生物科学与生物工程

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生物科学与生物工程范文第1篇

关键词：生物工程专业；生化工程与设备；教学改革

中图分类号 G420 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2013）21-83-02

《生化工程与设备》是安徽工程大学生物工程专业的一门主干专业课，对于未来将从事生物工程产业生产和研究的学生来说，相关的生物工程设备是他们将会实际面对的工作对象，对于设备的理解与掌握体现了使用者的素质，也决定了企业的生产水平。因此对该课程的学习效果的好坏直接影响到学生未来的工作能力。在前期化工原理、微生物、生物化学、生物工艺学等专业知识学习的基础上，学习与研究生物反应工程及生物工程设备的相关问题，使学生获得独立解决工业生产、试验研究及技术开发方面的知识是本课程的首要任务[1]。为了教好这门课程，我们结合生物工程产业以及课程的实际情况，对教学方法和教学手段进行了改革，并且取得了良好的效果。

1 优化教学内容，突出实际需要

相比较生物工程专业的其它课程，本课程的教材更新较慢，许多设备还停留在传统的工业发酵设备的基础上，例如酒精以及啤酒酿造等设备占据了教材较大的篇幅，而在实际的学生就业中，很少有学生从事这方面的工作。随着生物技术的发展，新的设备也越来越多。通过调查研究，我们精选了教材内容，删减一些工艺陈旧、不适应当前科技发展的内容，将最新的设备介绍给学生。另外，通过广泛查阅资料，收集了大量新技术、新设备的相关知识作为本课程的补充内容。授课时，对于一些比较传统的设备只是一带而过，或者让学生自学。而对于一些现代生物工程中的常用设备，则加大教授的力度。例如，基因工程药物蛋白分离纯化等在生物工程产业中占有越来越重要的地位，为了使学生适应未来工作的需要，我们加大了这方面相关设备的讲授，结合学校已有的设备，将美国GE公司的AKTA分离纯化全套装置介绍给学生，使其不仅了解设备的原理，而且初步具有操作使用的能力，极大地提高了学生的学习兴趣。相比较其它的设备，进口设备具有全套的英文说明书，对于其中的关键点，我们也以英文讲授，适应了未来发展的需要。

2 运用多种教学方法与手段，激发和培养学生的学习兴趣，提高教学质量

本课程相比较其它课程，计算公式以及结构原理图较多，传统的“填鸭式”教学方法使学生感到枯燥乏味，授课效果较差。同时随着教学改革的深入，专业课学时又不断被压缩，本课程关联的专业课程较多，所涉及的生产工艺流程和主要设备达230多个，若采用传统的教学方法，在有限的学时内要完成相对较重的教学任务，则势必要大大降低教学质量。为了解决这一问题，我们对教学方法和手段进行了必要的改革。

2.1 案例教学法引入课堂教学 本课程传统的教学方法是老师介绍基本理论和操作原理、主要计算公式、重点设备流程、设备原理图和结构图、设备主要技术参数及经验值等。由于多数情况下，学生难以看到实物，在学习的过程中感受不深，不能深刻理解设备在生产中的地位与作用。案例教学法作为一种互动式的教学，将传授知识从单向的灌输转为双向的交流，使学生变由被动听讲转为主动参与，理论与实践相结合，易懂易记、印象深刻，有利于提高教学效果，促进学生综合能力的培养提高。目前，在国内多门学科的教学中已成功地应用[2-4]。安徽工程大学生物工程专业在《酶工程》的教学中采用案例教学法，取得了良好的教学效果[5]。在《生化工程与设备》教学中，我们以设备为主体，结合工艺过程进行教学，让学生学习了解设备在生物工程产业化中作用。例如，在发酵过程中染菌是最容易发生的事情，以柠檬酸生产为例，让学生从设备的角度出发，探讨哪些设备和部件可能引发染菌。通过分组讨论，罗列出所有可能出现问题的设备以及部位，然后通过老师综合总结，将相关的、原先孤立的设备通过染菌这一线索串联了起来。采用案例教学法，使原先枯燥的设备流程以及设备结构图变得形象具体起来，激发了学生学习的兴趣，学习热情较高，普遍反映查阅资料能力得到提高，增强了学习的主动性，锻炼了表达能力，也为以后的毕业环节奠定了基础。

2.2 充分发挥多媒体教学的优势，保留传统教学的特色 《生化工程与设备》课程教学中既包括设备基本原理的讲授，又涉及到设备的结构图以及在实际中的应用，内容覆盖面广，难度较大，还包括很多公式的推导。采用传统的教学手段势必使学生感到枯燥乏味，难以理解。多媒体课件是利用多媒体形式来展现教学内容，它具有很好的可视性，一改传统教学中形象不够直观等缺点，提高了教学效率，增强了教学效果，为学生提供了大量的感性资料，使学生更容易理解与接受[6]。为此，我们制作了《生化工程与设备》多媒体课件，把设备具体化，以图文并茂、声像俱佳、动静皆宜的表现形式，大大提高了学生学习该课程的兴趣。合理运用多媒体教学手段，不仅减少了教师的板书时间，而且增大了课堂教学的容量。同时教师可以利用多媒体技术进行大信息量的传输，高密度知识的传授。特别是设备的原理图，由于采用不同的颜色显示物料流向，立体感很强，在教师的讲解下，学生很容易就理解了设备的工作过程，学习兴趣和积极性都高，课堂收效很大。同时，在关键的公式推导过程中，依然利用板书，循序渐进，诱导学生，使学生在老师的帮助下，相对自主的完成公式的推导，提高了学生的推理与计算的能力，加深了学生的印象。

3 发挥工科特色，虚实结合，提高实践能力

生物工程专业是世界优先发展的高科技领域之一，生物工程技术人员的任务是实现生物技术的产业化。而我国的生物工程发展和国际先进水平相比仍有较大的差距，这和我们专业课程的实践教学有很大关系。为此对于一所工科院校生物工程专业来说，搞好《生化工程与设备》专业必修课的实践教学改革，对于培养生命科学的复合型人才、创新人才是非常重要的。针对本课程的特点，从两个方面，加强学生在设备的设计和选型方面的实践能力。一方面加强学生对设备的模拟设计。例如，在发酵罐的设计方面，以醋酸杆菌氧化乙醇产乙酸为例，让学生根据不同的情况设计机械搅拌式、自吸式等形式的发酵罐，对每一种发酵罐，通过改变径高比，从而又可以设计出不同型号的发酵罐。另一方面，加强生产实习，加强现场教学。本专业拥有小型啤酒生产线，学生通过啤酒生产实训，自己动手制作啤酒，掌握设备的使用技术以及相关的计算。同时，利用本地制药企业较多的优势，组织学生到企业现场学习。例如，在讲授GMP车间的流程及设备时，我们带领学生到张恒春制药厂参观，请厂里有关技术人员进行现场教学，讲授GMP车间在现代生物工程产业中的地位和作用。学生在现代化的设备前，感受与体验到生物工程专业的巨大的发展前景，极大地提高了学生学习的积极性和主动性。

4 结束语

《生化工程与设备》是理论联系实践极为紧密的课程，其主要内容包含了现代生物科学和工程技术设备基本原理及应用，搞好本课程的理论和实践教学，对于培养工程应用创新型人才具有重要的意义。通过对《生化工程与设备》课程教学手段和教学方法等改革探索，摸索出一种新的专业课教学模式，基本上解决了现用教科书与生物技术及生物工程发展不相适应的矛盾，扩大了课堂信息量，锻炼了学生独立分析问题和解决问题的能力。

在教学工作中，教师与学生的关系是“师生互补，教学相长”，要求教师在理论上和实践上都具有丰富的积累，不仅懂理论，还要熟悉科研实例乃至生产过程，这就要求教师在平常的工作中，多到企业进行调研，一定要把科研放在重要的地位，以科研促进教学，以教学带动科研，这样讲课才不至于空洞而无味，为国家培养更多高素质的生物工程应用型创新人才。

参考文献

[1]马歌丽，彭新榜，高建奇，等.生物工程设备课程教学模式的改革[J].微生物学通报，2005，32（5）：160-164.

[2] 史美兰. 体会哈佛案例教学[J].国家教育行政学院学报，2005，2：84-86.

[3] 胡彦武，王红梅. 案例教学法在高校药理学教学中的运用[J].通化师范学院学报，2009，30（10）：90-91.

[4] 袁子民，程岚，吕佳，等.案例教学法在中药药剂学理论教学中的应用[J].卫生职业教育，2010，28（2）：45-46.

[5] 魏胜华，汤斌，陶玉贵，等.案例教学法在《酶工程》教学中的应用[J]. 生物学杂志，2011，28（5）：103-104.

生物科学与生物工程范文第2篇

一、预设与生成的意义及其关系

所谓“预设”，就是课堂教学前的一个预案。数学课堂教学中的预设，简而言之就是要明确5个问题：这节课教什么？要求学生达到怎样的目标？教师提供什么材料？采用什么教学方法？在每一个环节里，如何提问，期望学生怎么回答？所谓“生成”，即在课堂教学实施中学生出现的情况。生成大致可以分为两种：一类是预设下产生的现象，另一类是不曾预设到的现象。要明确的是一切生成都是合情的，作为老师要辨证地对待、适时地调整。

预设与生成是课堂教学不可缺少的两个方面，“精心预设”是课堂教学的基点，“精彩生成”是课堂教学成功的关键。过分强调预设缺乏必要的开放和不断机动灵活的生成，就会使课堂教学变得机械、沉闷和程式化，缺乏生机和活力，使师生生命力得不到充分发挥；单纯地依赖开放和生成，缺乏必要的精心预设，就象运动员在平衡木上失却了重心，课堂教学将变得杂乱无绪，甚至失控。

