时间：2023-08-16 17:28:56
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇化学生物工程专业，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：生物工程；基础化学实验；教学模式；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）26-0216-02
生物工程专业是我院的一个特色专业，该专业主要通过学习生物技术及其产业化的基本原理、工艺技术和工程设计等基础理论、基本技能，培养能在生物工程领域从事生产管理和新技术研究、新产品开发的工程应用型人才。基础化学实验包括无机化学实验、分析化学实验、有机化学实验和物理化学实验，是生物工程专业学生进入大学后首先接触的重要专业基础实验课，是培养高素质工程应用型生物工程人才的必修课程。深厚的化学基础知识、过硬的基础化学实验技能，符合我院“重基础、宽口径、擅应用”的人才培养模式，也将有利于生物工程专业学生在学科领域的就业和发展[1]。
实验教学是培养学生实验能力和综合素质的重要教学手段，也是培养学生实践能力和创新能力的重要手段[2]。通过实验教学，能系统地训练学生的基本操作技能，规范其基本操作，培养基本实验素养，使其养成良好的实验态度和科研态度，提升学生的综合素养和工程实践能力[3]。化学是一门以实验为基础的自然科学，化学学科的发展离不开实验。因此，如何提高生物工程专业基础化学实验教学水平，更好地适应工程应用型本科院校人才培养需要，是基础化学实验教学研究与改革必须探索的重要课题。
一、直面现状，科学构建基础化学实验教学新体系
生物工程属于非化学类专业，基础化学实验是生物工程专业本科生的基础课程，是训练学生实验操作和技能的基础实验课程，是学生学习专业课的基础。但长期以来，受本科教学体系和教学模式的影响，非化学专业基础化学实验基本沿用了化学化工专业的课程模式，导致生物工程专业学生在基础化学实验教学中积极性不高，教学效果不理想。
1.注重基础操作培训与学生创新能力培养。工程应用型人才要求动手能力强，在工程实践中操作规范是最基本的要求。规范的实验操作是保障实验安全与成功的基础。只有熟练掌握基本操作，才能做到操作流畅、规范、标准，才能保证实验的成功。基础化学实验授课对象为大一、大二学生，课程教学对学生实验能力培养和个人实验习惯的养成影响深远。故在基础化学实验教学中，以基础操作为单元，以技术要素为纽带，从指导学生如何预习实验内容、撰写预习报告开始，认真抓好基本操作练习。通过实验内容预习，要求学生知道在这个实验中，我们要做什么、怎么做；通过实验现场指导，让学生明白怎么做才是正确的、规范的、可行的；通过撰写实验报告及批改，让学生知道为什么会得到这样的结果（结论），实验中有哪些需要完善的地方，如何总结提高，逐步帮助学生养成良好的实验习惯，培养他们的创新思维，达到工程应用型人才的培养目标。
2.整合教学资源，创新基础化学实验教学体系。传统的基础化学实验共有四门课程，分属不同实验室，由不同的教师承担教学任务。以生物工程专业基础化学实验教学改革为契机，在课程建设中，对这四门课程的教学资源进行整合，打破旧有基础化学实验教学体系附属于理论课程设置所形成的细而全的小系统，优化教学体系，共享实验教学资源，做到既突出基础化学实验课程特点，又体现生物工程专业特色，以达到增强学生的实验操作能力和工程实践能力之目的。
3.结合专业特点，优化基础化学实验教学内容。传统的生物工程专业基础化学实验教学，从内容安排上，忽视了学生学科内容的选择和科学素养的培育，实验教程不能与专业学习有机结合，压抑了学生学习的主动性和积极性，埋没了学生的创造力。为此，我们在设计适合生物工程专业基础化学实验内容时，首先选择与其专业相关联的实验内容，这样既能够提高学生的实验热情，又能有效地将所学知识运用到本专业上，达到学以致用的目的；其次，选择一些与生产生活相关联的实验课题，可以激发学生的学习兴趣，教学效果良好。如我们安排了钙片中钙含量测定；胶囊壳中铬含量测定；大米中铬、镉含量测定；牛奶中三聚氰胺含量测定；红枣中多糖提取与分离；黄连中黄连素的提取等实验项目；这些实验供学生在实验室开放时根据自己的兴趣和爱好选择。这些措施显著地提高了学生的实验热情，有利于学生综合素质的培养。
二、勇于创新，改革传统基础化学实验教学模式
基础化学实验教学是学生学习专业知识的基础，是提高学生综合素质的有效途径。在实验教学中，坚持以学生为主体，学生主动学习是学习过程中的主要活动。为此，我们在教学模式上进行了改革。
1.将多媒体辅助教学和网络教学平台引入到实验教学。传统的实验教学模式通常是教师在黑板上讲解并进行部分操作演示，受实验场地的限制，离教师较远的同学可能没有注意到一些具体操作细节，也不明白实验成败的关键，实验过程中对教师依赖度高，只知道按部就班，照方抓药，不能掌握实验成功的操作要领，操作技能也不能得到提高。为了改变这种状况，基础化学课程组充分利用现代教学手段，将多媒体辅助教学和网络教学平台引入到实验教学中。
多媒体教学是一种现代的教学手段，它利用文字、实物、图像、声音等多种媒体向学生传递信息，具有图文并茂、生动直观等优点，能使教师讲课更生动，学生更爱听。基础化学实验教学可以采用多媒体教学，它不仅教学信息量大，而且可以非常直观地演示实验操作过程，很多实验可以采用多媒体技术进行辅助教学，如基本操作单元、仪器的使用等。
随着现代科学技术的发展，利用流媒体技术，在实验室环境下将所开的基础实验过程进行拍摄并制成视频教材，放在网络教学平台上，学生可以不受时间、空间的限制，反复观看，自主地开展预习、学习和复习。这样不仅增强了课堂教学的可视性，而且增加了教师演示的可再现性，延长了学生的学习时间，从而提高了学生操作的规范性，使实验教学得到延伸。
2.减少验证型实验，增加与专业相关的综合型、设计型与研究型实验。根据生物工程专业的人才培养目标，把基础化学实验课的要求定位在对基本操作的熟练和常规仪器的使用上，并将这些基本操作和技能用于生物工程专业后续学习和实践中。因此，在安排实验内容时，我们按照化学实验教学规律，打破原有的课程界限，将基础化学实验教学遵循由单元操作到技能组合，由综合型实验到设计型、研究型实验四个层次，循序渐进，由简单到复杂，选择实验课题，布置实验任务。
在综合型、设计型与研究型实验中，让学生学会自己查找文献资料，自行设计实验方案，独立开展实验，教师及时跟踪指导，以培养学生利用所学知识和实验技能开展实验及科研的能力。
3.实施开放型实验教学。开放型实验教学是对传统的封闭式教学的改革，是一种先进的现代化的教学方式，它有利于提高学生的学习热情，有利于调动学生的学习积极性，有利于培养学生的综合实践能力和创新能力，是一种体现能力培养、素质教育的实验教学新方式。在这种教学模式中，在现有实验条件下，学生以小组为单位，根据自己的理解、爱好，综合运用所学知识，自主选题，并鼓励学生提出可行的实验课题，设计实验方案进行实验。这种实验，具有新颖性、创新性和趣味性，学生主动性高，在整个实验过程中，学生处于主动地位，教师对学生只需进行科学引导与指导。
4.改革课程考核评价方法，注重学生实验素养。良好的实验技能和实验习惯，优良的实验素养，是高素质人才必备的条件。在基础化学实验教学考核的过程中，仅凭实验报告成绩和期末考试成绩，难以准确地衡量学生的实验能力和实验素养。为了科学地评估学生的实验技能，需要优化传统的实验课程考核体系，建立全面的基础化学实验综合考核办法。将学生的课程考核成绩分为实验过程成绩、实验报告成绩、实验理论考试成绩，单项考核不合格，则总成绩不合格。这种考核方式促使学生认真地对待每个实验环节，有效地提高了学生的综合素养。实验过程成绩是教师在指导学生实验过程中，根据学生实际操作情况、实验习惯和个人素养给出的评价；实验报告成绩主要是根据学生的实验预习报告和实验报告书写、数据处理及分析能力等情况来评判；在实验理论考试中，除了常见考题外，还结合基础化学实验和专业特点，增加了实验方案设计等考核内容，突出了综合实验能力和创新能力的考核，以促进学生实验能力的全面发展。
三、结语
为了适应地方工科院校工程应用型人才培养的要求，基础化学实验教学改革一直在讨论和进行中。我们根据我院生物工程专业人才培养目标，对目前基础化学实验教学内容、教学方法和教学手段及考核方式等方面进行了改革，以全面培养学生的工程应用能力，适应经济社会发展对人才的要求。在全面提倡素质教育和培养创新型人才的今天，对传统的基础化学实验教学方法提出了新的挑战，对从事基础化学实验教学的教师提出了更高的要求。与时俱进，适应时代的要求和社会发展的步伐，因地制宜，因材施教，是每一位教师努力的方向。
参考文献：
[1]张廷红，霍翼川，何平.非化学化工专业基础化学实验体系的建立[J].广东化工，2011，38（12）：153，95.
