生物化学工程论文范文

导语：如何才能写好一篇生物化学工程论文，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。

篇1

首先，近年来现代生物技术中的酶技术在轻化工领域的重要性和潜力日益增长。例如，在传统高温浓碱型棉织物退浆工艺中，需消耗大量水、热能、化学助剂，并排放出大量含高浓度污染物废水。与常规碱剂前处理工艺相比不同的是，生物酶退浆对织物损伤小，处理后织物手感柔软，色泽鲜艳，具有能耗低、设备要求低、排污量少、废水处理简单等诸多优点。所以，生物化学中的酶学部分是我们需要重点学习和掌握的内容，在全部32学时的教学中，我们安排酶学10个学时，从酶的概念、分类，酶的作用机制、酶促反应动力学到酶工程均作了详细讲解，并在讲授的过程中将生物酶工程的相关知识与轻化工程专业知识进行交叉，提高学生对生物酶技术在轻化工中应用的认识，从而，培养学生分析解决问题的能力，为创新能力的培养奠定基础，使他们在实际的生产实践中，可以根据材料不同，工艺流程的不同，选择不同的生物酶处理工艺。

其次，在纺织和皮革加工领域，应用的原材料有很多是生物质材料，因此对于生物质材料的了解对轻化工程学生来讲非常重要，所以我们将生物化学中糖类、脂类和蛋白质类等生物大分子的结构、性质和功能列为轻化工程学生的学习重点，大约占到16学时左右。让学生对生物大分子结构和性质有全面的认识，帮助学生在对这些生物质原料进行处理时能够做到有的放矢。

再次，原有生物质材料都有各种各样的优点和弊端，如何保留其优点而避免其缺点，是一个全新的课题。比如天然彩棉，具有良好的天然色彩，可以避免后续染料加工过程，节省能源和成本，降低污染等优点，但同时，天然彩棉的棉纤维纤丝较短，不如白棉，另外产量比白棉低。针对这些特点，应用生物技术中的基因工程操作可以帮助我们既能保留优点，又能改善缺点，基因工程技术可以从根本上按照人们的意愿改变原材料的特性，所以，生物化学中的分子生物学以及基因工程我们也向同学们做细致的阐述。其余学时我们安排了绪论、对生物小分子的认识以及简单的代谢内容，让学生了解生物化学的全貌以及了解为什么学习生物化学以及如何才能学好。

2教学方法

采用“以问题为中心的教学模式”，利用多媒体教学和板书教学相结合的手段。目前，作为国内普通本科院校，吉林化工学院的学生自主学习能力不强，学习状态不佳成为了一种普遍现象。传统的教学模式不能激起学生的学习兴趣，学生学习非常被动。“以问题为中心的教学模式”(ProblemBasedLearning，PBL)，1969年由美国神经病学教授Barrows在加拿大多伦多的McMasterUniversity首创，目前已成为国际上流行的一种教学方法。其特点是：以学生为中心，老师为引导者，以自我指导学习及小组讨论为教学形式的课程模式，能有效地培养学生发现问题、解决问题的能力，有助于提高学生的创造力、人际交往及协作能力。在课堂上我们会先提出一个轻化工程范围内能遇到的问题，比如真丝织物的脱胶处理问题，在这个工艺过程中，首先涉及的生物化学知识是丝素和丝胶的生物化学本质是什么？引入蛋白质分子结构组成、化学性质专题；进一步酶法处理脱胶环节应注意哪些问题？引入酶促反应的影响因素专题。将学生分成若干小组，进行讨论，并设计出工艺方案，这样的方法，不但激起了学生的学习兴趣，还取得了良好的教学效果。

3考核方式

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[关键词]生物化学 课外作业 学习效果 能力培养

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2013）16-0063-03

生物化学作为一门重要的专业基础课，不仅在生命科学相关专业作为必修课开设，也在食品科学与工程、制药工程、化学工程、环境工程等工科专业开设。生物化学是一门从分子水平上研究生物机体化学组成和生命过程中的化学变化的学科，课程内容涉及面广，既包括生物分子的化学组成、结构、性质和功能，也包括物质代谢、能量代谢及其关系，还涉及遗传信息的传递。生物化学课程的特点是需要识记的知识点多、重点难点多，表现为生物大分子结构复杂、代谢反应途径多而复杂、基本理论抽象，是一门历来被认为教师难教、学生难学的课程。有关改进教学方法，旨在提高课堂教学质量、激发学生学习兴趣和提高学生综合素质的研究探讨已有很多，如问题导入式教学法、讨论式教学法、启发和互动式教学法等。生物化学课程考核和成绩评定除了传统的期末闭卷考试外，多采用结构评分方式综合考核学生学习成绩，即期末考试成绩仅占课程总评成绩的一部分（40%-70%），而将出勤、测试、课堂答问、课外作业等纳入平时成绩考核，实验教学非独立设课的还包括实验成绩。综合评定成绩的方式既能减轻学生死记硬背过考试关的压力，又能使学生注重平时学习和知识积累，在高校这已成为必修课成绩评定的一种主要方式。然而，如何通过课外作业激发学生学习兴趣，提高学生综合能力，避免作业流于形式而成为学生新的负担，在生物化学教学研究中却少有探讨。笔者将传统统一布置课外作业方式与学生自主选择课外作业方式相结合，探讨了自主选择课外作业对学生学习效果的影响，分析了多元化课外作业方式对提高学生综合能力的作用。

一、研究背景

课外作业作为考查学生平时学习情况的一种方式，从基础课、专业基础课到专业课都很普遍，作业类型包括完成教材所附习题、课程论文或教师布置的思考题等，因不同课程或教师在布置作业数量和类型上差异较大。就生物化学课程来说，课外作业除了必要的生化习题外，大多要求学生完成课程综述论文。但近年来随着电脑的普及，在普通本科院校，除了少数学生能认真对待课外作业外，学生作业普遍存在抄袭现象，一类是同学之间互相抄，另一类更常见的是从网上抄，有的几乎是不加修改地照搬网上资料或别人已发表的文章。究其原因，一方面是学生认为课外作业要么太简单没有挑战性提不起兴趣（如完成教材所附习题），要么太难完成起来花时间（如撰写有一定要求的综述）；二是教师在作业批改方面的原因，主要是在一些合班公共基础课或专业基础课，因选课学生人数多，教师没有或者无法全部批改作业，而是采取按比例抽改，或只要上交作业就给成绩，对作业质量没有较高的要求，这使学生认为作业完成好坏一个样，抄与不抄一个样。这种不良现象延续到后续课程，就普遍出现作业不认真的现象，有学生总结完成课外作业的方式就是“复制+粘贴”。

笔者自2002年起开始承担本校制药工程专业生物化学课程，采取了多种方式布置课外作业，发现布置生化习题或思考题类作业存在同学之间相互抄答案的现象，而综述性论文或需要查阅资料的作业，不少学生都是直接抄袭网上内容，只有少数学生能认真按要求完成。近年来，作业不认真和抄袭现象越来越明显，这反映出现代化网络虽然给学生提供了更便捷的获取信息或知识的渠道，但若学生只是依赖网络进行简单的复制加粘贴应付老师，课外作业则形同虚设，仅能满足课程成绩评定在形式上的需要，而对学生在知识掌握和能力提升上毫无助益。有感于此，笔者结合往届授课在课外作业布置上的得失，在制药工程2011级采取了课外作业传统布置与学生自主选择相结合的方式，探讨了多元化课外作业对学生学习成绩和综合能力提升的影响。

二、研究方法与内容

制药工程生物化学为专业基础必修课，理论课单独设课不含实验部分，共48学时，2011级修课学生共3个班109名。第一节课先向学生说明课程成绩考核采用结构评分法，即期末考试卷面成绩占70%，课堂测试（4次）成绩占10%，课外作业（4次）成绩占20%。

