生物工程知识点范文

导语：如何才能写好一篇生物工程知识点，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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西海固地区农村小学生免费午餐工程试点工作开展以来，31所试点学校的近2万名小学生已于秋季学期开学吃上了免费午餐，新学年向试点学校小学生供餐的目标顺利实现。西海固地区共有农村小学校1689所，其中教学点325个，目前还有1627所学校（含教学点）没有食堂，各项准备工作任务十分繁重。为贯彻落实宁夏西海固地区农村小学生免费午餐工程试点工作会议和《宁夏西海固地区农村小学生免费午餐工程试点工作实施方案》精神，及时做好明年春季学期西海固地区农村小学生免费午餐工程全面推开的各项准备工作，现就有关事项通知如下：

一、提高认识，加强领导

实施好西海固地区农村小学生免费午餐工程（以下简称免费午餐工程），不仅是贯彻落实《宁夏中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》的重大举措，也是加强民族地区人才培养的重要途径。按照自治区的部署，从2012年春季学期开始，免费午餐工程将在实施范围内所有农村小学全面推行。由于免费午餐工程涉及面广，牵涉部门多，社会关注度高，需要在明确方向和基本原则的基础上，经过相关市、县（区）和有关部门的共同努力，才能有条不紊地加以推进。各有关市、县（区）和部门要进一步提高做好免费午餐工程的责任感和紧迫感，认真履行职责，加快工作进度，完善规章制度，切实解决工作实施过程中的重点难点问题，围绕组织领导、目标责任、工作机构、人员和经费、制度保障“五落实”的工作要求，高质高效完成各项工作任务。要坚持和完善“以县为主”的管理体制，各有关市、县（区）主要领导要切实担负起第一责任人的职责，亲自抓、负总责，进一步分析、明确工作重点，完善工作措施，加强督查指导，推动工作深入开展。监察、宣传、教育、民族宗教、财政、农牧、卫生、工商、质监、食品药监、物价等部门要紧密配合、通力合作，层层落实责任，细化实施方案，确保试点工作扎实推进。

二、加强管理，强化保障

（一）妥善确定供餐模式。要高度重视对明年春季全面推行免费午餐工程各项基础工作的部署和规划，从实际出发，结合学校布局调整进行科学规划，认真研究确定本地所有农村小学免费午餐供餐模式，确保不漏一所小学。

（二）科学制定建设方案。要结合国家正在实施的农村义务教育薄弱学校改造计划，抓紧制定实行学校食堂供餐模式的食堂（操作间）基础设施建设方案并实施建设。各有关市、县（区）应合理规划校舍功能，充分挖掘内部潜力，尽可能通过调整和利用富余校舍改建学生食堂（操作间），也可通过对闲置校舍或其他公共资源进行改造，建成能够覆盖一定范围内学校供餐需求的集中供餐点。学校距离较近的可探索大校托小校的供餐模式。各地要按照勤俭节约、循序渐近、逐步完善的原则，使建成后的学生食堂具备基本硬件条件并能够基本满足学校供餐需求。

（三）加强关键环节管理。各有关市、县（区）要及时总结试点工作经验，重点加强学生餐具清洗消毒方式、午餐分发模式、食谱制定以及大宗副食品采购等关键环节的管理，尽快完善免费午餐工程各项管理制度。

（四）强化建设资金保障。各有关市、县（区）政府应积极筹措资金，做好学生食堂基础设施建设工作。自治区将采取“以奖代补”的方式，对建设任务完成好、质量高、进度快的市、县（区）给予一定奖励。

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一、生物化工工程的教学现状分析

传统的生物化工工程教学模式以《生化工程》课本为基础，仿照生物工艺流程的线性关系，主要描述从培养基灭菌到生物反应器及生物反应动力学直至发酵工程下游技术。从生物工程专业整个专业人才培养计划的学科教学大纲来看，其中的许多基础理论和《微生物工程工艺原理》、《酶工程》以及《生物工程设备》等课程都有不同程度的重复。这种重复知识点的讲授很容易让学生产生轻视情绪，降低学习热情。另外，生化工程涉及许多枯燥的公式推导，有时整堂课都是“公式复公式，公式何其多”，导致课堂氛围枯燥，学生思想疲惫，注意力涣散，经常无法达到预期的教学效果。

二、生物化工工程在生物工程专业课程体系中的位置

在整个专业课程体系中，生化工程的主要前修课程有微生物学、生物化学、物理化学、化工原理以及微生物工程工艺原理，生化工程本身又对后面的酶工程、生物工厂设计等专业课的学习起到铺垫的作用，可谓承上启下，至关重要。

三、生物化工工程课程教学改革

根据上述的分析，笔者对生物化工工程课程改革提出了以下见解：

1．教学内容的承流与革新

在实际教学过程中应时刻把握好教学核心问题：注重对工程意识的强化，并适当对教学内容做些调整，如弱化培养基灭菌的基础理论讲解，强化其中的动力学衡算过程，将细胞反应动力学中的基础原理并于《酶工程》与《微生物工程工艺原理》课程讲解，但对几种动力学模型的建立与应用则应当结合具体实例，加强学生对实际应用的兴趣和工程意识。另外，设立单独的生物化工工程综合实验l，让学生利用所学知识，切实感受到生物化工工程从物料准备中间发酵控制到下游处理获得发酵产品的完整过程，感受生物工程生产线的真实过程，使学生们能够巩固理论知识，增强理论联系实际的能力，并增强团队合作能力，提高专业实验设计与分析水平，并能够激发学生们的科研兴趣，增强专业信心。

2．教学方法的突破与创新

随着计算机及电子技术的进步，多媒体教学已经成为高校教育的主要方式之一，在与形形生物产品生物工艺联系紧密的生物工程类课程的授课过程中，多媒体教学更是能够发挥特长，灵活的展现生物工程高科技产品的生产过程，为学生们的视听带来新体验，激发学习积极陛。充分利用多媒体的信息再现、信息集成、交互、虚拟等多种功能，可以在授课过程中，穿插为学生播放一些生物工艺流程以及工厂的车间场景的图片；并可利用虚拟功能，虚拟工程场景，让学生自主的依据工程基本原理设计布置工厂；还可以播放一些工厂运转的视频，强化学生对工程化形成产品生产的认识。课堂教学应以学生为本，不要单一的仅仅采取讲授的填鸭式教学，可采用问题探究式教学，从Et常生活中的小问题引出专业问题，如由高压锅煲汤引出培养基灭菌，由豆豉的食用引出发酵的能量换算，努力引导学生进行探究发现的良好习惯，培养学生自发自觉的科研精神，有秩序有目的的组织教学内容，形成问题、选择问题、讨论问题、形成新的假设、实践与论证、如何获得结论，一步步启发引导学生的思维流动，带着自我探究来获得知识。

3．完善教学评价方法，改变考核方式

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【关键词】生物工程专业 学科建设 工科

我国生物工程专业正式设立于1998年，它包含了原来的生物化工、微生物制药、生物化学工程、发酵工程等4个专业。自设立以来，发展迅速，全国办学点数从1997年的57个发展到2010年的284个，招生人数从1997年的约2250人达到2010年的30多万人，培养了大量的专业人才。随着科技发展，生物工程产业对从业人员的实验技能、工程问题解决能力和实践经验都提出更高层的要求，形成了高素质人才稀缺的局面。本文重点探讨目前生物工程专业的现状，分五个部分详细分析面临的问题，在此基础上提出专业改革的合理方案。

一、课程设置

多数生物工程专业是由原来分属于化工、轻工、医药等学科的生物化工、发酵工程、微生物制药等专业调整而来，部分是在师范、农林及其他综合性院校的生物学、生物技术专业的基础上成立的，各高校生物工程专业的教学背景和专业方向上存在较大差异，在学科定位、人才培养、课程体系等方面大相径庭，各有偏颇。如师范、农林及其他理科院校和部分综合性大学，背景偏理，工科基础薄弱，多存在重理轻工现象：专业课程如细胞生物学、分子生物学、遗传学等课程所占课时比例较大，工程类课程如生化反应工程、分离工程、生物工程设备等课程所占课时较少。而工科院校专业课程设置则相反，偏重于生化反应工程、生化分离工程等工科课程的教学，不重视生物学基础，大纲很少涉及细胞生物学等理论基础内容。这些致使各高校生物工程专业在课程体系上普遍存在上下游技术结合不够紧密、学研产环节薄弱甚至脱节的情况，影响了生物工程专业教学目标的实现和结合型人才的培养。

再有，现行课程体系中，基础类课程占据学生课程学习的3/4以上，致使专业课程的时间和空间严重受限，与人才培养的多元化目标背道而驰。此外，随着科技进步产生交叉学科、边缘学科，学科越分越细，内容庞杂，与此同时，新一轮的教改进一步缩减了理论教学课时，尤其专业课程学时，从而导致学科的新思想、新成果难以及时进入课堂，知识更新速度慢。

因此，迫切需要整改课程体系，切实推进课程建设的改革，全面分析专业的基础知识和实践部分，统一规划授课内容，通过每周的教师例会，将各课程体系中重复的环节适当删减，在保证学生知识体系完整的基础上，使课堂内容精简有致。

二、教材建设

许多学校都对教材选用严格管理，主干课程全部选用教育部“十一五”规划教材或面向21世纪课程教材。在教学过程中，存在下列问题①教材编写面面俱到：各教材为了强调它的理论性和系统性，知识点覆盖面不断加宽，例如生物化学教材从原来的十七个大章节增加到现在的四十大章节，内容增加一倍多，教师把握教材的难度明显加大。②知识点重复与漏洞现象并存：专业课程知识分割过细，没有从课程体系整体考虑，例如“氧化磷酸化与形成”这个知识点在主干专业课程中有七门课的任课教师都讲授、“代谢调控”有七门课重复讲授；而“包涵体”“热源”“蛋白质的修饰”等重要概念，却鲜有课程涉及。③工程实践类教材奇缺：如生物工厂设计，全国出版的教材只有“发酵工厂工艺设计”（1992年出版）和“生物工程设计概论”（原为发酵工厂工艺设计概论，1995年出版），内容陈旧，不能反映学科发展动态和专业科技发展的趋势。

针对这种现象，高校在教材选择和授课内容上需要适应学科的发展动态，在教学大纲的编写环节明确学科教学内容，全面梳理专业知识点，并在此基础上编写适合专业特色的教材体系，避免教材间的过多重复，提升教学质量。

三、观念影响下的实践教学

受传统教育观念影响，我国各级教育历来重理论、轻实践。而工科的显著特点就在于其有很强的工程性、技术性、实践性，其忽视实践教学的后果会严重制约人才素质。欧美发达国家不但在工科本专科教育阶段有充分的实践教学环节，而且在这之后还必须接受几乎全部为实践技能训练的继续工程教育。而我国的生物工程专业普遍存在实践教学内容不足、执行困难的问题。

切实改变观念，提升对实践教学的重视程度，深刻理解实践教学对工程类学科的重要意义，在教学设置中增加实践教学的比例，是解决现有问题的必经之路。

四、实践教学方法和手段

实践教学方法和手段落后，也是影响实践教学质量的主要问题。原因有两个方面：一是传统教学模式中，涉及的实验多为演示性、验证性实验，学生的参与性、创新性得不到体现。二是教育经费的紧张与逐年扩大招生的现实矛盾使高校本科实验室硬件建设落实困难，教育手段、教学方式难以突破革新。

我院的专业实验安排为专业理论课程的附属部分，实践中发现有几点明显不足：①实验时间短而分散；②实验内容及容量受到局限；③综合实践性差。实验多安排为一周两次，每次3～4学时，连贯性差，只能开设一些验证性或经验性实验，无法实施设计性、创新性实验，严重影响了学生综合能力的培养。

改革实践教学模式和手段，增加综合性，设计类实验，不仅提高了学生们的动手能力，对其创新意识和科研能力的培养也不无裨益。另外，积极利用多媒体教学对学生感观的强烈刺激，录制实验步骤，形象演示，并增加学术报告丰富教学内容，都能够以新颖的方式提升教学质量。

五、校外实习基地建设

受市场经济的影响，很多企业担心学生短期的实践会影响到有序的正常生产，影响经济收益，拒接学生实习，校外实习走马观花，变成了“参观式”学习，学生无法接触一线生产，没有亲自动手实践机会，专业技能得不到训练。

另外，教师自身的实践水平也是左右实践教学质量的关键因素。就生物工程专业来说，由于近年博士招生规模同比扩大，大量刚刚离开校门的年轻博士纷纷走上讲台，他们的成长背景决定了其在专业小领域具有比较深入的了解，但对学生多方面知识的渴求往往显得力不从心，指导学生动手能力训练时难免底气不足，影响学生的学习效果。

针对上述问题，一方面需要重视实习基地建设，设置学校自己的校内中试规模基地，另外，对师资队伍尤其是新进教员进行及时的实践培训也是提升实践教学水平的必要措施。

结语

综上，我们将继续研究分析国内外生物工程技术发展的趋势，加强素质教育，为全国生物技术领域的快速发展提供广泛的智力支持。

【参考文献】

［1］曹飞，范伟平，韦萍. 强化工程实践的生物工程专业课程建设改革[J]. 化工高等教育，2007（5）：5-8.

［2］刘桂萍. 依托化工学科优势构建具有特色的生物工程专业人才培养方案[J]. 化工高等教育，2008（1）：11-14.

［3］陶玉贵等. 生物工程专业课程结构体系构建和课程整合的研究[J]. 经济研究导刊，2009（9）：228-229.

［4］蒋盛岩，赵良忠，余有贵. 生物工程专业课程体系与教学内容改革探讨[J]. 科教文汇，2009（1）：72-75.

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关键词：化工原理；优化教学内容；教学效果

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）12-0036-03

化工原理是化学工程、生物工程，食品工程等专业学生必修的一门基础课程，它在数学、物理、化学等基础课程与专业课之间起着承先启后的作用，是自然科学的基础课向工程科学的专业课过渡的入门课程[1]。它要解决的不仅是过程的基本规律，而是面临着真实的、复杂的生产问题——特定的物料在特定的设备中进行的过程。实际问题的复杂性不完全在于过程本身，而首先在于化工设备复杂的几何形状和千变万化的物性[2]。其主要任务是介绍流体流动与输送机械、过滤与沉降、传热和传质的基本原理与计算、设备构造及操作原理、设备选型等。这些都密切联系生产实际，因此改革生物工程专业《化工原理》的教学内容，更好地使学生掌握本课程系统的理论知识和实验技术、可以培养学生运用基础理论分析和解决化工单元操作中各种工程实际问题的能力，为专业课学习和今后的工作打下坚实的基础。其理论知识和研究不仅应用在化工生产中，而且在石油、冶金、轻工、制药及原子能工业、生物工程、环境保护工程中也广泛应用。在课时相对缩减的今天，如何让学生既能掌握化工原理的基本理论，又能培养学生解决化工单元操作中各种工程实际问题的能力，是目前化工原理教学中存在的一个突出问题。传统的教学模式是采用老师课堂讲授的“灌输式”单一教学模式，忽视了学生独立思考能力、分析问题和解决问题能力、开拓创新能力的培养，而且只注重本课程的系统性和科学性，不注重与相关课程的联系和沟通，导致知识点的重复，学生感觉课程乏味后，造成学习积极性下降，上课经常迟到和早退、上课注意力不集中，课程成绩差等问题。因此进行生物工程专业化工原理教学内容改革与探索，对生物工程专业人才的培养至关重要，对开拓学生创新能力、分析和综合能力、独立思考能力具有重大意义。

一、明确课程地位

根据教育部颁布的《关于普通高等院校修订本科专业教学计划的原则意见》和《湖南农业大学生物工程专业人才培养方案》，生物工程系对生物工程专业的教学计划进行了修订，明确了化工原理作为生物工程专业的专业基础课的主导地位；与非农业院校接轨，增加了理论学时，明确了考试大纲和课程考核办法，学生学习有章可循，目的明确，提高了学生掌握化工原理基本知识的能力；开设了单独的化工原理实验技术课程，实验课程学生自己动手操作，提高了学生实际操作能力，创新能力、分析问题和解决问题的能力。

二、精选化工原理教材，优化教学内容

教材的选择是教学过程的一个重要环节[3]。教材是连接师生教与学的基本工具，是学生领会、接受理论知识的基本手段。目前国内出版的化工原理教材较多，难度较大，真正适合农业院校生物工程专业的教材较少。通过对国内出版的《化工原理》教材的反复研究比较，经过多年的教学实践及综合学生对教材的反映，最终选用王志奎等编写的由化学工业出版社出版的《化工原理》[第四版]高等教育规划教材作为生物工程专业的教材。该教材定位准确，知识体系完整，通俗易懂，重点突出，能很好处理经典教学内容与学科前沿之间，基础理论与应用技术之间，统一性与多样性之间的关系。另外结合专业特点，适当取舍教学内容，突出教学重点。对教材中工厂应用较多的设备原理重点讲述。教学中经常把日常生活中与化工原理有密切联系的实例引入课堂，激发了学生学习《化工原理》课程的积极性，获得了良好的教学效果。

三、教学中体现素质教育的思想，注重教书育人

教学中充分体现现代教育理念，使教学方法具有先进性、创新性，来提高课堂教学质量。化工原理教学内容应符合教学大纲要求，来达到预期的教学目的。课堂概念讲解应做到准确，内容要有深度，同时做到深入浅出，内容丰富；语言表达应流畅，熟练；重点要突出，思路要清晰。讲课要有热情，有感染力，才能吸引学生的注意力；要有启发性，必须注意师生间的交流与沟通来活跃课堂气氛。

四、采用归纳、综合和对比式的教学法

1.每次课前要求学生花大约15min进行快速预习，带着问题进入课堂听课。课堂上使知识系统化。每教完一个单元操作后，要求学生自己复习、归纳、总结知识点；每教完一个章节，完成各章课堂上老师布置的有针对性的《化工原理》习题，老师批改，学生在第一时间将问题消化。

2.采用归纳、综合和对比式的教学法[4]。化工原理课程各单元操作之间既有各自的特殊性，同时又存在着密切的联系，从而构成共同的规律。例如流体流动、传热和传质三种传递过程中，分别用牛顿粘性定律、傅立叶定律和费克定律来描述，在流体这三种传递现象中，都是由于流体质点的随机运动所产生的，都等于各自常数与各自浓度梯度乘积的负值，负值均表示各通量的传递方向与该通量的浓度梯度相反，这是它们的共同点；但牛顿粘性定律描述动量传递，傅立叶定律描述热量传递，费克定律描述质量传递，这是它们的不同点；若流体内部有温度差存在，在动量传递的同时必然有热量传递；同理，若流体内部有浓度差存在，也会同时有质量传递；若没有动量传递，则热量传递和质量传递主要是因分子的随机运动产生的现象，其传递速率缓慢。要想增大传递速率，就需要对流体施加外功，使它流动起来；它们之间通过分子的宏观运动这个纽带联系在一起。通过综合对比，能够使学生提高学习效率。

五、重视习题课的教学

学生经常反映上课时听懂了，但做课后习题就犯糊涂，花费了很多时间都解答不出；即使解答出来了，但解题思路仍不清晰，效果不佳[4]。因此每个知识点结束后，我们都布置了相应的习题，使学生在解题过程中加深对知识的掌握；其次应注意加强习题的真实性，力求能反映生产中的各种实际问题。的重要途径，最后，习题课是教师与学生的互动过程，首先由学生在课堂上解答自己完成的习题，老师再在黑板上采用“反推法”，先用板书根据已知条件，讲述整个解题过程的思路，再用多媒体演示整个解题过程，学生比对自己解题过程的对与错，以此加深学生对基本概念、基本方法、基本工艺计算的理解，巩固课程理论知识。

六、改革教学方法，提高教学效果

理论教学充分运用本人亲手制作的多媒体课件进行启发式形象化教学。多媒体集图文声像于一身，以其多维化的表现形式，使深奥的计算知识变成易懂易记的信息，为化工原理的课堂教学提供了新的手段[5]；该方法更加直观、信息量大，能激发学生的学习兴趣，特别适合于运用大量图片的教学。课堂上既有理论描述，又有习题讲解，还插入了大量图片，理论与实际相结合；既有传统板书教学，又有多媒体教学，能及时与学生进行有效的教学互动，使教学更加生动、活泼。而且课堂上经常结合问题进行讨论，促进了学生的积极思考，激发了学生的学习潜能；及时把教学研究及科研成果应用于课堂教学，显著提高了教学质量。实验课程教学采用雷诺演示实验装置、流体流动阻力测定实验装置，离心泵特性曲线测定实验装置、恒压过滤实验装置、空气-蒸汽给热系数测定实验装置、填料吸收塔实验装置、填料精馏塔实验装置、洞道干燥实验装置等化工生产相关设备进行实验；实验前，学生先自行设计操作程序，先采用多媒体教学，然后四人一组动手操作，课后再使用计算机进行自动数据处理、从而培养了学生对化工设备的动手操作，工艺计算和故障处理的能力；其效果直观、迅速、事半功倍，记忆深刻，能够做到课堂教学理论与实践相联系，特别是与化工生产实践相结合，从而能提高学生学习方法与学习能力的培养。

七、问题与不足

1.学生基础不一，对知识的掌握参差不齐，二本学生对知识的掌握明显高于二级学院的学生；由于没有一套适合二级学院的教材，二级学院学生不及格率明显高于本部学生，采用适合二级学院学生学习的教材进行教学迫在眉睫；

2.经费不足，请专业制作人员制作课程动画，难以实现；化工原理实验教学设备短缺，生科院没有专用的教学设备，只能在食科院完成，教学难以按教学计划进行。

总之，对化工原理课程教学改革的目的是为了提高学生的创新能力和专业知识水平。因此必须改变传统的教学模式，使化工原理的教学符合生物工程专业培养目标。虽然我们在教学改革中取得了一定成效，学生不及格率由2008年的8.99%降低为2011年的7.14%，但时代的发展和科学的进步向我们的教学提出了新的要求。如何进一步深化教学改革，还有待每一个教师努力探索和研究。

参考文献：

[1]王志魁，刘丽英，刘伟.化工原理[M].第4版.北京：化学工业出版社，2010.

[2]陈敏恒，丛德滋，方图南.化工原理（上、下册）[M].第2版.北京：化学工业出版社，1999.

[3]兰时乐，林元山，邓林伟，等.生物工程专业微生物教学改革的实践与思考[J].科技创新导报，2009，（18）：168-169.

[4]柴诚敬，王军，陈常贵，等.化工原理课程教学指导[M].天津：天津大学出版社，2003.

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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

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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。

篇7

生物化学工程基础课程结合现代分子生物学及传统生物技术，不仅有扎实的理论基础，而且结合典型产品的开发过程进行阐述，反映了现代生物技术的发展方向，体现了生物技术发展和应用的最新前沿。生物化学工程基础是随着生物科学的发展而不断更新的课程，需及时调研最新的发展方向及研究热点。该课程全面阐述了基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和生化工程等课程的基础内容，其主要囊括以下几个方面。工业微生物工程：介绍微生物的特点、分类、生理、育种及培养等方面的技术和方法；代谢工程：介绍微生物次生代谢产物的代谢调控机制和方法；基因工程：介绍生物遗传的基本知识及应用现代基因工程技术改变微生物遗传特性的方法，并且介绍蛋白类药物的研发和生产过程；细胞工程：介绍应用植物组织培养和动物细胞培养生产高附加产值的花卉、药物等；酶工程：介绍工业用酶和药用酶的性质、结构、固定化及开发等方面的技术；生物反应器：介绍生物反应器的工作原理、设计方法以及应用；全面介绍生物技术的最新进展、应用以及生物技术应用过程中需要化工知识的范例。生物化学工程基础课程是在无机化学、有机化学、分析化学、生物化学基础上进行学习的。本课程对于非生物类专业学生进行了系统的生物学技术及最新研究进展的介绍，让学生了解生物学的基本思想及技术，同时将现代生物技术的应用与化学工程技术进行交叉讲授，重点说明了化学工程技术在生物工程领域可能的应用范围，使学生掌握现代生物技术的基本工艺流程及发展前沿。目前，化学工程与技术专业的学生普遍存在生物学基础知识薄弱的问题，如何在较短的学时内，将生物工程的关键基础问题讲解清楚，并且将生物工程技术和化学工程有机的结合起来，让学生充分感受到交叉学科带来的机遇和挑战，这无疑对授课教师提出了更高的要求，需要教师不断总结现有的教学模式，不断地改进教学过程和教学方法。

二、化工专业生物化学工程基础教学中存在的问题

鉴于该课程属于学科交叉，在教材选择、实验配套、讲解内容难易程度把握等方面，均需要不断地探讨和摸索。目前，该课程教学过程中存在的重点和难点问题主要有：如何在现有教材的基础上丰富教学内容，利用多媒体等手段，及时地更新课程内容并介绍最新的发展动态；如何把握教学过程中深度与广度的平衡；如何在现有基础上提高学生的学习热情，使他们能够主动深入地探讨生物工程与化学工程学科交叉所带来的机会与挑战；如何能够将课程讲解内容与生产实际结合起来，让同学们切实体会到化学工程在生物产品生产过程中的应用；如何鼓励学生在假期或平时寻找一切机会去生物制品生产企业进行实践，从中体会化学工程技术在生物产品生产中的具体应用。

1.教材很难在深度和广度间平衡

目前，本课程所选教材为化工出版社的《生物化学工程基础》（工科专业适用，李再资主编，2006年版本），该教材在国内高校化学工程专业有较为广泛的应用，具有简单明了、讲解清楚的特点，适合于生物工程专业以外的其他专业使用。但是该教材也存在诸多不足之处，如教材内容仍然没有摆脱理科教学的模式和框架，生物工程原理的讲解深度不足，同时，教材对于化学工程与生物工程如何结合方面的内容也讲解得太少。为了做好生物化工导论的教学工作，必需结合化学工程专业学生的特点和研究应用实例，选择相关学科的教材作为补充，以便在授课过程中增加相应的内容，进而提高学生的理解和吸收程度。

2.实验环节缺乏

现在的课堂教学仍然以教师讲授为主，学生处于被动接受的状态。由于生物化工导论是理论与实践紧密结合的课程，而教学实验环节缺乏，学生往往很难理解生化反应及其应用过程。所以，需要进一步改变传统的课堂教学模式，可以采用讲授与讨论相结合、课堂内外相结合、理论与实际相联系等多种教学形式，利用先进的多媒体技术和网络技术，丰富和活跃教学过程，激发学生的学习热情，提高整体教学质量。同时，也可以通过讲解学生身边的研究实例，调动学生的积极性，并且配备一些实验讲解及生产实习来提升学生的兴趣和理解程度。

三、生物化学工程基础课程教学的几点体会

笔者从2001年开始一直从事生物化学工程基础的教学工作，课程面向对象主要为化学工程与工艺专业、过程控制专业及分子工程专业的学生，每年选修人数在200人以上。在授课过程中，注重以产品为例，说明化学工程技术在生物产品开发过程中的重要性，从而加强了学生对于化学工程知识应用于生物工程领域的信心。另外，注重将理论内容与本校化工学院及兄弟院系的科研内容进行融会贯通地讲授，大大提高了同学们对于该课程的理解和热爱，也促进了学生对于生物工程与化学工程有机结合的全新认识。在教学实践中，结合介绍天津市著名生物工程企业大量需要化学工程的实例，力求让同学们明白，生物工程的下游产业化的实质就是化学工程的应用。教学实践也使笔者体会到，要完成好该课程的教学任务，需要授课教师熟悉生物化学、生物工程、化工原理等教学内容，更需要授课教师不断总结教学经验，以便逐步提高教学质量。

1.建设教学团队，认真调研学习

授课教师需要组织强有力的课程建设小组，对国内外工科类生物化工导论课程进行调研，包括其他院校的教改情况、已有的化工类的生物化工导论教材、学生本人对课程内容及授课方式的期望、相关专业对该课程的反馈信息等诸多方面。授课教师还需要吸收先进的教学思想、技术与内容，借鉴国内外其他院校教学情况，结合专业设置的特点和实际，总结教学经验与效果。针对面向21世纪的教学和培养要求，要认真总结化工类本科生生物化学工程基础课程的教学内容、教学计划及教学方式及教学中的注意事项，要通过对其他优秀或重点课程的学习观摩或邀请教学经验丰富的老教授亲临课堂指导等多种途径，进行教育素质训练，以提高教师的授课水平。

2.提供并选好主讲教材和高水平的辅助教材

针对现有的试用教材，及时引入前沿科学和技术的最新成果，筛选、引进配套的辅助教材（包括国外教材），编写与之相配的教学大纲。李再资老师主编的生物化学工程基础教材知识点全面，重点内容详尽。除此之外，我们还注重推荐国内知名的生物化学、生物工程、工业微生物学等相关教程以及国外英文原版教材作为课外辅助教材，建议学生每人手里都有一本英文原版教材。另外，在每次授课结束时，都提前告之下次课程内容的基本点和重点，要求学生提前做好预习或难点标注，注重发挥学生自身学习的主动性和积极性，使他们永葆学习的热情和动力。实践表明，学生通过使用英文教材独立预习课程，他们的专业英语水平也会得到快速提高，为今后使用英语完成相关工作任务打下良好的基础。

3.探索新的授课模式和教学手段

多媒体教学可以让学生通过图和动画直观地理解生物过程和反应机理，也可以直观地学习生物工程科学研究和生产的各个环节。为此，要完善多媒体系统，适时增加课堂教学信息量。同时，可以采用启发式、讨论式、研究式等教学方法，将课堂讲授与课外辅导相结合，培养学生的创新与自学能力。如果能够将课程讲解内容与生产实际结合，将课堂讲授内容与具体的实验相结合，加强与学生交流，深入探讨生物工程与化学工程学科交叉所带来的机会与挑战，必将会进一步激发学生学习的积极性，提高教学质量。

4.课堂讲授内容与前沿性专业知识紧密结合

在大学课堂里，让学生随时了解相关学科的前沿进展是一个重要的授课内容。因此，在每节课学习重点知识的过程中，需要用最新发表的相关研究进展信息丰富课堂内容，使学生了解学科前沿和发展方向。比如，在介绍酶的开发过程时，可介绍量子力学、分子动力学和计算机工具在研究酶的反应过程和机理中的应用，并且把研究中的困难展示给大家，激发学生探究和追寻科学发展的欲望，吸引他们投入到生命科学的研究和生物技术的开发中去。同时，也可以介绍酶的生产过程中所面临的问题和挑战，鼓励学生用化工知识尝试解决生产中的问题。

5.鼓励课堂教学和生产实践结合

生物化学工程基础偏向实际应用，课堂讲授内容需要与具体的生产实践相结合，因此，要让同学们切实体会到化学工程的知识在生物制品生产过程中的应用。另外，要积极联系生物工程方面的生产企业，组织同学们进行参观，结合课堂教学内容，让同学们充分体会到化学工程技术与生物工程技术学科交叉的意义和重要性，鼓励感兴趣的同学去相关的生物工程企业进行短期实习，了解生物工程产品的生产原理、生产流程和注意事项，体会化学工程技术在生物产品开发和生产过程中的重要地位。

6.培养学生良好的学习方法

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我们开展分子生物学教学改革遵循两条基本原则：一是适应普通高等教学需求的基本原则；二是适应本学科发展和人才培养需要的基本原则。在坚持两个基本原则基础之上,我们提出三条改革思路:一是针对生物工程类专业特点,突出分子生物学在现代工业微生物研究和改良中的应用趋势和途径,加强学生对专业的理解和本学科的认识;二是遵循高等院校教学特点,从教学方法和教学内容等方面进行改革和探索,建立一套能够培养理论素养与实验能力并重的工程化人才的分子生物学教学体系;三是加强理论知识与实际应用实例相结合的教学方式,在理论中强调应用,在应用中引出理论,使学生在有限的教学课时内消化理论知识的同时拓展视野并加强对本学科的理解。

2教学改革具体内容

2.1优化教学内容

我们在进行分子生物学课程的授学时,首先针对生物工程类专业特点选择合适的教材并制定教学大纲。经过比较和分析,我们选择赵亚华编著的《分子生物学教程》(第三版)(普通高等教育“十一五”国家级规划教材)作为基础教材,该教材主要阐述的是狭义分子生物学所涵盖的范畴,编写内容具有条理清晰,语言简练,信息量大,实例丰富等特点,并且全书系统地在重要的知识点后附有简要小结,便于学生在学习和复习过程中从繁杂的信息中快速的查找和理解重点内容,比较适合于普通高校生物工程类专业教学使用。分子生物学课时少而内容繁杂,在有限的课时之内不可能按教材内容全部讲授,学生也不可能全部能够接受。因此,在实际教学过程中,我们必须结合专业特点,对教科书内容进行取舍,并根据专业的培养目标进行补充,突出专业领域涉及的重点和难点。因此,选定教材之后,我们根据生物工程类专业特点对教学内容进行了优化:(1)弱化学科交叉重复部分,分子生物学是在多个学科的基础上发展起来的,也决定了分子生物学中有很多理论知识与其它学科具有交叉和重复,如生物化学、遗传学、酶学和微生物学等,我们在分子生物学的实际教学过程中对已经学习过的交叉部分的知识点采用复习的方式快速进行;(2)强化对与专业相关的理论知识讲解,例如DNA的重组、真核生物与原核生物基因的转录和表达调控等内容;(3)引导介绍与本专业相关性不强的知识点,学生如有兴趣可以利用课外时间进行学习,以满足求知欲望较为强烈的学生的学习要求,如噬菌体基因的表达调控、病毒的分子生物学等;(4)结合专业方向补充教学内容,加大应用实例讲解,促进学生对理论知识的理解,例如讲解特异位点重组内容时,可以结合目前研究领域应用较多的Xer/dif重组系统进行讲解,让学生理解了特异位点重组概念和过程的同时,又学习了该重组理论最新研究进展及其在微生物代谢途径工程中的应用,从而实现教学内容的理论性、专业性、实用性、学术性和前沿性并举。

2.2改革教学方法

对大学生而言,分子生物学是一门及其抽象的学科,其中涉及的理论体系和生物过程复杂而又晦涩难懂,极其难以掌握,采用传统的填鸭式教学,学生的学习兴趣不高,学习效率有限,因此创新教学方法,改变授课方式,使抽象化的概念能够直观地呈现在学生面前,对提高学生的学习兴趣并提升学习效率尤为重要。我们在实际教学中,对教学方法做了以下改革:(1)采用多媒体教学,结合大量精美图片、动画和视频,将抽象的、理论的生物过程或概念中涵盖的大量信息有效、生动、形象化地展现给学生,例如,蛋白质合成过程中涉及的起始、延生和终止三个过程以及延生过程中涉及的进位、转肽和转位三个反应实际上是一个连续的动态过程,中间涉及的概念和因子很多,通过板书无法有效地进行形象化演示和解释,而在多媒体教学方式下,借助大量图片和动画实现静态和动态相结合的方式讲授该生物过程,可使学生有效地理解并掌握该部分内容;(2)大力利用网络资源,搜寻与讲授内容相关的精美图片和科教视频,补充教材内容的不足,从不同视角、不同阶段对重点内容进行阐释,帮助学生对难点的理解和掌握,例如,RNA干扰技术是一个比较抽象的概念和过程,课堂调查中发现学生很难理解双链RNA的产生、水解蛋白的作用过程等概念,在我们的实际教学过程中选用一段网络公开视频通过三维动画模拟,使学生轻松地“看到了”生物体内RNA干扰过程,极大地帮助了学生对相关过程的认识和理解;(3)利用生物学分析软件演示促进学生理解,在现代分子生物学研究领域,无论是简单基因的比对分析还是复杂的蛋白质定向进化模拟都离不开专业的生物学分析软件,在教学方面利用生物学分析软件也可以达到事半功倍的效果,例如,在讲授蛋白质的编码基因序列和开放阅读框两个概念的时候,学生短时间之内无法深刻理解,如果使用生物学分析软件对一条基因进行分析演示,学生可以一目了然地“看到”CDS与ORF之间的联系与区别;(4)结合实例对重点理论进行剖析,例如基因表达调控部分内容,在目前的科学研究领域和实际工业化应用领域研究都极为广泛,但在实际教学时,由于知识点多,过程复杂,学生在学习过程中往往感觉到枯燥而不知所以然,此时即可在教学过程中结合某个具体的相关研究项目(例如硕士研究论文、博士研究论文或科研基金研究项目)的目的、意义和方法等进行讲解,达到理论学习与实际应用相结合,在实例中引出理论概念和过程。通过大量实例的讲解,不仅促进了学生对理论知识的理解和掌握,同时加深了学生对本学科的认识,拓展了学生的视野,培养了学生在实际应用中解决问题的思维能力。

2.3强化实验教学

分子生物学是在实验论证的基础之上建立并发展起来的对实验技能要求很强的一门实验性学科,因此，分子生物学的教学也必须有实验教学作为支撑,只有在理论教学和实验教学相结合的模式下才能使学生学以致用,达到真正理解并掌握分子生物学的教学目的。对工科的生物工程类专业,实验教学具有举足轻重、不可替代的作用,是培养学生动手能力和创新能力的基础。在我们的实验教学改革中,将每个班分为10组,每组3～4人,每个学生可以且必须单独完成实验操作,掌握本专业应用最为广泛的基因工程操作技术中常用的经典方法。实验教学时间与课堂教学时间比例设置为1∶2,保障有1/3的教学时间用于实验教学。实验内容主要围绕基因工程操作技术经典的四个步骤进行,即目的基因的获取、重组载体的构建(克隆载体)、受体细胞(大肠杆菌)转化、结果验证,在此过程中连续进行染色体提取、连接、大肠杆菌感受态细胞制备、转化、质粒提取、限制性酶切以及琼脂糖凝胶电泳检测等基本操作,使学生掌握DNA体外重组过程中使用的基本操作方法和技术原理。在上述实验过程中,多数实验步骤中都是微升级反应体系,对学生的动手能力和分析能力要求极高,因此,通过分子生物学实验教学可以培养并强化学生的“精细化”实验操作能力,为培养动手能力强,专业素质过硬,分析能力严谨的合格大学毕业生做出贡献。

3结语

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摘要：“普通生物学”为生物工程专业开设的专业基础课，其教学目标是夯实生物学基础。该门课程使用双语教学授课方式，可以使学生在专业英语词汇积累、英文文献阅读、英语听说能力上均有不同程度的提高；并在课程教学过程中把传统的板书授课方式与多媒体教学有机结合，提高了单一教学模式的教学效果；同时提倡“双主体教学”，增加了学生参与课堂的环节，通过英文个人知识展示和小组讨论等方式，在提高教学效果的同时，也让学生在英文自我表达能力、组织能力、团队合作等方面得到一定的锻炼。

关键词：双语教学；生物工程专业；普通生物学；课程体系

中图分类号：G640 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）50-0193-02

一、高校生物工程专业实施双语教学的重要性及实际意义

双语教学（bilingual teaching）是指使用两种语言讲授非外语语言类课程和专业外语课程的一种教学方式。双语教学在北美、亚洲、欧洲和大洋州的许多国家应用广泛。我国教育部2002年在《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》中也将双语教育作为重要项目内容列入“普通高等学校本科教学工作水平评估指标体系”。因此，培养双语人才一度列入中国教育发展的重要目标之一，目前已成为教育改革的热点。

生物工程已成为21世纪的龙头产业，生物科技已成为衡量一个国家科技水平和核心竞争力的重要依据。而欧美国家一直以来在属于高新技术的生物工程领域内具有领先优势，科技优势决定了英语的语言优势，因此这个学科在世界一流的高校里普遍采用英语教学，同时也主要用英语、专著和进行学术交流。为了使东北大学生物工程专业的学生跟上学科发展的最新进展，培养其创新能力、国际交流与竞争能力，需要实施双语教学。

二、“普通生物学”双语课程体系建设内容

1.坚持双语授课，提高学生英语水平。在教学过程中通过英语讲授、汉语说明、英语专业词汇讲解以及英语提问等环节为学生提供英语学习和实践的环境，使学生学会用英语思维，养成良好的英语学习习惯，掌握如何运用英语进行交流。并使学生在原来大学英语的基础上不断提高英语水平，掌握使用英语这一语言工具获取专业知识的技能，包括能够流利地阅读和理解生物工程相关学科的英语文献等。让学生更容易地获取国外前沿知识，提升学生国际竞争力。

2.探索“双主体”授课方式，增加学生参与教学环节。为了锻炼学生的自我表达能力和组织能力，培养学生的团队合作精神，使课堂真正变成教师和学生共同的课堂，在课上安排“个人知识展示”环节。学生搜集与课程相关的专业知识，制作讲解提纲和教案，为其他学生讲解相应的课程内容，分析自己的观点。或安排“小组讨论”，把学生按照课程内容分成若干组，每组选派组长一名，以组为单位对课程内容进行讨论和交流。在交流之后每组要向全体同学介绍本组的讨论结果，供全班同学共同交流和分享。

3.编写适合东北大学生物工程专业课程体系的双语教材。教材的编写立足于我校的生物工程专业，编写既有东北大学办学特色，又能真正适合生物工程专业及相关专业学生学习“普通生物学”双语教学教材，从而改善传统的同类教材中内容深浅不一、系统性不强等不足，同时填补国内“普通生物学”双语教材的空白。

4.完成课程网络平台建设，方便学生课程学习。在“东北大学质量工程双语教学示范课”建设项目实施的过程中，完成了“普通生物学（双语）”课程的资源平台建设。学生可以通过课程注册后，在网上下载课程相关教案、作业、习题以及其他与课程相关的资料和网络链接等。极大地方便了学生的课程学习，提高了学生的学习效率。

三、东北大学生物工程专业“普通生物学”双语课程体系建设主要创新点

1.掌握双语运用的合适度，形成“渐进式”英语教学模式。由于双语课程采用原版英文教材、运用两种教学语言授课，对“教”与“学”都带来了一定的难度。课堂上既不能为了用外语上课而忽视专业内容的传授效果，也不能为了专业学习而把外语当作负担。不然，就失去了双语教学的意义。双语运用的合适度，成为双语课堂教学的焦点。我们从教学语言媒介的运用切入，采取“小步引进、稳步推进、逐步渗透英语”的策略，形成了“渐进式”英语教学模式。

2.适应专业办学实际，有效开发双语教材资源。教材是保证教学质量的基本资源条件。选用优秀的外文原版教材是快速接近世界学术前沿的有效途径。我们根据学生的实际情况和专业的办学特点，在原有文本基础上适当增删一些内容，删除原版教材中不适用的部分；增加符合教学大纲的内容，同时节选其他原版书中的章节，补充最新研究成果。还对某些章节进行合并归类，使之更加符合中国学生的认知特点和知识结构需求。为了保证学生有效地掌握专业知识，还编写了与英文教材内容相对应的中文教材，以期达到“专业知识和外语双赢”的教学目的。

3.注重学生的主体地位，探索并实施“双主体”教学模式。基于传统的课堂教学中教师和学生的关系，“双主体”教学是对师生关系的一种全新的界定。它对教育的价值取向、教育的目的、教育的形式、教学过程的结构和模式、新型人际关系的建立等等都将产生良好的促进效果。为了锻炼学生的自我表达能力和组织能力，培养学生的团队合作精神，使课堂真正变成教师和学生共同的课堂，本课程建设过程中，在课上安排“个人知识展示”环节。学生搜集与课程相关的专业知识，制作讲解提纲和教案，为其他学生讲解相应的课程内容，分析自己的观点。或安排“小组讨论”，把学生按照课程内容分成若干组，每组选派组长一名，以组为单位对课程内容进行讨论和交流。在交流之后每组要向全体同学介绍本组的讨论结果，供全班同学共同交流和分享。

4.根据专业办学特点，完善课程体系。立足于我校的生物工程专业，编写既有东北大学办学特色，又能真正适合生物工程专业及相关专业学生学习“普通生物学”双语教学教材，从而改善传统的同类教材中内容深浅不一、系统性不强等不足，同时填补国内“普通生物学”双语教材的空白。完成了“普通生物学（双语）”课程的资源平台建设。学生可以通过课程注册后，在网上下载课程相关教案、作业、习题以及其他与课程相关的资料和网络链接等。极大地方便了学生的课程学习，提高了学生的学习效率，也使课程体系日趋完善。

5.传统授课方式与多媒体授课相结合，提高教学效果。本课程除了采用传统的板书授课方式之外，在需要图片演示和添加动画效果的知识点采用多媒体演示图片和影音资料等方法，很受学生欢迎，两种教学方式的有机结合在很大程度上提高了采用其中任何一种单一教学方式的教学效果。

参考文献：

[1]周瓦.美国双语教育发展历程探析[J].教育研究与实践，2005，（2）：53-55.

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关键词：生物工程；微生物药物学实验；教学改革

中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）12-126-02

Teaching Reform of Microbial Pharmaceuticals Experiment in Bioengineering Major

Yu Liquan et al.

（College of Life Science and Technology，Heilongjiang Bayi Agricultural University，Daqing 163319，China）

Abstract：Microbial pharmaceuticals experiment is an important professional basic experiment course in bioengineering major，cultivating professional skills and innovative ability is the core of the experimental teaching.The improved teaching quality of microbial pharmaceuticals experiment was achieved through the reform of experiment content and examination system.The beneficial exploration was done on the way of construction of innovative experimental teaching mode.

Key words：Bioengineering；Microbial pharmaceuticals experiment；Teaching reform

微生物药物学是研究微生物（包括重组微生物）在其生命活动过程中产生的在低微浓度下具有生理活性的次级代谢产物及其衍生物的一门学科[1]，是生物工程专业一门重要的专业必修课。微生物药物学实验作为课程教学的重要组成部分，如何通过实验环节来深化学生对理论知识的理解、提高工程专业必备的基本技能和激发创新实践热情，是实验教学过程中需要解决的重要问题。因此，遵循“以学生为本，坚持把知识传授、能力培养和素质提高贯穿于实验教学”的教学改革理念[2]，对微生物药物学实验教学模式进行改革，以期为社会培养出基础扎实、技能熟练、具有较强创新能力和社会适应能力的生物工程专业人才奠定良好基础。

1 微生物药物学实验教学存在的问题

根据专业培养目标，在实验教学过程中实验开设应具有专业特色并贴近生产实际，真正达到培养学生实践能力的目的。但长期以来，很多高校的本科实验教学都没有达到专业培养目标的要求[3]，我校开设的生物工程专业也存在这样的问题。在微生物药物学实验教学过程中，验证性实验较多，培养学生动手能力、工科性质的实验远远不足[4]。同时，教学手段单一落后，依然沿用传统的理科教学方法[5]，学生在规定的时间内拿着实验讲义进入实验室做实验，实验分散不成系统。再者，学生不愿动手做实验，存在消极应付走过场、抄袭讲义的现象。为扭转这一状况，笔者根据现实教学资源，凭借教学课题组丰富的教学科研经验，对微生物药物学实验本科教学进行了探索实践。

2 改革措施与实践

2.1 设计基础综合性实验 微生物药物学理论教学内容囊括微生物药物的生产原理、技术工艺等完整的产业链流程。因此，应采取难易适中的原则，结合微生物药物学理论教学内容来设计基础综合性实验选题，进行学生的基本实验技能训练，实验项目内容如图1所示。在实验项目设计中，根据实验室的设备和师资条件，按照微生物药物的生产流程上游和中游进行了选题设计，凸显出内容的应用性和系统性。实验过程中同时开放2个实验室，一个为微生物药物筛选鉴定，另一个为微生物药物发酵，实验室开放周期为3周。实验过程中采取5人制小组轮流实验模式，每天都有在教师指导下的小组进行实验项目。

2.2 结合科研项目，设计创新应用型实验 基础设计性实验项目完成后，根据学生掌握的技术情况和自身兴趣，微生物药物学实验教学课题组向学院提交创新应用型实验项目设计申请。这部分项目内容对小部分实验学生对象开放，前提是学生通过前期实验技能的优秀考核。这部分实验项目内容，主要是结合实验教学课题组指导教师的大学生创新创业训练计划项目来进行设计，实验项目设计实例如图2。实验项目设计中，按照教师课题的内容细分为若干个实验项目，以5人组为单位，选择其中的一个项目进行。督促学生详细调研文献资料，明确实验原理和所涉及的知识点，写出实验内容、详细的技术方案和使用的设备，实验教学课题组审查学生上交的材料并和学生探讨修改实验方案。实验全部完成后，组织学术报告会汇报实验结果和心得，优秀成果以墙报形式在学院展示。

2.3 创新考核体系，激发学生学习兴趣 实施基础综合性实验和创新应用型实验教学，其目的是培养学生将课堂的理论知识转化为分析问题、解决问题的能力，提高实践技能。因此，我们打破了传统的实验考核指标，凸显现代实验教学气息，来唤醒学生对现代微生物制药领域的浓厚兴趣。考核体系分为2大块，一大块为小组整体考核。首先，在操作实验前对小组进行文献资料查阅和实验问题提出环节进行考评，优秀评定倾向于那些能提出符合实际操作性问题，摆出大量相关文献资料并能清晰讲解的小组。其次，在实验操作期间进行考评，对那些动手能力多、操作规范并协同顺利圆满完成实验任务的小组予以优秀评定。再次，由于实验结果存在不确定性，优秀评定倾向于能科学合理解释实验结果的小组。这一块考核成绩占实验总成绩的60%。另一大块为对学生个人的考核，包括出勤、实验后的清洁整理和仪器操作规范等，这一块考核成绩占实验总成绩的40%。

3 结语

通过教学改革，极大地激发了学生的实验热情，获得了满意的教学效果。实验课程改革是一项繁重的系统工程，涉及到方方面面，为了最大发挥微生物药物学实验的教学功能，扩大生物工程专业学生的受益面，不仅需要广大教师和相关实验技术人员的通力协作，更需要管理层的持续大力支持，在仪器配备、教学团队整合、政策和资金扶持等方面加大支持力度，这样才能持续注入改革的动力，保证实验课程产出最大的教学效益。

参考文献

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