【摘 要】 本文在分析工科高校生物工程专业的发展现状、学习瓶颈的基础上，探讨了工科高校大学生学习的有效途径，主张强化基础理论学习的深度，注重专业与实践的结合运用，增强实践操作技能的培训，以培养出高质量、高素质的专业技术型人才。
【关键词】 工科高校；生物工程；发展现状；学习途径
生物工程是以生物学理论和技术为基础而崛起的高技术综合应用性新兴学科，涉及的技术范畴属于化工、机械、电子计算机等化学工程技术和现代工程技术。生物工程不仅在生命科学领域建立了新理论，产生了基因重组、无菌操作、细胞融合、细胞培养等新技术，而且随着微生物学、免疫学、分子生物学及其他学科的发展，研究生物工程也改变了传统概念。
一、工科高校生物工程专业的发展现状
在21世纪优先发展的生物工程、能源技术、航天技术、激光技术、自动化技术、信息技术及新材料等七个科技领域中，特别以生物工程技术为先导。它在医药、生态建设、轻工、纺织、食品、能源开采、新能源研发等众多领域都具有广泛的应用，其社会与经济效益举世瞩目，为人类生活生存所面临的重大难题开辟了新路径。鉴于此，我国每年大约有五千名新生力量被输送到生物工程研究、设计和生产等单位。激烈的市场竞争使得在校学生必须大力加强专业学习，尤其要注重实验技术的培训，以解决人才供需的尖锐矛盾。
在众多的生物产业中，需要的是具有专业理论及能适应现代高新技术产业的工程技术应用型人才。培养这样的人才除了要掌握生物工程的基础理论知识和基本实验操作技能外，还要注重提高综合素质及培养可持续发展能力。此外，在教育教学中要把人文科学教育、工程技术教育、实践操作融为一体，重点培养学生学习的主动性以及获取知识的能力。同时要改变过去传统的专业对口的技术学习。
二、当前工科高校生物工程专业的学习瓶颈分析
工科高校作为我国生物工程发展研究的一支骨干力量，在对生物工程的各个领域进行大量工作后已经取得了较大的进展。但由于我国对生物工程的紧迫需要，工科高校生物工程的发展主要存在着以下现状：
1、实验技术人员缺乏
据不完全统计，目前我国所有的工科高校里，从事生物工程研究与开发的人员约2300多人，而实验技术人员只有30多人，其中高级实验技术师更少。虽然生物工程专业每年培养的研究生有400多人，但经过专门培养的实验技术人员几乎没有。
2、实验条件差
近年来，开设生物工程专业的工科高校通过自筹资金和国家投资，装备了生物实验室。但多数实验室的仪器设备陈旧落后、严重短缺，生化试剂、同位素、实验动物等无论在数量上还是质量上都难以满足实验的要求。
3、学生缺乏对专业投入
生物工程是继信息产业之后而成为当今世界竞争激烈的第二热点领域，很多学生是因为类似因素而选择了生物工程专业，但学生真正学习之后却发现自己对这个专业缺乏兴趣，出现专业目的模糊，知识学习与能力锻炼出现脱轨；学生求知欲望差，积极性低迷，普遍存在着被动学习、应付考试的现象；面对复杂的问题时，严重缺乏刻苦钻研精神。
4、缺乏实践教学平台
实践教学不同于实验教学，实验教学主要培养学生的创新精神和创新能力，而实践教学是以就业为导向，将理论知识与生产应用紧密地结合在一起。目前生物工程类的实践教学平台主要集中在酒的酿造和食用菌的生产，对于新开生物工程专业，还缺乏长期合作的教学平台。
三、工科高校生物工程专业学习有效途径探索
1、强化基础理论学习的深度
生物工程专业所涉及到的课程及学科比较多，范围也很广，有高等数学、大学物理、无机化学、有机化学、分析化学等公共课，有微生物学、细胞生物学、生物化学、细胞学等专业基础课，更有化工原理、发酵工程设备、机械制图、工程设计等工程学基础课，还有发酵工程、酶工程、细胞工程、蛋白质工程、生物工艺学、生物工程下游技术等生物工程学基础课，以及基因工程、微生物工程、生物制药、环境工程、仪器分析等前沿课程。
因此，生物工程的课程学习中，应该注意课程间的衔接联系和横向拓展。学生应该把公共课的基础知识打扎实，对于个别课程比如高等数学、线性代数、概率论与数理统计等课程需要突出学习。对于生物学专业基础课学生应该牢固生物学知识功底，循序渐进地学习专业课程，同样也需要突出专业相关的重点课程，而不是所有生物学基础课简单理解、背诵套用而已。
2、注重专业与实践的结合运用
在生物工程学基础课的学习中要注重与生产实际相联系，多了解社会与民生的最新热点话题，并多与专业老师沟通，开设如“食品安全与检测”、“生物能源研究”的探讨，在学习上做到与时俱进。除了这些还要根据社会生产需要，多学习生态文化、经营管理、计算机等课程，尤其是外语的学习，使学生能有一技之长，能掌握并熟练地操作计算机及用外语交流以获得信息。
同时，优秀的传统文化不仅对完善学生心智，激发其创新精神有极强的促进作用，而且能让工科高校学生的人生观、世界观和价值观更趋于客观理性，还有利于所学课程内容的交叉融合，训练学生的哲学思维及开拓其视野，激发学生的主体意识和创新思维。
3、实践操作技能培训的增强
生物工程专业是一个偏重实验操作技能培训的学科。实践操作主要由基础操作技能、专业操作能力和综合操作能力三个培训系列组成，并且与理论知识有机的结合在一起。实践操作技能具有一定的针对性、综合性、自主性和设计性，因此学生在进行实践操作技能培训时要不断的更新实验内容，要有强烈的实验能动积极性，多参加反映学科技术前沿新技术、新方法的实验项目或综合性较强的开放性大实验，这样就不仅仅掌握到只与本专业相关的基础知识、基本理论和基本技术，而且还能提高学生的综合分析问题、解决问题的能力。
在学校实验室里的基本实验操作技能培训外，可以进企业、进工厂生产车间参观实习，一般选择五到六个不同类型的生产企业，如白酒葡萄酒生产企业、味精生产企业、食品厂等实习基地。使学生在初步了解该行业、产业的发展历史、现状和存在问题的基础上展开分析探讨，领会产品的生产工艺流程，提高学生的实践动手能力。并且在参观每个企业后都要写详细的实习报告，这对学生把理论课程知识与实践结合的能力有很大的提高。这种“1+1”的实验室加企业模块式实践，学生既可学到专业的基本理论，又能掌握其专业应用技能，还能激发学生的创新意识，拓宽学生的视野。
四、结语
工科高校生物工程类本科生要学好生物工程专业，就必须要合理安排课程，丰富实验内容，激发学习兴趣，拓宽实践领域，同时还要注重人文素质、创新精神的学习和实践能力的培养，这样才能为社会培养出高质量、高素质的专业技术型人才。
【参考文献】
[1] 赵辉，凌宏志，王葳，韩晓云，吴国锋.高校生物工程专业人才培养规格和课程体系改革的探索[J].黑河学刊，2013（1）149-150.
[2] 洪琦，韩端丹.高校生物工程专业建设与教学创新浅议[N].高等函授学报，2012（11）49-50.
[关键词]生物工程专业 教学改革 实验项目
生物工程专业是培养“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领域从事设计、生产、管理和新技术研究、新产品开发的高级工程技术人才”。各高校为求更好发展，在生物工程专业的教学改革方面做了大量工作，其中对专业基础和专业课的实验实践教学改革尤其重视。目前关于生物工程专业实习实践课程教学改革的进展主要集中在以下几个方面：
（1）课程体系的改革。为有效提高教学质量，增强学生的实践动手能力，对课程体系进行有效改革，如对实验实践环节教学计划的改进，实验项目的筛选，实验实运行管理改革等，这些方面的改革侧重于从整体上对学生工程设计、工程意识等能力的培养[1-3]。
（2）教学管理体系的改变。鉴于当前生物工程专业部分实践课程开设的困难，主要表现在实习基地数量不足，实习经费偏少，生产单位指导老师专业素养参差不齐等问题。部分学校从教学管理体系着手，开展相应改变，力求教学质量得到应有的保证，培养目标的实现[4，5]。
（3）加强部分重点实验课程的教学改革。如对《生物化学实验》、《微生物学实验》等专业基础课进行重点研究，主要集中在设计型实验项目的增加，教学方式的改革，以培养学生自主性、创造性和独立操作能力为目的的综合性实验项目的强化[6-9]。
从现有的文献资料看来，对“生产性”实验项目的设计和探索尚未有报道，是值得深入探讨和研究的空白领域。
一、“生产性”实验项目开设的意义
生物工程专业人才培养过程中，需要开设大量的系统性实验实践课程，对学生的专业技能进行训练和培养。由于生物工程专业课程开设的部分实验项目所用的试剂、耗材成本较高，如“分子生物学实验”中所用到的质粒、试剂盒等，而由于课程实验经费所限，只能减少实验组数甚至取消相应实验项目；另一方面，通常实验结束后学生所获得的 “作品”会被废弃掉，教学实验成了单纯的“消耗”。教师承担的科研项目通常具有试验性和探索性，其中部分研究内容在设备材料、方法原理和过程操作上与教学实验具有一定的相关性，因此，通过将专业教师的科研项目内容设计为教学实验项目，变“消耗性”实验为“生产性”实验，节约实验成本的同时也形成了有实用价值的实验“作品”，而实验材料费用由教师科研经费中支出。
（一）强化专业思想，提升教学效果
通常，实验课程所形成的“作品”在实验结束后立即被废弃掉，让学生产生严重的失落感和挫败感：自己认真完成的实验“作品”竟然是没有任何用处的“废物”。而当学生发现自己的实验成果将在生产和研究中具有重要应用时，会自然而然地提高对实验过程的重视程度，会对实验目的和产品产生强烈的兴趣，会在实验过程中培养出对专业的强烈认同感。另一方面，由于实验项目来源于教师科研，并要进入到其后续科研工作中去，指导老师对教学内容的熟悉程度和责任心更高。因此，开设“生产性”实验项目，有利于强化学生的专业思想，同时有利于提升教学效果。
（二）节约办学成本，强化专业建设
在当前地方性高校的办学体制规定下，办学成本已经成为专业建设水平的重要标志之一，过高的办学成本也会成为专业发展的重要障碍。因此，通过开设“生产性”实验项目，可以在不影响教学质量的前提下尽可能地降低办学成本，有利于在当前管理体制下的生物工程专业建设。
二、“生产性”实验项目开设的实践
“生物工艺学”是生物工程专业的主要专业基础课程之一，在学生技能和专业知识培养方面具有承前启后的重要作用。在“生产性”实验项目设置过程中，我们选择了“生物工艺学实验”这门课程进行探索。
（一）实验项目的设计
人才培养计划中要求：生物工艺学的主体是利用微生物的生长代谢活动产生的各种生理活性物质来生产商业产品，因此进行相关生物产品生产技术操作的训练是课程必不可少的重要环节。只有通过实践，才能巩固、应用所学理论，培养学生进行生物质产品生产与制备的基本技能；培养学生的工程意识；培养学生认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风，培养同学观察、思考、分析问题和解决问题的能力，实事求是，严肃认真的科学态度，以及勤俭节约的优良品质，从而为进一步的学习研究奠定基础。
因此，在“生产性”实验项目的设计上，选择教师承担的科研项目中的相关内容“纤维素酶的发酵制备”、“酵母的发酵制备”和“细菌色素的发酵制备”作为教学实验的基础，紧密围绕人才培养计划要求，突出生物产品生产过程的技术训练和能力培养。在实验内容的选择上以满足课程教学和教师科研项目需要为目标，突出产品生产和过程控制，主要包括“微生物菌种的制备”、“发酵过程控制”、“产品的制备”3个关键环节。
（二）实验运行及管理
由于“生产性”实验项目一方面要完成教学大纲要求的人才培养任务，另一方面要满足教师科研项目中的相关内容，所以在实验项目的选择上、实验运行和管理上都会出现此前不曾遇到的问题，因此，我们建立了“生产性”实验项目的运行和管理机制（如图1所示）。
在“生物工艺学实验”课程运行过程中，由课程组承担实验经费3548元，生产纤维素酶粗酶液30L，酵母干粉100g，细菌色素5g；学生平均成绩较上一届提高5.8分，优秀率达90%，学评教分数较上届高3.2分。
三、结论
从项目的实际运行来看，在生物工程专业的部分实验和实践课程中，开设结合教师科研任务的“生产性”实验项目，具有良好的可行性。可以有效地节约办学成本，提高教学效果，激发学习积极性。但是也需要指出，在实验项目的设计上，要妥善做好实验内容和科研任务的结合，要认真寻求人才培养和科研需要之间的协调和统一，不能顾此失彼；在实验的运行和管理上，要注重实验教学和实验室管理的规范性和科学性，不能随意更改实验项目。
