生物工程分析精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇生物工程分析范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

关键词：生物工程下游技术;双语教学;多媒体

生物工程下游技术又称为生物分离工程，是生物工程及相关专业的必修课程。该课程的理论与具体实践结合十分紧密，其教学活动的成功与否能够直接影响到相关专业学生的专业素质以及实际问题的解决能力。在我国，生物工程“下游技术”概念主要包括动植物以及微生物细胞大规模培养后细胞的收集、产物的分离纯化、产品的成型加工和质量监控等一系列单元操作和过程中的主要技术。其中，生物发酵产物以及生化产物的分离和纯化是最重要的核心内容。半个多世纪以来生物技术的长足进步带动了生物工程下游技术的极大发展。近年来，人们认识到生物技术产业化进程的经济环节和最重要的技术是“下游技术”，可以对生物工程工业制品的质量和产量产生直接影响，其中最重要的问题是减少损耗成本目前可占总成本的50%以上，因此愈来愈受到人们的关注。因此，教授好生物工程下游技术，对于生物工程以及相关的专业至关重要。在实际的教学过程中，主要是通过以下几个方面来实现良好的教学规范和特色。

1确立良好的教学目的和教学内容

在具体教学活动中，首先要确立良好的教学目的和教学内容，通过大量的检索和研究分析，制定合理的教学要求和教学内容，是树立良好教学规范和特色的第一步。教学目的是一堂课的方向盘，是衡量一堂课的首要尺度。而教学内容是教学目的的具体化，是一堂课的中心，是评定一堂课的主要标准。正确的教学内容要求:①科学性、思想性、系统性;②理论联系实际;③主次分明突出重点和难点。比如:“膜分离”一章，该章的教学目的就是要学生在掌握各种膜分离方法和原理的基础上，进一步了解膜特性及操作特点和影响膜分离速度的因素以及膜分离过程。清楚膜分离法在生物产物回收和纯化方面的应用。在其具体的内容中，讲课的重点在于各种膜分离法及其原理，即微滤、超滤、反渗透、透析、电渗析和渗透汽化等方法的原理，同时兼顾操作特性;而对于膜及其特性，影响膜分离速度的因素等方面内容作为次重点;对于膜分离过程和膜污染与清洗内容则作一般的了解。这样就可以在一定的知识体系中，合理地引导学生，使其思路明确，便于学生对知识的消化和吸收。

2建立双语教学，突出高新技术领域专业的特点

随着生物工程下游技术发展迅速，不断涌现出创新的事物和进展。教育部为了适应时展的要求于2001年9月3日印发《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》，要求:“为适应经济全球化和科技革命的挑战，本科教育要创造条件使用外语进行专业课教学，积极推动使用英语等外语进行教学”。双语教学是一种采用英语与中文相结合授课的教学方式。在高校专业课中开展双语教学，选用具有代表性、先进性的国外原版教材，对于日新月异的生命科学学科来说是极符合国际化趋势的必然要求的。同时该意见还要求“高等本科学校要按照教育面向现代化、面向世界、面向未来的要求，特别是高新技术领域的生物技术等专业更要先行一步，力争3年内外语教学达到所开课程的5%～10%”。因此不但要求授课的专业课程教师必须具有很高的专业水平和素养，还要对国内外行业的发展情况有高度的了解，能够定位全球该专业方向的发展前景。对于生物工程下游技术这门学科来说，采用双语教学有其必要性，同时也有其独特的优点，它可以第一时间让学生接触到课程的核心知识并获得精准的理解，同时可以接触到生物工程方向最前沿的信息，不会造成知识技术更新的滞后，以及避免新的专业词汇在翻译中出现意思模糊、一个英文术语多个中文解释、语意不正确、无对应中文说法等问题，使学生能够较为准确地把握专业术语的含义。在具体的教学实践过程中，进行双语教学必然会遇到一些实际问题的，笔者在认真分析的基础上，通过实践得出了相应的解决方法。

首先是选教材，该课程实际的教学过程中选用了AntonioA．Garcia等编写，清华大学出版社出版的《BioseparationProcessScience》，同时中文的参考教材是由孙彦主编，化学工业出版社出版的《生物分离工程》。这两本书几乎涵盖了笔者制定的教学目的和内容中的所有基础知识，同时文章能结合实际应用，举例生动形象，非常有利于学生学习。其次是具体的教学过程，有相当一部分学生上课存在语言障碍，听不懂外文授课内容，主要的解决方法如下:①中文教材和英语教材相结合。可以在课前让学生先阅读中文的参考教材，强化学生的课前预习，使其通过预习基本理解课堂的讲解内容，教师在课堂上用英文讲授，必要时也有中文的解释，让学生对课程内容在课堂上能得到消化和吸收，并且做好课后的复习，巩固学习的成果;②对于较常出现的但是难度较大的专业术语单词，可以通过词根词缀的方式，讲解给学生听，让其对双语授课感兴趣，提高其对于英语单词的记忆，比如:chromatography，chromato是“色彩”的意思，graphy是“写”的意思，合在一起就是“色谱”的意思;③加强结合多媒体教学。多媒体教学手段已相当普及，利用这些现代化工具可以从网络上下载一些资料和遗传学实验相关的图片和动画，精心编制实验课多媒体课件，通过形象生动的图解，甚至是动画效果图，加深学生对于课程内容的理解，充分激发学生对遗传实验的兴趣，扩大学生的知识面，开阔学生的视野，有意识地加强对学生充分利用丰富的网上教学资源进行自主学习。在毛细管电泳一节，学生对于内容的理解有一定的难度，通过动态的动画展示则可加深学生对于教学内容的理解;④增加教学互动，把教学内容与教学方法有机结合，不断增强每一位学生的课堂参与程度，在学生的“学”中推广倡导以学生为主体的启发式、探究式、参与讨论式教学，改变“一言堂”、“满堂灌”的方式，逐步消除学生因语言改变所造成的易疲劳、畏难等问题。⑤注意先易后难，循序渐进的原则。通过以上方法，基本解决了双语授课中存在的问题，得到了较好的教学效果。

