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篇1

Biochemistry Curriculum and Teaching Mode in Biological Engineering

WU Yuangen， WANG Xiao， TAO Han， ZHOU Hongxiang， QIU Shuyi

（School of Liquor and Food Engineering， Guizhou University， Guiyang， Guizhou 550025）

Abstract According to our college biological engineering services at the local school and social development needs of the economy， the author analyzes of the basic course biochemistry courses from the curriculum materials selection， in the teaching content highlights the theoretical knowledge of traditional brewing industry， and made use of multimedia teaching， online teaching and innovative teaching practice， supplemented by teaching model， in order to improve students' knowledge of the course to master skills.

Key words biochemistry； curriculum； teaching mode

生物化學（Biochemistry）是用化學的原理和方法，從分子水平來研究生物體的化學組成及其在體內的代謝轉變規律，從而闡明生命現象本質的一門科學。①生物化學課程是我院生物工程、釀酒工程、食品科學與工程等專業必修的一門專業基礎課程，其內容基本覆蓋了我院各個專業所需的基礎理論知識，是我院學生掌握專業知識的最重要紐帶，因而其教學地位十分重要。然而生物化學知識體系龐大，理論性和邏輯性強，內容抽象復雜且相互關聯，這對剛開始接觸專業課的學生比較難以掌握。特別是近年來高等院校課程改革的實施，實踐教學環節的加強使得生物化學教學課時進一步減少，給生物化學課程教學工作帶來挑戰。筆者從事多年的生物化學教學經歷發現，大多數學生都采用死記硬背的方式來應付期末考試，他們并沒有對知識點進行很好的聯系和掌握，缺少學習的動力和深入研究精神，在后續專業課學習和畢業論文（設計）中表現出知識點掌握不夠等問題。隨著生物技術的不斷發展和應用，生物化學在生物工程專業中的地位和作用則更加突出，這就要求將生物化學教學內容與后續課程緊密聯系，尤其是要結合專業定位和服務于地方經濟社會發展要求來開展教學。筆者從貴州大學生物工程特色專業建設出發，探討生物化學的課程設置及教學模式，以期提高學生對該門課程知識的掌握能力。

1 生物化學課程設置

筆者所在學院開設生物工程專業已有二十余年，辦學依據立足本省、面向行業人才需求，服務于地方經濟社會發展和國家現代化建設的專業培養要求，根據貴州產業發展和生物工程專業的沿革，在課程體系的設置上突出生物工程中下游課程，內容上突出傳統釀造業的理論實踐學習。生物化學課程作為生物工程專業最核心的基礎課，在課程教學內容設置上應該符合本專業的辦學定位。經過多次課程改革后，生物化學課程教學課時被進一步壓縮到64學時（理論教學48學時，實驗教學16學時），這給教學工作帶來極大挑戰。為了提高學生對該門課程知識的掌握能力，滿足本專業服務地方產業發展需求，筆者認為有必要對目前使用的教材和已有的課程內容進行調整。

1.1 教材的選用

我院生物化學課程使用的教材主要是張洪淵先生主編的《生物化學》（第二版），由化學工業出版社出版發行。該書內容精簡，比較適合生物工程、食品工程等工科專業學生使用。但使用該教材存在的主要問題是，由于知識點比較抽象和精簡，學生課后缺少擴展學習的空間，所以很難深入掌握各個知識點及它們相互間的聯系。特別是近年來不少考研的同學反映，該書不是考研專業指定的教材，建議在教材使用上重新考慮。筆者后來在教材選用上進行了嘗試，選用了王鏡巖先生主編的《生物化學》（第三版），由高等教育出版社出版發行。該書內容詳實、知識點豐富，對各個知識點的擴展解釋很充分，是國內很多985和211高校首選指定教材。然而使用該教材也面臨諸多困難，主要問題是在有限的教學課時內很難把握各個知識點的講解，同時學生面對該教材有較大的學習壓力。最近筆者嘗試了鄭集先生主編的《普通生物化學》（第四版），由高等教育出版社出版發行。該教材章節編排合理、知識點及其展開解釋說明均比較合適，是國內很多綜合性大學和其他院校生物相關專業的本科生教材。該教材在我院生物工程和釀酒工程專業使用，學生普遍反映比較好，同時任課教師感覺比較容易把握教學，因而是我院今后生物化學課程的首選教材。

1.2 教學課程設置

我院生物工程專業的辦學要滿足服務于地方經濟社會發展要求，在課程體系的設置上突出生物工程中下游課程，內容上突出傳統釀造業的理論實踐學習。因此，生物化學課程在教學內容上也要根據辦學需求進行調整。筆者依據生物化學課程理論教學48學時，再結合生物工程專業特點和傳統釀造業的知識體系，認為該課程教學內容應從以下幾個方面開展。

糖類化學部分是傳統釀造業重要的理論基礎知識。在該部分教學過程中，應當要求學生重點掌握典型單糖（葡萄糖和果糖）的結構和性質，再從單糖的基礎上去理解二糖和多糖的結構和性質，最好再結合某些釀造相關的實例來理解多糖等性質。脂質化學部分要求學生理解單脂和復脂的組成、結構和性質，了解固醇類物質的結構和基本特點。蛋白質化學部分不僅僅是釀造行業，同時也是整個生物相關專業最為基礎的知識體系。該部分教學應該要求學生重點掌握氨基酸的分類及其結構和性質，在此基礎上掌握肽和蛋白質的結構、性質和相互間的依存關系。重點講解氨基酸的溶解度、旋光性、光吸收、酸堿性質和重要的化學通性，并結合氨基酸的性質講解氨基酸分析方法。注重講解蛋白質的一級結構及測定方法，要求學生掌握蛋白質二級結構種類及特點，在此基礎上理解蛋白質的三級結構和四級結構及功能，并結合實驗講解蛋白質的分離純化方法。核酸化學部分是現代生物技術，特別是生物上游技術的基礎，雖然與傳統釀造業知識體系關聯不大，但對生物相關專業本科生至關重要。該部分教學應該重點講解堿基及種類、核苷和核苷酸的結構、性質以及核酸的結構、性質和生物功能，要求學生掌握堿基、核苷、核苷酸和核酸之間的相互關系，徹底弄清核酸的化學結構和化學性質，并掌握核酸一級、二級和三級結構及堿基配對規律，深入理解核酸的酸堿性質、吸收光譜、變性、復性與雜交，以及核酸的分離純化、合成和鑒定原理。酶化學和維生素化學內容與傳統釀造業知識體系關聯比較大，應當重點講解酶的化學本質和結構以及分類，特別是要注重講解維生素與酶輔基間的關聯。要求學生理解酶的作用特點、作用機制和酶的分離純化，重點掌握酶活單位定義及測定，理解調節酶、同工酶、誘導酶和多酶復合物的特點。激素化學、生物膜與細胞器內容與細胞工程、生物醫學等專業關聯度大，考慮到本專業學時的限制，該內容可由學習課后自學，重點了解激素的化學本質和生理功能，以及細胞的組成和各細胞器結構的功能。

物質代謝與調控內容與傳統釀造業密切相關，也是整個生物中下游最為重要的知識體系，應當重點講解糖代謝、脂質代謝、蛋白質和氨基酸代謝，以及這些代謝之間的相互聯系和調控。糖代謝方面重點講解糖酵解、三羧酸循環、磷酸戊糖等代謝途徑和生理意義，要求學生掌握糖酵解和三羧酸循環的各個代謝途徑、參與的酶系和ATP產生過程，重點理解戊糖磷酸途徑和參與的酶系，了解各種單糖、二糖和多糖進入糖代謝途徑，掌握糖代謝的調控及關鍵調控酶。脂質代謝方面以三酰甘油為例，側重講解甘油的分解代謝途徑和脂酸的-氧化過程，分析脂酸在何種情況下產生大量酮體及其后果，并注意比較脂酸 -氧化過程同線粒體酶系合成飽和脂肪酸過程的關系。蛋白質和氨基酸代謝方面要求學生掌握蛋白質在細胞內的降解，然后根據氨基酸的主要代謝途徑，掌握氨基酸分解代謝和合成代謝的共同反應，重點講解鳥氨酸循環及其生理功能，注重理解氨基酸代謝與糖代謝和脂質代謝的關聯。核酸代謝方面簡明扼要講解核酸的降解以及生物體內嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的分解途徑和生物合成。生物氧化方面涉及物質代謝的共同基本原理，重點講解NADH和FADH2兩條呼吸鏈中的電子傳遞及所需的輔基或輔酶，要求學生理解氧化磷酸化作用機制及其抑制和解偶聯。最后再講解物質代謝的相互聯系，要求學生掌握糖代謝、脂質代謝和蛋白代謝之間的相互關系，了解整個代謝的調節調控方式。關于遺傳信息的傳遞和表達內容，由于受學時的限制只能簡單介紹，該部分可以納入分子生物學課程進行講授。

2 生物化學教學模式

生物化學課程知識體系龐大，內容抽象復雜且相互關聯，采用傳統教學方式很難取得良好的教學效果。筆者根據多年的教學經驗，認為應當結合多媒體教學、網絡教學和創新實踐教學相結合的教學模式。

2.1 多媒體教學

傳統的教學模式要花費較多的時間用于板書，教學時間不能充分利用，教學內容信息量較少。而采用多媒體教學后，課件都是在課前準備好的，課堂上很少寫字，這樣就節省了板書時間，為增加教學信息量提供了條件，特別適用于生物化學這種知識體系龐大的課程。另一方面，多媒體教學將文字、圖片、動畫等整合，可為學生提供大量的感性材料，教學形象、直觀、形式多樣、趣味性強，可有效激發學生的學習興趣。②在生物化學課程中，生物大分子的立體結構及其代謝過程都是教與學的難點。在傳統的教學中，借助板書、掛圖或模型可有效講授這些難點，但對于學生而言，內容還是比較抽象，不容易理解。利用多媒體教學可輕易的解決這一問題。如在講生物大分子多糖、蛋白質、核酸等的結構時，學生通過觀看三維結構的圖片或動畫，就可以輕易地理解有關的復雜問題，自然地掌握了這些生物大分子的三維結構等有關的概念。

雖然采用多媒體教學存在諸多優點，但也要清醒意識到過分依賴多媒體教學的弊端。過分依賴多媒體教學，會極大地限制師生的主動性發揮。③在課堂教學上，教師切忌把自己當成課件機械式解說員。目前多媒體教學的一個常見現象是教師灌輸知識、學生被動學習的填鴨式教育，這種教學模式缺乏師生互動，不利于提高學生的學習積極性。采用多媒體教學的另一個弊端是課堂節奏快，學生很難及時消化所學知識，長時間后學生在學習上會出現消極的一面。筆者認為采用多媒體進行生物化學教學，在講授重點和難點知識時，課堂上應該及時與學生加強溝通，讓學生能充分理解和掌握相關知識；同時插入一些緊扣教學內容的時事圖片或研究進展，有效結合專業領域內的社會熱點問題，這對吸引學生的注意力和激發學生的興趣均有很大幫助。

2.2 網絡教學

目前本科教學工作存在的一個最主要問題是缺少師生互動，這與課堂教學課時被嚴重壓縮有很大關系。為了加強與學生間的交流和互動，筆者借助生物工藝學精品課程網站，開辟了生物化學學習和交流平臺。在該平臺上，學生可以提出課堂教學未懂的知識，也可以給課堂教學提出建議和意見，我們針對這些問題都進行了一一答復，這些交流手段也得到不少學生的積極參與。另外，筆者還在該平臺上提供了生物化學的學習材料，包括習題集和考研資料等，受到學生的歡迎。通過網絡教學上生物化學教學討論平臺，進一步鞏固了課堂教學，同時也加強了師生間的交流互動。