基金项目：浙江省教育科学规划研究课题：生物工程专业“生产性”实验项目设置的探索与实践（SCG218）
[参考文献]
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[8]梁慧星.生物工程专业实验教学的改革与实践.长沙大学学报，2009，23（5）114-116
化工原理是生物工程专业的一门主干专业基础课程，通过综合运用数学、物理及化学等基础知识，描述动量传递、热量传递、质量传递（三传）的基本理论，研究过程工业中常用的基于“三传”的物理加工过程（单元操作）的基本原理、工艺计算及相应设备结构和特点[1]。化工生产过程中各种单元操作的基本原理、典型设备的结构原理及其操作性能、设计与生物制品的分离纯化过程密切相关。生物工程专业的学生通过化工原理课程的学习，了解研究工程问题的基本方法（实验研究与数学模型建立等），能初步解决工业中的过程工程问题，实现由理及工的知识转型，并为学习工程专业课程―――生化分离工程打下基础[2]。
化工原理具有内容抽象、工程概念强、公式多而复杂的特点，学生学起来难度较大、积极性普遍较差。相较于化学工程与工艺专业，生物工程专业化工原理课程的学时较少，因此如何在有限的学时内帮助学生建立工程观点，培养工程思维和解决工程实际问题的能力，满足高素质、创新型生物工程专业人才培养目标的要求，是该课程教学改革的关键。
一修订教学内容
根据生物工程专业的人才培养计划及其专业特点，合理分配有限的教学课时，对课程中传统的单元操作进行内容精简与更新；紧跟生物工程产业的发展现状，在传统化工原理单元操作中，增加与生物工程密切相关的新技术的原理与应用，如膜分离、超临界流体萃取等。生物产品的分离纯化环节，与化工原理中的流体流动与输送、传热、蒸发、精馏、干燥、萃取等单元操作的内容与原理一脉相承，将涉及这些单元操作的章节作为授课的重点。在讲授这些单元操作时，简化公式推导，将复杂的问题简单化，强调如何应用理论结论解决实际问题。既要突出重点，又要避免造成学生的厌学情绪，并在教学中突出专业特点。例如，针对生物工程操作温度较低的情况，在传热单元精简热辐射的内容，但要求学生明白在高温条件下辐射传热才是控制传热的主要因素；生物制品的生产多为高附加值、高要求、小批量的操作过程，间歇操作较为常见，因此可适当强化间歇生产方式的介绍。
二优化理论教学
绪论课是学生接触一门新课程的第一课，绪论课的质量将直接影响学生对该课程的认识与学习兴趣[3]。生物工程专业学生在初次接触化工原理课程时，往往不了解课程内容与自身专业的关联性，这也是导致其学习积极性差的一个主要原因。因此，化工原理作为一门专业基础课程，其绪论课在提纲挈领地介绍课程内容的基础上，应强调课程在学科知识结构中的重要性，使学生明确化工原理课程“学什么”以及“为什么学”。可以结合化工产业的发展历程，介绍化工原理课程的诞生和发展历史，强调化工原理课程工程性的特点，处理的是一些物理过程，而与化学反应没有太大关联。另外，不妨结合生物工程实例，从特定的产品出发，介绍化工原理在生物工程中的作用。如以学生熟悉的啤酒生产为例，从原料到成品，除了发酵过程，包括流体输送、过滤、换热（干燥、加热、冷却）在内的物理加工过程，都属于化工原理研究的基于“三传”的单元操作。
在理论课教学过程中，多媒体技术的应用具有突出的辅助作用。利用多媒体器材，通过丰富的色彩、声音与形象向学生传递相关教学内容，有助于克服传统教学模式单一、平铺直说的缺点[4]。特别对于化工原理课程而言，其工程概念强，学生往往不具备相关的背景知识与经历，理解工程现象及其原理较为困难。利用多媒体技术，通过动画演示、设备照片与操作视频、图文结合等方式将抽象的问题具体化、形象化，可以吸引学生的注意力、调动学生的积极性与兴趣。例如，通过flash演示介绍不同类型换热器，将冷热流体的换热过程以动画的形式呈现在学生面前，使学生对工程设备的内部结构有直观的认识；在讲解精馏操作中五种原料液热状态及其热状况参数q时，利用图文结合的方式，描述精馏段与提馏段下降液相流量L与L’、上升气相流量V与V’的关系，将复杂的公式推导与线条清晰的图示结合，加深学生对知识点的理解与记忆；在讲授新章节时，播放生物工程产业生产线中相关单元操作的视频文件，有助于学生明确学习目的、激发学习兴趣。当然，在利用多媒体技术提高教学效果时要切忌喧宾夺主，要时刻关注学生在课堂上的学习状态，结合板书，确保学生对知识点的理解与掌握。
此外，习题课是化工原理课程教学的一个重要环节。在完成一个章节的教学任务后，安排一次习题课，利用讨论式、启发式的教学方法，通过例题演算与习题练习引导学生对重要知识点进行归纳总结。这有助于学生更好地消化重点知识，牢固掌握基本概念与原理，同时在习题演算过程中认识工程实际问题，形成正确的思维方式，培养其分析和解决工程实际问题的能力[5]。由于化工原理教材中的例题与习题具有鲜明的石油化工背景，与生物工程产业相去甚远，生物工程专业的学生在习题练习过程中往往又会陷入迷思，不能理解单元操作在生物工程产业中的应用。因此，结合学生专业背景更新习题的内容是非常必要的，有助于提高课程的专业针对性。例如，借鉴国内外生化分离工程的教材，收集以生物料液处理为背景的相关单元操作的例题和习题。
三改革实验教学
实验教学是化工原理课程的一个重要环节，对于巩固学生理论知识、树立学生的工程意识、培养学生解决和分析实际问题的能力具有重要的作用[6]。在实验教学过程中应当注重学生设计方案、组织流程、实施具体操作、运行单元操作设备、处理与分析数据、归纳总结等工程实验综合能力的培养，结合生物工程专业实例，开设具有专业背景的实验内容，降低验证型实验在教学过程中的比例，提高综合型、设计型实验内容的数量与质量。以筛板精馏塔实验为例，在理论课上介绍实验装置的基本情况，向学生布置分离低浓度酒精溶液获取高纯度乙醇的任务，要求学生自行设计实验步骤、提交实验方案、完成分离任务、形成实验报告。组织学生结合实验结果比较不同操作对馏出液的浓度与体积的影响，从而达到活学活用理论知识的目的。此外，通过教研室集体备课，与相关专业实验内容融合、衔接，扩展化工原理实验的内容，有助于加深学生对课程的认识、激发学习兴趣。如，利用生物工艺学实验中发酵制造的酒精溶液为精馏实验的原溶液，抽取精馏塔塔板上的液相溶液利用仪器分析实验中气相色谱进行组成分析等。
生物工程专业综合实验是一门全面提高学生素质的复合型实验课程。实验教学改革以培养高质量学生为目标，结合地区经济发展，融合教师科研项目，联合社会企业人才，内涵式发展建设生物工程专业人才培养平台，探索了以学生能力和素质为核心的实验教学模式。
关键词
生物工程；综合实验；内涵发展；教学改革
以学生为主体，以学生为核心，以挖掘学生潜力为目标进行实验教学改革是非常有意义的尝试。生物工程是集生物化学、细胞工程、基因工程、分子生物学、微生物学、发酵工程、生物物质分离工程等众多生物技术的综合性学科，是一门实验性和应用性很强的学科。“生物工程专业综合实验”（简称“综合实验”）在本科生培养计划中占有非常重要的位置，是一门能使学生综合已学知识来设计和操作实验，对学生实验技能和实验方法进行综合训练的复合型实验课程[1-3]。加强实验教学是体现学科特点，提高教学重量的关键环节，在加强对学生的素质教育和培养创新能力有着重要的、不可替代的作用。
1生物工程专业综合实验的发展进程
我校重庆理工大学一直以来秉承“以产学研为特色，以理论研究和应用研究为主，突出为兵工和地方经济服务，以促进科技成果向产业和教学双转化为导向”的办学指导思想，自2002年生物工程专业建立后，学院就将“综合实验”作为一门独立的课程开设。课程目的一是强化学生对生物工程实验基本操作，二是培养学生综合运用专业知识和技能解决问题的能力。“综合实验”安排在第七学期末，学生在完成基础专业课和专业实验后，通过“综合实验”的学习和锻炼可对前期所学理论知识有更直观和深刻的认识。“综合实验”共72学时，经过了广泛调研和精心准备，总计开设12个试验项目。实验设置具有以下特点：一是专业学习和地区经济有机结合，实验选题主要以现有西南地区生物工程产业为主，结合专业学习中生物中游（发酵）和生物下游（分离）技术。例如“气体提升式反应器培养植物细胞”“废水生物处理及参数测定”“大豆异黄酮的超声提取分离纯化实验”等；二是基本实验技能和中试应用有机结合，即实现了学生在走向行业一线之前的大练兵，又增进其生产意识。例如“采用机械搅拌罐培养大肠杆菌”“发酵液的预处理及与滤饼质量比阻的测定”“酶制剂的盐析沉淀及酶活力的测定”“亚硫酸盐法测容积氧传递系数”等。“综合实验”内容全面、领域范围广，食品和环境都包涵在内，但也过于庞杂，学生做完实验后没有一个完整产品的生产过程概念，并且和生物化学实验有部分重复，如盐析沉淀和凝胶过滤实验。经过多年的教学总结，我们对专业综合实验不内涵式发展建设生物工程专业综合实验教学模式张丽杰（重庆理工大学药学与生物工程学院重庆400054）断调整和改进，删减和生化实验重复的部分，并把独立的实验整合成完整的生物技术综合实验，如下游分离实验，学生学习从酵母菌经过细胞破碎、过滤、脱除杂离子和蛋白质，最终结晶得到海藻糖晶体技术，使学生对整个下游生物技术过程有了整体把握，并在做实验的同时有机地应用其他学科所学理论。
2影响生物工程综合实验发展的瓶颈
2.1实验内容过于单一，学生选择的余地小
目前的综合实验主要集中在微生物的发酵、从酵母菌中提取纯化海藻糖，只是涉足生物技术领域中比较小的领域，不利于学生的就业。生物技术领域包括的范围很广，如生物制药、环境生物技术、食品、保健品、化妆品等，学生如果能够结合西南地区经济选择课题进行尝试创新实验，对他们创造力的开发和专业认知都会有所帮助，还有助于扩大就业面。
2.2实验教学模式单一，制约着学生创造性的发挥
目前生物工程专业综合实验还是按照老师准备实验药品、老师讲解实验内容、学生按照讲义步骤做实验、学生书写实验报告、老师批改实验报告的模式进行。学生没有自己的想法，完全按照老师的思路完成任务，出现问题不会思考，这对于本科教学是个致命的硬伤，学生的积极主动性及创造性完全被制约[4-6]。由于学生没有参与到试剂的配制、设备的选型和实验方案的制定，对生物技术的操作要领没有真正的掌握，如不明白试剂配制的精准会直接影响实验的结果，而在大学里缺失的一课在社会上可能会以惨痛的代价来弥补。在这种教学关系中，学生就像张着嘴等着喂吃的孩子，而老师就是给他们准备好饭菜的保姆，让人实在不敢想其后果。
2.3实践课各自一体，不能满足培养专业工程人才的培养目的
我校生物工程专业的实践课程的设置满足了本科教学要求，但实践课中的课程设计、生产实习、专业综合实验及毕业论文（设计）各成一体，使学生不能系统的掌握专业技能，无法把理论知识应用到实践中，造成了教学资源与时间的浪费。2.4实验内容的系统性还有待于加强生物工程专业综合实验目前只有下游技术进行了系统化，和上游及中游还没有完全整合。培养学生成为工程技术人才，对生物技术上游、中游和下游的完整理解和掌握是必不可少的，每个环节对生物技术开发和研究都非常重要，学生只有全面掌握才能灵活应用到实践中，并且增大就业面和就业机会。
3实验教学改革发展的方向
改革生物工程专业综合实验的教学模式，使学生能够由被动的接受老师灌输知识到主动积极参与实验，鼓励实验创新，增强动手动脑能力，培育毕业生成为真正适应社会发展的创新型人才。
3.1改革单一教学模式，鼓励学生自主创新能力
综合实验创新模式示意图由图1可知，改革后的综合实验以加强基础、拓宽专业口径、围绕区域经济，培养创新精神和实践能力，提高教学质量为原则，教师与学生采用平等讨论、切磋交流、协同合作的方式，形成以学生为中心的教学氛围。老师负责课题遴选[7-9]，结合西南区域的生物工程优势和特色经济建立课题库。随着时间推移和社会发展，课题库可不断更新升级，确保综合实验的持续性、开放性和区域特性。而且，选题还充分兼顾了生物上游、中游及下游技术的完备知识体系，确保学生在增强能力的同时也为就业打下基础，更好地为地区经济服务。实验开展采用分组模式，兼顾学生独立思考和团队协作的能力锻炼，充分发挥主观能动性的同时也培养了团队合作意识，最终提升学生的综合能力。
