時間:2022-08-09 01:37:52
序論:好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇生物工程專業(yè)范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來更深刻的閱讀感受。
1《生物分離工程》教學存在的問題
《生物分離工程》是生物工程專業(yè)開設的一門重要的課程,下游技術是生物產(chǎn)品商業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化的關鍵,但是在一些高校這門課程不受重視,主要表現(xiàn)在課程設置不合理,實驗設施不夠完善?!渡锓蛛x工程》需要一些其他學科的支撐,例如在固液分離技術中講到的離心技術,沉析技術中講到的大規(guī)模沉析,萃取技術中萃取率的計算都涉及到《高等數(shù)學》的相關計算方法,但是筆者發(fā)現(xiàn)在對計算進行講解的時候,很多同學不能理解,在與學生交流的時候,了解到一些學生的《高等數(shù)學》基礎薄弱,亟待提高。生物分離工程是一門與實踐聯(lián)系比較緊密的課程,一些高校在開設《生物分離工程》課程的時候,只有理論課,而沒有開設實驗課,這樣就造成了學生只是學習理論而沒有進行實踐,會使學生感到非常抽象,實驗課對培養(yǎng)學生的動手能力和興趣非常重要。沒有開設《生物分離工程實驗》的原因也有很多,實驗設施不完善,學校重視不夠,實驗資源有限是最主要的幾個原因。在《生物分離工程》教學過程中,學生的學習積極性不高,如何使枯燥的工科課程生動有趣是關鍵,在教學過程中,不要一味的把知識灌輸給學生,要啟發(fā)學生獨立思考,例如在開始這門課程之前,筆者會先把相關的參考書告訴學生,例如毛忠貴主編的《生物工程下游技術》、劉國權主編的《生物工程下游技術》、劉葉清主編的《生物分離工程試驗》等,讓學生自己去圖書館借閱相關的參考書,這樣他們通過自己的努力去獲得相關知識,不僅知識掌握的更加深刻,而且在獲得知識的同時有一種成就感,同時,在發(fā)現(xiàn)問題解決問題的過程中,也會激發(fā)學生對這門課程的興趣,這樣老師在講述課程知識點的時候就相對容易,課堂氛圍也會很活躍。在進行章節(jié)學習的時候,可以先拋出一個問題,讓學生自己思考,或者是分成小組進行討論,集思廣益,這樣掌握知識更加牢固。教學方法也要有新的形式,目前智能教學系統(tǒng)已經(jīng)在各大高校廣泛應用[5],例如雨課堂,雨課堂由學堂在線與清華大學在線教育辦公室共同研發(fā),旨在連接師生的智能終端,將課前-課上-課后的每一個環(huán)節(jié)都賦予全新的體驗,最大限度地釋放教與學的能量,推動教學改革。雨課堂具有多種功能,例如隨機點名,布置作業(yè),課堂練習,隨堂測驗等。可以節(jié)約大量的時間,但是由于一些教師接受新事物的能力較差,雨課堂在年輕教師中應用的比較多。上課的形式也要推陳出新,要有一些激發(fā)學生興趣的方法,例如在講到萃取技術的時候,萃取的方法有多種,包括有機溶劑萃取、雙液相萃取、超臨界萃取等,可將學生分成幾個小組,以辯論會的形式進行教學,教學之前先將學習任務布置下去,各小組收集相關資料,各種萃取方法的優(yōu)點缺點,以及適用情況等。課上的時候就可以展開辯論,最后由老師進行總結(jié),評價每種萃取技術的優(yōu)點、缺點及適用情況,最后根據(jù)每個小組的表現(xiàn)裁定勝負。這樣不僅使枯燥的工科課程充滿樂趣,更調(diào)動了學生的積極性,加深學生對知識的理解。
2《生物分離工程》改革的具體方法
2.1加強對《生物分離工程》的重視
首先應該加強對《生物分離工程》這門課程的重視。《生物分離工程》是生物工程、生物技術、食品與工程、制藥工程等專業(yè)開設的重要的專業(yè)課程,也是理論聯(lián)系實踐的重要課程。由于《生物分離工程》涉及的內(nèi)容很多,基本包括所有工業(yè)上和實驗室的分離技術,有固液分離技術、沉析技術、萃取技術、膜分離技術、吸附與離子交換技術、色譜分離技術、電泳技術、親和分離技術和精制。內(nèi)容多但課時量少,僅48課時,這其中還包括實驗課。如果每種分離方法都講述,就會造成每種分離方法都講的不夠深入;如果詳細講述,如此之多的內(nèi)容很難講完,針對上述情況,應該增加本門課程的課時量,可以分成兩個學期進行授課,每學期講述幾種分離方法,為了加深學生對知識的理解,可以與專業(yè)的見習相結(jié)合,學生在企業(yè)見習的過程中加深對《生物分離工程》理論知識的理解。對于生物工程的專業(yè),見習企業(yè)一般是酒廠、藥廠等與生物產(chǎn)業(yè)聯(lián)系緊密的企業(yè),藥廠中的抗生素的生產(chǎn)就涉及到《生物分離工程》的內(nèi)容,例如,一般抗生素都是由微生物發(fā)酵生產(chǎn),發(fā)酵周期結(jié)束后就要進行固液分離,將發(fā)酵液與微生物菌種進行分離,涉及的內(nèi)容有,凝集、絮凝、過濾和離心;如果發(fā)酵產(chǎn)物是在細胞內(nèi),還要增加細胞破碎的步驟,細胞破碎分為機械破碎和非機械破碎,涉及的破碎方法主要有超聲波破碎、撞擊破碎等。然后進行產(chǎn)物的初步純化,這一步主要去除與目標產(chǎn)物差異顯著的雜質(zhì),涉及的分離方法包括沉淀、吸附、膜分離等。接著是高度純化,應用到的純化方法有柱層析、薄層層析、離子交換、親和色譜和吸附色譜等。最后是成品的加工處理,包括濃縮、結(jié)晶與干燥。學生在見習的同時,加深對《生物分離工程》理論知識的理解。另外,院校應該開設《生物分離工程試驗》,這樣不僅可以節(jié)約理論課的時間,而且學生掌握的知識更加深刻。學校還需加大對生物《分離工程試驗》學科的投入,眾所周知,生物分離工程試驗材料價格昂貴,尤其是色譜層析的時候,層析介質(zhì)價格較高,例如離子交換介質(zhì),柱層析時使用的預裝柱,價格在萬元以上,因此生物分離工程試驗的成本較高。《生物分離工程實驗》可以和《生物工程綜合實驗》或《生物技術綜合實驗》相結(jié)合,綜合實驗包括上游、中游和下游的內(nèi)容,這樣可以節(jié)省《生物分離工程》的課時量,也有利于各學科之間的聯(lián)系。
2.2加強與其它學科間的聯(lián)系
《生物分離工程》是一門綜合性的學科,在學習過程中需要其它公共課和專業(yè)課的支撐。在教學過程中,筆者發(fā)現(xiàn),在進行過程的推導,例題的講解應用大量高等數(shù)學的知識,例如萃取率的計算,萃取平衡的推導。但是在講解到這些知識的時候,有些學生不知所云,這樣久而久之,就會越來越差,甚至失去對這門課程的的興趣,究其原因就是相關知識掌握的不牢固,沒有打好基礎,因此要求相關學科在考核的時候,根據(jù)不同的專業(yè),制定不同的標準。相關學科教學過程中,針對不同的專業(yè),也要側(cè)重不同的知識點。同時相關的專業(yè)課也要加強聯(lián)系,例如在間接固液分離內(nèi)容的時候,就要擴展講解發(fā)酵過程,發(fā)酵系統(tǒng)成分復雜,在發(fā)酵過程中會產(chǎn)生多種成分,在這些成分中有哪些比較容易的去除,那些需要進一步純化等。
2.3課堂教學形式的改革
對于工科課程,大部分學生感到枯燥無味,這樣學生接受知識的效果大大折扣,如何讓枯燥的課堂生動起來一直是困擾工科教師的難題。筆者通過對《生物分離工程》教學總結(jié)了一些經(jīng)驗?!渡锓蛛x工程》主要分為不容物的去除,產(chǎn)物的初步純化,產(chǎn)物的高度純化和產(chǎn)品的加工處理,其中重點講解產(chǎn)物的初步純化和高度純化,涉及的分離方法有沉淀、吸附、萃取、膜分離、柱層析、薄層層析、離子交換、親和色譜和吸附色譜等。可以將學生分為若干個小組,每個小組負責收集一種或幾種分離方法的信息,然后讓學生自己上臺講解,由于要講解給其他同學聽,肯定自己查閱資料的時候會更加認真仔細,掌握大量的知識,等學生講解完成后,根據(jù)學生講解的內(nèi)容進行補充和總結(jié)。這樣是學生自己參與到課程的教學過程中,學生自己很有成就感,同時,新的課堂形式,有利于激發(fā)學生的學習興趣。在教學過程中可以采取辯論會的形式,例如,在講解萃取相關知識點的時候,可以提前將任務布置下去,收集物理萃取和化學萃取的知識,課上就哪種萃取更具有應用價值展開辯論。這樣的形式肯定會激發(fā)學生的學習興趣,在辯論的過程總掌握相關知識。
2.4教材的甄選
中圖分類號:G642文獻標識碼:A
微生物工程是一門含有現(xiàn)代生物科學和工程技術的專業(yè)課程,是蘇州大學生物技術專業(yè)學生的一門專業(yè)核心課程。目前,蘇州大學生物學專業(yè)包括生物科學、生物科學(師范)、生物技術、生物信息學、應用生物學、生物技術(食品質(zhì)量與安全)等6個本科專業(yè)(方向)都開設了微生物工程實驗課程。在以往幾年的實驗教學實踐中我們發(fā)現(xiàn),由于各專業(yè)教學大綱的不同,導致微生物工程實驗課時不統(tǒng)一,從18學時到36學時再到54學時,因此實驗內(nèi)容需要不斷更改,導致部分實驗內(nèi)容孤立、不系統(tǒng)、不連貫,并多為驗證性實驗。隨著這幾年實驗室建設的推進,開設微生物工程實驗所需要的儀器設備有了極大的補充,現(xiàn)在可以開設的實驗特別是設計性實驗的數(shù)目大大提高。我們總結(jié)了前幾年的教學經(jīng)驗,在教學體系、教學方法和學生綜合素質(zhì)培養(yǎng)等方面進行了探索,逐步完善了基礎、綜合、創(chuàng)新三個層次的實驗內(nèi)容,并建立了一套能夠適應不同專業(yè)不同課時的微生物工程實驗課程教學體系,形成了一定的實驗教學特色。
1 實驗課程教學體系的改革
由于我校的微生物工程實驗課程涉及的專業(yè)較多,且各專業(yè)學生已有的知識積累以及需要掌握的實驗知識和技能也有所區(qū)別,因此我們根據(jù)實際情況,重新構建了微生物工程實驗課的實驗項目,所有實驗都是綜合型或設計型實驗。這些實驗項目主要分為四方面:第一方面是菌種的篩選、鑒定和誘變實驗,這屬于發(fā)酵工程上游的內(nèi)容;第二部分是環(huán)境條件(溫度、pH值、溶氧)對分批發(fā)酵的影響及其控制,這屬于發(fā)酵工程中游的內(nèi)容;第三部分是發(fā)酵產(chǎn)品的分析,這屬于發(fā)酵工程下游的內(nèi)容;第四方面是發(fā)酵產(chǎn)品如酒釀、葡萄酒、凝固型酸奶的制作。
1.1 根據(jù)實驗大綱,改革實驗內(nèi)容
由于微生物工程實驗的內(nèi)容具有連續(xù)性,所以在安排課表的時候宜將這些實驗集中安排在一周或兩周內(nèi)進行。根據(jù)各專業(yè)(方向)教學大綱所規(guī)定的學時,有選擇地開設幾個實驗,為了提高實驗效率,這幾個實驗通常同時進行。一般來說,上游和中游實驗均必選一開設,下游實驗和發(fā)酵產(chǎn)品制作的實驗必開。如果一個班級的學生人數(shù)太多,須將中游實驗分批輪流選擇開設。
將整個微生物工程實驗的內(nèi)容進行系列化、單元化編排,以利于學生對微生物工程知識及實驗技能的系統(tǒng)化掌握,有利于培養(yǎng)學生的動手能力、綜合運用知識的能力和創(chuàng)新能力。通過多動手、多訓練,學生對微生物工程實驗課程體系有了一個全面的認識,同時實驗技能也得到了進一步提高。
1.2 增加自主設計性實驗
在新的教學大綱中,增加自主設計性的實驗,如有用化合物生產(chǎn)菌株的篩選,讓學生在查閱文獻的基礎上,自行設計實驗方案。然后根據(jù)設計的方案進行實驗,在實驗進行中肯定遇到各種各樣的問題,讓他們始終處于發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的過程中。此舉極大地調(diào)動了學生的自主性、積極性和創(chuàng)造性。若學生遇到解決不了的問題,教師給予及時指導。這樣,通過自己的努力和教師的指導而完成的實驗,學生的印象更深,收獲更大。
1.3 開設傳統(tǒng)發(fā)酵食品、飲料實驗
在生物學的所有專業(yè)(方向),我們都確定酒釀、葡萄酒、凝固型酸奶的制作為必開設實驗。因為微生物工程(又稱發(fā)酵工程)是一門與生產(chǎn)、生活實際密切相關的課程,早在2000多年前,發(fā)酵技術就被人們用來生產(chǎn)各種酒和風味食品,今天,發(fā)酵食品和飲料仍在我們生活中占有重要地位。在這三個實驗中,每個學生都興致高昂地動手制作酒釀、酸奶、葡萄酒,實驗結(jié)束時,每個學生都能品嘗到自己的勞動成果,大家分享著成功的快樂與喜悅。這三個實驗也是我們微生物工程實驗的亮點,有的學生后來還會在家人、親朋面前露一手這些制作技術,有的學生畢業(yè)多年后對這些實驗仍記憶深刻。
2 實驗教學方法的改革
合理的實驗內(nèi)容和體系還需要有相應的教學方法作保障,才能最終達到培養(yǎng)應用型、創(chuàng)新型人才的目的。①在實驗教學方法的改革中,要突出學生的主體地位,教師發(fā)揮主導作用,啟發(fā)促進學生的思考,點撥學生的思維。
2.1 利用視頻輔助實驗教學
在講解發(fā)酵罐的結(jié)構時,往往由于學生多,造成部分同學看不見或看不清。鑒于這種情況,我們事先對這部分內(nèi)容錄制了一個視頻,在實驗課上,我們采取邊講解實物邊觀看視頻的方法就基本解決了這個問題。有的實驗操作,老師在講解完后還可放一段相關的實驗視頻給學生觀看,讓大家有一個更直接的感官認識,這些視頻可以通過網(wǎng)絡搜索引擎或國內(nèi)外大學的相關專題網(wǎng)站獲得。②
2.2 實驗分組的改革
以往有些實驗,由于實驗條件的限制,每小組學生人數(shù)多,造成有的同學袖手旁觀或者不能參與實驗,實驗教學效果不佳甚至產(chǎn)生負面影響。事實上,學生作為實驗課的主體,實驗的每個環(huán)節(jié)和步驟都必須親自參與進來。所以,我們在安排每個實驗時,會根據(jù)實驗內(nèi)容、實驗條件和班級人數(shù)進行合理分組,確保每個同學都有動手的機會,確保能做實驗而不是看實驗。例如,酒釀和酸奶必須每人都做,每人制作出來的產(chǎn)品最后須經(jīng)老師評分,作為成績的一部分,這樣就能有效避免學生偷懶或逃課。
3 重視學生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)
3.1 培養(yǎng)團隊合作精神
綜合性和設計性實驗是培養(yǎng)學生綜合利用所學的多門知識和技能而開設的一種復合型實驗,但實驗時間較長,勞動量大,而且這些實驗對實驗設備的依賴性比較強,實驗過程中很難保證每人一臺發(fā)酵罐或者滅菌鍋,只能分組、分批進行。因此對此類實驗,我們采取團隊合作的形式,將學生分為若干個組,每組3~5人,安排組長,所有實驗都由小組共同完成,組長合理安排本組成員完成相應的工作量。比如“環(huán)境條件(溫度、pH值、溶氧)對分批發(fā)酵的影響及其控制”實驗是在發(fā)酵罐中連續(xù)進行30小時左右,過程中需要定時取樣和對相關指標進行測定,需要熬夜,小組成員間可以協(xié)調(diào)安排值班。每個小組成員必須認真對待,確保自己負責的實驗部分正常進行,實驗結(jié)果準確可靠,否則自己的小疏忽或失誤就會導致整個小組大實驗的失敗。所以,最后的實驗結(jié)果是由大家集體合作貢獻得到的,根據(jù)每個人得到的實驗結(jié)果繪制成發(fā)酵過程曲線,這樣的合作有利于培養(yǎng)學生的責任心和團隊精神。
3.2 強化科研意識
為了強化學生的專業(yè)素質(zhì),在單組實驗的設計和安排上注重學生科研能力的培養(yǎng)和訓練。通過有代表性的實驗方案設計過程,加深對相應知識重點、實際應用的理解。例如在酵母細胞純培養(yǎng)的實驗中,引導學生對影響細胞生長的若干因素進行優(yōu)化,將正交設計實驗思想引入實驗中,訓練學生掌握這一重要方法,并學會應用極差和效應圖對實驗結(jié)果進行分析。這類實驗,只有題目,而結(jié)論未定,有利于激發(fā)學生的探索興趣和學習的積極性、主動性。培養(yǎng)學生的獨立性和創(chuàng)造性,學生以研究者的身份進行工作,始終處于獨立思考和積極探索的過程中。這類實驗和科研相結(jié)合,有利于把科研的思路和方法更形象地傳授給學生。
4 結(jié)語
通過微生物工程實驗,讓學生了解和掌握了發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)過程,加深了對理論課中基本知識和原理的理解,同時又鍛煉了他們的動手能力和綜合分析實驗結(jié)果的能力。通過對微生物工程實驗課程教學體系的完善和改進,加強了與實際生產(chǎn)和科研工作的聯(lián)系,使學生積極主動地參與到實驗中來,讓他們懂得實驗課不僅僅是做實驗和完成實驗的簡單過程,更重要和具體的工作在實驗過程之外。通過訓練,使學生在實驗方案設計、實驗過程控制和實驗數(shù)據(jù)分析整理等方面都有了長足進步,提高了學生獨立開展科研實驗的能力。只有這樣,才能實現(xiàn)目前倡導的從應試教育向素質(zhì)教育的轉(zhuǎn)變,滿足21世紀對綜合型人才的需求。
