发布时间:2023-10-13 15:38:24
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关键词:
研究性教学;生物技术;创新
生物技术专业是一门涉及领域宽、涵盖范围广、基础性、应用性和实践性非常强的新兴复合型专业,是现代生物学发展并与相关学科交叉融合的产物。现今生物技术是发展速度较快、开发潜力大、竞争较为激烈的领域,也是最有希望孕育关键性突破的学科之一,国家政策、社会需求、生物产业的发展趋势都为生物技术专业的发展提供了广阔的平台。当今社会对生物技术人才的需求并不仅仅局限于基础知识和基本技能的掌握,而是更多地关注学生的创新能力的大小,对人才培养提出了更高的要求,创新型人才培养已是高等教育的重大时代课题[1]。2005年,教育部在“关于进一步加强高等学校本科教学工作若干意见”的文件中明确提出高等学校“要积极推动研究性教学,提高大学生的创新能力”,这是本科教育文件中首次明确使用“研究性教学”,充分体现了对于高校提升教育教学水平的要求。研究性教学是一种旨在通过学生的主体参与以发展其主体性的教学观,也可以理解为一种新的教学组织形式,教师积极主动地探索教学问题,把教学变为创造性的、有意义的探究性活动,促进教师和学生的发展。研究性教学以培养创新性人才为目的,在以学生为主体的“探究”过程中获取知识、训练技能、培养能力、发展个性。根据社会需求及我校的特点,我们把生物技术专业学生的培养目标设定为通过全面提高课程的教学水平,培养出知识面宽、实践能力强、具有科学探究能力的创新性应用型人才,如何强化学生实践创新能力,成为生物技术创新性应用型人才培养目标能否达成的关键[2]。近年来,应用研究性教学对培养生物技术创新人才进行了一些探索和实践,并取得了较好的效果。
一、教师树立新观念,不断提升自身素质与能力
教师树立新观念是有效实施研究性教学的前提。教师应树立以下观念:(1)以人为本的学生观。教育要以学生发展为本,关注学生科研创新和实践能力,注重因材施教,保护并发展学生的创造力,使每个学生都得到发展。(2)坚持真理的知识观。教师应唯理是尊,鼓励学生敢于质疑教师不合理的观念,培养学生独立思考的习惯。(3)互相促进的发展观。教师不再只是一个知识传授者,更是一个启发者、设计者、引导者、组织者、合作者、鼓励者和促进者。教师与学生共同参与探索与研究,最终实现教学相长,教师同时也要不断提高自己的知识水平和研究水平成为学者型和研究型教师[3]。
二、以课题为载体,鼓励学生进行科学研究
把“教研结合”、“寓学于研”的思想贯穿于生物技术专业的研究性教学过程中,以课题为载体,丰富教学内容,培养学生的创新能力和应用能力,以课题为载体可以充分调动学生的学习自觉性和积极性。在研究性教学中,我们充分尊重学生的学习自由[4],学生根据自己的研究兴趣以及实验室条件,自主选题、分组和创建学生团队,在合作中提高科研能力、培养团队精神。此外,学生可以自主设计研究方案,独立思考、充分表达见解,对学习和研究过程进行自主调控等。给学生们配备专业导师来指导学生的科研,学生可以参与到老师的科研工作中去,也可以申请自己感兴趣的课题。鉴于学生缺乏科研经验,选题方面采取导师命题和学生自主选题相结合的方式,在尊重学生自主选题的前提下,鼓励学生参加教师的科研项目、申报大学生科研课题、参加企事业单位的课题等。近3年,生物技术专业的学生共获得50余项国家级、省级以及校级大学生创新创业训练计划项目,学院资助本科生科研创新项目180余项,本科生发表50多篇学术论文,其中9篇为SCI论文。
三、建立创新实践平台,对研究性教学提供设施
保证创新能力的培养必须在实践中产生,学生在确定研究方案后,须为学生提供所需的仪器设备、药品和试剂等保障。我校重视创新实践平台建设,先后建成省级首批“基础课教学实验室”和“高校基础课实验教学示范中心”,“国家级生物学实验教学示范中心”,江苏省药食资源植物生物技术国家重点实验室培育点和5个(中央财政与地方高校共建)中地共建实验室。建立了江苏万邦、江苏恩华、江苏维维等62家校外专业实习基地。建立大学生创新工作室,创设学生创新工作室与实验示范中心联动机制,设立专项经费,先后组建、扶持创新创业团队50余个。
四、优化激励机制,建立多元化考核方式
从生物技术创新性应用型人才培养目标出发,建立多元化的考核方式,提高学生的学习积极性和创新能力。传统学科教学评价的主要特点是重结果、轻过程,而研究性教学更多的是关注过程。研究性教学突出强调教学的“实践性”及“创新性”,考核方式的制定也应该注重提高学生的应用及创新能力,不应以单一的考试成绩来评价学生的能力。具体来说可以从学生学习态度、收集与处理信息的能力、技术应用能力、团队合作能力、研究结果、论文等多种方式进行评价。同时优化激励机制,如参加科研项目的学生取得一定成绩可以获得学分,完善以选课制为核心的学分制,以适应学生的自主探究学习;建立大学生科研学习评优制度,可在评定奖学金、评先评优以及推荐研究生等方面给予倾斜;对于指导学生科研的教师在补助奖励、职称评定上有所倾斜等方式。
五、研究性教学实施的几点体会
(一)活用教材,拓展第二课堂
教师转变教学观念,把研究性教学应用到教学的各个环节中[5],教师要活用教材,给学生树立知识是不断更新与进步的建构主义新知识观,鼓励学生拓展第二课堂。研究性教学光靠课堂上的有限时间是远远不够的,还需注重利用课堂外的时间,课堂教学必须延伸化。
(二)注意检查和督促
研究性教学虽注重学生的学习自由,但当学生进行科学研究时,往往会遇到多种多样的问题。实践证明,有些学生在进行课题研究过程中一旦遇到一些困难,容易出现丧失信心、产生懈怠情绪等现象,还有些同学不主动与老师进行交流反馈,导致研究进程拖延,最终半途而废。为避免这些情况的发生,需要导师经常的督促和检查,充分把握学生的研究进度,在学生需要时进行指导,鼓励学生继续进行科学研究,不断深入,完成相应的课题。
(三)注重创新教育的系统性与连贯性
培养学生的创新能力是一项系统工程,要注重创新教育的系统性和连贯性。例如,在大一时,学生主要进行知识的学习和积累,寻找感兴趣的领域,到大二自主选择导师,在导师的指导下以课题为载体进行科学研究,大三继续对选定的课题进行深入探究,并尽量在大四专业实习和毕业论文前对课题有个圆满的结项,以此实现生物技术专业创新教育的系统性与连贯性。对于取得一定成果的优秀课题,推荐去参加“挑战杯”等大学生科研竞赛也取得了很好的成绩。研究性教学是研究与教学的结合,这种结合不仅有利于教师将自己科研中的问题和发现融入到教学中去,进而丰富教学内容,有利于提高专业水平;此外,在研究性教学中,学生从传统的知识接受者转变为知识的探究与开创者,学生的合作精神、实践创新能力和学科洞察力也得到了培养。我们将继续深入探究并应用研究性教学,为培养出知识面宽、实践能力强、具有科学探究能力的生物技术创新性应用型人才而努力。
参考文献:
[1]刘彭芝.创新人才培养是重大的时代课题[J].创新人才教育,2013,(01):30-33.
