時間：2022-10-31 21:11:18
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構建了以實驗教學和課程設計為基礎，實習和實訓為核心，社會實踐和科研創新活動相結合的實踐教學新體系．理工并重，產、學、研有機結合，全面提高學生的創新能力和實踐應用能力．
1.1改革實驗課程體系，構建新的實驗教學方式受重理論、輕實踐傳統教學思想影響，實驗教學以教師為主導，學生沒有真正融入教學過程．對此，建立了以學生為主體的實驗教學方式，采用啟發式和引導式教學，培養學生問題意識，形成積極的思維方式，促使學生有目的、自主地進行實驗操作，在實踐中尋找解決問題的方法，提高實驗技能．將多媒體引入實驗教學，使整個教學過程更加直觀、具體．1.1.1加大綜合性、設計性實驗比例傳統實驗教學中以簡單的驗證性實驗為主，內容分散、陳舊．綜合性、設計性實驗開出率低，不利于學生綜合能力的提高．為此，加大涉及多學科、多因素的綜合性實驗，以及由學生自行設計實驗方案的設計性實驗，減少驗證性實驗，促進學生知識、能力和素質的全面提高．如生物工程專業設置的“DNA的重組、轉化及篩選”綜合性實驗，全面綜合了從目的基因獲得、重組、轉化及篩選的整個DNA重組技術的原理和操作．此外，開設的生物技術大實驗，綜合了天然藥化、生化工程等實驗課程，解決了專業實驗課程內容重復、銜接不當等問題．設計性實驗是對綜合性實驗的進一步提升，強調自主性，為學生提供了更大的發揮空間．為進一步提高實驗綜合性，實施了模塊化實驗教學．結合生物工程產業發展趨勢，整合多門實驗課，將實驗分為三大模塊：以產品的提取、分離為主的生化工程模塊，以微生物發酵為主的發酵工藝模塊及以DNA重組及表達為主的基因工程模塊．減少了實驗門數，強化知識的銜接和融合，全面促進了學生綜合能力的提高．1.1.2構建多層次、立體化的開放性實驗教學改革傳統的實驗教學方式，構建開放性實驗教學模式是提高學生實踐動手能力和綜合應用知識能力的重要途徑．開放性實驗教學是以能力培養為核心，以學生為主體，變被動學習為主動學習，提高學生綜合素質的一種教學體系．其教學模式包括時間開放和空間開放（實驗室場所，資源開放），也包含開放式的實驗教學方式．實行分層次開放性實驗教學，將實驗內容分為基礎型、提高型和研究創新型，循序漸進地提高學生全面素質．
1.2加強實踐教學，加大實訓、實習基地建設
生物工程專業是為實際生產服務，其特點是實踐應用性強．實驗室教學具有其局限性，它與實際生產存在較大距離．因此，培養工程實踐人才，應加強實踐教學環節，建設良好的實習和實訓基地．以社會和市場需求為導向，以專業技能訓練為主要目標，構建了面向生產實際的，集技能實訓、工藝設計、產品研發于一體的任務驅動式綜合化實踐教學體系．為解決實踐教學基地不足的問題，與多家企業、工廠建立合作關系，成立多個校外實踐基地．校企合作是使學生接觸生產實際的有效途徑，克服了傳統辦學模式中人才培養與社會需要相脫節的現象．學生通過深入生產一線，熟練大型設備操作，掌握基本生產流程，增強了工程意識，提高了實踐應用能力和創新能力．因此，應進一步實行校企聯合，通過結合企業最新研究及發展方向，確定專業技術課程和技能實訓模塊，使教學更具實踐性，培養學生理論知識轉化為實際生產力的意識和能力．此外，校企共建技術中心共同研究開發課題，加速了科技成果的產業化，促進了學校與企業共同發展，推動了區域經濟建設．
1.3實行雙師型教學
建立“雙師型”師資隊伍．聘請企業高級技術人才作為兼職教師，激勵教師到企業學習，建立高素質的教學師資隊伍．使學生了解企業運行機制，鞏固理論知識，提高工程素質．
2將科研引入教學，培養學生創新能力
科研帶動了生物工程行業的發展，沒有科研就沒有創新．培養學生創新能力的關鍵是使學生掌握科學研究的思想和方法．教不研則枯，科研融入教學，有利于及時地將新技術、新知識注入實驗教學，培養學生積極主動的探索精神，激發創新思維．
2.1引入科研課題
將教師的科研課題引入實驗課或畢業論文的選題中．教師給定實驗的目的與要求，由學生根據實際條件，查閱文獻并制定實驗方案，由指導教師核定后實施．
2.2建立創新實驗室，設立專項科研基金
建立本科創新實驗室，為學生的研究設想提供理想的平臺，充分調動了學生的自主性，培養學生的創新思維．通過設置大學生創新項目基金，為創新實驗提供經費支持．該項目由學生自主申請、組織開展課題研究．對于結題及取得良好成果的采取記學分、獎勵等措施，激發學生積極性．這種探索性科學研究，培養了學生分析與綜合、抽象概括、歸納演繹等科學的思維方法，提高了學生創新能力，已有一些成果在高水平的科學雜志上發表．
2.3實行大學生導師制
從低年級開始，由學生根據自己的興趣，選擇導師及研究方向．通過加入教師的課題，在導師指導下開展實驗研究，培養學生的科學精神和科學素養．導師制為學生提供寶貴的智力資源，學生可以自由地與高層次的科研人員進行學習交流，實現了因材施教，有利于學生積極性的提高及個性發揮．科研訓練環節作為高層次實驗教學環節，是實現培養創新型人才目標與定位不可缺少的途徑．由科研一線教師擔任指導老師，對學生進行科研訓練，提高學生的科研能力，是創新型人才培養的一個特色．
2.4開放科研實驗室
高校科研實驗室是高校科學研究、學術交流和產品研發的重要場所，是科研成果和創新思想的重要產地．為充分利用科研實驗室的資源優勢，對其實施開放，將科研實驗室融入本科教學，構建科研與教學有機結合的創新人才培養模式．資源生物重點實驗室開放以來，激發了學生創新能力，提高了學生操作技能，使學生形成了良好的科研素質．此外，深化教學管理制度的改革，優化教學過程控制，是提高教學效果的保障．為此，建立了以能力考核為核心，多元化的、全面的考核評價體系．加強過程考核，使學生注重平時的學習和實驗操作．把學生的發展情況作為衡量教學成果的主要標準、突出創新和應用能力的評價，全面考核學生的綜合素質．
3結語
除了授課過程中“與時倶進”地講授最新的研究進展和科技前沿知識外，我們在教學實踐中根據本課程的教學內容和教學特點，設置或鼓勵學生自己尋找與教學目標和教學要求相適應的、注重理論研究和解釋實際的課程論文題目，引導學生嘗試探索某個知識點的歷史起因、研究現狀和前景展望，激發其學習興趣和求知欲望，取得了較好的教學效果。
一、設置課程論文及答辯的重要性
通過調查，選擇生物工程基礎課程的學生來自各個專業，知識面背景不同，有不少學生從未接觸過相關領域的課程，許多是懷著好奇心理來上這門課的，還有的學生只是單純地來混混學分，被動來聽課的。在這種情況下，教師必須要抓住學生的學習興趣和求知欲望，否則課堂氣氛不好，學習風氣不理想，會導致教學效果不佳。因此，必需摒棄傳統的教師講、學生聽的缺乏互動的教學模式，因為這種模式無助于學生獨立思考和動手的素質及其能力的形成。
設置課程論文及答辯進行教學或者考核，能夠成為培養學生獨立思考判斷能力跨出的第一步，也是重要的一步。重要的是培養學生思考和判斷的能力，所以考核學生的成績主要看學生是否能獨立查閱文獻、認真思考，并且言之成理地寫出來，結論即使稍有偏頗也是允許的。同時，學生只有具備獨立的思考判斷能力和獲取知識的能力，才能在終身教育過程中面對日新月異的世界，不斷實現知識的更新，實現從學會知識到學會學習的飛躍。
二、課程論文及答辯的實施方式
(一)課程論文選題
選題是開展研究的第一步，直接決定著課程論文的質量和結果。因此，我們在教學過程中，注意理論聯系實際，有意識地介紹本課程相關研究領域的熱點問題和前沿研究動態，啟發學生對問題的思考，培養研究性學習方法。學生根據自己的思考和興趣，將自己的選題范圍報上來，經過篩選和課堂討論，確定最終的課程論文選題和目標。通過這種方式，學生會感到自己受到了重視，并且會將課堂所學理論知識和自己的生活實踐與思考心得結合起來，滿懷信心和熱情地投入到選題后的研究中去。
(二)查閱文獻
教師要讓學生明白“不查文獻不做學問”的重要性，要求學生廣泛地閱讀相關書目查找各種資料，并進行仔細地分析、辨別，使知識和能力趨向統一。要把某個問題講清楚，學生必須綜合運用該課程或其他課程所學過的基本理論和基礎知識。學生須熟練掌握利用圖書館、網絡資源查閱國內外某個研究問題的過去、現在和將來的本領，貼”。只有充分地了解了前人的工作，才能胸有成竹地撰寫自己的課程論文。
(三)課程論文撰寫
因為許多大學生沒有撰寫課程論文的經驗。我們在教學過程中會拿出幾篇撰寫規范的論文給學生講評，告之如何將所見所想用科技論文語言來表述，如何安排符合邏輯思維的論文結構和層次，甚至逐詞逐句地幫學生確定題目、摘要、關鍵詞、段落層次和結論的書寫，從而培養學生嚴謹的研究表達思維，鍛煉初步的論文撰寫能力。另外，教師也會將那些不規范的論文展示給學生看，結合歷史上因為論文不規范而科研失敗的實例，讓學生懂得細節的重要性，寫出比較規范的課程論文來。
(四）論文評價和交流
學生要想寫好自己的論文，必須經過課堂的討論和交流，對比差距，查找缺漏，更好地完善自己的課程論文。任課教師一定要注意導向，這對保護學生的學習熱情和端正態度很重要，因此就不應該輕易地否定某一個同學的研究工作。如果他確有缺點和不足，教師要提出改進的措施和方式，讓學生意識到錯誤的所在，對進一步的修改進有清晰的認識。同時，教師還應積極引導學生自己評自己，通過傳閱其他同學的論文，客觀評價自己，交流心得，做到知己知彼，不斷提高自己。
(五)課程論文答辯
論文答辯是課程論文的重要一環。良好的語言表達能力和溝通能力會讓學生將自己的課程論文成績展現給大家看。這要求學生精心準備材料、課件和圖片，努力在限定時間內將自己復雜枯燥的研究用簡單熱情的語言表達出來，富有感染力地激發聽眾興趣。答辯過程中，更考查學生對知識的掌握能力和認知深度，鼓勵其他學生都來當答辯委員會成員，只要與課程論文有關的問題都可以提出來，以此活躍課堂氣氛，深化理論學習。教師的點評很重要，應從論文的選題質量、論文的理論性與科學性、論文的寫作水平、論文答辯表現4個方面進行評價，做到公正和公平，又不失趣味性。
三、設置課程論文及答辯的教學效果
(一)調動了學生學習積極性
這一點最值得一提。學生充分發揮了自己的學習熱情后，在選題過程中，許多學生就會將目光投向當前研究比較熱點的胚胎干細胞、轉基因食品、克隆技術、發酵產業等。特別是2007年11月最新的諾貝爾生理或醫學獎揭曉后，學生對獲獎領域的“胚胎干細胞和哺乳動物DNA重組”內容產生了濃厚興趣，我們在教學過程中，抓住這一點，對細胞工程和胚胎干細胞工程理論進行了詳細地講述，引導學生主動查閱和搜集相關文獻資料，了解這一生物工程的前沿進展。在確定選題時，就有學生將重點放在了胚胎干細胞的倫理道德方面，建議開發其他組織代替胚胎開展干細胞研究。而在2007年11月20日日本和美國有兩個研究小組成功地將人皮膚誘導為類干細胞后，有學生喜出望外地打電話告訴我，仿佛這一研究成果是他做出來一樣，由此可見學生的積極性有多高。
(二）啟發了學生和教師今后的研究
教學相長，這一點在通過課程論文及答辯的教學嘗試中得到了體現。很多時候，任課教師由于長年的教學或科研，思路比較受局限。在做課程論文及答辯的進程中，教師因和學生一起探索了某個科研進展，從而激發了許多新的研究思路，為課程教學注入了新鮮的活力。比如，從細胞融合技術上，有學生結合自己玩網絡游戲的經歷，提出了“人獸雜交”的選題，并通過深入調研，總結了人獸雜交的歷史背景、研究意義和進展，既很吸引眼球，也對這一領域的發展趨勢和監管方面提出了許多獨到的見解，值得教師和其他學生深入思考和研究。
(三)提高學生的綜合素質
撰寫課程論文是提高學生綜合素質的有效途徑。課題選擇過程中，學生廣泛閱讀，能増強其發現和提出問題的能力；搜集信息、資料利用的過程，能提高其掌握文獻檢索的能力、計算機應用能力、社會交往的能力；解釋資料的過程能鍛煉學生的理論聯系實際、綜合分析、抽象概括的能力；撰寫論文和論文交流答辯的過程能提高學生的寫作能力、語言表達能力、歸納總結能力。學生參加了答辯后，認為自己敢于在大家面前表達自己的觀點了，這對于其將來提高演講能力、普及科學知識、參加畢業答辯都有良好的助益。
區域產業是指在某一特定區域內，生產同類商品或提供同種服務的所有企業的集合，反映的主要是產業空間布局狀況以及由此所決定的區域間橫向經濟關系。生物工程相關產業涵蓋醫藥、食品、檢驗、環保、農業等領域⑤，產業相關集群的形成對于促進地方經濟建設，保障經濟、社會、環境與人的協調發展意義重大。
1．生物工程相關產業在國民經濟中的地位“十一五”以來，國務院批準了《促進生物產業加快發展的若干政策》和《生物產業發展“十一五”規劃》，大力推進生物技術研發和創新成果產業化，生物產業產值以年均22．9％的速度增長。《國務院關于印發生物產業發展規劃的通知》提出，到2015年，生物產業增加值占國內生產總值的比重將比2010年翻一番；到2020年，把生物產業發展成為國民經濟支柱產業。《國家“十二五”科學和技術發展規劃》和《國家“十二五”生物技術發展規劃》明確提出將“研究預防和早期診斷關鍵技術，顯著提高重大疾病診斷和防治能力”作為“人口與健康”重點領域的發展思路之一；將生物制藥技術列為重大支持方向之一；將食品安全列為民生科技示范重點，食品安全檢測產業將成為新型公益類重點資助領域。
2．吉林省生物工程相關產業發展現狀“振興東北老工業基地”、“長吉圖開發開放先導區”、“長春市國家級生物產業基地”等國家和地方的政策性投入，使吉林省生物工程領域產業的發展形成了比較優勢，已擁有長春生物制品研究所、通化東寶等一批大中型生物醫藥企業集團和一大批中小型生物醫藥研發和制藥企業，以及長春迪瑞、長春匯力、長春博德等體外診斷檢測試劑和儀器生產企業。2012年，相關產業整體呈現快速、強勁的發展勢頭，全年醫藥產業實現銷售產值1550億元以上，同比增長34．7％⑥。吉林省工業發展“十二五”規劃提出，在醫藥產業方面，將吉林省建設成為國內外具有重要影響的國家生物藥基地、中藥北藥基地；在醫療儀器設備及器械方面，提升醫療器械行業發展水平，加快補齊醫藥產業發展短板，重點發展多功能激光治療設備、臨床檢驗分析儀器等醫療檢驗儀器。到2015年，全省醫藥工業總產值達到2000億元，年均增長27％⑦。
3．吉林省生物工程相關產業高層次人才相對不足目前，吉林省生物技術制藥產業發展迅速，但企業創新能力薄弱、仿制藥比重較大；高端醫學儀器設備、中端試劑和儀器一體化被國外壟斷。原因之一是企業技術力量十分薄弱，缺少足夠的優秀創新人才，造成核心技術往往依賴引進，受制于人。生物工程產業是高技術產業，通過對相關產業調研發現：（1）生物產業飛速發展導致人才數量缺口加大；（2）產業創新能力提升導致高端人才匱乏；（3）國內外同行業的發展差距導致人才流失嚴重；（4）要突破國外技術壁壘需要生物醫學與機電一體化人才；（5）高技術產業經濟發展對人才實踐能力的要求攀升。因此，吉林省生物工程相關產業創新能力的提升和持續健康發展需要大批高層次實踐創新人才。《國家中長期生物技術人才發展規劃（2010－2020年）》指出，重點培養生物產業高端創新型人才、產業鏈關鍵環節專業人才；鼓勵企業與科研機構、高校聯合建立生物技術人才培養基地；建立人才及人才團隊在企業與科研院所之間流動的暢通渠道。目前，吉林省生物工程專業碩士學位授權單位僅3所，即吉林大學、吉林農業大學、中科院東北地理與農業生態研究所。3所招生單位為吉林省生物工程產業輸送了優秀人才，但在生物、醫學、光學、機電一體化人才培養方面尚不能滿足我省生物工程相關產業發展對人才的需求。