多元化课外作业方式的研究不考虑学生入学成绩和前修课程成绩，只在保持课外作业总量与往届一致的前提下，由学生自主选择课外作业方式。在学生选择前只提出对各种类型作业的基本要求，不提出任何与项目研究有关的暗示，以避免对学生自由选择的干扰。学生选择情况由班长汇总，一周内可以更改，自主选择型作业按学生自己确定的类型和完成时间提交作业。对统一布置作业，只告知学生4次作业的布置时间和完成时间，具体内容不事先说明，以免学生避重就轻进行选择。

课外作业共4次，学生可选择全部由老师统一布置，也可全部完成自主选择型作业，或选择统一布置作业与自主选择型作业相结合（表1）。自主选择型课外作业类型包括文献综述、英文翻译、提出值得研究的问题、结合实验写论文、实验设计、教材纠错、课堂讲专题以及学生自行确定的其他方式（表2）。

除统一布置作业按规定时间统一上交外，自主选择型作业按学生自己计划的时间提交（从第4周至课程结束后一周）。作业全部批改，给出成绩与评语，及时返回学生，并在课堂上分析存在的问题。对不符合要求的作业返回重做，但修改后再提交的作业予以适当扣分。

课堂测试仍与往届一样，主要考查基本知识点。一般在完成2-3个章节的教学内容后进行一次，替代出勤点名和课堂提问纳入部分平时成绩的不足，前者占用课堂时间，而后者不可能覆盖所有学生。课堂测试允许学生翻阅教材和相互讨论，目的是让学生掌握基本知识。期末闭卷考试按教学大纲要求出题，考核内容覆盖所有教学内容，题型及分值仍与往届基本一致，按统一的评分标准评分。

三、结果与讨论

（一）学生课外作业选择情况

表1列出了109名同学的课外作业选择情况，大多数同学还是习惯于接受老师的统一布置安排，敢于自我挑战的还是比较少。11人（占10.1%）选择全部按老师统一布置完成，73人（占67.0%）只选择完成1次自主型作业，选择完成2次自主型作业的有24人（占22.0%），而只有1人选择完成3次自主型作业，没有同学选择全部完成自主型作业。选择3次或4次自主型作业之所以极少，主要是这些作业都有特定的要求，比如不能有相同的题目和内容（杜绝相互抄袭），不得抄袭网上内容或剽窃他人文章，综述和英文翻译有字数和格式要求，教材纠错要有依据，实验论文要有数据、分析、讨论和参考文献，实验设计要有一定方法和具体内容，课堂讲专题要事先提交PPT并试讲等。对有些自主作业的要求而言，学生还没有掌握相应的知识，可能认为完成起来较为困难，学生选择统一布置作业次数较多，一是认为可能相对要简单一些，二是有一致的答案可以相互借鉴。

（二）学生自主课外作业与能力培养

在7种自主课外作业方式中，学生大多选择了文献综述和英文翻译，这两种作业方式在其他课程也多被采用，学生可能更为熟悉，而选择其他方式则较少（表2），教材纠错只有1人选择，表明学生课外认真阅读教材的主观意愿较差，课堂讲专题或选择自己认为合适的方式则没有学生选择，说明学生还欠缺自我挑战性，还是习惯于跟着教师的步调走。从各类型作业的成绩来看，两极分化较为明显。一般能认真按照作业要求完成的能获得较好的成绩，相反还是有少数同学不能认真对待。

设计多元化课外作业的目的在于从不同方面提升学生的能力和素质，主要包括五个方面。一是培养独立完成作业的能力：如对“文献综述”、“提出值得研究的问题”和“英文文献翻译”，都要求学生围绕生物化学教学内容自行拟定综述题目或选择英文文献，经老师检查无重复及符合要求后按作业规定完成；二是培养诚实做人、不抄袭剽窃的科学素养：如学生提交综述论文时还必须提交主要参考文献的PDF电子件，英文翻译也必须提交原文及出处，发现存在抄袭内容时及时指出并返回重做；三是培养科学客观的求实精神：要求结合独立设课的《生物化学实验》课程，完成“结合实验写论文”或“实验设计”作业，前者要求客观记录实验结果并进行统计处理，然后按照论文格式而不是实验报告进行总结和分析讨论，后者要求针对实验项目选择多种实验方法并进行设计，不能仅仅按照实验指导书上的要求抄写；四是培养严谨细致的科学作风：对各类作业均在语言文字、标点符号、排版格式、参考文献格式、英文大小写和正斜体等方面严格要求；五是培养勇于探索、敢于质疑的探究精神：鼓励学生提出与生化内容有关但目前尚不能解决的问题，或者对某些存在争论的假说或问题提出自己的观点，或者对所用教材及其他同类教材中存在的各类错漏予以指正。

通过不同类型的课外作业和老师的严格要求，对每位同学而言，都能或多或少地在上述一个方面或多个方面有所获益。笔者相信，通过这些点滴的积累学生会逐渐养成一些作为当代大学生应当具备的基本素养。

高等学校培养高素质的综合性创新人才体现在大学教育的各个方面，教师不能仅仅将课堂教学当作传授某一方面知识的平台，更重要的是要将其作为学生能力培养的渠道。只有通过所有任课教师的共同努力，通过理论教学、实验实习教学、社会实践等多个环节的共同教育，才能培养出善于思考、能独立工作、有一定创造性思维的大学毕业生，才能增强他们在自主择业时的竞争力和社会适应性。

（三）学生自主课外作业与课程成绩

从表3可见，除选择3次自主课外作业只有1人而不具比较意义外，学生选择自主课外作业的次数越多，其期末考试平均成绩、课堂测试平均成绩和课程总评成绩均呈增加趋势，课外作业平均成绩则差异不大（这与允许作业重做有关，重做后缩小了成绩差距）。从课程总评成绩分布来看（表4），选择2次或1次自主课外作业的同学在高分段（90分及以上）的比例较高，分别为16.7%和15.1%，虽然选择全部完成统一布置作业的同学在81-89分值段的比例达到27.3%，但没有同学达到90分以上成绩。这表明学生自主选择课外作业次数多少与其主动学习的动机有关，一般愿意在课外作业上多花时间的学生，在课堂学习和课外学习都更努力和认真一些。

结构评分方式在高校课程考核上具有一定普遍性，平时成绩所占比例从20%到60%不等。虽然在生物化学教学实践中大家更关注课堂教学或实验教学研究，如应用多种教学手段、激发学生的创新意识、培养学生的学习兴趣等，但对学生课外学习的方法和效果研究也值得重视。平时成绩中除了课堂测试、课堂提问、小组讨论和实验成绩评定外，值得教师探讨的是如何有效地将课外作业这个方式利用好，使其既能充分反映学生课外自主学习的实际效果，又能作为培养学生能力的手段，而不是作为让学生课程考核过关的工具。采用多元化课外作业可改变传统作业的单一性和缺乏变化，有利于减少学生被动应付和抄袭现象，有利于调动学生的学习热情和提高学习效果，更有利于培养学生研究性学习能力。

四、结语

生物化学教学研究除了探讨如何在理论和实验教学上提高教学质量外，学生课外学习的方式方法和学习效果也值得重视。生物化学课程考核多采用结构评分方式，平时成绩中课外作业占有一定比例，布置课外作业也被多数教师所采用。然而，传统作业方式较为单一，不易激发学生兴趣，作业抄袭现象也较普遍存在。采用多元化课外作业方式，有助于激发学生自主学习的兴趣，有助于提高课程学习效果，更能将培养学生诚实守信、科学客观、严谨细致、自主思考、探索求真等方面的能力与素质贯穿于教学过程中。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 赵玉萍.多种教学模式在医学生物化学教学中的应用[J].中国医学教育技术，2011，25（1）：98-101.

[2] 常春.多种教学方法在化工学科生物化学教学中的应用[J].教育教学论坛，2012，（14）：48-49.