3.2以创业为导向，将专业综合实验和课程设计、生产实习及毕业设计有机结合面对越发严峻的就业形势，为体现大学教育服务社会的价值，需要书本知识和社会发展有机结合。生物工程专业涉及到生物领域的方方面面[10-12]，学生在大三掌握专业基础课及基本实验技能后，有意识地培养学生的创业思想。以《综合实验》为纽带，串联课程设计（第六学期）、生产实习（第六学期末）和毕业设计（第八学期），围绕区域特色课题进行全面系统研究。学生在掌握课程设计理论后到工厂企业进行参观实习，补充设计经验，然后选择课题进行试验（即生物工程专业综合实验），在毕业设计环节继续对该课题展开深入研究，并完成论文。在综合实验中鼓励学生敢于创新，即使是不成熟的想法也给予肯定和奖励。对于不成熟但具有可行性的想法，集中师生智慧和集体力量给予突破。通过系列培育，促使学生基本完成具有可行性的创业规划，其中包括最佳工艺路线的选择（可在专业综合实验、生产实习及毕业设计中完成）、市场研究报告（可在生产实习中完成）、工厂设计（可在课程设计、生产实习及毕业设计中完成）等。在实践过程中专业和实用的知识不断积累沉淀，为今后服务社会打下坚实基础。
3.3转变传统考核方式，制定以创新能力为核心的考核细则
改革后的专业综合实验将学生文献查阅、实验可行性分析报告、实验前准备工作、动手操作能力、分析解决问题能力、创新能力、团队合作精神等作为评分标准，而不单以实验结果的好坏判定，使成绩更能也可跟真实和全面地展示学生的反映学生的综合水平和创新能力。
4实施教学改革的方法和手段
4.1合理安排教学培养计划中的理论课和实践课
生物工程专业综合实验由上游、中游和下游三部分构成，由于上游技术（菌种筛选和基因工程实验）需要时间较长，可以在第五学期末分子生物学和基因工程等课程完成后安排一个2周的综合实验，让学生掌握微生物培养、分子克隆、PCR等生物技术。其他理论课可以适当增加实验课，有利于学生更好理解理论知识的同时，掌握单元操作技能，在综合实验时可以熟练利用基本实验操作为课题服务。如生物分离工程增加实验课程，使学生掌握过滤、细胞破碎、萃取、离子交换树脂、膜过滤等单元操作；发酵工程可以增加使用发酵罐实验课，让学生熟练掌握如何发酵的技术，而不是只在综合实验中涉及一次。另外综合实验可以安排在第七学期前期，避免和学生考研冲刺时间冲突。第七学期的理论课不宜安排过多，否则学生精力不够，弱化实验效果。
4.2打造专业教师团队，培育创新型人才
本专业教师要互相沟通，避免重复讲授某一知识点或某一实验技能，把课程设计、生产实习和专业综合实验、毕业设计结合起来，在兼顾教师科研项目的同时，以培育学生为目标，帮助其完成感兴趣的课题或者引导学生整体把握项目的意义。
4.3加强横向合作
与其他高校、工厂企业、科研机关建立实质合作关系，互惠互利地引进和共享资源。使学生能够根据需要走出课堂，参观学习实际生产工艺和技术设备，增加对本专业的认同感和学习动力。
5结束语
改革后的综合实验实现了四个转变：由知识传授为主转变为知识与能力并重发展；以理论传授为主转变为理论与实验并重；以硬件建设为主转变为软件硬件协同发展；校企分开培养转变为校企合作培养。综合实验具有可持续性、开放性和区域特色，更能提高学生对本专业学习的兴趣，在教学中培养创新氛围，让学生养成创新习惯和提高创新兴趣。通过专业综合实验教学模式的改革，使学生由被动学习变成积极主动学习，在巩固所学理论知识的同时，建立创新合作机制，真正做到学以致用，为学生走向社会、创业和继续深造打下坚实的基础，成为符合社会发展与具有全球竞争力的人才。
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生物工程设备是为生物工程专业开设的核心课程。本文探讨了陕西科技大学生物工程设备课程的历史沿革、特点、课程体系、教学手方法改革等问题，认为应采用启发式及学生参与式教学，调动学生的主观能动性；采用参观、演讲式及电教片教学，扩大课堂信息量，锻炼学生独立分析问题和解决问题的能力。
【关键词】生物工程设备；历史沿革；特点；教学改革
生物工程设备课程是高校生物工程专业普遍开设的主干课程，目前许多高校已将该课程扩展到生物科学、生物技术等相关理科类专业，足见其该门课程的重要性及实用性。陕西科技大学生物工程设备课程体系主要涵盖设备和工程两部分内容。介绍生物工程产业中的生物反应器、生物反应物料预处理、分离纯化、空气净化等设备的结构，工作原理、操作特性及设计放大、选用等，并结合目前生物工程企业生产案例进行讨论，巩固课堂教学内容和强化工程的观念。
一、课程的历史沿革及特点
陕西科技大学生物工程专业的前身是1985年成立的饮料和发酵工艺专科，为其开设《发酵设备》课程，侧重讨论发酵工业生产中的设备问题，即为现在《生物工程设备》课程的前身。1996年设置“生物化工”本科专业，开设的《发酵设备》课程教学体系中，增加了发酵工业生产中的工程内容。1998年，根据教育部普通高校本科专业目录，本校生物化工专业调整为生物工程专业，课程更名为《生物工程设备》，突出了生物工业中的设备及工程内容，拓宽了专业知识面和内涵，课程授课所在单位的“食品科学与工程”为陕西省名牌专业，拥有“陕西省食品生物技术示范教学中心”、“陕西省中药生物工程技术研究中心”、 “国家果蔬加工技术研发分中心”、“陕西农产品加工技术研究院”、“陕西省食品加工工程技术研究中心”等科研结构。
生物工程设备是为生物工程专业开设的一门非常重要的专业主干课，具有实践性强、应用面广、内容更新快的特点。该课程与化工原理等工程类课程密切相关，与微生物学、生物工艺原理、生物分离工程、发酵工厂设计等课程紧密联系。通过本门课的学习，学生能够较好地掌握生物工业企业的设备生产流程、设备结构特性及工作原理、主要设备的设计计算与选型，掌握生物工业设备的应用现状及发展趋势，了解通用及专用设备安装维护的技术要求。本门课程的开设在培养高级生物工程技术人才中扮演着重要的角色。
二、课程体系及教学手段改革
《生物工程设备》与很多课程有着密切的联系，生物工程专业开设的课程主要有《物理化学》、《化工原理》、《细胞生物学》、《微生物学》、《生物化学》、《微生物遗传育种》、《基因工程》、《分子生物学》、《生物工艺原理》、《生物制药工艺学》、《生物工程下游技术》、《生物工程分析》、《发酵工厂设计》、《细胞工程》、《酶工程》、《氨基酸工艺学》、《生物信息学》等课程。针对课程教学体系，辟面重复和不衔接问题，以提高教学效率和教学效果。注重学生对基本原理的理解，注重对实用性内容的掌握，注重讲授体系中以点带面，达到举一反三的效果。本课程内容体系涵盖三部分内容：第一部分生物反应器，以机械搅拌通风生物反应器和生物反应器比拟放大为主线、兼顾其它好氧、厌氧及其它发酵设备。第二部分包括生物反应物料预处理及产物分离纯化设备，教学内容包括：（1）物料处理与培养基制备设备；（2）过滤、离心与膜分离设备；（3）离子交换与色谱分离设备；（4）干燥设备；（5）蒸馏设备等。第三部分为辅助系统设备，教学内容为空气净化系统及设备等。此外，我们还为学生简要介绍国内外生物工程设备知名企业，如德国贝朗（Braun）、法国宝乐菲公司（Biolafitte）、瑞士比欧公司（Infors）、日本丸菱株式会社（B.E. Marubishi）、镇江东方生物工程设备技术有限公司、上海傲中生物工程设备技术有限公司、华东理工大学国强生化工程装备有限公司、上海理工大学高机生物工程设备技术有限公司等，并通过网络查阅国内外专业书籍及期刊，如《Biochemical Engineeringand Biotechnology》、《Producing Biomolecular Substances with Fermenters，Bioreactors，and Biomolecular Synthesizers》、《Fermentation and Biochemical Engineering Handbook： Principles，process Design，and Equipment》等，通过将最新科研成果和技术及时地介绍给学生，使教学内容更具前沿性。
《生物工程设备》为工程类课程，这对没有工业生产阅历的学生，学习起来较为困难，影响其学习兴趣。在教学中如何发挥学生的主动性、积极性，使一门被认为枯燥的课程变为一门有趣味、生动活泼的课程是《生物工程设备》教学中长期探索的课题。我们利用多媒体教学的特点，通过图片、动画、录像等多种媒体信息，使枯燥的理论变得形象和直观，并帮助学生理解一些抽象问题，激发学生对本课程的学习兴趣，使上课信息量更大，课堂教学效果更佳。例如在讲授膜分离设备的时候，采用了东方仿真的AVI视频形式，演示了板式、管式、螺旋卷式、中空纤维式及动态压力膜分离设备的内部结构及其运转情况，形象生动，收到了事半功倍的效果。另外，通过生物工业企业生产设备的模拟设计计算，便于学生掌握教学内容，灌输工程观念，增强直觉感和实用感。
三、教学方法改革
采用启发式及学生参与式教学，充分激发学生的求知欲，从而调动学生的主观能动性。教师主要向学生提供信息源而不再是填鸭式的教学，学生的学习以信息资源为中心，并根据兴趣进一步发掘和探索，从而使教学变成了学生对新知识的追求过程。例如在讲生物反应器时，我们讲授了通风发酵设备，厌氧发酵设备，并给学生简要讲述了固态发酵生物反应器的优缺点，并提供了一些国内外参考资料目录，让学生分组在后查阅资料，并进行备课准备，每组推荐学生进行上台讲授，再由同学提问讨论，最后教师进行归纳和总结，这既可以培养他们勤于思考的学习态度，又能够引导他们进行创新性思维，且这种教学方式深受同学们的喜爱。
参观、演讲式及电教片教学。结合教学内容，组织同学们去相关发酵参观，在生产第一线让学生增加对所学内容的理解，并邀请发酵企业有一定知名度或在发酵行业一线工作的工程师或总工程师为同学们进行专题演讲，使同学对我国生物工程企业有了更深刻的了解和认识；此外学生放映了酱油酿造工艺、醋酿造工艺、啤酒生产工艺、液相色谱设备等电教片，增加了学生对相关设备的认识。
四、结语
通过对《生物工程设备》课题的课程体系、教学手段及方法等的改革，摸索出一种新的专业课教学模式，通过多媒体、视频、录像、电教片、参观及演讲式教学基本上解决了学生学习本课程时觉得枯燥的局面，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。通过探索和改进教学手段和教学方法，才能与当代飞速发展的科技相适应，才能使培养出的生物工程专业毕业生具有更加深厚和广泛的专业知识，更能适应新世纪对复合型人才的需要。
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关键词 生物工程 生物制药工艺学 理论教学 实践教学
中图分类号：G424 文献标识码：A
Reform and Investigation on the Biopharmaceutical
Technology of Biological Engineering Specialty
WANG Lihong
（College of Life Science and Engineering， Shaanxi University of Science & Technology， Xi'an， Shaanxi 710021）
Abstract Technology of biopharmaceutics is an important practical subject in bioengineering. This paper according to the characteristics of biopharmaceutical technology of biological engineering， the teaching content， teaching method and teaching means were explored from the theory teaching and the practice teaching was summarized.