因此，处理好预设与生成的关系，在精心预设的基础上，针对教学实际进行灵活调适，追求动态生成，从而使课堂教学绽放精彩。

二、以学生为本，创造性的利用教材，精心进行全面合理的预设

教学本身是一种有目的、有计划、有组织的师生多边活动，教师必须对未来的教学进行预设。首先，教师必须认真理解课程标准，深研考纲，准确把握驾驭教材，然后综合学生现有知识水平、经验以及对知识的接受能力，对教学过程进行全面合理的预设，把学生可能达成的结果表达出来。值得一提的是，预设应留有足够的教学空间让师生对话交流，其中包含学生思考的突发性和偶然性，从而形成具有多样性和创造性的预设，这就决定了预设不但有高质量的思维交锋和智慧启迪，而且有积极的情感体验和情感交融，蕴藏着创造和灵动。

三、以精心预设为基础，促使生成更加精彩

1.做足预设，促进生成

数学课堂教学是一种有目的，有意识的教学活动，教师在课前必须对教学目标、任务和过程有一个清晰、理性的思考和安排。教师要达到预期的教学效果，必须做足预设，充分思考课堂上可能出现的问题，储满动态生成的“粮仓”，丰富生成源。只有这样，生成才会丰富多彩。“预设”使我们的课堂教学有章可循，“生成”让我们的课堂精彩纷呈。例如，在讲完特殊三角形后，为了更好理清分割的要领，笔者在备课时预设了一个延伸：怎样的三角形能分割成两个等腰三角形？尽管我在课前作了较多的预设，但学生的发现还是让我有意外惊喜。给学生留足时空，让学生真正拥有展示自我的机会，可以激发学生的探索欲和创造欲，求得新的生成，教师与学生分享彼此的思考、经验和知识，从而丰富教学内容。课堂成了促进师生智慧生成的场所。

2.调节预设，机智生成

新课标指出“教师应尊重学生的想法，鼓励学生的独立思考和见解，课堂教学应体现学生的主体地位。”因而课堂不是一出按教案上演的“情景剧”，学生带着自己的知识、经验、情感与同学和老师进行交流、共享。各种不确定因素，使课堂出现了一个个“生成点”。所以我们的预设要留有较大的包容度和自由度，为生成留足时空。教师要不断地捕捉、判断、重组课堂教学中从学生那里涌现出来的各种各样信息，把有价值的新信息和新问题纳入教学过程，使之成为教学的亮点，成为学生智慧的火种。例如，刚学三角形全等证明SAS时，我发现学生常常误用SSA的方法两个三角形全等。我在教学这部分内容时，当部分学生出现这个错误后，立即在全班提出这一个问题：“两边及其中一边的对角对应相等的两个三角形一定全等吗？”利用学生常犯的错误。因此只要添加两边中对边较大时，探究3也全等。教学中能巧妙利用学生产生的错误，让学生在前因后果中顿悟错误，在探究问题中解决错误，真正的课堂会因错误的发现、探究、解决，形成良性循环而充满活力。

（1）合作交流，拓展生成

合作探究是课堂教学动态生成的生命线。新课程把教学过程看成是师生交往、积极互动、共同发展的过程，所以，教师要创设民主、和谐的课堂教学氛围，营造一个和谐合作的空间，让学生在合作中即兴创造，超越目标预定的要求。有些内容是在预设中被忽略了，以致课堂上出了点偏差，这些都是常见不过的事，我们不可能把所有问题都预想到了，要学会利用学生的资源，把机会交给学生，让他们自己想办法解决，在交流倾听中调整思路，掌握方法。

（2）正确引领，高效生成

在课堂上，教师要具有一双慧眼，对有价值的生成，将其视成重要的课堂资源加以利用，而价值不大或无效的生成，要及时处理，引导学生回到有效的预设轨道，保证教学的正确方向。生成应在预设的目标之内，使预设深化。

3.放弃预设，追求生成

生物科学与生物工程范文第3篇

1.1 生物医学工程学科

生物医学工程(BiomedicalEngineering,BME)是综合应用生命科学与工程科学的原理和方法，从工程学角度在分子、细胞、组织、器官乃至整个人体系统多层次认识人体的结构、功能和其他生命现象，研究和开发用于防病治病、人体功能辅助及卫生保健的人工材料、制品、装置、系统和工程技术的学科。BME学科是各学科交叉与高度综合的产物，涉及学科领域十分广泛，包括数学、物理学、化学、生物学、医学等基础学科，又结合了包括声、光、磁、电子、计算机、材料等尖端工程学科，是将其它学科研究成果应用于临床，将生命体与诊断、医疗、康复等装置视为一个系统，并充分考虑其相互作用的一类知识高度密集的技术领域。

1.2 国内生物医学工程专业教育现状

我国自1978年创建生物医学工程学科。截止2004年9月，我国有80余所高校设有生物医学工程学科相关专业。其中医科大学11所，综合性大学12所，名牌工科大学13所，医学院16所，普通工科院校27所，高职高专5所（左右）。依据人才培养的侧重点不同，上述高校可以分为3类：（1)实力较强的理工院校的BME专业以培养能从事BME研究、开发和生产的高级BME技术人才为主要目标。（2)医学院校的BME专业以培养能将工程技术与医学密切配合的高级临床医学工程技术人员为主要目标。（3)普通理工科院校以培养能够从事医疗器械质量管理、设备管理、市场营销、技术服务等工作的应用型人员为主要目标。为了区别本科院校的专业设置、适应应用型人才培养的需要，第三种类型中高职高专层次的院校一般将生物医学工程专业的名称设置为“医用电子仪器专业”、“医疗器械专业”等。