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关键词生物分离工程;教学改革;体会

生物分离工程课程是在生物学、微生物学、生物化学、化学、化学工程学、物理化学、机械和电子等学科的基础上发展而来，其具有明显的工程性和科学性的双重特点。通过该课程的学习，能使学生针对不同的生化产品的特性，独立运用所学的有关生化技术方面的知识，设计合理的提取或精制的工艺路线和改造现有工艺，并能从理论上解释生产实际中的各种现象，提高学生分析和解决问题的能力，对学生在生化产品的生产、质量控制、检验等综合职业能力的培养上，是必不可缺的[1-2]。

1生物分离工程课程主要内容和特点

生物分离工程课程主要包括细胞的分离与破碎、初级分离、膜分离、萃取、吸附分离技术和理论、液相色谱、亲和色谱、电泳、结晶、干燥等，有些内容对学生来说是初次涉及，如分离技术、吸附技术、结晶、干燥;而有些内容被涵盖在其他课程之中，如液相色谱和亲和色谱在仪器分析中有重要讲解，电泳在生物化学中有重要讲述。

生物分离工程课程是一门多学科交叉、发展性和比较前沿的学科，是一门含有现代生物科学和工程的科学技术。生物分离技术不同于传统的化工分离过程，近年来在国内外大受重视，发展非常迅速，许多适合生物活性物质的新型分离纯化技术也不断产生，被广泛地应用到工业、农业、医药等各个领域[3-5]。它所涉及的相关课程和知识较多，如物理、化学、微生物、高等数学、计算机等，基础性和实践性都很强。它所涉及的基础理论、基本知识较多、较散，各知识点间相互联系不是很紧密，内容相对比较抽象，若单纯地讲授理论知识学生很难理解。

2教学改革

2.1拓展教学内容，激发学习兴趣

一是生物分离工程课程的教学，应与该领域的前沿科技与时俱进，及时、快速、准确地更新地教学内容，将最新的科技新闻传播给学生们，以自由讨论的形式，在课堂上与学生进行广泛的交流与沟通，与学生们产生共鸣，从而提高学生学习生物分离工程的兴趣。二是针对目前在生物分离技术领域研究热点的新型分离技术，尤其是该课程课本上涉及较少的生物分离技术，从发展背景、产生过程、基本原理、工艺过程以及应用领域等方面，多角度地将这些新型分离技术引入该课程中，激发学生们的科研与创新意识[6];三是从数据对比为出发点，阐明国内外生物分离技术领域发展的现状与差距，指出现阶段我国在生物分离技术领域所面临的机遇与挑战，进而以工业化生产中的一些热点及代表性产品的案例，描述生物分离技术在其制备过程中起到的重要作用。这种将感性与理性相结合的教学方式，可避免空泛地谈理论，让学生能够快速地掌握该课程的基本理论。

2.2改革实验教学方法

实验课程的目的是使学生较好地掌握相应的实验技能，实验课要让每个学生尽可能多动手，这样才能达到较熟练的程度。该课程可采取分组轮流的方法让学生参与实验准备工作，这样他们在实验前就需要自己考虑需要什么、怎样准备等，这对学生以后从事科学研究和教学等很有帮助。同时，可进行开放式实验教学尝试的教学形式，学生根据自己的情况进行实验，因材施教，鼓励他们参加科技创新大赛，自立课题，自己设计实验，自己作可行性分析。以学生做，教师指导为主。充分体现学生的主体作用，使学生能积极主动地走进实验课堂。在指导实验方面，其不同于理论课讲授，要求在较短的时间内，发挥教师主导作用，通过精讲突出重点，在课前布置教学预习内容，课上通过提问启发思维，介绍新技术进展，扩大知识面，将教师示范和学生自己实验相结合，活跃课堂气氛，充分调动学生的积极性。

2.3改革考核方式，建立多样化考核模式

成绩考核是教学过程中的一个重要环节，是促进学生学习和教师评定学生成绩、进行教学评价，取得教学反馈信息的主要方法[7]。可采用多样式的评价体系来对学生进行考核，提高平日成绩所占比重，从而综合体现学生对知识的掌握，达到能力培养的目的[8]。最终考核成绩由平时成绩和期末考试共同组成，即包括课堂小测验成绩、平时作业成绩、小论文成绩和期末卷面成绩。课堂小测验占15%，主要针对近期所学的重点内容，在课堂上布置一些小题目，以检测学生对近期讲课内容的理解程度;平时作业占15%，主要设置一些思考性较强的问题，考查学生对当堂课内容的掌握程度;小论文占30%，课题自由选择，以体现所学的生物分离技术为目的，多角度考查学生文献检索、归纳总结、应用知识以及分析问题与解决问题的能力。期末考试占40%，主要考查学生对该门课程知识框架的掌握与理解程度。

3教学体会

3.1不断改进多媒体课件，采用板书加多媒体的形式授课

多媒体集文字、图形、声音、动画等各种信息于一体，能提供理想的教学环境。多媒体课件可使课堂讲授形象生动，提高学生学习生物分离工程的兴趣，激发学习的积极性和主动性[9]。目前，湖南农业大学在授课上，多采用多媒体方式，但若单纯地采用课件的形式，速度过快，不利于学生对知识的理解和渗透，可尽量采用板书加多媒体的形式。多媒体不仅限于文字，要尽可能多采用动画，如flash、avi等;另外，多媒体形式不仅局限于powerpoint，要丰富多媒体形式，激发学生的学习兴趣。板书的书写和讲解过程可以增加学生的理解时间，不致于出现“满堂灌”的现象。

3.2采用灵活多样的教学方式

在有效的上课时间内，要让学生理解所学的基础理论和分离技术并非易事。在教授的过程中，要尽量采用启发式教学，从传统的教师传道授业解惑，到现在的双向交流、师生互动，使学生和教师的思维同步，要在设问、思考、学生回答以及教师解答和进一步讲述中完成讲解，这样就可针对学生的难点疑问进行重点讲解，还能够活跃课堂气氛，增加学生的学习兴趣。总之，教师要走出只从书本上单纯的以自我为中心的讲解，要与学生进行互动，以提高教学效果。

3.3培养学生的自学能力

本科生的教育，远不同于中学教育，学生主要是学会学习方法，获得知识的途径，这就要求学生能利用各种有效的方式和途径去获取知识，查阅文献就是其中很重要的一点。当今学校图书馆的发展非常迅速，不仅可以到图书馆去索寻书籍、期刊，而且在图书馆网站上还购买了许多数据库，如中国期刊网、中国硕博士论文库、超星图书馆，还有西文资源，如SpringerLink、Elsevier等，学生可以借助强大的网络去寻找各种资料，查阅前沿知识，以开阔学生的视野。

4结语

在多年的生物分离工程课程教学中，笔者不断进行课程改革，力求培养学生的综合实践能力，取得了一些成绩，但还存在一些问题，如:实验所需低耗材料如药品等消耗多、用量大;指导教师和实验室人员工作量大;实验室开放程度不够等。这些问题在一定程度上影响了教学质量的提高，需要在今后的课程建设与教学改革中，进一步丰富实验内容，提高实验结果的直观性，促使教学改革进一步得到深化。总之，要不断总结经验，改革创新，选择合适的方法和手段，利用各种途径激发学生的学习积极性，为其将来从事相关专业打下良好的基础。

5参考文献

[1] 周加祥，刘铮.生物分离技术与过程研究进展[J].化工进展，2000，19(6):38-41.

[2] 梅乐和，姚善泾，林东强，等.生物分离过程研究的新趋势——高效集成化[J].化学工程，1999，27(5):38-41.

[3] 邹玉红，吕英海，李桂江，等.生物工程专业产学研一体化实践基地的构建[J].陕西教育，2009(7):7-15.

[4] 曹学君，赵延斌，童望宇，等.生物分离工程精品课程建设推动教学质量跃上新台阶[J].化工高等教育，2006，88(2):32-34.

[5] 孙彦.生物分离工程[M].北京:化学工业出版社，2002.

[6] 周涛，谭军，叶红齐，等.化学反应工程课程教学内容和课程体系改革[J].化工高等教育，2006，89(3):26-28.

[7] 李金龙，贾丽华，隋国哲，等.化学反应工程教学改革探讨[J].高师理科学刊，2005，25(3):105-107.

篇4

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

[1] 高等教育司编.普通高等学校本科专业目录和专业介绍[M].北京：高等教育出版社.

[2] 蔡婀娜，李夏兰，陈宏文.生物工程专业实验课教改探讨[J].高等理科教育，2000（4）：48-50.

[3] 刘斌，吴茜茜，吴克，等.开放实验室培养生物工程学生能力[J].合肥联合大学学报，2000（4）：12-13.

[4] 吴克，蔡敬民，张洁，等.生物工程学科发展中的人才培养模式探索[J].生物学杂志，1999，16（5）：35-36.

[5] 赵晴.加强课程建设切实提高教学质量[J].高等理科教育，2001（6）：75-78.

[6] 周满生.当前国际教育改革的若干动向和趋势[J].比较教育，1999（6）：17-21.

[7] 林连兵，陈朝银，余旭亚，等.把课程教育融于网络教学之中[C]//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.

[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.

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关键词：考试方式；教师发展；师生关系；蛋白质与酶工程

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）20-0061-02

教育的根本目的是人的发展，教师在发展学生的同时也发展自身。教师发展绝不仅是教学能力的发展，而应为身心的全面提升。长期以来我国的教育重应试轻创新能力培养，盛行重选拔性的终结性考试制度。课堂教学的理念应从关注知识的多少，成绩的高低，转变到能持续培养学生正确的学习观念、学习策略与学习行为，关注学生自主学习能力和反思能力的培养，教学就会摆脱单一知识的束缚，评价制度从单纯选拔转变为帮助学生认识和发展自己、帮助教师找准问题。使考试真正回归它本身的科学功能。传统的终结性评价方式，是学习阶段末以考试成绩来评定学生学习能力和教学质量。形成性评价是在教学过程中通过教师观察、座谈、活动记录、问卷调查、学生自评、学生互评等形式对学生的学习行为、学习能力、学习态度和合作精神等进行的持续性评价。我们在蛋白质与酶工程课程评价体系改革中实施评价主体多元化，由过去单纯教师评价改为学生自评、互评，评价方式由单纯笔试改为加上演讲答辩，对学习态度、表现等进行形成性评价，综合评定成绩，得到了学生、同事、学校的认可。

一、课程简介

“蛋白质与酶工程”是上世纪70年代兴起的新兴学科，酶在一定的生物反应装置中利用酶的催化性质，将相应原料转化成有用的物质。酶工程研究酶的生产、使用与研发，是酶学、微生物学的基本原理与化学工程有机结合而产生的边缘科学和技术科学。蛋白质工程是以创造性能更适用的蛋白质分子为目的，以结构生物学与生物信息学为基础，以基因重组技术为主要手段，设计和改造天然蛋白质分子。蛋白质工程与酶工程是有机的统一体，该课程理论性与实践性并举、知识面既广又深。要求学生按照教学大纲，突出重点，把酶学的基础理论知识，酶工程的理论知识和广泛的应用知识结合起来。了解和掌握蛋白质与酶工程理论、研究方法，了解酶在各行各业中实际应用的最新发展及其趋势，要求不仅能应用于实践，还应有所发现，有所创造。该课程是生物技术专业的必修课、生物工程与食品科学与技术专业的选修课，时间在大学三年级第一学期，理论课时45学时，试验课时时。2学分。先修课程有分子生物学、微生物学、生物化学。

二、实施过程

每次课程开始面向全班同学征求对考试方式、考试评分指标、教师与学生评价所占比重的意见，学生同意后写出开卷考试的书面申请交学院、校教务处审批并备案。考试方式多样化，由单纯的闭卷考试改革为课程论文写作与答辩；考试时间改为平时与期末相结合，注重作业、课堂讨论等；考试评价主体多元化，让学生参与评分及制定评分标准；考核内容更注重对学生的能力评价。形成性的评价使学生了解得分的缘由，不再焦虑，考核效果具有激励与促进学生进步的作用。课程论文具体实施步骤如下。第一，确定选题，教师提供约80道样题，同时提供上百个关键词供学生查阅资料，选题是关键环节，保证民主公开，如遇重题、则协商解决；比较五届同学，自选题的同学逐渐增多，后两届基本为自己选题。第二，教师发挥指导作用，课上讲解综述写作要领、课下将写作知识上传至网上，同时强调应看到参考文献的全文，避免抄袭。第三，发挥学生的示范作用，征得本人同意后，将修改过程和大家存在的共性问题加以讲解，提高效率。第四，耐心为学生修改3-5次，除了把关格式外，重点修改是否文题相符、篇章结构的合理性、参考文献的合理引用。第五，定稿后制作ppt，讲解，教师和学生分别评分，课程论文的分值由老师和同学共同决定，各占50%运用网络优势，建立公用邮箱、qq群，网络课堂，有关写作与专业的学习资料以及教师修改的意见上网共享。不仅仅局限于综述，师生讨论就业、考研等其他热点问题，及时答疑解难。6年来仅一届同学选择闭卷考试，其他各届选择新的考试方式，其中06、09届期末考试选择写作加答辩。问卷调查对考试方式的选择表明：选择闭卷考试的为9.4%，选择做试验写论文的为31.3%，选择写综述的为59.4%；纷纷表示新的考试方式提高了能力：如选题、查资料、写作、分析问题等。学生对教师的满意度高于常规考试的课程，达到94分以上。旧的考试方法强调知识、尤其是记忆性知识的学习，导致学生死记硬背；新的考试方式与评价体系使学习目标超脱于单纯的知识传授，改变了教师的教学方式与学生的学习方式，使教师能够探索启发式教学、案例式教学、先学后教、师生互教等教学方法，师生在教学过程中教学相长，双方能力的获取、素质的全面提升得到重视与实现。研究生考取率连续7年居学校榜首，其中考上名牌大学研究生的比例达到半数以上。

三、实施体会

6年来在实施考试改革的过程中，教师需要跟踪阅读专业与教改的前沿期刊、书籍，关注本校高教研究室定期出版的教改动态，更新理念；学生是学习与教改的主体，还需与学生建立良好的师生关系，将教改的新理念传授给学生，使学生乐于变革，使师生均习惯反思，学期结束请学生上交对教改的评价及改进意见，教师牢固树立要以学生为中心的理念，教学观要从以知识为本转变为学生的全面发展，教学方式不再满堂灌，课堂气氛热烈，学生乐于思考，勤于发问与回答问题，生生互动、师生互动，教学内容不再拘泥于教材，在生成的课堂上教师兼有知识的传授者等多重角色。教师及时记录总结改革的经验体会，通过写作、申报及完成教研项目，使自己由新手型教师成长为研究型教师，教师的日常工作在教研中变得有趣。对全体同学应一视同仁，修改过程中公开学生的作品应征得本人的同意，在实施过程中根据学生的意见及时改进工作，对学生的评价做到公平公正透明。考试改革是一个系统工程。考试形式的改革只是其中的一个方面，对学生学习质量应与用人单位建立联系，在其毕业后跟踪考察；对教师教学质量的评价管理体系应有相应的配套改革、应建立健全教师发展的制度、氛围，为每个教师建立发展档案。本文对考试所做的改革在学院、学校得到推广，笔者所在教研室2次被评为校优秀教研室。

终结性的单一的闭卷笔试改革为形成性多元评价主体以课程论文为主的开卷笔试口试考试结合的方式，使知识与能力并举，密切了师生关系、拓展了师生接触的空间，师生共同的全面发展成为教学的诉求。今后应进一步健全新的考试方式，推出学生学习情况分析报告：除了分数外，重点要指出学生的思维的科学、严谨、发散、创新等特性，口头与笔头表达的流畅性、条理性、逻辑性等情况，实现“绿色”评价。开展题库建设与网络在线考试相结合的方式，创新地方大学生物工程复合型人才培养模式。

参考文献：

[1]张春兴.教育心理学[M].浙江教育出版社，1998：116.

[2]L.W.安德森，等.学习、教学和评估的分类学[M].皮连生，译.上海：华东师范大学出版社，2008：204-216.

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（一）生物工程专业规范方面在招生规模不断扩大的环境下，增设生物工程专业成为许多高校的办学热点之一。由于各高校办学基础参差不齐，在制订人才培养方案教学计划时，差别较大，甚至差异迥然。一些缺乏工科办学条件的师范院校开办生物工程专业的过程中，在制订教学计划时过于突出基础理论知识和实验技能结构模块，对工程知识传授与工程实践培训则鲜有涉足；而一些地方工科院校的教学计划中不仅生物基础理论模块十分薄弱，且受办学成本限制，对工程技能培养也相当弱化，课程能减则减，学时能缩则缩。通过问卷调查和实地调研，发现部分高校生物工程专业办学思路不清晰，生物工程专业与生物技术专业人才培养目标混淆、人才培养方案雷同，教学计划制订程序不严谨欠规范，校内校外均缺乏严格的专家认证过程，导致教学计划安排随意性明显，没有意识到生物工程专业工程应用性强的特点并加以落实和强化。因此，制订统一规范的生物专业教学质量标准已经成为生物工程专业办学工程中亟待解决的关键问题。

（二）工程技术实践教学环节方面在我国，一些高校生物工程教育往往重书本、轻实践，重知识、轻能力，重科研、轻教学，导致学生的理论知识与实践脱节。目前国内部分高校的生物工程专业学生大多数对运用综合知识解决问题的重要性以及工程设计缺少理解，觉得科学比技术更重要，这也正是这些生物工程专业工科教育不重视实验教学和工程设计的误区，导致学生缺少综合实验设计和工程设计的经历。此外，实验教学内容基本以验证性实验为主，教师把实验的内容、操作方法与步骤、报告格式甚至每一步得到什么结果等都写得清清楚楚，学生依葫芦画瓢，机械地完成操作，缺少主动积极的思考。综合性实验也由于学生人数偏多、设备台套数不足，动手操作的少，旁观的多，教学质量大受折扣。而设计性实验更是凤毛麟角。生物工程专业工程实习教学则包含认识实习、生产实习、毕业实习等环节，一般以校外为主，校外实习基地是工程训练最好的场所，是工程教育必不可少的前提条件。一些学校由于经费紧张，实习经费偏少，实习基地的建设经费往往由企业单方面提供。由于国家经济体制改革等外部环境的变化，尽管不少高校与多家企业签订了校外实习基地的合作协议，但仍然存在很多问题。绝大多数企业接收学生实习没有制度约束和政策支持，对学生实习热情不高，而生物工程专业相关企业又相对偏少，导致一些新增生物工程专业实习单位不对口，实习内容能减则减，实习过程流于形式，质量难以保证，常常是走马观花，草草结束，难以发挥实习应有的作用。

（三）实践教学过程控制及考核方式方面高等学校生物工程专业一般都建立严格系统的理论课程教学过程监控措施和考核评价办法，而一些高校对实践教学却往往缺乏有效的全过程监督和健全的考核评价制度，或没有认真落实和执行。构建行之有效的实践教学过程控制体系是生物工程专业实践教学质量得以保证的前体也是实践教学环节的难点，由于实践教学流动性强、机动性明显，不易对学生实践过程进行实时监控并给出准确评价，因此，少数地方高校生物工程专业实习指导教师往往采取点名制方式进行过程控制，对于实践效果则依赖于最后的实践理论考试，考试内容通常属于死记硬背的知识点，极少有学生不及格。通过考试的方式考核学生的实践效果仍旧属于应试教育，导致学生对实践教学没有产生足够的重视，抹杀了学生兴趣，阻碍了个性发展，确实难以真实反映学生的工程技术实践能力和水平。因此，有必要强化生物工程专业实践教学过程控制，建立完善的监控方案，并不断改进实践教学考核办法，高质量的实践教学才能得到保证。

（四）师资队伍建设方面近年来，虽然新增生物工程专业教师队伍中引进了大量的具有生物专业背景的博士人才，有效解决了多年来教师队伍整体学历学位偏低的问题。通过问卷调查和统计发现，这些新增专业新进教师相当数量属于学术型的，擅长科研学问研究，很少在企业工作过，从学校到学校，大多数缺乏工程技术学习和研究经历。由于缺乏工程实践环节的专门训练，自身尚不能成为行家能手，因此难以胜任相关的实践指导工作，况且一些高校为这些教师创造培训、进修、企业锻炼的机会也有一定的限制。在教学过程中，导致这些高校部分生物专业教师宁愿多上些理论课，也不肯指导学生进行生产实践。即使在举足轻重的毕业（论文）设计教学环节中，选择毕业论文的多，采用毕业设计教学方式的则寥寥无几，极少数高校新增生物工程专业甚至清一色的采取毕业论文形式。这些现象严重制约了生物工程专业学生工程技术创新能力的培养，有悖于专业培养目标。目前，特别是新增生物工程专业教师队伍仍然存在结构不合理、缺乏具有“双师型”教师、师资专业背景比例失衡、专业教师缺乏工程实践经历等问题。（五）工程师培养体系方面近年来，教育部联合有关部门和行业协（学）会，共同实施“卓越工程师教育培养计划”（以下简称“卓越计划”），该计划就是要培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务，促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。“卓越计划”具有三个特点：一是行业企业深度参与培养过程，二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才，三是强化培养学生的工程能力和创新能力。经审核，教育部最终批准61所高校成为首批批准的“卓越计划”实施高校，一批涉及工程与工艺的工科专业成为试点专业。相比而言，属于朝阳产业的生物行业尚在培育、壮大过程中，虽然许多从事生物工程教育的人士已经意识到“卓越计划”对生物产业发展的重要性，但是部分相关企业并未深度参与到一些高校生物专业工程技术人才培养过程中，产学研合作教育的空间依然广阔，职业资格制度有待进一步完善，工程师培养体系尚不够健全。为了适应国家工程教育发展新趋势，必须进一步加强生物工程专业工程教育与其相关产业的合作，使得人才培养和技术创新这两条驱动生物行业经济可持续高速发展的主要链条灵活运转。

二、生物工程专业教学体系改革措施及途径

（一）规范专业教学质量标准，明确工科办学思路我国生物工程专业正式设立时，对本科专业培养目标作了明确规定：通过各种教育教学活动培养学生德、智、体、美全面发展，具有健全的人格、正确的世界观、人生观和价值观，适应市场经济体制和改革开放需要，具备良好的人文社科基础知识和人文修养，具备生物技术基本知识、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，能在生物技术与工程领域从事设计、生产、产品技术研究开发、质量检测和企业管理的适应社会主义现代化建设和地方经济社会发展需要应用型高级技术人才。在构筑生物工程人才培养体系时，要重视生物基础、化学、生物化学工程等基本知识单元的设计，以此组成专业核心知识体系，体现专业的本质、交叉与融合。高校专业教学计划的制订要兼顾个性差异，留有足够的个性化发展的空间。具体专业基础课程和专业课程按各校的特色和条件设定，特别是选修课程更要体现不同学校的基础和专业定位，如生物制药、环境生物工程、发酵工艺、能源生物工程、生物材料等，以适应不同学校的学生来源、教育资源的差异以及培养目标的行业方向和特色。

