时间：2024-01-09 11:14:54
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇生物模仿技术，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
角膜异物是眼科常见的疾病，在眼外伤中发病率极高。我院周围因为机械厂矿较多，很多人从事机械加工，所以这类病人很多。角膜浅层异物可在表面麻醉后在裂隙灯显微镜下用一次性无菌针头或角膜异物刀剔除。有时由于眼部刺激症状重加上患者心理紧张，在剔除角膜异物时，患者会发生晕厥，影响操作。 我院门诊遇到5例发生晕厥，现报告如下：
1 一般资料
2000年10月至2006年6月间，经我院门诊诊治的角膜异物患者2068例，男2063例，女5例；异物性质：铁屑2060例，502胶水4例，石屑4例。其中5例发生晕厥，全部为男性，l6～28岁，全部为铁锈异物。
2 晕厥的病因分析
据林丽萍[1]报道：裂隙灯显微镜下剔除角膜异物所发生的晕厥多为血管迷走性晕厥（占59.5%）及低血糖性晕厥（38.1%）。血管迷走性晕厥可由紧张、恐惧等情感变化和疼痛等刺激，通过神经反射产生迷走神经兴奋，导致广泛的外周小血管扩张，心率减慢，血压下降，脑血流量减少而引起[2]。
3 预防及护理
对每一位患者，尤其是精神过于紧张者，在接受角膜异物剔除术前应详细耐心的解释，使其了解角膜异物剔除术在眼科门诊中是很常见的治疗操作，非常安全，所用的一次性无菌针头，在患者配合的情况下不会伤及眼睛，使患者有足够的心理承受能力和信心配合操作。
充分表面麻醉，让患者无痛接受治疗；角膜异物剔除时，动作宜轻、巧、快、准，尽量缩短操作时间；剔除铁锈异物时间较长，中间应间歇停止操作，让患者闭目休息片刻，防止眼睛受长时间光照而眩晕。以上措施，均可减少晕厥的发生。
角膜异物剔除术时应注意观察，5位患者出现面色苍白、头昏、心慌、出冷汗等晕厥前期表现时，立即停止操作，使其平卧，按压人中，用鼓励性语言安慰患者，休息15～20分钟后症状全部缓解，继续配合操作直至将角膜异物剔除干净。
4 讨论
5位患者均按时进餐，考虑为血管迷走性晕厥。患者在身体疲乏、全身不适时或环境闷热、空气不流通时更易发生晕厥。本组观察，角膜异物剔除术中发生晕厥者全部为青壮年男性，这与从事此类工作绝大多数为男性有关。此外，有人认为青壮年男性来自于家庭和工作中的压力较多，易导致精神紧张、焦虑等不良情绪，促使在角膜异物剔除术中发生血管迷走性晕厥。因此，眼科门诊在行角膜异物剔除术时应加强此类患者的护理，术前做好心理疏导，说明操作过程和患者的配合方法。正确使用表面，详细了解患者进食情况，以和蔼可亲的语言，娴熟高超的医术和认真负责的工作态度对待患者，使患者配合操作。若早期发现晕厥先兆，应立即停止操作，让患者平卧，休息15～20分钟后症状可缓解。
参考文献
关键词：中俄联合培养；实验室；生物技术；开放模式
中图分类号：G640 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2016）08-0071-02
生物学科是一门实验性极强的学科，学生除了掌握必要的理论知识外，还应学会如何用理论知识解决实际中的问题，实验教学作为教学的有机组成部分，就承载着培养学生这种能力的功能[1-2]。但是受客观条件的限制，学生在有限的时间内不足以做到熟能生巧，也不足以解决其疑惑和满足其兴趣爱好，开放实验室可以充分锻炼学生，培养学生创新意识，提高学生综合素质，有效利用实验室的资源[3]。
一、黑龙江大学中俄学院生物技术专业概述
（一）黑龙江大学中俄学院的定位
黑龙江大学中俄学院是黑龙江大学与俄罗斯新西伯利亚国立大学联合成立的，被教育部列入全国17所国家教育体制改革试点学院之一。学院以先进的教育理念、科学的课程体系为依托，打造“专业+俄语”的对俄高级专业人才培养模式；积极引进新西伯利亚国立大学高水平师资，他们承担学生70%的专业课教学任务；与俄方共同制定个性化人才培养方案，搭建高水平、多层次、宽领域、本硕博一体化人才培养平台[4]。
（二）生物基础实验中心与中俄学院的关系
中俄学院自2011年开始招生起即招收生物技术专业本科生，由于是以自主招生的形式选拔，因此学生素质非常高。为实现资源共享，生物技术专业的实验课（包括俄方教师承担的实验课）都在生命科学学院的生物基础实验中心开设。生命科学学院作为中俄学院试点的重要组成部分，积极创造条件满足教师的教学需要和学生提高专业技能的需要。
（三）生物基础实验中心为中俄学院生物技术专业开设的实验课程
生物基础实验中心除承担中俄学院生物技术专业的普通生物学、生物化学、微生物学、细胞生物学、遗传学、分子生物学和细胞工程、植物组织培养等实验教学外，同时也为俄方教师授课提供实验场所及所需设备。
二、基于中俄联合培养的创新实验室现有条件
2013年、2014年学校连续投入200多万元在生物基础实验中心筹建中俄联合培养创新实验室。该实验室除常规仪器外，还拥有高速冷冻离心机、蛋白纯化系统、DGGE变性梯度凝胶电泳仪系统、真空冷冻干燥机、超声波细胞粉碎仪、梯度PCR仪、凝胶成像系统、空气浴摇床、全自动凯氏定氮仪、分析研磨机、自动电位滴定仪、匀浆机、高压蒸汽灭菌锅、显微互动系统等一大批进口设备。为学生完成毕业论文以及完成自带科研项目或参与教师科研项目提供服务。
（一）创新实验室开放的内涵
有利于培养学生的实践与创新能力，有利于激发学生学习的积极性与主动性，有利于提高仪器设备的使用效率，有利于促进和提高实验教师和技术人员的水平。
（二）基于中俄联合培养的创新实验室开放现状
该实验室主要面向中俄学院生物技术专业的本科生、硕士生，2015年第一届本科生（22名）和研究生（3名）已全部顺利毕业。但是，仅限于日常教学和毕业论文的开放，还不足以体现出创新实验室的利用价值和建设宗旨。真正的开放实验室，可以锻炼学生的动手能力和解决实际问题的能力，满足或者激发学生的兴趣，允许跨学科、跨专业，真正经学生手出来一些成果，使学生从中受到完整的科研训练，体会到科学研究的严谨、神圣、奥妙之处。
（三）基于中俄联合培养的创新实验室发展趋势
中俄学院的人才培养模式是“专业+俄语”，专业是基础，俄语是工具，所以学生迫切希望在专业方面打好基础，既有扎实的理论知识，又有较强的动手能力。那么中俄联合培养创新实验室理应担负起这样的功能，学校也有相应的资助政策。
1.实验课内容重复或扩展式开放。学生认为课堂上实验做得不够理想，操作不熟练，数据不够好，可以与任课教师另约时间到开放实验室完成。或者对实验内容有新的想法，新的方案，只要实验的内容、手段、方法合理，实验室具备相应的条件，经申请，就可以在开放实验室实施[5]。
2.教师（包括俄方教师）指定课题式开放。教师拟定的题目或者在研科研项目的子课题集中申报公示后，经双向选择，学生可以进入实验室参与其中，以个人或小团队形式，自己查阅资料，制定方案，完成实验，撰写结题报告，答辩合格，方可结题。
3.学生自带课题式开放。根据学生所带课题涉及的内容，为学生配备从事相关方向的指导教师，但须拿出完整方案，由教师认定其可行性。实验结束后，需撰写结题报告，答辩合格给予结题。
三、基于中俄联合培养的实验室开放模式的构建
（一）预约开放
需要进实验室的同学，将所需的仪器、试剂、要完成的实验内容填写清楚，包括对仪器的熟悉程度，提前1天在网上预约，平时上课时间或课余时间均可。由中心安排实验员准备好试剂，协调好仪器，其间指导教师可根据情况现场指导或场外指导。不熟悉的仪器，使用前由实验员进行培训，直到能独立正确操作。学生每次实验结束后，需如实填写仪器使用记录，如遇仪器故障，及时与实验员或值班教师联系[6]。
（二）定时开放
每学期初，将课题汇总上来后，根据学生的实际需要，确定开放时间段和开放频率。学生需要更改时间段或日期，可提出申请。在开放的时间段内，学生可在网上查到每个房间以及仪器的使用情况。
（三）保障措施
1.客观条件保障。生物基础中心每学期针对新生定期举办常用相关仪器培训班，目的是使学生了解仪器的性能，掌握使用规范，正确操作，培训合格者中心有备案；至于其他年级有兴趣的同学，中心配合学校开展大型仪器培训，合格者由学校发放结业证[7]。因此，无论什么形式的开放，基本条件是具备的。在基础中心网站上可查到开放实验室的房间号、可容纳人数、现有仪器（规格、型号、生产厂家、性能）、值班教师等信息。
2.人力配备。中心的实验人员积极参与开放实验室活动，他们都能熟练使用所有的仪器，一般的故障可以自行维修处理；我们也从硕士生中选拨专业能力强、实验技能好、有精力的学生，辅助实验员或教师指导来到开放实验室的本科生。
