化学工程与生物工程专业实用13篇

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化学工程与生物工程专业

篇1

为了能在毕业后尽快适应社会需求,学习之余我积极投身于各项社会实践。这一切不仅使我增加了实际工作经验,使我实际的办事能力得到了锻炼和提高,还使我接触到了充满竞争的社会,更重要的是找懂得了责任感的重要性。当今的社会是发展的社会,需要新鲜的血液,而年轻的我们是最好的后备力量。现在的我,兴许还缺少社会实践经验,但我正处于人生精力最充沛的时期,渴望在更广阔的天地里发挥自己的才能,我不满足于现有的知识水平,期望在实践中得到锻炼和提高。我相信经过不懈的努力,我一定会开辟出一片属于自己的天地。我深知自己的知识结构还不够完整,但我有信心凭扎实专业功底在最短的时间内掌握相关业务知识,进入工作状态。

天行健,君子以自强不息。事业上的成功需要知识、毅力、汗水、机会的完美结合。我恳请贵单位给我一个机会,让我成为你们中的一员,我将以无比的热情和精力投入事业中。并非常乐意与未来的同事合作,为我们共同的事业奉献全部的真诚的才智!

我个性开朗活泼,兴趣广泛;思路开阔,办事沉稳;关心集体,责任心强;待人诚恳,工作主动认真,富有敬业精神。在四年的学习生活中,我很好的掌握了专业知识,学习成绩名列茅。在学有余力的情况下,我广泛涉猎,有丰富的社科知识;我不断参加各种实践,有丰富的生活经验。

青春渐远,激情永驻。四年的求知之旅即将结束,美好的大学生活,培养了我科学严谨的思维方法,更造就了我积极乐观的生活态度和开拓进取的创新意识。在不断的学习和工作中逐渐养成了严谨、踏实的工作作风和团结协作的优秀品质,使我深信自己完全可以在岗位上守业、敬业。我相信我的能力和知识正是贵单位所需要的,我真诚渴望,我能为单位的明天奉献自己的青春和热血。

此致

篇2

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

生物化学(Biochemistry)是用化学的原理和方法,从分子水平来研究生物体的化学组成及其在体内的代谢转变规律,从而阐明生命现象本质的一门科学。①生物化学课程是我院生物工程、酿酒工程、食品科学与工程等专业必修的一门专业基础课程,其内容基本覆盖了我院各个专业所需的基础理论知识,是我院学生掌握专业知识的最重要纽带,因而其教学地位十分重要。然而生物化学知识体系庞大,理论性和逻辑性强,内容抽象复杂且相互关联,这对刚开始接触专业课的学生比较难以掌握。特别是近年来高等院校课程改革的实施,实践教学环节的加强使得生物化学教学课时进一步减少,给生物化学课程教学工作带来挑战。笔者从事多年的生物化学教学经历发现,大多数学生都采用死记硬背的方式来应付期末考试,他们并没有对知识点进行很好的联系和掌握,缺少学习的动力和深入研究精神,在后续专业课学习和毕业论文(设计)中表现出知识点掌握不够等问题。随着生物技术的不断发展和应用,生物化学在生物工程专业中的地位和作用则更加突出,这就要求将生物化学教学内容与后续课程紧密联系,尤其是要结合专业定位和服务于地方经济社会发展要求来开展教学。笔者从贵州大学生物工程特色专业建设出发,探讨生物化学的课程设置及教学模式,以期提高学生对该门课程知识的掌握能力。

1 生物化学课程设置

笔者所在学院开设生物工程专业已有二十余年,办学依据立足本省、面向行业人才需求,服务于地方经济社会发展和国家现代化建设的专业培养要求,根据贵州产业发展和生物工程专业的沿革,在课程体系的设置上突出生物工程中下游课程,内容上突出传统酿造业的理论实践学习。生物化学课程作为生物工程专业最核心的基础课,在课程教学内容设置上应该符合本专业的办学定位。经过多次课程改革后,生物化学课程教学课时被进一步压缩到64学时(理论教学48学时,实验教学16学时),这给教学工作带来极大挑战。为了提高学生对该门课程知识的掌握能力,满足本专业服务地方产业发展需求,笔者认为有必要对目前使用的教材和已有的课程内容进行调整。

1.1 教材的选用

我院生物化学课程使用的教材主要是张洪渊先生主编的《生物化学》(第二版),由化学工业出版社出版发行。该书内容精简,比较适合生物工程、食品工程等工科专业学生使用。但使用该教材存在的主要问题是,由于知识点比较抽象和精简,学生课后缺少扩展学习的空间,所以很难深入掌握各个知识点及它们相互间的联系。特别是近年来不少考研的同学反映,该书不是考研专业指定的教材,建议在教材使用上重新考虑。笔者后来在教材选用上进行了尝试,选用了王镜岩先生主编的《生物化学》(第三版),由高等教育出版社出版发行。该书内容详实、知识点丰富,对各个知识点的扩展解释很充分,是国内很多985和211高校首选指定教材。然而使用该教材也面临诸多困难,主要问题是在有限的教学课时内很难把握各个知识点的讲解,同时学生面对该教材有较大的学习压力。最近笔者尝试了郑集先生主编的《普通生物化学》(第四版),由高等教育出版社出版发行。该教材章节编排合理、知识点及其展开解释说明均比较合适,是国内很多综合性大学和其他院校生物相关专业的本科生教材。该教材在我院生物工程和酿酒工程专业使用,学生普遍反映比较好,同时任课教师感觉比较容易把握教学,因而是我院今后生物化学课程的首选教材。

1.2 教学课程设置

我院生物工程专业的办学要满足服务于地方经济社会发展要求,在课程体系的设置上突出生物工程中下游课程,内容上突出传统酿造业的理论实践学习。因此,生物化学课程在教学内容上也要根据办学需求进行调整。笔者依据生物化学课程理论教学48学时,再结合生物工程专业特点和传统酿造业的知识体系,认为该课程教学内容应从以下几个方面开展。

糖类化学部分是传统酿造业重要的理论基础知识。在该部分教学过程中,应当要求学生重点掌握典型单糖(葡萄糖和果糖)的结构和性质,再从单糖的基础上去理解二糖和多糖的结构和性质,最好再结合某些酿造相关的实例来理解多糖等性质。脂质化学部分要求学生理解单脂和复脂的组成、结构和性质,了解固醇类物质的结构和基本特点。蛋白质化学部分不仅仅是酿造行业,同时也是整个生物相关专业最为基础的知识体系。该部分教学应该要求学生重点掌握氨基酸的分类及其结构和性质,在此基础上掌握肽和蛋白质的结构、性质和相互间的依存关系。重点讲解氨基酸的溶解度、旋光性、光吸收、酸碱性质和重要的化学通性,并结合氨基酸的性质讲解氨基酸分析方法。注重讲解蛋白质的一级结构及测定方法,要求学生掌握蛋白质二级结构种类及特点,在此基础上理解蛋白质的三级结构和四级结构及功能,并结合实验讲解蛋白质的分离纯化方法。核酸化学部分是现代生物技术,特别是生物上游技术的基础,虽然与传统酿造业知识体系关联不大,但对生物相关专业本科生至关重要。该部分教学应该重点讲解碱基及种类、核苷和核苷酸的结构、性质以及核酸的结构、性质和生物功能,要求学生掌握碱基、核苷、核苷酸和核酸之间的相互关系,彻底弄清核酸的化学结构和化学性质,并掌握核酸一级、二级和三级结构及碱基配对规律,深入理解核酸的酸碱性质、吸收光谱、变性、复性与杂交,以及核酸的分离纯化、合成和鉴定原理。酶化学和维生素化学内容与传统酿造业知识体系关联比较大,应当重点讲解酶的化学本质和结构以及分类,特别是要注重讲解维生素与酶辅基间的关联。要求学生理解酶的作用特点、作用机制和酶的分离纯化,重点掌握酶活单位定义及测定,理解调节酶、同工酶、诱导酶和多酶复合物的特点。激素化学、生物膜与细胞器内容与细胞工程、生物医学等专业关联度大,考虑到本专业学时的限制,该内容可由学习课后自学,重点了解激素的化学本质和生理功能,以及细胞的组成和各细胞器结构的功能。

物质代谢与调控内容与传统酿造业密切相关,也是整个生物中下游最为重要的知识体系,应当重点讲解糖代谢、脂质代谢、蛋白质和氨基酸代谢,以及这些代谢之间的相互联系和调控。糖代谢方面重点讲解糖酵解、三羧酸循环、磷酸戊糖等代谢途径和生理意义,要求学生掌握糖酵解和三羧酸循环的各个代谢途径、参与的酶系和ATP产生过程,重点理解戊糖磷酸途径和参与的酶系,了解各种单糖、二糖和多糖进入糖代谢途径,掌握糖代谢的调控及关键调控酶。脂质代谢方面以三酰甘油为例,侧重讲解甘油的分解代谢途径和脂酸的-氧化过程,分析脂酸在何种情况下产生大量酮体及其后果,并注意比较脂酸 -氧化过程同线粒体酶系合成饱和脂肪酸过程的关系。蛋白质和氨基酸代谢方面要求学生掌握蛋白质在细胞内的降解,然后根据氨基酸的主要代谢途径,掌握氨基酸分解代谢和合成代谢的共同反应,重点讲解鸟氨酸循环及其生理功能,注重理解氨基酸代谢与糖代谢和脂质代谢的关联。核酸代谢方面简明扼要讲解核酸的降解以及生物体内嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的分解途径和生物合成。生物氧化方面涉及物质代谢的共同基本原理,重点讲解NADH和FADH2两条呼吸链中的电子传递及所需的辅基或辅酶,要求学生理解氧化磷酸化作用机制及其抑制和解偶联。最后再讲解物质代谢的相互联系,要求学生掌握糖代谢、脂质代谢和蛋白代谢之间的相互关系,了解整个代谢的调节调控方式。关于遗传信息的传递和表达内容,由于受学时的限制只能简单介绍,该部分可以纳入分子生物学课程进行讲授。

2 生物化学教学模式

生物化学课程知识体系庞大,内容抽象复杂且相互关联,采用传统教学方式很难取得良好的教学效果。笔者根据多年的教学经验,认为应当结合多媒体教学、网络教学和创新实践教学相结合的教学模式。

2.1 多媒体教学

传统的教学模式要花费较多的时间用于板书,教学时间不能充分利用,教学内容信息量较少。而采用多媒体教学后,课件都是在课前准备好的,课堂上很少写字,这样就节省了板书时间,为增加教学信息量提供了条件,特别适用于生物化学这种知识体系庞大的课程。另一方面,多媒体教学将文字、图片、动画等整合,可为学生提供大量的感性材料,教学形象、直观、形式多样、趣味性强,可有效激发学生的学习兴趣。②在生物化学课程中,生物大分子的立体结构及其代谢过程都是教与学的难点。在传统的教学中,借助板书、挂图或模型可有效讲授这些难点,但对于学生而言,内容还是比较抽象,不容易理解。利用多媒体教学可轻易的解决这一问题。如在讲生物大分子多糖、蛋白质、核酸等的结构时,学生通过观看三维结构的图片或动画,就可以轻易地理解有关的复杂问题,自然地掌握了这些生物大分子的三维结构等有关的概念。

虽然采用多媒体教学存在诸多优点,但也要清醒意识到过分依赖多媒体教学的弊端。过分依赖多媒体教学,会极大地限制师生的主动性发挥。③在课堂教学上,教师切忌把自己当成课件机械式解说员。目前多媒体教学的一个常见现象是教师灌输知识、学生被动学习的填鸭式教育,这种教学模式缺乏师生互动,不利于提高学生的学习积极性。采用多媒体教学的另一个弊端是课堂节奏快,学生很难及时消化所学知识,长时间后学生在学习上会出现消极的一面。笔者认为采用多媒体进行生物化学教学,在讲授重点和难点知识时,课堂上应该及时与学生加强沟通,让学生能充分理解和掌握相关知识;同时插入一些紧扣教学内容的时事图片或研究进展,有效结合专业领域内的社会热点问题,这对吸引学生的注意力和激发学生的兴趣均有很大帮助。

2.2 网络教学

目前本科教学工作存在的一个最主要问题是缺少师生互动,这与课堂教学课时被严重压缩有很大关系。为了加强与学生间的交流和互动,笔者借助生物工艺学精品课程网站,开辟了生物化学学习和交流平台。在该平台上,学生可以提出课堂教学未懂的知识,也可以给课堂教学提出建议和意见,我们针对这些问题都进行了一一答复,这些交流手段也得到不少学生的积极参与。另外,笔者还在该平台上提供了生物化学的学习材料,包括习题集和考研资料等,受到学生的欢迎。通过网络教学上生物化学教学讨论平台,进一步巩固了课堂教学,同时也加强了师生间的交流互动。

2.3 创新实践教学

本科质量教学提升计划的改革方向是加强实践教学,提高学生的实际动手操作能力。目前一般院校都开办了专业相关的实验课程,但受到课时限制或经费短缺等因素,实验课程学时一般比较少。我院生物化学实验课时为16学时,这相对课程庞大的知识体系是明显不够的。针对这些问题,笔者近几年一直鼓励本科生参与科研工作,加强自身的理论知识和实践动手能力。笔者近几年带领本科生参与了国家大学生创新性实验计划以及自己科研项目的研究,这些学生一般从大二上生物化学课程后就参与进来,利用空闲时间做实验,直到最后完成毕业论文,他们中基本上每人都著有研究论文,毕业后这些同学大部分都继续进行深造。通过创新实践教学,学生可以结合生物化学所学知识,进一步在研究中得到应用和更深入的理解。一般学校很多老师的科研项目与生物化学专业知识体系密切相关,所以学生有很大的参与创新实践教学空间。

3 结语

生物化学是生物工程专业最为基础的课程,其教学地位十分重要。根据我院生物工程专业的办学理念以及有限的教学课时,本课程在教学内容上应该做出适当调整,突出传统酿造业知识体系,同时也要兼顾现代生物技术和本专业的历史沿革。本课程教学手段上应该采用多媒体教学为主,网络教学为辅的策略,加强师生间的互动和交流,在此基础上改善教学质量,同时让更多的学生参与到创新实践教学,进一步提高该课程的教学效果。

基金项目:贵州省高等院校特色专业项目(SJG 2011 004);贵州大学品牌特色专业培育项目(PTPY201303)

*通讯作者:邱树毅

注释

篇3

1.选择教材,合理安排教学内容

受授课学时的限制,我们选用的教材是化学工业出版社出版的《高分子化学与物理基础》,由魏无际等主编。该教材系统地阐述高分子化学与物理的基本概念、基本知识、基本原理和基本测试方法,教材内容全面,难度适中,比较适合生物功能材料专业的教学要求。针对课时较少的现状,我们对教学内容进行了合理安排。对于高分子化学部分,重点讲解高分子的基础概念、缩聚和逐步聚合、自由基聚合、聚合方法、阴离子聚合等内容,自由基共聚合、阳离子聚合、配位聚合等可较简单讲解,聚合物的化学反应章节主要由学生自学。这样既保证了学生能够掌握高分子化学的基本概念及反应,又没有因为课程过难给学生造成学习困难。对课程中的某些内容,例如聚合动力学的推导,在物理化学中化学动力学部分还没讲解的情况下,我们在教学中不要求学生记住所有推导和公式,仅提出聚合动力学基本知识,引导学生自己进行动力学推导。对于高分子物理部分,我们重点讲解高分子的结构、高分子的分子运动、力学状态及其转变,简单讲解高分子固体的基本力学性质、高分子溶液的基本性质章节,对高分子电学、热学和光学的基本性质章节主要由学生自学。这样课程的安排,重点讲解能够加强学生对高分子学科基本知识的掌握;简单讲解能够扩大学生的知识面、引导有科研需求的学生课下加强该部分内容的掌握;自学部分主要为了深化学生对高分子学科知识的理解。重点讲解、简单讲解与学生自学相结合的教学方法,突出了本课程重点、拓宽了学生知识面,克服了高分子学科教学中内容多、概念多、数学推导多等难于克服的难点。

2.理论联系实际,提高学生学习兴趣

高分子化合物广泛存在于日常生活中,如穿着用的化学纤维、自然界存在的棉、麻、丝绸等,食品行业中的蛋白质、淀粉、纤维素,建筑行业中用的涂料、各种高分子管材、胶黏剂、有机玻璃,行驶工具中应用的橡胶、工程塑料、增强纤维等。高分子科学在人们的日常衣、食、住、行中发挥着极其重要的作用,其是一门应用基础型的学科。高分子化学与物理的教学,单纯的讲解很难引起学生的学习兴趣,教学效果不显著。为提高学生学习兴趣,我们在讲解基本知识的同时,注重理论和实际相结合,列举了大量实例。例如讲解缩聚反应时,对涤纶、尼龙等一些重要的缩聚物的生产原理进行了重点讲解,对聚乳酸生物材料进行了系列概述,包括其生产方法、原理和应用等;自由基共聚合部分,讲到聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)、丁苯橡胶(SBR橡胶)等一些著名共聚物和常见聚烯烃产品及它们的制备原理、主要性能和用途。其中举例聚四氟乙烯(PTFE)用于流量泵、反应釜内衬和搅拌棒外面涂层,聚氯乙烯(PVC)用于各种集成吊顶和各种垃圾袋等。在高分子发展史中,讲授诺贝尔奖成果和获得者的发明典故,例如电高分子的发现、齐格勒-纳塔催化剂的发展,以增强课堂的趣味性;讲述了第二次世界大战期间高分子的发展典故。此外,让学生翻看塑料水杯的材质、衣服标签让学生认识各种标志上一些材质的名称,指出我们的水杯、服装由哪些合成高分子构成,并讨论目前常用的化学纤维名称和聚合原理;通过举例讲解方式,激发学生自主学习兴趣。

3.多媒体与板书教学方法相结合,提高教学质量

高分子化学与物理基础课程知识面广,其涵盖了高分子化学、高分子物理、高分子加工等方面内容。该课程教学信息量大、理论性强,学生理解相对比较困难。因此,我们在教学过程中注意多种教学形式相结合,提高教学质量。课堂主要采用多媒体教学方式,同时辅以板书讲解,取得了不错的教学效果。利用多媒体教学方法既能够将理论的知识直观体现出来,又能够将难于理解的教学内容形象地展示出来,这样可以使学生更容易理解所学内容。例如,在讲解配位聚合时,利用动画演示双金属活性中心机理和单金属活性中心机理中单体分子的插入过程与链增长过程;自由基聚合实施方法中,利用制作动画模拟悬浮聚合和乳液聚合过程中单体的分散过程,高分子物理中拉伸对高分子结晶形态的影响、动态黏弹性模型,等等。通过多媒体的运用,可以使抽象的教学内容具体化,有效提高学生学习的趣味性。多媒体课件也会存在一些缺陷,比如讲课节奏过快,学生难以吸收;教师过于关注幻灯片屏幕,减少了和学生的交流互动,等等。在实际教学过程中,还应注意和板书的有效结合,对重点知识内容采用板书的形式进行讲解,取得了不错的效果。

4.网络教学方法的运用

针对多媒体教学存在讲课节奏过快,学生难以吸收等缺陷和板书教学进度缓慢等特点,对重要章节,我们采取课堂与课下网络教学相配合的方法。网络教学在原来多媒体教学基础上,对教学过程和教学内容提供了全面支持。目前学校构建了一个比较完整的网上教学支撑环境,提供多媒体录播室进行教学视频的录制,最后把课件与录制视频统一上传到网络教学平台。网络教学有许多传统学习方法无可比拟的优点,例如学生学习自主性增强,真正发挥学习的主观能动性,学生学习在时间和空间上少了许多限制,学习的探究性更加深入。另外,网络背景下学生在获取不同的资源时可以进行比较,相互之间取长补短,知识面更广。随着现在网络技术的发展,学生可以在宿舍、教室和学校多媒体教室通过网络对课堂内容进行学习。网络教学方法的运用,大大弥补了课堂多媒体课件存在一些不足,大大提高了教学效率。

5.开展互动式教学,发挥学生的学习主动性

教学是教师和学生的共同行为,学生是课堂的主体,教师是学生学习知识的引导者。目前高校教学方式偏重以教师“教”为主,忽视了学生“学习”的主动性,学生始终处于“被动学习”地位。这样的“被动学习”,导致学生具有学习压力大、心理负担重等特点。针对这一现状,我们采取课堂互动的教学方式,包括师生提问、讨论和学生上讲台相结合的方式进行教学活动,取得了一定效果。比如在下课前教师先提出下一节课的预习内容,提出一些讨论问题,例如在讲述缩聚反应时,提出不同聚合时间获得聚合物分子量是否相同、什么样的单体能够发生缩聚反应、什么样的单体能够获得支化的高分子等问题。让学生通过查阅资料,自己寻找答案,并在下次课堂上让学生进行讨论,然后教师补充。这样既提高了学生的学习思考能力,又增强了学生的学习主动性,提高了学习兴趣。另外,我校为农业院校,虽然学习《高分子化学与物理课程基础》课程的学生是非农业专业,但是部分学生毕业后或许从事涉农相关服务业。考虑到此种情况,我们在授课内容安排上,对目前农业应用的高分子材料和高分子在农业方面的潜在应用进行了讨论,给他们提供了创造性思维。比如在讲自由基聚合章节时,我们就对强吸水树脂的制备现状和发展前景,主要针对其在农业生产中的应用进行了讲述,对高分子薄膜在农业中的应用及带来的“白色污染”与应对措施进行了讨论。通过这样的讨论,我们锻炼了学生分析思考问题的能力,这为学生工作与科学研究的创新思维形成打下了基础,提高了学生的学习积极性和学习兴趣,加深了对本课程的理解。

6.结语

通过对本校生物功能材料专业《高分子化学与物理基础》课程教学中的一些课程设计特点、面临的问题及目前采取的措施进行了总结。《高分子化学与物理基础》虽然是一门专业基础课,但其理论性强、概念抽象难懂,如何让学生在掌握该课程基本理论的同时,调动学生的学习积极性,培养学生的自主学习能力和创新意识,是教学工作中需要不断探索的问题。我们将在总结已有教学经验的基础上,继续对本课程教学方法的改善与创新进行探索,以提高该课程的教学质量。

参考文献:

[1]魏无际,俞强,崔益华.高分子化学与物理基础(第二版).北京:化学工业出版社,2011.

篇4

将微信公众平台和翻转课堂教学模式相结合用于基础生物化学教学,笔者选取 2015级设施农业科学与工程专业共61人进行为期一个学期的基础生物化学课程教学模式改革与实践,具体实施情况如下。

1.1创建微信公众号,搭建学习平台任课教师首先申请一个用于此次教学改革实践的微信公众账号,名称为“农大基础生物化学”,利用公众号推送学习任务,并将教师制作的课程学习资源按教学进度上传至微信公众号上,包括教学大纲、教学课件、同步练习题、案例讲解、精彩视频等,并定期更新资源库,供学生使用。同时创建了“生物化学”微信班级群,打造一个学生可以自主学习,并可以随时与教师互动互享的网络平台。

1. 2课前准备阶段教师根据教学口标设计单元学习任务,通过收集整理学习资源并设计制作微课。根据基础生物化学教学口标,将课程分为两大部分,即静态生物化学和动态生物化学。其中静态生物化学包括糖、脂、蛋白质、核酸、生物大分子复合物和酶;动态生物化学包括生物氧化、糖类代谢、脂类代谢、蛋白质代谢、核酸代谢和物质代谢的联系与调控。对每个单元的教学任务进行分解,并设计任务单,包括教学口标、教学重l从难l从、教学课件、预习任务单、同步练习题等。教师根据教学案例录制10 min内教学视频,将关键知识ii讲解到位,并且设置一定的互动环节,增加视频的趣味性和互动性。在上课前通过微信平台相关学习和视频资料,让学生预习。教师同时利用微信平台推送主题博文、实时新闻、科学研究成果、前沿资讯等,用于拓展学生视野。

1. 3学生课前自主学习学生通过关注微信公众平台后,在课前自己选择时间和地l从,根据教师的预习任务单自主安排学习计划。通过观看相关学习主题的课件和视频结合教材,对难以掌握和理解的知识点进行反复观看,并将疑难从记录下来;通过完成相关练习题巩固所学知识点;通过微信群聊进行交流讨论,将问题及时反馈给教师,并可进行实时在线交流。

1. 4课堂教学活动在课堂上教师根据学生预习情况,对在自主学习过程中产生的问题进行归纳总结,有针对性地进行知识讲解,并对重l从和难l从部分进行课上讨论。学生在课前根据预习任务单要求已经完成相关知识的学习,对新知识有了一定的了解,在课堂上可以选择性听课,提高学习效率。教师将传统的讲授式教学活动转变为多样化的教学活动,包括分组讨论、探究问题、完成练习、学习成果交流等方式。通过师生的交流讨论,提高学生学习的主动性和积极性。在教学活动中,任课教师将个性化指导和集体性辅导2个方面相结合。

1. 5课后总结翻转课堂这种教学模式以课后强调学生之间或师生之间的交流与思考的方式取代了传统教学在课后给学生布置大量作业用于课堂知识l从的巩固学习。学生通过微信群在线跟任课教师或者同学进行互动交流讨论,也可以通过微信聊天功能与教师进行一对一交流。教师可以根据教学结果反馈了解学生对相关知识点的掌握情况,及时发现学生学习过程中存在的问题,给予纠正,并对教学结果进行总结,及时调整教学方式,因材施教,有效提高学生的学习能力和学习效率,以期达到最佳教学效果。

2基于微信平台的设施专业基础生物化学翻转课堂教学效果    

篇5

生物质化学工程(专业)模块是一个新生事物,并未包含在《全国普通高等学校本科专业目录》之中。在《专业目录》中与之接近的是生物工程专业。生物工程专业培养掌握现代工业生物技术基础理论及其产业化的原理、技术方法、生物过程工程、工程设计和生物产品开发等知识与能力的高级专业人才。生物工程专业重点关注围绕生物技术进行的工程应用,而生物质化学工程重点关注通过化学工程技术(包括生物化工技术)对生物质资源进行加工利用的工业过程。可见,生物质化学工程(专业)模块与生物工程专业的人才培养目标和知识体系存在着明显差异,其人才培养模式仍处于探索之中。人才培养必须与产业发展相结合,生物质能源转化利用途径如图1所示,生物质资源(以植物为例)转化生成化学品的利用路线如图2所示。生物质的组织结构与常规化石资源相似,加工利用化石资源的化学工程技术无需做大的改动,即可应用于生物质资源。但是,生物质的种类繁多,分别具有不同的特点和属性,利用技术远比化石资源复杂与多样。可见,生物质化学工程人才必须具有扎实的化学工程基础,并熟悉各类生物质资源的特点、用途和转化利用方式。因此,浙江工业大学将生物质化学工程人才的培养目标定位为:既能把握和解决各种化工过程的共性问题,胜任化工、医药、环保和能源等多个领域的科学研究、工艺开发、装置设计和生产管理等工作;又能将化学工程的基础知识灵活运用于生物质资源的转化利用和生物质化工产品的生产开发等领域,胜任生物质能源和生物质化工等新兴行业的工作。

三、生物质化学工程人才培养的探索与实践

(一)组织高水平学术会议,营造人才培养氛围

2007年4月,浙江工业大学与中国工程院化工、冶金与材料工程学部和浙江省科技厅共同主办了“浙江省生物质能源与化工论坛”。中国工程院学部工作局李仁涵副局长分析了我国能源技术的发展状况,强调了发展生物质能需注意工艺过程的绿色化。浙江省科技厅寿剑刚副厅长介绍了浙江省能源消费状况和新能源技术研发动态,鼓励省内外的科技工作者为改善浙江省能源紧缺现状而努力工作。浙江工业大学党委书记汪晓村回顾了浙江工业大学的发展历程,介绍了浙江工业大学化学工程学科在生物质能源领域的科学研究特色和人才培养思路。浙江工业大学的计建炳教授和石油化工科学研究院的蒋福康教授主持了学术交流与讨论。闵恩泽、李大东、舒兴田、岑可法、沈寅初、汪燮卿等六位院士分别从我国发展生物能源的机遇与挑战、我国生物质能源产业发展状况、生物质燃料(清洁汽柴油、生物柴油)利用技术、生物柴油联生产物利用技术和以生物质为原料进行化工生产等几个方面进行了精辟论述。2009年4月,浙江工业大学承办了“中国工程院工程科技论坛第84场———生产生物质燃料的原料与技术”。浙江工业大学副校长马淳安教授在开幕式上致辞,介绍了浙江工业大学化学工程学科在生物质能源领域开展的科学研究和人才培养工作。浙江省可再生能源利用技术重大科技专项咨询专家组组长、浙江工业大学化工与材料学院生物质能源工程研究中心主任计建炳教授主持了学术交流与讨论。国家最高科学技术奖获得者、两院院士闵恩泽做了题为“21世纪崛起的生物柴油产业”的报告,重点阐释了我国发展生物能源和生物质化工的机遇与挑战。在两次会议上,来自石油化工研究院、清华大学、浙江大学、浙江工业大学、浙江省农业科学院、中国林业科学研究院和中粮集团等单位的专家学者分别介绍了生物质原料植物的选育、生物质原料的收储运物流供应体系、生物质原料的梯级利用、生物质液体燃料的制取技术、生物柴油的生产实践及其副产物综合利用和生产生物柴油的反应器技术等方面的研究进展。会议期间,闵恩泽院士等人应邀参加了浙江工业大学化学工程与工艺专业建设暨生物质化学工程专业方向建设研讨会。闵恩泽院士指出,迈入21世纪以来,针对日趋严峻的能源危机和环境危机,国家高度重视能源替代战略的发展和部署,新能源代替传统能源、优势能源代替稀缺能源、可再生资源代替非可再生资源是大势所趋;因此,化学工程与工艺专业根据国家发展需求调整学科设置、进一步促进交叉学科的发展也势在必行。闵恩泽院士认为,在降低能耗和保护环境的时代背景下,生物质能源和生物质化工的产业发展为生物质化学工程人才提供了广阔的发展空间,生物质化学工程(专业)方向的建设思路符合当今化工产业的发展趋势。近距离接触学术泰斗,聆听专业领域的前沿进展,极大地激发了学生们的学习兴趣。通过组织高水平学术会议,浙江工业大学营造了培养生物质化学工程人才的良好氛围。

(二)理论与实验课程体系

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人才培养方案是实施人才培养工作的根本性指导文件,是开展各项教学活动的基础,是组织实施教育教学活动的依据,反映了学校人才培养的思想方针和教育理念,对提高人才培养质量具有重要的导向作用。石河子大学化学与化工学院化学工程专业是依托化工原理、传质与分离工程和化学反应工程等重点学科设立的工程类专业,专业人才培养方案分为第一课堂和第二课堂,第一课堂作为培养学生的主渠道,主要培养学生的基本素质,使学生掌握基本知识、基本技能和学习方法,保证培养的基本规格;第二课堂教学作为第一课堂的延伸和拓展,二者相互作用,构成培养体系。方案具有如下特点:

第一,体现国家教育方针,实现工科专业培养目标;

第二,遵循人才培养和学科发展规律,体现学院重点专业的办学特色;

第三,拓宽专业口径,加强基础教育和通识教育;

第四,坚持化学工程科学教育与工程实践训练并重,突出创新意识和实践能力;

第五,培养能把握化工技术发展方向和前沿目标,具有地域特色的化学工程应用型高级专门人才。

凸显化工和生物基础融合的课程体系

课程体系是实现专业培养目标,构建学生知识结构的中心环节,建立适应社会主义市场经济发展需要,体现化工学科内在规律和学校学科特色,科学合理的课程体系极为重要。我校化学工程专业的课程体系分为公共基础课、学科基础课、专业必修课、专业选修课、实践性教学、全校任选课等六大模块。课程体系凸显出化工与生物基础课程的融合。

第一,公共基础课重视人文、法律基础和外语、计算机综合素质培养,以适应现代社会对人才素质的要求。公共基础课包括数学、物理、外语、计算机、法律等。其中计算机、外语教学贯穿人才培养全过程。公共基础课共3分,816学时。

第二,学科基础课以基础化学为平台,凸显化工和生物基础,实现化工理论与地方特色化工生产的有机结合。学科基础课包括数理基础板块、工程技术基础板块、化工基础板块。数理基础板块包括概率论与数理统计、工程力学;工程技术基础板块包括工程制图、机械设计基础、电工与电子基础等;化工基础板块包括无机与分析化学、有机化学、物理化学、化工原理、化学反应工程、分离工程、化工过程模拟等;地方特色的化工板块包括石油加工工艺学、天然气加工工艺技术、煤化工、酶工程、生物反应工程等基础学科。学科基础课共38.5学分,846学时。

第三,专业必修课把握地区特色化工行业科学的发展方向与前沿,强化学生化工工程专业的背景与特色。专业必修课包括微生物工程、催化作用原理、绿色化学、分子生物学,化工分离过程等。专业必修课共38学分,720学时。

第四,专业选修课以地区优势化工产业为依托,形成化学工程与工艺和生物工程两个专业方向,专业选修课包括环境生物技术、高分子化工、聚氯乙烯工艺学、精细化工工艺学、材料化学导论、现代生物技术、环境工程等。专业方向选修课共41.5学分,756学时。

第五,实践性教学强化学生化工学科实验动手能力、实践能力和创新能力。实践性教学共35学分,计划35周完成。

第六,全院任选课要求学生至少选修4个学分72个学时的化学工程专业以外的其他学科课程,以培养综合素质。

完善化工双基础的实践教学和以实习基地为平台的实践环节教学体系

实践教学是巩固理论知识的有效途径,是培养具有创新意识、创新能力的高素质人才的重要环节。现代素质教育要求高等教育通过各种教育实践活动,大力加强学生动手能力、实践能力和创新能力的培养。化学工程是一门实践性极强的科学,实践环节教学体系由实验课程、实习课程、毕业论文(设计)组成。

1.实验课程教学体系

实验课程立足两个方面,即强化化工基础和专业实验学生综合动手能力培养。在化工基础实验方面,以基础化学为平台,强化基础化学实验课程建设,同时,开设化工原理课程设计,加强对学生工程实践能力的训练,使学生具有明显化工知识优势。在化工专业实验方面,增加设计型、综合型及自主实验型教学内容,以加强培养学生的实践能力。通过实验教学对学生进行实验思路、实验技术、实验设计、数据处理、观察能力、分析能力、表达能力的全面训练。

2.实习课程教学体系

实习课程包括化工过程状态仿真模拟实习、CAD上机实习、认识实习、生产实习和毕业实习。由于受条件和经费限制,校内实验室不可能完全满足学生的实习要求,因此必须以校内实践教学基地建设为核心,稳定和扩展校外实践基地,全面提升实习教学质量,提高学生的实践能力和创新能力。现在专业院系已经和新疆天业集团公司、新疆化肥厂、独山子炼油厂等疆内8家化工企业签订了定期实习合约,能够满足学生实践教学的需要。

3.毕业论文(设计)教学体系

篇7

海洋生化工程是以海洋生物学为基础,利用陆地生化工程体系和工程原理,将海洋生物技术实验室研究成果推向产业化的一门新兴的极富生命力的综合性学科[1]。其作为高新技术之一,正以巨大的活力改变着传统的社会生产方式和产业结构,通过对实验室研究成果大的开发、放大和工程化,进而为人类提供更丰富的商品和社会服务[2,3]。随着科技水平的不断提高,人口的不可逆性增长,人类生活水平的不可逆性提高,陆地资源和可耕种面积的不可逆性减少,全球性陆地资源短缺的压力将日益增加,海洋生化工程将成为人类缓解人口膨胀、资源短缺、环境恶化矛盾的至为重要的关键技术。“九五”期间国家在“九五”科技攻关计划和首次被正式纳入国家高科技发展计划的“海洋863生物技术”研究领域中加大了对与海洋生化工程研究相关课题的支持力度[4,5]。国家“十五”科技攻关计划和国家“十五―863”计划也对该学科的发展给予了更多的关注。由此可见,这门课程的开设顺应了时展的要求。

很多学者认为,21世纪将是海洋的世纪[6,7]。因此,工科院校学生掌握一定的海洋生化工程基础知识,对于专业知识的学习,就业能力的提高,适应新世纪、新形势和新环境对本科学生的要求等都至关重要。海洋生化工程是面对具有理工科基础的非生物工程专业的学生开设的一门公共选修课程。由于海洋生化工程包含了非常广泛的研究内容,除了涉及微生物学和生物化学两门基础课外,生化反应工程、生化分离工程、生物工艺学、分子生物学和细胞生物学等都是该领域中相互支撑、相互联系的分支学科,然而对非生物工程专业的学生一一列出这些课程是不可能的,也没有必要。笔者认为,海洋生化工程既然是公选课程,面对理工科背景的学生,就应该充分考虑选修此门课程的学生的专业特点,从课程内容选择到教学方法的应用都应该围绕这个特点来进行。

二、根据专业特点,合理安排课堂教学内容和教学进程

选修本课程的学生专业分别为材料化学、测绘工程、化学工程与工艺、机械电子工程、机械设计制造及其自动化、工商管理和市场营销。本课程的目的是向非生物工程专业类学生介绍海洋生化工程的基本理论和技术,使他们在学习本课程后对海洋生化工程领域的知识有一个较全面的了解。也就是说,本课程应该以介绍性为主,在知识的广度方面尽量展开,让学生尽可能多地接触到海洋生化工程的方方面面,而在深度方面则不作特别的要求,毕竟他们的专业不是生物工程,而且本课程的总学时数只有32个课时。因此,我们充分考虑到这个原则,在选择教学内容时以工程应用为背景,以海洋生化工程的基本原理为主线,以非生物工程专业学生学习海洋生化工程基本知识为目的,将海洋生化工程所涉及的相关内容及最新研究进展有机地融合起来,笔者将本课程的内容分成四大部分。

