生物技术专业规范-嘉兴Final1

高等学校本科生物技术专业规范一、生物技术专业教育的历史、现状及发展方向1生物学学科概况生物学（Biology）是自然科学的一个重要的分支学科，也是生物技术专业的主干学科。生物学的发展具有悠久的历史，从17世纪到19世纪中期，经典生物学时期以分门别类、观察描述为主要特点，人们从多样性的生物大千世界寻找统一性的理论概括，这是生物学发展过程中第一次从分析到综合的阶段，生物学逐渐从博物学（naturalhistory）中独立出来。从19世纪中期到20世纪中叶大约100年的时间里，随着数学、物理学、化学等学科的发展及其与生物学的交叉渗透，经典生物学逐渐步入实验生物学时期，生物学家已不再囿于以观察、描述性手段研究生物体和生命现象，而是通过实验设计和操作，迈入窥视生命奥秘的阶段。1953年J.Watson&F.Crick在Nature杂志上发表了“核酸的分子结构”，DNA双螺旋结构的阐明，使生物学的发展从此进入了一个崭新的迅猛发展的分子生物学阶段，一系列令人惊叹的新成就接踵而来。特别是以基因工程为核心的生物技术显现出强大的生命力，成为当今世界最令人瞩目的高新技术之一，是许多国家产业结构调整的战略重点。1997年Dollly羊的克隆再一次震撼了人类社会；2000年“人类基因组计划”的完成及其随后的各种“组学”研究，对生命科学的发展将产生极其重要的作用。目前人口、环境、粮食、资源、能源、健康等问题人们把这些问题的解决寄希望于生物科学与生物技术的进步。同时，生物科学中的一些基本问题，如生物的发育、进化等也因人类在分子水平上认识生物而孕育着重大突破。生物科学的发展势头和巨大潜力已经为全世界科学家所认同，使之处在目前自然科学各学科交叉的中心位置。回眸科技发展史可以看出，如果说20世纪科学技术的发展以物理科学为主导，那么近20年来世界科学的格局已经发生了重大变化，生命科学已经异军突起，发展迅猛。来自不同角度的统计显示，生物科学已成为21世纪自然科学的前沿学科。从现在起到今后的10～15年内，生物学在其自身发展和其他学科的影响下，正经历着重大转变。一方面在微观层次上对生物大分子的结构和功能，特别是基因组学的研究取得重大突破后，正深入到后基因组学时代。对基因、蛋白、细胞、发育和神经科学与认知科学的探索正在形成一条主线，随之而来的蛋白质组学和生物信息学方面的研究也将在生命科学中成为重要角色。另一方面，在宏观层次上对生命的起源与进化、生物系统学、生态学以及生物复杂性等研究也在取得重要进展。通过微观与宏观、分析与综合、单个基因结构与整体功能、个体与群体等多方面的结合，生物科学的发展正进入到一个新的阶段。可以预见今后生物学的重点发展领域将是：基因组、转录组、蛋白质组和代谢组基础上产生的系统生物学；生物大分子的结构与功能；生物信息学与计算生物学；发育生物学；神经科学与认知科学；生物防御系统等重要生命活动的细胞和分子基础；生命的起源与进化；可持续生物圈的生态学基础。建立在生物学基础研究上的生物技术正在成为发展最快、应用最广、潜力最大、竞争最为激烈的领域之一，也是最有希望孕育关键性突破的学科之一。2生物学科学方法论简介生物学是人们观察和揭示生命现象、探讨生命本质和发现内在规律的科学。在经典生物学的启蒙时期，由于自然科学还没有长足发展，所以用活力论（vitalism）解释各种生命现象占有重要地位；达尔文“物种起源”的问世，使生物学与“上帝”和活力论决裂。在19世纪后叶，随着实验生物学的发展，一些自然科学的先驱者们提出“机械论”对抗“活力论”，主张用物理学和化学的成就和方法来研究生命过程。20世纪以来生物学在用物理和化学规律解释生命现象的研究方面取得了丰富成果。在此基础上产生了新的“还原论”（reductionism）理论,其基本论点是生命运动的规律可以还原为物理的或化学的规律，生物的属性都可以用分子与分子相互作用的规律来说明。