2.3 創新實踐教學

本科質量教學提升計劃的改革方向是加強實踐教學，提高學生的實際動手操作能力。目前一般院校都開辦了專業相關的實驗課程，但受到課時限制或經費短缺等因素，實驗課程學時一般比較少。我院生物化學實驗課時為16學時，這相對課程龐大的知識體系是明顯不夠的。針對這些問題，筆者近幾年一直鼓勵本科生參與科研工作，加強自身的理論知識和實踐動手能力。筆者近幾年帶領本科生參與了國家大學生創新性實驗計劃以及自己科研項目的研究，這些學生一般從大二上生物化學課程后就參與進來，利用空閑時間做實驗，直到最后完成畢業論文，他們中基本上每人都著有研究論文，畢業后這些同學大部分都繼續進行深造。通過創新實踐教學，學生可以結合生物化學所學知識，進一步在研究中得到應用和更深入的理解。一般學校很多老師的科研項目與生物化學專業知識體系密切相關，所以學生有很大的參與創新實踐教學空間。

3 結語

生物化學是生物工程專業最為基礎的課程，其教學地位十分重要。根據我院生物工程專業的辦學理念以及有限的教學課時，本課程在教學內容上應該做出適當調整，突出傳統釀造業知識體系，同時也要兼顧現代生物技術和本專業的歷史沿革。本課程教學手段上應該采用多媒體教學為主，網絡教學為輔的策略，加強師生間的互動和交流，在此基礎上改善教學質量，同時讓更多的學生參與到創新實踐教學，進一步提高該課程的教學效果。

基金項目：貴州省高等院校特色專業項目（SJG 2011 004）；貴州大學品牌特色專業培育項目（PTPY201303）

*通訊作者：邱樹毅

注釋

篇2

化工原理是化學工程、生物工程，食品工程等專業學生必修的一門基礎課程，它在數學、物理、化學等基礎課程與專業課之間起著承先啟后的作用，是自然科學的基礎課向工程科學的專業課過渡的入門課程[1]。它要解決的不僅是過程的基本規律，而是面臨著真實的、復雜的生產問題——特定的物料在特定的設備中進行的過程。實際問題的復雜性不完全在于過程本身，而首先在于化工設備復雜的幾何形狀和千變萬化的物性[2]。其主要任務是介紹流體流動與輸送機械、過濾與沉降、傳熱和傳質的基本原理與計算、設備構造及操作原理、設備選型等。這些都密切聯系生產實際，因此改革生物工程專業《化工原理》的教學內容，更好地使學生掌握本課程系統的理論知識和實驗技術、可以培養學生運用基礎理論分析和解決化工單元操作中各種工程實際問題的能力，為專業課學習和今后的工作打下堅實的基礎。其理論知識和研究不僅應用在化工生產中，而且在石油、冶金、輕工、制藥及原子能工業、生物工程、環境保護工程中也廣泛應用。在課時相對縮減的今天，如何讓學生既能掌握化工原理的基本理論，又能培養學生解決化工單元操作中各種工程實際問題的能力，是目前化工原理教學中存在的一個突出問題。傳統的教學模式是采用老師課堂講授的“灌輸式”單一教學模式，忽視了學生獨立思考能力、分析問題和解決問題能力、開拓創新能力的培養，而且只注重本課程的系統性和科學性，不注重與相關課程的聯系和溝通，導致知識點的重復，學生感覺課程乏味后，造成學習積極性下降，上課經常遲到和早退、上課注意力不集中，課程成績差等問題。因此進行生物工程專業化工原理教學內容改革與探索，對生物工程專業人才的培養至關重要，對開拓學生創新能力、分析和綜合能力、獨立思考能力具有重大意義。

一、明確課程地位

根據教育部頒布的《關于普通高等院校修訂本科專業教學計劃的原則意見》和《湖南農業大學生物工程專業人才培養方案》，生物工程系對生物工程專業的教學計劃進行了修訂，明確了化工原理作為生物工程專業的專業基礎課的主導地位；與非農業院校接軌，增加了理論學時，明確了考試大綱和課程考核辦法，學生學習有章可循，目的明確，提高了學生掌握化工原理基本知識的能力；開設了單獨的化工原理實驗技術課程，實驗課程學生自己動手操作，提高了學生實際操作能力，創新能力、分析問題和解決問題的能力。

二、精選化工原理教材，優化教學內容

教材的選擇是教學過程的一個重要環節[3]。教材是連接師生教與學的基本工具，是學生領會、接受理論知識的基本手段。目前國內出版的化工原理教材較多，難度較大，真正適合農業院校生物工程專業的教材較少。通過對國內出版的《化工原理》教材的反復研究比較，經過多年的教學實踐及綜合學生對教材的反映，最終選用王志奎等編寫的由化學工業出版社出版的《化工原理》[第四版]高等教育規劃教材作為生物工程專業的教材。該教材定位準確，知識體系完整，通俗易懂，重點突出，能很好處理經典教學內容與學科前沿之間，基礎理論與應用技術之間，統一性與多樣性之間的關系。另外結合專業特點，適當取舍教學內容，突出教學重點。對教材中工廠應用較多的設備原理重點講述。教學中經常把日常生活中與化工原理有密切聯系的實例引入課堂，激發了學生學習《化工原理》課程的積極性，獲得了良好的教學效果。

三、教學中體現素質教育的思想，注重教書育人

教學中充分體現現代教育理念，使教學方法具有先進性、創新性，來提高課堂教學質量?；ぴ斫虒W內容應符合教學大綱要求，來達到預期的教學目的。課堂概念講解應做到準確，內容要有深度，同時做到深入淺出，內容豐富；語言表達應流暢，熟練；重點要突出，思路要清晰。講課要有熱情，有感染力，才能吸引學生的注意力；要有啟發性，必須注意師生間的交流與溝通來活躍課堂氣氛。

四、采用歸納、綜合和對比式的教學法

1.每次課前要求學生花大約15min進行快速預習，帶著問題進入課堂聽課。課堂上使知識系統化。每教完一個單元操作后，要求學生自己復習、歸納、總結知識點；每教完一個章節，完成各章課堂上老師布置的有針對性的《化工原理》習題，老師批改，學生在第一時間將問題消化。

2.采用歸納、綜合和對比式的教學法[4]?；ぴ碚n程各單元操作之間既有各自的特殊性，同時又存在著密切的聯系，從而構成共同的規律。例如流體流動、傳熱和傳質三種傳遞過程中，分別用牛頓粘性定律、傅立葉定律和費克定律來描述，在流體這三種傳遞現象中，都是由于流體質點的隨機運動所產生的，都等于各自常數與各自濃度梯度乘積的負值，負值均表示各通量的傳遞方向與該通量的濃度梯度相反，這是它們的共同點；但牛頓粘性定律描述動量傳遞，傅立葉定律描述熱量傳遞，費克定律描述質量傳遞，這是它們的不同點；若流體內部有溫度差存在，在動量傳遞的同時必然有熱量傳遞；同理，若流體內部有濃度差存在，也會同時有質量傳遞；若沒有動量傳遞，則熱量傳遞和質量傳遞主要是因分子的隨機運動產生的現象，其傳遞速率緩慢。要想增大傳遞速率，就需要對流體施加外功，使它流動起來；它們之間通過分子的宏觀運動這個紐帶聯系在一起。通過綜合對比，能夠使學生提高學習效率。

五、重視習題課的教學

學生經常反映上課時聽懂了，但做課后習題就犯糊涂，花費了很多時間都解答不出；即使解答出來了，但解題思路仍不清晰，效果不佳[4]。因此每個知識點結束后，我們都布置了相應的習題，使學生在解題過程中加深對知識的掌握；其次應注意加強習題的真實性，力求能反映生產中的各種實際問題。的重要途徑，最后，習題課是教師與學生的互動過程，首先由學生在課堂上解答自己完成的習題，老師再在黑板上采用“反推法”，先用板書根據已知條件，講述整個解題過程的思路，再用多媒體演示整個解題過程，學生比對自己解題過程的對與錯，以此加深學生對基本概念、基本方法、基本工藝計算的理解，鞏固課程理論知識。

六、改革教學方法，提高教學效果

理論教學充分運用本人親手制作的多媒體課件進行啟發式形象化教學。多媒體集圖文聲像于一身，以其多維化的表現形式，使深奧的計算知識變成易懂易記的信息，為化工原理的課堂教學提供了新的手段[5]；該方法更加直觀、信息量大，能激發學生的學習興趣，特別適合于運用大量圖片的教學。課堂上既有理論描述，又有習題講解，還插入了大量圖片，理論與實際相結合；既有傳統板書教學，又有多媒體教學，能及時與學生進行有效的教學互動，使教學更加生動、活潑。而且課堂上經常結合問題進行討論，促進了學生的積極思考，激發了學生的學習潛能；及時把教學研究及科研成果應用于課堂教學，顯著提高了教學質量。實驗課程教學采用雷諾演示實驗裝置、流體流動阻力測定實驗裝置，離心泵特性曲線測定實驗裝置、恒壓過濾實驗裝置、空氣-蒸汽給熱系數測定實驗裝置、填料吸收塔實驗裝置、填料精餾塔實驗裝置、洞道干燥實驗裝置等化工生產相關設備進行實驗；實驗前，學生先自行設計操作程序，先采用多媒體教學，然后四人一組動手操作，課后再使用計算機進行自動數據處理、從而培養了學生對化工設備的動手操作，工藝計算和故障處理的能力；其效果直觀、迅速、事半功倍，記憶深刻，能夠做到課堂教學理論與實踐相聯系，特別是與化工生產實踐相結合，從而能提高學生學習方法與學習能力的培養。

七、問題與不足

1.學生基礎不一，對知識的掌握參差不齊，二本學生對知識的掌握明顯高于二級學院的學生；由于沒有一套適合二級學院的教材，二級學院學生不及格率明顯高于本部學生，采用適合二級學院學生學習的教材進行教學迫在眉睫；

2.經費不足，請專業制作人員制作課程動畫，難以實現；化工原理實驗教學設備短缺，生科院沒有專用的教學設備，只能在食科院完成，教學難以按教學計劃進行。

總之，對化工原理課程教學改革的目的是為了提高學生的創新能力和專業知識水平。因此必須改變傳統的教學模式，使化工原理的教學符合生物工程專業培養目標。雖然我們在教學改革中取得了一定成效，學生不及格率由2008年的8.99%降低為2011年的7.14%，但時代的發展和科學的進步向我們的教學提出了新的要求。如何進一步深化教學改革，還有待每一個教師努力探索和研究。

參考文獻：

[1]王志魁，劉麗英，劉偉.化工原理[M].第4版.北京：化學工業出版社，2010.

[2]陳敏恒，叢德滋，方圖南.化工原理（上、下冊）[M].第2版.北京：化學工業出版社，1999.

[3]蘭時樂，林元山，鄧林偉，等.生物工程專業微生物教學改革的實踐與思考[J].科技創新導報，2009，（18）：168-169.