1.1.教師隊伍對工科專業(yè)的認知存在差異
湖南科技學院于2002年創(chuàng)建生物工程專業(yè),經(jīng)過對具備工科背景人才的大力引進,以及歷屆教學管理者和專業(yè)教學團隊的規(guī)劃建設,已建成國家級、省級特色專業(yè),但仍存在工科專業(yè)教師比例相對偏低,專業(yè)教學培養(yǎng)效果難以保證等問題。如2016級、2017級生工專業(yè),制定培養(yǎng)計劃僅36學時,導致許多工程設計基礎類的知識無法實施,在教學過程中只能觀其大略,作一下設備類型、流程、特征、結(jié)構等方面的介紹;與本課程相關的一些理論基礎知識點,如氣液雙膜理論、福田秀雄的軸功率計算公式等知識并未對學生實施講解教學,導致本課程的教學內(nèi)容十分繁重,在具體實施教學過程中只能退而求其次、降低標準,以完成整體課程內(nèi)容涵蓋范圍為要。要培養(yǎng)出應用型的專業(yè)人才,離不開對學生工程意識的培養(yǎng),而要使學生具備工程意識,首先需要相關專業(yè)教師具備工科背景,以及足夠的工廠實踐經(jīng)驗,讓這些有工程意識的教師積極參與到課程體系的制定與規(guī)劃過程中來,提高專業(yè)課程設置的科學性與合理性。
1.2.學生觀念的變化導致工程應用類課程興趣減弱
伴隨著網(wǎng)絡經(jīng)營模式的興起,以及傳統(tǒng)制造行業(yè)的長期不景氣,與生物工程專業(yè)相關的高新技術企業(yè)正方興未艾,高端技術型企業(yè)對人才的需求也在發(fā)生變化。經(jīng)8年以上的學生跟蹤訪談結(jié)果顯示,學生對未來從事工作的期望已經(jīng)有了微妙的變化,當下我校生工專業(yè)大學生更愿意從事一些相對輕松、智力依賴型的技術性、服務性工作或研究任務,對工程技術性質(zhì)的工種興趣不大,即使已明確告知學生技術人員的提升高度后,學生對相關課程知識點的興趣仍然不足。相對于高精儀器而言,學生對生產(chǎn)設備的親和度明顯偏弱,認為這是工人才需要掌握的知識,對工程類知識及技能存在一定偏見。
1.3.教學條件仍有待提高
作為一門專業(yè)性極強的應用性課程,所學習的對象皆是本行業(yè)內(nèi)常見的專業(yè)生產(chǎn)設備,而學生實踐經(jīng)驗普遍十分薄弱,對專業(yè)設備更是接觸不多,常規(guī)的教學手段容易使學生產(chǎn)生枯燥乏味之感,學生對所學知識的應用范疇感觸不強,教師教的過程中也倍感壓力,導致學習效果大打折扣。這其中固然與本課程內(nèi)容密切相關,但作為一個教學單位,適當增加教學投入,積極引進一些教學模型或仿真軟件,將有助于學生學習效果的提高。
除了以上幾點,在教學過程中,《生物工程設備》還存在教學內(nèi)容多、教學難度大,學生學習熱情不高等問題。為改進上述不足,加強學生工程意識能力的培養(yǎng),結(jié)合我校實際情況,通過以下幾個方面對《生物工程設備》教學方法進行了改革和實踐,并取得了理想效果。
2.提高課堂教學質(zhì)量的對策
2.1緒論講解前沿化
緒論是一門課程的開始,緒論質(zhì)量的高低,可以反映出主講教師對該課程的認識深度與廣度,也決定了學生對該課程學習興趣的高低。根據(jù)大一大二打下的基礎,學生基本了解一個典型的生物產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)技術過程,即以“原料前處理微生物擴培規(guī)模化懸浮培養(yǎng)(發(fā)酵)分離、純化干燥混料成品”流程為主線,采用互動問答的形式使學生了解各個環(huán)節(jié)所涉及的技術種類與要點;再進一步引出與采用該技術生產(chǎn)的主體—設備,然后從整體上介紹設備的分類、選型標準、設計要求等,包括新型設備的應用情況;最后拋出問題,如“如果你來興辦一個生物企業(yè),需要考慮哪些因素?”或“如何保證產(chǎn)品質(zhì)量不下降的前提下提高生物企業(yè)競爭優(yōu)勢?”等問題,引導學生如何從實際出發(fā)去考慮技術問題,培養(yǎng)學生的工程意識。
2.2.知識結(jié)構模塊化
本課程內(nèi)容體系分為三大知識模塊:第一模塊:生物反應器,此模塊下又包含三個小模塊:1)通風發(fā)酵設備;2)嫌氣發(fā)酵設備;3)動植物細胞培養(yǎng)反應器;其中以第一小模塊的教學內(nèi)容為主,第二小模塊次之,第三小模塊再次之的順序分層次逐級講解,且通風發(fā)酵設備模塊中又以機械攪拌式通風發(fā)酵罐為重點核心內(nèi)容。第二模塊:生物反應物料處理及產(chǎn)物分離純化設備,此模塊內(nèi)容包括:1)物料處理與培養(yǎng)基制備;2)過濾、離心與膜分離設備;3)萃取與色譜分離設備;4)蒸發(fā)與結(jié)晶設備;5)干燥設備;6)蒸餾設備,共6個小模塊,每個模塊分4-6學時完成,共計30學時。第三模塊:輔助系統(tǒng)設備,此模塊包含3個小模塊:1)空氣凈化除菌與空氣調(diào)節(jié);2)物料輸送系統(tǒng)設備;3)生物工程工廠制冷系統(tǒng)設備及管道的清洗殺菌。此三大模塊中,以第一、第二大模塊為主,第三模塊為輔,分步驟、有序地實施教學,在教學過程中,實時向?qū)W生介紹一些國內(nèi)外專業(yè)設備生產(chǎn)與應用現(xiàn)狀,以及相關零部件或設備的國家/行業(yè)標準,并在實例講解的過程中引導學生如何查閱和選擇國標,使學生充分認識到國標及行標在工業(yè)設計與應用中的重要作用。
2.3.教學內(nèi)容生動化
由于生物工程設備課程的特殊性質(zhì),在教學過程中不可避免地會穿插運用到多門專業(yè)基礎課的知識,學生必須面對大量的方程式、公式以及各種設備結(jié)構模型,若仍采用傳統(tǒng)的數(shù)學教學方式,必定使學生產(chǎn)生枯燥、乏味之感。為改善這種狀況,主講教師須力求使課件內(nèi)容生動有吸引力,在不影響主體教學任務的情況下,我們作了如下改進:1).積極引入各類型的仿真視頻,如“啤酒的釀造”、“味精的生產(chǎn)”等,可使學生更加直觀地理解本行業(yè)生產(chǎn)工藝流程,以及各個設備在不同生產(chǎn)要求中的應用;2).適時啟用虛擬實驗室,讓學生通過模擬軟件控制整個啤酒釀造生產(chǎn)過程,不僅使學生掌握了實際生產(chǎn)設備操作流程和要點,而且進一步強化了學生對相關設備結(jié)構及工作原理的理解;3).采用動靜結(jié)合的方式搭配圖片,如罐或鍋,可先放仿真模擬三維圖和實物圖,再放工作動態(tài)圖,最后再放平面布置圖及截面圖。如此,豐富了課堂信息量,可在一定程度上提高學生的感性認知效果。
2.4.教學形式多元化
踐行“以學生為主體”的教學理念,對于一些難點兼重點的理論知識及實例教學部分,自然以教師講解為主,而對于那些其它課程已涉及或部分學習過的內(nèi)容,如動物/植物細胞培養(yǎng)生物反應器、膜分離設備、萃取與色譜分離設備,其分離原理與技術已在專業(yè)課程《細胞工程》和《生物分離工程》中涉及;而蒸餾設備的分離原理部分則已在專業(yè)基礎課程《化工原理》中進行了系統(tǒng)性學習,這些內(nèi)容可采用啟發(fā)式、研討式[5]或?qū)W生直接上臺講解的形式展開教學。另外如“生物反應器的檢測控制”部分則可完全采用學生自學的方式進行,如“培養(yǎng)基制備”、“空氣凈化除菌及計算”等部分內(nèi)容還可采用探究式教學模式,在實施講解之前,根據(jù)這些章節(jié)部分的內(nèi)容,提前布置一些諸如“糖化的最終目的是什么?”、“空氣介質(zhì)過濾模型厚度計算中為何不考慮介質(zhì)厚度對氣體膨脹的影響?”、“如何看待糖化鍋與糊化鍋在結(jié)構上的相似性?”等問題,以及“還有哪些可改進的措施或更加理想的計算模擬模型?”這一類拓展性問題,鍛煉學生思考工程技術問題的全面性和實用性,提高學生對工程技術類知識的提出問題的能力,以及探索研究、解決問題的能力。在開展這類教學形式之前,要求學生在課余查閱相關資料,課堂上給予充分的機會加以討論,最后由教師歸納總結(jié),使學生學有所用、學有所獲。
3. 教學方式方法調(diào)整成效
通過上述教學對策的探索與實施,學生對《生物工程設備》的學習興趣、學習熱情有了明顯的改善,學生尤其對教學形式和教學內(nèi)容的調(diào)整反應最為積極,在一定程度上改變了大部分學生對于這類課程的“枯燥”、“機械”的看法。通過對《生物工程設備》的教學改革,拓展了學生的專業(yè)知識、鍛煉了學生看待工程問題、提出問題、解決問題的能力,培養(yǎng)了學生專業(yè)綜合知識的運用能力,提高了本課程的教學質(zhì)量,較好地完成了本課程在我校生工專業(yè)人才培養(yǎng)目標中應達到的效果。