和还原论相对的理论是“整体论”（holism）,它认为生物体是一个整体，整体的规律并不等于它的组成部分（如分子、细胞）的规律的相加。局部的规律只有在整体的调控下才有意义。现在这两种意见还在继续争论。实际上，这两种意见应当是可调和的。生命是复杂的综合过程，只有阐明了生命过程中的物理、化学规律，才能揭示生命现象的本质。分子生物学的迅猛发展和巨大成就恰好说明还原论方法是完全必要的；同时生命系统的整体属性既和局部性质有关，又和这些组分在整体中的特定地位和相互关系有关，因此研究生命本质也需要把生物当作一个整体，用系统生物学的理论与方法来整合分析。分析与综合的方法是对立统一的，分析有利于综合，综合有利于分析。随着分子生物学分析研究的深入，现在强调综合的研究是明智的。事实上，从分析到综合这正是当前生命科学研究趋势的主流。现代生物学是一门实验性科学。生命过程是物质运动高级形式，因此，数学、物理学、化学和信息科学的技术与方法都会在生物学的研究领域找到恰当地结合点，生物学技术与方法的进步离不开其他自然科学的发展，生物学理论的研究也离不开其他学科的参与。数理化等多学科与生物学密切交叉，相互渗透，是当前生物学发展的重要特征之一，也正是推动生物学飞跃发展和取得重大突破的动力。3生物技术专业的沿革及影响本专业教育的因素生物技术与生物科学是生命科学的两个姊妹学科。生物科学重在探索生命本质与规律，侧重基础研究；生物技术重在应用基础与技术研究和应用，前者为后者提供理论基础，后者是前者的拓展和延伸，也是激活前者发展的重要因素，二者相辅相成、相得益彰。生物技术专业是生物学领域一个新兴的本科专业。在适应高等教育面向经济建设主战场的形势下，1995年全国科学技术大会的召开，“科教兴国”发展战略的实施，少数部属高校经过专业调整，设置了生物技术专业并于20世纪90年代初开始挂牌招生，该专业的设立旨在适应培养应用研究型或技术型人才的需要，以服务于我国新兴生物技术产业快速发展的需求。生物技术学科建设大多采取“以任务带学科，以科研带队伍”的发展模式，人才培养侧重面向教学与科学研究，及部分零星生物技术企业。1998年教育部将生物技术专业正式列入专业目录，隶属理科办学专业，培养应用型的专业技术人才。虽然我国生物技术专业的教育历史不长，但鉴于生命科学的飞速发展和生物技术在国民经济领域的巨大潜力，因此，该专业受到社会的广泛关注，成为全国少数的理科热门专业之一。从2000年以后生物技术专业办学和招生规模迅速扩大。截止2005年全国生物技术专业本科办学点达到248个，在校生人数达62676人，年招生16792人，平均年增长9.8%。回顾我国生物技术教育短暂的历史，可以得到一些生物技术教育发展规律的启迪：（1）生物技术教育的发展是国家产业结构调整对人才需求与时俱进的结果生物技术产业作为一个正在崛起的主导性产业，已成为产业结构调整的战略重点和新的经济增长点，将成为我国赶超世界发达国家生产力水平，实现后发优势和跨越式发展最有前途、最有希望的领域。适应这样的形势，一方面，对生物技术人才的培养应当适度超前，以确保人才源头供给；另一方面也要注意规模适度，切忌供过于求。（2）充分认识生物技术专业的实践性特点生物技术专业教育的发展与生物技术产业的发展密不可分，人才培养目标与规格具有突出的实践性特点，学生不仅要掌握扎实的生物学基础理论，而且要受到严格的生物技术基本技能与研发能力的训练。（3）师资队伍是保证教育质量的关键高质量的生物技术教育必须依赖于高素质的师资队伍，目前的当务之急是要提高教师的业务素质和教学水平，特别是增加“双师型”教师的比例。（4）进一步丰富教育资源、完善课程体系、更新教育内容生物技术专业办学经验积淀较少，而且在一定意义上又是“高消费”办学专业，因此进一步丰富教育资源、完善课程体系、更新教育内容，是适应办学规模日渐扩大，提高和确保教育教学质量，促进生物技术教育健康发展的重要方面。二、本专业培养目标和规格1．生物技术专业培养目标生物技术专业的培养目标是：通过各种教育教学活动培养学生德智体美全面发展，具有健全人格；具有成为高素质人才所具备的人文社科基础知识和人文修养；具有较强的自然科学基础（特别是数理化基础）；具有国际化视野和受到严格科学思维的训练、掌握生物科学与技术的基础理论、基本知识和基本技能，受到扎实的专业理论和专业技能训练；并运用所掌握的理论知识和技能，从事生物技术及其相关领域的科学研究、技术开发、教学及管理等方面的工作，或者有进一步深造的基础和发展的潜能，攻读研究生学位。2．生物技术专业人才培养规格（1）学制学制为4年，按照学分制管理机制，实行弹性学习年限。（2）学位对完成并符合生物技术本科培养方案主修要求的学生，授予理学学士学位。如设双学位或辅修专业，各校根据实际情况，自行确定课程学分和技能训练的最低基本要求。（3）生物技术专业人才培养规格本专业培养应用研究型或技术型人才。培养规格一般应具备以下要求：①素质结构要求具备较高的思想道德素质：包括正确的政治方向，遵纪守法、诚信为人，有较强的团队意识和健全的人格；具备较高的文化素质：掌握一定的人文社科基础知识，具有较好的人文修养；具有国际化视野、现代意识和健康的人际交往意识；具备良好的专业素质：受到严格的科学思维训练，掌握比较扎实的生物科学基础理论和研究方法，有较好的综合分析素养和效益观念，有求实创新的意识和精神；具备良好的身心素质：包括健康的体魄、良好的心理素质和生活习惯。②能力结构要求获取知识的能力：具有良好的自学习惯和能力、有较好的表达交流能力、有一定的计算机及信息技术应用能力；应用知识能力：具有综合运用所掌握的理论知识和技能，从事生物技术及其相关领域产品研发的能力、具有生物技术下游工程实践和技术革新的基本能力。创新能力：具有有较强的创造性思维能力、开展创新实验和科技开发能力。③知识结构要求工具性知识：能较熟练地运用外语阅读专业期刊和进行文献检索，有初步的外语交流和科技写作能力；具有较强的计算机操作技术；人文社会科学知识：具有通识性文学、历史、哲学、生物伦理学、思想道德、政治学、艺术、法学、心理学等方面的知识；自然科学知识：具有较强的数学、物理学、化学、计算机科学等方面的知识；工程技术知识：具有一定的电工电子学、生物工程原理等方面的基础知识；经济管理知识：有初步的经济学、管理学等方面的知识；专业知识包括：掌握生物科学与生物技术的基础理论、基本知识和基本技能，受到较扎实的专业理论和专业技能训练。三、生物技术专业的教育内容和知识体系1．生物技术专业人才培养的教育内容及知识结构的总体框架（1）生物技术专业人才培养的教育内容及知识结构设计的理论依据根据高等院校理工科本科专业人才培养模式的要求，生物技术专业人才的培养要体现知识、能力、素质协调发展的原则。要设计适当的知识体系为载体来进行能力培养和素质教育，要强化知识结构的设计与建设，使每一个知识模块构成一个适当的训练系统。（2）生物技术专业人才培养的教育内容及知识结构的总体框架按照顶层设计的方法，理科生物技术本科专业教育内容和知识体系由通识教育内容、专业教育内容和综合教育内容三大部份及11个知识体系构成：通识教育内容包括：①人文社会科学（含经济管理知识），②自然科学，③计算机与信息技术，④外语，⑤体育，⑥实践训练等知识体系；专业教育内容包括：①生物科学与技术基础与专业知识，②专业基础实验训练等知识体系；综合教育内容包括：①专业综合实验和科学研究训练（含综合论文训练），②学术与科技活动，③文体活动等知识体系。2．生物技术专业教育知识体系（1）知识体系概述知识体系由知识领域、知识单元和知识点三个层次组成。一个知识领域可以分解成若干个知识单元，一个知识单元又包括若干个知识点。知识单元又分为核心知识单元和非核心知识单元。核心知识单元是该专业教学中必要的最基本知识单元；非核心知识单元是核心知识单元的补充和扩展。核心知识单元的选择是最基本的共性教学规范，非核心知识单元的选择体现各校的不同特色。该知识体系共有7个知识领域，95个知识单元，其中74个核心知识单元，21个非核心知识单元，共计