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根據(jù)教育部頒布的《關(guān)于普通高等院校修訂本科生專業(yè)教學計劃的原則意見》，生物工程系對生物工程專業(yè)的教學計劃進行了修訂,，明確了化工原理作為生物工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課的主導地位,。研究表明，態(tài)度對人的行為有很大的影響,，它影響人們的工作和學習效率[2],。通過以往的教學經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，一堂課授課老師的講解直接決定了學生對這門課程的態(tài)度,。所以授課老師在一堂課,，利用淵博的知識和實際生活中的例子，來培養(yǎng)學生對化工原理課程的興趣,?；ぴ碚n程是學校在大學三年級針對生物工程專業(yè)開設(shè)的必修課程，授課老師強調(diào)此門課程是發(fā)酵相關(guān)專業(yè)考研參考書,，也是研究生學位課的基礎(chǔ),，使學生明白學好化工原理的重要性；通過簡單的介紹化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程,，使學生對化工原理課程有一個大體的認識和了解,；再利用旁征博引列舉生活中大家熟悉的實例，如冬天北方城市的供暖,、用離心泵灌溉等,，激發(fā)學生的學習熱情，然后結(jié)合化工原理中的單元操作知識點解答這些生活實例,，消除學生的抵觸,、害怕情緒，激發(fā)他們的學習興趣,。此外,，教材是學生學習的主要工具，教材的選擇是教學過程的一個重要環(huán)節(jié),。一堂課中將我們使用的教材進行介紹,，我們學校選擇的是夏清、陳常貴主編由天津大學出版社出版的《化工原理》,，強調(diào)該教材是許多院校碩士研究生考試的參考書[2],。提高學生尤其是有考研計劃的學生的重視。但由于獨立學院的特點,，學生對知識的掌握參差不齊,，該教材對于學生來說相對比較難,，講課的時候我們須要抓住重點的單元操作進行授課，使化工原理的教學符合生物工程專業(yè)培養(yǎng)目標,。對于獨立學院生物工程專業(yè),，教師需要從教材和講授內(nèi)容上因人施教，提高學生成績,。

2多媒體教學與傳統(tǒng)教學相結(jié)合,，生產(chǎn)實習和實驗結(jié)合，提高教學效果

化工原理課程需要重點論述單元操作的基本原理和計算方法,，其中包含許多公式的推導和計算,。教師充分利用網(wǎng)絡資源，制作多媒體課件進行啟發(fā)式教學,，將抽象的原理以小視頻,、動畫等形式展示給學生，提高教學效率,，增強教學效果,；使學生在教室中就了解到工廠產(chǎn)品的生產(chǎn)流程和設(shè)備。如第二章流體輸送機械中,，使用動畫或者Flash影片播放各種輸送機械的工作過程,，如離心泵、往復泵等,，第四章傳熱中列管式換熱器使用三維動畫生動地展示其工作原理,，使學生直觀的理解。我們從之前的教學經(jīng)驗發(fā)現(xiàn),，單純采用PowerPoint課件進行講解,，公式在屏幕上顯示直觀感覺“亂”，造成學生視覺上的疲勞,，而且許多學生往往還沒有反應過來,，頁面就已經(jīng)翻過去了，學生會感到枯燥無味,，造成多數(shù)學生不愛聽,，失去學習化工原理的興趣。此部分內(nèi)容教師需要借助板書,，手寫推導,，隨寫隨看，誘導學生進入動態(tài)思維過程,，調(diào)動學生學習的能動性,，從而讓學生跟著教師的思路走。此外,，課堂上理論知識的講解,，只能讓學生對化工原理涉及的單元操作和設(shè)備簡單的理論了解,。安排學生進入化工廠參觀實習及實驗操作，結(jié)合工廠工程師的講解,，增加學生的感性認識,，使知識轉(zhuǎn)化為實踐,，使學生對化工原理的知識掌握不再是“紙上談兵”,。

3重視預習，調(diào)動學生主動學習積極性

化工原理課程是綜合運用數(shù)學,、物理,、化學,、計算技術(shù)等基礎(chǔ)知識,，分析解決化工類生產(chǎn)過程中各種物理操作問題的技術(shù)基礎(chǔ)課[3],。課程學習相對于其他科目難理解、難推導,、難掌握,，從以往的教學經(jīng)驗發(fā)現(xiàn),，部分學生對這門課程存在抵觸、害怕的情緒,，使得學習和講授過程相對較難,，互動較少,，學習效果差。在一堂課的授課過程中消除學生對本門課程的害怕抵觸情緒,，之后的教學中教師提前布置預習任務,，學生在課下主動學習，熟悉課堂內(nèi)容,，查閱資料[4],。課堂上以回答問題和分組討論的形式檢查預習情況，發(fā)現(xiàn)學生難理解的內(nèi)容,，再對其進行詳細講解和分析,，使學生將課程內(nèi)容理解掌握，提高學習效率,。這種方式改變了傳統(tǒng)的學習方式，使學生從被動的接收內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W習知識,，充分發(fā)揮學生的主觀能動性，并培養(yǎng)了自學能力。對于流體輸送機械,、沉降與過濾,、傳熱、精餾塔,、干燥幾章內(nèi)容，涉及到設(shè)備的結(jié)構(gòu)與操作原理,，采用以學生自學、查閱資料為主,，自己制作多媒體課件,，課堂上以講課的形式展示自己的自學成果，使學生真正成為課堂學習的主體[5]。