Key words Biological engineering； technology of biopharmaceutics； theory teaching； practice teaching
生物工程技术是21世纪科学发展的核心技术之一，为解决人类面临的粮食、健康、环境、能源等开辟了广阔的前景。但随着生物工程技术产业的快速发展，专业技术人员的缺少逐渐成为行业发展的瓶颈。国内大多数高校为适应形势纷纷开设了生物工程专业，极大地缓解了这一现状。但由于各高校的具体情况不同，生物工程专业的课程设置情况差别很大，从而出现了一些课程设置不合理、课程理论与实践环节脱节、专业特色不明显、毕业生难就业等系列问题。我校的生物工程专业前身为发酵工程专业，课程设置主要偏向传统的微生物发酵原理、发酵工程设备、酒类及乳制品发酵工艺等方面。因此存在这一些如课程设置面窄、实验环节较少、专业重点不突出等问题。如何根据本专业的优势，利用现代生物技术改进传统发酵技术、提升专业特色、适应社会需求是我校生物工程专业发展的主要方向。
1 生物工程专业生物制药工艺课程的特点
生物工程技术主要应用于医药卫生、能源工业、食品轻工、环境保护等几个方面。其中医药卫生领域是应用最广泛、成效最显著的一个领域。因此我校根据社会需求、专业发展需要，将生物制药工艺学由生物工程专业选修课调整为专业必修课程之一，并增加了教学课时及开设了相应的实验环节。
生物制药工艺学以生物化学、微生物学、生物工艺原理、下游提取分离技术、生物工程分析、基因工程和免疫学为基础， 研究生物药物生产原理、工业生产过程、制定生产工艺规程、制药生产过程优化，实现安全、经济、高效生产药物的一门学科。①课程不仅与其它基础课、专业课联系密切，更注重与生产实践紧密相关。
目前，对于生物工程专业学生开设生物制药工艺学，在理论教学与实践环节方面与制药专业及药学专业有较大的不同，主要存在生物工程专业学生药学基础较差，对于药物特点、新药研究开发、药理学、药物动力学及临床前安全性评价等了解较少。因此课程不仅要注重药物基础知识的讲解，更要突出生物技术在药学方面的应用和生物制药的优势。本文根据多年的教学实践，从理论教学和实践环节探讨生物制药工艺学在生物工程专业的教学改革探索。
2 生物制药工艺教学改革的措施与途径
2.1 理论教学方面
2.1.1 根据专业特点，重组及补充教材内容
生物工程专业学生药学方面的基础较差，因此根据本专业特点，将教学内容分为：药学基础内容、三大生物药物的制备工艺、现代生物技术制药工艺三部分。学生在了解了药物的研发、药理、质量控制等的基础上，结合本专业特色学习传统药物微生物药物、生化药物及生物制品，然后重点了解现代生物工程技术对传统药物的改进及革新。既要体现传统的生物制药工艺的精华，更要把握现代生物技术制药的新技术、新成果。
目前，生物制药工艺学教材多种多样，内容形式五花八门。其中教材很多偏向现代生物技术制药或者注重生物药物的提取分离，对我校以发酵为特色的生物工程专业难以满足教学需求。由本校教师齐香君经多年教学积累编写的 《现代生物制药工艺学》，充分结合生物工程的专业特点，内容设置合理、注重专业特色。因此作为我校生物工程专业生物制药工艺学首选教材。
近年来，随着生物工程、生物分离工程技术和生物领域高精尖仪器的迅速发展，生物药品的种类和数量不断增加，生物药品制造工艺的研究开发也取得了巨大的进展。教材的内容需要与时俱进，不断更新。在讲授时，要善于引用国内外相关领域的最新研究成果、新方法、新进展。拓宽学生的知识面，激发学生的求知欲。例如在抗生素一节中补充基因工程对传统菌种的组合生物化学和高通量筛选的优化等。同时注重教学内容与科研成果有机结合，应根据我校生物制药方面研究成果，在教学内容上穿插生物药制药实例，扩充教学内容，增强学生的研究兴趣。
2.1.2 教学方式
生物制药工艺学课程是一门理论紧密结合实践，应用性强、操作性的学科。学生在前期的微生物学、发酵工艺原理、下游提取技术等基础课中已经掌握了各种工艺控制原理、代谢产物分离方法等理论，如果仅采用传统的讲述式教学方式，学生觉得老师是重复以前的知识，抓不住重点，学习没有积极性。因此改进教学方法， 提高教学质量，从而使学生能将原来所学的基础理论，具体分析生物药物的生产工艺，理论指导实践。我们在课堂上主要采用启发式和案例法教学法，实现了教与学的互动，活跃课堂气氛，充分调动学生的学习积极性，培养了学生分析问题和解决问题的能力。
启发式教学，主要根据学生的认知状态和教学内容的系统性，设计一些有启发性、有承前启后作用的问题，或设计能体现教学难点重点的问题。在授课过程中适时提问，鼓励学生根据所学认真思考、相互讨论、大胆发言，教师针对性进行点评或补充，从而激发学生的独立思考和积极学习的主观能动性。例如在病毒类疫苗生产方法的教学中，将实习时录制的某生物制品厂一种疫苗生产车间的视频或图片进行播放，展示了相关细胞种子罐、繁殖罐、工业用离心机等各种加工装置及整个加工过程，学生看完后会产生强烈的兴趣，然后给学生提出问题：视频中播放的动物细胞是用来干什么的？为什么加工病毒类疫苗要采用这样的工艺过程？工艺的控制从哪些方面使病毒产量最大化？使学生将有关细胞培养的知识与疫苗制备联系起来，并引导学生讨论，最后得出相应的结论。从而激发学生的思维活动，引导学生自觉地对以前学过的知识进行回顾和总结，分析解决问题，提高课堂教学效果。
案例教学，主要是在生物制药工艺学教学中，结合微生物药物、生化药物及生物制品三大类药物的典型药物生产工艺，建立案例库，在该课程部分章节教学中应用案例教学模式。例如，在讲解“四环素生产工艺”这一章节时，在教学中先通过讲解认识四环素这种药物的结构特点，然后以案例库中各个工厂具体四环素生产工艺为案例，组织学生对各种工艺进行研讨，要求学生从菌种、代谢控制、分离纯化方式以及收率、能耗、环保、安全及关键设备使用等方面对各厂工艺进行总结、分析比较，并从中自行设计最佳工艺。通过应用案例法教学方式，实现由案例具体分析到新内容理论知识的讲解，使学生通过对具体药物在不同案例中具体生产问题进行深入的思考，培养学生分析和解决问题的能力。
2.1.3 改善教学手段
生物制药工艺学课程许多理论知识较枯燥乏味。如果单纯采用板书形式来讲解一些相关原理和工艺过程，不仅课堂信息量少，对于一些重要的设备学生不能形象地感知。而多媒体的引入， 将有效进行重点归纳、难点释疑、习题、参考文献目录、生物制药工艺实例和实验的现场图片的展示，从而产生生动、直观的教学效果，改变了传统教学的沉闷气氛，使教学内容更丰富、色彩。②但在实际教学中单纯使用多媒体，也易导致学生跟不上老师的讲解、注意力不集中等问题，因此授课时注重板书和多媒体课件的有机结合。教师要善于将板书内容与多媒体综合利用，不仅能吸引学生的注意力，激发学生对讲授内容的兴趣，更便于学生从整体上把握知识的系统性。
2.2 实践教学内容
我校的生物工程属于工科专业，要求教学内容上不仅注重理论知识，更要强调实践教学的完整性与系统性，将理论教学与实践教学互为基础、共同提高。
生物制药工艺学实验就是将生物制药的理论和技术应用于实践环节，要求通过实践来验证各类生物药物的制造方法、工艺路线、生产条件的设计合理性。以往验证性实验偏多，学生在做完实验后仅仅只掌握了基本操作，印象不深，走向工作岗位后难以很好地与生产实际相结合。
我校的生物制药实验经过多年的改革实践，不仅帮助学生掌握了必要的工程技术和学科的基本研究方法，而且培养了学生的科学精神、动手能力和创新能力。首先，实验教学中设计一些基本技能训练实验，对学生进行基本方法、基本技能及基本仪器设备的训练与应用，培养学生动手能力。其次，选择综合性实验，主要使学生应用所学知识进行生物药物制备，例如链霉素的发酵等。通过运用前期学到的种子培养、发酵控制、代谢产物分离纯化等的综合知识，培养学生综合分析、思维能力，对实验中出现的问题要求学生进行总结。再次，开设设计性试验，教师事先为学生拟定一些实验题目，让学生自主选题，查阅文献资料并自行设计实验方案，包括实验中所用的材料、试剂、仪器、方法、步骤和预期结果等，然后组织各组学生讨论以确定实验方案，最后经指导教师审核，并在教师指导下学生自行准备实验、完成实验，实验结束后各组学生上交具备材料、方法、结果和讨论的实验报告。③这种教学方法不仅能培养学生自主学习和动手、创新能力，而且也有助于学生将理论与实践更好地结合，为他们将来的科研能力打下一定的基础。
我们在教学中除了要培养学生在实验室的操作技能外，还应该带领学生多参观走访相关的工厂、企业，如生物制品厂、各类制药厂等等，并安排学生参加适当的生产实习，这样对培养学生的生产观念和学习兴趣都是十分有效的。如重组胰岛素等工业化大生产的过程进行了解，于是参观一些制药企业就显得非常必要。
3 小结
生物制药工艺学是生物工程一门重要课程，教学内容和实践环节需要不断实践和改革，采用科学的教学方法和手段，并紧密结合生物工程的最新的研究科研成果，使学生能适应社会发展的需求。在今后的教学实践中，我们将不断深化教改，勇于探索，使生物制药工艺学课程满足人才培养及学科发展的需要。
基金来源：陕西科技大学教改项目“生物制药工艺学课程教学方法的探索与实践”
注释
① 沈广志，梁启超，邹桂华，等.提高制药工艺学实践教学效果的探索与实践[J]. 实验室科学，2012（5）：151-153.