（二）强化实践性环节教学，确保工程技术教学质量在实验教学方面，逐步减少认识性、验证性实验内容，增加综合性、设计性实验的比例以及研究性实验。根据实验内容的内在联系，科学地综合实验技术和实验方法，积极引用生物技术与工程领域的科研新成果和社会应用新项目，引入国内外方法成熟、适合本科实验教学的先进的实验项目，激发学生实验的兴趣，培养学生的科学思维和创新能力。生物工程专业实验课程应当有体现工程技术训练的内容，不应仅限于生物工艺技能，而应有所拓展。为了保证实验教学质量，应逐步加强实验仪器设备投入和加快实验室建设，扩大实验室开放力度，提高实验室综合利用率；利用省级科技创新平台和省级实验教学示范中心平台，搭建具有生物工程技术环境的实践教学平台；引进企业的资源和设备，与企业合作共建实验室，模拟现场工程环境。在工程实践教学方面，分层次构建完整的“生物工程专业工程实践与工程应用教学体系”。通过课程设计、毕业设计等环节培养学生综合应用工程能力与初步设计能力，利用生物工程仿真技术、校内外工程实践等环节培养学生的工程实践与工程应用能力。为保证工程实践教学质量，应着重加强校内外实训基地建设，为顺利完成工程实践教学提供必备的条件和环境。通过与企业联合投资生物产品中试生产设备、购置生物工程仿真装置等方式构建校内工程训练中心。工程训练中心是拥有或模拟一个真实的生产系统，完成一个具体的生产过程，可以实现或模拟真实的产品生产，给学生提供一个系统而真实的工程实践环境，学生可以按教学要求逐个环节进行安装、调试、运行和生产，这个训练过程在企业的实习过程是根本无法做到的。生物产业属于朝阳行业，新产品、新技术不断涌现，通过引导、扶持、政策倾斜等方式鼓励教师和学生创办生物工程企业。同时积极寻求一种校企共赢的产学合作模式，提高企业与高校合作的积极性，这是校企合作实践基地能够顺利建设和良好运行的关键。积极推进工程实践教学内容改革，整合实践教学环节，使校内实践和企业综合实践相辅相成，从而确保并不断提高生物工程专业学生的工程技术能力。

（三）改进实践教学方法和方式，健全教学考核评价体系改革传统的生物工程专业实践教学方法，着力推动基于问题的学习、基于项目的学习、基于产品的学习等多种实践学习方法，采取产品带动，设备配套，工艺优化，动手操作与学习思考相结合，基本原理和现场实际相结合，现场教学、双向交流式教学和研讨式教学为主，紧密结合工程技术实际情况，不断培养学生的动手能力并开发学生的思维，调动学生的工程技术学习兴趣和学习热情。生物工程专业实践教学过程往往是连续的多过程，基于工段分批轮换方式进行实践教学安排是一种高效可控的途径，化整为零，既可减少相关企业的人员增加压力，又能提高学生的实践效果，学生可以接触并了解全部生产工艺，并能掌握整套设备的调试和操作方法，同时有利于对教学过程进行实时监控，分阶段对学生进行考核，并作为能否顺利进入下一生产环节的依据。在考核环节上，改变传统单一笔试考核和标准答案的评价方式，采取现场答辩、实践总结、不同产品工程工艺设计等灵活多变的方法，并结合实习单位提供的完整的考勤考核记录、企业指导工程师开出的实习个人评价等辅助考核方式，重在考核学生的工程技术知识掌握水平和应用能力以及创造性思维，为实习顺利开展构筑坚实的平台与保障。

（四）拓展师资队伍建设渠道，构建高素质的“双师型”师资队伍培养生物工程技术专业人才的关键是打造一支具备较强的工程实践能力和设计创造能力的教育师资队伍。作为工学专业，生物工程专业在教师构成上必须保证有一定数量的工程背景的教师参与到教学实践过程中，同时生物学方面背景的教师也应占有一定的比例。各种背景教师所占具体比例不能一概而论，可依据各校的特点应进行适当的建设。专业教师引进或录用考核时，除考察理论研究水平和外，对具有工程实践经验的“双师型”教师，优先引进和录用，在引进待遇上给予适当倾斜。同时要为缺少工程实践经历的在职教师创造条件，派遣其到企业单位顶岗工作，鼓励教师借助生产实习机会，接受企业生产训练。支持教师和企业进行产学研合作，形成校企互动模式，在为企业开发新产品、引进新工艺、改造旧设备等生产实践过程中培养和提高一批专业教师的工程经验，构建一支高素质的“双师型”师资队伍。同时聘请企业中工程技术水平高、实践工作经验丰富的高级技术人员作为兼职教师，签订兼职教师协议，到校或在企业进行生产实践理论教学，指导学生进行课程设计、生产实习、毕业设计等相关实践教学工作。

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关键词 发酵工程 教学方式 实践教学

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2016.02.062

发酵工程是一门将微生物学、生物化学和化学工程学的基本原理有机地结合起来，利用微生物的生长和代谢活动来生产各种有用物质的工程技术。①发酵工程是生物技术专业的专业必修课，课程内容丰富、涉及面广，在专业课程体系中起着承上启下的作用，该课程的教学体系的设置和安排对于培养学生的专业技能和动手能力，提高专业素质占有举足轻重的地位。②③

1 发酵工程教学体系的构建

应用型人才培养要重视主动式学习、互动式学习，突出应用能力的培养。④在传统的发酵工程课程教学过程中，对学生的自主学习能力、团队协作能力、创新能力和工程实践能力的培养尚有欠，而这些能力对应用型创新人才的培养至关重要，⑤因此，我们对发酵工程课程教学体系进行了改革，在“夯实基础知识，加强基本技能，适应社会需求，提升综合素养”课程体系构建思路的指导下，对发酵工程课程体系进行了改革。将理论课学时由72学时削减到54学时，原有的基本技能型实验改为对学生素质要求更高的综合大实验，着重于应用型人才的培养。

2 优化教学内容

教学内容是人才培养的主要落脚点，是教学改革的关键。在对发酵工程课程体系改革之时，就将教学内容的优化考虑在内，在侧重于学生能力培养的课程体系构建时，虽然减少了理论课课堂教学学时，但通过对教学内容的优化，删减了与微生物学等专业基础课重复，与企业、行业发展定位不准确的、过深或过浅的教学内容。同时，按照理论和实践相结合，教学和科研相结合的原则，将课程内容分为按发酵企业操作过程顺序的生产工艺，包括菌种选育、接种与发酵参数调控，产品提取精制等内容；基础理论，包括灭菌原理及微生物的热致死动力学方程、发酵动力学模型等内容；发酵设备，包括按产品生产流程的灭菌设备及好氧发酵、厌氧发酵设备等内容。这样的安排，使发酵工程课程内容更加系统化，知识体系更加清晰，同时由于是按照生产过程来进行介绍的，学生学习和应用时的目的也会更加清楚。

3 改革课堂教学模式

传统的课堂教学模式是教师为主体进行教学活动，但是较难调动学生学习的主动性和积极性，导致学生上课的效果较差。在教学模式改革上我们以调动学生的学习兴趣，提高课堂教学效率为目标进行了以下改革。

3.1 PBL 教学（问题驱动式教学）

在按照发酵生产的工艺流程进行生产工艺内容教学时，采用案例的方式，每节课设定目标，提前一周将一段产品生产工艺流程的视频发放给学生，课前由学生分成小组进行讨论、分析，课上，由每组推荐一名同学对总结内容进行发言，由全班进行讨论，对于个别的问题，任课教师单独说明，对于共性的问题，任课教师在下次课中重点讲解，提高了授课的针对性。如，对于菌种保藏问题，针对不同的生产目的和不同菌种要求有不同的保藏方法，由学生确定在哪些阶段需要进行菌种保藏及该用何种方式保藏，不同的小组有不同的选择方法和方式，不但有助于学生理解和掌握所学知识，往往对任课教师也有很好的启发。“学而不思则罔，思而不学则殆”，学源于思，思源于疑，思维是从问题开始的，⑥通过这种方式，激发了学生的学习兴趣，活跃了课堂教学的气氛。