二.《微生物代謝調(diào)控》教學反思
1.課程教學過程中遇到的問題
1.1.課程偏理論,學生普遍存在畏難情緒
《微生物代謝調(diào)控》理論性強,單純的理論教學難以培養(yǎng)學生綜合運用知識的實踐能力。在嚴格限定教學大綱的制約下,任課教師只能按照教材按部就班地施教。再加之學生整體素質(zhì)確實與國內(nèi)一流大學存在一定的差別,大部分學生對理論性較強的知識掌握不夠牢固、理解不夠深入透徹,學生一旦在大一大二掌握的相關基礎知識不夠扎實的話,學習的困難程度是比較大的。在這種情況下,教師要想調(diào)動學生學習積極性是比較困難的,創(chuàng)造性學習就更無從談起。
1.2.教學方式難以突破,學生難以激發(fā)學習興趣
對于理論課程的學習,尤其是涉及到基礎知識的部分,一般采用的方法無外乎“記”和“背”,然而若在教學過程也采用這種方式的話,非常容易使學生產(chǎn)生疲勞、厭倦之感,甚至會嚴重挫傷學生的學習興趣。
對學生而言,“以學生為中心”教學理念的最終目的,即是讓學生自發(fā)地參與到學習中來,自愿進行自主學習,以提高學習的效率和效果。作為一名合格的教師,與課程相關的專業(yè)知識儲備、拓展知識的深度和廣度固然十分重要,但如何讓學生掌握課程的基本內(nèi)容和原理/技術則顯得更為重要。好的教師,更應該懂得如何激發(fā)學生的學習興趣,如何拋磚引玉,而非一味的講解知識。這就需要任課教師必須從實際出發(fā),針對學生學習的實際效果,實時調(diào)整教學方式,使學生整體的學習興趣保持在一個較高的水平。
1.3.考核體系僵化,學生綜合能力難以提高
以往的考試大綱固然對考核的內(nèi)容、范圍、形式作了詳盡的規(guī)定,對指導學生復習也有非常強的指導作用,但考核形式畢竟過于單一,學生學習效果的真實性和有效性不高,更不能反映學生知識綜合運用能力大小的差異。大部分學生往往習慣于考前突擊強行記憶以提高考試成績,這種方法雖然能起到立竿見影的效果,然而壞處也十分明顯:學生學得不扎實,記得快忘記更快,能力培養(yǎng)根本無從談起,違背了大學人才培養(yǎng)的基本原則,即既注重“教得好”,更注重“學得好”實際教學信息反饋而且因為生源質(zhì)量的原因,而且學校還有一條規(guī)定,即要求所考核課程卷面成績不及格率不得高于20%,導致任課教師在出卷時必須考慮大多數(shù)同學的實際接受理解的程度,致使考查的內(nèi)容也不能有太大的變化,
作為一門專業(yè)性極強的理論課程,所思考的角度、看待生命單元內(nèi)在規(guī)律的方式、改造細胞為人類生活生產(chǎn)服務的方式,與以往學生接觸的單門技術完全不一樣,《微生物代謝調(diào)控》是在基因水平上,以網(wǎng)絡的形式構建、解釋、闡述細胞內(nèi)物質(zhì)合成的規(guī)律,并且不限定育種手段,達到重構新的代謝途徑、或繞過已知代謝通路、調(diào)整/改變現(xiàn)有代謝網(wǎng)絡的結(jié)果。就學習者而言,最大的障礙恐怕還是在于如何打破已形成的思維定式,理解并接受新的看待問題的角度和思考問題、解決問題的方式方法。而且常規(guī)的教學手段容易使學生產(chǎn)生枯燥乏味之感,學生對所學知識的應用范疇感觸不強,教師教的過程中也倍感壓力,導致學習效果大打折扣。這其中固然與本課程內(nèi)容密切相關,但作為一個教學單位,適當增加教學投入,積極引進一些教學模型或仿真軟件,將有助于學生學習效果的提高。
除了以上幾點,在教學過程中,《微生物代謝調(diào)控》還存在教學內(nèi)容多、教學難度大,學生學習風氣導向影響等問題。為改進上述不足,加強學生工程意識能力的培養(yǎng),結(jié)合我校實際情況,通過以下幾個方面對《微生物代謝調(diào)控》教學方法進行了改革和實踐,并取得了理想效果。
2.提高教學質(zhì)量的對策
2.1優(yōu)化知識結(jié)構,突出能力培養(yǎng)
本課程內(nèi)容體系大致分為三大知識塊:第一塊: 微生物代謝調(diào)控的基本思想。第二部分:生物育種技術,此模塊內(nèi)容包括:1).誘變;2).融合;3).基因重組。第三部分:代謝調(diào)控育種實例,包括糖、脂、氨基酸、核酸與抗生素的合成途徑及其代謝調(diào)節(jié)控制。此三大模塊中,第一模塊是核心,第二模塊是支撐,第三模塊是延展。其中的核心模塊,按照個人理解及總結(jié),微生物代謝調(diào)控思想可歸納為五個字,即“切、阻、疏、通、除”。“切”指切除平行代謝支路,“阻”指阻斷進一步向下合成途徑,“疏”指疏通代謝流,“通”指提高細胞通透性,包括提高細胞膜和細胞壁的通透性,“除”指解除特殊調(diào)節(jié)機制,包括解除代謝互鎖、打破代謝平衡以及條件突變株的運用等手段。分步驟、有序地實施教學,在教學過程中,實時向?qū)W生介紹一些國內(nèi)外專業(yè)設備生產(chǎn)與應用現(xiàn)狀,以及相關零部件或設備的國家/行業(yè)標準,并在實例講解的過程中引導學生如何查閱和選擇國標,使學生充分認識到國標及行標在工業(yè)設計與應用中的重要作用。
2.2 重視緒論的作用,激發(fā)學生學習的興趣
緒論是一門課程的開始,緒論質(zhì)量的高低,可以反映出主講教師對該課程的認識深度與廣度,也決定了學生對該課程學習興趣的高低。先行對大學生開設的課程按生物技術實現(xiàn)流程作分類梳理,即哪些技術屬上游技術,哪些屬中游技術,哪些屬下游技術,哪些屬于技術的理論基礎,隨即引出《微生物代謝調(diào)控》屬上游技術的定性結(jié)論,同時強調(diào)它又不同于已學的技術,它更多地體現(xiàn)在思考問題、解決問題的角度的特異性,即在分子合成代謝通路或網(wǎng)絡水平上對基本的生命單元—細胞進行人為的、有明確目的的改造。在這里,各種育種技術僅是一種手段而非目的,凡是從代謝通路層面上存在改造、整合、重建可能性的技術均可單獨或聯(lián)合采用。再介紹“代謝控制”概念的產(chǎn)生,發(fā)展歷程、基本思想以及指導技術應用概況,包括衍生技術學科的發(fā)展,如代謝組學、轉(zhuǎn)錄組學、GC/LC-MS、蛋白質(zhì)組學、代謝工程等,它們是在更為精準、精細的分子水平上闡述或解決與代謝網(wǎng)絡相關的機理或技術應用,可看作是現(xiàn)代分子生物學相關技術發(fā)展結(jié)果下代謝調(diào)控的延伸與拓展。最后再結(jié)合一些實例,如在植物中過度表達萜烯合成酶以增強植物對病蟲害的抵抗力、在水稻中提高VA的合成量以增加大米的營養(yǎng)價值、在糧食作物中提高黃酮類的合成量以增加其抗氧化水平等,介紹代謝調(diào)控的發(fā)展現(xiàn)狀及在現(xiàn)代生活生產(chǎn)中的應用。
2.3.更新教學方式,踐行“以學生為主體”的理念
踐行“以學生為主體”的教學理念,堅持貫徹以學生的發(fā)展為中心的教育準則,以課程教學改革促進學習方式的改進與發(fā)展,提高學生主體地位,增強學生的自主學習意識。對于一些難點兼重點的理論知識部分,如代謝調(diào)控的核心思想,主要以教師講解為主;而對于那些其它課程已涉及或部分學習過的內(nèi)容,如生物育種技術及原理、初級代謝產(chǎn)物的合成途徑等內(nèi)容,其相關知識已在專業(yè)課程《生物化學》、《基因工程》、《微生物學》和《細胞工程》中進行過系統(tǒng)性的學習,這些章節(jié)的大部分內(nèi)容可采用啟發(fā)式、研討式或?qū)W生直接上臺講解的形式展開教學,這種教學形式可根據(jù)上課班級人數(shù)分成2-5人的小組展開,并及時予以評分備案;而對于學生掌握不牢固的部分,如DNA的合成、抗生素的合成,則仍以教師講解為主。在育種實例及具體應對策略環(huán)節(jié),則采取案例分析式、啟發(fā)式與研討式結(jié)合的教學方式進行,即先以谷氨酸(Glu)高產(chǎn)菌的選育為例,詳細、系統(tǒng)地講解Glu在EMP和HMP途徑中的代謝調(diào)控要點,如何在代謝控制發(fā)酵基本思想的指導下,分析擬定較為具體的篩選策略,再依據(jù)每一條篩選策略,制定更為詳細、具體、可行的實驗方法,將《微生物代謝調(diào)控》的基本思想分步驟地、有序地貫徹到具體的微生物定向育種過程中去;后續(xù)章節(jié)的實例環(huán)節(jié)再依據(jù)隨堂作業(yè)、課堂問答反饋的結(jié)果,讓成績較為理想的同學們先行示范講解、其它同學陸續(xù)跟進的次序進行。最后,采取分組合作學習的模式,對學生的實際分析能力、思考能力、創(chuàng)新能力作進一步的強化訓練,即不限定目標菌株累積產(chǎn)物的種類,但避免組與組之間出現(xiàn)完全相同的情況,通過自行查閱文獻、分類整理,就已報道或生產(chǎn)用的菌株作理論上的可行性分析,重點從代謝調(diào)控方向闡述為何打上某種/多種標記后可提高目的產(chǎn)物的累積量,以及還可以作哪些具體的改進或改良的方式提高菌株的產(chǎn)率,力求使每位學生掌握如何利用代謝調(diào)控基本思想分析問題、解決問題,使代謝調(diào)控的思想成為學生專業(yè)思維習慣中的一部分。
2.4.改革考核體系,鍛煉知識綜合運用能力
中圖分類號:Q819 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20170631079
隨著我國經(jīng)濟結(jié)構及人才需求模式的改變,國家對高等教育戰(zhàn)略方針進行了修訂。根據(jù)學校類別,將傳統(tǒng)的“象牙塔”式高等教育細化為“研究型本科院?!焙汀皯眯捅究圃盒!?[1]。其中“應用型本科院?!币耘囵B(yǎng)適應社會需要的技能型人才為主。
1 本校生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)與吉林省產(chǎn)業(yè)需求存在問題
生物工程專業(yè)是我國繼生物技術和生物科學專業(yè)之后開始招生的生命科學專業(yè),是21世紀迅速發(fā)展起來的一門新興學科。1998年教育部布的全國本科專業(yè)目錄中,將生化工程、微生物工程、發(fā)酵工程等專業(yè)歸為到生物工程專業(yè)。由于該專業(yè)具有典型“工程”性決定其專業(yè)特征為工科專業(yè),所以學生培養(yǎng)模式與生命科學領域的其它專業(yè)具有明顯區(qū)別――該專業(yè)以培養(yǎng)應用型、產(chǎn)業(yè)化人才為主[2]。本科畢業(yè)從事非對口工作在吉林省地方院校及新建本科院校所開設生物工程專業(yè)中較為常見。根據(jù)學院多年就業(yè)跟蹤調(diào)查顯示,本校生物工程專業(yè)畢業(yè)生(考研生除外)僅有1/3從事本專業(yè),且大多從事層次較低的技術工作;1/3畢業(yè)生從事醫(yī)藥銷售等生命科學相關工作;1/3畢業(yè)生放棄本專業(yè)。企業(yè)普遍反映,入職畢業(yè)生實踐能力滯后于理論能力,必須在“師傅”的帶領下,經(jīng)過實踐學習才能獨立勝任專業(yè)技術崗位,增加了企業(yè)運行成本。
隨著國家政策與吉林省經(jīng)濟發(fā)展和轉(zhuǎn)型,吉林省生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,生物產(chǎn)業(yè)涵蓋醫(yī)藥、化工、檢驗、食品、環(huán)保等領域。已擁有長春生物制品研究所、修正藥業(yè)、通化東寶等生物醫(yī)藥研發(fā)和生產(chǎn)企業(yè)。2016年1―6月,全省生物醫(yī)藥完成工業(yè)總產(chǎn)值同比增長7.4%[3]。
此外,吉林省在生物化工,特別是“玉米化工”領域具有廣闊發(fā)展前景?,F(xiàn)已具有大成集團、吉林燃料乙醇、中糧能源生化、松原吉安生化等龍頭企業(yè),打造吉林玉米生物化工材料基地,基本建成中國玉米生物化工材料示范基地。預計到2020年,吉林省生物質(zhì)經(jīng)濟形態(tài)基本確立,生物質(zhì)經(jīng)濟總產(chǎn)值達到5000億元(包括玉米深加工產(chǎn)業(yè)),使生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)成為吉林省具有核心競爭力的新的主導產(chǎn)業(yè)[4]。
應用型本科院校辦學宗旨為服務地方經(jīng)濟發(fā)展,根據(jù)吉林省生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況可預見未來吉林省將大量需要生物工程專業(yè)人才。但由于應用本科院校生物工程專業(yè)存在專業(yè)建設調(diào)整滯后、專業(yè)與產(chǎn)業(yè)不對接等問題,暫時無法滿足就業(yè)單位的要求。所以,吉林農(nóng)業(yè)科技學院生物工程學院生物工程系從人才培養(yǎng)方案、課程配置、授課內(nèi)容、校企合作、教師培訓方面進行改革,以滿足人才培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)對接的需求,促進吉林省生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
2 根據(jù)市場需求,修訂人才培養(yǎng)方案
隨著吉林省經(jīng)濟轉(zhuǎn)型和生物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,吉林省急需大量應用型生物人才。因此生物工程系決定一改過去的“精英式”人才培養(yǎng)模式,轉(zhuǎn)換為“應用型”人才培養(yǎng)模式。學院組織生物工程專業(yè)骨干教師深入長春金賽藥業(yè)有限責任公司、長春長生生物科技股份有限公司、吉林省輝南長龍藥業(yè)股份有限公司、吉林燃料乙醇有限責任公司、大成生化科技集團有限公司等多家企業(yè)進行調(diào)研,并同職業(yè)研發(fā)專家和行業(yè)技術專家共同制訂人才培養(yǎng)方案。在原有“生物制藥”教學模塊的基礎上,增加“生物化工”部分。降低英語、數(shù)學等公共基礎課學時,增加實踐教學、教學實習學時,提高學生實踐操作時間及動手能力(表1)。此外增加學生在企業(yè)的生產(chǎn)實習時間,使學生在校內(nèi)所學在企業(yè)進行檢驗。對于新增加的“生物化工”部分,系部教師根據(jù)企業(yè)一線情況增加發(fā)酵工程、生物制品工藝學等課程實踐教學學時。使學生在有限的學時內(nèi),掌握基礎技術的操作要領。
3 根據(jù)企業(yè)需求,重新規(guī)劃課程配置
根據(jù)多年企業(yè)用人情況反饋顯示,應屆畢業(yè)生具有一定的實踐操作技能,但不具備畢業(yè)入廠即工作的能力。同時用人單位反映,學生的專業(yè)知識扎實,但對于行業(yè)新進展了解不多。因此,本專業(yè)重新規(guī)劃課程配置。降低專業(yè)課理論學時,將其中“深、難”部分作為自學內(nèi)容(對于考研同學,如需學習,教師可課下輔導);對于酶工程、發(fā)酵工程、細胞工程、生物制品工藝學等課程,增加前沿知識介紹(為了節(jié)省課堂時間,可讓學生課下準備,課上討論);增設“生物制藥”、“生物質(zhì)能”等專題內(nèi)容,進一步增加學生對生物工程應用進展了解;此外,在增加實驗教學基礎上,進行實驗課程整合,不但可以使學生掌握多門課程的實踐技能,還能使學生綜合運用多課程實踐技能。實驗課的整合,更加貼近生產(chǎn)一線的應用。
4 提高應用能力,修改授課內(nèi)容
為適應湖南省經(jīng)濟的發(fā)展,我校于2002年開始籌建生物工程專業(yè),2003年開始招收本科專業(yè)。經(jīng)過十年的專業(yè)建設,本專業(yè)本科生培養(yǎng)方案逐漸成熟,形成了理工交叉、工科特色突出,厚基礎、寬口徑,適應湖南省經(jīng)濟發(fā)展的一套生物工程本科專業(yè)培養(yǎng)體系。
1專業(yè)培養(yǎng)目標定位
1.1學科定位
生物工程專業(yè)是工科辦學專業(yè),或者說是側(cè)重工科、工管理結(jié)合的復合型專業(yè),以培養(yǎng)應用型、產(chǎn)業(yè)化人才為主。
1.2培養(yǎng)目標
我們的培養(yǎng)目標是:使學生成為既掌握生物科學的基礎理論知識,又具有工程科學背景的復合型人才。通過對生物工程基本原理學習、實驗技能訓練、工廠實習及參加科學研究等多種現(xiàn)代教學手段,為學生的進一步深造或到相關科研單位和企事業(yè)單位從事科學研究、工程設計或經(jīng)營管理打下堅實的基礎[1][2]。
2專業(yè)建設具體實踐
2.1完善生物工程專業(yè)建設體系
十幾年來我們十分重視專業(yè)教學計劃的設置與修訂,基本上每年修改或重編一次教學大綱、培養(yǎng)方案。培養(yǎng)方案是根據(jù)學科發(fā)展,以構建教學研究型大學人才培養(yǎng)體系為目標,在聽取廣大教師與學生特別是高年級學生意見的基礎上,經(jīng)專業(yè)教學小組及系、院教學委員會討論后精心制定的。生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標明確,有特色、有措施。培養(yǎng)模式及課程體系設置圍繞“突出具有工程知識背景,又掌握一定的生物科學與技術知識”這兩個基本出發(fā)點。實踐證明,這一專業(yè)人才培養(yǎng)目標是與社會需求相吻合的[3]。
2.2制定體現(xiàn)學生個性化的培養(yǎng)與教學計劃
本專業(yè)人才培養(yǎng)方案目標明確,充分考慮了生物工程學科發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢,制定了加強基礎、拓寬知識、素質(zhì)能力協(xié)調(diào)發(fā)展的目標。要求學生通過基礎及專業(yè)知識的學習,使畢業(yè)生具有對新資源、新產(chǎn)品、新工藝的研究開發(fā)、工廠工藝設計、組織生產(chǎn)生物工程產(chǎn)品的實際工作能力,樹立國際競爭意識和較強的國際競爭能力。2013級培養(yǎng)方案與2010級相比,具有較大的改變,在總學分下降8分的情況下,選修學分反而提高了4.5分,使選修課程的學分與總學分的比例從18%提高到近22%。通過學分的調(diào)整,給本專業(yè)學生提供了較大的自由選擇課程的空間,培養(yǎng)學生學會自主學習意識和自主學習的能力。專業(yè)選修課的設置,以前開設課程較少,專業(yè)方向單一,特色不明顯,通過近5年來不斷對選修課程進行整合,到2013級為止,新增了8門選修課程,并將選修課分類成2組研究方向,如生物化學工程、生物制藥,極大地拓寬了學生的選課自由度,使他們能充分按自已的個性發(fā)展[4]。
2.3提高專業(yè)師資隊伍教學與科研水平
科研是源,教學是流,教師積極參加科學研究工作,有利于提高自身的學術水平和教學水平,并能及時將學科前沿知識向教學內(nèi)容滲透,向?qū)W生傳遞最新的科學信息,從而提高學生的學習興趣和積極性。長期以來我們十分重視專業(yè)師資隊伍建設,在國內(nèi)大環(huán)境下,積極創(chuàng)造條件改善師資隊伍結(jié)構,以適應生物工程專業(yè)學科發(fā)展與教學需求;通過引進、送出去培養(yǎng)等方式提高專業(yè)師資隊伍。生物工程系的學科隊伍是一支基礎理論扎實、實踐經(jīng)驗豐富、知識結(jié)構合理的隊伍,同時也是一支富有合作精神、年富力強、戰(zhàn)斗力強的隊伍。目前生物工程系現(xiàn)有教職工10人,其中教授2名,副教授4名,教學、科研隊伍中具有博士學位的教師已高達90%,平均年齡為41歲。生物工程系十分注重基礎研究和應用基礎研究。近10年來,先后承擔了國家自然科學基金項目3項、國家973項目1項、863項目1項、“十五”國家科技攻關項目1項,以及一批省部級基金、攻關和重大橫向項目等。近3年來100余篇,其中SCI、EI收錄20余篇,獲發(fā)明或?qū)嵱眯滦蛯@?項。
2.4加強實踐教學環(huán)節(jié)與SRTP訓練
2.4.1實踐教學
實踐教學是整個大學教育中一個非常重要的環(huán)節(jié)。它能培養(yǎng)學生獨立組織、完成實驗的能力及嚴肅認真的工作作風和實事求是的科學態(tài)度,從而為畢業(yè)后從事科學研究和解決工程實際問題打好基礎。生物工程專業(yè)實踐教學管理規(guī)范,嚴格按照學校制定的規(guī)章制度;在課程、實驗、畢業(yè)設計等環(huán)節(jié)的設置上,充分考慮到對本專業(yè)學生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和實踐能力的培養(yǎng)。為了加深對課堂教學內(nèi)容的理解,讓學生切實了解和體驗到整個生產(chǎn)過程,達到實習教學效果。專業(yè)制定了符合本專業(yè)特點的生產(chǎn)實習與認識實習的大綱。在實習前,由學院統(tǒng)一安排所有專業(yè)的實習時間、內(nèi)容、要求等。實習指導教師按大綱制定出詳細完善的實習計劃,對實習的目的、要求、內(nèi)容、考核、紀律等都作明確的規(guī)定。在每次聯(lián)系實習時提交給實習工廠,以使實習按計劃進行。實習結(jié)束后,教師提交實習小結(jié),學生提交實習紀錄本。
2.4.2專業(yè)實驗教學
生物工程實驗室設備精良,能夠滿足專業(yè)教學需求。專業(yè)實驗教學人員力量強,在帶好常規(guī)教學實驗外,注重專業(yè)實驗室建設。認真制定實驗方案,加強對學生的引導,使學生通過專業(yè)實驗對本專業(yè)有更深刻的了解,通過專業(yè)實驗鍛煉學生獨立分析問題和解決問題的能力,激發(fā)學生的學習熱情。實驗室目前共開出專業(yè)實驗8個,均為綜合性實驗。對學生開出的所有實驗課程均有實驗指導書,并根據(jù)學科發(fā)展的需要對實驗內(nèi)容進行不斷補充和改革[5]。
2.4.3SRTP訓練
我校針對二、三年級學生推出的大學生科研究訓練計劃(SRTP),給學生提供了參與科研訓練的機會。從第二期開始至第七期專業(yè)教師和學生共立SRTP項目15項,據(jù)不完全統(tǒng)計有40名以上學生參加該項訓練。學生參與各類課外活動積極性高,近年來獲得校級及以上獎2項,4篇。我們采取的舉措有:1)安排學生參與到本系的科研中鍛煉,邀請本科生參加研究組的的專題學術研究討論會。2)在一些專業(yè)課中布置大型作業(yè),經(jīng)過教師的評閱后,在課堂上由教師或?qū)W生本人作報告,教師組織同學點評與討論,由此提高學生的文獻檢索與閱讀能力,提高文獻綜述和表達能力,營造一種以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主體的學習氛圍。3)實驗室對本科生全天候開放,平時可以在教師或研究生的指導協(xié)助下做實驗,培養(yǎng)動手能力。
2.5改革教學方法和教學手段
為了進一步提高教學信息化水平,促進教學手段的現(xiàn)代化,提高課堂教學效率。針對目前專業(yè)課程學時少內(nèi)容多的矛盾,生物工程專業(yè)對現(xiàn)有課程的教學方法、模式、手段進行改革、以適應信息時代對教育創(chuàng)新的要求。經(jīng)過幾年的努力,生物工程專業(yè)開設的專業(yè)基礎課和專業(yè)課程,運用多媒體教學的課程已經(jīng)達到100%,其中討論課、工程設計課、網(wǎng)絡教學及雙語教學課達到3門。
2.6加強畢業(yè)設計階段的管理
我院對畢業(yè)環(huán)節(jié)非常重視,首先在選題上要求更多注重前沿性、實用性與創(chuàng)新性。根據(jù)選題原則,先各自上報論文題目及容納學生數(shù),再由學生自由選擇填報,在畢業(yè)論文(設計)前一學期落實到學生,以便學生提前作好準備。近3年來,學生選做的畢業(yè)論文題目95%結(jié)合課題或生產(chǎn)實際,部分與SRTP項目、實驗室建設、課程建設結(jié)合。在每年的畢業(yè)論文進行過程中,學院督導組隨機抽查5%~10%的學生,著重檢查學生是否按照學校和學院關于畢業(yè)論文(設計)工作條例進行工作,如完成文獻綜述、工作進度、存在的問題及指導教師情況。后期論文撰寫答辯,各專業(yè)制定統(tǒng)一評分標準,對學生的研究水平、獨立完成工作能力等進行考核。今年學院還專門下達了文件,采取了一系列有力措施。鑒于院、系管理到位,近5年來,生物工程專業(yè)學生的畢業(yè)論文,在論文復評中沒有出現(xiàn)不符合原等級的論文。
3專業(yè)建設的體會與討論
經(jīng)過十年來的建設,生物工程專業(yè)已逐步形成鮮明的辦學特色。畢業(yè)生培養(yǎng)質(zhì)量顯著提高,體會如下:
3.1突出過程工程背景的培養(yǎng)模式
生物工程專業(yè)與生物科學、生物技術明顯差異在于生物工程更強調(diào)工程概念,必需培養(yǎng)學生理解與掌握“過程工程”的基本理論與方法,這是培養(yǎng)具有工程知識背景人才的基本點。因此,我們必須圍繞這個基本點來制訂生物工程學科的發(fā)展規(guī)劃,制定培養(yǎng)方案,通過一定的方式和手段落實教學計劃。十幾年來的教學實踐改革證明,堅持這一方針符合生物工程學科的發(fā)展趨勢,也與當前社會需求相吻合[6]。
3.2高水平科研工作是教學與教研的基礎
及時將前沿性科研成果引入課堂和教材中是提升專業(yè)教育水平的重要途徑之一,而實現(xiàn)此過程的關鍵是建立一支高水平的教師隊伍。我們長期堅持安排有科研經(jīng)驗的教師擔任相近課程的主講教授。加強對年青教師的培養(yǎng),健全教師培訓機制,同時,利用我校多學科優(yōu)勢,注重學科間的交叉滲透,對于進一步增強科研活力、開辟新的課題或研究方向、促進本科教學水平的提高具有十分重要的意義。另一方面始終安排高水平的教師活躍在教學一線,將新思想、新成果展現(xiàn)在學生面前,大大拓寬了學生的視野,是提高生物工程專業(yè)教學水平的基礎與關鍵。
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在傳統(tǒng)的實驗教學中,往往以驗證性實驗為主,由教師準備好實驗材料和實驗藥品,并在實驗前將實驗目的、實驗步驟、儀器設備使用方法以及實驗注意事項全部告知學生,使得學生只能按部就班地完成教師預設的實驗內(nèi)容,嚴重制約了學生參與實驗的主動性和創(chuàng)造性。為了改善實驗教學的現(xiàn)狀,教師應適當增加綜合性實驗和設計性實驗,重視對學生綜合知識運用能力、解決問題能力以及操作技能的培養(yǎng)。如,在綜合性實驗中,讓學生以小組為單位,共同完成鹽酸苯海拉明的全分析實驗,要求小組內(nèi)成員都要參與到實驗準備、試劑配制的實驗全過程中;在設計性實驗中,布置學生設計出三種測定乙酰氨基酚含量的方法,讓學生通過實驗掌握乙酰氨基酚的結(jié)構特點和性質(zhì)。在藥物分析實驗教學中,通過循序漸進、從易到難地開展綜合性實驗和設計性實驗,有利于鍛煉學生的動手能力,增強學生的創(chuàng)新意識,促進學生綜合素質(zhì)發(fā)展。
(二)開展課外研究活動
在藥物分析課程的實驗教學中,可將部分需要改革創(chuàng)新的內(nèi)容作為學生的課外研究計劃,并選出一些科研興趣比較濃厚且學習成績優(yōu)秀的學生參與到研究計劃方案的設計與實施,借此來培養(yǎng)學生的實踐與創(chuàng)新能力。例如,為獲取藥物分析實驗中的抗生素檢定樣品,教師可以組織學生開展優(yōu)化慶大霉素發(fā)酵培養(yǎng)條件的研究、慶大霉素發(fā)酵液分離與提研究等科研項目,這不但為實驗教學改革與創(chuàng)新提供了豐富的素材,而且在這一過程中還培養(yǎng)了學生的科研創(chuàng)新能力。通過開展課外研究活動,能夠使學生對藥物分析課程的學習更感興趣,可以使他們真正體驗到學有所用的樂趣,大量的實踐證明,將科研活動引入到藥物分析課程的實驗教學當中,可以為社會培養(yǎng)出更多的創(chuàng)新型人才。
(三)構建仿真一體化實驗教學體系
在藥物分析實驗教學中,教師可以崗位需求為導向,構建仿真一體化教學體系,使學生經(jīng)歷新藥物研發(fā)的全過程,將跨學科知識有機結(jié)合起來,提高專業(yè)課程的學習效果。仿真一體化教學體系包括新生物藥物的GMP認證、新藥物的合成、生產(chǎn)、質(zhì)量分析、流通、使用等環(huán)節(jié),并將現(xiàn)代化企業(yè)中生物檢定法、免疫法、酶法等多種藥物分析方法融入到實驗教學中,使學生逐步掌握試驗材料、儀器、試劑的使用方法,了解微生物學、生物藥物分析學、生物制藥工藝學、現(xiàn)代生化技術等領域知識,從而拓展學生的知識視野,提高學生職業(yè)素質(zhì)。
二、運用多樣化的教學手段,提高生物化學教學質(zhì)量
(一)多媒體輔助教學手段
多媒體以其自身圖、文、聲并茂的特點,成為專業(yè)教學中最為實用的教學工具之一。借助多媒體工具,不但能夠?qū)⒃颈容^抽象的基礎理論知識直觀、生動地表達出來,而且還能擴大信息容量,有利于教學效率的提高。但必須注意的是,在應用多媒體進行藥物分析課程教學時,由于其中涉及的知識量相對較大,從而使得學生很難對這些知識進行有效整理。為此,教師可以將多媒體與板書進行有機結(jié)合,這樣能夠使學生對知識點的掌握更加牢固。
(二)開設網(wǎng)絡課堂
現(xiàn)如今,計算機網(wǎng)絡在我國的普及范圍越來越廣,幾乎各大院校都建立起了自己的校園網(wǎng)。為了提高藥物分析課程的的教學效率,可以校園網(wǎng)為依托開設網(wǎng)絡課堂,并建立包含課程學習、專業(yè)基礎知識、儀器設備、答疑測試等內(nèi)容的網(wǎng)絡資源模塊。通過這些模塊,不但能夠擴展學生的學習范圍,加深他們對知識的理解,而且還能激發(fā)學生的學習興趣。
(三)混合式學習
這種學習方式兼具網(wǎng)絡與課堂教學的優(yōu)勢,運用混合式學習的關鍵在于教學活動的設計。為此,教師應當多花一些時間和精力在教學活動設計上,為學生設計出一些好的教學活動,這不但可以解決課程教學時間與空間上存在的問題,促進師生之間的交流,而且還能調(diào)動學生的主觀能動性,增強他們自主構建知識的能力,這有助于教學質(zhì)量的提高。
三、運用多種教學評價方法,重視學生綜合能力評價
評價是檢驗學生某一段時間內(nèi)學習成果的最佳途徑。由于受傳統(tǒng)應試教育的影響,對學生的評價一般都是以考試的方式進行,而考試成績也成為評價學生的主要依據(jù)。在素質(zhì)教育的背景下,應當改變這種傳統(tǒng)的評價方式,積極運用多種考核評價方法,對學生的能力、素質(zhì)進行科學評估。首先,生生互評。學生本身是課堂教學的主體,所以應當讓學參與到評價中來,通過生生之間的互相評價,可以使學生找出自身存在的不足,這有助于互相促進、共同提高。其次,教師評價。教師一般對學生掌握知識的程度都有一個大致的了解,不僅如此,還對學生的能力也有所了解,如學生的實踐能力、崗位操作能力、創(chuàng)新能力等等。為此,可由教師對學生進行綜合性評價,并將能力和所學知識的掌握程度作為主要評價標準,這有利于促進學生全方面發(fā)展。最后,企業(yè)參與評價。學??梢云刚堘t(yī)藥企業(yè)的技術人員以實際崗位的要求對學生進行評價。通過這樣的評價,可以使學生對專業(yè)崗位的要求有一定的了解,從而找出自身存在的問題,逐步加以改進和完善,達到崗位要求,這有助于提高學生的就業(yè)能力。
(二)工程技術實踐教學環(huán)節(jié)方面在我國,一些高校生物工程教育往往重書本、輕實踐,重知識、輕能力,重科研、輕教學,導致學生的理論知識與實踐脫節(jié)。目前國內(nèi)部分高校的生物工程專業(yè)學生大多數(shù)對運用綜合知識解決問題的重要性以及工程設計缺少理解,覺得科學比技術更重要,這也正是這些生物工程專業(yè)工科教育不重視實驗教學和工程設計的誤區(qū),導致學生缺少綜合實驗設計和工程設計的經(jīng)歷。此外,實驗教學內(nèi)容基本以驗證性實驗為主,教師把實驗的內(nèi)容、操作方法與步驟、報告格式甚至每一步得到什么結(jié)果等都寫得清清楚楚,學生依葫蘆畫瓢,機械地完成操作,缺少主動積極的思考。綜合性實驗也由于學生人數(shù)偏多、設備臺套數(shù)不足,動手操作的少,旁觀的多,教學質(zhì)量大受折扣。而設計性實驗更是鳳毛麟角。生物工程專業(yè)工程實習教學則包含認識實習、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習等環(huán)節(jié),一般以校外為主,校外實習基地是工程訓練最好的場所,是工程教育必不可少的前提條件。一些學校由于經(jīng)費緊張,實習經(jīng)費偏少,實習基地的建設經(jīng)費往往由企業(yè)單方面提供。由于國家經(jīng)濟體制改革等外部環(huán)境的變化,盡管不少高校與多家企業(yè)簽訂了校外實習基地的合作協(xié)議,但仍然存在很多問題。絕大多數(shù)企業(yè)接收學生實習沒有制度約束和政策支持,對學生實習熱情不高,而生物工程專業(yè)相關企業(yè)又相對偏少,導致一些新增生物工程專業(yè)實習單位不對口,實習內(nèi)容能減則減,實習過程流于形式,質(zhì)量難以保證,常常是走馬觀花,草草結(jié)束,難以發(fā)揮實習應有的作用。