3.制度保障。基础中心鼓励高素质教师从事实验教学，在每两年一次的本科教学业绩评估的院内排名中，教师指导开放项目的数量是其中的加分项。数量充足的师资，是实验室开放层次、开放程度和开放质量的保证。
随着实验室开放，进入实验室的人员增多，中心在实验室原有的规章制度基础上，进一步针对实验室开放制定和补充相应的规章制度。明确相关人员的职责，保证开放后的实验室安全、高效地运行。
4.成效与问题。中俄联合培养创新实验室自2013
年4月开放以来，已有20名学生顺利完成7个项目的结项答辩。在此过程中，学生的动手操作能力得到明显提高，学会了运用现有知识和借鉴文献分析实验中遇到的问题并能独立解决一些实际问题。
中俄联合培养创新实验室运行3年多，在不断摸索中渐渐形成了体系，但也发现，开放性实验教学对教师提出了更高的要求。学校应当正视实验教师的地位和作用，为实验教师提供良好的工作环境、学习进修机会，建立有效的奖惩制度，调动教师加入实验教学队伍的积极性，保证师资队伍结构的合理化。
实验室开放是实践教学改革的必然趋势，也是实验室管理模式、运行模式改革的大方向。实验室的开放程度已成为反映一所大学实验室管理水平的一个重要标志。在硬件满足要求的情况下，尽可能地在管理上做文章，加强软件方面的建设，做到软硬件同步发展，协调发展，创造宽松的学术思想交流、学科内容交叉、实验技能互补的氛围，为学生掌握专业技能夯实基础，使中俄联合培养创新实验室在培养学生创新创造能力的轨道上实现可持续发展[8]。
参考文献：
[1]王芳，李滨，宋瑛琳.国外高校实验教学经验及启示[J]. 实验室科学，2012，（5）.
[2]王云平.国外大学实验室管理及其对国内开放实验室的 启示[J].实验技术与管理，2010，（3）.
[3]王峰，鱼静.高校开放实验室与学生创新能力培养[J]. 实验室研究与探索，2011，（3）.
[4]姜晶玲.立足试点学院，服务国家战略培养对俄拔尖创 新人才[J].中国高等教育，2012，（5）.
[5]吴文华，施镇江，朱娟娟.智能管理系统在高校实验室管 理中的应用[J].实验室研究与探索，2014，（11）.
[6]彭儒武，徐海花.高校实验室开放与管理模式的实践与 探索[J].实验室科学，2013，（1）.
生物学科是一门实验性极强的学科，学生除了掌握必要的理论知识外，还应学会如何用理论知识解决实际中的问题，实验教学作为教育教学的有机组成部分，就承载着培养学生这种能力的功能[1-2]。但是受客观条件的限制，学生在有限的时间内不足以做到熟能生巧，也不足以解决其疑惑和满足其兴趣爱好，开放实验室可以充分锻炼学生，培养学生创新意识，提高学生综合素质，有效利用实验室的资源[3]。
一、黑龙江大学中俄学院生物技术专业概述
(一)黑龙江大学中俄学院的定位
黑龙江大学中俄学院是黑龙江大学与俄罗斯新西伯利亚国立大学联合成立的，被教育部列入全国17所国家教育体制改革试点学院之一。学院以先进的教育理念、科学的课程体系为依托，打造“专业+俄语”的对俄高级专业人才培养模式;积极引进新西伯利亚国立大学高水平师资，他们承担学生70%的专业课教学任务;与俄方共同制定个性化人才培养方案，搭建高水平、多层次、宽领域、本硕博一体化人才培养平台[4]。
(二)生物基础实验中心与中俄学院的关系
中俄学院自2011年开始招生起即招收生物技术专业本科生，由于是以自主招生的形式选拔，因此学生素质非常高。为实现资源共享，生物技术专业的实验课(包括俄方教师承担的实验课)都在生命科学学院的生物基础实验中心开设。生命科学学院作为中俄学院试点的重要组成部分，积极创造条件满足教师的教学需要和学生提高专业技能的需要。
(三)生物基础实验中心为中俄学院生物技术专业开设的实验课程
生物基础实验中心除承担中俄学院生物技术专业的普通生物学、生物化学、微生物学、细胞生物学、遗传学、分子生物学和细胞工程、植物组织培养等实验教学外，同时也为俄方教师授课提供实验场所及所需设备。
二、基于中俄联合培养的创新实验室现有条件
2013年、2014年学校连续投入200多万元在生物基础实验中心筹建中俄联合培养创新实验室。该实验室除常规仪器外，还拥有高速冷冻离心机、蛋白纯化系统、DGGE变性梯度凝胶电泳仪系统、真空冷冻干燥机、超声波细胞粉碎仪、梯度PCR仪、凝胶成像系统、空气浴摇床、全自动凯氏定氮仪、分析研磨机、自动电位滴定仪、匀浆机、高压蒸汽灭菌锅、显微互动系统等一大批进口设备。为学生完成毕业论文以及完成自带科研项目或参与教师科研项目提供服务。
(一)创新实验室开放的内涵
有利于培养学生的实践与创新能力，有利于激发学生学习的积极性与主动性，有利于提高仪器设备的使用效率，有利于促进和提高实验教师和技术人员的水平。
(二)基于中俄联合培养的创新实验室开放现状
该实验室主要面向中俄学院生物技术专业的本科生、硕士生，2015年第一届本科生(22名)和研究生(3名)已全部顺利毕业。但是，仅限于日常教学和毕业论文的开放，还不足以体现出创新实验室的利用价值和建设宗旨。真正的开放实验室，可以锻炼学生的动手能力和解决实际问题的能力，满足或者激发学生的兴趣，允许跨学科、跨专业，真正经学生手出来一些成果，使学生从中受到完整的科研训练，体会到科学研究的严谨、神圣、奥妙之处。
(三)基于中俄联合培养的创新实验室发展趋势
中俄学院的人才培养模式是“专业+俄语”，专业是基础，俄语是工具，所以学生迫切希望在专业方面打好基础，既有扎实的理论知识，又有较强的动手能力。那么中俄联合培养创新实验室理应担负起这样的功能，学校也有相应的资助政策。
1.实验课内容重复或扩展式开放。学生认为课堂上实验做得不够理想，操作不熟练，数据不够好，可以与任课教师另约时间到开放实验室完成。或者对实验内容有新的想法，新的方案，只要实验的内容、手段、方法合理，实验室具备相应的条件，经申请，就可以在开放实验室实施[5]。
2.教师(包括俄方教师)指定课题式开放。教师拟定的题目或者在研科研项目的子课题集中申报公示后，经双向选择，学生可以进入实验室参与其中，以个人或小团队形式，自己查阅资料，制定方案，完成实验，撰写结题报告，答辩合格，方可结题。
3.学生自带课题式开放。根据学生所带课题涉及的内容，为学生配备从事相关方向的指导教师，但须拿出完整方案，由教师认定其可行性。实验结束后，需撰写结题报告，答辩合格给予结题。
三、基于中俄联合培养的实验室开放模式的构建
(一)预约开放
需要进实验室的同学，将所需的仪器、试剂、要完成的实验内容填写清楚，包括对仪器的熟悉程度，提前1天在网上预约，平时上课时间或课余时间均可。由中心安排实验员准备好试剂，协调好仪器，其间指导教师可根据情况现场指导或场外指导。不熟悉的仪器，使用前由实验员进行培训，直到能独立正确操作。学生每次实验结束后，需如实填写仪器使用记录，如遇仪器故障，及时与实验员或值班教师联系[6]。
(二)定时开放
每学期初，将课题汇总上来后，根据学生的实际需要，确定开放时间段和开放频率。学生需要更改时间段或日期，可提出申请。在开放的时间段内，学生可在网上查到每个房间以及仪器的使用情况。
(三)保障措施
1.客观条件保障。生物基础中心每学期针对新生定期举办常用相关仪器培训班，目的是使学生了解仪器的性能，掌握使用规范，正确操作，培训合格者中心有备案;至于其他年级有兴趣的同学，中心配合学校开展大型仪器培训，合格者由学校发放结业证[7]。因此，无论什么形式的开放，基本条件是具备的。在基础中心网站上可查到开放实验室的房间号、可容纳人数、现有仪器(规格、型号、生产厂家、性能)、值班教师等信息。
2.人力配备。中心的实验人员积极参与开放实验室活动，他们都能熟练使用所有的仪器，一般的故障可以自行维修处理;我们也从硕士生中选拨专业能力强、实验技能好、有精力的学生，辅助实验员或教师指导来到开放实验室的本科生。
3.制度保障。基础中心鼓励高素质教师从事实验教学，在每两年一次的本科教学业绩评估的院内排名中，教师指导开放项目的数量是其中的加分项。数量充足的师资，是实验室开放层次、开放程度和开放质量的保证。
随着实验室开放，进入实验室的人员增多，中心在实验室原有的规章制度基础上，进一步针对实验室开放制定和补充相应的规章制度。明确相关人员的职责，保证开放后的实验室安全、高效地运行。
4.成效与问题。中俄联合培养创新实验室自2013
年4月开放以来，已有20名学生顺利完成7个项目的结项答辩。在此过程中，学生的动手操作能力得到明显提高，学会了运用现有知识和借鉴文献分析实验中遇到的问题并能独立解决一些实际问题。