[2]宋广元,李永平,刘云利.实践创新能力是应用型人才培养的关键[J].中国高等教育,2015,(Z2):65-67.
[3]朱秋颖.研究性教学———培养高校研究型教师的有效途径[J].教育探索,2010,(01):107-108.
(一)促使农业生物技术创新的有力保障
长期以来,由于法律保护制度的缺失,我国一直未能建立有效的分配机制把农业生物技术创新和科研工作者的贡献、利益有效统一起来,科研人员花费大量精力取得的生物技术科研成果得不到应有的重视和经济回报,导致科研人员主动研发和努力创新的氛围受到极大损害,潜在的科研力量受到难以计量的损失。知识产权制度视农业生物技术创新为一种受法律保护的无形财产,对农业生物技术创新成果从法律层面予以有力保护,使得科研人员的劳动成果从以往的无偿使用转变为必须有偿使用的专利和技术。科技人员的劳动成果得到法律的充分保障,经济回报的获得就成为一种必然。知识产权保护实际上成为一种有效的促使科研人员努力工作的激励机制,这一机制的出现对调动科研人员工作积极性必将起到极大的作用。
(二)突破农业生物技术创新瓶颈的有效抓手
随着传统农业技术的广泛和大量使用,农业生产领域出现了许多依靠传统方法难以解决的新问题,严重制约了农业的健康发展。例如由于棉田长期使用农药,棉铃虫产生了较强的抗药性,使用传统的农药已经无法起到应有的灭虫效果,我国棉花生产一度遇到无法解决的危机。农业生物技术的出现则为解决这些难题发挥了不可替代的重要作用,如转基因抗虫棉的成功研制和开发,成功地破解了棉铃虫无法杀灭的难题,获得了巨大的技术、经济和社会效益。据不完全统计,国产转基因抗虫棉市场的占有率连续9年出现超过10%增长率。在农业技术问题得到解决的同时,还获得了令人瞩目的社会和经济效益。抗虫棉的广泛应用,使得农药使用量大幅度减少,棉农的生产成本得以显著降低。事实证明,保护农业生物技术知识产权,借助法律保障平台实施科研创新成果转化,是突破农业技术创新瓶颈的最佳选择。
(三)农业生物技术实现持续创新的坚强后盾
随着人口快速增长、环境持续恶化,化肥的大量使用导致耕地生产能力不断下降,农业污染开始危及人类安全。这些问题的出现,促使人们重新考虑人类社会未来发展的战略思路。上世纪80年代,可持续发展的理念开始受到国际社会的重视。生物技术是一项具有极大的保护自然环境功效的科技手段,在自然资源极为有限的条件下,利用生物技术这一新兴工具为农业可持续发展开拓新的空间,是农业领域实施可持续发展的必然选择。因此,我们必须提高农业生物技术知识产权保护的力度和层次,在落实和规范现有知识产权制度的基础上,不断加快和完善农业生物技术知识产权整体的立法工作,从各方面充分发挥知识产权的保护和激励作用,使农业生物技术创新成果得以合法转化和高效应用,不断提升我国农业综合生产能力,保障我国农业实现可持续发展。
二、借力知识产权保护实现农业生物技术创新的对策
(一)实现知识产权保护与常规科研活动的高度统一
一是立项阶段严格把关。在立项时要特别重视文献资料的查询,尤其是要认真做好专利查询工作,严把立项质量关,确保研发目标的创新性和唯一性,从立项开始就避免发生技术侵权或低效研究现象。二是研发阶段着手保护。要把知识产权管理工作融入到项目研发的整个过程中,在研发活动的实践中建立知识产权保护目标考核制度,统筹对专利未来的维护和使用进行前期规划,要特别注意在研发过程中就把专利申请成果纳入到科研考核指标体系中。三是项目后期做好收尾工作。研究工作结束后要根据项目特点,因地制宜地选择知识产权保护方式,及时把科技成果进行登记形成知识产权。
(二)通过知识产权保护实现科研成果效益的合理分配
随着生物技术实验手段日新月异的发展,实验教学形式也要跟紧改革,本专业的实验教学内容也要进行实时更新,以适应经济社会对生物技术专业人才的需求,实验内容着重从以下几个方面进行改革。1.增设综合性实验。理论知识的学习是分篇章进行的,各个知识点相对来说仅仅横向或者纵向学习,缺乏系统性综合联系。通过综合性实验将理论知识纵向与横向理论联系实际,使学生系统、灵活地掌握实验技术与手段,如在基因工程实验中选择DNA重组技术实验,该实验的动手操作特别多,涉及的方面也较广。如合成DNA链变性、退火形成双链,限制性内切酶酶切质粒DNA,琼脂糖凝胶分离大、小片段,凝胶回收,连接成重组体,感受态细胞的制备、转化、筛选等,通过学生的自学及动手操作充分了解、掌握DNA重组技术的意义及应用。2.适当增加设计性实验。学生创新能力的培养离不开设计性实验的设置,在系统掌握基本实验技能和方法的基础上,让学生广涉国内外相关文献资料,归纳出当前研究现状并提出自己的思路,把自己已掌握的实验原理与技能通过设计新的实验方案,经导师及相关专家认定可行后,独立完成实验。在实验过程中难免会出现意外,对于问题的出现,让学生学会积极思考,科学面前没有对与错、应该与不应该,学会尊重实验结果,客观的分析问题,并积极解决问题。能力培养是一个研究人员基本的素养,通过适当增加设计性实验的培养,改变当前生物技术专业本科生对问题的分析和解决问题的认识,在提升创新能力培养的同时也希望对知识的接受方式得以突破。3.增加专业实验课。基因工程、蛋白质工程、发酵工程、细胞工程、酶工程等专业课程在农、牧、渔、园林、工业、环保、医药、食品等众多行业中广泛应用,然而当前很多院校生物技术专业的专业课程如蛋白质工程、酶工程、基因工程、细胞工程及发酵工程实践教学严重不足,导致高校生物技术专业毕业生与社会生产、经济发展脱节。为此,需要足够重视专业课程的实践教学环节。基因工程的应用可谓是“处处留痕”。现代临床中许多药物如生长素、干扰素、促红细胞生成素、胰岛素等都是基因工程的产物,同时在农业方面也得到很大程度的应用,比如抗虫棉、抗高温水稻。而我们食用的多年传统的酸法水解工艺的味精也是利用酶工程中的双酶法糖化工艺取代。我们日常所食用的饮料、酱油、乳酸、啤酒是利用发酵工程、酶工程对农副产品进行加工的产物。在实验课程设计中应尽量包含以上工艺,甚至开展兴趣小组,激发学生深入研究以上工程技术的应用。
二、实验教学方式的改革
1.拓宽实验原理理论知识。尽管操作是实验教学的主要环节,但掌握实验原理的理论知识是正确操作的保障,为此,在教学中教师应用引导的方式讲解实验原理,让学生明白实验的主要内容以及结合原理,让学生理解及掌握实验操作的设计思路,并能预测实验结果,进行正确的分析。实验教学过程中杜绝“灌输式”和“绑架式”教学,学生的操作和结果不能都是按照教师的思路和认定方式给予评价。通过学生自主性学习,启发求知欲望,学生积极的思考状态是我们要在整个实验操作过程中始终维护的精髓。通过拓宽实验原理,让学生在实验操作的过程中带着问题进行思考,维护协商积极的思考状态不仅提高了他们的自主学习能力,还培养了他们独立思考的能力。2.创造实验操作机会多分组。每次实验的开展所用到的仪器设备为2~3种,但实验室的人数却有25人左右,因为实验学时的限制,往往不能保证学生一人组进行实验,需要多人合作,而此时有些学生借此可以不做或者少做实验,不利于学生动手能力的主动培养。生物技术真是一个“烧钱”的专业,所用实验仪器设备价格高、器材耗损大、试剂昂贵,为增加每生的动手机会,除了现有的实验室把整班分成几个小组进行实验,使课内实验与课外实验相结合的方式外,还单独增设了实验室,让有兴趣的学生充分、认真、仔细地自主完成整个实验操作,尽可能提高锻炼的机会,充分调动了学生学习的积极性和主动性。
2文献回顾与研究变量
2.1文献回顾
接力创新的渊源可以追溯到Pavitt对“基于科学的高科技部门”的论述[6]以及国家创新系统中“基于科学的体制”[7-8]。“模式2”等理论也强调了“后现代”社会中科学研究与创新的交互作用[9],并进而形成“三螺旋”模型所描述的大学承担企业功能、企业承担学术功能的现象[10]。这些经典研究(但不限于这些研究)事实上分离出一类基于科学的创新。例如:Pisano认为科学的深度参与导致生物制药是“基于科学的商业”[11];陈劲、赵晓婷和梁靓指出生物制药等领域的创新是“基于科学的创新”[12];对纳米产业的研究也佐证了这种特性[13]。那么,这类基于科学的创新如何才能获得成功?生物制药创新研究逐步揭示出接力创新这一新型创新模式,给这个命题提供了较为完美的答案。①文献[3]提出:专家型公司是建立在科学研究的基础上的、专注于分子生物学研究和现代生物技术研发前端的小型生物技术企业;而核心公司是在新药的研发、生产和营销等方面具有综合组织能力的大型一体化公司。生物制药源于20世纪70年明的DNA重组技术[14],当前已成为涉及分子生物学、基因组学、蛋白质组学、遗传学、生物化学、组合化学、生物信息学、计算科学和纳米技术等众多科学技术的复杂体系[11]。文献[15]指出生物制药创新主要来自大学,大学、公共研究机构、盈利性公司等不同类型的组织在创新过程中建立联系、共同参与创新[16-18],大型制药公司与利用生物技术开发新药的专业化企业之间是合作关系[19]。李天柱、银路和石忠国等最早提出生物制药创新中专家型公司与核心公司之间合作的本质是两者的接力创新,技术转让、合同研究、并购、联盟等常见的合作方式其实是实现接力的具体手段[3]①。在此后的研究中,李天柱等进一步针对生物制药起源于基础科学研究的特性,将大学等公共研究机构纳入接力创新框架,提出了接力创新的完整概念,分析了“大学-专家型公司-核心公司”之间的主要接力关系和接力方式[1],并探讨了接力创新的一般规律和发生机理,比较了接力创新与合作创新(包括产学研合作)、开放式创新和二次创新等其他典型创新模式的异同及应用思路[2]。虽然接力创新概念的提出时间较晚,但是由于它对基于科学的创新具有重要价值,已引起了一些学者的关注。文献[5]验证了信息产业中广泛存在接力创新且它具有自身的特性;有学者运用接力创新研究了区域创新平台、新兴产业载体等[3-4,20-21]。然而,总体来看,目前关于接力创新的研究主要是基于生物制药产业开展的,而生物农业产业等其他基于科学的产业是否遵循接力创新及其特性则尚无专门研究。
2.2研究变量
本文旨在验证前人对接力创新的推断,但是由于针对农业生物技术的类似研究尚属空白,因此本文实际上属于对农业生物技术接力创新的探索。针对这一研究目的,首先,本文将研究问题明确为“农业生物技术是否遵循接力创新,如果遵循,那么是否具有自身的特殊性及其形成机理是什么”,以避免被海量数据所“淹没”[22];其次,除了可从研究问题直接推出的研究变量外,本文并未事前指定其他变量,以防止在研究过程中束缚思想、阻碍新理论的构建;最后,本文借鉴现有文献的逻辑,但尽量保持开放心态,以免限制研究发现和产生偏差[22]。基于上述思想,根据代表性文献[1-3]铺垫的理论基础,本文利用如下变量研究农业生物技术的接力创新:1)接力创新。接力创新的本质是:能力显著异质、优势明显互补的创新主体共同参与创新,但各主体加入创新过程的时间有先有后,且它们承担不同的任务,在创新过程中地位平等、缺一不可、各司其职、很少“越界”,主体间的顺序接力推动创新获得成功。也有文献指出,在新兴技术的创新中,能力互补的创新主体通过联盟等组织间合作方式共同完成创新是一种普遍现象[23],因此不能认为只要多个主体共同参与的创新就属于接力创新。为了使研究更加严谨[24],针对接力创新变量,本文提出一个竞争性解释:农业生物技术不遵循接力创新,实际上只是采取了战略联盟等合作创新模式。2)接力关系。接力关系这一变量是参照当前接力创新最为典型的生物制药产业而提出的,其存在的前提是接力创新变量能够得到较好的解释。具体而言,农业生物技术创新过程中可能存在如下接力关系:第一,以不同创新主体之间的知识创造接力为主线;第二,以不同主体之间的知识产权接力为实现手段;第三,以金融接力为支撑,即创新过程中存在不断有新的资金加入、原有资金退出的接力现象;第四,创新过程中政府支持政策也具有与金融支撑类似的接力现象。3)接力方式。接力方式是上下游创新主体之间实现接力的具体手段。参照生物制药技术的接力创新,农业生物技术创新的主要接力方式应包括授权许可、平台技术转让、合同研究、并购、联盟等多种方式。与接力关系变量相类似,接力方式变量存在的前提也使接力创新变量得到较好的解释。