3.2 实施多元化教学手段

发酵工程是与实践结合紧密的课程，涉及到的设备和设施，而课本内容仅限于原理的讲述，虽然通过现代多媒体教学能提供照片、动画或视频等具有一定直观性的资料，但仍无法达到 “身临其境”的感觉。为了充分调动学生学习积极性、开发学生学习潜能，使教学活动达到最佳效果，在发酵工程课程教学过程中运用了多种教学方法、多种教学资源。如在讲解一些发酵设备和原理时，如果没有接触过实体发酵罐，仅凭PPT图示或视频学生很难有直观的印象，将课堂移至实验室，对照50L通气搅拌发酵罐进行内外构造讲解，学生建立了良好的直观印象，效果较好。如在讲解淀粉水解糖制备时，学生对处理目的及处理流程的认识不够具体，认为只有靠死记硬背才能掌握这些知识点，不能灵活应用所学知识。将这段知识的讲解放在啤酒发酵工艺流程中，在实验室啤酒发酵过程中对课堂上的知识点进行逐一解释和强调，使学生能将理论和实际应用结合起来，增加理论联系实际的能力。同时，适时安排课程实习，将学生带入生产现场，包括制药、白酒、啤酒、乳品发酵等，在近距离感受生产过程和氛围的同时，可以结合发酵原理现场讲解工艺流程，使学生对工艺的了解更加深刻。这样也有利于学生在今后的工作中能够尽快适应工厂的生产，实现课堂教学和实际生产的接轨。

4 加强综合性实验内容

发酵工程是一门实践性很强的专业核心课程，在实践性教学中，为了更好地促进学生对理论课程的理解，更好的实现理论与实践的对接，提升学生的实际应用能力，在实践教学中采用课程实习和综合性实验的形式，注重培养学生的专业素养，力求提高教学质量。发酵工程是在大三下期开设的专业核心课程，学生此时已具备基本的操作方法的和技能，发酵工程是对整个生产工艺流程与原理结合的一门课程，是培养学生理论联系实际能力，提高专业素养，加起课堂与实践桥梁的课程。因此，发酵工程实验课程该单独的小实验为综合大实验，教师提出与生产相关的课题，由学生分组完成实验方案的设计、实验及报告撰写。课题内容包括发酵工程生产工艺流程，如发酵工程产品介绍；生产菌种的选育、保藏、扩大培养；发酵培养基的组成、灭菌；发酵设备；发酵过程监控；产品处理等，实验报告初包含实验方案设计外，还要对实验进行总结，包括实验中所涉及的课堂所学知识点；该知识点在具体应用中的情况；实验过程中存在什么问题；每个组员做的具体工作等。通过这样的实验安排，实现了学以致用的目的，增强了学生工程实践能力，初步实现了学生应用能力的培养。同时，也锻炼了学生论文撰写能力和团队协作能力，提高了学生的综合素养。

5 结语

在发酵工程课程教学中，不仅要培养学生良好的知识体系，也要注重培养学生的动手能力与实践应用能力，提高学生的整体素质。通过对课程体系设置、课堂教学内容及模式、实践教学模式的改革，极大地激发了学生学习的积极性及主动性，提升了课程教学质量，为培养应用型人才提供了积极的探索和实践。

基金项目：新乡学院《发酵工程》精品资源共享课（XJJ PZY2013-15）

注释

① 张祥胜，许德军.地方院校发酵工程实验课改革与实践体会[J].实验室研究与探索，2013（4）：124-127.

② 许波，黄遵锡，杨云娟，等.发酵工程实验教学改革初探[J].微生物学通报，2007（3）：600-602.

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④ 张翠英，温卫中.地方院校应用型人才培养模式研究与实践[J].黑龙江高教研究，2013（2）：154-156.

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美国培养研究生的大学基本都设立研究院,这些学校大致分为两类:一类以发展研究生教育和进行科研发明创造为主;另一类以培养本科学士为主,同时也培养研究生。60年代,美国成立了全美研究院委员会(CGS),这个组织对于全美研究生教育的发展,培养质量的提高发挥了重要作用。此后,美国研究生教育发展很快,其培养速度大大高于本科生的增长速度。全美的研究生数量,70年代增加到90•28万人,80年代达到150万人,1990年达到210万人。[2]研究生人数占全国人口的l/100。70年代中期开始,每年培养硕士生达到30万人,博士生3•3万人。每年在读研究生超过100万人,1995年在读研究生243•2万人[3]。1968年，研究生与大学生人数比例为1:6•8;1995年为1:5•9。[4]在一些著名大学研究生与本科生比例达到了1:1[5]。据统计,在学研究生其中约31%从事社会与人文科学和管理科学的学习和研究,约有26%从事数学、物理、化学、航空航天、计算机科学、人工智能、电子信息、环境科学等理科学习研究,约16%从事生物工程、生命基因、遗传科学、农业科学等学习研究,约25%从事材料工程、工艺过程和制造等学科的学习研究。美国许多著名大学正朝着以培养研究生为重点的“研究型”大学发展,全美这类大学约有200所,其中最优秀的有50所,堪称是美国研究生教育的核心和灵魂。正如世界高等教育权威本•维斯所说:“美国有20所著名大学,尤其是这些大学的研究院,被公认为世界上最好的致力于科研和培养研究人员的园地”。《中国教育年鉴》1995年统计,我国现有普通高校1080所,其中培养本科生的高校627所,招收硕士研究生的高校402所。[6]1997年增加到421所。1981年实行学位制度以来,研究生教育发展很快,1981年至1990年10年间全国共授予硕士学位178195人。1995年全国招收硕士生41718人,在校研究生达到12•79万人。[7]90年代中国高校在学研究生与大学生之比。美国大学数量是我国的3•4倍;招收研究生的学校是我国的3•7倍;每年在校大学生人数是我国的5•13倍(我国人口是美国的5•2倍),接近世界大学生总数的1/4;美国每年培养的硕士研究生是我国的近20倍(我国从80年代至今平均每年培养硕士生为1•7万人)。1995年美国在学研究生,接近我国在学大学生人数。1995年中美两国在学研究生与在学的普通高校大学生比例。

二、两国硕士研究生教育的主要模式特点

1.研究生的入学选拔

美国的硕士研究生入学选拔,各州各校互不相同,灵活性较大,招生工作各校自主,一般程序为:①提交大学学习成绩;②GRE成绩;③推荐信;④个人申请书。各校一般都规定了入学最低标准,有的学校对上述材料审阅后,再进行面试,最终确定录取名单,不再进行入学考试。有的学校对录取后的研究生还要进行一次能力考试,目的是决定采取何种培养方式。哈佛大学地质系、生物化学系,麻省理工学院计算机科学系、化学工程系,耶鲁大学交叉科学系、建筑与环境设计等专业,均不要求GRE成绩,主要看推荐人和面试的评价。麻省理工学院商业管理专业重视学生领导与创造能力的素质。各校都没有入学年龄限制。中国采取严格的研究生考试入学制度,有年龄限制。外语、政治课由国家教委统一命题,基础理论、专业理论由招生高校命题,考试要求“面广、量大、综合性强”。各校贯彻“保证质量、严格把关、宁缺勿滥”的原则,这种过分注重卷面考试成绩的制度,经常使一些各方面条件不错的考生仅以几分之差而失去深造的机会。

2.基础理论学习

美国社会各行业需要大量的硕士研究生,美国人一生平均更换工作达6次以上,求职者仅仅掌握一二门知识是不能适应社会生存的。美国各大学普遍认为:现代科技发展速度加快,只有掌握了广泛扎实的多学科基础理论知识,才容易进行专业转换和知识更新。硕士中有许多人要再攻读博士学位,由一般人才向专家人才发展,广泛扎实的基础理论知识在硕士生的培养阶段一定要掌握好。基于这些思想指导,美国对硕士生强调基本理论和基础知识训练,在社会科学、自然科学、工程技术科学领域内都要使学生掌握较扎实的基础理论知识,培养有广泛知识的通用型人才,其硕士生课程设置中,基础学科授课时数达到50%以上,专业学科占20%~30%。中国硕士研究生的培养强调教学与科研并重,除了4~5门学位课程以及专业理论课、必修课外,基础理论课程授课时数大约为总课程时数的25%,这与我国硕士生毕业后主要从事较为专业的教学和科研工作有关,但对硕士生将来承担多学科教学和科研均不利。