关键词：生物工程；课程体系；课程整合；实践教学
中图分类号：G642文献标志码：A文章编号：1673-291X(2009)09-0228－02
一、现行生物工程专业课程结构体系中存在的弊端
安徽工程科技学院生物工程专业（原发酵工程专业）自1984年成立以来，在强化应用型人才培养的同时，一直致力于教学模式的改革。过去工科教学体系受到原苏联“专业化教育模式”的影响，安徽工程科技学院发酵工程教学计划主要参考“轻工院校模式”进行制订，过于强调具体的目标产物生产的系统化、专业化，学生知识面窄，不利于人才进一步发展和社会的需求。其主要表现为：
1.现行课程体系中,指令性、基础类课程占了大量的时间和空间。专业方向板块课程的时间和空间变得非常狭窄,学生学习指令性课程和基础类课程几乎用去3/4以上的时间,使专业必修课和选修课没有余地，这与人才培养的多元化目标背道而驰。
2.课程设置的学科本位型，使学生物化。学科分化本身是在科学发展到一定条件下的产物，随着科学技术水平的发展产生交叉学科、边缘学科，学科越分越细，必然产生庞大的内容和不断减少的课时存在尖锐矛盾。一方面是所谓“经典”内容动之不得，另一方面新一轮的教学改革进一步减少了理论教学课时，尤其专业基础和专业课程学时，从而形成两面夹击，其结果是学科的新思想、新成果难以及时进入课堂，客观上造成知识更新不够。
3.课程内容交叉与重复。一方面,由于各课程长期以来都追求完善的教学体系，严密的教学逻辑,面面兼顾,形成了大而全的格局，课本越编越厚；另一方面，各课程间相互缺乏协调，内容交叉重叠越编越多（如有机化学与生物化学、生物化学与微生物、微生物与遗传等课程），忽略了学科间融合、交叉和渗透。此外,为后继课程的服务功能的强化,忽略了课程本身的系统性。在强调为后继课程服务的思维之下,加上教学内容与教学学时之间的矛盾,在教学过程中把与后继课程无关的内容砍掉了,这就破坏了课程的系统性和教学的逻辑性和学生的知识结构的完整性。
4.实验教学基本框架仍是20世纪50年代初学习前苏联建立模式，开设多门依附于理论课程的实验课。其弊端为：（1）各门实验课自成体系，为了各自的系统性和完整性，实验内容重复庞杂。（2）验证性实验占的比例大，综合性、设计性实验少，难以把物质的特性、结构、反应和检测有机地联系起来。（3）内容陈旧，经典验证性实验多，研究、探讨型实验很少，不利于学生的创新精神和创新能力的培养。（4）教学方法单一，学生是“照方抓药”、“依葫芦画瓢”，抑制了他们思维和创造能力的发挥。
5.工程教育过程中存在重理论轻实践，重知识传授轻能力培养，重“科学”轻“工程”，不少教师仍沿袭注入式教学，学生记忆了大量的知识，但动手能力和独立分析问题、解决问题的能力并未得到很好的发展。实践形式单一,实践基本上局限于实习和见习，忽视了其他教育实践活动。孤立的实习,必将使实践效果大打折扣。
二、课程结构体系构建与课程内容整合
1.理论课程结构体系构建与课程整合
课程结构改革包括课程设置，课程安排以及与之配套的课程整合。“课程整合（curriculumintegration）”又称“课程统整”“课程综合化”“课程一体化”等，旨在将课程进行整体、综合之意，是我国课程改革的重点内容之一。为此，根据生物工程的特点，以基因工程菌构建（上游）、生物反应器及其工程原理（中游）、生物分离工程（下游）为主体线条，辅以生物过程控制与检测，构建上、中、下游专业基础课程平台。同时，在研究无机化学、分析化学、有机化学、生物化学、微生物学、分子生物学、微生物遗传与育种等课程的教学与认知规律的基础上，对课程内容进行整合构建新的课程体系，并对主干课程和相关教学环节组成一个系统，进行统一规划，形成一组系列基础课程群，既加强了课程之间的内在联系，又减少了不必要的交叉重叠，使课程设置更加精练，在有限的课时基础上最大限度去拓展课程空间；并依据生物工程应用领域，构建发酵工程、生物制药、绿色化工等专业模块。压缩必修课，增大选修课范围和类型，开设学科深化类、应用技能类和体育艺术类类型选修课，以鼓励学生个性发展。同时积极为学生提供跨学科选修、主辅修、双学位等多种教育形式和机会，为学生发现、发展各自的志趣、潜力和特长创造条件。加强文化素质教育，将文化素质教育与课程体系改革相结合，通过系统教学与专题讲座，课堂与课外以及丰富多彩的社会实践等活动，把丰富的文化素质教育内容，融入学生心灵深处，为学生树立远大理想和人生追求奠定基础。
2.实验课程结构体系构建与课程整合
传统课程结构体系中，实验教学是附属于理论课程教学，形成了细而全的小系统，实验内容交叉重复。为了解决这方面的问题,目前许多高校已将一些课程的实验单独开设,但收效不甚理想。根源在于对实验教学缺乏整体设计和统筹规划。为适应新时期实验教学的发展,只有突破原有框框,才能摆脱其束缚。为此，在“一体化、多层次”模式下，构建“基础技能实验、专业综合实验、应用型实验、研究式实验”等新型实验教学课程体系，统一组织实验教学，独立设课。新课程体系中将实验项目设计成三个层次：第一层次是基础训练实验：在一级学科的基础上整合原无机与分析、有机化学、生物化学、生化分离技术、物理化学、化工原理等课程实验，主要包括基本操作、基本技能训练，常见生物大分子性质、分离方法、定量测定和有关生物参数测定等。这一层次重在基本操作技能和规范化的训练，培养严谨的科学态度和实事求是优良的实验素质。第二层次是综合实验：该层次以通风、厌氧发酵为主线，对发酵原料及产物的性质、结构和成分进行表征以及相关参数测定，通过这一层次实验教学，巩固提高学生所学的基本操作、实验方法和实验知识，培养学生从事生物实验的技能技巧、独立思维能力和分析解决问题的能力。我们设计了“双酶法制备结晶葡萄糖”、“黑曲霉发酵生产糖化酶”和“啤酒酿造”等系列综合实验；尤其是啤酒酿造综合实验，学生通过对啤酒原料成分分析、原料制备、淀粉糖化、发酵、过程控制与检测、成品酒处理等环节综合实践，不仅提高了学生的实验兴趣，由过去的被动转变为主动积极参与，学生也为品尝自己亲手酿造啤酒而倍感自豪。第三层次是设计实验：学生按一定题目，自己查阅文献，制定实验方案，分析实验结果，得出结论；学生也可以参与到教师科研课题中去。其实验具有一定的研究性质，使学生及早了解学科发展前沿，培养学生创新精神和独立进行实验的能力。
3.实践性课程结构体系重建
众所周知，培养学生的创新精神，是适应科学技术迅猛发展的必然要求；加强学生的实践锻炼，是保证人才茁壮成长的必经之途。因此，学生在校期间不仅应掌握牢固的基础理论和实验技能，还必须参加相应的实践性活动，如实习、社会调查、毕业设计等。学生通过实践,可促进理论联系实际，加深对书本知识的理解，特别是对社会现实的认识，增强分析问题和解决问题的能力。令人不安的是,由于各种主客观原因，高等学校的实践教学环节有所削弱;在好不容易安排的认识/生产/毕业实习中，也往往是既不能“动手”（不能参加具体的操作），又不能“动口”（不允许向正在工作的人员询问,以免干扰正常生产），而且，大部分是参观实习，因而收效甚微。在市场经济的条件下，如何改革现有实习模式，有利于培养学生的实践能力？针对理论必须与生产实践相结合的原则，为了提高学生的专业实际应用能力，依据美国机械工程师协会（ASME）提出“将产品实现过程集汇到本科教学中去”理论，对过去单独的、自成一体的实习、课程设计实践教学结构体系进行改革，构建“一条线”实践教学体系,即将市场调查―项目建议书―可行性报告―课程设计穿插于认识实习―生产实习―毕业实习和课程设计之中，统筹安排，与课堂理论教学课程相互结合，互为依托和补充，构成人才知识、能力和素质培养的完整体系。一改过去认识实习走马灯式参观实习，以“了解市场、接触社会、认识专业”为主题，通过对生物工程典型产品――啤酒品评、市场调查等内容穿插于认识实习教学之中，通过完成市场调查报告方式促进学生对本专业的认识，取得了良好的效果。以生物工程产品专题方式将“项目建议书”和“可行性研究报告”穿插于“生产实习”、“毕业实习”之中，让学生带着问题去完成“生产实习”和“毕业实习”；并通过完成“生物反应器”课程设计，将专业理论教学和实践教学进行了有机结合，突破了过去的“实习”、“课程设计”单纯作为课堂教学的“应用”和“验证”功能及“环节”的观念，通过几届学生的实践取得了良好的教学效果。
然而，课程结构改革是一个复杂的系统工程。正像北大高盘良等教授指出的：“像英国剑桥大学和美国加州大学伯克利分校同属研究型的一流大学，其课程体系却相差甚大，但都培养了一批创造型人才。改革的阶段会出现多种课程体系共存的局面，而加快课程内容的更新和教学方式的现代化，可能会更好促进新课程体系的形成。为了使新课程体系早日成熟，我们将积极加入到实践的行列中去。
参考文献：
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【关键词】生物工程专业 实践能力 核心 人才培养
【中图分类号】 G 【文献标识码】 A
【文章编号】0450-9889（2015）02C-0170-02
当前，为了应对全球范围内生物工程应用技术的高速发展，很多高校纷纷举办生物工程专业。一方面，由于专业课程设置和人才培养方向趋同，毕业生的专业素质与社会需求存在一定的脱节;另一方面，由于国内生物工程领域滞后的产业环境和创业平台的缺乏，毕业生就业和创业前景受到极大阻碍。对此，高校必须以实践能力培养为核心，设法在人才培养环节上下工夫，通过修订人才培养方案，开展教学内容与课程体系改革，因材施教，按生物工程应用方向细分培养，形成专业独特的培养特色和人才素质表征，培养出更适合于生产、科研开发或社会产业需求的综合实践能力强的专业人才，拓宽毕业生就业渠道，最终增强毕业生竞争力。湖南农业大学生物工程类专业经过连续10年的办学，在人才培养模式的改革和实践方面，以及特色创新人才培养方面积累了丰富的经验。国家生物产业发展“十二五”规划要求2015年国内生物产业产值继续翻一番，明确要求培养一批能适应现代生物产业发展的高素质、实践能力强的人才，这对湖南农业大学生物工程专业来说，既是一个契机，也是一个挑战。因而生物工程专业的人才培养模式综合改革，需要围绕以实践能力培养为核心，培养出实践能力符合社会需求的毕业生。
