生物工程专业论文范文

时间:2023-04-07 09:50:30

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生物工程专业论文

篇1

除了授课过程中“与时倶进”地讲授最新的研究进展和科技前沿知识外,我们在教学实践中根据本课程的教学内容和教学特点,设置或鼓励学生自己寻找与教学目标和教学要求相适应的、注重理论研究和解释实际的课程论文题目,引导学生尝试探索某个知识点的历史起因、研究现状和前景展望,激发其学习兴趣和求知欲望,取得了较好的教学效果。

一、设置课程论文及答辩的重要性

通过调查,选择生物工程基础课程的学生来自各个专业,知识面背景不同,有不少学生从未接触过相关领域的课程,许多是怀着好奇心理来上这门课的,还有的学生只是单纯地来混混学分,被动来听课的。在这种情况下,教师必须要抓住学生的学习兴趣和求知欲望,否则课堂气氛不好,学习风气不理想,会导致教学效果不佳。因此,必需摒弃传统的教师讲、学生听的缺乏互动的教学模式,因为这种模式无助于学生独立思考和动手的素质及其能力的形成。

设置课程论文及答辩进行教学或者考核,能够成为培养学生独立思考判断能力跨出的第一步,也是重要的一步。重要的是培养学生思考和判断的能力,所以考核学生的成绩主要看学生是否能独立查阅文献、认真思考,并且言之成理地写出来,结论即使稍有偏颇也是允许的。同时,学生只有具备独立的思考判断能力和获取知识的能力,才能在终身教育过程中面对日新月异的世界,不断实现知识的更新,实现从学会知识到学会学习的飞跃。

二、课程论文及答辩的实施方式

(一)课程论文选题

选题是开展研究的第一步,直接决定着课程论文的质量和结果。因此,我们在教学过程中,注意理论联系实际,有意识地介绍本课程相关研究领域的热点问题和前沿研究动态,启发学生对问题的思考,培养研究性学习方法。学生根据自己的思考和兴趣,将自己的选题范围报上来,经过筛选和课堂讨论,确定最终的课程论文选题和目标。通过这种方式,学生会感到自己受到了重视,并且会将课堂所学理论知识和自己的生活实践与思考心得结合起来,满怀信心和热情地投入到选题后的研究中去。

(二)查阅文献

教师要让学生明白“不查文献不做学问”的重要性,要求学生广泛地阅读相关书目查找各种资料,并进行仔细地分析、辨别,使知识和能力趋向统一。要把某个问题讲清楚,学生必须综合运用该课程或其他课程所学过的基本理论和基础知识。学生须熟练掌握利用图书馆、网络资源查阅国内外某个研究问题的过去、现在和将来的本领,贴”。只有充分地了解了前人的工作,才能胸有成竹地撰写自己的课程论文。

(三)课程论文撰写

因为许多大学生没有撰写课程论文的经验。我们在教学过程中会拿出几篇撰写规范的论文给学生讲评,告之如何将所见所想用科技论文语言来表述,如何安排符合逻辑思维的论文结构和层次,甚至逐词逐句地帮学生确定题目、摘要、关键词、段落层次和结论的书写,从而培养学生严谨的研究表达思维,锻炼初步的论文撰写能力。另外,教师也会将那些不规范的论文展示给学生看,结合历史上因为论文不规范而科研失败的实例,让学生懂得细节的重要性,写出比较规范的课程论文来。

(四)论文评价和交流

学生要想写好自己的论文,必须经过课堂的讨论和交流,对比差距,查找缺漏,更好地完善自己的课程论文。任课教师一定要注意导向,这对保护学生的学习热情和端正态度很重要,因此就不应该轻易地否定某一个同学的研究工作。如果他确有缺点和不足,教师要提出改进的措施和方式,让学生意识到错误的所在,对进一步的修改进有清晰的认识。同时,教师还应积极引导学生自己评自己,通过传阅其他同学的论文,客观评价自己,交流心得,做到知己知彼,不断提高自己。

(五)课程论文答辩

论文答辩是课程论文的重要一环。良好的语言表达能力和沟通能力会让学生将自己的课程论文成绩展现给大家看。这要求学生精心准备材料、课件和图片,努力在限定时间内将自己复杂枯燥的研究用简单热情的语言表达出来,富有感染力地激发听众兴趣。答辩过程中,更考查学生对知识的掌握能力和认知深度,鼓励其他学生都来当答辩委员会成员,只要与课程论文有关的问题都可以提出来,以此活跃课堂气氛,深化理论学习。教师的点评很重要,应从论文的选题质量、论文的理论性与科学性、论文的写作水平、论文答辩表现4个方面进行评价,做到公正和公平,又不失趣味性。

三、设置课程论文及答辩的教学效果

(一)调动了学生学习积极性

这一点最值得一提。学生充分发挥了自己的学习热情后,在选题过程中,许多学生就会将目光投向当前研究比较热点的胚胎干细胞、转基因食品、克隆技术、发酵产业等。特别是2007年11月最新的诺贝尔生理或医学奖揭晓后,学生对获奖领域的“胚胎干细胞和哺乳动物DNA重组”内容产生了浓厚兴趣,我们在教学过程中,抓住这一点,对细胞工程和胚胎干细胞工程理论进行了详细地讲述,引导学生主动查阅和搜集相关文献资料,了解这一生物工程的前沿进展。在确定选题时,就有学生将重点放在了胚胎干细胞的伦理道德方面,建议开发其他组织代替胚胎开展干细胞研究。而在2007年11月20日日本和美国有两个研究小组成功地将人皮肤诱导为类干细胞后,有学生喜出望外地打电话告诉我,仿佛这一研究成果是他做出来一样,由此可见学生的积极性有多高。

(二)启发了学生和教师今后的研究

教学相长,这一点在通过课程论文及答辩的教学尝试中得到了体现。很多时候,任课教师由于长年的教学或科研,思路比较受局限。在做课程论文及答辩的进程中,教师因和学生一起探索了某个科研进展,从而激发了许多新的研究思路,为课程教学注入了新鲜的活力。比如,从细胞融合技术上,有学生结合自己玩网络游戏的经历,提出了“人兽杂交”的选题,并通过深入调研,总结了人兽杂交的历史背景、研究意义和进展,既很吸引眼球,也对这一领域的发展趋势和监管方面提出了许多独到的见解,值得教师和其他学生深入思考和研究。

(三)提高学生的综合素质

撰写课程论文是提高学生综合素质的有效途径。课题选择过程中,学生广泛阅读,能増强其发现和提出问题的能力;搜集信息、资料利用的过程,能提高其掌握文献检索的能力、计算机应用能力、社会交往的能力;解释资料的过程能锻炼学生的理论联系实际、综合分析、抽象概括的能力;撰写论文和论文交流答辩的过程能提高学生的写作能力、语言表达能力、归纳总结能力。学生参加了答辩后,认为自己敢于在大家面前表达自己的观点了,这对于其将来提高演讲能力、普及科学知识、参加毕业答辩都有良好的助益。

篇2

关键词:生物科学;生物技术;生物工程;专业规范;比较分析

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)05-0112-02

一、引言

我国高校生物学领域有生物科学、生物技术、生物工程三个密切相关的本科专业,并制定了相应的专业规范。如何体现各自的科学、技术及工程内涵与特色既是教育工作者的责任,也是人才市场和报考学生和家长极为关心的现实问题。本文通过比较分析这三个专业的本科专业培养规范,上提出一些参考意见,以期为专业的进一步规范、教学计划的修订,为社会及学生和家长的专业选择提供参考。

二、专业类型

生物科学专业为传统典型的理科专业,培养科学型和教学型人才,授理学学位;生物技术专业以理为主、以工为辅、理工复合,培养应用研究型或技术型人才,授理学、农学或林学学位;生物工程专业以工为主、以理为辅、工理复合,培养应用型工程技术人才,授工学学位。其专业类型的描述和划分比较清晰明了,比较规范和恰如其分。

三、培养目标

从专业规范中培养目标的描述(见表1)来看,生物科学与生物技术两个专业的培养目标差异很小,仅有从事生物科学与从事生物技术之差,但从目前的就业市场来看从事生物科学与从事生物技术差异很小,难以界定。而从专业类型可知,生物技术专业可授理学、农学或林学学位,这些特色理应在培养目标中有所体现。

四、公共基础课

在三个专业的本科培养规范中,生物科学与生物技术两个专业的公共基础课(人文社科和自科)完全一致(见表1),而生物工程的公共基础课形式上有一定差别,可本质上看不出有多少差别,也缺乏需有差别的理由。从厚基础、宽口径的培养要求来看,三个专业的公共基础课要求可统一,学分要求也应统一,要求工科学生在这一环节增加近一倍的学分极不公平。线性代数等可在公共基础选修要求中解决。

