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中图分类号:Q5 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2011)-09-0230-1
项目资助:计量特色生物类专业就业竞争力提升研究(HE20041)
21世纪是生命科学的世纪,生物化学是生命科学相关专业的一门重要专业基础课程。生物化学知识已经渗透到了生命科学的各个学科[1]。中国计量学院生命学院的《生物化学》为校平台课程,课程组自建院以来,承担本校生物技术、生物工程、食品科学与检验、药学及生物医学工程等专业的《生物化学》课程的教学工作。随着中国计量学院生命学科的发展及形势的变化,为体现相关专业的“计量”特色,我们积极采取了一系列方法和措施,收到了显著的成效并积累了相当的经验。
1 “计量”特色的《生物化学》教学实践中存在的问题
1.1 生物化学课程的内容难度大而且复杂
众所周知,《生物化学》属于生命科学相关专业基础课程中较难的课程,本课程各种分解与合成等生化反应途径十分复杂,如许多酶(包括发挥酶的催化活性所需要的辅酶和辅基)的结构非常复杂。生物分子的合成与分解途径十分复杂,有些生化反应途径甚至多达数十步,如核苷酸的合成与分解[1]。
1.2 学科发展快、课程内容多,与学时相对较少的矛盾日益突出
随着学科的交叉和不断深入,在生物物质代谢及代谢组学等方面的研究更是取得了前所未有的进展[2][3]。然而,现实情况是,课程组成立近7年来,《生物化学》课程的学时数却未有增长,事实上还有轻微的下降(从2009年起,中国计量学院由每个学分的17个学时改为16个学时,总学时由原来的120减少到112个)。因此,上述问题尤其显得突出。
1.3 课程内容与生产实践脱节严重
掌握《生物化学》的基本知识对发展有“计量”特色的生物技术、生物工程、食品检验和药学等专业,对理解生命的基本规律具有极为重要且不可替代的作用[4],同时,掌握《生物化学》的基本知识对生命科学相关专业的其他相关课程的学习也十分必要[5]。因此中国计量学院的《生物化学》课程既具有基础性,也具有互通性。酶的结构、DNA的复制、转录、蛋白质的生物合成、氧化磷酸化的机理等在《生物化学》课程中十分重要的内容。但是,在目前的生物相关产业的生产实践上鲜有应用。
综上所述,作为一门重要的基础课,中国计量学院的《生物化学》在把握学科发展前沿的同时,适应培养、体现“计量”特色以及新的专业教育形势的需要,将创新意识融入教学的全过程,对我们《生物化学》课程组来说也是一个全新的挑战。
2 生物化学教学改革实践
为解决上述问题,我们《生物化学》课程组通过组内讨论,并汲取同行的宝贵经验,采取了以下几项措施:
2.1 针对现存的问题,修订新的《生物化学》教学大纲
修订新的教学大纲,调整教学内容,编写了新的《生物化学》实验教材(目前正在编写理论课程的教材),自制了《生物化学》教学多媒体课件。我们删减了和其他课程如遗传学、分子生物学和基因工程、蛋白质工程等课程重复的内容,增加了生物分子信息传递、物质代谢调控等近年来发展迅猛的学科前沿内容。
2.2 鼓励学生提高自学能力
由于我校《生物化学》开在二年级的第一个学期,许多学生对大学的学习方法还没有完全适应,有的学生仍然像在中学时那样,遇到有不懂的地方缺乏正确的方法。因此我们强调区分内容,提倡预习与复习,鼓励学生提高自学能力。
2.3 注重生物化学理论与生产实践的联系
在教学中我们尽可能地理论联系实际,如蛋白质的分离与纯化技术与现代生物工程中蛋白质药物的分离纯化的联系、酶抑制剂与食品、外来检疫性害虫的防治及科学研究中的广泛应用、基因调节系统研究与基因工程技术的密切关系以及新技术如基因芯片,RNA干扰等在研究基因的结构与功能中的应用等等。既提高了学生对《生物化学》的兴趣,又可以教育学生克服应试习惯,争取能够比较全面系统地掌握《生物化学》的基本知识。
2.4 加强《生物化学》教学过程中学生创新意识的培养
我们通过在讲授生物化学发展中的重大发现时将所涉及到科学家及他们的研究思路和方法作为一项重要内容来介绍,从而使学生不仅获得知识,同时受到解决问题方法论上的启迪,这样十分有利于对学生的创新思维的培养;我们还在总学时不变的情况下增加实验课时,提高学生的动手能力和对《生物化学》的兴趣。
参考文献
[1] David L.Nelson,Michael M. Cox.Lehninger's Principles of Biochemistry,5th Edition [M].New York:W. H. Freeman,2008.1-21.