篇3

1.選擇教材，合理安排教學內容

受授課學時的限制，我們選用的教材是化學工業出版社出版的《高分子化學與物理基礎》，由魏無際等主編。該教材系統地闡述高分子化學與物理的基本概念、基本知識、基本原理和基本測試方法，教材內容全面，難度適中，比較適合生物功能材料專業的教學要求。針對課時較少的現狀，我們對教學內容進行了合理安排。對于高分子化學部分，重點講解高分子的基礎概念、縮聚和逐步聚合、自由基聚合、聚合方法、陰離子聚合等內容，自由基共聚合、陽離子聚合、配位聚合等可較簡單講解，聚合物的化學反應章節主要由學生自學。這樣既保證了學生能夠掌握高分子化學的基本概念及反應，又沒有因為課程過難給學生造成學習困難。對課程中的某些內容，例如聚合動力學的推導，在物理化學中化學動力學部分還沒講解的情況下，我們在教學中不要求學生記住所有推導和公式，僅提出聚合動力學基本知識，引導學生自己進行動力學推導。對于高分子物理部分，我們重點講解高分子的結構、高分子的分子運動、力學狀態及其轉變，簡單講解高分子固體的基本力學性質、高分子溶液的基本性質章節，對高分子電學、熱學和光學的基本性質章節主要由學生自學。這樣課程的安排，重點講解能夠加強學生對高分子學科基本知識的掌握；簡單講解能夠擴大學生的知識面、引導有科研需求的學生課下加強該部分內容的掌握；自學部分主要為了深化學生對高分子學科知識的理解。重點講解、簡單講解與學生自學相結合的教學方法，突出了本課程重點、拓寬了學生知識面，克服了高分子學科教學中內容多、概念多、數學推導多等難于克服的難點。

2.理論聯系實際，提高學生學習興趣

高分子化合物廣泛存在于日常生活中，如穿著用的化學纖維、自然界存在的棉、麻、絲綢等，食品行業中的蛋白質、淀粉、纖維素，建筑行業中用的涂料、各種高分子管材、膠黏劑、有機玻璃，行駛工具中應用的橡膠、工程塑料、增強纖維等。高分子科學在人們的日常衣、食、住、行中發揮著極其重要的作用，其是一門應用基礎型的學科。高分子化學與物理的教學，單純的講解很難引起學生的學習興趣，教學效果不顯著。為提高學生學習興趣，我們在講解基本知識的同時，注重理論和實際相結合，列舉了大量實例。例如講解縮聚反應時，對滌綸、尼龍等一些重要的縮聚物的生產原理進行了重點講解，對聚乳酸生物材料進行了系列概述，包括其生產方法、原理和應用等；自由基共聚合部分，講到聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS樹脂）、丁苯橡膠（SBR橡膠）等一些著名共聚物和常見聚烯烴產品及它們的制備原理、主要性能和用途。其中舉例聚四氟乙烯（PTFE）用于流量泵、反應釜內襯和攪拌棒外面涂層，聚氯乙烯（PVC）用于各種集成吊頂和各種垃圾袋等。在高分子發展史中，講授諾貝爾獎成果和獲得者的發明典故，例如電高分子的發現、齊格勒-納塔催化劑的發展，以增強課堂的趣味性；講述了第二次世界大戰期間高分子的發展典故。此外，讓學生翻看塑料水杯的材質、衣服標簽讓學生認識各種標志上一些材質的名稱，指出我們的水杯、服裝由哪些合成高分子構成，并討論目前常用的化學纖維名稱和聚合原理；通過舉例講解方式，激發學生自主學習興趣。

3.多媒體與板書教學方法相結合，提高教學質量

高分子化學與物理基礎課程知識面廣，其涵蓋了高分子化學、高分子物理、高分子加工等方面內容。該課程教學信息量大、理論性強，學生理解相對比較困難。因此，我們在教學過程中注意多種教學形式相結合，提高教學質量。課堂主要采用多媒體教學方式，同時輔以板書講解，取得了不錯的教學效果。利用多媒體教學方法既能夠將理論的知識直觀體現出來，又能夠將難于理解的教學內容形象地展示出來，這樣可以使學生更容易理解所學內容。例如，在講解配位聚合時，利用動畫演示雙金屬活性中心機理和單金屬活性中心機理中單體分子的插入過程與鏈增長過程；自由基聚合實施方法中，利用制作動畫模擬懸浮聚合和乳液聚合過程中單體的分散過程，高分子物理中拉伸對高分子結晶形態的影響、動態黏彈性模型，等等。通過多媒體的運用，可以使抽象的教學內容具體化，有效提高學生學習的趣味性。多媒體課件也會存在一些缺陷，比如講課節奏過快，學生難以吸收；教師過于關注幻燈片屏幕，減少了和學生的交流互動，等等。在實際教學過程中，還應注意和板書的有效結合，對重點知識內容采用板書的形式進行講解，取得了不錯的效果。

4.網絡教學方法的運用

針對多媒體教學存在講課節奏過快，學生難以吸收等缺陷和板書教學進度緩慢等特點，對重要章節，我們采取課堂與課下網絡教學相配合的方法。網絡教學在原來多媒體教學基礎上，對教學過程和教學內容提供了全面支持。目前學校構建了一個比較完整的網上教學支撐環境，提供多媒體錄播室進行教學視頻的錄制，最后把課件與錄制視頻統一上傳到網絡教學平臺。網絡教學有許多傳統學習方法無可比擬的優點，例如學生學習自主性增強，真正發揮學習的主觀能動性，學生學習在時間和空間上少了許多限制，學習的探究性更加深入。另外，網絡背景下學生在獲取不同的資源時可以進行比較，相互之間取長補短，知識面更廣。隨著現在網絡技術的發展，學生可以在宿舍、教室和學校多媒體教室通過網絡對課堂內容進行學習。網絡教學方法的運用，大大彌補了課堂多媒體課件存在一些不足，大大提高了教學效率。

5.開展互動式教學，發揮學生的學習主動性

教學是教師和學生的共同行為，學生是課堂的主體，教師是學生學習知識的引導者。目前高校教學方式偏重以教師“教”為主，忽視了學生“學習”的主動性，學生始終處于“被動學習”地位。這樣的“被動學習”，導致學生具有學習壓力大、心理負擔重等特點。針對這一現狀，我們采取課堂互動的教學方式，包括師生提問、討論和學生上講臺相結合的方式進行教學活動，取得了一定效果。比如在下課前教師先提出下一節課的預習內容，提出一些討論問題，例如在講述縮聚反應時，提出不同聚合時間獲得聚合物分子量是否相同、什么樣的單體能夠發生縮聚反應、什么樣的單體能夠獲得支化的高分子等問題。讓學生通過查閱資料，自己尋找答案，并在下次課堂上讓學生進行討論，然后教師補充。這樣既提高了學生的學習思考能力，又增強了學生的學習主動性，提高了學習興趣。另外，我校為農業院校，雖然學習《高分子化學與物理課程基礎》課程的學生是非農業專業，但是部分學生畢業后或許從事涉農相關服務業?？紤]到此種情況，我們在授課內容安排上，對目前農業應用的高分子材料和高分子在農業方面的潛在應用進行了討論，給他們提供了創造性思維。比如在講自由基聚合章節時，我們就對強吸水樹脂的制備現狀和發展前景，主要針對其在農業生產中的應用進行了講述，對高分子薄膜在農業中的應用及帶來的“白色污染”與應對措施進行了討論。通過這樣的討論，我們鍛煉了學生分析思考問題的能力，這為學生工作與科學研究的創新思維形成打下了基礎，提高了學生的學習積極性和學習興趣，加深了對本課程的理解。

6.結語

通過對本校生物功能材料專業《高分子化學與物理基礎》課程教學中的一些課程設計特點、面臨的問題及目前采取的措施進行了總結?！陡叻肿踊瘜W與物理基礎》雖然是一門專業基礎課，但其理論性強、概念抽象難懂，如何讓學生在掌握該課程基本理論的同時，調動學生的學習積極性，培養學生的自主學習能力和創新意識，是教學工作中需要不斷探索的問題。我們將在總結已有教學經驗的基礎上，繼續對本課程教學方法的改善與創新進行探索，以提高該課程的教學質量。

參考文獻：

[1]魏無際，俞強，崔益華.高分子化學與物理基礎（第二版）.北京：化學工業出版社，2011.

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將微信公眾平臺和翻轉課堂教學模式相結合用于基礎生物化學教學，筆者選取 2015級設施農業科學與工程專業共61人進行為期一個學期的基礎生物化學課程教學模式改革與實踐，具體實施情況如下。

1.1創建微信公眾號，搭建學習平臺任課教師首先申請一個用于此次教學改革實踐的微信公眾賬號，名稱為“農大基礎生物化學”，利用公眾號推送學習任務，并將教師制作的課程學習資源按教學進度上傳至微信公眾號上，包括教學大綱、教學課件、同步練習題、案例講解、精彩視頻等，并定期更新資源庫，供學生使用。同時創建了“生物化學”微信班級群，打造一個學生可以自主學習，并可以隨時與教師互動互享的網絡平臺。

1. 2課前準備階段教師根據教學口標設計單元學習任務，通過收集整理學習資源并設計制作微課。根據基礎生物化學教學口標，將課程分為兩大部分，即靜態生物化學和動態生物化學。其中靜態生物化學包括糖、脂、蛋白質、核酸、生物大分子復合物和酶;動態生物化學包括生物氧化、糖類代謝、脂類代謝、蛋白質代謝、核酸代謝和物質代謝的聯系與調控。對每個單元的教學任務進行分解，并設計任務單，包括教學口標、教學重l從難l從、教學課件、預習任務單、同步練習題等。教師根據教學案例錄制10 min內教學視頻，將關鍵知識ii講解到位，并且設置一定的互動環節，增加視頻的趣味性和互動性。在上課前通過微信平臺相關學習和視頻資料，讓學生預習。教師同時利用微信平臺推送主題博文、實時新聞、科學研究成果、前沿資訊等，用于拓展學生視野。

1. 3學生課前自主學習學生通過關注微信公眾平臺后，在課前自己選擇時間和地l從，根據教師的預習任務單自主安排學習計劃。通過觀看相關學習主題的課件和視頻結合教材，對難以掌握和理解的知識點進行反復觀看，并將疑難從記錄下來;通過完成相關練習題鞏固所學知識點;通過微信群聊進行交流討論，將問題及時反饋給教師，并可進行實時在線交流。

1. 4課堂教學活動在課堂上教師根據學生預習情況，對在自主學習過程中產生的問題進行歸納總結，有針對性地進行知識講解，并對重l從和難l從部分進行課上討論。學生在課前根據預習任務單要求已經完成相關知識的學習，對新知識有了一定的了解，在課堂上可以選擇性聽課，提高學習效率。教師將傳統的講授式教學活動轉變為多樣化的教學活動，包括分組討論、探究問題、完成練習、學習成果交流等方式。通過師生的交流討論，提高學生學習的主動性和積極性。在教學活動中，任課教師將個性化指導和集體性輔導2個方面相結合。

1. 5課后總結翻轉課堂這種教學模式以課后強調學生之間或師生之間的交流與思考的方式取代了傳統教學在課后給學生布置大量作業用于課堂知識l從的鞏固學習。學生通過微信群在線跟任課教師或者同學進行互動交流討論，也可以通過微信聊天功能與教師進行一對一交流。教師可以根據教學結果反饋了解學生對相關知識點的掌握情況，及時發現學生學習過程中存在的問題，給予糾正，并對教學結果進行總結，及時調整教學方式，因材施教，有效提高學生的學習能力和學習效率，以期達到最佳教學效果。

2基于微信平臺的設施專業基礎生物化學翻轉課堂教學效果    

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生物工程課程設置分為公共必修課,專業基礎課,專業主干課,選修課(必選課和自修課)。公共課程英語、體育、計算機、數學等外。生物工程專業基礎課程群包括生物化學、分子生物學、生化與分子生物學實驗技術、微生物學、化工原理、機械制圖、基因工程等專業基礎課。生物學師資力量雄厚,依托生物化學與分子生物學學位點進行課程建設。生物工程專業主干課程群包括發酵工程、酶工程、生物制藥工程、生物分離工程和相應的實踐教學等課程。依托生物工程與技術碩士學位點進行課程建設。生物工程專業基礎課有深厚的生物學學科作為建設后盾。“生物化學、分子生物學”已建成湖南省精品課程,“細胞工程”以及“基因工程”已建設成校級精品課程;“微生物學”得到學校教學改革課題和多媒體制作經費資助,多媒體制作獲得“優秀獎”。

“分子生物學概論”和“生物化學與分子生物學實驗技術”已分別成為全校本科生和碩士研究生的熱門公選課。生物工程專業主干課程設置我們體現兩個模塊:以發酵工程為技術核心課程模塊和以生物制藥為核心的課程模塊,以兩個模塊方向的理論知識要求和技能實踐要求制定其他課程,并依托學科建設課程。該課程群是生物工程專業重點建設內容,也是最能體現專業特色的課程群。雖然師資年青,但力量較強、思維活躍,充滿創造力,教師大多來自外校,學緣豐富。課程建設卓有成效,專業特色明顯。為加強專業特點,專業發揮教師學術特長,根據發酵工程技術和天然產物開發與綜合利用兩個科學研究分向,建設了專業發酵工程與生物制藥工程兩個專業方向的課程體系,進行專業實驗內容和生產實踐內容的建設,將兩個方向的理論課程進行整理和更新。以發酵工程為核心的課程群包括發酵工程、酶工程、微生物育種與變異、氨基酸發酵等;以天然產物開發與利用的課程群包括生物工程制藥實驗技術、藥理學、藥物分析和天然產物化學?，F在發酵工程、酶工程、生物制藥工程、微生物實驗技術已建成校極精品課程,生物分離工程、藥理學同樣得到院級的課題資助。圍繞發酵工程和生物制藥的課程群體系的相應建立,其目的是擴展學生的在微生物應用和藥學方面基本知識和技能,擴大其就業范圍。延伸功能已擴展到研究生與自考生的教學和實踐活動。在選修課的設定中,結合農業學科專業拓展知識面,培養學生的創新能力,主動適應人才市場的需要,鼓勵學生選修其他相關專業的選修課。如食品科學院開設的食品營養學、農產品加工與貯藏;資源與環境學院開設的環境工程等課程都添置在生物工程專業選修課內;為了適應部分學生考研要求,我們也將遺傳學、細胞生物學、免疫學等設置在選修課內。學生通過自己就業或學業定位,可以有多門課程選擇。

3重視實踐教學,并圍繞兩模塊課程群實踐課程體系建設

我們采用理論教學實習教學生物工程設計教學“三段式”教學模式組織實施實踐教學。在此模式中,特別注重后兩個環節,按小試驗大試驗生產實習工程設計教學的循序漸進的辦法培養學生的實踐能力。小試驗設計針對性強,每個試驗都有考核技能的重點,旨在規范學生的操作技能培養模式,對學生實踐能力和創新能力的培養,取得了實效。通過理論——實踐——理論——實踐的反復學習過程,可使學生理論掌握扎實,實驗操作規范,分析問題和解決問題能力增強。對于綜合大實驗,根據學科的內在聯系,將專業主干課程綜合大實驗重新組合,將原來零散實踐環節組合成相對獨立于理論教學體系又與之相銜接的實踐教學體系。例如,我們把原來的發酵工程、酶工程、生物制藥工程和分離工程四門課程的綜合技術課合并在一門生物工程實踐課中,集中在4周進行實踐訓練,例如,發酵工程環節學生自己利用菌種優化條件生產酶制劑,在酶工程環節利用酶制劑催化反應,并同時研究酶的催化特性。分離工程環節通過提取植物功能產物,在生物制藥工程環節利用包埋技術等制成藥膠囊并研究藥理作用。這樣,使同學們對實踐工藝有直觀的感受,同時也綜合運用了理論知識。對于一些重要的選修課,適當設計10個小時左右的實驗課,例如,把藥理學、藥物分析實驗納入在生物制藥實驗中開設。生產實習教學中,以熟悉大規模生產流程和設備為主,將理論與生產實際結合,在實際生產中發現問題和思考解決問題。

2010年,我校生物工程專業得到國家支持,建設生物工程實訓基地,基地建設的的模擬生產線仍然根據發酵工程和天然產物提取和藥物制造兩條工藝路線設計。這樣,從課程群到實驗基本培順再到生產實習都可歸納在這兩條主線上。專業建立了穩定的校內外實習基地,湖南紅鷹翔生物工程有限公司、湖南泰古生物技術有限公司、株洲千金制藥有限公司等為校外教學實習提供了良好的條件。畢業實習是學生專業實踐的重要環節,根據學生考研要求和就業去向,分別進行畢業論文和畢業設計。專業充分利用校內外良好的科研平臺提供畢業生實習機會。除開一些生物技術公司外,湖南作物種質創新與資源利用國家重點實驗室培育基地、作物生理與分子生物學省部共建教育部重點實驗室、食品科學與生物工程重點實驗室、煙草工程技術實驗室、國家柑橘改良中心長沙分中心、中國煙草中南農業試驗站、湖南省農業生物工程研究所、湖南省棉花科學研究所、湖南省畜牧研究所等研究機構每年提供生物工程專業畢業實習崗位。北京大學生命科學院、華南農業大學生命科學學院、中國科學院亞熱帶農業研究所、國家雜交水稻工程中心都接納過我專業學生的畢業實習。

4積極推進“產學研”聯合開發,大力提升生物工程本科教學創新平臺,促進教學質量的提高

本專業在本校建立了與企業合作的產學研型“湖南農業生物工程研究所”,還與科研單位合作聯合培養研究生,這些措施為培養學生專業能力、提高實踐水平、優化人才培養環境提供了良好的條件。通過“產學研”合作,有大批的企業橫向課題與生物工程本科教學直接相連,在專業教師指導下,在大三學生中成立了“酶制劑研究小組、抗生素研究小組、天然產物研究小組、釀酒小組”等課外興趣小組。另外,專業建設還通過湖南農業大學校級平臺、以及生物科學技術學院院級平臺資助生物工程專業學生廣泛進行創新項目研究;從2006級以來,每年立項6～10項創新項目。學生都有機會參加工程實踐訓練和工程項目課題研究,提高了實踐教學水平和科研能力,根據學生在科研活動中的表現,從根據創新能力、實驗技術、書寫研究報告或情況,給與學生以學選修課學分。

5以學科建設帶動專業建設

我校生物工程所依托的學科為生物學一級學科博士點下自主設置的生物技術與工程博士點和碩士點。根據國內外該學科現狀和發展趨勢,結合我校多年來建設生物技術、生物工程專業的經驗以及生物工程技術領域相關產業發展對人才的需求,我校生物技術與工程博士點設置三個研究方向:(1)轉基因與生物反應器工程方向;(2)細胞培養、酶與發酵工程方向;(3)生物轉化與生物分離工程方向?？茖W研究從師資隊伍、教材建設、教學模式、教學內容改革和教學實踐等多層面帶動了專業建設。專業建設水平提高,學生質量優秀,也促進了學科研究的進步和教師從事科學研究的積極性。

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1理論教學的改革

1.1注重緒論課

生物工程是一個綜合性很強的學科，它與生物學、化學、醫學等學科有較多的交叉和滲透點。所以藥物化學就成為了生物工程專業相當重要的一門專業核心課。但是在歷年來的教學中很多同學對于生物工程要上藥物化學這門課程有不少的疑惑，他們不明白作為一個搞生物的怎么與藥學醫學相關呢?如果在課程開始時不能為大家解決這個問題，那么就有可能影響學生學習藥物化學的積極性。因此，第一堂緒論課就非常關鍵［2］。首先，要給學生講清楚生物工程是一個應用十分廣泛的學科，不單是在生物發酵等領域有應用，同樣在醫學行業也占有一席之地，比如制藥企業里的生物制藥就與生物工程息息相關，比如青霉素最開始也是從金黃色葡萄球菌的培養中發現的。其次，要讓學生意識到一個學科它不可能單一的存在，尤其是在當今科技飛速發展的時代，各行各業都是相互交叉，相互聯系的，同時給大家例舉往屆畢業生在藥學領域所獲得的成就。這樣，無論是從專業發展角度還是從個人今后發展的角度來講，學生都能明白學好藥物化學的重要性.

1.2強化經典藥物史，注重研發案例的講解

不論哪門課程，學習興趣是驅動學生學習的內在動力，而通常藥物化學的知識點比較雜亂且各自獨立，并且傳統的“藥物化學”課程教學多為化學模式，即主要講授結構、性質及藥物合成等，學生興趣不高。所以我們在教學過程中要充分的利用經典藥物研發歷史調動學生學習的積極性［3］，因為每一個經典藥物的出現，從它的先導化合物的發現，結構式的優化，臨床實驗到工藝路線的設計及上市后的監督管理都蘊含著豐富的知識內容。生動的研發故事可以讓學生在獲得成功的經驗和失敗的啟發的同時提升學習興趣。在教學過程中有許多與生活中常見疾病相關的藥物，可以把這些藥物的結構、研發、生產等知識點與實際相聯系，比如青霉素的過敏性就可以與實際應用中要進行皮試相結合來闡述其原理以及與其結構的關系，從而進一步解釋為什幺要對其結構進行優化，優化后出現的后面一系列市場上常見的抗生素。這樣的講解過程可能更加貼近生活，加深學生印象，提高其學習的積極性。

1.3教學內容與時俱進，注重與前沿信息相結合

一般來說，目前高校使用的藥物化學教材都是比較成熟的或者相對滯后的教材，教材中涉及的藥物都是比較經典但是同時又是相對落后的，那么在教學中我們可以采用這些經典藥物作為脈絡，對相同類型或結構的藥物進行梳理，以點概面，而不必面面俱到。這樣可以在抓住學生注意力的同時不必灌輸廣而雜的大量的知識，以免有損學生學習的積極性。隨著科學技術的發展，藥物的新劑型、新的用藥方式、新的作用靶點等的出現速度都達到了前所未有的速度。那么基于藥物化學本身的學科特性，教學中要及時收集藥物靶點和藥物開發的新動態，在課堂中補充進來［4］。比如經典藥物阿司匹林抗血栓的新用途等這些老藥的新開發或者新的用藥注意事項，還有藥物開發中的一些新技術，比如高通量篩選技術、計算機輔助藥物設計和組合化學等技術也應該補充到課堂教學中來，這樣可以幫助學生了解最新的藥物發展動態，體現學科的前沿性和科學性。

2實驗教學的改革

藥物化學的實驗教學由于實驗條件、經費以及實驗難度的限制，實驗項目基本是一些重復性和驗證性的實驗，一般是老師給出實驗方案，學生按部就班的完成實驗過程。這個過程學生對實驗原理和實驗步驟缺乏思考，同時也缺乏針對性。所以在開設基礎性實驗時可以采用學生分組，對實驗原理進行討論，對實驗步驟進行設計，同時應該開設一些針對生物工程的藥物實驗，比如抗菌藥物的實驗。力求在完成基礎實驗的同時能對理論知識進一步的理解。除了常開的一些基礎性實驗，可以在條件允許的前提下開設一些創新性實驗，讓學生從選題到原理理解，從實驗步驟的設計到實驗方案的實行都全程親自參與，從而提高學生的動手能力，讓學生主動的思考問題、解決問題，同時體現藥物化學學科的創新性。同時可以讓對科研充滿興趣的學生參與老師的科研工作中來，通過與學長老師的交流，通過在科研中的了解可以加深學生對于理論知識的理解，通過科研的系統訓練可以提高他們的動手能力，為以后的學習工作打下良好的基礎。而生物工程專業是一個實踐性很強的專業，很多知識不能單憑書本的知識和一些簡單的基礎性實驗就能深刻的感受到，而工廠化的行為也不能一直貫穿于課堂教學中，所以從理論到實踐需要一個銜接，這就是仿真實驗。仿真實驗就是把實驗項目通過計算機模擬真實的生產開發實際進行的虛擬實驗，該實驗通過電腦軟件得以執行。所以我們可以開設一些藥物實際生產研發的仿真實驗項目，從而讓學生提前感知生產研發的過程，對于學生實踐能力的培養有一定的幫助。通過仿真實驗，不僅架起了理論與實踐的橋梁，而且仿真實驗也是對現實實驗課程的有益補充，通過仿真實驗學生形成了意識形態的藥物制備工藝，在真實環境中進行生產制備時有章可依［5］。

3實踐工產化

傳統的生物工程的實習一般是集中在一起進行，針對的也大部分是生物類企業，對于藥學課程的單獨實習幾乎沒有，這樣學生會覺得藥物化學在實習中沒有用武之地，不利于學生的學習積極性。建議在藥學課程結束后安排一定時間的實習實訓，發揮企業的作用，共同制定實習的目標和標準，從而讓學生認識到制藥的實際過程，同時藥物化學的理論知識也會得到一定程度的升華。

4成績評定制度優化

以往學生該課程的成績評定采用“一卷定終身”的方式，只注重理論知識的接收，忽略了學生動手能力、創新能力的評價。這對于學生學習的積極性有一定的打擊。所以要建立公正、客觀、合理的最終成績評定機制，比如可以將考試成績分成兩部分，一部分是理論成績，理論考試不僅包括理論知識，還包含實驗部分，另一部分是實踐部分，包含學生實習見習以及創新實驗部分。從而充分調動學生的學習積極性、培養學生的創新思維和動手能力?？傊?，通過對藥物化學課程的理論教學、實驗教學、工廠化教學及成績評定的改革，不但深化了藥物化學課程的學習，而且以培養應用型人才為目標，有利于創新性強、適應性強的人才的培養。

參考文獻

［1］鄭虎．藥物化學［M］．北京:人民衛生出版社，2006:1－12．

［2］胡洪波，王威，彭華松，等.面向生物工程專業的化工原理教學改革探索［J］.化工高等教育，2013(1):42－44.