五、专业基础课

专业基础课的设置体现了从科学、技术到工程的循序渐进过程(见表1)。然而从科学到技术的差异很小,仅增加了工程基础课4学分(约11%),应为技术基础课,且应明确例举。从技术到工程的专业基础课要求有了明确的变化,按课程类别从科学到工程变化率近50%。学分的控制宜统一,且应规定生物技术专业的专业基础课最低学分要求中技术基础课学分应达20%以上,生物工程专业的专业基础课最低学分要求中工程基础课学分应达40%以上。且可给出典型的工程类专业基础课名录,如机械零件、电子电工基础等课程。另外生物工程专业基础课将《机械设计基础》列为可有可无的选修会造成该专业工程基础的严重缺陷,且应在生物工程专业的专业选修课中保留生物技术专业的细胞工程、酶工程等选修课(见表1)。

六、专业课

专业课的设置也体现了从科学、技术到工程的循序渐进过程(见表1),从科学到技术的专业课调整率达30%,而从技术到工程的专业课虽然有较大变化,但所列举的课程多为非典型的工科专业课(如基因工程、细胞工程、蛋白质工程),回避了典型的工科专业课如氨基酸工艺学、抗生素工艺学、有机酸工艺学、酿造酒工艺学等。学分的增加也不尽合理,三个相近专业,不论理科还是工科,学分基本要求应尽可能一致。向上浮动及在各选修课程间适当调整则是各校应有一定的自。另外生物工程是典型的工艺类专业,专业必修课缺工艺类专业应有的分析检测课也会给工艺过程及产品研发和生产中的质检质监和质控及产品安全留下隐患,故建议3+X模式中3应包含专业分析、X应例举氨基酸工艺学、抗生素工艺学、有机酸工艺学、酿造酒工艺学等。

七、实习及毕业实践环节

生物科学和生物技术的实习及毕业实践环节完全一致(见表1),未能体现从科学到技术的差异特点以及生物技术可授农学或林学学位的特色。毕业设计是工科工艺类专业最为特色的实践环节,但在许多学校以“毕业设计(论文)”的形式出现,实际实施则只做毕业论文,没有毕业设计,使毕业设计名存实亡,致使许多学校生物工程专业的毕业生根本就不知道何谓毕业设计,许多学生甚至把毕业论文当作毕业设计。建议明确生物工程专业的“毕业设计”为必修环节,可以设计论文二者兼顾,至于是“大设计小论文”还是“大论文小设计”可依各校情况而定,唯有如此,生物工程专业才能名符其实。

八、师资要求

师资的最低要求在规范中描述不尽一致,应加以统一。且应规定专业课的师资要求,因为能承担专业课的老师一般能胜任专业基础课,而能承担专业基础课的老师则不一定能胜任专业课。这在工科尤其如此。故除规定学历职称要求外,应规定专业要求,即“本科为相应或相关专业”的师资应大于专业师资总数的50%。

九、其他

近年由于社会办学、企业办学、校企合作、产学研合作、网络教学、数字图书资料等多元化和多样化的办学形式和方式的发展,统一实践等硬件条件形式较为困难,而且也不符合时代要求。建议教室(专用或生均面积)、专业课实验室(面积及专用设备)、图书资料数据库量设定为刚性要求,研究所(室)或技术中心、实习基地规模和数量等宜设定为柔性、选择性或特色要求。

参考文献:

[1]教育部高等学校生物科学与工程教学指导委员会.生物科学专业规范[J].高校生物学教学研究(电子版),2011,1(2):3-9.

[2]教育部高等学校生物科学与工程教学指导委员会.生物技术专业规范[J].高校生物学教学研究(电子版),2012,2(1):3-10.

[3]教育部高等学校生物科学与工程教学指导委员会.生物工程专业规范[J].高校生物学教学研究(电子版),2012,2(2):3-10.

篇3

关键词 生物工程 产学研联合 人才培养

中图分类号:G648 文献标识码:A

一、前言

根据教育部的课程设置要求,生物工程专业的课程设置应包括生命科学、化学化工和工程科学三个方面 。依托发酵工程国家重点学科,天津科技大学具有特色鲜明的学科和产学研合作优势。社会需要生物工程专业输送大量从事生产管理和新技术研究、新产品开发的工程技术人才。目前虽然生物工程专业教学计划中的实践教学环节的设置比较完全,但由于教学、科研等方面的互动不够,削弱了其执行力,造成部分学生基本动手能力、独立解决问题能力、主动学习能力较差。

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010~2020年)》提出要创立高校与科研院所、行业企业联合培养人才的新机制,培养大批创新型优秀拔尖人才。教育部也启动实施了“卓越工程师教育培养计划” 。建立企业、高校、科研院所三位一体的“产学研”战略联盟和协作机制,探索产学研联合人才培养新模式,培养大批未来的卓越工程师,无论对高校还是行业企业都具有十分重要的意义。结合滨海新区乃至全国的发展需要,通过生物工程国家特色专业的建设,进一步提高生物工程专业建设水平,加快形成专业建设与改革“亮点”和特色,进一步提高毕业生的社会适应性和竞争力具有重要及深远的意义。

二、产学研合作人才培养模式的研究

1、调整课程体系,拓宽专业口径。通过加强学生的专业基础、工程学基础和基本技能训练,培养基础扎实,专业上可在生物技术与工程、生物制药工程专业领域一展身手的创新型人才。将原专业以微生物体系为主,拓宽至包括酶、动物细胞和植物细胞在内的整个生物体系,并适当增加了上游技术(如基因工程等)和下游加工过程(如分离工程等)的内容。建立并完善了由化工原理课程设计、生物工程设备、生物工厂设计、生物工程课程设计等专业课程设计组成的工程学训练体系,强化学生的工程学设计能力。

2、强化工程训练,加强实践环节。一方面,在进行毕业论文前,增加生物工程课程设计,工艺设计和设计图的绘制等。另一方面,加强生物工程工艺实验以及实习基地建设,适当扩大单元操作试验规模,使学生获得工厂生产过程的基本训练。强化毕业环节训练,毕业设计与论文课题选择应考虑科学性、创造性,需综合利用所学的理论与专业知识,且必须做到一人一题,要求学生在老师指导下独立完成毕业论文或设计。

3、深入学科前沿。在高年级设学科前沿讲座,介绍国内外最新科技动态,了解生物工程学的理论前沿,有关生物产品的新工艺、新技术和新设备的发展动态;开设生物工业专题讲座课,讲授当前生物工业中各种主要产品的生产工艺、最新技术和发展前景。

4、积极发挥科学研究对教学的促进作用。首先,通过与企业的产学研合作,建立相对稳定的实习基地,解决学生实习困难的问题。其次,搭建良好的科研教学平台,使科研工作成为提升专业特色建设的有效手段。在进行毕业设计(论文)阶段,鼓励学生积极参与教师的科研工作,参与科研项目的开发、中试实验以及产品放大生产过程,增强学生科研能力和工程意识,为就业后从事科研开发奠定坚实基础。再次,通过实验室开放基金项目,培养学生的工程意识和设计、动手能力。

5、通过职业技能培训,提高学生的就业率。学生参加职业技能培训和鉴定,提高毕业生的动手能力和解决实际问题的能力,就业后更适应工厂相关产品的生产过程,更快的进入工作状态。

6、针对年轻教师多数缺乏在相关企业工作、进修、锻炼的经历和工程实践经验的情况,采取“走出去,请进来”的方法,一方面,选派青年教师到相关企业、研究所进修、培训,另一方面,聘请企业中具有丰富实践经验和理论基础的工程技术人员担任部分课程及实践教学环节的教学任务。

三、总结

通过强化实践教学、加强实践教学平台建设、加强师资队伍建设等环节提高人才培养质量,突出生物工程专业特色,利用天津科技大学地处天津滨海新区核心区,为充分发挥滨海新区的区域优势,抢抓机遇,重在培养在生物工程专业方面从事生产技术管理、品质控制、产品开发、科学研究、工程设计等方面工作的高级工程技术人才。实施科研、学科和专业一体化建设。以产学研合作优势,立足科技发展最前沿,促进学科的进一步发展壮大;结合学科发展,不断发展生物工程专业人才培养新优势,培育新特色。实现人才培养、科学研究、学科建设和行业发展的有效对接、良性互动,带动人才培养质量的不断提升。

天津市普通高等学校本科教学质量与教学改革研究计划重点项目子课题(编号:B05-0817):基于协同创新模式的学生核心能力培养的改革与实践。

(作者:张艺,天津科技大学生物工程学院,助理研究员;路福平,郭艳,王岳,王巨克,天津科技大学)

注释:

篇4

关键词:食品科学与工程专业;本科生毕业论文;指导

中图分类号:G642.477 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)15-0213-02

食品科学与工程专业的主要培养目标是使学生掌握各种食品加工技术的基本原理和加工工艺,培养学生动手和从事科研的工作能力,强化学生独立分析和解决问题、综合设计及创新等方面的能力[1]。食品科学与工程专业毕业论文一般是通过实验获得实验数据、完成数据分析、撰写论文和最终通过论文答辩[1]。通过毕业论文的完成,使学生能够综合运用所学知识,独立地分析和解决问题,为其顺利进入社会奠定基础。目前由于大学严重扩招和就业形势严峻,本科毕业论文整体水平呈现逐年下滑的趋势[2]。因此,提高本科毕业论文水平对提升大学生综合素质具有重要意义。上海理工大学在对食品科学与工程专业本科毕业论文教学过程中,以“上海食品微生物工程研究中心”为载体,对毕业论文指导工作进行探索和实践。本文以指导上海理工大学食品科学与工程专业毕业论文工作为例,现将有关的指导经验与体会进行介绍,以期为本专业本科毕业论文的指导工作提供有益的参考。

一、论文选题

本科毕业论文学院安排在第八学期进行,但经常与学生就业、考研和公务员面试等相冲突[3],导致很多学生不能保证足够的时间和精力来完成毕业论文,最终影响毕业论文质量,尤其是实验性和探索性强的课题影响严重。为了避免影响学生就业,食品科学与工程专业的指导教师会将毕业论文启动工作提前至第六学期末,使学生有充足的时间来完成毕业论文工作。毕业论文质量好坏关键在选题[4],虽然许多学者提倡本科毕业论文选题要新颖和创新[5],来培养学生的创新意识和创新能力,但笔者认为毕业论文选题应难度适宜,兼顾新颖创新即可。毕业论文主要是考察学生所具备的专业素质,所以毕业课题涉及的知识范围和理论深度要符合学生所学理论知识和专业技能,且能够进一步深化学生所学的知识,使其能够受到科研能力的基本训练,通过努力最终能在规定时间内完成课题研究[5]。

兴趣是最好的老师,只有学生感兴趣才能保证学生全身心的投入,才能消除学生心中“毕业论文随便做做就能通过”的消极思想,确保毕业论文最终顺利完成。因此,笔者根据学生的科研兴趣和自身承担的科研项目,结合上海食品微生物工程研究中心的研究方向及实验条件来确定论文题目。例如,干酪乳杆菌是一种具有调节人体肠道菌群、促进消化吸收和增强人体免疫力等多种益生功能的乳酸菌[6],广泛应用在酸奶等食品生产中[7]。学生对干酪乳杆菌研究感兴趣,通过对其基因组分析发现,基因组中并不存在胆盐水解酶基因,造成其对胆盐的耐受性不强。因此,学生和笔者讨论后,选题确定为“在干酪乳杆菌中异源表达植物乳杆菌来源的胆盐水解酶”,从而提高了干酪乳杆菌的胆盐耐受性。

二、实验研究

选题是毕业论文的基础,实验研究是毕业论文的核心[8,9]。利用实验研究,要充分培养学生的动手能力和科研思维能力,使学生能够具备分析和解决问题的能力。笔者认为,在实验准备期,应对学生实验操作和仪器使用进行系统培训,使学生较为熟练地掌握论文所需的各项实验和仪器操作技能,尽可能避免不必要的实验失败和仪器损坏,以保证毕业论文顺利完成[10]。例如,上海食品微生物工程研究中心在进行食品微生物相关课题研究前,都会安排学生进行微生物学基本操作技能的培训,包括培养基的制备和灭菌、微生物接种和培养,以及各种仪器,如摇床、培养箱、分光光度计和显微镜的使用等。此外,指导教师应指导学生进行课题文献查阅,了解最新国内外研究进展,进行实验方案设计,并与指导教师讨论,最终确定实验方案。在实验实施过程中,指导教师对学生还要反复强调科研是探索性和创新性强的工作,要告诫学生不要怕实验失败,要允许实验失败,要在失败中找原因,不断改进实验方法和提升自我实验操作技能[10]。

三、论文撰写

毕业论文撰写是培养学生提出问题、对实验结果进行分析、讨论并得出结论的能力过程[5]。毕业论文是具有学术规范的科学性和总结性的学术论文,所以撰写论文时既要严谨、通俗易懂又要具有专业性[5]。学生在全部实验完成后,按照学院相关要求完成毕业论文初稿撰写,并交由指导教师进行修改。笔者认为目前学生在撰写毕业论文过程中,对学术性语言和逻辑条理性表述较差,论文口语化非常严重,有些段落上下文甚至毫无逻辑。因此,指导教师对论文语言、逻辑条理、数据分析、结果与讨论等部分应做出重点修改和指导,并返回给学生继续修改,反复多次后才能定稿。毕业论文修改过程是一个对整个验结果提练和升华的过程,可以让学生对整个毕业论文有更深层次的认识和体会。

四、结论

毕业论文是大学人才培养过程中的重要环节,它是全面考核学生综合素质的有效方式[4]。通过对食品科学与工程专业学生进行毕业论文指导与训练,使学生充分锻炼了动手能力、科研思维能力和团队协作能力,最终使学生科研能力等素质得到了显著提升。指导本科生毕业论文是高校教师一项重要的教学工作[5],希望本文的指导经验与体会介绍,能为本专业本科毕业论文的指导工作提供有益的参考。

参考文献:

[1]李玉邯,陈宇飞,杨柳,张一.应用型地方本科院校食品科学与工程专业实践教学探讨[J].食品安全导刊,2015,(30).

[2]吴仲,李小艳,徐伟.食品科学与工程专业本科毕业设计的探索[J].大学教育,2015,(4):74-75.

[3]游新勇,汪磊,王国泽,吕俊丽.食品科学与工程专业实验课程与毕业论文的改革与探讨[J].教育教学论坛,2014,(1):134-135.

[4]修江帆,赵文静,张春林,陈汉彬.生物技术专业本科毕业论文设计性实验的初探――以环带库蚊ISSR-PCR反应体系建立及优化为例[J].贵州师范学院学报,2014,30(3):82-84.

[5]张立全.指导生物学科本科生毕业论文的实践和体会[J].大学教育,2013,(20):28-29.

[6]Wang G,Yin S,An H,Chen S,Hao Y. Coexpression of bile salt hydrolase gene and catalase gene remarkably improves oxidative stress and bile salt resistance in Lactobacillus casei[J]. J Ind Microbiol Biotechnol,2011,38(8):985-990.

[7]Ai L,Guo Q,Ding H,Guo B,Chen W,Cui SW. Structure characterization of exopolysaccharides from Lactobacillus casei LC2W from skim milk[J]. Food Hydrocolloids,2016,(56):134-143.

[8]程敏. 制药工程专业本科毕业论文探索与实践――以黄精多糖的提取、鉴别、含量测定为例[J]. 亚太传统医药,2016,12(12):143-145.

篇5

[关键词]生物工程;协同育人平台;人才培养;校企合作

[中图分类号] G64 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2016)11-0009-03

在当前高校人才培养工作的大背景下,应该根据高校本科生的人才培养特点,搭建高效化、立体化、多样化、个性化的人才培养平台。近年来从中央到各部委分别在高校人才培养中提出协同创新的理念,广东海洋大学也资助了多个协同创新平台的建设项目。广东海洋大学生物工程协同育人平台的建设就是在这样的背景下立项与进行的,该专业在充分整合校内资源实行校内协同的基础上,通过与湛江绿百多生物技术公司等企业进行校企合作协同,建立长效稳定的合作机制,实行相关教师与企业工程技术人员、管理人员的互动,提供机会让本科生参与企业的具体生产、操作、管理,为企业培养具有海洋大学特色的生物工程创新型、应用型“三能”人才。现对该协同育人平台的建设谈谈我们的看法,与大家共享,以期促进各学科专业协同育人平台的建设,提高人才培养质量。

一、协同育人理念与制度体系的确立

(一)在学科进一步定位的基础上,确立协同育人的理念与制度

长期以来高等学校在人才培养的过程中,由于高校、科研院所与企业在体制、目标、任务、核心工作、经费来源等方面存在着显著差异,它们之间的功能互补优势远未发挥出来,特别是科研院所与企业对高校人才培养的促进作用未能充分发挥。在清华大学百年校庆活动发言中首次提出高校协同创新的理念,为科教界的协同创新工作和协同育人指明了方向,体现了“协同”的巨大作用与重要性。教育部也随后启动了《高等学校创新能力提升计划》,以推动在高校内开展协同创新。教育部等七部委还联合发文,要求加强学校、社会等各方面的资源整合,大力加强校企合作、校所合作新机制的建设与发展,积极促进新时期育人合作机制的形成。这些观点为我们学校生物工程专业协同育人平台建设指明了方向,是纲领性文件,是确立协同育人理论的基础。

生物工程专业属于工科性质(学生毕业授予工学学位),并需要与理科、管理等学科的知识体系相结合,我校还要求此专业与我们学校的海洋水产特色相结合,即偏向海洋学科,可以认为是海洋生物工程专业,因此我们初步将其定位为偏向海洋学科兼顾管理的工科专业。按照国家、学校的相关政策以及行业发展趋势,我们在本专业师生中广泛开展宣传、学习,确立校企、校所协同育人的新理念,并逐步实行制度化、常态化,促进本专业的专业建设、人才培养与社会服务的快速发展相适应,为学校、为社会做出应有的贡献。

(二)修订专业培养方案,将协同理念在方案中明确体现

培养方案的修订是一个系统复杂的工程,首先应该进行广泛调研,借鉴全国高校及有关院所相同或相似专业的新理论、新看法,以达到进一步完善的目的。因此,我们首先按照学校部署,对国内相关专业建设情况通过各种渠道进行广泛深入的调研,收集相应培养方案的亮点,在全面分析的基础上完善我们新的培养方案。我们已对国内相应高校,如中国海洋大学、大连海洋大学、上海海洋大学、华南理工大学等相关专业进行较详细的摸底与分析,掌握了这些高校培养方案的内涵与侧重点,这些学校为我们自己新方案的修订提供了宝贵的经验。

在新方案中进一步重视实习与毕业论文工作,体现了协同育人的理念。在前期工作基础之上,与多家生物工程公司进行沟通,达成合作意向,促使企业签约为广东海洋大学教学实践基地,并对协同育人进行了较详细的约定,为校企协同育人提供了保障。在培养方案中还对生化工程与化工工程实习过程进行了细化,以达到更好的实习效果;将化工工程等列为必修课,完善了其核心课程;还将工程制图等课程纳入课程体系,在理论与实践课上均实行了工程与海洋的结合,优化了知识结构,有助于协同育人的有效有序开展。

二、整合校内资源,开辟第二课堂,有效促进校内协同

(一)与东海岛海洋生物基地的协同

广东海洋大学东海岛海洋生物基地是校内重要的实践基地,条件优越,设备齐全。学生除了利用基地完成相关专业培养方案规定的实习、毕业论文等任务外,还应充分利用其设备与资源,学校要鼓励学生长期入驻该基地,开展创新创业研究与实际操作能力的培养,以提高学生综合素质。

(二)与重点实验室的协同

我校有多个广东省级、厅级重点实验室与工程中心,设备相对齐全、先进,管理较规范,环境优越,其主要的功能是进行科学研究,同时也服务于教学。争取在全校或全院能够统一协调,加强实验室内部管理,全面对本科生开放,让他们真正参与到教师的科学研究中来,提高其科研能力与创新能力。目前我们的本科生导师制、本科生进科研实验室活动的启动,“双百”工程班的设立,保证了更多的学生能够更早地在科研实验室开展系列研究,已初见规模与成效。同时学校其他的重点实验室或中心,也应加强不同部门的协同,使资源进一步完善、优化,以更好地为人才培养服务。

(三)与水产科学与技术实验教学示范中心的协同

广东海洋大学水产学院水产科学与技术实验教学示范中心是国家级实验教学示范中心,在建设中将陆续购进一批先进大型的设备,为实行院内协同提供坚实的保障。该中心除了完成既定的教学实验任务外,将对学生实行全面开放,让更多的学生在业余时间能够进入实验室,参与或自选一定的项目进行探索研究,提高动手与科研能力。特别是与生物工程相关的实验室,如微生物学、微生物工程、细胞工程、基因工程等要加强建设步伐,进一步完善硬件条件,充分利用发酵罐、洁净室等设备,力争与生产实际相连接,并计划争取引进一套模拟生物制品生产的仿真软件,让学生在实践前对生产的全过程有一定的基本认识,有效提高学生的实践能力。

(四)与学校其他院系的协同

进一步加强与校内相关院系如食品学院、理学院、农学院、工程学院等的联系与合作,充分利用他们在食品、工程或药物研发方面的优势,取长补短,完善学生的知识体系与操作水平,在协同育人的前提下培养高素质、知识体系全面的人才,提高学生的竞争力。

三、实行校企深度合作,资源共享,互惠共赢

相关企业除了作为实践基地的基本功能外,还有诸多功能有待挖掘与利用。高校应该与企业展开多方位的合作与共享,充分利用企业的优势与平台及其社会影响力,实行双赢的策略;校企合作中还应建立联系人制度,以加强联络与沟通,完善协同合作的组织与制度体系,充分发挥协同各方的职能,将互惠互利提高到最大化。我们的具体措施如下。

(一)在教学安排上,突出理论教学对实践教学的指导作用

课堂教学不能完全脱离于实际,生物工程专业本身是实践性极强的专业。我们选择的作为生产实践基地的企业一般是涉海的企业,它们的生产过程与产品是符合我们专业特色的。我们应做到实践的内容、目标、要求、地点与程序等事先在理论课教学计划与实施方案中体现出来,让学生提前有所准备,提高实践的认知与效率,使实践教学高效地促进理论教学,达到预期教学目标。

(二)探索校企共建科研实验室,加强科研合作

经企业认可、经费允许及其他条件可行的情况下,实行校企共建相关专业实验室,提高企业科研平台的条件与水平,加强企业人才引进及校企人才之间的交流,且企业保证一定的资金投入,并按计划逐年增加科研投入,形成科研与产业化的良性循环,做强做大企业,提高其自主创新能力与企业的知名度;全面加强企业与高校的科研合作,提高科研项目与成果的档次,为企业的可持续发展提供扎实的支撑;鼓励企业建立一定规模的科研基金,陆续向高校提供充足的横向项目,组织广大教师承担或参与企业的科研项目,提高其科研实力;加强校企联合申报省级以上大型的科研项目的力度,提高中标率,共同为社会发展服务;企业力争为我校成果的产业化提供有效的推广与应用平台,提高学生的培养质量。

(三)实行校企人才的相互培养提高

开展学校与企业人才的相互培养提高计划,提高高校教师的工程实际能力和企业工程技术人员的理论水平。学校选派骨干教师深入企业进行能力与项目培训,以掌握专业相关的实践技能,进一步提高教书育人的本领与技巧;学校定期免费为企业员工进行培训,开系列讲座,甚至开展学位教育,如专业学位等,进一步促进企业科研文化氛围的形成,提高其综合素质;企业骨干成员以切身经历,定期为学校学生作社会实践、创新创业、就业等方面的讲座,全面提高学生的社会经验与市场竞争力。

(四)学生实行校企双导师制,适度安排学生在企业完成毕业论文与毕业实习

聘请企业工程专家担任实践教学与科研活动的第二导师,即实行本科生的双导师制,以他们丰富的实践经历教育学生,同时也补充了一线的实践教师,进一步提高了导师队伍的实践教育能力;尽量安排毕业生到企业进行毕业实习和开展毕业论文工作,增加毕业论文选题的渠道,尤其是提高实践性论文的质量,同时企业具备了系统考查毕业生的机会,能够为毕业生就业提供一定的支持。

(五)努力开展大学生创新创业教育活动,完善校企协同的大学生就业创业机制

除了在学校按照人才培养方案进行创新创业教育之外,在企业生产现场也积极开展创新创业教育活动,培养学生爱岗爱专业的精神,力争直接向企业输送专门人才,以提高学生的就业率,同时也解决企业人员缺乏和流动性强的问题,不断给企业注入新鲜血液,有助于企业的稳步快速发展。

四、协同育人平台评价标准与系统的建立

协同育人平台评价标准与系统也是协同育人平台建设的重要组成部分,我们也进行了必要的探索。协同育人平台的评价标准除了效率、成效这些直接指标之外,还应包括作为主体的学生、校企员工等内容,如学生的认知度、满意度,还有企业员工、高校教工的认识与成就感,以及社会影响、反映等。为使建立的平台能够以协同为导向积极健康地发展,在整个环节中应及时记录、跟踪、收集不同来源的反馈信息,以便及时发现问题并快速反应并加以改进。同时,协同育人平台的评价标准也要与学校、专业相适应,体现自身的特色,达到真正反映平台建设的成绩。作为生物工程专业,应该将培养学生的工科与海洋素养、较高的实践应用能力等充分体现出来。通过有效的评价标准与系统定期对平台进行全面评价,促使协同育人平台稳定高效运行与发展,最大限度地发挥其在人才培养中应有的作用。

五、结语

经过两年的建设,我们的协同育人平台已初具规模,且在人才培养的过程中发挥了相应的作用,但此平台的建设远未结束,还需要在实践应用过程中进一步完善与发展。

[ 参 考 文 献 ]

[1] .在庆祝清华大学建校100周年大会上的讲话[N].人民日报,2011-04-25.

[2] 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.

[3] 杨玉红,曹松屹,曹冬煦,任大明,阚国仕.生物工程专业实践的教学改革与创新[J].化工高等教育,2009(1):29-30.

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关键词:生物化学;考试模式;成绩

中图分类号:Q5∶G642.0 文献标识码:A doi:10.3969/j.issn.1007-9831.2016.05.029

生物化学课程涉及许多生物大分子结构,内容抽象复杂,知识点庞杂,因此对大部分学生来说是一门较难学的课程.但是这门课是专业基础课,对其掌握程度直接影响后续课程的学习,因此提高生物化学的教学质量尤其重要[1-2].考试是教学过程中的一个重要环节,可以反馈出相关的教学信息,以便能及时调整教学内容和方法,更好地提高应用型人才培养的质量[3-4].考试的内容和方式应该与人才培养目标紧密相关,同时兼顾知识性和运用性,重点突出应用能力[5].生物化学考试常采用闭卷形式,基本以书本知识为核心,内容多局限于教材中的基本知识和技能,缺少对学生知识、能力与素质的综合性考察,记忆性成分所占比例过高.期末考试成绩所占比重过大,基本上是一次考试定成绩,这种终结性考试方式使考试带有投机性,造成学生平时不努力,考前突击现象.这种单一的考试形式,既不能有效地发挥考试的功能,也不能发挥考试的作用,不利于学生学习兴趣的培养,制约了学生学习积极性和创造性的提高[6].考试改革是提升人才培养质量的重要方式和途径.本文将考试模式由单一的闭卷考试改成多种考核形式相结合,以提高教学质量为目标,对生物化学考试形式进行了改革和探索,并对考试改革与实践取得的成效进行了论述.

1教学实践

1.1研究对象

以齐齐哈尔大学生物工程专业大二88名学生为实验组,以食品工程专业大二98名学生为对照组.

1.2考试改革方法

1.2.1考试形式改革实验组将以往单一的闭卷理论考试形式转换为多种考试形式相结合.考核形式和成绩构成为:课程总成绩(100%)=平时成绩(20%)+小论文(15%)+期末成绩(65%).对照组的测评方式为:课程总成绩(100%)=平时成绩(10%)+期末成绩(90%).平时成绩主要包括课堂提问、课后作业及课堂测试.课后作业是教师根据授课内容有重点、有选择性地布置的一些思考题,便于学生理解和巩固知识点,培养学生读书和自学的学习习惯,同时有助于教师了解学生对教学内容掌握的情况.课堂测试主要是采用随堂抽查的形式进行的简单测验,了解学生掌握重点内容的情况,同时起到督促学生按时上课,注意听讲,促进学生积极学习的作用.小论文主要由学生写一些关于生物化学前沿知识的综述及研究进展,要求学生自主查阅相关资料,按照论文的格式,通过对生物化学某方面知识研究进展的归纳,总结提出自己创新性的观点,根据文章论点的新颖性和准确性,论据的充分性和实践的可行性方面评价论文的层次.1.2.2考试内容改革根据生物工程专业培养目标,修订了生物化学理论考试大纲,删除了部分不适应专业需要的教学和考核内容,增加了学科发展前沿的内容,提高学生的兴趣和应用能力的培养.在命题中,无论是客观题还是主观题,注意有一定的深度和广度.客观题中,既要考基础,又要考理解和应用知识的能力.主观题中,注重对知识应用能力的考核,促使学生积极思考,让学生能灵活运用生物化学的基本概念、基本原理和基本方法来解决问题,促进学生对所学知识有更深的理解,以便融会贯通.

2实践评价

从2014年和2015年试卷分析得出,生物工程和食品工程的生物化学考试无论是记忆题还是应用题,实验组显著高于对照组(见表1).通过对2014年和2015年生物工程专业和食品工程专业学生及格率和优良率的评价可以看出,实验组均显著高于对照组(见表2).

3结论

增加过程考核并加大比重能提高学生的学习兴趣,使学生应用所学知识解决问题的能力显著提高,开拓了学生的思维,同时提高了学生融汇贯通的能力,从而大大提高了教学质量.通过2014年和2015年2个专业的总成绩对比可见,增加过程考核及过程考核的比例可以显著提高及格率和优良率.另外,对生物工程专业的学生进行了简单的问卷调查,结果表明,100%的学生赞同考试中增加小论文考核,新的考试形式旨在运用所学的知识去分析问题和解决问题,同时也从另一个侧面显示出考试改革对教学效果的导向性.从学生参与教学过程来看,这种考试改革方式能促进学生的自主学习,另外这种方法需要教师投入更多的时间和经历,对教师的责任心和耐心提出了更高的要求.

参考文献:

[1]毛慧玲,刘玮,王军花,等.生物化学课程新型考试模式探讨[J].高校生物学教学研究,2014,4(1):17-19

[2]曾妍,黄瑾,顾永清,等.生物化学课程考试模式的改革与实践[J].农垦医学,2010,32(3):285-286

[3]徐达奇.改革高校课程考核模式[J].理工高教研究,2005,24(6):86-89

[4]王欢.我国高等教育考试改革的目标与方向的探索[J].西南科技大学学报:高教研究,2007,23(2):13-15

[5]袁岳驷.基于提高应用型人才培养质量的地方高校课程考试改革与实践[J].湖南科技学院学报,2014,35(4):120-130

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“行大道,讲诚信,重感情”,是王雷做人做事的准则。大学毕业后,他先后做过技术员、开发部长、生产技术副总、生产技术顾问、生物医药总监。多年来,王雷一直致力于生物工程领域的研究,自主研发了三项专利,并发表学术论文《白细胞中酯酶活性检测》,受到业界一致好评。

学生时代的王雷,不仅学习刻苦,而且乐于助人,是一位品学兼优的好学生。1998年,在校就读的他就与亲人组建了第一家公司——吉林市立顿红饮品有限公司。并在国内首次提出VC生命水的概念及水是载体还是营养物质(纯净水与矿泉水在生命体的作用)这一命题。2005年,成功实现了利用VERO为载体细胞传代制备狂犬疫苗的醇化攻关工作。2007年,把大豆肽的研发应用到医药品领域,成功申报一项国家发明专利。

2008年,王雷注册投资2000万元,成立了长春美能生物工程有限责任公司,任董事长兼总经理。在他的悉心经营下,公司快速发展。2010和2011年,王雷又先后成立了吉林省吉诺生物工程有限责任公司和海南海能生物工程有限责任公司。

长春美能生物工程有限责任公司,是按照现代管理机制组建的高新生物企业,是一家专门致力于提供专业化、高品质的植物肽系列产品及其应用解决方案的高新技术企业,也是国内唯一利用自有专利酶法与微生物发酵法生产植物肽的企业。公司的经营范围包括化学药品、生物制品的研发及相关技术转让,植物蛋白肽及其相关产品加工生产及销售,农副产品的加工生产及销售,生化试剂的研发、生产及销售。公司主导产品为植物蛋白肽粉、营养流食、不可溶性玉米多糖粉、无动物组分细胞培养基。

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【关键词】生物工程专业;人才培养;药理学教学模式

生命科学的发展与人类的生息和文明以及现代生命科学的研究和产业的发展息息相关。生物工程技术现已成为21世纪推动社会进步的关键技术之一,生物工程产业已逐步成为推动国民经济发展新的经济增长点的新兴学科和支柱产业。国家教育部把生物工程专业列入高等教育专业目录,成为与理科的生物科学和生物技术专业并列的与生物学有关的工科专业。旨在培养适应现代化社会和全球化生物产业发展需要,掌握现代生物工程技术及其产业化科学原理、工艺过程和工程设计等基础理论、基本技能基础理论和专业知识扎实、实践和创新能力强,综合素质高,具有掌握生物工程产业各环节涉及到的基本技能和技术,具有创业意识,能从事生物工程和食品生物技术产业的技术管理、应用研究、生产管理、技术研究创新和产品开发的应用型、复合型高级技术人才。近年来,药理学教学改革方兴未艾,广大高校的教育工作者对药理学教学进行了一系列的探索与实践,如耿磊[1]等加强药理学教学中能力培养研究,张茹等等[2]药理学课程整合与教学改革探讨的研究,唐丽娟[3]等探讨药理学课程教学实践中运用普遍联系的观点在提高药理学课程教学效果的作用等,取得了一定的成绩。但是面对行业竞争日益激烈,作为21世纪推动社会进步的生物工程技术和产业对于发明、发现、开拓、创新类应用型人才的需求越来越多、要求越来越高,这对高等院校人才培养不断提出新的更高的要求。生物工程专业药理学教学模式改革研究,是探讨培养学生探求知识的科学态度和全面分析问题的能力,锻炼和提高学生创造性思维能力和综合素质人才,培养适应现代社会发展需求的新型应用型人才的教学方法。面临科技飞速发展带来的应用型人才市场,为了更好地实现这一专业培养目标,作为药理学课程的教师应如何教学呢?

1.转换教育理念,树立应用型人才培养模式观念

科技的进步在很大程度上靠各种发明、发现、开拓、创新所支撑。所以,各行各业对具有发明创新能力的应用型科研人才也越来越重视。行业竞争日益激烈,这类人才的需求越来越多,要求也越来越高,对于高等院校培养人才面临着更大的挑战。如何把生物工程专业办成21世纪最具影响和竞争力的专业,怎样才能使培养出的人才更具有创造性、开拓性,怎样对学生的知识、能力和素质进行有效的教育是生物工程专业面临的最现实的问题。显然,传统的应试教育,单一的知识传授方式,已无法适应高素质人才培养的要求。着眼于学习能力的培养和创新能力的训练,改变旧的教育观念和教学方法,已成为高等教育改革的必然方向。21世纪科技的高速发展对整个生物工程专业的教育模式、课程体系、教学内容和方法、教育观念等均提出了新的挑战。教学改革刻不容缓,传统的药理学教学体系,已经不能适应新形势的需要,不利于学生能力与素质的培养。

药理学课程新教学的新模式,是根据社会对人才的要求与生物工程专业培养目标结合,坚持教育“面向现代化,面向世界,面向未来”的方针,培养适应新世纪人才需求的教学方法。是使学生运用已经掌握的基本理论和基本知识学以致用,学习解决问题和分析问题的能力。也是新世纪科技飞速发展的迫切需求。因此,教育工作者首先应该转变观念,树立培养面向生物工程专业应用型人才为目标的新观念,深入研究和探讨适应于生物技术专业应用型人才培养的药理学课程教学模式,培养符合国家、社会要求的新型生物技术人才。培养学生探求知识的科学态度、全面分析问题的能力,锻炼和提高学生的实验操作技能、科学的创造性思维能力及综合素质。为培养出具有创新能力的高素质应用型人才打下坚实的基础。对于适应现代化高新技术产业发展对人才的需要具有重要的实际意义。

2.注重知识的整合,体现培养应用性人才的教改思路与方法

传统的药理学教学是以药为中心,学生常常是知道药物作用及原理,却出现理论不能结合到实际中的问题。例如遇到某种疾病时,用什么药物治疗最佳,最佳治疗思路及其作用机制等等,学生往往很难掌握,不能很好的应用药理学知识分析其药理作用机制及不良反应。在这种传统教育方式下,学生学习的理论知识不能很好的应用,更不能上升到综合分析能力培养的层次。这样的学习效果并不是学生的学习不努力,也不是教师教学不认真负责,而是传统教学方模式对于药理学这样集综合性和应用性为一体的学科而言,已经远远不能达到应用型人才培养的教学目的,也不符合生物工程专业培养目标的要求。

生物工程专业药理学课程教学的新模式,使学生在了解药理学知识、发病机制和用药原理的基础上,通过理论联系实际,将生物工程相关的一系列知识通过整合和把整体学习的理念贯穿于药理学教学之中的教学过程,培养具有较强的综合分析能力的生物技术专业应用型人才的药理学课程教学模式。使学生将已经掌握的基本理论和基本知识学以致用,学习解决问题和综合分析问题的能力。包括优化理论课内容、改进教学方法、增强学生的学习兴趣等。诸如设计综合性及案例教学法、改革考核方法,优化提高药理学的教学质量,培养适应现代化高新技术产业发展的人才。例如针对药理学专业化比较强的特点,教师在对教学内容进行指导性教学时,对于所授相关知识的整合和链接显得尤为重要。如解剖生理学知识、免疫及生化知识、疾病的临床表现等,尤其是在讲授重难点章节时,相关的背景知识介绍等等,为探求未知的领域埋下重要的伏笔。这一方面激励教师通过不断学习去拓宽自己的知识面;提高知识的深度和广度。也激发学生的求知欲,让学生带着探求的精神去学习新知识。既为学生对知识的理解打下良好的基础,又拓宽了学生的知识面,激发了学生的学习积极性和求主动性。同时通过列举临床实例留给学生去独立思考和探求的空间,指导学生去通过查阅整理资料的过程解决疑惑,丰富知识;由此使学生的学习主动性得到充分的发挥,进而进形成较为完整的理论基础。

3.合理运用多各种教学手段,有效地组织课堂教学

药理学是一门综合性较强的重要学科,其中涉及到医学名词、药物作用机理以及疾病的临床表现多复杂性,且有些机制难以直观教学和理解。因此,正确灵活的运用多种教学教学方法和手段在药理学教学就显得更为重要。为了达到直观易懂的教学效果,激发学生的探究精神,教师一方面要尽可能的为学生提供较为详尽丰富合理的的感性学习材料;同时结合使用包括幻灯、录像、自编多媒体课件、计算机等多种现代化教育手段达到最好的教学效果。例如利用多媒体教学采用大量彩色图片和动画演示,把抽象深奥的药理学概念、概念、机制等理论通过制作成赏心悦目的视频、音频材料而形象逼真地展现出来,从视觉、听觉等多个方面刺激学生的感官,加深学生的记识忆和理解,大大提高了教学的效果和效率。在使用现代化教学手段和设备的同时,传统的讲授教学法也不容忽视。先进的教学设备一方面使的教师摆脱了黑板便于走下讲台,走近学生适时讲授,既避免了常见的坐在多媒体前单纯机械的放映和宣讲的弊端,又可以通过深入的讲解与学生近距离交流和探讨。从创设问题情境出发,激发学生的兴趣和探究激情,引导学生自主体验知识的发生过程,启发学生的创造性思维。这种多媒体教学方法与师生近距离的互动、双边交流相结合的形式,既有利于学生学习理解和掌握知识、鼓励学生进行质疑批判和发表独立见解,又活跃了课堂气氛。对提高教学质量和创新能力的作用效果显著。

4.重视实践,激励创新精神,注重综合应用能力的培养

药理学实验教学是生物工程教学的一个重要环节,实验过程是对理论知识的验证过程,学生通过实验使抽象的书本理论和课堂教学更加形象、具体的再现,更是培养具有创新型、应用型人才的第一实训基地。因此建立新型的实验课程教学管理体系,积极进行实习实训的的改革,提高实验效果,巩固理论知识,提高综合分析能力[4],也是生物工程专业应用型人才培养的教学模式的重要内容。一方面,进行实验室制度的改革,对现有实验条件进行必要革新。如打破了传统实验室运行模式,实行开放式实验室管理制度,合理高效的利用实验教学资源。随时为学生提供开放实验室,鼓励学生积极利用课余时间开展各种形式的验证实验及探究型研究,培养学生的分析解决问题的能力和动手能力。积极鼓励学生主动的观察、分析、探究,培养科学研究的意识和创新思维。另一方面,进行实验内容的不断改进,如变单一的基础性实验为集综合性、探究性为一体的多层次实验体系。如建立模拟药品实验室,让学生进入实验室犹如进入药店,拿到一种药物的外包装既能说出药物的名称、作用机制、临床应用、体内过程、不良反应禁忌症等。鼓励学生组建创新团队开展探求型、设计型实验,并将实验结果以撰写论文形式在全班开展论文的探究式答辩,团队间进行交互式的信息交流[5]。充分发挥了大学生的主观能动性。既巩固了课堂知识,又学习了设计实验的过程、了解论文的撰写。这种使实验教学具有创新性、系统性和高效性的实验教学,巩固了学生的理论知识,增加了学生的识记能力,激发了学生对知识的探求欲,增强了学生的学习自我检测意识和自信心,提高了学生的动手能力。逐步形成了学生的能力体系和知识体系。

综上所述,生工专业应用型人才培养的药理学教学模式,能加深理解、巩固、验证药理学理论知识,更有利于大学生对所学知识的综合,探究和创新精神的培养。调动主动学生学习药理学知识的积极性,使学生在学习过程中认知科学现象、感知科学情境、历经科研过程、体验科学探究的曲折和坚持,从而形成勤于思考、勇于创新、善于探索的综合能力较强的高素质应用型人才,进而达到培养适应新世纪人才需求的应用型综合性人才培养的目标。

参考文献

[1]耿磊.加强药理学教学中能力培养的探讨[J].中国医学科技论坛,2005,3:53.

[2]张茹,康传亮,刘振华.药理学课程整合与教学改革探讨[J].现代教育教研,2009,3.

[3]唐丽娟,刘玮炜,赵跃强.药理学课程教学研究与实践[J].时珍国医国药,2008,19(9).

[4]叶晓林.比较方法在药理学教学中的应用[J].四川生理科学杂志,2009,31(2):89-90.

[5]庄军,邓宏兵,蔡靖方.大学生科研能力培养模式探索性思考[J].高等函授学报,2004,5(10):11-16.

篇9

1  构建微生物工程综合实验的重要性和必要性

近年来,国家对高校投入不断加大,实验室的硬件设施有显著地改善,实验教学内容和形式也从封闭的课堂小实验改变为全天候的开放式综合大实验。以前教改形成的微生物制药大实验,发酵工程大实验等整合若干有联系的实验技术,教学方式上强调培养学生独立操作能力,但大实验之间尚缺少实验内容与实验技术上的刚性联系,学生们在不同的大实验课程上学到的实验理念和操作技能不能形成一个知识链条,难以综合运用学到的知识和技能解决一个较大的科学问题或生产实践活动。以科研提升教学,将科研实验转化为教学内容,并进一步实现教学内容向科研工作的延伸,对于学生了解前沿性的实验技术与手段,提高创新能力具有不可比拟的效果。

如何选择恰当的产品,作为生物工程综合实验的突破点?产品选择的标准应包括:时代性、前沿性、市场价值、技术综合性、微生物遗传操作可能性。达托霉素是一种新型环脂肽抗生素,用于治疗耐药革兰氏阳性菌感染,2003 年在美国上市,上市后其销售额逐年上升,2016 全球年销售额超过 20 亿美元,已成为控制耐药菌感染的最后一道防线。2016 年我国食品药品监督总局批准了华东医药和恒瑞医药生产达托霉素。达托霉素是一种微生物次级代谢产物,结构复杂,产量非常低,通过微生物工程系统改造是提高达托霉素产量,降低生产成本的重要策略。通过国内外科学家的努力,克隆了达托霉素生物合成基因簇,并对达托霉素生物合成调控有了较为深入了解。达托霉素具备的突出特点以及课程教师长期从事达托霉素的代谢工程和合成生物学研究,形成了较为丰富的教学材料,使达托霉素产生菌菌株选育成为生物工程实验的突破点。在此基础上提出以达托霉素产生菌基因工程改造为主线,有机的整合基因工程,代谢工程和发酵工程的生物工程综合实验课程,学生将系统地学习现代生物技术的实践理念,基因克隆,质粒构建,链霉菌发酵,抗生素含量测定等分子生物学,微生物学和发酵工程的基础实验方法及原理。本科学生通过该大实验不仅夯实了相关课程的基础理论知识,而且掌握了现代微生物学实验技术,培养了团队合作意识,独立工作能力和科研创新能力。

2 以达托霉素产生菌菌株改造为主线的微生物工程综合实验课程的内容架构

为了追踪微生物工程的发展前沿,提升本科生的实践能力和创新能力,我们的生物工程综合实验包含基因工程,代谢工程和发酵工程三个模块。以基因工程改造达托霉素产生菌-玫瑰孢链霉菌(Streptomyces roseosporus)为研究材料,以提高抗生素的产量为实验目标,通过目的基因的克隆,重组质粒的构建和验证,重组质粒整合到链霉菌基因组获得工程菌,工程菌的发酵,抗生素效价的测定等一系列实验为主线,贯穿基因工程实验,代谢工程实验和发酵工程实验,重排实验课程顺序,建立以微生物学,基因工程和发酵工程为核心的实验模块组合的生物工程综合实验教学平台。。通过该系列课程的学习,增强学生的基础理论和掌握扎实的实验技术,并体验用现代生物技术构建工业生产菌株的完整过程。

2.1 基因工程实验

基因工程模块是整个综合实验的重要环节,负责构建后续代谢工程实验所需重组质粒。实验主要由 PCR 扩增抗生素高产相关基因,重组质粒的构建和验证,感受态细胞的制备和转化等一系列整套相互关联的实验,获得一系列可用于后续代谢工程实验的重组质粒。本模块共学习 9 项基因工程实验技术。学生通过本模块的实验课程学习,将增强基因工程的基本概论,掌握基因工程常用的核酸操作技术。

2.2 代谢工程实验

经典的菌株改良技术是通过菌株的随机诱变和选择高产菌株。随着研究的深入,通过代谢工程技术理性选育高产菌株得到了日益广泛的利用。代谢工程实验模块利用基因工程实验模块制备的含有目的基因的重组质粒,通过转化大肠杆菌 ET12567,通过接合转移技术将目的基因整合到链霉菌基因组,获得重组菌株。实验包括接合转移条件的摸索,重组菌株基因组 DNA 的提取和 PCR 验证等。本模块包含 4 个实验。通过本模块的实验操作学生将会掌握 DNA 转化,利用接合转移将外源 DNA 导入链霉菌,以及通过 PCR扩增鉴定重组菌株等一系列链霉菌代谢工程实验技术,加深对微生物遗传学和代谢工程理论的理解。

2.3 发酵工程实验

发酵工程模块利用代谢工程实验模块构建的重组菌株,摸索最优发酵条件,测定抗生素的效价和重要发酵参数。本模块包含 5 个实验。通过本模块的实验操作,学生将增加对发酵罐的工作和使用,发酵条件优化,抗生素含量测定等一系列微生物发酵的原理的认识,掌握生产实践中常用的发酵技术,获得达托霉素。

3 生物工程综合实验的教学安排及效果

微生物工程大实验由一系列的微生物学实验和分子生物学实验组成,学生需要具备遗传学,发酵工程和基因工程的知识。遗传学和基因工程在我校是大三上下学期开课,微生物学和发酵工程原理是大二开课。为了保证效果,在学院的支持下,其他课程的教学和考试在大学三年级下学期提前一个月结束,避免与生物工程综合实验的冲突。本课程在的最后一个月统一开课,持续四周,共 96 学时,全天候进行,以保证三个模块的连续性,实验完整性,实验操作和科研思路训练的连贯性。

3.1 教学模式

将教师的科研项目转化为本科生综合实验,是一个新的尝试和探索,具有相当的难度和不确定性。为了全面锻炼学生的综合素质和保证实验的顺利进行,我们采用了基于问题的教学模式,并采用模块化的教学设计。基于提高达托霉素产量的问题,引导学生查阅中英文文献,产生候选改造基因,通过学生的小组讨论以及和指导老师讨论确定最终的基因,在指导老师的帮助下自行设计引物开展基因扩增和克隆,整个过程以学生为中心,基于问题的学习,极大地激发了学生的实验热情和锻炼他们的综合能力。实验进行中,每个模块都以目标导向的项目形式进行,学生有机会在规定的时间内重复某个失败的实验,有助于学生探究实验成功的秘诀和总结失败的教训。通过综合实验,学生深刻体会到了微生物工程的连贯性,综合性和前瞻性。

3.2 考核方式

本实验的教学内容相互关联,具有上中下的时间顺序,相对独立,对于每个模块的具体实验教学由各模块实验教师对实验操作进行考核。整个实验按照科研项目的形式展开,每个研究小组选择的目的基因各不相同,学生在进入实验室之前查阅文献资料,撰写开题报告,详细陈述立项依据,实验方案和预期实验结果,全部实验结束后按照西南大学毕业论文格式提交实验论文。每个研究小组整理实验结果进行汇报答辩,并针对实验结果及在实验过程中出现的问题进行讨论。最终的实验成绩基于上述表现综合判定。

篇10

原有实验课程结构中,授课教师依据各自的经验和对理论课程重点内容的理解自行设置实验课内容。由于授课教师间缺乏应有的沟通,并出于对传统基础实验的重视,造成了专业基础实验课重复性内容较多,不能唤起学生的兴趣,浪费了教学资源。在专业实验课的设置上,授课老师在有限学时内将实验分解成几个部分来强化理论知识,造成课程设置前后不衔接、不连贯,导致了学生知识面过窄,不能综合运用所学解决实际问题。为了改变生物工程专业不合理的实验课程体系,考虑到专业的办学特色和实际实验条件,统一调整了实验课程结构,将重复的实验内容保留在一门课程中,其它课程则增加一些实用性、创新性实验,并在专业实验课阶段,以综合性大实验的要求来建设每门课程,使每门实验课都有一个完整的体系,有针对性地培养学生的不同素质,使每门课程在有限的学时内都有不同的内容、不同的重点,同时使整个实验课程结构具有前后联系、逐渐加深、互相支撑的特点,有利于调动学生的实验热情,并使其掌握更多的实验方法。

专业基础实验课的目的是训练和规范学生的基本实验技能和操作方法,对所观察的现象做出合理的分析,并通过获得的实验数据撰写合格的实验报告。在调整实验课程结构时,删除了部分重复实验,增开了一些实用实验。同时,在实验条件满足的前提下,去除了一些验证性实验,增加了一些学科前沿性实验。例如在原有课程结构中,普通生物学、微生物学、细胞生物学中都开设了“显微镜的结构和使用”这一实验,在依据理论课程结构对实验课程进行调整后,这一实验只保留在细胞生物学中,其他两门课则分别改设了“血涂片的制作和血型鉴定”和“啤酒或其他样品中微生物的分离和纯化”,改设的两个实验将理论知识应用到解决具体实际问题上来,调动了学生的主观能动性,使学生掌握了相应实验技能,并使学生对于理论知识的理解更加深刻。再如免疫学实验,在原有课时不变的基础上增开了“免疫印迹实验”,使学生掌握了蛋白质垂直板电泳、电转移的原理和方法,学会用Bradford法测定蛋白质浓度并能够根据蛋白质免疫印迹结果对蛋白质进行定性分析,通过这一实验使学生掌握了相关实验技术,引起了学生的科研兴趣,取得了良好的教学效果。

专业实验课的目的是通过交叉学科知识运用、自主文献检索和实验设计培养学生的创新意识和实践能力,因此在这一类实验的设计中加入了许多设计性、综合性、工程性知识的应用。同时,将“课题制”引入专业实验课,实验以课题的形式布置给学生,由学生自主完成实验,开拓了学生的眼界,熟悉了科研的一般过程。实验分为三个阶段:第一阶段为准备阶段,在这一阶段教师给出题目,学生自主查文献、设计实验方案,定期向老师汇报进度,培养学生的实验设计和创新能力;第二阶段为操作阶段,在这一阶段学生进行具体实验操作,由于实验连续性较强,实验技能要求较高,锻炼学生的实验操作技能;第三阶段为总结阶段,在这一阶段教师对学生的实验进行评述,同时对实验成绩进行评定,实验成绩的80%取决于学生在实验中所表现出的查阅文献能力、实验设计能力、实验技能、实验报告撰写能力四方面,20%取决于实验结果,新的考评机制打破了以往通过出勤率及实验现象评分的机制,有效地促进学生独立思考能力,提高学生的综合实验素质。以基因工程课为例,实验设计依托教师的科研课题,国家自然科学基金项目“基于人参发根的人参皂苷生物合成机理研究”设计实验,以目前的研究热点人参皂苷合成途径中的关键酶达玛烯二醇合成酶(DS)为研究对象,通过DS在酿酒酵母中的异源表达来研究DS在人参皂苷合成途径中的应用,整个实验内容涵盖了分子生物学、免疫学、微生物学、基因工程、生物分离工程等多门课程内容,培养了学生的创新意识和科研思维,提高了学生综合运用所学知识解决实验中遇到的实际问题的能力。再以生化工程为例,以发酵法制备酒精为内容设计实验,通过固定化酵母进行酒精发酵及对发酵性能进行测定,使学生掌握细胞固定化的多种方法和发酵法生产酒精的流程,整个实验内容涵盖了微生物学、发酵工艺原理、生物工程设备、生物分离工程等多门课程内容,培养了学生的工程应用能力,为将来的工作和学习打下了良好的基础。值得一提的是,学生在正式实验之前进入实验室,在实验室老师的指导下自行准备实验所需的药品和仪器,这样就有效的使学生熟悉了仪器并规范了其实验操作,为下一阶段的学习打下了良好的基础。

2生产实习和毕业论文改革

实习和毕业论文(设计)是生物工程本科实践教学中非常重要的环节,是将所学的理论知识、专业知识与实际应用相结合的实践过程。生产实习是通过学生在工厂内的学习和实践,使其接触工业化生产,了解实际生产的过程。由于工厂方面对安全和生产有要求,学生在生物工厂实习期间,很难切身参与到实际生产过程中,实习效果不理想。毕业论文(设计)是本科教学过程中最后一个重要的教学环节,是培养学生的工程实践能力,提高学生的创新能力和解决实际问题能力的重要一步。由于师资力量不足、选题脱离实际等原因,毕业论文(设计)存在诸多问题。为了培养创新型及工程型的生物工程人才,改进了原有实习和毕业论文(设计)环节,将企业的生产工艺在学校实验室规模下加以实现,同时聘请企业高水平技术人员指导本科生的工艺实习和毕业论文,并将解决的企业问题作为学生的毕业论文选题,调动了学生的学习积极性,取得了较好的教学效果,具体措施体现在以下三方面:

(1)工厂认识实习与实验室操作相结合。实习前,指导教师会对总体内容进行介绍,同时布置关键问题,引导学生查阅文献资料并设计总体试验方案,然后组织学生去相关生物工厂认识实习,通过工厂相关技术人员的介绍及实地考察学习,学生与自己设计的实验方案相印证,从而加深对某一生物产品的生产设备、工艺路线的认识。同时我们依据学生理论课所学习的基础知识和生物工程的发展趋势选取了三项实验内容,能够在学校实验室条件下,实现小规模制备,有利于学生充分理解某一生物制品的生产工艺原理并掌握相关工艺路线,这三个实验分别是:以淀粉为原料,发酵制备酒精,使学生熟悉整个生产工艺,理解和掌握发酵法生产酒精的工艺原理和关键技术;利用白腐真菌发酵制备降解木质素粗酶等,使学生了解生物质资源的利用状况及发展趋势;通过实验室规模的生物反应器培养人参发根来提取人参皂苷,并对其含量进行测定,使学生了解发根培养的原理及优势。通过这些精心选择的实验内容,使学生实际操作与企业参观相结合,培养了学生积极思考的习惯,锻炼了学生操作技能,达到工程训练的目的,实习效果明显提高。

(2)与企业合作实现双赢。组织教师到工厂调研,并聘请相关企业高水平技术人员给教师授课,使教师充分认识某一生物产品的生产设备、工艺路线、工厂设计等,积极鼓励教师承担企业横向项目或与企业联合承担科研项目,解决企业生产中存在的实际问题或研发新工艺。教师通过这类项目,真正参与到企业的生产中,熟悉了企业的生产工艺,提高了科研应用能力,便于指导学生的实践与毕业设计。同时,教师将科研项目中的一部分作为学生的毕业论文选题,由于学生有过生产实习的经历,这种以企业生产实际为背景开展的毕业论文较易唤起学生的科研兴趣,提高了学生综合运用所学知识解决生产中存在的实际问题能力,为今后的学习及工作打下了坚实的基础。例如我系教师与大成集团合作进行的“玉米淀粉酶法浸泡生产工艺”的项目,在玉米淀粉生产工艺中,采用酶来处理玉米,减少了一氧化硫用量及浸泡时间,降低了环境污染,提高了生产效率,取得了较好的研究结果。其所带本科生的毕业论文为“一株产中性蛋白酶菌种的筛选”,引导学生在解决实际问题的同时,熟悉淀粉生产的工艺。再如我系教师承担的项目“大肠杆菌木糖好氧发酵生产琥珀酸的研究”,其所带本科生的毕业论文为“琥珀酸代谢网络的改造”,使学生更好地理解琥珀酸生产工艺的同时,大胆进行科研创新,改造原有工艺,培养了学生的创新能力及工程意识,取得了较好的教学效果。

(3)聘请企业高水平技术人员作为副导师指导本科生的工艺实习和毕业论文。这些技术人员对其工作领域的工艺路线和设备较为熟悉,因此其指导内容针对性较强,更加注重生产中的实际问题,有效地解决了科研与生产相结合的实际问题,提升了实验教学效果;同时,这一措施也解决了我们的师资力量不足和学生缺乏工程意识的问题。经过近几年不断对教学方案进行改革和实践,学生的工程应用能力有了显著提高,能够针对工厂存在的实际问题通过查阅文献提出解决方案,同时通过毕业设计也能对一些工艺路线和设备结构提出设计方案,有效地培养了学生分析问题和解决问题的能力,为学生就业提供了更好的保障。

3课外实验构建

为了更好地拓宽学生的知识领域、延伸专业技能、掌握科学研究的方法和手段,将“大学生创新性实验计划”作为延伸课内实验的平台,“开放实验室”为这个平台的有益补充。每一次申报“创新性实验计划”前,相关任课教师经讨论研究后都会从承担的科研项目中提出与课程实验相关的研究项目供学生选择,学生可以根据兴趣自组科研团队申请加入项目研究,经导师同意后,在导师的指导下自行文献检索、实验设计、向学校申请“大学生创新性实验计划”立项。由于实验项目建立在课程实验的基础之上,学生较易接受,因此项目申报率2012年达到70%,同时,实验项目建立在科研项目的基础之上,立项也较为容易,项目申报成功率2012年达到56.7%,项目的水平也不断提高,2012年国家级、校一级项目数占总项目数的60%以上,这也从另一个侧面说明学生的创新意识和综合素质在不断提高。立项失败的科研小组由指导教师提供一定实验经费,实验室提供常规的药品和耗材,在“开放实验室”进行相应的实验。鼓励学生将选题与毕业论文相联系,提高了学生参与课外实验的热情。例如“人参三萜苷元生物合成关键酶P450的分离与鉴定”、“人成纤维细胞生长因子-10(FGF-10)在人参中的表达”、“利用人参根际微生物发酵法转化人参皂苷的研究”等实验项目与基因工程课程实验都出自教师的同一项国家自然科学基金项目。再如“产1,3-丙二醇微生物的筛选及其发酵条件的优化”、“生物降解秸秆木质素的瘤胃微生物的筛选及其理化性质研究”、“人参发根简易培养装置的研制及人参皂苷工厂化生产方式的研究”等实验项目全都建立在生产实习实验的基础上。这些实验项目虽然各自研究重点不同,但其相关科研背景及实验方法学生在课程实验中都有所了解,较易产生科研兴趣,同时新的实验内容开阔学生的科研视野,最大限度地提高了学生的创新能力。

4结语