开设科学素养通识教育课程《生物技术史概论》构想与设计*

罗 玮 任 聪 陈鹏程 朱茂伟 尹 健

（江南大学生物工程学院 江苏无锡 214122）

开设科学素养通识教育课程《生物技术史概论》构想与设计*

罗 玮 任 聪 陈鹏程 朱茂伟 尹 健

（江南大学生物工程学院 江苏无锡 214122）

在高校中开设 “大学生创新教育”类课程能有效地培养学生的创新精神和创新能力。为此，江南大学开始了新一轮创新创业课程建设项目，围绕该项目和基于“两种课堂”培养模式的大学生创新创业教育体系构建与实践教改课题，本课题组基于多年的教学和科研实践，拟开设科学素养通识教育课程《生物技术史概论》，对课程性质、教学大纲和教学内容、课程考核进行了论述，同时对该课程的开设也做了几点思考。

大学生创新教育 科学素养 通识教育课程 生物技术史概论

科学技术的进步和市场经济的快速发展，对高校人才的培养模式提出了新的要求，创新和创业型人才培养模式成为当前高校努力确定的和追求的目标。创新教育即以培养创造性人才为目标的教育，即培养具有创新意识、创新人格、创新能力的人才。因此，在大学设置以培养创新型人才为主要目的的创新学课程是非常必要的。在创新人才培养过程中，创新意识和人格的培养、创新精神的塑造尤其重要，这是决定一个人是否具有创新行为的内在动力源。江南大学生物工程学院因生物工程和生物技术，尤其是发酵工程在业内享有盛誉。然而，伴随着生物科学技术领域的日新月异，生物工程学科发展和课程建设却显得有点落后。2015年底，教育部下发通知要求所有高校要大力培育和建设创新和创业型课程，为培养创新和创业型人才奠定良好基础。[1]

尽管关于生物技术的教材非常多，如环境生物技术、制药生物技术，生物技术与工程导论等等，但是关于生物技术的发展史和科学精神培养的教材在国内尚是空白，这显然不利于生命科学领域创新意识和科学精神的引领和塑造。在这种情况下，本课题组通过开设通识教育课程《生物技术史概论》，来启发大学生的科学意识。

一、课程的性质、目的

本课程为面向生命科学及相 关专业三年级学生的通识教育课程。大三学生通过基础专业课学习已经对生命科学基本理论具有一定的了解，三年级时通过学科前沿进展可以了解到当今生物技术的前沿技术与应用趋势，然而目前开设的课程中缺少对生物技术史进行介绍的课程，我们在传播科学知识的同时常缺少对科学创造发明历史进行必要的审视。因此本课程的开设可以与前沿学科进展课程互为补充，本课程将通过讲述生物技术发展的历史，培养学生更好地利用已有知识认识生物技术的发展动态，同时树立真正的科学精神，提升相关专业学生的社会责任感。[2]

本课程将讲解生物技术在医药、农业、食品和工业等多方面应用技术的发展历史，通过本课程的学习，学生应该掌握现代生物技术的发展历程，认识重要生物技术的发明过程，理解当今生物技术的应用特点以及发展趋势。本课程着重培养学生利用历史唯物辩证法的思想分析当今生物技术领域存在的问 题，努力提高学生的科学人文综合素养。[3]

二、课程大纲和教学内容

本课程分为八个章节，按照生物技术的门类和发展史进 行讲解。第一章为现代生物技术发展史概论，其教学基本要求为掌握现代生物技术的主要研究内容和发展历史，了解主要代表性人物的贡献。包含的教学内容有：微生物、植物与动物的遗传育种技术的变迁历史，蛋白（酶）制剂的发展，现代发酵工业的发展历史，现代生物技术在医疗诊断和治疗中的发展历史，生物能源技术发展历史，最后讲述现代生物技术中应用的高精尖仪器与装备。通过1-2个例子说明学习现代生物技术史的重要性和必要性。第二章介绍基因工程、代谢工程与合成生物学发展史。教学基本要求为熟练掌握基因工程、代谢工程和合成生物学的发展历史，掌握该三大研究领域代表性人物的主要贡献。教学内容 包括：讲述基因工程、代谢工程和合成生物学的发展历程，包括讲述DNA重组技术的发展历史、重要代表人物，代谢工程的发展过程，合成生物学的兴起与 发展趋势。第三章介绍植物细胞与动物细胞工程发展史。教学基本要求为了解植物细胞和动物细胞工程在农业、食品和医药卫生领域的发展历史和应用前景。教学内容涵盖植物组织培养和体细胞杂交技术的发展历史及其在农业、食品行业的应用，动物组织培养、单克隆抗体技术在医药行业的发展历史与现阶段的研发趋势。第四章讲授蛋白质与酶工程技术发展史。设置的教学基本要求为掌握重要食品添加酶、日化用酶的历史发展过程，理解技术进步对食品安全、食品营养以及日化领域的影响。教学内容为蛋白质和酶工程的发展历史，重要食品和日化用酶的产品研发历史，计算机辅助设计在蛋白质和酶工程发展 中的重要作用。第五章讲授现代发酵工业发展史，设定的教学基本要求为掌握现代发酵工业重要组成部分，包括乙醇发酵、丙酮丁醇梭菌发酵和氨基酸发酵的发展历史；了解传统发酵向现代发酵的升级过程。教学内容为乙醇发酵、丙酮丁醇梭菌发酵和氨基酸发酵的发展历史；中国传统发酵向现代发酵的升级过程，包括酿酒、制醋和酱油酿造等。第六章介绍生物技术药物、基因诊断和生物治疗的发展历程。教学基本要求为掌握生物技术药物和基因诊断方法的发展历史和研发方向，了解生物治疗的发展历程。教学内容包括概 述主要生物技术药物和生物治疗方法的研发历史，包括细胞治疗与非细胞治疗。以案例方式重点讲解基因诊断和CRISPR基因编辑技术在现代医疗诊断与生物治疗领域的发 展和应用前景。第八章介绍生物能源技术发展史。教学基本要求为了解生物能源技术的发展历史，理解目前生物技术存在的瓶颈。教学内容为沼气工程在国内外应用的发展历史，生物乙醇和生物柴油的应用历史，生物能源技术的发展方向。第八章介绍生物技术尖端仪器与装备发展历程。教学基本要求为掌握生物技术中重要仪器与装备的研发历史，理解科学仪器的进步对生物技术的促进作用。教学内容包括PCR仪、发酵罐、基因芯片技术仪器、测序技术仪器的产生与发展过程。[4]

三、课程考核方式

该课程为考查课，考查方式为小论文写作，平时成绩40%，小论文成绩60%。平时成绩包括考勤、课堂提问和项目分组讨论。小论文指课程结束后针对课程内容相关撰写5000字以上技术发展历史研究报告，强调论文原创性，30%以上重复的论文判定为不及格。

四、学时分配表

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讨论时数植物细胞与动物细胞工程发展史2 1 1教学内容讲课时数实验时数实践学时上机时数自学时数习题课蛋白质与酶工程技术发展史2 1 1现代发酵工业发展史2 1 1生物技术药物、基因诊断和生物治疗的发展历程2 1 1生物能源技术发展史2 1 1生物技术尖端仪器与装备发展历程2 1 1总 计32

五、几点思考

在本课程教学过程中，教师要以学生为中心，应用“案例教学法”“头脑风暴法”“启发式教学法”等多种教学方法，使学生积极参与到教学中来。在讲授生物技术的发展历程时，教师要搜集大量的案例、故事、典故等，使课堂教学生动活泼、寓教于乐，同时让学生认识到任何一项生物科学和技术的进步都离不开人的作用，这都是来源于科学工作者的创新精神和创新能力。

同时，可将课堂教学与第二课堂、学生兴趣小组、学生科研创新计划、实践实训等活动有机结合，形成课程的立体化教学。将创新精神和实践有机结合，充分利用学校的现有资源，包括国家重点实验室研究中心、国家工程实验室发酵中试车间、教育部重点实验室分析测试平台，以及校外合作企业如无锡药明康德制药有限公司、马山生命科技园等资源，形成理论和实践互动的良好局面。

构建创新教育课程群，将本课程纳入到课程群中供全校生命科学相关专业学生选修，作为“创新学分”纳入到全校学分库中。将“创新学分”纳入到学籍管理中本身也是一种创新，是一种强制性的措施，每个学员在校期间必须修完规定创新学分方予毕业。[5]

[1] 张昊民, 杜蕾, 马君. 基于提高学生综合素养的创业教育实践研究—以上海理工大学为例[J]. 创新与创业教育, 2012, (1):38-42.

[2] 乌力吉. 我国高等院校创造学课程设置必要性探析[J]. 内蒙古农业大学学报(社会科学版), 2008, 10(2):215-216.

[3] 肖阳, 冯玲. 高校本科专业精品课程建设与教学创新的思考[J]. 中山大学学报论, 2004, (2):327-329.

[4] 吴大畅，姜涛，张翠丽，邹向阳，孙明忠，臧师竹，辛毅.生物技术专业生命科学自主实验课程的教学研究与实践[J]. 中国医药导报, 2014, 1(32):130-133.

[5] 张伟，郝强，张存，薛晓畅，李维娜，张英起. 自探共研的教学模式在《生物技术概论》本科教学中的应用[J]. 生物技术通讯, 2015, 26(2):252-254.

表3 周围人对毕业生的影响调查结果

江南大学本科教育教学改革研究项目（JG2015001）