二、長春理工大學對生物工程專業碩士學位研究生培養體系建設的探索
1．多學科交叉融合，凝練專業特色，明確人才培養目標定位長春理工大學堅持生物、醫學、光學、機電等多學科交叉融合的辦學特色，結合吉林省生物醫藥、食品安全檢測工程產業等區域產業發展規劃，形成了生物醫學光機電一體化技術的生物工程優勢學科。涵蓋三個穩定的、特色鮮明的專業方向：（1）生物醫學檢驗工程，以國產化及自主創新的生物醫學檢驗試劑與配套光電檢驗儀器一體化技術為研發目標；（2）醫藥用生物反應器與監測設備工程，側重基因重組藥物的通用載體生物反應器構建與應用技術，以及細胞工廠配套光電顯微光電監控設備的研發；（3）食品安全檢測工程，側重食品中雌激素類、毒素、農藥殘留等污染物快速檢測試劑與配套光電檢測儀器的研發。為吉林省醫藥、衛生、食品、商檢等企事業單位培養具有創新能力的應用復合型高層次人才。
2．優化課程體系，構建雙師型導師隊伍，探索三對接人才培養模式整合教學與實踐優勢，按照專業方向的不同，采用分類培養的指導思想，突出知識背景交叉與能力培養并重的特色，設置了科學合理的課程體系，包括必修課（18學分）、公選課（10學分）、方向選修課（6學分）三個模塊，模塊間遵循“夯實基礎－提高能力－強化應用”的培養規律。教學團隊由企業專家、國外學者和校內教師組成，企業專家講授實踐性較強的課程，國外專家學者主講學科前沿性講座，突出實踐與前沿的兼顧。采取集體培養與個人負責相結合的指導方式，構建雙師型導師隊伍。導師組由具有副教授以上職稱或博士學位的校內教師，和具有高級專業技術職務或具有博士學位的合作單位專家組成。形成一支結構合理、學術思想活躍、教學科研與實踐經驗豐富的教學團隊。以實際項目為主要載體，融通基礎理論教學、前沿技術和實踐教學，構建“學研用”三位一體的人才培養模式。學習方式分為全日制學習方式，學制2．5年；非全日制學習方式，學制3年。培養方式為校企（行）聯合培養，對于全日制學生，1年在校理論學習，半年行（企）業頂崗實踐，1年結合崗位實踐內容完成畢業論文；對于非全日制學生，1年在校理論學習，半年企業頂崗實踐，1．5年結合崗位實踐內容完成畢業論文。實現了人才培養與合作單位、生源層次、業界需求的對接，學校和用人單位的無縫連接。
3．建立校企聯盟，拓展實踐教學基地，全面提升人才實踐創新能力專業學位研究生培養的重點在于實踐和創新能力的培養，企業和行業參與高校專業學位研究生教育是保證專業學位研究生教育質量的重要手段⑧。因此，通過校企合作和優勢互補，建立工程實踐基地，實現研究生聯合培養，已成為提升工程碩士研究生實踐能力的重中之重。長春理工大學與相關企業在聯合攻關、學術交流、學生就業、本科生實習等方面進行合作的基礎上，建立了生物工程專業碩士培養的校企聯盟。目前，與長春生物制品所有限公司、長春迪瑞醫療科技股份有限公司等15家企事業單位簽署了實踐基地合作協議，形成了以吉林省為中心，輻射北京、上海等地的穩定的校外實踐教學基地。此外，校內建設的與該學科直接相關的實踐教學平臺有生命科學基礎實驗中心，吉林省生物檢測工程實驗室和吉林省中藥生物工程二級實驗室2個省級重點實驗室，2個學校參股的集生物醫學光機電一體化研發與生產的高新技術企業。目前，已投入建設經費3000余萬元。校內外實踐基地的建設，為學生提供了充足的實踐機會，使學生在讀期間能參與企業生產、關鍵技術攻關和新產品研發，全面提升了人才的創新實踐能力和就業競爭力。
4．“產學研”聯動，以科研合作為紐帶，保障學位論文的先進性與實用性“產學研”合作教育的本質特征是尋求高等教育自身規律與現實社會對人才需求之間矛盾的解決⑨。通過“產學研”合作教育，實現教學、科研、生產三結合，能更有效地提高辦學水平和人才培養質量，克服高等教育脫離社會實踐需要的傾向，增強其社會適應能力和生存能力⑩。自2000年以來，我校先后與中國藥品生物制品檢定所、中國食品檢驗檢疫研究院、長春生物制品所有限公司、長春百克藥業有限責任公司、長春迪瑞醫療科技股份有限公司、吉林省紫辰光電有限公司等多家企業，聯合完成了國家級、省級和橫向科研項目17項，累積科研經費達2000余萬元。以科研合作為紐帶，將科研項目立項、研發推廣過程與生物工程專業碩士培養相結合，形成了“產學研”聯動模式，增進了學校與企業間的合作交流。學生畢業論文選題結合專業方向、校企聯合攻關項目和企業實際需求，鼓勵原始創新或集成創新。學生在校內和校外導師的共同指導下，掌握了扎實的專業理論基礎和先進的實踐技術手段，具備了綜合運用科學理論和技術方法解決實際工程技術問題的能力，保障了學位論文的先進性與實用性。
TALE只在β-和γ-變形細菌中被發現，大部分已知的TALE集中分布在植物病原細菌的黃單胞菌屬Xantomonasspp.中，每個細菌中含有1至多個TALE不等()。AvrBs3和AvrBs4兩側分布反向重復序列，推測它們是基因水平轉移獲得(Bonasetal.,1993)。另外，水稻白葉枯黃單胞菌(X.oryzaepv.oryzae,Xoo)中利用AvrBs3作為探針鑒定了一系列TALE的T3SEs，如avrXa5、avrXa和avrXa10(Hopkinsetal.,1992)。其它菌屬中也發現了同源的TALE，如茄科雷爾氏菌R.solanacearum中也有TALE(RipTALs)的報道，Brg11較黃單胞菌屬中的TAL有偏好的RVDS，激活寄主含有EBE(effector-bindingelement)的基因轉錄促進致病(deLangeetal.,2013;deLangeetal.,2014)。伯克霍爾德菌屬(Burkholderiarhizoxinica)中同源效應物(bats)E5A-W45、E5AV36被報道含有T3S分泌信號，但是缺少可識別的NLSS和轉錄激活區，它們的重復區和黃單胞菌屬中的TALEs有差異(Schornacketal.,2013;Bochetal.,2014)。黃單胞菌屬(Xanthomonas)亦稱黃單胞桿菌屬，是由W.J.Dowson于1939年建立的模式病原細菌，代表種有：(1)十字花科黑腐病菌(X.campestrispv.campestris,Xcc)，維管束寄生菌，引起十字花科植物的黑腐病(blackrot)，葉緣葉脈變黑，相鄰的葉肉組織枯死，呈黃褐色“V”型壞死；(2)水稻白葉枯黃單胞菌(X.oryzaepv.oryzae,Xoo)，葉肉寄生菌，引起水稻白葉枯病(bacterialleafblight)；(3)辣椒斑點致病變種(X.campestrispv.vesicatoria,Xcv)，葉肉寄生菌，引起辣椒斑點病(bacterialspeckofpepper)。已報道的10大植物病原菌排行版上，黃單胞菌黑腐病致病變種占據3大席位(Mansfieldetal.,2012)，分別為：(1)丁香假單胞菌(Pseudomonassyringaepathovars)；(2)茄科羅爾斯通氏菌(Ralstoniasolanacearum)；(3)根癌農桿菌(Agrobac-teriumtumefaciens)；(4)黃單胞菌水稻白葉枯致病變種(Xanthomonasoryzaepv.oryzae)；(5)黃單胞菌十字花科黑腐病致病變種(Xanthomonascampestrispathovars)；(6)黃單胞菌地毯草致病變種(Xanthomonasaxonopodispathovars)；(7)解淀粉歐文氏菌(Erwiniaamylovora)；(8)苛養木桿菌(Xylellafastidiosa)；(9)馬鈴薯黑脛病菌Dickeya(dadantiiandsolani)；(10)果膠桿菌胡蘿卜軟腐病(Pectobacteriumcarotovorum)/黑脛病菌(Pecto-bacteriumatrosepticum)。
2.寄主抗性識別機制及TALE致病性
2.1寄主和病原菌相互作用
寄主和病原菌相互作用被認為是從PAMPs/M-AMPs(pathogenormicrobe-associatedmolecularpatt-erns)的識別開始的。病原菌的PAMPs/MAMPs相當保守，不同的PAMPs/MAMPs被定位在寄主細胞膜上的形態識別受體PRRs(patternrecognitionrecep-tors)特異性識別從而激活寄主的基礎防御反應，這對植物免疫致病菌或非致病菌相當重要(JonesandDa-ngl,2006)。研究比較清楚的PAMPs包括微生物的鞭毛組分Flg22、Harpins、冷休克蛋白、脂多糖、肽聚糖和延伸因子Tu(EF-Tu)等(Kunzeetal.,2004;Nürnbe-rgeretal.,2004;Zipfeletal.,2004)。PAMPs被PRRs識別觸發一個叫做PTI(PAMP-triggeredimmunity)的基礎防御反應，該基礎防御反應參與誘導MAPK信號通路、鈣通量、產生一氧化氮和活性氧分子和激活WRKY轉錄因子(Nürnbergeretal.,2004;Heetal.,2006)。PTI介導的基礎免疫有效地限制了絕大多數潛在的病原體的生長，是在大多數植物中廣泛存在的基礎防御反應(JonesandDangl,2006)。隨著寄主PTI的加強，病原細菌相應地進化出了效應物激活的寄主感病性ETS(effector-triggeredsusceptibility)，即利用T3SEs抑制寄主的PTI信號達到致病的目的(JonesandDangl,2006)。與病原細菌ETS(effector-triggeredsusceptibility)相對應地，寄主則又進化出了特異識別T3SEs的抗性(resistance)基因激活免疫反應，效應物激活的寄主免疫反應稱為ETI(effector-triggeredimmunity)(JonesandDangl,2006)。效應物作用和修改寄主蛋白或效應物自身被寄主抗性R蛋白(resistanceprotein)識別即誘導ETI，ETI是植物的第二級防御策略，通過胼胝質沉積加厚細胞壁、阻斷維管束的運輸、抗病相關蛋白的表達、氧自由基的釋放和細胞程序性死亡等。植物通過不斷進化的R基因響應植物致病菌的挑戰，提供了監測植物病原效應物的又一途徑(Chisholmetal.,2006;MaandGuttman,2008)。由于R基因的存在，ETI改變相互作用的結果從感病回到抗病。總之，病原菌和寄主互作概括起來就是三種情況：(1)微生物引發植物的PTI，植物啟動防御系統，激活抗病基因的表達，如轉錄調控因子WRKY表達激活下游抗病基因表達，微生物不能引起致病，植物表現為抗性寄主；(2)微生物引發植物的PTI，但是微生物利用Ⅲ型效應物抑制寄主的PTI引起致病，植物表現為感病寄主；(3)微生物引發植物的PTI，微生物利用Ⅲ型效應物抑制寄主的PTI，寄主進化出一系列的監守R基因抑制效應物的作用，植物表現為抗性寄主(Chisholmetal.,2006;MaandGuttman,2008)。
2.2植物富含LRR結構域蛋白
植物的抗性R蛋白因含有核酸結合區和富含亮氨酸重復區常歸為NB-LRR(nucleotidebinding-leuc-inerichrepeat)蛋白家族。這些特別的免疫蛋白介導不同的抗性蛋白-效應物蛋白識別過程和激活寄主潛在的防御反應NB-LRRs呈現多功能域結構，每個功能域依據NB-LRR信號行使不同的功能。NB-LRR的功能和相關信號的復雜度是和植物-微生物互作相對應的(Elmoreetal.,2011)。亮氨酸重復區LRRs廣泛存在于真白質中，參與蛋白-蛋白互作。一般情況下，LRR功能域包括20~29個氨基酸，其保守的11個殘基片段序列為LxxLxLxxN/cxL(x代表任意一個氨基酸,L代表纈氨酸,異亮氨酸或苯丙氨酸)(KobeandKajava,2001)。如擬南芥PRRs鞭毛識別蛋白FLS2，延伸因子識別蛋白EFR，及水稻中的R蛋白Xa21都分別包含一個胞外28LRRs、21LRRs和23LRRs的結構域(Songetal.,1995;Gómez-GómezandBoller,2000;Zipfeletal.,2006)。LRR蛋白的保守的β折疊和鄰近的松散區域是一個11個殘基的片段，其序列為LxxLxLxxN/CxL，剩下的區域可能高度不同，目前的分子模型認為20個或30個殘基長的LRR區域其核心的LxxLxL序列足以構成馬蹄形結構的蛋白質。目前，包括LRRs的蛋白至少有7個不同亞族，在許多重要的生理過程提供了形成蛋白質相互作用的一個通用的結構框架(KobeandKajava,2001)。PRRs激活的寄主免疫反應在植物和微生物的互作中發揮了重要的作用。隨著對PRRs研究的深入，值得一提的是，關于動物免疫相關的形態識別受體PRRs的發現贏得了2011年諾貝爾獎。許多植物抗性R蛋白及形態識別受體PRRs富含LRR(KobeandKajava,2001;Elmoreetal.,2011)。PRRs富含亮氨酸重復區LRRs(leucine-richrepeats)或細胞溶酶結構域(lysin-motif,LysM)。PRRs包含受體類激酶(re-ceptor-likekinases,RLKs)和受體類蛋白(receptor-likeproteins,RLPs)，通常RLKs為跨膜蛋白，包含胞質外受體域LRRs和胞質內激酶域2部分，RLPs沒有胞質內激酶域(Albrechtetal.,2012)。效應物的識別被認為是改變了NB-LRRs的構象，因而NB-LRR蛋白被釋放激活下游的免疫反應的信號(TakkenandTameling,2009)。研究表明，一些核定位的NBS-LRRs的積累和激活對于植物免疫反應是必需的，如大麥(Barley)的CC-NB-LRRMLA10、擬南芥(Arabidopsis)的TIR(toll-interleukin1recep-tor)-NB-LRRs/RRS1-R、RPS4和SNC1蛋白的累積和激活都是免疫反應所必需的(Deslandesetal.,2003;Burch-Smithetal.,2007;Wirthmuelleretal.,2007;Chengetal.,2009)。
2.3TALE與R基因識別
在植物-病原菌互作過程中，存在基因-基因的識別現象，當植物中有抗性(Resistance,R)基因與病原菌無毒(Avirulence,Avr)基因相對應識別時，植物表現出非親和互作的抗性；反之，植物-病原菌缺乏這種基因-基因識別時，寄主表現出感病癥狀。病原菌的致病性和無毒性取決于Avr蛋白的這種兩性分子(bi-functionaleffector)的特征。許多報道表明，抗性寄主利用R基因監測TALE至少有3種策略(Schornacketal.,2013)：(1)R基因編碼蛋白作為誘餌陷阱直接與TALE結合，寄主產生過敏反應，如AvrBs3與Bs3之間的識別；(2)突變TALE靶基因需要的通用轉錄因子，阻止轉錄，如水稻中含有xa5隱性基因的抗性機制(Schornacketal.,2006)；(3)突變TALE靶基因的啟動子區阻止TALE的結合；(4)監控TALE基因啟動子區模仿TALE靶基因的EBE序列，激活監控基因，啟動植物抗性。植物監控病原菌的效應物主要通過富含核苷酸結合位點的亮氨酸重復區(NBS-LRR)的蛋白來識別。然而對于TALE的識別機制較少，目前僅有關于番茄中的富含NBS-LRR的Bs4蛋白是通過該機制來識別AvrBs4。由于Bs4蛋白N端含有TIR結構域，還能識別Hax3和Hax4這類的TALE(Kayetal.,2005)。Bs4蛋白識別的具體機制還不清楚，但有研究發現，在植物體內過量表達AvrBs3也能激發Bs4蛋白依賴的過敏反應(Schornacketal.,2005)。另一個識別TALE的例子是水稻抗白葉枯病菌Xoo基因xa13，xa13編碼一個蔗糖轉運家族蛋白(SWEET)，其抗性表現在啟動子區一個小區域的多態性，導致TALEPthXo1不能與其啟動子區結合，進而影響水稻白葉枯病菌Xoo生長所需碳源(Chenetal.,2010)和銅的再分配(Yuanetal.,2010)。水稻Xa27編碼113個氨基酸的蛋白，啟動子區有TALE結合位點，賦予水稻對具有AvrXa27水稻白葉枯病菌Xoo及非維管束致病菌水稻細菌性條斑病菌Xanthomonasoryzaepv.oryzicola(Xoc)的抗性(Hummeletal.,2012)。最近有報道稱，Xoc中的TALEsTAL6和TAL11a可抑制水稻R基因Xa7對Xoo中TALEAvrXa7的識別，這是首次關于TALEs可作為植物防御反應的抑制子，而缺失C端則無抑制作用，表明TAL6和TAL11a的轉錄激活寄主基因需要抑制作用(Jietal.,2014)。另一個TALE靶標是植物轉錄因子。在Xcv85-10感染辣椒后研究依賴AvrBs3的轉錄譜時發現超過20個靶基因，命名為UPA(upregulatedbyAvrBs3)。upa20其編碼產物是一個bHLH(basichelix-loop-he-lix)家族的轉錄激活子，該轉錄激活子是AvrBs3誘導的植物細胞過度生長的關鍵調控蛋白。AvrBs3導致葉肉細胞的肥大，在感染后期階段也可能會支持細菌釋放到植物表面(Maroisetal.,2002;Kayetal.,2007)。在柑橘潰瘍病X.citri中也有類似報道，潰瘍是由幾個各異的XcTALEs誘導轉錄因子CsLOB1形成(Huetal.,2014)。Xoc中首次發現TALETal2g誘導寄主水稻中一個硫酸鹽轉運子(Cernadasetal.,2014)，硫酸鹽是否限制Xoc的生長或是其它機制仍不清楚。該研究還指出，Tal2g誘導多個寄主基因表達，但是對病原菌致病關鍵的基因只有1個直接的S基因，其它被誘導的基因可能是附帶的效應(Cer-nadasetal.,2014)。有趣的是，Xoo和Xoc中的TALEs寄主靶標沒有重合的，Xoo中多個TALEs靶標都是SWEET家族基因，而Xoc中26個TALEs沒有一個靶標是SWEET家族基因(Cernadasetal.,2014)。
3.TAL在植物抗病上的生物工程應用
鑒于以上的植物識別TALEs的機制，及TALE的生物學特性，科學家們開始設計新的植物抗性策略，從各方面擊破病原菌的攻擊，賦予植物新的抗性。TALE通過啟動子模塊識別激活R或者S基因，啟動下游基因，引起非寄主過敏反應或促進病原菌致病。啟動子的模塊易于被基因工程所利用，目的在于使植物獲得新的抗性。
3.1改造抗性R基因監控
TALEs富含亮氨酸重復區的抗性蛋白Bs4能識別多個TALEs，可以通過特異性高表達Bs4等抗性基因，增強植物的抗性。另外，研究表明體外突變抗性基因Rx的LRR區，會增強植物對效應物的識別特異性(FarnhamandBaulcombe,2006)。利用這一特性，基因工程改造Bs4基因LRR區可能增強其識別TALE的特異性和親和力。
3.2突變易感S基因的啟動子區
TALEs通過RVDs識別特定的植物靶基因啟動子區，水稻抗性基因xa13，其對水稻白葉枯病菌Xoo的抗性表現在啟動子區一個小區域的多態性，導致Xoo中TALEPthXo1不能與xa13啟動子區結合，進而影響Xoo生長所需碳源(Chenetal.,2010)。利用基因工程將不敏感的基因xa13啟動子區整合至易感S基因啟動子區，使植物獲得新抗性。這一方法在易感S基因Os11N3基因上應用成功，獲得了水稻白葉枯病菌Xoo的抗性。另一個例子是，增加一個易感S基因的等位基因，這個等位基因的啟動子區對于TALEs不敏感(Lietal.,2012)。這一方法需注意：植物中的靶基因無其它未知功能且沒有冗余的拷貝；啟動子區的改變不能影響看家基因的功能；該靶基因對病原菌的致病性至關重要，最好能抗多個TALEs(Schornacketal.,2013)。S基因的激活對于促進病原菌的致病至關重要，突變S基因的啟動子區是對大多數的TALEs比較有效的方法。
3.3增加抗性基因啟動子區
EBEs陷阱利用抗性基因xa27和Bs3的啟動子區陷阱，即用生用工程的方法體外合成一個或者多個TALEs結合的EBEs位點至監控基因的啟動子區，使得轉基因植物在病原菌感染過程中注入TALEs時，迅速識別啟動抗性反應。這一方法成功的例子是在Bs3基因上，通過在啟動子區增加2個EBEs位點，一個是辣椒斑點病致病變種X.euvesicatoria中TALEAvrBs3Δrep16的RVDs部分突變識別區EBEs位點，另一個是水稻白葉枯病菌Xoo中的TALEAvrX-a27的EBEs位點。結果表明，融合啟動子區的Bs3表達構建在煙草Nicotianabenthamiana上瞬時表達能夠增強寄主的識別能力(R觟meretal.,2009)。還有在啟動子區增加6個EBEs的成功報道，通過在Xa27基因上分別增加3個水稻白葉枯病菌Xoo和3個水稻細條病致病變種X.oryzicola中的TALEs的EBEs，轉基因植株具有這2種病原細菌的抗性(Hummeletal.,2012)。
3.4篩選新的監控基因
與已知的NBS-LRR抗性基因對比，在不同植物中存在上千個這樣的抗性監控基因(Lietal.,2010)。利用深度測序RNA-Seq從辣椒Capsicumpubescens中鑒定并克隆TALEs激活的Bs4C的方法為鑒定更多新的監控基因提供了基礎。對于某些情況下，需要減慢或加速過敏反應，可以從調整監控基因的數量或者類型方面進行生物工程改造(Strau覻etal.,2012;Schornacketal.,2013)。目前，有4個R基因被克隆：辣椒CapsicumannuumBs3(R觟meretal.,2007)，辣椒C.pubescensBs4C(Strau覻etal.,2012)，水稻OryzasativaXa10(Tianetal.,2014)和Xa27(Guetal.,2005)。篩選和克隆更多的植物NBS-LRR抗性基因，可以為生物工程改造提供更多的抗性資源。3.5生物工程改造獲得新抗性利用TALEs識別位點和限制性內切酶融合表達，定點改造基因組，將會是成本低廉、特異性識別更強的手段(Schornacketal.,2013)。植物的利用富含NBS-LRR的抗性R基因監控病原菌的效應物，監控的有效應性依賴于效應物的保守性，對于病原菌越重要的效應物，R基因的識別越容易因該效應物的突變或丟失而失效，開發更多R基因對于增強和持續的識別是關鍵。許多植物病毒是DNA單鏈病毒，極少數是雙鏈的。而單鏈病毒在復制增殖過程中形成DNA雙鏈，利用TALEs特異的DNA雙鏈識別特性，體外合成特異識別的模塊，可用來防治植物病毒病。植物-病原菌互作是一個持續的進化過程，當病原菌一方通過消除或改變特定的效應物進化避開寄主的監控，意味著寄主的R基因系統被打敗。寄主通過R基因互補的改變等才能恢復其抗性。如馬鈴薯NBS-LRRR3a介導識別致病疫霉菌Phytophthorainfestans的AVR3a效應物，AVR3a通過變異逃過R3a的識別(Vleeshouwersetal.,2011)，而R3a被Se-gretin&Kamoun發現通過單個氨基酸的變異重新恢復識別變異的AVR3a(Schornacketal.,2013)。利用點突變的R基因獲得高抗性的寄主植物。
