生物工程专业论文【大全15篇】
在学习和工作的日常里,大家都写过论文吧,通过论文写作可以培养我们独立思考和创新的能力。你知道论文怎样写才规范吗?下面是小编帮大家整理的生物工程专业论文,欢迎阅读与收藏。
生物工程专业论文1
摘 要:生物工程专业融合了化学、医学、遗传学、能源学等多种学科的知识,在人才培养中对理论知识基础以及科研实践能力有较高要求。为此,本文调研了目前全国生物工程专业课程、教学方式等方面,以重慶大学为例对这两个方面进行了分析。
关键词:生物工程;本科教学;思考
一、 前言
生物工程专业是一门学科交叉性强、注重实践应用的研究型学科,强调培养人才的创新意识和科研能力。而目前,依托相关理论知识的现代生物工程产业正蓬勃发展,成为国家产业结构调整的战略重点,也是提高我国生产力水平的关键领域。因此,高校能够行之有效地培养人才并使之成为生物工程产业建设的中坚力量是目前本科阶段教学的主要目的。与此同时,如何实现这一目的也是各高校急需解决的问题。本文简要分析了目前生物工程专业在本科阶段教学中存在的问题,并以重庆大学生物工程学院为例,提出了相应的改良意见,希望可为高校生物专业提供改革思路。
二、 生物工程专业本科教学存在的问题及相应解决建议
在长期的教学实践探索中,我们发现目前生物工程专业本科教学存在的主要共性问题可分为以下三个方面,现一一列举分析如下,并将我们认为的改革建议一并给出。
(一) 课程设置分布不均
生物工程专业作为一门新兴的研究型学科,要求学生必须掌握相关的学科前沿研究成果,了解专业发展前景。另一方面,生物工程专业还涉及化学、医学、遗传学、能源学等多门学科,因此学生需要在本科学习的四年间掌握相关理论,因此,如何合理地安排课程设置顺序,以保证在多数学生的接受范围之内传授更多的知识是目前高校必须考虑的重点。但在调研中我们发现(问卷调研),目前教学中存在课程层次和顺序颠倒的情况,部分基础选修课程被安排在大三大四,而大一大二需要学习较复杂的专业选修课,这样的安排确实使得大三大四的课业负担相对减少,但弊端也是显而易见的.:低年级学生由于并未对学科全局有较明确的认识,或是基础掌握不到位,出现无法理解的情况,这会严重打击学生的积极性。
以重庆大学生物工程学院为例。学院目前开设了两门与介绍学科前沿成果相关的选修课--生物工程概论和生物医学工程概论,旨在使学生对日后的工作研究方向有清楚的认识。前者被安排在大一上学期,后者被安排在大三上学期。刚入大学,多数学生对于自己所选择的专业及然后从事的工作处于迷茫期,此时安排生物工程概论有助于学生认识专业前景。而对于经历了两年专业知识学习、已经开始进行初步科研的大三本科生而言,已不需要花费额外的精力去了解研究成果,此时再学习大纲类知识稍显徒劳。
对于这种情况,学校教学管理口应该通过对毕业生和高年级学生的调研了解课程设置的问题,并及时适当做出调整。同时在条件允许的情况下,可安排专门时间或课程供学生讨论学习学科前沿成果,帮助学生建立生物研究思路和观念。当然,就重庆大学而言,20xx年本科培养方案筹划在即,课程设置问题就一定要在这次的培养方案改革中充分考虑到。
(二) 课时安排有不合理
由于学科交叉的特殊性,在有限的四年时间内学生需要学习较多的课程,导致多数课程的教学时间被压缩。老师授课时为了完成既定教学目标,只有在上课时间从头到尾讲课,很少有专门的答疑和讨论时间。而与此同时,学校对于学生所掌握知识的程度的要求并未降低,这就使学生课业负担加重,学习效率下降。多门学科需要考核,实验课和理论课都需要掌握,如此,便会出现为应付考试而死记硬背的场面。
仍以重庆大学生物工程学院为例。学院于大三时开设了微生物学实验和细胞生物学两门实验。由于生物实验本身的特殊性,需要足够的时间供学生配制实验试剂、准备实验用具、培养细胞等,如解剖小鼠以获得骨髓干细胞、制作培养基以接种微生物、配制试剂以完成细胞结构的鉴别反应等。但依学院现有条件安排,每次实验课只有四个课时的时间,且由于学校相关管理规定,使得学生没有足够的时间完成实验流程。在理论课方面,生物化学、生理学等课程作为基础类课程,需要学生尽可能熟悉掌握相关知识,以便为之后的药剂学等课程打下基础。但由于内容较多,且较复杂,很多同学在最初学习时无法跟上老师授课进度,最终期末考试时依旧对所学知识感到疑惑。
针对课程时长设置的问题,笔者的建议是对于实验课,尽量安排双休日进行,或是直接于学期末进行集中授课,便于学生连贯操作,减少实验失败诱因。对于理论课,则应适当筛选教学内容,对无用的章节进行修改删减,同时安排有效的答疑讨论课。
(三) 课程考核方式有待完善
对于研究类学科,部分课程的主要目的在于培养学生相关思想而不是单纯学习理论知识,单靠卷面考试的方式决定成绩显得不甚合理。对于目前大学本科阶段教育,大部分课程的考核方式仍然是笔试,然而有些课程所学知识在未来的使用中并不需要死记硬背,如此,这些考试变成无用功。
笔者的建议是增加考核方式种类,如尽可能多地采用论文,课程报告,PPT展示,软件使用技能等实践环节来组织课程考核,使每门课程的作用达到最大限度的发挥。以重庆大学生物工程学院已开设的生物信息学课程为例。生物信息学侧重讲解生物信息工具的使用,重点在于工具的使用,而不是算法的理论和设计,因此若只单纯以卷面考试作为最终考核手段显得隔靴搔痒。目前,涉及使用电脑的教学部分并未有单独的上机时间,全凭理论授课时老师演示,学生并未对工具熟练操作。针对此门课程,笔者建议增加上机授课课时,安排相关设计性作业,确保每位同学从此门课程中学到先进手段,为日后的研究打下基础。
三、 结语
生物工程专业作为新兴学科,知识在不断更新发展,新的技术和成果层出不穷,对本科教学最主要的影响就是需要学校及时筛选教学内容,提升教学质量,以适应产业对人才的需求。因此,针对本科阶段生物工程专业课程相关改革的脚步不能停止,需要学校层面、教师层面,以及学生层面一起查漏补缺,力求最佳。
参考文献:
[1] 段德君,梁运祥,陈守文,等.生物工程实验教学体系改革与实践[J].实验室研究与探索,20xx,30(7):111-114.
生物工程专业论文2
1创新实践教学体系的构建思路
1.1实践课程体系的系统性
分析山东地区生物工程企业对人才需求的实际情况,结合生物工程专业人才培养目标和我校课程开发理论,对生物工程专业课程体系进行了系统优化,构建了由基础实践课程、综合实践课程、设计实践课程和研究创新实践课程构成的四层次实践课程体系.基础实践课程包括大学物理实验、无机生物实验、有机生物实验、分析生物实验、物理生物实验、生物化学实验和微生物学实验等.综合实践课程包括工厂实习、生工综合实验、专业基础综合实验、专业综合实验、生产实习和毕业实习等实践环节.设计实践课程包括C语言程序课程设计、工程制图课程设计、生工单元操作课程设计、车间与工厂课程设计和毕业设计等实践环节.研究创新实践课程主要有专业基础综合实验、专业综合实验、毕业论文和课外科技创新活动等实践环节.
1.2科研基础训练(研究-创新型)
生物工程学科重在实验,科研是培养本科生创新能力的重要途径,许多知名大学都将本科生的科研教学纳入培养计划中.我院除了各种常规的教学实践、社会实践和生产实践外,还可设了多种其他形式的实践教学:从新生研讨课、实验室探究课、SRT(大学生研究训练计划)、高年级的专题研讨课、到大学四年级的综合论文训练,在时间与空间上都为不同年级的本科生科研实践提供了平台.曲阜师范大学的夏季学期主要用于安排集中实践环节,师生们普遍认为,在这样一段比较集中的时间里主要进行以实践教育、合作教育为主的教育教学活动,活动多,收益大,效果好.在本科生从大一、大二基础课程学习向大三、大四专业课程学习的转折关键时期,如何保证学生顺利实现学习方法的转变,巩固已学的基础知识,明确基础知识与实验技能在专业课学习中的重要地位与作用,加强对专业学习和研究的感性认识,实现基础课与专业课学习的良性衔接,为同一年级的所有本科生尽早了解和熟悉本专业科研领域内涵、掌握本专业科研工作的基本方法论提供一个有效的实践平台,一直是曲阜师范大学生命科学学院本科生人才培养过程中深入思考和探索的问题.曲阜师范大学生命科学学院充分利用本院优质的师资力量、学科优势和科研优势,将其转化为本科教学优势,为课程开设提供强大的物质支持和力量保证.课程是由全院所有教师和研究生参与,以全院所有实验室为依托的新型暑期实践课程,科学严谨的教学组织与管理为本课程教学计划的有效实施提供了强有力的组织保障.以讲座和实验室研究训练为课程的主要形式,力求将教学与科研有机结合,为本科生研究训练提供方法和指导,构建一个本科生向全院所有教师、研究生学习、交流的平台,探索一种本科生基础研究能力培养的新模式.该课程在激发学生对专业的热爱和自豪感、促进学习方法和学习态度的改变、科研作风的培养、团队精神的培养等方面,起到了积极地促进作用.
1.3不同类型的校外实习
校外实习坚持生工概念实习(一年级)、认识实习(二年级)与生产实习(三年级)三个环节,增强学生的工业实践能力,形成了一个完整的、由易到难的、全院所有教师都参与的工程实践教学体系,使各年级学生的暑期都有不同层次的校外工程实践教学活动.生工概念实习:通过参观和讲授的形式,选取3-4个典型的工厂,先在校讲授工艺过程,然后带领学生到现场参观.全面了解生产工艺、生产设备,初步建立物料衡算、能量衡算、产品工程、经济核算、生产安全和环境保护的概念.使大一学生全面了解生科院各专业的服务领域,为学生后续学习打下感性的基础.认识实习:在第二学年的暑期进行,此时学生已学习过“化工原理”.利用1-2周的时间到现场了解生工工艺、设备及流程,增强感性认识,学生收获颇丰.生产实习:在第三学年的暑期进行,主要完成岗位流程实习,专题研究报告,同时要结合实践过程,广泛进行交流,做好社会实践活动调查,最后完成岗位流程实习报告、专题研究报告、社会实践调查报告.
1.4综合论文训练(研究-管理型)
综合论文训练是由老师出题目,结合学生兴趣,在老师的指导下独立完成实验设计,并完成一篇论文,该论文作为学生的“学士学位论文”.在实验训练中实现提高学生知识的综合运用能力、创新意识、创新能力.
1.5课外科技活动(研究-创新型)
学生的创造性除了通过教学计划内的课堂教学、实验、实习等过程的培养外,还必须借助课外的各种创新活动加以丰富和深化,使学生创新能力的培养向多渠道、开放式、规模化发展.课外科技创新和学科竞赛是实现创新教育的有效载体,对于促进教学和科研相结合,激励学生的学习积极性,培养大学生的创新能力、协作精神和理论联系实际能力具有积极意义.生科院历来重视学生课外科技活动的开展,积极组织优秀生参加各级各类学科竞赛、设计大赛,培养优秀学生创新能力、竞争能力和团结协作能力.丰富多彩的课外科技活动作为培养学生科学精神和创新能力的重要途径之一,取得了明显成效.重视学生第二课堂的建设,已有两批学生入选“国家大学生创新性实验计划”,同时鼓励学生参加全国性的比赛.生科院鼓励和支持学生参赛,安排专门教师指导并给予经费支持.学生多次参加“创新杯”、“数学建模比赛”等赛事,取得了优异成绩.
2工程实践平台
针对曲师大学生能力的.特点,生命科学学院提出“分阶段培养、分层次教育、多样化发展”的工程实践教学体系.将本科生工程实践能力的培养贯穿于本科教育的全过程,将实践类教学环节分为5个模块;包括基础科学、人文素质、工程技能、专业能力培养、科研能力训练,并不断完善实践教学体系,拓宽实践教学范畴,整合实践教学资源,加强培养学生工程意识、工程思维和工程能力.