3.美国的课程设置强调文理渗透和跨学科

美国高校为了适应现代科研向跨学科研究发展的需要,适应科学技术在生产、管理、教学中日益广泛的应用,以及各种职业对现代知识的综合要求,在研究生课程上重视学科渗透和文理交叉。从专业来看,跨学科授予的硕士到90年代已达到17•2万人。[8]学校不但开设了较多的跨学科课程,并允许学生跨专业、跨学科、跨学院进行学习,指导教师也可以跨学校聘请。哈佛大学、麻省理工学院、普林斯顿大学等许多高校,除了开设更多的跨学科课程以外,还建立了跨学科的研究中心。教授带领研究生参加跨学科的科研活动,培养跨学科科研意识和能力。麻省理工学院设立了40多个跨学科研究中心。美国政府为集中大学的科研优势,鼓励大学直接从事有益于国家经济、科技、军事竞争的应用型科研,由国家科学基金会投资在一些大学建立了著名的跨学科研究中心和实验室。例如,普林斯顿大学的等离子物理实验室;麻省理工学院的光电子研究中心德雷珀实验室(研究宇宙空间技术)、人工智能实验室、空间系统研究中心、癌症研究中心、环境保护研究中心;伯克利加州大学的核科学研究中心;康奈尔大学生物工程研究中心;布法罗纽约州立大学的超导研究所、地震研究中心,等等,成为美国跨学科研究的科研基地。美国每年在生物工程、细胞基因工程、地面、空间技术等方面跨学科研究取得的重大成果,都是来自这些科研基地。国家每年向这些研究中心投入上亿美元。美国许多大学通过开设跨学科课程,建立跨学科的课题组、研究所、实验中心等来协调跨学科的教学、科研工作,促进交叉学科的发展,拓宽研究生的研究领域,跨学科培养已成为美国研究生教育的发展趋势。相比之下,中国课程范围显得过窄。我国规定,研究生指导教师由本学科教师担任。国内高校跨学科研究正处于开始阶段,开设的交叉学科和跨学科课程较少。由于课程范围的局限性,研究生在进行科研选题时往往视野不够宽阔,科研能力受到限制。90年代开始,国家教委及部分高校已开始重视新兴学科和跨学科专业研究生的培养、修订研究生专业目录,适当扩大了研究生专业范围,拓宽研究生的知识结构,以提高适应能力和科研能力。

4.科研活动

科学研究是教学的先导,科研能力往往体现了研究生的实际水平。美国著名的研究生教育学者梅黑幽在《研究生教育和专业教育改革》一书中阐明了研究生教育的本质:“研究生教育是培养学生进行科学探索和创造研究的培养阶段,这个阶段不是进行机械的教学训练,而要重点引导学生开发智力潜能,研究生教育就是培养学生在科学探索上的能力”。麻省理工学院对研究生教学计划的3个要求是:①列出参加科研工作的领域,导师审核批准学生科研课题和立项;②提供足够的时间保证学生科研活动;③设立研究生科研专家指导小组,在教授中由有名望的学术带头人领导。美国在军事、宇宙空间技术、海洋开发等方面的大批科研成果都有大量的研究生参与。正如前总统科学顾问委员会负责人格林•西博格所说:“基础研究和研究生教育是美国科学发展的核心与关键,美国30年来的经验说明了通过大力开展科学研究来培养研究生的做法,是使美国科技领先、高水平专家人才迅速成长的重要途径”。我国研究生参加的科学研究活动,除少数专业外,大多为与学位论文有关的实验课和社会实践活动。文科研究生进行社会调查,理科研究生在实验室安排专题和综合实验。5.关于淘汰制美国实行研究生“淘汰制”,入学率很高,淘汰率也较高,每年都有一些学生未能取得学位,取得学位的只占在学研究生人数的三分之二。名牌大学淘汰率更高,录取的学生往往多于应授予的学位数,目的就是通过筛选培养高质量的研究生。研究生教育实行学分制,硕士生修业年限为2年。我国“严进宽出”的研究生制度不利于激发学生的学习积极性和攀登学术高峰的精神。引入“淘汰制”有利于研究生培养主动适应社会注意市场经济的发展,增强发展能力和竞争能力。目前,在我国400所培养研究生的学校中,仅有三分之一实行学分制,其余均是学年制。学分制尊重学生的差异,有利于人才的全面发展和个性发展,在我国发展“学分制”,有利于促进教学思想的转变,克服教学过程中“同步化”和“一刀切”现象,使教学计划富有弹性,获得较为宽松的教学环境,使人才培养获得最大教育效益成为可能。

三、研究生教育的开放化和国际化

开放化和国际化是当代研究生教育发展趋势之一,美国在这方面走在了前列。开放的办学思想、优越的办学条件、高水平的师资都吸引了大量的外国留学生。1994~1995学年,美国的外国留学生已达到45•3万人,占全世界在国外留学学生总数的35%;分别在2758所大学学习,其中留学生达千人以上的学校已有100多所。据统计,美国在读研究生中,外国学生约占40%[9]。从导师来看,外籍教师也占了相当比例。各研究院经常举行国际性学术交流和专题报告会,邀请国内外著名学者、教授参加,这些学术报告大都代表了该领域的世界一流水平。在聘请著名学者科学家方面,各大学不惜重金,对在美拥有科研成果的博士,以高薪长期聘用;对外国有才华的科学家,实施优惠移民。据苏联1977年出版的《美国的科学潜力》统计,仅1972~1977年美国吸引外国专家即达22万人,节省教育投资达200亿美元。

美国一些重点实验室对外开放,吸引了众多国外大公司,美国40余所大学联合出台的国际工业联络开发计划,吸引了400多个外国大公司参加,外国公司为这些研究中心投入的经费达4亿多美元[10]。据美国《商业周刊》报道,几乎所有的日本大企业都赞助了一个或数个美国大学内的科研机构,这些科研机构为其提供最新技术和科研成果。加州伯克利大学5年中从日本大公司共获得了500万美元赠款[11]。纽约大学、加州大学等还将一些研究生派到国外大学或大公司进行交流和实习,学习国外的先进管理方法和理论知识,并与国外大学联合培养MBA。美国对研究生教育投资巨大,近十几年来,美国高校每年得到1400亿美元的经费[12],其中85%拨给了200所左右的研究型大学。企业界向大学投入的赞助每年也在15亿美元以上[13]。美国有20所以上著名的研究型大学每年办学经费都在10亿美元左右[14]。一些大企业如IBM、英特尔公司、施乐公司等,均与大学联合培养研究生。

近几年来,我国开放了办学思想,研究生教育也积极地向开放式和国际化迈进。1993年我国的外国留学生为9067人,加上各省市院校自行接受的计划外留学生共1•8万余人,当年毕业4494人[15];自1978年至1995年,我国向世界上近100个国家和地区派了27万名留学生,已有近9万人学成回国[16],其中绝大多数获硕士以上学位。我国一些大企业与国内高校联合办学也已出现,中国海尔集团与青岛海洋大学联办海尔经贸学院;中国石油天然气总公司、石化总公司、海洋石油总公司与石油大学联合办学,石油大学科技合作获2000万元经费。[17]1992年,东风汽车工业总公司与清华大学、华中理工大学、吉林工业大学、北京理工大学、湖北汽车工业学院联合培养出工学硕士23名。1993年东风公司又与华中理工大学共建研究生院分部,双方商定10年内,联合培养100名在职研究生。[18]