發酵工程論文范文

時間:2023-03-31 18:57:26

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發酵工程論文

篇1

1.1改革實驗教學形式

改革后的發酵工程實驗將傳統兩周一次課的頻率改為每周一次課,將全學期實驗壓縮到半學期進行,同時采用“一條龍”式實驗教學形式,即在規定8周教學時間內,學生根據課程要求和微生物培養需要,系統且連續地安排實驗時間,實驗環環相扣、同學分工協作,共同完成實驗方案的任務。這種教學形式改變以往只遵循上課周期而不顧微生物培養特點的弊端,培養學生合作意識和團隊精神,增強學生實驗積極性和主動性,增強實驗教學效果。

1.2優化實驗教學體系

以往發酵工程實驗開設的項目主要針對發酵工程基本操作及菌種篩選等,實驗內容相對孤立,學生對發酵過程的整體認知不夠全面。改革后結合我校特點,采用“一條龍”式實驗體系(自然界中產酶微生物的選育、發酵條件優化、發酵產酶及酶的提取、酶學性質研究及改性、酶的應用等),在此實驗中,涉及微生物、發酵工程、生化分離工程、酶工程等實驗方法和技術,形成連續而系統的實驗,實現從驗證性實驗到綜合性、設計性實驗的轉變。系統化的實驗教學體系有利于培養學生發酵工程研究基本思路和方法,使學生全面了解某一發酵產品生產和應用的特點與關鍵環節,整體掌握發酵工程的系統實驗知識。

1.3整合實驗教學內容

按照我校生物工程和生物技術專業的培養方案,改革后我們在教學內容的選擇上力求具有系統性、科學性、實用性和先進性,結合生產實際,以學生熟悉的典型發酵產品、酶制劑產品生產為主,將發酵實驗設為發酵產酶模塊、紅曲米固態發酵模塊和自釀自飲(風味酸乳及糯米甜酒的釀制)模塊,共八個實驗項目,包含液態發酵和固體發酵、好氧發酵和厭氧發酵,按照基礎、綜合、設計三個層次編制實驗內容,將整個發酵實驗內容,優化后的實驗教學內容更為豐富,更有利于培養動手能力、綜合運用知識的能力和創新能力。

2.結語

篇2

(一)調查對象

給水排水專業11級29名本科學生為調查對象,所有學生均參與了此次調查。

(二)調查內容

本次調查我們擬定了10項調查內容,主要包括項目教學法成效、項目教學對能力培養情況兩方面內容進行了調查分析。

(三)調查方法

本次調查采用匿名調查的形式,共發放問卷29份,收回問卷29份,回收率100%,每項調查內容均根據其選項人數采用百分制進行統計分析。

二、調查結果與分析

(一)項目教學法的成效

針對“你認為‘項目教學’能夠讓你對課程知識與技能更感興趣和更好地掌握嗎?”進行提問。問題的調查結果。由圖1可知,項目教學實施后,有72.2%的學生選擇能夠“對課程知識與技能更感興趣”,16.7%的學生選擇基本能夠。說明通過項目教學法的實踐,近90%的學生認為該教學方法可以激發學生學習供熱工程的興趣,這也就為其學好該課程打下堅實基礎。實施后7.4%的學生選擇了“說不清楚”,說明通過實踐,有極少部分學生沒有積極參與到項目實施過程中,說明還需要改進項目教學,力爭讓全部學生積極參與其中,從而達到提高興趣,增強其學習動力的目的。對“對課程知識與技能更好的掌握”問題,由圖1可知,選擇“能夠”的學生在項目教學實施后占75.9%,選擇“基本能夠”的占11.1%。說明通過項目教學的實踐,有超過5/6的學生認為實施項目教學有利于“對課程知識與技能更好地掌握”。但也應該看到,雖然選擇“說不清楚”的學生占13.0%,也說明項目教學實施過程有待于改進,力爭讓這部分學生切實感受到該教學方法有利于對課程知識與技能更好地掌握。對項目教學“是否能夠激發你對行業的興趣”問題,63.0%的學生選擇了“能夠”、22.2%的人選擇了“基本能夠”,說明該教學方法可以使超過3/4的學生對供熱行業產生興趣,這進一步說明項目教學有助于其對該課程的學習及對供熱行業的關注,這對提高其學習質量意義重大。

(二)項目教學對職業綜合能力培養情況

針對“項目教學”是否能夠有助于理論聯系實際問題的調查結果見附圖2。圖2顯示:近95%的學生認為項目教學能夠或基本能夠有助于理論聯系實際,說明本次項目教學實踐,絕大部分學生都接受并認可了,這進一步說明該教學方法有助于教學質量的提高,而只有不到5%的學生不認可項目教學,這需要教師進一步改進其實施過程,加強實施過程的監控,努力使學生參與到項目設計過程中。同時顯示:有90%以上學生認為項目教學能夠或基本能夠有助于端正學習和工作態度,但也有近8%的學生選擇了“說不清楚”或“不能”。這充分說明項目教學確實有助于培養學生具有刻苦努力,積極思考、勤于動手等良好的科學設計工作態度的工程師職業素養。在回答項目教學“是否能夠能增加未來的就業競爭力”時,79.6%的學生選擇了“能”,13.0%的學生選擇選擇了“基本能夠”,近8%的學生選擇了“說不清楚”或“不能”。這充分說明項目教學確實有助于培養學生的思維能力、反思能力、合作能力、信息搜集能力、綜合應用知識和技能,獨立發現問題、分析問題及解決問題能力、創造及創新能力、設計能力、計算能力、設計軟件應用能力等工程師的職業能力及職業素養,有助于學生實現與工作崗位的“零對接”,真正做到學生“畢業即就業、就業即上崗、上崗即頂崗”。在回答項目教學“是否能夠有助于提高人際關系和協調能力”時,64.8%的學生選擇了“能”,20.4%的選擇選擇了“基本能夠”,近15%的學生選擇了“說不清楚”或“不能”。這一方面說明項目教學確實有助于培養學生合作能力,另一方面也說明少部分學生還沒有體會到項目教學過程中“小組合作”的重要性,這需要教師進一步改進項目教學實施過程,加強實施過程的監控,明確每位學生任務,努力使每一位學生都參與到項目設計過程中,共同完成設計項目。在回答“通過項目的學習,你的自學能力能否有提高”問題時,13.0%的學生選擇了“很大提高”,81.2%的學生選擇就“有一些提高”,3.7%的學生選擇了“沒有提高”。這一方面說明項目教學確實有助于培養學生獨立發現問題、分析問題及解決問題能力,另一方面也說明大部分學生在項目教學實施過程中對“自學能力”的培養還沒有深刻認識。這說明教師需要反省項目教學實施過程,真正做到引導學生自己發現問題,尋找各種解決對策,在探究中建構自己的知識,在項目教學開展過程中,讓學生正在體會到項目教學是“從做中學”,學生圍繞項目這個載體,積極探索、鍛煉和培養學習能力、職業能力。針對項目教學組織實施過程中,我們對“小組成員合作精神是否重要”進行了調查,其結果如附圖3所示。表3顯示:55.4%的學生認為“在完成項目過程中,小組成員合作精神”很重要,37.1%的學生認為較重要,只有3.7%的學生認為一般,1.8%的學生認為很不重要。這說明項目教學其實讓學生體會到了小組成員合作精神的重要性,但也有超過5%的學生選擇了“一般”或“很不重要”,這進一步說明需要教師進一步改進項目教學實施過程,加強實施過程的監控,明確每位學生任務,努力使每一位學生都參與到項目設計過程中,共同完成設計項目。

三、結論

篇3

1案例教學法和項目教學法

所謂案例教學,就是在教師的指導下,根據教學目的要求,組織學生對案例的調查、閱讀、思考、分析、討論和交流等活動,教給他們分析問題和解決問題的方法或道理,進而提高分析問題和解決問題的能力,加深學生對基本原理和概念的理解的一種特定的教學方法咱員原猿暫。文獻咱源暫論述了軟件工程教學中應用案例教學法的可行性和必要性,提出一種案例教學模式院教師事先組織、編寫好案例曰然后將案例在上課前發給學生,讓學生分組討論、分析曰在課堂上教師和學生進行互動,一起對案例進行解剖、分析、總結。項目驅動式教學法源于圓園世紀愿園年代的德國,是一種建立在建構主義學習理論基礎上的新型教學方法。項目式教學法是行動導向教學法的一種體現,它區別于學科體系的教學方法。從形式上看,項目教學法是把學習任務編成一個個項目和任務,通過完成項目和任務達到學習知識、掌握技能的目的。文獻咱遠暫討論了項目式教學法在軟件工程教學中的實施,作者從課程實踐內容的選取、實踐教學方法與考核手段的制定三個方面嘗試對課程項目教學進行思考和嘗試。案例式教學與項目化教學即有密切聯系又有本質區別。案例式教學法引入的案例只是為了說明某個功能的應用,教師在教學過程中為了吸引學生的注意力而選擇學生熟悉或感興趣的案例引入課程講解。而項目教學法是工作過程的再現,學生通過完成項目中的任務可以掌握整個軟件開發過程,因此它起到銜接真實工作的作用。在實際的教學活動中可以綜合使用這兩種教學方法,如文獻咱緣,苑暫提出項目導向案例驅動的教學模式,結合案例的講解分析進行理論教學,然后通過模擬項目演練來進行實踐教學。本人在實踐中發現,將傳統的案例教學和項目化教學模式應用于野軟件工程冶課程教學時會出現以下不足院員冤教學案例和實踐項目的復雜度受到限制,只能采用一些簡化的項目。圓冤教學案例與實踐項目是分開的,缺乏連續性。教學案例和學生的實踐項目往往來自不同的領域,不利于學生的理解和實踐。

2基于案例項目的迭代式教學法

當前,迭代已成為砸哉孕咱愿原怨暫、敏捷式開發咱員園暫等大多數現代軟件開發方法的關鍵實踐。在迭代式開發中,開發過程被組織成一系列短期小項目淵稱為迭代冤,每次迭代都具有各自的需求分析、設計、實現、測試和部署等活動,產生一個可執行的局部系統。每次迭代都是對系統的持續擴展和精化,隨著時間和一次又一次迭代的遞進,系統增量式地發展完善,最終成為完整的系統。這種迭代進化式的完成任務的思路對改進軟件工程的教學有很好的指導意義。首先,它符合學生的學習規律。人們對知識的掌握并不是一步到位的,往往有一個從認知到掌握到熟練應用的逐步深化的過程。可以按此規律來組織教學內容,先講解基本知識,使學生對軟件工程理論和實踐有初步認知,然后逐步增加知識深廣度,同時培養應用能力,最終使學生具有按需要自己獲取理論知識和獨立實踐的能力。其次,這種進化式的軟件開發思想使得我們可以將大規模的有實用意義的軟件開發項目作為教學案例和學生實踐項目引入教學中。軟件工程課程的特點決定了以簡化的小項目作為教學案例或學生練習項目不能很好地說明軟件工程原理,難以訓練學生應用軟件工程原理的能力,教學項目必須有一定的復雜度才能展示軟件工程這門課程內容對軟件開發活動的指導意義。但由于教學時間和高職學生的學習習慣及學習能力的限制,使用傳統項目教學或案例教學方法時,教學項目復雜度的增加使得教學內容難以組織和實施。以迭代進化的方式組織教學案例可以很好地解決這個問題院通過將實際的大項目劃分成一個個相互有聯系的短期小項目,可以先選擇其中一個作為教學案例來完成軟件全生命周期的理論講解,而將余下的作為學生實踐項目。由于這些小項目之間是密切聯系的,每次迭代開發需要的時間不長,使學生容易看到自己的學習成果,因此既有利于教學組織,又可提高學生的學習興趣。基于項目的迭代教學方法將教學過程與案例的迭代式開發過程協同起來,以迭代的方式組織教學內容,實現學生能力進化式增長的目標。整個教學過程的由三次迭代來完成,在這三次迭代中通過教師、學生、案例項目在教學活動中的角色不斷演化淵教師的角色由傳授者逐步過渡為指導者到評判者,學生的角色完成從知識的學習者到實踐者到項目完成者的轉變,項目的角色也由教學案例轉變為實踐項目最終成為學生的開發成果冤,分別完成基本原理與方法的傳授、教師指導下的學生實踐和學生自主學習、獨立完成案例項目三種不同的教學任務,達到軟件工程理論知識的傳授與學生實踐能力培養的教學目標。在實施迭代教學時,首先要選擇好教學采用的項目。選擇的項目應該是學生熟悉的領域,具有一定的實際意義和價值,還要有相當的規模。項目選好后,教師應首先對項目的功能需求進行初步調研,確定一至兩個功能作為案例教學的素材,結合該功能的實現過程向學生講解將軟件工程原理應用于軟件開發的全過程。然后再挑選一至兩個功能指導學生完成,余下的功能實現由學生獨立進行從需求調研到實現、測試的全部工作。具體實施過程如下院員冤結合案例項目的第一輪迭代進行軟件工程基本理論的案例教學。本課程教學的第一階段主要結合具體案例進行軟件工程基本理論和方法的講解。教學案例是軟件項目的一個核心功能的實現。本輪教學要完成以下教學內容院首先,介紹軟件工程的基本概念、軟件生命周期模型及軟件開發過程等,在此基礎上探討軟件需求分析技術,然后對所選案例進行詳細的需求分析,寫出需求文檔。其次,軟件的分析和設計技術,包括概要設計、詳細設計、哉醞蘊建模技術等。本輪教學的難點是面向對象的分析和設計方法,這部分內容比較抽象,因此教學時要緊密結合教學案例,向學生展示從需求文檔得到軟件模型的詳細過程。第三,軟件的實現技術,包括軟件編碼、單元測試、數據庫設計等。第四,講解軟件的綜合測試技術,包括測試計劃的制定、測試環境的搭建、測試的策略選擇、測試用例的設計、測試工具的選擇和使用、測試報告的書寫等。在教學中,通過結合精心選擇的項目用例,以軟件過程中不同階段的知識需求來安排教學內容,將復雜抽象的概念、原理用具體生動的案例進行詮釋,給學生以直觀、可見的操作演示,從而激發學生的求知欲,調動學習的積極性和主動性,使學生通過案例的學習,掌握軟件工程核心要素淵方法、工具和過程冤的深刻內涵。通過本輪教學,學生基本掌握了軟件工程的基本理論,對軟件工程知識在軟件開發過程中的意義及軟件開發過程有了一定的理解,為下一輪教學打下了基礎。圓冤教師指導學生對案例項目進行第二輪迭代開發垣理論知識的深化講解。通過第一階段的學習活動,學生已有了軟件工程的基本知識,對軟件開發過程有了直觀的認識。本輪教學的目的是加深學生對軟件工程原理的理解,培養其應用軟件工程原理的能力。教學的主體由教師轉移到學生,所采用的教學方式是教師指導學生完成本次迭代開發任務,教學過程可概括為野所用知識提示和補充垣學生練習垣集中點評冶。首先,將班級學生分為若干個小組,每個小組成員為四到五人。分組的時候要兼顧以下原則院學習主動的同學與學習被動的同學搭配曰同宿舍的同學搭配曰不同特長的同學搭配曰男女生搭配咱員員暫。對學生進行分組后,教師從案例項目中選出一到兩個功能,指導學生按照前面講的方法進行實現。本次迭代開始前,教師對本階段所要用到的知識進行簡要的回顧,布置本階段要完成的目標曰規定每個開發階段的完成時間點。然后各小組在規定的時間內完成本階段的開發任務。各小組提交工作成果后,由教師進行集中點評,以使各小組之間能互相比較,共同提高。本階段教學中,教師結合項目進展,補充軟件項目管理、配置管理、設計模式等知識,以擴展學生視野,加深學生對現代軟件技術的理解。猿冤學生獨立完成案例項目的第三輪迭代開發垣理論知識的自主式學習。通過前二輪的教學,學生掌握了軟件工程基本原理的基礎,具備了一定的應用軟件工程原理和方法進行軟件開發的能力。因此,本輪教學要求學生獨立完成對案例項目的第三次迭代開發,最終提交一個完整的項目。本輪教學任務由各小組自行完成,教師主要起到督促檢查作用。學生開發中遇到的困難由他們自己通過查閱資料或互相交流來解決。本輪教學是學生自主學習和實踐的過程,培養其獨立開發和解決實際問題的能力以及團隊協作精神。學生最后提交的系統將作為評定學生本門課程成績的主要依據。

3本教學法的實施情況

我校采用野圓垣員冶教學模式,野軟件工程冶課程被安排在第四學期,十八周,每周四學時,共七十二學時。教學選取野圖書管理系統冶作為案例和實踐項目。第一輪教學所用時間為八周左右,選擇該系統的核心功能野借閱圖書冶的實現作為本輪教學的教學案例,講解需求分析技術、設計和實現技術和工具,以及創建數據庫,部署和測試等軟件開發全過程的關鍵技術。除此之外,還簡要介紹了軟件項目管理的知識。第二輪教學所用時間為四周,本次迭代中,讓學生在教師指導下完成野歸還圖書冶功能的開發和部署。第三輪教學需時四周左右,各小組作為獨立的開發團隊完成圖書管理系統中其余的功能模塊,最后提交出功能完善、性能較好的系統。學生的總成績由學期末理論考試成績和第二、三輪教學中實踐成績兩部分組成,理論成績占源園豫,第二、三輪教學中的實踐成績各占猿園豫,第二、三輪教學中的成績評定根據學生的實踐態度、小組項目完成情況、小組成員互評成績綜合評定。以上教學模式在圓園員圓和圓園員猿兩屆學生軟件工程課程的教學進行了實踐。通過和采用迭代式教學法之前的兩屆學生的對比發現,采用迭代式教學方法教出的學生的期末考試淵筆試冤的及格率和良好率有了明顯的提高,這反映采用迭代式教學法可以促進學生對理論知識的掌握。另外,由于迭代教學時,理論教學到項目實踐之間有了平滑的過渡以及教學案例與實踐項目的連續性,降低了學生的學習曲線,以及項目被劃分成了短期內可以完成的小項目,使得學生容易看到自己的實踐成果等原因,學生對軟件工程這門課程的學習興趣較之前的學生有了明顯的提升。我校近四屆學生對野軟件工程冶課程的教學滿意度測評結果淵見圖員冤也反映了這種迭代式的教學方法已得到學生們的認可。圖1學生對葉軟件工程曳課程教學滿意度調查

4總結

篇4

1課程建設目標及擬解決的主要問題

1.1課程建設目標以軟件生命周期為主線,圍繞來源于企業的實踐項目,按照軟件工程的不同階段,解決項目中的若干問題.整個課程圍繞兩個企業項目展開,各個階段解決的問題要相互銜接,最終通過完整的軟件開發過程實現軟件功能.課程建設目標如下:(1)引入企業實際軟件項目,改革傳統以理論為主的軟件工程授課體系和課程內容,建立以項目實踐為主線,理論指導實踐的課程體系.(2)與企業密切合作,充分發揮雙方優勢,既注重專業知識結構的擴展,又突出職業核心技能的培養,使學生的培養目標更加符合IT企業的人才需求.(3)以企業實際項目為素材,建設軟件工程特色實踐教材.(4)在企業幫助下進行師資培訓,建立與新的課程體系相適應的教學團隊.(5)增強學生團隊合作意識,促進項目團隊建設,讓學生充分認識到技術和工具固然重要,但最終解決問題的是人,是大家的協作.

1.2擬解決的主要問題企業項目驅動下軟件工程案例式教學法模式需要解決以下幾個問題:(1)企業實踐項目往往問題規模龐大,復雜性較高,并不適合直接用于教學,必須經過提煉和抽象后形成適合課堂教學和實訓的教學素材.(2)制定能夠符合企業項目案例式教學法的課程教學大綱和教學計劃.(3)在新的教學模式下,探索高水平的教學團隊建設.(4)傳統以理論為主的軟件工程教材已不能滿足教學要求,必須著手建設本專業的特色實踐教材.

2實施方案

2.1案例選擇與制作案例來源于企業項目,又不同于企業項目.真實的企業項目規模大、復雜性高,而且企業追求有效地解決問題,個別功能模塊實現過程邏輯不嚴謹,理論性不強.這使得企業項目不能直接用于教學,而應該對其進行適當改造,縮小問題規模,按照軟件工程方法規范開發流程,完善開發文檔,提煉教學素材.項目驅動下的案例式教學過程中,案例設計要突出待解決的實際問題,圍繞如何解決關鍵問題引出軟件工程的相關知識點,然后在軟件工程相關理論的指導下,使用具體的技術工具解決問題.另外,案例設計還要覆蓋軟件生命周期的各個階段,并且各個階段的案例要具有連續性,讓學生更好地理解軟件開發周期的各個階段之間的銜接關系.

2.2課程教學大綱修訂傳統的軟件工程教學大綱一般側重理論教學,教學內容主要圍繞比較流行的兩種軟件工程方法學,按照軟件生命周期的步驟逐次展開,主要講授理論,并穿插一些小示例.但是軟件工程是一門理論性、抽象性都很強的課程,作為指導人們如何合理開發軟件產品的方法論,其主要目的就是如何降低問題規模的復雜性.其次,在傳統的教學過程中,學生由于缺少目的性而被動地學習,學習效率非常低.引入企業項目后,學生為了解決真實的現場問題而組成項目小組并主動發現問題和解決問題,既培養了團隊合作意識,又提高了學習效率.所以,軟件工程教學大綱應做如下修改:(1)將以理論為主的授課體系改為以實踐為主的授課體系,把“提出問題——尋找理論——解決問題”的思路貫穿整個教學過程.(2)圍繞企業項目開發過程,合理安排項目案例,最終覆蓋主要理論知識點.(3)增加2周的軟件工程課程設計,學生可以組成5~6人的項目小組,自擬或在教師引導下確定題目,通過項目實踐鍛煉學生團隊合作解決問題的能力.

2.3教學團隊建設教學大綱的制訂只是完成了課程體系的基本設計,最終教學效果如何還是要靠任課教師來完成.目前,高校軟件相關專業教學內容及人才培養目標與快速發展的軟件產業人才需求存在一定的差距.教師軟件項目開發經驗與企業實際要求存在很大差距是急待解決的主要瓶頸之一.因此,建設產學合作的教學團隊是解決當前問題的最終出路.引入企業資深項目經理和工程師參與到課程設計和授課,解決學生項目開發中遇到的實際問題,是解決問題的有效手段[4-6].但是企業人員的差旅費、課時費和授課時間等都是大問題,尤其是外聘專家的費用問題,目前無法解決.另外,外聘企業人員參與到課堂教學畢竟不是長遠之計,盡快提高教師隊伍的實踐能力,縮小與企業的差距,建立一支高水平的穩定的課程團隊才是最終目標.因此,充分利用學校提供的企業掛職鍛煉機會,選派骨干教師深入到企業研發一線,利用1年的時間參與到企業項目的研發工作中,從而達到提高教師實踐能力的目的.這樣做不僅密切了校企合作的關系,而且為優秀學生提供了更好的就業選擇.這種“教師走出去,成果拿回來,學生送出去”的校企合作創造了合作共贏的軟件人才培養新模式.

2.4特色實踐教材建設特色實踐教材建設是企業項目驅動下的軟件工程案例式教學法改革中的一項重要任務,是改革成果的重要體現[7].傳統的本科軟件工程教材突出培養學生的專業理論知識能力,而實踐證明,這樣的內容設置教學效果并不好,學生學完課本后面對實際問題時還是無從下手.從“學以致用,以用導學”的角度出發,建設理論聯系實際的特色實踐教材,增加技術應用動手能力的培養,不但不會降低學生的培養層次,反而更有利于學生在實踐中對理論的深入理解,提高理論指導實踐的能力.

2.5課堂組織和管理為配合企業項目案例教學法過程的有效進行,避免傳統的教師講授學生被動接受的方式,將學生和教師置于教學過程中的平等地位,讓學生積極地研究和解決項目問題是關注的重點問題.采取的主要措施:(1)按照自由組合和自愿的原則,學生分成幾個5~6人的項目小組,每個小組內部分工協作,小組成員通過討論發現問題和解決問題.(2)教師要按照“理論上講解,實踐上指導”的原則,鍛煉學生發現問題及解決問題的能力.(3)圍繞待解決的具體問題安排課前預習內容,鼓勵學生主動研究問題,鍛煉自主學習能力.(4)學生在課堂上以項目小組為單位針對具體問題積極討論,深入理解問題,尋求問題解決途徑,增強團隊合作意識.

2.6考核方法如何提高學生學習興趣,調動學習積極性,提高實踐動手能力和團隊協作能力,是課程教學改革的重點工作[8].為此,制定了組間與組內考評相結合、過程與結果考評相結合的分階段考核體系,具體措施為:(1)考核由三部分構成:理論知識考核占30%,案例開發過程(分析、演討和團隊合作)占30%,開發成果(文檔、程序)占40%.(2)個人最終成績由個人所在小組成績(40%)和個人成績(60%)兩部分組成.小組成績是小組成員開發過程和開發結果的考核成績.個人成績是小組成員在開發過程中個人表現取得的成績.(3)理論成績采用閉卷筆試考核方式.小組成績由項目開發各階段成績的平均成績構成,由教師根據需求規格說明的完成情況評定.個人成績由教師根據小組成員在項目開發中承擔的任務和完成情況來評定,同時考查其在團隊協作中的綜合能力.

3結論

篇5

(青島農業大學生命科學學院,青島 266109)

摘要:本研究以發酵工程理論課程為例,從平時成績和期末考試成績2個方面對以主動學習為導向的應用型人才培養理論課程評價方法進行改革。實踐效果表明,本研究采用的模塊化考核、學生授課、教授他人的平時成績評價方式和注重基礎知識綜合運用、實踐案例分析相結合的期末考試成績評價方式在一定程度上能夠調動學生學習的主動性,提高了學生分析問題和解決問題的能力,因此本研究為應用型人才培養理論課程評價方法的建立提供了參考。

關鍵詞 :主動學習;理論課程;評價方法;改革與實踐;發酵工程

中圖分類號:G642.47 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2015)24-0185-03

基金項目:山東省本科高效精品課程發酵工程項目(2013BK208);青島農業大學應用性人才培養特色名校建設工程教學研究項目(XJG2013133)。

作者簡介:李樹文(1978-),男,吉林梅河口人,副教授,博士,從事發酵工程教學與科研;咸洪泉(1967-),男,吉林四平人,教授,博士,從事應用真菌工程教學與科研;郭立忠(通訊作者)(1964-),男,山東萊陽人,教授,教學院長,從事應用真菌工程教學與科研。

0 引言

大學理論課程的教授過程主要是通過教師的講解、多媒體的運用、學生回答問題、課堂測驗和課程論文等形式完成的。目前的狀況一般是課堂上的教學在一定程度上調動了學生學習的興趣并且能夠主動性的思考問題,但在課前和課后時大多數同學都不會認真地進行預習和復習;對于課程論文的撰寫一般是出于被迫而消極地進行不同文獻的摘抄和拼湊;針對課程考試采取的方式往往是考試前進行突擊性的復習,形成暫時性記憶應付考試,考試結束后對所學科目知識點能夠理解和運用的寥寥無幾。如果不對理論課程教學進行改革,學生長此采取這樣的方式學習和應對課程評價,學生學習能力不但沒有得到培養,學校和教師未達到教書育人的基本要求,而卻形成投機取巧、急功近利和一蹴而就的惡習。大學生基本都是一群具有獨立行為能力和自我價值觀判斷的青年人,如何使他們在課堂上、課前和課后對所學習的理論課程進行積極地主動性的學習是值得我們深入研究的一個課題。本研究以發酵工程理論課為研究對象,從理論課程成績評價方法角度進行改革與實踐以引導學生主動學習,從而為應用型人才培養理論課程的成績評價方式提供參考。

1 改革內容

評價方式是引導學生主動學習的重要手段之一,是評價教學效果、實現教學目標、規范教學方法的重要依據,進行與教學內容配套的針對學生的評價方法進行深化改革對全面實施素質教育和培養應用型人才具有重要意義。發酵工程為生物技術專業的核心課程和專業必修課程,為引導學生進行主動性學習,對該課程的評價方法進行了變革。課程總成績的評定方法采取平時成績和期末閉卷考試成績相結合的方式,所占成績比例分別為60%和40%,提高平時成績的比例,實現重過程重應用,使學生在課前、課堂和課后均能積極主動學習,具體內容如下。

1.1 平時成績評價方法

平時成績評價方法建立的目的是學生自主學習和學生分析問題和解決問題能力的提高,因此需要評價方法的多樣化,考核方式的靈活性,既注重基本理論知識的掌握,又不能忽略知識運用能力的培養,因此本研究中將多種考核方式進行結合和實踐,最終形成平時成績的評價體系,分為3個方面。

1.1.1 發酵工程理論課程內容模塊化考核與信息反饋

如圖1所示,將發酵工程理論課程的基礎理論部分依據發酵產品的發酵工藝流程分為5個模塊,即分別為菌種、原材料、發酵培養、產物分離和發酵廢物5個部分[1],每個模塊授課結束后進行網絡教學平臺的試卷考核,考核學生理論基礎知識以及運用能力。模塊化的總評成績占平時成績的20%,這種評價方式依據教學內容和發酵工程體系設置,使學生明確了各個模塊在發酵工程體系中的地位和作用,同時多次(5次)的考核有利于學生對知識的掌握和運用,使學生自覺建立發酵工藝框架并根據課堂所學知識進行課后問題的分析和解決。另外對考核結果進行綜合分析,得到的信息反饋更加有利于教師掌握學生對知識的理解程度,使教師對難點和重點知識進行輔導和講解,從而調動學生的求知欲和學習的主動性,避免現實教學過程中的出現的“不會不理解也無所謂”的自我逃避現象。

1.1.2 一次大作業,即學生授課并回答老師和同學提出問題的評價方法

發酵工程理論課程的實踐應用部分即現酵工業采用學生授課的形式[2],講授的內容均為已經實現工業化生產的發酵產品的發酵工藝,例如:蒸餾酒生產、啤酒生產和醬油生產等。該授課是在前面模塊化內容教學結束后進行的,學生在掌握發酵工程基礎理論知識的基礎上,通過文獻調研和團隊合作,以小組形式進行講解和回答問題,教師給予引導。實施過程是每個小組一個題目,教師隨機抽取小組內一名成員講解,講解后要求該組成員需要回答其他組成員和教師的問題,該組其它成員可對所題問題進行補充和替答。教師依據該組成員講解授課和回答問題情況給予分數,分數占平時成績的30%。實現該過程需要進行課前的學習與小組成員的通力合作與明確分工,進而自覺地參與到整理知識點、學習知識、理解知識、講解知識和運用知識的過程,該過程是對知識體系的整合過程,授課后對問題的回答是知識運用能力的體現。該種方法達到了學生課前自主學習、課堂中積極參與、課后積極討論的主動性學習的目的和培養了團隊作戰的精神。

1.1.3 教授他人主動學習方法的評價方法

圖2為美國國家培訓實驗室對學習金字塔的研究結果[3]。如圖所示,在所有的教學方法中,教授他人的主動學習方法能夠使學生的學習內容平均殘留率達到90%。1次大作業過程中,每個小組對自己課題組的講授內容能夠理解和掌握,對其他組內容存在著了解而未能掌握的情況,可采取相互講解教授他人的方法解決。教師將一個班級分為4個小組,即ABCD,如圖3所示,一個小組分別將自己的內容分別講解給其它3個小組,相互請教,使教者和被教者都能夠主動的學習,最后每個組都學到了其他組的學習內容。教師任意選擇小組的學生講授其他三組的任意課程內容并回答問題,教師根據授課思路、知識掌握程度、回答問題情況,分別給予授課學生和其團隊分數,該成績占平時成績的30%。教授他人的方法既能使教者主動性地掌握知識并運用知識,而聽者主動性的學習知識和理解知識,同時又能培養樂于助人的品質,達到了教書育人的目的。

1.2 期末封閉式考試

通過前期模塊化考核、學生授課和教授他人的手段,學生對于發酵工程理論課程的知識點能夠理解和掌握,而期末試卷應該注重知識歸納總結綜合能力和運用知識能力的培養。考題類型的設計分為2個部分,第一部分考核基礎理論知識的綜合應用,分數占60%,第二部分為實踐案例分析,注重知識應用能力的考核,培養分析問題和解決問題能力,分數占40%。具體的形式為2道大題,即一罐一線,一罐指的是與發酵設備有關的菌種、物料、滅菌和發酵條件等相關知識點的綜合應用;一線指的是以某種具體產品的發酵生產、分離純化和廢物處理等知識點進行案例分析,這些問題的回答需要前期文獻閱讀和理論知識綜合運用才能夠解決。因此一罐一線的考試方式使學生必須平時進行積極主動的調研文獻和閱讀相關書籍并將基礎理論知識加以運用才能夠完成的。

2 實踐效果

2.1 教學質量評價分數

教學質量評價分數是由學校教務處發起,由學生對教師所教授課程的總體質量進行分數的網上不記名評定。發酵工程課程改革前,即2010年對教師教學質量評價分為92.743分,低于當年全校平均教學質量分數;改革后,即2014年對教師教學質量評價分為94.875分,高于當年全校平均教學質量分數(具體分數可登陸學校網站查詢:10.10.3.18/;2011-2013年未授課)。同時,對該課程的評價均是良好和優秀,沒有了不及格、及格和中等的選項。從學生評教的分數看,我們的教學改革取得了一定程度的進步。

2.2 學生期末總評成績

2010年改革前課程的期末總評成績由考勤成績,平時成績和期末考試成績三部分構成,分數比例分為10%,20%和70%,其中平時成績由學生上交一份課程論文評定,學生人數147人。2014年改革后課程的期末總評由平時成績和期末考試成績組成,分數比例分別為60%和40%,學生人數為149人(各年度學生成績和學生人數可登陸網站查詢:10.10.3.18/)。2個年度學生期末總評成績比較如圖4所示。改革后不及格學生人數為0,60-69分人數驟減,而80-100分的人數驟增。可見,該理論課程評價方法的改革使學生運用知識的能力得到提高。

3 總結

本課題采取平時成績和期末考試成績相結合的方式,提高平時成績比例至60%,平時成績多角度的從模塊化考核、學生授課和教授他人等方式進行考核,期末考試從基礎知識綜合運用和實踐案例分析角度設計題型,通過以上方式開展理論課程的評價考核,實踐結果表明理論課程評價方法的改革能夠調動學生學習的主動性并培養學生分析問題、解決問題的能力以及樂于助人和團隊協作精神,本研究的評價方法在一定程度上使學生在課堂上、課前和課后對所學習的理論課程進行了積極地主動性的學習,同時達到了教書育人的目的,為應用型人才培養理論課程的成績評價方式提供了參考。誠然,我們還需要進行深化改革,總結經驗和教訓,聽取課堂內外的意見,爭取教學質量評價分數達到95%以上,全部優秀,學生期末考試總評成績均為良好(80-100分)以上。

參考文獻:

[1]李樹文,咸洪泉.生物技術專業《發酵工程》課程教學體系改革的探索[J].價值工程,2011,242:205-206.

篇6

關鍵詞: 發酵工程 實踐教學 開放實驗室

生物技術產業是當今世界經濟中極富活力的先導性、戰略性產業,迅猛快速發展的生物工業領域給高等院校提出了與之同步的各項新的指導性技術要求。生物技術專業是醫學院校為適應我國中長期發展戰略及整個生命科學領域發展要求而設立的新興專業。發酵工程課程是生物技術專業最重要的專業核心課程之一,根據醫學院校生物技術專業的特點,如何使發酵工程的教學既適應時展的需要,又滿足培養合格從事醫學發酵工程研究及生產的技術人才的要求,是專業教師必須思考的問題。其教學方法與模式直接關系生物技術專業的人才培養質量。

一、結合學校和專業特點,安排教學內容

醫學院校的生物技術專業與一般生物學專業不同,是醫學和生物學相結合的新型專業。作為醫學院校生物技術專業的專業課程,發酵工程教學應該結合自身實際情況,在符合總體框架的前提下,不僅從生物學角度,更從醫藥學角度展開。本校在本科三年級學習本門課程,要求學生具備一定的生物學基礎,尤其是生物化學、分子生物學、細胞生物學和微生物學等相關專業基礎課的學習。從開設發酵工程課程之日起,授課教師就非常注重追蹤學科發展的最新趨勢和研究手段,注意結合相關生物化學及微生物學的知識及醫學院校學生培養特點,培養學生獨立思考和科研創新能力,力爭形成符合我校醫學背景下具有較強辦學特色的發酵工程課程教學體系,并不斷發展使之完善。我們對課程內容進行分類和歸納,并選擇有代表性的內容進行講解。結合我校生物技術專業的醫學背景及專業特色,適當增加醫藥相關內容的講授學時,如重點講解抗生素、氨基酸、核酸類藥物的生產工藝過程。并以組成課外科研活動小組等形式,帶學生去相關醫藥企業參觀實習,使學生全面系統地掌握發酵工程領域的新技術、新方法和新思維,這會讓他們受益匪淺。

二、充分認識實踐教學的地位和作用

知識經濟時代,社會要求高校提高教學質量,強化教學效果,用人單位需要高校培養更多高素質、復合型、創新型人才,而教學質量的提高、教學效果的增強和高素質人才的培養不是只靠理論教學就可以達到的,它們同樣離不開與理論教學同等重要的實踐教學。因此,在教學過程中,要加強理論教學與實踐教學的有機聯系,把二者放在同等重要的地位。如在發酵產品的生產原理一章,在教學過程中讓學生動手參與酸奶、抗生素等發酵產品的制作,加深學生對發酵機理的認識和了解。加強實踐教學會強化專業氛圍,激發學習興趣,從根本上理順理論與實踐的關系;實踐教學的加強,可進一步發掘與豐富理論教學內容,做到學以致用、學以會用。

三、改革實踐教學內容和方法

實驗教學方法改革是實踐教學改革的一個重要組成部分。要改革傳統實驗課教學中“實驗員準備實驗―教師講解―學生照做”的單一模式,盡量多給學生留下思考的時間和創新的機會。改變“重理論、輕實踐”的傳統觀念,加大發酵工程課程實踐教學學時比例,降低單純驗證性實驗比例,增加綜合性、設計性實驗的比重,增加與醫藥相關實驗的比重。

如在酸奶制作實驗中,實驗老師不給學生準備實驗用的各種器材,而是提前一周把實驗內容及相關材料告訴學生,讓學生自己選擇發酵所需的菌種及原材料。上課時學生可以自由組合成實驗小組,制訂實驗方案,在指導教師的幫助下一起完成本次實驗的操作。通過一次簡單的實驗課,既鞏固微生物學的理論知識和實踐操作,又使學生掌握發酵工程菌種分離、培養的基本原理和操作方法,大大提高學生的科研能力和水平。

四、設立開放實驗室

設立開放實驗室,鼓勵學生參加課外科技活動,在學生掌握了一定基本實驗方法、技能和實驗理論的基礎上,充分利用實驗室資源,設立開放實驗室。通過一些設計性實驗的設立,鼓勵學生獨立完成實驗方案的設計,經指導教師審核后再實驗。學生通過設計性、綜合性實驗訓練,熟練掌握各項實驗技術與方法,不斷提高實驗技術水平、獨立分析問題和解決問題的能力。學生可以自行擬定科技活動課題,開展小制作、小發明、小創造、小論文等科技活動和各類實驗競賽活動,根據課題研究方向,聯系相關實驗室和指導教師,開展實驗工作。學生科技活動型實驗室開放為基礎好、能力強的優秀學生提供了實踐鍛煉和提高的機會,提高了學生的科研能力。創造條件開放實驗室,給學生創造更寬松的學習環境,讓學生主動駕馭整個實驗過程,充分發揮自覺性、獨立性、積極性、主動性和創造性,實現分層次、多元化教學。

培養學生的實踐能力,是教育的要求,也是時代的要求。從培養學生動手能力、思維能力、綜合能力和創新能力出發,積極創造條件,進行發酵工程實踐教學的一系列改革,從而提高學生的素養。

參考文獻:

篇7

專業建設初期,我們一直思考農業院校生物工程應辦出怎樣的特色?我們認為只有因地制宜,利用現有的學科優勢,根據全省的實際需求,才能有效地確定專業特點。我校是農業部與地方共建的農業院校,有傳統的優勢學科,例如,作物學、植物學是湖南省重點建設學科。生物學基礎強,是生物學博士點一級學科。但工科基礎弱,貯備的工科背景老師少,如何體現農業院校的生物工程特色,確實需要動腦筋,利用已有資源學科優勢,豐滿教師的工科知識,并結合湖南農業經濟特點才能辦出農業生物工程專業特色,辦好生物工程專業。首先,根據湖南經濟發展特點分析,湖南是農業大省,正在向新型產業轉變,要發展成農業強省;其次,湖南農產品如水稻、茶葉、柑桔、苧麻等產量居全國前列;植物資源豐富,特別是藥用植物資源在湘西、湘南地帶分布廣泛;農副產品和廢棄物很多沒得到增值利用,或直接排到環境或直接燃燒,嚴重影響了生態環境,農民增產不增收。如果利用生物技術加工、改造農副產品,不但增加農副產品的附加值,節能環保,還能促進新型產業的快速發展,加速農業大省農業強省的跨越。農業生物工程培養的人才應該既掌握生物技術又具有良好的工程技能,有能力將生物技術的成果轉變為生產力。那么,落實到我校生物工程人才掌握的知識點上,我們確定以發酵工程和天然功能產物提取和制藥應用為核心的知識群為抓手,建設我校生物工程專業特色。

2課程設置與課程建設要體現培養目標

生物工程課程設置分為公共必修課,專業基礎課,專業主干課,選修課(必選課和自修課)。公共課程英語、體育、計算機、數學等外。生物工程專業基礎課程群包括生物化學、分子生物學、生化與分子生物學實驗技術、微生物學、化工原理、機械制圖、基因工程等專業基礎課。生物學師資力量雄厚,依托生物化學與分子生物學學位點進行課程建設。生物工程專業主干課程群包括發酵工程、酶工程、生物制藥工程、生物分離工程和相應的實踐教學等課程。依托生物工程與技術碩士學位點進行課程建設。生物工程專業基礎課有深厚的生物學學科作為建設后盾。“生物化學、分子生物學”已建成湖南省精品課程,“細胞工程”以及“基因工程”已建設成校級精品課程;“微生物學”得到學校教學改革課題和多媒體制作經費資助,多媒體制作獲得“優秀獎”。

“分子生物學概論”和“生物化學與分子生物學實驗技術”已分別成為全校本科生和碩士研究生的熱門公選課。生物工程專業主干課程設置我們體現兩個模塊:以發酵工程為技術核心課程模塊和以生物制藥為核心的課程模塊,以兩個模塊方向的理論知識要求和技能實踐要求制定其他課程,并依托學科建設課程。該課程群是生物工程專業重點建設內容,也是最能體現專業特色的課程群。雖然師資年青,但力量較強、思維活躍,充滿創造力,教師大多來自外校,學緣豐富。課程建設卓有成效,專業特色明顯。為加強專業特點,專業發揮教師學術特長,根據發酵工程技術和天然產物開發與綜合利用兩個科學研究分向,建設了專業發酵工程與生物制藥工程兩個專業方向的課程體系,進行專業實驗內容和生產實踐內容的建設,將兩個方向的理論課程進行整理和更新。以發酵工程為核心的課程群包括發酵工程、酶工程、微生物育種與變異、氨基酸發酵等;以天然產物開發與利用的課程群包括生物工程制藥實驗技術、藥理學、藥物分析和天然產物化學。現在發酵工程、酶工程、生物制藥工程、微生物實驗技術已建成校極精品課程,生物分離工程、藥理學同樣得到院級的課題資助。圍繞發酵工程和生物制藥的課程群體系的相應建立,其目的是擴展學生的在微生物應用和藥學方面基本知識和技能,擴大其就業范圍。延伸功能已擴展到研究生與自考生的教學和實踐活動。在選修課的設定中,結合農業學科專業拓展知識面,培養學生的創新能力,主動適應人才市場的需要,鼓勵學生選修其他相關專業的選修課。如食品科學院開設的食品營養學、農產品加工與貯藏;資源與環境學院開設的環境工程等課程都添置在生物工程專業選修課內;為了適應部分學生考研要求,我們也將遺傳學、細胞生物學、免疫學等設置在選修課內。學生通過自己就業或學業定位,可以有多門課程選擇。

3重視實踐教學,并圍繞兩模塊課程群實踐課程體系建設

我們采用理論教學實習教學生物工程設計教學“三段式”教學模式組織實施實踐教學。在此模式中,特別注重后兩個環節,按小試驗大試驗生產實習工程設計教學的循序漸進的辦法培養學生的實踐能力。小試驗設計針對性強,每個試驗都有考核技能的重點,旨在規范學生的操作技能培養模式,對學生實踐能力和創新能力的培養,取得了實效。通過理論——實踐——理論——實踐的反復學習過程,可使學生理論掌握扎實,實驗操作規范,分析問題和解決問題能力增強。對于綜合大實驗,根據學科的內在聯系,將專業主干課程綜合大實驗重新組合,將原來零散實踐環節組合成相對獨立于理論教學體系又與之相銜接的實踐教學體系。例如,我們把原來的發酵工程、酶工程、生物制藥工程和分離工程四門課程的綜合技術課合并在一門生物工程實踐課中,集中在4周進行實踐訓練,例如,發酵工程環節學生自己利用菌種優化條件生產酶制劑,在酶工程環節利用酶制劑催化反應,并同時研究酶的催化特性。分離工程環節通過提取植物功能產物,在生物制藥工程環節利用包埋技術等制成藥膠囊并研究藥理作用。這樣,使同學們對實踐工藝有直觀的感受,同時也綜合運用了理論知識。對于一些重要的選修課,適當設計10個小時左右的實驗課,例如,把藥理學、藥物分析實驗納入在生物制藥實驗中開設。生產實習教學中,以熟悉大規模生產流程和設備為主,將理論與生產實際結合,在實際生產中發現問題和思考解決問題。

2010年,我校生物工程專業得到國家支持,建設生物工程實訓基地,基地建設的的模擬生產線仍然根據發酵工程和天然產物提取和藥物制造兩條工藝路線設計。這樣,從課程群到實驗基本培順再到生產實習都可歸納在這兩條主線上。專業建立了穩定的校內外實習基地,湖南紅鷹翔生物工程有限公司、湖南泰古生物技術有限公司、株洲千金制藥有限公司等為校外教學實習提供了良好的條件。畢業實習是學生專業實踐的重要環節,根據學生考研要求和就業去向,分別進行畢業論文和畢業設計。專業充分利用校內外良好的科研平臺提供畢業生實習機會。除開一些生物技術公司外,湖南作物種質創新與資源利用國家重點實驗室培育基地、作物生理與分子生物學省部共建教育部重點實驗室、食品科學與生物工程重點實驗室、煙草工程技術實驗室、國家柑橘改良中心長沙分中心、中國煙草中南農業試驗站、湖南省農業生物工程研究所、湖南省棉花科學研究所、湖南省畜牧研究所等研究機構每年提供生物工程專業畢業實習崗位。北京大學生命科學院、華南農業大學生命科學學院、中國科學院亞熱帶農業研究所、國家雜交水稻工程中心都接納過我專業學生的畢業實習。

4積極推進“產學研”聯合開發,大力提升生物工程本科教學創新平臺,促進教學質量的提高

本專業在本校建立了與企業合作的產學研型“湖南農業生物工程研究所”,還與科研單位合作聯合培養研究生,這些措施為培養學生專業能力、提高實踐水平、優化人才培養環境提供了良好的條件。通過“產學研”合作,有大批的企業橫向課題與生物工程本科教學直接相連,在專業教師指導下,在大三學生中成立了“酶制劑研究小組、抗生素研究小組、天然產物研究小組、釀酒小組”等課外興趣小組。另外,專業建設還通過湖南農業大學校級平臺、以及生物科學技術學院院級平臺資助生物工程專業學生廣泛進行創新項目研究;從2006級以來,每年立項6~10項創新項目。學生都有機會參加工程實踐訓練和工程項目課題研究,提高了實踐教學水平和科研能力,根據學生在科研活動中的表現,從根據創新能力、實驗技術、書寫研究報告或情況,給與學生以學選修課學分。

5以學科建設帶動專業建設

我校生物工程所依托的學科為生物學一級學科博士點下自主設置的生物技術與工程博士點和碩士點。根據國內外該學科現狀和發展趨勢,結合我校多年來建設生物技術、生物工程專業的經驗以及生物工程技術領域相關產業發展對人才的需求,我校生物技術與工程博士點設置三個研究方向:(1)轉基因與生物反應器工程方向;(2)細胞培養、酶與發酵工程方向;(3)生物轉化與生物分離工程方向。科學研究從師資隊伍、教材建設、教學模式、教學內容改革和教學實踐等多層面帶動了專業建設。專業建設水平提高,學生質量優秀,也促進了學科研究的進步和教師從事科學研究的積極性。

6師資隊伍的建設

篇8

皖西學院生物工程專業的培養方案規定,本專業培養學生具有合理的知識結構、良好的人文素質、較強的實踐能力和創新精神,能夠在植物細胞工程與技術、生物質能源工程、植物天然產物開發與應用技術、蛋白質與酶工程、微生物發酵工程以及其它生物技術與生物工程類企業的管理、生產、質檢、銷售崗位就業的應用型人才。為了使該培養方案得到實施,相應的課程體系組成為:公共基礎課程、高等數學、大學物理、大學物理實驗。學科基礎課程:專業概論(導論)、無機及分析化學、有機化學、物理化學、基礎化學實驗、儀器分析、工程制圖、化工原理、化工原理實驗、普通生物學(分動植物部分和細胞分子遺傳部分)、普通生物學實驗、微生物學、微生物學實驗、生物化學、生物化學實驗、生物統計與實驗設計、文獻檢索與科技論文寫作。專業核心課程:植物生物技術、植物天然產物開發、微生物發酵工程、蛋白質與酶工程、生物質能源工程、生物工程綜合實驗。

2生物工程綜合實驗課程模塊化設置

生物工程綜合實驗根據專業核心課程的設置分為5個模塊,即植物生物技術實驗模塊、植物天然產物開發實驗模塊、微生物發酵工程實驗模塊、蛋白質與酶工程實驗模塊、生物質煉制實驗模塊。根據上述5個模塊,遴選相應實驗項目,編寫特色明顯的實驗指導教材。

2.1植物生物技術實驗模塊

植物生物技術實驗具體安排如下6個項目:(1)植物組培實驗室設計和實驗設備、實驗用品認知;(2)MS培養基母液的配制;(3)MS培養基配制、滅菌與分裝;(4)外植體分化生長的誘導培養;(5)外植體脫分化生長的誘導培養(6)組培苗的煉苗。教學目的:掌握母液的配制方法;掌握培養基配制的步驟和滅菌方法;掌握不同材料(外植體)的消毒和接種方法;掌握獲取愈傷組織的方法;通過本實驗加深對幾個基本概念(植物細胞全能性、分化、脫分化、再分化、愈傷組織、煉苗等)的理解。可執行性分析:依托“植物細胞工程安徽省工程技術研究中心”和“安徽省植物生物技術實訓中心”兩個平臺,借助一整套成熟的植物組培技術和實踐經驗豐富的指導教師團隊以及諸多的產學研合作基地,能夠很好地將植物組織培養技術傳授給學生,并付諸于實踐。

2.2微生物發酵工程實驗模塊

微生物發酵工程實驗具體安排如下4個項目:(1)固定化酵母細胞的制備;(2)固定化酵母細胞發酵制酒及其影響因素分析;(3)蠟狀桿菌液體發酵產果膠酶;(4)啤酒生產。教學目的:學會制備固定化酵母細胞,并利用固定化酵母細胞進行酒精發酵;了解菌種的制備及其質量檢測,學會使用二聯發酵系統并進行規模發酵;學會使用圓柱露天錐形發酵罐發酵生產啤酒。可執行性分析:項目(1)、(2)屬于研究性實驗,根據實驗指導書和文獻資料的查閱,學生們能獨立完成;項目(3)、(4)屬于綜合性實驗,應用性極強,能激發同學們的興趣,學生們通過課前查閱資料,帶著問題進入實驗室,在老師的指導下,自己動手操作,以期達到預期目標。

2.3蛋白質與酶工程實驗模塊

蛋白質與酶工程實驗具體安排如下5個項目:(1)SDS-PAGE;(2)5-12%SDS-PAGE;(3)抗血清制備;(4)Westernblot;(5)豬血中超氧化物歧化酶(SOD)的分離純化及活力測定。教學目的:學習SDS-PAGE測定蛋白質分子量的原理;掌握SDS-PAGE電泳的操作方法;了解抗血清制備的基本原理;掌握抗血清制備的操作步驟及方法;掌握應用Westernblot檢測抗原及蛋白水平表達等;掌握SOD的分離純化及活力測定。可執行性分析:5個實驗的開設不僅讓學生們掌握了基本的實驗操作技能,而且為學生們更高層次的深造打下了堅實的基礎,同時也推動了“皖西學院抗體制備及其質量檢測中心”的可持續發展,加強了產學研項目的深入合作,師生共贏,校企共贏。

2.4植物天然產物開發實驗模塊

植物天然產物開發實驗具體安排如下4個項目:(1)植物色素的提取、性質及穩定性:(2)黃酮類物質的提取、分離和性質;(3)植物多糖的提取、分離和性質;(4)油料作物中油脂的提取、精制和有關性質。教學目的:了解植物色素、黃酮類物質、植物多糖和油料作物中油脂等物質的提取方法、提取過程,學會運用單因素實驗、正交實驗等實驗方法優化目標物質提取的最優條件,并通過提純目標物質,研究其理化性質或生物活性。可執行性分析:植物天然產物開發涉及的范圍較廣,生物工程教研組根據實際情況開設了以上4個項目,其中第1個項目是我們開設的傳統項目,后3個項目與我們教師的科研課題密切相關,是我校研究的優勢項目,實驗條件優越,儀器設備齊全,能夠達到教學和科研的優勢互補,教學相長。

2.5生物質煉制實驗模塊

生物質煉制實驗具體安排如下4個項目:(1)了解生物工程企業生產環境及生產技術原理;(2)比較不同生物工程行業廢水檢測方法;(3)熟練掌握廢水BOD和COD的檢測原理與方法;(4)利用農林廢棄物進行生物質煉制提取木質素。教學目的:使學生了解相關生物工程企業的生產流程、生產技術原理、下游廢水排放達標要求以及最重要的排放物生產過程檢測方法,加強對生物生產和管理的達標排放的認識,同時學習相關檢測方法。可執行性分析:我校生物工程專業在第五學期有2個月的企業實習,學生們根據興趣進入相關企業,結合專業特點,學生們有選擇的進行實習、實訓,了解生物工程行業的進展和前景;另外借助校級“生物質煉制科技創新平臺”,學生們能掌握廢水BOD和COD的檢測原理與方法,初步利用農林廢棄物進行生物質煉制提取木質素等實驗技能。

3生物工程綜合實驗課程的實施

3.1開設開放式實驗

改大班集中實驗為小組分散循環實驗教學,由于發酵罐、啤酒發酵系統、氣質聯用儀、液相色譜儀、原子吸收光譜儀等實驗設備臺套數少以及組培室等實驗場地的限制,又由于實驗內容的需要,在操作上要求連續,在實際教學時就必須改變原來大班上課狀況,只有將學生分散,以小組的形式進行訓練,采取學生循環而實驗項目固定的循環實驗教學方式,才能最大限度地提高實驗設備和實驗場所的利用率。同時,建立生物工程專業綜合實驗操作訓練的音視頻、試題庫等,完善實驗用多媒體教室以及仿真實驗室的建設。

3.2開設自主設計性實驗

高等教育的目標是培養素質高、能力強的創新人才,如何實現“能力為重”的戰略主題對高校創新人才培養提出新的要求。提高本科生的動手能力和創新意識一直是實驗教學改革的主題。在自主設計性實驗中,老師給出實驗項目名稱,學生們查閱資料,設計實驗方案,然后與指導老師討論實驗方案的可行性,對無法實施的方案,老師給予適當的指導后重新設計,對可行方案進行討論修改。在實驗方案設計可行的情況下,學生們進行實驗操作,觀察現象,記錄實驗數據和實驗結果,并對結果給予分析,撰寫實驗報告,準備ppt進行實驗匯報。經過近3a的自主設計性實驗的開設,學生們獨立動手能力和創新思維能力得到了培養和提高,也大大激發了同學們自主學習的興趣。

3.3開設研究性實驗

充分發揮我院教師科研能力強的優勢,將教師的科研成果引入教學,將科研課題轉化為實驗教學內容,把科研成果轉化為實驗項目,將科研設備開放于實驗教學。既能讓學生參與到教師的科研中去,培養學生科研的興趣,又能在教師的帶動下培養科研的思維。

3.4走進工廠,實地參觀學習

篇9

英文名稱:Chinese Journal of Bioprocess Engineering

主管單位:江蘇省教育廳

主辦單位:南京工業大學

出版周期:雙月刊

出版地址:江蘇省南京市

種:中文

本:大16開

國際刊號:1672-3678

國內刊號:32-1706/Q

郵發代號:2003

發行范圍:國內外統一發行

創刊時間:2010

期刊收錄:

CA 化學文摘(美)(2009)

中國科學引文數據庫(CSCD―2008)

核心期刊:

期刊榮譽:

聯系方式

期刊簡介

篇10

關鍵詞:高校;生物工程;生產實習

中圖分類號 G642.0 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2016)06-160-03

Exploration on the Mode of Production Practice of Bioengineering Specialty in Colleges and Universities

Zhao Hui et al.

(College of Life Science,Heilongjiang University,Harbin 150080,China)

Abstract:Production practice is an important part of the cultivation of biological engineering talents in colleges and universities. The production practice mode of higher grade students of bioengineering specialty in Heilongjiang University was explored to cultivate innovative talents with innovative ability and entrepreneurial quality in engineering applications.

Key words:Colleges and universities;Bioengineering;Production practice

隨著市場經濟的發展,生物工程專業畢業生適應工程應用的繼續教育問題成為了一個社會性矛盾,因而也逐漸顯露出生物工程專業學生培養的一些問題。由于有關工程實際的課程在培養方案中不容易安排,而且工程應用也難以通過講課的形式來傳授,在傳統模式下培養出的生物工程專業的大學生,雖然專業基礎知識較為全面,但由于實踐應用能力差,缺乏與實際工作結合的鍛煉,在工作中即使遇到一般性的工程應用問題,也不知如何解決,不能很快適應工程企業的崗位,然而增加了企業崗前培訓的負擔,這與當前社會的需要是不相適應的。因此,探索生物工程專業一種新的生產實習的模式,使學生將所學到的理論知識運用到工程實踐中,將極大地提高學生的就業競爭能力。

1 生物工程專業生產實習的必要性

我校高年級學生在校期間已經完成了相關的專業課程的學習,包括化工原理、工程制圖、微生物學、生物化學、發酵工程、生物反應工程、生物分離工程、儀器分析、生物工藝學等,同時在學校實驗室進行了相關的實驗,但是他們對工程的認識還僅停留在理論及實驗室的實驗上,對于不同類型大型發酵罐、發酵罐與管線的連接、生產動力系統、計算機控制系統等需要認識的工程和工藝還沒有一個清晰地思路[1]。因此,這就需要一個生產實習的平臺,借助這個平臺,可以強化學生對工程知識的理解以及促進學生將基礎理論知識與工程實際相結合,更深入地理解生物工程產品,如酒類、氨基酸、抗生素、檸檬酸等的生產工藝,掌握這些發酵產品的原料預處理、糖化、發酵及后處理設備的基本操作。

2 傳統生產實習存在的問題

2.1 實習基地資源不足 由于教育部有6周生產實習的要求,而且實習資源越來越緊張,聯系專業對口的實習單位進行6周的生產實習非常困難。現代企業均建立起了規范的管理制度,再加上市場競爭的加劇,企業更多地重視自己的生產管理和經濟效益,很多企業不愿接受高校的實習任務[2],即使有接受生產實習的企業,也很難按照學校的培養方案進行有條不紊的實習。同時,生產實習過程中的安全責任問題,也是制約企業接納學生的一個關鍵因素,學生在實習過程中一旦發生人身安全問題,企業要負主要責任,這是所有企業所不愿意接受的,所以很多企業不讓學生直接參與實習,只是在確保安全的前提下,讓學生進行參觀實習,不能發揮生產實習的真正作用。

2.2 指導教師實驗經驗缺乏 高校教師大多具有高學位,從事基礎科學的研究,而且現代高校對教師的成果要求較高,教師幾乎把自己所有的精力都用于基金的申請和高水平論文的撰寫,因此缺乏實習指導的經驗,對工程工藝了解較少,不能對生產實習進行有效的指導。

3 對策措施

面對實習基地資源不足和指導教師經驗缺乏的雙重困難,有必要對作為生物工程專業重要教學環節的生產實習的模式進行新的探索,以期培養出具有創新能力和創業素質的能夠適應工程應用的生物工程專業的創新型人才。

3.1 以產學研相結合為突破口,大力加強實習基地建設 基地是實習教學環節的重要平臺,是完成實習教學、保證教學質量的基本要求,同時也是一直困擾各開辦生物工程專業的學校的難題。根據生物工程專業生產實習的要求和學校有關實習基地建設的文件精神以及產學研辦學的基本原則,本著明確職責、互惠互利、積極建設、精心培育的原則,充分調動各種資源,選擇專業對口、規模適當、管理規范的企業[2],我校已經與富裕老窖酒業有限公司、成福生物技術有限公司、豐源食品有限公司等企業合作建立了校級實習基地,在此基礎上將繼續加強實習基地的建設。在與企業產、學、研合作的基礎上,與企業具有相關研究方向的教師,可以與企業建立一種科研合作的模式,教師承擔企業需要解決的應用型橫向科研課題,企業也為教師提供了熟悉其工藝、設備的機會,這樣高校不僅可以更好地為企業服務,同時也提高了教師自身對工程、工藝的理解,為指導學生成產實習奠定了基礎。

3.2 生產實習與開放性實驗相結合 開放式實驗與傳統實驗課程相比,在實驗項目的選擇及試驗內容的安排上都有很大的自由度和靈活性,可以最大限度地發揮實驗室綜合資源,使教與學有機結合,從而在更大程度上激發學生的創造性思維和實踐能力[3],加強鍛煉學生運用所學知識綜合應用的能力,實現教學互動,激發學生的學習的主動精神。將生產實習和開放性實驗相結合,將會更好地將學生的專業理論知識和工程實踐相結合,如學生要到釀酒企業去實習,筆者就在實習前安排了高產乙酸乙酯釀酒酵母的篩選、耐高溫酒精酵母產乙醇條件的研究、耐高溫酒精酵母的選育、濃醪酒精發酵的研究、乳酸啤酒的發酵等開放性實驗,讓學生自由選擇,學生在開放實驗的過程中通過查文獻、設計實驗以及進行實驗操作,在進入實習基地后,生產實習將更有針對性,會極大提高實習效果。

3.3 生產實習與畢業論文相結合 對于畢業后有意到實習企業工作的學生,可以安排企業研發需求的畢業題目,如在生產氨基酸企業實習的學生,筆者為其安排了高產谷氨酸北京棒桿菌的誘變育種、谷氨酸發酵條件的研究等課題,在生產乳酸企業實習的學生,為其安排了乳酸發酵條件的研究、乳酸發酵蔬菜的研究等課題,這為學生進入企業相關崗位研發工作提供了入門條件。

3.4 生產實習與案例式教學相結合 案例教學是指教育者本著理論與實際有機整合的宗旨,遵循教學目的要求,以案例為基本素材,將學習者引入一個特定的真實工藝中,通過師生之間的雙向互動,促使學生充分理解問題的復雜性、變化性、多樣性等屬性的重要教學形式。應用案例教學可以使學生運用所學到基本理論知識和分析方法更好地聯系實際,增強獨立分析解決問題的能力。如學生要進入某大型酒精企業進行實習,為使學生對酒精企業的多塔蒸餾體系能夠更好地理解,筆者特意為學生安排了奧地利奧高布殊(Vogelbusch)公司六塔差壓蒸餾系統[4],如圖1所示。該蒸餾系統的特點為精餾塔為加壓蒸餾,醪塔、水萃取塔、脫甲醇塔、工業酒精塔為負壓操作,雜醇油塔為常壓操作。系統設兩塔用直接蒸氣作為熱源,熱能利用較為合理,物料流入塔前都做預熱處理,這對于節能和穩定蒸餾系統很重要。通過對這個蒸餾體系的講解,使學生能夠更好地理解多塔蒸餾的特點,可以使學生在生產實習過程中更好地掌握工藝復雜的多塔蒸餾體系。

3.5 對生產實習內容、教學方法和考核方法進行改革 首先,在生產實習過程也應進行啟發式教學,教師要有意識地針對實習企業的設備、管線、工藝流程等引導學生利用自己學過的專業知識提出問題、分析問題以及解決問題,然后指導教師再根據實際案例和學生一起進行討論式教學,最終確定問題的答案,與課堂教學一樣,啟發式教學效果明顯優于一步一步的灌輸式講解。其次,可要求實習單位的工程技術人員舉辦有關實習內容的專題講座,同時解答學生在生產實習過程中遇到的專業問題,企業工程技術人員對專業問題的解答要比學校老師的解答更有說服力。同時,還要做好實習考核工作,改變傳統實習成績由實習報告、實習記錄和實習表現相結合的方法,把學生在實習過程中的探索精神、主動實踐能力以及企業工程人員對學生的評價結合起來,而降低傳統的實習報告和實習記錄決定實習成績的模式。

4 結語

在生物工程專業人才培養過程中,充分利用生產實習的綜合性和實踐性的特點,加強學生的工程應用能力,提高學生的綜合素質,這樣不僅學生的實踐能力會得到充分的訓練和提高,更重要的是激發了學生的主觀能動性和創造性,從而為培養出有創新能力和創業素質的生物工程專業的創新型人才奠定了堅實的基礎。

參考文獻

[1]趙東旭,羅愛芹.提高生物工程專業本科生專業實習質量的思考[J].北京理工大學學報(社會科學版),2007,9(4):48-52.

[2]朱顯,峰張洪.加強生物工程專業生產實習質量的實踐和思考[J].科技信息,2012(5):13-17.