2.1分阶段培养
在大一和第二阶段,主要以工程技能,人文素质和基础科学为主,同时进行概念实习和认识实习,为以后的实践打下坚实的基础.《生物工程科学导论》是生科院一年级本科生了解生物工程的第一门课程,曲师大生科院对这门课程高度重视.定位这门课程既是专业课程,又是职业教育课程.生物工业同时通过生物生工、材料生工等前沿技术创新来服务于人类福祉.为此该课程非常注重开放办学,邀请了大型央企的有关技术负责人到曲师大讲课,使同学们了解中国生物工业的现状的未来发展趋势,同时增强同学们从事生物工业的自豪感和责任感.邀请了诺维信、杰能科等著名跨国公司的技术负责人为同学们介绍国际生物工业的发展前沿,特别强调生物炼制等最新技术进展对同学们提出的新的要求.在大二阶段,我们深入到工厂第一线进行认识实习.每年我们配备7-8位教师带队,把学生分成几个小组,深入到生工等企业生产第一线进行实习.大二刚刚上过《化工原理》课程,学生看到几十米高的精馏塔、看到大型的催化裂化反应器,体会到了“大化工”的特点.我们要求学生绘制工艺流程图,了解生工的生产特点,要求同学们爬到几十高的塔顶,体会生工的艰辛,培养胆量和毅力.在大三阶段,进行系统仿真和生产实习.生产实习对学生来说是非常难忘的环节,首先是时间长,对于生产实习,我们系要求在工厂的时间不少于4周,且没有节假日.生工生产一般是24小时连续化操作,在第一周,要求学生倒班.有时候上大夜班,同学们很不习惯.但是这就是生工,不习惯也要习惯.第二是真刀真枪,后面三周一般是结合工厂的难题,开展一些实验研究或者实践调研,原来很多新想法都觉得很容易实现,可是到了工厂以后,有各种方面的限制,如何量体裁衣,如何经济实惠,是工厂第一线要考虑的事情.第三是培养吃苦耐劳的精神.工厂的条件包括住宿和伙食一般比学校差,更不用说一些装置可能会有噪音其他污染,从事工程研究和工厂生产,不能吃苦是成就不了大事业的,告诉同学们从一颗小树苗成长为参天大树是要历经风雨的.第四是让同学们和工人师傅交朋友,要虚心向他们请教.很多工人师傅可能理论水平不高,但是从事这个工段的生产几十年,一听声音,一看产品颜色就知道装置出了什么问题,如何解决.这些经验背后都有很深的理论基础,这些只有我们的同学和工人师傅多在一起,才能真正将理论和实践相结合,同时又从这些实践中抽提出新的理论.和工厂师傅接触,更是学习如何待人处事.为学先为人,为事先为人.虽然生产实习是第一课堂,但也是第二课堂,二者不分家.教育学生要尊重劳动者,尊重年长者,要虚心学习,诚实待人.在实习的时候,要早一些到办公室,要有礼貌,要打扫卫生,其实一些细节往往体现一个人的修养和水平.在大四阶段,综合论文训练是对学生的挑战和考验,是培养学生综合运用基础理论解决实际问题的能力,培养学生创新精神的重要环节.学生要从选题,文献调研,确定解决问题的思路,搭建实验装置,学习分析方法,做实验,总结数据,可能会遇到失败,从新调整实验方案,做实验,总结数据,写论文.从动手、动脑到与人相处是一次全方位的锻炼和提高,尤其是培养自主创新能力和精神,体会创新的乐趣和实验的艰辛,体会风雨之后是彩虹的激动,体会山重水复疑无路,柳暗花明又一村的惊喜,体会人生就是拼搏.毕业设计也是为研究生阶段打下很好的基础,因为工作的流程是一样的,只是研究生阶段工作量会更大一些,要求会更高一些.本科毕业设计严格按照程序,首先是开题,每个教研组都要组织大会开题,学生讲8分钟,教师提问5分钟,一般是在寒假前完成;然后是中期考核,一般是在4月20号左右完成,学生讲7分钟,老师提问5分钟;最后是答辩,学生讲8分钟,老师提问5分钟.提出师生互动,尤其是突出教师提问,考察学生的基本知识和解决问题的能力.毕业设计有大奖赛,每年从120名学生中选出10名左右参加系里组织的论文大奖赛,那是一种荣誉,激励同学前行;三是检查机制,除了教研组,每年主管的教学副系主任还要进行抽查,尤其是对那些做得不怎么好的学生,给予提醒;通过这些大量细致的工作,保证了生科院本科毕业设计的高水平.一分耕耘,一分收获.据不完全统计,每年30%-40%左右本科毕业继续读研的同学,都将本科阶段的工作整理发表了SCI收录的高水平的研究论文,有些是解决了工厂的实际问题;每个学生的特点不同,兴趣不同,成绩也不同,因此要实行因材施教计划.在因材施教方面,生科院比较有特色的工作是SRT计划.首先是参与范围广,每年会有40-50项课题列入学校支持计划,二是取得成绩大,在挑战杯获奖.
2.2多样化发展
实践多样化有助于百花齐放.为了增强视野,我们每年派同学到兄弟大学进行实践;同时最近几年,也有部分外校生科院的本科生到我系实践,也和我们的同学进行交流;另外是教师的国际化视野,每年生科院都会派青年教师出国进修,拓宽教师的国际化视野.
2.3企业平台建设情况
为了将学生实践教育和工程素质培养落实,生命科学学院结合科学研究与工程技术开发,充分利用社会力量办学,签订协议进行校外实践训练基地.
3创新实践教学模式的具体效果
3.1学生科技创新成绩显著
近四年来,学生成功申报并完成了4项山东省教育厅大学生研究性学习与创新性实验计划课题、23项校级大学生科技创新课题,36篇以科技创新实验内容撰写的第一作者学术论文,获山东省生物生工课外科技作品竞赛一、二、三等奖分别为8项、6项、5项.
3.2学生科技创新成果孵化率高
我校生物工程专业开设的发酵工艺及设备、酶工程、微生物学、生物分离工程、分子生物学、生物制药工艺、基因工程、细胞工程、药物制剂学和药物分析10门课程中,共开设实验项目67个.其中70%多是根据专业教师科研课题或学生科技创新课题研究成果改编的.及时更新了实验教学内容.十年来,生物工程专业共培养567毕业生,其毕业论文选题直接或者参考专业教师主持的科研课题、横向课题和学生科技创新课题,有23篇毕业论文(设计)获校级优秀.在校期间,参与课外科技创新活动的毕业生达180多人,占总人数的75%以上,其中继续攻读研究生125人.除考研外,毕业生就业率连续四年保持在92%以上.
3.3专业教师教学和科研水平不断提高
生物工程专业教师共主持国家级基金课题2项、省自然科学基金课题5项、省科技攻关课题2项、省教育厅科研课题4项、国家级质量工程项目1项、省级质量工程项目3项,校教研教改课题3项,教师获省级、校级荣誉称号、评优和奖励等达10多人次,发表论文30多篇,其中被SCI、EI收录10篇,CSCD核心12篇.极大提高了本专业教师的教学与科研水平.虽然我们在创新实践教学体系的实践过程中取得了优异成绩,但整个培养体系还不完善.随着教学改革的深入进行,我们会动态地进一步完善这个体系,更有效地促进大学生科学实践观和价值观的形成,形成特色教育,为山东省区域经济提供高质量的生物工程人才.
生物工程专业论文3
摘要:化工原理实践教学是生物工程等工科专业的一门重要的实践课,是连接学生从实验室走向产业化的重要桥梁,是提高学生学习兴趣、培养工程意识的重要途径,对工科类专业学生的学习必不可少。本文对我院生物工程专业近几年的化工原理实践教学进行了总结,同时就存在的问题进行了分析,提出了改革措施,为进一步提升化工原理实践教学质量提供一定的借鉴。
关键词:化工原理;实践教学;改革措施;实践教学质量
工程类学科来源于实践又服务于实践。化工原理是化学工程类、生物工程类及各相关专业的专业技术基础课程,内容涉及基本理论、工艺计算、设备工艺设计和选型、经济核算以及节能等问题[1-2]。化工原理实践教学是化工原理课程教学的重要组成部分,肩负着使学生将学到的理论知识转化为实践技能的重要责任,是增强学生工程意识,培养学生实践能力和创新能力,提高综合素质的重要环节,在培养高级工程技术人才过程中发挥着不可替代的作用[3]。我院生物工程专业自20xx年开始开展化工原理实践教学,经过多年的实践,取得了一定的成绩和经验。通过对现有成绩、经验的总结,不足之处的分析,以及改进措施的提出,以期与兄弟院校之间相互学习和交流,为进一步提高生物工程专业化工原理实践教学质量提供借鉴。
1实践教学取得的成绩
1.1建立相对稳定的实践教学基地
基于生物工程专业工科的教学要求和化工原理课程所担负的教学作用,我校化工原理的实践教学坚持遵循让学生一定能深入到大型化工企业中去锻炼的理念,这就要求学校与企业之间必须建立良好的合作关系。20xx年实习之初,由于生物工程专业成立时间较短,缺少人力、物力积累,学院与化工类大型企业的联系较少,实习基地尚未建成。因此自20xx年至20xx年三年内,我们的化工原理实践教学基本上都处于“游击战”状态。这样必然导致教师、学生以及企业三方面互相了解较少,各方准备不足,实践教学效果不理想。从20xx年至20xx年,我们先后与兴平化肥厂、西安南风集团和渭南煤化工集团有限公司联系,开展实践教学。至20xx年,在院领导和相关教师的不懈努力之下,经过多方对比、协商,把实践教学地点定在渭南煤化工集团有限公司(后简称渭化集团)。经过20xx至20xx三年连续合作,深入了解,校企双方达成“合作共建、互利双赢”的共识,于20xx年6月举行了隆重的化工原理实践教学基地挂牌仪式,化工原理实践教学基地正式建立,教学基地的建立,一方面改善了实践教学条件,另一方面为促进“产、学、研”结合打下基础[4]。
1.2实践教学过程逐渐秩序化、正规化
经过几年的实践教学,基本上已经与渭化集团之间形成了较为固定的实习模式。每一学年,实践教学时间定在第三学期化工原理理论课程结束之后。参加人数约120人,分两批,每批60人。每批学生由三名带队教师负责。实践教学开始之前,由学院主管教学院长和带队教师与企业进行联系,商洽实践教学具体事宜,使企业明确实习目的和学生人数等情况,做好实践教学接待准备工作;进企业之前,统一给学生办理临时通行证;进企业后,先进行安全纪律教育和企业概况介绍;正式实习时,一般将学生分为三组,每组20人,跟随基地指导教师下到不同车间实习,实行倒班制,基地指导教师根据每个学生的现场表现进行打分,反馈给带队教师。最终实践教学考核成绩包括纪律(20%)、实践教学表现(30%)和总结报告(50%)。
1.3实践教学成效显著
经过几年的化工原理实践教学表明:(1)通过实践教学,使学生对化工生产过程的生产组织、管理措施和经营状况有了较全面的认识,通过观看现场真实设备和了解实际的生产工艺流程,对进一步巩固、加深和理解化工单元过程的原理起到很好的作用,同时增强了学生的工程观念,为化工原理课程设计和后续其他专业课的学习打下良好的基础[5];(2)实践教学过程中培养了学生实事求是的科学态度,使之逐步树立正确的工程思想、经济观点和严谨、认真的工作作风,提高了学生综合运用所学知识,独立解决实际工程问题的能力;(3)通过实践教学,使学生加强了理论联系实际的能力,学生在工业生产中感受到知识用于实践后所产生的巨大效益,主动将自己所学的理论知识与工业生产中所需的知识进行比较,找出差距,为今后的学习和工作提供了有益的参考和借鉴。
2实践教学中存在的不足
取得成绩的同时,我们在实践教学过程中也存在着一些不足:
2.1实践教学时间短,不能完全满足实践教学的要求
一方面由于化工生产自身具有的易燃易爆性和随着现代化工生产自动化、连续化和集成化,企业对外来人员数量的限制越来越严格;另一方面,高校扩招以来,学生人数逐年增加,学校实践教学经费紧张,导致目前我院生物工程专业学生实际的实践教学时间仅为2.5天/人,与生物工程专业本科教学培养计划所要求的7天/人实践教学的标准还有很大差距。由于实践教学实践的限制,目前的实践教学还停留在“走马观花”式的参观式实践教学,与实践教学的最终目标还有一定差距。
2.2实践教学内容和基地指导教师的不确定性
按照化工原理实践教学计划,结合企业实际情况,我们制定了实践教学指导书便于指导学生学习,但是由于大型化工企业的生产特点,生产车间随时都有可能出现一些意外情况,导致我们的实践教学内容很难保证按预期计划进行。此外,随着日趋激烈的市场竞争,目前的大型企业都处于不断精简状态,企业人员编制少,工作任务重。因此在整个实习过程中,车间技术员或车间主任很难抽出时间给学生详解生产的主要工艺流程及关键技术,只能临时抽调人员,基地指导教师人员不稳定,导致实践教学内容和效果的波动性。
2.3学生难以真正深入车间,了解相关设备构造和原理
近年来,我国的`企业大多进行了改制,技术保密工作要求越来越高,好多企业已经出现了拒绝和学校合作的趋势。在这种发展背景下,厂方为了技术保密或担心侵犯知识产权等原因,不允许学生浏览有关的技术图纸,甚至不允许观摩设备内部结构(除非是巧遇设备检修或其他原因停机检查,否则学生根本无法了解主要设备、管件等的内部结构及物流情况[2])学生到现场后,只能学习熟悉流程、认知设备,对一些基本的安全生产控制方法,开停车和简单的事故处理是得不到锻炼的,学生真正深入车间时间很短,深入了解相关设备构造、原理的机会很少。学生对实习的总体感觉是“实习有用,但是较肤浅”。
3几点改进措施
为了使化工原理实践教学取得更好的效果,经过几年的不断探索,我们提出了以下几点改革措施。这些措施的提出将为进一步提高我院生物工程专业化工原理实践教学质量提供依据:
3.1调整教学计划、将原先安排在学期末进行的实践
教学调整到学生期末考试之后进行将实践教学环节调整到所有理论课程考试结束之后进行,便于学生全身心投入到教学实习实践中去,为提高实习效果提供了时间上和精力上的保证。
3.2系统编写和修订化工原理实践教学指导书,为教学效果提供保证
通过多年实践教学经验的积累,化工原理实践教学逐渐走向成熟和完善,为了进一步提高实习效果,必须在现有条件的基础上重新编写切合自身实习情况的实践教学指导书。内容主要涉及:(1)实践教学的目的、意义和预期效果。实践教学的目的意义和预期效果的提出,一方面使学生能够从思想上高度重视教学实习,端正实习态度;另一方面也使实践教学单位明确责任,依此做好接待实习的准备;(2)实践教学基地概况、生产技术、主要车间的仪器设备、工艺流程、产品种类及特性介绍;(3)实践教学的管理、评估、考核标准。①实践教学考勤占20%,主要考核学生在实习期间的出勤情况和遵守纪律情况;实习期间由学校带队教师考核;②实践教学的现场考核占30%,由实践教学基地指导教师根据学生参与情况和业务能力考核;③总结报告占50%,由所有实习指导教师根据实习报告质量统一考核。实践教学指导教材的编写,是实践教学进一步正规化的重要保障,这样教师有据可依,学生有章可循,企业任务明确,实践教学效果有明显改进。
3.3利用多媒体手段,结合实践教学指导书,减少实习的盲目性
实践教学是完全不同于其他理论课教学的,单纯靠书面上的介绍是很难让学生完全理解和接受,学生直接进入企业,必然带有很大的盲目性。因此我们可以充分利用现代化的计算机技术及网络资源,将实践教学基地的生产工艺、所涉及的典型单元操作、典型设备的原理、结构以及部分现场工作录像片制作成电子课件在实践教学前、实践教学中和实践教学后让学生观看。实践教学前,播放电子课件并与实践教学指导书结合起来进行实践教学动员,使学生在进入实践教学基地之前就对要实习的目的、重点做到心中有数,减少实践教学的盲目性。同时,通过形象、生动、色彩缤纷、图文并茂的电子课件的学习,能够提高学生实践教学的积极性,增强感性认识,给学生留下深刻印象,为进一步现场实习奠定基础。
4结束语
总之,化工原理教学实习的改革,是一个长期而艰难的的过程。随着社会的发展、国家和教育部培养创新人才战略思想的不断深入,给化工原理教学实习也提出了更高的要求,化工原理教学实习的改革势在必行。上述内容和观点是我们在总结六年教学实践经验的基础上进行的一些探索和思考,希望能为今后的化工原理教学实习工作起到一定的借鉴作用。
参考文献
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生物工程专业论文4
摘要:生物工程作为工科专业,以应用型工科人才的培养为主,因此,学生综合实践能力的培养显得至关重要,而高年级学生专业生产实习的开展是实现这一目标的重要措施。本文结合我校生物工程专业生产实习的设置,对我校生物工程专业生产实习的模式进行介绍与分析,并对生物工程专业生产实习的后续改进提出了一些建议。
关键词:生物工程;生产实习;实践教学
中图分类号:GQ819 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(20xx)09-0029-02
一、引言
生物工程是以生物科学与生物技术为基础,由细胞工程、基因工程、酶工程、发酵工程、微生物学、遗传学、分子生物学以及生物化学工程学等多学科相互交叉渗透、融合、发展而成的新兴的工程技术学科,是21世纪前沿学科之一。生物工程是联结生物学理论创新与生物高新技术成果产业化的纽带,是实现生物学研究成果转化为生产力的工具。目前,国内已有过百所高校开设了生物工程专业,生物工程专业的培养目标是“本专业培养学生具有生命科学的基本知识,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、基本技能,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、新产品开发的工程技术,以及具备进一步深造与发展潜质的高级复合型人才”[1]。在生物工程专业的培养过程中,工程实践能力的培养与锻炼是至关重要的环节之一。当前,许多高校生物工程专业的培养方案中,针对学生综合实践能力的培养还不够,同时,缺乏专业性与系统性。本文针对生物工程专业的特点与培养目标,分析了本专业的培养方案与实践教学中存在的问题,浅析了以产物为主线的生物工程专业生产实习的新模式。
二、传统生产实习存在的问题
鉴于生产实习的重要性,绝大多数开设生物工程专业的国内高校在专业设置中均设有生产实习这一环节,多数高校的生产实习以企业实习为主,但是,传统的企业生产实习的方式存在许多问题。
(一)实习基地不足,基地质量较低
虽然多数高校均与众多企业共建实习基地,但是,由于近年来企业管理制度的日益,加之市场竞争的加剧,企业对高校生产实习的意愿日益降低,使得生产实习基地的选择日益困难。另外,由于企业始终将企业的生产管理和经济效益放在第一位,学生的实习安排只能跟随企业的生产设置,很难按照学校的培养方案进行,这就使得生产实习的质量得不到保障;同时,由于实习时间的安排有限,很容易导致实习过程中只能接触到生产过程的某一环节,使学生难以得到系统的学习机会,难以达到生产实習的实习目标。
(二)学生动手机会不足
随着现代企业自动化程度的不断提升以及管理水平的不断完善,生产过程中人工操作的环节越来越少,同时,企业对经济效益的追求使得其很难为实习学生提供“练手”的机会。此外,生产实习过程中的安全责任问题始终放在首位,这也是制约企业接纳学生的关键因素,企业不愿承担学生在实习过程中人身安全的风险,因此,更不愿让学生直接参与实习[2]。综合以上因素,绝大多数企业实习是以学生参观实习为主,学生很难得到动手操作的机会,不能发挥生产实习的真正作用。
三、生产实习模式探索
面对实习基地资源不足、基地质量差以及学生动手机会不足等问题,有必要对当前的传统实习方式进行改变,探索新的生产实习模式,以保证生物工程专业生产实习目标及生物工程专业培养方案的实现。
(一)我校生物工程专业生产实习新模式的建立
为更好地完成生物工程专业生产实习的培养目标,我校一改传统的企业实习方式,在校内建立生物工程专业生产实习平台,购置了生物工程上游、中游及下游实验所需的一系列设备,以自动化发酵罐为核心,建立起完整系统的生产体系。在此基础上,选取有代表性、创新性的目标产物,从菌种出发,经过上游的种子制备,中游的发酵及过程监控,下游的产品分离纯化与制备,获得最终的产品。在宏观上,整个流程基本与工厂的生产过程相似,可全面展示由原料到产品的生产过程,让学生得到真实直观的产品,这样可极大地激发学生的学习兴趣,提高学生动手实践的热情;在微观方面,由于全程操作均由学生自己参与完成,学生对生产过程的每一步操作每一个细节均有清晰直观的认识,实习效果较传统实习也有大大提高。同时,实习过程采用小组分组实习的方式,不同组可选取不同类型的产物,不同的发酵工艺,如胞内产物与胞外产物、分批发酵与补料分批发酵等方式,可极大地拓宽学生的知识面,达到更好的'实习效果。
(二)生产实习新模式与生物工程专业课程设置的联系
生产实习的一个重要的目的就是使学生将理论知识同生产实践相结合,我校生产实习的安排与设置正是以这一目标为指导,通过生产实习的实践过程,一方面使学生对所学的专业知识进行梳理与回顾,另一方面,可有效地将相对孤立的专业知识系统有机地结合在一起,使得学生的认知水平由点及面,从宏观方面加深对本专业的认知。
由图1可以看出,专业生产实习将本专业设置的各专业基础课与专业课有机地结合在一起,尤其是将课程学习过程中的课程实验孤立的操作系统的串联在一起,使学生的视野由实验的高度上升到生产的高度,这对于学生毕业后从事生产、研发、深造等奠定了重要的理论支撑与实践基础。
(三)生产实习模式的后续探索
后续,我校将继续完善和提升生产实习平台的硬件设施,首先,购置不同类型的发酵罐,包括通风搅拌式发酵罐、气升式发酵罐、鼓泡塔式反应器等,满足不同类型微生物的发酵需求;另外,在发酵菌种的选择方面,在常规微生物的基础上,拓展到植物悬浮细胞、丝状细胞等,不断拓宽学生的视野;在下游操作方面,继续拓宽单元操作的范围,建立起更加全面的实习平台。此外,后续将探索将教师的科研与生产实习相结合的模式[3,4],在教师已有科研成果的基础上,将其扩展到生产过程,应用该平台,建立产、学、研相结合的模式,在保障生产实习效果的同时,使学生与科学前沿相结合,有利于培养学生的创新能力与科研能力。
四、结语
在包括生物工程专业在内的工科人才培养的过程中,应加强对综合性实践教学的重视程度,充分利用生产实习的综合性和实践性的特点,培养学生的生产性思维,提高学生对本专业的整体认知水平。通过采用新的生产实习模式,学生的参与程度与动手机会得到大大提高,学生的实践能力得到充分的训练和提高,同时大大激发了学生的主观能动性和创造性,为培养创新能力强、创业素质高的创新型人才奠定了坚实的基础,为提高生物工程专业人才培养质量提供了重要的实践保障。
参考文献:
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生物工程专业论文5
摘要:生物工程《专业导论》课对于学生理性认识本专业、提高专业兴趣、提升专业自信力具有重要的作用。本文从授课老师素质提升、教学内容及方式改进、特色学科建设、因材施教、创新创业教育等方面探讨了工科院校生物工程《专业导论》的教改之路。
关键词:生物工程《专业导论》;自信力;课程改革
20xx年,中共中央“十三五”规划建议指出:“支持节能环保、生物技术、信息技术、智能制造、高端装备、新能源等新兴产业发展,支持传统产业优化升级”。因此,培养高素质的适应经济发展需要的生物专业人才显得十分必要和迫切。就开设生物工程高校数量看,20xx年國内开设生物工程专业的高校已达165个,20xx年增长至293个[1]。目前,我国每年生物工程类专业毕业生约6万人,由于人数的迅速增多,以及我国生物产业发展水平较低,再加上专业的局限性和一些教育形式的缺陷,造成生物工程类专业毕业生的暂时性过剩现象,增加大学生就业压力[2]。麦可思20xx年就业蓝皮书中将生物工程列为红牌专业,红牌专业指的是失业量较大,就业率、薪资和就业满意度综合较低的专业[3]。这也使部分生物工程类大学生从大一开始就对学习和未来出路感到焦虑,并产生心理负担,从而影响专业自信心。
那么如何提升生物工程专业学生的自信力和就业能力呢?除了加强实践教学、鼓励自主创业、进行产学研合作等方面,对低年级的学生开设高质量的专业导论课很重要也很必要。开设专业导论课可以使学生提前了解学科的发展现状和前景,有助于拓展其对专业应用的整体把握,有助于其有针对性地开展后续的专业基础课学习及毕业设计环节,最终可以提升生物工程专业学生的自信心和就业能力。本文以提升生物工程专业自信力为目的,探讨新形式下工科院校生物工程《专业导论》课程教改的方向。
一、生物工程《专业导论》开设现状及存在的问题
目前,对于生物工程《专业导论》课程相关研究还不是很多。景德镇陶瓷学院通过对生物工程导论课程进行教学大纲、教学内容、教学方法与教学手段探讨,并通过问卷调查探讨了其教改成效[4]。哈尔滨工业大学将参与式教学和传统的教学结合,通过问题情境案例、讨论和交叉领域专题四种方式,实现知识—趣味—专业背景融合[5]。笔者所在的桂林理工大学于20xx年在大一下学期开设生物工程《专业导论》课程,由教学和实践经验丰富的教授进行授课,结合专业教师的主要研究内容向学生展示生物工程专业包含的内容和最新进展,既让学生了解本专业,也顺利地承接下一个学期将要开始的专业课程。但是以往的《专业导论》课侧重于教学方法和手段的探讨,对于如何从教师素质、课程内容等方面进行教改没有做出明确的回答,以下内容将对这个问题进行深入的探讨。
二、专业导论课教改的方面
1.提升任课教师自身素质。如何做好学生专业发展的领路人,专业老师除了不断地提升自己的专业知识之外,还需要思考以下的问题:(1)在互联网发达的今天,信息获取已经不再是什么难题,如何将这些信息进行归纳总结并对其发展前景做出前瞻性的指导?(2)科技发展日新月异,如何确保自己的研究及教学能够紧跟专业前沿?(3)如何启发引导学生,提高其发现问题解决问题的能力?(4)如何解读行业发展政策,从而对学生的就业具有一定的指导意义?