[2] 朱龙华.生物化学工程研究进展[J].中国计量学院学报,
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[3] 成凡.生物化学实验教学体会及存在的问题[J].山西医科大学学报(基础医学教育版),2003,5(4):398-399.
关键词:生物环境因素测试与调控技术;课程特色;教学方法;教学手段;改革
Abstract: “Testing and Conditioning Technology of Environment Factors course” is the main course of the specialty of agricultural biological environment and energy engineering in Shenyang Agricultural University. During the development and reform process for years, through teaching practice and Certainreform measures taken,we have formed a unique feature of the course in the base of the construction of the course objectives and construction planning. we had probed the teaching methods from following contents: The choice of teaching materials, organization of teaching content,teaching links and forms, and combined modern educational technology and eaching reform closely.Through many years of teaching practice, these measures provide convenient for students learning from multi-angle and multi-level, from the outside to the inside, from the shallow to the deep, so some results are achieved in teaching.
Key words:wind engineering;course features;teaching method;reform
研究生教育做为我国高层次人才培养的主要方式,研究生课程设置在研究生培养中处于重要地位,直接影响着专业基础的宽广度和研究潜力的发挥,决定着研究生培养规格和培养目标的实现程度 [1]。中国属于农业大国,如何保证农业高产及食品安全是当务之急,要达到或实现这个目标,如何监测及调控生物环境是前提条件。生物环境包括微生物环境、动物环境和植物环境。生物生存的环境因素包括光、热、水、气及土壤等。目前环境污染日趋严重,对人类健康、工农业生产和生态平衡构成了重大的威胁,因此在生物的生长发育过程中如何监测个环境因素并使各环境因素调控在适宜的条件下,是保证生物体正常生长的重要条件。可见,《生物环境因素测试与调控技术》课程做为农业生物环境与能源工程专业体系中的一门必修课,在农业生物环境教学中占据了重要位置。
一、本课程的主要特色
(一)重视传统课堂教学与现代教学手段的结合,构筑全方位多视角的教学模式
(1)充分利用现代教育手段。采用多媒体技术辅助讲解具有动态性质的知识点和扩充知识面的观点,使传统教学与多媒体教学有机结合,提高了教学效果;
(2)本课程的课件已100%的上网,供学生学习使用,发挥了课程网络资源作用。
(二)形成了与时俱进的教学内容与不断创新的教学方法
教学内容上,充分体现理论与实践并重,建立了生物环境因素测试与调控技术课程新体系;充分体现生物环境因素测试与调控技术的课程特点,细分的模块式教学结构更有针对性地促成学生自主学习理念的形成。教学方法上,多媒体手段、网络资源、板书相结合,注重课堂精讲和课外延伸,实现师生网上互动,提供学生自主学习的选择机会[2] [3]。
(三)建设了一支课题组成员之间分工协作的学术水平较高的教师队伍
承担《生物环境因素测试与调控技术》课程的骨干教师,在教学的各个环节分工明确,各负其责,课程组成员各自所承担的内容均是各位教师在他们各自的教学、科研领域比较熟识的知识,对所承担的授课内容有较深刻的理解,因此本课程组能很好地完成教学任务。另外,本课程组主要由中青年教师组成,教学团队中的教师责任感强、团结协作精神好,在授课及未来培养方面也有科学合理的规划。
二、本课程的建设目标及建设规划
研究生课程内容要与研究生培养目标相适应。农业生物环境与能源工程学科设置2个研究方向,即农业生物环境工程及新能源工程。因此为适应本学科培养目标的要求,在课程内容方面,本课程将通过现代科学技术测试方法,监测生物环境因素及其变化趋势,掌握环境因素在农业生物环境工程中的应用,及时、准确、全面地反映生物所处的环境状况,为生物环境管理提供依据。课程主要内容包括环境中大气环境参数、作物生长发育指标及品质指标、土壤环境因子及设施环境因素调控技术与方法。通过本课程学习,为更好调控生物环境奠定科学基础。
通过申报沈阳农业大学校级精品课程,努力改进和提高教学质量,丰富《生物环境因素
测试与调控技术》课程内涵建设,进一步优化教学结构、教学方法和手段,形成理论与实践相结合的教学特色。形成一套完整的课程体系。通过2-3年的努力,将《生物环境因素测试与调控技术》课程建设成校级精品课程。
为将《生物环境因素测试与调控技术》课建设得更好,课程建设的内容、规划、措施如下:
(1)进一步完善教学大纲。课程大纲是课程教学的规范性指导文件,是进行教学工作的基本依据。为适应社会不断发展对生物环境的要求,在课程建设中进一步完善和改革教学大纲,充实教学内容,更好地开展课程教学。
(2)完善课程教学内容和课程结构。课程的教学内容要先进,要及时反映学科领域的最新成果,因此需要不断更新教学内容。同时,要广泛吸收先进的教学经验,积极整合优秀教改成果,体现当前社会发展对人才培养提出的新要求,突出课程特色,调整课程体系。
(3)创建授课计划及教案。根据教学目标、教学内容和教学基本要求,精心设计各教学环节,制定一套切实可行的课程授课计划并编写教案,确保教学任务的完成。
(4)进一步充实完善网络教学,提高教学质量。充分利用现代化教学手段,在现有基础上不断更新网络课件,形成特色明显、适合本课程教学使用的网络课件,丰富教学资源。
(5)加强教材建设:加快教材建设步伐,提高教材编写质量,力争在三年内出版1本精品教材。
(6)加强青年教师的培养:采取国内培养的途径,加强青年教师的培养工作。在课程组内进一步加强并完善传帮带制度,明确责任,严格考核,争取每年选派一名教师赴国内一流大学学习,使
青年教师尽快成长起来。
三、教学方法与教学手段的改革措施
本课程部分内容采用“研究性教学”。基于当前的整体人才培养模式、课程体系、学生的学习习惯和能力、教学技术条件等实际情况,选择部分合适的内容开展“研究性教学” [4],来探索新型的教学模式,以确保传授式与启发式、规定性与开放性、指导性与自主性、基础性与前沿性、理论性与实践性的辨正统一。具体做法简介如下:
(1)教学素材的选择:改变传统上局限于“一本教科书”的做法,采用了多种教材综合选取法来选择内容和素材;
(2)教学内容的组织:以绪论统领全课程,在绪论中将本门课程的主要内容提供一个完整的认识;然后分章对各部分进行细致教学;
(3)教学环节和形式:改变传统上单一的“封闭、灌输式讲解”教学形式,采用“课堂讲解”、“自主探究”、“课堂讨论”等多种相互联系的教学环节和形式:
①课堂讲解:采用“问题导向式”,课件的形式为分层显示,使得教师很方便地把灌输式讲解改为提问问题方式的讲解。
②自主探究:学生根据自己的兴趣和特长自主选择教学内容,进一步研读教学素材、开展教学;
③课外思考:是指对一些重点并带有难度的章节,让学生以总结体会报告的形式写出内容的重点和遇到的难点,并找时间,进行讨论,教师既是听众又是点评员。
④案例教学:一方面在课堂上注重对教学大纲的解读,另一方面,教师增加典型案例,具体分析问题。
四、现代教育技术应用与教学改革
(一)“多媒体投影+黑板”的技术手段
“多媒体投影+黑板”的技术手段加速了课程内容的呈现方式,提高了课堂讲解的表现力:我们已制作《生物环境因素测试与调控技术》多媒体课件,效果良好。实践证明,本课程课件通过多媒体投影在课堂上快速呈现给学生,教师再辅以口头讲解和黑板书写,极大地提高了课堂讲解的表现力,有利于学生对课程内容的理解和接受。
(二)网络教学平台将有效支持自主性学习
网络信息技术能够传播先进的思想,加强网络内容建设[5],创建集知识性与教育性,知识性与趣味性于一体的校园网络体系,对加强研究生教育意义重大。本课程已建设网络教学平台,该平台不仅合理地组织了丰富的教学素材和联机资源,而且突破了传统教学的时空限制,等于为学生开辟了没有时间和空间限制的“第二课堂”、配备了不知疲倦的“老师”,有效地支持了学生自主性的学习;
总之,《生物环境因素测试与调控技术》课程已形成了具有一定特色的沈阳农业大学精品课程,在课程建设目标和建设规划指导下,教学素材的选择、教学内容的组织、教学环节和形式等教学方法与教学手段的改革方面采取了有效的措施,并将“多媒体投影+黑板”的技术手段、网络教学平台等现代教育技术应用应用于教学改革实践中,取得了一定的成绩和效果。通过几年的实践,有效地提高了学生学习《生物环境因素测试与调控技术》课程的积极性,学习效果良好。
参考文献:
[1] 李海生,范国睿.硕士研究生设置存在的问题及思考[J].学位与研究生教育,2010(7):59-63
[2] 谭德君.高等学校教育专业人才培养模式研究与实践[J].沈阳农业大学学报(社科版),2012-05,14(3):301-304.
[3] 张扬,尹红,李孟辉.高校课程教学质量保障体系的构建探析[J]. 高等农业教育,2010-1,1:46-48.
一、实验概况
实验名称:《细菌对植物生长发育的影响研究》
1. 前言
生态学家常常会研究生活在同一区域内的物种之间的关系。不同的生物体之间相互影响不同,如对一方有利,而对另一方有害;对一方有利,而对另一方无影响;或者对双方都有利等。细菌常常与其他生物关系密切,比如根瘤菌,可侵染豆科植物的根部并影响植物的根系生长。在本实验中,你将通过对照试验来研究根瘤菌是否影响豆科植物的生长。
2. 问题
根瘤菌对植株的生长影响如何?
3. 实验前讨论
实验前,先把整个实验设计阅读一遍,然后与实验小组成员共同完成下列问题:(1)提出你们将要进行实验验证的假设。(2)实验中的自变量和因变量是什么?(3)对照试验如何设置?对照试验的作用是什么?(4)实验中为什么要添加空白对照组?(5)为什么每组中添加的水量要一致?
4. 实验材料
2个无菌的5英寸塑料盆、蒸馏水或去离子水、豆科植物的种子、园艺蛭石(少灰尘)或珍珠岩、根瘤菌、保鲜膜、植物用荧光灯管、无氮营养液、米尺、实验室天平。
安全警示:处理微生物过程应听从老师的提示并遵守安全操作规程。接触种子、植株或泥土后应用肥皂和温水彻底清洗双手。按课本第8页中有关安全标示的要求在实验步骤中的相应位置标注相应安全标示,并知悉该标示的含义。
5. 实验步骤
(1)与小组成员在塑料盆上分别标记上“空白组”和“实验组”。
(2)往每个塑料盆中添加等量的蛭石。
(3)按照老师的要求在“空白组”的塑料盆中挖三个大小相似的坑。注意:操作过程中应确保没有其他物质的污染。
(4)在每个小坑中放置一颗种子,然后用蛭石埋上。注意:在处理实验室化学物品和微生物过程中应佩戴橡胶手套。
(5)按上述步骤3,在“实验组”的塑料盆中挖三个大小相似的坑。
(6)在老师的指导下对种子进行根瘤菌的接种处理。
(7)在“实验组”的每个坑中分别放入一颗经根瘤菌接种处理的种子。
(8)往每个塑料盆中缓慢添加蒸馏水直至塑料盆底部的排水孔中有水渗出。
(9)用塑料膜把塑料盆包裹好,并放到老师指定的位置。
(10)控制变量:种子萌发后,按照老师的要求给植物浇水。 注意:每盆植物的浇水量应一致。
(11)测量时,小心地把植物连同整个根系取出,小心地抖动植物以把根系上的蛭石抖落。
(12)把植物的根系放在水中小心地揉洗,直至根部完全无土。
(13)测量每株植物的高度(单位:cm)。提示:以靠近根部的茎为起点,测量至植株的顶部。把测量值记录到表1。
(14)用天平称量每株植株的重量(单位:g)。把称量值记录到表2。
(15)仔细观察每株植株的根系并把观察结果填写到表1相应位置。
(16)求每组植物的平均高度和平均重量。【计算】h=h1-h2、h=(h/h2)?100;m=m1-m2、m=(m/m2)?100
注:h:高度差,h1:实验组平均高度,h2:空白组平均高度,h:增加高度百分比;m:质量差,m1:实验组平均质量,m2:空白组平均质量,m:增加质量百分比。
(17)按照老师的指引处理所有的植物材料。离开实验室前用温水和肥皂洗手。
6. 分析与结论
(1)数据分析:实验组与空白组植株的高度与质量是否有差异?相较于空白组,实验组植株的高度与质量增加百分比是多少?你认为影响明显吗?说明理由。
(2)得出结论:实验数据支持你所提出的假设吗?从实验数据中可得出什么结论?说明理由。
(3)观察:实验组的植株根系生长情况与空白组的有差异吗?为什么会出现这种差异?
(4)推断:根瘤菌与豆科植物之间的关系与相互作用如何?说明理由。
7. 拓展研究
你的实验结果引发了什么新的问题吗?请设计一个实验以解决这个问题或对本实验做进一步研究。
结合种植豆科植物的最终目的思考:植株的高度与质量与大豆的产量有必然联系吗?如何设计一个实验研究根瘤菌对大豆产量的影响?
二、实验简评及其启示
1. 科学实践过程思路清晰,扩展研究激发学生兴趣
本实验与国内实验实践过程设计相一致的是:都有提出问题、做出假设、设计实验、实施计划、分析与讨论等环节,体现了科学实践的清晰的思路,也让学生体会到,在科学实践中通过科学方法找到知识的乐趣。不同点是增加了实验的扩展研究,重视了知识的延展性,没有给出既定的目标,很大程度上体现了学生的自主性。
2. 教材侧重培养学生的知识探究能力
与国内教材在实验设置中给出既定的科学概念不同的是,本实验中并没有给出明确的科学概念,侧重于让学生自己去寻求习题中答案,培养了学生的知识探究能力。细菌对植物生长发育的影响研究中,细菌与植物的关系是三种,即寄生、腐生和共生,本实验侧重的是根瘤菌和豆科植物的共生关系,但是整篇文章中只是在前言中提到了存在三种关系,并没有明确提出根瘤菌和豆科植物之间的共生关系,结论完全由学生通过实验才能得出。通过这种模式提高了学生的实验动手能力以及数据分析能力等实验综合素质。
(浙江中医药大学)
生物工程是20世纪70年代初开始兴起的一门新兴的综合性应用学科,其广泛应用于化工、医药、食品、农业、能源、资源和环境等领域,近年来发展迅猛,尤其为人类健康问题的解决提供了美好的前景。因此,国内不少高校纷纷新设生物工程专业,生物工程人才的需求也逐年增加。
浙江中医药大学于2003年9月首次招收四年制本科生物工程专业学生,这是在全国20多所中医药院校中首次开设生物工程专业,没有现成的经验可以借鉴。我们根据本校的办学优势和国家对生物工程专业人才培养的要求,对中医药背景下生物工程专业特色建设以及人才培养进行了探索。
一 中医药院校生物工程专业的定位与特色
目前全国已有百余所院校开设了生物工程专业,浙江省共有9所院校开设了生物工程专业,而全国中医药院校中仅三所开设了生物工程专业。由于在师资力量、教学条件、科研方向以及专业设置先后等方面的差异,办学方向及专业特色也不尽相同。如有些院校以溶剂和有机酸的微生物发酵,或以核苷酸及其类似物的微生物发酵,或以酶制剂工业,或以微生物发酵生产抗生素,或以基因工程,或以食品发酵、加工酿造,或以微生物与环境保护等为主要办学方向[1】。
在专业定位这个战略问题上,必须扬长避短,走特色发展之路。浙江中医药大学具有在中医药领域深厚的办学积淀和背景,因此我校生物工程专业的特色定位是:充分依托和发挥中医药大学的办学优势,注重现代生物工程在传统中医药中的交叉融合与应用,培养面向科研、生产、管理第一线的一流中医药生物工程复合型人才。专业坚持以工为主、理工结合的方向,充分发挥多学科交叉渗透的办学特色,加强实践环节教学,培养适应行业需求、社会经济发展的应用型生物工程技术人才。
注重现代生物工程在传统中医药中的交叉融合与应用,是中医药院校生物工程专业建设的一大特色。现代生物工程技术已用于中医药产品的开发、生产、培育及研究等方面,包括中药生物发酵、中药内生菌的分离、中药生物转化、酶工程应用于中药提取、中药细胞工程、中药生化分离工程等。医药产业已逐步成为支柱产业之一,而生物技术成果约有60%是用于医药业。因此,现代生物工程技术不仅可以应用于中医药领域,而且前景广阔,办好生物工程专业也将更好地促进中医药院校的教学、科研发展。
二 具有中医药背景的生物工程复合型人才的培养目标
根据国家教指委的专业规范以及社会需求与各类人才的专业特点,在大量调研和充分论证的基础上,结合办学特色,研究确定了生物工程专业的人才培养目标是:培养出具备生物工程基本知识、掌握生物技术及其产业化的科学原理、工艺技术过程和工程设计等基础理论和技能,能在生物技术与工程及中医药领域从事设计、生产、管理和新技术研究、新产品开发的工程技术人才。 ‘在培养方向上,既要培养学生掌握生物工程的基本技能、基本理论和基本知识,又要注重现代生物工程在传统中医药中的应用与交叉融合,注重工程技术素养的培育,注重培养具有中药发酵工程技术、中药活性成分分离工程技术、能将细胞工程、基因工程应用于中医药研究的人才,充分发挥中医药背景的优势和特色,培养出社会真正需求,并能在中医药领域发挥一技之长的复合型人才。
三 具有中医药背景的生物工程复合型人才的培养模式
建立科学的人才培养模式是人才培养的基础性工作[2]。围绕着培养具有中医药背景的生物工程复合型人才这一目标,我校生物工程专业加强课程及教材建设,突出实践能力的培养,坚持继承与创新相结合,注重特色项目的培育,重视中药发酵工程、中药酶工程、中医药基因工程等中医药生物工程技能的培养,这也成为了专业建设的一大特色。
1 实施课程改革,优化课程体系,注重中医药生物工程技术的培养
课程是教育的核心,课程水平决定了人才培养的水平[3]。生物工程专业在课程设置上以优化学生知识结构、提高学生综合素质为主线,注重其多学科交叉的特点。在广泛学习调研国内生物工程专业人才培养方案的基础上,根据国家教指委制定的专业规范要求,对现有的课程体系进行了整体优化和调整。为加强学生实践能力的培养,增设了工程类基础课程,并增设了实训环节,以更好地促进学生综合素质的提高。
我校生物工程专业在培养学生具备生物工程基本技能的基础上,注重中医药生物工程技术的培养,具有鲜明的中医药特色。除了开设细胞工程、酶工程、基因工程等通用课程以及工程制图、化工原理等工程技术基础课程以外,还充分利用学校在长期办学过程中形成的中医药学这一优势学科,开设了中医学概论、中药药剂学、中药复方药动学等课程。同时,在专业实验课中也融人了中医药相关的内容,而学生开放实验项目、本科毕业论文中与中医药相关的比例均高达50%左右。
2 选用优秀教材,编写特色教材,融合鲜明的中医药特色
教材建设是制定人才培养方案和课程设置必备的基础环节,教学内容和课程体系的改革必然反映到教材上[4]。制订教材建设规划,完善教材选用机制,以此保证教材选用的先进性及中医药特色。针对我校生物工程专业的特色,编写并出版了符合专业方向需要的中医药生物工程教材《生物与制药工程实验》,该教材既注重基础知识,又着眼于实用性及学科发展性,并结合了中医药特色的实验内容。这些实验内容在生物工程基本理论的基础上,注重中医药特色,对培养学生的动手能力和实验设计能力具有很强的指导性。
3 构建实践教学体系,强化工程能力、实践能力的培养
实践能力的培养是高等教育教学的重点和特点,实践教学不但是生物工程专业本科教学的重要组成部分,而且是培养具有创新精神和实践活动的高素质工程技术人才的重要环节。生物工程作为一门实践性及应用性较强的专业,不仅要求学生具备深厚的理论基础,还应具备较强的实践动手能力。因此在人才培养过程中,如何强化工程能力及实践能力的培养是—个非常重要的问题。
(1)积极推进实验教学改革
我校生物工程专业非常重视实验教学工作,在实验教学体系、实验教学内容、课程整合与优化、完善管理机制等方面进行了改革,以满足生物工程专业发展的需要。①在实验教学体系方面,实行多层次改革,对课程实验教学、学生参与教师科研、毕业设计实验、开放实验项目、企业实训教学、实验没计竞赛等多个环节进行优化,建立更完善的实验教学体系。②在实验教学内容方面,增加能更好地提高学生实践动手能力的设汁性、综合性实验项目,减少验证性、认知性实验项目,促进科研成果向本科实验教学内容转化,并根据学科发展更新实验教学内容,引入特色实验项目。③在课程整合与优化方面,对实验教学内容相关相承的课程,打破课程壁垒,进行课程整合,开设专业模块大实验,如将“基因工程”、“生化制药学”的实验课整合为“基因工程实验”,将“工业微生物学”、“生物工艺学”、“发酵设备”的实验课整合为“发酵工程实验”。“基因工程实验”将基因工程常用的实验技术串联起来,涉及基因克隆、菌种构建、工程菌的发酵、蛋白分离纯化、产品电泳与检测等环节,让学生在整个产品生产流程中了解各项技术,既有“点”、又有“面”,改变了过去实验课时少、实验内容孤立、交叉重复等现象。④在完善管理机制方面,建立开放式实验教学平台,通过该平台实现信息、师生交流、资源共享、实验管理等功能。
(2)建设特色实验室,加大实验室开放力度
我校生物工程专业建有生化分离工程、发酵工程、细胞工程、基因工程、化学合成和化工原理等特色实验室,面向全校开放。每年承担150余项开放实验项目供全校学生选择,内容涉及生物工程各个方面,通过这些实验项目可以提高学生的综合素质及科研能力。同时,根据学生的科研兴趣及就业方向,分不同专业方向,通过实行科研导师制、撰写论文以培养学生的实践动手能力和创新意识,如采用发酵工程技术培育药用菌(中药)、中药成分分离分析工程、中药制剂工艺、细胞工程、生物制剂等不同方向。
(3)注重实习实训基地建设,培养合格的应用型人才
通过学生实习实训基地的建设,改善实习教学条件,培养学生的工程实践能力。通过打通校企联系渠道,使企业全方位参与人才培养工作。除建立校内实训基地外,与多家校外具有中医药特色企业签订了合作协议,建立了校外实习实训基地。校企合作建立人才培养基地,为学生跨专业、跨学科、跨行业的社会实践提供平台,使企业中具有丰富生产实践经验的工程师作为专业师资的补充,为培养具有较强实践动手能力的生物工程应用型人才提供了有力保障。
总之,浙江中医药大学在全国20多所中医药院校中首次开设生物工程专业,没有先进的经验可以借鉴。根据专业建设和人才培养的实践,探索出了现代生物工程与传统中医药交叉融合这一专业特色,并确定了具有中医药背景的生物工程复合型人才的培养目标。围绕这一人才培养目标,对生物工程专业人才培养模式进行改革,通过优化改革课程体系、编写选用特色教材、构建强化学生工程能力与实践能力的实践教学体系,最终形成了具有中医药背景的生物工程复合型人才的培养模式。这将为中医药院校生物工程专业建设和人才培养提供—个良好的理论支撑,也将为中医药院校其他非传统专业(传统专业指中医、中药等)的开设提供参考。
参考文献
[1]万海同.中医药院校中生物工程专业的人才培养模式与实践研究[J].中医教育,2010,29(4):4-8.
[2]官翠玲.医药院校市场营销专业人才培养模式之研究[J].,中医教育,2008,27(5):4-6.
关键词:地方院校;生物工程;本科生培养
基金项目:西华大学教育教学改革研究项目(20130036),西华大学研究生教育改革创新项目(YJG2016004)
Q81-4
当前,我国生物工程专业本科毕业生就业困难的现象越来越严重,造成这种现象的主要原因包括以下两个方面:1)从产业结构分析,由于我国的很多新兴产业尚处于起步发展阶段,因此需要大量职业化程度较高的应用型人才;2)从高校的人才培养现状来看,各地区高校生物工程专业具有明显的同质化现象,忽视了地方特色,不利于学生的就业竞争以及地方的发展。本文重点探讨了基于地方特色的生物工程专业人才培养模式,希望可以提高该专业的人才培养质量和就业竞争力。
一、结合地方发展特色,明确生物工程专业的发展方向
我国开办生物工程专业的高校有两百多所,涉及综合性大学、农业院校、师范院校和医学院校等,其学科发展方向各有偏向比如化工、发酵、制药和食品等,但更多的是追求全面。由于各高校办学条件的差异性,一些地方普通高校往往存在培养特色不够鲜明,导致学生对未来职业上的困惑。而我校的情况是培养方向不够清晰,没有明确的专业方向和特色。这对生物工程专业的人才培养和课程体系建设显然是不利的。
近年来,我国重点调整产业结构,逐步淘汰高污染、高耗能、低效率的传统落后产能,大力发展高新技术产业[1]。结合我校生物工程学院的现状,有发酵工程及酿酒工程两个本科专业,在师资力量和教学资源上具有一定的基础。因此,我校生物工程专业必须在此基础上,结合高校所在地区的发酵工业包括酿酒产业的实际需求接轨。
二、明确生物工程专业人才的培养目标
要增强生物工程专业的就业竞争力,在众多的高校中脱颖而出,就必须进行有针对性的人才特色培养,必须明确人才培养目标和特色定位。根据资料显示,很多高校,其生物工程专业的人才培养目标大多定位较为宽泛和模糊,技术、工艺、产品、设备等面面俱到,涉及的就业领域看似很广,面也宽,但实际的效果却是大量的生物工程专业的毕业生找工作面临较多的困难。为改变此现状,提高就业竞争力,应采用单点突破的方式办学。我校生物工程专业起源于食品科学与工程中的发酵食品方向,传统食品发酵工程和酿酒工程领域有一定的基础,因此应将目标定位于:以发酵工程为培养方向,掌握发酵工程技术及其产业化的科学原理、掌握生物发酵技术特别是酿酒工程技术的研发、生产等相关流程和厂房设计要求等基础理论、基本技能,能在发酵工程领域和酿酒工程领域从事设计、生产、管理和新技术研究、新产品开发的高素质工程技术人才。该定位异于省内高校的学科方向,定位集中,易于突破。
三、构建具有地方特色的生物工程专业特色培养模式
生物工程专业是一类理工结合的复合型专业,其人才培养的特征也应是复合型人才的培养。目前我校生物工程专业核心课程占比存在不足,更谈不上生物工程上下游技术教育的有机结合。[2]生物工程专业培养体系中,由于该专业交叉学科较多,各种教材因对体系完整的要求导致在实践中教学内容重复比例偏大,浪费大量的教育资源;教学模式上,以传统的课堂讲授为主,实践教学比例还不能满足对理工复合型人才的培养,鉴于我校生物工程专业发展的现状,笔者结合教学实践从三方面提出生物工程专业特色培养方案的重构方案。
第一,构建专业基础课程体系。该方面的课程体系,主要以培养本专业学生基础理论为目的,为以后专业核心课程的学习提供理论支撑。课程主要涵盖微生物学、生物化学、分子生物学、工程制图、化工原理、发酵工程、生物反应与分离工程、生物工程设备与设计。
第二,构建专业核心课程体系。这是生物工程专业的主干课程,以培养本专业学生专业基本知识和技能为根本目的。该模块以生物制药为核心设计相应课程体系,核心课程包括:化工原理、生物化学、微生物学、有机化学、发酵工程原理与技术、代谢控制发酵、发酵工业分析、生化工程、生物分离工程、发酵设备、清洁生产与三废治理。
第三,拓展实验性教学环节。提高实践环节学分比例,占总学分的30%以上,课程包括化工原理课程设计、发酵工厂概论课程设计、蒸馏酒工艺学课程设计、发酵工艺综合实验、生物工程生产实习、生物工程毕业实习、生物工程毕业论文(设计)。
通过生物工程专业课程的设置和学习,使学生掌握生物技术特别是发酵技术及其产业化的科学原理、工艺技术过程和工程设计等基础理论、基本技能、专门知识和关键技术,熟悉生物工程产品的生产、设计、研究与开发、环境保护和可持续发展等方面的方针、政策和法律、法规,具备一定经营理念。使毕业学生获得以下几方面能力:科学知识的工程化能力,工程问题分析与解决能力,信息、技术和知识获取能力,技术创新的初步能力,组织、表达和交往能力,终身和自主学习能力以及国际竞争与合作能力。
结语:
现代生物工程是一门比较活跃的科学领域,当前已经广泛的应用在了医药、农业、能源、轻工、食品和环境保护等各个领域,在社会发展中具有非常重要的作用。高校生物工程专业只有不断完善课程体系,改革教学目标和方法,建立起具有地方特色的生物工程课程教育体系,不断强化学生的理论知识和实践技能训练,才能为将来的就业打下坚实的基础。
参考文献: