生物工程論文范文10篇

時間:2024-05-05 17:01:09

導語:這里是公務員之家根據多年的文秘經驗,為你推薦的十篇生物工程論文范文,還可以咨詢客服老師獲取更多原創文章,歡迎參考。

生物工程論文

生物工程上游技術實驗教學分析

摘要:在生物工程專業教學中,將“分子生物學實驗”“基因工程實驗”和“微生物遺傳育種實驗”等多門實驗課程有機地統一成一體,整合為更具連貫性、系統性和設計性的綜合性實驗———生物工程上游技術實驗.改革后的課程在培養學生獨立思考、獨立實踐和綜合創新能力及科研興趣方面,取得了很好的實踐效果.

關鍵詞:生物工程;實驗教學;質量工程項目;實踐體系

分子生物學以遺傳學、生物化學、微生物學等為基礎,從分子水平揭示生命現象,是生命科學的核心,已成為當今世界的一個主干學科.基因工程是分子生物學的工程應用,是以分子生物學為基礎,對生命現象進行工程改造的新興技術學科.分子生物學和基因工程是生命科學最重要、發展最快的領域,在醫療、制藥、食品、農業、化工、環境保護和能源等行業,已經、正在并將繼續產生巨大的效益.例如:基因工程已經廣泛應用于制藥產業,用于藥物和疫苗等的研發、改造和生產,在人類健康領域發揮巨大推動力;植物基因工程在作物育種中,對提高作物產量、品質和抗逆性等方面有重要作用[1].以基因工程為核心的生物技術是當代高新技術,生物技術產業正在成為許多國家的戰略性新興支柱產業.生物工程專業在這些領域有廣闊的發展和就業前景,相應地也需要以基因工程為主干內容的生物工程上游技術綜合實驗不斷改革發展,從而更加注重培養學生的綜合實踐能力和創新能力,以適應不斷創新發展的生物工程和生物技術產業需求[2].

1改革的必要性

1.1生物工程上游技術實驗概述.生物工程是以現代生命科學為基礎,綜合基因工程、細胞工程、酶工程、發酵工程和蛋白質工程等新技術手段而成的,實驗性和應用性極強,因此必須加強實驗教學,以提高教學質量[3G4].教育部高等學校生物科學與工程教學指導委員會分別在«生物工程專業規范»(2006年)[5]和«生物工程專業介紹»(2011年)中將“分子生物學與基因工程實驗”列為核心實驗課程,在生命科學另外2個本科專業(生物科學專業、生物技術專業)也被列為核心實驗課程.國內外不同大學的生物類學科都開設了分子生物學與基因工程實驗課程.分子生物學和基因工程作為生命科學發展的最前沿,研究技術和研究成果日新月異,國內很多高校都在對相應的課程實驗的內容和方法進行改革.復旦大學的基因工程實驗內容不但包括原核生物,也包括哺乳動物細胞系,并加入基因可變剪接、功能分析和表達水平定量分析等內容,不但將較新的技術引入實驗教學,同時也讓學生對于基因工程過程有更全面的理解,并激發他們的學習興趣和科研興趣[6].湖南師范大學的袁婺洲等利用自身科研平臺,將制作轉基因斑馬魚引入基因工程實驗課,從通過進行動物表達載體構建和通過顯微注射進行轉基因,到篩選和鑒定轉基因或嵌合體后代,讓學生系統理解完整的動物基因工程流程[7].內蒙古的林曉飛等,在基因工程實驗中加入制作轉基因擬南芥的內容[8].這些教學改革注重綜合性和創新性,結合科技發展前沿研究成果,教學成效較好.廣州大學生命科學學院自2003年起,開始在生物工程專業開設基因工程實驗.為了對接生物技術產業,廣州大學生命科學學院首創性地提出了生物工程專業實驗改革方案,設置了生物工程上游技術實驗、生物工程中游技術實驗和生物工程下游技術實驗,整合取代原有的實驗.該方案于2005年4月通過了廣州大學教務處組織的“生物工程專業實驗體系改革”論證,2名全國高校生物科學與工程教指委成員參加了論證.隨后,陸續為生物類不同專業開設了相應的實驗課程,包括生物工程上游技術實驗(生物工程專業,64學時)、現代生物技術綜合實驗(生物技術專業,48學時)、分子生物學實驗(生物科學專業32學時).其中,后2門實驗課程是從生物工程上游技術實驗中精選的與專業相關的實驗項目.生物工程上游技術實驗將“分子生物學實驗”“基因工程實驗”及“微生物遺傳育種實驗”等多門實驗課程,有機地統一成一體[9].將這些實驗課程整合成若干項基礎性、設計性和綜合性實驗,形成一個完整的實驗教學體系,既能節約成本,又能使學生更加系統地掌握實驗的基本技術.實驗技術也更加接近本學科的前沿,包括:感受態細胞的制備和轉化;轉化子的篩選;DNA和RNA的提取;基因表達的RTGPCR分析;質粒的提取、酶切和凝膠電泳;多聚酶鏈式反應(PCR);PCR產物的純化、克隆和轉化;轉化子的鑒定等.實驗上一環扣一環,前一次實驗的結果是后一次實驗的材料.所以學生對待每次實驗,都必須小心謹慎,課前需認真預習,實驗需嚴格操作,學生的學習習慣和科研態度明顯改善.通過本課程的學習,學生可系統掌握很多分子生物學的基本實驗技術,包括:DNA、RNA提取和質量分析;DNA的限制性酶切和目的片段的分離;質粒的擴增和提取等.這些基本實驗技術將為后續的基因工程等實驗課程奠定良好基礎.在基因工程和微生物遺傳育種實驗技術方面,始終圍繞本實驗室研究較多的蛋白質(如擬南芥生長素反應因子8或鈣調素5的生物工程實驗技術而展開,從蛋白質的編碼基因著手,利用PCR擴增該基因,將該基因克隆于適合在受體菌中表達的載體,并將表達載體導入到受體菌,然后利用表型、選擇標記或者分子標記進行轉基因后代的篩選和鑒定.學生通過實驗,可清晰掌握上游技術實驗的精髓.以此為基礎,田長恩主編的«生物工程上游技術實驗手冊»,作為“十一五”國家重點圖書出版規劃項目———應用生物技術大系系列圖書在科學出版社出版[10].1.2目前生物工程上游技術實驗的問題及改革設想.盡管如此,目前的生物工程上游技術實驗尚存在一些問題.首先,在初步建立的實驗項目體系中,使用擬南芥生長素反應因子8基因的片段作為實驗對象,盡管可方便基因克隆和鑒定,但卻無法通過方便的RTGPCR和表型觀察分析其表達情況.在優化的實驗項目體系中,用擬南芥鈣調素5基因作為實驗對象,既可方便基因克隆和鑒定,也可用RTGPCR分析其表達,但卻無法方便地進行表型觀察.因此,找到一個方便觀察表型的基因十分重要.綠色熒光蛋白基因分子不大,其編碼蛋白在藍光下具有綠色熒光,觀察十分方便,設備要求簡單.故本研究在實驗項目優化中首先構建方便遺傳操作和轉基因產物觀察的、載有綠色熒光蛋白基因的表達載體,轉化、鑒定獲得轉綠色熒光蛋白基因的大腸桿菌,用于實驗教學.其次,原實驗課程主要內容包括原核表達質粒的構建、大腸桿菌感受態細胞的制備和轉化,以及對受體菌的篩選和鑒定,均是原核生物基因工程的內容,而沒有包括真核生物基因工程的內容.因此,在對實驗內容進行優化過程中,加入高等植物的基因工程,利用原生質體轉化,將綠色熒光蛋白基因轉入水稻,構建外源目的基因的瞬時表達體系,并對目的基因的表達產物進行鑒定,利用熒光顯微鏡表型直觀觀察綠色熒光.再次,實驗課程教學方式也可進一步優化.目前除最后一次為設計性實驗外,本課程大部分實驗教學方式較為傳統,學生參與文獻查閱、實驗方案設計、預實驗和實驗準備不夠,造成部分學生學習被動,機械重復實驗方案,求知欲不強,學習主動性未能充分發揮,影響學生對分子生物學和基因工程相關學科理論知識的掌握和對實驗整體技術路線和原理的理解,造成學生對實驗設計的可靠性和科學性理解不夠,解決問題能力和數據分析能力較差.

2改革內容

查看全文

飼料生物工程課程教學改革與創新

摘要:飼料生物工程是一門理論和實際生產聯系比較強的基礎課程。本文通過分析飼料生物工程傳統教學模式下存在的問題,改變傳統的教學方法和手段,在教學手段、教學方法、考核評價等內容進行改革與教學模式創新,提高飼料生物工程教學質量。

關鍵詞:飼料生物工程;教學手段;改革;創新模式

隨著現代科學技術的不斷進步,生物技術在飼料工業方面的應用得到了迅速的發展,對飼料生物工程及相關學科的教學和研究具有重要影響。飼料生物工程課程具有課程內容范圍廣、理論結合實踐性強的特點,隨著生物技術、飼料工業技術不斷更新,生物技術在飼料業上的應用日益深入,若在教學中繼續采用“滿堂灌”的教學方式,只注重理論教學,對其章節之間相互聯系不夠深入,不能很好聯系實際,將影響教學質量和學生的學習效果。因此,須改革傳統教學手段和教學模式,在教學內容上增加案例教學和專題討論環節,加強引導學生建立各章節知識網絡,理論聯系實際提出解決問題的方法,以培養學生的綜合分析能力和創新意識。

一、飼料生物工程課程教學改革意義

“飼料生物工程”為動物科學(飼料科學與工程方向)專業的專業課程,該課程是以現代生物工程學為主要理論基礎,并以飼料科學的理論和實踐相互滲透不斷發展的一門創造性的新興學科。它是以飼料和飼料添加劑為對象,運用基因工程、細胞工程、酶工程、微生物工程(發酵工程)等的原理和技術手段,研究和開發新型的飼料資源和飼料添加劑(如功能微生物制劑、飼用酶制劑、免疫調節劑、生長調節劑等)的一門分支學科,最終達到提高飼料的轉化率、動物的生產性能以及減輕養殖業造成的環境污染。改變傳統飼料生物工程課程教學手段和教學模式,對高等學校教學建設以及加強學生獲取知識能力和創新精神的培養具有重要意義。第一,教學模式和教學手段的革新,有利于學科建設及院校自身的發展。如不對課程教學手段及模式進行創新,該學科就無法培養出社會所需要的人才,學生畢業后在行業競爭中就不具備明顯優勢。第二,對動物科學(飼料科學與工程方向)專業的學生進行教學手段改革及教學模式的創新,可以提高學生的職業競爭能力,把握就業機會。在面對飼料資源的缺乏、有待開發飼料資源、飼料的高效利用等問題,生物技術是解決問題的首要方法。我國養殖業的快速可持續發展迫切需要飼料生物技術的支持,飼料工業的技術升級和創新也迫切需要將飼料科學和生物技術二者有機結合的專業人才。教學手段和模式不改變就無法提升學生的專業技能水平,就無法確保學生在職位上起到引領作用,成為與時俱進的創新型人才。

二、改革前的教學方法及存在問題

查看全文

生物化工工程教學改革與思索

生物化工工程簡稱生化工程,是生物工程、發酵工程和生物化工專業的專業基礎課必修課,涉及生物學、化學、工程學等多個學科。目前,生物化工工程已廣泛滲透到生物工程、制藥工程、發酵工程、食品工程、油脂化工、環境工程、化學工程等諸多學科中去,成為這些學科專業課程體系中不可或缺的支撐課程。作為工程類課程,其中既包含了許多生物工程方面的基礎理論知識,又包含了對理論聯系實際的許多實驗設備、工藝流程以及工藝原理等的介紹,內容龐雜,知識點繁多,概念抽象,一些反應動力學的公式與推導更是枯燥,即便是生物工程本專業的同學亦感到難記憶難掌握。那么,如何在短暫有限的課堂教學時間內,提高生物化工工程課程教學的質量,使同學們對學科知識的掌握既有深度又有廣度,激發學生對生物工程專業的學習興趣,能夠真正為進一步的專業課學習打下堅實基礎,已成為必須要思考的問題。因此生物化工工程課程教學的教學改革已越來越顯示出其重要性。

一、生物化工工程的教學現狀分析

傳統的生物化工工程教學模式以《生化工程》課本為基礎,仿照生物工藝流程的線性關系,主要描述從培養基滅菌到生物反應器及生物反應動力學直至發酵工程下游技術。從生物工程專業整個專業人才培養計劃的學科教學大綱來看,其中的許多基礎理論和《微生物工程工藝原理》、《酶工程》以及《生物工程設備》等課程都有不同程度的重復。這種重復知識點的講授很容易讓學生產生輕視情緒,降低學習熱情。另外,生化工程涉及許多枯燥的公式推導,有時整堂課都是“公式復公式,公式何其多”,導致課堂氛圍枯燥,學生思想疲憊,注意力渙散,經常無法達到預期的教學效果。

二、生物化工工程在生物工程專業課程體系中的位置

在整個專業課程體系中,生化工程的主要前修課程有微生物學、生物化學、物理化學、化工原理以及微生物工程工藝原理,生化工程本身又對后面的酶工程、生物工廠設計等專業課的學習起到鋪墊的作用,可謂承上啟下,至關重要。

三、生物化工工程課程教學改革

查看全文

生物工程老師應聘自薦信

尊敬的領導:您好!從學院的網站上獲悉貴校正在招聘生物工程方向的老師,我相信我能夠勝任,請允許我毛遂自薦。

我叫xxx,本科就讀于安徽農業大學,獲工學學士學位。20*年9月,考入xxxx大學生物工程系,導師xxx教授,讀研以來,我努力學好專業知識,加強實踐動手能力。在20*-20*學年,榮獲學院優秀研究生“一等獎學金”,在讀研究生的三年里,參與科研項目3項,20*年,參與四川省教育廳《xxxxxxxxxx》課題研究,20*年底,完成了該課題科研項目,在核心期刊《釀酒科技》上發表2篇論文。承擔xx市科技廳《xxxx及其應用研究》課題的研究。20*-20*年,參加了xxxxxx公司的“xxxxx研究”科研課題研究,科研成果論文《xxxxxx》被通過食品科學雜志的終審。在相關專業期刊上,10余篇。在輔助導師從事教學工作的過程中,講授了《蒸餾酒與酒精工藝學》部分課程,為了提高教學效果,我注意把生物技術與生產實踐結合起來,為此,我邊鉆研教材并深入到xxxx酒廠實習學習將近一年時間,連續兩年為學校和四川食品發酵工業研究設計院聯合招生的白酒釀造工培訓工作,培養學生近40人次。

20*年10月,應系學生會及學院圖書館館委會的邀請,分別作了關于畢業和考研方面的報告,12月份,應研究生處邀請,做研究生學術論壇“美拉德反應產物與中國白酒的香和味”的報告。三年來,多次協作導師帶本生生到五糧液、瀘州老窖、旭水酒業、自貢啤酒廠等企業完成畢業實習,并獨自指導了5名本科生完成畢業論文,受到導師、教研組組長和各位老師的一致好評。

鑒于研究生階段的學習、教學實踐經歷,我相信自己能夠從事好生物工程方向的教學和實驗室管理工作。手捧菲薄求職之書,心懷自信誠摯之念,我期待著能為成為貴校的一名生物工程方向教師或者實驗室管理人員!恭盼回音。

最后,衷心祝愿貴校事業發達、蒸蒸日上!

此致

查看全文

應用型高校生物工程類專業內涵分析

【摘要】生物工程產業的新發展對我國生物工程人才培養提出新的要求,本文以“生物制藥工藝學”課程為例,對應用型本科院校生物工程類人才培養目標、素質結構與專業內涵建設方面進行分析,為應用型本科院校生物工程類專業建設提供思路。

【關鍵詞】教學改革;內涵建設;生物工程

生物工程產業其創新性和發展趨勢日新月異,產業的新發展相應對人才培養提出了新的要求,通過探索不同育人模式和創新機制,提高教學質量,走內涵式發展之路是應用型本科高校生物工程類專業建設重要環節,是高校專業發展由規模化發展轉向質量提升的必由之路[1]。“生物制藥工藝學”(Biopharmac-euticaltechnology)是生物工程專業的核心課程之一,其學科基礎是生物化學、微生物學、發酵工程、基因工程等多門基礎學科,為藥物生產提供原理和方法,內容包括以生物性成為為原料,采用現代生物技術,包括微生物發酵、酶工程、細胞培養和分子生物學技術等提供產品和技術。“生物制藥工藝學”課程綜合性強,集合了生物工程專業理論知識和實踐技能知識體系,該課程的建設對應用型本科院校生物工程類人才培養目標、素質結構及專業內涵建設具有重要意義。

1課程目標與人才素質結構培養

生物工程類專業包括生物工程、生物制藥和合成生物學專業,生物技術革命極大推動了系統生物學、合成生物學等新興學科發展,也推動生物檢測試劑、抗體疫苗等產品的生產需求。如何挖掘新的專業特色、培養兼具工程素養、創新能力和具備國際化視野的生物工程類專業人才是專業內涵建設的目標,對生物工程技術人才培養提出了新的要求:滿足新型生物工程技術人才在相關領域從事產品生產、生產管理、工藝設計和新產品開發,實現“知識+能力+素養”綜合化、全方位的復合型人才培養目標。“生物制藥工藝學”是生物工程專業的一門生物工程專業核心課程,其主要內容包括生物藥物生產工藝原理及其控制,課程理論與實踐緊密結合,要求學生在學過生物化學、發酵工程、細胞工程、基因工程、分離與純化工程等課程的基礎上,通過本課程的學習,了解和掌握各類生物藥物的理化性質、分子結構等特征,并按照不同工藝的特點,確定天然原料、工程菌、細胞系、動力學等過程工藝與生產方法,并如何應用這些基本理論去分析和解決生產過程中的具體問題[2]。通過掌握生物工程科學原理和工藝技術過程等基礎理論和技能,培養能在生物工程領域從事生產技術提升、產品開發推廣的應用型工程技術人才。“生物制藥工藝學”課程目標要求掌握生物藥物制備的技術原理、生產工藝和純化技術方法等方面的專業知識;運用生物工程的基本理論,分析和解決生物工程制藥的能力;運用生物工程知識進行制藥工藝的改進、技術創新以及新藥的研發,在此過程中培養學生自學能力和科研能力;在課程學習過程中培養科學思維能力,掌握生物制藥工藝學的基本理論、基本實驗技能,具備良好的專業素質和求實創新的精神。課程要求學生能夠開展專業實驗,包括制定方案、處理樣品、開展實驗、分析數據、撰寫報告、得到合理有效的結論等。

2“生物制藥工藝學”教學方法革新

查看全文

大學課堂日常教學管理改革與創新

【摘要】針對江西農業大學生物工程專業大學生課堂日常教學管理存在的問題,從優化教學內容、調動學生的積極性、針對性有效練習、多元化考核標準、建設良好班風、關注學生心理健康六個方面對大學生課堂的日常教學管理工作的改革和創新進行初步探討。通過對日常教學管理的改革使得學生養成良好的學習習慣并提升對學習的積極性,形成生物工程專業課程內容思維網絡,進而提升整體生物工程專業教學水平和教學質量,推動生物工程專業教育事業的發展,最終實現高校教學深化改革的目的。

【關鍵詞】大學課堂;日常管理;教學改革;生物工程專業

為了深入貫徹國家教育部門對深化高校教育整體改革的政策,實現體系化綜合素質教育、人才培養計劃,江西農業大學生物工程專業以《關于加快建設高水平本科教育全面提高人才培養能力的意見》為基本方針,始終強調人才培養水平和質量,開展全面教學改革工作,形成專業特有教學改革模式[1]。生物工程專業即需要培養學生扎實掌握生物技術、工藝技術過程、工程設計等基礎理論知識的能力,又需要培養學生生物技術、工程領域的管理和新技術的研究等實踐能力,這種教學模式與內容能夠充分調動學生的創新精神、實踐能力,發展成為專業領域優秀人才。而在教學改革與改革創新的進程中,日常教學管理在高校教學管理工作中發揮重要作用,突出強調學生和老師的配合在教學環節中有著極為重要的作用[2]。如果老師能夠合理安排每項教學環節,有條不紊地開展,教學工作能進一步提高日常教學管理效率與質量,并可以改革和創新現代化的管理方法。日常教學管理是指引學生大學生活學習的標桿,在實踐教學工作中起著極為重要的橋梁作用,所以我們必須重視大學生日常教育管理方式的改革與創新。現針對江西農業大學生物工程專業大學生日常教學管理改革存在的問題提出針對性建議,為社會培養出各類優秀的專業人才,提高我國文化軟實力,從而增強我國的綜合實力。

1高校課堂存在的問題

1.1學生學習態度不端正,不重視,目標不明確。當代大學生接觸到的新鮮事物遠遠比以前的大學生要多很多,現在的學生們思維跳躍,接受新鮮事物能力強,能夠很好吸收當代主流文化和非主流文化。作為新時代的大學生們社交能力強范圍廣,在全民自媒體、偶像明星、網游電競等新興產業不斷涌出的年代,他們將有更加開闊的視野[2]。但由于不少學生缺乏一定的社會經驗與閱歷,心理成熟度不夠高,政治理論基礎也比較薄弱,因此對一些深層次的問題認識不夠,那么在遇到一些具體問題后,普遍缺乏理性思考能力,極容易受各種因素的影響,并對事情發生后產生的結果的利弊無法作出較準確的權衡,尤其是接觸到一些不健康的且極具誘惑力的事物時,缺乏自控力,道德意識和道德行為易發生偏差,從而受不住誘惑,甚至是盲目模仿和跟隨[3]。那么對待如此個性化發展的學生,就要求高校輔導者不能再沿用以往的灌輸、強制式模式來管理學生,而是要轉變為引導,讓學生化被動為主動,自行參與到學生工作管理中來。江西農業大學生物工程專業的一些同學在上課期間“睡不醒”“不想聽”“玩手機”“閑聊天”等現象較為嚴重,上課隨意走動,曠課和遲到現象非常普遍,以上種種行為成為現在學生課堂日常管理的重點[4]。現如今,我國的學生心理承受能力并不強,大部分學生只要受到學習以外一點負面情緒的影響時,學習效率便迅速下降,同時無法進行自我調整,從而影響自己的學習和生活。此外,如今的大學生們因為他們往往都是獨生子女,他們在家庭生活中是受到萬般寵愛的,任課老師的批評會讓他們感覺自尊心受挫,易形成極端的偏激性格。1.2學校管理制度滯后化,學業指導僵硬化。高校教師在履行教學管理職能時,更容易傾向一種“自上而下”的運行模式,承擔著上傳下達的任務,這種傳統的教育模式受到師生關系的影響,教師在管理學生時常依賴于行政權利和權去指導教育學生,而這種管理模式容易使學生產生反叛心理并侵害學生在校的基本權利[5]。當前,很多教師還不能將自身專業與思政教育有效的銜接起來,重視講授課本知識卻不考慮學生該如何去吸收消化課堂上的內容,這給高校日常教學管理工作帶來了影響。如今學生的心理問題和生理問題得到社會的廣泛關注,而且越來越呈現復雜化發展狀態[6]。再加上一些教師通常采用強制施壓的管理模式,缺乏與學生的直接溝通,將自己放在學生的對立面,無法站在學生的角度去幫助他解決問題,以至于學生的心理問題愈加嚴重。此外,個別教師處理學生問題時僅憑主觀情緒主導,未能去充分了解事情真相,直接對學生做出懲處,不公平的待遇自然會引起學生的反感,直接對管理工作成效產生不良影響[7]。隨著互聯網的高速發展,信息化的東西越來越普遍。面對充滿好奇心的學生們,對于外界事物的新鮮感,使得他們不能夠很好地把控自己,沒有堅實的抵抗力,許多學生因為抵御不了外界誘惑,不停地逃課曠課,對自己的學習任務秉持敷衍態度,失去學習的興趣。

2日常教學工作采取的措施

查看全文

生物工程自主學習教學模式探索

[摘要]生物工程設備基礎是一門集理論和實踐于一體的專業必修課,由于該課程信息量大、計算量大、實踐性強,且學生缺乏對實物的認識和實踐經驗,使得該課程存在難教和難學的問題。為了在有限的授課時間內,讓學生更好地學習并掌握生物技術產品的工業化生產過程及相應設備的配套設計與選型,我們結合自身教學經驗與科研經歷,對該課程的教學模式、教學內容、教學方式與方法、考核模式等進行了改革。結果顯示,激發學生自主學習的教學模式成效顯著。

[關鍵詞]生物工程設備;教學模式;自主學習;教學效果

生物工程設備基礎是西北大學生物工程專業的一門專業必修課。該課程集理論和實踐于一體,既涉及生物過程設計,又涉及該過程上、中、下游相應的處理設備。在該課程中,學生結合化工原理、微生物學、生物化學、生物工藝學等專業知識,學習生物工程設備在整個工藝流程中的配套設計、選型、操作等技術問題,從而提高設計生產工藝、開發新產品、解決實際生產問題等專業技能。然而,生物工程設備基礎課程具有信息量大、計算量大、實踐性強、學習難度大等特點[1],尤其是對于結構復雜或功能多樣化的設備,由于學生缺乏對實物的認識和實踐經驗,課堂講授時常出現教師難教、學生難學的現象。因此,我們結合自身教學經驗與科研經歷,對教學內容、教學方法、授課形式、考核形式等進行了改革探索,以期提高教學效果。

一、合理安排教學內容,引導學生自主學習

(一)重視緒論教學,激發學生的專業學習熱情。從多年的教學經驗來看,大三學生往往處于專業困惑期,尤其是生物工程專業的學生。由于部分生物工程專業課程的教學對象看不見(如基因)、摸不著(先進的儀器、大型的設備等)、關系復雜(如細胞系統代謝)、計算難(如動力學、設備設計)等,學生對所學專業的熱情受到了影響。因此,緒論絕非是課程正式開始前可有可無的部分。緒論課容量很大,內容豐富,可起到統領全篇的作用。講解緒論時不能照本宣科,教師可通過引入社會熱點問題及生活中遇到的問題凸顯課程的重要性。如人們經常使用的青霉素是怎么發現的,又是如何實現規模化生產的?隨著微生物耐藥性的增強,相關研究人員又是怎么解決這個問題的?在日常生活中,常見的疫苗是如何做到只產生抗體而不具有侵染性的?相應地,這類生物藥品的研發思路和生產工藝是如何在歷史長河中實現一個個階段性突破的?針對目前世人所擔憂的能源危機和環境污染,基于生物工程技術,國內外的科研人員采用了哪些思路、使用了什么方法及設備來生產再生性潔凈能源或解決由礦產資源開采及煉制所產生的水、土、大氣的污染問題?實踐證明,這種方法可以讓學生認識到自己所學不再遠離現實,任何一種新生物制劑的誕生或傳統發酵工藝的改革都與每代“生工人”的付出有關;同時也讓學生知道,目前生產工藝上的不足需要他們每個人去努力解決,借此激發學生自主學習的熱情。對于一些較難理解的章節,我們在講授前都安排了緒論課,設置了一些與關鍵內容相關的問題,告訴學生本章需要掌握的重點,明確應重點學習的內容。同時,講課時告訴學生相應的學習方法,引導其變被動學習為主動學習。(二)重視實例教學,促進學生立體整合所學知識。生物工程設備基礎的教學內容囊括了生物反應過程上、中、下游全程的工藝及相應的設備,不僅每步過程間的操作緊密相關、井然有序,而且所有設備的產能都應配套[2]。結合本課程的理論教學,我們邀請太白酒廠、寶雞啤酒廠等企業的技術負責人一起,從上游的菌種改良、培養基滅菌、種子擴大培養,到中游的基于“三傳一反”的發酵罐選型與發酵過程控制,再到下游提純工藝設計及相應設備的選型,討論并優化教學內容,設計酒精和啤酒的生產實例教學。該模式可促進學生結合實例深入理解各單元知識,從而掌握酒精等大規模發酵產品的發酵工藝及其配套設備的設計與選型。教學內容由簡入難,理論結合實際,并且理論計算融入實際生產。在課堂教學環節,我們深入分析典型的發酵案例,引導學生從實際發酵過程出發,多思考、多計算,優化過程設計,培養學生從工程學、生物學等角度全方位思考問題的能力。(三)重視前沿科研動態及成果介紹,培養學生的國際化視野。生物工程作為一門淵源古老但年輕的學科,所支撐的生物技術產業眾多,涉及人類生活的方方面面[3]。如生物化學和微生物學課程中介紹了糖酵解酶-丙酮酸激酶,該酶的缺乏可引發紅細胞糖酵解酶缺陷性溶血性貧血,現在有效的治療方案源于生物工程產品———促紅細胞生成素(EPO)。老師們結合自己的科研工作,深入剖析了我國氨基酸發酵與日本、韓國等氨基酸強國的差距及其成因,分析了我國酒精工業發酵的研發與美國、英國能源部研發重點的異同及產生差異的原因,同時結合BIO360的生物產業化發展動態,在相應章節適當介紹相關的國際化進展。從教學效果來看,這部分內容的教學可明顯提高學生的專業學習信心,激發學生的專業學習興趣及熱情。

二、靈活應用多種教學方法,培養學生自主學習能力

查看全文

高校生物類專業畢業論文的思考

摘要:應用型本科高校生物類專業畢業論文作為本科教學階段重要的實踐環節,應該結合自身特點,制定合乎應用型特點的選題方案,對畢業論文所涉及的五個環節做好過程管理,以期達到對學生綜合能力的培養,保障本科論文的工作量、系統性以及創新性三個原則。

關鍵詞:畢業論文;生物工程;生物技術;生物制藥

1背景

應用型本科院校的辦學定位是以地方化為主,以服務社會人才需求為導向,面向區域經濟發展,培養高層次應用型人才。應用型本科高校生物類專業畢業論文作為本科教學計劃的最后實踐環節,其重要性主要體現在培養學生具有生物產業相關研發、生產、質檢等環節高階性的思維能力。同時本科階段肩負塑造學生開拓進取、誠實守信精神以及良好科學素養的責任。應用型本科高校在注重培養學生扎實基礎理論知識的前提下,應做好對學生在生物相關產業的延展性思維的引導。此類高校立足于地方經濟建設,要結合專業培養目標制定合乎應用型特點的選題方案,對論文的實施過程中,結合本類型高校的實際做到對學生綜合能力的培養,保障本科畢業論文的工作量、系統性以及創新性三個原則。

2畢業論文選題

根據本校的教學實際,涉及生物工程、生物技術和生物制藥三個生物類本科專業。依據培養目標,力求使學生通過畢業論文環節培養學生文獻的查閱、論文的撰寫、實驗的設計以及動手能力,同時潛移默化地培養學生團隊意識、科學真理的求索精神以及刻苦的專研態度。本科畢業論文階段是本科生綜合性素養的養成的重要環節,力求通過該環節使學生能夠身體力行,理論和實踐融會貫通,以更蓬勃、更具朝氣的狀態在未來學業和工作中迎接新的挑戰。首先,從選題的專業性上看,避免空泛的選題,選擇綜合性較強的題目。題目的設置能夠使學生有一定的參與感,避免學生有空中樓閣的感覺。如果能在對學生進行全面分析的基礎上進行題目的設計、任務書的下達更合適。如果條件允許,進行面談非常有必要,在面談中挖掘學生的興趣點,了解學生的知識覆蓋度,將為畢業論文環節的順利開展提供充實的保障。總之,論文的主體是學生,以學生作為出發點去設置題目將能起到真正地因材施教。生物類本科論文所涉及的題目主要(1)生物資源的普查及其多樣性研究;(2)生物制品工藝的優化;(3)天然產物的提取、活性研究及其生物制品的加工;(4)質檢方法的延伸和拓展;(5)生物體遺傳轉化以及分子改造;(6)生物信息學;(7)工廠的設計等。題目的設計要綜合利用學校的軟硬件資源,促使學生有的放矢地根據題目去思考。題目設計的優劣以是否能夠挖掘學生的潛力、發揮出學生的主觀能動性開展實驗為考量的標準。其次,從選題的深度上看,選題的難易程度要適中甚至略微偏難。學生在進行畢業論文階段,在指導教師的指導下合理地安排時間,在保證論文工作量的前提下,有一定的壓力促使學生進行開拓性的創新。培養學生獨立思考問題的能力以及抗壓能力。學生在撰寫畢業論文環節中會遇到意外狀況,例如菌種污染、細胞凋亡、提取率過低、PCR無條帶、方法設計不合理等。指導老師要引導學生保持積極的心態去應對突發狀況,做好合理的補救措施。所以論文的選題設計中要加應對意外的時間閾值,激勵學生迎難而上的勇氣,開拓和創新的精神。畢業論文的選題要能拔高學生的綜合能力為前提,給學生一個深入的切入點,學生通過努力,通過積極地調配軟硬件資源條件可以達到的合理高度。近年來,高校新進博士教師增多,這類人群特點是學歷高、科研能力強,但教學經驗有限,往往以博士期間的想法去設置題目,導致選題過難的現象普遍存在。學生往往心有余而力不足,容易面對過難的論文題目而不知所措,在教師的按部就班的實驗設計下草草結題,沒有得到相應的思維訓練以及違背了論文環節的初衷。在目前高校背景下,要做好新老教師業務上的匹配互補,做好論文選題工作。再次,選題的系統上來看,生物類專業畢業論文的選題要有一定的完整性和系統性。選題的設計要有一個出發點,學生通過科學問題的思考、文獻查閱、實驗設計、結果呈現到最終結果拿回到文獻中進行深度性地總結討論。從而形成完整的思維閉環。論文的整體篇幅上有層次推進的邏輯性,而不是空泛性的漫談。論文嚴謹的思維邏輯性的呈現就需要指導教師能夠依托學術背景進行合理畢業論文的框架設計。對學生進行有的放矢性的引導,學生的論文推進是以導師事先設置好的思維導航點進行逐層深入的。學生在論文整個環節中進行文獻查閱、思辨,以及進一步的實驗實施,和指導教師討論,最終回歸到事先設置的科學問題上。學生在整個環節能夠切身體會到科研的嚴謹性和慎思性。

查看全文

藝術設計論文:新技術革命與新藝術革命

【編者按】由本刊編輯部與文藝報社、武漢大學中文系聯合主辦的“高新技術產業化時代文藝的發展問題”學術研討會于2001年11月1日在武漢大學召開。來自全國高校及科研機構的50余名專家學者,針對高新技術時代文藝的發展方向及其特征、網絡文化及信息技術革命對文藝功能的深刻影響、時代與藝術發展的矛盾關系等問題進行了廣泛研討。本期除以筆談形式刊發的一組文章外,還重點發表了中共中央黨校龔育之教授與中國社會科學院毛崇杰教授的兩篇專題論文,前者在對于科學技術發展所進行的人文思考中論述了“科學主義”在中國的發展及意義,后者從哲學的角度對藝術進步的概念、高新技術時代藝術形式的變化及其對人類精神影響等問題,進行了深入的分析。

【摘要題】科技與文藝

【正文】

科學技術作為“第一生產力”,對人類社會生活的影響不言而喻。從文藝學的角度來看,顧影自憐地抗議技術對藝術的壓制和不戰而降地接受技術對藝術的收編,都毫無必要。我們要做的是冷靜地考察科學技術怎樣影響了藝術的“出場”。

作為人類進化制作活動的手段和作為一種器具或物品的技術會對藝術產生影響,但這只是表層的現象。技術通過手段和物品透露出一種觀念,這觀念是技術賴以理解世界并展開改造制作活動的出發點,如生物工程技術便顯示出這樣的觀念:生命組織中隱含著代碼且代碼以一定的組合方式決定著生命體的狀貌。技術觀念表明了人類通過科技對人與世界關系的一種理解,因而它對人的精神生活產生著支撐其感悟方式的作用。

丹尼爾·貝爾在《后工業社會的來臨》一書中認為,科技帶來的社會生活變革包括“美學感覺”的變化,即技術形成了一種新的空間感和時間感(注:〔美〕丹尼爾·貝爾(DanielBell):《后工業社會的來臨》,中文版,商務印書館,北京,1984,第211-213頁。)。從藝術中所包含的感悟方式來看,作為人類理解自身存在狀態和一種意識交流的形式,藝術從技術那里領受的影響,大多發生在有關生命形態和人際交流的技術觀念范圍內。只有那些作用于人的生命形態和交流方式的技術,才可能在其產業化的過程中將它所賴以產生的技術觀念注入藝術。在現代高新技術中,生物工程(其隱含觀念是:生命體的性狀是由代碼及代碼組合方式確定的)和電子信息技術(其隱含觀念是:人可以在超空間狀態下進行一種代碼化的非物質性交流)對藝術的感悟方式影響最為直接,因為它們暗含了一種對藝術最為關切的人生問題的解答視點。

查看全文

生物類專業課程教學改革探索

摘要:生物類專業主要涉及生物科學、生物技術和生物工程等專業,由于該類專業所涉課程實踐性很強,大多數課程均包含理論、實驗或實踐教學,一方面,理論教學可以指導實驗或實踐教學;另一方面,臨床實踐或實驗教學可以為教學提供理論基礎。教師通過加強理論與實踐教學,增強了學生學習吸收效果,教師課堂講授是學生獲得知識的基礎,實驗和實踐教學加深了學生對理論知識的理解吸收和對所遇問題處理應變能力。使所學知識融會貫通、達到活學活用,通過增強學生專業技能和動手能力,激發教師和學生的創新能力,提升教師和學生的綜合素質,達到教師和學生的全面發展。

關鍵詞:生物類專業課程;教學方法;考核方式

生物類專業起到橋梁學科的作用,既是基礎理論、實驗和實踐教學之間的橋梁,又是科學技術和實際應用轉化的橋梁。由于該專業各學科課程信息量大,很多知識間有緊密的聯系,且有實踐性很強的特點,再加上教學過程中缺乏有效的教學方法和手段,為此,學生對專業知識難于掌握和吸收,進而影響學生的實驗、實踐和臨床應用能力。為此,其理論、實踐和實驗教學亟待改革,我們在“生物類專業”課程的教學改革中始終堅持以培養學生學習能力、基本技能、操作能力和綜合素質為中心的教學理念,通過改革教學方法和手段,促進學生學習能力、動手能力和創新能力的全面提高。注重學生實驗和實踐技能培養,通過教學改革,全面提高教師和學生的綜合素質。具體改革措施包括以下六方面:

一、明確教學專業目標體系

李凌巖等[1]總結發現只有制定和建立好應用型人才培養課程體系,才能更好適應現代畜牧業發展,進而培養出優秀的動物生產類應用型人才,使大學生更接近了解基層,為推進就業開拓新思路。目前很多學校培養目標存在針對性和實踐性不強等特點,學校應基于學校辦學特點和特色,建立相應教學培養目標。一些高職院校,由于存在科研基礎和理論水平相對較弱問題,但可以增強實踐實習環節,培養學生實踐能力,而實驗教學是提高學生實踐能力的重要環節,為此,構建實驗教學新體系,可以為技能性學校學生培養提供基礎[2]。針對當前農林類院校生物化學實驗教學條件較差,為此強化了臨床應用,為同類院校生化實驗教學改革提供借鑒[3]。天津大學生物工程專業通過系統性教學體系設計,建立多層次的實驗教學體系和多層次的考核模式,對實驗課教學內容和方法開展進行深入改革,獲得較好的效果[4]。姜錦鵬等[5]總結得出以安徽科技學院為例,通過調研提出了面向行業企業需求的高素質應用型動植物檢疫專業人才培養目標定位,并對課程體系、人才培養模式、實踐教學環節、師資隊伍建設等方面提出修改調整建議,為提高動植物檢疫專業本科學生人才培養質量,對相關行業企業、高校和畢業生先后開展動植物檢疫專業現狀調研。通過調研反饋信息,為完善動植物檢疫專業人才培養方案和提高人才培養質量提供參考。黑龍江八一農墾大學動物生產類專業根據培養應用型人才的需求,對實踐教學進行了改革。通過采取一系列措施,系統地加強本科學生專業科研技能、創新實踐能力的培養,同時也為其他高等農業院校動物生產類高層次人才培養提供參考[6]。

二、不斷更新和完善教學內容

查看全文