(一)微藻生物技术基础。

这一部分的内容主要包括微藻的特点和分类、微藻的大规模培养和生物量采收、微藻的生物量和代谢产物及其应用以及常见的经济微藻和赤潮微藻。此部分内容对于未接触过海洋生化工程课程的学生而言比较抽象、难以理解,然而此部分内容对他们学习后续内容起到非常重要的作用,因此,笔者会以大量实图,包括主要微藻的显微图片(中国浮游植物图谱)、微藻的大规模培养设备、生物量采收的工艺流程和以色列等微藻生物技术发达国家在某些经济微藻养殖、采收等方面的示范视频短片,使学生能对微藻有一个较为全面的了解,并激发出他们的学习兴趣,从而快速、轻松地进入第二部分内容的学习。

(二)海洋生物活性物质的研究与开发。

本部分内容包括海洋药用物质、生物信息物质、海洋生物毒素、生物功能材料等各种天然产物的研究与开发。由于海洋生物活性物质一般都是以微量形式存在,因此如何获得足够量的活性物质一直是能否进行实际应用的关键之一。近年来,大量的生物学及生态学的研究结果表明,海洋生物活性物质的初始来源大部分甚至可能全部来自低等海洋生物如藻类及其共生菌类。因此,笔者认为本部分应围绕以低等生物为研究对象,应用生物培养、基因工程、DNA重组、生化工程、酶工程和发酵工程等生物技术生产生物活性物质进行讲解,并应该大量结合当今海洋生化工程领域的最新成果。此外,由于此部分涉及的海洋生物活性物质主要来源于海洋无脊椎动物、海藻和微藻,因此,笔者讲解活性物质种类及功效时配以活性物质来源的海洋生物的相应图片。在讲解过程中,笔者发现此种方法很好地激发了学生的学习兴趣,于是,在课时安排上适时调整,对这部分内容进行了相应的拓展,力图使学生尽可能多地了解海洋生化工程的发展前景和动态。

(三)海洋生物活性物质的制备技术。

海洋生化制备技术是生化制备技术在海洋生物中的具体应用和延伸,原理、方法和技术与生物化学制备基本一致,因此,重点讲解内容为海洋生化制备技术与其他经典的生化分离方法不同的特点及海洋生化制备的实例。在此部分,对于传统的分离技术如过滤、离心、结晶等未进行讲解,而对生物产品分离的方法,如盐析、离子交换、等电点沉淀、亲和层析、双水相萃取和超临界萃取等进行了相应讲授,这能够充分拓展材料化学和化学工程与工艺等专业学生的视野。并且,在讲解过程中,笔者会配以上述基本单元炒作的原理演示动作图和实验人员规范操作的视频短片。令笔者兴奋的是,课后不仅材料化学和化学工程与工艺两个专业的学生反映这些实验方法对于指导他们的课程实验和毕业实验非常有用,其他专业的学生也感觉这部分内容很好地拓展了他们的知识面。

(四)近海滩涂生物资源的开发利用。

随着世界人口的日益膨胀和资源约束的不断加剧,浅海滩涂资源开发不仅已成为缓解人类社会生存与发展面临的人口、资源与环境之间矛盾的有效途径之一,更是一项世界性的事业。我国浅海滩涂面积大、分布广、地理条件优越、开发潜力巨大。在这种发展趋势下,讲授近海滩涂生物资源的开发利用具有非常重要的现实意义。这能让学生充分了解国际发展的新形势,以适应国际新环境。因此,本部分也是笔者的重点讲解内容,包括近海滩涂生物资源的开发利用现状及主要模式,等等。由于荷兰、日本、挪威、英国、美国和马来西亚等国家浅海滩涂开发较为典型,因此,有很多实例可以让学生直观地了解(以图片方式)“围海造地”、“自然保护区公园”、“海水增养殖业”和“建机场、码头和人工岛”等浅海滩涂的利用途径。此外,值得一提的是,目前关于包括滩涂在内的湿地保护工作备受世界自然基金会的重视,扬州大学、浙江大学、集美大学和北京林业大学等11所大学加入此工作,相应的宣传短片不仅让学生感同身受,而且让海洋生化工程达到了预期的教学效果。

三、采取灵活多样的教学方法,保证教学质量

一套行之有效的教学方法能保证教学的顺利实施,并能够取得良好的教学效果。因此,在教学过程中,笔者采取启发式和讨论式教学,尽可能调动学生的求知欲望,实现教学双方的良性互动,使教师的“教”与学生的“学”在一个轻松活跃的气氛中进行。

(一)理论联系实际,融知识性和趣味性于一体。

在教学过程中,将书本上的理论知识与一些实际问题紧密联系。一方面使学生掌握海洋生化工程的基本知识,另一方面激发学生的学习兴趣,让他们觉得海洋生化工程知识在解决实际问题中行之有效。例如,在讲解海洋生物活性物质的研究与开发中,很多活性物质都已经被开发成为新药,那么可以讲授过程中,侧重于这些新药的疗效和应用,让学生领略到海洋生化工程的强大功能;同时,也要注重趣味性。例如,化妆品广告中大宝SOD蜜中的“SOD”指的是超氧化物歧化酶(Super Oxide Dismutase);奶粉广告中的脑黄金“DHA”、“AA”就是指二十二碳六烯酸、花生四烯酸等不饱和脂肪酸。

(二)充分利用网络资源,丰富教学内容。

将网络上丰富的信息资源充分利用在教学过程中,不仅大大增加课堂教学信息量,集文字、图表、声音、动画和颜色于一体,使知识传授和教学艺术高度结合,而且将较难用语言和文字表达的海洋生物及活性物质结构等直观、动态地显示在学生的面前,使课堂教学更加生动、形象、直观,这对学生理解和掌握相关知识有着事半功倍的效果。

四、结语

目前,我国正在积极倡导在高校开展素质教育,改变以往专业人才培养狭隘的“对口”观念,将学生培养成厚基础、宽口径,具有创新精神和较强理论联系实际能力的科技型人才。而海洋生化工程公选课的开设,正是为这个目的服务的,让非生物工程专业学生具有相应的生物工程方面的知识,能很好地开阔他们的视野,培养他们跨学科交叉综合思维的能力。笔者对跨学科公选课海洋生化工程课程建设及教学方法进行了初步尝试,取得了预期的教学效果,这让笔者更有信心开展下一年度的跨学科公选课。然而,在教学中也遇到了相应的问题,例如,公选课面向全校学生开课,而学生专业跨度较大,因此,每年开课前授课内容都要相应改动,而且有时候做很大变动,这就给本课程的教学增大了工作量。同时,课程内容涉及面太广,而现有国内海洋生化工程教材理论程度都较深,很难用于本课程的教学。因此,选编适合的教材对于海洋生化工程公选课的开设具有很重要的影响。当然,跨学科公选课海洋生化工程还有很多需要改进和完善的方面,笔者相信通过教学实践,跨学科公选课海洋生化工程面临的困难一定能得到有效的解决。

参考文献:

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[2]欧阳藩.21世纪中国的海洋生物技术产展望.97’中国青年学者生物技术前沿学术讨论会论文集,1997,北京,1-2.

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[4]中国海洋学会.21世纪中国海洋科学与技术展望.北京:海洋出版社,1998.

[5]韩晓鹏,彭海青,翟世奎.海洋科学中若干前沿领域发展趋势的分析与探讨.北京:海洋出版社,1994.

篇8

1高等学校化学工程实验技术课程发展现状

在高校的扩招发展下,化学工程实验技术课程实验基地建设质量参差不齐,同时在学生毕业就业竞争的日益激烈下,在化学实验教学中很多学生过度重视理论,轻视了实验教学。现阶段高等学校化学实验教学存在的问题具体体现在以下几个方面:(1)在化学工程技术实验课程内容上存在“三多三少”的现象,从总体上看,依赖课堂理论教学的验证性实验课程较多,设计性的实验课程少;独立性的单元操作课程多,综合性的实验课程少;经典类型的实验课程多,能反映最新科学研究成果的内容少。(2)化学工程技术实验课程是根据化学理论课程体系设置的,在实验课程的安排上过于强调对化学课堂教学的补充,忽视了化学实验课程开设的本身特点,无法发挥出化学实验课程的本身作用。(3)化学工程技术实验课程教学模式单一,注重按照教师事先安排好的内容开展教学,无法发挥出学生学习的主观能动性。

2化学工程技术实验课程内容的设置

2.1精选基础性、理论性强的化学实验

化学工程技术实验课程内容改革的指导思想是要加强学生动手操作能力的训练,注重提升学生综合素质的培养,通过化学实验教学进一步巩固学生在课堂上掌握的化学理论知识。为此,教师可以在有限的教学学时中,精选化学基础理论实验教学内容,如可以为城市土木工程建设专业的学生开设胶体溶液性质类实验课程,在实际教学中要注重引导学生进行实验教学方案的设计,具体包括实验流程设计、胶体溶液的配制、实验仪器的安装和实验操作等[6]。

2.2注重精简重组验证性化学实验

化学工程技术实验课程要减少验证性实验在总体实验中的比重,验证性实验中繁多的验证内容不利于激发学生的学习兴趣,也不利于培养学生化学学习的综合素质,浪费了有效的课堂教学时间。在原有的化学实验教学中,“氧化还原反应与电化学”及“电解质溶液”是常见的验证性实验,实验验证过程简单,方便学生的观察,但在实验操作过于简单的情况下不利于调动学生学习积极性。为了解决这个问题,教师可以将这两个实验进行精简处理,在两个实验的重组中以“氧化还原反应与电化学”实验为主体内容,将“电解质溶液”的实验内容融入到原来电池的组成和电动势的测定中,让学生在原有电池的电解质溶液中加入适当的物质,如氨水、硫化钠等,之后应用精密的微安表对电池电动的情况进行观察,从而了解物质浓度变化对电极电势产生的影响[7-9]。这种精简重组之后实验的开展能够提升学生学习的积极主动性,实现学生自主化学习。

2.3增设应用型和综合应用型化学实验

在化学工程技术实验课程改革思想的指导下,教师要根据学生专业学习的特点增设应用型和综合应用型化学实验。例如,可以增设水硬度测定、金属材料腐蚀和防护测定实验、金属材料老化等综合型化学实验。在水硬度测定实验中,教师应用离子交换法和蒸馏法演示净化水的过程,通过实验向学生展示应用导电率来衡量和评价水纯度的重要意义。学生对实验兴趣很高,为了获得更精确的实验数据,一次次反复验证自己的实验,改进自己实验操作方式,对促进学生的化学学习具有重要意义。

3化学工程技术实验课程教学过程

3.1教学方式的选择

教师可以采用交互式的教学模式向学生具体介绍化学实验技术原理和重难点问题,通过交互式实验教学研究设计让学生能够有效解决化学实验学习中遇到的难点问题。化学教师要根据化学工程技术实验课程教学指导思想制定科学合理的教学方案。定期安排教师互相听课,从而促进教师之间的教学交流,提升彼此教学水平[10]。应用多媒体技术开展化学工程技术实验课程教学,通过多媒体的引入弥补传统化学实验教学视野狭窄的问题,缓解实验教学经费和学生人数之间的矛盾问题。

3.2培养学生良好的化学实验习惯

(1)教师要引导学生形成严谨、科学的实验研究作风。这种作风在化学实验操作中的表现是,学生能够仔细观察化学实验操作出现的各种现象,在发现实验现象和预期实验构想存在出入时,学生要能够从各方面查找误差的原因,和其他学生进行讨论,从而及时解决实验操作中出现的问题。

(2)原始性实验记录对于学生实验思路的形成、实验规律的把握等具有重要意义。为此,在实验开始阶段,需要学生仔细、规范的记录化学实验现象和实验操作获得的结果。

(3)学生要养成良好的卫生习惯,在化学工程技术实验课程过程中教师要监督学生注意做好实验器具回收工作,不能随意丢放实验器材以及实验产生的各种杂物。

3.3完善教学评价体系

在化学工程技术实验课程教和学习的过程中建立相应的激励评价机制,对提升学生的化学实验能力,促进化学实验教学发展具有重要的意义。为此,高等院校可以从化学工程技术实验课程教学内容、教学方式、教学管理和教学评价等方面建立相应的实验教学管理和评价考核机制[11]。在学生化学学习方面,学校要建立学生成绩和学分结合的学习评价方法,具体包括学生能否按时到达实验室、能否在实验之间做好了充足的准备以及学生是否如实记录了实验操作过程和做好实验总结。

4化学工程技术实验课程师资队伍建设

化学工程技术实验课程教师队伍的素质和能力对整个化学实验体系运行发展具有重要的作用。为此,高校需要加快打造一支结构合理、人员素质高、掌握多种化学实验教学技巧的教师队伍[12]。为了充分发挥高素质化学实验教师队伍在化学工程技术实验课程教学中的优势,学校可以制定一系列能够提升化学实验教学质量、促进实验化学有效运行的政策,充分发挥出教师在化学工程技术实验课程教学中的优势力量,培养学生化学学习综合能力。

5完善化学工程技术实验课程保障体系建设

高校需要从制度上进一步保障化学工程技术实验课程教学的开展,通过化学工程技术实验课程制度的建设,加强化学实验指导教师对化学课程教学各个环节的重视,具体包括化学实验教学方案、化学教学实验过程和化学实验结果的验收管理等,充分发挥出化学实验教学的重要地位和作用。

6结语

化学工程技术实验课程的开展不仅仅是为了加强学生对所学化学理论的理解、提升学生化学基技能训练和应用能力,更重要的是培养学生在生活实际中应用化学知识的能力。结合不同专业学生所学专业特点,进一步拓展学生化学知识面,提升学生化学学习兴趣,实现学生对所学化学知识的灵活运用。学生化学工程技术能力和他们综合能力的提升密切相关,科学合理的化学实验内容和规范化的化学实验技能训练,对培养学生的自我创新艺术,提升学生的科学研究能力,增强学生在社会主义经济市场中的竞争力具有重要作用。为此,需要有关教育人员根据不同专业学生化学学习的需要进一步完善化学实验教学体系。

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篇9

1.2制药创新,对药物治疗的需求,并继续扩大主要以推动改革国际制药工程中国地位进行改善生活标准和卫生用于治疗人的关注组,这个市场在面对个性化,促进医药行业的蓬勃发展,有可能继续增长。目前,国内任何的需求,不能满足需要进行改革和创新,通过技术完全克服这种情况。医药行业,让我们走上国际化发展的道路上。制药厂有着较强的经济实力,一些国际,人均消费在中国医学还是比较低的,但是,从这个数据可以看出,仍然是在中国市场的发展空间。铺设制药工程在国际市场上的地位,因为缺乏技术,不能在国际市场上获得一个立足点,在中国医药行业的相对落后,新医药的制药工程技术,能够提高人们的综合实力只有不断创新发展。

二、制药工程要改革与生产优化的办法

2.1在工程领域,进行制药工程的技术开发,是本世纪一个新的觉醒,为中国制药工程,通过在这一领域的专业知识,研究人员用正确方法和手段来解决问题,就需要探索目前的经验可资借鉴的创新型人才不断探索问题。专家的培训,已成为一个优先考虑的事情。制药工程人才在该领域相当广泛,并通过设置技术熟练的专业人员的参与,高等教育与生产基地的交流,加强制药工程生产产家的技术创新响应,在有限的员工中,吸取无限的技术优化创新。面对这种情况,需要做的是为了准备未来制药工程,在这方面,人们能够加大人力资源开发。这些人才,应该是制药工程指导发展的未来方向。高级人力资源的培训,在相同的时间来了解制药工程管理的能力,充分反映制药工程领域的优势,应该是非常不错的,而且具有较高的要求。

2.2理论实验与制药工程的反复实践的基础上,工程体现的是绝对独特的产品开发,必须是有效的,因为它是人类,危害人体有没有作用的对象。一种生产工艺显得较为单调,但是,必须遵循一步一步的流程来总结这些工作的步骤,因此,重复的基本药物工程实验会有很多。结果和实验数据,因为许多连续实验,总结,以更好的借鉴。证实了这一结果,有必要通过技术处理不同的方案,以确保已满足功能要求,更好的确认对人体的影响是否有害。它允许工作人员必须为每个参与的人的身体在安全这一系列的流程步骤实验,是非常慎重的,任何错误和疏忽。技术上,重复实验中,需要不断更新的概念和实验程序,只有技术专家进行技术和创新的积极整个优化改革医药生产技术,更好的总结学习更新生产工艺。

2.3这些领域的创新都依赖于生物技术和化学工程技术,科研和制药工程,国外先进技术的相互渗透,会影响改革结合的创新药物工程技术联合开发的方向。通过其自身的特点,国外的先进技术,能够有效地扩大,加上扩张的基础上,面对新世纪的创新,有利于创新思维和研究人员的概念扩展。今天为了促进医药行业的发展整体生物工程和成功案例化学工程前,确定要推动仅学习的总结和新的信息,并相互关联的,在使用时,有一些类似的地方。在这些地区,这是必须承认的主项目和关键技术,有利于交联等科学,新技术的诞生人均和现在比较空完全准备面对国内市场的努力促进国际制药工程中国田径有越来越多的每一个需求,必须执行创新优化后的技术。

三、制药实验的合理设计

3.1选择毒性低的原料和医药产品,尽量减少有害物质的使用的要求,同时实现目标的实验中,试图使用毒性较低的替代方案,以减少对环境的污染实验。

3.2合理优化教学大纲实验,实验内容进行调整,实验产品的有效使用,回收实验的产品,可以减少产生的废物和试剂的使用。需要制药工程专业分析化学实验,通常是人工合成和鉴定,需要学习的基本实验技能,是非常实用。以更合理的实验成为实验材料接着,尝试对合成的产品的组合实验,所以我们教育过程中通过产生大量的废物,以降低常规实验,实现提高试剂的利用效率。

3.3尽量减少的微型实验的试剂,以满足实验的目的,其特征是指不良的实验室设备在本实验条件下,实验的跟踪实验室设备的小型化和药物,有效地降低成本的实验,以减少试剂消耗,减少的量放电实验的废物,减少对环境的污染,减少实验时间。另一方面,重点实验改革和发展中的固定和预防化学污染的焦点为了进行思想的指导下,采用微型绿色化学实验,一定要仔细和认真的方式。为了使学生更好地理解实验装置,改变传统教育模式灌输,可以让实验设计更加自主。