3研究设计
3.1研究边界
按照一般理解,农业生物技术是运用基因工程、发酵工程、细胞工程、酶工程及分子育种等生物技术改良动植物及微生物品种的生产性状,培育动植物及微生物新品种,生产生物农药、兽药和疫苗的新技术[25]。该定义指出,农业生物技术建立在以DNA重组为核心的现代生物技术体系的基础上,从而与其他农业技术区分开来。例如,袁隆平院士发明了“杂交水稻”技术,为中国和世界做出了巨大贡献,但是该技术没有利用DNA重组及其他现代生物技术,因此不属于本文研究的农业生物技术①。
3.2研究方法
案例研究最适合于研究“怎么样”(how)和“为什么”(why)的问题[24]。案例研究以案例为基础,从中归纳产生理论,理论的产生完全根植并升华于案例内或案例间的构念之间的关系及这些关系所蕴含的逻辑论点[26]。案例研究可分为单案例研究和多案例研究[27],其中多案例研究在有效性和普适性方面比单案例研究更具优势[28-29],特别是当多个案例同时指向同一结论时,案例研究的有效性更会显著提高[24]。本文对农业生物技术接力创新的探索正属于“how”和“why”的问题,适合于采用案例研究方法。考虑到归纳理论的有效性,本文采用多案例研究方法。
3.3数据收集
案例研究中常用的数据来源包括文献、档案记录、访谈、直接观察、参与性观察和实物证据[30],本文采用文献分析作为数据收集方法。数据收集按照下面步骤进行:第一阶段,研读有关行业报告和资讯收集,找出已进入商业化阶段的农业生物技术。在这一阶段,国家科技部高新技术司编写的《中国生物产业发展报告》等权威报告、生物谷②等专业网站提供了最初的筛选范围。第二阶段,针对收集到的农业生物技术名录,广泛收集其技术创新过程的信息,获得大量零散的技术创新片段。在这一阶段,除了论文、研究报告等文献外,维基百科③、谷歌、果壳网④等网站也是丰富信息的重要来源⑤。第三阶段,使用三角验证法确认数据的质量,即研究者可利用多重证据来源和多重研究方法以减少偏见的影响[31]。第四阶段,将经过验证的创新案例片段进行拼接,从而得到完整的案例。在收集数据资料的过程中,笔者还建立了案例档案和证据链以保证案例质量。不可否认,诸如文献分析这种二手数据收集方法与访谈法、观察法等相比确实并非最优选择,这是在现有研究条件约束下所做出的一种满意决策。由于本文是从总体上对农业生物技术创新进行研究,不以研究每个案例的微观过程为目的,因此通过上述过程收集的案例资料可以满足研究要求。待条件成熟时,再进一步利用一手资料验证本文研究。3.4案例简介多案例研究所需的案例一般以4~10个为宜[22],所选取的案例要具有较大的典型性和极端性,并具有独特的研究价值[32]。本文选择表1中的8个案例作为研究对象。案例选择主要基于3个标准:一是尽可能广泛覆盖生物农业的相关领域,以提高研究结论的普适性;二是尽量针对典型的农业生物技术及企业,以提高案例的典型性和代表性;三是在满足前两个标准的前提下,尽量采用涉及中国企业的案例,以增加对中国的指导价值。需要指出的是,由于拼接案例受到数据来源的限制,因此肯定还有其他典型案例无法得到,这可能在一定程度上影响本文的研究质量,但笔者认为表1中的案例已可以较好地满足研究需要。
4研究发现
4.1农业生物技术接力创新的特性
表1中的案例具有一个共同特征:一项农业生物技术创新的全过程主要表现为,不同企业先后加入创新过程,分别完成创新链上不同环节的任务,创新是通过上下游企业之间的接力传递而逐步推进的。这一特征与接力创新的本质是一致的,因此可确定接力创新是农业生物技术的重要创新模式。例如,NaturalIndustries公司在成功研发了生物抗虫害技术后于2012年被诺维信公司(Novozymes)收购,诺维信公司将此技术应用于水果、蔬菜等农作物种植市场。在这项创新中,NaturalIndustries承担上游的研发任务,诺维信公司在NaturalIndustries的基础上继续完成商业化,属于典型的接力创新;在诺维信公司和孟山都公司(Monsanto)的联盟中,诺维信公司负责研究提高抗病虫害能力、作物产量和土壤肥力的生物土壤改良技术,孟山都公司在诺维信公司研发的基础上完成田间试验、注册与商品化,这也是典型的接力创新;孟山都公司收购Asgrow、Holden等公司的目的是利用这些公司的市场网络将其玉米、大豆等转基因育种技术推向美国、比利时等国家的市场,本质上是孟山都公司完成上游的技术研发、Asgrow等公司完成下游的商业化,这也是接力创新的具体表现。表1中的其他案例也遵循类似的接力创新模式。事实上,笔者所收集的案例数量远超表1中的案例数量,只是很多案例因不够完整、不够具体或不够典型等而未被纳入分析,但其中很多案例也表现出上下游创新主体顺序接力的特性。必须承认,表1中的案例确实存在多个创新主体参与并广泛运用联盟、并购等合作方式的事实,但本质上还是上游主体完成其承担的任务后,像接力赛跑那样传递给下游主体继续开展后续任务,因此属于接力创新而非一般意义上的合作创新,变量1的竞争性解释可以排除,对生物农业中广泛存在接力创新现象的支持进一步加强。但是,与生物制药技术等相比,农业生物技术的接力创新表现出自身的显著特性。1)农业生物技术的接力创新主要发生在转基因作物、生物防护等领域,而在生物农药、兽药和疫苗等领域出现得较少。即便在转基因作物等接力创新的易发领域,接力创新也是最近10余年才逐步兴起的,一些生物农业巨头曾独自在这些领域取得了成功,如孟山都公司推出了保铃抗虫棉花等。因此,笔者认为,接力创新是农业生物技术创新的新趋势,该发现修正了文献[1]的结论———文献[1]曾推测生物农业应像生物制药业那样普遍遵循接力创新模式。2)文献[1]和文献[2]指出,生物制药技术的创新基本上遵循“大学—专家型公司—核心公司”(如忽略掉大学,则为“专家型公司—核心公司”)顺序接力的单一模式。但是,农业生物技术的接力创新明显分化为3类(如表1所示):第一类,专家型公司与核心公司的接力,如“NaturalIndustries-诺维信”和“TJTechnologies-诺维信”,这与生物制药技术的接力创新基本一致;第二类,核心公司与核心公司的接力,如“诺维信—孟山都”、“孟山都—礼来(EliLilly)”及“孟山都—拜尔作物科学(Bayer)”,这与生物制药技术的接力创新有差异较大;第三类,核心公司与其他中小公司的接力,如“孟山都-Asgrow、Holden”、“孟山都—中国种子集团、河北中业集团”及“杜邦先锋(Dupont)—山东登海种业”,这与生物制药技术的接力创新恰好相反。3)农业生物技术的接力创新极少涉及大学,或者说鲜有直接利用大学科学发现的情况———这进一步修正了文献[1]的结论。文献[1]曾猜想,农业生物技术与生物制药技术一样,创新应直接建立在大学科研的基础上。同时,农业生物技术创新对专家型公司的依赖相对较弱,很多重要技术都是核心公司研发的。理论上讲,农业生物技术与生物制药技术一样,其前端研发工作最适合由专家型公司承担,但这一特性并未得到案例的支持。
4.2接力关系
农业生物技术创新中的接力关系大体上符合变量定义中对接力关系的陈述,但又有不同表现。1)以知识创造接力为主线。接力创新的本质是通过上下游创新主体之间的顺序接力,逐步完成创新中最基本的知识创造过程[1]。已证明农业生物技术的创新遵循接力创新模式,因此创新生态系统必然围绕知识创造及其顺利接力进行构建。例如,在“诺维信—孟山都”的接力创新案例中,诺维信公司将自己研发的土壤改良技术知识传递给孟山都公司,由孟山都公司继续创造田间试验、注册及商业化等方面的知识。表1中的其他案例也是如此,不再赘述。2)以知识产权接力为手段。在接力创新中,知识产权也是一个与知识创造协同发展的接力过程,知识产权转移成为创新主体实现接力的手段。在这一点上,农业生物技术的接力创新符合接力创新的一般规律[1](具体的接力方式详见下文分析)。3)对金融支撑的接力需求不强。接力创新对金融支撑通常有强烈的需求,如生物制药需要公共财政、天使投资者、风险投资、核心公司、资本市场等复杂资金接力支撑整个创新过程[1]。在农业生物技术的第一类接力创新中,位于创新链上游的专家型公司主要依靠风险投资和公共财政的资金,在创新任务被传递到核心公司后主要依靠核心公司的资金和资本市场的资金,因此整个过程表现出一定的金融支撑接力性质。在农业生物技术的第二类和第三类接力创新中,整个创新过程都主要依靠核心公司的资金和资本市场的资金,金融支撑接力的特性并不显著。总体来看,虽然农业生物技术创新面临高度的不确定性和风险性,投入巨大、周期漫长,但是对金融支撑接力的需求却不强烈———这与接力创新的现有理论相比可谓大相径庭。4)强烈依赖政策支持接力。政府政策在农业生物技术创新中发挥重要作用。以转基因作物为例:实验室研究阶段需要有利于转基因实验、动植物新品种专利保护等方面的政策;育种研究阶段需要政府开放对转基因动植物新品种试验管制、大规模田间试验审批等方面的政策;更突出的是,生产和商业化阶段的成败在很大程度上取决于申报审批、品种审定和证书发放、大规模种植许可及国际贸易管制等一系列有利政策。只有在创新的不同阶段分别配置合适的政策且各政策之间无缝衔接,才能为农业生物技术创新奠定良好基础,任一环节上的政策变化都可能给创新造成重大影响。2012年欧盟质疑孟山都公司的“NK603”转基因玉米的安全性,曾造成孟山都公司所有的转基因作物都面临被欧盟禁止的威胁。政府政策对新兴产业创新普遍具有重要意义[33],但是像农业生物技术这样对政策支持接力的依赖如此之高是罕见的。
4.3接力方式
农业生物技术的3类接力创新具有相对稳定的接力方式,不像生物制药创新的接力方式那样动态复杂。下面针对3类接力创新分别论述。在第一类接力创新中,上下游企业间的接力方式主要是并购。通常是下游的核心公司并购上游的专家型农业生物技术公司,这与生物制药创新中专家型公司整体出售这一接力方式的相似度较高。采用这种接力方式的一般情况是,上游企业提出创意且技术研发已成型,而下游企业拥有田间试验、申报审批、市场推广等一系列加速技术商业化的能力,且下游企业的营销网络和顾客基础规模较大,能使技术在商业化环节发挥更大价值。同时,上游的专家型公司大都是借助风险投资创办的,通过并购可获得较高的企业价值溢价,风险投资愿意推动这样的并购;而下游的核心供公司则拥有充足资金可为并购支付较高价格。诺维信公司收购NaturalIndus-tries和TJTechnologies都属于这种情形。在第二类接力创新中,上下游企业间的接力方式包括联盟、技术转让、授权许可等,这些方式的本质都是通过签订某种契约将知识产权从上游企业传递到下游企业,我们统称为协议合作。协议合作普遍发生在核心公司之间,一般是上游的核心公司提出研发创意且完成基础研究和实验开发,而下游的核心公司完成申报审批、市场推广等商业化工作。其中,如果采用联盟方式,则会按照企业对创新的贡献预先约定好利益分配办法,上下游企业通过分割创新的终端收益获得各自的回报。“诺维信—孟山都”的接力创新联盟即是如此;如果采用技术转让或授权许可,那么上游企业通常事先划定下游企业使用技术的范围和条件,上游企业除了获得一笔技术转让费(或技术许可的门槛费)外,通常还能在未来创新成功后获得从创新收益中分成的权利。孟山都公司将其转基因抗除草剂大豆技术许可给拜耳作物科学就采用了这种方式。在第三类接力创新中,上下游企业间的接力方式包括股权收购、合资等途径,我们统称为资产联结。使用资产联结这一名词是因为这种接力方式一般发生在上游企业为核心公司而下游企业规模较小的情况下,核心公司掌控全部技术研发及田间试验、申报审批等后期创新工作,但在最终拓展市场(尤其是拓展国际市场)时面临较大障碍,因此以股权收购或合资方式控制下游企业,借助下游企业拥有的市场网络以及对特定市场熟悉等优势加速技术创新扩散。这种情形与第一类接力创新中核心公司收购上游专家型公司的方向恰好相反、目的也不同,为区别方便称之为资产联结。杜邦先锋与山东登海种业合资成立山东登海先锋种业有限公司,将其转基因玉米种子推向中国市场就是以资产联结方式实现创新接力的实际反映。此外,接力方式变量中包含的合同研究、平台技术转让等典型接力方式并未在生物农业产业中发现相应的案例,这也反映出农业生物技术接力创新的不同之处。
4.4其他发现
除了上述基于3个变量得到的发现外,笔者在研究过程中还发现中国企业在农业生物技术创新中主要参与第三类接力创新,基本上是承接跨国公司已研发成功的技术并将之拓展至中国市场。从企业创新管理的角度看,中国企业采取这种方式可以规避生物技术研发的高度不确定性和风险,且可获得相应的创新收益。然而,从企业的核心竞争力和中国生物农业发展的角度看,这种接力创新愈演愈烈可能使中国企业逐渐丧失自主研发的动力和热情,并使中国生物农业的核心技术受制于人,因此必须引起高度重视。
5农业生物技术接力创新的形成机理
以转基因作物为例的农业生物技术创新过程可抽象为图1。图1农业生物技术的创新过程(以转基因作物该过程由上游的实验室研究、中游的育种研究和下游的大规模生产与商业化3个序贯相连的阶段构成,每一阶段又可细分为更多阶段。3个阶段的主要任务和所需能力存在显著差异:实验室研究的目标是克隆目的基因,创造转基因作物品系,因此基础研究能力在这一阶段最为关键②;育种研究的目标是开发育种工艺和方法,并通过小规模田间种植试验对工艺方法和安全性进行检验(试验面积约为100m2),这一阶段也有较强的科学研究成分,但更接近生产技术和工艺的研发;规模生产和商业化阶段的目标是,通过大规模田间释放试验确定稳定的育种技术和工艺,并对试验成功的作物品系进行申报审批和开展商业推广,因此,除了研发能力外,对政府的公关能力和商业化能力也至关重要。平均而言,农业生物技术的创新周期长达13年、投入超过1.3亿美元。其中,创新链上游的实验室研究能否成功具有非常大的不确定性,创新链下游的大规模生产和商业化面临的风险同样惊人,尤其是能否通过品种审批具有巨大的不确定性,整个创新周期中约三分之一到一半的时间用于通过政府审批,平均审批费用超过3500万美元。此外,商业性推广还面临不同国家在政策、社会和国际贸易方面的严格壁垒[34]。农业生物技术创新的过程和特点与接力创新发生的一般规律十分吻合[2]。具体而言,受规模、资金、公关能力和市场网络等因素的限制,专家型的农业生物技术公司基本上不具备完成整个农业生物技术创新的能力,也无力承担创新过程中的风险(尤其是下游风险),因此通常聚焦于从事创新中前段的实验室研究或育种研究,或在创新后段的商业推广、大规模种植等环节参与进来,因此此时不确定性已很低。孟山都、诺维信这类核心公司拥有完成整个创新过程的能力,但创新的不同阶段所需的能力存在较大差异,由核心公司独自完成创新仍是低效率的。特别是在实验室研究环节,核心公司的能力有时明显弱于专家型公司。而在创新后端,单独一家核心公司———不论其规模和影响力如何巨大———突破不同国家的政策、社会及国际贸易等方面的障碍都显得力不从心。因此,根据农业生物技术创新在不同阶段的特点,由优势能力各异的企业分别承担创新任务,通过接力合作推动创新成功无疑是更好的选择。
但是,农业生物技术自身的特殊性又使其接力创新具有如下自身的特性:1)农业生物技术体系庞大、涉及领域较多,不同细分领域存在一定差异。我们观察到,一些农业生物技术(如生物农药技术、兽药技术等)的研发难度不像转基因作物那样大,其创新风险相对较低,尤其是遭受的政府管制相对宽松。这些技术的创新可能在一家规模较大的公司内部或采取其他合作创新方式即可完成,因此农业生物技术接力创新的发生范围不如生物制药技术那样普遍。同时,根据我们的不完全观察,在生物技术产业发展早期,专门从事农业生物技术研究的专家型公司相对较少,因此孟山都等核心公司只能自己开展技术研发并完成创新过程。近十几年来,从事农业生物技术研发的专家型公司的数量开始增加,这在一定程度上解释了最近10余年接力创新(尤其是第一类接力创新)在农业生物技术领域才大规模兴起的原因。2)生物制药技术创新所需的异质性能力严格分布在不同的创新主体中,只能采取“大学—专家型公司—核心公司”的接力方式[1]。而农业生物技术创新所需能力的分化并不像生物制药技术创新那样严重,可根据实际情况在不同阶段有目的、有选择地配置不同类型的创新主体,这加速了接力创新的分化。有些技术研发专家型公司的能力突出,而商业化能力掌握在核心公司手中,从而形成第一类接力创新。例如,对于“TJTechnologies—诺维信”的接力创新,诺维信公司的副总裁Videbk表示:“TJTech-nologies的生物解决方案提高了作物产量、业内领先,可与诺维信形成互补”。有些技术的研发能力掌握在一家核心公司手中,而商业化能力掌握在另一家核心公司手中,从而形成了第二类接力创新。例如,对于“诺维信—孟山都”的接力创新,诺维信公司的首席执行官Nielsen认为,这“很好地将诺维信的微生物研发能力与孟山都的田间试验和商业化能力结合起来”,而孟山都公司的首席技术官Fraley认为,“这是技术推向成熟发展的催化剂”。还有一些技术从研发到商业化的能力都掌握核心公司手中,但在技术扩散过程中运用其他公司的资源和网络更易克服市场拓展过程中的障碍,从而形成了第三类接力创新。例如,山东登海种业的规模远小于杜邦先锋,但前者在开发中国市场时却具备杜邦先锋所没有的本土化优势。3)大学科研更热衷于针对人类健康医疗的研究(如干细胞等),直接满足生物农业创新需要的最新前沿科学成果相对较少。这造成农业生物技术创新只能更多地利用相对成熟的现代生命科学发现,大学主要提供基础理论和基本的技术手段,所给予的是间接支持。这可以解释为何在农业生物技术创新中大学进入接力环节的案例较为罕见。而生物制药技术创新的前端离不开大学的参与,这很大程度上是因为生物制药的研发不仅直接建立在大学科研的基础上,而且大学也乐于为生物制药提供直接可用的最新成果。此外,由于大学科研更重视人类健康医疗,因此大学衍生的专家型公司聚焦于农业生物技术的就相对较少。这可以解释农业生物技术接力创新对专家型公司的依赖性不强的现实,其实质是缺乏可以依赖的专家型公司。