［3］唐春雷，馮柏年.寓教于研的藥物化學課程教學改革研究［J］.廣州化工，2013，41(24):158－159.

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1.3基礎理論教學求全求深且重復交叉應用型本科院校培養的工程專業主要培養應用型人才，基礎理論知識應該“以應用為目的，以夠用為度”，但長期以來各門課程都追求完善的教學體系，形成了大而全的課程格局，課本越寫越厚、內容越寫越多，這與培養目標不相適應［4］.而且許多課程之間有內容交叉、重復現象，如有機化學與生物化學、生物化學與微生物、微生物與遺傳、生物化學與分子生物學之間就有很多知識點重復，很多知識點在幾門課程里都要講授.而為了解決內容多學時少的矛盾，授課教師把其它課程涉及到的一些內容省略不講了，結果可能幾門課程都沒有講解同一內容，這樣學生學到的知識就有了重復或者欠缺.

2生物工程專業應用型人才培養課程體系構建思路

生物工程專業人才培養目標是大力培養掌握生物技術及其產業化的科學原理、工藝技術過程和工程設計等基礎理論和基本技能，能在生物技術與工程領域從事設計生產管理和新技術研究、新產品開發的工程技術人才［5］.課程體系的構建必須圍繞人才培養目標，以學生畢業后的職業方向為依據，優化課程體系，重視專業基礎和實踐教學，強調個性教育，提升學生的能力素質，實現學生由學校到社會的無縫鏈接.

2.1夯實專業基礎按照“寬口徑、厚基礎”的培養思路，課程體系要保證專業課程的學分比重，適當增加工程類課程的比例［6］，加強對學生工程素質的培養，培養學生的工程能力，使學生具有牢固的工程學基礎知識，以適應大規?，F代化生產中的工程設計、參數檢測、過程控制、產品的下游處理等工作，滿足企業崗位的需要.專業課程設置要注重系統性，在教學過程中，要協調各門課程之間的教學，妥善解決交叉重復內容的授課問題，讓學生在有限的時間內學有所用、合理夠用.在夯實學生專業基礎知識的同時，可將專業教育和應用能力及開發研究能力的培養結合起來，培養學生適應社會發展和解決實際問題的能力.

2.2重視實踐教學實踐教學一直是應用型本科院校的短板，生物工程專業課程設置中，要增加實踐教學的比重，按由易到難、從校內走向校外的步驟組織實踐教學，構建由實驗課程、專業見習、畢業設計和畢業實習等組成的實踐教學體系，將有關實驗內容分散到各階段的教學中，逐步規范學生的實驗操作，提高實踐技能，培養學生綜合運用知識的能力和創新思維.實踐證明，這種實踐教學能夠激發學生學習的主動性和創新精神，培養學生理論聯系實際、分析問題和解決問題的能力，同時還可以促進教師對教學理念和教學方法的更新［7］.

2.3凸顯自身特色應用型本科院校都有各自的發展軌跡，其專業設置經過長期的發展;學校在所地區經濟結構、發展水平、產業特色也各不相同，因此，生物工程專業課程設置既要發揮學校師資力量、實驗條件、學科發展的綜合優勢，又要適應經濟發展和社會市場的需求，使課程設置具有鮮明的特色.在制訂課程體系時，專業方向課開設應凸現個性化教育，這是提升專業內涵的主要手段.比如開設生化生產工藝學、代謝工程、環境生物技術、計算機輔助生物過程設計、生物制藥工藝學、藥劑學、食品發酵工程、酶工程、企業管理等課程.這些課程分別涉及環境、制藥、輕工、食品、管理、生物等多個方向，對專業知識范圍進行拓寬，也增強學生的興趣和適應就業的需求.

3生物工程專業應用型人才培養課程體系的構建

生物工程專業是建立在生物學、化學、工程學等多學科基礎上的復合型專業.課程設置必須以人才培養目標為總攬，堅持知識、能力、素質和個性協調發展的原則，強調知識的整體性、系統性和綜合應用，強調學生的人文素質、工程素質和動手能力的培養，構建培養高素質的應用型生物工程人才的課程體系.

3.1構建符合培養目標的課程體系培養滿足市場需求的應用型生物工程人才，需結合自身實際，充分發揮課堂教學、實驗實訓和校園文化活動三個培養平臺，按照公共能力、專業能力和發展能力三個模塊對生物工程專業進行課程構建，每個模塊又由幾部分組成，具體的課程體系可設置為:

3.1.1公共能力培養課程公共能力包括價值判斷、交流溝通、身心調適和信息處理等能力.價值判斷能力培養課程包括思想道德修養與法律基礎、中國近現代史綱要、思想和中國特色社會主義理論、基本原理、形勢與政策、思想政治理論課實踐等;交流溝通能力培養課程包括大學英語、大學語文等;身心調適能力培養課程包括基礎體育、健康運動項目訓練、職業生涯設計與創業就業指導、國防教育與軍事訓練、勞動技能訓練等;信息處理能力培養課程包括大學計算機、計算機操作訓練等.各個模塊還要開設相應的素質拓展活動項目和選修課程.

3.1.2專業能力培養課程專業能力包括自然科學與工程學基礎、生物學知識、生物工程工藝研發、專業綜合實踐等能力.自然科學與工程學基礎知識培養課程包含高等數學、無機分析化學及實驗、有機化學及實驗、物理化學及實驗、電工學、工程制圖與CAD、化工原理及實驗、工程數學等;生物學知識培養課程包含生物化學及實驗、微生物學及實驗、分子生物學及實驗、基因工程及實驗、細胞生物學及實驗等;生物工程工藝研發能力培養課程包括發酵工程、酶工程、生物分離工程、生物工程綜合實驗、生物分離工程實驗及其他方向課程等;專業綜合實踐能力培養課程包括專業認知實習、專業技能測試、企業家講座、社會實踐調查、產品設計、畢業實習、畢業論文(設計)等.

3.1.3發展能力培養課程發展能力培養課程須根據學校的教學特色和學生的發展需要進行開設，不同專業方向的課程設置有所不同.例如，發酵方向設置生物工程設備、生物工程工廠工藝設計概論、發酵工藝學及實驗、發酵過程控制與檢測、生物制品質量監控等.生物制藥方向設置藥物化學、藥物分析、藥劑學、藥理學、生物制藥工藝學、生物技術制藥、生物藥物分離與檢測技術等;食品方向食品營養學、食品工程原理、食品分析、食品機械與設備、食品工藝學等.以上課程又分為理論教學、實驗實訓、綜合實踐三種不同的課程類別.這些課程緊緊圍繞工程素質的培養分層次、分年級循序漸進地開設.

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生物工程是以生物學理論和技術為基礎而崛起的高技術綜合應用性新興學科，涉及的技術范疇屬于化工、機械、電子計算機等化學工程技術和現代工程技術。生物工程不僅在生命科學領域建立了新理論，產生了基因重組、無菌操作、細胞融合、細胞培養等新技術，而且隨著微生物學、免疫學、分子生物學及其他學科的發展，研究生物工程也改變了傳統概念。

一、工科高校生物工程專業的發展現狀

在21世紀優先發展的生物工程、能源技術、航天技術、激光技術、自動化技術、信息技術及新材料等七個科技領域中，特別以生物工程技術為先導。它在醫藥、生態建設、輕工、紡織、食品、能源開采、新能源研發等眾多領域都具有廣泛的應用，其社會與經濟效益舉世矚目，為人類生活生存所面臨的重大難題開辟了新路徑。鑒于此，我國每年大約有五千名新生力量被輸送到生物工程研究、設計和生產等單位。激烈的市場競爭使得在校學生必須大力加強專業學習，尤其要注重實驗技術的培訓，以解決人才供需的尖銳矛盾。

在眾多的生物產業中，需要的是具有專業理論及能適應現代高新技術產業的工程技術應用型人才。培養這樣的人才除了要掌握生物工程的基礎理論知識和基本實驗操作技能外，還要注重提高綜合素質及培養可持續發展能力。此外，在教育教學中要把人文科學教育、工程技術教育、實踐操作融為一體，重點培養學生學習的主動性以及獲取知識的能力。同時要改變過去傳統的專業對口的技術學習。

二、當前工科高校生物工程專業的學習瓶頸分析

工科高校作為我國生物工程發展研究的一支骨干力量，在對生物工程的各個領域進行大量工作后已經取得了較大的進展。但由于我國對生物工程的緊迫需要，工科高校生物工程的發展主要存在著以下現狀：

1、實驗技術人員缺乏

據不完全統計，目前我國所有的工科高校里，從事生物工程研究與開發的人員約2300多人，而實驗技術人員只有30多人，其中高級實驗技術師更少。雖然生物工程專業每年培養的研究生有400多人，但經過專門培養的實驗技術人員幾乎沒有。

2、實驗條件差

近年來，開設生物工程專業的工科高校通過自籌資金和國家投資，裝備了生物實驗室。但多數實驗室的儀器設備陳舊落后、嚴重短缺，生化試劑、同位素、實驗動物等無論在數量上還是質量上都難以滿足實驗的要求。

3、學生缺乏對專業投入

生物工程是繼信息產業之后而成為當今世界競爭激烈的第二熱點領域，很多學生是因為類似因素而選擇了生物工程專業，但學生真正學習之后卻發現自己對這個專業缺乏興趣，出現專業目的模糊，知識學習與能力鍛煉出現脫軌；學生求知欲望差，積極性低迷，普遍存在著被動學習、應付考試的現象；面對復雜的問題時，嚴重缺乏刻苦鉆研精神。

4、缺乏實踐教學平臺

實踐教學不同于實驗教學，實驗教學主要培養學生的創新精神和創新能力，而實踐教學是以就業為導向，將理論知識與生產應用緊密地結合在一起。目前生物工程類的實踐教學平臺主要集中在酒的釀造和食用菌的生產，對于新開生物工程專業，還缺乏長期合作的教學平臺。

三、工科高校生物工程專業學習有效途徑探索

1、強化基礎理論學習的深度

生物工程專業所涉及到的課程及學科比較多，范圍也很廣，有高等數學、大學物理、無機化學、有機化學、分析化學等公共課，有微生物學、細胞生物學、生物化學、細胞學等專業基礎課，更有化工原理、發酵工程設備、機械制圖、工程設計等工程學基礎課，還有發酵工程、酶工程、細胞工程、蛋白質工程、生物工藝學、生物工程下游技術等生物工程學基礎課，以及基因工程、微生物工程、生物制藥、環境工程、儀器分析等前沿課程。

因此，生物工程的課程學習中，應該注意課程間的銜接聯系和橫向拓展。學生應該把公共課的基礎知識打扎實，對于個別課程比如高等數學、線性代數、概率論與數理統計等課程需要突出學習。對于生物學專業基礎課學生應該牢固生物學知識功底，循序漸進地學習專業課程，同樣也需要突出專業相關的重點課程，而不是所有生物學基礎課簡單理解、背誦套用而已。

2、注重專業與實踐的結合運用

在生物工程學基礎課的學習中要注重與生產實際相聯系，多了解社會與民生的最新熱點話題，并多與專業老師溝通，開設如“食品安全與檢測”、“生物能源研究”的探討，在學習上做到與時俱進。除了這些還要根據社會生產需要，多學習生態文化、經營管理、計算機等課程，尤其是外語的學習，使學生能有一技之長，能掌握并熟練地操作計算機及用外語交流以獲得信息。

同時，優秀的傳統文化不僅對完善學生心智，激發其創新精神有極強的促進作用，而且能讓工科高校學生的人生觀、世界觀和價值觀更趨于客觀理性，還有利于所學課程內容的交叉融合，訓練學生的哲學思維及開拓其視野，激發學生的主體意識和創新思維。

3、實踐操作技能培訓的增強

生物工程專業是一個偏重實驗操作技能培訓的學科。實踐操作主要由基礎操作技能、專業操作能力和綜合操作能力三個培訓系列組成，并且與理論知識有機的結合在一起。實踐操作技能具有一定的針對性、綜合性、自主性和設計性，因此學生在進行實踐操作技能培訓時要不斷的更新實驗內容，要有強烈的實驗能動積極性，多參加反映學科技術前沿新技術、新方法的實驗項目或綜合性較強的開放性大實驗，這樣就不僅僅掌握到只與本專業相關的基礎知識、基本理論和基本技術，而且還能提高學生的綜合分析問題、解決問題的能力。

在學校實驗室里的基本實驗操作技能培訓外，可以進企業、進工廠生產車間參觀實習，一般選擇五到六個不同類型的生產企業，如白酒葡萄酒生產企業、味精生產企業、食品廠等實習基地。使學生在初步了解該行業、產業的發展歷史、現狀和存在問題的基礎上展開分析探討，領會產品的生產工藝流程，提高學生的實踐動手能力。并且在參觀每個企業后都要寫詳細的實習報告，這對學生把理論課程知識與實踐結合的能力有很大的提高。這種“1+1”的實驗室加企業模塊式實踐，學生既可學到專業的基本理論，又能掌握其專業應用技能，還能激發學生的創新意識，拓寬學生的視野。

四、結語

工科高校生物工程類本科生要學好生物工程專業，就必須要合理安排課程，豐富實驗內容，激發學習興趣，拓寬實踐領域，同時還要注重人文素質、創新精神的學習和實踐能力的培養，這樣才能為社會培養出高質量、高素質的專業技術型人才。

【參考文獻】

[1] 趙輝，凌宏志，王葳，韓曉云，吳國鋒.高校生物工程專業人才培養規格和課程體系改革的探索[J].黑河學刊，2013（1）149-150.

篇9

1 生物工程專業的人才培養目標與專業特色

1.1 人才培養目標

生物工程專業屬工科專業，以培養應用型人才為主，要求學生既具有一定的科學素養，又具有一定的工程技術。當今生物學及相關學科進展日新月異，許多新技術、新儀器、新設備相繼出現，但是它們出現的背后離不開生物工程基礎理論知識，所以學生需要熟練掌握生物學、理工學、信息科學等各學科基礎理論，并將各學科知識相輔相成，融會貫通。生物工程是一門應用性學科，學生在學習理論知識的同時，須學會應用創新性思維，獨立發現并解決化學工程技術中存在的實際問題。在教學過程中，應努力結合工程學技術要求和實際需要進行人才培養，將理論知識與實踐結合起來，知行合一，用理論指導實踐，用實踐驗證理論，才能確保畢業生畢業后能迅速適應工作需要。因此，本專業的人才培養目標旨在培養德、智、體全面發展，掌握現代生物技術基本科學理論、基本技能、工藝技術過程和工程設計等基本理論，具備在生物工程、食品、生物制藥等領域從事產業化工程設計、生產、管理、產品質量與安全檢測控制以及新技術研究、新產品開發的能力；熟悉與生物工程有關的方針、政策和法規；了解當代生物工程發展動態和應用前景；掌握資料查詢和科技寫作的基本方法；具有從事科學研究、技術創新和實際工作能力的應用型生物工程技術人才[1，2]。

1.2 專業特色

我校是一所地方性本科院校，辦學宗旨是為地方經濟發展培養應用型、復合型專業人才。因此，我們將生物工程專業定位為：立足湘中南地區經濟發展，根據服務地區生物工程、食品、醫藥工業和農業的指導思想，以農產品深加工和精加工、生物活性成分提取為教學主線，在充分利用本地區自然資源上尋找突破口，結合生物工程專業的科學內涵，發揮我校生物工程專業人才和設備優勢，為地方經濟建設培養懂管理、會經營、精業務的生物工程專業高級人才。根據社會對生物工程專業人才的需求，圍繞生物工程專業培養目標，探索適合于生物工程專業應用型人才成長的產學研結合的培養模式，對人才培養方案進行優化，對教學內容進行整合，形成以微生物發酵（優良菌種選育和改造、發酵代謝過程優化與控制）、功能成份提取、與食品生物技術相互交叉的生物工程專業特色[2]。

2 課程體系建設

參考國內部分學校生物工程專業的課程設置，結合我校自身的學科優勢與特色，在走訪和調研企業與市場對生物工程人才的需求的基礎上，我們先后多次修訂培養計劃。在培養計劃的修訂中，明確了應拓寬學生的專業口徑，增加新的教學內容，加強綜合性實驗技能的培養，并強化工程能力的訓練，以確保教學質量的提高；對原課程體系進行調整和完

* 基金項目：邵陽學院教改項目（2011JG09）。

善，從人文素質和科學素養綜合培養的思路出發，構建由理論課程體系、實踐課程體系和素質拓展體系三部分組成的人才培養模式，課程結構主要包括通識和基礎課平臺，專業核心課模塊、專業選修課模塊和實踐教學環節[3-4]。

2.1 改革培養模式，造就應用型人才

課程體系結構設置按照“厚基礎、寬口徑、懂技術、高素質、重實踐”的原則，著力培養學生綜合素質；體現創新教育理念，突出實踐能力培養，注重系統性、前沿性和適應性，體現“促進人的全面發展”的大學人才培養目標，構建“平臺+ 模塊+ 課程群”的新型人才培養課程體系。

2.1.1 平臺課體現厚基礎、寬口徑。平臺包括公共基礎平臺和學科基礎平臺，公共基礎平臺注重能力培養和素質提高，體現厚基礎。公共基礎平臺包括：思想政治課、哲學理論、時政與社會等課程組；創新意識與學習能力課程群包括英語、體育、計算機、數學、物理等基礎課程，促進大學生綜合素質的全面提高。學科基礎平臺包括學科基礎課和跨學科基礎課，體現寬口徑。在保證課程內容的理論、方向相對穩定的基礎上，對課程內容進行整合，保持課程之間的有機銜接，精選課程內容，優化課程內涵結構。

2.1.2 模塊課體現“重實踐”和專業能力培養。模塊課主要由專業基礎課、專業課和實踐教學環節構成，體現專業基本素養和能力的培養。專業基礎課是專業能力培養的基礎，在保證教學內容不減少的情況下，解決好課程容量和含量之間的矛盾，重點在于提高其教學質量、效率和效益。

2.1.3 課程群。專業知識與專業能力課程群包括生物工程和生物技術領域的終端課程、以能力培養為核心的綜合訓練課，強調訓練學生發現問題、分析問題和解決問題的能力，培養其學習能力與創新意識[4]。

2.2 優化課程體系設置，加強基礎課教學

為盡可能地優化課程設置，我們組織開展了幾次大型的教學工作研討會和課程體系論證專家會議，在充分征求教師和專家意見的基礎上進行了以下調整。

2.2.1 課程設置順序調整。生物工程專業的主要特點是涉及領域多、專業基礎課多、系統性強、課程鏈條長等。在課程設置時，先開設化學類（無機化學、有機化學、分析化學、物理化學） 和數學類基礎課，然后是普通生物學、生物化學、微生物學等專業基礎課，接著開設細胞生物學、生物工藝學等專業課，最后是生命科學類的終端課程，如生物分離工程、細胞工程、酶工程、基因工程、生物工程綜合實驗等大實驗，并將課程前壓，盡量騰出大四兩個學期的時間，以保證畢業論文撰寫和創新能力培養的時間。

2.2.2 知識體系重疊部分前移講授。生物工程專業基礎課多，部分課程有重疊。為了解決這個問題，在專門課程體系論證會上充分征求教師和專家意見，進行知識點的重新梳理、銜接，合理排布各門課程開課順序，使課程之間重疊部分前移講授，即重疊部分由開設較早的課來講，后面開的課不再講授。

2.2.3 課程的增加與拓展?？紤]學生后期專業方向的分化，增設專業英語、文獻查閱與科技寫作、生物工程前沿專題講座等選修課程。同時，為拓展學生知識面、培養應用型人才、增加學生就業渠道，設立了生物試驗設計與統計學、食品生物技術、釀酒工藝及企業管理學和市場營銷學方向課程，學生可以根據個人興趣和職業規劃進行選修。另外，將大學生創新實驗項目、學科競賽及參加老師科研項目等第二課堂納入課程體系，以完善學生知識結構、培養學生創新能力。

3 師資隊伍建設

在專業建設過程中，始終堅持以人為本，努力打造一支素質精良的師資隊伍。精心構建師資隊伍建設，制訂切實可行的師資培訓計劃。通過重點培養、引進優秀人才、實施“青年教師導師制”、組織教師到生物工程相關產業和領域一線學習、兼職；以生物化工重點學科為依托，以微生物發酵、功能成分提取和食品生物技術作為生物工程專業開展科研工作的三個主方向為中心，充分利用學校的科技和人才資源，通過校、市共建生物化工研究所、食品技術研究中心，提供面向區域經濟進行產品研發和成果轉化的支撐平臺，提升教師的科研水平和服務地方經濟建設的能力?，F已建立了一支年齡、學歷、學位、職稱、發展前景好的專業教師隊伍，教師的知識結構、年齡結構、學歷學位結構合理，完全能滿足教學的要求。

3.1 加強教學改革與科學研究，提高教師學術水平與教學水平。推進青年教師培養導師制，賦予老教師指導青年教師的義務和責任，通過課堂教學觀摩、教學督導聽課、課程教學質量評價等措施，不斷提高教師的教學水平和教學質量。同時積極鼓勵教師進行教學改革實踐，不斷更新教學內容和改進教學方法，對獲得教學改革課題和發表教改論文進行獎勵；另一方面，所有教師都參與科學研究，不但加強了教師業務素質的鍛煉，還使教師深化對學科知識的理解，了解學科前沿，清楚生物工程產業所需，開闊專業思維，授課有的放矢，以實踐來豐富、深化教學內容，更好地貫徹特色專業培養要求。

3.2 加強校企合作，提高實踐教學水平。積極支持中青年教師深入企業一線實習和鍛煉，參與企業“特派員”工作，從實踐中尋找科研課題，豐富實踐經驗和掌握社會實際需求；同時聘請企業的一線技術專家擔任兼職教授，定期回學校授課或開展講座。

3.3 深入推進教師培訓和交流。通過多種形式和途徑，鼓勵中青年教師到國內外著名高?；蛑攸c實驗室去訪問研究、進修或攻讀學位，進一步提高專業知識和專業技能，掌握學科的發展動態。同時也邀請國內外同行前來學校開展學術交流，以拓寬和提高教師和學生的知識視野。

3.4 加強教學與科研團隊建設。生物工程專業牽涉課程面廣，知識跨度大，既有生命科學的知識，又有工程技術的內容。我們根據學科領域組建科研與教學團隊，集中力量建設教學與科研平臺，如生物化工教學與科研團隊等。通過組建梯隊合理的團隊，更有利于安排中青年教師進修學習、訪問及深入企業實踐，全方位提高教學隊伍的教學水平、學術水平和實踐水平，從而構建一支了解社會需求、掌握學科動態、年齡結構合理、綜合素質優良、充滿教學激情的師資隊伍。

4 重視實踐教學環節，構建科學合理的實踐教學體系

4.1 單獨構建實踐教學體系，加強學生應用能力培養

構建包括由獨立實驗課、課程實習、認識實習、生產實習和畢業實習（工廠實習）、畢業設計（論文）組成的遞進式實踐教學新體系。

主要的課程實驗（如生物化學、微生物學等） 均單獨排課，且實驗內容不斷改進、更新和補充，增加時效性，充分調動學生學習的興趣。

根據教學進程和生物產品開發、生產程序，按照理論與實踐相結合、課內教學與課外教學相結合等原則，構建包含“基本技能訓練—綜合技能訓練—創新能力培養—工程技術應用”四級模塊的實習教學體系?；炯寄苡柧毮K由無機化學課程實習、有機化學課程實習、分析化學課程實習、儀器設備拆裝與操作等子模塊構成，采取精選實習內容、提高實習項目的綜合性，讓學生掌握試劑配制、常規分析及常用儀器設備的安裝調試、維修等主要內容，達到規范操作、熟練使用、結果準確的目的，加強學生基本技能和素質的培養；綜合技能訓練模塊由專業基礎課程實習、專業課程實習、課程設計、生產實習、畢業實習等子模塊構成，通過單獨開設的一系列由綜合項目及產品生產為主要內容的課程實習、工程原理設計、生產實習、畢業實習的訓練，提升學生的工程素質，培養學生運用理論知識分析和解決工程問題的能力；創新能力培養模塊由研究創新實驗、科技創新活動和畢業設計（論文）等子模塊構成，通過學生科研立項、參與教師科研、教師指導學生參加科技創新活動以及畢業設計（論文）等實踐教學環節，激發學生的創新興趣和激情，提高學生產品開發和解決工程實際技術問題的能力；工程技術應用模塊主要對學生進行微生物檢驗師、食品檢驗師、ISO22000（食品質量安全）內審員、外審員等資格培訓與考核，為學生就業奠定堅實基礎。

4.2 建立校內實習教學基地，加強學生專業技能培養

充分開發和利用食品工程實習工廠、生物制品分離工程實驗室、分析檢測中心和市食品研究所、市生物研究所等原有實踐教學資源，按生物專業大類組建工程模式的多功能校內實習教學基地。通過集中師資、設備力量，加大投入等措施，建成了集人才培養、科學研究和服務社會三大功能為一體的校內實習基地?；啬M工廠產品生產過程，圍繞“產品研究、開發、加工、檢測”進行合理分工，形成了可承擔技能訓練、產品試制、產物分離、產品檢測四大任務的工程實習基地，每年承擔11門課、38周課程實習和12周畢業論文（設計）任務。

4.3 建立校外實習基地，實現高水平畢業實習

校外實習基地是培養學生動手能力和培養應用型人才必不可少的場所，建立一批穩定的實踐實習基地，可以促進學校與企事業單位優勢互補，為學生實習創造良好條件，鍛煉和培養學生的實踐能力。現已與國內多家生物工程相關企業建立聯系，確保教學實習目標的完成。學生的畢業論文除了大部分在校內完成外，還有一部分在校外實習基地完成。學生可結合校外實習基地的實驗情況，經與校外導師協商確定選題完成畢業論文。在校外完成畢業論文的學生，校內和校外實習基地均有指導教師，確保畢業論文（ 設計） 質量。學生通過直接參與企業研發與生產，了解企業運行機制，熟練使用科研設備，掌握基本生產流程，提高了實踐動手能力和科研創新能力。

5 結語

21 世紀是生物學世紀，生命科學的發展以及它和工程科學的結合帶來了生物工程產業的蓬勃發展，生物工程產業被譽為“朝陽產業”，產業的快速發展，帶動了人才的大量需求。作為一個理、工相結合的新興工科專業，生物工程專業的創辦，在改造傳統專業和促進學科交叉方面具有重要意義，但也存在許多不可忽視的問題[5]。作為新辦地方高等學校，目前我們從人才培養目標、專業特色、課程體系、師資隊伍、實踐教學環節等方面對生物工程專業建設進行了探索與實踐，體現出較好的專業特色、課程特色以及培養方法特色，但要辦好生物工程專業，還要在很多方面進一步摸索，我們將繼續研究分析國內外生物工程發展的趨勢，結合我校實際，不斷改善和優化人才培養方案，優化知識結構、提高綜合素質，不斷更新并改革生物工程專業的教學內容和教學方法，培養高水平的專業技術人才，更好地為地方經濟建設服務。

參考文獻：

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[2]趙良忠，蔣盛巖，余有貴.生物工程專業教學計劃的修訂與思考[J]. 海峽科學，2007（9）：50-51.

篇10

鄭州大學在原有“生物技術”本科專業開設及建設的基礎上,于2007年起設立“生物工程”本科專業。該專業的設立不但將對河南省生物工程與技術產業的發展起著重要的推動作用,而且對學校的學科建設也非常重要,直接影響到鄭州大學工程學科的綜合實力。2008年鄭州大學將“生物工程”專業列為全校“教學內容與課程體系改革與建設”試點專業,要求在原有人才培養方案的基礎上,對“生物工程”專業培養方案進行修訂完善,并將相關教學內容和知識體系進一步進行整合,制定出新的培養方案。生物工程專業舊的人才培養方案是在專業開辦申請時參考教育部生物科學與生物工程教學指導委員會擬定的“生物工程專業規范”的基礎上制定的,為此我們根據學校課程體系改革的精神及要求,結合學科發展特點、國內外生物工程技術發展現狀、趨勢,以及鄭州大學生物與工程技術學科的實際,對該專業的課程體系框架及教學內容進行整合建設,以期滿足生物工程學科創新型人才培養的要求。

一、認真組織調研,學習國內相關高校開展課程體系改革與建設經驗

在明確課程體系改革與建設的目標和任務的基礎上,我們對國內教育部直屬重點大學及部分地方特色高校開展課程體系改革的經驗與做法進行了認真地調研和分析,重點圍繞生物工程學科發展和技術進步對專業教育帶來的影響、生物工程專業課程體系的優化與教學內容的整合重建、實踐教學體系構建與教學模式探索、生物工程與技術學科教學方法改革等進行深入的研究和分析總結。通過調研,負責“課程體系改革與建設”的老師及教學委員成員深受啟發,對充分學習和借鑒各高校課程體系改革與建設過程中所取得的各項成果、經驗,以及進一步明確專業辦學方向、理請辦學思路,明確生物工程專業模塊設置方向等具有積極意義。

二、瞄準學科前沿及國家生物產業發展政策,明確專業發展方向

隨著生物工程與技術學科的迅速發展,其在國民經濟建設中越來越發揮著重要作用。生物工程技術廣泛應用于醫藥、農業、能源、環境等行業,發展日新月異。2007年2月28日,國務院召開“十一五”期間高技術產業和生物產業發展問題研究會議,強調“十一五”期間,要把加快發展生物產業放在突出重要的戰略位置。加快發展生物醫藥、生物農業、生物能源、生物制造、生物環保等行業,加強生物資源的保護和開發利用,強化生物安全管理體系建設。形成一批具有自主知識產權的生物技術產品,培育一批大型生物企業和生物產業基地,使生物產業真正發展成為增長速度快、質量效益好、帶動效益強的戰略性新興產業。

三、整合教學內容及知識點,確定新的人才培養方案體系框架

基于生物工程專業人才培養目標在于,掌握生物技術及其產業化的科學原理、工藝技術過程和工程設計等基礎理論,基本技能,能在生物技術與工程領域從事設計生產管理和新技術研究、新產品開發的工程技術人才。在充分借鑒國內其他高校經驗與做法的同時,我們對原有課程的教學內容、知識體系進行了認真整合。

1.原有教學內容及知識體系存在的問題

問題主要反映在實踐實習教學環節及課程體系結構兩個方面。前者有:(1)實踐教學環節形式單一。主要是分散的課程實驗,缺乏集中安排的課程及專業綜合實驗、專業課程設計及各種實習、實訓等;(2)實習、實訓等實踐教學基地數量嚴重不足,急需加強建設以滿足實踐實習教學;(3)實驗教學綜合性、創新性實驗項目比例偏少,需要進一步增加。(4)沒有完全建立獨立于理論教學的實踐教學體系。實踐、實習環節需要進一步加強。尤其是與生物技術專業相比,生物工程專業辦學需要進一步與企業密切聯合。

在課程體系結構方面,傳統的人才培養方案包含有必修課(含公共、學科基礎及專業必修課)、限選課(學科基礎及專業限選課)和選修課,總學時和學分分別達到3410學時和182分。必修課過多(尤其是大平臺課),選修課較少。必修課學分比例甚至達到60%以上,擠占了學生對專業及其它課程的自主選修學分。同時,大量的課堂教學也同樣擠占了學生對其它課程自主選修,不利于學生自主學習積極性的調動和發揮,不利于創新型人才的培養。

2.采取有效措施,推進知識點整合

在教學計劃制定過程中,我們考慮了學校有關文件精神要求、其它高校改革的成功經驗和做法以及學科本身特點。具體措施有:(1)知識體系重疊部分前移講授。根據學科特點,召開課程體系論證專家會議,充分征求教師和專家意見進行調整。(2)公共基礎平臺課進行嘗試性改革。壓縮部分課程學時、學分等;(3)對生物學基礎課程進行整合。根據專業特點,將植物生物學、動物生物學整合為普通生物學開設,增加專業選修課比例,學科群課程增加前沿性、應用性課程比例,多學科知識點重新梳理、銜接,強化實驗實習環節,以及將課堂教學與大學生創新實驗項目結合等。(4)明確各門課程在培養計劃中的地位與邊界,界定各門課程的講授范圍,避免課程之間的重復和脫節,注重學科知識的綜合性與實用性,注意學科間知識的銜接、推進、滲透及有機聯系,克服課程之間的松散性,壓縮、刪減課程重復和內容陳舊的部分,將新的理論、方法和先進的科技成果引入課程教學內容。通過課程教學內容的科學設計與合理編排,培養專業范圍寬、基礎知識厚、綜合素質高、工作能力強的復合型人才。

3.教學內容知識點及人才培養方案體系框架的確定

參照教育部專業規范重新梳理知識體系及知識點,明確生物工程專業共有的100多個知識單元。這些知識單元分屬于不同的專業知識領域,同時開設理論課并配備相應的實踐教學內容以加強學生創新、動手能力培養。這些知識領域包括基礎生物學、生物化學、微生物學、工程制圖、發酵工程、化工原理、細胞工程、酶工程、基因工程與分子生物學、生物分離工程、生物工程設備、生物反應工程、發酵工廠設計概論等。

四、按照培養目標和學科發展特點,制定新的人才培養方案

生物工程學科發展迅速,其中生物制藥、發酵工程領域在整個生物技術產業中產值及行業規模較大,從就業和學科前景來看,我們計劃設置上述兩個專業模塊,即生物制藥模塊(服務于制藥領域)和發酵工程模塊(技術服務于多農業、能源、環保、制造等多個領域)。在此基礎上,結合學校新的培養方案設置要求,我們按照“平臺+模塊+課程群”的體系制定出了新的人才培養方案。

(一)專業培養目標

生物工程專業培養目標定位于,培養掌握生物工程技術及其產業化的科學原理、掌握生物制藥或發酵工藝技術過程和工程設計等基礎理論、基本技能,能在生物制藥或發酵工程領域從事設計、生產、管理和新技術研究、新產品開發的高素質工程技術人才。

(二)專業培養基本要求

專業培養要求本專業學生主要學習微生物學、生物化學、生化工程原理、生物工程等方面的基本理論和基本知識,受到生物技術與工程等方面的基本訓練,具備在生物技術與工程領域從事設計、生產、管理和新技術研究、新產品開發的基本能力。

畢業生應獲得以下幾方面的知識和能力:具有寬泛的文化知識、較高的文化素養,不僅具備從事本專業領域業務工作的基本能力和素質,而且有一定的人文社會科學和自然科學基本理論知識;掌握現代生物學、生化工程原理、生物制藥或發酵工程領域核心課程的基本理論、基本知識和基本技能;具備在生物制藥或發酵工程領域從事工程設計、生產、管理和新技術研究、新產品開發的基本能力,具有獨立獲取知識、提出問題、分析問題和解決問題的基本能力及開拓創新精神;熟悉生物工程技術及產業發展有關的方針、政策和法規;了解當代生物工程技術的理論前沿和發展動態;掌握生物工程技術領域文獻檢索、資料查詢的基本方法,具有一定的科學研究和實際工作能力。

(三)專業模塊方向設置及主要課程

1.生物制藥模塊

主要課程包括:基因工程、細胞工程、酶工程、發酵工程、免疫學與抗體工程、生物反應工程原理、生物技術制藥、發酵工廠設計概論、生物工程產物分離技術、藥學概論、生物化學綜合實驗、分子生物學綜合實驗、生物信息學、生物工程設備、實驗動物學、工程制圖。

2.發酵工程模塊

主要課程包括:基因工程、細胞工程、酶工程、發酵工程、環境微生物學、生物反應工程原理、微生物生理學、發酵工廠設計概論、生物工程產物分離技術、儀器分析、生物化學綜合實驗、分子生物學綜合實驗、生物信息學、生物工程設備、微生物學綜合實驗、工程制圖。