中俄联合培养创新实验室运行3年多，在不断摸索中渐渐形成了体系，但也发现，开放性实验教学对教师提出了更高的要求。学校应当正视实验教师的地位和作用，为实验教师提供良好的工作环境、学习进修机会，建立有效的奖惩制度，调动教师加入实验教学队伍的积极性，保证师资队伍结构的合理化。
实验室开放是实践教学改革的必然趋势，也是实验室管理模式、运行模式改革的大方向。实验室的开放程度已成为反映一所大学实验室管理水平的一个重要标志。在硬件满足要求的情况下，尽可能地在管理上做文章，加强软件方面的建设，做到软硬件同步发展，协调发展，创造宽松的学术思想交流、学科内容交叉、实验技能互补的氛围，为学生掌握专业技能夯实基础，使中俄联合培养创新实验室在培养学生创新创造能力的轨道上实现可持续发展[8]。
关键词:地方本科院校;生物技术专业;应用型人才;培养模式
地方本科院校是在我国区域经济和高等教育大众化的推动下,各地市以调整、合并、扩展或“专升本”等方式形成的具有地方特性的普通本科高等院校。相对于重点大学在人才引进、经费投入、社会影响和各种内外环境等方面都受到更大的制约,坚持立足于服务区域发展,适应地方经济建设需要,培养应用型人才成为加快地方高校学科建设的必由之路。生物技术专业是绝大多数地方院校主要传统专业,从1997年教育部正式批准建立生物技术专业至今,全国高校生物技术专业无论从办学点还是从招生人数上都得到巨大发展,特别是许多地方本科院校。德州学院生物系生物技术专业始建于2003年,现有在校学生人数500余人,培养目标是以培养具有良好政治素质和道德修养,具有较扎实的生物科学基本理论、基本知识和较系统的生物技术理论与实验技能,了解生物技术领域的前沿和发展动态,具有较强的创新意识与实践能力,能在工业、医药、食品、农、林、渔、环保、园林等行业从事与生物技术有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作的德、智、体全面发展的应用型高级专业人才,同时适度培养专业基础型、复合型人才。
一、地方本科院校生物技术专业培养应用型人才的必要性
1.培养应用型人才是适应地方经济社会的发展需求。21世纪是生物学世纪已成为大家的共识,以生物技术为支撑的生物高新技术产业将成为本世纪的支柱产业之一。德州学院所处的德州市现有生物技术产业20多个,比较大的产业有山东谷神集团、山东乐悟集团、山东豆工坊集团、山东豆博士、山东龙力集团、山东福田集团、山东保龄宝集团等大型生物产业集团。这些集团具有很好的经济效益,它们在发展进程中需要大批的专业技术人才及高校技术。这些企业的发展需求是一个大市场、大熔炉、大舞台、大战场。地方本科院校生物技术专业只有把自身融入到地方经济社会发展的大环境中,才能抓住机遇,发展自身,促进专业的快速发展。学校所需的土地、经费、生源主要依赖学校所在的地方,发展趋势受到所在区域的政治、经济、文化等因素的影响,因而,尽学校所能为区域经济服务是生存发展的需要。
2.培养应用型人才是地方本科院校生物技术专业的办学目标。大学服务社会、推动社会进步的主要途径和形式是为社会培养各类人才,大学是社会的产物,不能离开社会发展的需要,必须从学校实际出发,从社会需要出发,在主动承担科研攻关、知识创新任务的同时,为社会培养各类急需人才。社会不仅需要具有较强科研能力的学科研究型精英人才,也需要众多具有较强实践能力的应用型专业人才。确定一所院校的办学方向和培养目标,必须综合分析该校的办学实力和服务范围的社会需求。与国内一流大学和办学历史较早的老校相比,新建地方本科院校具有办学历史短、文化积淀浅、师资力量弱,设备条件差、区域位置偏等不足,因此,把培养目标定位在注重实践技能的应用型人才,比较符合学校的客观实际,也更容易提高学生的成才率。地方本科院校是根据地方经济社会发展的需求,在地方党委政府的大力支持下建立起来的。地方经济社会发展对应用型人才的强劲需求,是地方本科院校的立校之本和生命之源。地方高校与当地政治、经济和文化联系紧密,在加强横向科研合作、提供知识服务方面,比其他高校具有独特的地域优势。同时,地方经济社会发展的实际,也为地方高校培养应用型人才提供了现实的教学实践基地。
3.培养应用型人才有利于提高学生的就业率。高校毕业生的就业率关系到广大毕业生的切身利益,也关系到高等教育的改革、发展和稳定,是地方本科院校生存和发展的生命线。地方本科院校的主要服务范围是学校所在地,因此,提高毕业生就业率的主渠道也是学校所在地市。影响毕业生就业率的因素很多,但主要因素是培养的专业人才是否适合地方经济社会发展。地方本科院校生物技术专业把培养高素质的应用型人才作为主要培养目标,就必然会主动根据地方经济社会发展的实际需要,调整人才培养模式。
二、地方本科院校生物技术专业应用型人才培养模式
1.转变教育观念,树立正确的教育教学思想。应用型人才是随着高等教育大众化而产生的新型人才,高等教育精英阶段的许多观念不再适合这种新型人才的培养。因此,我们必须更新观念,转变思想,应该站在高等教育大众化的立场来看待应用型本科人才培养。培养应用型人才,必须首先转变重理论、轻实践,重学术、轻技术,重研究、轻应用,重知识、轻素质,重共性、轻个性等片面的教育观念。坚持适应性原则,突破传统的“专门化”人才培养模式。人才规格不应再是那种专业领域过于狭窄的专门化人才,而应是涉及领域较宽、适应地方发展需要、一专多能的复合型人才。要充分尊重学生在兴趣、爱好、特长、能力等方面表现出来的个性差异,鼓励和指导学生选择适合个人特点的成才之路,成为既有统一要求,又各具特色的多样化人才。坚持实践性原则,突破传统的学科知识型人才培养模式,重视加强实验和实践教学环节,培养既有扎实理论基础,又有较强实践能力,既有求真务实精神,又善于解决实际问题的实干家。
2.以应用型人才培养为主要目标,重新战略定位。应用型强调的是动手实践能力,应用型人才培养是指通过高等教育培养,使学生毕业后能够在某一领域内将其有关的专业理论知识具体运用到经济建设实践中去,完成理论指导实践的改造客观世界的活动,其培养特点是侧重于培养学生应用已有的理论,解决实际问题的能力。作为地方本科院校生物技术专业,由于地方区域性,应立足地方生物产业实践需要,面向区域生物经济发展,为地方生物产业培养应用型人才为主要目标,必须落实为企业服务的办学理念。
3.加强素质教育,培养科技创新能力。素质教育是一种旨在提高人的自身素质的教育运动。它把人的和谐而全面的发展放在第一位,并通过人的发展促进社会的发展,而人的发展则是社会发展的本源和基础。具体来说,素质教育主张在充分发挥教师的主导作用下,广泛地让学生主动参与,积极思考,亲自实践;培养学生的自我意识和合作意识、创新意识;发展学生的自我调节能力、创造能力和社会适应能力。人的素质是以知识为基础、以能力为平面所构建的主体时空结构。良好的素质教育是提高人的素质的唯一途径。培养创新人才,离不开素质教育,素质教育是培养创新人才的前提,是造就创新型人才的根本。
4.深化课程改革、优化课程体系。生物技术专业应用型人才是一种新型人才,照搬传统本科教育模式难以达到培养目标,所以大力推进教育教学改革是必须的。我国高等教育长期以来一直处于精英阶段,目前虽然进入了高等教育大众化阶段,但培养人才的许多做法仍沿袭着过去的传统,特别是在教学内容和教学方法方面。教学内容和方法是人才培养的重要保证,它决定着人才的智能结构,因此,为了达到地方本科院校生物技术专业应用型本科人才的培养目标,必须改革教学内容和教学方法,而且必须进行系统综合的改革,重构满足应用型本科人才培养要求的教学内容和教学方法。在教学过程中不仅要注重理论基础,更要注重技术学科的知识传授;不仅要强化技术应用能力的培养,还要注重技术与生产实践相结合的能力的培养;不仅要强化实践性教学环节,更要注重实践性教学环节对动手能力的培养。
5.努力探索产、学、研合作的培养模式。产、学、研合作教育,是一种以培养学生的全面素质、综合能力和就业竞争能力为重点,充分利用学校和社会两种不同的教育环境和教育资源以及在人才培养方面的各自优势,把以课堂传授知识为主的学校教育与直接获得实际经验、实践能力为主的生产、科研实践有机地结合于学生的培养过程之中的一种教育模式。
地方本科院校由于历史及现实诸多制约因素的影响,往往在竞争日益激烈的高等教育领域处于劣势地位,而树立正确的办学定位和人才培养规格则成为它们求生存、谋发展的关键。由于师资及学生素质等各方面不利因素的影响,地方本科院校生物技术专业无法与重点大学在研究型人才的培养上进行竞争,因此培养服务地方经济发展的高级应用型人才成为这类院校普遍的办学定位。
参考文献:
[1] 李文鑫,陈学敏.立足实践,着力创新[J].中国高等教育,
2007,(1):37～39.