2.教学内容及方式。《专业导论》课程具有概括性、前瞻性及引导性的特点,因此其授课内容及方式也与其他专业课有所区别。具体来讲,大纲的`制订应该主要从研究前沿、应用领域、特色专业方向、企业导师讲座和创新创业等方面进行;授课可以采用比较灵活的方式,包括教师面授、网络课件、小组讨论、ppt展示、讲座以及慕课等方式。生物工程学科目前已经在化学工业、能源工业以及医药卫生行业得到了广泛的应用。以酶制剂行业为例,其制备成本低、效率高、污染小的特点已经被越来越多地应用于工业催化、日用化学和食品药品制造领域。因此,《专业导论》课程向学生讲述生物工程应用领域的内容,有助于学生扩大眼界,提高对本专业的认知。
3.特色学科建设。余水静等[6]提出以特色学科建设为导向,对生物工程专业课程体系进行优化,使课程体系具备模块化和特色化特点,这有助于培养复合型创新人才。笔者以为,建设特色学科需要专业教师做好以下工作:首先,要对专业的发展趋势、政策导向和市场需求做深入的调研。其次,要深入基层,充分了解社会及企事业单位对学生专业能力、职业能力、素质等方面的要求,从而使我们的专业课教育及人才培养模式能够引领或者紧跟市场需求。最后,要立足于本地的特色生物产业,通俗地讲就是要“接地气”,对于生物工程专业教学改革做到“人无我有,人有我优”。
4.因材施教。“因材施教”使指针对学习的人的志趣、能力等具体情况进行不同的教育。生物工程专业培养目标是根据学生的兴趣和具体情况,培育出研究型、教学型和工程型等不同层次人才。因此在讲授《专业导论》时,应该将授课内容与学生的实际情况和就业愿景相结合,教学大纲应该从科研、生产和管理几个方面进行制订,使导论课内容不仅能够涵盖生物工程就业的主要的领域,而且能够做到有所侧重。另外,可以聘请生物工程相关研究所或者企业导师为学生开展“企业导师面对面”的讲座,从社会需求和就业的角度让学生切实感受到专业发展现状和企事业单位对人才需要的标准。通过以上方式的课程教改,不但能够提高学生学习的积极性,而且能够使学生对自己的职业生涯具有比较清醒的认识,对专业课学习不再迷茫。
5.创新创业教育。在“大众创业、万众创新”的时代背景下,大学生创新创业能力的训练成为摆在教育工作者面前崭新的课题。桂林理工大学化学与生物工程学院在这方面做出了初步探索并初见成效[7]。通过鼓励学生参加大学生创新创业项目、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、中国“互联网+”大学生创新创业大赛,不仅锻炼了学生创业、独立思考和团结协作的能力,而且对于学科发展具有比较重大的意义。因此,笔者认为专业教师在讲述专业导论课时,应该将自己的研究方向和领域同大学生双创相结合,鼓励学生锻炼自己的创新意识和创新能力。
三、结语
生物工程《专业导论》课程对于刚刚步入大学的本科生不可或缺,对其客观理性地认识本专业的研究领域,培养其专业兴趣,增强其专业信心具有明显的作用,因此,加强导论课教学具有比较重要的理论和现实意义。生物工程《专业导论》教学只有不断思考、摸索、实践及改革,总结出一套适合的行之有效的科学方法,才能提高教学质量,才能培养出具有扎实的专业知识、优良的职业素养以及较高的创新创业能力的专业人才。
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[4]廖润华,杜洁,苏小丽,等.《近代生物工程导论》课程教学改革的初探[J].科技创新导报,20xx,(34):155-156.
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[6]余水静,邓扬悟,宋秋华.以特色学科建设为导向的生物工程专业课程体系优化与实践[J].高教学刊,20xx,(24):58-59.
生物工程专业论文6
摘要:本文从生物工程专业专业系列课程角度入手,针对生物工程专业的专业特色,对生物工程本科专业存在的问题进行分析以及提出解决办法,探索研究现代生物工程人才培养模式,对高校培养有质量的高级生物工程人才具有指导意义。探讨生物工程科学建设改革方案,以提高学生的创新能力、适应能力和就业的灵活性。系列课程是在专业特色的基础上,各门课程进行整合,通过加强各位任课老师之间的交流与合作,以新的课程结构创建整合,使课程教学大纲更加的完善,使各门课程更加具有广泛性和针对性,避免了课程之间的重复与脱节,正确地处理了专业课程和基础课程之间的关系。
关键词:生物工程专业;专业特色系列课程;课程建设
项目来源:辽宁省普通高等教育本科教学改革研究一般项目(项目编号:20xx-698);沈阳大学校级教改项目(项目编号:20xx-1153)
作者简介:刘广纯(1959-),男,教授,博士生导师,生命科学与工程学院院长,学科带头人,主要从事动物学教学和科研工作。
目前生物工程专业所开设的生物学基础知识课程内容纷繁复杂,新产生的课程名称不断增加,尤其是各课程之间内容交融,既浪费学时,又浪费资源。为了让学生了解和掌握生物学基础知识,按生物学知识形成脉络,根据学生认知规律,合理地安排课程衔接顺序,构建基于专业特色的系列课程体系。但是目前生物工程专业普遍存在以下问题。
一、生物工程专业的现状及存在的问题
1.选用的课本出版时间较长,内容陈旧并且繁杂,开的课程种类多,没有从专业特色角度出发构建课程体系,没有按系统论整体优化的原则,从宏观考虑知识的系统性、完整性和相关性等问题,导致有些课程之间存在内容简单重复、实验项目雷同或内容相近,彼此之间衔接不合理,课程体系没有充分体现专业特色等问题。
2.有些老师过度依赖于多媒体教学,只是单纯地放PPT,没有很好地调动课堂氛围,致使有些学生觉得所学知识枯燥乏味,极大地削弱了学生对本专业的兴趣。
3.由于学的课程比较多,如生物化学、细胞生物学、分子生物学等学科,在教师授课时,造成了课程内容之间大量重复,占用了大量的课时,如遗传学中“细菌和噬菌体的重组和连锁”就与微生物中的`“微生物的遗传变异”有重复内容。若反复讲解,则使内容过于冗杂,不但浪费学生教师的时间和精力,而且造成大量教育资源的浪费。
4.理论课学时长,实践教学、课程设计及工程实践训练课时小,这不但束缚了学生的动手能力,而且严重影响了高级专业人才的培养。
5.考核制度存在严重缺陷。由于以上的教学模式,一学期结束,学生什么也没学到,教师不得已划范围,给答案。导致的结果是学生都追求不挂科而不是对这门课产生兴趣,这严重影响了综合素质型人才的培养,对高校的发展与毕业生在社会中立足是十分不利的。
二、基于专业特色研究生物工程专业系列课程的建设方案
1. 专业特色系列课程建设的目标是课程建设标准,主要内容是课程体系的优化,教学内容的整合,教学方法和教学技术的更新。所以构建专业特色系列课程能够有效地解决生物学内容繁杂、内容陈旧等诸多问题。
2. 按专业特色系列课程实施模块式教学改革,建设师资队伍,开展教研活动,整合教学内容。按生物学基础知识脉络和学生认知规律来确定课程的衔接顺序。系列课程体系应具有科学性、合理性、统一性的优点。针对传统教学模式,教师可以采用启发式教学方法来提高学生的自学能力和创新能力。教学应以专题的形式展开,让学生当老师,让老师当学生,在讲台下提问,还可以在班级里分组讨论。采用专业特色系列课程,既可以减轻老师的负担,又增加了学生对学习的兴趣,还培养了学生的团队协作能力。
3.采用专业特色系列课程,为避免生物学系列课程内容简单重复或实验项目相近,应合理安排衔接顺序。(1)根据专业特色,构建生物学知识系列课程体系,其衔接顺序:普通生物学,微生物学,生物化学,细胞生物学,分子生物学,遗传性,免疫学。(2)根据专业特色,按核心知识、技能安排生物工程系列课程,其衔接顺序:基因工程,细胞工程,发酵工程,生化工程,化工原理,酶工程,发酵工程设计,生物工艺学。
4.根据专业特色,按“上游、中游、下游三阶段”建立课程体系。根据专业特色,按“一条线”构建集中实践教学系列课程体系。构建带有专业特色的“一条线”实践教学体系衔接顺序:普通生物学,微生物学,生物工艺学,生物制药生产实习,食品工业生产实习,发酵工程设计实习。在实习过程中应该让学生亲自动手实践,避免走马观花式见习。
5.系列课程组的教师应按照系列课程教学大纲制定严格的考核制度,对学生知识和能力的考核,应以系统的专业知识进行全面考核,加大覆盖面。系列课程组教师集体研究命题范围,重点、难点,分值比例。评卷要采用流水判卷。系列课程体系的各门课程不但具有明确的教学目标和任务分工,而且各课程之间内容的衔接性、结构的合理性和一定的系统性应非常严密,而知识本身又具有客观的整体性和综合性。因此采用系列课程教学,能够让学生对所学知识更好地把握和理解,吃透其“精髓”,学生才能对所学专业更加感兴趣。
6. 构建具有专业特色的实验教学系列课程体系:生物化学,分子生物学,细胞生物学,生物工艺学,生化大实验,基因工程,细胞工程。同时还应加强实验室硬件条件的建设,争取让实验室做到全天性开放,并鼓励学生根据所学的知识自己设计实验。教师应该增加综合性、设计性实验。对于经典实验,应该让学生充分理解其精髓。实验室的试剂、药品、器材应配备完全,以免在实验过程中出现不必要的麻烦。
7.教师在专业特色的基础上按照系列课程组开展教研活动。专业特色系列课程组教师彼此互相听课、评课,研究教学内容和实验项目,避免系列课程之间内容的简单重复和实验项目的雷同。教师应鼓励学生在系列课程教学模式下,对自己感兴趣的内容进行深入学习,建立知识体系。
三、专业特色系列课程建设的作用和意义
1.基于专业特色发展的课程体系广泛适用于普通高等院校本科专业建设,尤其是适用于理工类专业课程建设、教材建设、师资队伍建设和实践教学改革等。课程体系能够充分体现专业特色,使专业课程设置、内容、学时、知识、能力培养要求等更加合理。
2.激发了学生的兴趣。采用系列课程的教学方式,优化了课程教学,能为学生节约大量时间,使他们能够更好地投入到感兴趣的方面,做他们感兴趣的实验。
3.提高了学生的科研素质。通过独立设计实验,锻炼了他们做实验的能力,使学生的操作技术得到了良好的训练,学习方法也变得更加灵活。
参考文献:
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常景玲,惠明。我院生物工程专业培养模式及课程体系探索.全国高等学校生物工程专业课程体系与人才培养研讨会,20xx.
生物工程专业论文7
题目名称:硅酸盐细菌的分离筛选和纯化
一、选题的依据:
硅酸盐细菌又称钾细菌,是一类特殊的细菌。这类细菌能分解岩石矿物,把其中植物不能利用的养分释放出来。
自然界中含钾素很丰富的长石和云母等硅酸盐矿物,是组成地球表面岩石和土壤的主要成分(占60%以上)。这些矿物虽然含有丰富的钾素,可是并不能为植物所利用,因为它们都是很稳定的矿物。但是,有些细菌能分解稳定的矿物,把其中对植物有用的钾素释放出来,硅酸盐细菌即属此类。
硅酸盐细菌研究已有80多年历史,这类菌可分解土壤中难溶的磷、钾,此类菌发酵液中有激素类物质,在植物根际形成优势种,可抑制其它病原菌生长,达到增产效果。这类菌能分解土壤矿物,在瓷业中作添加剂,还可用来处理污水。其代谢产物如多糖、有机酸、蛋白质对作物有增产效果。
已经发现的硅酸盐细菌有胶冻样芽孢杆菌(Bacil—lusmucilaginosus)和环状芽孢杆菌(B.circulans)等。李凤汀等人在1997年报道了分离到硅酸盐细菌HM8841菌株,经工业发酵制成菌剂,使农作物提高产量。
本论文通过分离、收集硅酸盐细菌,丰富菌种资源库,筛选高效解钾菌,不仅具有理论意义,而且,在菌肥生产及农业生产上也有十分重要的应用价值。
二、研究内容
本课题主要目的是分离筛选出具有解钾作用的硅酸盐细菌,并对筛选出的菌种纯化以利于保存。研究的主要内容有:
1、硅酸盐细菌培养基的配制;
2、分离筛选硅酸盐细菌;
3、硅酸盐细菌的纯化;
4、高效解钾硅酸盐细菌的筛选。
三、研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析
研究方法:以钾长石粉为惟一钾源的硅酸盐细菌选择性培养基筛选能够降解土壤中钾元素的细菌.利用梯度稀释分离法和平板划线分离法对其中的细菌进行筛选并纯化。用纯化的细菌进行培养,利用ICAP仪器检测钾元素的含量,筛选高效解钾菌株。
技术路线:土壤样品稀释液制备→涂布接种→恒温培养→定期观察记录→挑菌落纯化菌株→ICAP仪器检测
实验方案:
1、土壤样品稀释液制备:所取材料为吉首大学内土壤
2、涂布接种:按梯度配制的稀释液接种到培养基上进行恒温培养
3、初次筛选:在平板上挑选大部具有一定特征的菌落进行纯化培养
4、经过两次的纯化后,得到纯的菌落
5、用纯菌株配制的检测液用ICAP仪器检测,从而筛选出高效解钾菌株
可行性分析:主要运用微生物的一些基本实验方法,操作简单,但需要细心和耐心。指导老师彭清静教授曾经做过此方面的研究工作,具有丰富经验,能很好的`指导我完成论文。实验室也具备该论文实验的条件。
四、进程安排和采取的主要措施
第1阶段:(20xx年11月)论文选题
第2阶段:(20xx年11月至12月)查询资料文献,设计实验方案,准备实验材料
第3阶段:(20xx年1月至3月)根据方案完成实验内容
第4阶段:(20xx年4月至5月)在导师的指导下修改论文并完成论文
五、主要参考文献(不少于10篇)
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生物工程专业论文8
一、生物工程发展的主要方针和策略
随着社会主义市场的变化,相关的经济发展有了不同的需求。为了使毕业生可以在社会当中贡献力量,获得工作,相关的教学内容也要对着市场的变化为有所调整。目前市场最需要的就是应用型、创新性人才,加强相关方面的人才培养是当前特色专业建设下生物工程专业发展的主要方向和目标。
(一)制定完善的人才培养方案,加强实践教学
想要培养应用型、实践型人才,学校首先要做的就是对人才培养方案进行完善,通过系统的完善来实现教学效果的优化。在建设健全人才培养方案的过程中,学校要积极的对人才的培养模式进行探索,并对专业的结构进行优化的调整,使得整体的教学布局更加的科学合理。同时,学校还应当对师资力量进行加强,通过提高教师的素质和能力来提升教育的质量,保障人才培养的有效性。
除了要对相关的教学体系进行优化调整之外,我们还要认识到,实践型人才的培养与实践教学的发展是密不可分的,想要加强提升学生的实践能力,最有效、最直接的方法就是大力的展开实践教学。实践教学的内容要与经济发展的情况相适应,同时还要与当前的就业形势相结合,通过多个角度的综合考虑来对实践教学的内容进行规划。在内容方面,要以信息学、工程学、生物学和化学四个基础学科作为核心展开,同时还要将专业的理论与之进行有机的融合。
(二)提升学生的综合能力
当今社会对于人才的综合能力要求很高,也就是说,综合能力较强的学生在社会上可以由相对较好的发展。因此,学校要对学生的综合能力进行培养,除了需要让其掌握基本的专业理论之外,还要于是俱进,对新技术、新材料和新设备进行一定的了解并学会实际应用。同时,学校也有责任、有义务帮助学生建立正确的道德观念,向学生普及法律知识,使得学生在从事各项工作的过程中做到遵纪守法。除此之外,学校还应当展开各种交流活动和竞赛活动,开阔学生的视野,锻炼学生的意志力、竞争力与合作能力,通过参与活动的方式调动多方能力的运用于发展。
(三)注重创新能力的`培养
科学技术得以发生,生物工程得以有所成果,其根本都是源于创新。当前我国十分重视对人才创新能力的培养,学校作为学生学习和成长的主要场所,肩负着创新人才培养的重任。当前我国的特色专业建设也特别提出了要对人才的创新能力进行培养,并大力的建设实验室和实验基地,其目的就是通过健全和整合实验资源,给学生提供优质的学习环境和学习平台,推动学生展开实践,帮助学生建立提升创新能力,进而为国家输送大量的创新型人才,给我国生物工程的发展注入新鲜血液。
二、特色专业建设下生物工程的发展策略
(一)将应用型、创新型人才的培养作为教学的核心目标
在对生物工程人才进行培养的时候,要以应用型、创新型人才的培养作为教育活动展开的目标。想要实现这一目标,就需要从以下几个方面做起:
第一,建构科学的人才培养方案。学校需要结合自身的教学特色,同时结合应用型人才所以具有的能力和特点来制定教学方案,在设置课程的是时候,需要将基础性知识和专业知识有机的结合在一起。在展开教学的时候,应当理论于是实践并重,同时要适当的加大实践教学的比例。在实践教学中,除了要开设实验课之外,还要有对于的实习和创新活动,使得整个培养的方案更加的具体、完善。在实际教学的时候,还应当充分的对学生的个性进行考察,针对不同特性的学生采用不同的培养模式,使得学生的自主发展的到保护,多元化的教育模式也保障了教学活动的灵活性和教学的效果。
第二,培养多元化人才。所谓的多元化人才,就是除了能掌握生物工程相关的理论和技术,还对生物学、数学、化学、工程学的知识有一定程度的了解,同时可以熟练的使用计算机技术、微电子技术来辅助生物工程相关工作的展开。这一目标的达成需要通过建构多元化的教学体系来实现,多元化的教育体系应当重视理论的教学,同时也要加强实践的内容,对学生的能力进行提升,对能力和知识的范围进行扩张,并与专业的特色作为学生发展的导向不断的展开教学活动。教育工作者必须认识到,生物工程是一门交叉学科,同时也是一种实验性学科,该专业的发展离不开众多基础学科和相关技术的支撑,所以在展开教学活动的时候,需要将多个学科的理論和内容进行融合。
作者简介:王小小(1999-),女,河南省郑州市人,职称:学生,单位:郑州市第五中学,专业:生物工程。
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[8]于林,郑成超,刘学春,等.生物技术专业人才培养模式的探讨[J].高等农业教育
生物工程专业论文9
摘要:分析高等学校生物工程专业实践教学中普遍存在的问题,提出深化实践教学改革的思路。依托吉林大学国家级生物实验教学示范中心,对实践教学体系、方法、评价体系进行一系列的改革与尝试,初步探索出一条适合吉林大学生物工程专业发展的实践教学道路。
Abstract This paper finds major problems in the practice teaching of biological engineering in Colleges and universities, and put forward the idea of deepening the reform of teaching practice. Relying on National Biological Experiment Teaching Demonstration Center of Jilin University, we carry out a series of reforms on the practical teaching system, practical teaching methods and practical teaching evaluation system, and find a way which is suitable for the development of biological engineering professional practice teaching way in our school.
Key words bioengineering; practical teaching; training base
1 前言
生物工程作为21世纪科学技术的核心之一,是一门实践性、应用性、综合性很强的交叉学科[1]。随着科技的进步,新技术、新方法不断涌现,生物产业的前景也愈发广阔。然而生物工程专业学生就业却较为困难,究其根本原因,一方面是我国生物工程产业化水平较低,另一方面是因为学生的“三个能力”即实验技能、工程能力、创新能力等方面有所欠缺。
实践教学是本科教学的重要组成部分,是学生将理论知识转化为实际能力的过程,对大学生实践创新能力和工程能力的培养也至关重要。本文在分析国内生物工程专业实践教学弊端的基础上,依托吉林大学国家级生物实验教学示范中心(以下简称实验中心),对生物工程专业实践教学改革进行初步探讨。
2 生物工程实践教学存在的问题
忽视实践教学,教育理念落后 传统教育观念重理论、轻实践,认为实践教学是理论教学的补充,是验证理论课的一种手段[2]。因此,生物工程专业的基础课和专业课设置门数较多,学生课业较重,课余时间不足。相对而言,实验课不设考试,没有学分,只注意如何更好地配合理论教学,这就造成学生不重视实验课和实验技能,成为生物工程专业实践教育的一大痼疾。
实验内容陈旧,实验课安排不合理 传统的实验教学内容大多是由课程指导教师独立设置,而部分指导教师科研方向与所教课程方向不一致,无法将新知识、新技术和新方法引入实践教学内容中,势必导致实验内容陈旧,方法老套。再加上各课程指导教师缺乏应有的沟通,故而实验课内容零散,实验内容重复[3],使得学生丧失主动学习的兴趣。同时,由于实验课依附于理论课,没有独立的学时,实验课普遍安排在学生课余时间,实验时间不足,学生对实验中的一些现象缺乏思考[4]。由于整个实验中学生都是被动参与,他们的主动性和积极性没有被充分调动,一旦出现问题便难以解决,限制了他们创新能力和工程实践能力的发展。
实验教学经费投入少,师资队伍薄弱 由于经费投入不足,很多仪器设备台套数不够,许多实验中几个甚至是十几个学生共用一套仪器设备,且难以更新换代,先进的技术设备进入不到教学中来,造成理论与实际脱节,不能充分调动学生动手操作的积极性[5]。加之长期以来受传统教育观念影响,实验系列教师一直不被重视。从事实践教学的教师普遍存在学历低、水平不高、进修机会少、职称评定和工作量计算不合理的情况[6],导致实验教学人员工作热情不高、责任心不强,严重影响了实践教学的质量。
3 生物工程实践教学体系的构建
近几年,针对生物工程专业存在的实际问题,进行许多改革尝试。通过专业整合,将原属于农业与机械学院的生物工程专业调整到生命科学学院,依托实验中心对生物工程专业实践教学进行改革,把实验从理论课中分离出来,设计独立的实践课程和考核方法,理顺学科脉络,明确各课程的授业范围,引入学科交叉和开放创新实验,强化课程实验与实训实习内容的相互衔接,构建循序渐进、逐步深入、全面系统的课程体系。这样调整,使得课程内容既避免重复,又相互衔接;既反映学科前沿,又突出学科交叉融合之势。
专业基础实验 专业基础实验以培养学生的实验能力为目的,强化学生的理论知识和实验技能训练。同时,在每门实验课程内设计一定学时的设计实验项目和综合实验项目供学生自主选做,有一定加分,提高实验的深度和广度,促进学生的学习兴趣发展。以微生物学实验为例,设计为64学时,必选实验有3项为54学时。同时,设计6项选做实验,其中3项综合性实验“从酸奶中分离、培养产乳链菌肽的乳酸乳球菌及乳链菌肽效价测定”“大肠杆菌噬菌体的分离、纯化及效价测定”“纤维素酶产生菌的选育”,每项为8学时;3项设计性实验“高产淀粉酶霉菌的分离纯化”“高产酒精的酿酒酵母菌株的诱变选育”“高产抗菌肽乳酸菌的分离纯化”,每项为2学时。学生做完必选实验后,至少再选作1项综合性实验和1项设计性实验才能结课,這样有助于确立学生在实践中的主体地位,激发其学习兴趣,锻炼其实验技能。
另外,承办院、校、省级生物实验技能大赛,根据竞赛成绩选拔下一级参赛人员。通过这样一种“层层递进式”的竞赛方式,学生的实验技能进一步得以巩固、加深。
实习实训 为了更好地实现教学与生产的对接,将专业实践分为校内实训和校外实习两个阶段。
校内实训建设了实训基地,配备了相应的仪器设备,如多台5~100 L发酵罐、空压机、电锅炉、大容量冷冻离心机、高压均质机、喷雾干燥器、中试型流化床、滴丸机、冻干机等先进仪器。同时,将基因工程、发酵工程、代谢控制工程、生物分离工程等课程有机整合在一起,以典型的生物产品和教师的科研成果为内容,在学生具备专业基础实验能力的基础上,从原材料开始到终产物的制备,用一个完整的实验过程培养学生综合运用所学知识、技术与方法解决实际问题的能力。
如“好氧发酵—谷氨酸发酵”和“重组人白介素18的发酵、纯化及鉴定”分别是传统生物产品实验及科研成果实验的代表。为了使课程内容与产品生产一致、仪器设置与生产要求一致、教学过程与工艺流程一致,校内实训以学生为主,教师负责指导,学生按照企业的生产流程通过小组合作生产出相应产品,通过这一过程使得学生对生物产品的开发、生产、提取、检验等一系列过程有了深刻的了解。
同时,积极推进产学研紧密结合,推动教师参与企业的产品与技术开发,从企业引进生产经验丰富的工程师到学校任教,并与16家科研院所和企业联办实习基地。在学生完成校内实训,掌握相关生产原理及工艺流程后,带领他们到相关的工厂实地实习,了解工厂设计,熟悉生产流程,加深对自动化的认知。这样既促进了学生职业能力的发展,也为教师和企业的合作提供了平台,实现了共赢。
创新实验 创新实验依托开放实验、大学生创新创业计划、吉林省生命科学创新实验大赛、本科毕业论文等来推动学生学习热情和科研兴趣。在大创计划和创新大赛中,学生自主选择题目并由教师指导学生自主阅读文献、设计路线和进行试验。在毕业论文中,教师以自己的科研课题为主设计题目,教师和学生实行双向选择,确保一人一题。在这一过程中,使学生了解科研过程,具备文献检索、设计实验方案、论文写作等科研工作必备素质。
经过几年的积累与沉淀后,学生的实践能力和创新能力显著提高,本科生承担创新实验项目47项,发表研究论文19篇,参与申请发明专利6项。
4 生物工程专业实践教学方法的创新
随着信息技术的迅猛发展,信息技术与教育的深度融合已成为必然趋势。“互联网+”实践教学不受时间的限制,学生可随时通过手机等现代通信工具进行选课、预习、复习、查询成绩、课后交流,由“被动灌输”变为“主动探索”,提高了学习效率,促进了自主学习。
以实验中心网站为平台,将现代信息技术与启发式、互动式、探究式的教学方法相结合,进行数字化教材、虚拟仿真技术、微课等辅助教学。
1)在实验中心网站上发布本学期实践教学日程安排,学生根据选课查阅相应的数字化资源,通过相关仪器使用视频、课件和相关资料预习,尽早熟悉操作技能,理解实验原理,提高实验效率,减少实际操作中的错误。
2)通过基本实验技术、选做和验证性等微实验知识点或技能点视频的学习,使学生在短时间内熟悉实验原理、实验过程、实验操作和实验现象,进而将更多的时间投入到综合性、探究性实验上。
3)通过对操作复杂、大型设备使用技术、不可见的实验原理和不可见的实验现象或结果的虚拟仿真实验学习,如动物解剖、外源基因转入受体菌的过程,发酵罐控制、高效液相色谱的操作等,使学生网上模拟实验过程操作,形象、直观地熟悉实验原理和实验现象,加深对实验过程的理解,为真实的实验操作打下基础。
4)學生通过网络互动平台,实现自主答题、自主测试、师生互动、成绩查询、教学评价等。
5)教师可登录后台,查看学生的观看视频次数、时间、模拟实验操作情况,评定学生自学成绩等。
几年来,中心开发网络课程13部、在编数字化课程3部、视频71部、多媒体课件89个、仿真实验6个,促进了学生的自主学习和创新,取得较好的教学效果。
5 生物工程专业实践教学评价体系的建立
完善的'实践教学评价体系是实践教学目标得以实现的根本保障。经过几年的摸索、总结和实践,构建了一套以学生为主体、内容多元性、渠道多样化、注重评价对象未来发展的实践教学评价体系。该体系由实践教学考核体系和实践教学效果评价体系两部分组成。
1)学生实践成绩评价体系由五部分组成:
①学生预习实验、观看仪器操作的程度,占总成绩的10%;
②进行仪器操作的考核,合格者发仪器使用许可证,占总成绩的20%;
③良好的实验习惯,由研究生助教和实验系列人员对实验中的行为打分,占总成绩的20%;
④全部实验结束后的考试,占总成绩的25%;
⑤实验报告、实验结果电子分析报告,占总成绩的25%。
另外,如果实验为探究型实验,则降低④⑤各5%的占比,增加实验设计和论文撰写10%的占比。
2)实践教学效果评价体系由三部分组成:
①学期末,对在校学生、毕业一年的学生和任课教师做调查问卷,并收集网上反馈信息,以此作为改进的依据;
②学期初,组织任课教师、校内专家、用人单位专家认真总结实践教学不足,提出改进意见并参与培养方案制订,使各项改革有利于培养学生综合素质,符合社会需要;
③设立实践教学督学委员会,指导并监督各项实践工作落到实处。
实践证明,该评价体系对促进学生提高创新能力、工程实践能力、科研素质等具有明显效果,大学生创新创业训练计划立项不断增加,发表论文、申请专利的数量和质量一直攀升,各级学科竞赛获奖大幅度增多,被国内外知名院校录取的研究生数量逐年增加,得到用人单位广泛认可。
6 高水平的实践教学团队的建设
教师是培养方案的执行者,教师的素质、能力与水平,直接关系到教育质量的高低,关系到培养学生的社会认可度[7]。针对青年教师的培养,首先,采取老教师传、帮、带的措施,定期对青年教师进行教学理念、教学方法的指导,提高青年教师的教学水平;其次,鼓励中青年教师在职攻读博士学位,提高学历层次;最后,为中青年教师提供参加各种教学、科研会议的机会,帮助中青年教师申请教学、科研项目,提高业务水平,开阔科研视野。
经过几年的建设,中心教学团队的年龄结构、学历结构和职称结构趋于合理,中青年教师比例为72%,博士学位获得者比例为39%,高级职称拥有者比例为28%。教学成果不断涌现,主编出版实验教材15部、实验教改专著6部,发表教学研究论文120篇,获各类教学改革奖励与荣誉158项,确保了培养方案的顺利实施和实践育人质量的不断提高。
7 结语
吉林大学生物工程专业于20xx年在工学部食品科学与工程的基础上开始建设,成立时间短、积累少,实践教学环节比较薄弱,阻碍了专业发展。因此,在专业建设和发展过程中一直重视实践教学改革,不断探讨提高实践教学质量的方法,并取得较好的成绩,学生的实验技能、综合能力、创新意识都有了很大程度的提高。将进一步进行实验教学梯队建设、数字化教材建设、教学管理的探索和改革,使学生更好地适应学科的发展和社会的需要。
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1实验教学的精细化
实验教学是工科学生重要的实践性教学环节,也是理论课教学的进一步延伸。以往实验教学中,学生实验分组是4名一组,在实验过程中“人数大于工作量”导致有些学生没有动手参与实验的机会。有些实验操作如培养基的配制、灭菌,微生物接种等,学生虽然在大学二年级的时候在微生物实验中学习过,但是经过两年后,在大学四年级的专业实验中已经忘记了。这些都会影响实验的教学效果。针对这些问题我们在实验教学中做了一些改革。
(1)减少每组实验人数,将原来的4名一组减为2名一组;减少一次课程中的实验组数,而且每次实验课程中实验组数不大于15组。这样的小班讲授虽然增加了实验教师的工作量,但能够确保教师能够兼顾到每个学生,而每个学生也能够获得足够的动手机会,确保了实验教学质量。
(2)要求学生在实验课前复习以前学过的实验操作。在每次实验前针对相关的实验操作组织学生观看实验教学片,例如,复习培养基配制、分光光度计的使用等实验基本操作,这样能有效减少学生在实验过程中由于不熟悉基本操作造成的实验错误,大大提高了实验效率和教学效果。
2改革实验考核方式
以往生物工程专业实验成绩评定一般都采用实验报告成绩和平时成绩相结合的'方法,但随着课程教学的开展,我们发现这种方法有一定的缺陷,首先,学生的平时成绩评定标准只以出勤率作为标准,在以往的教学过程中经常会发现有学生虽然出勤,但在整个实验过程中不动手,甚至出现中途离开点名时再返回的情况;其次,在实验报告评分中我们发现有抄袭的情况存在。这些都会影响成绩评定的公平性。针对这些问题我们对生物工程专业实验的考核方式做了一些改革。
(1)增加考核方式,增加实验操作考核,不再单以出勤情况作为唯一的考核指标。实验操作考核可以以多种形式进行,如实际操作或卷面答题形式。使得教师可以真正了解学生的实际动手能力和实验知识的掌握情况,用以评价教学效果。
(2)对实验报告的形式进行改革,增加实验后的思考设计部分在整个实验报告中的比重,锻炼学生独立思考能力以及对所学知识的综合掌握能力;同时,着重关注对实验结果的分析能力,使得认真、勤奋的学生在最终的实验成绩上能够被认可,从而调动学生的积极性。
3结束语
生物工程作为21世纪的三大前沿学科之一,是当今世界发展最快的专业之一。作为一门实践性及应用性较强的学科,加强实验教学不仅能加深学生对专业理论知识的理解,而且能全面地培养学生的实验能力、工程应用能力及分析问题和解决问题的能力,从而提高学生的创新能力和科研能力,进行的这一系列教学改革措施已经在实际教学中产生了良好的效果,学生的课堂积极性提高了,综合实验能力也有了很大的进步,从已经毕业的参加工作和读研的学生中也收到了较好的反馈。实验教学改革的空间还很大,我们还要根据实际要求不断的进行教学手段的调整,以更好的为整个专业建设和学生服务。
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一、建设实践教学基地的重要性
(1)本科生入校第一学年后进行金工实习,这个实习在校内的工程训练中心就可以完成。本次实习是“生物工程”专业本科基础理论课《机械制造基础》的配套实践环节。整个实习过程,让学生初步了解“生物工程”与机械专业的密切联系,为后续课程及今后就业奠定感性认识基础;将所学理论知识与生产实际相结合,对书本理论知识进行实践检验,加深对理论知识的理解,巩固学习效果。
(2)大二理论课学习结束后,进行认识实习,其作用是加强学生对专业的感性认识;增加学生对后期专业课学习的兴趣;了解“生物工程”领域发展现状;为即将开设的专业基础课和专业课的学习奠定基础。我们选择与“生物工程”相关的、典型的企业、研究院所等作为实习企业,包括“中信国安葡萄酒业股份有限公司”;新疆阜丰生物科技有限公司及乌苏啤酒厂、新疆离子束生物工程中心有限公司、新疆七一酿造有限公司等。同时,为了提高实习效果,我们实习前对学生进行了实习动员,主要是让学生理解认识实习的目的、实习的企业及实习期间的要求和注意事项等,由于事先布置学生了解实习企业的相关信息,学生在实习过程中能够提出问题,避免了以往认识实习中存在的学生只是“参观”、听讲解而提不出问题的现象,并让学生提前查阅相关资料做到实习前就“心中有数”。这样大大提高了实习的效果。
(3)本科生大三学年理论课程学习结束后,随后进行生产教学实习。校外实习基地为教学实习顺利完成提供保障,因此,为了更好的完成教学实习必须建立一批相对稳定的实践实习基地,通过加强学校与企事业单位的联系与合作,为学生实习创造良好条件,极大地锻炼和培养学生的实践能力。通过生产教学实习,我们通常采用学校与企业相互合作方式,利用企业现有的场地、设备及其他有力条件作为实习的保障,并且实践教学基地的管理由企业派专人负责管理。实习带队教师在组织实习前,根据实习基地的具体情况制定相应的实习计划、大纲。带队教师要担任培养和提高学生实践能力的任务,在生产现场,教师要及时了解学生的工作情况,熟悉生产工艺和设备,帮助学生解决实习中遇到的困难,引导学生按实习计划尽快进入角色,避免盲目性,增强主动性。学生在老师的指导下,能很快熟悉现场工艺和企业环境,进入角色。实习中,指导教师严格考勤,培养学生遵守纪律的自觉性和认真负责的好习惯。专业生产实习是教学工作的延续,不但可以培养学生的工程意识、动手能力、分析能力、综合能力和形象思维能力,而且也能培养学生的团队精神和创新意识。在学生实习过程中,最终要达到对企业发展现状的了解、熟悉实习单位的`内部管理,掌握生产工艺路线及设备等,增强学生的适应能力,为今后就业奠定扎实的基础。
(4)大四第二学期,进行毕业论文(设计)的设计。毕业论文(设计)的设计是在金工实习、认识实习以及生产实习的基础上,由老师设计题目,学生进行选择,然后完成毕业论文这一重要的学习环节。毕业论文在培养大学生训练基本科研能力、提高综合实践能力与素质等方面,具有很重要的作用,是学生理论学习与实践相结合的重要体现,使学生的创新能力、分析与解决问题的能力得到培养。
二、建立科学的实践教学考核体系
以前实验或实践教学的考核方法主要依据学生的实验、实习报告来进行评定,有一定的片面性。为了全面公正地考核学生的实验或实践教学成绩,我们对过去的考核方法进行了改进,采用学生分组对实习的企业相关的工艺流程、实习收获等进行汇报,不同组学生可以相互提问回答,实习带队教师进行点评打分。采用这种综合的考核方法能够客观地评价每位学生的实习实际水平,同时有利于培养学生提出、分析与解决问题的综合能力。
三、结束语
对“生物工程”专业的学生来说,毕业后多数要进入公司企业工作。因此实践动手能力就显得尤为重要。通过上述几个环节的实践教学,使学生能够掌握专业理论基础知识、加强动手能力的锻炼,为今后就业奠定了扎实的基础。
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一、教学内容的设计
(一)教学内容的方向性设计
教学重新设计的原则既要照顾专业需求也要照顾学校实际情况,在设计内容时要有特色不能照搬其他院校,我校旨在培养现代工程师,毕业的出口面相企业一线技术员,而一些985院校则面相科研领域,所以,在学习其他院校提升自身办学实力的同时也要切忌照抄照搬。以上海交通大学为例,上海交大生物工程专业的毕业生大多面相科学技术研发和生物科学技术的科研领域,所以,在这种方向的指引下,授课内容理论层次较深,在传统化工原理精华的基础上增加了较为深层次的理论细节,比如:萃取内容部分,反胶束萃取和双水相萃取等都有详细的讲解,而我校目前的办学的实际尚不能匹配。我们是要以突出解决工程问题的能力培养为目标,应用现成结论解决设计型或者操作型的实际问题,辅以化工典型设备的讲解,在传统化工原理精华框架范围内,简化理论细节,培养工程素质。
(二)教学内容的细节性设计
我校现行生物工程专业化工原理理论教学教学大纲的制定原则是以64学时为基础,选择传统化工原理主要章节进行制定,没有充分考虑到专业的特殊性。因此,有必要对教学内容的细节进行合理化调整,进一步提高教学质量,增强我校生物工程专业输出人才的综合素质。根据专业需求以及专业本身所授课程,建议对生物工程专业化工原理教学大纲作合理化调整。“流体流动”、“流体输送机械”、“传热”以及“蒸馏”作为最基本的单元操作是很必要的,尤其是“蒸馏”这一单元操作紧贴生物工程专业知识体系的主干,与生物发酵、生物化工、生物制药、食品等方向息息相关,因此无论是简单蒸馏、平衡蒸馏、精馏还是特殊精馏都是重点要求部分,连续精馏的计算与分析、精馏塔设计的操作原理与现象以及塔设备的分类与计算等内容都非常符合专业要求,考虑到生物工程专业课中讲解“气液传质设备”,因此化工原理课程中可以将该部分简化;而由于“气体吸收”基本不具专业需求性,建议取消该单元操作的讲解;建议引入的单元操作则有“萃取”、“干燥”和“结晶”等内容,这些单元操作与生物工程专业息息相关,该部分内容必能对后续专业教育提供充分其必要的支持。如此一来,我们取消了“气体吸收”,增加了“萃取”、“干燥”和“结晶”,在这一基础上,现行的64学时显然不能完成教学内容,因此,建议增加至80学时分两个学期来完成,这是保证教学效果以及为专业建设提供助力必要前提。
二、理论教学方式的合理运用
(一)理论联系生活实际,将理论浅表化
从专业培养方案的安排上看,在化工原理之前,学生基础的几乎完全是纯理科课程,化工原理是第一门工程技术学科。学习习惯上的各种不适应,使得学生对该门课程产生一些错觉,诸如:“公式过多”、“推理复杂”、“各种指代符号繁杂”等等,总之,化工原理晦涩难懂,学起来实在吃力,进而产生厌学心理,严重偏离了教学的初衷。那么,理论形象化,浅表化则是解决上述问题的一剂良药,利用生活实例导入理论,然后再将理论去靠近工业设备,之后在工业和生活实际之间构建相似性,如此循环,理论不再晦涩难懂,工程教育不再抽象生僻。举例来讲,在讲授“传热”这一单元操作时,暖瓶则是学生天天接触的东西,几乎每位同学都见过瓶胆是什么样子,围绕瓶胆的`设计规则对“热传导”、“对流”和“热辐射”三种基本传热方式逐一解释,那么学生就可以利用自己熟知的常识对“传热”这一单元操作产生了熟悉感和亲近感,同时也对该单元操作重要工业应用之一“保热/保冷”形成了一些整体意识,在贴近工程素质教育的时候,学生在理解供热管道外保温层的材料以及结构时自然不会感觉“离自己太远”,同时也会总结出保温采用的一些常规性和一致性的方式方法。再比方说,生活中的暖气片与工业用的换热器,尽管从器型设计上有巨大偏差,但是也不难发现原理上相似的地方,这种差异性和共性上的联系和对比有助于学生对理论的掌握,因此化工原理才不会那么“难学”。
(二)灵活多样的教学手段有助于提高教学质量
不得不承认数字化教学引入的十多年来,的的确确的大幅改善的教学环节存在的一些问题,但是,随着知识量的逐年增长等等一些问题的相继出现,课堂教学效果的提升一定要找到新的出路。灵活多变的教学手段有助于塑就“新鲜有趣”的教学风格,也有利于培养“清新”、“活力”的课堂气氛。首先,必须把“老师的课堂”变成“学生和老师的课堂”,增加学生在课堂上的“戏份”,上课除了听课之余,一定要有足够量的“师生讨论部分”,老师在抛出问题后,供学生分组讨论,然后学生分别总结陈述,老师在依据讨论结果进行总结归纳。这样可以充分调动学生的主观能动性,促使学生的思维跟上授课的节奏,同时还能促进学生的自学意识和习惯的养成。其次,教师授课过程中要善于总结,无论是阶段性总结,还是跨章节的联系性总结都能有助于学生对知识体系的整体性把握。如可以通过伯努利方程进行展开,把“流体流动”和“流体输送机械”两章整合到一起,阐述各节知识点编排顺序的合理性,这样学生在理解知识结构事会比较容易;再比如,通过“牛顿粘性定律”、“傅里叶定律”以及“菲克定律”相似的“长相”,灌输化工原理分析解决问题的一些相似性做法,同样有助于学生自学能力和解决创新性问题能力的培养。当然,教师自身也要刻意培养自身授课风格,让学生喜欢上老师,以爱屋及乌的方式努力培养学生对这门学科的兴趣,这方面的方法方式多种多样,比如新时代的网络语言引进课堂无疑更能攫住90后的心;亦或者课间休息时间讨论一下体育赛事、娱乐八卦这类;当然,作为教师,脑袋里要有足够的励志故事的储备等。这些都能拉近师生距离,增进“教”与“学”之间的情感。
三、结语
少学时化工原理教学在整个化工原理教学任务中所占份额教学相对较小,长期以来依附于化学工程与工艺以及轻化工程等长学时专业的教学模式,只依据学时数量对教学内容简单“做减法”;再者,现在教室的受众群体也就是学生的综合素质以及过往的教育经历也在悄悄的发生变化。作为教育工作者,必须顺应时代发展,适应时代需求,自我完善,积极探索教学改革,培养更加适应社会需求的毕业生,为社会发展注入更富活力的新鲜动力。
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摘要:本文介绍了生物工程课程群的内容及教学基本要求,结合我校实际,进行了课程群教学改革与实践,包括课程体系的构建、课程资源的开发及实践环节。通过系列改革与建设,教学质量得到了明显提高。
关键词:生物工程;课程群建设;教学改革
山东省生物工程产业处于国内领先地位,已形成了酿酒、氨基酸、有机酸、生物制药和淀粉糖等产业群。生物工程产业需要的人才中,技术研发人员占企业员工总数不到10%,而生产车间技术操作人员占70%以上。省内高校培养的生物工程专业的应用型人才远远不能满足山东省生物工程产业发展的需求。1978年,我校开始发酵工程本科专业招生;1999年,教育部将发酵工程专业调整为生物工程;20xx年,生物工程被教育部确定为国家级特色专业;20xx年生物工程专业被评为山东省卓越工程师教育培养计划;20xx年评为山东省高水平应用型专业群核心专业。我们根据学校应用型人才培养改革和山东省特色名校建设的总体要求和社会需求,强化专业教育,努力提高学生岗位适应与发展能力,不断提炼和培育专业特色,研究设置与经济社会发展实际和学生个性发展需求相符合的专业方向。近年来我们对专业课程进行综合改革,打破了课程之间的原有界限,将多门课程视为一个整体进行协同建设,形成四大课程群。依据课程内容和大纲要求,提出了“专业核心课程群”、“发酵食品课程群”、“生物制药课程群”和“实践课程群”。每个课程群涵盖了专业培养方案中多门核心课程,该课程群的建设对生物工程专业的整体发展、加大学生职业适应与发展能力培养以及为学生就业创业奠定了基础,使人才培养的质量得到有效保证。
一、课程群建设的意义
课程群作为一种新的教学管理体系,打破了课程内容的归属性,弱化课程的独立性,强化课程之间的亲和性,使它们在一个更高的层面上连贯起来。课程群的构成一般由属于同类的3门以上课程组成,各课程的教学内容相对独立,但课程与课程之间存在紧密衔接和关联,各门课程的实践环节或技能培养是连贯的、递进的[1]。生物工程专业课程群建设作为专业建设和课程建设的桥梁,必须紧密联系实际,针对课程群建设过程中存在的各种问题,要更新观念、明确指导思想,进行有针对性的教学研究与教学改革实践,从而提升课程群的整体水平。课程群建设对高等教育的发展起着很重要的作用,经过不断地教学探索与实践,不断地完善课程群建设,充分发挥课程群在专业建设和课程建设之间的桥梁作用[2],以课程群为依托进行教学团队建设和课程内容整合,进一步提高教学质量。
二、生物工程专业课程群建设
为了不断提高教学质量,密切关注生物工程领域中所取得的最新研究成果,及时将生物工程新工艺、新技术、新方法和新设备充实到课堂教学中,着重培养学生的创新思维与创新能力。多年来,我校对生物工程课程群进行了系列改革和探索,在教学手段与方法改革、教材建设、精品课程和在线课程、学生实践能力培养等方面取得了一系列成果,教学质量得到进一步提高。
1.生物工程课程体系的构建。
生物工程专业分成通识教育、学科(专业)基础、专业核心课、专业方向课、专业任选课和集中性实践环节,其中专业方向课、专业任选课可以跨专业,全部为选修课。在通识教育中具有必修、选修课程;而在专业教育中分为学科(专业)基础、专业核心课、专业任选课、集中性实践等四个环节。学生们可以在完成必修课程的同时,根据自己的兴趣选一个方向课进行专业学习,另一个方向课作为选修课。学生不仅学习了核心知识,也为学有余力的同学提供了更为广阔的学习课程选择。我们设为两个专业方向,即食品发酵方向和生物制药方向。各课程群开设更为专业实用的课程,将理论知识教育与实际生产实践相结合,也满足了学生创业就业、考研升学的不同需求,提高了毕业生的就业率。按照生物工程课程群建设的总体思路,根据教师讲授的主要课程和科研方向进行师资组合,组成课程群教学团队。每一课程群指定负责人,落实该课程群的知识点,制定每一课程教学内容之间的衔接关系,制定教学大纲和教学实施方案,研究课程教学方法。通过近几年课程群的建设,进行了相关的教学研究与教学改革实践,建设了生物工程“专业核心课程群”、“发酵食品课程群”、“生物制药课程群”和“实践环节课程群”,从而提升了课程群的整体水平。各课程群的课程组成介绍如下:①专业核心课程群,包括生物化学、微生物学、微生物遗传育种学、分子生物学与基因工程、生物分离工程、发酵工程原理和发酵工厂设计概论等课程。②发酵食品课程群,包括酿造工艺学、有机酸工艺学、氨基酸工艺学、饮料酒工艺学、食品分析和生物工程设备等课程。③生物制药课程群,包括药物化学、微生物制药工艺学、药理学、药物分析、制药设备和药事管理与法规等课程。④实践环节课程群,包括工程训练、化工原理课程设计、生物工程与设备课程设计、认识实习、生产实习、生物工程产业调研、生物工程综合实验、毕业实习和毕业设计(论文)等环节。
2.教材建设、精品课程和在线课程建设。
教材建设是课程群建设的重要任务之一。结合专业自身发展的阶段和特色,积极承担了教材的编写工作,已先后编写了啤酒系列等教材。在教学过程中,推广了翻转课堂、混合式教学等新型教学模式。开设的《啤酒工艺学》、《氨基酸工艺学》等4门课程评为山东省精品课程,开设的《生物工程分析与检验》等2门课程评为校级精品课程,《啤酒酿造与文化》课程列为20xx年山东省在线课程建设项目。
3.实践教学环节。
包括校内实验教学、工程实训、课程设计和校外实习及毕业环节。实验教学、实践教学基地建设是提高教学质量的重要保证。实践教学基地建设直接关系到学生实践教学质量,对培养学生的实践能力、创新能力和创业能力有着积极的作用,是保证学校实现人才培养目标的重要的基础性条件[3]。校内已建设“山东省生物工程实验教学示范中心”“山东省食品发酵行业技术中心”、“中德啤酒技术中心”、葡萄酒工程训练中心、发酵工程省级强化重点学科、山东省微生物工程重点实验室等多个平台。定期邀请企业高级管理人员来学校为学生授课,让学生了解社会的需求,同时要求企业一线的'技术人员参加指导学生的部分毕业课题。本院教师定期结合自己的科研为学生作相关方面的讲座,开阔了学生的视野,扩充了学生的专业知识,培养了科学研究思维能力。我们学校从新生入校开始,给每一位同学配备专业学业指导教师,指导学生完成学业。为了给优秀学生一个最大限度的能力发挥空间,对部分优秀学生给予特别指导,成立创新科研小组,参加了山东省和全国挑战杯创新创业大赛,提高了学生的创新创业能力。校外已与济南趵突泉酿酒有限公司、青岛啤酒集团有限公司、潍坊英轩实业公司等二十余家企业签订了产学研合作协议书,建立了学生校外实训基地,为进一步提高学生实践能力奠定了基础。
三、实施效果
1.构建为山东地方经济服务的生物工程专业课程群,形成教学团队。
按照生物工程课程群建设的总体思路,根据教师讲授的主要课程和科研方向进行师资组合,组成课程群教学团队。每一课程群指定负责人,落实该课程群的知识点,制定每一课程之间教学内容之间的衔接关系,制定教学大纲和教学实施方案,研究课程教学方法,从而调动了教师教学和科研的积极性。
2.为适应地方经济社会发展,首次将生物工程专业设为发酵食品、生物制药两个方向,在不增设新专业的前提下,满足了学生不同的专业学习需求。
参考文献:
[1]张丽萍,刘东升,林民.“课程群”教学管理体系的建设与实践[J].内蒙古师范大学学报,20xx,26(3):61-64.
[2]肖仔君,朱定和,钟瑞敏.提升食品微生物检验技能课程群的建设与实践*[J].广州:化工,20xx,42(17):221-223.
[3]贺小贤,丁勇,王丽红.基于生物工程专业课程群教学团队建设与实践①[J].中国科教创新导刊,20xx,28:132-133.
生物工程专业论文14
一、设计实验与课程相结合
生物工程是一门理论与实践需结合教学的专业。在以往教学模式中,学生只需参考老师所给实验教程,按部就班的来做实验,无需动脑就可以得到结果,这种教学方法并不能使学生学到真正的知识,也不会有独立思考的机会。所以,我们针对这一情况对实验教学进行一系列改革,设置科学合理的课程,减少验证性实验,开设创新性实验。如20xx年12级生物工程专业酒精与白酒工艺学课程中,老师将课程分为理论学习和实践学习两个版块。理论学习方面主要学习酿酒酵母的培养、醪液发酵、微生物控制、发酵时间以及温度的控制,此部分主要培养学生对基本知识、基本技能的掌握。但是在实践方面,老师将学生分为12组,每组4~5人,老师拟定几个参考题目供学生选择,如地瓜酒、土豆酒、花椒酒、糯米酒的制作等,学生根据自己的兴趣爱好来选择或题目以外其他新型酒,然后进行自主设计。学生可以根据所学的理论知识并查阅相关资料来大胆创新自己的酒。在整个实验过程中,学生在老师的指导下,组员之间分工明确,查阅相关文献,参考实验教材,设计实验。
二、生产实践与实验教学相结合
生物工程课程中的实验教学,除基本的实验室操作外,学习生产实践也是重要的环节,只有通过生产实践,才能了解实际的生产情况,在毕业后才能根据实际出发进而制定更为科学的工作计划,来适应社会发展。如20xx年9月份,我院根据本专业课程设置,购入500kg葡萄,由12级生物专业学生进行红葡萄酒的酿造。学生在实践过程中,首先将葡萄破碎,然后装入发酵罐进行发酵,发酵过程中,每天2人进行搅拌通气、放气,然后将酒与皮渣分离,将皮渣进行后酵,最后得到清澈的葡萄酒,然后装瓶待出售。学生在整个实践过程中,可以提出问题并找到解决方法,老师也会帮助学生分析遇到的问题,并对最后的生产实习报告作出评价。学生在实习过程中,一方面提高了学习兴趣、加强了理论知识与实践知识的结合,另一方面为学生的就业和创业提供了良好的实践机会。同时,酿出的酒也作为商品酒出售,也进而肯定了学生的价值,增强学生信心。
三、考核方式创新
考核是教学中必不可少同时也是最重要的环节。长期以来,我院对课程科目的考核主要以理论知识为主,实验考试主要考察学生在实验课中实验操作能力。因此,笔试已经在学生脑中根深蒂固,而所谓的实验考试也只是走过场。在实践实习中,单纯的笔试考试方式对学生的评估是不公平的,也不利于学生综合素质的培养,因此,我院采用综合评分的考核方式。如在酒精与白酒工艺学课程中,老师将考核标准公布如下:
(1)平时成绩
(2)设计性实验和实验报告的评价
(3)生产实践过程的考核
(4)课程考察。
四、教改后教学模式的评价
经过近年来的.实践,上述教学方式的改革取得良好的教学效果,受到学生、专业课程老师和社会的一致好评。调查显示,学生对课程和实验原理的理解的理解程度、实验操作能力、实验结果分析、社会适应能力以及创新性等都有一定的提高。丰富的实验课形式和内容、新型的课堂教学模式都极大地调动了学生的积极性和主动性,同时也提高了学生综合分析能力、创新能力和创新意识,也培养学生严谨团结的科学态度。在教改中也有一些问题需注意:
(1)教师是高校教育的主要承担者,教师的角色转换对教改成功与否极为重要。
(2)学生能力参差不齐,设计性实验和生产实践中的创新对于有的同学难度较大,这就需要教师投入更多的能力来进行因材施教。
(3)设计性实验和生产实践给了很多同学自主创新的机会和想法,需要教师正确引导,激发每个人的积极性,提高学生的兴趣,变被动为主动。
(4)教学模式的创新,需要教师不断加强自身的学习和完善,学习新的教学方式,学习新的教育技术,同时也要利用现代教育技术来更新自己的知识结构,探索信息技术与学科课程的整合,这样才能更好地服务于教学。
生物工程专业论文15
【摘要】生物工程产业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。本文确定了以就业为导向、以工科为背景、以化工学科为优势、以生物学科为基础,制定了满足社会需求的生物工程专业培养方案,并根据社会需求、生源质量和未来就业方向提出一种新型的人才培养模式——分类人才培养模式(研究型、应用型、复合型),在学生个性化下功夫,培养满足社会同一行业不同单位对不同规格的生物工程专业人才需求。
【关键词】生物工程;培养方案;分类人才培养模式
生物工程专业是教育部于1998年正式成立的专业,包括生物化学工程、微生物制药、发酵工程、生物化工等专业,并且首次将生物工程列为本科专业目录中工学门类中的一种,与化学工程、轻工等并列,对生物技术领域产业化发展以及人才培养都具有极其重要意义[1,2]。随着时代发展生物工程已经逐渐发展成主导性产业,在国家产业结构调整和经济增长中扮演不可或缺的角色,必将成为国家大力发展生产力,实现跨越式发展极大的推动力。生物工程专业发展迅速,但近年大规模扩招和许多学校现有办学条件的限制,致使生物工程专业建设主要存在以下问题:(1)教学资源紧张且师资薄弱,教学质量方面出现较多问题,更为重要的是经费严重不足导致办学力不从心;(2)由于目前生物工程没有形成大规模的产业化,许多高校又增设了生物工程专业,导致毕业生就业出现困境;(3)生物工程本科专业为一级学科,但却没有生物工程硕士和博士点,从而导致本科和研究生教育出现脱勾现象,对于生物工程领域高素质、高水平人才培养非常不利,为此应加快生物工程硕士和博士点建设,切实制定相应的质量标准,加强专业建设和人才培养模式的研究,培养满足社会需求的各种规格的生物工程专业人才是当务之急。目前部分高校也实行创新型、复合型或应用型人才培养模式,但是同一个专业只实行一种培养模式,一种培养方案,学生入校后,只能按照事先设计好的培养方案和课程体系去学习,学生却没有选择余地,结果导致同一专业培养出来的学生规格全国差不多[3-5]。而社会同一行业用人单位对同一专业的学生要求却不同,即虽然来自同一专业毕业生,其工作岗位性质要求是不同的,然而学生在学校培养规格基本一样,这样的毕业生就不能满足社会同一行业不同性质岗位的需要。比如现行生物工程专业按照教育部教学指导委员会制定的规范要求,生物工程专业按照应用型人才培养模式进行培养,而学生毕业后有的出国、有的考研、有的到研究性质的单位、有的到技术岗位、有的到本专业管理岗位工作等等。如果按照应用型人才培养模式和与之配套的培养方案和课程体系进行培养,这样的毕业生是无法满足上述这些不同岗位工作的要求。所以说现实社会中,需要各种培养规格的生物工程专业人才,如研发型人才、技术型人员、专业管理人才、教学型人才等不同规格的各类人才。因此,必须对人才培养模式加大研究力度,培养不同规格的人才,以满足社会和学生本人的需求,从而培养出高质量的人才,进而适应日益激烈的人才市场竞争。为此,我们确定了以就业为导向、以工科为背景、以化工学科为优势、以生物学科为基础,制定满足社会需求的生物工程专业培养方案,并根据社会需求、生源质量和未来就业方向提出一种新型的人才培养模式——分类人才培养模式(研究型、应用型、复合型),在学生个性化下功夫,培养满足社会同一行业不同单位对不同规格的生物工程专业人才需求。我院围绕学校的办学定位和特色专业建设目标,认真总结专业办学经验,深入开展本专业人才需求调查和分析,进一步明确新形势下本专业在人才培养中对于创新能力和自身素质要求,对人才培养方案不断进行优化,突出专业特色。以增强人才创新性、实践性、前瞻性和适应性作为根本原则,构建合理的课程体系和教学计划,并做到持续改进,以保证课程体系和教学计划适应企业、行业、社会对人才需求的变化。着重建设实践教学环节,重点培养学生的实践能力,强化学生独立获取知识、终身学习的能力和综合素质的培养,真正为企业提供高素质的对口人才。
1拓宽专业口径,制定生物工程专业创新型人才培养方案
1.1准确定位生物工程专业创新型人才培养目标
紧密追随社会经济发展需要,按照企业和市场需要不断调整和重组现有专业,使生物工程专业更好的适应国家产业结构调整和经济发展。另外要不断拓宽就业基础,着重增强创新能力和高素质的人才培养,改变过去专业意识强和“填鸭式”的知识传授,按照社会发展需要使人才的知识能力和素质结构更加合理。从而提高学生的综合知识结构体系。遵循“横向拓宽,纵向理顺,加强基础,调整结构,更新内容,精简学时,突出实践”的原则,并根据吉林化工学院本科专业培养方案修订的原则和意见,重新构建培养方案,使其更加符合人才培养需要,其主要特点是:(1)注重知识能力和素质的协调发展,培养目标更加明确;特别是增加了本科生在读期间,必须修满4个创新教育学分,否则不能毕业;(2)明确主干课程的同时重点建设实践教学环节;(3)拓宽专业口径,把注意力放在创新能力的培养;(4)采用3+1模式,即大一到大三学年主要学习理论知识,大四学年重点进行实践环节教学。新培养方案更加符合人才培养目标,有利于提高人文素养和科学素质,符合新时代对于学生德智体美全面发展要求,对于学生实践和创新能力的培养打下坚实基础。由此,我们确定了生物工程专业创新型人才的培养目标:培养具有正确世界观、人生观和价值观德智体美全面发展的高素质创新型人才;具有扎实的理化知识、社科知识和人文素养;具有较高的外语水平和计算机应用能力,具有学会学习和较强的实践能力;能够掌握生物工程与技术领域的基本理论和技能,从而成为在该领域从事技术研究和产品开发以及生产管理等方面的应用型人才。
1.2明确生物工程专业分类人才(研究型、应用型、复合型)培养要求
以“注重素质、强化基础、拓宽口径、增强能力、开拓创新”为教学指导思想,融业务培养与素质教育为一体,融知识传授与能力培养为一体,融教学与科研为一体,培养素质高、基础厚、知识宽、能力强和具有创新精神的生物工程技术人才,并对素质结构、能力结构和知识结构均做了明确的要求。对于素质结构要求具备较高的思想道德素质、较高的文化素质、良好的专业素质和良好的身心素质,只有具备健全人格、人文素养、创新意识和创新精神以及良好的心理素质才能发展成为高素质的人才。对于能力结构要求具备获取知识的能力、应用知识能力和创新能力。只有具备这些能力才能在相关领域进行独立研发和生产设计,才能运用创造性思维进行科研开发。对于知识结构要求具备自然科学知识、人文社会科学知识、工具性知识、专业基础知识、生物工程专业知识、工程技术知识和管理知识。只有掌握这些基本的理论和知识才能熟练解决生产实践中遇到的问题,才能成长为社会发展需要的研究型、应用型、复合型人才。
2注重课程建设,建立科学、可行的创新人才培养的课程体系和教学内容体系,修订与之适应的教学大纲
按照拓宽就业基础和增强创新能力和高素质人才培养的思路重新设计教学计划,综合考虑学生知识能力和素质结构的协调发展,改变过去专业意识强和各门课程相互独立现象,增强不同学科间的交叉融合,积极推进教学内容和手段的改革。新的课程体系既体现了学科交叉融合和文理工渗透也体现了上下游技术结合。设置的课程选择性更强,专业任意选修课由原来的14门增加至20门,并且强化实践教学环节,突出各专业主干课程综合大实验的重要性,设置了《基因工程综合实验》、《细胞工程综合实验》、《生物分离工程综合实验》等综合大实验课程,并增加了《发酵工程课程设计》。增设文献检索与科技论文写作、英语听力课。同时修订生物工程专业课程教学大纲。并确定重点建设《基因工程》、《生物化学》、《微生物学》、《生物分离工程》等课程,每门课程均设课程负责人,由课程负责人制定本门课程的教学大纲及组织课堂教学。另外,加强教材建设,制订“生物工程专业教材选用原则”,优先选用教育部获奖教材、优秀教材、规划教材、面向21世纪课程教材、引进国外优秀教材的中文译本、高等教育出版社和科学出版社近3年出版的教材。同时学院编写了生物类优秀教材推荐目录,供任课教师在征订教材时参考。
3更新实践教学内容,构建培养创新精神和实践能力的实践教学体系
生物学是一门实验科学,而生物工程专业是生命科学从实验室研究通向工业生产的桥梁。所以,我们高度重视实践教学环节的建设,充分发挥科研的支撑作用,合理安排实验课程、课程设计、专业实习和毕业论文等教学环节,建立一定的研发训练体系;而全程导师制的实施,进一步提高了大学生课外创新实践活动的.质量,贯彻了“全人教育”的思想,保证了本专业培养目标的实现。
3.1结合生物学科特点,统筹安排实验教学
生物工程专业原来专业基础实验课大多为验证性实验,这样不利于交叉学科、前沿学科内容的引入,更不利于学生分析和解决问题能力的提高。为此,重新构建了实验课程教学内容,优化了实验教学体系内容,增加了综合和设计性实验。将所有实验课分为专业基础实验和生物工程综合大实验两大类,按照由易到难、由简单到复杂的特点组织教学,突出实验教学的综合性和创新性。按照新思路,我们将生物学基础实验课程内容按基本技术、宏观水平、细胞水平和分子水平四个层次重新组合,优化课程体系,打破课程界限,内容合理衔接,由易到难,避免重复;将实验课程分为学科基础实验、专业基础实验和专业综合实验三大类,使本专业的实验教学具有基础性、系统性、综合性和先进性。另外重视学生的求知欲和探究精神,鼓励学生进行独立研究并营造一个宽松的环境,着重培养学生的创新能力。引领学生积极参与到导师的科研课题以及各种学术讲座和Semi-nar形式的学术活动,这样学生才能充分了解本领域的发展前沿,从而使其明了自己的研究方向,增强了他们的创新意识和实践能力,最终成为具有创新能力的应用型人才。
3.2建立“四个三”实践教学体系,符合学生认知规律
实行“四个三”实践教学体系,即三个实验层次:宏观水平、细胞水平、分子水平;三种实验类型:基本验证实验、专业综合实验、研究设计实验;三种教学途径:必修实验、开放实验、创新实验;三种考核方式:实验习惯养成和基本仪器使用、实验报告、实验操作考核。通过“四个三”实践教学实施使学生充分认识了各门课程的内在联系,极大地培养了学生的创新思维,推动了学生进行独立研究从而培养了他们的创新意识和实践能力,实现了知识能力和素质的协调发展。
3.3尊重教师科研背景,理论实验同步建设
我们充分尊重教师的科研背景,使课程或部分教学内容与教师科研方向一致,使之能将科研成果及时融入理论与实验教学。由主讲理论课程的教师总体负责对应实验课程的建设,使之合理衔接,内容融汇贯通,从而促进了课程的整合和理论、实验教学内容的更新。
3.4技术方法合理综合,内容与科研、生产有机结合
根据实验内容的内在联系,科学综合实验技术和实验方法,基本技术不计学时学分,实行实验室开放性训练,合格者方可进入实验环节。结合“本科生创新教育基金项目”引入科研成果和社会应用项目,为学生开出设计创新性实验。另外导师将个人的科研成果进行重新设计转化为学生能够操作的综合性大实验,通过学生再现科研成果可使学生明白科研成果必须能够复现并且经得起推敲,从而大大增强了学生的科研兴趣。逐步实现了与教师科研课题相结合的基础实验技能化、实验平台多元化、实验思维科研化、培养过程个性化的实验教学体系。
4结束语
教育是社会进步和经济发展的奠基工程。教育的产品——人才已经成为未来社会的焦点,为此,如何培养出一专多能、几专多能的高质量的人才来满足形势发展的需要,已是摆在高等教育面前十分突出的重要课题。目前部分高校也实行创新型、复合型或应用型人才培养模式,但是同一个专业只实行一种培养模式,一种培养方案,学生入校后,只能按照事先设计好的培养方案和课程体系去学习,学生却没有选择余地,结果导致同一专业培养出来的学生规格全国差不多。而社会同一行业用人单位对同一专业的学生要求却不同,即虽然来自同一专业毕业生,其工作岗位性质要求是不同的,然而学生在学校培养规格基本一样,这样的毕业生就不能满足社会同一行业不同性质岗位的需要。现实社会中,需要各种培养规格的生物工程专业人才,如研发型人才、技术型人员、专业管理人才、教学型人才等不同规格的各类人才。因此,必须对人才培养模式加大研究力度,培养不同规格的人才,以满足社会和学生本人的需求,从而培养出高质量的人才,进而适应日益激烈的人才市场竞争。因此生物工程专业建设应抓住机遇创新发展,不断地探索改革培养方案,最终实现培养生物工程领域研究型、应用型、复合型人才的目的。
参考文献
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