国内外高校对提高学生实践能力的培养给予高度重视，并积累了丰富有效的实践经验，我们从提高生物工程专业学生实践能力入手，通过人才培养方案修订、教学大纲修订等方式，进行系统的研究、实践，提出以实践能力培养为核心，通过强化基础实践能力、专业实践能力、科研实践能力，系统地构建融学生的基本技能、创新精神、专业（社会）实践能力与一体的立体化人才培养模式（见图1）。
图1 生物工程专业实践能力培养模式改革方案
一、通过理论教学提高学生实践基础知识积累
课程论认为，课堂教学的核心是帮助学生积累和掌握系统的科学文化知识。以学生实践能力增长为中心的课堂教学模式主要包括两大基本要素：一是学生积极主动的参与，学生在教学过程中应处于中心地位;二是一般以案例、问题、项目为中心组织教学，从而使课堂教学情景更贴近学生将来需要面临的真实问题。其特点是：一是注重发动学生主动参与;二是以具体案例、问题和项目为中心组织教学。生物工程作为工科专业，学生的实践动手能力培养是重中之重。因此，在理论教学中，我们既注重发动学生主动参与，又需要大量使用案例法、项目法教学方式，如在课堂上常采用小组报告针对不同的专业问题进行讨论，采用案例分析、项目实施的方式讲解工艺的设计等。这些手段和方式的运用，有效地提高了学生基础实践知识的积累。
为了在理论教学方面强化学生实践基础知识的积累，在修订生物工程人才培养方案时，我们根据实践教学模块及其包含的知识点分布，增加了相关理论课程的学时计划;之后，进一步汇总实践能力培养体系知识点，根据知识点分布修订相关理论课程教学大纲、实践课程教学大纲，打破了以往理论课程教学独自开设的局面，让理论教学相对独立而又互有侧重点，重点是培养学生形成完整、系统的实践基础知识体系，这种方式有效地避免了重复教学、盲目教学，从而更好地围绕培养实践能力知识积累打造精品课堂，提高了基础课和专业基础课程培养模块的教学质量。
二、通过专业综合实验培养学生基础实践能力
在世界各国的高校中，实验课程教学都是一种有悠久传统的培养学生实践能力的教学模式。湖南农业大学生物工程专业经过改革后，在专业基础课实践模块应用现代教育技术，降低了传统的“演示性”、“验证性”实验的开设比例，提高了“三性”实验比例，同时制定实践能力考核评价细则，保证了学生的基础实践能力培养达到目标。改革前，生物工程专业实验课程有生物制药、酶工程、发酵工程和生物分离工程实验，以往都是单独开课，没有进行衔接。改革后，4门专业课程整合到一起，以生物工程综合大实验的方式开课，具体时间安排在理论课结束后，并且在综合实验中将学生要掌握的专业技能有机地统一起来，系统地安排实践内容，让学生的实践技能得到高度整合和贯通。
三、通过生产实习和毕业实习培养学生专业实践能力
在世界各国的高校中，见习、实习是一种非常普遍的培养学生专业实践能力的人才培养模式。在美国的高校，实习长期受到高度重视。法国改革了以往把实习放在最后培养阶段的做法，实施不间断实习制度，每学期安排每周2～4小时的责任实习。俄罗斯近年来开创了连续性教育―实践模式，即将教育―实践培养环节贯穿于从入校到毕业的整个培养过程中。为提高学生的实践能力，在人才培养方案中，湖南农业大学非常重视实习模块安排，在学生刚进入专业基础课程学习时，组织学生到周边的生物制药企业、生物发酵企业进行参观实习;此外，在学生结束专业综合实验后，要求学生到指定工厂完成8周的生产实习，以集中实习为主，专业教师和企业技术人员共同指导。鉴于工科专业的特殊性，学生在完成生产实习后，需要立即进入毕业实习，采取学生和指导老师（含校外企业）双向选择的方式，在参与毕业实习期间围绕毕业论文（设计）开展实践，围绕生产实践完成毕业实习，以分散实习为主。通过全面参与生产、管理、研究和经营活动，提高了学生的专业实践能力。
四、通过本科生导师制、产学研合作培养学生科研实践能力
在美国的高校中，产学合作的主要形式是：高校和企业合作，企业提出课题项目和研究经费，供高校研究人员进行研究，方便产生的科技成果立即转化为生产力。德国的许多大型企业通常联合高校开办研究机构，充分发挥高校的科技优势为企业生产服务。日本的不少高校往往通过“共同研究”和“委托研究”实行“委托研究员”制度，以及合作共建研究所等方式与企业开展广泛和深入的联系。在上述这些产学研合作的过程中，学生是重要的受益者之一。早在2001年生物工程专业成立之初，湖南农业大学就非常重视与相关企业进行科研、技术合作，共同培养人才。在湖南农业大学生物工程专业的人才培养过程中，学生最早在大一下学期申请“大学生科技创新项目”，以个人或团队形式在老师的指导下开展项目研究;进入大二后，没有参与大学生创新性项目的学生，学院会以双向选择的方式，为他们配备指导教师;此外，学生在大二开始的每个假期，可以自己联系或由老师安排进入相关科研院所、企业从事假期实践工作。经过这些模块的培养，学生的科研实践能力得到了很好的锻炼。
随着知识经济时代的到来，以及高校素质教育和教学改革的深入发展，培养素质高、能力强、具有创新精神的人才，已成为摆在我们面前的一项极为重要和迫切的任务，而实践教学对开发学生智力、培养学生创新能力、提高学生综合素质起着非常重要的作用。因而，学生的实践能力培养已成为教学改革中普遍关注的一个问题。21 世纪是一个强调创造与个性的世纪，高校理应顺应形势培养学生的个性与创新能力。“科教兴国”战略奠定了高等教育的龙头地位，极大地激发了我国高等教育的发展，实施素质教育、培养实践能力强的创新人才又给生物工程专业人才培养带来了新的机遇和挑战。短时间内，扩招背景下师资与资源配置不足问题、毕业生的社会评价降低的问题、人才培养方案改革的问题等成了当前高校人才培养的热点。在这一环境中，我们将继续围绕实践能力培养为中心，继续强化学生的实践能力，培养合格的人才。
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1在考核评价上
突出学生学习能力、综合实践动手能力的评价，采用口试、答辩和解决实际问题等形式，考核评价学生的学习效果。鉴于实践课程内容的复杂性、实践时间的长期性，专业将过程考核应用于成绩考核当中，不再以最终的成绩确定学生的实践动手能力，而将同学的准备情况、实践态度、思考过程及难易度、实验结果等都纳入到实践教学考核体系当中。学生既是被考核对象，又是考核监督对象，提高了学生的参与热情。
2专业核心技能提升训练体系
2.1专业基本技能培训体系结合专业人才培养方案，已制定实践教学培训计划和专业技能基础体系，以培养学生的专业基本技能。相关实践教学课程包括：一是基础技能：生物化学、分子生物学、微生物学、细胞生物学、基因工程、免疫学、化工原理等；二是生物工艺过程基本技能相关课程：工业发酵分析、淀粉分析与检验、变性淀粉、发酵工程、发酵设备等。
2.2科研训练提升专业基本技能培训体系塑造了学生最基本的专业技能，为提高专业技能，生物工程专业在实践教学过程中制定了相应的“研究式”实践教学模式，即将学生融入教师的相应课题研究中，利用课余时间，进行课题研究。
2.3社会实践锻造生物工业过程实习主要包括：酶工程实习、化工原理实习及生物工艺学实习。是生物工程专业实践性教学中一个极其重要的环节。本实践环节在前述实践教学基础上，通过构建学生自主实习、校内外双导师制、厂校双重考核等实践教育模式，让学生进入生物工程公司每一个操作工段。通过这一环节的实践学习，让学生更加深刻理解生物工程工艺流程，加深了对理论知识的理解与掌握，专业技能和素养在工业环境中得到进一步提升，同时提高了学生的工程意识和工程能力以及创新能力。
2.4大学生科技创新培养计划科技创新计划就是利用科研工作助推本科生创新能力的提升，由学校及指导教师提供研究费用及实验条件，同学通过申请、答辩的方式进行优选，使学生在掌握专业技能基础上，培养和提升创新能力。如：同学们参与了“一种秸秆生物质的制备技术研究”及“蜂花粉系列产品的研制”等科研工作，通过实践检验研究思路的合理性，使科研课题设计能力、组织实施能力、科研素养和创新能力得到进一步培养和提高。
作者：王刚郭明珠陈欢刘娟史云婷孙旸陈光单位：吉林农业大学生命科学学院长春职业技术学院信息分院
1.1在教学模式上
地方农业院校过去的实践教学模式大多以理论课教学为主，实验教学为辅，如：实验课程通常多采用演示性、验证性教学模式。传统的实践教学模式是“教师为教学的主体、教师为中心”，学生缺乏积极性，教学效果不佳。“教师讲授，同学验证”的实践教学方法，使实践教学内容改革流于形式，严重制约了学生实践、创新能力的提高。为提高学生自主学习能力，课堂上采用多种灵活多样的授课模式，如互动式、参与式、讨论式、主题发言、课后自学、网路课堂等形式进行授课。建立“以学生为中心、以教师为主导”的教学模式。
1.2在考核评价上
突出学生学习能力、综合实践动手能力的评价，采用口试、答辩和解决实际问题等形式，考核评价学生的学习效果。鉴于实践课程内容的复杂性、实践时间的长期性，专业将过程考核应用于成绩考核当中，不再以最终的成绩确定学生的实践动手能力，而将同学的准备情况、实践态度、思考过程及难易度、实验结果等都纳入到实践教学考核体系当中。学生既是被考核对象，又是考核监督对象，提高了学生的参与热情。
2专业核心技能提升训练体系
2.1专业基本技能培训体系
结合专业人才培养方案，已制定实践教学培训计划和专业技能基础体系，以培养学生的专业基本技能。相关实践教学课程包括：一是基础技能：生物化学、分子生物学、微生物学、细胞生物学、基因工程、免疫学、化工原理等；二是生物工艺过程基本技能相关课程：工业发酵分析、淀粉分析与检验、变性淀粉、发酵工程、发酵设备等。
