生物工程行业分析范文

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生物工程行业分析

篇1

关键词:生物工程;教学改革;生物产业;就业分析

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)23-0042-03

生物工程是由微生物学、化学、生物化学、化学工程和信息科学等相互交叉结合而成的一门新兴、复合型的交叉学科。教育部2011年公布的普通高等学校专业目录中,将生物工程、轻工生物技术和生物制药等专业都归并为生物工程专业,并升级为一级学科。据统计,2003年开设该专业的高校为165所,随着生物技术热,到2013年增加到231所。但在实际的学科建设和教学设计中,由于办学基础、办学理念存在差异,各高校的生物工程专业具有不同的特点,办学质量也存在较大差异。该专业主要培养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等基础理论、基本技能,能在生物技术与工程领域从事设计、生产、管理和新技术研究、新产品开发的工程技术人才。

目前,我国每年生物工程类专业毕业生约6万人,由于人数的迅速增多,以及我国生物产业发展水平较低,再加上专业的局限性和一些教育形式的缺陷,造成生物工程类专业毕业生的暂时性过剩现象,增加大学生就业压力。《2012年大学生就业报告》则将生物工程专业列为“红牌”警告10大专业之一,这也使部分生物工程类大学生从大一开始就对学习和未来出路产生焦虑,并产生心理负担,这也给本科教育提出新问题。部分高校通过修订大学培养方向促进就业,有提出加强实践教学、自主创业、产学研合作等方式实现促进就业。本文根据作者在无锡国家高新区挂职工作经历、国内多个生物科技园区调研和在江南大学的研究生招生教学经验,就目前我国生物产业发展、生物工程类专业大学生就业分析的角度出发,探讨新形式下我国生物工程类专业教学改革的方向。

一、我国生物产业发展现状

国家“十二五”战略新兴产业规划把生物技术与新医药列为7个重点发展领域之一。生物技术对解决人类面临的人口、健康、粮食、能源、环境等主要问题具有重大战略意义。生物产业包括:生物医药、生物农业、生物制造、生物能源、生物环保和生物服务,将成为国民经济支柱产业之一。目前,许多省、直辖市、地方城市也纷纷制定各自的生物医药的发展计划,并大力发展专业化的高科技园区,比如北京中关村生物医药园、上海张江生物医药基地、武汉光谷生物城、苏州纳米园和无锡国家生命科技园等,这些园区地处发达区域以吸引大批高科技人才进行创业和就业。生物技术产业由于进入门槛高,投资大周期长,技术更新快,国内外交流频繁,因此大部分生物产业分布东部沿海发达地区。

生物技术是中国与发达国家差距相对较小的高技术领域,我国政府也高度重视,从国家层面每年的973、863和国家自然基金等投入研发近百亿资金。美国2009年生物医药公司就投入研发653亿美元,而中国的生物医药企业规模小,投入研发资金规模较小,主要还是靠政府投入,因此相比之下我国对生物科技的研发投入资金较少。另外,我国的生物技术产业技术创新力不足,特别是一些高利润的生物药被国外大公司垄断,而我国企业和研究单位只能进行仿制,存在知识产权冲突问题。从工业生物技术产业发展来看,高污染、高能耗的发酵产业难以为继,比较典型例子就是谷氨酸(味精)企业大量关闭,一些高能耗、利润低的产业大量搬迁到内蒙古和新疆、东北等人口密度低、煤炭丰富地区;将来新建生物企业所需环境处理设施和运营成本占产品成本较大比重,需要考虑技术升级如清洁生产工艺。另外,一些低利润的生物产业如青霉素、维生素c等遭到欧美的反倾销抵制;在中国,对肉类需要造成大量粮食需求,一些以粮食为原料的低附加值发酵产品面临淘汰,例如中国禁用粮食生产燃料酒精。对于传统酿造产业,啤酒在中国已经接近饱和且全部采用自动化生产,白酒也是传统工艺且主要靠营销,此类行业招聘人才将减少;而未来,葡萄酒产业在中国将会有很好发展势头,对专业人才需要有增大趋势。对于酱油、醋等发酵调味品,由于近年餐饮业发展,该行业也增长迅速。

二、我国生物工程类专业大学毕业生的就业分析

生物产业的发展决定了大学生的就业情况。2013年,哈尔滨工业大学对生物工程类的就业进行调查,该类专业就业面一般,工作对口度一般;起薪低,为2495元,在92个专业中排名倒数第四,而且调查发现跳槽对薪酬涨幅影响一般,五年后收入低,综合满意度低。就业的行业主要分布在卫生医疗、耐用消费品、学术科研、教育培训等,就业地区主要分布在东部南部沿海发达省份、北京、东三省、湖北和四川。

生物工程类专业曾经是高考的热门,但是由于该行业投入大、周期长,我国生物产业还处于较低发展阶段,也因此给大学生的就业带来困难。调查发现大一的新生都为将来发愁,开始考虑个人的出路,包括:出国、考研、考公务员等;更有甚者,一些二本院校的大学生从大二就开始复习考研,父母也对读此专业的孩子将来就业发愁。对于研究生,只有少量的硕士毕业生进入企业的研发岗位,而大多数国内外高校生物工程类的毕业博士生几乎都是进入高校和研究所。名牌大学的许多毕业生大多选择去国外发达国家进行深造,造成人才的流失。在国内就业的,生物工程类毕业生的就业去向包括:医药、食品、环保、商检等部门中生物产品的技术开发、工程设计、生产管理及产品性能检测分析等工作,本科生直接从事科研方面工作的较少,部分毕业生转向其他行业,部分从事相关专业的下游技术工作。

三、高校生物工程专业大学生的教学改革思考

大学的教育就是为社会培养合适的人才。生物技术产业的创新发展需要专业人才,高等学校的课程改革也要适应行业的发展和起到引领作用。我国有众多高校开设生物工程类专业,通过比较课程理论体系发现,大部分高校包含:基础课程、专业基础课程、专业课和选修课,其中基础课程和专业基础课程都差不多。不同的高校由于研究背景的不同,专业课和选修课差别比较大。比如,河南工业大学的专业课开设:生物工程设备、酿酒工艺学、氨基酸工艺学、分离工程、环境生物技术等;南京工业大学开设:生物反应工程、生物分离工程、发酵工程设计、生物工艺学等;江南大学开设:酿酒工艺学、微生物育种、生化工程、生物下游技术、发酵设备与工厂设计等。此外,各个高校还开设各种选修课,让大学生了解生物工程各领域的专业知识和技术。

从目前产业发展和就业分析,生物工程类毕业生主要覆盖在生物医药、生物制造、生物农业和生物能源等,而生物环保则有相关的环境工程专业。关于课程的设置,各个高校也根据自己特点进行区域特色开设,比如江南大学以传统发酵为基础,设有酿酒工艺、氨基酸工艺和酒精工艺学等专业课,中南大学生物工程是以生物冶金为方向,而华中农业大学是以微生物和农业为方向。另外,比如广西大学开展区域特色型大学生物工程专业的课程体系改革,合理地安排好涉及生物工程的上、中、下游技术的课程,并重视学生实践技能的训练,取得良好的效果。

从2012年开始,教育部开展“卓越工程师计划”,诸多高校的生物工程专业也参加该计划。该计划的培养目标是:面向生物工业界的未来发展需求,采用学校与企业联合培养模式,通过在校的理论学习和在企业的实践学习,使理论与实践紧密结合,培养造就具备良好的思想道德、扎实生物学和工程学基础,生物工程专业系统知识和专门技能,以及实际工程应用能力,擅长发现并解决生物技术产业化过程中的关键技术、提高生物工程产业国际竞争力、引领生物工程学科发展的高质量创新型生物工程技术人才。从实践看来,该计划有利于促进教学和学生全面发展,多了解企业发展运行,与社会对接;但是,由于生物企业的行业特点,对其核心技术采取保密措施,大学生难以接触生产和研发的一线车间。

针对目前生物产业发展还在起步阶段、生物工程专业大学生就业形势严峻的问题,从大学教育的目的和理念出发,生物工程专业教学可以做一些调整:(1)传统发酵已经很难吸引大量生物工程专业大学生就业,比如氨基酸工艺学、有机酸工艺学、酒精工艺学等可以合并成一门课程,而酿酒工艺学则还应加入动手实践和品酒知识,以满足目前社会要求向上发展趋势。(2)针对生物医药发展的趋势,开设生物制药、细胞工程、基因工程、酶工程和代谢工程等研究生阶段所需的专业知识,可采取短课时或合并课程,进行普及性的教学。(3)从上游的基因改造、育种,中游的生化工艺,到下游的分离,都合理安排实验课程,让学生从感性的直接接触过程强化专业学习和动手技能。比如江南大学的生物工程专业学生大三就开设选导师,大四整个学年都在实验室做相关毕业课题。(4)鼓励大学生自主提出创新研究课题,通过竞赛给予资金支持、导师指导和实验设施。通过实践参与课题,感性地促进大学生对专业知识和技能的吸收。

为了增强大学生对社会的适应力,促进就业和行业发展,一些文科经济类课程的开设也是必要的,但是不适合占太多学时。比如,开设生物行业法,包括合同法、环境法、知识产权法、劳动社会保障法、生物伦理与生物安全,开设综合学科,包括交际学、谈判学、心理学和压力管理等。另外,要求知名专家教授和企业家到学校为大学生做报告,以了解行业科研状态和生物产业发展现状,开阔大学生视野,培养其兴趣,使其在就业时候能做出更好的选择,这样大学生能够脚踏实地地工作。

四、结论

我国的生物产业也正沿着“政府投入为引导,企业投入为主体,金融借贷为支撑,社会集资作为补充”的健康方向发展,生物工程正在将越来越多实验室中的生物技术转化为生产力。同时高等学校生物工程专业通过自身教学改革和调整,使大学生更具有创新力和对行业的热爱,并积极提高大学生各种能力的培养,扩大就业面选择范围。随着生物经济的不断发展,生物工程技术研究和开发将成为本世纪最具潜力的职业之一。

参考文献:

[1]卢碧林,张敏,毛治超,赵红静.生物工程专业课程体系建设与实践研究[J].高教论坛,2006,8(4).

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[3]赵辉,凌宏志,王葳,韩晓云,吴国峰.高校生物工程专业人才培养规格和课程体系改革的探索[J].黑河学刊,2013,(01).

[4]庞宗文,阎欲晓,刘海东,白先放,冯家勋.区域特色研究型大学生物工程专业课程体系的改革与实践研究[J].轻工科技,2012,(04).

[5]张荣珍,饶志明,堵国,成徐岩.江南大学生物工程专业人才培养实验基地巡礼[J].中国轻工教育,2009,(2).

篇2

【关键词】生物工程 信息化技术 应用 发展

1 信息化技术

1.1 信息化技术的概念

信息化技术是充分利用网络技术和计算机技术来实现对图像、语言、视频和数据等一系列以各种各样形式存在的信息的收集,然后对这些信息进行相关处理,存储等,信息化技术在各行各业中都有涉及,并且能够在很大程度上提高行业效率,信息化技术的主要特征是无胶片化、充分利用网络。

1.2 信息化技术的优势

充分利用信息化技术,对于一些需要处理大量数据的工程来讲,传统的方式都是依赖于人工对数据的处理,在这个过程中很容易出现人工错误,工作效率不高,而利用信息化技术去进行数据处理能够在很大程度上减少人为错误的发生,大大提高数据处理效率,加工工程的进展;信息化技术还能够涉及到人类很难涉及的领域,可以说信息化技术是人类某些项目工程发展的得力助手,对于现代科学技术的发展,要充分利用信息技术所带来的优势能够加快科技的发展,有利于国家科学技术水平的快速提高。

2 信息化技术在生物工程建设中应用的必要性

生物工程的兴起阶段是在上个世纪,是一种新兴的高科技工程,并且生物工程的综合性非常高,生物工程在兴起时就有着自己明确的发展方向和存在的意义,所以这就注定了生物技术是备受生物学界和科学界关注的工程,伴随着科学技术的不断发展,生物工程迅速发展成为一项高科技技术可以说在生物工程的建设过程中仅仅依靠现有的技术,不充分结合信息化技术是根本无法实现的。

生物工程是一项非常严密的科学技术,它主要是充分利用一些生物体或者对其进行特殊改造然后制造出新物种的技术,生物工程技术的基础是生物学,但是仅依靠书本上的理论知识根本无法实现生物工程的建设,它在建设的过程总必须结合各种先进的设备、仪器,充分利用信息化技术,然后在结合生物学中的近代分析生物学、细胞生物学等研究生物结构得到新物种,所以生物工程的建设离不开信息技术。

3 生物工程建设中信息化技术的应用

生物工程技术在建设过程中充分集合现代化的信息技术,可以说信息化技术是生物工程建设的前提和保障,信息化技术在很大程度上促进了生物工程的建设进程。生物工程和生物技术这两个方面的发展都离不开信息化技术,国家非常注重生物工程的建设工作,在生物工程建设的信息化产业中国家也大力扶持,下面我们来具体分析信息化技术在生物工程的建设中的具体应用,主要表现在以下三个方面:

3.1 信息技术的发展促进了生物工程建设

生物工程的建设离不开信息化技术,信息化技术为生物工程技术搭建了一个很好的发展平台。伴随着科学技术的不断进步,信息技术的不断发展,在很大程度上推动了生物工程的建设,在现代的生物工程的建设过程中离不开信息化技术,信息化技术在生物工程的建设过程中的作用在很多方面使我们难以想象的,由于生物工程技术本身就是一项技术含量非常高的技术,在工程的建设过程中,无论是细胞学、基因重组及转基因等一系列的生物工程都需要大量的数据处理,可以说工作量是非常大而且繁琐的,而充分的将信息化技术应用到生物工程的建设中能够对这些数据进行科学快速准确的处理,伴随着信息化技术的不断发展,生物工程建设会取得更加快速的发展,可以说生物工程的发展有信息化技术的支持未来的发展前景是不可估量的。

3.2 软件技术充分应用到生物工程建设中

生物工程的建设离不开一些软件技术的支持,生物工程的诞生本身就是依托信息化技术的发展,所以伴随着生物技术的不断发展,生物工程建设速度的加快,关于生物工程类的软件的需求量越来越大,在生物工程的建设过程总,软件技术起着很重要的支撑作用,例如在生物工程的很多方面涉及到数据,为了对这些数据有统一的管理,以便更好的对数据进行处理和补充,就需要建立生物工程数据库,当然需要建立数据库就离不开专门管理构建数据库的软件的支持,伴随着软件技术的不断更新,生物工程的数据库也将建设的更加完善;其次,在生物工程的建设过程中涉及到很多繁琐的分析,例如对于核酸低级结构的分析、对于核酸核糖的序列分析,对于蛋白质的具体结构的分析,对于生化反应的具体模拟都离不开信息化技术,对这些高精密,人工难以操作的生物分析,就需要借助专门的软件对其进行分析处理;任何一项系统工程在建设过程中都离不开工程的管理,生物工程建设也不例外,加强工程管理,保障生物信息安全同样也离不开相应的软件的支持。可以说软件技术在很大程度上完善了生物工程的发展,保障了生物工程的信息的规范化和安全性。

3.3 计算机技术推动生物工程建设

无论是生物工程技术还是计算机技术,都是这个时展的高科技产物,可以说计算机技术的发展在很大程度上成就了生物工程技术的发展,纵观国内外的生物工程发展,没有意向生物学界的伟大发明能够脱离得了计算机技术的,无论是基因的发现还是人类转基因技术的发展。

4 结语

综上所述,生物工程的建设离不开信息化技术生物技术本身就是为人类服务的,人类只有对生物学有系统全面的认识才能不断促进自身的发展和进步,21世纪是科学的实际,生物技术和生物工程会在信息化技术的推动下不但进步。

参考文献

[1]谭鹏.浅谈生物工程在我国的应用与发展[J].理论研究,2012.

[2]江家良.中国生物工程技术的新进展[J].黑龙江科学,2016.

[3]孙毅.生物工程与进化理论[J].化石,2002.

作者简介

徐小明(1979-),男,湖北省大冶市人。大学本科学历。武汉职业技术学院高级技师。研究方向为计算机技术应用。

吴娅敏(1979-),女,湖北省大冶市人。武汉职业技术学院副教授。研究方向为英语语音应用。

篇3

【关键词】生物工程;培养方案;分类;人才培养模式

生物工程专业是教育部于1998年正式成立的专业,包括生物化学工程、微生物制药、发酵工程、生物化工等专业,并且首次将生物工程列为本科专业目录中工学门类中的一种,与化学工程、轻工等并列,对生物技术领域产业化发展以及人才培养都具有极其重要意义[1,2]。随着时展生物工程已经逐渐发展成主导性产业,在国家产业结构调整和经济增长中扮演不可或缺的角色,必将成为国家大力发展生产力,实现跨越式发展极大的推动力。生物工程专业发展迅速,但近年大规模扩招和许多学校现有办学条件的限制,致使生物工程专业建设主要存在以下问题:(1)教学资源紧张且师资薄弱,教学质量方面出现较多问题,更为重要的是经费严重不足导致办学力不从心;(2)由于目前生物工程没有形成大规模的产业化,许多高校又增设了生物工程专业,导致毕业生就业出现困境;(3)生物工程本科专业为一级学科,但却没有生物工程硕士和博士点,从而导致本科和研究生教育出现脱勾现象,对于生物工程领域高素质、高水平人才培养非常不利,为此应加快生物工程硕士和博士点建设,切实制定相应的质量标准,加强专业建设和人才培养模式的研究,培养满足社会需求的各种规格的生物工程专业人才是当务之急。目前部分高校也实行创新型、复合型或应用型人才培养模式,但是同一个专业只实行一种培养模式,一种培养方案,学生入校后,只能按照事先设计好的培养方案和课程体系去学习,学生却没有选择余地,结果导致同一专业培养出来的学生规格全国差不多[3-5]。而社会同一行业用人单位对同一专业的学生要求却不同,即虽然来自同一专业毕业生,其工作岗位性质要求是不同的,然而学生在学校培养规格基本一样,这样的毕业生就不能满足社会同一行业不同性质岗位的需要。比如现行生物工程专业按照教育部教学指导委员会制定的规范要求,生物工程专业按照应用型人才培养模式进行培养,而学生毕业后有的出国、有的考研、有的到研究性质的单位、有的到技术岗位、有的到本专业管理岗位工作等等。如果按照应用型人才培养模式和与之配套的培养方案和课程体系进行培养,这样的毕业生是无法满足上述这些不同岗位工作的要求。所以说现实社会中,需要各种培养规格的生物工程专业人才,如研发型人才、技术型人员、专业管理人才、教学型人才等不同规格的各类人才。因此,必须对人才培养模式加大研究力度,培养不同规格的人才,以满足社会和学生本人的需求,从而培养出高质量的人才,进而适应日益激烈的人才市场竞争。为此,我们确定了以就业为导向、以工科为背景、以化工学科为优势、以生物学科为基础,制定满足社会需求的生物工程专业培养方案,并根据社会需求、生源质量和未来就业方向提出一种新型的人才培养模式——分类人才培养模式(研究型、应用型、复合型),在学生个性化下功夫,培养满足社会同一行业不同单位对不同规格的生物工程专业人才需求。我院围绕学校的办学定位和特色专业建设目标,认真总结专业办学经验,深入开展本专业人才需求调查和分析,进一步明确新形势下本专业在人才培养中对于创新能力和自身素质要求,对人才培养方案不断进行优化,突出专业特色。以增强人才创新性、实践性、前瞻性和适应性作为根本原则,构建合理的课程体系和教学计划,并做到持续改进,以保证课程体系和教学计划适应企业、行业、社会对人才需求的变化。着重建设实践教学环节,重点培养学生的实践能力,强化学生独立获取知识、终身学习的能力和综合素质的培养,真正为企业提供高素质的对口人才。

1拓宽专业口径,制定生物工程专业创新型人才培养方案

1.1准确定位生物工程专业创新型人才培养目标

紧密追随社会经济发展需要,按照企业和市场需要不断调整和重组现有专业,使生物工程专业更好的适应国家产业结构调整和经济发展。另外要不断拓宽就业基础,着重增强创新能力和高素质的人才培养,改变过去专业意识强和“填鸭式”的知识传授,按照社会发展需要使人才的知识能力和素质结构更加合理。从而提高学生的综合知识结构体系。遵循“横向拓宽,纵向理顺,加强基础,调整结构,更新内容,精简学时,突出实践”的原则,并根据吉林化工学院本科专业培养方案修订的原则和意见,重新构建培养方案,使其更加符合人才培养需要,其主要特点是:(1)注重知识能力和素质的协调发展,培养目标更加明确;特别是增加了本科生在读期间,必须修满4个创新教育学分,否则不能毕业;(2)明确主干课程的同时重点建设实践教学环节;(3)拓宽专业口径,把注意力放在创新能力的培养;(4)采用3+1模式,即大一到大三学年主要学习理论知识,大四学年重点进行实践环节教学。新培养方案更加符合人才培养目标,有利于提高人文素养和科学素质,符合新时代对于学生德智体美全面发展要求,对于学生实践和创新能力的培养打下坚实基础。由此,我们确定了生物工程专业创新型人才的培养目标:培养具有正确世界观、人生观和价值观德智体美全面发展的高素质创新型人才;具有扎实的理化知识、社科知识和人文素养;具有较高的外语水平和计算机应用能力,具有学会学习和较强的实践能力;能够掌握生物工程与技术领域的基本理论和技能,从而成为在该领域从事技术研究和产品开发以及生产管理等方面的应用型人才。

1.2明确生物工程专业分类人才(研究型、应用型、复合型)培养要求

以“注重素质、强化基础、拓宽口径、增强能力、开拓创新”为教学指导思想,融业务培养与素质教育为一体,融知识传授与能力培养为一体,融教学与科研为一体,培养素质高、基础厚、知识宽、能力强和具有创新精神的生物工程技术人才,并对素质结构、能力结构和知识结构均做了明确的要求。对于素质结构要求具备较高的思想道德素质、较高的文化素质、良好的专业素质和良好的身心素质,只有具备健全人格、人文素养、创新意识和创新精神以及良好的心理素质才能发展成为高素质的人才。对于能力结构要求具备获取知识的能力、应用知识能力和创新能力。只有具备这些能力才能在相关领域进行独立研发和生产设计,才能运用创造性思维进行科研开发。对于知识结构要求具备自然科学知识、人文社会科学知识、工具性知识、专业基础知识、生物工程专业知识、工程技术知识和管理知识。只有掌握这些基本的理论和知识才能熟练解决生产实践中遇到的问题,才能成长为社会发展需要的研究型、应用型、复合型人才。

2注重课程建设,建立科学、可行的创新人才培养的课程体系和教学内容体系,修订与之适应的教学大纲

按照拓宽就业基础和增强创新能力和高素质人才培养的思路重新设计教学计划,综合考虑学生知识能力和素质结构的协调发展,改变过去专业意识强和各门课程相互独立现象,增强不同学科间的交叉融合,积极推进教学内容和手段的改革。新的课程体系既体现了学科交叉融合和文理工渗透也体现了上下游技术结合。设置的课程选择性更强,专业任意选修课由原来的14门增加至20门,并且强化实践教学环节,突出各专业主干课程综合大实验的重要性,设置了《基因工程综合实验》、《细胞工程综合实验》、《生物分离工程综合实验》等综合大实验课程,并增加了《发酵工程课程设计》。增设文献检索与科技论文写作、英语听力课。同时修订生物工程专业课程教学大纲。并确定重点建设《基因工程》、《生物化学》、《微生物学》、《生物分离工程》等课程,每门课程均设课程负责人,由课程负责人制定本门课程的教学大纲及组织课堂教学。另外,加强教材建设,制订“生物工程专业教材选用原则”,优先选用教育部获奖教材、优秀教材、规划教材、面向21世纪课程教材、引进国外优秀教材的中文译本、高等教育出版社和科学出版社近3年出版的教材。同时学院编写了生物类优秀教材推荐目录,供任课教师在征订教材时参考。

3更新实践教学内容,构建培养创新精神和实践能力的实践教学体系

生物学是一门实验科学,而生物工程专业是生命科学从实验室研究通向工业生产的桥梁。所以,我们高度重视实践教学环节的建设,充分发挥科研的支撑作用,合理安排实验课程、课程设计、专业实习和毕业论文等教学环节,建立一定的研发训练体系;而全程导师制的实施,进一步提高了大学生课外创新实践活动的质量,贯彻了“全人教育”的思想,保证了本专业培养目标的实现。

3.1结合生物学科特点,统筹安排实验教学

生物工程专业原来专业基础实验课大多为验证性实验,这样不利于交叉学科、前沿学科内容的引入,更不利于学生分析和解决问题能力的提高。为此,重新构建了实验课程教学内容,优化了实验教学体系内容,增加了综合和设计性实验。将所有实验课分为专业基础实验和生物工程综合大实验两大类,按照由易到难、由简单到复杂的特点组织教学,突出实验教学的综合性和创新性。按照新思路,我们将生物学基础实验课程内容按基本技术、宏观水平、细胞水平和分子水平四个层次重新组合,优化课程体系,打破课程界限,内容合理衔接,由易到难,避免重复;将实验课程分为学科基础实验、专业基础实验和专业综合实验三大类,使本专业的实验教学具有基础性、系统性、综合性和先进性。另外重视学生的求知欲和探究精神,鼓励学生进行独立研究并营造一个宽松的环境,着重培养学生的创新能力。引领学生积极参与到导师的科研课题以及各种学术讲座和Semi-nar形式的学术活动,这样学生才能充分了解本领域的发展前沿,从而使其明了自己的研究方向,增强了他们的创新意识和实践能力,最终成为具有创新能力的应用型人才。

3.2建立“四个三”实践教学体系,符合学生认知规律

实行“四个三”实践教学体系,即三个实验层次:宏观水平、细胞水平、分子水平;三种实验类型:基本验证实验、专业综合实验、研究设计实验;三种教学途径:必修实验、开放实验、创新实验;三种考核方式:实验习惯养成和基本仪器使用、实验报告、实验操作考核。通过“四个三”实践教学实施使学生充分认识了各门课程的内在联系,极大地培养了学生的创新思维,推动了学生进行独立研究从而培养了他们的创新意识和实践能力,实现了知识能力和素质的协调发展。

3.3尊重教师科研背景,理论实验同步建设

我们充分尊重教师的科研背景,使课程或部分教学内容与教师科研方向一致,使之能将科研成果及时融入理论与实验教学。由主讲理论课程的教师总体负责对应实验课程的建设,使之合理衔接,内容融汇贯通,从而促进了课程的整合和理论、实验教学内容的更新。3.4技术方法合理综合,内容与科研、生产有机结合根据实验内容的内在联系,科学综合实验技术和实验方法,基本技术不计学时学分,实行实验室开放性训练,合格者方可进入实验环节。结合“本科生创新教育基金项目”引入科研成果和社会应用项目,为学生开出设计创新性实验。另外导师将个人的科研成果进行重新设计转化为学生能够操作的综合性大实验,通过学生再现科研成果可使学生明白科研成果必须能够复现并且经得起推敲,从而大大增强了学生的科研兴趣。逐步实现了与教师科研课题相结合的基础实验技能化、实验平台多元化、实验思维科研化、培养过程个性化的实验教学体系。

4结束语

教育是社会进步和经济发展的奠基工程。教育的产品——人才已经成为未来社会的焦点,为此,如何培养出一专多能、几专多能的高质量的人才来满足形势发展的需要,已是摆在高等教育面前十分突出的重要课题。目前部分高校也实行创新型、复合型或应用型人才培养模式,但是同一个专业只实行一种培养模式,一种培养方案,学生入校后,只能按照事先设计好的培养方案和课程体系去学习,学生却没有选择余地,结果导致同一专业培养出来的学生规格全国差不多。而社会同一行业用人单位对同一专业的学生要求却不同,即虽然来自同一专业毕业生,其工作岗位性质要求是不同的,然而学生在学校培养规格基本一样,这样的毕业生就不能满足社会同一行业不同性质岗位的需要。现实社会中,需要各种培养规格的生物工程专业人才,如研发型人才、技术型人员、专业管理人才、教学型人才等不同规格的各类人才。因此,必须对人才培养模式加大研究力度,培养不同规格的人才,以满足社会和学生本人的需求,从而培养出高质量的人才,进而适应日益激烈的人才市场竞争。因此生物工程专业建设应抓住机遇创新发展,不断地探索改革培养方案,最终实现培养生物工程领域研究型、应用型、复合型人才的目的。

参考文献

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篇4

关键词:生物工程;教学改革;高等院校

面对生物工程产业化的发展趋势,我国各高校均开设了生物工程专业,为该产业提供了不少高级专业人才。但是受经济条件和地方背景影响,高校在专业教学体系方面仍有较大差距,一些高校在教学设置上缺少特色和经验,从而影响自身的发展和人才的输出,因此高校必须就生物工程专业教学进行改革和创新。

一、明确人才培养方向,优化专业教学内容

生物工程专业人才必须要适应当代高新科学技术产业的实际需求,所以高校在培养人才时,除了要求其掌握生物工程专业基础知识和基本技能,还应注重提高学生的综合素养以及创新创造能力。但是当前高校在该专业的教学体系方面仍旧存在教学内容陈旧的问题,为了实现为社会输送高级专业人才的目标,促进自身生物工程专业的可持续发展,高校必须结合新时期发展背景,明确人才培养方向,优化专业教学内容。对此,高校首先应该对传统的“以书本为教学中心”的教学方式进行改革,利用信息技术和互联网技术拓宽专业教学模式,重视学生的个性化,对学生采取因材施教的教育模式,坚持“开放式”教学理念,营造愉悦且轻松的课堂教学氛围,从而充分调动学生的积极性,促进学生进行创造性的自主学习。[1]其次,生物工程专业的教师应当结合当下生物工程产业的发展形式,对教学大纲、教学内容和教学方案进行修订,继承传统教材中的创造性因素,融合国内外先进技术理念,有机整合生物工程教学知识点,实现优化专业教学内容、培养学生创新创造能力的目的。最后,高校必须明确生物工程专业的人才培养方向,由于生物工程是一个与实际生产紧密联系的学科,人才的需求情况会随着产业的变化而发生变化,所以生物工程专业的教师在进行教学安排时,必须与生物产业实际相结合,在传授基本知识的同时,应该根据最新产业进展现状不断更新教学内容,以此培养符合产业发展需求的高素质人才。

二、结合实际生产应用,改革专业教学模式

生物工程与生产实际紧密相连,高校的实践体系是否具有针对性和完整性直接影响着生物工程专业的教学质量,如果实践教学体系存在疏漏,就会严重制约学生的实践能力、创新能力。另外,生物工程专业的理论知识较为抽象,如果不能与实际应用结合学习,就容易导致学生只会纸上谈兵,与生物工程产业对人才的实际需求严重脱离。为了能够为生物工程产业输送理论知识扎实、实践操作能力优秀的专业人才,高校必须结合实际生物生产,优化教学实验项目,安装新型先进实验设备,结合当前应用技术改革专业教学模式。在设置生物工程专业的实验课程时,教师应当跟紧当前生物产业的热点应用技术,及时优化、更新实验项目,减少单一的、陈旧的且重复性、验证性较强的实验,多选择技术含量高且操作技术强的“新”实验,令学生能够将新技术和新理念融入到实践中,培养学生的动手能力和实践能力,使其不会与生物产业实际应用脱节。[2]除此之外,高校培养生物工程专业人才的主要目的是为了生物行业的实际生产服务,所以高校在进行实验教学模式改革时还应当重视实验的情景设定,尽量将真实生产情景融入到课堂教学中,使教学与生产实践能够紧密相连,从而实现提高学生专业技能水平的目的。例如建立微生物资源与发酵实验室,将真实样品作为实验对象,模拟企业生产车间和流程,营造真实市场和生产情景,令学生能够从企业的角度设计实验方案、发现问题并解决问题,使学生能够一毕业就快速融入到实际工作中。

三、加强高校企业联合,提升师资教学水平

生物工程要求学生能够充分掌握技能的应用性,所以学生不仅要具备扎实的理论基础,还要拥有较强的实际操作能力。为了能够培养出符合生物产业要求和社会发展需求的应用型人才,高校可以加强与企业之间的合作,按照企业对人才的需求情况改革专业教学体系,派遣教师为企业解决实际生产问题并学习最新、最前沿的生物技术,或者聘请企业的一线专家为学生讲授实际生产中需要注意的问题和知识,努力提升师资教学水平。如此,不仅能够丰富教师的知识储备、提高其技能素质,还能使学生真正了解实际生产情况,有力推动了生物工程专业的教学改革。另外,生物工程专业的教师还应当保持勤奋刻苦、持之以恒的学习态度,随着时展不断更新自身专业知识,提高专业技能水平,为培养教育专业人才奠定基础。

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关键词:生物工程;实验教学体系;应用型人才

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)48-0263-02

生物工程专业作为一个多学科交叉的理论与实践并重的新兴学科,实验教学在其整个教学过程中占有十分重要的地位。在生物工程实验课程培养方案的实施过程中,实施素质教育,深化教学改革,突出实践技能,已成为当今生物工程人才培养的发展趋势。作为以培养高层次应用型人才为主的地方高等院校,积极探索应用型人才培养模式下实验教学的改革方式,对生物工程专业人才培养具有十分重要的意义。

一、目前我国生物工程专业应用型人才培养体系中存在问题

目前我国大部分高等院校生物工程本科教学都是以“课程内理论教学+课程内实验教学”的模式进行,实验教学作为理论教学的辅助教学过程,附属在各门理论课程中,教学方法比较单一。课程实验存在不同程度的重复现象,知识点相对分散、孤立,不能串联在一起,整个实验环节缺乏连贯性、完整性和系统性。鉴于实验条件的限制,目前专业实验的开设在类型上以验证性实验居多,综合性或创新研究性实验开设较少,学生独立思考、合理规划及统筹安排等工程能力无法得到有效锻炼,极大扼制了学生创新能力的提升。综合性实验教材缺乏,实验教学的考核评价不够科学合理,以及实验设备不足或不配套,设备陈旧和老化,实验教学资源不足,等等问题均导致目前生物工程专业实验教学体系难以满足教学需求,不利于学生实践创新能力的培养,无法有效的培养出符合社会需求的应用型人才。

二、实验教学体系优化

(一)优化实验结构,构建实验教学新体系

生物工程专业实验教学按照“通识基础实验、专业基础实验、专业综合实验”3个层次进行优化,构建出课堂理论教学与实验教学各自独立的教学体系。

1.通识基础实验教学体系构建:这一层面的教学主要是让学生熟悉实验室管理的相关规范及要求,加深其对通识类四大化学基本知识的理解,通过基本化学单元的实验培养学生规范的实验操作技能。

2.专业基础实验教学体系构建:根据生物工程本科教学的要求,将原本分割过细、内容重复的专业实验课有机的整合,以微生物学、生物化学、基因工程、分子生物学、生物工艺学、生物工业分析、化工原理等课程为核心内容。通过专业基础实验周等教学环节,使学生对生物工程上中下游各环节实验过程具备基本认识,深化学生运用理论知识进行实验操作的专业技能培养。

3.专业综合实验教学体系构建。第三层次以选修性开放式实验为主。这一层次的教学着力培养学生分工合作、统筹规划、报告撰写、融会贯通及汇报答辩的能力,多层次、全方位、系统地对学生进行实验理论、实验方法和实验技能的培养,为学生进一步深造或进入社会打下坚实基础。

(二)优化整合实验教学内容,培养时代需求的应用型人才

1.系统整合优化实验教学内容:以专业培养目标为主线,以工程认证标准为导向,尝试将目前普遍的验证性实验转化为以生物工程及其产业化的科学理论、工艺原理、技术过程和工程设计的基本理论和基本技能为脉络,缩减验证行实验内容,精心安排综合性、设计性实验,注重引入本学科最新研究方法手段,增加综合性、设计性实验内容比例,优化实验内容,避免实验内容重复,降低实验器材浪费,提高实验效率,力求在实验中提高学生的实验组织、分析和解决问题的能力。

2.增设系统性强的综合性实验:以某一确定的生物产品为纽带,将生物工程的上、中、下游技术有机融合进行全方位设计性实验,如抗生素药物的生物发酵这一实验项目,学生全程参与从菌种筛选、基因改良、种子活化、培养到发酵生产,再到后处理、发酵过程中间产物及产品分离纯化与检测的工业化生产所涉及的全过程。微生物学、生物化学、基因工程、发酵工程、生物工艺原理、生化反应工程、生物工程设备、生物分离工程、生物工程分析等课程的知识点均在这一个综合实验中有所体现,避免了以前简单的验证性试验的模式。这样的设计性实验可使学生对抽象的专业产品生产过程形成较为具体的认识,培养对学生的全局观念和工程意识,提高学生分析问题和解决问题的能力。

3.紧跟学科发展前沿,科研引领实验内容创新:在学生入学后,在自愿和双向选择的原则下,对部分学生实行导师制培养,鼓励学生利用业余时间进入导师实验室协助开展科研工作,熟悉和掌握学科前沿的新的理论知识和操作技术,有利于持续开展研究、发展兴趣。另外还要通过加分、评优等多项奖励制度鼓励学生参与大学生科研创新计划和相关专业实验(设计)竞赛等活动,提升自身科研素养。

(三)明确学生主体地位,不断完善实验教学条件

1.坚持以学生为主体的原则:在实验教学过程中注重学生主观能动性的培养。低年级学生在教学过程中主要以辅助、引导、锻炼为原则,对于高年学生则鼓励其在实验准备、实验室管理、实验药品需求、实验仪器维护使用、实验操作、实验结果分析等环节承担部分工作,通过文献查阅、网络讨论交流、虚拟仿真演示、小组讨论、团队分工、汇报反馈等过程,开展以学生为主体的实验教学过程。通过团队的实验设计、实验准备、实验进行、结果获取、讨论反馈等具体的实验环节不断培养学生自我学习、统筹安排及团队合作的能力。

2.开放式实验教学:在实验室管理方面,创造条件,尽可能的使实验室在时间、仪器、场所等全面开放,学生课余时间可以随时到实验室做实验;在完成必选实验项目后,学生可根据自己的实际情况选做选修性实验;对于大型贵重仪器的使用,可以通过学生导师签字、学生个人申请、实验员培训等环节,帮助学生掌握大型贵重仪器设备的使用技能,学生也可参与教师科研工作开展相关实验学习,进行业余科研。

3.采用先进的现代化教学方法:由于生物实验所涉及到的仪器、药品等价格较高,生物实验的技能性要求较高等特点,在正式实验开始前,采用多媒体示范,利用幻灯片、flash、短片等方式,将实验原理、使用仪器设备、药品配置、操作步骤、注意事项等进行讨论讲解,使学生对实验具有感性认识。采用自编实验教材和教学网站,使学生在现有的实验条件下,先观看虚拟演示,后进行实体实验,再观看多媒体视频反复印证,这样虚实结合的实验教学过程,有利于强化学生实验操作的规范性,加深学生对实验整体过程的理解。

(四)改革实验考核方式,建立科学的多元化全程考核评价体系

公平合理的评价体系能够增加学生的主动性,客观、全面、准确的考核评价体系不仅能促进学生学习的积极性,还可以对教学效果进行评价,为教学过程分析提供有价值的信息,为教学研究和教学改革提供有力的依据。

教师要注重学生日常实验表现记录,以确保对学生考核评价结果的客观性、全面性和准确性。首先做到加强课前预习考核;其次,加强实验过程的考察记载,考核学生在实验中填写实验数据记录单、结果准确度、结果讨论与分析等情况。在课程结束后对学生自主实验提交的论文进行考核,鼓励学生从失败的结果和数据中找出问题,分析问题,并鼓励学生对出现的问题的解决途径进行有益的探索。

综上所述,实验教学是生物工程专业培养学生独立动手能力、良好的科学素养及分析解决问题能力的有效手段。许多高校对目前生物工程本科实验教学中存在的诸多问题已经有了一定程度的认识,也在积极努力的进行相关教学改革。但生物工程专业实验课程的改革路程还很长,我们还要不断的积极探索和实践,不断的深入开展实验教学体系的改革。高效优质的培养学生的工程实践能力和科技创新能力,必将对服务地方经济建设和国家人才培养做出有益的贡献。

参考文献:

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[关键词]PBL;教学模式;生物工程;实验课程

生物工程是以微生物学、遗传学、生物化学和分子生物学等学科的理论和技术为基础,结合化工、机械和信息等工程技术对遗传物质进行操纵,改变生物的性状,使生物产生对人类有益的代谢产物的一门技术,主要包括基因工程、酶工程、蛋白质工程、发酵工程以及细胞工程,是一门应用性强的学科。本校生物工程专业要求学生通过大学四年培养后,具有扎实的生物学与工程学方面的理论基础、具备从事生物工程产品生产、工艺设计、生产管理、新技术研究和新产品开发等方面工作,具有较强实践能力和创新精神的应用型高级工程技术人才。依据生物工程学科的特点及其本科专业的培养目标,培养学生的专业技能和创新能力是各高等院校的核心竞争力和立足之本。实验教学作为本科教学的重要组成部分,不仅是培养学生实践技能的重要手段,也是培养学生分析问题、解决问题和创新能力的重要途径。一直以来,生物工程专业实验教学主要采用以教师为中心的传统教学模式,一般由教师事先准备好实验所需的试剂和材料,然后学生依据相应的实验指导书进行实验操作,且实验内容设置大都属于验证性、演示性或综合性实验,这阻碍了学生分析问题、解决问题以及创新能力的培养。因此,对生物工程的专业实验课教学内容、教学方法和手段等进行改革势在必行。本文针对目前生物工程专业实验课程教学的现状,将PBL(problem-basedlearning)教学模式引入到生物工程实验课程体系的教学实践当中,以江苏科技大学生物技术学院为例,探索了PBL教学模式在生物工程专业部分实验课程(包括普通生物学、生物化学、生物反应工程和生物分离工程)教学实践中的组织方式、效果评价和教学意义,并指出了亟待解决的问题。

一PBL教学模式简介

PBL教学是由神经病学教授HowardBarrows提出的教学方法,最初在加拿大麦克玛斯特大学医学院首先试行,取得了良好的教学效果。PBL教学提倡教师主导,学生积极参与,共同完成课程教学内容。在教学实践中,教师根据教学内容,将学习内容设置到有意义的问题情境中,学生围绕问题展开主动学习,通过查资料、讨论、归纳、论证等学习过程解决问题,从而实现理解和掌握课程学习的内容。PBL教学的优点在于能够最大限度激发学生的学习兴趣和探索欲,提高学生自主学习能力、分析问题能力以及解决问题能力。与传统教学相比,PBL教学具有问题基础性、团队协作性、时空开放性、知识探索性、师生互动性等特征。按照PBL教学实践,通常PBL教学环节大致可以包括:划分学习小组;教师根据教学内容提出问题;学生归纳所需解决的问题;学生收集资料;教师与学生讨论;提供反馈信息;解决问题;产生新的问题;重复上述教学过程,直到完全掌握教学内容

二生物工程专业实验课程体系中PBL教学的组织实施

(一)立足本课程内容,设立综合性问题情景

针对教学内容设立综合性问题情景是PBL教学的关键环节,直接决定着教学效果。因此,在设立问题情景时应遵循以下原则:1问题的层次性问题设计一定要有层次,难易结合,要有一定的梯度性,使学生在解决问题过程中既能感受到成就感,也能感受到挑战性,激发学生的学习积极性和探索欲。2问题的真实性问题设计应遵循实事求是原则,不能虚拟,应与生活实际相关,培养学生利用专业知识分析和解决实际问题的能力。3问题答案的多样性问题的解决方法应具有多种形式,无固定的解决方法和过程,这既能提高学生思维的灵活性,又能培养学生的发散思维能力;同时,问题答案的多样性也决定了学生在解决问题时会涉及到诸多知识内容,促使学生牢固掌握相关专业知识。例如,在“分离纯化一种蛋白酶”的设计性实验中,教师对几种常用蛋白酶进行简单介绍,学生可根据自己的兴趣选择一种蛋白酶为目标物质并以此进行相应分组,然后教师针对每组分别进行实验设计引导。以木瓜蛋白酶为例,提出系列问题:“木瓜蛋白酶有何用途?”,“木瓜蛋白酶有何特征?”,“蛋白酶粗提的方法有那些?”,“为什么要在分离过程中实时测定比活力?”,“蛋白酶纯化有哪些方法?”。学生通过解决上述系列问题,可以顺利制定出适宜木瓜蛋白酶的分离与纯化方法,最后组织学生通过实验对方案进行验证和调整。这些问题中,内容涉及生物化学、生物分离工程、酶工程和生物统计学。学生需要掌握蛋白酶的基础知识的同时,还能分辨出各分离纯化技术存在的优缺点,同时掌握相关实验设计及数据处理方法。在教师的引导下,制定出适宜的木瓜蛋白酶的分离纯化方法。通过此问题式教学,提高了学生运用所学知识解决实际问题的能力。

(二)学生分组及收集资料

学生自愿分组,每组5至6人,然后依据教师给出的问题查阅相关资料,学生通过理解和掌握教材上的相关章节内容,并利用网络信息资源查阅有关的文献资料,寻找涉及到问题的相关信息,并将其提取出来,用于解决问题。通过这一阶段训练,提高了学生运用信息工具获取信息、处理信息以及表达信息的能力。

(三)问题的推理与讨论

问题的推理与讨论是PBL教学法的重要环节,由教师引导学生围绕问题将所收集的各种资料进行交流和讨论,在交流讨论中产生的新问题经进一步查找资料、交流与讨论,归纳出解决问题的办法,为下一步实验验证和调整作准备。以上述“木瓜蛋白酶的分离与纯化实验”为例,通过讨论问题“木瓜蛋白酶有何用途?”,可以使学生了解木瓜蛋白酶在食品、医药、饲料、日化、皮革及纺织等行业中具有重要作用的知识背景,可激发学生对木瓜蛋白酶的兴趣,增强他们的学习动力;问题“木瓜蛋白酶有何特征?”的信息量非常大,如:木瓜蛋白酶的适宜pH决定了缓冲液的种类,木瓜蛋白酶的适宜温度决定了提取过程中环境温度,木瓜蛋白酶的分子量决定了纯化时采用的分子筛类型;问题“蛋白酶粗提的方法有那些?”可以给出木瓜蛋白酶提取的基本流程;问题“为什么要在分离过程中实时测定比活力?”可以给出评价木瓜蛋白酶分离纯化时所用方法的优劣;问题“蛋白酶纯化有哪些方法?”可以给出适宜木瓜蛋白酶分离纯化的方法。总之,通过上述问题的推理与讨论,基本上可以制定出木瓜蛋白酶的分离与纯化的实验方案。

(四)实验环节

根据各学习小组在教师引导下设计的实验方案,利用实验验证设计方案的可行性。在实验过程中存在的问题,各小组间可以相互帮助,共同解决问题。对不能解决的问题由教师引导解决。实验结束后,小组成员将自己在实验过程中遇到的问题以及讨论结果汇总整理,并填写实验报告。教师应在实验结束后对教学实施情况进行总结,若实验结果存在偏差时,应引导学生分析其原因。并对采用不同分离纯化手段分离同一种酶的不同组间进行分析、比较,加深学生对相关理论课程和实验内容的理解。

(五)教学评价

与传统教学不同,PBL教学强调学生自主学习能力、团队协作能力、分析问题和解决问题能力。因此,PBL教学评价应有自身独特的评价体系,以激发学生的学习热情,发挥PBL学习的优势。在生物工程实验PBL教学的课程成绩评价体系中,采用学生自评、小组互评、教师评价相结合的形式,其中权重比例分配为15%、25%和60%。根据刘银萍等报道的学生成绩评价体系,本课题组建立了我校生物工程专业实验课程PBL教学的实验成绩评价体系,

三生物工程实验课程PBL教学的意义

生物工程是一门强调应用性的学科,要求培养的学生具有扎实的专业理论知识,同时具有很强的实验动手能力和实际应用能力。因此,实施PBL教学对生物工程人才培养显得尤为重要。实验成绩评价统计结果表明,生物工程实验课程中采用PBL教学取得了良好的实践效果。

(一)有利于培养学生自主学习能力

学生可以自主选题并设计实验方案,不仅增加了学生的学习兴趣和学习热情,而且通过围绕问题收集资料,可以提高学生检索文献和归纳资料的能力,增强了学生学习的主动性。同时大大提高了学生分析问题能力、口头表达能力和实验设计的能力。

(二)有利于培养学生团队精神和协作能力

以学习小组为单位进行学习和讨论,共同完成整个实验。学生依据自己的分工,在收集资料的基础上提出自己对解决问题的看法,然后小组成员间相互讨论、质询和辩证,最终小组内部在教师的引导下提出解决问题的方案。通过上述教学互动过程,潜移默化培养了学生的团队精神和协作能力。

(三)有利于培养学生分析和解决问题的能力

PBL教学将学习内容置于一个问题场景中,通过解决这些问题,培养了学生的发散思维和横向思维能力,加强了学生灵活运用知识和理论联系实际的能力,加深了学生对理论知识的理解和应用,培养了学生利用各类知识资源分析问题和解决问题的能力。四生物工程实验课程PBL教学面临的问题第一,与传统的教学模式相比,PBL教学需要教师和学生付出更多的时间。PBL教学通过提出问题、收集资料、讨论与归纳、论证等学习过程来解决问题,整个教学时间的预设应具有弹性,而传统的学时制授课过于僵化,无法满足PBL教学需要。因此,需要实施灵活的学时教学,为生物工程实验PBL教学顺利进行提供时间保障。第二,PBL教学对教师的综合素质要求高,不仅要具有丰富的专业知识,同时也要有良好的指导技能。当前大部分高校中,一门生物工程专业实验课程通常仅由1至2位教师指导,若实施PBL教学时,往往增加了教师的教学压力,同时也降低了PBL教学效果。因此,建立实验课程教学团队很有必要,实验内容由教学团队成员依据教学大纲共同制定,共同授课,课程内容的分工可由教师依据自身优势选定,通过教学团队的协作能够发挥各教师自身的优势,互相补充、取长补短,以提高PBL教学效果。将PBL教学模式应用于生物工程实验教学,具有传统教学模式不可比拟的优势。学生经历了情景问题的引入、资料的收集、讨论与归纳、论证等学习过程,不仅提高了学生的学习兴趣和团队协作精神,而且增强了学生分析问题和解决问题的能力。总之,PBL教学能够有效提高生物工程专业学生的综合素质,为生物学科的应用型和创新性人才培养提供了新的思路和方法。

参考文献

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关键词:发酵工程 教学改革 实践教学

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)04(a)-0140-02

生物技术是当前世界最前沿的科学技术,目前正以前所未有的深度和广度迅速发展。发酵工程在生物技术中扮演着产业化的关键角色。生物技术的迅速发展对科学技术人才的培养提出了更高的要求,需要具有扎实的理论基础、又有一定的实践技能的高素质人才。《发酵工程》生物工程和生物技术专业的一门核心课,在专业课程体系中起着承上启下的作用,其教学体系的合理编排和设置对生物工程专业的人才培养起着至关重要的作用。我们仅就14年来的《发酵工程》授课实践,结合其他兄弟院校的教学经验谈谈感悟。

1 精选教学内容,整合课程体系

1.1 精选教学内容

河南科技学院(后简称我校)生物工程专业的《发酵工程》课程是在修完微生物学、生物化学和化工原理等课程之后,本科三年级第一学期开设,与《生物分离工程》、《生化工程》和《生物工程设备》同期开设,《酶制剂》、《酒类工艺学》和《生物制药》等专业课程在其后开设。生物工程各专业核心课程之间的知识具有较高关联性,教学过程中避免与其它课程交叉重复。我校每四年进行一次本科培养方案的修订,在参与的制定2005年、2009年和2013年新修订的教学大纲中,《发酵工程》课程的课时由72学时不断被压缩为现在的48学时。如何在有限的课时内使学生掌握发酵工程最基本的内容,提高他们在实践中分析问题、解决问题的能力,并为今后的发展打下坚实的基础,是《发酵工程》教师需要认真思考的问题。我们的《发酵工程》授课内容提炼为:以发酵工业过程共性环节为主线,按照发酵工艺过程串联为菌种―培养基―种子扩培―发酵过程控制一条主线。发酵工程的教学中还应对发酵企业经济效益的评价方法和体系进行分析和阐述;同时经济学的知识和理论体系比较宽泛,只需结合发酵工厂的实际有选择地讲授,做到重点突出,详略得当。

基于此将发酵工程教学内容从章节编排上为:绪论(2学时),工业微生物(4学时),微生物发酵机理(4学时),发酵工业原料及其处理(2学时),发酵工程的灭菌于空气除菌(4学时),发酵设备与反应器(4学时),发酵工艺控制(4学时),工业发酵染菌的防治(2学时),现代生物技术在发酵工业中的应用(4学时),发酵经济学(2学时)。

1.2 恰当处理与其他课程间的关系

生物工程各专业核心课程之间的知识具有较高关联性, 因此在课堂教学中采用关联教学法,避免与其他课程交叉重复。将不同学科、不同章节的知识点进行关联,同时注意突出本课程的重点内容,发酵工业菌种的生理生化特征、培养基的分类与制备、常用的无菌技术等知识在微生物学中已经详细学习,《发酵工程》中仅作为对知识的回顾;在讲解发酵产品的原理时候,紧密与生物化学知识点相结合;对于种子扩大培养、发酵过程控制以及发酵产品原理与技术应用等内容做深入的讲解,形成由点及线到面,逐步构建起工业生物技术的立体知识网络。突显《发酵工程》在专业课程体系的承上启下作用。

2 优化教学方法

利用多媒体技术与网络教学资源,同时在课堂上要适时、适当地运用板书,肢体语言等方式进行讲授。媒体技术的应用,为教学带来了活力,它提供了视觉、听觉等多器官刺激,使抽象的内容具体化、直观化,不仅能活跃课堂气氛,也在一定程度上提高了学生的学习效率。但是,多媒体课件只能是辅助教学手段,绝不可多用、滥用甚至完全依赖于它。在课堂中,起主导作用的仍是教师,教师适当地运用板书,肢体语言等方式,才能达到更好的教学效果,而PPT文件应该只起到类似以前挂图的作用,如若全部用PPT文件讲课,教学效果不好。

教师在讲述中要尽量把生产生活中与发酵有关的实例引人课堂中进行剖析,引导学生自主思考,要善于将书本基本原理与实际应用有机结合起来,从而加深对理论知识的理解,提高学生发现问题、解决问题的能力,促使学生自觉地扮演好学习主体的角色。这样做即可活跃课堂气氛、激发学生的学习兴趣,又能加深学生对理论和概念及其应用的深刻理解。在教学环节中,穿插大型发酵企业的产品生产和技术开发以及发展方向,使学生了解该行业的发展现状和趋势,为自己将来的出路早作打算。

3 加强教师队伍

发酵工程具有很强的实践性和应用性,其对授课教师的要求也很高。发酵产品由实验室―中试―生产逐级放大的过程中,不是按比例放大而是比拟放大,过程出现的问题很多时候需要实践经验指导。多数主讲发酵工程课程教师虽已获得博士学位,具备知识新、理论强的优势,但缺乏实际生产经验,讲课内容枯燥空洞,教学效果不理想。教师是课程建设的主要执行者,建设一支优秀的课程教学团队尤为重要。我校采用“请进来,走出去”的方法,加强学校教师与企业发酵技术人员的交流互动。“走出去“就是学校要求35岁以下教师必须到相关企业进行轮岗锻炼一年。“请进来”就是请企业经验丰富的技术人员来授课,我校生物工程专业设有“华兰班”,华兰生物定期派生产一线的专家讲课,生物工程专业所有学生均可听课。学校出台有利政策鼓励教师与企业合作,发酵工程教师教学、科研能得到了提高。

4 强化实践教学

实践教学与理论教学相互联系相互支撑,是高等学校教学工作的重要组成部分,对提高学生的综合素质、培养学生的创新精神与实践能力有着特殊作用。我们的发酵工程课程实践教学由课程实验、课程实习和生产实习三部分组成。课程实验用于强化学生的基础知识和基本操作能力,课程实习;课程实习用于增强学生的综合和设计能力,生产实习用于培养学生的工程实践能。

4.1 做好基础实验,掌握基本实验技能

结合教材内容和教学目标,开设发酵工程的基础实验,如发酵罐的灭菌与接种等操作、发酵污染的检测与判断等,共16学时课程实验。通过规范的实验操作,使学生掌握发酵工程的基本实验技术和主要产品的工艺流程。

4.2 开展综合和设计性实验,提高学生创新能力

在课程的实习周,首先带领学生到相关的发酵工程参观学习,要求学生了解所参观企业发酵产品的生产工艺流程和主要仪器设备;理解生产过程中的原料处理、菌种生产、空气除菌和下游提取等单元操作方法;学会观察生产过程中各发酵参数的变化,并掌握相应的调节措施。然后,让学生自行设计实验,带领学生到我院发酵工程中试车间进行模拟实验。通过综合实验, 提升学生对基础知识和基本技能的应用能力; 再后, 通过设计型实验, 初步培养学生的科学研究和创新能力。为了进一步系统培养学生实践技能,我校生物工程专业在第7学期(上)开设了64学时生物工程大实验,开设工艺综合大实验课,第8学期学生自行选择到我们已建立的校企联合理事会单位进行为期两个月的生产实习。近年来,我院与河南宋河酒业股份有限公司、焦作健康元、新乡华兰生物工程股份有限公司和郑州航空港台湾科技园等20多个大型企业合作,成立了校企联合理事会,开设“校企合作论坛”,每年召开相关企业参加的教学指导委员会年会,采用“校企联合培养”模式,推进教学改革,增强了学生创新创业能力。

通过上述措施,克服了由于专业课时相对减少给发酵工程课程带来的不利影响,课堂气氛活跃,学生学习的热情和积极性提高,教学效果较好。发酵工程发展迅速,新的工艺和流程、新的发酵产品层出不穷,促使发酵工程教学的不断完善与进步。要跟上行业发展的步伐,除改进教学内容与教学方法外,教师本身也要不断学习,提高课程的前瞻性,使学生不仅学习知识,更要树立科研素质,建立并提高分析问题和解决问题的能力。

参考文献

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[4] 张娟,陈坚,堵国成.发酵工程高层次创新人才培养体系的构建与实践[J].中国轻工教育,2011(5):62-64.

篇8

关键词:生物工程专业;综合实验课程;教学实践

一、开设生物工程本科专业综合实验课程的意义

学院根据教育部2012年出版的《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》,以及教育部高等学校生物科学与工程教学指导委员会的《生物工程专业规范》,将基因工程、生物分离工程、酶工程、微生物学、分子生物学、发酵工程和生物工程设备等课程作为专业核心课程[3-4]。这些专业核心课程以理论教学为主,部分课程也开设了相应的实验课。由于生物工程专业开设的课程较多,涉及领域较广,致使核心课程的授课学时受到限制,相关实验课程以基础性或者验证性的实验内容为主,涉及综合性实验项目较少[5-6]。实验课程采用常规教学模式,即学生课前预习实验原理、步骤方法等,实验员将实验所有药品和试剂准备好,授课过程中,学生按照实验教材的实验步骤“照单抓药”式地完成实验内容[7]。这种教学模式有利于学生掌握基本操作技能与方法,突出单一知识点,但是调动学生的积极性和主动性较差,不利于学生对所学内容的全面理解与应用,较难将所学知识全面融会贯通。为了达到培养应用型人才的培养目标,根据学院目前专业课程实验课程的开设现状,针对生物工程专业开设了“生物工程综合实验”课程。该课程符合广东省部分生物工程类企业对基因工程、生物反应器、分离纯化等基本的操作技能要求,该课程将多门专业核心课程的基础理论和操作技能有机地融为一体,促进了学生对现代生物技术技能的理解和掌握,同时使学生具有了团队合作精神,独立思考完成实验的能力,具备初步的科学研究思维意识和科研能力。

二、米曲霉蛋白酶基因的克隆表达、发酵、纯化及其应用的综合实验课程设计模式

综合性实验是将基础理论知识点与实验操作基本技能进行有机的结合,由多个具有内在关联的小实验组成,学生在实验过程中必须认真做好每个小实验,然后将所有小实验结果有机串联在一起,达到生产出具体产品或者解决具体问题的目的[8-9]。为了让生物工程综合实验课程达到人才培养目标,尽量做到将专业核心课程的基本理论和基本操作技能有机融合,因此,选取了米曲霉蛋白酶基因的克隆表达、发酵、纯化及其应用作为综合实验的教学内容。由于蛋白酶是一类非常重要的工业用酶,占有全世界工业用酶至少60%以上份额,碱性蛋白酶又占总蛋白酶的一半以上,被广泛应用于医药、食品、化工和皮革等行业;而当前商品化的碱性蛋白酶主要来源于细菌,来源于真菌的较少,从真菌中开发蛋白酶也就引起了国内外学者的关注。米曲霉是我国传统发酵食品中重要微生物菌种,该菌产生的蛋白酶对大豆蛋白具有较强的水解作用,对大豆水解物中脱苦味和独特风味具有非常重要的作用[10]。

(一)生物信息学实验模块

生物信息学实验模块主要由表1中2.1的“米曲霉碱性蛋白酶基因的序列分析及表达引物的设计”实验内容组成,该实验要求学生利用BioEdit7.0序列软件查看米曲霉碱性蛋白酶的基因序列及其编码的氨基酸序列,利用GenBank数据库的Blast程序对蛋白酶基因的序列分析,预测其信号肽、前导肽和成熟肽序列,利用Oligo7.0软件对表达引物的设计,学会在引物上添加限制性内切酶位点及保护碱基,以便在下一步实验中获得的PCR产物并顺利酶切。

(二)基因工程实验模块

基因工程实验模块是整个综合实验的重要组成部分,主要由实验2、实验3和实验4的内容组成,该部分主要是对目的基因的PCR扩增、纯化和酶切,然后将目的基因连接至提取出的质粒上,获得重组表达载体,通过电转化将该载体整合到毕赤酵母基因组上,对毕赤酵母转化子基因组的提取,采用基因组PCR技术鉴定目的基因整合结果,通过一系列的基因工程实验技术,让学生加深对基因工程基本理论的理解,以及对基因工程常规操作技术具有熟练的掌握。

(三)发酵工程实验模块

发酵工程实验模块主要是由实验5组成,利用基因工程实验模块构建的工程菌株,分别在三角瓶和发酵罐中进行诱导表达。在三角瓶中发酵采用500mL三角瓶装液量为100mL;而在发酵罐中,采用逐步扩大培养方式,即用多个500mL三角瓶活化菌株后,接种到10L发酵罐中扩大培养,再接种至100L发酵罐中进行诱导表达。本实验模块让学生认识到,采用不同的生物反应器培养,菌株的生长、产酶能力等都具有显著的差异,通过理解发酵曲线(pH曲线、溶氧曲线、温度曲线、补料曲线和搅拌速率曲线等)来判断发酵罐中菌体的生长情况。

(四)生物分离工程实验模块

生物分离工程实验模块主要由实验6和实验8组成。本实验模块利用板框过滤技术或离心技术将菌体与发酵液进行分离,对发酵液中的重组蛋白酶采用膜分离技术进行浓缩,对浓缩后的发酵液采用硫酸铵盐析、溶解透析获得粗酶液。对大豆肽饮料采取等电点沉淀法去除未溶解的大豆分离蛋白,采用膜分离技术对其浓缩,提高大豆肽饮料中活性肽的含量。通过该实验模块让学生理解生物产品分离中发酵液的预处理、沉淀分离、膜分离、生物产品的浓缩等原理及基本技能。

(五)酶工程实验模块

酶工程实验模块由实验7和实验8组成。该实验模块使学生认识到采用基因工程技术和发酵技术获得蛋白酶,是目前制备酶制剂的重要方式之一。通过对重组酶的基本酶学性质的测定,获得的最适合温度、最适合pH等实验结果,指导对大豆分离蛋白的水解,并制备出活性肽饮料。让学生从实验中理解酶学性质测定的重要性,以及了解蛋白酶在实际生产中的应用。

三、综合实验课程的教学实践

(一)课程安排

开设综合实验课程要求学生已完成微生物学、分子生物、生物化学、生物工程设备、基因工程等课程的学习,因此,该课程安排在大学三年级的第二学期,采用集中授课的方式,共计80学时,全天候进行实验,以确保实验的连贯性和完整性。

(二)实验分组情况

在实验课程中,常常由于学生分工不明确,试剂、药品和设备等数量的不足导致整个实验课程嘈杂、教学秩序混乱,因此,本课程将3~4名学生分为一个小组,将常规的设备、试剂和药品(如移液枪、三角瓶、烧杯、琼脂粉等)分配到每个小组,由小组支配使用管理,直到本课程实验全部完成后再归还实验室。

(三)课堂的组织教学

本课程采用学院的自编教材《生物工程综合大实验》,要求学生课前认真预习,理解实验原理、操作步骤、注意事项等各个方面。每次实验之前,任课教师对本次实验的小实验组成、实验原理、小实验间的关联,可能会出现的问题、实验结果的预测等方面均要向学生详细讲授,使学生理解本次实验内容。学生根据自己对实验教材的预习情况,结合教师对实验内容的讲授,小组内学生之间相互讨论,形成本小组的具体实验方案后,才能动手做实验。在实验过程中,学生是实验操作的主体,要求学生必须全程参与所有的实验操作,即每个实验环节都由学生自己完成,如培养基的制备、各种试剂溶液的配制等。指导教师主要是指导和监督学生动手操作,及时纠正学生的错误操作,对学生每一阶段的实验结果进行总结与分析,针对实验中出现的异常数据和现象要进行重点讲解分析,这对扩展学生知识、提高学生解决实际问题,加深对基本理论知识的理解具有巨大的帮助作用。

(四)考核方法

实验成绩是衡量评定学生学习情况的根本依据,合理的成绩评定方式,对提高学生对课程的重视程度,增强学生的积极性和主动性,提高学生的动手操作技能具有重要的作用[11-12]。本课程的成绩评定主要是由3部分组成(考勤和团队协作占10%、实验操作动手能力占20%、实验报告占70%)。“考勤和团队协作”部分由小组长牵头,以及组员间相互监督来评定组员的分数。“实验操作动手能力”由指导教师根据学生在整个实验课程中的动手操作能力评定分数。“实验报告”部分由实验报告的格式、科学术语表述、语句通顺情况、实验结果以及对结果的分析等组成,实验报告格式参照学校学报论文的撰写格式,让学生初步掌握论文的写作规范,实验结果中的表格、图片等均要求提供原始数据和图片,对实验中出现异常现象必须要有合理的解释和说明。

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【关键词】生物物质分离工程;教学模式;优化

《生物物质分离工程》是高等院校生物工程和生物技术专业的重要专业课,传统教学模式一般采用理论讲解的形式,随着高等教育的发展和社会需求的变化,这种教学模式已经显现出一定的局限性,不能够满足学生的学习要求和社会所需,这就需要教师更新教学观念,改革教学方法,探索新的教学模式。

一、课程教学目的和要求

生物物质分离工程在现代生物化工和相关工业领域应用广泛,也是近年来研究发展最快的领域之一,是在已经掌握普通生物学、生物化学、化工原理、生化工程等课程的基础上介绍生化工程中常用的介质分离过程,主要研究从发酵液、酶反应液或动植物细胞培养液中分离、提取、精制生化产品。该课程是生物工程专业的一门重要专业课程,教学目的在于使学生系统掌握现代生物分离技术的基本理论,在实际工作中能够根据产物和原材料的特性,设计合理的提取和纯化工艺,正确地选择和运用各种生物分离技术;了解各种生物分离技术的最新研究成果和应用进展,培养学生综合分析和解决问题的能力。

二、教学模式现状

目前对生物物质分离工程的教学通常采用理论讲解的模式,这种传统的填鸭式的教学是的分离技术理论抽象难懂,学生的学习情绪不高,上课容易疲倦走神,学习效果不好。即使理解了分离方法的原理,也只是一个孤立的单元操作,并不能将产品的系统分离提取作为一个整体来理解掌握。这样造成的后果是,学生实习中或今后走向工作岗位遇到具体的问题比较茫然,不知道该选择哪些分离技术、各种分离操作单元该如何排序,总之不能学以致用;而且这种状况很容易使大家产生“学习无用论”的思想。因此,如何突破这种传统授课观念和模式,探索出一条更具效果和特色的教学模式显得尤为重要。

三、教学模式优化

(1)以生化产品为导向。既然生物物质分离工程主要用来制取生化产品,那么以目标产物作为导向,尤其是以日常生活中大家熟知的生化产品(如食品行业中的蛋白质生产、医疗行业的抗生素生产、工业领域的味精生产等等)作为引导,将会大大提高学生的学习兴趣,吸引他们的注意力,激发学生的求知欲。这种教学模式可以用于每种分离技术的引入,大家可以了解到在某种生化产品的分离精制流程中哪一个阶段会用到所学的分离技术,理解其目的和原理。此外,这种以生化产品为导向的教学模式特别适合用于在掌握了几种分离技术之后,将其综合应用于某种产品的生产过程中,这时,不但可以回顾每种分离方法的原理、目的,还可以通过教师的讲解让学生理解各种分离操作单元的排序原则,这样在碰到实际问题时,学生可以自己选择、设计分离流程。

(2)实例化教学。实例化教学跟上述以生化产品为导向的教学模式相似,但是在教学过程中更易操作,不会受到某种特定生化产品的局限,可以举大量产品的分离单元操作的实例使学生集中理解掌握某一种分离方法。实例化教学还可以通过多媒体向学生展示工业生产或实验室中常用的分离设备图片、动画模拟或仿真视频,让学生有感官上的认识。

以生化产品为导向和实例化教学都是理论联系实际的运用,把抽象乏味的知识转化成现实易懂的内容。并且这两种方式均可提高学生兴趣,调动学习积极性,使学生感受到学以致用、有成就感和满足感。

(3)校外实习。对于理工科的学生,通常有校外企业实习的机会。以聊城大学东昌学院化生系生物工程专业的学生为例,大三开始就会有较多相关企业参观、实习的机会,比如味精厂、啤酒厂等。在去实习之前或者期间,学生正在学习生物物质分离工程这门课程,掌握了部分分离方法,这时在企业实习中看到的各种分离设备就会很好地和课堂知识联系起来,也有了更直观的认识和更深入的理解,有助于学生毕业后更快地融于企业。

(4)学生参与科研项目。教师可根据自己的科研项目与课程的关系,适当地从课题中提取出部分相关内容,交给学生制定分离提纯方案和具体操作步骤。如从玉米蛋白粉中提取玉米黄素,可以用乙醇提取法、酶提取法、超声波提取法、微波加热提取四种途径,学生可以通过自己设计实验步骤,掌握每种途径中分别用到的分离方法,并根据最终的产物收率和纯度以及操作条件分析各种分离方法的优缺点。学生通过设计、动手操作、分析可以提高多方面的能力并更好地掌握理论知识。

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关键词:生物科学 健康教育 专业建设方向

中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)03(b)-0044-02

生物科学代表着21世纪自然科学的前沿,是孕育关键性突破的学科之一。生物科学是研究生物的形态,结构,生理,分类,遗传,变异和进化的科学,它以培养基础性,研究性人才为主。海南医学院是一个地方性本科医学院校,为了适应地方经济的发展需求和学校本身的发展,我校于2009年开设了生物科学专业,学制四年,同时,为了适应就业市场的需要,将生物科学专业设定为健康教育方向。

在专业开设之初,我们通过对一些院校的调研后发现,多数学校的生物科学专业普遍存在着没有明确的学科定位,专业设置雷同,没有具体的研究方向和针对性等现象。在教学过程中仅仅以理论课教学为主,缺少实验教学和专业实践。这种不顾自身特色和条件,追求时髦,一哄而起,搞形式主义的办学,既保证不了教学质量,扩大不了办学规模,又不能办出其自身特色,也极大的浪费了教育资源。

本文在总结以上专业建设方面遇到的问题和分析国内医学院校生物科学专业建设与就业市场趋势的基础上,阐述了我校在生物科学专业建设的一些做法和体会,以期为医学类院校生物科学专业建设提供发展思路。

1 明确学科定位

在教育部2001年颁布的“高等学校本科专业目录”中与生命科学有关的专业主要有三个:生物科学,生物技术和生物工程。许多学校都设置有其中的二个或者二个以上的该类专业。因此,人才培养方案中应使这三类专业有所区别。生物科学是一门基础学科,它是研究生物的形态,结构,生理,分类,遗传,变异和进化的科学,它以培养基础性,研究性人才为主;生物技术是应用自然科学及工程学原理,依靠生物作为反应器,将物料进行加工,以提品为社会服务的技术,它是侧重理科,理工管结合的复合型专业,以培养应用性人才为主;而生物工程则是生物技术研究中侧重于后期产品处理的部分,是侧重工科,理工管结合的复合型专业,仍以培养应用性复合型人才为主。这一分类特点决定了生物科学是基础性学科,其他两门应用性学科是在其基础上,结合其他学科的研究成果发展出来的。

生物科学包括了微生物学,生物化学,细胞生物学,免疫学,育种技术等几乎所有与生命科学有关的学科,同时又与化学,化学工程学,数学,微电子技术,计算机科学等生物学领域之外的尖端基础学科相结合,从而形成一门多科学互相渗透的综合性学科。因而作为生物科学专业的本科生经常面临哪些基本知识,基本理论应该优先掌握的困惑;而作为教师也经常需要考虑哪些基本知识,基本理论应该优先重点向学生讲授,如何培养出适应时展,紧随世界潮流的生物科学专业人才。在一般综合性大学中,这个专业的人才是以研究性的培养模式进行培养的,在一般本科医学院校生物科学专业办学总体思路是:“夯实基础,拓宽知识面,立足于现代生物科学技术改造提升传统产业,因地制宜,办出特色,面向现代生物技术产业主战场培养应用型,复合型生物科学人才”。

海南医学院是地方性医学院校,其办学宗旨是为地方培养实用技术应用型人才,因此,生物科学专业建设不能像综合性大学一样,而应该从生物科学基础理论入手,在专业方向上选择由生物科学衍生的相关实用技术性方向,以就业为导向,培养适应市场需求技术型人才。从应用的角度来认识,生物科学是人类对生物资源的利用,改造并为人类提供服务的一门学科。在此认识的基础上才能建立科学可行的教育体系,科研体系和管理体系。目前这三个体系涉及的主要研究领域和方向有如下几个方面:(1)生物化工与材料;(2)环境与环境生态;(3)农业生物技术;(4)生物医学医药工程;(5)食品生物技术;(6)能源生物技术;(7)生物制药;(8)基础生物技术;(9)生物工程技术仿生;(10)生物战剂及其防御;(11)生物检测检验技术。从以上专业方向发展分析,适合医学院校生物科学应用技术型的专业方向有生物医学医药工程、生物制药和生物检测检验技术。其中适合我校生物科学发展方向的是生物检验检测。

综合以上分析,我校的生物科学专业的学科定位是:以培养应用型人才为主的专业,是理工管结合,以理为主的新兴复合型专业。通过培养使学生具有扎实的生物科学理论知识,掌握生物技术基本实验技能,了解学科发展前沿,能在工业,医药,食品,环保等行业的企业,事业和行政管理部门从事与生物检验检测有关的应用研究,技术开发,生产管理和行政管理等工作的高级专门人才。

2 完善课程体系设计

2.1 扩大基础课教学,增加选修课比例,优化课程体系结构

调整课程结构是课程体系优化的前提。基础课程一般都具有较高的稳定性和较宽的适应性,是培养和发展学生智能,增强毕业后发展潜力的重要基础。为此要特别注意加强公共基础,专业基础课的教学。同时根据生物科学毕业生去向和我校的学分管理制度,我们在构建生物科学专业课程体系中,大量增设选修课,主要涉及人体解剖生理学,药理学,细胞生物学,药物化学,生物技术制药,微生物检验等。通过增设选修课,可以增加专业基础知识,加强素质教育与能力培养,拓宽专业口径,使学生更能适应市场需求。

2.2 重视教学内容的改革

在改革课程结构的同时,重视课程内容的调整。教学大纲是进行课堂教学的基本依据,编好教学大纲是进行课堂教学的关键环节,对规范课程教学和保证教学质量具有重要意义。课程内容的改革要从教学大纲着手,通过调查,研究和讨论,对每门课编制出切实可行的教学大纲,大纲强调突出重点,难点,加强了实践环节,强调实验,实习基本技能的掌握。细化各章内容,明确课程交叉内容所属,例如基本原理部分前面课程已讲授,后面应用的课程时就不再细讲,确保课程内容不重复,实验内容不雷同。

2.3 增强师资队伍建设

根据教学体系和课程体系的教学需要培养和引进理工结合的高层次人才。在学科建设经费和学院的支持下,加强专业基础课和专业课老师在教学及科研方面能力的提升。对年轻教师特别是非生物背景的教师进行了全方位的培养。建议全体在岗教师加速知识结构调整和知识更新。高素质师资队伍的建设,有利于推进课程体系和教学内容的改革。为该学科专业的发展奠定了坚实基础。

2.4 加强实习及毕业环节教学体系的建设

进行素质教育是时代对高等教育人才培养的基本要求。素质教育的核心是培养学生的创新精神和实践能力。教学实践环节在培养学生的工程实践观念,提高学生的素质,启迪学生的创新思维,开发学生创新潜能,锻炼学生创新能力,巩固理论知识,提高学生实践动手能力与独立工作能力,以及培养学生理论联系实际,分析问题,和解决问题的综合能力方面具有其它教学环节无法替代的重要作用。在实习及毕业教学环节中,我们主要做了以下两方面的工作:

(1)制定生产实习的动态监控措施及成绩评定体系。评价指标体系是搞好评价工作的基础,它不仅是对生产实习进行评价的依据,而且会对实习教学环节中的各项工作起到引导和推动作用。因此,一个科学的评价指标体系不仅应能客观,全面地反映实习教学的水平及其效果,而且还应遵循科学性和可操作性。根据上述原则,我们设计了生产实习评价指标体系。修改,制订了详细而具体的生产实纲。摒弃了传统的提纲式指导大纲,改为具体的以车间或工段为单位的实习要求内容和指导,让学生充分明确实习的内容和要求,同时,可起到督促实习指导教师的作用。

(2)规范毕业设计(论文)开题报告,提高毕业设计(论文)质量。以表格形式,要求本科毕业论文之前,充分明确该课题的背景、意义、主要研究内容方法、技术路线、工作进度和技术指标等内容,并在全院范围内进行公开的,正规的开题报告,给该专业的师生提供了一次较好的学术交流机会,有助于拓宽学生的专业视野,活跃学术气氛,全面提升生物科学专业的毕业设计(论文)质量。与此同时,我们还制定了毕业设计(论文)批改方案,以规范毕业设计(论文)的撰写,提高毕业设计(论文)质量。

参考文献

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[8] 余旭亚,林连兵,李涛,等.多媒体与实验教学相结合的理论与实践[M]//发展与探索―― 2001云南省现代教育技术优秀论文集.昆明:云南科技出版社,2002.