3建立科学的多媒体课件，强化授课内容，改善教学效果

在有限的36学时内，尽可能让学生学习内容繁多的下游技术内容，完全通过黑板的板书是十分困难的。特别是工艺流程图、各种图表，板书既耗时效果也不佳。该课程是一门与实际结合相当紧密地学科，有些内容要通过具体的实践，才能变抽象为具体，仅仅通过枯燥的叙述很难调动学生积极性，而通过具体的实践，让学生进入生产环节实地了解生产状况，了解生产设备和工艺流程也是不现实的。因此通过多媒体教学，结合多媒体教学强大的视听效果，可以很好地解决上述问题。多媒体教学活动主要有以下几方面的优点:①增强学生感性认识，增强利用图片、动画、摄影、录像等媒体手段。在制作幻灯片的时候，利用大量图片和动画，使学生对于课程各单元操作的原理以及步骤有更直观的认识。比如:对于色谱技术中的各种操作的原理，如果没有直观的图示和动画，讲解起来就比较费劲，学生也难于理解，利用多媒体技术则可使学生对于课程有比较清楚的认识和了解，拉近了实践和理论的距离。②下游技术是与实际关联十分密切的学科，特别是实验设备、生产设备、生产工艺流程，可以通过多媒体技术向学生展示现实生产中的设备，并且还可以模拟具体的操作步骤，具有很高的直观性，比如:大型的离心设备、过滤设备，通过图示一目了然。③辅助双语授课，让学生通过直观的感受，基本理解上课内容，避免了学生由于语言障碍导致对上课内容的不理解，有利于双语教学的正常进行。④采取模拟实验的步骤，加深学生对于各单元操作的认识，比如在“层析技术”一章，通过动画模拟了纸层析的全过程，使学生对所学的知识点有了非常鲜明的记忆。以上各方面的优势，使多媒体教学和双语教学能够密切结合，共同推动该课程教学体系的完善。建立合理的教学模式和规范，能够突出该课程特点，为学生的学习做出正确引导。

4结语

相对于生物化学、微生物学等较成熟的学科，生物工程下游技术在天津商业大学开设的时间还比较短，存在的问题也较多。首先是教学内容需进一步充实，特别是在关键的单元操作，比如“萃取”一章要努力加强体系的完备;其次，在教学手段上，由于该学科是一个与动手实验操作结合非常密切的学科，应该适当开设难度和应用性都较适合的实验，加强学生的动手能力和对知识点的感性认识;再次，对于双语教学的方法和教学模式应进一步完善，可以通过编写专业词汇的方式，帮助学生克服语言的障碍;最后，在多媒体教学中，应更多地引入动画或录像，丰富内容，便于学生理解知识点。

参考文献

［1］魏朝芳．生物学优质课和规范与特色［J］．生物学教学，1996(12):16－17．

［2］李夏兰，翁连进．《生物分离技术》课程教革的体会［J］．微生物学通报，2002，29(5):108－110．

［3］刘拥海，俞乐．《细胞生物学》的双语教学［J］．高教论坛，2004(3):137－139．

篇(2)

关键词：生物工程专业 工学专业 教育部直属 985高校 211高校

中图分类号：G421 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）03（b）-0014-02

《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》（1998年版本）指出生物工程专业培养目标是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、新产品开发的工程技术人才[1]。但是，2012年却是要培养能在生物技术与工程等相关领域从事生物工程产品生产、工艺设计、生产管理、新技术研究和新产品开发的学科交叉应用型人才。[2]为了更好的了解我国内地普通高校开设生物工程专业的现状，需要对开设该专业的高校做一个简单的分析，以便对未来高校开设相关专业有一个定性的对比，也为将来高中毕业生高考时选择相关专业提供一定的参考依据。

1 我国内地开设生物工程专业的高校

1.1 华东地区开设生物工程专业的高校

华东地区共有91所高校开设生物工程专业。

山东省（22所），包括：山东大学，聊城大学，青岛科技大学，曲阜师范大学，山东建筑大学，山东科技大学，山东工大学，烟台大学，鲁东大学，山东农业大学，齐鲁工业大学，中国海洋大学，青岛农业大学，菏泽学院，泰山医学院，烟台大学文经学院，德州学院，聊城大学东昌学院，曲阜师范大学杏坛学院，青岛农业大学海都学院，哈尔滨工业大学（威海），济宁学院。江苏省（20所），包括：江南大学，东南大学，中国矿业大学，南京理工大学，中国药科大学，南京农业大学，南京工业大学，南京林业大学，常州大学，扬州大学，江苏科技大学，南京财经大学，常熟理工学院，徐州工程学院，淮阴师范学院，盐城师范学院，淮海工学院，盐城工学院，淮阴工学院，南京工业大学浦江学院。浙江省（16所），包括：浙江大学，浙江工业大学，浙江工商大学，宁波大学，浙江中医药大学，浙江万里学院，浙江科技学院，中国计量学院，湖州师范学院，嘉兴学院，湖州师范学院，嘉兴学院南湖学院，中国计量学院现代科技学院，浙江大学宁波理工学院，宁波大学科学技术学院，台州学院。安徽省（10所），包括：安徽大学，合肥工业大学，淮北师范大学，安徽工程大学，皖西学院，合肥学院，安徽科技学院，安徽工程大学机电学院，淮北师范大学信息学院，蚌埠学院。江西省（10所），包括：南昌大学，江西理工大学，江西农业大学，江西中医药大学，江西科技师范大学，江西师范大学，宜春学院，江西中医学院科技学院，南昌大学科学技术学院，南昌理工学院。福建省（8所），包括：厦门大学，福建师范大学，福建农林大学，福州大学，华侨大学，集美大学，福建师范大学闽南科技学院，福州大学至诚学院。上海市（5所），包括：上海交通大学，华东理工大学，东华大学，上海大学，上海应用技术学院。

1.2 华中地区开设生物工程专业的高校

华中地区共有63所高校开设生物工程专业。

湖北省（25所），包括：湖北大学，湖北工业大学，华中农业大学，中南民族大学，长江大学，三峡大学，武汉纺织大学，武汉轻工大学，湖北工程学院，湖北民族学院，武汉科技大学，武汉工程大学，黄冈师范学院，华中科技大学武昌分校，三峡大学科技学院，武昌理工学院，湖北理工学院，武汉纺织大学外经贸学院，湖北民族学院科技学院，湖北工程学院新技术学学院，华中农业大学楚天学院，湖北大学知行学院，武汉长江工商学院，湖北工业大学工程技术学院，武汉生物工程学院。湖南省（20所），包括：长沙理工大学，吉首大学，湖南农业大学，湖南科技大学，中南大学，湘潭大学，湖南农业大学，湖南中医药大学，中南林业科技大学，怀化学院，邵阳学院，湖南理工学院，湖南科技学院，长沙学院，湖南工程学院，湖南中医药大学湘杏学院，吉首大学张家界学院，湖南农业大学东方科技学院，湖南工程学院应用技术学院，湖南城市学院。河南省（18所），包括：河南大学，河南农业大学，河南工业大学，河南师范大学，河南科技大学，郑州大学，新乡医学院，郑州轻工业学院，南阳师范学院，南阳理工学院，河南科技学院，周口师范学院，商丘师范学院，平顶山学院，安阳工学院，新乡医学院三全学院，河南城建学院，河南科技学院新科学院。

1.3 华北地区开设生物工程专业的高校

华北地区共有40所高校开设生物工程专业。

山西省（11所），包括：中北大学，山西大学，山西农业大学，中北大学，太原理工大学，太原理工大学，山西农业大学，山西大同大学，太原工业学院，山西农业大学信息学院，太原理工大学现代科技学院。北京市（9所），包括：北京航空航天大学，北京化工大学，中国农业大学，北京工商大学，北京联合大学，北京农学院，北京理工大学，北京化工大学，中国矿业大学（北京）。河北省（10所），包括：河北大学，河北经贸大学，燕山大学，河北农业大学，河北科技大学，河北科技大学理工学院，河北农业大学现代科技学院，河北工业大学城市学院，燕山大学里仁学院，石家庄学院。天津市（6所），包括：天津大学，天津商业大学，天津科技大学，天津理工大学，河北工业大学，天津农学院。（4所），包括：内蒙古大学，内蒙古科技大学，内蒙古工业大学，内蒙古农业大学。

1.4 东北地区开设生物工程专业的高校

东北地区共有38所高校开设生物工程专业。

辽宁省（16所），包括：沈阳药科大学，大连理工大学，沈阳大学，辽宁石油化工大学，辽宁科技大学，大连大学，沈阳化工大学，大连工业大学，沈阳农业大学，辽宁工程技术大学，东北大学，沈阳城市学院，沈阳农业大学科学技术学院，大连民族学院，沈阳化工大学科亚学院。吉林省（12所），包括：吉林大学，延边大学，长春工业大学，东北电力大学，东北师范大学，长春理工大学，吉林农业大学，吉林农业科技学院，吉林化工学院，吉林工程技术师范学院，长春科技学院，吉林工商学院。黑龙江省（10所），包括：哈尔滨工业大学，东北农业大学，东北林业大学，黑龙江大学，齐齐哈尔大学，黑龙江八一农垦大学，哈尔滨商业大学，黑龙江东方学院，绥化学院，东北农业大学成栋学院。

1.5 西南地区开设生物工程专业的高校

西南地区共有25所高校开设生物工程专业。

四川省（13所），包括：四川大学，西南交通大学，四川农业大学，西南石油大学，成都理工大学，西南科技大学，西华大学，宜宾学院，西昌学院，攀枝花学院，四川理工学院，成都信息工程学院，成都学院。重庆市（5所），包括：重庆大学，重庆理工大学，重庆工商大学，西南大学，长江师范学院。贵州省（5所），包括：贵州大学，贵州师范大学，贵阳学院，贵州大学明德学院，遵义医学院。云南省（1所）：昆明理工大学。自治区（1所）：大学。

1.6 华南地区开设生物工程专业的高校

华南地区共有20所高校开设生物工程专业。

广东省（12所），包括：华南理工大学，华南农业大学，广州大学，广东工业大学，广东海洋大学，广东石油化工学院，广东石油化工学院，嘉应学院，华南师范大学，广东医学院，北京理工大学珠海学院，电子科技大学中山学院，仲恺农业工程学院。广西壮族自治区（7所），包括：广西大学，桂林电子科技大学，广西科技大学，桂林理工大学，贺州学院，广西大学行健文理学院，桂林理工大学博文管理学院。海南省（1所）：海南大学。

1.7 西北地区开设生物工程专业的高校

西北地区共有16所高校开设生物工程专业。

陕西省（7所），包括：西安交通大学，陕西科技大学，西安工程大学，西北农林科技大学，长安大学，西北大学，陕西理工学院。甘肃省（5所），包括：兰州理工大学，兰州交通大学，西北民族大学，甘肃农业大学，河西学院。青海省校（2所），包括：青海民族大学，青海师范大学。新疆维吾尔族自治区校（1所）：新疆大学。宁夏回族自治区（1所）：北方民族大学。

2 开设生物工程专业的高校数据分析

从数据来看，开设生生物工程专业的高校主要分布在华东，华中和华北地区，占了全国内地高校66.21%，接近2/3左右，尤其是靠近东南沿海的华东地区，比例为31.06%，接近1/3。说明在这些地区，生物工程专业较为受到高校和学生的欢迎，就业方面应该有很不错的发展。

如果从单个省市来看，如图1所示，开设生物工程专业的高校主要集中在华中和华东地区的湖北省、山东省、江苏省、湖南省、河南省和浙江省，这几个省占了全国的46.76%的比例，接近一半。一方面的因素与这些地方经济发达，也与毕业生的就业情况好有关，使得这些地方的高校较大比例的开设生物工程专业，也使得很多学生选择这个专业。

参考文献

篇(3)

关键词 生物工程；综合性实验；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2016）10-0130-02

1 前言

生物工程是一门新兴的综合性应用学科，是以生物学的理论和技术为基础，结合化工、机械、电子计算机等现代工程技术，充分运用分子生物学的最新成就，定向地改造生物或其功能，创造出具有超远缘性状的新物种，再通过合适的生物反应器对这类“工程菌”或“工程细胞株”进行大规模的培养，以生产大量有用代谢产物或发挥它们独特生理功能的新兴技术，包括发酵工程、酶与蛋白质工程、细胞工程、基因工程四大工程。生物工程理论和技术突飞猛进地发展，在农业、食品、医药、化工、环境等行业的应用也越来越广泛。

生物工程也是一门实验性和应用性很强的学科，以培养应用型人才为主，要求学生除了掌握基础的生物工程实验方法外，还要具有整体实验的综合安排能力[1]。实验教学环节不仅是培养学生综合素质的重要方面，也是培养学生动手能力和创新能力的重要环节，在实验中加深学生对理论知识的认识和理解。目前，许多高校生物工程专业实验大多是依附于各门理论课，而且实验内容相对分散，以验证性实验为主，学生在教师的指导下按照规定内容完成实验，处在被动学习地位，抑制了学习的积极性和主动性，影响生物工程专业实验的教学效果[2]。因此，笔者对河南中医药大学药学院生物工程专业学生（2013级）的生物工程综合实验课程进行了一些改革和探索。

2 开展生物工程综合性大实验

制定生物工程实验课程教学大纲 根据本专业人才培养定位和实验开展情况，参考兄弟院校生物工程专业实验的开展项目内容，组织教师制定了详细的实验大纲，通过了教务处组织的实验项目论证，同时组织学科教师编写了《生物工程专业实验》教材。制定教学大纲遵循的原则包括：减少重复性实验，体现专业实验的整体性、连贯性；减少验证性、演示性实验，多开设设计性、综合性实验。

在课程安排上，生物工程实验开设在大三第二学期。在前5个学期，学生已经学习过生物工程基础课和专业课，包括细胞生物学、生物化学、工业微生物、分子生物学、基因工程、细胞工程和蛋白质工程等课程，所以在实验项目设置上，避免开设与细胞生物学、分子生物学、基因工程等课程重复的实验，注重综合性实验的连续性。最终确定的生物工程实验教学大纲包括10个小的实验单元：1）碱裂解法小量制备质粒DNA；2）DNA琼脂糖凝胶电泳；3）聚合酶链式反应（PCR）；4）DNA的限制性酶切及纯化；5）质粒载体与外源DN段的链接；6）连接产物转化大肠杆菌；7）抗生素平板筛选重组转化子；8）原核表达载体的诱导表达和检测；9）大肠杆菌发酵培养及表达产物的纯化；10）纯化蛋白的细胞学活性检测。

开展综合性实验 在传统的实验教学中，以验证性实验为主，学生只要根据实验教材，按教师制定好的实验步骤，利用实验教师已经准备好的实验试剂和实验器材，在教师的指导下即可完成。这种机械式完成实验的方式，实验教学效果很差，无法引起学生的兴趣，更加难以培养学生的动手能力和操作能力。在这种情况下，制定生物工程综合性大实验。如“丹参病程相关蛋白的原核表达及纯化”，实验设计依托学科教师的科研课题“丹参病程相关蛋白基因SmPR10的克隆及功能研究”，通过对丹参病程相关蛋白（Pathogenesis-Related Protein，PR Protein）为研究对象，通过SmPR10蛋白在大肠杆菌中的原核表达、纯化以及活性检测进行实验，深入了解生物工程表达异源蛋白的原理，掌握生物工程的实验操作，巩固和检验已学的理论知识，为毕业论文和走向工作岗位打下基础。

该实验综合了分子生物学、基因工程、蛋白质工程、发酵工程、生物分离技术和生物反应器的基本知识，要求学生通过病程相关蛋白的制备了解生物工程的相关基本操作，掌握DNA重组、载体构建、微生物菌种保存与培养、目标蛋白的分离提取等专业实验技能。在综合性实验过程中，培养学生的科学思维， 提高学生综合运用所学知识解决实验中遇到的实际问题的能力。

在实验操作过程中，允许学生的实验结果不尽如人意甚至失败，但是一定要注重强调学生对自己实验过程中所得结果进行分析和解释[3]，找出实验问题所在，然后修订实验方案，进行下一步实验。综合性实验有利于拓宽学生思路，培养学生整体安排实验的能力，打破过去传统的实验教学方法，改变在传统实验教学过程中由教师领着学生走的现象。

集中时间安排实验环节 因为生物实验周期长，同时生物工程综合性大实验对实验的连续性要求较高，将学校安排的每周4个实验学时改为4个学时为一个实验单元，每次完成综合性大实验的一个实验项目，而且集中在每天下午开设实验课，体现了综合性大实验的连贯性、完整性和科学性。

改革实验成绩评定办法 以往的实验课成绩完全由形成性成绩构成，主要有考勤、提问、实验报告和最终测试3部分组成。实验报告在最终实验成绩中所占比重较大。有些学生在实验过程中不认真做实验，最后为了写出好的实验报告，就会出现编撰数据甚至抄袭其他学生实验报告的不良行为。

为了体现以学生为中心的教学理念，调动学生实验的积极性，计划在以往实验课成绩评定的基础上建立新的实验成绩评定办法。平时成绩除了考勤、提问外，还重点考核学生对实验资料的收集和对实验文献的查阅情况，以及实验数据的记录、团队合作能力、实验中的操作规范、独立思考能力等。同时引入学生自评、互评和科研小论文的书写，通过每次实验结束时的总结讨论和学生自评、互评，使学生参与到实验结果和实验问题的分析与讨论，加强学生和教师之间的交流，整个生物工程综合性大实验完成后，要求学生以学术论文的形式写作科研小论文。

科研小论文的写作要求完全按照正规学术论文的写作要求。正文之前部分包括题目、作者、作者单位、摘要、关键词（3～5个）；正文部分包括前言、实验方法、结果与分析、讨论4部分，要求层次分明；标题层次不得多于3层，采用1、1.1、1.1.1方式。前言部分包括研究背景、国内外研究进展和实验意义。结果与分析是对实验过程中所记录的实验数据和实验现象进行科学的处理，客观地对实验结果进行分析和描述。讨论部分则是对整个实验的分析讨论，如果得到预期的实验结果，对实验过程中的关键步骤进行分析；如果没有获得预期的实验结果，则要分析实验过程中失败的原因，找出问题所在。科研小论文最后要求列出参考文献（不得少于3篇）。

通过科研小论文的写作，锻炼学生写作科学论文的能力，为最终毕业论文的写作奠定基础。

引入先进工程设备 在以往生物工程实验室中，发酵实验都是在摇床上用不同规格的三角瓶来完成，与实际工厂生产过程相差较大。为了培养合格的应用型的生物工程专业人才，购置了6台10 L小型全自动生物发酵罐、1台30 L种子罐和1台300 L的全自动生物发酵罐，可以开展从小试到中试的发酵实验，使得发酵工程实验中的啤酒发酵实验和红霉素发酵实验如同在缩小的工厂进行，整个发酵过程的参数一目了然，使学生了解生物发酵的全过程，掌握发酵接种技术以及发酵过程中温度和pH控制、氧气的供应、添加补料、发酵液的后处理等生产工艺，学习到现酵车间的先进生产技术。

在生物工程综合性大实验开展过程中，采用先进的实验技术培养学生。如在质粒DNA提取过程中，采用试剂盒提取质粒DNA，这是国内外分子生物学实验室的主流方法（而不采用配制试剂、最后酚氯仿抽提的方法提取质粒DNA），同时给学生讲解质粒提取的原理。在PCR实验单元，采用进口的Takara所产的DNA Taq酶和dNTP试剂，让学生手动加入每样试剂，同时讲解每样试剂的作用，复习PCR的实验原理。

3 结语

通过开设生物工程综合性实验，不但巩固了学生以往所学的理论知识，也培养了学生动手操作的能力，给予学生在一个综合性实验中整理安排实验的训练，为学生走向工作岗位打下坚实的基础。生物工程专业实验教学的改革还需更多的探索和实践，改革实验课程的教学方法和教学内容，培养学生动手操作的能力、发现问题和解决问题的能力，最终培养出合格的应用型生物工程专业人才[4]。

新的生物工程综合性实验对教师也提出更高的要求，所以教师也要不断学习新知识、新技术，提高自身的知识水平和业务能力，保证实验改革的顺利进行。生物工程综合性实验改革的探索虽然取得一定的效果，但还有许多不完善的地方和需要解决的问题，如整个实验体系的设计中工科部分所占比例相对较弱，主要受限于学校、学院和学科的特点，这一部分还需要进一步加强和改进。

参考文献

[1]肖连冬.生物工程综合性专业实验的教学改革与实践[J].广东化工，2009，36（8）：311-317.