4.結論
突出學生學習能力、綜合實踐動手能力的評價，采用口試、答辯和解決實際問題等形式，考核評價學生的學習效果。鑒于實踐課程內容的復雜性、實踐時間的長期性，專業將過程考核應用于成績考核當中，不再以最終的成績確定學生的實踐動手能力，而將同學的準備情況、實踐態度、思考過程及難易度、實驗結果等都納入到實踐教學考核體系當中。學生既是被考核對象，又是考核監督對象，提高了學生的參與熱情。
2專業核心技能提升訓練體系
2.1專業基本技能培訓體系結合專業人才培養方案，已制定實踐教學培訓計劃和專業技能基礎體系，以培養學生的專業基本技能。相關實踐教學課程包括：一是基礎技能：生物化學、分子生物學、微生物學、細胞生物學、基因工程、免疫學、化工原理等；二是生物工藝過程基本技能相關課程：工業發酵分析、淀粉分析與檢驗、變性淀粉、發酵工程、發酵設備等。
2.2科研訓練提升專業基本技能培訓體系塑造了學生最基本的專業技能，為提高專業技能，生物工程專業在實踐教學過程中制定了相應的“研究式”實踐教學模式，即將學生融入教師的相應課題研究中，利用課余時間，進行課題研究。
2.3社會實踐鍛造生物工業過程實習主要包括：酶工程實習、化工原理實習及生物工藝學實習。是生物工程專業實踐性教學中一個極其重要的環節。本實踐環節在前述實踐教學基礎上，通過構建學生自主實習、校內外雙導師制、廠校雙重考核等實踐教育模式，讓學生進入生物工程公司每一個操作工段。通過這一環節的實踐學習，讓學生更加深刻理解生物工程工藝流程，加深了對理論知識的理解與掌握，專業技能和素養在工業環境中得到進一步提升，同時提高了學生的工程意識和工程能力以及創新能力。
關鍵詞：畢業設計（論文）；生物工程；科研課題；教學改革
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）38-0140-03
一、前言
畢業設計（論文）是高校本科教學的一個重要實踐性教學環節[1，2]。對學生而言，是理論與實踐相結合的學習階段，可以培養和鍛煉應用專業知識解決實際問題的能力，培養科技文獻查閱與科技論文撰寫能力，以及培養良好的職業素養和嚴謹求實的工作作風。對學校而言，是提升本科教學質量的主要抓手，也是檢驗能否向社會輸送合格人才的重要標準。
生物技術是解決21世紀人類面臨的資源、能源、環境、人口與健康等問題的重要手段之一，因此，生物技術產業已成為世界各國特別是大國經濟社會發展戰略的重點[3]。為了適應生物技術產業迅速發展對人才的需求，我國教育部在1998年高等院校學科調整時增設了生物工程本科專業[3，4]。目前，高等學校的生物工程專業已成為最為重要的專業之一，它是培養掌握現代生物學和生物技術基本科學原理、基本技能、工藝技術過程和工程設計等基本理論，能在生物技術與工程領域從事產業化工程設計、生產、管理和新技術研究、新產品開發的工程技術人才[5，6]。生物工程專業是以工為主、以理為輔、工理管相結合的復合型專業，具有很強的實踐性，因此做好該專業的畢業設計（論文）實踐環節，對提高教學效果和人才培養質量具有重要意義。然而，目前高校畢業設計（論文）的質量整體上出現了下滑的趨勢，主要表現在：（1）師生比例偏低，指導老師無法利用有限的精力和時間高效指導畢業設計（論文）；（2）選題盲目，課題研究內容陳舊，缺乏創新性，有的還脫離生產實際；（3）畢業論文的寫作水平差，學生缺乏科技論文寫作訓練，論文寫作格式與文獻引用缺乏規范；（4）評價體系不完善。學生們在畢業設計（論文）階段的表現是良莠不齊的，但最終畢業時獲得的文憑卻并無二致且本科畢業率幾乎一直都是100%，極大地挫傷了學生的學習積極性和主動性。因此，為了提高畢業設計（論文）質量，如何改革并完善現有的畢業設計（論文）教學模式已成為高校教育者討論的熱點之一。
從2010年開始，我們進行了依托省部級以上縱向科研課題教學本科生畢業設計（論文）的探索和實踐，讓學生在畢業設計（論文）的教學實踐環節參與到導師的在研課題中。本文以ε-聚賴氨酸高效生物合成和產業化實施項目為例，就相關的探索和實踐進行了總結。
二、依托科研課題教學本科畢業設計（論文）
1.形成合理的科研團隊。目前，高等院校本科畢業設計（論文）的教學方式多采用導師制。然而，導師制是一種精英教育的教學模式，其實質上是一位導師和一個學生之間面對面的、高度個人之間的接觸和交流[7]。這種形式的制度是依靠學生對教師的低比率，它是一種高成本的制度。隨著高等教育大眾化的來臨，高校辦學規模的擴大，生師比持續升高，辦學資源日益緊張，高成本原始形態的導師制已難以為繼，它對師生比例的要求無疑增加了導師的教學負擔。通過依托科研課題教學本科畢業設計（論文），學生在選題后就進入到導師的課題組中，與研究生統一學習和交流，建立一個由導師、研究生和本科生（1∶5∶3）構成的梯度研究團隊。在這個團隊中，導師對本科生、研究生的研究方向和內容進行統一安排和規劃，對項目研究的關鍵科學問題進行分解和歸納，形成一個個獨立且相關聯的子課題。然后，本科生自主選擇一個具體子課題進行研究。團隊中研究生協助導師對本科生進行實驗技能、實驗設備和方法等方面的培訓和指導。這樣，以科研課題為基礎，通過科研團隊各成員的分工和合作，一方面減輕導師的工作量，使導師能夠高效利用有限的精力和時間，達到事半功倍的效果。在教學過程中，避免了以往導師對指導內容不明確，對“如何導”、“導什么”等缺乏清晰的認識等問題。另一方面，傳統的一個導師和一個學生的面對面的交流，轉變成本科生與具有一定科研基礎的研究生，特別是博士生進行高度個人的接觸和交流，有效地縮短了本科生的適應期，極大地提高了其積極性和主動性。
2.選擇合適的論文題目。畢業設計（論文）的選題顯著影響畢業論文的質量，若選題過于陳舊或是假題目，研究內容與實際的研究和生產嚴重脫節，則論文的價值低或意義不大。學生僅為了學分和畢業而進行畢業設計（論文），會嚴重挫傷學生的積極性和主動性，不利于其創新能力的培養，實踐能力和綜合素質也得不到鍛煉和提高。通過依托科研課題教學本科畢業設計（論文），讓學生參與到導師的在研課題中，做到真題真做，使得學生產生濃厚的興趣，不僅能夠提高其主觀能動性，還能極大地激發其創造性。另一方面，由于畢業設計（論文）教學內容與導師的科學研究具有極高的關聯度，導師能夠充分利用自身的專業知識和學術能力使學生“站在巨人的肩膀上”，讓他們參與到本專業某領域前沿的相關研究，實現提高畢業論文質量的目的。比如，針對江蘇省產學研前瞻性聯合研究項目“新型生物食品防腐劑ε-聚賴氨酸高效提取關鍵技術與集成化研究”這一課題，要求學生嘗試各種先進分離提取方法，發現和比較這些提取方法之間的優劣性和互補性，最終提出一種可行的分離提取工藝路線，并進行實驗驗證和評價。此外，由于生物工程專業的畢業設計（論文）選題有兩種形式，即試驗性題目和設計性題目，為了能夠兼顧學生的特長以及與學生將來從事的工作，對學生進行分流，充分發揮其特長，激發學習興趣，保持個性。盡可能讓學生品嘗到成功的喜悅，并巧妙地加以引導利用，幫助學生實現“參與―成功―參與”的良性循環，使學生持續保持自主參與學習的動機。在ε-聚賴氨酸分離提取新工藝開發的課題中，鼓勵學生嘗試自己感興趣和認可的分離提取方法，在對該方法進行充分實驗和評估后，將其整合到原有分離提取技術路線中，并考察該提取方法的加入對最終產品質量和收率的影響。如果試驗結果是積極的，則嘗試讓學生對新技術路線進行工廠工程設計，為實現新工藝或新技術規模化和工業化提供一定參考和依據。