4習題課的重要性

課后習題是對課堂內(nèi)容的應用和鞏固,，每個重要知識點結(jié)束后,，布置相關(guān)的習題，使學生在解題過程中加深對基本原理的理解與掌握,。如布置一章中流體流動中流體靜力學方程式,、伯努利方程式的應用題,，讓學生課下完成。下次講課之前,，用10-15分鐘時間進行習題的解答，由學生解答習題思路,，在講臺上板書講解，其余同學對其思路進行討論，這樣可以發(fā)揮學生的主動性，積極參與到課堂上,。如果課時允許,，可以設(shè)置專門的習題課,，對習題進行集中講解和討論,，加深學生對基本概念和方法,、基本工藝計算的理解,，從而鞏固課程的理論知識。綜上所述,，結(jié)合化工原理課程和生物工程的專業(yè)特點,，我們通過不懈的努力,，優(yōu)化教學內(nèi)容，改進教學方法,，調(diào)動學生學習的積極性,，我們圍繞新的課程要求積極改進教學方法，提高教學質(zhì)量,，以培養(yǎng)學生綜合素質(zhì)為目標,，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力為重點，為培養(yǎng)具有工程概念的生命科學人才打下了堅實的基礎(chǔ)。

作者：杜曉娜1 關(guān)海燕1 周晨妍2 單位：1.新鄉(xiāng)醫(yī)學院三全學院生命科學技術(shù)學院發(fā)酵工程教研室 2.新鄉(xiāng)醫(yī)學院生命科學技術(shù)學院

第五篇：生物工程實驗教學的改革分析

生物工程實驗是當前高等院校中生物工程,、生物技術(shù)及生命科學等熱門專業(yè)開設(shè)的一門綜合性和專業(yè)性強的實驗課程,。它不但綜合了微生物學、分子生物學,、基因工程,、酶工程、發(fā)酵工程,、細胞工程等多學科的實驗內(nèi)容,，而且還涉及專業(yè)發(fā)展前沿的很多新思路、新方法和新成果,。生物工程實驗教學注重通過實驗過程提升學生的研究能力,、創(chuàng)新能力及實踐能力等綜合素質(zhì)，其教學質(zhì)量是影響學生綜合專業(yè)技能及專業(yè)素質(zhì)的關(guān)鍵[1-2],。

1生物工程實驗課程的現(xiàn)狀

我校的生物工程實驗課程主要授課于生物工程專業(yè)的大四學生,，為生物工程專業(yè)的專業(yè)必修課，是一門專業(yè)性,、系統(tǒng)性,、綜合性強的專業(yè)實驗課程。但我校目前的生物工程實驗教學存在著幾方面問題：(1)生物工程實驗教學安排的課時太少,。作為一門專業(yè)必修的實驗課程,，每班只安排了32課時的實驗時間，共5次實驗,，總實驗課時和實驗次數(shù)過少,。課時比例過少的實驗教學就會成為理論教學的補充甚只是理論教學的一部分[3]。(2)本校的生物工程實驗課程于2003年正式開設(shè),，所沿用的教學大綱今已有十余年,，實驗教材非正式出版，為自編的校內(nèi)使用教材,。教材中的部分實驗內(nèi)容和實驗方法過于陳舊,，有些實驗不能體現(xiàn)生物工程的專業(yè)特色，因此這類實驗應該進行調(diào)整或者去除,。(3)我校用于生物工程實驗教學的實驗室占地面積僅為120平方米,，每學期有130多位學生學習生物工程實驗課程，且所配套的實驗儀器數(shù)量和套數(shù)有限,，因此每次實驗需要安排4到6人組成一小組共同進行實驗,。在實驗教學中形成多個學生組成一小組共同參與到同一實驗的安排往往會出現(xiàn)只是個別學生動手操作或思考問題而有些同學只是簡單地記錄數(shù)據(jù)甚偷懶不參與到實驗中的現(xiàn)象，終導致學生積極性的下降和實踐能力的缺乏,，這與實驗教學的目的及全面提升學生專業(yè)綜合素質(zhì)的目標相距甚遠[1],。

2課程改革的方法探索

2.1增加生物工程實驗教學課時

實驗教學使理論學習與實踐應用有機地結(jié)合得以實現(xiàn),，實驗教學應納為教學任務的重要部分[4]。對于系統(tǒng)性強的生物工程實驗課程的學習,，學生需要具備充足的時間在上課之時理解,、探索與實踐，在掌握基本理論知識的基礎(chǔ)上與實踐操作充分結(jié)合起來,，以此加深對專業(yè)知識的理解與應用,。比如“以玉米芯為原料從里氏木霉分泌的纖維素酶中分離純化β-葡萄糖苷酶”實驗，內(nèi)容涉及了微生物培養(yǎng),、發(fā)酵工程,、酶工程、生物分離工程,、儀器分析等多學科知識,，實驗過程應用到無菌操作臺、搖床,、離心機,、分光光度計、超濾儀,、蛋白質(zhì)層析系統(tǒng),、冷凍干燥機、電泳儀等多種儀器設(shè)備,，實驗涉及的知識面廣,，學科之間形成交叉，只有具備充足的時間學生才能加深對交叉學科知識的理解與綜合使用,，學生對實驗中所用到的儀器設(shè)備才能通曉實驗原理,，掌握使用技巧，熟練操作過程,。因此有必要將實驗教學課時增加,，可以調(diào)整為80課時共10次實驗。

2.2修訂生物工程實驗教學大綱,，編寫實用性和指導性強的生物工程實驗教材

先,，更新教材中的部分實驗方法。比如,，以往對生物原料進行全分析(包括纖維素,、半纖維素、木質(zhì)素含量的測定)需要4~5天時間,，分析過程耗時長,，重復性欠佳,，現(xiàn)今可以采用通用的NREL(美國國家能源部可再生能源實驗室)方法對生物原料進行全分析,，只需2天就可以得到纖維素,、半纖維素、木質(zhì)素含量的所有數(shù)據(jù),，分析過程耗時短,，檢測手段，所用設(shè)備自動化程度高,，數(shù)據(jù)可靠,，結(jié)果重復性好。因此可將“NREL法測定生物原料中的物質(zhì)含量”,、“高效液相色譜測定啤酒發(fā)酵中乙醇及葡萄糖的含量”,、“酶標儀測定纖維素酶活”等這類、簡便且常用的生物工程測定方法加入實驗教材中,。其次,，增加具有前沿性與創(chuàng)新性的實驗內(nèi)容。本人所在的生物工程教研組在生物工程領(lǐng)域從事科研近三十年,，可將教研組多年取得的具有代表性的研究成果列入實驗教材中,。一方面，結(jié)合實際,，選題新穎,，成果可見，創(chuàng)新性強,，具有時代前沿性,；另一方面，通過前人積累的實驗經(jīng)驗和取得的研究成果,，在實驗教材中提出影響實驗成敗的關(guān)鍵步驟并強調(diào)實驗過程的重點內(nèi)容,，增加實驗過程中的注意事項及實驗操作技巧，同時列出針對性強的思考題加深對實驗的理解與認識,。如“釀酒酵母以稻草為原料制取燃料乙醇”,、“添加木聚糖酶降低制漿造紙漂白工藝中漂白劑的用量”等已顯現(xiàn)成果的實驗可以加入實驗教材中。另外,，選取體現(xiàn)林業(yè)院校特色的實驗內(nèi)容加入教材中,。如“玉米秸稈為原料產(chǎn)纖維素酶”、“木聚糖酶降解玉米秸稈生產(chǎn)低聚木糖”及“釀酒酵母以稻草為原料制取燃料乙醇”等實驗,，這些實驗原料來源于農(nóng)林作物,，甚很多為農(nóng)林廢棄物，通過生物工程的處理手段將這部分物料轉(zhuǎn)變?yōu)楦邇r值的商業(yè)產(chǎn)品,，如纖維素酶,、低聚木糖、燃料乙醇等,，這將更能體現(xiàn)實驗內(nèi)容的意義所在,。這類實驗體現(xiàn)林業(yè)院校特色,，選材來源于實際，同時專業(yè)知識能夠很好地運用到實際中,，因此這類實驗能夠大大增加學生的專業(yè)興趣,，激發(fā)學生的積極性和主動性，提高學生的創(chuàng)造性,，同時強化學生的實踐創(chuàng)新能力,、探索問題和解決問題的能力。

2.3打破傳統(tǒng)實驗模式,，設(shè)計綜合性實驗

傳統(tǒng)的實驗模式是實驗之前試劑的配制,、儀器的安裝等準備工作都由老師來完成，到上課之時,，學生只是按照操作步驟按部就班地進行實驗,，大四學生如果還以這種模式進行實驗，學生的積極性與探索新知的能力勢必會降低[5],。采取設(shè)計綜合性實驗的方式,，由老師給出不同的實驗題目，提出實驗任務及實驗目的,，由學生選擇感興趣的其中一個題目,，自己查閱相關(guān)文獻資料，找尋實驗方案,，設(shè)計實驗路線,，在探索實驗的過程中遇到問題學生可以在老師的指引下分析問題并解決問題，自主完成整個實驗過程,。比如設(shè)計“以玉米芯為原料從里氏木霉分泌的纖維素酶中分離純化β-葡萄糖苷酶”的實驗,，學生需要查找微生物學、發(fā)酵工程,、酶工程,、生物分離工程等學科的相關(guān)理論知識與文獻資料，設(shè)計實驗步驟,，擬出所需實驗儀器設(shè)備,，設(shè)計整個實驗的方法路線，擬定出來的實驗方案交由老師審核,，確定具有可行性并能達到預期實驗結(jié)果之后,，即可展開進一步的實驗。在進行這個綜合性實驗的過程中,，需要掌握“里氏木霉菌種的培養(yǎng)”,、“里氏木霉產(chǎn)纖維素酶”、“色譜儀分離純化β-葡萄糖苷酶”及“電泳鑒定蛋白質(zhì)純度”等幾部分實驗,，這幾部分實驗前后緊密聯(lián)系,，環(huán)環(huán)相扣,，創(chuàng)造性地構(gòu)成一個系統(tǒng)性強的綜合性大實驗。這類綜合性實驗形成多學科的交叉應用,，將會使學生融會貫通地運用所學專業(yè)知識，且眾多實驗設(shè)備的使用讓學生了解到如何對一個陌生的實驗設(shè)備從認識,、學習開始,，到熟悉、掌握終的熟練操作,。整個實驗過程使理論知識與實踐應用得到更好的聯(lián)系與結(jié)合,。通過自主學習，激發(fā)了學生的積極性與主動性,，鍛煉了學生實際操作的技能,，培養(yǎng)了學生合理性和系統(tǒng)性完成實驗的能力，強化了學生實踐創(chuàng)新能力和分析問題與解決問題的能力,，從而提高學生的專業(yè)綜合素質(zhì),。

3生物工程實驗教學改革的意義

生物工程實驗作為一門重要的專業(yè)課程在教學體系和培養(yǎng)學生綜合素質(zhì)等方面越來越突顯其重要意義：(1)更新生物工程實驗教材，內(nèi)容緊跟時代發(fā)展前沿,，突出林業(yè)院校及專業(yè)特色,，可以加強理論知識與專業(yè)實踐的聯(lián)系，更好地發(fā)揮實驗教學在培養(yǎng)學生專業(yè)綜合素質(zhì)方面的作用,，為社會輸送具有創(chuàng)新意識和實踐能力的高素質(zhì)人才做充足的準備,。(2)設(shè)計綜合性實驗可以減少實驗室在設(shè)備套數(shù)上的投入量，提高學生對實驗室各種設(shè)備的了解和使用熟練程度,，將專業(yè)理論知識與實驗室資源充分結(jié)合,，加強應用，更好地培養(yǎng)應用型專業(yè)創(chuàng)新人才,。(3)生物工程實驗教學體系的成功改革可以為其它專業(yè)的實驗教學提供改革參考依據(jù),，推進本校實驗教學的新模式，全面提高學校的教學質(zhì)量和教學水平,。

作者：連之娜 陳牧 徐勇 勇強 單位：南京林業(yè)大學化學工程學院

第六篇：生物工程本科專業(yè)實驗教學改革研究

生物工程專業(yè)主要是培養(yǎng)掌握現(xiàn)代生物工程及產(chǎn)業(yè)化科學原理,，具有扎實的基礎(chǔ)生物學、發(fā)酵工程,、分離工程,、基因工程、生化工程等知識與技能,，能夠進行生物工程產(chǎn)品生產(chǎn),、研制與開發(fā)以及工藝流程與工程設(shè)計等的工程技術(shù)人才。內(nèi)蒙古科技大學生物工程專業(yè)成立于2000年,，今已經(jīng)發(fā)展了十余年,，目前為內(nèi)蒙古自治區(qū)品牌專業(yè),。作為立足于內(nèi)蒙古的工科專業(yè)，從專業(yè)成立之初就以為企業(yè)培養(yǎng)高素質(zhì),、動手能力強的專業(yè)人才為目標,，因此作為培養(yǎng)學生動手能力的生物工程專業(yè)實驗在整個培養(yǎng)體系中有著十分重要的意義。生物工程專業(yè)實驗從2004年開設(shè)以來建立,，結(jié)合企業(yè)的實際用人需求數(shù)次調(diào)整教學體系,，使得人才培養(yǎng)和企業(yè)需求能夠很好的結(jié)合，但是在實際課程教學中仍然有一些問題,，本文就內(nèi)蒙古科技大學生物工程本科專業(yè)實驗教學中的改革做一些介紹,。

1調(diào)整實驗內(nèi)容

在傳統(tǒng)的實驗教學中驗證性實驗較多而具有創(chuàng)新性的綜合性設(shè)計性實驗較少［1］。實驗內(nèi)容要與科學的發(fā)展保持同步,，實驗內(nèi)容的現(xiàn)代化要特別注意實驗內(nèi)容的基礎(chǔ)性,、實用性、綜合性與現(xiàn)代性［2］,。生物工程專業(yè)實驗大綱自課程設(shè)置以來已經(jīng)進行了3次大調(diào)整,。特別是2008年本科教學評估之后，生物工程實驗室加大了實驗室建設(shè),，購置了新的設(shè)備,，增加了實驗器材的數(shù)量，實驗條件得到了很大改善,。近幾年針對生物工程專業(yè)學生考研人數(shù)逐年增加,，考研率逐年升高的特點為了滿足學生在研究生階段的實驗技術(shù)要求的特點，本課程將原有的實驗進行了重新組合,，增加了實驗的連貫性,、綜合性，同時結(jié)合教師的科研項目,，在原有實驗的基礎(chǔ)之上又增開了選做實驗和演示實驗,。

2實驗教學的精細化

實驗教學是工科學生重要的實踐性教學環(huán)節(jié)，也是理論課教學的進一步延伸［3］,。以往實驗教學中,，學生實驗分組是4名一組，在實驗過程中“人數(shù)大于工作量”導致有些學生沒有動手參與實驗的機會,。有些實驗操作如培養(yǎng)基的配制,、滅菌，微生物接種等,，學生雖然在大學二年級的時候在微生物實驗中學習過,，但是經(jīng)過兩年后，在大學四年級的專業(yè)實驗中已經(jīng)忘記了。這些都會影響實驗的教學效果,。針對這些問題我們在實驗教學中做了一些改革,。(1)減少每組實驗人數(shù)，將原來的4名一組減為2名一組;減少一次課程中的實驗組數(shù),，而且每次實驗課程中實驗組數(shù)不大于15組,。這樣的小班講授雖然增加了實驗教師的工作量，但能夠確保教師能夠兼顧到每個學生,，而每個學生也能夠獲得足夠的動手機會,，確保了實驗教學質(zhì)量。(2)要求學生在實驗課前復習以前學過的實驗操作,。在每次實驗前針對相關(guān)的實驗操作組織學生觀看實驗教學片,，例如,，復習培養(yǎng)基配制,、分光光度計的使用等實驗基本操作，這樣能有效減少學生在實驗過程中由于不熟悉基本操作造成的實驗錯誤,，大大提高了實驗效率和教學效果,。

3改革實驗考核方式

以往生物工程專業(yè)實驗成績評定一般都采用實驗報告成績和平時成績相結(jié)合的方法，但隨著課程教學的開展,，我們發(fā)現(xiàn)這種方法有一定的缺陷,，先，學生的平時成績評定標準只以出勤率作為標準,，在以往的教學過程中經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)有學生雖然出勤,，但在整個實驗過程中不動手，甚出現(xiàn)中途離開點名時再返回的情況;其次,，在實驗報告評分中我們發(fā)現(xiàn)有抄襲的情況存在,。這些都會影響成績評定的公平性。針對這些問題我們對生物工程專業(yè)實驗的考核方式做了一些改革,。(1)增加考核方式,，增加實驗操作考核，不再單以出勤情況作為一的考核指標,。實驗操作考核可以以多種形式進行,，如實際操作或卷面答題形式。使得教師可以真正了解學生的實際動手能力和實驗知識的掌握情況,，用以評價教學效果,。(2)對實驗報告的形式進行改革，增加實驗后的思考設(shè)計部分在整個實驗報告中的比重,，鍛煉學生獨立思考能力以及對所學知識的綜合掌握能力;同時,，著重關(guān)注對實驗結(jié)果的分析能力，使得認真、勤奮的學生在終的實驗成績上能夠被認可,，從而調(diào)動學生的積極性,。

4結(jié)束語

生物工程作為21世紀的三大前沿學科之一，是當今世界發(fā)展快的專業(yè)之一［4］,。作為一門實踐性及應用性較強的學科,，加強實驗教學不僅能加深學生對專業(yè)理論知識的理解，而且能全面地培養(yǎng)學生的實驗能力,、工程應用能力及分析問題和解決問題的能力,，從而提高學生的創(chuàng)新能力和科研能力［5］，進行的這一系列教學改革措施已經(jīng)在實際教學中產(chǎn)生了良好的效果,，學生的課堂積極性提高了,，綜合實驗能力也有了很大的進步，從已經(jīng)畢業(yè)的參加工作和讀研的學生中也收到了較好的反饋,。實驗教學改革的空間還很大,，我們還要根據(jù)實際要求不斷的進行教學手段的調(diào)整，以更好的為整個專業(yè)建設(shè)和學生服務,。

作者：王蕾 趙宏宇 季祥 單位：內(nèi)蒙古科技大學數(shù)理與生物工程學院

第七篇：高等農(nóng)業(yè)院校生物工程實驗課程改革研究

21世紀是生命科學和信息科學的時代,，高等農(nóng)業(yè)院校作為培養(yǎng)生物工程專業(yè)人才的搖籃，應該培養(yǎng)復合型生物工程人才,，重視學生的創(chuàng)新能力和團隊精神培養(yǎng),，讓學生掌握生物工程及其產(chǎn)業(yè)化的科學原理，掌握生物化學,、分子生物學,、微生物學、天然產(chǎn)物提取,、發(fā)酵工程和酶工程等學科的基本理論知識,；掌握微生物育種、微生物細胞大規(guī)模培養(yǎng),、微生物發(fā)酵產(chǎn)品及其分離純化的基本技術(shù),，具備在農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域從事生產(chǎn)管理和產(chǎn)品研發(fā)的能力。然而在傳統(tǒng)生物工程實驗課程體系中,，由于缺乏多媒體教學環(huán)節(jié),，對實驗技術(shù)和原理的講解比較困難；各門實驗課程相對獨立,，實驗內(nèi)容往往互不銜接,，上課時間不集中，難以形成完整的課程體系,；教學以被動的灌輸式為主,，學生缺乏主動探索精神；課程實驗室相對獨立，設(shè)備重復低端現(xiàn)象嚴重,浪費了寶貴的實驗資源,。因此,，開展生物工程專業(yè)實驗課程體系的改革勢在必行。

一,、生物工程專業(yè)實驗課程改革的基本內(nèi)容

農(nóng)業(yè)院校生物工程專業(yè)開設(shè)的實驗課程主要有：生物化學與分子生物學實驗技術(shù),、微生物學實驗技術(shù)、天然產(chǎn)物提取,、發(fā)酵工程和酶工程實驗技術(shù),、基因工程實驗技術(shù)、細胞工程實驗技術(shù)等,，大多以農(nóng)作物,、發(fā)酵微生物和中草藥作為實驗材料。在教學內(nèi)容上將不同相關(guān)實驗課程整合,。從專業(yè)培養(yǎng)層面統(tǒng)一開設(shè)系統(tǒng)的實驗項目,，將各門課程的實驗內(nèi)容和時間盡量銜接。通過對酶工程,、生化及分子生物學實驗技術(shù),、微生物實驗和天然產(chǎn)物提取學等實驗課程的調(diào)整,，統(tǒng)一整合為生物工程專業(yè)綜合實驗,，更新實驗教學內(nèi)容，完善實驗體系,。在教學方法上加入多媒體教學,。傳統(tǒng)的實驗課程教學主要沿襲黑板講解、學生操作的模式,。這種教學方式信息量小,，不夠形象生動。通過拍攝實驗教學視頻,，制作多媒體課件教學,，能夠透徹的講解實驗原理和操作過程，使學生較容易地掌握實驗技能,。同時將課程內(nèi)容網(wǎng)絡化,，以微博、信,、博客,、校內(nèi)網(wǎng)站為主要平臺，使課程上網(wǎng),，便于學生隨時預習復習,、答疑解惑。在教學資源上盡量共享實驗平臺資源。將課程實驗室統(tǒng)籌安排,常用設(shè)備安排在公共開放房間,，方便師生使用,，嚴格避免設(shè)備重復采購,將實驗資源主要用于教學效果好的綜合實驗項目。在實驗能力上重視培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和團隊精神,。教師在實驗前將全班同學分成若干小組,，確定實驗目標，共同設(shè)計實驗方案,，開展實驗準備工作,，合理分工完成實驗任務。實驗報告書寫時要求闡明實驗意義,，掌握所涉實驗技術(shù)的原理,、分類、適用范圍和同類比較,，深入展開數(shù)據(jù)現(xiàn)象分析,、實驗方法分析和操作技能分析。

二,、生物工程專業(yè)實驗課程改革的基本程序

涉及到專業(yè)人才培養(yǎng)層面的實驗課程改革事關(guān)重大,，應由專門團隊在上級主管部門和專家組的指導下開展工作。先召開專門的教學研討會,，根據(jù)生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)來確立實驗課程改革目標,，以團隊方式完成課程改革方案；實驗課程改革方案由系里報送實驗中心審核通過,，獲得上級有關(guān)部門的資金,、硬件等支持；團隊對改革方案進行執(zhí)行,，新實驗項目應進行1年左右的班級試運行,，檢驗實施效果和運行環(huán)境是否良好；待新實驗項目試運行良好后,，課程負責人修改教學大綱和實驗指導,，經(jīng)教學研討會通過；改革后的實驗課程教學大綱和實驗指導報上級主管部門批準后,，正式實施運行,。

三、生物工程專業(yè)實驗課程改革的討論

生物工程專業(yè)實驗課程改革中遇到的常見困難是經(jīng)費緊張,、設(shè)備不足等,，而且課程涉及面廣，相關(guān)團隊和人員較多,，協(xié)調(diào)難度較大,。另外教學改革不宜影響正常教學計劃和學生培養(yǎng),，新修訂的實驗內(nèi)容在學生方面也存在難以進行大班試行的問題。建議校,、院兩級加大專業(yè)實驗課程改革的投入力度,，給一線教學團隊以更大的試驗自主權(quán)限，精簡審批程序,，對新的實驗課程方案挑選試驗班試行,，用實踐來檢驗教改內(nèi)容的科學性、可行性,。生物工程專業(yè)實驗課程改革的直接執(zhí)行者是各課程負責人,、任課老師和實驗員，上級部門應當配套相應政策和條件,，鼓勵改革工作的進行,，以更好的培養(yǎng)創(chuàng)新復合型生物工程人才。

作者：周曉明 田云 盧向陽 藺萬煌 方俊 唐忠海 肖桂青 胡超 單位：湖南農(nóng)業(yè)大學生物科學技術(shù)學院

第八篇：生物工程與設(shè)備課程教學改革及實踐

“生物工程與設(shè)備”作為食品科學與工程專業(yè)發(fā)酵方向的專業(yè)基礎(chǔ)課,，兼有生物工程和食品科學與工程2個專業(yè)方向的理論體系,，教師在講授過程中如何把握好結(jié)合點，使其具有對食品科學與工程專業(yè)的適應性和針對性,，是該課程教學的一個難點,。本文通過對“生物工程與設(shè)備”課程內(nèi)容、教學方法及教學手段的改革和實踐探索,，應用現(xiàn)代教學技術(shù)手段,，構(gòu)建了食品科學與工程專業(yè)“生物工程與設(shè)備”課程的*教學模式，來提升學生興趣,，提高學習效率和教學效果,，以適應培養(yǎng)高素質(zhì)的現(xiàn)代化工程技術(shù)人才的國家需求,。

1“生物工程與設(shè)備”課程的教學內(nèi)涵

食品科學與工程專業(yè)開設(shè)“生物工程與設(shè)備”課程,，其教學是按照食品科學與工程專業(yè)發(fā)酵方向人才培養(yǎng)的要求和目標對學生進行設(shè)備原理、結(jié)構(gòu)等專業(yè)知識傳授及實驗操作訓練的教學過程,。該課程的講授不應僅局限于相關(guān)設(shè)備理論,、設(shè)備結(jié)構(gòu)及控制過程等理論知識的傳授，而應該緊扣食品科學與工程專業(yè)課程特點對學生進行綜合能力的強化訓練,。要求學生在掌握該專業(yè)基礎(chǔ)課程知識的同時,，通過課程理論及實驗、實習教學過程的實施,，具備分析生物工程與設(shè)備相關(guān)問題及解決問題的綜合應用能力,，增強創(chuàng)新能力，使學生能夠根據(jù)工藝流程配套選型生物工程設(shè)備,，具備操作生物工程設(shè)備的能力,。由于該課程的前沿技術(shù)發(fā)展較快,，筆者每年對所講授的緒論部分進行知識更新，并與所承擔科研課題結(jié)合起來,，在講授內(nèi)容中融入當前新的科技成果,。筆者在教學實踐過程中，通過每年知識的更新及完善,，逐漸積累并形成漸進的,、動態(tài)的教學內(nèi)容。通過教師的講授和操作演示,，讓學生置身于科研與實踐的充分結(jié)合中,，教師針對講授的相關(guān)內(nèi)容，不斷提出問題,，讓學生回答并釋疑,，達到啟發(fā)學生求知欲，逐步培養(yǎng)學生分析問題,、解決問題的能力,。因此，“生物工程與設(shè)備”課程內(nèi)容教學內(nèi)涵在于教師運用多媒體,、三維動畫,、錄像、工廠參觀及實驗等多種教學手段,，使學生將所學理論知識和工廠實習相互結(jié)合,，將所學知識進行激活、融合,，然后去思考分析問題,，解決問題。

2構(gòu)建與專業(yè)發(fā)展方向相適應的專業(yè)課程內(nèi)容體系

“生物工程與設(shè)備”作為食品科學與工程專業(yè)發(fā)酵方向的重要專業(yè)基礎(chǔ)課,，與生物工程專業(yè)授課時間長,、內(nèi)容覆蓋面廣[1]的課程內(nèi)容相比，存在計劃課時少（食品科學與工程專業(yè)課程的計劃學時為32學時,，包含實驗實習8學時）,、課程信息量大的矛盾。為了解決這個矛盾,，必須對原有教材內(nèi)容進行重新調(diào)整,，構(gòu)架適合食品科學與工程專業(yè)發(fā)酵方向的課程內(nèi)容教學體系。該課程教學內(nèi)容體系應該銜接食品科學與工程專業(yè)涉及到的所有與發(fā)酵有關(guān)的內(nèi)容,，同時應該避免與其他課程講授內(nèi)容的重復,，例如在“食品工廠機械與設(shè)備”的講授內(nèi)容中涉及一部分生物工程設(shè)備及水處理方面的內(nèi)容。在建立“生物工程與設(shè)備”課程內(nèi)容體系之前,，教師先必須明確教學目標是講授食品科學與工程專業(yè)中涉及到與發(fā)酵產(chǎn)物相關(guān)的工程設(shè)備內(nèi)容,，即生物工程設(shè)備的原理,、控制方法、設(shè)備結(jié)構(gòu),、性能,、安裝及選型配套等內(nèi)容，并做一些生物工程方面的綜合實驗,，增強學生的動手操作能力,，培養(yǎng)學生的生物工程素養(yǎng)。其次,，熟知食品科學與工程專業(yè)開設(shè)與該課程相關(guān)的專業(yè)課,，即“工程力學”“食品機械設(shè)計基礎(chǔ)”“食品工廠機械與設(shè)備”“生物化學”“食品微生物學”“食品化學”“食品工程原理”“微生物工程工藝原理”及“天然產(chǎn)物提取工藝學”等課程。只有學習理解了這些課程的講授內(nèi)容,，明確該課程的講授學時,、實驗學時以及開設(shè)該課程的教學要求，才能為構(gòu)建系統(tǒng)的食品科學與工程專業(yè)發(fā)酵方向的“生物工程與設(shè)備”課程內(nèi)容教學體系奠定基礎(chǔ),。在教學過程中,，筆者按照發(fā)酵工藝流程來安排“生物工程與設(shè)備”課程的教學內(nèi)容與實驗，即將生物工程中所涉及到的共性規(guī)律提煉出來,，按照發(fā)酵工藝過程的主線（菌種培養(yǎng)→培養(yǎng)基制備→空氣除菌→厭氧發(fā)酵罐/通風發(fā)酵罐→發(fā)酵過程的智能化控制→發(fā)酵產(chǎn)物的提取與精制）來組建課程的課程內(nèi)容體系,。在一堂課上，筆者先講授該課程的內(nèi)容體系,，使學生了解授課意圖及思路,，便于更好地與教師進行溝通。通過近4年的教學實踐證明,，該課程的內(nèi)容教學體系主線清晰,、邏輯嚴密、教學直觀易懂,，學生通過32課時的學習實踐,，不僅能夠系統(tǒng)地掌握課程規(guī)定的所有內(nèi)容，而且對講授重點認識深刻,，教學效果明顯,。

3教學方法和教學手段的改革

“生物工程與設(shè)備”是一門食品科學與工程專業(yè)發(fā)酵方向綜合性、實踐性較強的專業(yè)課[2],。該課程是在學生基本學完該專業(yè)規(guī)定的課程，掌握相關(guān)專業(yè)理論知識的基礎(chǔ)上開設(shè)的,。筆者早期講授該課程時,，采用普通的多媒體教學方式，由于該課程涉及的設(shè)備多,，設(shè)備平面圖較為抽象,，教師講課費力費時,，學生學習被動，上課易疲勞,，課堂教學效果不理想,。在后期的教學實踐中，筆者通過不斷摸索總結(jié),，逐步探索出適合食品科學與工程專業(yè)發(fā)酵方向“生物工程與設(shè)備”課程教學的一套切實可行的教學方法和教學手段,。

3.1多種教學方法交叉運用

筆者在教學改革中，一方面逐步改變了滿堂灌的教學方法,，一改早期以講授為主的教學模式,，逐步采用討論式、啟發(fā)式,、互動式等多種教學形式,，使單純的課堂教學傳授知識變?yōu)榻處熍c學生共同探究的活動過程，不僅激發(fā)了學生的學習興趣及求知欲,，而且活躍了課堂氣氛,。另一方面，在制作多媒體課件的過程中,，筆者不是把所有的內(nèi)容沒有懸念地直接放在幻燈片上,，而是給學生留有一定的思考余地進行互動探索研究，這樣不僅促使學生思考,、拓展思維,，而且充分調(diào)動了學生學習的積極性和主動性。由于在“生物工程與設(shè)備”課程的教學過程中采用了多媒體手段授課,，課件中包含了大量的生物工程設(shè)備工廠的設(shè)備照片,、三維動畫及生產(chǎn)錄像，整個講授過程生動清晰,，激發(fā)了學生對生物工程設(shè)備工作原理的學習興趣,，強化了學生對生物工程設(shè)備工作原理的感性認識，提高了學生對該課程專業(yè)知識的綜合運用能力和實踐操作能力,，并在后期實驗實習中得到提高,。實踐證明，這種教學方法直觀靈活教學效果好,，很受學生歡迎,。

3.2講授、復習及自學相結(jié)合

根據(jù)食品科學與工程專業(yè)“生物工程與設(shè)備”課程專業(yè)性強,、課時少,、課堂只能突出重點和難點的實際，筆者在教學中重點講授培養(yǎng)基的制備及設(shè)備,、空氣除菌及設(shè)備,、通風發(fā)酵罐,、厭氧發(fā)酵罐、發(fā)酵產(chǎn)物的提取與精制的相關(guān)設(shè)備及原理,。對于已經(jīng)講授的“食品工廠機械與設(shè)備”課程中涉及到的水處理工程及設(shè)備,、CIP清洗及設(shè)備等章節(jié)，只要求學生作為復習內(nèi)容,，不做講授,，避免重復。筆者根據(jù)需要掌握的重點內(nèi)容布置思考題,，學生在完成思考題的同時復習了相關(guān)內(nèi)容,。另外，課程內(nèi)容體系中涉及到發(fā)酵過程智能化控制這部分內(nèi)容,，要求學生自學,。為了鞏固自學的效果，結(jié)合這部分內(nèi)容設(shè)計了3學時的“中試發(fā)酵罐的使用”實驗內(nèi)容,，通過學生分組操作發(fā)酵罐,，掌握發(fā)酵罐的智能化控制的內(nèi)容。由于學生經(jīng)過了親自操作設(shè)備的過程,，自學的效率提高較快,。

3.3實習與講授相結(jié)合

“生物工程與設(shè)備”課程涉及到的設(shè)備較多，感性認識非常重要,，針對課程的教學特點,，設(shè)計了一部分參觀實習，讓學生集中參觀啤酒,、白酒及發(fā)酵乳制品生產(chǎn)廠,。在參觀工廠之前，教師針對實習工廠中用到的設(shè)備再次對其原理進行詳細講授,，做到有備參觀,，增強學生的理性認識。參觀過程中,，安排工廠技術(shù)人員對學生進行設(shè)備結(jié)構(gòu),、原理及管路的講解，使學生增加感性認識,。參觀之后,，讓學生按教學要求寫出實習報告（實習報告重點內(nèi)容包括：生產(chǎn)線配套及主要設(shè)備的結(jié)構(gòu)及工作原理、學生對生產(chǎn)線配套設(shè)計的建議和改進措施2個部分的內(nèi)容）,。學生通過撰寫實習報告,，把理性認識和感性認識結(jié)合起來，使教學內(nèi)容得到鞏固強化,。實踐證明,，筆者運用講授與實習相結(jié)合的教學方法，使學生鞏固了專業(yè)知識,，提高了學生的學習興趣,，啟發(fā)其思考，使所學內(nèi)容融會貫通,。

3.4課堂與網(wǎng)絡相結(jié)合

在食品科學與工程專業(yè)教學中,，“生物工程與設(shè)備”課程講授僅為24學時，要依靠課堂內(nèi)的講授學生很難在較短時間內(nèi)理解透徹,。筆者通過多年教學發(fā)現(xiàn),，多媒體教學直觀，吸引力強,，但是也存在一定的弊端,。如果學生認真聽課，那么很難記錄筆記,。雖然在課堂上,，教師講授的重點難點一目了然，但是由于沒有及時記錄筆記,，下課后遺忘得較快,。為了克服多媒體教學的缺點，筆者要求在課堂上禁止學生記錄筆記,，下課后將多媒體課件掛在網(wǎng)站上或拷貝給學生,，使其在課外消化吸收，這種做法學生非常歡迎,，教學效果良好,。

3.5多種教學手段綜合使用

在教學實踐中，筆者運用現(xiàn)代教學技術(shù)手段對“生物工程與設(shè)備”課程教學進行了一定的改革,，針對設(shè)備多的特點,，采用以多媒體教學為主，多媒體課件的制作力爭做到形式新穎,，實用性強,，可讀性強。在多媒體課件制作過程中,，做到圖文并茂,，以結(jié)構(gòu)圖、設(shè)備的實際照片及三維動畫為主,，避免內(nèi)容的堆積,。結(jié)構(gòu)圖使學生掌握設(shè)備的構(gòu)造，設(shè)備圖片的展示使學生感性認識生物工程設(shè)備的外形；三維動畫能使學生更加直觀掌握設(shè)備的工作原理,。在多種多媒體教學的同時,，筆者錄制及購置了大量的工廠生產(chǎn)錄像，通過錄像的鏈接播放,，更加直觀地演示設(shè)備的操作過程,。另外，通過精品課程的申報,，建立課程網(wǎng)站,，充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)手段，輔助教學過程,，使整個教學充滿了樂趣,。教學實踐證明，多媒體,、錄像及網(wǎng)站等教學手段的應用,，大地增加了學生的學習興趣，提高了學習效率,，加深了學生對教材內(nèi)容的理解,，增強了學生感性認識，提高了教學效果,，受到學生歡迎,。

4建立與課程內(nèi)容相適應的實驗實習教學環(huán)節(jié)

“生物工程與設(shè)備”是一門應用性強的課程，主要內(nèi)容包括設(shè)備結(jié)構(gòu),、原理及計算等,，內(nèi)容較為枯燥[3]，如何在教學中調(diào)動學生學習的積極性,，啟發(fā)學生的學習興趣呢,？方法之一就是要設(shè)立與課程教學體系相適應的實驗實習教學環(huán)節(jié)。本課程設(shè)計了8學時的實驗時間,，開設(shè)了2個普通實驗“中試發(fā)酵罐的使用,、乳酸反復分批發(fā)酵實驗”，1個綜合性實驗“檸檬酸的發(fā)酵及提取精制”,。筆者在近幾年的實驗及實習教學中發(fā)現(xiàn),，這個環(huán)節(jié)相當?shù)闹匾Ｆ胀▽嶒灥拈_設(shè)使學生掌握了發(fā)酵罐的具體操作及過程控制,，鞏固了發(fā)酵罐的講授內(nèi)容,，自學了發(fā)酵過程的智能化控制內(nèi)容。綜合性實驗的開設(shè),，通過學生自己設(shè)計實驗方案,、工藝流程,，自己動手進行實驗，鞏固了課堂教學內(nèi)容,，強化了學生思維,，使學生對教學內(nèi)容的掌握程度得到了大大的加強。從學生對教學效果的評價看,，開設(shè)這樣的綜合性實驗,，既提高了自己的動手操作能力,，又學到了新知識,，收益很大。另外,，在校內(nèi)實驗室實驗的基礎(chǔ)上,，筆者在教學中針對食品科學與工程專業(yè)的特點，結(jié)合食品工廠認知實習,，讓學生走出學校,，直接接觸工廠，通過組織學生對啤酒廠,、白酒廠及發(fā)酵乳制品加工廠生產(chǎn)線的參觀,，使學生在實習實踐中消化吸收所學的理論知識，增強教學效果,。

5結(jié)語

通過“生物工程與設(shè)備”課程的教學改革實踐,，摸索探討出了適合食品科學與工程專業(yè)發(fā)酵方向教學實踐的一種切實可行的教學模式。應用該教學模式,，激發(fā)了學生的學習興趣,，提高了學生學習的積極性，強化了學生自身能力的培養(yǎng),，隨著教學改革的不斷深入,，筆者將進一步探索新的教學方法，培養(yǎng)具有食品科學與工程專業(yè)發(fā)酵方向特色的工程技術(shù)人才,，以適應我國經(jīng)濟建設(shè)對復合型專業(yè)人才的需求,。