在前述分析的基础上,结合生物农业的其他特点,可进一步解释农业生物技术接力创新的其他特性。就接力关系而言,农业生物技术创新对资金的需求无疑是巨大的。由于仅有一部分新技术是由专家型公司开发的,很多农业生物技术都是由核心公司负责研发、生产和商业化的,因此核心公司的资金实力、从资本市场融资的能力完全可以支撑整个创新过程。这造成农业生物技术创新对金融支撑接力的依赖远低于生物制药技术。但是,农业生物技术(尤其是转基因作物)在世界任何一个国家都是社会争议的焦点,更是政府严格监管的对象。针对转基因生物的政策法规不仅严格,而且相关政策法规密集地分布于从实验室研究到商业化的各个环节,政策变动对于创新进程而言可能是致命的,这种特性导致农业生物技术创新高度依赖政府支持政策的接力。就接力方式而言,在第一类接力创新中,核心公司理论上也可以像生物制药技术创新那样采取协议研究、平台技术转让、授权许可等方式从专家型公司那里获得技术,但是表1中的案例全部采用并购方式。我们认为,这是核心公司出于对风险规避的考虑。在我们观察到的农业生物技术创新案例中,核心公司并购的专家型公司均为已成功完成技术研发甚至开始初步商业化的公司,这使得核心公司在此基础上进一步开展商业化的不确定性大为降低。虽然并购需要付出较高的溢价,但是可一并得到新技术和专家型公司的技术平台、研发团队等重要的创新资源,能够显著提高核心公司的吸收能力,给技术的商业化进程提供技术保障。如果采用协议研究,那么核心公司一般需要在研发前期就介入,这不仅要支付给专家型公司一笔固定费用,而且要依据技术研发进程支付里程金,并可能需要在商业化成功后付给专家型公司以一定比例的利益分成,更重要的是技术研发能否成功仍是不确定的。如果采用平台技术转让、授权许可等方式,核心公司除了要一次性付出固定费用及未来商业化成功后的利益分成外,所面临的最大风险是在商业化过程中很难得到专家型公司的专有技术能力的保障。在第二类接力创新中,上下游企业为势均力敌的核心公司,并购这种接力方式很难被双方接受,协议合作自然成为更明智的选择。第三类接力创新采用资产联结实现接力,主要是因为核心公司要掌控商业化过程。中种迪卡公司总经理汪泓在谈到与孟山都公司的合资时曾表示:“商业育种企业必须保证从育种、制种到销售全过程不脱节,否则企业的运营风险很大”。但是,下游的小公司本身不拥有核心技术,并购这类公司往往不符合核心公司的战略,技术转让、授权许可等接力方式在控制方面又面临风险,此时资产联结就成为较好的折中选择。
6结语
6.1研究结论
本研究发现,接力创新是农业生物技术创新的最新趋势,其形成机理遵循接力创新的一般规律。农业生物技术创新管理应以接力创新为理论指导,同时重点考虑本文所揭示的一些特性,主要包括:第一,农业生物技术的接力创新主要发生在转基因作物、生物防护技术等领域,并分化为“专家型公司-核心公司”“核心公司—核心公司”及“核心公司-其他小公司”3种类型,且接力链条的前端极少涉及大学,创新过程对专家型公司依赖不强,核心公司在农业生物技术创新中发挥很大作用;第二,农业生物技术的接力创新对金融支撑接力的需求并不强烈,但高度依赖政策支持接力;第三,农业生物技术的接力创新主要采用并购、协议合作和资产联结等方式实现接力,而合同研究、平台技术转让等典型的接力方式则罕有出现。农业生物技术的接力创新之所以会形成自身特性的原因是:首先,农业生物技术的不同细分领域存在差异,即有些领域迫切需要接力创新,而有些领域的需求不大明显;其次,农业生物技术创新所需能力的分化并不严重,可根据创新的实际情况在不同阶段有目的、有选择地配置不同类型的创新主体,这加速了接力创新类型的分化;最后,大学科研中直接针对生物农业的最新前沿成果相对较少,因此无法将大学纳入接力创新链条,由大学衍生的专家型公司较少承担前端的技术研发任务。上述这些因素进一步造成农业生物技术创新在很大程度上依赖核心公司,而核心公司自身的能力决定了创新对金融支撑接力的依赖不强。然而,由于转基因作物等农业生物技术具有高度敏感性,因此政府对之严格管制,这致使其创新过程非常依赖政策支持的接力。而在具体的接力过程中,为了规避技术研发、商业化等环节面临的各种风险,并购、协议合作和资产联结成为主要的接力方式。
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)39-0057-02
现代生物技术诞生于20世纪70年代,是一门具有广阔应用前景的新兴学科。近年来,随着生命科学理论的快速发展和实验方法的不断创新和改进,现代生物技术在揭示生命本质、物种的定向改造、新产品开发、生态环境保护及疾病治疗等方面发挥着巨大作用。生物技术这一新生事物正迅速渗透到我们日常生活的各个方面,通过这门课程的学习,使学生从分子水平理解生命的本质,对构建学生的理论知识结构体系,提高知识的实际应用能力具有重要意义。但是,由于现代生物技术教学涉及的内容广泛、抽象,与生物化学、分子生物学、分子遗传学、微生物学及各种工程技术紧密联系,其新理论新技术发展迅速,传统的以教材和大纲为基础,以课堂讲授为主、实验为辅的教学方法无法跟上本学科发展的步伐。因此,如何根据本课程的特点,探索新的教学方法,提高课堂教学效率,使学生了解现代生物技术最新的进展,是我们每个老师必须不断思考的问题。根据现代生物技术发展快、综合性强、涉及领域广的特点,结合教学大纲的要求,我们从厚基础、强理论、重应用的教学原则出发,对现代生物技术的教学改革进行初步探索,并已初见成效。
一、以“有用、有效、先进”作为教学改革的指导思想
近年来,培养学生的职业核心能力(core competencies)成为世界范围内职业教育关注和重点投入的一个范畴,世界各国特别是发达国家纷纷采取了有力措施加以开发和培养。大学生应是高素质、高水平人才的代表,但是,在我们大学教育中存在着人才培养模式单一,学生眼高手低,独自解决问题的能力差,所学知识与社会需要脱节等问题。因此造成了毕业生就业难而好多岗位却无人干的矛盾。要解决以上问题,需要我们大学的教学积极地去适应社会发展的需求,使我们培养的学生能“用得其所”,不但先进,还要有用、有效。现代生物技术上游工程以基因工程为主要内容,是生物技术的实验室研究阶段,属于应用基础研究,下游工程是生物技术的扩大生产,加工应用阶段,使经改造的新产品能达到商品化、工程化、企业化,进而创造相应的效益。因此生物技术是一门理论、实验和应用相结合的综合性很强的学科,既要重视学生的理论教学,更要注重学生实验原理和操作技术等能力的培养,改变过去老师讲、学生听的填鸭式教学,引导学生理论和实践结合,达到学以致用的目的。另外,让学生根据所学知识,走出校门,到企业、农村、医院去寻找与生物技术有关的技术和产品,让学生观察比较现代生物技术使我们的生活发生了哪些改变,进而认识到学习本课程的重要意义,激发学生的学习兴趣,提高其主观能动性和自信心。
二、坚持“以学生为中心”的教学理念
学生是学习的主体,是教师的直接服务对象。在一个教学班中,学生在知识理解、实验操作及师生沟通等方面存在差异。因此在教学的各个环节中都要着眼于学生的不同水平和接受能力,有针对性地教学,对于接受慢的要给予鼓励,单独辅导。同时针对生物技术课程应用性强的特点,增加讨论课的比重。如将生物技术在农业、食品、环保、医药等领域的应用及转基因食品安全问题等内容模块化,让学生分组查阅资料、拟定讨论提纲,然后到课堂讲授。大家对所讲内容进行讨论,提出各自的观点,使学生由被动的学,变成主动的讲,既感受传授知识的乐趣与不易,也训练了阅读、整理资料的能力,还增加了学生互助团结的气氛,使其更有信心投入到学习中来。
三、现代生物技术课程教学改革的措施
1.注重第一次课的准备和讲授,激发学生对本课程的学习兴趣。第一次课主要包括绪论的讲授和课程信息介绍,它就好像是老师和学生初次见面递出的一张名片,绪论讲解把本课程的主要研究内容和成果展示给大家,课程信息介绍使学生了解教学的目的和任务、重点和难点,应读哪些参考读资料。通过第一次讲授,使学生从已知世界中寻找课程的最佳切入点,从实际需要中寻找与课程的最佳结合点。绪论既包括了生物技术的起源与发展过程,又展现了现代生物技术的重要地位和意义,以及最新的研究成果和发展动态。因此在讲授时以生物技术已取得的某些重大的或和我们生活中能接触到的相关成果来激发学生的学习兴趣,由此激发学生对本门课程的学习兴趣和学习自觉性,为今后的教学奠定良好的基础。
2.加强实验课的教学。以实验室现有的条件为基础,按“重视基本技能,开出经典实验,增加综合性、开创性实验内容”的原则对实验进行整合、归类,加大了综合提高性实验的比例。让学生根据自己的兴趣和发展方向,结合生物技术的“五大工程”,自主设计实验,采用开放实验室的方式,学生自主完成。如考研的学生注重基本理论的学习,加强基因工程实验的设计和操作,掌握基因克隆、基因定向改造、PCR技术、荧光定量PCR技术等实验技能及其在未来科研中的应用。就业方向的同学以应用性实验为主,如设计细胞工程实验,让学生进行愈伤组织培养及植株再生,观察植物如何从一个细胞成长为完整的植株,深刻理解植物细胞的全能性。发酵工程实验让学生学习米酒、酸奶的制作,学习发酵的原理及发酵罐的使用,从自己生产的产品中获得成就感。在整个实验过程中,以学生为主体,老师协助指导的方式,由此提高学生的独立思考、操作和协作能力,培养学生的互助合作精神,增强学生之间的感情。
3.加强教学与科研的互动,把现代生物技术的最新成果引入教学中。教学与科研互动是本科院校的重要特征,科研是知识和技术创新的基本途径,是新知识的源泉。在多年的教学实践中我们发现,生物技术相关教材编写的全面性和编写速度远远跟不上该领域的发展速度,而课题研究中所使用的往往是较先进的思路和技术手段,因此在保证学生系统掌握现代生物技术基本理论和实验的基础上,时刻关注该领域的发展前沿和热点问题,归纳整理,在自己教案相关章节的讲授过程中补充进去。例如在讲授核酸分离纯化时,除了传统的提取方法外,结合本院省级实验示范中心的罗氏高通量核酸纯化系统,介绍高通量核酸纯化系统的工作原理;讲授普通PCR的原理时,结合自己科研中基因表达的定量检测,介绍荧光定量PCR原理;讲授DNA双脱氧测序和化学降解法测序时,对最新的Roche454测序技术,Illumina Solexa测序技术和ABI的SOLiD测序技术等高通量测序技术进行介绍,并展示自己科研中所克隆新基因测序的结果并对结果进行分析,把抽象的DNA序列形象化;在讲授高等植物基因工程这部分内容时,把自己课题中从“基因克隆、表达载体构建、植物转化、获得相应表型的转基因植株”的整个过程的图片完整地展示给学生,使学生对神秘的转基因技术有了感性认识。同时吸收有科研兴趣的优秀学生参与到教师的科研中来,使学生的毕业论文(设计)与教师的课题相结合,增强学生的科研意识和创新能力。另外老师要带领学生走出校门,深入工厂、田间,了解生产中的实际问题,大大培养学生理论与实践结合,解决实际问题的能力,真正实现“用得其所”的创新教育模式。
四、对现代生物技术教学改革的展望
现代生物技术作为生物专业学生的专业选修课,与其他学科联系紧密,涉及面广,发展迅速。如何适应该领域日新月异的发展是我们需要思考和急待解决的问题。近年来,我们在本科教学改革中不断进行探索,增加实验课的比重,并在某些部分引入英文原版教材的内容,避免了课本翻译造成知识时间差,将最前沿的热点问题和重大科技成果及时补充到教学内容中来。同时,在本科教学中,由浅入深地选择有代表性的英语文献,从科普到专业,与学生一起阅读、讨论,由此拓宽学生的专业知识面、启迪思维,增强独立思考的能力,培养创新意识。通过两届学生的教学改革发现,新教学方法能激发学生学习的主观能动性,学生反应良好,可以继续推进发展。
总之,由应试教育变为能力培养是现代大学教育的首要任务。我们应增加讨论课和实践课,使老师和学生尽可能地面对面地讨论甚至争论,使学生由被动接受变为主动思考。我们的教育目的是培养能独立思考、具有活跃创新能力的现代社会需要的应用型人才,眼高手低、高分低能必将被淘汰。
参考文献:
[1]陈智武,陈珠琳,吴光皎.浅谈普通高校大学生职业核心能力的培养[J].法制与社会,2008,09(中).