四、结语

生活新世纪的时代,健康的主题是,以得到人们的重视,带来的人对药品的需求的关注,中国医药工程的结果,为制作的产品是合格的,目前国内市场与国际市场上仍存有一定的差距,必须更好的促进创新需要,全面改革的成就,从而促进医药产品的开发。按国家标准创新和深入的研究和开发的健康和生命的概念,通过扩大思想与国外先进技术相结合,通过不懈努力以提高制药生产水平,中国在制药行业中,联合工程创新化学,增加生物制药的发展目标。

参考文献

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篇10

现代生物工程专业以工业微生物为主要研究对象,在微生物现代育种技术、生物制剂工艺与产业化、发酵自动控制与设备、生物产品质量监测等方面有广泛的应用。以工业微生物为操作对象,结合各项工程技术生产微生物相关产品,成为现代生物工程的主要内涵[1]。现代生物工程技术体系包括细胞工程、基因工程、酶工程和发酵工程四大工程体系,这四大工程体系从工业生产需要出发,研究工业微生物生命特征及其代谢途径,以及人为控制微生物代谢的规律性[2]。因此,生物工程专业的学生熟练掌握工业微生物的选育技术、纯培养技术、代谢规律及发酵控制技术,既是适应生物工程产业发展和服务经济发展的需要,也是培养合格的生物工程专业本科生的需要。

2以工业微生物为特色的专业综合实验改革

生物工程专业是属于生命科学和工程学结合的新型专业,既具有生命科学的基础,又具有工科的特点,是实践性非常强的学科。生物工程专业综合实验是培养学生专业技能、提高工程素质、增强实践能力非常重要的教学环节[3]。根据我院生物工程专业人才培养方案和培养目标,以及西北地区生物高新技术企业实际需求、行业特点和我院科研方向和学科优势,为更好地服务地方经济发展,我院生物工程专业的专业培养方向以工业微生物应用为主。我系教师在当地特色微生物资源开发利用方面,例如在甘肃陇南地区灵芝、羊肚菌、冬虫夏草等珍稀实用菌开发利用研究,工业微生物在污水处理中的应用研究,耐盐碱、耐寒及耐旱等极端微生物资源发掘及开发利用,如产纤维素酶微生物的选育研究、微生物农药的生产和应用推广、甘肃秦安浆水微生物生态组分的研究及功能性饮料开发等方面均取得了很大进展,获得的宝贵的微生物资源,有的已进入工业化生产阶段。同时,在工业微生物筛选、育种等实验技术方面积累了经验,形成一定的技术优势。科研教学相得益彰,这些科研工作为建立以工业微生物为特色的专业综合实验奠定了很好的基础。因此,根据现代生物制品企业人才的技术需求,为更好地适应大学生的就业市场,建立以工业微生物为特色的新的专业综合实验教学体系,是我院生物工程专业发展的理想选择。

3以工业微生物为特色的生物工程专业综合实验教学体系的建立

3.1加强实验教学师资建设21世纪生物工程产业发展对生物工程专业学生的实践动手能力和科技创新能力有更高的要求。因此,建立一支实验技术精湛、具备良好工程素质的专业实验教师队伍是高水平实验教学的前提条件。这不但要求教师对本专业有扎实的理论基础和实验技能,而且还需要较宽的知识面和较强的教学组织能力。同时,实验教师要不断更新教育理念、改革实验教学方法、更新实验教学内容、学习新的管理思想以及经常参与实验课题的开发研究工作,才能不断挖掘实验室的潜力、提高实验教学水平和创新实验教学方法,促进实验室管理更加现代化、规范化、科学化[4-5]。在学校政策的积极引导下,我系实验教学师资力量有了明显提高,现任10位教师中,教授3名,副教授3名,具有博士学位的教师7名,硕士学位4名,平均年龄在35岁左右,已基本形成一支年富力强、具有创新精神的实验教师队伍,为培养学生的创新精神和创新能力奠定了坚实的基础。与此同时,积极向兄弟院校学习先进的实验室管理经验,选派教师到国内工业微生物实验开展较好的院校,如华东理工大学、东南大学学习新的实验技术,提高实验教学水平。

3.2以工业微生物为特色的专业综合实验教学体系现代生物工程专业主干课程主要包括发酵工程、生化工程、分离工程、酶工程、细胞工程、基因工程、生物工艺学和生物工程设备。每门专业课在内容上既具有相对独立性,又有内在联系。生物工程综合专业实验教学内容以工业微生物的操作为主,要求学生在掌握生物学的基本理论和基本实验技术的基础之上,突出综合性与创造性实验,将生物工程产业链中的上游技术和下游技术结合,并能与生产实践相结合[6-7]。专业综合实验内容安排以工业微生物操作技术为主,以工业微生物形态观察、制片及染色、检测、纯培养技术为基础,突出工业微生物的现代分子育种技术、发酵及其过程控制和产物分离纯化等实验内容。实验内容编排体现“综合性”,以某种生物制品的生产或是某具体问题的解决为主线,将多个单元操作有机整合起来,同时也将相对独立的理论课程串联起来[8-9]。专业实验教学内容根据专业核心课程分为4个综合实验模块:基因工程实验、发酵工程实验、细胞工程实验、酶工程实验,涵盖了现代生物工程基本实验技术,涉及到工程菌培养、发酵及分离纯化整个生产链的技术环节。基因工程实验以常用的工业微生物酵母菌为操作对象,突出利用现代分子育种技术改良和构建工程菌的基本方法和技术;发酵工程实验主要有工业微生物菌种的培养和筛选、有害微生物控制、发酵设备的学习和使用、发酵生产工艺设计等基本实验技术,安排的实验是枯草芽孢杆菌的α-淀粉酶发酵实验;细胞工程实验安排了固定化酵母细胞发酵生产啤酒,学习固定化酵母发酵生产啤酒的新型发酵工艺;酶工程实验主要突出酶的分离纯化实验技术,实验内容是溶菌酶的分离纯化及其性质测定,还包括了α-淀粉酶活性测定。各实验过程紧密联系,是一个完整体系。

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1专业综合实验教学模式现状

生物工程专业综合实验涉及的知识点较多,实际技能性操作性强,是锻炼学生综合性运用专业相关知识,锻炼专业操作技能和生产控制能力的重要途径。一直以来,生物工程专业综合实验课程是在大三下学期至大四上学期开设,主要内容包括菌种活化培养、种子扩大培养、发酵条件优化、发酵过程监测与控制、发酵产品分离纯化及生物活性物质的分离纯化、鉴定检验。该环节通过实验教师指导学生查阅文献资料、论证实验方案、实施实验操作、进行数据与结果分析,最后由学生独立完成实验报告。但是在传统的教学模式下,所开实验局限在固定实验室,内容多为理论知识相关的验证性实验简单整合,不能与生物工程行业的实际生产过程有机结合,而且选题较为单一。一些旧的实验项目所涉及的技术方法或工艺流程或许早就被生产企业淘汰,但在课堂实验室里,却被当做是经典实验项目被实施很多年。因循守旧的教学模式在一定程度上束缚了学生的个性和创新能力的发挥。学生对实验的选题缺乏主动性,依赖教师给出选题和具体方案,按部就班的执行实验步骤,不去探索应用新技术来拓展知识面和能力,这种情况不能充分体现现有的实验教学资源的价值。其次,生物工程专业综合实验课程强调从实际应用角度出发,并且兼具“理论”和“工艺技术”两方面的特点。在实验过程不仅需要学生对基本理论较深入的理解,并且活学活用,还需要学生了解并掌握典型仪器的构造、操作特性以及分析处理的过程。在课堂教学时间有限的情况下,师生缺乏充分的交流探讨过程,学生抓不住理论在真正工艺上的实现方式,造成遇到问题时有为难情绪,回避问题,其参与积极性大大降低。再者,实践教学考核评分体系不完善,考核评分项目较为单一,缺乏科学性,难以真实反映出学生对实践技能的掌握程度,影响了实践教学的效果。专业综合实验的层次不易推进,学生实用性的专业技能得不到锻炼。为了达到生物工程专业应用型、复合型人才培养目标,地方应用型本科院校必须针对目前专业综合型实验课程教学模式中不合理的现状,适当做出改革,提高教学水平,才能激发学生的学习积极性,开动脑筋,不再是机械地做实验,各方面能力才能得到真正的锻炼。

2优化实验项目,使之紧跟当前应用技术

生物工程行业是处于蓬勃发展中的新兴行业,不断有新技术的突破并快速渗透到生产企业中广泛利用,企业更加倾向于引进新技术来提高生产效益。为了保证学生专业能力的培养与实际生产应用性不脱节,生物专业综合实验课程的设置和实施也要紧跟当前热点应用技术,及时对实验项目进行更新和优化。选择实验项目时,不仅要强调“精”,而且要突出“新”。“精”在于认真选择一些理论含量高,并且能够深刻锻炼学生动手能力,引起学生浓厚探究兴趣的实验项目,减少重复性、验证性实验。“新”在于时刻跟踪企业技术前沿状态,把新理念、新技术、新的生产工艺引入实验教学中,加以提炼,设置能体现生物行业当前主流技术的实验项目。当实验遇到难点时,鼓励学生有针对性的扩充学习资源,查阅前沿资料,用新视点、新思路研究问题,找到解决问题的办法。对实验项目进行优化,能充分利用教学资源,给学生提供开拓性的平台,有助于提升学生专业技能和创新意识,适应应用型本科高校转型发展的需要。

3重视实验情景设定,与生产实践挂钩

真正的生物工程企业生产是一系列技术合理组合、紧密衔接而成的工艺流程。高校对学生专业素质的培养,是为生物行业的实际生产服务。为了锻炼学生的专业实际应用技能,在专业实验安排上,尽量将真实的生产情景融入到教学中。例如,我院建有省级工业微生物资源与发酵重点实验室,在特色工业微生物菌种的筛选,发酵条件优化、发酵工艺过程控制以及发酵产品分离纯化方面有一定的技术优势。将教师科研向地方企业转化的成果,更多的带入实验教学中。把与生产实践密切相关,实验室条件具备的项目,引入专业综合实验中。设定生产情景,分派具体实验项目,用真实样品为对象,以企业生产流程为参照,把实验环节模拟成工厂车间,营造真实的生产和市场情景,让学生站在企业的角度来思考讨论实验方案,解决问题。与生产实践挂钩的实验情景设定,能够引导学生对相关生物类产品的生产工艺流程和生产工艺技术进行实践,熟悉重点生产菌种的培养特性和生产性能,学会发酵条件优化的实验方案设计,以及从企业角度来论证方案,完成指标[2]。重视实验情景设定,加强学生对企业生产的认知,有利于学生专业实用技能以及企业适应能力的锻炼。

4利用创新实验工场,拓宽专业能力培养平台

课堂实验室与实际生产还存在较大距离,高校在转型时期,以对学生进行专业技能训练为目标的实践环节,需要拓宽实验实践锻炼的平台。专业综合实验承担的任务较大,是集专业培养、技能实训、创新锻炼等于一体的综合化实践教学体系。因此仅仅依赖课堂实验室是远远不够的,还需要利用综合性的创新实验工场资源,模拟企业运行机制,在创新实验工场中锻炼提高学生的综合素质。创新实验工场作为高校的学术交流、实践实训和产品研发的重要场所,与多家企业、工厂建立合作关系,更好的搭建学生与企业的接触途径[3]。教学中的一些成果能更快的与企业接轨,使教学更具实践性。把专业综合实验的项目放在创新实验工场中实施,帮助学生转变角色,从被动学习变主动探索,多接触生产实际,熟练生产设备的操作,将专业知识转化为实际应用能力和创新能力。

5采用多元化成绩评定方式,考学考察实训效果

在生物工程专业综合实验环节主要评估的是学生面对实际生产问题的科学态度、科学思维能力、操作技能等,鼓励学生发挥自主能动性和特长[4]。单一的凭实验报告完成情况和出勤率的打分有可能忽视对最重要的操作技能和创新能力的考核。在以往的综合实验考评中,发现一些学生虽然能保证出勤率,但在实验过程中并未真正动手参与;还有一些实验报告存在抄袭现象,这些情况会影响到成绩评定的公平性,难以反映学生的动手能力。因此需要对专业综合实验的考核体系进行调整,采用多元化的成绩评定方式,不仅对出勤率,实验报告打分,并且设立文献查阅、实验设计、操作技术、实验结果分析、创新拓展能力等多环节的评分考察模块,突出考察学生的学习态度、思维能力、操作技能和实验报告表述能力。对于在实验中主动参与、态度认真负责、勇于创新的学生,给以肯定和鼓励,成绩从优。用新的实验成绩考评方法来激励学生认真参与到实训锻炼中,积极进取,并且勇于创新。

6结语

生物工程专业综合实验课程的教学模式进行积极改革,优化实验项目设置,改进教学手段和方法,加强与生产应用的联系,拓展学生实际专业能力的锻炼平台,使之更具有系统性、实用性及更能反映生物行业发展的要求,提高学生的实验技能、专业素养和创新能力,从而培养出在社会上具有竞争力的应用型人才。这在方普通本科院校在向应用型高校转型时期,对生物工程专业的建设起到重要的推动作用。

参考文献

[1]杜建国,王常高,杜馨,等.省属高校生物工程国家特色专业的建设与问题探讨[J].高教学刊,2015,4:51-52.

[2]王陶,李文,陈宏伟.应用型本科院校生物工程专业产学研人才培养模式探索[J].微生物学通报,2015,42(3):591-597.

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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.

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[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.

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    UIUC计算机工程专业学生需要修满128个学分,这些课程分为如下7大类:1)科学基础与数学课程(31学分),包括数学、物理、化学在内的10门课程。2)计算机工程核心课程(34学分),这些课程重点介绍计算机工程领域的基本概念、基本原理、基本实验方法和技术,共有10门课程。3)专业基础数学课程(6学分),包括离散数学和概率、工程应用两门数学课程。4)写作课程(4学分),1门写作原理课程,主要讲授研究报告的写作方法。5)专业技术选修课(23学分),其中1门必须选自计算机工程和计算机科学专业技术选修课程之外的课程,其他必须均选自计算机工程和计算机科学专业技术选修课程。这些课程强调计算机工程实践中用到的主要分析方法和设计原则。6)社会科学与人文科学课程(18学分),这些课程被工学院认可并满足学校对学生社会科学与人文科学课程通识教育的要求。7)自由选修课程(12学分),这些几乎没有限制的选修课可以让学生学习任何领域的知识。学生可以在计算机工程专业深入学习课程,也可以学习生物工程、技术管理或语言等课程。

    1.2普度大学计算机工程专业本科课程设置

    普度大学计算机工程专业学生需要修满125个学分,这些课程分为如下6大类:1)通识教育课程(24~25学分),包括6~7学分的两门交流技巧课程和18个学分的社会与人文学科选修课程。2)数学课程(21~22学分),数学课程有两种套餐,各6门课,学生可以根据自己的情况任选一种。3)科学基础课程(18~19学分),包括物理、化学、生物及面向对象编程等5门课程。4)工程基础课程(7学分),包括工程导论两门课程及计算机工程和计算机科学以外学科的工程学科选修课1门。5)计算机工程专业课程(49学分),包括32~33学分的13门计算机工程专业核心课程;两门共计1学分的研讨课程;2门3~4学分的高级设计课程;2门8学分的研究生课程;1~2门计算机专业选修课程,使计算机工程专业课程总学分达到49学分。6)任选课程(4~6学分),根据辅修要求或个人兴趣,任选课程可以从理学院或文理学院中适合工科学生的数学、科学课程中选择,目的是使总学分达到125学分。

    1.3伊利诺伊理工学院计算机工程专业本科课程设置

    IIT计算机工程专业学生需要修满130~134个学分,这些课程分为如下3大类:1)限选课程(109学分),学分分配如下:计算机工程专业限选课程47学分,包括计算机工程和计算机科学两类课程;数学限选课程24学分;物理限选课程11学分;化学限选课程3学分;工程科学限选课程3学分;社会科学与人文学科限选课程21学分。2)选修课程(15~19学分),包括专业选修课程9~12学分,其中含1门硬件设计选修课;科学选修课程3学分。3)跨专业实践项目课程(6学分),包括IPROI跨专业实践项目I和IPROII跨专业实践项目II两门课程。

    1.4西北大学计算机工程专业本科课程设置

    西北大学计算机工程专业学生需要修48门课程,这些课程分为如下7类:1)通用工程方法、数学、科学基础课程(15门),必修计算方法与线性代数GenEng205-1、线性代数与力学GenEng205-2、动态系统建模GenEng205-3和微分方程GenEng205-4等4门通用工程方法课程;必修微积分(I)MATH220,微积分(II)MATH224,微积分(III)MATH230及多元积分与矢量微积分MATH234四门数学课程;必修普通物理(I)Physics135-2和普通物理(II)Physics135-3两门科学基础课程;从McCormick工学院科学基础课程中任选其他2门课程;另外必修IDEA106-1工程设计与交流(I)、IIDEA106-2工程设计与交流(II)两门工程设计和交流课程。2)工程基础课程(5门),必修4门,包括EECS202电气工程导论、EECS203计算机工程导论、EECS211编程基础(C++)、EECS302概率系统与随机信号,并从McCormick工学院工程基础课程热电力学、系统工程与分析、材料科学和流体与固体中任选1门。3)交流与社科人文学科课程(8门),选修GenCmn102演讲或GenCmn103课程的其中1门,另外选修7门满足McCormick工学院要求的社科人文学科课程。4)专业核心课程(5门),必修EECS205计算机系统软件基础、EECS303高级数字逻辑设计、EECS361计算机体系结构、EECS311数据结构与数据管理和EECS343电路基础这5门课程。5)技术选修课程(10门),西北大学计算机工程专业分高性能计算、VLSI与CAD、嵌入式系统和算法设计与软件系统4个方向,每个方向开设若干门技术课程,每个学生必须在这4个方向中选修5门课;从专业基础课程EECS213计算机系统导论、EECS222信号与系统基础、EECS223固态工程基础、EECS224电磁场与光学基础、EECS225电子学基础5门课中根据学习方向选修2门;剩下3门从计算机科学、计算机工程、数学、科学基础等课程中选修,如可以是生物学BIOL210-1,2,3和化学原理CHEM210-1,2,3课程,也可以经申请同意选修相关计算机工程研究生课程。6)自由选修课程(5门),共修5门,学生可以根据自身情况和兴趣爱好自由选修。若从未学习过任何计算机编程语言,建议其中1门选修编程入门(Python)EECS110课程。7)高级项目课程(1门),至少在微处理器系统项目EECS347-1、计算机体系结构项目EECS362和VLSI设计项目EECS3923门课中选修1门。

    24所大学计算机工程课程设置特色

    4所大学计算机工程本科专业的课程设置都通过美国工程教育认证机构ABET的EC2000指标体系认证,有如下特点: