安徽大學(xué)生物分離工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)探索

胡玲++王亞

摘 要 分析安徽大學(xué)生物分離工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)狀，從教學(xué)團(tuán)隊(duì)構(gòu)建、實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置、儀器設(shè)備配置等方面，對生物分離工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)進(jìn)行探索，實(shí)現(xiàn)充分利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有資源，合理安排實(shí)驗(yàn)課程，推動安徽大學(xué)生物分離工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，取得較為理想的成效。

關(guān)鍵詞 生物分離工程；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；專業(yè)實(shí)驗(yàn)室

中圖分類號：G482 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2017）10-0017-02

Exploration on Construction of Bio-separation Engineering Pro-

fessional Laboratory in Anhui University//HU Ling， WANG Ya

Abstract This paper discussed the idea of Bio-separation Enginee-ring Professional Laboratory（BEPL） construction from the following

aspects： characteristics and the present situation of BEPL in Anhui

University， laboratory equipment allocation，building the suitable lab

staff， perfecting the management system of BEPL， to enhance the laboratory operating efficiency， to arrange reasonable experimental process， to promote the construction of BEPL in Anhui University， and

achieved satisfactory results.

Key words bio-separation engineering； experimental teaching； pro-fessional laboratory

1 前言

由于現(xiàn)代生物技術(shù)在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的作用越來越明顯，生物工程專業(yè)被國務(wù)院學(xué)位辦列入一級學(xué)科目錄。生物分離工程（Bio-separation Engineering）是生物工程的重要組成部分[1]。作為生物工程專業(yè)的必修基礎(chǔ)課程之一，生物分離工程實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)與傳統(tǒng)的化工分離操作不同，其在上游生物技術(shù)的基礎(chǔ)上，從濃度低、成分復(fù)雜、物料不穩(wěn)定的原料開始操作，整個生物分離過程包括材料前處理、固液分離、初步純化、高度精制四大操作單元[2]。

生物分離工程是一門實(shí)驗(yàn)性學(xué)科，是整個教學(xué)計(jì)劃中最重要的部分之一。實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的是培養(yǎng)高質(zhì)量生物工程人才，對于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力與創(chuàng)新精神，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，具有非常重要的作用，使學(xué)生快速理解和掌握生物分離工程的訣竅。為了提高學(xué)生的綜合性以及創(chuàng)新能力，必須根據(jù)現(xiàn)代生物工程的特點(diǎn)建立生物分離工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，通過加強(qiáng)建設(shè)生物分離工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，可以促進(jìn)安徽大學(xué)生物工程學(xué)科實(shí)踐教學(xué)水平的全面提高[3-5]。

2 安徽大學(xué)生物分離工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)狀

生物工程專業(yè)為安徽大學(xué)近年來新設(shè)立的本科專業(yè)之一，堅(jiān)持了高起點(diǎn)、高標(biāo)準(zhǔn)、高要求的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，擁有一批國內(nèi)外生物工程專業(yè)技術(shù)人才和先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。生物分離工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室主要為生物工程本科專業(yè)提供實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)，同時承擔(dān)安徽大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院相關(guān)專業(yè)研究生培養(yǎng)和部分專業(yè)教師的科學(xué)研究工作，總面積約400平方米，目前有專職實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師2名、實(shí)驗(yàn)員1名，具有制備型高效液相色譜儀、超臨界二氧化碳萃取儀、閃式提取儀等大型實(shí)驗(yàn)設(shè)備60多臺（總值約200萬元）。

目前，受制于實(shí)驗(yàn)室管理方式、人員的制約以及相關(guān)經(jīng)費(fèi)來源不足等問題，生物分離工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的使用和更新基本處于起步階段。另外由于沒有足夠的平臺運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，造成設(shè)備利用率低。安徽大學(xué)生物分離工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)是一項(xiàng)全新的工程建設(shè)，必須根據(jù)辦學(xué)理念、師資條件和實(shí)驗(yàn)安排等，制定相應(yīng)的目標(biāo)建設(shè)，采取合理的建設(shè)策略。安徽大學(xué)生物分離工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)仍處于初步學(xué)習(xí)和探索階段。

3 安徽大學(xué)生物分離工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)思路

建立多層次合理配置的生物分離工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì) 在勞動分工越來越細(xì)的現(xiàn)代社會，建立多層次、匹配性的專業(yè)團(tuán)隊(duì)是項(xiàng)目建設(shè)的基礎(chǔ)。生物分離工程把生命科學(xué)和工程設(shè)計(jì)學(xué)結(jié)合，實(shí)驗(yàn)步驟多、學(xué)科交叉性明顯、實(shí)際應(yīng)用性強(qiáng)，牽涉生物、化學(xué)、藥學(xué)、工程學(xué)等各個科學(xué)領(lǐng)域。建立一支具有創(chuàng)新、求實(shí)和奉獻(xiàn)精神的多學(xué)科組合教學(xué)團(tuán)隊(duì)，是保證生物分離工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科學(xué)研究順利進(jìn)行的基礎(chǔ)，也是實(shí)驗(yàn)室設(shè)備有效運(yùn)轉(zhuǎn)的強(qiáng)有力保障[6]。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為主，必須要重視實(shí)驗(yàn)教師的年齡、職稱結(jié)構(gòu)合理搭配，積極鼓勵有經(jīng)驗(yàn)的教師傳幫帶年輕教師，促進(jìn)整個隊(duì)伍的整體教學(xué)水平快速提高，構(gòu)建一支多層次、合理匹配的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。

在實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)建設(shè)的同時，建議實(shí)驗(yàn)教師走出去，并請進(jìn)來一些專業(yè)技術(shù)人員兼職授課。組織教師到工廠調(diào)研，聘請相關(guān)企業(yè)高水平技工給教師培訓(xùn)，使教師充分了解最新的生產(chǎn)設(shè)備及工藝、工廠設(shè)計(jì)等，積極鼓勵教師承擔(dān)企業(yè)橫向開發(fā)項(xiàng)目或與企業(yè)聯(lián)合承擔(dān)國家科技項(xiàng)目，幫助企業(yè)解決生產(chǎn)中存在的實(shí)際問題。

另一方面，從企業(yè)聘請高水平技術(shù)人員作為兼職教師，指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)。此類技術(shù)人員對工藝路線和生產(chǎn)設(shè)備比較熟悉，可以對針對性較強(qiáng)內(nèi)容進(jìn)行指導(dǎo)，解決了科研與生產(chǎn)相結(jié)合的問題，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。

按照產(chǎn)業(yè)化、工程化思路設(shè)置生物分離專業(yè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 教學(xué)內(nèi)容和課程體系是專業(yè)人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)之一，適當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，可以在很大程度上提高學(xué)習(xí)效率。特別是對工程類專業(yè)，設(shè)置具有前沿性和實(shí)踐應(yīng)用性的課程內(nèi)容，更容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，有利于拓寬學(xué)生的知識面，加深對學(xué)科前沿的了解。endprint

生物分離工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程主要學(xué)習(xí)各種生物活性物質(zhì)的分離、純化和精制技術(shù)，對于學(xué)生分析和解決實(shí)際生產(chǎn)問題能力、樹立工程性概念的培養(yǎng)具有十分重要的作用。如何在有限時間內(nèi)使學(xué)生既能掌握生物分離工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能，又適應(yīng)變化多端的工程化技術(shù)？基于安徽大學(xué)生物分離工程專業(yè)培養(yǎng)方案的教學(xué)計(jì)劃，堅(jiān)持“抓基礎(chǔ)，重前沿”的教學(xué)理念，不斷對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，主要體現(xiàn)在以下兩個方面。

1）擴(kuò)展基礎(chǔ)生物分離工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，增強(qiáng)綜合性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，力爭實(shí)現(xiàn)多糖、蛋白、核酸、脂肪、礦物質(zhì)、生物堿、皂苷等每一大類生物分子的分離過程都得到充分實(shí)踐。

2）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中引入開放性課題，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、思維和技能。如將合作企業(yè)的石斛堿分離純化課題引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，該實(shí)驗(yàn)沒有成熟方案，要求學(xué)生必須通過大量閱讀參考文獻(xiàn)，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。學(xué)生完成整個實(shí)驗(yàn)需要自行查閱資料、制訂實(shí)驗(yàn)方案及選擇新型實(shí)驗(yàn)技術(shù)，從而提高學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。

爭取對學(xué)生做到“既贈魚，更授漁”，在幫他們打好基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能的基礎(chǔ)后，更要幫助他們掌握更先進(jìn)、更復(fù)雜的工程型生產(chǎn)過程。在學(xué)生完成本課程學(xué)習(xí)后，他們對地方生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向有了一定的了解，對產(chǎn)品生產(chǎn)熟練掌握，不陌生，達(dá)到學(xué)以致用。

2016年，安徽大學(xué)生物分離工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課課程設(shè)置如下：

實(shí)驗(yàn)一：金釵石斛中石斛多糖、石斛堿綜合分離工藝試驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)二：超臨界流體萃取技術(shù)提取牡丹籽精油

實(shí)驗(yàn)三：牡丹皮中芍藥苷、丹皮多糖、丹皮酚綜合制備工藝

實(shí)驗(yàn)四：香菇中呈香物質(zhì)的生物分離與鑒定

實(shí)驗(yàn)五：人源化重組表皮生長因子的發(fā)酵、分離制備工藝

實(shí)驗(yàn)六：茶葉中茶多酚類物質(zhì)分離與純化

實(shí)驗(yàn)七：人參莖葉中三萜皂苷類物質(zhì)分離試驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)八：豬脾臟中活性胰蛋白酶的提取、分離、純化工藝

實(shí)驗(yàn)九：虎杖中白藜蘆醇的生物轉(zhuǎn)化與純化工藝

實(shí)驗(yàn)十：大腸桿菌中線粒體DNA、RNA的分離制備

每年的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置一定的動態(tài)變化 隨著現(xiàn)代生物分離技術(shù)的不斷更新，每年都會產(chǎn)生一些新穎性、前沿性的實(shí)驗(yàn)課題。為了使學(xué)生能夠緊跟生物分離技術(shù)的發(fā)展，必須不斷地對實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容進(jìn)行更新，以體現(xiàn)創(chuàng)新性。

實(shí)驗(yàn)設(shè)備的系統(tǒng)性和匹配性規(guī)劃 隨著社會經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)出現(xiàn)新的發(fā)展趨勢，實(shí)驗(yàn)設(shè)備的合理配置是高校專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的基石。逐步拋棄專業(yè)實(shí)驗(yàn)室、專業(yè)設(shè)備專用的理念，增加一些綜合性、集成性的設(shè)備，提高設(shè)備之間的系統(tǒng)匹配性，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的綜合利用和合理配置。另外，在實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)不足的情況下，跟企業(yè)共建專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，借助企業(yè)的先進(jìn)設(shè)備完成生物分離工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，同時可以幫助企業(yè)完成一些科研驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。

4 結(jié)束語

通過不斷探索，認(rèn)識到生物分離工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)具有十分重要的教學(xué)改革價值，符合在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中提高綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)比例的大趨勢。生物分離工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程對培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、分析和解決問題的能力，以及實(shí)踐和創(chuàng)新意識有著不可替代的作用。

隨著生物分離工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程不斷完善，對實(shí)驗(yàn)教師的專業(yè)素養(yǎng)和教學(xué)技能提出更高的要求，也需要實(shí)驗(yàn)設(shè)備之間的合理配置。建設(shè)生物分離工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室是一項(xiàng)持續(xù)且復(fù)雜的系統(tǒng)工程，要不斷對其進(jìn)行探索研究，把生物分離工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成為培養(yǎng)學(xué)生各方面能力和服務(wù)于應(yīng)用性科研活動的基地，為國家培養(yǎng)更多的具有創(chuàng)新精神的生物分離工程專業(yè)實(shí)踐型人才。

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