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生物工程专业精选(九篇)

生物工程专业

第1篇:生物工程专业范文

关键词:生物工程;《生物工厂设计》;教学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)15-0174-02

教学,教为引导,学为重点。特别是在高等教育阶段,如何提高学生的学习兴趣,调动学生的学习主动性,强化学生的学习效果,是亘古不变的教学研究主题。对于生物工程这个以理学为基础、工程学为导向的新兴综合性应用学科,要求从业的专业技术人员有较高的工程素质,较扎实的理论基础,这就更需要教师研究如何通过课程教学活动提高学生的实践学习能力,建立学生工程观念,培养出掌握生物技术及其产业化的科学原理、工艺技术过程和工程设计的基本理论、基本技能,受到生物技术与工程等方面的系统训练,能在生物工程领域从事工程设计、新技术研究、新产品开发和生产管理等工作,成为复合型、创新型的高级工程技术人才。

《生物工厂设计》是生物工程课程体系中,综合性、专业性很强的专业课,并且是在学生接近完成大学全部的课程,掌握基础理论、专业知识和工程技能的基础上开设的,该课程是培养学生具备生物工程类工厂设计的工程能力和工程素质的重要组成部分,并且结合毕业实习和毕业设计能够完成工程师的综合性基本训练。本课程组教师长期致力于研究在工科相关课程的教学过程中如何逐步更新教学理念、改进教学方法、提高教学效果。在《生物工厂设计》课程教学模式改革过程中做了以下工作。

一、以提高学生学习兴趣为导向的实例教学

生物工厂设计是一项政治、经济和技术紧密配合,政策性很强的综合性工作。除了要求设计工作者具有计算、绘图、表达等基本功和专业理论、专业知识外,还必须掌握生物工程类工厂设计的理论、方法和有关设计规范。然而工厂设计的流程、规范都是这门课入门部分的重要内容,是相对枯燥的理论,对学生来说,看得见、摸不着,都是“干条条”,缺乏形象性、具体性,无法给予学生直观感受,学生只能通过死记硬背完成这部分基础内容的学习,这就大大降低了学生的学习效果,不能很好地完成培养方案对这门专业课程的要求。因此,如何将这部分“硬”理论,让学生真正掌握,使学生了解工厂设计的工作程序、内容、步骤,掌握生物工程工艺设计的理论、方法和有关设计规范,初步具有工艺设计工作的能力就成为这门课程教学和实践过程中的关键问题。

生物工厂设计的成品就是工厂的设计说明书,因此在“设计的基本规范”这部分内容的教学过程中,利用一些生产实例提高学生的学习兴趣,例如:啤酒、抗生素、氨基酸等比较成熟的与学生生活息息相关的发酵产品的设计,教学时通过列举一些生物工程工厂设计的实例,按照实际工厂设计的流程(厂址的选择、工厂的总平面布置、工艺流程的选择、工艺计算、设备的选型及计算、设备布置、管道布置、公用工程设计)讲解设计的基本建设程序,把生硬的文字规范、规定变成看得到、感受得到的流程图、布置图、设计图,从而变笼统为具体,抽象为形象,结合学生普遍感兴趣的实例中的问题分析来讲解其中涉及的基本理论及实际依据,注重加强学生实际工程观念,培养和提高他们分析及解决实际问题的能力。

二、以调动学生学习主动性为导向的实践设计环节教学方式

在生物工程产业的基本建设中,工厂设计发挥着重要的作用,并且新建、改建和扩建一个工厂,均离不开设计工作。在科学研究中,从小试、中试以及工业化生产,都需要与设计工作有机结合,进行新工艺、新技术、新设备的开发工作,因此《生物工厂设计》的课程特点是具有能够把科学技术转化成生产力的实践性和综合性,这就要求在该课程的教学活动中需要有意识地加强学生实践能力的锻炼。由于培养方案的改革,学生专业课学分的限制,该课程的课程设计取消,然而这就更需要考虑如何将实践锻炼的部分贯穿到整个理论课程进行中去。

学生是学习过程中的主体,在教学过程中缺乏学生积极主动的配合,会使得教学效果大打折扣。在课程开始进行时,将学生分成5―8人的设计小组,以小组为单位布置设计任务。例如:年产800000吨和淡色啤酒发酵工厂设计、年产10000吨柠檬酸发酵工厂设计、年产1000吨头孢菌素发酵工厂设计等生物工程类工厂设计题目。每个设计小组自由分配组员的设计任务,每人根据兴趣选择完成工厂初步设计说明书的一部分内容,如擅长画图的同学可以选择完成流程图、布置图,擅长文字与计算的同学可以选择完成设计说明书中的计算书等。设计过程中需要通过多次相互交流讨论工艺方案、设备布置、公用工程之间的协调配套关系问题,确定工艺流程、设备选型、管道布置后分头完成各自的设计任务,最后将各人的设计内容进行汇总,完成生物工程工厂的初步设计说明书。这个设计任务贯穿整个课程的始终,学生将在听课学习的过程中自主完成设计任务。课程最后,每个设计小组由一名学生以多媒体形式向全班汇报该组设计成果,回答其他学生和教师的质疑,组内成员负责对汇报内容和答疑情况进行补充,这个答辩的环节由课程组教师负责考核,考核结果记入学生的该课程成绩。

在这个分组设计题目的考核过程中,督促学生主动完成各自的设计任务,加深对所学设计理论的理解,在设计汇总、汇报环节又可以促进学生的相互沟通和团结协作,将平时从头到尾的“满堂灌”变为期末学生汇报答辩,将被动学习变为学生主动查找资料,自主完成设计任务和设计说明书的汇总任务,使学生的角色由听众变为主人,让学生真正参与到教学活动中来。

三、以强化学生学习效果为导向的综合考核环节

有句在学生中间流传的俗话是“分分分,学生的命根”,虽然只是一句玩笑话,但是学生在学校分数的高低关系着各种奖励的评定甚至与保送研究生资格、就业机会息息相关。如果没有有效的考核方法,就达不到督促学生更好地完成各个学习的环节和强化学生学习效果的作用了。因此,基于该课程的特点和社会发展对学生专业能力的要求,在考核评定环节,该课程引入了多方式的综合考核来代替传统的一卷制定分数的单一考核方式。具体考核方式分为:实践考核+理论考核。实践考核由各人设计报告打分、小组设计说明书打分、设计汇报打分、答辩打分组成;理论考核由作业打分和理论考试打分组成。这种多角度、多方位的综合考核方式能够充分体现该课程实践性与理论性并重的特点,能够加深学生对该课程的理解,实现学生对课程内容由“了解、学会”到“掌握、熟练、运用”的转变。

所有的这些改进方法都是榱嗽诮萄Ч程中突出学生的主体地位,使得学生能够掌握将理论知识转化到生产实际中去的技能。生物工程作为工科类专业,应在教学环节中注重学生工程素质的培养和教育,在教学过程中重视、加强和改进教学方法、手段,进行必要的实例教学、实践教学、多方式考核,这样才能做到事半功倍,激发学生的学习兴趣,提高分析和解决实际问题的能力,为将来能够从事生物产业中复杂工程技术工作奠定坚实的理论和实践基础。

参考文献:

[1]吴思方.生物工厂工艺设计概论[M].北京:中国轻工业出版社,2009:1-4.

[2]任海伟,李雪雁,李志忠,巩慧玲.基于工程教育背景的《生物工程工厂设计课程设计》教学改革与探索[J].酿酒科技,2016,(10):131-133.

[3]管国强,霍书豪,黄达明,崔凤杰.生化工厂设计课程教学的探索与实践[J].广东化工,2015,(24):168-169.

第2篇:生物工程专业范文

关键词:应用型本科院校;生物工程专业;吉林省生物产业需求对接;协同创新;人才培养

中图分类号:Q819 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20170631079

随着我国经济结构及人才需求模式的改变,国家对高等教育战略方针进行了修订。根据学校类别,将传统的“象牙塔”式高等教育细化为“研究型本科院校”和“应用型本科院校” [1]。其中“应用型本科院校”以培养适应社会需要的技能型人才为主。

1 本校生物工程专业人才培养与吉林省产业需求存在问题

生物工程专业是我国继生物技术和生物科学专业之后开始招生的生命科学专业,是21世纪迅速发展起来的一门新兴学科。1998年教育部布的全国本科专业目录中,将生化工程、微生物工程、发酵工程等专业归为到生物工程专业。由于该专业具有典型“工程”性决定其专业特征为工科专业,所以学生培养模式与生命科学领域的其它专业具有明显区别――该专业以培养应用型、产业化人才为主[2]。本科毕业从事非对口工作在吉林省地方院校及新建本科院校所开设生物工程专业中较为常见。根据学院多年就业跟踪调查显示,本校生物工程专业毕业生(考研生除外)仅有1/3从事本专业,且大多从事层次较低的技术工作;1/3毕业生从事医药销售等生命科学相关工作;1/3毕业生放弃本专业。企业普遍反映,入职毕业生实践能力滞后于理论能力,必须在“师傅”的带领下,经过实践学习才能独立胜任专业技术岗位,增加了企业运行成本。

随着国家政策与吉林省经济发展和转型,吉林省生物产业发展迅速,生物产业涵盖医药、化工、检验、食品、环保等领域。已拥有长春生物制品研究所、修正药业、通化东宝等生物医药研发和生产企业。2016年1―6月,全省生物医药完成工业总产值同比增长7.4%[3]。

此外,吉林省在生物化工,特别是“玉米化工”领域具有广阔发展前景。现已具有大成集团、吉林燃料乙醇、中粮能源生化、松原吉安生化等龙头企业,打造吉林玉米生物化工材料基地,基本建成中国玉米生物化工材料示范基地。预计到2020年,吉林省生物质经济形态基本确立,生物质经济总产值达到5000亿元(包括玉米深加工产业),使生物质产业成为吉林省具有核心竞争力的新的主导产业[4]。

应用型本科院校办学宗旨为服务地方经济发展,根据吉林省生物产业发展情况可预见未来吉林省将大量需要生物工程专业人才。但由于应用本科院校生物工程专业存在专业建设调整滞后、专业与产业不对接等问题,暂时无法满足就业单位的要求。所以,吉林农业科技学院生物工程学院生物工程系从人才培养方案、课程配置、授课内容、校企合作、教师培训方面进行改革,以满足人才培养与产业对接的需求,促进吉林省生物产业发展。

2 根据市场需求,修订人才培养方案

随着吉林省经济转型和生物产业的发展,吉林省急需大量应用型生物人才。因此生物工程系决定一改过去的“精英式”人才培养模式,转换为“应用型”人才培养模式。学院组织生物工程专业骨干教师深入长春金赛药业有限责任公司、长春长生生物科技股份有限公司、吉林省辉南长龙药业股份有限公司、吉林燃料乙醇有限责任公司、大成生化科技集团有限公司等多家企业进行调研,并同职业研发专家和行业技术专家共同制订人才培养方案。在原有“生物制药”教学模块的基础上,增加“生物化工”部分。降低英语、数学等公共基础课学时,增加实践教学、教学实习学时,提高学生实践操作时间及动手能力(表1)。此外增加学生在企业的生产实习时间,使学生在校内所学在企业进行检验。对于新增加的“生物化工”部分,系部教师根据企业一线情况增加发酵工程、生物制品工艺学等课程实践教学学时。使学生在有限的学时内,掌握基础技术的操作要领。

3 根据企业需求,重新规划课程配置

根据多年企业用人情况反馈显示,应届毕业生具有一定的实践操作技能,但不具备毕业入厂即工作的能力。同时用人单位反映,学生的专业知识扎实,但对于行业新进展了解不多。因此,本专业重新规划课程配置。降低专业课理论学时,将其中“深、难”部分作为自学内容(对于考研同学,如需学习,教师可课下辅导);对于酶工程、发酵工程、细胞工程、生物制品工艺学等课程,增加前沿知识介绍(为了节省课堂时间,可让学生课下准备,课上讨论);增设“生物制药”、“生物质能”等专题内容,进一步增加学生对生物工程应用进展了解;此外,在增加实验教学基础上,进行实验课程整合,不但可以使学生掌握多门课程的实践技能,还能使学生综合运用多课程实践技能。实验课的整合,更加贴近生产一线的应用。

4 提高应用能力,修改授课内容

“应用型”人才培养模式主要内容即提高学生的应用能力,使学生适应企业生产的需求。为此,生物工程专业教师在重新规划课程配置基础上,修改授课内容。在具体教学中,增加应用能力培养部分,即采取部分“反转课堂”模式,提出问题让学生根据所学解决问题,在课堂进行集体讨论,确定最佳解决方案。此外,教师在授课过程中,结合企业调研过程中所遇到的问题及应用技术最新动态,适当调整授课内容,摒弃过去“一本教案讲一生”的教学情况,做到在有限的学时内,尽可能多的讲授实践技能。同时教师在实践教学中,增加学生自主设计实验部分,进一步提高学生对所学知识的应用能力。

第3篇:生物工程专业范文

1.教学过程中遇到的问题

1.1.教师队伍对工科专业的认知存在差异

湖南科技学院于2002年创建生物工程专业,经过对具备工科背景人才的大力引进,以及历届教学管理者和专业教学团队的规划建设,已建成部级、省级特色专业,但仍存在工科专业教师比例相对偏低,专业教学培养效果难以保证等问题。如2016级、2017级生工专业,制定培养计划仅36学时,导致许多工程设计基础类的知识无法实施,在教学过程中只能观其大略,作一下设备类型、流程、特征、结构等方面的介绍;与本课程相关的一些理论基础知识点,如气液双膜理论、福田秀雄的轴功率计算公式等知识并未对学生实施讲解教学,导致本课程的教学内容十分繁重,在具体实施教学过程中只能退而求其次、降低标准,以完成整体课程内容涵盖范围为要。要培养出应用型的专业人才,离不开对学生工程意识的培养,而要使学生具备工程意识,首先需要相关专业教师具备工科背景,以及足够的工厂实践经验,让这些有工程意识的教师积极参与到课程体系的制定与规划过程中来,提高专业课程设置的科学性与合理性。

1.2.学生观念的变化导致工程应用类课程兴趣减弱

伴随着网络经营模式的兴起,以及传统制造行业的长期不景气,与生物工程专业相关的高新技术企业正方兴未艾,高端技术型企业对人才的需求也在发生变化。经8年以上的学生跟踪访谈结果显示,学生对未来从事工作的期望已经有了微妙的变化,当下我校生工专业大学生更愿意从事一些相对轻松、智力依赖型的技术性、服务性工作或研究任务,对工程技术性质的工种兴趣不大,即使已明确告知学生技术人员的提升高度后,学生对相关课程知识点的兴趣仍然不足。相对于高精仪器而言,学生对生产设备的亲和度明显偏弱,认为这是工人才需要掌握的知识,对工程类知识及技能存在一定偏见。

1.3.教学条件仍有待提高

作为一门专业性极强的应用性课程,所学习的对象皆是本行业内常见的专业生产设备,而学生实践经验普遍十分薄弱,对专业设备更是接触不多,常规的教学手段容易使学生产生枯燥乏味之感,学生对所学知识的应用范畴感触不强,教师教的过程中也倍感压力,导致学习效果大打折扣。这其中固然与本课程内容密切相关,但作为一个教学单位,适当增加教学投入,积极引进一些教学模型或仿真软件,将有助于学生学习效果的提高。

除了以上几点,在教学过程中,《生物工程设备》还存在教学内容多、教学难度大,学生学习热情不高等问题。为改进上述不足,加强学生工程意识能力的培养,结合我校实际情况,通过以下几个方面对《生物工程设备》教学方法进行了改革和实践,并取得了理想效果。

2.提高课堂教学质量的对策

2.1绪论讲解前沿化

绪论是一门课程的开始,绪论质量的高低,可以反映出主讲教师对该课程的认识深度与广度,也决定了学生对该课程学习兴趣的高低。根据大一大二打下的基础,学生基本了解一个典型的生物产业实现技术过程,即以“原料前处理微生物扩培规模化悬浮培养(发酵)分离、纯化干燥混料成品”流程为主线,采用互动问答的形式使学生了解各个环节所涉及的技术种类与要点;再进一步引出与采用该技术生产的主体—设备,然后从整体上介绍设备的分类、选型标准、设计要求等,包括新型设备的应用情况;最后抛出问题,如“如果你来兴办一个生物企业,需要考虑哪些因素?”或“如何保证产品质量不下降的前提下提高生物企业竞争优势?”等问题,引导学生如何从实际出发去考虑技术问题,培养学生的工程意识。

2.2.知识结构模块化

本课程内容体系分为三大知识模块:第一模块:生物反应器,此模块下又包含三个小模块:1)通风发酵设备;2)嫌气发酵设备;3)动植物细胞培养反应器;其中以第一小模块的教学内容为主,第二小模块次之,第三小模块再次之的顺序分层次逐级讲解,且通风发酵设备模块中又以机械搅拌式通风发酵罐为重点核心内容。第二模块:生物反应物料处理及产物分离纯化设备,此模块内容包括:1)物料处理与培养基制备;2)过滤、离心与膜分离设备;3)萃取与色谱分离设备;4)蒸发与结晶设备;5)干燥设备;6)蒸馏设备,共6个小模块,每个模块分4-6学时完成,共计30学时。第三模块:辅助系统设备,此模块包含3个小模块:1)空气净化除菌与空气调节;2)物料输送系统设备;3)生物工程工厂制冷系统设备及管道的清洗杀菌。此三大模块中,以第一、第二大模块为主,第三模块为辅,分步骤、有序地实施教学,在教学过程中,实时向学生介绍一些国内外专业设备生产与应用现状,以及相关零部件或设备的国家/行业标准,并在实例讲解的过程中引导学生如何查阅和选择国标,使学生充分认识到国标及行标在工业设计与应用中的重要作用。

2.3.教学内容生动化

由于生物工程设备课程的特殊性质,在教学过程中不可避免地会穿插运用到多门专业基础课的知识,学生必须面对大量的方程式、公式以及各种设备结构模型,若仍采用传统的数学教学方式,必定使学生产生枯燥、乏味之感。为改善这种状况,主讲教师须力求使课件内容生动有吸引力,在不影响主体教学任务的情况下,我们作了如下改进:1).积极引入各类型的仿真视频,如“啤酒的酿造”、“味精的生产”等,可使学生更加直观地理解本行业生产工艺流程,以及各个设备在不同生产要求中的应用;2).适时启用虚拟实验室,让学生通过模拟软件控制整个啤酒酿造生产过程,不仅使学生掌握了实际生产设备操作流程和要点,而且进一步强化了学生对相关设备结构及工作原理的理解;3).采用动静结合的方式搭配图片,如罐或锅,可先放仿真模拟三维图和实物图,再放工作动态图,最后再放平面布置图及截面图。如此,丰富了课堂信息量,可在一定程度上提高学生的感性认知效果。

2.4.教学形式多元化

践行“以学生为主体”的教学理念,对于一些难点兼重点的理论知识及实例教学部分,自然以教师讲解为主,而对于那些其它课程已涉及或部分学习过的内容,如动物/植物细胞培养生物反应器、膜分离设备、萃取与色谱分离设备,其分离原理与技术已在专业课程《细胞工程》和《生物分离工程》中涉及;而蒸馏设备的分离原理部分则已在专业基础课程《化工原理》中进行了系统性学习,这些内容可采用启发式、研讨式[5]或学生直接上台讲解的形式展开教学。另外如“生物反应器的检测控制”部分则可完全采用学生自学的方式进行,如“培养基制备”、“空气净化除菌及计算”等部分内容还可采用探究式教学模式,在实施讲解之前,根据这些章节部分的内容,提前布置一些诸如“糖化的最终目的是什么?”、“空气介质过滤模型厚度计算中为何不考虑介质厚度对气体膨胀的影响?”、“如何看待糖化锅与糊化锅在结构上的相似性?”等问题,以及“还有哪些可改进的措施或更加理想的计算模拟模型?”这一类拓展性问题,锻炼学生思考工程技术问题的全面性和实用性,提高学生对工程技术类知识的提出问题的能力,以及探索研究、解决问题的能力。在开展这类教学形式之前,要求学生在课余查阅相关资料,课堂上给予充分的机会加以讨论,最后由教师归纳总结,使学生学有所用、学有所获。

3. 教学方式方法调整成效

通过上述教学对策的探索与实施,学生对《生物工程设备》的学习兴趣、学习热情有了明显的改善,学生尤其对教学形式和教学内容的调整反应最为积极,在一定程度上改变了大部分学生对于这类课程的“枯燥”、“机械”的看法。通过对《生物工程设备》的教学改革,拓展了学生的专业知识、锻炼了学生看待工程问题、提出问题、解决问题的能力,培养了学生专业综合知识的运用能力,提高了本课程的教学质量,较好地完成了本课程在我校生工专业人才培养目标中应达到的效果。

二.《微生物代谢调控》教学反思

1.课程教学过程中遇到的问题

1.1.课程偏理论,学生普遍存在畏难情绪

《微生物代谢调控》理论性强,单纯的理论教学难以培养学生综合运用知识的实践能力。在严格限定教学大纲的制约下,任课教师只能按照教材按部就班地施教。再加之学生整体素质确实与国内一流大学存在一定的差别,大部分学生对理论性较强的知识掌握不够牢固、理解不够深入透彻,学生一旦在大一大二掌握的相关基础知识不够扎实的话,学习的困难程度是比较大的。在这种情况下,教师要想调动学生学习积极性是比较困难的,创造性学习就更无从谈起。

1.2.教学方式难以突破,学生难以激发学习兴趣

对于理论课程的学习,尤其是涉及到基础知识的部分,一般采用的方法无外乎“记”和“背”,然而若在教学过程也采用这种方式的话,非常容易使学生产生疲劳、厌倦之感,甚至会严重挫伤学生的学习兴趣。

对学生而言,“以学生为中心”教学理念的最终目的,即是让学生自发地参与到学习中来,自愿进行自主学习,以提高学习的效率和效果。作为一名合格的教师,与课程相关的专业知识储备、拓展知识的深度和广度固然十分重要,但如何让学生掌握课程的基本内容和原理/技术则显得更为重要。好的教师,更应该懂得如何激发学生的学习兴趣,如何抛砖引玉,而非一味的讲解知识。这就需要任课教师必须从实际出发,针对学生学习的实际效果,实时调整教学方式,使学生整体的学习兴趣保持在一个较高的水平。

1.3.考核体系僵化,学生综合能力难以提高

以往的考试大纲固然对考核的内容、范围、形式作了详尽的规定,对指导学生复习也有非常强的指导作用,但考核形式毕竟过于单一,学生学习效果的真实性和有效性不高,更不能反映学生知识综合运用能力大小的差异。大部分学生往往习惯于考前突击强行记忆以提高考试成绩,这种方法虽然能起到立竿见影的效果,然而坏处也十分明显:学生学得不扎实,记得快忘记更快,能力培养根本无从谈起,违背了大学人才培养的基本原则,即既注重“教得好”,更注重“学得好”实际教学信息反馈而且因为生源质量的原因,而且学校还有一条规定,即要求所考核课程卷面成绩不及格率不得高于20%,导致任课教师在出卷时必须考虑大多数同学的实际接受理解的程度,致使考查的内容也不能有太大的变化,

作为一门专业性极强的理论课程,所思考的角度、看待生命单元内在规律的方式、改造细胞为人类生活生产服务的方式,与以往学生接触的单门技术完全不一样,《微生物代谢调控》是在基因水平上,以网络的形式构建、解释、阐述细胞内物质合成的规律,并且不限定育种手段,达到重构新的代谢途径、或绕过已知代谢通路、调整/改变现有代谢网络的结果。就学习者而言,最大的障碍恐怕还是在于如何打破已形成的思维定式,理解并接受新的看待问题的角度和思考问题、解决问题的方式方法。而且常规的教学手段容易使学生产生枯燥乏味之感,学生对所学知识的应用范畴感触不强,教师教的过程中也倍感压力,导致学习效果大打折扣。这其中固然与本课程内容密切相关,但作为一个教学单位,适当增加教学投入,积极引进一些教学模型或仿真软件,将有助于学生学习效果的提高。

除了以上几点,在教学过程中,《微生物代谢调控》还存在教学内容多、教学难度大,学生学习风气导向影响等问题。为改进上述不足,加强学生工程意识能力的培养,结合我校实际情况,通过以下几个方面对《微生物代谢调控》教学方法进行了改革和实践,并取得了理想效果。

2.提高教学质量的对策

2.1优化知识结构,突出能力培养

本课程内容体系大致分为三大知识块:第一块: 微生物代谢调控的基本思想。第二部分:生物育种技术,此模块内容包括:1).诱变;2).融合;3).基因重组。第三部分:代谢调控育种实例,包括糖、脂、氨基酸、核酸与抗生素的合成途径及其代谢调节控制。此三大模块中,第一模块是核心,第二模块是支撑,第三模块是延展。其中的核心模块,按照个人理解及总结,微生物代谢调控思想可归纳为五个字,即“切、阻、疏、通、除”。“切”指切除平行代谢支路,“阻”指阻断进一步向下合成途径,“疏”指疏通代谢流,“通”指提高细胞通透性,包括提高细胞膜和细胞壁的通透性,“除”指解除特殊调节机制,包括解除代谢互锁、打破代谢平衡以及条件突变株的运用等手段。分步骤、有序地实施教学,在教学过程中,实时向学生介绍一些国内外专业设备生产与应用现状,以及相关零部件或设备的国家/行业标准,并在实例讲解的过程中引导学生如何查阅和选择国标,使学生充分认识到国标及行标在工业设计与应用中的重要作用。

2.2 重视绪论的作用,激发学生学习的兴趣

绪论是一门课程的开始,绪论质量的高低,可以反映出主讲教师对该课程的认识深度与广度,也决定了学生对该课程学习兴趣的高低。先行对大学生开设的课程按生物技术实现流程作分类梳理,即哪些技术属上游技术,哪些属中游技术,哪些属下游技术,哪些属于技术的理论基础,随即引出《微生物代谢调控》属上游技术的定性结论,同时强调它又不同于已学的技术,它更多地体现在思考问题、解决问题的角度的特异性,即在分子合成代谢通路或网络水平上对基本的生命单元—细胞进行人为的、有明确目的的改造。在这里,各种育种技术仅是一种手段而非目的,凡是从代谢通路层面上存在改造、整合、重建可能性的技术均可单独或联合采用。再介绍“代谢控制”概念的产生,发展历程、基本思想以及指导技术应用概况,包括衍生技术学科的发展,如代谢组学、转录组学、GC/LC-MS、蛋白质组学、代谢工程等,它们是在更为精准、精细的分子水平上阐述或解决与代谢网络相关的机理或技术应用,可看作是现代分子生物学相关技术发展结果下代谢调控的延伸与拓展。最后再结合一些实例,如在植物中过度表达萜烯合成酶以增强植物对病虫害的抵抗力、在水稻中提高VA的合成量以增加大米的营养价值、在粮食作物中提高黄酮类的合成量以增加其抗氧化水平等,介绍代谢调控的发展现状及在现代生活生产中的应用。

2.3.更新教学方式,践行“以学生为主体”的理念

践行“以学生为主体”的教学理念,坚持贯彻以学生的发展为中心的教育准则,以课程教学改革促进学习方式的改进与发展,提高学生主体地位,增强学生的自主学习意识。对于一些难点兼重点的理论知识部分,如代谢调控的核心思想,主要以教师讲解为主;而对于那些其它课程已涉及或部分学习过的内容,如生物育种技术及原理、初级代谢产物的合成途径等内容,其相关知识已在专业课程《生物化学》、《基因工程》、《微生物学》和《细胞工程》中进行过系统性的学习,这些章节的大部分内容可采用启发式、研讨式或学生直接上台讲解的形式展开教学,这种教学形式可根据上课班级人数分成2-5人的小组展开,并及时予以评分备案;而对于学生掌握不牢固的部分,如DNA的合成、抗生素的合成,则仍以教师讲解为主。在育种实例及具体应对策略环节,则采取案例分析式、启发式与研讨式结合的教学方式进行,即先以谷氨酸(Glu)高产菌的选育为例,详细、系统地讲解Glu在EMP和HMP途径中的代谢调控要点,如何在代谢控制发酵基本思想的指导下,分析拟定较为具体的筛选策略,再依据每一条筛选策略,制定更为详细、具体、可行的实验方法,将《微生物代谢调控》的基本思想分步骤地、有序地贯彻到具体的微生物定向育种过程中去;后续章节的实例环节再依据随堂作业、课堂问答反馈的结果,让成绩较为理想的同学们先行示范讲解、其它同学陆续跟进的次序进行。最后,采取分组合作学习的模式,对学生的实际分析能力、思考能力、创新能力作进一步的强化训练,即不限定目标菌株累积产物的种类,但避免组与组之间出现完全相同的情况,通过自行查阅文献、分类整理,就已报道或生产用的菌株作理论上的可行性分析,重点从代谢调控方向阐述为何打上某种/多种标记后可提高目的产物的累积量,以及还可以作哪些具体的改进或改良的方式提高菌株的产率,力求使每位学生掌握如何利用代谢调控基本思想分析问题、解决问题,使代谢调控的思想成为学生专业思维习惯中的一部分。

2.4.改革考核体系,锻炼知识综合运用能力

针对以往考核评定方式的不足,我们强化了学习过程管理,即结合教学方式的改进,为增设的环节给予分数奖励,同时加大平时考核成绩占总成绩的比重,由原来的20 % 平时成绩+ 80 %考试成绩调整为40 %平时成绩+ 60 %考试成绩,平时成绩由平时表现、平时作业、讨论与讲解三大部分组成。平时课堂表现与作业占比不超过平时总成绩的40%,而讨论与讲解部分则占到平时成绩的60%以上,这部分在同学们分小组拟定方案、可行性论证/原理说明、文字汇报、PPT的制作与讲解过程中依据具体实施教学形式予以客观评价及打分,打分依据主要包括:方案是否合理科学、流程是否清晰、原理论述是否正确、文字表述是否规范、PPT制作是否标准、讲解是否清楚明了、逻辑是否通顺等方面,此部分分数由任课教师和熟悉本课程及其相关知识的专业老师综合打分,力求保证公平、公正、公开。

第4篇:生物工程专业范文

[关键词]工程意识;工程制图;综合训练

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2017)02-0066-02

在工科专业学生的教育中,培养学生的工程意识是一个非常重要的环节。但是,由于受到培养时间限制、实践环节缺乏、实践课程开设难度高等问题的影响,目前工科专业学生普遍存在工程意识薄弱的问题。[1]然而缺乏工程意识已经成为制约工科学生继续升学、择业、就业的重要因素之一。所以在学生培养环节中,加强工程意识是当前工科学生培养的当务之急。

根据国家十三五规划和教育部建设高水平一流大学的要求,我校生物工程专业作为教育部特色专业和陕西省名牌专业,对学生培养目标的主要内容是:学生身心健康,知识结构合理,有健全的人格、高尚的人文情怀和社会责任感,有一定的批判思维与创新能力、科学研究能力、语言文字表达能力、终身学习能力和组织管理能力,具有工程意识、国际视野和团队合作精神。对于生物工程专业来说,培养学生的工程意识就是培养学生掌握生物技术及其产业化的科学原理、工艺技术过程和工程设计的基本理论和基本技能,受到生物技术与工程等方面的系统训练,具备一定的工程素质。培养目标要求生物工程专业学生的工程意识培养需要贯穿整个培养环节。

生物工程学生培养计划中工程相关课程主要有:工程制图、化工原理、生物反应工程、生物分离工程、生物工程设备、生物工程综合大实验。在这些课程中,工程制图作为生物工程专业学生大二开设的专业基础课,是学生最先接触到的工科类课程。因此在工程制图课程的教学过程中如何开启学生工程意识的培养模式就成为建立学生工程意识培养的关键。

工程制图是生物工程专业的必修基础课,主要讲授绘制和阅读工程图样的原理和方法,既有完整的系统理论又有较强的实践性,对培养生物工程专业学生必要的工程意识和必备的工程素质起着无可替代的作用。[2]本门课程主要内容包括制图的基本知识与技能、正投影的基础知识、立体的投影、轴测图、组合体、机件常用的表达方法、标准件和常用件、零件图和装配图。通过对本课程的学习,使学生掌握用正投影法图示空间几何形体和图解空间几何问题的基本理论和方法;培养和发展学生的空间想象力和空间构思能力;使学生具备一定的绘制和阅读机械图样的能力,从而为后继工程类课程的学习,从事工程技术工作及科学研究打下坚实的基础;同时,本课程在培养学生认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风方面都发挥了重要的作用。

近年来,本课程组在工程制图一线教学和相关科研领域经验累积的基础上,认真分析生物工程专业的要求和工程制图课程特点,对如何有效发挥该课程在培养学生的工程意识和工程设计能力作用方面进行了有益的探索和实践。

一、培养对工程理解而形成认识层次的工程思维习惯

工程图样是工程师的“语言”,标准化的“语言”是其能够在工程技术人员之间沟通和交流的前提,工程图样的标准化就是国家标准。因此,工程制图课程首先要给学生介绍的就是国家标准中关于图纸幅面及格式、比例、字体、图线及尺寸标注的基本规定。通过了解国家标准的基本规定,使学生掌握常用的几何作图方法,做到作图正确、图线分明、字体工整、整洁美观。培养学生整体思维习惯,逐步掌握点、线、面、体、正投影、轴侧投影关系,以及三视图读图、构图、制图的方法。在基本体的基础之上掌握组合体三视图、剖视图、断面图的绘制方法和尺寸标注。结合生物工程设备设计标准,加强工程制图与其他生物工程相关专业课程的联系。例如,在讲授标准件、常用件、零件图、装配图表达方法、尺寸标注时,可以联系化工原理单元操作部分零部件的设计和生物工程工厂设计相P设备设计和构图等内容。

二、培养在工程实施交往过程中形成的工程实践意识

工程就是科学的某种实践应用,所以实践能力在工程实施过程中是非常重要的一种能力。工程实践意识的培养对工程意识的建立也必不可少。在工程制图的教学过程中学生的实践意识可以通过几个层次来培养。以工程制图习题册为小作业来巩固学生对课堂知识点的学习,以实验内容为大作业来建立学生的实践意识。在实验课程中,将图线训练、圆弧连接、轴测图绘制和螺纹紧固件连接画法作为工程制图基本理论的实践训练。以组合体木模测绘及尺寸标注、木模剖视和零件图绘制作为工程制图综合实践意识训练。在三视图、轴侧投影图绘制和尺寸标注的训练中增加学生亲自制作纸质模型环节。通过学生自己制作不同类型模型锻炼学生空间想象和思维能力,提高其动手能力;在模型制作过程中深化学生工程实践意识,加深学生对生物工程零件、设备、管道设计和布置的理解。

三、培养遵循社会规范所体现出来的社会关系层次的工程意识

社会是人与人组成的彼此相依的存在形式,社会关系是人们在共同的实践活动过程中所结成的相互关系。工程意识在社会关系层次的体现就是在实施工程活动时社会规范允许下的交流与合作。为了建立学生在工程实践过程中的社会关系层次上的工程意识,在工程制图的教学过程中,教师可在课后设置一些生物工程相关的设备零件设计综合训练作业,让学生分小组完成。例如在制作模型绘制投影图环节中,小组成员合作完成任务,通过构思―设计―实施―运行这个过程系统地培养学生的工程意识。利用模型设计制作及绘图综合训练(图1),使学生体会在整个工程项目实施过程中人与人之间的社会关系的作用。在交流和合作中共同完成设计绘图项目,既要发挥个人的特长,又必须合作。整个过程在国家标准的指引下,可以充分发挥学生的主观能动性,在动手制作之前的构思、设计可以训练学生的空间想象能力,讨论的过程训练学生沟通交流能力,制作的过程训练学生动手能力和将平面向立体转化的能力,构图、绘图的过程训练学生把立体转化成平面的能力,尺寸量取和标注训练学生对国家标准的理解能力。这个社会关系层次的工程意识综合训练对学生今后从事工程设计领域,甚至其他工程领域的工作来说都是非常重要的。

图1 模型制作绘制综合训练图解

四、追求工程精益求精而具有的价值观层次的工程意识

实践活动中的工程意识由认识层次、实践层次、社会关系层次和价值观层次组成。价值观是基于人的一定思维感官之上做出的认知、理解、判断,是人认定事物、辨明是非、从事实践活动的一种思维或取向;在不同的社会活动中,不同范畴里有不同的价值观念。在工程领域,工程意识的价值观就是在工程活动中体现的思维方式的综合反应,追求工程完美高效的价值观层次工程意识是工程意识的最高层次。工程制图的最终目的就是训练学生在工程图学范畴内系统化工程价值观层次的思维方式。在课程讲授过程中,采用生物工程类零件图形实例案例(如紧固件、齿轮、轴、轴承)教学方式,将国家标准、画法几何原理、技术制图、机械制图中的技术手册查阅方法系统地联系起来。在学生实践制图训练过程中,设计上要求目的明确,绘图上要求方法正确,尺寸上要求标注准确,逐步树立学生追求精益求精的价值观层次的工程意识。

伴随着现代科技与社会经济的不断发展,有关工程意识的内涵正在不断扩充,学生工程意识的培养是一个长期的系统的过程,需要根据生物工程工业技术进步的需求来不断地加以调整和完善。特别是生物工程工厂设计、工艺设计、零件设计、设备设计、管道设计已经不单单是画图能解决的问题。因此,优秀的设计方案,好的设计图纸,是很多意识形态领域共同作用的结果。所以培养学生工程意识的过程已经不是一个孤立的体系,它需要通过实践意识、安全意识、质量意识、经济意识、创新意识、协作意识、环保意识、职业道德意识的协同作用。所以在工程制图的教育教学过程中,要通过制图实践中构思、设计、实现、运作的组合训练,调动学生学习的积极性和自主性,使其逐步形成J识层次、社会关系层次、价值观层次的工程意识,这是非常必要的。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 王贵和,吕建国.工科大学生工程意识的内涵与培养途径. 中国地质教育 [J]. 2006(4):62-64.

[2] 马巧英,吉晓梅.工程制图教学中培养学生工程意识的研究与实践 [J].机械管理开发.2013(131):163-166.

[3] 童秉枢,高树峰.谈工程图学教学中学生创新能力的培养[J].工程图学学报,2008(6):1-6.

第5篇:生物工程专业范文

关键词:化工原理;实践教学;改革措施;实践教学质量

工程类学科来源于实践又服务于实践。化工原理是化学工程类、生物工程类及各相关专业的专业技术基础课程,内容涉及基本理论、工艺计算、设备工艺设计和选型、经济核算以及节能等问题[1-2]。化工原理实践教学是化工原理课程教学的重要组成部分,肩负着使学生将学到的理论知识转化为实践技能的重要责任,是增强学生工程意识,培养学生实践能力和创新能力,提高综合素质的重要环节,在培养高级工程技术人才过程中发挥着不可替代的作用[3]。我院生物工程专业自2003年开始开展化工原理实践教学,经过多年的实践,取得了一定的成绩和经验。通过对现有成绩、经验的总结,不足之处的分析,以及改进措施的提出,以期与兄弟院校之间相互学习和交流,为进一步提高生物工程专业化工原理实践教学质量提供借鉴。

1实践教学取得的成绩

1.1建立相对稳定的实践教学基地

基于生物工程专业工科的教学要求和化工原理课程所担负的教学作用,我校化工原理的实践教学坚持遵循让学生一定能深入到大型化工企业中去锻炼的理念,这就要求学校与企业之间必须建立良好的合作关系。2003年实习之初,由于生物工程专业成立时间较短,缺少人力、物力积累,学院与化工类大型企业的联系较少,实习基地尚未建成。因此自2003年至2005年三年内,我们的化工原理实践教学基本上都处于“游击战”状态。这样必然导致教师、学生以及企业三方面互相了解较少,各方准备不足,实践教学效果不理想。从2003年至2005年,我们先后与兴平化肥厂、西安南风集团和渭南煤化工集团有限公司联系,开展实践教学。至2006年,在院领导和相关教师的不懈努力之下,经过多方对比、协商,把实践教学地点定在渭南煤化工集团有限公司(后简称渭化集团)。经过2006至2009三年连续合作,深入了解,校企双方达成“合作共建、互利双赢”的共识,于2009年6月举行了隆重的化工原理实践教学基地挂牌仪式,化工原理实践教学基地正式建立,教学基地的建立,一方面改善了实践教学条件,另一方面为促进“产、学、研”结合打下基础[4]。

1.2实践教学过程逐渐秩序化、正规化

经过几年的实践教学,基本上已经与渭化集团之间形成了较为固定的实习模式。每一学年,实践教学时间定在第三学期化工原理理论课程结束之后。参加人数约120人,分两批,每批60人。每批学生由三名带队教师负责。实践教学开始之前,由学院主管教学院长和带队教师与企业进行联系,商洽实践教学具体事宜,使企业明确实习目的和学生人数等情况,做好实践教学接待准备工作;进企业之前,统一给学生办理临时通行证;进企业后,先进行安全纪律教育和企业概况介绍;正式实习时,一般将学生分为三组,每组20人,跟随基地指导教师下到不同车间实习,实行倒班制,基地指导教师根据每个学生的现场表现进行打分,反馈给带队教师。最终实践教学考核成绩包括纪律(20%)、实践教学表现(30%)和总结报告(50%)。

1.3实践教学成效显著

经过几年的化工原理实践教学表明:(1)通过实践教学,使学生对化工生产过程的生产组织、管理措施和经营状况有了较全面的认识,通过观看现场真实设备和了解实际的生产工艺流程,对进一步巩固、加深和理解化工单元过程的原理起到很好的作用,同时增强了学生的工程观念,为化工原理课程设计和后续其他专业课的学习打下良好的基础[5];(2)实践教学过程中培养了学生实事求是的科学态度,使之逐步树立正确的工程思想、经济观点和严谨、认真的工作作风,提高了学生综合运用所学知识,独立解决实际工程问题的能力;(3)通过实践教学,使学生加强了理论联系实际的能力,学生在工业生产中感受到知识用于实践后所产生的巨大效益,主动将自己所学的理论知识与工业生产中所需的知识进行比较,找出差距,为今后的学习和工作提供了有益的参考和借鉴。

2实践教学中存在的不足

取得成绩的同时,我们在实践教学过程中也存在着一些不足:

2.1实践教学时间短,不能完全满足实践教学的要求

一方面由于化工生产自身具有的易燃易爆性和随着现代化工生产自动化、连续化和集成化,企业对外来人员数量的限制越来越严格;另一方面,高校扩招以来,学生人数逐年增加,学校实践教学经费紧张,导致目前我院生物工程专业学生实际的实践教学时间仅为2.5天/人,与生物工程专业本科教学培养计划所要求的7天/人实践教学的标准还有很大差距。由于实践教学实践的限制,目前的实践教学还停留在“走马观花”式的参观式实践教学,与实践教学的最终目标还有一定差距。

2.2实践教学内容和基地指导教师的不确定性

按照化工原理实践教学计划,结合企业实际情况,我们制定了实践教学指导书便于指导学生学习,但是由于大型化工企业的生产特点,生产车间随时都有可能出现一些意外情况,导致我们的实践教学内容很难保证按预期计划进行。此外,随着日趋激烈的市场竞争,目前的大型企业都处于不断精简状态,企业人员编制少,工作任务重。因此在整个实习过程中,车间技术员或车间主任很难抽出时间给学生详解生产的主要工艺流程及关键技术,只能临时抽调人员,基地指导教师人员不稳定,导致实践教学内容和效果的波动性。

2.3学生难以真正深入车间,了解相关设备构造和原理

近年来,我国的企业大多进行了改制,技术保密工作要求越来越高,好多企业已经出现了拒绝和学校合作的趋势。在这种发展背景下,厂方为了技术保密或担心侵犯知识产权等原因,不允许学生浏览有关的技术图纸,甚至不允许观摩设备内部结构(除非是巧遇设备检修或其他原因停机检查,否则学生根本无法了解主要设备、管件等的内部结构及物流情况[2])学生到现场后,只能学习熟悉流程、认知设备,对一些基本的安全生产控制方法,开停车和简单的事故处理是得不到锻炼的,学生真正深入车间时间很短,深入了解相关设备构造、原理的机会很少。学生对实习的总体感觉是“实习有用,但是较肤浅”。

3几点改进措施

为了使化工原理实践教学取得更好的效果,经过几年的不断探索,我们提出了以下几点改革措施。这些措施的提出将为进一步提高我院生物工程专业化工原理实践教学质量提供依据:

3.1调整教学计划、将原先安排在学期末进行的实践

教学调整到学生期末考试之后进行将实践教学环节调整到所有理论课程考试结束之后进行,便于学生全身心投入到教学实习实践中去,为提高实习效果提供了时间上和精力上的保证。

3.2系统编写和修订化工原理实践教学指导书,为教学效果提供保证

通过多年实践教学经验的积累,化工原理实践教学逐渐走向成熟和完善,为了进一步提高实习效果,必须在现有条件的基础上重新编写切合自身实习情况的实践教学指导书。内容主要涉及:(1)实践教学的目的、意义和预期效果。实践教学的目的意义和预期效果的提出,一方面使学生能够从思想上高度重视教学实习,端正实习态度;另一方面也使实践教学单位明确责任,依此做好接待实习的准备;(2)实践教学基地概况、生产技术、主要车间的仪器设备、工艺流程、产品种类及特性介绍;(3)实践教学的管理、评估、考核标准。①实践教学考勤占20%,主要考核学生在实习期间的出勤情况和遵守纪律情况;实习期间由学校带队教师考核;②实践教学的现场考核占30%,由实践教学基地指导教师根据学生参与情况和业务能力考核;③总结报告占50%,由所有实习指导教师根据实习报告质量统一考核。实践教学指导教材的编写,是实践教学进一步正规化的重要保障,这样教师有据可依,学生有章可循,企业任务明确,实践教学效果有明显改进。

3.3利用多媒体手段,结合实践教学指导书,减少实习的盲目性

实践教学是完全不同于其他理论课教学的,单纯靠书面上的介绍是很难让学生完全理解和接受,学生直接进入企业,必然带有很大的盲目性。因此我们可以充分利用现代化的计算机技术及网络资源,将实践教学基地的生产工艺、所涉及的典型单元操作、典型设备的原理、结构以及部分现场工作录像片制作成电子课件在实践教学前、实践教学中和实践教学后让学生观看。实践教学前,播放电子课件并与实践教学指导书结合起来进行实践教学动员,使学生在进入实践教学基地之前就对要实习的目的、重点做到心中有数,减少实践教学的盲目性。同时,通过形象、生动、色彩缤纷、图文并茂的电子课件的学习,能够提高学生实践教学的积极性,增强感性认识,给学生留下深刻印象,为进一步现场实习奠定基础。

4结束语

总之,化工原理教学实习的改革,是一个长期而艰难的的过程。随着社会的发展、国家和教育部培养创新人才战略思想的不断深入,给化工原理教学实习也提出了更高的要求,化工原理教学实习的改革势在必行。上述内容和观点是我们在总结六年教学实践经验的基础上进行的一些探索和思考,希望能为今后的化工原理教学实习工作起到一定的借鉴作用。

参考文献

[1]王军.化工原理教学中加强学生综合能力培养的实践[J].化工高等教育,2003,77(3):80-81.

[2]张颂红.化工原理课程教学中创新教育的探索与实践[J].化工高等教育,2003,77(3):83-84.

[3]娄向东,王晓冰,赵晓华,等.《化工原理》课程实践教学改革[J].新乡学院学报(自然科学版),2009,26(1):87-89.

[4]王记莲.高职院校《化工原理》实践教学改革浅析[J].化工时刊,2009,23(3):73-77.

第6篇:生物工程专业范文

自主学习是学生在大学阶段需要掌握的一个重要学习能力,对他们在将来的学习和工作都具有重要意义。这也是大学教师教育的真正意义所在,即“授予鱼不如授予渔”。而我们学校设立的生物医学工程专业是以生物医学电子为主要方向,强化学生的动手能力、设计能力和创新意识,培养具备生命科学、电子、信息、计算机技术的基础知识,能在生物工程、生物医学工程、医学仪器、医用电子设备、医疗信息技术及电子、仪器、信息领域等从事研究、设计、制造、应用和管理的复合型高级工程技术人才。因此,本专业所设立的专业课具有知识面广、交叉性强的特点,尤其需要学生能够具有很强的自主学习能力,将老师在课堂上传授的各种知识相互贯通,并理解。在生物化学课程讲授中,根据专业的特点,我们制定了如下方法来指导学生学会自主学习。首先,帮助学生制定学习计划。要求学生自己制定或在老师的帮助下制定一份合理的学习计划,需要详细列出学习内容和时间安排,该安排应该与教师上课内容一致,且学习计划应具有针对性。在给生物医学工程专业学生授课时,有一部分学生对生物化学非常感兴趣,也表示出希望在研究阶段从事生物专业的学习。而生物化学作为生物专业的必修课,也是生物方向考研的必考专业课之一。这样,我们专业所教授的生物化学知识是无法满足学生学习需要的。这就要求这部分学生需要制定更为全面的学习计划,除涵盖本专业的学习要求外,还应将生物专业的知识要求加入。而对于希望从事医学电子方向的学生来说,只需完成本专业学习计划即可。其次,将授课教师的联系方式和办公室地址公布,方便学生随时联系老师。最后,给出精品课程及网络课程的网上资源地址、主要参考书目及主要文献资料和主要实践资料,使学生能够更好地自主学习。在完成这些工作后,也要定时联系学生,对学生自主学习情况进行评价,让学生写自主学习自我总结评价,来评价他们的学习结果,使学生的学习能力得到提升。

二、在生物化学教学中引入创新实践型教学

生物医学工程专业是由其复杂的、庞大的知识体系交叉形成的学科,在教学中如何将各个课程融会贯通也是其教学的一个难点。而生物化学作为生物和医学共同的基础课,其授课的效果对后续课程的教授具有重要的意义。而创新实践型教学对该门学科的授课质量具有重要作用。这是因为生物化学就是建立在前人不断实验,并将实验结果分析总结形成理论的学科。所以,实验教学对教好、学好这门课具有至关重要的作用。同时,想要提高学生的综合素质和创新能力,就需要在基础教学的基础上进行实践的锻炼和积累。我们针对实践型教学做了如下的工作。首先,设置了课内实验和专题实验。课内实验是在授课同时进行开设的,可对课堂学习的知识进行巩固和加深了解。而专题实验,我们一般开设在高年级,此时学生已经学习了大多的专业课程,而专题实验可将生物化学和这些专业知识融会贯通,进而增加对生化进一步认识,也锻炼学生动手能力和独立思考能力。其次,让学生加入到课题研究中。如大学生创新项目,鼓励学生积极申报,并锻炼学生通过查找资料提出与生物化学有关的题目,并在老师的指导下写项目书、项目计划、实验方案,进行实验,最终写结题报告,发表文章。在这过程中,提高学生能力,对学生的综合素质和创新能力进行了培养。将创新实践型教学与生物化学传统教学相结合,通过实践教学将学生从传统的课堂教学中拉了出来,走入实验室,运用所学知识来解决问题,让学生对学习的理论知识有了进一步认识,提高学习积极性。

三、结论

第7篇:生物工程专业范文

[关键词] 生物医学工程;生物化学;教学改革

[中图分类号] R313 [文献标识码]B [文章编号]1674-4721(2010)05(c)-120-02

生物医学工程是典型的理工类学科和生物医学学科交叉、结合、融合的边缘学科,并无自己独立的基础理论与知识体系,对相应学科有较大依赖性[1]。同时,生物医学工程产业的研发性质较强,要求培养的学生必须具有扎实、广泛的基础和专业课程知识,以及一定的创新能力与科研思维。目前我国生物医学工程的本科专业设置主要集中在信息技术类,而在生物材料、生物技术等方向上缺乏相应的人才培养,这样的专业特点导致学生重视电子、计算机与机械制造课程,而轻视医学相关学科,如生物化学,学生不能将该学科内容与职业生涯相联系,难以理解学习生物化学的重要性。加上生物化学本身具有抽象、繁杂等特点,学生在学习中容易出现畏难厌学情绪,学习效果不佳。针对在该专业生物化学教学中遇到的问题,笔者谈几点自己的体会和看法。

1 生物医学工程的生物化学教学现状

生物化学相对于其他基础学科具有抽象难懂、内容繁杂等特点,是医学院学生感觉最难的课程之一。尤其是对于生物医学工程专业,缺乏一部为该专业量身打造的教材,内容多与课时少的矛盾极为突出。就本校而言,该专业的生物化学理论学时数仅为40学时,而使用的教材为刘新光主编、科学出版社出版的《生物化学(案例版)》,该书系统全面完整,但课时数远远不够,如果按照一般医学本科教学大纲进行讲授,学生感觉难以消化,对生物化学课程的畏难情绪和抵触情绪增加。其次,教学模式单一,以教师为课堂的绝对主体,进行传统填鸭式教学,学生缺乏主动学习的兴趣,容易疲劳。第三,考查形式单一,仅对书本知识进行闭卷考试的单一评价考核体系,既不能反映学生的综合素质,也难以激发学生的创造力,容易使学生投机取巧,仅关注考点,而忽视对学科知识的整体把握。

2 改革教学内容和考试形式,双管齐下提升教学效果

2.1 精选教学内容,因材施教

根据专业需要适当删减生物化学教材内容,调整重、难点,将教学内容精简为基本原理,并更新补充学科发展的前沿理论和技术。世界医学教育会议发表的《爱丁堡宣言》在谈到医学院校需要改进教学法时指出:“把现在广为采用的被动学习方法改变为更加主动的学习,包括自我指导的独立学习以及导师辅导等方法,以保证终身连续的学习[2]。”在讲授过程中除了讲授知识点,更应强化学习内容的结构层次和逻辑联系,培养学生学会梳理教材,增强其自学能力。例如在开篇即告诉学生全书总的来讲可分为三大部分[3],第一部分即生物大分子的结构与功能,生物化学也称为生命的化学,那么这些化学反应的物质基础必然包括各种生物大分子,因此这部分将重点讲授生物大分子的结构特点、生理功能及基本理化性质与应用;第二部分为物质代谢及其调节,使学生重点掌握各类物质代谢的基本反应途径,主要调节环节,重要生理意义,各种物质代谢的相互联系以及代谢异常与疾病之间的关系等;对第一、二部分,强调生物化学的基础知识,不求过深、过难,抓住主线、框架和基础知识,按层次展开,既可以在有限的课时数中从容的执行教学进度,又培养了学生抓结构体系的学习方法。第三部分即基因信息的传递,以及基于基因信息传递的基本原理而发展起来的基因工程技术,针对生物医学工程专业特点,第三部分将比其他专业讲授更为详细。而细胞信息传递、肝脏生物化学与血液生物化学等专题部分则删除不讲。

2.2补充课外阅读,培养学生兴趣

“兴趣是最好的老师”,对于生物化学这门枯燥繁杂的课程,尤其需要培养学生的学习兴趣。为了兼顾有限的课时数,由教师选择合适的课外阅读材料,打印并发放给学生,要求课外阅读,并在下一次课上进行讨论。如疯牛病,从热带丛林食人部落的“库鲁病”,羊瘙痒症,克雅氏病,到对于疯牛病疾病本质的认识,长达100多年的研究历程,又或者如诺贝尔获奖者故事,重大理论的研究思路和创立历程,这既能引起同学们的兴趣,初窥神秘的科研世界,也在无形中培养了他们严密求证的科学精神。另一方面,生物化学作为生命科学的基础学科之一,自20世纪50年代以来,得到快速迅猛的发展,而生物医学工程本身就是生命科学高度发展、多学科交叉融合而催生的一门新兴学科,因此在对该专业的学生授课时可适当介绍生命科学的前沿,培养学生主动追踪最新进展的学习意愿。

2.3考核形式多样化,利用分数的杠杆调动学生学习兴趣

将课程的考核评价体系拆分,将传统的闭卷考试方式与试验成绩、论文报告相结合,考核形式更为丰富合理。课程的考核评价体系分为平时成绩和期末考试两个部分,书本知识采用传统的闭卷考试方式,占70%;而平时成绩又分为试验成绩与论文报告,共占30%。为了检验学生课外阅读的效果,增加了论文报告这一考核内容,论文报告要求学生利用图书馆和互联网对某一种现代生物化学与分子生物学技术或者热点方向的研究进展作一综述,以论文形式提交,对写作优秀者加分,还可帮助修改和鼓励发表。通过考核评价体系的改革,可以激发学生的学习热情,促使学生学会通过各种途径查阅资料,敏锐把握学科动态,获取和分析信息,培养初步的科研思维和论文写作能力,并且这种考试方式能更真实的反映学生的综合素质。

在尝试进行以上教学改革时,还应注意3方面问题:第一,在教材的把握上,如何既保留生物化学的学科特色与要求,授予足够的基础知识,又因材施教、合理的删减教材内容,处理好重、难点。第二,在引入课外阅读和论文写作上,如何循序渐进的选择材料和内容,逐步培养学生对科技论文的阅读理解和写作能力,不至于使学生被畏难情绪打击,产生厌学情绪。第三,应当建立反馈机制,通过发放学生调查问卷,适时把握学生诉求,及时了解学生感兴趣的问题、内容或者学习中的难题,便于客观评价和改进教学方式。

总之,随着学科的发展和社会需求的变化,针对不同学生特点,生物化学的教学工作必须做出相应的调整,更新教学内容,优化教学方法,改革培养模式,调动学生的学习积极性,拓展眼界,开阔思路,激发其科研兴趣,培养其科学思维和创新能力,为今后的工作或进一步深造打下一定的基础。

[参考文献]

[1]冯圣平, 秦斌,袁力.生物医学工程专业高等教育的内涵探讨与实践[J].医学教育探索,2004,24(3): 21-23.

[2]刘秉勋.爱丁堡宣言[J].医学教育,1990,10(5):1.

第8篇:生物工程专业范文

1构建生物工程专业课程体系

在生物工程专业教学中为实现专业课程体系的构建,要结合本专业自身特征和优势,实现整体课程结构的完善,优化教学资源。针对生物工程专业教学课程体系的构建,要从其理论教学与实践教学两个方面展开:

1.1构建生物工程专业理论教学体系

结合现代化市场发展形势来看,主要以多元化、综合发展为主要趋势,为适应此市场发展需求,要实践教育的多元化与综合化。以高等院校生物工程专业教学来讲,要将基础教学与专业教学相结合,并实现不同学科之间的渗透教学,培养学生的综合发展能力,以适应现阶段社会人才需求。从生物工程专业自身课程特点来看,其涉及范围广泛,涵盖诸多学科概念。就目前高校学分制管理体系来看,要在其深度教学理念基础上实现宽度拓展,即实现专业的外延发展,从专业本身内涵出发,不断拓宽其教学范围。要结合本专业特色与优势,对原有的人才培养计划进行修订,制定相对完善、符合人才发展需求的培养计划。理论教学体系的构建应包括专业基础教育、专业教育、英语、计算机教育、思想政治教育、高等数学教育等。另外,除了必修课程设置意外还应设置选修课程,以辅助学生全方面学习,促进综合知识与综合能力水平的提升。

1.2构建生物工程专业实践教学体系

在课程体构建中要充分考虑学生的今后实践工作,因此应构建相对完善的实践教学体系,以提升学生实践能力以及开发创新能力等,这对学生走上社会有着重要作用。实践体系的构建主要包括试验课程与课外实习等,具体实践课程体系内容包括实验室试验、实践实习、毕业设计以及生产实习等。在实践体系构建中,要使学生明白实践的目的,准确把握每次实践以及实习机会,通过对实践内容的完成加强自身能力训练。在体系构建中要独立开设实验课,结合新时期的新技术开发,对生物工程专业技术进行创新研究,只有对内容的不断补充创新,才能提高实验技术能力,完善生物实验技术内容。要对先进现代化设备准确把握,并对最新的科研成果进行试验探究,通过实践训练以及课程内容的创新激发学生对生物技术探究的积极性,既有利于教学目标的实现,也有利于帮助学生培养学习兴趣,促进综合技能的提升。根据学校实际条件允许情况可开设课外实验室,学生可自主通过实验室进行综合试验练习,对综合试验更准确把握,进而挖掘学生内在创新能力。同时将学生的实践练习和试验操作等统一划入到最终的学生成绩考核中,促进学生综合能力提升,完善教学体系。

2改革生物工程专业教学内容

就目前生物工程专业教学现状来看,教学内容缺乏一定创新性。在综合教学中教学内容对优化教学资源,整合学科知识以及实现人才培养都有着直接影响作用,因此,针对目前生物工程专业教学内容实现改革创新十分必要。

2.1生物工程专业主要教学内容

微生物学、生物化学、现代生化技术、细胞生物学、普通生物学、分子生物学、遗传学、生物工艺学、生物制药学、生物技术产品分析、基因工程、细胞工程、酶工程、生物分离工程等。

2.2教学内容改革分析

现阶段高校使用的生物工程专业教材主要侧重系统性与理论性,教材编写注重面面俱到,对知识点逐渐细化,如从原有的十七章增加到四十章。在内容不断增长的同时教学难度不断增加。由于内容过细,且个课程强调自身独立完整性,使教学内容出现教学重复等问题,直接影响了教学效率的提升。针对此类问题,实现教学内容改革至关重要,以提升整体教学效率。通过教研部门详细规划研究,对教学内容重新规划编排,在此过程中要明确一个原则,即要注重课程内容教学的实用性,在课程教学与人才培养中合理处理课程之间的边界问题,实现学科之间知识整合,促进教学资源优化,避免出现教学内容以及资源重复问题,提升教学效率。另外,在改革教学内容过程中要注重学科之间的渗透教学,尽量克服课程教学的重叠现象,实现内容优化应用,提高教学内容整体实效性。

3结束语

第9篇:生物工程专业范文

摘要:简要介绍生物工程专业分子生物学学科特点及学生学习中遇到的困惑,对分子生物学教学改革进行了探讨,并取得了较好的教学效果。

关键词:分子生物学;生物工程;教学改革

生物工程专业是以生物学基本原理为理论基础,以工程学的方法研究并解决生物技术和生命科学中的技术问题。从人才培养的行业要求看,作为生物工程专业的应用型人才,在知识的储备方面,应具有一定的专业基础知识、宽广的人文社会知识、较强的实践管理知识以及相关的其它知识;在实际能力培养方面,应该具备较强的社会生存适应能力、知识更新能力、工程管理实践能力、创新能力;在素质要求方面,应具有良好的思想道德素质、科学文化素质和身体素质[1]。分子生物学是前沿性很强的一门基础课,目前,分子生物学已经深入到生物学科的各个领域,我们应当适应学科发展的实际情况,开拓思路,与时俱进,使分子生物学课程教学为实现培养应用型生物工程专业人才目标服务。

一、分子生物学课程教学改革的必要性

(一)分子生物学课程的重要性。

分子生物学是生物工程专业的专业基础课,是现代生物学综合发展的最高水平。现代分子生物学以跃入学科高速发展期,以渗透到生物的各个学科并作为深入研究的工具和平台。由于分子生物学是在分子水平上对生物进行探究和改造,其研究成果能够从生物的本质上认识和利用生物,因此,分子生物学对生物工程本科是非常重要的课程。

(二)分子生物学在生物工程专业本科学生未来发展中的作用。

分子生物学对进一步深造的学生奠定了专业基础,对生物工程本科就业的学生来说也有重要的作用。就业在与分子生物学间接有关岗位上的学生,可能在其某些环节上与该学科有关;对在分子生物学直接有关岗位上就业的学生,作用当然会更大,其就业情况详见调查表。

(三)分子生物学课程教学改革的必要性。

分子生物学内容繁杂、发展迅猛。针对学生在该课程学习中反映的理解困难,为了帮助学生掌握分子生物学基础理论知识和提高实验技能,激发学生学习的主动性和积极性,亟需对目前的分子生物学课程教学进行改革。

二、教学改革的实施方法与效果

(一)选择好教材, 重视知识更新。

教材是学生获取知识的首要途径。对于首次接触分子生物学的学生来说,选择一本合适的教材,既可以使学生克服畏难情绪,也有助于学生理解抽象概念与规律,建立起对该门课程的兴趣和信心,顺利地迈进分子生物学的大门。首先,我校生物工程专业分子生物学课程安排在第三学年第一学期,学生虽然已经学过了生物化学和遗传学,分子生物学的大部分概念、内容对学生而言仍是晦涩难懂,导致学生产生畏难情绪。其次,由于分子生物学发展日新月异, 新知识新技术不断涌现, 新版教材不断推出,给教材的选择带来了一定的困难。只要我们能够把握该课程的基本脉络并对更新的知识作适当的补充,就能又快又好地掌握该门课程。我们积极收集最新的教材和资料,不断更新教学内容。通过比对各种教材内容、体系设计和风格特点, 我们选用了朱玉贤等主编的《现代分子生物学》,该教材综合了生命科学在分子水平上所取得的研究成果、基本规律、原理与技术,全面完整地反映了分子生物学各领域的最新进展[2],符合生物工程本科教学的要求。

(二)制定科学合理的教学方案。

目前分子生物学理论课中,有三个比较突出的问题:一是课时少内容多;二是内容较抽象;三是教学内容与很多学科相互联系、相互渗透。为了使本学科与其它课程的知识紧密衔接而又避免重复, 合理取舍教学内容, 制定切实可行的教学方案, 教学内容选择时把握三个原则:第一,侧重学科的基本理论和基本技能;第二,注意一些趣味性的动画和模具等的使用;第三,注意和相关科目教师的教学交流,淡化与其它学科重复的内容。对于学过的知识只做简单的复习, 而在此基础上将知识向纵深、向高层次扩展。

(三)把握学科特点, 激发学生学习兴趣。

实践证明, 培养学生学习兴趣是开发学生创造性思维能力、提高教学效率的必要措施之一。在教学中合理地穿插具有趣味性、新颖性、启发性和热点问题的知识。例如在学习逆转录时,我们可以穿插讲解AIDS病毒的复制转录机制,这样通过理论和实践结合,不仅可以加深学生对该知识点的理解和记忆,而且学生听后兴趣盎然,视野开拓,将有利于激发学生的求知欲和培养学生的创造力。

(四)改进教学方法与手段。

分子生物学是一个抽象繁杂的知识体系,传统的“填鸭式”教学方法很难使学生深入理解和掌握,因此迫切需要改进教学方法和丰富教学手段。

1.采用现代化多媒体手段。多媒体教学利用动画展示事物发展的动态或推理的全过程,将抽象的理论的东西形象化具体化,能给学生创造更生动的实际情境,更多样地体验理论的实用性,并充分激发学生的学习兴趣和潜能,能够有效的克服传统教学方式的缺陷。对于分子生物学这类信息量大图文并茂的课程来说,采用多媒体教学特别适合,可使学生产生新鲜感,激起学习热情,提高教学效果。

2.强化教学互动。在教学中,要加强教与学的互动,使学生融入到课堂教学中,最大限度地调动学生的学习积极性。老师详细说明各章节的重点和难点,鼓励学生结合教材主动进行学习,带着问题进入课堂,同时在讲课时,有意识地穿插一些具有趣味性和启发性的热点问题,引导学生积极思考,激发学生探索知识的兴趣,将抽象的分子生物学知识理解透彻,有利于培养学生的创新思维能力。

3.培养科研创新能力。根据教师自身的研究项目充实课堂教学内容,把相关的知识融入到教学中,从项目的立题依据、研究方法、科研成果等方面进行阐述,使学生领悟分子生物学的研究思路和意义,开拓学生的思维,激发求知欲,逐步培养学生的科研兴趣,提高学生的基本科研素质。

(五)重视分子生物学实验,培养学生的实践操作能力

分子生物学是一门以实验为基础的课程。因此,在分子生物学教学中开设实验课是十分必要的。分子生物学技术内容丰富,学生通过动手操作,不仅可以增加对所学理论知识的感性认识,而且可以把所学理论运用到实践中解决实际问题。因此,开设分子生物学实验是加深学生对理论知识的理解,培养学生独立思考和独立工作能力以及创造能力的良好途径。

实验课作为理论知识的“现实版”,也是培养学生动手能力和科研能力的实践课。在实验课教学工作中,应加强所选实验内容的针对性、完整性和先进性。在实验过程中,应注意对学生分析解决问题能力、实验设计能力以及思维能力的培养和锻炼[3]。

(六)利用网络资源,提高学生获取知识的能力

互联网上的信息资料和研究成果可以共享,掌握互联网资源的查询和利用是了解学科发展动态和获得已有研究成果的有效途径。

三、总结与展望

通过我们的教学改革,生物工程专业分子生物学教学效果得到明显改善,学生的出勤率增加,课堂气氛活跃,自主学习能力、思考能力和分析解决问题能力均明显提高。为了进一步提高生物工程专业大学生的实践和创新能力,尚需在以下三个方面加强改革:第一,鼓励学生参加教师的科研项目,使教学和科研相互促进,在科研中提高综合素质;第二,进一步提高任课教师的教学水平,大力发展计算机辅助教学,以更加灵活多样的方式完成教学;第三,结合分子生物学学科特点和学生学习时的困惑,应寓教于乐,夯实基础,开拓视野,培养喜欢学科、热爱专业、认真学习和综合素质高的生物工程专业本科应用型人才。

参考文献:

[1]刘迎春,熊志卿.应用型人才培养目标定位及其知识、能力、素质结构的研究[J].中国大学教学,2004(10):56-57.

[2朱玉贤,李毅,郑晓峰等.现代分子生物学第三版[M]北京: 高等教育出版社,2007