“生物工程”專業新的人才培養方案除包括上述模塊設立外,特別注重減少課堂教學總學時數,通過精選教學內容、改進教學方法等推動創新型教學及人才培養。規定本專業須修滿指導性教學計劃中規定課程學分173學分,其中平臺課95學分(比例54.5%),模塊課5分(34.0%),課程群1分(比例11.0%)。使得課程體系結構更為合理,更加有利于將學生從填鴨式的課堂教育中解放出來,對培養具有自主學習能力和創新精神的生物工程類人才具有積極意義。

參考文獻:

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篇11

項目資助：計量特色生物類專業就業競爭力提升研究（HE20041）

21世紀是生命科學的世紀，生物化學是生命科學相關專業的一門重要專業基礎課程。生物化學知識已經滲透到了生命科學的各個學科[1]。中國計量學院生命學院的《生物化學》為校平臺課程，課程組自建院以來，承擔本校生物技術、生物工程、食品科學與檢驗、藥學及生物醫學工程等專業的《生物化學》課程的教學工作。隨著中國計量學院生命學科的發展及形勢的變化，為體現相關專業的“計量”特色，我們積極采取了一系列方法和措施，收到了顯著的成效并積累了相當的經驗。

1 “計量”特色的《生物化學》教學實踐中存在的問題

1.1 生物化學課程的內容難度大而且復雜

眾所周知，《生物化學》屬于生命科學相關專業基礎課程中較難的課程，本課程各種分解與合成等生化反應途徑十分復雜，如許多酶（包括發揮酶的催化活性所需要的輔酶和輔基）的結構非常復雜。生物分子的合成與分解途徑十分復雜，有些生化反應途徑甚至多達數十步,如核苷酸的合成與分解[1]。

1.2 學科發展快、課程內容多，與學時相對較少的矛盾日益突出

隨著學科的交叉和不斷深入，在生物物質代謝及代謝組學等方面的研究更是取得了前所未有的進展[2][3]。然而，現實情況是，課程組成立近7年來，《生物化學》課程的學時數卻未有增長，事實上還有輕微的下降（從2009年起，中國計量學院由每個學分的17個學時改為16個學時，總學時由原來的120減少到112個）。因此，上述問題尤其顯得突出。

1.3 課程內容與生產實踐脫節嚴重

掌握《生物化學》的基本知識對發展有“計量”特色的生物技術、生物工程、食品檢驗和藥學等專業，對理解生命的基本規律具有極為重要且不可替代的作用[4]，同時，掌握《生物化學》的基本知識對生命科學相關專業的其他相關課程的學習也十分必要[5]。因此中國計量學院的《生物化學》課程既具有基礎性，也具有互通性。酶的結構、DNA的復制、轉錄、蛋白質的生物合成、氧化磷酸化的機理等在《生物化學》課程中十分重要的內容。但是，在目前的生物相關產業的生產實踐上鮮有應用。

綜上所述，作為一門重要的基礎課，中國計量學院的《生物化學》在把握學科發展前沿的同時，適應培養、體現“計量”特色以及新的專業教育形勢的需要，將創新意識融入教學的全過程，對我們《生物化學》課程組來說也是一個全新的挑戰。

2 生物化學教學改革實踐

為解決上述問題，我們《生物化學》課程組通過組內討論，并汲取同行的寶貴經驗，采取了以下幾項措施：

2.1 針對現存的問題，修訂新的《生物化學》教學大綱

修訂新的教學大綱,調整教學內容,編寫了新的《生物化學》實驗教材（目前正在編寫理論課程的教材）,自制了《生物化學》教學多媒體課件。我們刪減了和其他課程如遺傳學、分子生物學和基因工程、蛋白質工程等課程重復的內容,增加了生物分子信息傳遞、物質代謝調控等近年來發展迅猛的學科前沿內容。

2.2 鼓勵學生提高自學能力

由于我?！渡锘瘜W》開在二年級的第一個學期,許多學生對大學的學習方法還沒有完全適應,有的學生仍然像在中學時那樣,遇到有不懂的地方缺乏正確的方法。因此我們強調區分內容,提倡預習與復習,鼓勵學生提高自學能力。

2.3 注重生物化學理論與生產實踐的聯系

在教學中我們盡可能地理論聯系實際,如蛋白質的分離與純化技術與現代生物工程中蛋白質藥物的分離純化的聯系、酶抑制劑與食品、外來檢疫性害蟲的防治及科學研究中的廣泛應用、基因調節系統研究與基因工程技術的密切關系以及新技術如基因芯片，RNA干擾等在研究基因的結構與功能中的應用等等。既提高了學生對《生物化學》的興趣，又可以教育學生克服應試習慣，爭取能夠比較全面系統地掌握《生物化學》的基本知識。

2.4 加強《生物化學》教學過程中學生創新意識的培養

我們通過在講授生物化學發展中的重大發現時將所涉及到科學家及他們的研究思路和方法作為一項重要內容來介紹,從而使學生不僅獲得知識,同時受到解決問題方法論上的啟迪,這樣十分有利于對學生的創新思維的培養；我們還在總學時不變的情況下增加實驗課時，提高學生的動手能力和對《生物化學》的興趣。

參考文獻

[1] David L.Nelson,Michael M. Cox.Lehninger's Principles of Biochemistry，5th Edition [M].New York：W. H. Freeman,2008.1-21.

[2] 朱龍華.生物化學工程研究進展[J].中國計量學院學報,

2002(3):225-228.

篇12

德州學院生物技術專業是2000年新建的專業，具有生物科學和生物化學等學科優勢的生命科學類專業，我們按照為社會培養厚基礎、強能力、寬適應的合適的應用型生物技術專業人才的指導思想，制訂了人才培養方案和教學計劃。在專業建設中，就依托我校生物科學專業，構建具有特色的生物技術人才培養方案和模式進行了探討和實踐。

課程建設是學校教學基本建設的重要內容之一，是專業建設和學科建設的基礎和關鍵環節，是提高教學質量的重要方法和途徑。課程建設涉及到教育思想觀念、教學過程、教學方法和手段、師資隊伍、教學管理制度建設、教學條件等多方面的內容，課程建設直接體現學校的教學水平，并將直接影響人才培養質量。為了深化課程教學改革，更加規范、有序地開展課程建設工作，根據教高[2007]1號《教育部財政部關于實施高等學校本科教學質量與教學改革工程的意見》和教高[2007]2號《教育部關于進一步深化本科教學改革全面提高教學質量的若干意見》的文件精神，為高度重視實踐環節，提高學生實踐能力和創新能力對徐州師范大學大學和淮陰師范學院等院校本科生課程建設情況進行了調研。

2　生物技術專業的課程體系結構

通過調研各個學校本科生課程建設情況，生物技術專業課程體系基本框架達成共識：

2.1　畢業總學分=課程(包含實驗課程)總學分+畢業綜合實踐環節總學分=150～180學分。

2.2　課程類型及學分比例?；A課程：50％左右

人文社科類(含政治、外語、計算機、體育等)占30％總學分。

自然科學類(數學、物理、化學、物理化學等)占25％總學分。

專業基礎課：根據各個學校的專業特色來決定，占20～30％總學分。專業基礎課主要包括微生物學及實驗、生物化學及實驗、遺傳及實驗、分子生物學及實驗、細胞生物學及實驗

專業課：根據學校的專業特色來決定，占20％左右總學分。主要包括基因工程、細胞工程、生物工程下游技術等課程。

2.3　生物技術專業實驗覆蓋面。生物技術專業實驗覆蓋面包括微生物學實驗、生物化學實驗、遺傳學實驗、分子生物學實驗、細胞生物學實驗、細胞工程實驗、基因工程操作實驗、生物工程下游技術實驗。

3　我校生物技術課程建設的現狀

3.1　開設適合我校特點的課程教學模塊。根據我們的人才培養目標，生物技術專業培養具有良好的政治素質和道德修養，具有較扎實的生物科學基本理論、基本知識和較系統的生物技術理論與實驗技能，了解生物技術領域的前沿和發展動態，具有較強的創新意識與實踐能力，能在工業、醫藥、食品、農、林、漁、環保、園林等行業從事與生物技術有關的應用研究、技術開發、生產管理和行政管理等工作的德、智、體全面發展的應用型高級專業人才，同時適度培養專業專業基礎型、復合型人才。我們設計了5個選修教學模塊，分別是食品科學與營養模塊、現代生物學模塊、生物制藥模塊、農業生物技術模塊、生物教育模塊。

篇13

一、明確實驗課程地位

根據我校生物工程專業的培養目標，生物工程專業的教學計劃修訂后將微生物學作為生物工程的主要專業基礎課，但是還是沒有將實驗課列為單獨的實驗技術課程，因此微生物實驗在整個生物工程人才培養的重要地位也被忽略了，所以應該將實驗課列為單獨的實驗技術課程，使得教研室全體教師都明確考試大綱，進行獨立的課程建設，網站建設等等。同時使教師對實驗教學更加引起重視，使得教師更好地為實驗教學拓展思路和進行實驗指導。也是學生對實驗以足夠的重視，使得學生的實驗操作能力都會得到相應的平衡和提升，以至于能夠很好的完成后面的生物工程綜合實驗。

二、教學方法改革

傳統的實驗教學是驗證微生物學講授的理論內容，因此，傳統的實驗教學存在諸多不足，如學生實驗興趣低下、驗證實驗過多等，實驗教學重視程度低，缺乏規范，受到忽視。教師在指導實驗過程也存在的問題及學生參與實驗是被動的應付，對實驗缺少主動思考，對遇到的問題缺少分析或僅進行簡單的分析。而隨著單獨設課的實施，我們還引入多媒體技術，加上學校現有的網絡教學平臺，甚至可以利用微信建立一個以微生物實驗為平臺微信群直接讓學生一起參與實驗的討論，這樣就能解決了以上問題且從而還能提高微生物實驗教學成效。

三、實驗項目改革

從事微生物的研究工作，首先要掌握基本的實驗技術，包括經典的培養基的制備和滅菌、顯微鏡技術、無菌操作技術、染色技術、各種微生物培養特征及形態特征、微生物的分離純化及計數等。其次，我校生物工程專業按大類招生后實習實踐課基本都是綜合實驗，這就要求學生有一定的綜合實驗能力。因此，學生在完成一定的基本操作技能實驗后，結合我校實際條件和教師研究方向開展小型綜合性實驗，教師給出數個10個學時左右可完成的題目，學生自己設計，經和教師討論確定可行后作為實驗題目，題目要求要用到前面的基本實驗技術，如八角內生細菌的分離篩選及其轉化茴腦的初探等，要求以小組為單位進行，每組4-5人。由小組寫出實驗方案，所需試劑儀器等等等。小組獨立完成，教師跟進指導。這實驗期間要求學生節省耗材，愛護儀器，養成良好的實驗操作習慣，以實驗報告的形式進行考查。

四、考核方式改革

傳統微生物實驗課成績僅反映平時上課考勤和實驗報告情況，而實驗的過程沒有體現，且實驗是每個小組4個，部分學生沒有動手操作或應付式的完成了實驗。因此，我們要求課前預習，提前了解實驗的原理、目的、方法及注意事項；實驗過程中如實記錄實驗結果，并要求每一次實驗的原始數據要老師檢查并簽名；實驗結束后分析整理結果、上交實驗報告。而且還要引入實驗考試：包括口試和實驗操作考試，均以抽簽取題的形式，口試內容涉及實驗原理、實驗步驟、實驗設計等內容；實驗操作考試在規定時間內對某個實驗部分操作考試，如大腸桿菌的簡單染色等若干操作。我們對微生物學實驗考試按這個方式進行了兩年的試驗，學生的各個方面都得到了很好的提高，尤其是實驗操作。這樣實驗實驗成績就是：平時成績包括預習報告、平時操作等內容，占30%;實驗報告占30%;考試成績包括口試、規定操作等內容，占40%。以上實驗考核方式的改革，有利于改善學風，提高學生的動手能力和實驗基本素質。

參考文獻：

[1]劉森林.微生物學實驗創新教學體系的研究與實踐.微生物學通報[J],2005,32(4).