[2]刘胜贵，付明，张俭.生物工程大实验教学模式探索[J].实验技术与管理，2007，24（2）：126-128.

篇(4)

针对目前生物工程专业实验课教学中面临的问题，对《生物工程综合大实验》教学内容、教学方法、教学管理方式和考核方式等进行了课程改革与实践．结果表明，通过改革激发了学生的学习热情，有效地提高了教学效果，有利于生物工程专业应用型创新人才的培养．

关键词:

生物工程;实验教学;综合实验;教学改革

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020)》提出，深化教学改革、强化实践教学环节、全面实施高等学校本科教学质量与教学改革工程是提高人才培养质量的关键，从而明确了培养拔尖创新人才的教育改革发展目标［1］．在高校中创新型人才培养的关键是学生创新意识和创新能力的培养．高校实验教学是培养学生创新意识和实践能力的重要环节之一．实验教学一方面有利于学生进一步理解和掌握基本理论知识、培养基本的实验技能;另一方面通过开设一些综合性、设计性、探究性的实验，有利于培养学生综合分析问题和解决问题的能力，有利于学生创新能力的培养，能够为学生踏入工作岗位，进行开拓性的工作打下良好的基础，所以实验教学在学生素质教育中占有重要地位．实验教学的质量直接决定了人才培养质量的高低［1－3］．

1开设《生物工程综合大实验》的必要性

近年来，我国许多高校的生物类专业在人才培养模式、专业建设、课程建设等方面进行了空前的改革，随着教学条件的改善，实验教学改革步伐更快，实验技术、实验设备都有明显的改进和更新［3－6］．一直以来，学校生物工程实验课程主要依附于理论课教学，大部分专业基础课和专业课都开设了相应的实验课程，但是由于课程学时的限制，能开设的实验项目主要是验证性或演示性的实验，无法开设综合性、设计性的实验．教学方式一般是任课教师要求学生提前预习实验内容，教师提前把实验课所需的各种用品准备好，上实验课时学生按照实验步骤完成实验．这是目前比较成熟的高校实验教学组织形式［7］．这种实验教学模式虽然有利于学生对专业课程的理解和基本技术方法的掌握，但是不能充分调动学生的学习积极性和创造性，也不利于学生综合运用所学的理论与技术解决实际问题能力的培养．为了达到生物工程专业应用型、复合型人才培养目标，针对生物工程专业目前实验课程体系不合理的现状，我们对生物工程专业高年级学生设置了《生物工程综合大实验》课程．开设这门课程的主要目的是培养学生综合运用所学的理论知识和基本实验技能去解决实际问题的能力，要求学生查阅文献资料、分组探讨设计实验方案、独立完成实验等，并对实验结果进行综合分析讨论，使学生养成科学思维意识，具备初步的科研能力和创新意识．

2《生物工程综合大实验》教学内容体系的构建

综合实验是将学生已学的基础理论及实验方法有效地融合后开设的实验，各环节之间有着内在的联系，学生在实验过程中不再孤立地进行单元操作，而是将这些基本操作有机结合起来，并有一定的自主创新空间，最终实现的是解决一个具体问题或是生产出具体产品［8］．《生物工程综合大实验》的教学内容组织要体现出生物工程专业的主干课程如生物化学、微生物学、发酵工程、酶工程和生物工程下游技术等所讲授的基本理论知识和基本实验技能．让学生利用所掌握的这些基本技能，自行设计实验方案并实施．选择和设计《生物工程综合大实验》教学内容时，尽量避免与基础课程实验内容的重复，为了保证所学知识的系统应用，通常要求完成一个产品的制备，把实验的各个环节贯穿在一起，构成一个完整的生物工程过程．结合生物工程专业的实际应用，《生物工程综合大实验》教学内容可以设计成若干个实验单元，由学生自主选择．例如，笔者在教学实践中设计了以下两个实验单元:(1)红曲色素固态发酵，包括红曲霉菌种的分离、菌种扩大培养、固态发酵、红曲色素提取及含量测定;(2)动物血液中铜锌超氧化物歧化酶的分离提纯、活力测定及纯度鉴定．设计这两个实验主要是因为:完成实验所需时间和课时数较接近;学生已经具备完成该实验所需的基本理论和基本实验技能;实验内容难度适宜，有利于调动学生的学习积极性，体会在一个完整实验过程中如何运用所学知识和技能;该实验内容系统性较强，符合综合实验的特点，有利于学生对所学生物工程专业知识的融会贯通．

3《生物工程综合大实验》的教学实践

3．1时间安排

《生物工程综合大实验》课程设置在三年级下学期，采用集中授课的方式进行．

3．2实验分组

改变实验以班级为单位的分组习惯，综合实验安排每小组3～4名学生，使每个学生都有充分动手的机会．

3．3组织实施

(1)课前准备:课前集中时间把实验任务布置给学生，包括实验内容、主要要求及注意事项，通常在实验前的2～3周进行，要求学生搜集资料，充分理解实验原理，小组成员一起讨论比较多种实验方法和实验步骤的优缺点及可行性，每小组都要提交实验方案，再经过学生的充分讨论，最后制定一套可行的实验方案．(2)实验操作:在实验过程中，学生是主要完成人，教师的作用是指导学生、纠正错误，并扮演安全员的角色．由学生独立完成试剂的配置、仪器的选用、实验的组织与实施等．我们开设的红曲色素固态发酵实验，学生要完成从上游的生产菌种筛选到下游的产品红曲色素提取分离、检测的完整过程．由学生自己动手完成培养基制备、菌种的分离及扩大培养、发酵参数控制、红曲色素提取以及色价检测等各个环节．在安全的范围内，可以满足学生按自己的想法和推理进行操作．(3)实验结果处理:要求学生如实记录实验过程与原始实验数据，实验结束后以小组为单位讨论整理实验结果，要求学生应用学过的生物统计学知识对实验结果进行分析讨论，注意实验过程中异常现象和异常数据的处理，引导学生分析现象产生的原因．实验报告写成学术论文的形式．引言部分要介绍实验目的、研究方法、实验设计和研究意义等．结果与分析中要对所记录的实验数据、现象进行合理的组合处理和分析判断．小组讨论分析实验成功的关键步骤，交流实验中的收获与体会等，在实验过程中学生初步了解了生物工程专业科研特点，为今后的毕业论文(设计)打好基础．

4《生物工程综合大实验》教学管理

4．1组建实验管理队伍

开设综合性、开放性的实验课，对任课教师和实验员都提出了更高的要求，在学生实验过程中教师要保证坚守岗位，对学生实验过程中遇到的问题给予及时解决．学生有时遇到实验某个环节失败容易半途而废，这时教师要鼓励学生，认真分析问题，找出原因，保证完成实验．另外，综合实验课所需的设备仪器、药品比较多，实验过程中一些易耗品、玻璃器皿可能随时都需要补充，实验员应做好后勤保障，使学生能顺利开展实验课．实验时间除了课内，可能还包括课外时间，这就要求实验室要在任课教师和实验员的监管下实现多方位开放［9］．

4．2编写实验讲义

在《生物工程综合大实验》课程改革实施过程中，要以学生为中心，激发学生的学习兴趣，注重学生独立思考、科学研究、综合创新能力的培养［10］．依据现有的实验条件和专业特点在设计相关实验的同时编写实验讲义，并在教学实践中不断地予以修改完善．

4．3建立合理的成绩评定办法

建立多元化的实验考核办法，能够充分调动学生的学习热情［11－12］，我们在制定综合实验课成绩评定办法时坚持了三结合的原则:课前方案设计、课中执行和课后总结相结合(占该门课程总成绩的40%);实验操作和实验结果相结合(占该门课程总成绩的40%);小组个人能力发挥和团队的协作情况相结合(占该门课程总成绩的20%)．调查结果显示，95%的学生对《生物工程综合大实验》的这种教学形式和成绩评定办法表示十分满意。

5结语

实践证明，开设《生物工程综合大实验》这一课程，学生能够综合性、系统性地把相关的专业课程的理论知识和基本技能充分融合到综合实验中，有助于培养学生解决实际问题的能力，比较符合生物工程专业人才培养目标．在教学过程中突出了学生的主体性，学生比较积极主动地设计实验方案，分工合作地完成实验，有效地培养了学生的动手能力和创新意识．学生在获得初步科研能力的同时，专业综合素质和创新能力得到明显提高，团队意识也得到了加强［13］．目前，开设的《生物工程综合大实验》课程还需要进一步完善，有一些问题需要解决，随着实验室硬件条件的逐步改善，进一步充实和拓展实验内容，如生物技术上游技术的内容进一步扩充到实验内容中去．另外，在教学计划中应逐步减少相关基础课程的验证性实验，多增加一些综合实验课程的学时，使学生有机会独立设计实验．随着社会对创新人才需求标准的提高，教学工作应该促进学生的学科知识、综合能力和创新能力的全面协调发展．《生物工程综合大实验》课程教学改革与实践，对其他专业课程教学改革具有一定的借鉴意义．

参考文献

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［6］张丽靖，靳挺，雷引林，等．生物工程专业综合性实验的实践探索［J］．实验科学与技术，2010(4):111－113．

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［8］蒋群，李志勇，张雪洪．生物工程综合实验教学的探索与实践［J］．实验室研究与探索，2007，26(9):88－90．

［9］高云鹏，滕台胜，黎福海，等．开放实验室与学科竞赛平台相结合的创新人才培养模式［J］．实验技术与管理，2012，29(4):360－366．

［10］龚淑玲，黄驰，侯安新，等．以学生为中心，激发学习兴趣，提高化学实验教学效果［J］．实验技术与管理，2012，29(8):1－3．

［11］宋智勇，涂敏，崔鸿．生物科学专业实验课教学模式及评价体系思考［J］．中国大学教学，2011(1):80－81．

［12］孟庆祥．改革实验考核办法培养创新型人才［J］．实验室科学，2007(4):23－25．

篇(5)

（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

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[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．

篇(6)

［关键词］PBL；教学模式；生物工程；实验课程

生物工程是以微生物学、遗传学、生物化学和分子生物学等学科的理论和技术为基础，结合化工、机械和信息等工程技术对遗传物质进行操纵，改变生物的性状，使生物产生对人类有益的代谢产物的一门技术，主要包括基因工程、酶工程、蛋白质工程、发酵工程以及细胞工程，是一门应用性强的学科。本校生物工程专业要求学生通过大学四年培养后，具有扎实的生物学与工程学方面的理论基础、具备从事生物工程产品生产、工艺设计、生产管理、新技术研究和新产品开发等方面工作，具有较强实践能力和创新精神的应用型高级工程技术人才。依据生物工程学科的特点及其本科专业的培养目标，培养学生的专业技能和创新能力是各高等院校的核心竞争力和立足之本。实验教学作为本科教学的重要组成部分，不仅是培养学生实践技能的重要手段，也是培养学生分析问题、解决问题和创新能力的重要途径。一直以来，生物工程专业实验教学主要采用以教师为中心的传统教学模式，一般由教师事先准备好实验所需的试剂和材料，然后学生依据相应的实验指导书进行实验操作，且实验内容设置大都属于验证性、演示性或综合性实验，这阻碍了学生分析问题、解决问题以及创新能力的培养。因此，对生物工程的专业实验课教学内容、教学方法和手段等进行改革势在必行。本文针对目前生物工程专业实验课程教学的现状，将PBL（problem-basedlearning）教学模式引入到生物工程实验课程体系的教学实践当中，以江苏科技大学生物技术学院为例，探索了PBL教学模式在生物工程专业部分实验课程（包括普通生物学、生物化学、生物反应工程和生物分离工程）教学实践中的组织方式、效果评价和教学意义，并指出了亟待解决的问题。

一PBL教学模式简介

PBL教学是由神经病学教授HowardBarrows提出的教学方法，最初在加拿大麦克玛斯特大学医学院首先试行，取得了良好的教学效果。PBL教学提倡教师主导，学生积极参与，共同完成课程教学内容。在教学实践中，教师根据教学内容，将学习内容设置到有意义的问题情境中，学生围绕问题展开主动学习，通过查资料、讨论、归纳、论证等学习过程解决问题，从而实现理解和掌握课程学习的内容。PBL教学的优点在于能够最大限度激发学生的学习兴趣和探索欲，提高学生自主学习能力、分析问题能力以及解决问题能力。与传统教学相比，PBL教学具有问题基础性、团队协作性、时空开放性、知识探索性、师生互动性等特征。按照PBL教学实践，通常PBL教学环节大致可以包括：划分学习小组；教师根据教学内容提出问题；学生归纳所需解决的问题；学生收集资料；教师与学生讨论；提供反馈信息；解决问题；产生新的问题；重复上述教学过程，直到完全掌握教学内容

二生物工程专业实验课程体系中PBL教学的组织实施

（一）立足本课程内容，设立综合性问题情景

针对教学内容设立综合性问题情景是PBL教学的关键环节，直接决定着教学效果。因此，在设立问题情景时应遵循以下原则：1问题的层次性问题设计一定要有层次，难易结合，要有一定的梯度性，使学生在解决问题过程中既能感受到成就感，也能感受到挑战性，激发学生的学习积极性和探索欲。2问题的真实性问题设计应遵循实事求是原则，不能虚拟，应与生活实际相关，培养学生利用专业知识分析和解决实际问题的能力。3问题答案的多样性问题的解决方法应具有多种形式，无固定的解决方法和过程，这既能提高学生思维的灵活性，又能培养学生的发散思维能力；同时，问题答案的多样性也决定了学生在解决问题时会涉及到诸多知识内容，促使学生牢固掌握相关专业知识。例如，在“分离纯化一种蛋白酶”的设计性实验中，教师对几种常用蛋白酶进行简单介绍，学生可根据自己的兴趣选择一种蛋白酶为目标物质并以此进行相应分组，然后教师针对每组分别进行实验设计引导。以木瓜蛋白酶为例，提出系列问题：“木瓜蛋白酶有何用途？”，“木瓜蛋白酶有何特征？”，“蛋白酶粗提的方法有那些？”，“为什么要在分离过程中实时测定比活力？”，“蛋白酶纯化有哪些方法？”。学生通过解决上述系列问题，可以顺利制定出适宜木瓜蛋白酶的分离与纯化方法，最后组织学生通过实验对方案进行验证和调整。这些问题中，内容涉及生物化学、生物分离工程、酶工程和生物统计学。学生需要掌握蛋白酶的基础知识的同时，还能分辨出各分离纯化技术存在的优缺点，同时掌握相关实验设计及数据处理方法。在教师的引导下，制定出适宜的木瓜蛋白酶的分离纯化方法。通过此问题式教学，提高了学生运用所学知识解决实际问题的能力。

（二）学生分组及收集资料

学生自愿分组，每组5至6人，然后依据教师给出的问题查阅相关资料，学生通过理解和掌握教材上的相关章节内容，并利用网络信息资源查阅有关的文献资料，寻找涉及到问题的相关信息，并将其提取出来，用于解决问题。通过这一阶段训练，提高了学生运用信息工具获取信息、处理信息以及表达信息的能力。

（三）问题的推理与讨论

问题的推理与讨论是PBL教学法的重要环节，由教师引导学生围绕问题将所收集的各种资料进行交流和讨论，在交流讨论中产生的新问题经进一步查找资料、交流与讨论，归纳出解决问题的办法，为下一步实验验证和调整作准备。以上述“木瓜蛋白酶的分离与纯化实验”为例，通过讨论问题“木瓜蛋白酶有何用途？”，可以使学生了解木瓜蛋白酶在食品、医药、饲料、日化、皮革及纺织等行业中具有重要作用的知识背景，可激发学生对木瓜蛋白酶的兴趣，增强他们的学习动力；问题“木瓜蛋白酶有何特征？”的信息量非常大，如：木瓜蛋白酶的适宜pH决定了缓冲液的种类，木瓜蛋白酶的适宜温度决定了提取过程中环境温度，木瓜蛋白酶的分子量决定了纯化时采用的分子筛类型；问题“蛋白酶粗提的方法有那些？”可以给出木瓜蛋白酶提取的基本流程；问题“为什么要在分离过程中实时测定比活力？”可以给出评价木瓜蛋白酶分离纯化时所用方法的优劣；问题“蛋白酶纯化有哪些方法？”可以给出适宜木瓜蛋白酶分离纯化的方法。总之，通过上述问题的推理与讨论，基本上可以制定出木瓜蛋白酶的分离与纯化的实验方案。

（四）实验环节

根据各学习小组在教师引导下设计的实验方案，利用实验验证设计方案的可行性。在实验过程中存在的问题，各小组间可以相互帮助，共同解决问题。对不能解决的问题由教师引导解决。实验结束后，小组成员将自己在实验过程中遇到的问题以及讨论结果汇总整理，并填写实验报告。教师应在实验结束后对教学实施情况进行总结，若实验结果存在偏差时，应引导学生分析其原因。并对采用不同分离纯化手段分离同一种酶的不同组间进行分析、比较，加深学生对相关理论课程和实验内容的理解。

（五）教学评价

与传统教学不同，PBL教学强调学生自主学习能力、团队协作能力、分析问题和解决问题能力。因此，PBL教学评价应有自身独特的评价体系，以激发学生的学习热情，发挥PBL学习的优势。在生物工程实验PBL教学的课程成绩评价体系中，采用学生自评、小组互评、教师评价相结合的形式，其中权重比例分配为15%、25%和60%。根据刘银萍等报道的学生成绩评价体系，本课题组建立了我校生物工程专业实验课程PBL教学的实验成绩评价体系，

三生物工程实验课程PBL教学的意义

生物工程是一门强调应用性的学科，要求培养的学生具有扎实的专业理论知识，同时具有很强的实验动手能力和实际应用能力。因此，实施PBL教学对生物工程人才培养显得尤为重要。实验成绩评价统计结果表明，生物工程实验课程中采用PBL教学取得了良好的实践效果。

（一）有利于培养学生自主学习能力

学生可以自主选题并设计实验方案，不仅增加了学生的学习兴趣和学习热情，而且通过围绕问题收集资料，可以提高学生检索文献和归纳资料的能力，增强了学生学习的主动性。同时大大提高了学生分析问题能力、口头表达能力和实验设计的能力。

（二）有利于培养学生团队精神和协作能力

以学习小组为单位进行学习和讨论，共同完成整个实验。学生依据自己的分工，在收集资料的基础上提出自己对解决问题的看法，然后小组成员间相互讨论、质询和辩证，最终小组内部在教师的引导下提出解决问题的方案。通过上述教学互动过程，潜移默化培养了学生的团队精神和协作能力。

（三）有利于培养学生分析和解决问题的能力

PBL教学将学习内容置于一个问题场景中，通过解决这些问题，培养了学生的发散思维和横向思维能力，加强了学生灵活运用知识和理论联系实际的能力，加深了学生对理论知识的理解和应用，培养了学生利用各类知识资源分析问题和解决问题的能力。四生物工程实验课程PBL教学面临的问题第一，与传统的教学模式相比，PBL教学需要教师和学生付出更多的时间。PBL教学通过提出问题、收集资料、讨论与归纳、论证等学习过程来解决问题，整个教学时间的预设应具有弹性，而传统的学时制授课过于僵化，无法满足PBL教学需要。因此，需要实施灵活的学时教学，为生物工程实验PBL教学顺利进行提供时间保障。第二，PBL教学对教师的综合素质要求高，不仅要具有丰富的专业知识，同时也要有良好的指导技能。当前大部分高校中，一门生物工程专业实验课程通常仅由1至2位教师指导，若实施PBL教学时，往往增加了教师的教学压力，同时也降低了PBL教学效果。因此，建立实验课程教学团队很有必要，实验内容由教学团队成员依据教学大纲共同制定，共同授课，课程内容的分工可由教师依据自身优势选定，通过教学团队的协作能够发挥各教师自身的优势，互相补充、取长补短，以提高PBL教学效果。将PBL教学模式应用于生物工程实验教学，具有传统教学模式不可比拟的优势。学生经历了情景问题的引入、资料的收集、讨论与归纳、论证等学习过程，不仅提高了学生的学习兴趣和团队协作精神，而且增强了学生分析问题和解决问题的能力。总之，PBL教学能够有效提高生物工程专业学生的综合素质，为生物学科的应用型和创新性人才培养提供了新的思路和方法。

参考文献

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篇(7)

关键词：机械制图 生物工程 教学改革

中图分类号：G642.0 文献标识码：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2014.05.107

生物工程专业是生物学与工程相结合的一门交叉性学科，要求学生掌握生物学与生物工程学方面的基本理论，不仅需要具备获取轻化生物技术理论知识，也需要具备从事生物技术产品生产、生产过程控制检验等工作的综合能力[1-2]。学生一旦需要参与产品生产就必须具备一定的工程技术理论。《工程制图》一直是生物工程专业开设的必修课，一般安排在大一，是以培养学生对空间的认知能力、立体思维能力以及读图、识图、绘图能力为主要任务的专业基础课程。

结合人才培养目标及以往的教学过程发现现有教学方式存在一定的问题：第一，学生没有充分认识机械制图课程的重要性；第二，现有的机械制图课程教学模式以及课件实例都是针对机械专业，并没有专门针对特定的非机械类专业。针对这些在教学实践中所暴露出的问题，如何开展生物工程专业机械制图及CAD教学改革，提高教学效果，使学生真正做到学以致用，是亟待解决的人才培养与教学质量问题。本文就如何针对生物工程专业进行机械制图和CAD教学进行了分析，试图解决在实际教学中的问题。

1 提高生物工程学生对《工程制图》的认识

我院生物工程专业主要是针对发酵方向，就业方向主要为酒厂、酱油发酵场、榨菜生产等相关发酵领域。虽然毕业生直接参与零件设计、机械加工装配的情况很少，但有很大一部分毕业生会从事发酵设备的管理和维修，甚至发酵工厂的设计等工作，这就需要具备阅读机器原理图样的能力。可以设想，如果连基本的原理图都读不懂，如何进行操作、维修和设计。因此以工程制图在生物工程专业中的应用为突破口，联系后续相关课程工厂设计，让学生明白学习本门课程的目的与意义。

为了充分调动学生的学习积极性以及对课程应用范围的理解，在绪论阶段和装配图阶段，选定一个工程制图及cad在生物工程专业中的应用实例进行实际讲解。由于本课程为工厂设计课程的先驱课程，选定工厂设计课程中的实例进行讲解，不仅让学生在专业认知的同时了解工程制图在专业体系中的作用，也对两门课程的联系有一定的了解。

2 现有的生物工程专业《工程制图》教学中的问题

2.1 教学内容没有针对性

现有的非机械专业的工程制图及CAD教学基本上延用大学本科机械类教学模式，教学内容是机械类内容的压缩，而且讲课实例作业练习都是机械类实例。没有专门针对特定非机械专业的教学体系和教学内容，并且没有合适的教学实例。

2.2 教学模式没有针对性

现有的教学模式还是沿用着机械专业工程制图教学模式，分为画法几何、机械制图以及计算机绘图三个大板块。由于非机械专业的工程制图课时量为50课时左右，为了应对教学内容多而课时少的矛盾，很多教师上课时以采用降低教学难度和精简教学内容为对策，这必然导致学生练习时间大大降低，知识掌握程度降低。

3 机械制图教学方式改革

3.1 教学板块调整

针对非机械专业工程制图课时较少的现状，对传统的教学内容和顺序进行改革。传统的教学板块中的第一部分为画法几何，主要内容是点、线、面投影基础知识，用来培养学生的立体感。由于本知识点大部分是高中知识，讲解占用时间较长，故对本部分知识点进行大量压缩或者改成练习教学法[3]。本课程主要是培养学生绘制立体三视图的能力，可以首先利用基本体的立体模型引导学生入门，由实际的立体绘制三视图，培养立体感更形象具体。这样学生不再枯燥的理解空间虚构点线面，而是在实际立体中学习点线面的投影，讲解具有针对性，提高教学效果。

3.2 教学内容针对性改革

现有的教学内容，教学实例都是针对机械专业实例，并没有针对生物工程专业的教学实例。在零件图以及装配图章节，选择与生物工程先关的实例进行讲解。并且选取实际发酵厂中的实际零件进行绘制与讲解，或者选取实验室中的有关机械试验设备进行实践绘制。

3.3 多种教学手段，提高教学效果

可以利用多媒体手段辅助教学，利用Proe、Solidworks等软件绘制一定的三维图，完成课件制作。不仅能够提高学生的立体感，也提高教学效果。将计算机多媒体教学与传统的教模教学模式相结合，可以使教学难度大大降低，提高学生的理解能力，使课堂教学清晰直观。

3.4 增加实践教学环境

由于非机械专业工程制图课时较少，现有的实践环节基本省略，但是这会造成学生学习理论与实践相脱节。可以组织学生到机械精工实习基地进行参观，认知一定的机器，有一定的工程理念。然后可以带领学生参观生物工程实验室，从实验室的试验仪器中可以看到一定的机械仪器，了解试验仪器零件和装配关系，对零件图的绘制和装配图的绘制的学习有一定的帮助，增加教学目的性[4]。

上世纪90年代诞生了基于系统论的生物工程，即以生物学（特别是其中的微生物学、遗传学、生物化学和细胞学）的理论和技术为基础，结合化工、机械、电子计算机等现代工程技术。在生物工程专业人才培养过程中工程制图往往是被忽视的部分，作为生物工程专业人才应当具备发酵工厂设计、图纸绘制等专业技能，在教学中应加强引导学生对机械制图这门课程的学习热情，结合发酵工厂设计实例，改善教学板块的配置，优化教学方式与手段，设置具有专业针对性教学内容，提高学生的学习积极性，增强教学效果。

参考文献：

[1]黄传锦，周海，刘道标，惠学芹等.关于非机械类机械制图课程教学的思考[J].考试周刊，2012，（27）：176-177.

[2]朱颜，包春江，郭宏亮等.非机械类专业制图课程的教与学探索[J].装备制造技术，2010，（1）：207-208.

[3]甄鑫.生物医学工程专业《工程制图》的教学体会[J].中国医药指南，2010，（8）：167.

[4]罗红萍.非机械类专业《工程制图》课程教学改革探索与研究[J].科技信息，2008，（2）：23.