2.2科研训练提升
专业基本技能培训体系塑造了学生最基本的专业技能，为提高专业技能，生物工程专业在实践教学过程中制定了相应的“研究式”实践教学模式，即将学生融入教师的相应课题研究中，利用课余时间，进行课题研究。
2.3社会实践锻造
生物工业过程实习主要包括：酶工程实习、化工原理实习及生物工艺学实习。是生物工程专业实践性教学中一个极其重要的环节。本实践环节在前述实践教学基础上，通过构建学生自主实习、校内外双导师制、厂校双重考核等实践教育模式，让学生进入生物工程公司每一个操作工段。通过这一环节的实践学习，让学生更加深刻理解生物工程工艺流程，加深了对理论知识的理解与掌握，专业技能和素养在工业环境中得到进一步提升，同时提高了学生的工程意识和工程能力以及创新能力。
2.4大学生科技创新培养计划
关键词：教学质量；酶工程；应用型人才
中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）14-0108-02
随着生命科学和生物技术的迅速发展，生物技术正在成为发展最快、应用最广、潜力最大、竞争最为激烈的领域之一，也是最有希望孕育关键性突破的学科之一，作为一个正在崛起的主导性产业，已成为产业结构调整的战略重点和新的经济增长点，将成为我国赶超世界发达国家生产力水平，实现后发优势和跨越式发展最有前途、最有希望的领域。作为生物工程主干课程以及下游课程的酶工程广泛应用于食品、轻工、饲料、洗涤剂、纺织、制革、毛皮、造纸、纸浆、环境保护、美容、化妆品行业等很多的领域。可以说，人们生活的方方面面都离不开“酶”。目前，中国具有规模的酶制剂公司就有100多个，世界发现的酶有4000多种，而真正投产的仅有60多种。这么多公司需要技术人员建设，这么多产品需要人才去开发。大学作为高等教育的基地是培养高素质人才的摇篮。酶工程课程是大学本科生在大学三年级开设的专业方向课，是在修完有机化学、生物化学、微生物学、发酵工程、分子生物学和基因工程等专业基础课和专业课基础上开设的专业课程。酶工程课程的开设对于生物学的学生来说是整个知识的贯穿，确保生物学知识的完整性；同时，也是继续深造的方向之一。很多的科研方向都是酶工程。例如新酶制剂的研发、酶大分子结构和功能的研究、酶的优化与固定化、作为制药行业的酶靶标、酶的工业应用等都是生物学领域研究的热点和前沿课题；另外，酶工程也是一个就业的好渠道。以酶制剂为先导的酶工程受到国内外学者的广泛关注，如以国家外专局、中国医药生物技术协会和中国国际贸易促进会共同举办工业酶与生物催化大会，与会邀请很多知名学者，包括诺贝尔奖得主，目的为促进我们酶制剂工业的快速发展。因此，加强酶工程课程的改革和提高，不仅能提高学生对本门课程知识的理解和学习，同时从这个切入点不断提高学生的独立思考能力、创新能力、自我调控能力等。本文总结笔者多年从事《酶工程》教学中的经验，希望能对从事本专业的教师和学生提供一些有价值的方法，不断提高该门课程的教学质量。
一、教学内容合理化
课堂教学中，教师在传授知识的时候仍旧占有主导地位。因此，讲好一门课程是学生学习质量高低的首要条件。经过多年的一线教学经验，为了更合理化教学内容，《酶工程》课程具体体现在：（1）注重绪论的讲解，激发学生的学习兴趣；（2）讲授内容主干清晰、条理分明，将酶工程整个内容用一个流程图表示，简单易懂（见图1），根据流程图将本书内容进行划分，逐层讲授；（3）适时更新教学内容，定时从网上、数据库和各种参考书籍（收集十余门相关参考书籍）中搜集最新的知识；（4）理论与实践相结合，将科学研究项目引进课堂，以科研促进教学的发展；介绍生产案例。有条件组织学生到生产第一线进行参观、考察。经过合理化之后的教学内容，更丰富，更新颖，而且更易于学生理解[1]。
二、多种教学方法联合使用
在传统讲授法的基础上，教学中积极采用诸如启发式、讨论式、讲座式、研究式等多种教学方法，经常利用启发式教学引出理论知识。多采用讨论式和研究式的教学方式分析和解决问题。以讲座和讨论的形式锻炼学生的独立思考能力、创新能力和语言发表能力，克服了传统的以教师、课堂、教材为中心的教学模式，调动了学生的学习主动性和积极性，激发学生独立思考和创新的意识。
三、将强基础课程知识的学习
酶工程课程是大学本科生在大学三年级开设的专业方向课，在修完有机化学、生物化学、微生物学、发酵工程、分子生物学和基因工程等专业基础课上开设的专业课程。但是我发现很多学生学习自主性差，独立性差，而且基础知识不牢固。例如，我在上课的时候提问米式方程（在二年级的生物化学中很重要、很基础的知识），但是大多数学生不知道。针对这一部分知识，我们单独利用2学时的时间把跟酶工程课程相关的基础知识再重新贯穿一遍，从而加强基础课程的学习。平时上课的时候还一再跟学生强调生物化学课程很重要，是我们学习很多专业课的基础，也是考研的必考课程，这样同学在课后的时候开始自己复习生物化学课程的相关知识。
四、调动课堂积极性
很多大学生经过高中紧张的学习之后，来到大学就感觉进入了象牙塔，精神上就已经放松了。我给生物工程专业的学生讲授《酶工程》课程已经有8个轮回了，课堂上学生大多数很沉闷、被动性很强。大学课堂应该是思维活跃的空间。这样的学生不能很好的适应多变、竞争强的社会。还有很多同学在报考大学时第一志愿不是生物工程和生物技术，因此没有学习情趣，于是就存在上课注意力不集中，积极性较差等现象。甚至有很多学生上课的时候连笔和本都不带，就是用“眼”看，要不就是睡觉，或者还有看其它书籍的，再就是缺课很严重。上课期间，老师提出问题，学生就把头低下，没有人起来回答问题。针对这一问题，笔者觉得可以从以下两个方面入手：一是上课的时候留课堂作业，让学生回答，回答不出来的，说我下次上课前要收的，课后学生会主动查相关资料。但是，我有时候收，有时候就不收。二是针对不认真听讲的学生（看其它书籍，或者不记笔记等）我就记住他们的名字，上课的时候针对这些同学，点出名字提问，学生感觉被老师重视和记住了，所以就会认真起来。
五、增强社会紧迫感
在读大学生对以后的人生态度想法不一，有的同学很有追求，在校期间除了认真学习本专业知识，还在辅修其它课程，等到大学毕业之后真正把自己锻炼成一个适应社会发展的专业人才。而有的同学很盲目不知道自己要干什么，他们或者对所学专业不感兴趣；或者对以后生活很迷茫；或者认为我学与不学都一样，将来父母会把自己的工安排好，等等。而且后一部分的人不占少数。为此，在课堂教学上不断地鼓励学生去认识社会，努力学习，争取在社会上立足就显得尤为重要。我在课堂教学上，平均每一次课上都会给学生讲授一个哲理性的典故。例如，只有忍受艰苦才能雕琢成精美玉器的“佛祖的刻刀”；学会适应社会的“会走路的树——卷柏”以及“牡蛎的精神”；“珍惜机缘”中如何认真对待生活中的事情；如何找到自己“人生的垫脚石”；不要学习河边水牛的“惯性的枷锁”等等。把当前“学历贬值”，“经验饱和”、“工作压力”、“面对30岁我们该做什么”的数据展示给同学看，让他们了解自己将来面对的社会是需要真正人才的社会。社会竞争很强，现在就需要我们武装自己，才能迎接社会给予我们的责任和负担，不要作一只温水里的青蛙。
六、理论与实践相结合
酶工程课程是一门应用性很强的学科，因此在理论课学习的同时，也要加强实践的环节。主要从以下几方面加强实践环节：（1）课堂上，增加设计课程内容。例如，选取几个有代表性的章节，请同学们设计：蛋白酶的纯化路线，设计增强酶稳定和提高酶活性的酶分子修饰路线，设计增强酶稳定的固定化方法等。（2）开设实验课程。（3）以科研促进教学。课堂上，把与理论相关的科研案例讲解给学生听，同时带领学生到实验室参观，并且可以参与到教师的科研课题中[2]。（4）每当有国际、国内的会议在本地区召开的时候，第一时间把这个消息告诉学生，鼓励他们去听，这样学生会更好地了解国际、国内形势。例如，在我们本地区召开的生物技术周，工业酶催化大会，生物技术大会等等。
七、渗透就业信息
酶工程是知识密集型的高科技产业，是生物工程的经济实体。酶工程广泛应用于食品、轻工、饲料业、洗涤剂、纺织、制革、毛皮业、造纸、纸浆、环境保护、美容、化妆品行业等很多的领域。因此，对酶工程课程的建设非常重要。21世纪对人才的要求更全面也更丰富，审视人才的视角也从单一的个体层面转向了融合个体、团队、组织、社会乃至环境等多个维度，涵盖学习、创新、合作、实践等多种因素的立体视角。从《酶工程》课程的建设不仅是让生物专业的学生更好地学习本专业的课程，更有利于培养社会需要的应用型人才，这与大学的办学宗旨是吻合的。因此，我们在教学过程中会涉及到很多国内、国际著名的酶制剂公司，例如丹麦的诺维信，介绍他们的公司产品、现状、市场份额等等，给同学提高最直观的就业信息，开拓他们的就业方向。有了目标，也能鼓励同学们很好地学习本门课程。
八、展望
伟大的科学家爱因斯坦说过：“兴趣是最好的老师。”这就是说一个人一旦对某事物有了浓厚的兴趣，就会主动去求知、去探索、去实践，并在求知、探索、实践中产生愉快的情绪和体验，所以古今中外的教育家无不重视兴趣在智力开发中的作用。本文提出的几点体会，相辅相成，共同激发学生对《酶工程》课程以及其它相关课程的学习，不仅能提高本门课程的学习主动性，而且也提高他们对其它课程的学习情趣。通过我们多年的实践，学生学习成绩提高了，本年度我们有100多人参加《酶工程》课程考试，全部一次性通过。本文以《酶工程》课程为载体，从培养学生独立思考能力、自主创新能力、自主学习能力、自我调控能力和批判性思维能力为目标，从教学内容、教学方法、教学手段及教学评价方法各方面入手，进行教学改革，不断提高《酶工程》课程的教学质量，使学生真正做到学有所成、学有所用，提高高等教育的质量，满足社会对人才的需求。
参考文献：
