他们丧失了兴趣和信心。说明了原理、让学生充分了解原理、机制对于实践大有裨益。其实，在讲解的过程中只需要注意强调注意事项和简单过程，而把为什么要注意及实验应该出现的现象或结果设为疑问，多给学生一些独立思考的时间和空间，充分发挥学生的自主性，启发学生的求知欲望，使学生始终处于有效的积极思维状态。让学生们带着问题去实践，可以提高学生们探究疑问的兴趣，也培养了学生们的独立思维能力。在课程教学环节，要采用形式多样的方式方法，比如可以在一定条件的基础上创造条件多分组，这样可以克服实验仪器设备数量少、价格贵、器材耗损大等困难，同时，还可以增加学生们的实际操作和动手机会、发现问题可以积极解决。克服传统的整班进操作间，一人做、多人看的传统形式。再比如可以把整班分成几个部分，按次序分批进行实验，使课内实践与课外实践相结合，这样虽然一个班级的实践操作环节时间会大大延长，但每个学生都能够得到锻炼和提高的机会。教师在学生课程学习和实践过程中需要进行耐心细致地指导，不断发现并纠正学生在操作过程中错误的操作手法，解答疑难问题，更重要的是起到了督促的作用。
摘要 从基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程4个方面对现代生物技术在农业领域的应用进行了简要的综述，并提出微生物肥料将成为未来农业领域应用的重要发展趋势。
关键词 现代生物技术；农业领域；应用；发展趋势
随着农业革命、手工业革命、工业革命、商品国际化革命、信息产业化革命的推进，许多科学家们预言21世纪必将产生一次生物技术革命，而这一革命的主战场就是农业。现代生物技术可有效提高农作物产量、改善农作物的营养品质。因此，现代生物技术必然会成为未来农业发展的重要趋势。
1 现代生物技术在农业领域的应用
1.1 基因工程在农业领域的应用
基因工程即利用分子生物学和微生物学技术，设计好不同来源的基因顺序，在体外成功构建杂交DNA分子后导入受体细胞，使受体细胞表现出人们需要的表现型，产生出人们需要的物质。在农业领域应用基因工程技术，获得的农作物优质、高产、抗性强，还可获得畜、禽新品种及具有特殊作用的动、植物。例如，经过7年的努力攻关，2011年胜利突破了大面积示范（即6.67 hm2示范）平均产量为13 500 kg/hm2的超级杂交稻第3期目标，达到了13 899 kg/hm2 [1]；运用转基因技术将相应的基因导入油菜中有望培育出转基因抗病油菜新品种[2]；运用基因工程技术可将抗除草剂基因导入农作物中，使农作物能够不受除草剂的影响，目前已生产出多种抗除草剂作物品种，应用广泛[3]。
1.2 细胞工程在农业领域的应用
细胞工程是指在体外培养细胞，以改变细胞某些生物学特性为目的将不同作物或动物进行细胞杂交，使植物或动物个体繁殖速度加快，以获得优良品种或新品种及某些具有特殊作用的物质的一门技术[4]。细胞工程技术在植物快速繁殖、植物新品种选育等方面发挥着重要作用。目前植物体细胞杂交应用较多，如可以将马铃薯细胞和番茄细胞进行杂交，可获得上结番茄下结马铃薯的“番茄马铃薯”；将豆科植物与向日葵进行细胞杂交，可培育出具有高营养价值的“向日豆”[5]。
1.3 发酵工程在农业领域的应用
发酵工程即利用微生物具有的特殊作用生产出对人类生产有用的产品，或直接将微生物应用到工业生产过程的一门新的技术。发酵工程主要可应用在农业领域的2个方面，一是生产传统的发酵产品，如果酒、茯砖茶、食醋等；二是生产一些食品添加剂。如茯砖茶的制作过程中就运用到了发酵工程技术，通过调控渥堆时间、使用接种剂、发酵剂等方法可以改进茯砖茶的加工工艺，进而可生产出“金花”饱满、品质优良的茯砖茶。
1.4 酶工程在农业领域的应用
酶工程，简单来说就是利用酶的生物催化功能，借助工程手段将相应的原料转化成有用物质。酶工程可应用在农业领域中的制酒、制酱等方面。例如，随着我国粮食的不断增产，一些地区出现了粗粮过剩的问题，需要解决粗粮的淀粉利用。解决办法之一是生产葡萄糖，但由于葡萄糖甜度不大，难以在市场上应用。最有效的办法还是运用酶工程技术的手段，将葡萄糖转变为甜度大的果糖，果糖不仅比葡萄糖甜度大，其比蔗糖的甜度还高50%以上。
2 微生物肥料在农业领域的应用
2.1 微生物肥料的特点
微生物肥料是含有活的微生物的特殊的肥料，在农业生产中应用该种肥料可获得特定的肥料效应[6]。生物肥料的定义分为2个方面，从狭义上讲，生物肥料就是指微生物肥料，是由具有特殊作用的大量有益微生物发酵产生的，活性高。施入该种肥料能够产生活性物质，能够增加作物的固氮作用，改善土壤的理化性质，使作物的生长环境变得更好，使作物生长更优、产量更高。从广义上讲，生物肥料泛指各种具有特定肥效的生物制剂，包括特定的活的生物体、生物体的代谢物或基质的转化物等，此种生物体不限定，既可以是微生物，也可以是动、植物组织和细胞[7-8]。
2.2 生物肥料的应用优势
微生物肥料具有其他化肥和农药没有的优势，可有效改善土壤的理化性质，提高土壤肥力。目前微生物肥料已应用在绿色有机食品生产、农业生态环境保护以及高产、优质、高效农业的持续发展中，并发挥着极其重要的作用[9-10]。微生物肥料本身无毒害作用，对环境几乎无污染；同时，施用量一般不大，在其生产过程中所消耗的能量也很少，因而可节约农民的施肥成本。此外，微生物肥料还可改善土壤的理化性质，减少土壤营养流失和富营养化的产生，实现土壤的可持续化利用。
2.3 微生物肥料的应用前景
目前，微生物肥料在农业领域方面的应用已越来越广泛，也得到了农民以及社会的逐步认可。国内外都在积极发展绿色农业和绿色食品，微生物肥料作为一种保护生态环境、维护人类健康的理想肥料在农业生产中的应用必将越来越广泛、越来越重要。但是如何合理的使其替代化肥并更稳定地发挥其生态作用是未来研究的方向。
摘 要：高职生物技术及应用专业由于办学时间短、相应产业处于快速发展期等原因，导致生物技术及应用专业实践教学体系建设方面明显滞后。分析了生物技术及应用专业实践体系的构建原则，提出了实践内容、支撑保障和评价体系建构方法。
关键词：高等职业教育；生物技术及应用专业；实践教学体系
在我国，高职生物技术类专业开设不足10年，实践教学体系建设滞后于学科发展，严重影响了生物技术类专业的实践教学质量，尽快制定较为完善的实践教学体系已是当务之急。
1 生物技术及应用专业实践教学体系构建的原则
1.1 与国家职业标准对接
生物技术及应用专业应以生物发酵、食品检验、酶制剂制造、食品类生产操作、生物制品等工种的职业功能、工作内容、技能要求、专业知识要求来确定实践教学目标、内容及考核评价指标、配置实践教学仪器设备，以提高实践教学的针对性和实用性。
1.2 三维目标并举原则
实践教学体系与理论教学体系是相辅相成，不可分割的，共同促成专业培养目标。教学中要充分利用实践教学这一素质教育的平台和载体，在进行校内实践、校外实践和毕业设计三维目标体系和内容体系设计时，不仅要重视学生职业技能和职业知识的培养，而且要充分考虑学生敬业精神、诚信意识、纪律观念、职业道德意识、团结协作和竞争能力等综合素质的培养。
1.3 整体优化原则
依据生物技术及应用专业培养目标对技能和素质的整体要求，系统架构实践教学体系以避免实践项目的重复设置和技能点训练的遗漏，达到提高实践教学效率和质量的双重目的。
1.4 层阶递进原则
生物技术应用专业的应用能力培养不是一蹴而就的，需要循序渐进，合理搭建单项实践、综合实践、课程设计、企业实习、毕业设计（论文）由简单到复杂的递进训练层级、递进实践教学内容体系。
1.5 技术应用与创新能力培养相结合的原则
国务院《关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》明确指出“高等教育要重视培养大学生的创新能力、实践能力和创业能力”。实践教学是创新能力培养最直接最有效的载体之一。实践教学体系构建要尽量设置一些综合性、设计性及具有探索性的实践项目，让学生参加一些高新技术项目的训练，提升学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
2 建构“五岗六层”生物技术及应用专业实践教学内容体系
我校通过对生物技术及应用专业实践教学体系的深入研究，开发了以生物发酵、酶制剂制造、食品检验、食品类生产操作、生物制品营销岗位为依托，以单项实践、综合实践、课程设计、社会实践、企业实习、毕业设计（论文）为支撑的“五岗六层”生物技术及应用专业实践教学内容体系框架（见表1），在进行岗位实践教学能力结构分析的基础上，制定出了各实践项目的目标、内容及考核方式，编制了与之配套的微生物应用技术实践、企业实习等15门实践课程标准和实践教学指导教材。
表1 “五岗六层”生物技术及应用专业实践教学内容体系
3 架构“五位一体”的生物技术及应用专业实践教学支撑保障体系
实践教学设备、仿真环境与校内生产实训基地、校外基地、实践教学资源库、双师型教学团队“五位一体”的支撑保障体系是生物技术及应用专业实践教学体系得以实施的基础。其中实践教学设备以及仿真环境与校内生产实训基地是生物技术及应用专业实践教学得以实现的载体。近年来，我校生物技术及应用专业建成了基因工程、酶工程、细胞工程等18个实验实训室，购置600多万元实践教学仪器设备。建成了柠檬酸生产车间、啤酒酿造车间、果蔬汁生产车间、焙烤车间、今麦郎实训室等校内生产实训车间，基本满足了发酵产品及生物制品的模拟式教学和体验式教学的需要。深度合作的校外实习基地是保证顶岗实习顺利进行的关键。我校生物技术及应用专业与青岛啤酒（徐州）彭城有限公司、徐州恒顺万通食品酿造有限公司等8家生物技术、食品类企业建立了深度合作关系。实践教学资源库方面，我们不仅开发了实践教学课程标准、实践教学教材，还开发了一些动画素材及多媒体课件。在师资队伍建设方面，从行业企业聘请专家和工程技术人员构建专兼结合的实践教学双师团队，不仅能大幅度提高实践教学质量，而且为校内专业教师双师素质的塑造提供了一个直接高效的培养机会。
4 谋构“三维二级”的生物技术及应用专业实践教学质量评价体系
科学合理地评价实践教学质量是保证和促进生物技术及应用专业实践教学顺利进行的基础。课题组在深入研究基础上，针对校内实践、校外实践、毕业设计（论文）三种实践类型（三维）制定了生物技术及应用专业校内实践教学质量评价指标、生物技术及应用专业毕业设计（论文）教学质量评价指标、生物技术及应用专业校外实践教学教师及组织管理质量评价指标3个针对性的评价指标体系。评价指标均设立了二级，一级指标包括教学指导效果、学生学习效果、组织管理效果3个方面，每个一级指标又各设立了4～5个二级指标。该指标体系在2008～2010级生物技术及应用专业实践教学中得以应用，取得了良好的效果，极大地促进了实践教学质量的提高。
摘要：文章主要从以下三个方面，对农业种植中生物技术的推广及应用进行了简单探讨。
关键词：农业种植；生物技术；推广应用
随着科学技术的发展，生物技术也得到了不断地进步，生物技术在农业种植中的应用和推广，实现了我国农业的可持续发展。
1 农业种植中生物技术的推广及应用-转基因技术
转基因技术，简单来讲，就是在生物体外对DNA分子进行人工剪切、拼接，对基因进行改造和重新组合，再导入生物体内使导入的基因得以表达。其中，其核心技术就是提取目的基因——将需要的基因从供体生物的细胞内提取出来，从而达到最终目的。其中还有一个关键的环节就是对多细胞生物的检测，将每个受体细胞单独培养并诱导发育成完整个体，检测这些个体是否摄入目的基因，摄入的基因是否表达（是否表现出相应的性状）。淘汰无变化的个体，保留有相应变化的个体进一步培养、研究。
在当前的农业生产中，转基因技术是目前应用最为广泛的一种生物技术。转基因技术的应用，对农业种植的育种有着极为重要的作用和意义，其可以将某一种作物的优良基因转移到另一种完全不具亲缘关系的作物品种当中，使得作物产量和质量得到提高。
目前被较广泛提取使用的植物目的基因主要有：苏云金杆菌抗虫基因、种子贮藏蛋白基因、植物抗病基因等。例：用棉铃饲喂棉铃虫，如虫吃后不出现中毒症状，说明未摄入目的基因或摄入目的基因未表达，如虫吃后中毒死亡，则说明摄入了抗虫基因并得到表达。
因此，通过转基因技术的应用，使得农作物的品种得到改良，目前，随着科学技术和生物技术的发展，其应用也不断呈现广泛应用的趋势。首先，目前，转基因植物的种植规模在不断地扩大，根据相关数据分析，目前采用转基因技术种植面积已经达到了全球耕地面积的16％。
此外，还有杂交育种技术的应用。简单来讲，就是在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合，在形成配子时成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。其也是一种极为常见的生物种植技术，杂交育种技术与转基因技术相比，其操作方式更为简单，而且这种技术的推广时间也比较早，目前，对于杂交技术的应用已经有了丰富的经验，这些技术的应用都使得农业种植的难度降低。
2 农业种植中生物技术的推广及应用-组织培养技术
在农业种植中，对于组织培养技术的应用，其主要是建立细胞的全能性的基础之上的，通过人工的诱导，保证植物组织在无菌状态下进行良好的发育，最终发育成为完整植株的一种生物技术。组织培养技术的利用，不仅可以增加植物繁殖的速度，而且更为重要的是能够在有限的时间内，培育出更多优良的植物品种。此外，利用组织培养技术，可以有效地防止病毒对作物幼苗的侵害，保证种苗无病毒，促进良种经济作物的快速推广。在应用组织培养技术要注意以下几点：首先，要保证在植物组织培养中温度、光照、湿度等各种环境条件，培养基组成、pH值、渗透压等各种化学环境条件，使得能够有效地促进组织培养育苗的生长和发育。另外，在进行初代培养外植体的时候，对于褐变做好处理。褐变，主要就是指外植体在接种后，其表面开始褐变，有时甚至会使整个培养基褐变的现象。它的出现是由于植物组织中的多酚氧化酶被激活，而使细胞的代谢发生变化所致。在褐变过程中，会产生醌类物质，它们多呈棕褐色，当扩散到培养基后，就会抑制其他酶的活性，从而影响所接种外植体的培养。所以一定要加强对这个环节的处理。第三，关于植物组织的初代培养。初代培养旨在获得无菌材料和无性繁殖系。即接种某种外植体后，最初的几代培养。在初代培养时，用诱导或分化培养基，即培养基中含有较多的细胞分裂素和少量的生长素。初代培养建立的无性繁殖系包括：茎梢、芽丛、胚状体和原球茎等。
3 农业种植中生物技术的推广及应用-采用生物技术制作生物农药
生物农药，简单来讲，就是利用生物新陈代谢的产物，将其作为制作农药制品的有效成分，改变传统形式通过化学手段制作农药的方法，即可以起到良好的保护环境的作用，另外，还可以达到良好的使用效果，更加重要的是提高了植株的耐药性，所以，利用生物技术制作农药具有深远的影响。
在基因工程药品的生产中，许多药品的生产是从生物组织中提取的。受材料来源限制产量有限，其价格往往十分昂贵。微生物生长迅速，容易控制，适于大规模工业化生产。因此，我们可以将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内，让它们产生相应的药物，不但能解决产量问题，还能大大降低生产成本。例如：转黄瓜抗青枯病基因的甜椒、转鱼抗寒基因的番茄、转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯、不会引起过敏的转基因大豆等等。
因此，生物农药技术，避免了对环境造成的污染，利于农业的可持续发展。
4 总结
总而言之，生物技术已经在农业中得到了广泛的推广和应用，有效地改善我国目前的农业现状，提高了农作物抵抗能力，提高农业产量，积极推进我国农业的发展，实现了农业的可持续发展。
一、佳木斯市农业生物资源现状
佳木斯市农业生物资源十分丰富，主要有农作物秸秆、泥炭、人畜粪便、粮食及经济作物产品加工副产品等等，这些生物资源有很大的开发价值。
１、作物秸秆。
佳木斯市农作物秸秆年产出量为500万吨左右，其中三分之一用于直接还田，三分之一用作烧柴和喂畜，三分之一被浪费。有很大的开发潜力。
２、泥炭
佳木斯市泥炭资源十分丰富，总储量为250万吨。主要分布在同江、抚远、桦南、桦川四个市县。目前只有桦川县申家店泥炭矿处于开发阶段。
３、粮食及经济作物产品加工副产品
粮食加工副产品每年有30万吨左右，经济作物加工后副产品主要有甜菜加工产生的废醪为2万吨左右，全市56万亩白瓜生产的瓜瓢为120万吨左右，被全部浪费，急待开发。
二、我市有潜力的农业生物技术开发项目
（一） 泥炭开发
我市泥炭资源十分丰富。而泥炭是生产腐殖酸类肥料的良好原料，也是生产医药、化工产品的重要原料。搞好泥炭资源开发和利用对我市经济发展有很大带动作用，利用泥炭资源可以进行以下开发。
1、建立腐殖酸类肥料厂，生产腐殖酸类肥料。在泥炭产地建立腐殖酸类肥料厂，引进先进技术和设备生产高质量腐殖酸类肥料。
2、利用泥炭生产水稻育苗壮秧剂、花土、草坪土等。
3、利用泥炭生产医药和化工产品。
（二） 秸杆开发
我市秸杆资源十分丰富，每年产出量在500万吨左右。而实际利用率不到30%，大部分秸杆被浪费。利用秸杆可以进行以下开发。
1、建沼气池生产沼气，解决农村能源问题。可以以每个农户为单位建小型沼气池，也可以以每个自然屯为单位建立大型沼气池，供全村使用。
2、建立以秸杆为原料的大型酒精生产厂。
秸杆快速腐烂发酵剂的研发生产。秸杆腐烂还田可以培肥地力。由于我市气温低，秸杆腐烂速度慢。秸杆直接还田影响农业生产。因此，需要一种能使秸杆快速发酵的制剂，使秸杆当年秋季快速腐烂，培肥地力。
（三） 生物肥料开发
生物肥料在绿色食品生产中占重要地位，生物肥料增产效果也十分明显，生产生物肥料有广阔的发展前景。
a)大豆根瘤菌肥。大豆根瘤菌肥可以增加大豆根瘤数，提高大豆固氮能力，能使大豆增产10%左右。我市80年代曾在宝清县建了一个大豆根瘤菌肥厂，取得了一定经济效益。但后来由于技术等方面的原因，工厂倒闭。随着现代技术的快速发展，大豆根瘤菌肥生产技术日渐成熟，引进先进技术生产大豆根瘤菌肥有十分广阔的前景。
b)土壤磷素活化剂。土壤磷素活化剂主要是释放土壤中被固定的磷，被作物直接利用。我市农民年年施用磷肥，磷在土壤中大量积累，土壤中磷含量逐年升高。引进先进技术建土壤磷素活化剂厂，生产土壤磷素活化剂，可减少我市磷肥用量，既增产增收又减少了化肥造成的污染。
c)生物钾肥。生物钾肥的作用主要是释放土壤中被固定的钾。我市土壤中钾含量很高，但速效钾含量很低。生物钾肥可以把土壤中被固定的钾变成速效钾直接被作物吸收利用。我省有几个生物钾生产企业，效益十分可观。
（四） 生物农药开发
生物性农药是我市植保技术体系中的重要品种，近几年应用面积呈现加大趋势，对于发展绿色农业具有重要作用。
1、农抗120类：该类农药是一种碱性核苷酸类抗生素，可直接阻碍真菌性病原菌蛋白质合成，导致病原菌死亡，并对作物有显著的刺激生长作用，属低毒杀菌剂，抗菌谱广。
2、加收米：加收米是小金色放线菌的代谢产物，有内吸和在植物体内运转的作用，对水稻稻瘟病有良好的防治效果。
（五） 稻壳苗床营养土
育苗取土难，破坏耕地，成为我市水稻生产一大难题。2006年经过试验，粉碎稻壳可代替三分之二营养土育苗，育苗效果比纯土育苗效果好。
（六） 稻壳制炭
我市每年稻壳产出量很大，但大部分被废弃。利用稻壳可以制成炭，代替木炭。即节约了木材，又废物利用。
（七） “淀粉基环保型木材加工用粘合剂”开发
采用天然高分子原料淀粉经与聚合物改性制备的一种新的环保型木材粘合剂。成本低、价格高。市场需求量很大。
三、我市即将开发的农业生物技术开发项目
大豆根瘤菌剂
大豆根瘤菌是大豆根瘤内一种能固定空气中氮素的细菌，大豆一生中需氮量的2/3是由大豆根瘤菌固定空气中的氮素而来的，其余1/3是从土壤中吸收的，大豆产量的高低与大豆根瘤菌数量有很大关系。大豆根瘤菌的作用是利用与大豆共生的根瘤来固定空气中的氮素，以满足大豆对氮素的需要。
1.大豆根瘤菌的种类
大豆根瘤菌是共生固氮菌中最主要的一种，目前，我国各地研究分离、筛选出了许多优良的大豆根瘤菌菌种。例如快生型的2057、2053、2058根瘤菌，慢生型的2010、2063、C33、61A76等。经过试验，2057、C33、61A76等菌种在我市增产效果比较理想。
2、大豆根瘤菌菌种的来源
目前，有很多研究、分离大豆根瘤菌菌种的研究机构，比较权威的机构有中国科学院微生物研究所，黑龙江省农科院土壤肥料研究所等。这些部门可以为我们提供所需要的菌种。
3、大豆根瘤菌的载体
大豆根瘤菌是一种非常微小的细菌，必须依附于某种载体上才能应用于农业生产，泥炭是大豆根瘤菌最好的载体，并且具有培肥地力的作用。泥炭资源在我市十分丰富，在我市总储量为250万吨左右，有充分的泥炭资源保证大豆根瘤菌肥的生产。
4、大豆根瘤菌肥在我市推广应用情况
我市从87年开始推广应用大豆根瘤菌肥，当时在宝清县建了一个大豆根瘤菌肥厂，年生产能力为2000吨，我市主要应用该厂的产品。87年推广应用面积为3万亩，88年推广应用面积为8万亩，89年推广应用面积为10万亩。90年由于灭菌、接菌等技术不过关，宝清县大豆根瘤菌肥厂倒闭。当时，市场上又无其他大豆根瘤菌肥产品，所以大豆根瘤菌应用技术推广工作在我市告一段落。近几年来，南方一些大豆根瘤菌肥产品进入我市，但由于菌种不适应我市土壤和气候条件，增产效果不明显，在我市应用面积很小。
5、大豆根瘤菌肥的增产效果和经济效益
经过在我市多年的试验结果，大豆应用大豆根瘤菌肥较对照平均亩增产大豆12.5～16.5公斤，增产率为9.2～14.5％。每亩平均增收31.9元，扣除每亩大豆根瘤菌肥成本6元，每亩纯增收25.9元，增产效果明显，经济效益显著。
6、大豆根瘤菌肥的推广前景
我市大豆面积每年都在700万亩以上，每亩大豆需大豆根瘤菌肥2公斤，我市700万亩每年需大豆根瘤菌肥1.4万吨，推广前景十分广阔。
7、现有大豆根瘤菌肥厂情况
目前，国内只有辽宁、河北、山东省有几家大豆根瘤菌肥生产厂家，其产品并不适合我市土壤、气候特点，在我市很难推广。目前，省内还没有大豆根瘤菌肥产品生产厂家。在我市建厂可以辐射全省。
8、大豆根瘤菌肥产品生产的技术关键问题
大豆根瘤菌肥产品生产的关键性技术问题主要是引进菌种的纯度、载体的灭菌、产品的含菌数量。菌种的纯度必须达到100％；载体的灭菌必须彻底；产品的含菌数量必须达到2亿个/克以上。当时，宝清县大豆根瘤菌肥厂倒闭的主要原因是载体的灭菌不彻底，产品的含菌数量没有达到2亿个/克以上标准。目前的生产技术完全可以解决这些问题。
9、大豆根瘤菌肥产品生产投资
大豆根瘤菌肥产品的生产主要是进行菌种的培养，载体的灭菌，接菌等几个关键环节。所有过程必须在无菌条件下进行，建立一个年产1万吨的大豆根瘤菌肥厂需投资1千万元左右。
10、大豆根瘤菌肥产品生产效益
大豆根瘤菌肥产品每吨生产成本为1200元左右，而目前市场价格在2500元左右，每吨利润在1300元左右，一个年产1万吨的大豆根瘤菌肥厂每年利润可达1.3千万元，当年就可收回投资。
糖胶聚糖(GAGs)是线性多糖，由重复的二糖单位(一个氨基糖和一个糖醛酸残基组成)构成。其中，透明质酸(HA)与其他GAGs不同，组成中无硫酸基。HA具有广泛的科学价值，应用于不同的生物医学领域。HA在生理条件下有多种不同的形式，有酸的形式或盐的形式如透明质酸钠，故将其命名为hyaluronan，本文将其简称为HA。
此生物高聚物广泛分布于自然界，已证实其于脊椎动物的软组织(如关节、滑液、皮肤、眼玻璃体、脐带、鸡冠)，海藻，软体动物，培育的真核生物细胞系及一些原核生物中存在。HA是脊椎动物细胞外基质的主要组成成分，是人眼玻璃体(0.1 mg／mL)和关节滑液(3～4 rag／mL)的首要成分。人体内含HA最多的组织是皮肤，约为7～8 g，约占成人体内HA总量的50％。胎儿在发育的特定阶段，被厚的HA层包裹，脐带中含有丰富的HA(4 rag／mL)。鸡冠作为特殊的皮肤段，其中HA的含量最高可达7.5 mmL，这使其成为工业提取HA的首选资源。
脊椎动物体内的HA具有多种不同的功能：皮肤中，保持水分；软骨中，联于蛋白聚糖，调节水和离子浓度，维系软骨组织的物理特性和细胞一底物间的相互作用。HA的生物效能与HA受体的结合有关，可诱导细胞增殖速率、细胞移动及血管形成的改变。在炎症、纤维化以及癌症等疾病过程中，发现过量的HA。有直接的证据证明，HA参与癌症的转移。
本文分析评价HA及其衍生物的生产工艺、理化特性和己确定或潜在的应用。1 HA的生产
HA的工业生产，主要有两种方法：从动物组织提取(如牛眼和鸡冠)：微生物大规模发酵。上述两种方法将在下面讨论。此外，最近的文献中报道了由新型的基因改造的微生物生产HA以及化学一酶法合成方法生产HA。
1.1传统的提取工艺
传统的HA生产是用溶剂从动物组织提取物中提取，然后由氯化十六烷基吡啶(CPC)沉淀得到。
最早1968年由Swann报道，生产工艺如下：(1)机械切片，获得小块的鸡冠； (2)乙醇洗涤(鸡冠1 kg中加入4L乙醇)，重复多次，直至乙醇液不显浑浊； (3)用水／氯仿的混台液提取(鸡冠2.5kg中加入10 L水及0.5 L氯仿)，搅拌至鸡冠溶胀： (4)过滤，滤液中加入氯化钠，氯仿提取； (5)离心，蛋白酶(链霉蛋白酶)酶解。
替代的方法：动物组织粗提取物经由表氯醇，三乙醇胺(ECTEOLA)色谱法提纯后，CPC分级分离。另外，在CPC(1％)沉淀前后，有报道用乙醇(1：3水／／,醇)多次乙醇沉淀。在这些方法中，HA沉淀后，用灭菌滤器过滤，最终配制成医疗器械和医药产品。HA纯化的收率超过90％(按糖醛酸计)。
然而，由于收集鸡冠，以及生产过程中提取纯化耗时耗力，导致HA价格昂贵。事实上，由于动物组织的HA复合于蛋白聚糖，且往往与HA降解酶共存，导致分离高纯度、高相对分子质量的HA较困难。而且，由动物组织提取的HA在医药上的应用面临跨物种病毒和其他外来剂污染的风险。因此，从上世纪80年代开始，微生物发酵法生产HA正逐步取代从动物组织中提取HA。
1.2 HA的生物技术生产
已知的可合成HA的细菌是A和C群链球菌(Streptococci)，革兰阳性菌如马链球菌(Steptococcusequi，一种马病原体)，类马链球菌(Streptococcusequisimilis，可以在不同种动物间传染)，化脓性链球菌(Streptococcus pyogenes，人类病原体)，乳房链球菌(Streptococcus uber~，牛病原体)。这些B增；血性细菌在琼脂培养时，在细菌群周围出现黏稠半透明层，这可归因于HA的合成。
DeAngelis等人1998年报道出血性巴斯德菌(Pasteurellamultocida，一种革兰阴性病原菌)可以在其荚膜中制造HA。无论是链球菌还是巴斯德菌，HA荚膜均是一种毒性因子，可保护细菌，使免疫系统无法识别。此荚膜也可以保护细菌抵抗白细胞释放的活性氧化物。最后，HA英膜利用CD44介导的组织应答，帮助细菌通过上皮层。因此，HA荚膜在微生物致病性上，起到很大的作用。
兽疫链球菌(Streptococcus zooepidemicus)和出血性巴斯德菌通过特殊的与膜结合的糖基转移酶(HA合酶)作用于活性底物(核苷酸糖类)生成HA。近期，有研究者用出血性巴斯德菌HA合酶通过酶化学(chemoenzymatic)法合成HA，其中也涉及了获得确定的HA的可能性。目前工业生产工艺是基于诱变的链球菌发酵。
在细菌发酵生产HA的过程中，约5％～10％的碳被代谢。在兽疫链球菌发酵的生产中，通过~3CNMR研究表明，组成HA的D一葡糖醛酸和N一乙酰氨基葡糖分别由6，磷酸葡糖和6一磷酸果糖衍生而来。
合成1 mol HA--糖，需消耗5 mol核苷三磷酸(3ATP和2UTP)，2 tool葡萄糖和1mol乙酰辅酶A；同时产生2mol还原当量物(NADH)。由于在HA的生产过程中要消耗ATP生成NADH，所以ATP的水平以及细胞内的NADH在生物合成中起到关键作用。除了合成HA，也可生成组成细菌细胞壁的3种主要成分：肽聚糖、磷壁酸和细胞壁多糖抗原，这三种物质占细胞干重的20％。
1.2.1参与HA合成的酶HA合酶是合成HA的关键酶。自从1993年发现A群链球菌HA合酶的第一个基因编码，在其他菌类及真核细胞中，许多其他类似的HA合酶基因被确定。
1.2.2链球菌发酵链球菌是不形成孢子和非游动的细菌，光学显微镜下，呈现小球形或卵球形，外部环绕大范围的荚膜。通常情况下，HA荚膜是细胞体直径的1～3倍。从20世纪80年代初通过c群链球菌，特别是马链球菌马亚种和兽疫亚种发酵开始，HA已实现商业化生产。基于HA溶液的高黏度，发酵超过5～7 g／L的产物不实际。通常，多糖按消耗碳源计的收率约为0.05~0.1 g／g，多糖的Mr平均为(1-2)×10。报道的最大Mr是5.9×10。重要的发酵工艺。
1.3 HA的分离与提纯
HA在生物医学上的广泛应用，归结于下述特性：(1)高吸湿性；(2)黏弹性；(3)良好的生物相容性(4)非免疫原性； (5)降解产物安全。
1.HA保水性与其亲水的化学性质有关。由于分子链中羧基的存在，生理pH下(HApKa=2.9)，HA是高分子电解质；有水存在下，HA分子可溶胀1000倍形成水舍物。
2.HA的黏弹性是指HA水溶液的流变学行为，表现为凝胶的弹性及流体的黏性。HA溶液表现假塑性，在高切变速率下，溶液的黏度降低。HA医学应用基于切变表现稀薄行为，流变性与Mr、浓度以及环境条件如DH有关。
3.作为人体许多组织的组成物质，HA具有高的生物相容性，这是在生物医学领域应用必须具有的属性。
4.HA分子在所有物种和所有组织中具有相同的结构，因此免疫系统从不对其“警戒”。
5.HA在体内降解主要通过透明质酸酶催化水解，降解产物安全。皮肤中HA的半衰期约为24 h，服内HA的半衰期约为24,36 h，软骨中为1-3周，玻璃体中为70dt。
由于以上的突出优点，HA的开发及其商业化程度日趋加强。HA主要用于骨关节炎的治疗、化妆品、眼科学、美容医学、外科和创伤愈合、局部给药和组织工程学中。
2.2市售制剂中的HA：线性、衍生物及交联物。
应用于已述领域时，HA为原始的线性结构。然而，为了其他的目的，需要对HA进行化学修饰。通常对HA做衍生化(线性链的修饰)或交联处理(在HA链之间形成共价键，从而形成HA的三维网状结构)。
修饰HA是为了降低体内HA的高转化率。例如。如果皮下注射线性HA，降解迅速而不能有效的发挥其功能。相反，修饰后的HA，不易受化学和酶解的影响，因此在体内作用时间较久，效果更好。修饰HA，尤其是交联处理，也可以改善HA某些特定的力学特性。
HA的化学修饰一般涉及其分子结构中的羟基或羧基。
HA的衍生化策略包括酯化及硫酸化。硫酸化发生在HA链的羟基位置，得到的产物具有类肝素的活性(与硫酸化的程度有关)。酯化过程涉及分子链上的羧基，羧基转化为酯后，导致产物疏水性增加。因此，随着HA修饰程度的增加其水溶性降低，从而使其在体内环境下更稳定。在所有HA衍生物中，HA的苄酯衍生物具有更好的市场。
过去的10年中，多种方法可制得交联HA，许多交联HA产品上市。交联的方法包括：双一碳二亚胺交联，碳二亚胺[R1-N》N―R，如EDC：l一乙基(3，3一二甲氨基丙基础二亚胺)]和辅助活化剂(co-activators，如，N一羟基硫代琥珀酰亚胺，sulfo-NHS，或1，羟基苯并三唑HOBt)介导的多价酰肼交联，二硫化物交联，由碳二亚胺和一种辅助活化剂介导的自交联，甲基吡啶碘(CMPI)介导的自交联，光致交联，上述的交联过程均涉及HA链中的羧基。其他的交联方式涉及HA链中的羟基，包括二乙烯基砜交联和双环氧化物(di-epoxide)交联。
2.3线性HA的应用
线性HA主要用于化妆品、眼科以及促进伤口愈合。化妆品中，由于HA的亲水性，其作为保水性物质，目前主要的化妆品品牌中均含有HA。
HA在药物局部给药系统应用中受到关注。如，Solaraze，处方为含有双氯芬酸(3％)的HA凝胶(25％)，临床用于治疗局部光线性角化病。与对照或其他给药系统比较，HA可明显提高双氯芬酸对角质层的渗透性，并能提高表皮中药物的滞留及定位。
HA有助于皮肤炎症及伤口的愈合。如Jaloplast Cream(Fidia，Italy)就是一种以HA为主要成分(0.2％w／w)的产品，涂抹于伤口(擦伤、皮肤移植、外科手术、一和二度烧伤、血管变形和溃疡、褥疮)表面，促使伤口更快结痂愈合。
整形外科生物再生(bio―revitalization)，是指HA皮下给药，抵抗皮肤衰老。面部HA皮下给药后，可以修正面部线条，平复皱纹。面部小剂量注射HA，可以帮助皮肤恢复和保持弹性，显得健康。经常用于眉线、鱼尾纹及嘴角纹。注射HA后，可以使皮肤更光滑、细密、有光泽。
眼科手术中，HA溶液用于保护眼组织，可以在眼科手术时提供足够的空间。这主要利用了HA的黏弹性。高黏的HA溶液固定后(静态)，可以维持眼科手术空间。高剪切率下HA黏度较低，可使其更易注射。HA的高弹性可以保护眼组织不受外科器械及植入物的伤害。
常用产品为Healon，来自美国雅培医疗光学公司。该产品是一种含透明质酸钠(1％，w／w,pH 7.0-7.5)的黏弹性生理溶液，辅助用于白内障摘除、人工晶状体植入、角膜移植、青光眼滤过术及视网膜附件手术。
Viseaot(黏弹性的眼内注射液，Cilco，USA)，主要含透明质酸钠(30 mg／mL)，硫酸软骨素钠(40 mg／mL)及缓冲体系。主要用于自内障摘除及人工晶状体植入。
眼科中，线性HA在许多洗眼液处方中作为活性成分。如，意大利Sift公司生产的Hyalistil，含有0.2％透明质酸钠，可以稳定泪膜，保湿和润滑角膜。可以有效提高佩戴隐形眼镜的舒适性。HA的吸湿性和黏弹性是其作用的基础。美国雅培医疗光学公司产的Blink Contacts是一种含0.15％(w／w)HA的滴眼液，可以增加隐形眼镜的舒适性。
泌尿外科应用，膀胱内缓慢输入线性HA溶液被用来治疗间质性膀胱炎、复发性尿路感染和出血性膀胱炎。HA是膀胱上皮的保护屏障，炎症导致GAG层损坏，可能增加细菌黏附及感染的可能性。目前临床关于HA治疗上述病症的资料较少。
2.4交联HA的应用
交联HA主要用于美容医学，骨关节炎(OA)治疗以及组织工程。
最近十年，交联HA在美容医学上的应用逐渐兴起。HA作为皮下填充物，在非手术软组织填充中反响较好。皮下注射HA可平滑皱纹，增加软组织体积(如唇部、乳房)。根据美国美容整形外科学会统计，2008年使用的皮肤填充产品中，85％含有HA。因为巨大的临床商业价值，几乎每家美容器械公司均生产含HA的皮下填充产品。
交联及线性HA可用来治疗OA。HA是关节滑液的组成成分，关节炎症时，关节滑液中HA的浓度降低。关节内注射HA溶液，对炎症有治疗作用。有研究表明，HA可以抑制软骨变性，保护关节软组织表面，使滑液的流变学特性正常并能降低痛感。1997年，FDA批准Synvisc上市，其主要成分为Hylan GF-20，一种交联的HA衍生物。Hyalgan(Fidia)，Orthovisc(Anika)以及synovial(IBSA)是市场上广泛应用的以线性HA为基础的治疗OA的产品。
为防止术后粘连，建议使用交联HA。例如，意大利Fidia公司的ACP(AutoCrosslinked Polymer，白交联聚合物，HA分子链上的羟基和羧基可以形成分子内或分子间的酯键)，在动物模型及I临床试验中，可有效的减少腹腔手术后的粘连。美国Genzyme Biosurgery公司生产的Seprafilm为一种粘连屏障(隔膜)，由HA和羧甲基纤维素(CMC)制得。据推测，该产品中的HA可能部分衍生化，部分交联。临床表明，该产品可有效降低腹腔手术后粘连的发生频率及粘连程度。
2.5 HA衍生物的应用
HA的酯在此类高分子中利用最多，尤其是在组织工程中。HYAFF(Fidia Advanced Biopolymers，Italy)为HA苄酯。HYAFF，11(完全酯化的HA衍生物)医学上应用广泛，如组织修复、药物控释、神经再生、创伤敷裹。它可以作为皮肤和软骨再生的支架。医学上应用的几种形式：薄膜、喷雾、海绵、管及微球。LaserskintlHyalograff cAutograft,Hyaffj基础的商品。Laserskin是直径40-500m的HYAFF。11的微球，成功用于治疗烧伤及皮肤病灶。Hyalograft C Autograft为3D的HYAFF一1 l，已成功用于治疗软骨缺失。3结语
由于科学上的关注及其在化妆品和生物医学领域应用的多样性，HA成为重要的生物高分子。因此，其在许多跨学科领域的研究不断深入。一方面在于改进生物技术生产工艺，另一方面在于发展新型的HA制剂／基于HA的新原料。市场需求促进了研究的进行。从代谢工程方面进行开放的科学讨论，讨论也涉及新的生物转化工艺，目标是为了生产出特定M的生物高分子。许多文献报道也指出，Mr与HA的不同生物功能密切相关。对于HA理化和生物现象的全面认识，我们还相差甚远；还需进行更深入的研究来完全发现HA的价值。
摘 要针对高浓度污泥和利用气泡的聚并和破裂产生的“聚式”流态化原理良好的传质效果,使IC反应器在厌氧处理技术方面比普通反应器,如UASB(Up-flow Anaerobic Sludge Bed)更具有优势。IC(Inner-Circulation)厌氧处理技术应用现状及发展前景。
关键词厌氧处理废水;UASB;IC反应器;IC技术热点;IC应用现状;IC发展前景
以高效、低成本为特征的现代废水处理技术首先当推先进的厌氧生物处理技术,厌氧生物反应器是其中发展最为迅速的一个领域。
1971年荷兰瓦格宁根(Wageningen)农业大学拉丁格(Lettinga)教授通过物理结构设计,利用重力场对不同密度物质作用的差异,发明了三相分离器。使活性污泥停留时间与废水停留时间分离,形成了上流式厌氧污泥床(UASB)反应器的雏型。1974年荷兰CSM公司在其6m3反应器处理甜菜制糖废水时,发现了活性污泥自身固定化机制形成的生物聚体结构,即颗粒污泥(granular sludge)。颗粒污泥的出现,不仅促进了以UASB为代表的第二代厌氧反应器的应用和发展,而且还为第三代厌氧反应器的诞生奠定了基础。
原典型的UASB反应器工作原理概念和工作状态模型存在三方面问题:A、高度问题,污泥床高度对反应区的水流影响较大,如太厚会加大沟流和短流;B、增加截面积的放大方式,在大规模反应器中难以实现均匀布水;C、三相分离器的稳定操作较为困难。
20世纪80年代中后期到90年代,针对上述缺陷,国际上以厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)、内循环反应器(IC)、升流式厌氧污泥床过滤器(UBF)、厌氧折流板反应器(ABR)为代表的第三代厌氧反应器相继出现。从物理角度来看,第三代厌氧反应器是以颗粒污泥为生化反应的基础,主要考察固体物质在重力场作用下,在流体中形成更为合理的微物理环境,达到固液充分接触,更快传质的这一核心目的。利用固体的流态化技术是其核心技术之一,侧重是解决典型UASB上述的A、C问题。
90年代中后期荷兰Pagues公司的开发了一种内循环(internal circulation)IC反应器,采用了特殊物理结构设计,以ANAMMOX工艺为特征的流化床。反应器的设计,生化反应规律,以Kolliken为主的菌群的微生态环境,现有和可能形成的物理特征,在连续工艺过程中菌群的流体中特点,设计出合理的物理结构。因此更加具有优势。IC反应器应用于啤酒、发酵、造纸、食品、饮料及化工等行业。取得了不错的效果。使第三代厌氧反应器的应用在我国得到开展,与此相应的研究工作也相继展开。
1IC反应器工作原理
IC反应器基本构造如图1所示,它相似由2层UASB反应器串联而成,具有很大的高径比,一般可达4～8,反应器的高度可达16～25m。
1.1进水
水泵将废水泵入反应器底部的布水系统,颗粒污泥和气液分离器回流的泥水混合物有效地在此充分区混合。
1.2膨胀污泥床
混合区形成的泥水混合物进入该区,在高浓度污泥作用下,大部分有机物转化为沼气。混合液上升流和沼气的剧烈扰动使该反应区内污泥呈膨胀和流化状态,加强了泥水表面接触,污泥由此而保持着高的活性。随着沼气产量的增多,一部分泥水气混合物由底部位分离器收集被沼气提升至顶部的气液分离器。
1.3气液分离器
被提升的混合物中的沼气在此与泥水分离并导出处理系统,泥水混合物则沿着回流管返回到最下端的混合区,与反应器底部的污泥和进水充分混合,实现了混合液的内部循环。
1.4后处理部分
经第处理后的废水,除一部分被沼气提升外,其余的都通过三相分离器进入。该区污泥浓度较低,且废水中大部分有机物已被降解,因此沼气产生量较少。沼气通过沼气管导入气液分离区,扰动很小,这为污泥的停留提供了有利条件。
1.5出水
泥水气混合物由高部位分离器收集被最终分离,上清液经出水堰溢流排出,沉淀的颗粒污泥仍留在后处理部分的污泥床内,在上部产生的沼气沿第二条上升管也进入气液分离器,小部分泥水混合物则沿着回流管返回到最下端的混合区,与反应器底部的污泥和进水充分混合。沼气可用于发电。
从IC反应器工作原理中可见,反应器通过2层三相分离器来实现SRT>HRT,获得高污泥浓度;通过大量沼气和内循环的剧烈扰动,使泥水充分接触,获得良好的传质效果。
2IC反应器的运行特性
J.H.F.Pereboom和T.L.F.M.Vereijken详细进行了IC反应器与UASB反应器生产性装置各项运行参数的测定和比较,如表1所示。下面从几方面进行分析。
2.1IC反应器的处理效能
前已述及,与UASB反应器相比,在获得相同处理效率的条件下,IC反应器具有更高的进水容积负荷率和污泥负荷率,IC反应器的平均升流速度可达处理同类废水UASB反应器的20倍左右。在处理低浓度废水时,HRT可缩短至2.0～2.5h,使反应器的容积更加小型化。由表1可知,在处理同类废水时,IC反应器的高度为UASB反应器的3～4倍,进水容积负荷率为UASB反应器的4倍左右,污泥负荷率为UASB反应器的3～9倍。由此可见,IC反应器是一种非常高效能的厌氧反应器。
2.2污泥物理性质
IC反应器颗粒的平均直径在0.66～0.87mm,略大于UASB反应器颗粒的平均直径0.51～0.83mm;IC反应器最大颗粒直径为3.14～3.57mm,UASB反应器颗粒的最大直径3.38～3.43mm;IC反应器颗粒密度为1.041～1.057g/cm3,与UASB反应器颗粒的密度1.039～1.065g/cm3较为接近。但是IC反应器颗粒相对剪切强度比UASB颗粒的强度差,如以UASB颗粒的相对强度为100%,则IC颗粒为32%～53%,这是由于IC反应器的污泥负荷率大大高于UASB反应器的污泥负荷率之故。IC颗粒污泥的灰分占0.13～0.15,低于UASB颗粒污泥的灰分0.2～0.26,这说明IC颗粒污泥中有机成分含量更高,污泥的活性更高。
2.3颗粒大小的分布
Pareboom和Vereijken比较了IC反应器与UASB反应器污泥样品颗粒大小尺寸的分布,UASB和IC反应器处理啤酒废水和土豆加工废水的颗粒大小分布情况。比较的结果表明,IC反应器颗粒尺寸较粗和分布较宽,这是由于IC反应器升流速度较大,使细小颗粒更易于被冲刷从而反应器内小颗粒比例减小,而留在反应器内的颗粒获得更充分的营养,在长期滞留情况下颗粒长得更大,因此IC反应器内颗粒大小的分布范围比UASB反应器更宽,且IC反应器的平均粒径Da和Sauter平均直径D32均大于UASB反应器。
2.4颗粒沉降速度
UASB和IC反应器内颗粒的沉降速度一般都高于液体升流速度。IC颗粒(粒径
2.5污泥的活性
IC反应器污泥的活性远高于UASB反应器的污泥活性。这是由于IC反应器的污泥颗粒完全趋于流化状态,传质的限制因素小,UASB反应器污泥床局部地方的污泥浓度很高,甚至存在死区,传质受到一定限制。因此,IC反应器的平均污泥去除负荷率远高于UASB反应器的污泥去除负荷率。
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2.6反应器不同高度污泥浓度的变化
Pereboom和Vereijken分别测定了处理啤酒废水和土豆废水的IC反应器不同高度处污泥浓度及颗粒大小分布变化的情况。得出了不同高度的颗粒尺寸的分布,颗粒尺寸大小、生物量浓度和灰分沿IC反应器高度的变化,IC反应器的第一段污泥床混合良好,污泥床以上和出水中固体的灰分大大高于第一段污泥床。由此可得出结论,IC反应器具有很高的紊流和上升流速,有助于无机物的有效去除。
3IC工艺技术优点
3.1容积负荷高
由于IC反应器存在着内循环,第一反应室有很高的升流速度,传质效果很好,污泥活性很高,因而其有机容积负荷率比普通UASB反应器高许多,一般高出3倍以上。处理高浓度有机废水,如土豆加工废水,当COD为10000-15000mg/L时,进水容积负荷率可达30-40kgCOD/(m3d)。处理低浓度有机废水,如啤酒废水,当COD为2000-3000mg/L时,进水容积负荷率可达20-50kgCOD/(m3d),HRT仅2-3h,COD去除率可达80%左右。
3.2节省投资和占地面积
由于IC反应器容积负荷率高出普通UASB反应器3倍左右,IC反应器的有效体积仅为UASB反应器的1/4-1/3,所以可显著降低反应器的基建投资。由于IC反应器不仅体积小,而且有很大的高径比(一般为4-8),所以占地面积特别省,非常适用于占地面积紧张的厂矿企业。小型的IC反应器可以工厂预制,大型的可在现场制作,施工工期短,安装简便,且IC反应器的土方量很小,可节省施工费用。
3.3抗冲击负荷能力强
由于IC反应器实现了内循环,处理低浓度水(如啤酒废水)时,循环流量可达进水流量的2～3倍;处理高浓度水(如土豆加工废水)时,循环流量可达进水流量的10～20倍。因为循环流量与进水在第一反应室充分混合,使原废水中的有害物质得到充分稀释,降低了有害程度,从而提高了反应器的耐冲击负荷的能力。
3.4抗低温能力强
温度对厌氧消化的影响主要是对消化速率的影响。IC反应器由于含有大量的微生物,温度对厌氧消化的影响变得不再显著和严重。通常IC反应器厌氧消化可在常温条件(20-25℃)下进行,这样减少了消化保温的困难,节省了能量。
3.5具有缓冲pH的能力
内循环流量相当于第1厌氧区的出水回流,防止局部酸化发生,并可利用COD转化的碱度,对pH起缓冲作用,使反应器内pH保持最佳状态。
3.6内部自动循环,不必外加动力
普通厌氧反应器的回流是通过外部加压实现的,而IC反应器以自身产生的沼气作为提升的动力来实现混合液内循环,不必设泵强制循环,节省了动力消耗。
3.7出水稳定性好
IC反应器的第一、二反应室,相当于上下两个UASB反应器,它们串联运行,可以补偿厌氧过程中Ks高产生的不利影响。VanLier在1994年证明,反应器分级会降低出水VFA浓度,延长生物停留时间,使反应进行稳定。第一反应室有很高的有机容积负荷率,相当于起“粗”处理作用,第二反应室则具有较低的有机容积负荷率,相当于起“精”处理作用。整个IC反应器实际上是两级厌氧处理。一般情况下,两级厌氧处理比单级厌氧处理的稳定性好,出水也较稳定。
3.8启动周期短
IC反应器内污泥活性高,生物增殖快,为反应器快速启动提供有利条件。IC反应器启动周期一般为1-2个月,而普通UASB启动周期长达4-6个月。
4IC处理技术应用现状及发展前景
IC处理技术从问世以来已成功应用于土豆加工、菊苣加工、啤酒、柠檬酸和造纸等废水处理中。1985年荷兰首次应用IC反应器处理土豆加工废水,容积负荷(以COD计)高达35-50kg/(m3d),停留时间4-6h;而处理同类废水的UASB反应器容积负荷仅有10-15kg/(m3d),停留时间长达十几到几十个小时。
在啤酒废水处理工艺中,IC技术应用得较多,目前我国已有多家啤酒厂引进了此工艺。从运行结果看,IC工艺容积负荷(以COD计)可达15-30kg/(m3d),停留时间2-4.2h,COD去除率ηCOD>75%;而UASB反应器容积负荷仅有4-7kg/(m3d),停留时间近10h。
对于处理高浓度和高盐度的有机废水,IC反应器也有成功的经验。位于荷兰Roosendaal的一家菊苣加工厂的废水,COD约7900mg/L,SO42-为250mg/L,Cl-为4200mg/L。采用22m高、1100m3容积的IC反应器,容积负荷(以COD计)达31kg/(m3d),ηCOD>80%,平均停留时间仅6.1h。
我国无锡罗氏中亚柠檬有限公司的IC厌氧处理系统自1998年12月运行以来一直都很稳定,进水COD一般在8000mg/L以上,pH5.0左右,容积负荷(以COD计)可达30kg/(m3d),出水COD基本在2000mg/L以下,且每千克COD产沼气0.42m3。1996年IC反应器首次应用于纸浆造纸行业,并迅速获得客户欢迎,至今全世界造纸行业已建造IC反应器23个。反应器产生的生物气纯度高,CH4为70%-80%,CO2为20%-30%,其它有机物为1%-5%,可作为燃料加以利用。
表1列出了IC反应器和UASB反应器处理啤酒废水的对照结果,从表中数据可以看出,IC反应器在很大程度上解决了UASB的不足,大大提高了反应器单位容积的处理容量。
5结语
随着生产的发展,经济高效、节能省地的厌氧反应器越来越受到水处理工作者的青睐。IC反应器的一系列技术优点及其工程成功实践,是现代厌氧反应器的一个突破,值得进一步研究开发。而且由于反应器容积小,生产、运输、安装和维修都十分方便,产业化前景也很乐观。
摘要：高职生物技术的校外实践教学在培养高等技术复合型、应用型人才中具有十分重要的作用，从更新实践教学观念，重视校外实践教学入手，针对企业对人才的需求特点，提出校外实践教学改革思路：同时，提出校外实践教学改革中学校、企业及政府部门均有不可忽略的作用。
关键词：高职；生物技术及应用；校外实践；教学改革
生物技术及应用专业在医药、食品、卫生、化工及农、林、牧、鱼、环保等众多行业中都具有广泛的应用，社会对优秀的生物技术专业人员的需求量也逐步增加。高职院校生物技术及应用专业的培养目标正是为社会培养和输送具有必要的生物技术及应用专业知识和实践技能、能够从事生物技术及相关领域工作的复合型、应用型的技术和管理人员，为适应市场经济建设和科技发展的需要。为使高职院校生物技术及应用专业的学生能适应企业对人才的要求，拓宽就业渠道，必须加强学生的实践教学。实践教学在该专业学生技能的培养过程中起着决定性的作用，具有中心地位的主导作用。因此，在进行校内实践教学的同时，必须加强校外实践教学并提出改革体系。
一、正视高职生物实践教学的现状，重视校外生物实践教学
生物技术及应用专业是一门实践性很强的专业学科，但目前在实践教学上存在着许多不符合生产实际的教学情况，应用就更谈不上，
首先，大多数高职院校在实践教学过程中，把理论能力培养放在第一位，应用能力培养放在了第二位；把传授理论知识、验证已有的理论知识作为教学重点，应用技术和综合应用操作技能的训练当作教学陪衬；在教学方法上。主要是进行模仿和验证性实践，且教学方法和手段极其落后，完全没有体现求知、创新和应用，对培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力及实践操作能力效果甚微，这就使得培养出来的学生不能满足现代市场经济社会对高素质人才的需求。
其次，高职院校生物实践教学闭门造车，与企业实际生产脱沟。企业技术创新、产品更新及对岗位技能的需求发展迅速，大大超过学校普通实验、实践教学的设备更新和完善的能力及速度。许多学生走出校门显得茫然不知所措，进人工厂大门不知机器名称，面对实践仪器无从下手。即便企业录用，也要培训较长一段时间，给企业增加额外负担。同时，通过对企业的调查总结企业对生物技术专业人才提出的要求是：第一，必须有一定的文化基础素质；第二，要有扎实的专业技能。扎实的专业技能就是要有较高的技术应用能力和较宽的就业岗位的适应能力。其中有较高的技术应用能力是核心，也是实践教学的基本任务，它集中体现在对专业技术的掌握和应用上。可见，高职院校生物技术专业校外实践教学不容忽视，极其重要。在此，结合我校的实际情况，从更新实践教学的观念人手，广开思路，认真吸取其他高职专业办学的成功经验，建立高职生物技术及应用专业的校外实践教学改革体系。
二、针对企业对人才的需求特点，提出校外实践教学改革思路
(一)以市场为导向，认真做好专业定位和课程设置
高等职业教育只有面向市场、进入市场，与产业发展、行业需求紧密结合才有生机活力。高职院校生物技术及应用专业在专业定位上坚持专业建设紧贴行业需求，突出以技术、能力培养为主、理论知识必须、够用的特点，为企业提供具有较高实践操作技能的“灰领”人才。同时，教学内容贴近企业，以企业为依托，重组课程体系，更新教学内容，修订教学计划，使教学内容与企业需求尽可能“零距离”贴近。课程安排与企业要求相适应，按照企业岗位在知识、技术、能力方面的要求，加强企业需要的针对性教学。坚持教学现场和生产现场同步，实验设施与生产设备同步。与企业共建实验室、共商课程设置。有必要的话还可聘请企业的工程技术人员参与教学计划、教学大纲的修订和教材的编写，参与部分课程的教学。这样教学内容更加贴近企业，使学生更能适应企业需要，缩短从学校人到企业人角色转变的过程，为培养高素质的实用型、复合型人才打下坚实的理论基础。
(二)以企业为依托，积极建立校外实习、实训基地
实践能力的培养必须有一个好的实践环境，学生除在实验室进行验证性实验外，更重要的是要给学生创造一个适合本专业动手操作的实习、实训场所，提供真实的职业环境。只有这样才能培养出一大批业务熟练、技术过硬的专业人才。因此，本课题组提出建立生物技术及应用专业校外实习、实训基地的改革思路。
首先，根据我校的实际情况，充分利用学院自身的优势，依托学校企业的先进设备和技术优势，校企联合共办校外实践基地。南昌理工学院为全日制普通高等专业学院，隶属于南昌航天科技集团。集团拥有企业30多家，其中与生物技术专业相关的企业有多个，通过校企商议。选择江西航天日用化工发展有限责任公司和江西航天泰力士药业有限公司为学院生物技术专业学生校外实习、实训基地。
其次，通过各种方式，在社会上选定一些相关的公司、企业建立相对稳定的校外实习、实训基地。鉴于目前公司、企业的市场性经营性质。应改变校外实践教学的方式和内容。采取“内低、外高”，“内技能、外技术”的实践教学模式。即本专业学生的基本操作技能，初步专业技能由校内实训基地解决，在此基础上，再到公司、企业参加技术性比较强的专业实践。比如技术革新、产品设计、方案论证、管理训练、高技术操作等。这样一般就不会影响公司正常的生产秩序，甚至可为公司、企业解决工程技术中的实际问题及创造相应的价值。这样的校外实习就会受到欢迎，并可使校外的实践教学取得事半功倍的效果。具体措施如下：第一，可由学校出面与企业进行联系，并签定有关实践教学的合同；第二，学生自主联系或课余兼职，并将校外实习的体会及时反馈学校；第三，吸纳企业，与企业合资办学，成立股份制学校，使企业自然地成为校外实训基地。
最后，开展校外实习、实训必须统筹规划，制定相应的校外实践教学管理制度。本课题组认为应该加强这些方面的管理。即制订详细的实训教学计划和实训指导书；建立注重过程和业绩的考核制度：建立互惠互利、优势互补的校企合作运作机制。这样，才能使校外实习、实训长期稳固地进行下去。
(三)以就业为目标，大力推进“订单式”教育模式
高等职业教育要坚持以服务为宗旨，以就业为导向。面向社会和市场办学，深化人才培养模式的改革，实施“订单式”人才培养的办学模式。“订单式”人才培养是校企合作的有效载体，是产学研结合的重要方式。作为校企合作培养人才的具体实施形式，“订单式”教育有利于高职教育体制和人才培养模式的改革，有利于弥补书本知识不贴近生产实际的不足，使学校的教学内容与社会的需求同步。同时，还可提高人才培养的质量，使培养的人才更符合企业生产实际，从根本上解决“对口”就业难的
问题，
本课题组结合我校的实际，经过市场调研及与企业咨询，了解企业对高职生物人才的需求，同时充分考虑高职生物技术专业的特点，在实施“订单式”人才培养模式上进行了积极的探索，提出以下教学改革思路。①全程模式，企业与学校共同确定招生计划并参与学生录取工作，学生入校后就将学生的档案与企业交流，企业为学生提供校外实训场所，对品学兼优的学生企业可优先录用。②2+1模式，学生在校学习两年后，在企业实习一年，在实习期间应充分发挥专业优势。为企业服务，企业对表现优秀的学生可优先录用或提前录用。③2.5+0.5模式，学生通过最后一学期在实训基地顶岗实训参加生产实践，实训基地对学生实行员工式的管理，学生在真实的职业环境中得到全方位的职业能力训练，实践技能水平得到显著提高。
校外实践就是让学生提前进入企业，让学生较早接触企业环境，在企业一边实习、实训，一边进行专业课学习，缩短教学与企业的差距，大大增强学生学习的主动性、针对性，激发学习热情，掌握了知识，增长了才干，学到了本事，成为就业有优势、创业有能力、继续深造有基础、持续发展有空间的有用人才。受到企业的欢迎。
(四)以网络为工具，构建校外实践交流的平台
学生在校外实践的过程中。有成功的惊喜，也不免会遇到这样或那样的问题，随时希望有老师、同学或朋友与其分享或为其排疑解惑。作为校外实践教学的一个补充，以网络为工具。构建校外实践交流的平台。同学们可以在此畅所欲言，交流实践成功的经验；也可以倾诉实践失败的教训；还可以提出各种专业问题。学校设立校外实践指导小组，定期安排教师为学生解答问题，进行专业实践指导。通过交流，学生将在校外实习的情况及时反馈给学校，学校能及时掌握学生在校外实践的效果。对学生实践技能及其他各方面能力的提高都具有重要的指导作用。同时，企业与学校之间也可通过网络进行多方面交流，指出学生在企业实践的优缺点。学校则及时解决出现的问题。这样。可使学校与企业长期合作。使校外实践、实训基地长期稳固地发展下去。
三、高职生物技术及应用专业校外实践教学改革中引发的思考
(一)校外实践教学改革实施中学校应发挥主体作用
校外实践教学组织形式应由单一化向丰富多彩的形式发展。过于依赖相对固定的校外实训基地。期望企业直接、全面参与学校人才培养过程是不现实的，开展校外实践教学还必须充分挖掘动态的社会资源，如开展市场调研、组织实战训练和课余兼职等。这就要求学院在专业课程设置上面向市场、进入市场。与产业发展、行业需求紧密结合，使学校一开始就与产业部门保持天然、密切的联系，依托行业。办出专业特色，形成优势。同时，对学生的实习、实训给予极大的支持。并制定一系列的政策、制度进行规范管理。如制定与企业互惠互利的合约、学生实习、实训的指导书、过程管理、绩效考核等。
(二)校外实践教学改革中企业应发挥的主导作用
校外实践教学离不开企业。学生的实习、实训必须依托企业，只有走进企业，接触企业，才能使理论与实践有机结合，才能提高专业技能，增强就业能力和社会竞争力。然而。由于市场经济的影响，很多企业对上门来洽谈合作的学校不是拒绝就是找各处理由推托；有的勉强答应了，但对前来实习的学生没有管理，没有培训，任其自生自灭；这样的校外实践形同虚设。如何使企业与学校共同携手并肩来实现高职专业学生的实践教学应是双方的责任。
(三)政府部门在校外实践教学中起着不可忽略的作用
我国目前正在加速工业化进程。社会对生产、管理、服务一线人才的需求庞大，企业和学校、政府共同成为办好高职教育的三大主体，政府引导，企业参与，实现学校和企业的密切联系和合作。是高职教育改革和发展的必然趋势。充分利用社会资源，国家通过法律规定或政策引导等方式促使学校与企业共担职业教育和技术培训义务，共享利益。形成有分有合、责权利相结合的良性循环机制。高职教育必须利用社会资源，而且也只有将校内外办学资源有机整合起来，才能实现人才培养的高质和高效。可见。国家政府部门在校外实践教学中起着不可忽略的作用。
四、结语
随着生物技术及其产业化的快速发展，企业对高职生物技术及应用专业人才的培养也有了更高更新的要求。为了加强学生的操作技能，提高学生综合素质和创新能力，高职院校生物技术及应用专业的实验教学必须与实际相结合，特别是校外实践教学方面应进行改革，形成一定的校外实践教学改革思路，这样才能实现高职生物教育的培养目标，真正为社会输送高素质的应用型、复合型生物技术人才。
摘 要： 作者从目前高校《海洋生物技术原理及应用》课程的特点出发，结合几年来的教学经验，对教材的选择、教学内容的调整、任课老师的搭配、考试考评体系改革等方面的改革措施进行探究，以达到提高教学质量、提升学生的综合素质和创新能力的目的。
关键词： 海洋生物技术原理及应用 教学改革 提高教学质量
现代生物技术是21世纪令人瞩目的高新技术之一，分子生物学、遗传学以及生物化学等学科的飞速发展，使现代生物技术发展日新月异［１］。浩瀚的海洋是地球上生命的摇篮，它覆盖着71%的地球表面积，海水总体积占地球总水量的97%，蕴藏着巨大的生物资源。在全球面临能源危机和环境污染的情况下，利用海洋生物资源，缓解上述危机，成为科学家认为最可行的方法之一。因此，将生物技术应用于海洋生物研究和开发形成的海洋生物技术是生物技术中发展最快、研究最热、最有潜力的研究方向之一。在此形势下，海洋生物技术相关课程应运而生，在很多涉海研究的科研院所开设。由于海洋生物技术涵盖内容较多，范围较宽，本课程的教学难度较大。但是有关海洋生物技术课程的教改信息及探讨较少。面对蓬勃发展的海洋生物技术，为使海洋生物技术教学适合时展的需要，提高教学质量，我们结合对本门课程教学的实践和体会，初步探讨了海洋生物技术教学的改革。
1.合理编排内容，优化知识体系
教材是学生接触、预习和复习一门课程的工具，是保障良好教学质量的前提和基础。一本好的教材，可在很大程度上提高教学的效率，激发学生学习的兴趣和热情。但是，目前有关海洋生物技术的教材较少。目前，相关书籍有5本，《海洋生物技术》，曾呈奎主编，山东科学技术出版社，1998年出版；《海洋生物技术新进展》，范晓主编，海洋出版社，1999年出版；《海洋生物技术原理和应用》（第二版），张士璀主编，海洋出版社，1999年出版；《海洋生物技术研究进展》，王长海主编，化学工业出版社，2005年出版；《海洋生物高技术新进展――863计划海洋生物技术主题成果汇编》，丁健主编，海洋出版社，2006年出版。前三本书编著时间在10年以前，海洋生物技术发展飞快，因此不适合做教材。后两本主要是对文献或专利的汇总，不能作为本科生教材。在这种情况下，教师在阅读以上相关教材基础上，末不断大量查阅相关期刊论文，掌握学科发展最新的前沿和动态，及时更新讲课内容，并进一步积极准备编写海洋生物技术教材。
2.优化师资力量，实现优势互补
海洋生物技术相关课程涵盖内容较广。从生物类别上可分为海洋微生物生物技术，海洋动物（特别是海洋经济类动物）生物技术，海洋植物（特别是海洋大型藻类）生物技术；从技术手段上包含了所有传统的生物技术和快速现代生物技术如细胞工程技术。虽然在海洋生物技术领域内，各个科研院校都不乏科研和教育能手，但是毕竟各位老师术业有专攻，各位老师的学习及科研背景不同。虽然都从事海洋生物技术领域的科研工作，但是海洋生物技术涵盖内容较多，各位教师只能从事其中较小的一部分。在这种情况下，要了解各位教师的研究领域，将研究不同海洋生物技术领域中教师资源整合，集中各位教师的研究优势教学究。海洋生物技术包括海洋微生物技术、海洋动物技术、海洋植物技术三大方面的内容，分别由主要研究对应领域的三位教师任教。由于教师本身一直从事相关的研究，所熟悉的实例、应用等内容会相当丰富，在讲课中能理论结合实际，不会空洞无物，因此能极大地提高学生的学习兴趣，从而提高教学质量。
3.协作改进教学，提高教学质量
在根据内容安排教师的同时，也要注意到教师的年龄和教学特点。学无常法，教无定法。有学者认为教学和用兵有异曲同工之妙，兵法中有“兵无常势”之说，教法中有“教无定法”之论。不同年龄的教师对于教育的理解、对于教学经验的积累各不相同，可以互相取长补短。擅长不同教法的教师组合对于学生来讲如同从多角度、不同侧面去学习和理解一门课程，可以达到事半功倍的效果。可见，安排不同年龄层次，擅长不同教学方法的教师组合如同不同兵种、不同将帅、不同智囊的最佳组合，取长补短，相互协助，几乎攻无不克、战无不胜。
除了不同教师上不同部分的课程外，有一些教学内容如种质资源的保藏、生物多样性检测、海洋环境保护生物技术等章节存在三位教师讲课内容交叉的情况。这些章节可以由其中一位教师把基础的概念讲好后，三位教师同时参与，在同一个课堂上三位教师和同学们就其中的章节的内容进行互动学习，学生可以按照兴趣等方式自行分组，从海洋动物、海洋植物、海洋微生物三方面对种质保藏、生物多样性检测、海洋环境保护生物技术等提出自己的观点和设想，比较其中的差异及优缺点。各位教师对同学们所提出的方法和设想给予评价和总结，在轻松愉快的氛围中完成了课程内容的学习，这样会强化学生的批判性思维能力，提高教学质量［2］。另外，根据同学们总结和回答的问题的情况可以很明显地给出他们的平时成绩。
4.现代教学手段，提高教学效果
传统的教学手段，一支粉笔，一张嘴，三尺讲台，灰头土脸，形式单调，教学效果较差［3］。加之海洋生物技术是一个理论性和实践性都很强的学科，晦涩难懂。仅采用传统的教学手段，容易引起学生对课程的懈怠，降低学习兴趣，教学效果可想而知。现代媒体手段比传统教学方式更加直观、生动、形象。在一定程度上弥补了传统教学形式单调、枯燥等缺点。如多媒体教学，综合应用文字、动画、图片、影音、视频等教学手段，使一些抽象难懂的知识直观而形象，便于学生理解。
但是，现代媒体教学手段也存在诸如上课信息量多，学生忙于记笔记而没时间思考，或者选择了脱离实际的目的多媒体，可能会降低讲学效率。所以，在多媒体等教学手段的使用中要注意这些缺点的弥补。板书是学校教学过程中传授知识的重要手段之一，在使用多媒体教学的课堂教学中仍然必不可少。板书起到提纲挈领的目的，如同行车的导航仪，在它的引导下，学生能够轻松地掌握课堂教授的重点。因此老师应恰当使用媒体手段和板书，使媒体手段与传统教学方式优势互补，提高教学质量。
5.调整考核方式，全面真实考查
目前，虽然很多高校都在进行考试改革，但还是以传统的笔试考试方式为主［3］。很多传统的笔试考试方式难以取得满意的效果，并会导致学生只会死记硬背，考试前突击，考试后全忘的现象。改变现有教学课程的考试方式势在必行。只有采用细化和科学的考试和考评方法，才能在检验学生基本理论掌握程度的基础上，对学生的动手能力及综合思考能力都进行考查。根据课程和教学方式的特点，为了检测课程开设的目点是否达到，三位教师可采取多种方式分开考试，最终计入总评。这样能对学生对知识的真正掌握情况有真实的了解。避免一次考试情况下考试前突击，考试后全忘的现象的发生。
总之，我们应在正确认识海洋生物技术原理及应用课程特点的基础上，从多方面进行分析和教改，提高教学质量。虽然任何课程的教学改革都不是一蹴而就的，但是时不我待，为了培养高素质高水平的学生，我们一定要积极坚定不移地进行教学改革，提高教学水平。
随着经济建设的发展,生物技术领域不断扩大,对技术人员的素质提出了更高的要求。如何满足市场要求,在激烈的竞争中提高高职高专学生的竞争力,这是我们教育工作者面临的一个亟需解决的问题。
高职高专教育以面向生产、建设、管理和服务第一线需要的高级技术应用型人才为培养目标。所以,在教学过程中,教师要强化学生综合能力的培养,增强学生的专业适应性和社会适应性,通过实践性教学环节,培养学生理论联系实际的能力和实际操作的能力。
一、改革的思路
近年来,我校生物技术及应用专业始终以技术应用能力和基本素质培养为主线,有针对性地进行了教育教学改革,从而构建了生物技术及应用专业人才的知识、能力和素质结构体系。
1.把转变教育思想观念贯彻于教学改革的全过程。多年来,在教改、教学计划的修订过程中,我校以转变教育思想观念为先导,广泛开展了教育思想的大讨论,逐步明确了高职高专教育的基本特征,树立了具有高职高专特色的人才观、质量观和教学观;坚持为地方与行业经济发展服务的方向,以提高人才培养质量为目的,以技术应用型人才培养模式的改革与创新为主题,进一步明确了专业教学改革的指导思想。
2.专业培养目标的准确定位。高职教育与传统学科型教育是两种不同类型的教育,在专业设置、培养目标和人才培养规格等方面都有各自的特点。学科型高等教育以学科建设和发展作为专业改革和建设的出发点,培养目标突出学科本位的特征;而高职教育则以社会需求为导向来设置专业,围绕地方或行业经济发展的需求开展专业教学改革,培养目标突出职业教育的特征,注重对专业的社会背景和行业背景的分析。高职教育的教学改革必须适应时展的要求,直接为地方或行业经济建设服务,紧密依托行业或企业,满足社会对技术应用型人才的需求,这是专业教学改革的出发点。为此,我校组织力量,深入行业与企业一线,广泛开展调查研究,对人才需求进行比较深入的预测分析,与用人单位共同寻求人才培养规格的准确定位。
3.积极探索多样化的人才培养模式。人才培养模式的改革与创新是高职专业教学改革的目标与核心问题。我校生物技术及应用专业在总结教学改革经验的基础上,发挥优势,提出了具有创新精神和高职特色的专业教学改革基本思路:以主动适应社会需求为目标,以培养技术应用能力和综合素质为主线,设计学生的知识、能力、素质结构;以职业技术领域和岗位群的实际需要为出发点,制定专业人才培养规格和培养方案,突出实践教学环节,重新构建理论教学体系、实践教学体系与素质教学体系。我校在原有课程改革的基础上整合重组课程结构,建立新的教学体系,增加了学生就业的适应性,建立了一个公共知识平台。
二、改革的方法
生物技术及应用专业教学改革的核心是课程体系和教学内容的改革,这也是专业教学改革的难点和重点。课程体系和教学内容改革的力度,表明专业教学改革的深度,体现高职特色的教学质量。为了更好地体现高职教育的特点,在课程体系和教学内容的改革方面,我校重点做了以下几方面工作:
1.以培养技术应用能力为主线,设计学生的知识、能力、素质结构和培养方案。高职高专教育的基本特征是以培养技术应用能力为主旨构建新的课程体系。在构建新的课程体系时,一要突出实践能力的培养,强调动手能力、实践技能;二要强调在教学过程中培养职业岗位所需的各种能力。为此,我校从实际出发,不断探索知识、能力、素质三者之间的关系。在专业课程体系构建过程中,突出以技术应用能力培养为主线的方针,着重建设以关键能力、创造性思维和创业能力为主的实践教学体系,突出特点,抓住重点,提高教学质量,使学生成为合格的高级技术应用性型人才。
2.正确把握基础理论以“必需、够用”为度。在基础课程设置中,我校注意高等教育的基本规格,去掉没有应用价值的部分,保留必需的基础知识,加强外语和计算机的教学;大力调整专业课程结构,注意拓宽专业知识领域;重组专业教改方案,整合课程结构,突出主干课程的建设和关键能力的培养;处理好教学内容针对性和适应性的关系,使专业教学改革更加突出高职高专教育的特色。
3.紧密依托行业或企业,建立产学研结合的有效运行机制。高等技术应用型人才的培养必须坚持走产学研结合的道路。除了重视校内实验室、实训基地的建设外,我校多年来与多个相关行业或企业签订了产学研合作的协议,企业不仅为学生提供稳定的校外实训基地,而且参与专业培养目标、人才培养方案的制订,支持学校校内实训基地的建设,承担专业课和实践教学任务,全方位参与人才培养。教师到企业锻炼并与企业合作开发科研项目,为学校“双师型”教师的培养和教师科研能力的提高创造了条件,也为提高学生的实际工作能力、解决就业途径提供了条件。
4.加大投入,加强教学基本建设。加大经费投入,加强教学基本建设,是保证专业教学改革顺利进行、努力提高教学质量的前提条件。对此,我校和系部各级领导都有清醒的认识。近年来,我校多方筹措资金,加大对专业教改的资金投入力度,花大力气加强教学基本建设,建设了药物制剂实验室、显微镜实验室、天平实验室、啤酒生产实训室、发酵设备、发酵技术实训室、淀粉加工实训室、微生物分离检验实训室、药物成分分析实训室、生物物质分离实训室、基因工程实训室、现代仪器分析与使用实训室、植物组织培养实训室等一批科技含量较高、具有现代化手段的专业实验室、实训中心和校外实训基地,培养了一批“双师型”骨干教师和专业教学改革带头人,并编写了一批适合高职高专教育特点的专业教材。
5.强化实践教学,推行职业资格证书制度。我校生物技术及应用专业自2004年以来率先实行了学生持“双证”毕业,并把岗位技能培训和职业技能鉴定纳入教学计划规范管理。按照国家职业能力标准和职业资格制度的要求改革人才培养模式,使高职教育、劳动就业、职业资格培训紧密结合,培养了一批适销对路的高级技术应用型人才。根据培养目标和职业技能鉴定考核的要求,我校围绕“一专多能、一生多证”,建立了以基本技能、专业技能、综合技能实训三大模块为主线的相对独立的实践教学体系。每个模块包括若干实训课程,并配有实训大纲,每门实训课程由若干独立的基本训练单元组成。系列实训课程主要包括:化学综合实训、微生物基本操作技术、基因工程技术、发酵技术、毕业设计等。实践教学做到三年不断线,一年级主要进行基本技能训练,使学生掌握本专业的基本操作技能;二年级主要进行专业技能训练,使学生熟练掌握本专业要求的各项专业技能;三年级主要进行综合技能实训,让学生参加劳动部门组织的职业技能鉴定考核,获得相应的职业资格证书,并通过产学结合,让学生参与生产及就业环节,具有第一岗位职业技能和职业素质,加快从学生到职业人的过渡,毕业后就能顶岗工作,缩短了磨合期。
三、教学改革的成效
经过近几年的教学改革实践,我校的专业教学在以下几个方面收到了明显的效果。
1.提高了学生理论联系实际的能力。通过将课堂教学和推行职业资格证书相结合,学生在上学期间就能接触到工作环境,并结合理论知识考虑解决实际操作中的一些问题,提高了理论知识的应用性,也增强了学习动力和趣味性。
2.提高了学生的实践操作能力。原来我校以课堂教学为主,实践教学环节为辅,改革以后,我校建立了一系列的专业实验室,学生可以充分利用课余时间进入实验室了解实际设备的构造、原理和运行情况及常见故障,实际操作能力因此得到较大的提高。
3.缩小了毕业生与企业在岗技术人员的差距。毕业生到企业后不能马上投入工作,还要经过一段时间的磨炼和培养,已经成为普遍现象。产生这一现象的原因,主要在于教学内容与企业实际需要有较大距离,仍然停留在单纯的理论教学上。进行改进后,在校期间学生就接触到了生产实际问题,有效缩短了由学生转化为企业技术人员的时间,近几届毕业生大多能较快进入状态,受到了用人单位的普遍欢迎。
4.增强了毕业生的社会适应性。教学改革拓宽了学生的知识面,大大增强了学生的动手能力,学生持双证毕业,适应了社会对人才的需求,就业口径更宽。
摘 要: 生物技术的快速发展，带给乳制品生产更大的空间，但随着社会对乳制品加工企业越来越关注，如何科学合理使用生物技术，确保乳制品加工企业稳定、健康发展，已成为当前社会关注的焦点。我们务必合理使用生物技术，切实提高企业产品的质量,进一步优化乳制品加工企业的生产环境,增强乳制品加工企业的市场竞争力。
关键词: 生物技术 乳制品加工 应用 对策
随着市场化进程日益深化，对生物技术要求越来越高，各类丑闻的不断出现，聚集了全社会的眼球，对食品加工及其风险的关注成为社会焦点,如何使用正确的生物技术,切实提升乳制品企业竞争力,已成重要课题。特别国内企业如何面对全球市场,对乳制品加工企业提出了新的、更高的要求。
1.生物技术
简单而言，即从分利用生物体系,采用先进的生物学和工程学使用技术，改变生物自身特性而进行的物质转化,用来生产人类所需的各类产品。可分为3个发展阶段,即传统生物技术阶段，具体指如酿酒、酿醋、酿造酱油等，近代生物技术阶段，具体指发酵技术、生物标本等，现代生物技术阶段具体指新型发酵工程、酶工程、现代生物反应工程、细胞工程或组织培养技术、基因工程、蛋白质工程和生化工程等。现代生物技术可广泛应用于乳业的各个方面,积极推动乳品工业的革新与发展。
2．生物技术应用于乳制品加工的作用
2.1提高乳制品的质量 。乳制品加工企业通过入生物技术的应用,可以进一步提高乳制品质量,提升乳制品产量。前提是必须在法律法规范围内，合理利用,以期生产出质量更优的乳制品。
2.2增强乳的免疫功能。生物技术的使用，可以进一步改进产奶质量,增强乳制品所具备的免疫功能。前提是必须在进行SWOT具体分析的基础上,面对不同的细化市场,可以从细化市场中寻找一个重点突破口。在实际工作中，要有针对性的对某一个细分市场改进乳制品质量,进一步增强某方面产品的竞争力。从而实现趋利避害,有的放矢,完成企业承担的社会使命。
2.3增强企业的核心竞争力。生物技术在乳制品加工中的应用,促使乳制品企业在与国际市场接轨的同时,能够以增强自身的竞争力为出发点,将生物技术引入乳制品加工业,改进产品生产中的不足,进一步提高产品质量,增强核心竞争力。
3.生物技术在乳制品加工中应用具体体现
3.1乳蛋白生物活性肽的开发
如何开发乳蛋白生物活性肽, 生产质量更高的乳制品原料，是每一个乳制品企业面临的共同课题。当前，乳蛋白是乳制品生产的最重要原料,蛋白酶是生产乳制品的重要手段之一。由于它们当中存在多种具有生物活性的功能的肽，因而引起人们高度关注。从乳制品加工过程中而言, 不同的生物活性肽是通过选择性水解乳蛋白来获得的，易消化、易吸收、抗过敏性、治疗低血压和降低胆固醇等活性肽类食品由于其他产品的特有功能。其产品主要包括口服液态食品和低过敏性食品、健康和运动食品、发酵和微生物培养用的肽类,以及化妆品。每年消费者对活性肽的需求量一吨是对的乳制品加工企业最大的市场诱惑,为了更好地占有乳制品市场份额,各企业加大研发力度，,促进有益微生物的成长发育，以期生产出苦味更低、风味更好的乳制品，更好地占有市场。
3.2增强乳制品的免疫功能 。由于人乳中的乳清蛋白存在一定量的乳铁蛋白、溶菌酶和免疫球蛋白等,这些物质的存在使人乳具有抗微生物的效应,在婴儿配方乳粉中,强化这些免疫因子能增加其免疫功能。通过引入生物技术,开发牛乳制品中对人体有保护作用的免疫球蛋白。随着免疫学的每一个新发现,都会为免疫乳的开发制造一个新的发展空间,通过引入生物技术,开发对人体健康有全方位作用的免疫乳。
3.3 乳制品加工中,引入ATP生物荧光技术 。在乳制品加工过程中,通过采用ATP生物荧光技术检测乳制品中的细菌总数及特异性病原菌具有简便、快速、灵敏的特点,在原料奶的验收、乳制品货架期预测及抗生素和细菌、噬菌体残留的检出等方面具有广阔的应用功能,可以减少乳制品加工过程中的某些不便,降低乳制品加工企业的人力资源管理成本,优化企业生产环境,科学地对乳制品进行质量管理,提高乳制品质量。
3.4 引入固定化技术 。在乳制品加工过程中,采用固定化技术,即是通过物理或化学方法限制或定位在某一特定空间范围,保留其固有的催化活性和存活力,可以提高原料的储存质量,降低企业的管理成本。
3.5 利用乳脂肪修饰。通过引入生物技术,采用脂酶的转脂作用或水解方式,将乳制品中的甘油三酯进行修饰,使乳脂肪的性质,尤其是融化性、乳化性得到改善,并保持原有的良好风味和纯度,有利于乳脂肪在产品中的稳定性,从而保证乳及乳制品的质量及货架期,为消费者提供了更优的产品,同时也为消费者及销售者对乳制品的储存提供了方便。
2.6对酪蛋白改性。 牛乳中酪蛋白与乳清蛋白之比为78:15,而人乳中两者之比为40:60,在母乳化奶粉生产中需添加价格昂贵的乳清粉以降低牛乳中酪蛋白的相对含量,如将牛乳中酪蛋白改性,即可经济实惠地达到这一目的。酶法改性的酪蛋白已应用于糖果和蜜饯的生产,含有5%～40%多肽链的酪蛋白可生产一种能替代鸡蛋蛋白用做蛋白糖霜的产品,胰蛋白酶改性的酪蛋白还可用于母乳化奶粉的生产。
2.7减少乳制品中的苯丙氨酸 。乳制品加工企业在发展的过程中,既要提供满足公众需求的乳制消费品,同时也要保证乳制品加工企业生产出来的产品在符合国际指标的情况下,不影响消费者的身心健康。可利用酪蛋白经胰酶或微生物产生特殊蛋白酶来进行部分水解,再经活性炭、离子交换处理除去乳制品中大部分苯丙氨酸,从而为消费提供了预防病症的功能,提供质量更优的产品,提高了企业的竞争力。
综上所述，乳制品加工企业在生产过程中,通过引入开发乳蛋白生物活性肽、增强乳制品免疫功能、ATP生物荧光技术、固定性技术、利用乳脂肪修饰、对酪蛋白改性、减少乳制品中的苯丙氨酸等生物技术的应用,可以提高企业产品的质量,进一步优化乳制品加工企业的生产环境,从而增强乳制品加工企业的市场竞争力。
摘要： 介绍了环境生物技术的特点，及其在环境治理中的应用现状，并对环境生物技术发展趋势进行了讨论。
关键词：环境生物技术,微生物,生物净化,生物修复,生物降解,反应器
环境生物技术(environmental biotechnology)是利用生物的生理活动，高效净化污染环境以及将污染物转化为资源的人工技术系统。作为一门新型的边缘学科，主要涉及生物技术、工程学、环境学和生态学等学科，不仅包含了生物技术所有的特点，还融合了环境污染防治以及其他工程技术, 其核心是微生物学过程［1］。它是近20年来产生的一门多学科相互渗透的新兴边缘学科,环境生物技术可以按技术难易划分为三类［2］ 第一类是指以分子生物学技术为主体,以基因工程为主导的污染控制与监测技术,包括构建降解杀虫剂、除草剂、多环芳烃类化合物等污染物的高效基因工程菌,创造抗污染型转基因植物等。第二类是以目前大量应用的经过改革与创新的生物处理技术,如生物流化床法、上流式厌氧甲烷发酵法和变形活性污泥法等等。 第三类包括：生物稳定塘、人工湿地和污染控制资源化生态工程等自然净化系统。 本文仅讨论后两种环境生物技术。
1.环境生物技术的特点
作为高新技术之一的生物技术用于污染治理已有悠久的历史。但是,由现代生物技术和环境工程技术相结合的环境生物技术,是20世纪 80年代才诞生于欧美地区［3］。 环境生物技术是21世纪国际生物技术的一大热点领域,它将在环境治理上发挥着重要的作用。环境生物技术产生、发展及演变与一系列的环境污染问题有着密切的联系。 近年来,随着细胞融合技术、基因工程技术、分子生物技术等的发展,环境生物技术得到了进一步的发展。生物与环境之间既有对立的一面,又有统一的一面,生物体靠体内调节和变异来适应环境变化,同时通过自身来影响和改变环境。 环境生物技术拥有许多其他方法不可比拟的优势,如微生物对各类污染物均有较强、较快的适应性,并可将其作为代谢底物降解和转化,具有效果好、运行费用低、无二次污染等优势。用生物方法处理污染物的最终产物大都是无毒无害、稳定的物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷等,通常可一步到位,避免了污染物的多次转移,因此它又是一种消除污染安全而彻底的手段。另外,生物处理技术的产物或副产品,大多可以较快生物降解的,并可作为资源加以利用,有助于把人类活动产生的环境污染减到最小程度。生物技术还易于进行大规模操作,一些生物曝气池、生物滤池的容积之大,也是其他工艺望尘莫及的。 生物方法还可以就地利用天然水塘或土壤层作为污染物处理场所,这可大大降低处理费用。因此生物技术在环境领域的应用将是势不可挡的。 环境生物技术具有深远的发展前景,特别是对于寻求用低成本解决环境问题的发展中国家具有极大潜力。
目前，环境生物技术在废水处理、废气处理、环境监测、污染检测和补救、毒性鉴别等诸多领域的应用研究已经开始进行［4］ ,有些也已取得了初步成果，但是环境生物技术的潜在优势还远没有引起人们的重视。
2 环境生物技术的应用
生物技术在环境方面的应用主要有：用植物和微生物清除环境污染物、毒物；用生物传感器监测污染；用微生物杀虫剂代替化学杀虫剂等。运用环境生物技术进行水污染治理，是目前采用的主要技术措施，它具有以下优点： ①生物既具有很强的吸附力，又具有良好的沉降性,处理效果好； ②生物具有很强的降解能力，处理效率高； ③可处理水量大,方法成熟； ④成本低,无二次污染。 生物法在处理污水时所起的重要作用已受到关注,它在环保领域中的应用还有待于进一步研究和拓展，以下几点是环境生物技术在环境污染治理方面的具体应用。
2.1生物修复
有毒化学品尤其是石油、有机氯化物、化学聚合物等造成的污染已成为世界性问题,在各种清除污染物的技术中，生物修复是最有前途的技术之一。 生物修复即生物除污，是指生物特别是微生物催化降解有机污染物，从而修复被污染的环境、消除环境中的污染物或修复由于对生态系统管理不善造成的损害的一个受控或自发进行的过程。不同类型的生物都有不同的生物除污作用。例如：利用植物吸收污染物(植物除污) 是一个正在兴起的研究领域。 植物修复技术是以植物忍耐和超量积累某种和某些化学元素的理论为基础,利用植物及其共存微生物体系清除环境中的污染物的一门环境污染治理技术［5］ 。
2.2 生物监测
传统的环境监测以化学分析用成熟的仪器为主,当代生物技术发展了生物监测为主的新手段,如通过测定微生物的酶和细胞基因等监测环境的变化。 目前研究较多的有生物发光菌、卤素呼吸菌、苯乙烯降解菌等,主要监测水体中的有害物质和海水中藻类的爆发。
2.3 微生物降解技术
微生物对污染物质的代谢、转化及降解作用,是当今环境污染控制研究中最活跃的领域之一。 许多微生物和原生动物可以净化废水，传统的生物处理技术大多是对自然生长的微生物群体加以驯化、繁殖利用，对污染物的降解水平较低。 20世纪70年代以来，针对一些特定的有毒废水或成分单一的高浓度有机废水,已选育出具有较高降解活性的菌种,并进行纯培养后用于废水处理，已初步显示出一定的优越性，成为近年来利用生物处理废水的一种常用方法。微生物在废水处理中的特殊作用将不断得到挖潜,而且用微生物来处理环境污染物是一种安全、经济的方法。
2.4 生物发酵技术
生物发酵工程涉及最早的领域是废水生物处理。目前关注的生物发酵技术主要有： ①水解- 好氧生物处理法( H/ O 法) ,其特点是将厌氧过程控制在水解和酸化阶段。用H/ O 法处理表面活性剂废水、焦化废水和印染废水等难降解工业废水,其效果十分显著,COD 去除率较常规法提高20 %～30 %；处理城市污水时,其出水COD 浓度
2.5 生物强化处理技术
为了提高废水处理的效果,而向废水中投加从自然界中筛选的优势菌种或通过基因组合技术产生的高效菌种,以去除某一种或某一类有害物质的方法. 主要强化方法有:
①高浓度活性污泥法,以高污泥浓度和长泥龄来促进对难分解物质的处理,加快反应速度。 日本用该法处理难分解的聚乙烯醇和粪便污水取得显著效果［6］ 。 ②生物- 铁法,是在普通活性污泥中加入无机盐如铁、钙、镁等,多用铁盐(氢氧化铁或氧化铁粉) ,形成生物铁絮凝体活性污泥,具有高浓度活性污泥法的特点,主要用来提高去除污水磷的效果。 ③生物- 活性炭法,综合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力,使二者产生协同增效作用。在该系统中,每克活性炭去除1～3gCOD ,分解废水毒性能力增强,同时还显著提高了脱氮水平 。
2.6 生物反应器技术
生物反应器技术,是现代生物技术发展的一个主要方向。该法主要应用于制药、食品、精细化工等行业。其特点是：容量大,连续运行,自动化控制,操作简便。 美、英、德、日本等现大量生产现代化的新型生物膜反应器,其共同特点是反应器内装有比表面大的载体,有利于微生物附着生长形成生物膜；供气或供给的其他反应条件优越,污染物具有充分的时间与微生物接触,有利于增强微生物的分解代谢能力。我国的北京、上海等地也在积极开发研制。目前,2000m3的反应容器已经问世。 虽然其处理能力较低,造价较高，但其管理方便,运行费用低，所以欧美地区约有70 %的污水处理厂采用该技术⑸ 。
2.7 微生物絮凝剂的应用
微生物絮凝剂是利用生物技术,通过微生物发酵,抽提精制而得到的一种具有生物分解性和安全性的新型、高效、无毒的廉价的水处理剂，这些都是目前使用的无机或有机合成高分子絮凝剂等所不具备的。 通过细菌、真菌等微生物生产出的生物絮凝剂由于具有降解性能好,使用成本低,不会导致二次污染等优点已广泛应用于工业废水处理中。目前,已筛选出19 种具有絮凝能力的微生物,其中,霉菌8种,细菌5种,放线菌5种,酵母菌1种［3］。 随着生物技术的发展,生物絮凝剂的开发与应用具有良好的发展前景。
2.8 生物净化技术
生物净化处理包括稳定塘和土地处理系统。 稳定塘是污水处理技术中最简单的一种,其特点是结构简单,工作可靠,不需要什么特殊技术就可连续处理污水。 一般停留时间较长,需占用较大的土地面积。 可用于污水的一级、二级处理。 土地处理系统是利用土壤及其微生物、植物根系的净化能力处理污水,同时利用污水中的营养元素和水分促进农作物、牧草或树木生长,具有一定的生态效益和经济效益。 其特点是投资少,能耗低,易管理和净化效果好。 若这两个系统有机结合,可实现污水的二级、三级处理。 由于稳定塘系统比正规污水处理厂更能有效的去除有机化合物及N、P 等,由厌氧塘、兼性塘、好氧塘串连而成的稳定塘系统已成为二级处理的有效替代方法［7］。
2.9固定化微生物技术
它是生物工程领域中的一项新技术。 进入20 世纪80 年代以后,国内外开始应用这种具有独特优点的新技术来处理工业废水和分解难生物降解的有机物质,并取得了令人瞩目的成果。 随着现代生物工程技术的不断发展,一些具有特异性的优势菌种不断得到改造或创造,将这些高效专性菌脱色菌、脱氮、脱磷菌等进行固定化后,菌体密度提高,大大提高了处理效率,尤其是对难降解有毒物质的治理有明显的优势。
3 环境生物技术的发展趋势
环境生物技术是我国的一个重要发展领域,也是解决环境问题的根本措施。应结合我国国情进行急需的环境生物技术研究, 从国内外的研究与应用现状可知,目前环境生物技术最有应用前景的领域是高效的废物生物处理技术、污染事故的现场补救、污染场地的现场修复技术以及可降解材料的生物合成技术。
3.1 生物反应器的研究与发展
厌氧与好氧工艺相结合,生物膜与活性污泥相结合的反应器将成为废水处理反应器的主要发展方向。 其技术发展的总趋势是在活性污泥中加入载体,发展既有固定载体又有流动载体,既有好氧又有厌氧固定膜的反应器,最大限度的增加反应体系中的生物量和生物类群,最高水平地发挥微生物降解污染物的生物活性,同时兼顾便于管理和降低运行费用。 高质量传感器,信息传输与数据处理等构成的自动化控制系统,将在多种反应器中发挥作用,提高生物处理的效率,节约大量的人力,简化操作程序。
3.2 利用生物技术实施资源化战略
采用生物技术方法建立无害化生产工艺过程,实现废水循环利用,同时将部分无毒有机污染物转化为副产品,开发利用废物生产甲烷,氢气和燃料乙醇的多层次生物技术,增加由生物发酵处理有机废物的资源化工程的种类和产品,充分实现废物资源化。
3.3 建立各种生物监测手段
在环境中低浓度污染和沉积物中的污染物的研究方面,除继续应用指示种、耐污种、敏感种以外,还应利用各种形态、生理、生化、遗传的异常改变和群落多样性指数,建立各种生物监测手段,其中生物传感器技术具有广阔的应用前景。
3.4 利用微生物进行生态环境修复
一些生态工程,如污水稳定处理、土地处理、固体废弃物处理技术和方法在环境污染处理方面起到很重要的作用。 近年来人们更加重视土地、湿地、湖泊、河流的生态修复与重建工作,并发展用于环境修复的多种微生物制剂。 这方面的研究方向主要是对环境污染具有抗性的生物种类的筛选和培养。
另外,一些新的应用领域也引起了注意［8］，如超级工程菌的构建,从环境中分离筛选出的菌种，其降解污染物的酶活性水平有限，需要对这些菌株进行遗传学改造。因此使近期的研究热点从一般的筛选工作转入到降解代谢途径、降解酶系组成以及其遗传控制机制上来。在此基础上就可能实现用质粒
转移、分子育种和基因重组技术构建有特殊功能的超级工程菌。人工构建的能够生物降解污染物的基因工程菌，具有生长繁殖迅速，絮凝性能好和对难生物降解污染物的较高降解活性。
4 结束语
随着微生物降解污染物巨大潜能的挖掘和动力学特性的解明，环境生物技术必将在污染防治和环境生态建设中发挥更大的作用。我国是一个污染严重的国家,要建立一个有利于现代生物技术在环保中应用的良好环境,规划、法规和资金投入是必不可少的,鼓励和资助环境生物技术的研究和创新,政府、工业部门与学术团体应相互配合。 其中解决环境生物技术的安全问题已经成为推动技术发展的关键因素,应充分利用我国的资源优势,借鉴国外的先进技术和先进经验,根据我国的国情有重点地加强环境生物技术的研究与开发。
摘要： 本文以南通职业大学生物技术及应用专业为例，分析了高职生物技术及应用专业顶岗实习现状、存在问题及其影响因素，并从政府、学校、企业、学生四个层面初步提出了提高高职生物技术及应用专业顶岗实习质量的对策。
关键词： 高职 生物技术及应用 顶岗实习
0引言
顶岗实习是高职院校有效推进工学结合、校企合作人才培养模式的关键环节。高职院校人才培养质量的重要标志是学生能够顺利完成顶岗实习，最终走向工作岗位实现就业。
1高职生物技术及应用专业顶岗实习现状
目前国内还没有专门针对高职生物技术及应用专业顶岗实习的运行机制，已有的工科或文科类顶岗实习模式也很难适应该专业“工文兼容”的顶岗实习特色。
2高职生物技术及应用专业顶岗实习存在问题
2.1 实习单位难找在我国，生物技术产业是近几年发展起来的一个新兴行业，虽然企业数量众多，但经营项目和科技含量差距较大，与高新科技的生物技术产业相比较，一些以经营土特产或保健品为业务的公司亦冠名为生物技术公司，因此，真正符合高职生物技术及应用专业职业岗位群的顶岗实习单位数量相当有限。
2.2 实习岗位单一目前，我国生物技术产业需要大批既熟悉生物科技知识，又熟悉产业化诸多环节的复合型“双料人才”。因此，高职生物技术及应用专业的顶岗实习应是面向生物技术产业的职业岗位群，而不是某一单独岗位。然而，企业为了保证正常运转和追求利润最大化，不可能让大批量的学生在企业内部的各个岗位进行交叉顶岗实习，很多情况是安排实习学生长期做一个岗位，很少有轮岗的机会，企业更多关注的是能否给企业带来效益，至少不能产生亏损。
2.3 课程体系对学生参加顶岗实习的针对性不强据调查，目前很多高职院校的生物技术及应用专业更多地沿袭了学历教育的课程体系，没有以行业需要为主线构建与学生顶岗实习相对应的模块化课程体系，学非所用的情况比较明显。学生所学知识和技能在顶岗实习过程中根本不能适应日新月异生物技术产业发展的需要。
3高职生物技术及应用专业顶岗实习影响因素
3.1政府政策层面近年来，国家虽然出台了《关于大力发展职业教育的决定》、《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》等相关政策性文件，但是多数地方政府并未在法律允许范围内制订具体实施条例，对顶岗实习过程中学生、企业双方的权利和义务缺少必要的监督和利益保护。
3.2 学校层面就学校层面而言，与理论课的学习和校内职业培训相比，高职生物技术及应用专业顶岗实习问题产生的主要原因是学校对学生顶岗实习资金和专业教师的投入严重不足。以南通职业大学生物技术及应用专业为例，学生顶岗实习与毕业论文环节同步进行。期间，毕业论文指导教师除指导学生的毕业论文外，还要负责学生顶岗实习的日常指导及管理工作，工作量大、责任重，然而，每位老师指导每个学生顶岗实习与毕业论文（设计）的劳动报酬是每生补偿6～10个课时，报酬远远低于在校内讲授专业课和校内进行职业培训，顶岗实习资金的投入不足严重挫伤了指导教师的积极性。
3.3 企业层面生物技术产业是我国近几年发展起来的一个新兴行业，大多数企业规模发展不大，效益不高，与学校间存在着局部意识与全局意识，眼前利益与长远利益的矛盾，许多企业与学校都缺乏成熟的合作教育理念。
3.4 学生层面学生在校学习期间，虽然掌握了一定的生物技术专业理论知识，但是对于生物技术的相关操作技能及其在生产中的应用还仅仅停留在书本上，因此在顶岗实习时对于自己可以从事和能够胜任的工作十分迷茫，缺乏自信，部分学生实习过程中出现些许波折，就频繁要求换岗调岗，拒绝正常的工作任务甚至要求中断实习，给用人单位造成不良印象，严重地影响了学校与企业的合作关系。
4高职生物技术及应用专业顶岗实习对策
4.1 立法鼓励企业接纳实习生针对企业对顶岗实习不欢迎的现状，地方政府应尽快立法，把接纳学生实习作为企业的一种社会责任和义务；同时制定鼓励政策，通过经费资助、减免税收和奖励，建立有利于学生实习的统筹与管理机制。以南通职业大学为例，从2008年起，南通职业大学化学与生物工程学院与海门临江开发区管委会就“政府参与”模式下的顶岗实习过程进行了积极的探索和实践，通过政府为学校和企业搭建的沟通平台，确保了学生顶岗实习的质量。
4.2 改革学校顶岗实习运行机制首先，建立“校企双赢”运行模式，学校应该让接收学生顶岗实习的企业在合作中获利。其次，加强课程体系改革，专业课程体系一定要根据生物技术产业的特点，配合企业的实际需要，培养实用型应用人才。此外，学校还应增加顶岗实习资金的投入，提高指导教师的劳动报酬，加强“双师型”师资队伍建设，完善顶岗实习评价制度。
4.3 生物技术企业要树立长远发展战略现代生物技术企业要树立长远的发展战略，要认识到企业对学生顶岗实习的投资也是生产性投资，要把职业教育的育人功能融入到企业的价值链中，在创造经济效益的同时，主动承担为社会培养高技能应用型人才的责任，积极主动地给学生提供实习机会，不要把学生当作廉价劳动力，要尊重学生的劳动，对实习生实行人性化管理，确保顶岗实习的质量。
4.4 学生要认真对待顶岗实习实践机会学生只有在顶岗实习实践时把自己当作实习单位的员工，认真对待顶岗实习实践的机会，全身心地进入工作状态，才能真正的把所学专业理论知识应用于实际的工作中。