3.開設學術報告會議。科研成果匯報和科研論文的撰寫是展示科研工作者成績的有效途徑。這一過程，并不是單純的工作總結，而是進行科學研究的基本訓練，是提高分析問題、歸納問題和解決問題的重要環節。然而，本科生在畢業設計（論文）教學環節之前，本科教學中沒有開設關于科研成果匯報、論文寫作等課程，學生缺乏一定的科研基礎知識和實踐機會。因此，學生在總結科研成果，撰寫畢業論文的時候往往存在以下問題：（1）學術道德觀念淡薄，論文有明顯的拼湊，更有甚者直接從網上抄襲；（2）缺乏專業化和學術化語言描述實驗方法和結果，措辭不嚴謹、論文層次不分明，圖表說明不合理；（3）論文格式不規范，特別是論文的參考文獻、中英文摘要、圖表等。這些問題是導致畢業論文質量下降的一個重要原因。通過依托科研課題教學本科畢業設計（論文），在教學實踐中，導師要求本科生也參與到課題組的各種科研活動，包括讀書報告會、月底課題組匯報、中期匯報和專題討論等各種學術報告會議。在讀書報告會中，要求學生閱讀、分析和歸納1～2篇與課題研究相關且是近期發表的高影響因子的SCI論文，以PPT的形式解釋論文的研究內容、創新點以及對自身課題的啟發，并要求本科生、研究生和導師一起討論分析。在課題月底工作匯報、學期匯報的會議上，要求學生以PPT形式對一個月或一學期的研究內容和結果進行總結和分析，導師和學生一起討論分析，并依據實驗結果安排下一步工作計劃。此外，課題組不定期組織專題報告，由導師或高年級的博士研究生對某一專題進行學術報告，報告選題有“如何寫好畢業論文”，“生物工程學科常用科研軟件的使用”，“發表高水平SCI論文的心得體會”等等。通過這些學術報告會議，使得本科生在文獻閱讀能力，課題研究的總結、匯報和論文寫作等多方面得到系統訓練和提高。
4.構建合理的評價體系。畢業設計（論文）教學環節，從選題、實施到論文定稿，歷經約8個月甚至更長的時間，學生投入大量的時間和精力。因此，畢業設計（論文）質量的合理評價，建立獎懲制度，可以使學生產生公平感和信任感，對學生職業道德能力和素養的培養具有積極的推動作用。目前，本科畢業設計論文質量評估中分為指導教師評審、評閱老師評審和答辯評審三個環節。由于在畢業設計（論文）教學環節，學生與導師（指導教師）有更多的接觸和交流，導師對學生的態度、能力和創新性等方面有更全面的了解和掌握。因此，指導教師評審成績往往占總成績的60%以上。課題組在嚴格執行校教務處規定的畢業設計（論文）指導和管理規范的基礎上，利用模糊評價的方法[8]，構建一套合理、科學和客觀的指導教師評價體系，見表1，從學生的學習態度、學習能力和創新性三個方面定量地分析學生在畢業設計（論文）實踐環節的表現，保證畢業設計（論文）成績評定的客觀、公正。
三、結束語
畢業設計（論文）是高校本科教學的最后一個實踐性教學環節，是提高學生綜合能力和素質的重要步驟，也是評價高校教學質量的重要指標之一。筆者針對本科畢業設計（論文）教學過程中暴露出的問題，剖析了造成畢業設計（論文）質量不斷下滑原因的基礎上，探索并實踐了依托科研課題教學本科畢業設計（論文）的方法，通過形成科研團隊、選擇合適題目、開設學術報告和構建合理評價指標四個手段來提高畢業設計（論文）的質量，取得了一定的成效，已畢業學生的就業單位均反饋學生具有較強的科研能力、實踐能力和創新能力，較高的職業道德能力和水平，得到了社會的初步認可。然而，在教學改革和探索的過程，發現仍有一些問題，如畢業論文（設計）題目的難度選擇，畢業論文（設計）教學與學生考研和找工作的時間沖突等，這些問題尚需在實踐中不斷改進與完善。
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關鍵詞：畢業論文；生物工程；質量檢查與控制
畢業論文，指專科畢業論文、本科畢業論文、碩士畢業論文、博士畢業論文等，即寫作并提交的系統研究論文，是教學或科研活動的重要組成部分之一，是整個高等教育時期的技能總演練。其主要目的是培養學生綜合運用所學知識和技能，理論聯系實際，獨立分析問題、解決實際問題的能力，使得到從事本專業工作和進行相關研究的基本訓練。畢業論文應反映出作者能夠準確地掌握所學的專業基礎知識，學會綜合運用所學知識進行科學研究的方法，對所研究的題目有一定的感觸。生物工程專業的畢業論文是本專業學生的重要教學環節之一，本文嘗試在理工科背景下探討生物工程畢業論文質量檢查與控制方面問題，以期望建立合理考評機制。
由于畢業論文工作具有系統性特征，是前面的理論和實踐教學的綜合，根據影響理工科畢業論文質量的因素，在畢業論文質量監控系統中劃分了三個監控階段，分別是論文前期質量監控、論文中期質量監控、論文后期質量監控。
一、生物工程專業論文前期質量監控
1.指導教師監控機制
學生能否按規定的要求，保質保量地完成畢業論文任務，指導教師起到核心監控作用。教師的知識結構、學術水平、教學經驗、工作作風、工作責任心等，都對畢業論文指導效果發揮影響。指導教師應有曾經獨立指導或協助指導過畢業論文工作經驗，在以往指導畢業論文過程中認真負責、學生反映良好、畢業設計完成較好。生物工程專業屬于理工科，除了有良好態度外，還要求指導教師有較高的科研素養。
2.選題監控機制
為了較好地開展畢業論文選題工作，在第七學期教師應該下達關于畢業論文選題的工作。學生可以結合教師的科研選題，學生確定后，指導教師介紹課題的基本要求，并提供一部分資料。學生自行選題，學生根據實際工作或者實習情況，對未來所從事的工作有明確想法，對未來工作有應用價值，可以進行這個方面的研究選擇，但指導教師必須嚴格控制，學生必須寫出提綱和內容摘要，明確研究目的方向。生物工程專業畢業生選題來源也無非這幾個方向，對于重實驗、重數據的專業來說，更是需要在選題的時候把控好方向。
3.開題監控機制
開題環節是做好畢業論文工作重要部分，督促學生完成好開題報告能夠控制意外的發生。課題內容是否適合學生的能力，能夠在規定時間完成，選題是否存在過大或者過窄，是否需要更換題目，通過審查開題報告內容發現研究路徑和方法是否合理。論文結構是否恰當。這個環節做充足，能夠減少重大失誤，提醒學生在研究課題過程中應注意的問題和環節，對研究困難有一定預見性。生物工程的畢業生更是應該在這個環節做充分準備。
二、生物工程專業論文中期質量監控
1.學生態度監控機制
重點監控畢業生參加畢業論文的態度、自覺性，時間與精力是否有保證等。由指導教師組織、安排，要求畢業學生匯報課題進展情況，回答指導教師提出的問題，對畢業論文中存在態度問題的學生及時進行批評、警告，及時指明努力方向，采取補救措施。任何專業都需要強調畢業生個體的努力，對于畢業生的學習風氣應該常抓不懈。
2.指導教師過程監控機制
