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生物工程论文范文1
1.1细菌素
乳酸菌的细菌素本质为蛋白质,可以当作防腐剂容易被胃酶讲解,拥有相对较好的理化与抑菌特点。当前,nisin与microgard已经运用在乳食产品防腐剂中。nisin作为乳酸乳球菌亚种的一项分泌肽,大量的革兰氏阳性菌与少量的革兰氏阴性菌具备一定的抑制作用。在上世纪中期nisin主要用在对芽孢生长菌成长的控制与有效延长乳制品等的货架期。目前,FDA已经通过有关部门批准可以运用在融化干酪相关抗菌剂。除去当作食品的防腐剂之外,nisin可以当作医疗制剂运用在牛乳房炎的治疗中。另外,microgard还是一种具备抑制性的革兰氏阴性菌与真菌细菌素,可是其不能抑制革兰氏的阳性菌。例如美国的1%microgard溶液普遍运用在保存乡村干酪。同时microgard能够有效控制瑞士干酪皮的出现的腐败问题。运用定点突变的作用,例如蛋白质相关生物工程技术能够有效拓宽细菌素相关狭窄的抑菌普。现阶段,已能够克隆与测序nisin形成的相关基因,可以实现定位在质拉或是染色体DNA中编码等的克隆与测序。大量细菌素基因可以定位于接合质粒或是转座子上,比较便于基因转移至其他相关微生物。
1.2促进干酪成熟
干酪的成熟期相对较长,冷藏与库存的费用也比较高。对此,促进干酪的成熟已经成为干酪研究的主要内容。促进干酪成熟以往的手段主要是在其添加蛋白酶和肽酶以及脂肪酶等。目前,通常是在干酪中添加酶类和经过基因工程技术修饰之后的如霉菌促进干酪的成熟。许多学者都重点研究基因工程技术的乳酸菌修饰,能够加速干酪的成熟,拥有相对良好的抗噬菌体能力。充分运用蛋白质的分解阴性等促进干酪的成熟。另外,乳糖代谢之后的阴性乳酸菌能够以高密度进入干酪的凝乳当中,促进干酪的成熟。相对较强的蛋白质分解能够有效加速苦味肽进一步生成。对此,蛋白质所分解的阴性菌体和一般菌株混合运用可以有效促进干酪的成熟。
2生物工程技术的育种手段
2.1原生质体融合
原生质体的融合技术作为创建杂合微生物的主要工具,其能够把相对较好的菌株形状有效结合在相同的菌株中,在乳酸菌的育种方面有着深远意义。在原生质体的融合过程中,可以先运用酶除去两个亲体的细胞壁,从而是使菌体细胞可以在高渗的环境当中释放原生质体,同时在高渗环境下实现混合,然后通过聚乙二醇的促进,可以实现两种原生质体的凝集从而有效融合,获取异核体或是重组子。充分运用杂合菌能够有效提升发酵制品特性或是发展新型产品。另外,原生质体的融合技术可以建立高蛋白质的表达水平相关突变体的主要方式。
2.2电穿孔法
在重组DNA技术快速发展形势下,当代微生物研究人员可以相对精确的变化乳酸菌的生理特性,从而为乳品的发酵项目提供较好的菌株。对此,一定要具备合理、安全、科学的细菌转换手段。近些年来,具备良好发展前景的转换手段就是电穿孔法。在上世纪,Harlander第一次报道了乳酸乳球菌的乳酸亚种的有关电转化,该转化率能够和原生质体融合的转化率相比。另外Chassy与Flickinger也报道了干酪的乳杆菌有关干酪亚种电转化。当前成功完成电转化的乳酸菌有多种,例如嗜酸乳杆菌和乳酸乳球菌的乳油亚种等。通过研究表明各种菌株之间也能够完成电转化。其和原生质体的融合技术相比较而言具有一定优势。
2.3基因的送递系统
在乳酸菌的转化系统快速发展影响下,建立基因的传递系统成为了必然趋势。载体主要可以分成试验用载体与食品级载体两大种类。充分考虑到食品的安全性与稳定性,食品级的载体不能利用抗生素的抗性基因当作选择性的标记。因此,食品在集体的选取一定要在食品级GRAS的菌中分离出选取性标记。在进行记载时所运用的乳酸菌标记主要有nisin的抗性基因合和胸苷酸合成的酶基因。另外,乳酸菌中所编码的细菌素产生和糖类运用或是免疫性基因可以满足食品级基因相关传递系统的选择性标记要求。
3结语
生物工程论文范文2
【关键词】生物工程专业;创新创业;人才培养
生物工程是利用生物学与工程学相结合的方法，按照人类的需要设计和改造生物的结构与功能，以便绿色、高效、经济地制造各种产品的新型学科，是生命科学从实验室研究通向工业生产的桥梁。我国生物工程专业设立于1998年，迄今为止已有大概300所高校设立该专业，在为全球的生物产业输送的人才中占了较大比例。但随着高校毕业生的逐年增多，就业形势变的日益严峻，学生的就业压力会直接影响到日常学习的积极性，严重阻碍创新创业型高素质人才的培养。对于理工学校的生物工程专业，不少大学生毕业后选择其他行业，这与大学学习内容无法应用于实际工作有着密切关系。为确保可以给社会源源不断输送生物工程人才，以及提高学生创新素质与实践能力，学校应将理论与实践密切结合，紧紧跟随时代脚步，立足于未来，积极探索搭建创新创业平台，构建培养创新创业型及实践应用型人才体系。
一、生物工程专业目前存在的问题
(一)课程设置。从基础上讲，学生在高校内主要依附于课程获取知识与技能，部分高校专业课程内容、培养模式和教学体系没有独立性，直接照搬早期创建生物工程专业的高校，常年未进行深化改革，不具备自身特色，且无法满足社会企业的需求。以理工学校为例，生物工程专业大多存在较大而全的课程体系的特点，理论与实践相结合、创新创业的课程相对较少。虽然部分课程有着实践实验教学，但课时未能达到获得技能的标准，也无法激发学生的创新能力，且大多是在课内实践，学生无法切实感受工作单位与个人实践创新能力之间的联系，进而导致很多学生毕业转行或失业。
(二)培养模式。实际教育工作中，部分高校重视精英教育，仅对个别学生进行创新创业实践能力的培养，忽视了教育的公平性。以理工学校生物工程专业为例，高校虽然进行了教育教学改革，但整体仍是以“厚基础、宽口径”的教育理念，使得仍有较多的学生未能有机会展现自己的创新创业能力，人才培养方案仍未得到优化。学院应结合实际政策、教资力量、办学定位和地区需求，不断深化改革教育教学培养模式，形成独有的创新创业人才培养模式，应注重不同学生的个性特点，积极调动学生的参与性和创新创业能力，使生物工程逐步形成该高校特色的人才培养专业。
(三)创新创业教学实践基地。教学实践是教学教育的重要组成部分，而且校外创新创业教学实践可以更好地提高学生的创新创业能力。部分高校生物工程专业由于经费有限，实践教学条件较差，缺少相应教学设备，且无法搭建创新创业平台，严重影响了教学质量和双创型人才的培养。此外，大部分的地方本科高校无法与社会企业达成深层次的交流合作，在人才培养方案、教学实践基地和创新创业课程等方面没有进行深入彻底且有效的互利共赢模式。这些都影响了创新创业型人才的培养进程，使得地方本科高校的排名和影响力逐渐下降。
二、生物工程专业创新创业型人才培养模式构建
(一)优化课程体系。部分高校现存的课程内容和体系未能达到培养创新创业型生物工程专业人才的标准，因此要结合国家政策对课程体系进行改革和优化。以理工高校为例，学院应积极与企业和行业专家进行交流沟通，充分听取他们的意见和建议，并积极与其共同拟定课程内容，将创新创业内容引入课程中，以提升学生对社会和行业的了解，提升学生的创新创业能力，为今后适应社会和服务社会打下基础。此外，在建立生物工程专业课程体系过程中，应加大力度培养学生的理论实践能力，并在此基础上着力培养学生的生物工程领域专业性技能，以其让学生理解创新创业和专业技能之间的联系。并且，由于自然人文学科等都和生物工程专业有着密不可分的联系，同时生物工程不仅囊括生物学知识，也融合了工程学基础，因此高校要使学生理解学习交叉学科的重要性，使学生不局限于专业课的学习，在掌握交叉课程之间的关联性和层次性的过程中成为具有强整合能力的创新创业型人才。
(二)构建创新创业人才培养体系。高校的人才培养和人才输出是建设创新型国家必不可少的组成部分。以理工高校为例，尊重人才、全面提升学生综合素质和充分激发学生的创新性应该是学校的首要任务。教师在授课过程中，不仅要将最前沿的科技信息融入到教学环节中，还要积极与学生沟通交流，了解学生的个性特点，全面贯彻因材施教教育理念。同时，务必将课程内容中的创新创业理念及时传达分享给学生，使学生可以将社会内容与自身经历进行整合思考，进而引导激发学生自身的创新创业能力。学院也应邀请行业专家进行学术交流，扩展学生的眼界和知识层次，进一步引导激发学生的学习兴趣和创新性。在成绩评定过程中，学院教师应平等对待每一名学生，采用多元化考核方式，以课程考试成绩、综合素质结合学生创新创业工作(如课程设计、发明论文等)的表现，得到相对合理的形成性评价，更好地培养创新创业型高素质综合人才。
(三)搭建创新创业平台。生物工程偏向于应用型学科，一个好的实践平台有助于提升学生的创新性和创业能力。地方本科学校由于经费和师资力量等因素，未能搭建较好的创新创业平台，使得本身有着较好能力的学生无法施展自己的才华和能力。这类高校应深化改革，与政府和企业深入交流沟通，积极争取一切资源，搭建创新创业实践平台，使学生可以将理论知识与实践相结合，使教师可以将创新内容转化为教学内容，将创新成果应用于企业生产，为学生提供更好的学习环境，提升学生的学习兴趣和对知识的掌握能力，为学生的就业创业打下坚实基础。同时，在创新创业平台搭建成功的高校，应引进高质量企业进行合作，积极创办创新创业竞赛，为国家社会培养高素质创新创业人才添砖加瓦。
(四)通过科研将创新创业融入地方。将科研的成果进行应用，可以提高地方经济和促进产业发展。在生物工程专业的创新创业培养模式中，一方面学生通过创新创业竞赛取得的科研成果都具备一定的实用价值，在教师的指导和企业的应用下，都有可能成为便民利民、促进地方经济的好项目;另一方面，学生在这一科研过程中，不断锻炼提升了自身实践能力和专业技能，进一步接触和服务了社会产业，为毕业后的就业也提供了潜在帮助。
三、结语
目前，我国正在向创新型国家转型，如何培养创新创业型人才，提高就业竞争力，是亟待解决的问题。地方本科高校生物工程专业有着特殊的地域优势和特点，政府和学校应加强合作，积极完善生物工程专业课程体系、构建创新创业人才培养体系及搭建创新创业人才培养平台，结合国家地方政策和国际形势，充分提升学生的专业能力、创新创业能力和综合素质，从而为社会培养更多的高素质应用型人才，协助国家顺利转型。
【参考文献】
［1］姜宁，刘晓鹏，张驰，等．生物工程专业创新应用型人才培养探索［J］．中国教育技术装备，2017，12:13～16
生物工程论文范文3
关键词:OBE理念;细胞工程;课程设计
1OBE理念概述
OBE理念是一种基于目标导向的反向教学方法，教师在教学过程中要以学生为中心，以学习成果为出发点反向设计教学目标、教学过程、教学评价体系等教学环节。截至2016年，教育部高等教育评估中心和中国工程教育专业认证协会共同认证了全国高校812个工科专业，同年我国正式加入《华盛顿协议》，标志着我国工程教育认证体系与国际教育认证体系实质等效，对于推动我国工程技术人才跨境流动和执业具有重要意义。细胞工程专业作为一门实践性和应用性较强的新工科专业，亟需通过课程改革提升教学效果。
2基于OBE理念的课程目标及毕业要求
2.1课程目标
本课程旨在培养学生运用细胞工程中动植物细胞培养、组织工程、干细胞、细胞融合、细胞重组等核心章节理论知识。第一，掌握细胞工程领域相关概念、原理和技术，掌握细胞分化与全能性，动植物组织与细胞培养的基础理论，细胞融合与细胞重组概念及相关应用，克隆动物的制备技术(包括一般细胞克隆及体细胞克隆)，了解转基因相关的分子生物学知识。第二，理解细胞工程各类技术(包括细胞融合、染色体工程、胚胎工程、克隆技术及转基因动物等)在现代生物技术领域的相关应用与未来发展方向，并掌握这些技术的实现工艺，能根据相关课题进行简单的工艺路线设计，培养学生具备生物技术相关领域的问题分析和解决能力。第三，通过本课程的学习，学生能查阅细胞工程各类技术最新进展及应用前景等相关资料，提升自主学习能力。
2.2毕业要求
第一，工程知识。能够将物理、化学、生物等自然科学知识应用于解决复杂生物工程问题，能够将工程专业理论知识应用于解决相关生物工程应用问题。第二，问题分析。能够通过数据研究，结合其他学科知识和工程科学基本原理分析复杂生物工程问题，并获得有效结论。第三，设计/开发解决方案。掌握生物工程专业基本技能，可针对实际生物工程问题提出相应的解决方案。第四，实验研究。能够结合生物工程相关专业技术和专业理论知识，根据对象特征，选择研究路线，设计可行的实验方案。能够结合生物工程技术和专业理论知识，对实验现象和结果进行初步分析，并制订技术优化方案。第五，使用现代工具。理解文献资料检索对于工程研究的重要性，熟练掌握并利用图书馆和数据库进行文献检索和资料查询。
3课程理论部分内容设计
A.绪论。教学内容:细胞工程的概念、研究对象和内容、发展史及其在科学技术与人类生活中的作用和任务。学习要求:掌握细胞工程相关概念、特征和发展历程;掌握细胞工程学的主要研究内容。
B.细胞工程基础。教学内容:细胞的结构、染色体与染色质;细胞周期和细胞分裂、细胞的分化和全能性;基因及转基因技术基础。学习要求:掌握细胞分化及全能性，了解转基因相关的分子生物学知识。
C.植物组织与细胞培养。教学内容:植物组织与细胞的培养发展历史;植物组织培养的概念、原理、基本流程及重要应用;植物组织与器官的生物反应器培养;植物细胞实验室培养技术;植物细胞同步化培养的方法;植物细胞生物反应器的应用;两相培养技术及固定化培养技术。学习要求:掌握植物组织与细胞培养的基础理论，通过收集文献资料及小组讨论，学会简单设计植物组织及细胞培养方案。
D.动物细胞与组织培养。教学内容:动物细胞的特点、动物细胞与组织培养的相关概念及发展历史;动物细胞体外培养的特点、培养工具及培养条件;动物细胞实验室培养技术;动物细胞大规模培养技术、生物反应器的选择及应用;组织工程的定义、生物材料的选择应用、组织培养及器官培养案例;干细胞的有关特性、种类、鉴定及制备。学习要求:掌握动物细胞的特点与体外培养生长特性，动物细胞培养技术;理解动物细胞培养的实现工艺路线;学会利用生物反应器大规模培养动物细胞。E.细胞融合。教学内容:细胞融合的概念、意义、基本过程;细胞融合技术及应用。学习要求:学会利用细胞融合技术设计一些生物制品的工艺方案，如单克隆抗体制备。
F.染色体工程。教学内容:染色体工程相关概念，包括染色体的变异、单倍体与多倍体;染色体工程技术及相关应用。学习要求:能够利用染色体工程技术设计一些生物产品的工艺路线，如无籽西瓜。
G.胚胎工程。教学内容:胚胎工程概念、胚胎工程9大技术方法;胚胎工程的重要应用———试管动物。学习要求:掌握胚胎工程技术及应用，根据胚胎工程技术了解试管婴儿的培育过程。
H.细胞重组与克隆技术。教学内容:细胞重组技术的三种基本方式;细胞重组的实现方式;克隆的概念;克隆动物的制备技术，包括一般细胞克隆及体细胞克隆。学习要求:掌握细胞重组技术，了解克隆动物的培育过程。I.教学案例。教学内容:细胞工程实际案例研究进展。学习要求:了解实际案例的设计过程。
4教学过程改革与实施
第一，教学情境创设。以日常生活中秃发患者治疗为例，创设教学情境，引导学生掌握自体移植、异体移植、组织代用品的优缺点。第二，设计任务提出。通过上述三种传统的组织器官移植方案的优缺点，提炼出理想的组织器官移植方案需满足的条件，如来源广泛、无排异反应、具有正常的生理功能、可降解等，并引出组织工程的概念及其三要素。第三，技术路线探讨。以骨组织为例分析组织工程三要素，详细分析种子细胞、生物材料、生物因子的种类与功能。介绍组织工程技术路线三种方式，学生根据技术路线图，查阅资料与文献，确定组织工程技术路线中三要素的具体材料、材料性能及合成制备方法。第四，设计结果验收。通过“情境创设—任务提出—设计思路—设计验收”教学环节的实施，结合多媒体课堂教学系统，实现传统课堂教学的翻转，提高学生对组织工程技术路线的分析与设计能力，提高利用组织工程技术解决实际问题的能力，达到学以致用的目的。
5结语
生物工程论文范文4
关键词:OBE理念;生物工程设备与设计;课程改革
OBE(Outcomebasededucation)也称成果导向教育，是以学生通过教育过程取得学习成果，为进行教学设计和达到教学实施目标的一种新型教育模式，其实施过程强调教学活动以成果为导向、以学生为中心。生物工程设备与设计作为生物制药专业的专业必修课程，是在专业基础课之后开设的与生物反应和生物制药设备原理、结构、设计及应用相关的一门专业课，是将药理学、药剂学、生物制药工艺学等理论性课程知识应用于药物生产，进行科研成果转化时必须使用的一门课程，对培养学生生物制药工程化的能力具有其他课程不可替代的作用［1］。因此，要将OBE理念应用于生物工程设备与设计课程改革当中，使之贯穿于教学各环节，通过制定基于OBE理念的课程目标、教学大纲、教学内容，改革课堂教学模式和考核体系，突出实践能力和创新能力培养，使课程建设服务于社会发展需求和专业人才培养，这具有十分重要的现实意义。
1课程改革的必要性
从近三年来大庆地区制药企业用人单位的反馈情况来看，毕业生普遍存在以下问题:一是实际应用能力较差，理论与实际脱离，不能迅速达到岗位需求;二是缺乏综合创新能力，无法有效解决企业的实际问题。这说明在人才培养过程中更加注重理论知识的传授，对学生的工程素质培养尚不够深入。因此，要在教学实践活动过程中探索出一种新的、合理的专业课教学模式，突出“以学生为中心”和“以产出为导向”，从“教得好”向“学得好”转变，激发学生的学习兴趣和潜能，增强学生的社会责任感、创新精神和实践能力，使学生毕业后进入企业即能够胜任相关工作。
2基于OBE教学理念的课程设计
大庆师范学院作为一所地方应用型本科高校，生物制药专业的人才培养要求毕业生既能在生物医药企业从事药品的生产、研究、营销和质量管理，也能够胜任医院、药检和药事管理相关部门的分析、检验、管理和监督等方面的工作［2］。基于OBE理念、人才培养目标和毕业要求，确定了四个课程目标:一是了解生物制药工业中生物工程设备的共性，认识生物工程设备在生物制药中的重要地位和发展现状;二是强化工程思维，能够将工程知识应用于生物药物设备的新技术开发和工程设计当中;三是掌握生物药物分离纯化过程中各设备的原理、结构、操作方法和选用原则，能够对生物药物生产的工艺流程进行设计、对比和优选流程;四是能够依据所学知识，根据原料药和药剂生产要求，选择和研究路线、设计可行的实验方案。课程目标是课程教学模式的核心，须在教学过程中贯彻始终，根据课程目标调整教学内容，进行教学设计，持续关注学生的学习成果，以学生为中心进行课程教学改革，培养学生的工程思维及素质。要使学生能够掌握不同类型的生物产品生产设备的结构及工作原理，具备应用这些基本理论去分析和解决生产过程中具体问题的能力，培养学生改造原有生产过程使其更符合客观规律的创新能力，如图1所示。
3“54321”教学体系的构建
3.15部分教学内容的制定
作为现代生物工程技术成果转化为现实生产力的关键环节，生物工程设备与设计是生物工程技术和化学工程与设备交叉的结合体［3］，在制药行业中起到承接上游研发和指导下游生产的作用，具有发展快、形制多、要求严等特点，有比较鲜明的工程和应用特色。因此，其教学内容既要体现应用面广、实用性强、工程实践性强的特点，又要支撑以下毕业要求:能够根据复杂生物制药问题的目标提出有针对性的设计，开发初步解决方案;能够用设计图纸、研究报告等形式呈现设计/开发成果;能够运用专业知识就复杂生物制药问题与业界同行和社会公众进行书面和口头的有效沟通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令;理解并掌握生物制药管理原理与经济决策方法，并能在生物制药实践中应用。因此，根据课程目标，结合大庆福瑞邦医药有限公司和大庆志飞等多家大庆地区制药生产企业的实际案例和就业需求，进行资料整理和内容梳理，建设自用讲义，全面介绍生物产品生产各个阶段的设备结构及原理，将企业生产的实际案例融入到教学内容中，并在教案中明确标示出与企业结合的位置，真正做到将企业生产要求和行业标准与教学内容、目的、要求、课堂组织相结合，将实用、有效、先进原则和一纲多本的理念进行切实贯彻。将教学内容分为生物反应设备、提取精制设备、物料输送设备、公共辅助设备、药剂生产设备五大部分，共计20个章节，其章节内容与实践结合方式如下:3.1.1将理论课堂搬进工厂———工厂见习、现场讲解。组织学生到企业去，以工厂见习的形式，将部分章节的授课地点设在企业车间，通过现场参观、技术人员讲解的方式将第1章绪论、第5章膜分离设备、第9章蒸发与干燥设备、第10章结晶设备、第11章物料输送设备、第12章物料灭菌设备、第13章气体除菌净化设备、第14章制药用水生产设备、第15章换热和制冷设备、第16章药用包装设备的内容进行现场讲解，提高学生对生物工程设备的整体性认识，加深其在整个制药产业中的重要性认知，提升职业自豪感。3.1.2将工厂应用搬进教室———企业讲坛、案例讲练。聘请企业技术人员到学校来，以企业讲坛的形式讲授第2章生物反应器的实际应用、第3章固液分离设备的操作注意事项;在理论教学过程中以案例讲解的形式，分别在第6章萃取分离设备、第7章色谱分离设备、第8章蒸馏设备、第20章中药提取生产设备中将酒花浸膏生产过程、黄芪多糖精制加工、精油提取生产工艺和双黄连口服液生产与理论知识相结合，强化学生工程思维，增强对比和优选流程的能力，为今后生物药物生产的工艺流程设计打好基础。3.1.3充分调动学生积极性。———在线互动、自主总结以学习效果为驱动力，利用学校教学平台和网络交流平台，以资料查阅和分组互动的形式，指导学生查阅相关资料，讨论和总结第4章气固分离设备的分离原理、第17章口服固体制剂生产设备、第18章注射剂生产设备、第19章其他制剂生产设备的生产过程，使学生们在未来的工作学习中，能够依据所学知识，根据原料药和药剂生产要求，选择和研究适当路线、设计可行的实验方案。
3.24个教学模块的设计
基于课程目标和教学内容，结合前期的教学效果调查和学生反馈，将原有的单纯课堂讲授方式改为线上线下、校内校外多向并举的方式，即将原本的单一教学模块创新性调整为课堂理论(线下)、网络平台(线上)、工厂见习(校外)、案例设计(校内)四个教学模块。通过基本理论的课堂讲授、实地参观设备运行情况和工程技术人员的讲解，激发学生对生物制药设备知识的学习兴趣，引导学生的课下调查方向向着深入药物生产过程，满足实际生产需求的方向前进。
3.33个“三分之一”教学体系的建立
根据生物工程设备与设计课程的特点，利用课程教学目标和内容将学校、学生、企业三方有机联合在一起，充分利用大庆地区生物药物生产企业设备的先进性、厂区的综合性、地理的便利性，按课程内容的深浅渐进，分阶段带领学生到车间参观见习，安排企业内技术人员现场讲解，开展企业讲坛，实施企业车间内实地教学、学校课堂内案例讨论、课下行业调查分析的三方多管齐下的开放联合式教学，以工学理念指导学生学习。其具体设计为3个“三分之一”:课堂讲授占三分之一，在不间断课程建设的基础上，结合自编讲义和课后作业，精炼课堂理论讲解内容和重难点，便于学生理解和记忆;平台教学占三分之一，建设网络教学平台，在平台中上传相关案例和阅读参考资料、习题等，便于学生查阅和巩固所学知识;工厂见习占三分之一，组织学生到相关工厂企业见习参观，加强理论和实践操作间的联系，给予学生直观感受。同时，以学生的学习和发展为核心、以学生的学习效果为目标，改革教学方法、创新教学手段。采用问题式、启发式、互动式教学，调动学生学习积极性，使学生达到对知识的理解性掌握，真正做到能够应用于实践，并在实践中成长，更全面、灵活地掌握生物工程设备与设计课程的相关内容，为其将来就业打下良好基础。
3.42个网络平台的建设
在微课、慕课等网上教学快速发展的时代，分别打造网络学习和交流两个平台，一是具备丰富教学视频、音频、课件、典型案例、题库、素材库、重点难点指导等课程资源，可促进学生自主学习、拓展学习的网络学习平台;二是以QQ群和微信群为主体，可实现学生、教师、技术人员的实时交流互动，便于群组协商完成作业，方便课后答疑和讨论，充分发挥学生主动性的网络交流平台。要实现学习过程的即时管理，进行师生在线互动，调动学生学习积极性，从根本上激励学生自己去探索、去求证、去发现，真正做到一课多样。
3.51套强化过程考核的评价体系
以课程目标为基础，制定一套强化过程考核的评价体系，改革评价标准、评价方式和评价维度。运用有效的技术手段，对教学活动的过程及其结果进行考核。学生的学习评价结果最终以多项考核为基础进行综合评定，即将考试方式向多样化转变，以评价学生的综合分析能力和解决实际问题的能力为主，由知识考核向能力考核转变，破除“高分低能”的积弊。生物工程设备与设计的考核，根据课程内容实行多种形式、多个阶段、多种评定方法的考试制度，将理论部分的课堂教学、实践部分的校外实习、教学平台的自主学习三套考核方法进行整合，明确成绩构成，将原本期末考试占总成绩70%的终结性评价课程考核模式改变为期末考试占50%、见习报告占10%、出勤占5%、平台作业占15%、课堂互动占20%的过程性评价考核体系，并在期末试卷中增加与工厂见习相联系的应用性题型，灵活化参考答案与评分标准。这从根本上改变了学生在平时学习过程中普遍存在的“作业上网找、实验临时搜、考前拼命背、考后全都忘”的情况，增加了学生自主表现机会，使教师能够及时发掘和合理开发学生的个性特征，为真正达到因材施教奠定基础。经过三年的考核体系建设，平均成绩提升效果也比较显著，从14级生物制药专业学生平均成绩的76.44，提高到16级平均成绩的81.98。
4结语
基于OBE理念，构建了生物工程设备与设计课程的“54321”教学体系，极大增强了理论知识与生产实际的结合，提升了学生学习的主动性，为学生提供了更宽阔的增长见识的平台，将枯燥的理论知识以更形象和生动的方式教授给学生们，提升了学生对生物工程设备原理及相关知识的学习兴趣。学生通过对本门课程知识的学习和掌握，能够完成相关实验室开放、创新创业项目和毕业论文。参加学科竞赛等实践活动，对提高学生综合创新能力有很大的帮助，利于学生们在生物制药相关行业和领域开拓创新，提高学生的就业生存能力。
参考文献:
［1］陈小举，晏娟，蒋慧慧，等.“生物工程设备与工厂设计”课程教学改革探索与实践［J］．巢湖学院学报，2019，21(06):153－158，164.
［2］张志国，李铭，张虹，等.生物制药专业应用技术型人才培养方案的构建［J］．安徽农业科学，2015，43(23):376－377.
生物工程论文范文5
应用化学专业的分析
应用化学是一个内涵十分宽泛的化学类专业，与多门学科相互渗透，是各类高等院校设置较多的一个专业［6］。对于应用化学专业的大类归属，不同的学校有不同的划分。有的学校是按照文、理、工科分类，将应用化学划归到理科或工科大类，而有的按学科划分，将应用化学划归到化工大类。不管如何划分，都是将应用化学专业与相近的专业组成一个大类。我系现有生物工程、应用化学、环境工程3个本科专业，这3个本科专业分属于3个专业大类(化工与制药、环境科学、生物工程)，以工为主，工、理交叉。面对这样一个实际情况，我系参照国内其它院校的一些先进经验，将生物工程、应用化学、环境工程划归到生物与环境大类，即我系为一个大类，这样有利于优化资源、避免跨系进行大类划分带来的管理上的一系列问题。这一提议已为学校党委讨论通过。应用化学与另外两个专业有一定的通识基础，如无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、化工原理等，但与另两个专业还是有较大的差异，如环境工程专业对分析化学、化工原理要求较高，对其它课程要求较低，生物工程专业对有机化学要求较高，对其它课程均要求不高，而应用化学专业对这些课程均有较高的要求。要满足专业大类课程统一教材、统一授课的要求，兼顾3个专业设计大类专业课程，并作好专业课程与大类课程的衔接是培养方案设计的一个难题。另外，大类培养方案对实践环节、选修课程比以前更为重视，要求增加相应的时间，这就使由于大类课程而向后压缩的专业主干课程的安排变得更为困难。如何设计出适合应用化学人才培养、保持和发挥应用化学专业特色的培养方案，对于应用化学专业的发展至关重要。
应用化学专业培养方案设计
1．培养方案的指导思想
人才培养方案的指导思想，应体现学校的教育教学宏观管理思路，从而保证人才培养符合学校教育的顶层设计。作为新升格的地方性“教学型”本科院校，设计生物与环境类专业培养方案的总体思路是:以服务区域社会经济发展为主要方向，以培养高素质应用型人才为目标，注重培养学生工程素质、创新能力和就业能力，低年级培养阶段必须重点体现大类招生培养模式下的“宽口径、厚基础”培养目标，高年级培养阶段重点体现“强能力”培养目标，全学程都必须贯穿“高素质”的人才培养目标。
2．培养方案的设计原则
(1)目的性原则培养方案的设计要围绕人才培养的目的进行，树立应用化学专业的应用型人才培养的意识。同时，要注意大类培养增强学生通用性和适应性的目的，适当改变传统模式下的学科专业的理念。
(2)效率性原则对于地方高校的大类招生培养模式，一方面是拓展学科专业，增强人才的复合性和通用性，另一方面也是期望通过有效地利用有限的资源，达到高质量人才培养的目的。故在培养方案设计时，应充分考虑提高设备、场地的利用效率，否则，不仅会造成教学场地、设备某时段不够用，从而影响教学进度。这与培养方案的目的背道而驰。
(3)以人为本原则培养方案的制定，是用于人才培养，其设计必须考虑学生的接受能力和负担。因此，课程的编排要遵循先易后难、先基础后深入的顺序。同时，专业基础课放在大类课程后进行，需要与大类课程良好地衔接，否则容易出现教学内容重复或脱节的情况，不利于学生的理解，也违背了效率的原则。(4)继承与创新相结合原则高校的专业发展是渐进式的，教学资源和管理经验的积累、办学特色的形成等都不是短期内完成的。因此，大类招生模式下的人才培养方案的设计，必须体现在继承的基础上创新，脱离现有资源、完全否定传统模式的人才培养方案，是脱离实际的，也是达不到专业人才培养目的的。合理的培养方案应在传统模式培养方案的基础上，有机地整合传统模式培养方案中的优点，形成大类招生模式的特色人才培养方案。
3．培养方案的构架和内容长沙学院的公共基础平台课程是面向全体学生的通识教育课程，主要传授通用性的基本知识、基本理论、基本技能，是对学生进行通识教育和素质教育的基本途径，包括思想政治教育、人文素质教育、科学素质教育、身心健康教育等方面的必修课程。应用化学专业的人才培养方案是在学校的公共基础平台课程基础上提出的，由专业大类课程、专业主干课程、专业选修课程和实践教学环节构成。
(1)专业大类课程专业大类课程是该专业大类的学生必须掌握的与专业大类相关的基本知识、基本理论和基本技能。我们根据应用化学、生物工程、环境工程3个专业对基础化学课程均有要求，而要求掌握的程度有较大的差异的情况，将3个专业所共同需要的基础化学知识整合为大学化学，作为大类课程进行教学。另外，将应用化学专业的“化工制图基础”与生物工程、环境工程所需的工程制图课程整合为“工程图学”，可基本满足3个专业的需要。
(2)专业主干课程专业主干课程从大二开始开设，是直接指向应用化学专业的基础知识课程，包括专业基础理论课、专业基础实验课两大类，它与专业大类课程和公共基础课程一起为学生提供与其未来职业生涯密切相关的的基本知识、基本理论和基本技能。将专业主干课由原来的10门缩简为9门;将与学科大类课重复的“化工制图基础”去掉;将分析化学、有机化学、无机化学的课程适当压缩，专门为这些课程与大学化学的衔接进行了设计，将这些课程作为以大学化学为基础的提升课程。这样可在有限的课时内保证基础化学的教学质量。
(3)专业选修课程专业选修平台课程从大二开始开设，是指向某个或某类专业的选修课程，目的在于强化专业教育，体现专业内涵和专业特色，进一步扩充和强化学生的专业理论、专业技能培养。将原先13．5学分的专业限选课，压缩为12学分，将精细化工方向的“精细化工过程与设备”去掉，该课程与化工原理、化学反应工程、化工分离工程有较大的重复。将表面精饰方向中相互有重复内容的“电化学与测试技术”、“金属腐蚀理论”合并为“应用电化学”。这样既能保持应用化学的特色，又可实现课程的精简。虽然精简了专业限选课，但专业选修课的总量并没减少，比原培养方案还增加了0．5个学分，即增加了任选课的比例。这样保证了人才培养的个性化。同时夯实实践教学环节，扩大并精选专业选修课比例，部分课程实行分层次教学等措施，满足各类学生学习知识的要求，给学生提供更大的学习选择权和自主学习空间，使更多的学生有广阔的发展空间，学生能够根据自己的基础、兴趣、特长制定适合自己的学习计划，确立个性化学习目标，成为个性充分张扬且全面发展的高素质人才。同时，学院大力提高课程综合化程度，优化课程结构，如将原化学专业选修课由22门优化为14门，将原应用化学专业选修课由24门优化为16门，原材料化学专业选修课由26门优化为16门，大类招生培养模式下的课程体系，一般公共基础平台课程占30%，专业大类平台课程占10%，专业基础平台课程占15%，专业主干平台课程占10%，专业选修平台课程占15%，公共选修平台课程占20%。此外，无论是专业选修课还是公共选修课，都必须提供足够多的课程资源，切实保证学生的选择空间。#p#分页标题#e#
(4)实践教学环节实践教学环节是专业必修的教学环节，一般以教学实习、生产实习、综合实习、毕业实习等方式体现，教学环节贯穿全部人才培养过程。应用化学的实践教学包括实验、集中实践和能力拓展等环节，共设74个学分，约占总学分的40%，为培养学生的实践能力，提供了充足的教学时间保证。对于集中性实践，继续保留了公益劳动、金工实习、基础化学综合实验、化工原理课程设计、综合创新实验、毕业实习、毕业论文等实践效果良好的环节。生产实习是集中实践中的重要环节，但在教学实践过程中发现，较长时间的生产实习安排，受企业生产安排的影响较大，不便于企业安排实习。另外，生产实习场地一般在大型化工企业，不允许学生实际操作，故学习主要通过企业人员的讲解和现场观察，掌握实习内容不需要很长的时间。由此，我们将原生产实习改为生产见习，实习时间由3周改为2周，可以更加灵活地安排实习时间和实习场地，也有利于提高实习效率。
生物工程论文范文6
以生物技术专业的部分必修课程为例，任课教师从理论教学、实践教学和学生考核三个方面进行了教学改革与实践，主要通过课堂理论教学实现传统的常态的“传道、授业、解惑”向非常态的“悟道、受业、生惑”教学转变；实践教学实现学生“会操作”到“会思考”再到“能实战”的转变，突出技术的提高和能力的培养；学生考核体系注重过程、注重能力，实现由“考生”到“学生”的转变，达到以学生学习成效为导向的应用型人才培养的目标。
关键词：
应用型人才；培养模式；转型；改革
对于高等教育而言，提高教学质量是永恒的主题，培养高质量的人才是高等学校的第一要务。而对于地方本科高校培养应用型人才是国家人才培养战略调整的重要举措，是教育在经济社会发展中转方式调结构的必然选择。为实现这一转型，引发了奋斗在一线的教师和教学管理岗位的各个学者的思考与探索。怀化学院宋克慧提出在应用型人才的培养实践中，合理确定应用型人才的知识、能力、素质要素是新建本科院校应用型人才培养模式改革顺利进行的前提[1]。南京工程学院吴中江指出应用型人才培养的基本模式、课程体系、教师队伍、教学方法、质量评价标准、培养途径等方面的改革与突破,是实现应用型人才培养目标的关键保障[2]。鲁东大学刘焕阳教授指出应用型人才培养体系建设应立足学科专业建设、课程和教学体系建设、教学支持和保障体系建设三大系统工程[3]。不论从哪个观点出发，从理论上应用型人才的培养体系、培养模式大同小异，但结合到各自学校所属地方经济的差异，教学实际有很大差别，也有不少同仁进行了相关的探索与实践，有针对课程体系的，有针对实验教学的，有针对专业实训的等等，相互之间不能照搬照抄，且具有可操作性的针对具体教师教学环节的教学改革研究与实践较为鲜见，仍需地方本科院校不断努力进行探索。作为地方本科高校的邢台学院，努力培养应用型人才责无旁贷。结合我校办学地位和邢台地区地方经济发展实际，我们已经制订了13版人才培养方案，明确了培养目标，设置了相应课程，在此基础上，以学生学习成效为导向的教师教学改革研究与实践将成为实现应用型人才培养目标的关键。笔者以生物技术专业的部分必修课程为例，从理论教学、实践教学和学生考核三个方面进行了教学改革与实践，希望能对地方院校的本科教学起到抛砖引玉的作用。
一、理论教学实现由“传道、授业、解惑”
到“悟道、受业、生惑”的转变理论教学实现由“传道、授业、解惑”到“悟道、受业、生惑”的转变，关键在于授课内容的“精”与“实”。“精”是指课程设置精选、理论学时精减、教学内容精细；“实”是指理论联系实际的教学方法[4]。《微生物工程》是生物技术专业的专业必修课，也是主干课，同时又是实践性非常强的课程之一。只有将理论充分的联系实际才能将之学好学活，教师的选材非常重要，教学方法、教学形式也应随之创新，灵活运用。在这方面，教师主要结合自身的科研方向，尽可能的采用案例教学方法，如讲解“生产菌种的分离与筛选”以“纤维素酶产生菌的分离与筛选”为例，讲解“诱变育种的一般程序”以“番茄灰霉病拮抗菌的诱变选育”为例进行，将科研问题同理论知识有机结合。同时将相关的实践教学内容渗透在理论教学中。对学生在实践中出现的问题或存在的疑问在理论教学中有意识地进行分析、化解，使学生自然顺畅地将理论与实践有机结合，激发其思考、分析问题的热情，提高其解决问题的兴趣和能力。
二、实践教学实现学生从“会操作”到“会思考”再到“能实战”的转变
（一）实验教学
在传统的教学体系中，理论学习往往占主导地位，实验教学只为验证理论课的某些内容而设立。因此，无论是在教学课时数、学分数，还是老师和学生的重视程度，均无法与理论教学相比。而现代社会对学生动手能力和综合素质的要求越来越高。对于地方本科院校而言，如何实现应用型人才的培养是当前转型发展的关键。13版生物技术专业中《生物工程实验》、《生物技术综合大实验》的设置旨在通过学生在理论学习基础上开设设计性、综合性的实验项目，使学生不仅可巩固原来学过的知识，还可以将各门知识进行有机串联，极大地提高学生的综合实验能力。如《生物工程实验》有关《微生物工程》部分的内容，教师在理论教学时就在恰当的时间布置作业———完成《碱性蛋白酶产生菌的分离与酶活测定》实验设计，然后在《生物工程实验》中按照设计进行实施。为了保证其可行性，实验设计在实施前上交，教师根据实验室仪器、药品等实验条件对其进行把关，将设计方案相近的学生结成实验小组，将方案做出细微调整，然后进行实验。在实验进行过程中，实验室处于开放状态，学生可根据自己的时间自行安排实验进程。因此，在同一单位时间内，不同小组进行不同阶段的实验，各项操作要求学生人人参与，独立完成，涉及通用的材料、仪器设备等，各组间可以分工合作，相互协调。遇到这样那样的问题，先在组内或组间进行讨论解决，若学生不能解决，则将问题报于老师。老师视情况可选择当场引导、分析、解决，亦可选择在理论课上将相关内容渗入，使学生领悟。随后可再延伸出新的问题引发学生的思考。通过这样的训练，不但可使学生的创造性、自主性、责任心得到锻炼，而且使团结协作精神得到培养，发现问题、分析问题、解决问题的能力得以提高。
（二）学生“助研”
“本科生助研”是我校经过数年的本科教育与实践凝练总结出的一条提高学生应用能力培养的有效途径。我学院在这方面起到了模范带头作用。对于生物技术专业而言，根据学生的兴趣，结合教师的科研方向，学生可以自行拟题，也可在教师的研究课题中承担一部分工作，以子课题的形式参与进来，完成阶段性的任务。整个程序包括查阅文献、设计实验方案、撰写开题报告、项目实施、实验结果观察与数据记录、撰写论文、撰写研究报告等一系列活动，充分发挥学生的主体作用，教师分别在各个阶段进行必要的监督和指导，同时强调不要加入主观意愿，试验结果要实事求是，这是试验而非实验，本身就具有不确定性，失败分析失败原因，与预想不同分析其可能性，要做到科学严谨。通过这样的训练，能很好的培养学生的科学素养，养成实事求是、科学严谨的工作作风和不怕失败、勇于创新的科学精神，获得初步的科研能力，进一步提高其综合运用所学专业知识分析解决实际问题的能力。
（三）生产实习
生产实习是我院针对13级生物技术专业专门设置的集中实践教学环节中的内容之一。连续3周的生产实习，学生被安排在邢台市质量技术监督局的食品质量安全检测中心和邢台市食品药品监督管理局两个单位，参与采样、样品处理、测样、撰写质量报告等各个程序；指导教师在此期间主要负责住宿安排、安全教育、小组分工、专业指导等工作。整个过程强调的是学生独立参与和完成各项工作。通过这样的训练，学生了解了质检的工作环境和工作流程，切实懂得了所学专业理论知识与实际工作的联结点，使学生的自主性、责任心得到锻炼，使其吃苦耐劳、团结协作精神得到进一步培养与升华。总之，通过实验教学、学生助研和生产实习等教学环节，充分发挥学生的主体作用，体现“学生为主，教师重在导”的教学理念，实现学生从“会操作”到“会思考”再到“能实战”的转变。笔者认为在以学生学习成效为导向的应用型人才培养的教师教学改革研究与实践中最为关键的在于实践教学。在转型发展的今天，希望生物技术专业实践性强的课程，开设成以实验操作为主、理论讲解为辅的技能训练课程。实验设置成连续性、开放性的大实验。教师教学过程必须要求学生做到:（1）充分发挥主观能动性。各组成员应根据实验安排积极参与，自觉进行各项操作，遇到问题积极思考，通过上网查阅资料、与同学交流、向老师咨询等多种途径主动解决。（2）加强实验耗材的管理。由于多组实验同时进行，需要比较多的实验器材，不能为自己使用方便，把其他组的器材拿来就用。公用的器材要放于固定的位置，不要随意摆放。将要使用完的耗材及时登记上报老师，以便及时购置满足后续实验的使用。（3）充分发扬团结协作精神。受实验经费、实验条件的限制，共用的器材比较多，小组间要相互协调，保证各项工作有条不紊地进行。（4）注意保持清洁卫生。学生每次做完实验均要进行卫生扫除，养成个人产生的垃圾个人清理的习惯，如培养皿、三角瓶的清洗等，然后安排值日组，每天轮班进行全局的垃圾清理，保持良好的卫生条件。
三、学生考核实现由“考生”到“学生”的转变
学生的考核体系遵循“重能力，重成效，而非重分数”的原则。目前理论课程的考核包括期末卷面成绩和平时成绩两部分，分别占70%和30%。平时成绩根据学生日常的上课出勤、听讲状态、作业完成情况等多方面进行综合评价，有利于学生形成良好的学风。实践教学考核重技能，重操作。如《微生物学实验》最终考核时是采用操作的形式。在考核前两周教师告知学生考核形式、考核范围，然后开放实验室，允许每个学生随时进行相关的仪器设备使用和操作技能的训练。考核时，学生随机抽取考试顺序和考查题目，教师在认定成绩后，及时纠正错误，让学生通过考核知道自己的错误或失误在哪里，留下深刻印象，掌握规范操作。这样的考核，目的只有一个———让每个学生都能掌握微生物学研究的基本技术，重在成效而不是分数，实现由“考生”到“学生”的转变。应用型人才是介于学术型人才与职业技能型人才的“中间型人才”。应用型人才培养最为核心的任务是，培养学生综合运用专业理论知识解决实际问题的能力[4]。以学生学习成效为导向以应用型人才培养为目标的教师教学改革研究与实践，主要通过课堂理论教学，实现传统的常态的“传道、授业、解惑”向非常态的“悟道、受业、生惑”教学转变，即从教学内容、教学形式、教学手段和教学方法等多方位实现学生为主体，教师重在导的教学模式，解决学生的“学”的问题，实现由课内到课外的延伸，注重学生学习能力的提升；实践教学要实现学生“会操作”到“会思考”再到“能实战”的转变，突出技术的提高和能力的培养；学生考核体系注重过程、注重能力，将“考生”变“学生”。总之，通过这样的改革与实践，学生创新思维能力、自主学习能力、动手操作能力有了大幅提高，有力地促进了教学质量的改善，推动应用型人才培养的成功转型。
作者：唐蕊 张雪辉 武宇红 单位：邢台学院化学工程与生物技术学院
参考文献：
[1]宋克慧,田圣会,彭庆文.应用型人才的知识、能力、素质结构及其培养[J].高等教育研究,2012,33(7):94-98.
[2]吴中江,黄成亮.应用型人才内涵及应用型本科人才培养[J].高等工程教育研究,2014,(2):66-70.
生物工程论文范文7
【关键词】“新工科”；酶工程；改革
1引言
近年来，针对我国制造业升级换代，以及国际科技竞争的新形势，教育部于2017年提出了“新工科”建设的工程教育改革、发展新方向，并先后形成了“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”等改革纲要[1]。生物工程是生命科学中工程应用性最强的专业之一，也是与医学、化工、微电子学等领域深入交叉的学科[2-3]。因此，如何在现有课程体系下推进“新工科”的教育改革，进一步提升学生的创新能力和工程素养，已经成为新时期专业教师的重要课题。酶工程是生物工程课程体系中重要的理论和实践课程，是引导学生将生物化学、微生物学、分子生物学等学科的基础理论知识转化为工程实践的重要环节[4-5]。然而，目前生物工程专业的大多数本科生在毕业后对酶分子的结构设计、生产工艺和产业应用缺乏系统的认识。在走上工作岗位后经常暴露出创新能力不足，无法根据实际的市场和生产需求进行工艺改良设计的问题。为此，改革酶工程的教学模式，使之满足“新工科”建设的人才培养目标是提升教学质量的关键。本文总结了笔者在酶工程课程“新工科”改革中的探索经验，探讨了教学方法革新对于培养学生创新能力和工程思维的效果。
2课程内容的设置与优化
酶工程是生物化学、分子生物学、微生物等基础学科在工程领域中的实际应用，它关注和解决生物化工、生物制药、环境保护、医学诊断、食品加工等领域的工程技术难题。以上研究任务决定了其教学内容的安排。目前，酶工程本科教学内容主要包括：酶学基础、酶的发酵生产和分离纯化、生物酶工程、化学酶工程、酶传感器等章节。上述教学内容安排已无法体现酶工程的最新研究进展，例如：纳米酶、核酶和抗体酶的应用。此外，已有内容更偏重于理论学习，对酶的产业应用关注较少，因此很难有效培养学生的工程创新能力，无法满足“新工科”的建设目标。针对上述问题，笔者将酶工程的最新进展和工程应用案例作为教学内容改革的重点，根据各章节的教学特点和逻辑关系，将授课内容重新划分成七个模块：酶学基础、酶的分子设计、酶的生产与制备、核酶、纳米酶、抗体酶和酶的工程应用。其中，酶学基础模块在回顾生物化学知识的基础上，重点关注酶的作用机制和影响酶活性的主要因素；酶的分子设计模块包括生物酶工程和化学酶工程两部分，生物酶工程重点介绍酶的进化筛选，而化学酶工程则主要介绍酶的化学修饰与固定化；酶的生产与制备模块重点介绍酶的发酵与分离纯化工艺；核酶模块在回顾分子生物学相关知识的基础上，着重讲解核酶尤其是DNA核酶的构建方法；纳米酶模块重点介绍纳米粒子的催化效应和调控方法；抗体酶模块阐述抗体酶的筛选和修饰方法；酶的工程应用模块则是在上述章节的基础上结合案例介绍酶在工业生产和医疗中的应用，例如：酶在食品加工中的应用、酶在废水和垃圾处理中的应用、酶生物传感器和抗体酶在疾病诊断和治疗中的应用等。通过上述授课内容的革新帮助学生较为全面、系统地掌握酶的分子设计、生产制备以及下游工程应用技术。
3教学方法改革的探索
3.1多种教学方法的使用
酶工程的教学内容相对比较零散，并且和发酵工程、基因工程、分离工程等生物工程专业课程具有一定的知识重叠。这就要求在课堂教学中必须把握好各章节和知识点的逻辑主线，正确统筹已修课程和并修课程的关系，并合理使用不同教学方法，从而突出酶工程教学内容的重点和特色。对于酶学基础模块的教学，由于学生已在生物化学课程中进行了前期学习，因此主要以课堂提问的形式帮助学生回顾已学知识点。对于酶的分子设计和酶的生产与制备部分的教学，由于学生同时在进行基因工程、发酵工程和分离工程的学习，因此在教师介绍难点知识的基础上，采用互动教学方法，与学生讨论不同技术在酶工程应用中的独特性和挑战性，比如：在介绍酶的定向进化时，可结合基因工程关于聚合酶链式反应（PCR）的原理讲解如何在酶的结构设计中合理使用不同的PCR衍生技术和筛选方法，从而获得性能优异的酶制剂。对于核酶、纳米酶和抗体酶模块的教学，由于学生之前尚未系统接触过相关概念，此外又涉及到酶工程的最新研究进展，因此先由教师讲授所涉及的基本知识，然后要求学生课下阅读最新的研究论文，并以书面作业形式进行总结和汇报。对于酶的工程应用模块的教学，先由教师对酶在不同工程领域的应用进行全面综述，然后再根据应用领域将学生划分为若干学习小组，每个小组课下独立调研一个酶工程的应用实例（包括：应用的理论基础、国内外产业布局、市场分析和发展趋势评估等），最后由学生制作幻灯片在课堂上进行讲解和讨论。通过上述教学方法的综合运用可有效提高学生的自主学习能力和工程思维模式，并促使其对酶的产业应用产生较深入的认识。
3.2经典研究案例与授课内容的结合
酶工程是生物工程发展的重要方向，其中已有一些经典的工程应用案例。在教学实践中通过分析这些案例，将其从研发到应用的技术路线引入课堂，从而揭示基本科学原理走向工程开发的一般规律。该教学设计可有效促进学生理解知识从产生到应用的过程。例如：在讲解酶的定向进化时，将2018年诺贝尔化学奖得主FrancesH.Arnold教授的研究生涯引入课堂教学，通过该案例帮助学生理解定向进化技术对酶分子设计和改造的科学意义和产业价值；又如：在讲解酶的生物传感器部分时，以葡萄糖氧化酶作为对象，介绍其从发现、性能改良到家用血糖仪大规模上市的发展历程，并和学生探讨该技术成功应用的经验和教训，分析现有血糖仪的优势和不足，并对下一代基于纳米酶的血糖仪研发和市场应用进行展望。
3.3加强实践教学
酶工程作为应用性较强的课程，其实践教学同样具有重要的作用。然而，一般高校都缺少酶工程产业中所需的大型发酵罐、生产流水线等工业设备。此外，酶分子的结构设计和筛选也具有长期性和不确定性。为了解决上述问题，笔者在酶工程课堂学习之外，引入了工厂参观和实习环节。通过教师带领学生进入相关企业，使学生有机会接触产业应用中的大型工业设备，以及研发、生产工艺流程的管理，从而增强了他们对酶工程应用的感性认知。此外，针对部分学习能力较强的学生，鼓励其参与大学生创新实践和工厂实习，进一步提升他们的工程创新能力，明确其未来的职业发展规划。
3.4课程考核的改革
为了体现“新工科”改革的发展目标，结合本课程应用性较强的实际，进一步针对已有的课程考核方式进行改革。笔者采用了复合型考核方式，将平时成绩设置为最终成绩的50%，期末笔试成绩设置为50%。平时成绩包括学生考勤、课堂答问和讨论、工厂调研报告和酶工程应用实例的课堂讲解。在此基础上，对期末笔试的试卷进行了优化，其中书本知识在试卷中的占比减小到40%，剩余的部分由工程设计题目组成。为此，笔者设计了一系列面向工程应用的综合性试题。例如：基于定向进化和筛选原理，设计一种耐高温蛋白酶的技术改造路线。上述考核方式的强调了工程应用的重要性，引导学生明确了学习重点。
4结语
自2017年教育部提出“新工科”改革发展目标以来，笔者对酶工程的教学改革进行了初步的探索。通过对本文提出的改革举措进行评估可以发现，教学内容和教学方法的革新对激发学生的学习兴趣、形成良好的工程创新能力具有积极作用。部分学生在学习本课程后进入了相关企业开展实习，并结合实习经历申请到了大学生创新计划项目，取得了较好的科研成果。但是，需要指出的是，“新工科”教育改革尚处于起步阶段，其中很多问题亟需进一步探索，如：教师的转型、企业与高校联合培养模式的建立、实践教学手段的丰富等。因此，希望本文能起到抛砖引玉的作用，为同行在生命科学相关专业的“新工科”改革提供借鉴。
参考文献
[1]王璐瑶,陈劲,曲冠楠.构建面向“一带一路”的新工科人才培养生态系统[J].高校教育管理,2019,13(3):61-69.
[2]梅乐和,岑沛霖.现代酶工程[M].北京:化学工业出版社,2011.
[3]孙万里.酶工程课程教学改革与实践的思考[J].现代农业研究,2019(3):85-86.
[4]梁丽琴,王振锋,段江燕.“互联网+”背景下“酶工程”多元化教学改革的实践与思考[J].微生物学通报,2018,45(10):2285-2292.
生物工程论文范文8
（一）相关的生物技术网站
充分利用现代生物技术相关的网站资源是“基因工程”课程教学的重要一环。这些网站实时反映了生物技术最前沿的理论和技术成果，可以对教学内容作出实时补充与更新。因此，笔者在教学过程中，向学生推荐了一些生物类网站，如影响力较大的中文网站生物谷、生物秀，目前国内内容最专业、系统最完善和技术最先进的生物医药门户网站生物通。另外，国外还有许多生物技术类的网站，通过这些网站可以检索到开展基因工程研究的信息资料。笔者多年的教学实践证明，通过课程教学中实时链接相关网站进行教学以及学生自己在课下浏览网站内容，可以大大激发学生学习“基因工程”课程的兴趣。
（二）文献数据库
高校和科研院所的文献数据库可为“基因工程”课程教学内容提供有益的补充。全国各高等院校与科研院所图书馆购买多个中英文全文数据库，中文数据库主要有CNKI科技期刊全文数据库，维普中文科技期刊全文数据库，博士、硕士论文全文数据库等，其中与基因工程相关的期刊包括“中国生物工程杂志”“生物工程学报”“农业生物技术学报”“分子植物育种”等。此外，“中国农业科学”“林业科学”等综合性期刊也有与基因工程相关的动态信息。此外还有各类专业性较强的生物技术类期刊。通过对这些数据库相关期刊文献的追踪，可以让高校师生与研究人员及时获取新的基因工程知识、掌握基因工程研究领域的前沿动态信息。
二、网络资源在“基因工程”课程教学中的应用
（一）利用网络资源，提高备课效率和质量
互联网的最大优势是可以突破时空界限，实现资源的共享。利用互联网很容易获取关于基因工程的有关信息资料，例如精品课程教学大纲、教学课件、教案、实验教学录像等。教师可根据教学内容需要，通过搜索引擎得到同行的教案与课件等教学素材。教师借鉴这些素材，不仅节约了时间，提高了备课效率，而且还博采众长，有效地提高了备课质量。
（二）利用网络资源，追踪科学前沿，更新教学内容
进入21世纪，生命科学研究领域的理论和技术不断创新，而“基因工程”是集生命科学理论和生物技术于一体的实践性很强的一门课程，更新的理论和技术不断应用到基因工程的研究和实践应用中。因此，仅依靠教材不能实时反映基因工程相关领域的最新理论、技术及其应用现状。互联网信息量大且更新速度快，它为教学提供了丰富的信息资源和最新的学科资讯。例如，笔者2006年在“基因工程”课程教学过程中，在讲授基因表达调控———基因沉默技术这一节内容时，实时地介绍了因发现RNA干扰机制而获得2006年诺贝尔生理医学奖的美国科学家安德鲁•法尔和克雷格•梅洛）的有关实验，进而将RNA干扰技术的最新研究进展技术进行了重点介绍，包括amiRNAi的原理和优点、WMD3软件使用方法、amiRNAi技术应用案例分析等内容。
（三）利用网络资源，丰富教学手段，提高教学效果
网络资源内容具有多样性，不仅可以利用文字和图片，做到图文并茂，而且还可以利用动画、视频等多媒体资源，使抽象、难懂、枯燥的内容变得生动、直观、形象，便于学生理解和记忆，这样不仅能够激发学生的学习兴趣，还能提高学生的学习效率。例如，教师在介绍PCR、qPCR技术原理时，可通过Flash动画将在PCR管中的一个生化反应以形象可视的方式进行展示，使抽象的原理变得直观易懂，学生很容易理解且印象深刻，同时教师的教学效率也得到了提高。另外，教师在进行RNAi内容教学时，通过一个视频短片对RNAi的作用机制进行了生动展示和讲解，使复杂的调控机制化繁为简，再加上短片配有背景音乐，使教学成为一种享受。
三、网络资源在“基因工程”课程教学中的应用效果
笔者在“基因工程”课程教学中，充分利用网络资源，实时补充和更新生命科学前沿的理论与技术成果，利用Flash、Movie等声像资料开展动态直观的教学活动，不仅使学生拓宽了知识面，而且极大地激发了学生的学习兴趣。按照北京林业大学教务处设计的学生对教师教学质量评价的标准，对生物技术专业135名学生的调查发现，92．7％的学生认为“基因工程”这门课程合理地运用了网络、多媒体等现代教育手段；93．2％的学生认为教学内容丰富充实、信息量大，而且还补充了新知识；93．0％的学生通过“基因工程”课程的教学活动激发了学习兴趣，学习成绩得到了提高。笔者综合分析了11个评价项目，发现各项累计得分为93．45分，取得了较好的教学效果。
四、总结