[2] 张岩峰,王孙禺.迎接21世纪:我国高等教育人才培养与
体制改革研究现状综述[J].清华大学教育研究,1996,
(2):24.
[3] 任淑淳.新建应用型本科院校共性问题研究[J].教育发展
研究,2003,(11):58～60.
[4] 房海.高校本科教学全面质量管理体系的构建与实践[J].
中国高教研究,2007,(5).
[5] 余谨,曾冬梅.地方高校人才培养模式改革的思考[J].改
革与策略,2002,(12):72～74.
[6] 潘懋元.中国高等教育的定位、特色和质量[J].中国大学
教学,2005,(12):21～23.
关键词：低氧训练；心肌组织；血管生成；血管重建
中图分类号：G804.2 文献标识码：A 文章编号：1007-3612(2010)12-0048-04
Using Hypoxia Training Methods to Establish an Animal Model of Angiogenesis of Atrial Tissue of SD Rats
ZOU Zhibing1，ZHENG Lan2，MAO Shuzhang4
（1.Xiangsi lake College, Guangxi University for Nationalities, Nanning 530008, Guangxi China; 2.Department of Physical Education,
Hunan Normal University, Changsha 410081，Hunan China; 3.Guangxi Economic Management Cadre College, Nanning 530007，Guangxi China）
Abstract:Objective: This paper is to study the hypoxic training on angiogenesis of atrial tissue of SD rats, and establish a model of animal training for angiogenesis of atrial tissue of SD rats. Methods: 60 male SD rats were randomly divided into six groups, 10 rats each, which are normoxic control group, hypoxic living group, normoxic training group, normoxic living hypoxic training group, hypoxic living normoxic training group, and hypoxic living hypoxic training group. Progressive treadmill exercise and hypoxia are used to establish hypoxic training animal model. Using the immunity histochemistry and the microimage analysis to count and check the capillary density、opitical density level、expression area of atrial tissue. Results: It turns out that the CD34 can mark microvascular of atrial tissue very well, and hypoxic training has get a satisfactory result in angiogenesis. Conclusions: We conclude that hypoxic training can be established an animal model of angiogenesis of atrial tissue of SD rats, and it can provide new research ways and means for physiological reconstruction of blood vessels.
Key words: hypoxic training; atrial tissue; angiogenesis; revascularizatio
随着低氧训练研究的不断深入，研究者们发现低氧训练除了应用于运动训练提高运动能力之外，还对健身、疾病的治疗也有很大作用。目前,已有关于低氧运动治疗心血管疾病、糖尿病、肥胖、贫血等疾病的研究报道［1］。
临床上促进毛细血管新生的方法主要采用治疗性血管新生疗法，如使用激光进行心肌内血管重建术；给予促血管生长因子；细胞移植；药物治疗等，但这些治疗方法存在一些局限和安全隐患。
研究表明CD34能突出地显示心组织中较小的和不成熟的微血管或单一的内皮细胞，是血管新生研究的一种可靠的标记物质［2］。本研究采用递增负荷跑台运动训练及低氧作为处理因素,建立大鼠低氧训练模型。用CD34抗体标记心肌组织微血管,探讨低氧训练对大鼠心肌组织血管新生的影响，为治疗性血管新生疗法提供新的思路和研究途径。
1 材料与方法
1.1 实验对象及分组 健康雄性2.0月龄Sprague-Dawley大鼠60只,体重约220 g(由中南大学湘雅医学院动物学部提供)。用国家标准啮齿类动物饲料喂养,生活期间室温保持20～23℃,相对湿度45%～55%,每天光照12 h。适应性喂养1周后,随机分为6组：1对照组（正常大气压下的氧含量）、2高住组（低氧环境下居住）、3常练组（常氧条件下训练）、4低住高练组(常氧条件下居住，低氧条件下训练)、5高住低练组（低氧条件下居住，常氧条件下训练）和6高住高练组（低氧条件下居住，低氧、常氧训练交替进行），每组10只。
1.2 运动训练安排 采用杭州立泰科技有限公司PT动物实验跑台，运动组采用10周递增负荷跑台运动训练，每周
投稿日期：2009-10-13
基金项目：国家自然科学基金项目（30671011）资助。通讯作者：郑澜。
作者简介：邹志兵，讲师，硕士，研究方向低氧训练的生理机制。训练6 d，运动量由第1周的速度为15 m/min、持续时间为25 min递增至第10周速度为28 m/min、持续时间为50 min，高住高练低练组与低住高练组每周二、四、六在相当于海拔1 500 m的低氧环境中训练，一、三、五在常氧下训练，训练方案同常氧训练组。
表1 常练组大鼠训练方案（速度×持续时间）
星期一星期二星期三星期四星期五星期六第1周15×2515×2515×2516×2516×2516×25第2周17×2517×2517×2518×2518×2518×25第3周19×3019×3019×3020×3020×3020×30第4周21×3521×3521×3522×3522×3522×35第5周23×4023×4023×4024×4024×4024×40第6周25×4525×4525×4525×4525×4525×45第7周26×4526×4526×4526×4526×4526×45第8周26×5026×5026×5026×5026×5026×50第9周27×5027×5027×5027×5027×5027×50第10周28×5028×5028×5028×5028×5028×50速度：m/min；持续时间：min；跑台坡度：10%。
1.3 低氧处理 采用美国Hypoxico公司的低氧装置，用美国产TOXIRAEPGM-36型氧气监测仪实时监测低氧舱中氧含量的变化，第1周至第7周低氧程度逐周递增，分别为：1 800 m、2 100 m、2 400 m、2 700 m、3 000 m、3 300 m、3 600 m，第7周后保持3 600 m到第10周，所有高住组大鼠全部在低氧舱中居住。
1.4 实验取材 训练方案结束后，每组随机取4只大鼠，用0.4%戊巴比妥钠1 mL/100 g体重麻醉后，将大鼠呈仰卧位固定于手术台上，暴露胸腔；从主动脉胸部近心端插入细塑料管，扎紧固定，缓慢注入1%肝素2 mL；然后快速滴灌250 mL0.85%的生理盐水，迅速剪断后腔静脉；待生理盐水滴完后，换滴50 mL4%多聚甲醛缓冲盐溶液(0.01 M、pH7.4PBS)，快速滴完，整个滴灌时间约30 min；取出整心置同一固定液中固定24 h后，将心脏沿房间隔、室间隔所在平面切开，常规脱水、透明、进蜡、石蜡包埋，用于免疫组织化学标本制作。
1.5 心肌组织CD34免疫组织化学标本制作 石蜡切片脱蜡至蒸馏水；用0.3%H2O2阻断内源性过氧化物酶，用0.3%TritonX-100处理增加标本通透性，用0.01 mol、pH6.0的柠檬酸缓冲液微波修复抗原；羊血清(1∶50)处理标本，减少和消除非特异性染色；分别加一抗(1∶500,兔源CD34单克隆抗体)、二抗(1∶200)、ABC复合物(1∶1∶100)，37℃恒温箱于湿盒内孵育；用终浓度为0.05%DAB-0.03%H2O2的TB显色；镜下控制显色时间，显色时间5～15 min；苏木精衬染，常规脱水、透明，中性树胶封片。用PBS代替一抗作为空白对照。
1.6 微血管密度的计算方法 按照Weinder［3，4］报告的方法进行结果判断，用血管数目的平均数来表示。先在低倍镜（×40）下扫描整个视野的区域，选择其中高阳性物质表达密度区，然后在高倍镜（×200）下计数被抗CD34抗体染成棕色的血管数目，每个染成棕色的血管内皮细胞或血管内皮细胞簇，只要它们和临近的微血管、心肌细胞或其它结缔组织分开，就把它们视为一个微血管。结果用5个200倍视野下的血管数目的平均数来表示。
1.7 微血管灰度水平和表达面积的测试 用SimplePCI图象分析系统对免疫组化阳性产物的灰度和面积进行分析。具体步骤：每张切片在10×40倍镜下选取不相重叠的3个代表性视野，测量阳性产物的面积和灰度值以及所选区域的平均灰度值。
1.8 统计分析 所得数据用SPSS13.0统计软件处理。数据用平均数±标准差表示，各组间显著性差异采用方差分析，组内显著性差异用t检验。显著性水平为α=0.05，P
2 结 果
2.1 大鼠心肌组织CD34免疫组织化学观察结果 大鼠心肌组织血管经CD34免疫组织化学染色呈棕黄色,着色鲜明,血管管腔明显。CD34 的染色定位于血管内皮细胞膜上，呈棕黄色，细胞核呈紫色。微血管的形态不规则，有的新生血管已呈管腔结构（图1D、E、F），有的只见内皮细胞呈条索状或点状分布（图1B、C）。
图1 大鼠心肌组织CD34免疫组织化学染色(×30)2.2 大鼠心肌组织微血管显微图象观察分析结果 请参见(表2)。
表2 心肌组织血管新生免疫组织化学图像分析结果
组别
（group）光密度值
（optical density）阳性物质表达面积
/um2（area）微血管密度个数 /mm2
（capillary density）161.0 543±2.84 8913 657.045±546.71 4537.1 362±1.04 881263.9 778±3.16 1814 181.702±727.66 9468.2 563±2.16 795382.7 932±3.74 15412 364.528±1474.90 078**25.3 422±3.88 158**495.4 952±4.76 10623 855.051±3 319.40 152**#32.0 342±9.54 289**##5102.5 280±3.31 47024 245.952±3 584.27 104**#32.5 342±9.54 289**##6114.6 824±3.93 07429 267.503±4 701.86 546**##35.6 477±4.80 278**## 注：“*”代表与正常对照组比较，“*”P
3 分析与讨论
血管新生(angiogenesis)［5］主要是在原有的毛细血管与/或微静脉基础上通过血管内皮细胞的增殖和迁移,从先前存在的血管处以芽生或非芽生(或称套迭)的形式生成新的毛细血管的过程。影响血管新生的因素有很多，如锻炼、缺血、低氧、肿瘤等一些生理或病理过程，这些过程都能诱发血管的新生。人类生来具有冠状动脉侧支血管,但没有充分的侧支循环。心肌缺血缺氧刺激可以诱导侧支循环的开放和血管新生，改善心肌缺血状态,使冠心病患者得到有效的治疗，对心肌梗塞后微血管的重建也有积极的意义，但缺氧诱导血管新生的程度与低氧浓度、刺激时间的长短、有无运动介入等因素有关。
3.1 低氧与血管生成 本研究发现，单纯低氧组不能显著促进大鼠心肌组织血管的生成，但是有许多CD34染色不是很深，成丝状的血管样结构，还没有形成功能性的血管。这与某些学者的研究结果不相一致，国内有学者［6］观察大鼠在模拟5 000 m高原低氧5 d、15 d和30 d后，心肌毛细血管、血供和心功能变化。发现：急性低氧5 d时，心肌毛细血管未新生，心肌血流量显著增加；随低氧时间的推移，15 d以后，毛细血管增生。郑澜［7］等在低氧训练促进心肌组织微血管体视学研究中表明，仅经低氧处理不能增加大鼠心肌组织微血管密度，低氧中毛细血管密度的增加是因为肌纤维横断面减少，而不是由于血管新生。Olfert［8］等研究发现长期低氧未能增加毛细血管/肌纤维比,毛细血管数量也无增加。产生这些矛盾结果的原因可能与受试对象、低氧程度、低氧时间及低氧时的其它环境等因素有关。
研究发现短期的低氧可诱导大鼠心肌VEGF表达升高,从而促进毛细血管的生成反应，如延长低氧时间,VEGF表达将受到抑制，降低血管生成反应的发生。这是因为机体内由缺氧引发VEGF发生的这一系统存在负反馈调节机制。随着低氧时间的延长，出现了机体对缺氧的习服，反复的缺氧使VEGF对缺氧不敏感，逐步恢复到基础水平,毛细血管不再发生增生。本文研究中低氧试验的时间长达10周，使机体对缺氧产生了习服，因此本文的研究中毛细血管的增生不是很明显。
3.2 运动与血管生成 耐力训练在使心肌代谢能力增长的同时，产生血管生成反应。本研究发现运动训练组心肌组织CD34的蛋白表达丰富，较不运动组和低氧组有显著性差别。对递增负荷耐力训练的研究也表明,心肌组织血管床横断面积的增加主要在于小动脉数量和大血管的管径的增加。进一步研究发现,增加的原因是由于在毛细血管生成的同时,有一部分毛细血管通过“动脉化”途径转变成动脉,从而掩盖了毛细血管的新生这一现象［9］。Tagarakis［10］等的研究认为,运动可使心肌毛细血管密度显著增加。大量文献也表明,毛细血管在运动中发生了生理性或病理性重塑:适宜的运动负荷导致心肌组织中毛细血管数量增多。Leon和Bloor［11］用HE染色用墨汁灌注的方法先后研究了幼年，成年和老年大鼠经游泳训练后心肌毛细血及毛细血管与心肌纤维比值(C:F),得出结果:C:F各年龄组增多，提示毛细血管增多。
较多的研究报道［12］:正常动物在运动条件下VEGFmRNA显著升高,这种条件并不产生明显低氧,说明肌肉收缩时还要其它信号能提高VEGFmRNA。这些信号可由运动中关系血流量的刺激源和/或肌肉运动时负荷导致的机械变化而引起。例如:运动时剪切力的增加可以提高NO水平［13］，而适量的NO可激活VEGF的表达，促进血管新生。机械刺激还可扰乱基底膜中与肝素结合的bFGF,促进VEGF的表达［14］。随着训练时间的延长VEGF对运动的反应削弱，运动诱导的VEGF水平升高可对训练产生适应。
因为本试验常氧训练的方案每个星期采用的都是递增负荷，使运动保持对VEGF的持续刺激，诱导大量的VEGF表达，促进血管的新生。因此本试验结果显示运动训练组有血管新生。
3.3 低氧训练与血管生成 低氧训练使人体承受环境缺氧和负荷缺氧的双重刺激,因此有着比单一训练刺激更高水平的适应。本研究发现，在低氧训练状态下大鼠心肌组织有大量的新生血管生成。这与很多学者的研究结果相吻合：郑澜的研究结果表明［7］低氧运动可使心肌组织以芽生的方式或者非芽生的方式形成新的毛细血管，而通过透射电镜可观察到是以非芽生的血管生成方式为主。陈福刁［15］等研究经过4周的每天12 h的海拔4 000 m慢性间歇低氧训练的大鼠，其心肌毛细血管产生适应性改变。毛杉杉［16］等观察到急性低氧力竭运动可引起心肌毛细血管新生，但属于速发效应。黄丽英［17］等发现每天12 h的海拔4 000 m慢性间歇低氧训练能显著增加心肌组织的微血管。另外研究表明［18］,适度的间歇低氧适应结合运动训练可更好地促进心肌VEGFmRNA的表达,促进心肌血管再生。
同常氧训练一样,随着心肌对低氧运动的适应,VEGFmRNA水平对低氧训练的升高反应减弱。这是因为组织局部缺氧形成的氧梯度,是VEGF表达升高的先决条件。一旦这种氧梯度不存在或消失,VEGF就不会表达或是表达上调的VEGF开始下降［19］，从而使血管生成反应消失。因本试验低氧训练的方案每个星期采用的都是递增负荷，使机体在前一个星期产生的习服，在下一个星期很快就在新的负荷刺激作用下产生不习服，始终使机体的局部缺氧组织产生氧梯度，因此试验结果表明低氧训练组有着丰富的血管新生。
尽管各低氧训练组能显著促进心肌组织的血管新生，但是各低氧组对心肌组织血管新生的影响程度还是略有不同。从各低氧训练组相互比较来看，高住高练低练在血管生成的效果方面优于其他的低氧训练组，而高住低练和低住高练对血管新生的影响差别不大。这可能是高住低练训练法虽然有利于训练强度和量的提高，但是，却分散了低氧与训练的双重刺激强度。低住高练训练法虽然通过缺氧和训练的双重负荷对机体造成一定刺激，但由于缺氧暴露时间短，对缺氧刺激时间不足,对机体的刺激强度也不大。而高住高练低练，既让运动员居住低氧环境中，又同时在低氧环境中进行运动训练，加大了低氧与训练对机体的刺激强度，使机体各个系统产生更深刻的代偿性适应，从而使血管生成的效果更显著。研究结果表明高住低练组与低住高练组相比，微血管密度增加不明显，但微血管染色的程度加深。高住高练低练组与高住低练组、低住高练组相比，微血管增加明显（P
从以上的分析讨论中我们可以得知，低氧训练能很好地促进心肌组织毛细血管的新生，尤其是高住高练低练训练法，血管生成很丰富。因此采用递增负荷跑台运动训练及低氧作为处理因素,建立起来的这种低氧加训练的低氧训练动物模型,能很好地促进心肌组织的血管新生,能为血管的生理性重建提供一个新的研究方法和途径。
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关键词 本硕连读 创新能力 实践 改革
中图分类号：G643 文献标识码：A
二十一世纪是生命科学的世纪，随着生物技术产业化的迅猛发展，日益激烈的国际竞争对高素质生物产业创新型人才有强烈的需求。然而我国的生物技术领域的高端研究和生物技术产业还落后于发达国家，并且社会尚未形成良好的自主生物技术产业平台和应用型生物技术人才培养平台。西安理工大学研究生院针对生物技术专业本硕连读培养模式进行了深入细致的改革，旨在培养掌握较为广泛的生物科学基本知识和实验技术，具有良好的工程学基础，德智体等方面全面发展的理工结合、生物工程上下游结合、产学研结合的生物技术专业创新型人才。
1 提升对生物技术专业本硕连读培养规律的认识
生物技术专业本硕连读的培养目标是培养在生物高新技术领域从事研发与产业化工作的创新型人才。一切问题的提出和解决源于实践，高水平的实践教学是学生掌握理论的重要手段，是培养具有创新能力、独立动手能力、提出问题和解决科学问题的有效载体①。
进入21世纪以来，在发展迅速、具有国际通用性、可比性强的生命科学领域对复合创新型生物学人才的竞争日趋激烈，我国高等生物学教育要想在培养创新型人才的竞争中取得成功，必须加强基础理论教学、强化科研能力训练、重视实践能力培养、鼓励创新，拓展学生个性发展空间，培养一批基础知识扎实，创新意识强，动手能力突出，团队精神兼备的优秀人才。通过对生物技术专业本硕连读培养模式的深入改革，进行深入持久的教学革新，以探索出一条培养生物高新技术领域从事研发与产业化工作的创新型人才的有效途径。
2 准确定位生物技术专业本硕连读的培养目标
根据学校建设以工为主、多学科协调发展、特色鲜明的国内一流教学研究型大学的奋斗目标，“治学严谨、管理严格、教育质量高”的教学传统，学校依托生物技术专业理工复合特点，确立了生物技术专业本硕连读人才的应用型、复合型培养理念，以“统一基础、分段实施、分流培养、本硕贯通”培养生物技术专业本硕连读创新人才。注重培养具有扎实的现代生命科学理论基础与工程基础知识、熟练的实验操作技能、知识面宽广的高级专业人才，这和传统生物学理科相比有较强的数学、物理、工程基础和应用能力，和传统生物类工科相比有较强的生物学基础和现代生物学专业知识，充分体现了生物技术上下游的结合。并且在培养过程中强化研究型、应用型教学，以科研促进学习，注重能力培养，培养创新型人才。
3 深化课程改革，构建新型生物技术专业本硕连读教学体系
为实现以上培养目标，必须在教学内容、教学方法、管理体制、培养方向等诸多环节进行深入和持续的改革，构建“规范化、分层次、综合型、开放式”的理论教学与实验教学体系，融合科研与教学内容，实施多种形式的实践教学模式，拓展学生个性发展空间。
3.1 优化课程设置
设置课程体系必须坚持学科交叉融合、文理工渗透，而每门课程体系中，突出重点内容，精简陈旧的内容与重复内容、削枝强干，留给学生自我学习的空间，并通过国内外优秀教材选用和特色教材建设，实现教学内容的整合、集成和充实，不断将学科发展的前沿性课题融入教学。
学校将专业基础课分为必修课、指导性选修课和其他选修课模块，即植物生物学、动物生物学、微生物学、细胞生物学、生物化学、分子生物学、遗传学、现代生物技术等必修课，以及生物学思想及概念、生理学、生物统计等指导性选修课和生物学前沿、发育生物学、生物进化等其他选修课程，既及时地将生命科学及生物技术的最新进展介绍给大家，充分激发学生学习生命科学及生物技术的积极性，也为学生打下坚实的理论基础。
3.2 深化课程体系与内容的改革
根据“加强基础，突出素质，注重能力，引导创新”的原则，构建生物产业技术实训平台课程、把握核心课程、放开选修课程，增加高水平的前沿理论及技术研讨课程，加强前沿学科和边缘交叉性学科知识的融合，将新兴学科知识引入课程体系，不断对教材进行修订，如普通生物学、细胞生物学、生物化学、分子生物学、遗传学、现代生物技术、动物生物学、植物生物学等，努力将一些新概念和新技术及时体现在教材中。
3.3 加强实践教学，构建优化实验教学体系
培养具有创新精神和实践能力强的高素质人才，必须在现有三个层次递进式教学模式的基础上，减少验证性、重复性实验，增加综合性和设计性实验教学内容，删除繁复、陈旧的实验内容，增加应用性强的实验内容。通过实验内容的合理安排，使不同层次实验内容融会贯通，形成科学性强、联系性紧密的模块式实验教学体系②。同时重点利用综合实习、选修实习及毕业实习等阶段以自愿选择的方式，在小型生物产业平台上对学生进行生物产业专向应用性技术的强化培训。
（1）增加实践教学与理论教学的学时比，加强实践技能与科学思维训练。生物技术专业本硕连读设置的实验课为7～10门（5门选修课），理论教学的学时数与必修课的实践教学学时（包括课内实验、综合实习、科研训练）之比为1：1.5，实验课独立开设。以提高学生实验动手能力、实践创新能力，同时增强学生理论与实践结合的能力，使学生知识、能力和素质得到协调发展。
（2）加强综合与创新实验的比例，有利于综合能力的培养。生物技术专业本硕连读实验教学分为基础生物学实验、专业实验、综合实习、生产实践、毕业论文等5个层次，各层次相互衔接、内容递进，实验项目的设置突出综合性和创新性，分阶段提高学生的专业技能和创新能力。
基础生物学实验以基本技能训练为主线，引入现代技术方法改进验证性实验，培养基本实验技能，同时综合型、设计型实验比例不低于35%；专业实验主要培养学生专业综合能力，综合型、设计型实验比例为50～70％；综合创新能力训练，是通过综合实习环节，围绕现代生物科学的前沿进展，全部设置综合型、设计型实验实习内容，学生可自选项目进行实验，培养学生独立分析问题和解决问题的能力；生产实践是在第7学期，把学生派到相关生物技术企业，在研发或生物技术产业化相关岗位上进行顶岗实习；在毕业论文环节中，学生自愿选择学科，依托教师的科研项目，设立毕业论文题目。
在整个的实践教学体系中，各个层次实验教学内容合理安排，加大综合型、设计型实验比例，引导鼓励学生的创新思维，培养学生独立设计实验的能力，并以学生为主体，教师为主导，尽可能把静态的内容转变为动态的实验，注重实验过程与实验结果的有机联系，提高学生分析问题和解决问题的能力。
（3）融会贯通实验课与理论课内容，提高教学水平和效率。在实验教学方面，将必修和选修相结合，将现代生物技术作为全体学生的必修实验模块；动物生理、植物生理、微生物、环境生物学及生态学的实验内容设为学生的选修实验模块。进一步加强学生基础实验能力，在更大程度上满足了个性化培养的需求，同时还将实验教学与理论教学之间合理衔接，实验课与理论课内容融会贯通，有效地避免生物类课程多年形成的“繁、窄、旧”甚至重复的现象，使学生创新能力的培养和科研训练有了较强的时间保证。
4 加强双师型“三高”师资队伍建设，提高人才培养水平
生物技术专业本硕连读培养体系以师资队伍建设为关键，以教育质量为生命线，兼顾优势，求特色、求发展。在师资队伍建设过程中，以培养中青年学科带头人和“双师型”教师为重点，引进与培养相结合，形成激励竞争机制，已经建立一支政治思想过硬、业务素质精良、具有创新能力和诚信人格品质的高学历、高职称、高水平、结构合理的高素质教师队伍，造就一批教育教学能力强、学识素养高、精通现代生物技术的高素质、复合型教师队伍。通过高效的管理体制和运行机制，确保人才培养方案的实施和人才培养目标的实现；加强教学建设和管理，突出教师教学、科研和产业化能力训练，以高素质的教师队伍，确保人才培养质量。
5 完善配套制度，加强科学有效的集约型管理
为保证生物技术专业本硕连读培养体系的顺利实施，学校制定了与之配套的教育管理办法，如培养过程中对本硕连读生实行双向流动、分流淘汰、自由选择专业方向的管理机制；依托生物技术的学科和研究优势，本硕贯通，并制定专门的奖学金条例、本硕连读条例、导师制条例等，为创新型人才的培养提供可靠的保障；加强实施课程教学质量评价制度和教育质量过程监控；革新选课管理办法、完善教学数据库；深化研究生开展集中开题、学位论文盲审工作制度等。
西安理工大学研究生院通过对生物技术专业本硕连读培养模式进行了一系列深入细致的改革措施，深入研究生物技术专业本硕连读的培养规律和培养目标、针对培养目标优化和平衡课程设置、革新生物技术专业本硕连读教学体系、完善配套制度等，着力提升生物技术专业本硕连读创新型人才的培养水平。
注释
国内对于仿生学的研究目前主要还是处于一个较为初期的阶段，主要是在机械仿生学和化学仿生学方面开展研究。研究的重心还是针对观察到的生物界的某种生物的特殊能力进行机理分析和模仿。这类例子很多，从陆生动物到水生动物再到飞禽，从两栖动物到爬行动物再到哺乳动物，人们都成功地对各类动物的特有能力进行了机理分析并通过模仿获得这些特殊功能的机理制造出能为人类服务的各类产品，并在实践中得到应用而造福人类。
例如，人们模仿蝙蝠的回声定位功能发明了雷达，模仿蜻蜓的特殊飞行本领发明了空中悬停飞机，模仿壁虎的垂直和倒立爬行机理发明了能完成夹缝清理和户外高楼墙壁清理的爬行机器人，模仿白蚁的巢穴设计了冬暖夏凉的节能建筑。相对国内而言，国外对于仿生学的研究的领域更宽泛一些。在计算仿生学方面取得了一些成果。例如，模仿蚂蚁的找食行为提出了蚁群算法，利用收获蚁的找食行为模式发现了其与互联网协议的高度相似性。另外，一些学者在经济和管理领域也引入了仿生学原理。例如，通过隐喻和类比的方法，将企业或是人类生产活动隐喻或是类比为某种生物的某种特定行为，然后通过学习生物的行为模式来改善企业的管理模式和人类生产活动的模式。
2拟开发的仿生创新设计方法
然而，文献检索发现关于如何将仿生原理用于设计方法的相关研究还很少。与人类相比，其他生物的智力相对较低，可是生物却能利用其有限的思维能力完成人类用复杂计算机系统都无法完成的设计工作。例如，蜜蜂、蚂蚁和很多鸟类能够设计出结构合理、外形精美和用料环保的巢穴，可是它们是如何做到的呢？多年来，人类已经行成了一种固定的认识、感知和思维模式，并且倔强地认为这种思维模式是唯一正确和高效的。然而，事实并非如此，其他生物有其特殊的生理结构，他们获取和处理信息的模式与人类完全不同。他们的设计方法也与人类不同。因此，我们应该首先分析清楚其他生物获取和处理信息的方法，特别是它们与人类的不同点，人类可以向它们学习从中得到灵感。最终，努力构造一种基于以上新的获取信息和处理信息的模式构造一种新的设计方法，以改善传统的设计方法的单一性和刻板化。
在很多国际大公司，例如波音和微软，他们的设计产品设计过程是有明显的阶层特点（Hierarchy），任务层层下放，大系统不断分割，每一组完成某一特定模块的设计工作，最后各个组的工作通过接口连接在一起。传统设计方法已经广泛为人们所接受，形成了习惯思维和思维定式，很少有人再去考虑是不是有其他设计方法和设计组织形式。然而，自然界中除人类以外的其他生命虽然智力都不如人类，但是它们也经过千百万年的进化而得以生存下来，它们进化出了它们特有的生存模式和生存本领。现代设计方法可以从其他生物的生存方式和行为模式中获取设计灵感，开发出全新的设计方法，该设计方法重点在于通过类比或是隐喻方法将需要设计的产品的功能与生物完成的某项任务的过程相对应，模仿生物完成任务的模式来设计产品。下面分别介绍该方法的目标、内容、关键问题、研究方法、技术路线和可行性。
1）仿生创新设计的目标
通过学习和模仿生物的行为模式来设计出新产品造福人类。新的设计方法具有简洁、绿色、环保和可持发展的特点。
2）仿生创新设计的研究内容
确定需要完成的某项任务，例如，需要在浑浊的水域寻找目标。寻找具有类似功能的生物体原形，例如，鲶鱼或是墨鱼的捕食动作。对选定的生物体原形的完成任务的模式和组织过程进行全面分析。运用类比方法，模仿生物的行为模式，给出设计方案。将新的设计方法应用到实际设计中，发挥其效用。
3）拟解决的关键问题
如何建立正确的生物模型以准备描述生物的行为模式，模型中要包括生物的信息传递模式、能量传递模式和机械运动模式。如何利用关键问题1得到的生物行为模式信息来构建新的更简洁、环保和符合可持续发展要求的设计方案。
4）拟采用的研究方法
通过对生物某种行为特性的深入分析，运用三维动画软件模拟生物的行为特征。运用MATLAB软件构建生物行为特征的数学模型。运用比对现有设计方法，开发出新的基于仿生原理的设计方法。
5）拟采用的技术路线
6）可行性分析
仿生学正式提出是在本世纪的60年代，经过50余年的发展已经涉及到很多领域，并在一些领域发挥了作用。形成了建筑仿生学、机械仿生学、化学仿生学和管理仿生学等多个分支。以上研究成果都为我们开展仿生设计方法的研究提供了借鉴和基础理论。相信通过进一步深入分析生物行为特型，并结合过去前人的研究经验，以及生物35亿年进化的成果，我们势必能从这无比丰富的宝库中找到一种区别于传统设计方法的新方法。
3结论
关键词：仿生设计；工业产品设计；前景
仿生设计理念起源于仿生学。这是把生物自然界的特点、原理应用于人类社会，解决人类问题的一门学科。仿生设计本质是对所有事物“形式”、“结构”、“颜色”、“功能”、“声音”等多方面的研究，将新方法新创意运用到设计中去，从而改变改善人们的生活。仿生设计研究的主要类别有形态仿生、功能仿生、结构仿生等。现代仿生设计由于其具有符合人们需求、独特的设计理念得到广泛的运用，而未来仿生设计将会秉承科学可持续的理念，探索和改善人与自然关系，促使人、自然和社会和谐统一，这也是仿生设计的发展趋势与最终目的。
一、仿生设计在工业产品设计中的应用现状
卢吉・科拉尼（德国著名设计师）曾说：“设计应该以大自然生命所呈现的真理为基础”，这句话显示出了自然界蕴含着无限的设计秘诀。而仿生设计就是人们长期研究探索大自然、学习模仿大自然的过程。经过经验的积累，通过科学家仿生学的相关研究理论，将仿生设计加入到工业设计中，以满足人们的精神需求和物质需求。 [1]应用于工业产品设计的仿生主要有以下几个方面。
（一）形态仿生。一些设计师在设计过程中会借鉴自然界动植物的形态，从而获得设计的灵感与理念，形态仿生是从自然界汲取生物形态灵感并建立在视觉效应上的设计，让产品更加适应市场需求。小到我们日常的风筝、鼠标――仿造鸟类、老鼠的形体加以进化而成，大到车辆中模仿鲨鱼身体的流线型设计的宝马还有模仿甲壳虫形态设计的大众甲壳虫汽车。而在众多形态仿生设计中，根据不同的仿生方法与仿生程度，可以将形态仿生分为具象形态仿生与抽象形态仿生。[2]
（1）具象形态仿生。具象形态仿生，顾名思义，就是直接模仿自然界生物的形象体态，设计出来的工业产品与此生物很相似，人们能直接轻易的辨别出来。当然，具象形态仿生并不是直接简单的仿照，而是运用夸张或者抽象的艺术手法对生物形态的特点进行归纳与概括，引起人们的联想与对产品的好奇心，使设计的新产品不仅要惟妙惟肖，而且要风格独到，具有创意。目前，具象形态仿生的例子更是数不胜数：2008年北京奥运会的鸟巢就是仿照真实的鸟巢而建；蜜蜂的蜂房已经被运用到许多领域，大小相同紧密相连的蜂巢连接在一起，具有节省材料、固定性强、空间占用少的优势，纸浆盒子就是模仿蜂房的构造用以运输包装禽蛋。
（2）抽象形态仿生。抽象形态仿生也是模仿自然生物的形态，却不仅仅是直观的模仿，此类仿生无法轻易被认出，但是经过描述解释，人们还是能够迷糊的辨认出所模仿的事物的大致轮廓，这是抽象形态仿生的主要特点。在抽象仿生的过程中，设计者要对模仿的事物进行概括与归纳，充分提取其主要特征，运用各种艺术手法与设计方式对所要模仿的内容进行处理与加工，将其从生物整体抽离出来，保留所模仿事物的特点与神韵，提高艺术美感，增加产品本身的吸引力与创新力。抽象形态防生不局限于模块化，重点在于如何抽象化、抽象到何种程度。[3]例如：LGWD-N12410D滚筒洗衣机就是一款采用了抽象形态仿生设计理念的产品，该机器采用了仿生的鱼尾提升筋，洗衣机运行时提升器就像鱼尾板波动衣物，给予衣物柔和而有力的拍打力，洗净衣物的同时降低磨损度。形态仿生广泛应用于服装、包装、工业以及其他各方面。这类产品易于让人们接受的，同时又具有新奇的吸引力，艺术来源于生活，设计师根据日常观察到的现象与生物特征，加以联想、创新，最终通过模仿与改进制造出别具一格的产品。
（3）意象形态仿生。意象形态仿生与具象形态仿生相似，都有对事物表面形态的模仿，但是此类仿生在对具体事物进行模仿的同时，还会赋予产品一种蕴含的含义与意境，人们通过产品的形态，不仅能够猜测出其所模仿的事物，而且可以体察出其中体现出来的内涵，所以，意象形态仿生不仅具有了所模仿生物的外在影子，还会让设计出的产品拥有一种特殊意象或者象征，这是仿生的高级阶段，对设计者的要求也很高，要求设计师不只拥有超凡的设计能力，而且还有多方面的知识及丰富的想象力。如此，设计师才能察觉所设计的产品与所模仿的事物之间的内在联系。例如：前面所提的奥运会“鸟巢”与水立方，两者结合充分体现出了“天圆地方”的中国传统文化理念。再有，文艺复兴时期，人体造像经常成为建筑的装饰，线条刚直的多立克柱往往象征男性，而相对柔美的爱奥尼柱则代表女子，两种柱经常出现于同一建筑中意味着阴阳平衡，天地合一，这些建筑修饰不仅仅使人联想起男女的形象，也代表了男性女性的性格特点，蕴含了特别的含义。
（二）功能仿生。功能仿生就是设计者利用生物的某种功能或者特性来制造工业产品。这需要科学家与设计师两者共同的努力。科学家要充分发挥自己特长，认准自己职能，将各生物的功能结构分析透彻、包括自然有机体的“形”、“色”、“音”、“动”和特征规律，认真研究总结成系统的理论，然后设计者通过掌握这些理论、结合市场需要来发明出实时的工业产品。当代工业产品设计不仅要满足质量与人们的使用需求，还要与人的精神心理相匹配。例如：光感闹钟，这是利用不同色彩具有不同功能，对人们心理产生不同影响的原理制造的。普通的闹钟是利用高分贝急促的声音叫醒人们，而此类产品是模仿天亮时分的色彩变化，利用慢慢变亮的鹅黄色柔光使人们渐渐适应周围环境，从而逐渐苏醒。设计师充分利用了视觉，制作出了符合人们生理要求适应人的生活经验的产品。
（三）结构与材料仿生。自然界生物除却外形和功能可以用于仿生之外，很多事物的结构也具有独特的用处，令人惊叹。例如前面所提到的蜂巢，除却可用于运输包装禽蛋之外，它的菱形结构不仅可以形成内部空间大的效果，并且蜂巢的材质质量轻，而且可以隔音。
随着科技进步，人们生活水平的提高，现代生活对科技进步的要求也与日俱增，许多新的科技产品都需要新型材料――仿生材料就是新型材料类型之一。自然界许多生物存在天然材料，明显优于人造材料。科学家及工业产品制造者可以通过研究生物的特点特征，可以制造现在市场需求的材料。例如：人工冷光就是利用萤火虫发光制造。还有一种自清洁玻璃，是利用荷叶表面多尺度结构和表皮生物蜡的存在起到清洁的目的而制成。荷叶表面是由很多密集排列的突起组成，它们之间存在纳米级的微小的空隙，而在此之上还存在更为细小的突起，形成双重的结构突起。水滴在荷叶上极易滚动，与此同时带走尘埃细菌，利用此材料制造超疏水性自清洁玻璃，在冬季，这种自清洁玻璃还有很好的防结冰作用。
二、仿生设计的发展前景
仿生设计具有交叉性、创新性与商业性相结合的特点，结合现代设计的整体趋势，仿生设计未来的发展前景具有三种特点：人文与技术相互融合，宏观与微观齐头并进，自然与人工和谐并存。
（一）人文与技术相互融合。现代仿生设计来源于仿生学和设计学，带有两种学科的特点，所以总体来讲仿生作品可以分为两种类型：一种是偏向于技术层面、注重实用；另一种是偏于自然，注重人文。未来现代仿生设计的发展趋势会呈现适度技术、人文交叉的情景。例如：2015年设计师Pedro Sanin设计了一款沙漠温情灯，利用了沙子流动的特性，灯光是暖黄色的与细沙相映成辉，充分加入了人文元素，使人感到温暖与安逸。另外，还有新型的松树形、笋形的落地灯的设计，这是一种形态仿生设计，松树、笋形状的设计预示着勃勃生机、节节高升，非常有人文特色（如图1）。
图1
（二）宏观与微观齐头并进。由于当代社会的发展，对仿生设计的需求越来越大，所以仿生设计不再局限于个别领域，而是在许多方面都有运用，把这些仿生原理与建筑学、机器人学、文化、娱乐等领域相结合。还包括文化仿生、产品界面仿生等。宏观与微观应用相结合，未来仿生设计会得到更广更全面的发展。例如，我国发明了一种高智能的仿人机器人，通过预算行为轨迹实现了机器人打乒乓球的突破。
（三）自然与人工和谐并存。现代设计的理念与思想重要的一点就是回归自然，保护自然。注重自然与人的和谐相处，使人类在物质与精神上都能接近自然、回归自然。例如：凯迪拉克Aera概念跑车设计的车门类似翅膀。在汽车设计中除了形态仿生之外，还有色彩防生。有一种丛林色彩汽车，就是因为设计者观察蝴蝶时发现变色蝴蝶，得到启发，运用特殊金属材料加入涂料，所以，从不同角度看汽车会有不同色彩，充分表达了人类向往自然、爱护自然的概念（如图2）。
参考文献：
[1] 陈天超，韩松芸.工业设计中仿生设计的应用[J].河南科技，2014（01）：11.
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