通過調查、座談、問卷等形式對指導教師履行職責的情況進行監控、督促指導教師抓緊后期指導。主要檢查按課題制定畢業論文任務書，及時下達情況；推薦相關參考資料等情況；落實畢業論文經費和開展課題研究所需條件情況；指導學生制定計劃情況；現場指導的方式和方法；教書育人情況。對于理工科來說，還要求指導教師教會大型儀器設備使用，指導數據處理、指導數據分析等工作。
三、畢業論文后期質量監控階段
1.論文答辯前監控
院系檢查學生是否按畢業論文要求完成所有工作，對學生成果驗收和答辯資格審查，確定學生答辯資格。畢業論文成績一般采用五級計分制：優秀、良好、中等、及格、不及格。指導教師、評閱教師對學生的論文進行評定。指導教師主要關注選題意義、材料選擇及組織能力、結構框架、基礎理論的運用及分析能力、論文的學術水平等；評閱教師主要關注選題意義、論文難度、結構、資料使用、論述、運用能力等方面，只有指導教師和評閱教師給出的成績達到及格，才能進行答辯。
2.論文答辯過程監控機制
答辯分組進行，指導教師回避，互相答辯對方的學生。嚴格控制論文質量，要求學生突出自己的工作，時間一般為15分鐘，由答辯教師根據具體研究提問關于研究相關情況，時間一般為10分鐘。論文答辯的評分要素為：論文選題、論文難度與工作量、語言組織、回答問題的圓滿程度、論文的思路、基礎知識的運用、相關知識面、對論文所涉及問題的理解程度等方面。采用指導教師、評閱教師和答辯小組三級評分體系，其中指導教師、評閱教師、答辯委員會的評分求和權重分別為50%、20%、30%。
總之，建立一套全面的畢業論文質控體系能最大限度地保證生物工程專業畢業生的教學水平。
參考文獻：
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作者簡介：韓洪波（1981―），男，漢，四川攀枝花，講師，碩士研究生。
誰都知道要做一個有自信的人，現在談這個問題你們可能認為有點多余，但不得不說的是在你面對復雜的大型設備時，面對幾塊多層電路板一字排開時，你可能會退怯，可能會放棄維修的念頭，但是你應該堅信，無論多么復雜的設備，都有解決的辦法。特別是年輕工程師剛進醫院時信心很差，總覺得復雜的設備而且還是進口的，無法解決，萬一故障擴大怎么辦?于是請廠家工程師上門來修，長此以往，你就會變成一個只會聯系工程師的話務員，缺乏自己獨立的見解和思考。當然你也應該考慮到醫院的效益問題，只有實在無法自主維修請教廠家。我認為還是要保持一個自主維修的心態，這個心態的建立就需要———信心［3］。
2多涉獵不同類別的知識(技術專長、學歷)
現代醫療設備都是高科技產物，涉及多門專業，這就使得維修及管理工作越來越復雜，專業要求越來越高，而工程師不可能分工分的那么細，這就要求醫學工程人員需要不斷更新、拓展知識面，一專多能。我這里的“一專多能”并不是鼓勵“萬金油”，而是說鉆研一種設備的同時需要掌握不同學科的知識。2014年我們申請了一個市級的課題———急救車供氧系統的改造，由于申報材料不是很充分，課題沒有被成功立項。回顧整個準備過程，我覺得對我的整個團隊，特別是對年輕人的鍛煉意義還是挺大的。這個過程涉及到各方面的知識，不僅要學電子電路，還要學機械、電機拖動、液壓氣動，甚至還要求精通單片機以及編程方面的知識。我是這方面的外行，我的主要任務就是去管理好這個團隊讓他們各盡其責，但作為個人來說我認為獲得新知識是一件非常愉快的事情，我堅信開卷有益，所以我平時也看一下這方面的書籍，來充實自己。現在的醫療設備更新速度之快，是我們始料不及的，作為年輕工程師更應該多看一些書，掌握新知識，特別是提高計算機和英語水平，這樣才能讓你在面對復雜的醫療設備時順利完成“人機對話”。
3案例討論(經歷、工作成績)
關于這一點，我是從以前當醫生每周的病例討論教學中以及參考相關資料總結出來的。有關研究證明，臨床病例討論在教學中能夠激發學生的學習興趣，有利于增強學生掌握技能的能力，有利于學生的創新能力，有利于學生對實際問題的感知能力，在教學上能夠起到事半功倍的效果。鑒于此，在每周五下午，我們會組織醫學工程部的工程師開個簡短的例會，將這一周的維修工作情況做一個總結，也會討論各個工程師在這周中維修中所面的問題以及解決辦法，將自己的心得體會和經驗與同事交流。我們醫院每個工程師是按照科室分片區的，他們平時所遇到的工作就各不相同，工程師就不能全局的掌握全醫院的醫療設備，沒有量的突破，局限性很明顯，所以開展這樣的例會，能夠讓大家多了解不同的故障，有助于維修經驗的積累。
4總結
環境工程微生物學實驗是環境工程微生物學理論知識的實驗技能培養課。實驗課程與理論教學二者相結合，相輔相成，在掌握理論知識的前提下，親自動手實驗，這樣一來對所學的知識有了更深的理解。實驗項目分為驗證性、綜合性、創新性等3種類型，驗證性實驗是課程的基礎。為了使實驗教學內容具有先進性與系統性，對教學內容進行重組織，讓學生在從驗證性實驗到綜合性實驗再到創新性實驗的過程中，慢慢提高，一點點加深內容，具備獨立設計實驗的能力。三種實驗項目中驗證性實驗是必要的，它能使學生加深對知識的理解。僅僅對知識有理解性是不行的，必須要培養學生創新精神。綜合性實驗是幾個實驗的有機組合，對學生提出了更高更深層次的要求。因此，在實驗教學改革中，將幾個實驗結合起來，將基本操作能力與實驗有機結起來，有利于增強實驗技能的系統性。
2.層次一體化的課程教學方法
在進行實驗前，認真對實驗所涉及到的設計方案、實驗所會用到的具體步驟以及最后的實驗結果探討等細節步驟進行全面的分析，建立起一個嶄新的教學方法。在教學中，把學生放在主體地位，采用教師和學生共同配合的方法，轉變教師在教學過程中角色，讓老師不再是知識的枯燥講解者，而是學生們學習方向的引導者，對于具有創新性的實驗項目，老師都應提前設計好教學方案，主動引導學生去搜集相關資料，根據資料中有用的信息來進行合理的實驗，慢慢的，這種教學方案就能將學生的被動轉變成主動，大大提升了教學的質量和進度，同時也鍛煉了學生們的自主學習性和與老師的合作意識。
3.層次一體化的課程考核辦法
在課程改革實施后，制定一系列的關于學生個人的動手操作技能和創新思維的考核辦法，通過這些方法，對學生個人的具體方面進行全面、細致的綜合評價，讓學生對自身的動身實踐能力、創新思維能力、辨析能力有一個更加清楚的認識。以往對學生成績進行考核都是通過日常出勤率、平時表現、實驗報告三個方面來進行的，然而改革后，則將啟用平時成績、專業操作技能、研究報告、實驗結果的判定和答辯這些環節來對學生進行綜合、真實、客觀的反映，在專業操作技能方面，增加接種技術和微生物分離技術等專業性較強的實驗項目，并現場對學生進行一一指導，讓學生在實踐中不斷提高自己的專業技能水平，增強學生學習的積極性，達到考核改革方法的真實目的。實驗報告并不是簡單的數據堆砌，而是為了讓學生們在實踐中把自己遇到的實際問題是如何解決的進行一個詳細的分析，使學生們在遇到任何問題時，都應通過具體的步驟來進行解決，讓學生將其落實到書面材料上，老師可以根據其對所遇到的問題的理解程度進行合理的評分。對于有考研興趣的同學，可以提交科研實驗報告或在相關期刊上刊登自己所寫的學術報告，讓更多志同道合的朋友一起分享。環境工程微生物學實驗在應用了“層次一體化”的教學新模式后，逐漸形成并完善了驗證性到綜合性再到創新性的一個循序漸進的實驗層次模式，實現了課前指導到課上監督再到課后討論的教學新方法，強化了學生在技能，考勤等方面的考核辦法，改革的新模式，從很多方面得到體現，提高了教學水平，滿足了學生的求學欲望，充分調動起學生的學習精神和積極性。為了更好的進行實驗，應對器材數量進行有效的擴充，讓更多的學生能同時進行實驗，再也不用多人共用一臺設備，大大提高了學習的進度。
4.結語