1.3 我校医疗器械专业人才培养目标

我校自2002年创设“医疗器械专业”。该专业的人才培养目标可划归到第三类，即：面向医疗器械生产销售型企业、贸易型企业和医院等医疗器械使用单位培养从事医疗器械市场营销、质量管理、保养维护等方面工作的高等技术应用性人才。至今，该专业已招收3届近250名学生。首批35名学生已于2005年毕业，一次性就业率为95%。

2.医疗器械产业

生物医学工程的发展不仅促进了医学的现代化，而且形成了一个新的高技术产业领域——生物医学工程产业。生物医学工程的产业范围包括：生物医学材料制品、（生物）人工器官、医学影像和诊断设备、医学电子仪器和监护装置、现代医学治疗设备、医学信息技术、康复工程技术和装置、组织工程等。习惯上，在生产实践和行业监管领域，“生物医学工程产业”则更多地被称为“医疗器械产业”。

2.1 医疗器械产业的发生、发展

20世纪初，电子管的发明和电子学的蓬勃发展促进了近代医学科学和自动化理论与实践的飞速发展。随着晶体管的发明，各种模数转换技术日趋成熟，一大批数字化检验、检查、治疗仪器应用于临床。70年代以后，大规模集成电路、微处理器芯片问世，各种以微处理器为核心的医疗检验、检查、治疗仪器在中等以上医院得到广泛应用。先进医疗器械在医院的使用极大推动了医学事业的发展，并成为医学现代化的重要标志。医疗器械已经发展成为全球性发展最快、贸易往来最活跃的高新技术产业之一，在医疗卫生事业、公众健康保健中起到越来越重要的作用。

2.2 医疗器械市场概况

2.2.1世界医疗器械市场概况

医疗器械是当今世界经济发展最快，贸易往来最为活跃的工业门类之一。据美国医疗卫生工业制造商协会（HIMA)统计，1995年全球医疗器械销售额为1200亿美元，2000年达到1900亿美元，2005年增加到2500亿美元，预测2006年全球医疗器械销售额将达到2600亿美元左右。

2.2.2 中国医疗器械市场状况

中国有14亿人口，29万家医疗卫生机构，医疗器械有广阔的市场。2000年，中国医疗器械市场容量达527亿元，2005年达到760亿元，平均年增长率15%，占世界市场份额3%，是全球医疗器械十大新兴市场之一，已成为除日本以外亚洲最大的市场。

2.3 医疗器械产业现状

2.3.1 我国医疗器械工业的现状

我国的医疗器械工业总产值自改革开放以来一直保持快速增长。20世纪90年代以来，平均增幅一直保持在20%左右的水平。根据国家统计局公布的数据，1995年全国医疗器械工业总产值仅140亿元，2005年我国医疗器械工业总产值、销售收人、利润总额已经分别达到504亿元、488亿元和40亿元，同比均有24%以上的增幅，增长势头强劲。

截至2004年11月30日，我国医疗器械生产企业数已达到10447家，其中仅2004年就比2003年净增加1438家，增长率达13.8%。年生产品种5000多个，规格1万个以上，其中仅2001~2004年，我国共注册境内医疗器械产品29480个。加上期间注册的港澳台医疗器械产品178个、进口医疗器械产品7595个，产品已基本上满足全国各级医院的装备要求。

目前我国医疗器械工业总产值在国际市场份额仅占2%左右，而美国高达42%，欧盟占27%，日本占14%。从医疗器械和药品的销售比例来看，我国为1:5左右，而在发达国家两者的销售比例为1:1.9,可见我国医疗器械工业的发展空间很大。医疗器械行业“十五”规划预测，到2010年我国医疗器械行业总产值将达1000亿元。

经过50多年的建设，我国医疗器械工业布局和产业结构逐步形成。目前，医疗器械生产厂商主要集中在上海、北京、天津、江苏、浙江、广东、辽宁、山东、湖北、四川、陕西等地区。国有企业继续在行业内发挥骨干作用，如北京万东、山东新华、汕头超声、苏州医疗、上海手术、上海齿科、上海医光等；90年代以后，在计划经济向市场经济转轨条件下，涌现出一批乡镇企业和民营企业，如江苏宏宝、威海高分子、哈慈、浙江双鹤、康德莱、宁波戴维等，多种所有制成份的共同发展，使医疗器械行业展现出勃勃生机。

2.3.2 浙江省、宁波市医疗器械相关企业现状

据不完全统计，浙江省现有医疗器械生产销售型企业1000余家、贸易型企业1000家以上、县级（含）以上医院等医疗器械使用单位200家以上。进人2005年中国医疗器械企业销售收人100强的生产销售型企业中，浙江占了5家。据2000年的统计，宁波市有医疗器械生产销售型企业80家、总产值不足4亿元人民币、产值达到500万元的企业不足10家。经过5年多的调整、发展，到2005年，全市医疗器械生产销售型企业有220家、贸易型企业250家。全市医疗器械生产销售型企业工业总产值达20亿元人民币，年产值在500万元以上的企业有50家，有的企业产值已达到2亿元。产品涵盖医用磁共振成像系统、婴儿培养箱、高压氧舱、心电图机、卫生材料和敷料、体外诊断试剂等几十个门类数百个品种几千种规格的产品，在全国都有一定的影响。

政策评估从国家政策层面上看，按照原国家经贸委制定的《医疗器械行业“十五”发展规划》，到2010年我国医疗器械总产值将达到1000亿元，在世界医疗器械市场上的份额将占到5%，到2050年这一份额将达到25%，成为世界一流的医疗器械制造强国。为贯彻落实“十五”高技术产业发展规划，2003年2月11日，国家计委专门公告，组织实施“十五”期间生物医学工程高技术产业化专项，加快生物医学工程产业发展。

地方上，北京、天津、上海、江苏、广东、浙江等省市，以及深圳、南京、佛山、莆田、衡阳、杭州、宁波等城市都对医疗器械产业进行了产业引导和政策支持。《浙江省国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》指出，医疗器械是“具有重大带动作用的高技术产业”，要“大力发展”。有关部门已经着手制订“医疗器械产业’十一五’发展规划”。宁波市医疗器械行业协会也正在促成“十一五”规划期间的政策支持。

同时，政府部门也意识到要制定更严格的监管制度来引导各类型单位实现产业升级、规范管理，解决这些单位面临着一些实际问题：推动生产销售型企业落实生产质量管理规范（GMP)和质量管理认证；明确要求新开办贸易型企业至少配备2名医疗器械大专以上毕业生从事质量管理、提供售后技术服务；要求医疗单位加强设备管理、强化医疗器械不良事件监测与控制。

3.讨论

3.1 我国生物医学工程学科正在得到各类型高校的重视，各学校又依托原有基础发展出各具特色的相关专业进一步促进了学科的发展。但可以预见，各高校之间的竞争也将日趋激烈。寻找合适的定位、有所侧重才能为学科的发展作出贡献。

生物科学与生物工程范文第4篇

关键词：地方本科院校 生物工程 教学改革

中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）01（c）-0200-02

生物工程是以细胞工程、基因工程、生物分离工程、蛋白质工程、微生物工程为核心，借助于现代工程技术，以先进生物技术研究成果为对象，以产业化为目标，进行科学研究开发为其基本任务的工学学科，是生命科学从实验室研究成果通向工业生产的桥梁生物工程技术，现已广泛应用于医药、农业、能源、环境、食品等行业，发展速度突飞猛进。

1 我校生物工程专业发展现状

湖南科技学院是位于湖南永州市，集文学、理学、工学、法学、经济学、管理学、教育学等学科于一体的地方本科院校。我校生物工程专业创办于2004年，已培养了学生609人，目前有在校学生253人，2008年生物工程专业批准确定为国家教育部第1类特色专业，2009年获批第二批湖南省普通高学特色专业，2010年获批教育部、财政部第六批高等学校特色专业，2012年获批教育部综合改革试点专业项目，现有中央与地方共建特色优势学科“生物质能利用生物技术实验室”1个，湖南省高校产学研合作示范基地1个，湖南省级精品课程1门。

2 我校生物工程专业教学过程中存在的问题

经过近10年的发展，生物工程已成为我校优势发展学科，但不可避免地存在许多问题，主要表现在：（1）长期以来我们照搬重点院校教育模式，制订一系列培养方案与教学计划，各门课程之间的教学内容相对独立，基本上采用的是研究型人才的培养模式，与高级应用型人才培养思路不相协调，未能真正体现地方经济发展特色，本专业课程设置偏重基本知识、基本原理的掌握，大部分专业课未能突出体现工程系统的背景。（2）以前，我们往往注重学科化、学术化的发展道路，甚至沿袭了部分师专的师范化的发展模式，只重视理论知识研究和各门学科的独立性，大都忽视了工程学科之间综合性以及工程实践的作用，导致我们的毕业生的视野长期被局限在科学技术的范围之内，其工科技能未得到提升，培养出来的毕业生倾向于“工程科学家”而不是适应现代企业发展需要的工程师。（3）本专业部分教师自身缺乏工程背景和有效系统的专门训练，大部分教师没有实际的工程学习或者工作经验，教师的教学手段只在传统教学模式的基础上作了稍许调整，大多重视理论灌输、轻实践技能的培养，未能及时把工程实例充实到课堂上来，没有真正体现“面向工程”的办学理念和培养目标。（4）本专业未永州地方相关企业形成互相依存、互利互惠、协调发展的有效机制。加上专业办学经费不足、仪器设备陈旧、专业教师人数奇缺等因素，导致学生的工程训练大多只局限在课堂和实验室，培养出来的毕业生缺乏对工程背景、真实工程情况的了解，更谈不上得到综合、系统的工程实践技能训练。

3 生物工程专业专业教学改革与探索

面对迅速发展飞速的当今世界，工程不再是狭窄的科学与技术涵义，它不仅仅靠一种知识就能支撑，而是要建立在科学与技术之上的包括社会、经济、文化、道德、环境等多因素的大工程涵义，工程师职业与其他职业的区别就在于高度的实践性和综合性，学生在工程观的背景下经过综合知识和系统思维的培养、训练，才能做出对企业发展急需工程项目。针对教育部评估专家提的建议和意见，经过我们系部领导和教研室讨论，借鉴一些示范院校的经验，结合永州地方经济发展的实际需要，我们拟对生物工程专业教学内容进行改革与探索，主要设置以生物制药、生物化工、农林种植、农产品加工为特色的生物工程专业人才培养目标及相应的课程体系，用工程观、实践观理念来培养学生，要求专业教师树立工程系统性和整体性观念，凸显本专业“以工为主”的办学思路，强化人才培养的“工程观”教育教学理念，大力提升学生的实践与创新能力。主要做法如下。

3.1 逐步推行本科生导师制

我们拟逐步在本科生一年级下学期开始中在推行导师制，一直持续到学生毕业，针对不同学生的特点，划分不同专业方向的导师，导师的遴选除了本专业的老师外，还积极遴选一些企业资深工程师作为校外导师，导师对学生从学习、思想、生活各个方面进行全方位的指导。要求导师在课堂教学内外都与学生密切联系，鼓励学生创造性发展，鼓励学生多带着问题学习，多带着探索精神去发现学习中遇到的问题和解决学习中遇到的问题。通过教师与学生的双结对，引导学生尽早接触科研活动，参与专业文献查阅、科研论文写作、科研实验、工程设计、工厂技术疑难攻关等，完成学生的毕业论文或设计，逐步培养学生的创新能力、动手能力、自主学习能力。

3.2 重视实习实训教学

实习是提高工科学生感性认识和工程能力的主要环节，计划安排6周时间（其中1周实习准备、4周集中实习、1周为实结），按20人/组的标准分别配备校内外指导老师各一名，校内外指导老师对学生的实习进行全程指导。以前生物工程专业的实习，实习基地不稳定，专业方向不十分合适，影响实习效果，我们将根据永州地方经济特色，到相关永州相关企业（如农业示范园、啤酒厂医药公司、永州特色经济种植基地、食品公司、农产品加工公司等）走访、沟通，通过签订协议、挂牌等方式，建立起7～10个稳定的实习基地，同时我们将逐步开展校内实习基地的建设，拟建设如生物发酵中试基地、生态农业示范基地、特色观赏园林示范基地等，使学生能够更好的在专业对口的企业或基地实习，培养动手能力，为学生今后从事科研开发、工程设计奠定基础，同时我们还将积极鼓励学生开展专业社会实践活动，配备校内外专业指导老师进行跟踪指导。

3.3 突出抓好课程设计

以前，生物工程专业的大部分学生毕业环节内容都以参与教师科研课题为主，他们在完成论文的过程中缺少工程设计的训练。但绘制工艺流程图、物料、能量衡算、工艺设备选型等工作是工程应用型人才所必备的基本能力。为此在生物工程专业的课程设置上，在第4、5学期相关的专业课学完后，我们都设置了对应的课程设计，积极与校内外实训基地合作，课程设计来源于永州当地企业（如啤酒厂医药公司、食品公司、农产品加工公司等）在生产过程中遇到的设计问题，使学生在校内外导师的指导下完成工程设计的训练。

3.4 做实毕业环节

无论是毕业论文还是毕业设计都是学生实践性和创新性能力培养最重要的环节。本专业要求在第六学期导师就必须考虑课题，下达毕业论文（设计）任务书，让学生先进行文献查阅、外文翻译等前期准备工作，争取在暑假期间就进入课题工作阶段，学生课题必须与解决永州当地企业（如农业示范园、啤酒厂医药公司、永州特色经济种植基地、食品公司、农产品加工公司等）在生产过程中遇到的问题相关，充分调动学生的积极性，使学生的毕业设计与永州地方经济紧密结合。学生通过大半年毕业环节的锻炼，其动手能力、独立思考能力、团队协作能力、理论联系实际能力、工程实践创新能力均能大幅度提高。做实了毕业环节，就会使学生通过半年的历练使前三年积累的知识得到升华。

3.5 加强教师队伍建设

我们将坚持引进与培养相结合的教师队伍建设思路，加强青年教师的培养，通过听课、研讨、交流等方式进行传帮带促进青年教师的成长，同时依托生物工程教育部特色专业，教育部综合改革试点专业，湖南省高校产学研合作示范基地等融教学和科研为一体，积极倡导专业教师形成特色学科团队，课题攻关。每年将选送部分教师到永州当地企业生产一线锻炼学习，针对性的开展专业技能训练学习时间不少于2个月，在校的专业教师在承担理论教学任务的同时必须到校内实训基地参与实训指导，鼓励专业教师参与项目研究、技术开发、技术应用推广和提高学历层次，培养“双师型”教师，同时聘请一些经验丰富的专家、企业工程师给学生授课、讲学，进行毕业论文或实习实训指导等。

生物科学与生物工程范文第5篇

摘 要 细胞工程是生物工程专业的一门专业基础课，细胞工程课程组对细胞工程课程的教学内容、教学方法和考核方式等进行了一系列的探索与改革，制定了课程质量标准，修订了课程教学大纲，为生物工程专业学生的培养奠定了一定的专业基础。

关键词 细胞工程 课程改革 教学改革

中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2015.08.024

Exploration and Thinking of Biological Engineering

Cell Engineering Course Teaching Reform

SHAO Jingxia， YANG Shushen， XU Hong， MA Ruili， ZHANG Xiaohong

（College of Life Sciences， Northwest A& F University， Yangling， Shaanxi 712100）

Abstract： Cell engineering biological engineering professional a basic course， cell engineering course group of cell engineering course content， teaching methods and assessment methods carried out a series of exploration and reform， develop a curriculum quality standards， revised the course syllabus for the cultivation of bio-engineering students laid a professional basis.

Keywords： cell engineering; course reform; teaching reform

生物工程是一门新兴的集生物学、化学、医学、工程学等为一体的边缘交叉学科。我校生物工程专业始建于1999年，细胞工程课程是生物工程专业的一门专业课，是应用性、实践性很强的学科。根据生物工程专业人才培养的目标， 在多年的教学和实践过程中，笔者对细胞工程课程内容和结构进行了较为全面的改革和探索，以期完善人才培养的知识结构，满足本专业学生课程学习的需求，培养知识全面的合格人才，切实提高学生的创新与实践能力。

1 合理构建课程体系

1.1 适应专业要求，调整教学内容

细胞工程是生物工程专业的一门专业课，由于师资及实验条件限制，最初细胞工程课程内容主要讲述植物细胞工程，其内容主要包括：植物细胞的全能性理论及其实现途径，植物细胞的脱分化和再分化理论，器官分化和体细胞胚胎发生的途径与方式，植物细胞工程实验室组成和无菌操作技术，植物离体无性繁殖和脱病毒技术，植物胚胎培养和单倍体诱导技术，原生质体培养和体细胞杂交，植物细胞培养及次生代谢产物的生产，体细胞无性系变异和突变体筛选，种质资源离体保存和植物遗传转化技术。随着专业的快速发展和学生知识结构的需求，对课程内容的要求也在不断拓展。近几年我们增加了动物细胞工程的理论，其内容涉及动、植物细胞和组织的培养技术，细胞融合技术，胚胎移植、动物克隆、体外受精、转基因动物等技术以及细胞工程技术在农业、工业和医药等领域的应用。

1.2 立足基本原理，突出专业应用

我们在讨论课程大纲及课程质量标准时确定了该门课程主要包含基本原理、基本技术、实践应用三部分，压缩了原理和理论讲授学时，加大了知识应用学时，例如学习了细胞全能性理论知识，我们把如何利用这一原理进行植物快繁、细胞培养、种质保存等作为重点内容。调整课堂讲述内容的同时，增加了实验课和实习的学时，使课程结构更加适应专业学习需求，突出了工科课程的专业应用。

1.3 编制课程标准，规范教学内容

细胞工程课程大纲经过了2004年、2008年、2012年和2014年4次修订，生物工程教研室对细胞工程课程内容、实验、实习等环节进行了广泛的讨论，同时也听取和参考了其他高校同行的建议，编写了细胞工程课程质量标准，首先确定了学生通过本课程的教学应实现以下目标：①了解细胞工程课程在生物学科中的地位及发展情况;②了解细胞工程的基本理论依据及该课程在国内外的进展与发展趋势;③使学生理解和掌握动植物细胞工程的基本理论知识和各种操作技术的基本原理及技术路线;④使学生能够灵活运用所学的基础理论知识，发现、分析并解决实验操作过程中的具体问题;⑤提高学生分析问题、解决问题的能力，为以后更好地应用细胞工程技术奠定坚实的理论和技术基础。围绕课程培养目标确定了细胞工程课程共十五章的讲述内容;同时进一步规范了该门课程的考核环节和实施程序，使今后的课程考核更加全面和科学。

2 改进教学方法，利用现代化教学手段，提高教学效果

2.1 采用多种教学方法，调动学生学习的积极性

生物工程专业本科的细胞工程课程在三年级第二学期开设，学生已经具备相关的专业基础知识。因此教师在课堂授课过程中，综合采用启发式、比较式、互动式和讨论法等多种教学方式，充分调动学生的积极性，实现学生对理论知识的更好理解和掌握。如在讲述细胞工程理论时，首先提问学生为什么细胞具有全能性，各种不同细胞类型实现全能性的能力为什么不同？并引入课堂讨论-植物离体培养中如何实现植物细胞的全能性？在讲述细胞培养时，我们首先让学生比较植物细胞、动物细胞与微生物细胞的结构、功能的不同;在讲述人工种子时，引入课堂讨论-体细胞胚胎与合子胚的异同点？通过这些方式充分调动他们探索未知领域的主观能动性和创造性思维，激发学生的求知欲，激励学生积极参与到教学过程中，真正让学生成为课堂的主体。

2.2 充分利用多媒体教学手段，提高学生的学习兴趣

计算机辅助教学作为现代化的教学手段，在改革教学模式、优化教学内容、提高学生的学习效率等方面有重要的作用。细胞工程课程内容多，信息量大，应用性和实践性很强，又涉及多种实验技能。根据细胞工程课程的特点与教学内容要求，为了使学生在有限的课时内取得更好的学习效果，在教学过程中，授课教师采用传统板书和多媒体教学相结合的手段。在平时的教学实践中，授课教师就非常注重各种素材的收集和加工，自制或搜集相关的视频和动画，在课程教学和实验教学中均使用多媒体课件。如利用图片展示污染、褐变、玻璃化等现象，使学生可以直观地分辨到各种限制植物组织培养的因素;用动画的方法进行演示胚胎干细胞的诱导分化及单克隆抗体的制备过程，使学生更容易理解和掌握这些较抽象的内容;通过视频等方式介绍原生质体的分离，细胞融合等过程，可以把一些学生容易忽略、较抽象、不易观察到的重要操作技术直观地演示出来。利用板书绘制离体培养条件下，小孢子发育成植物体的途径和原生质体融合的不同产物，以加深学生的理解。传统和现代教学手段相结合，加强理论和实际的联系，取得了明显的教学效果。

同时，我们也完善了细胞工程课程的网上资源，包括教学大纲、多媒体课件、思考题和试题库等，方便学生课后复习。

3 加强实践教学，巩固教学成果

细胞工程是一门应用性、实践性很强的课程，我们注重理论课教学的同时，不断完善实践教学体系。通过多年的教学实践，已经建立起了包括课程实验和生产实习两个方面的实践教学体系。

保留基础性实验内容，如培养基配制、初代培养、继代培养、培养物观察等内容，以培养和训练学生最基本实验技能。在有限的实验课课时和现有实验条件下，对原有短时间的、验证性实验进行整合和优化，合理规划实验内容和环节，使实验环节衔接紧密。如实验室的显微镜和解剖镜是按照两个同学一组的标准配备的，在花器官剥离与观察实验中要用到解剖镜，而花粉发育时期鉴定用到光学显微镜，因此我们将这两个实验整合在一起，既有效利用了实验室资源，又节约了时间。人工种子的制备和继代培养基的配制合在一起，在培养基灭菌的过程中，制备人工种子，避免了学生等待灭菌的过程。

在传统的细胞工程实验教学中，如母液配制、材料选择等一般由实验人员或教师提前准备，学生只是按照实验指导完成实验的部分步骤。如原生质体的分离、纯化和融合实验，改变了原来实验室老师准备好所有需要用的试剂，而让学生全程参分离酶液、洗涤液、电融合液、化学融合剂的配制，将现有的部分过程性实验变为全部过程性实验。通过全程参与实验的整个过程，学生的实验技能得到较全面的综合性训练。

为培养学生的综合能力和探究精神，结合不同专业的学科方向，自选一些实验材料，独立完成，也可以结合教师科研和大学生科创项目进行，提高学生的综合实验能力和基本的科研素质。

4 完善考核方式、注重学习效果

考核是教学中不可缺少的环节，通过考核对教学质量及教学效果的反馈和检查，一方面，检查学生对知识的掌握程度;另一方面，教师可以发现教学中存在的问题，及时改进教学效果。细胞工程课程考核分为两大部分，平时考核占30%，课程考试占70%。平时考核主要包括课堂表现（考勤，课堂讨论，课堂提问）和课后作业等方式对学生平时的表现进行综合考核。引导学生重视平时学习，防止期末突击应付考试。

实验课按照实验的性质，分别考核，首先基础性的实验中逐步降低实验报告的成绩比例，将学生在实验课上的综合表现，包括操作的规范程度、培养结果的好坏及卫生情况等纳入到考核的内容，使学生养成良好的实验习惯。基础实验的评定具体包括实验报告50%、课堂纪律10%、实验技能20%、实验结果10%和实验习惯（卫生、实验用品使用等）10%。

其次，对于综合性设计性实验的考核，主要从材料的选择，方案的设计，团队协作，实验操作，报告书写的规范程度等方面来评价，因为实验材料的选择根据学生兴趣，因此难易程度不同，对实验结果仅作为参考基础。这部分的成绩评定具体包括材料的选择10%，方案的设计30%，团队协作20%，实验操作及材料的生长状况20%，报告书写的规范程度20%。计算各部分的成绩的平均成绩，作为实验的最终成绩。

对实习的考核，实行带队教师与实习基地指导教师的双向考核。主要包括实习考勤（10%）、实习报告（30%）、实习带队老师（30%）和实习基地老师成绩（30%）的双向考核。

随着细胞工程发展，在教学过程中授课教师不仅要不断丰富学科发展的前沿和发展动态，更新自身的知识理论框架，而且在教学过程中要不断思考探索和总结，提高教学质量，使学生在学习过程中真正有所收获，为国家培养出综合素质较高具有创新能力的优秀人才。

参考文献

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