(三)實踐教學過程控制及考核方式方面高等學校生物工程專業(yè)一般都建立嚴格系統(tǒng)的理論課程教學過程監(jiān)控措施和考核評價辦法,而一些高校對實踐教學卻往往缺乏有效的全過程監(jiān)督和健全的考核評價制度,或沒有認真落實和執(zhí)行。構建行之有效的實踐教學過程控制體系是生物工程專業(yè)實踐教學質(zhì)量得以保證的前體也是實踐教學環(huán)節(jié)的難點,由于實踐教學流動性強、機動性明顯,不易對學生實踐過程進行實時監(jiān)控并給出準確評價,因此,少數(shù)地方高校生物工程專業(yè)實習指導教師往往采取點名制方式進行過程控制,對于實踐效果則依賴于最后的實踐理論考試,考試內(nèi)容通常屬于死記硬背的知識點,極少有學生不及格。通過考試的方式考核學生的實踐效果仍舊屬于應試教育,導致學生對實踐教學沒有產(chǎn)生足夠的重視,抹殺了學生興趣,阻礙了個性發(fā)展,確實難以真實反映學生的工程技術實踐能力和水平。因此,有必要強化生物工程專業(yè)實踐教學過程控制,建立完善的監(jiān)控方案,并不斷改進實踐教學考核辦法,高質(zhì)量的實踐教學才能得到保證。
(四)師資隊伍建設方面近年來,雖然新增生物工程專業(yè)教師隊伍中引進了大量的具有生物專業(yè)背景的博士人才,有效解決了多年來教師隊伍整體學歷學位偏低的問題。通過問卷調(diào)查和統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),這些新增專業(yè)新進教師相當數(shù)量屬于學術型的,擅長科研學問研究,很少在企業(yè)工作過,從學校到學校,大多數(shù)缺乏工程技術學習和研究經(jīng)歷。由于缺乏工程實踐環(huán)節(jié)的專門訓練,自身尚不能成為行家能手,因此難以勝任相關的實踐指導工作,況且一些高校為這些教師創(chuàng)造培訓、進修、企業(yè)鍛煉的機會也有一定的限制。在教學過程中,導致這些高校部分生物專業(yè)教師寧愿多上些理論課,也不肯指導學生進行生產(chǎn)實踐。即使在舉足輕重的畢業(yè)(論文)設計教學環(huán)節(jié)中,選擇畢業(yè)論文的多,采用畢業(yè)設計教學方式的則寥寥無幾,極少數(shù)高校新增生物工程專業(yè)甚至清一色的采取畢業(yè)論文形式。這些現(xiàn)象嚴重制約了生物工程專業(yè)學生工程技術創(chuàng)新能力的培養(yǎng),有悖于專業(yè)培養(yǎng)目標。目前,特別是新增生物工程專業(yè)教師隊伍仍然存在結(jié)構不合理、缺乏具有“雙師型”教師、師資專業(yè)背景比例失衡、專業(yè)教師缺乏工程實踐經(jīng)歷等問題。(五)工程師培養(yǎng)體系方面近年來,教育部聯(lián)合有關部門和行業(yè)協(xié)(學)會,共同實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”(以下簡稱“卓越計劃”),該計劃就是要培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術人才,為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設創(chuàng)新型國家和人才強國戰(zhàn)略服務,促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措?!白吭接媱潯本哂腥齻€特點:一是行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程,二是學校按通用標準和行業(yè)標準培養(yǎng)工程人才,三是強化培養(yǎng)學生的工程能力和創(chuàng)新能力。經(jīng)審核,教育部最終批準61所高校成為首批批準的“卓越計劃”實施高校,一批涉及工程與工藝的工科專業(yè)成為試點專業(yè)。相比而言,屬于朝陽產(chǎn)業(yè)的生物行業(yè)尚在培育、壯大過程中,雖然許多從事生物工程教育的人士已經(jīng)意識到“卓越計劃”對生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要性,但是部分相關企業(yè)并未深度參與到一些高校生物專業(yè)工程技術人才培養(yǎng)過程中,產(chǎn)學研合作教育的空間依然廣闊,職業(yè)資格制度有待進一步完善,工程師培養(yǎng)體系尚不夠健全。為了適應國家工程教育發(fā)展新趨勢,必須進一步加強生物工程專業(yè)工程教育與其相關產(chǎn)業(yè)的合作,使得人才培養(yǎng)和技術創(chuàng)新這兩條驅(qū)動生物行業(yè)經(jīng)濟可持續(xù)高速發(fā)展的主要鏈條靈活運轉(zhuǎn)。
二、生物工程專業(yè)教學體系改革措施及途徑
(一)規(guī)范專業(yè)教學質(zhì)量標準,明確工科辦學思路我國生物工程專業(yè)正式設立時,對本科專業(yè)培養(yǎng)目標作了明確規(guī)定:通過各種教育教學活動培養(yǎng)學生德、智、體、美全面發(fā)展,具有健全的人格、正確的世界觀、人生觀和價值觀,適應市場經(jīng)濟體制和改革開放需要,具備良好的人文社科基礎知識和人文修養(yǎng),具備生物技術基本知識、掌握現(xiàn)代生物工程技術及其產(chǎn)業(yè)化科學原理、工藝過程和工程設計等基礎理論、基本技能,能在生物技術與工程領域從事設計、生產(chǎn)、產(chǎn)品技術研究開發(fā)、質(zhì)量檢測和企業(yè)管理的適應社會主義現(xiàn)代化建設和地方經(jīng)濟社會發(fā)展需要應用型高級技術人才。在構筑生物工程人才培養(yǎng)體系時,要重視生物基礎、化學、生物化學工程等基本知識單元的設計,以此組成專業(yè)核心知識體系,體現(xiàn)專業(yè)的本質(zhì)、交叉與融合。高校專業(yè)教學計劃的制訂要兼顧個性差異,留有足夠的個性化發(fā)展的空間。具體專業(yè)基礎課程和專業(yè)課程按各校的特色和條件設定,特別是選修課程更要體現(xiàn)不同學校的基礎和專業(yè)定位,如生物制藥、環(huán)境生物工程、發(fā)酵工藝、能源生物工程、生物材料等,以適應不同學校的學生來源、教育資源的差異以及培養(yǎng)目標的行業(yè)方向和特色。
(二)強化實踐性環(huán)節(jié)教學,確保工程技術教學質(zhì)量在實驗教學方面,逐步減少認識性、驗證性實驗內(nèi)容,增加綜合性、設計性實驗的比例以及研究性實驗。根據(jù)實驗內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系,科學地綜合實驗技術和實驗方法,積極引用生物技術與工程領域的科研新成果和社會應用新項目,引入國內(nèi)外方法成熟、適合本科實驗教學的先進的實驗項目,激發(fā)學生實驗的興趣,培養(yǎng)學生的科學思維和創(chuàng)新能力。生物工程專業(yè)實驗課程應當有體現(xiàn)工程技術訓練的內(nèi)容,不應僅限于生物工藝技能,而應有所拓展。為了保證實驗教學質(zhì)量,應逐步加強實驗儀器設備投入和加快實驗室建設,擴大實驗室開放力度,提高實驗室綜合利用率;利用省級科技創(chuàng)新平臺和省級實驗教學示范中心平臺,搭建具有生物工程技術環(huán)境的實踐教學平臺;引進企業(yè)的資源和設備,與企業(yè)合作共建實驗室,模擬現(xiàn)場工程環(huán)境。在工程實踐教學方面,分層次構建完整的“生物工程專業(yè)工程實踐與工程應用教學體系”。通過課程設計、畢業(yè)設計等環(huán)節(jié)培養(yǎng)學生綜合應用工程能力與初步設計能力,利用生物工程仿真技術、校內(nèi)外工程實踐等環(huán)節(jié)培養(yǎng)學生的工程實踐與工程應用能力。為保證工程實踐教學質(zhì)量,應著重加強校內(nèi)外實訓基地建設,為順利完成工程實踐教學提供必備的條件和環(huán)境。通過與企業(yè)聯(lián)合投資生物產(chǎn)品中試生產(chǎn)設備、購置生物工程仿真裝置等方式構建校內(nèi)工程訓練中心。工程訓練中心是擁有或模擬一個真實的生產(chǎn)系統(tǒng),完成一個具體的生產(chǎn)過程,可以實現(xiàn)或模擬真實的產(chǎn)品生產(chǎn),給學生提供一個系統(tǒng)而真實的工程實踐環(huán)境,學生可以按教學要求逐個環(huán)節(jié)進行安裝、調(diào)試、運行和生產(chǎn),這個訓練過程在企業(yè)的實習過程是根本無法做到的。生物產(chǎn)業(yè)屬于朝陽行業(yè),新產(chǎn)品、新技術不斷涌現(xiàn),通過引導、扶持、政策傾斜等方式鼓勵教師和學生創(chuàng)辦生物工程企業(yè)。同時積極尋求一種校企共贏的產(chǎn)學合作模式,提高企業(yè)與高校合作的積極性,這是校企合作實踐基地能夠順利建設和良好運行的關鍵。積極推進工程實踐教學內(nèi)容改革,整合實踐教學環(huán)節(jié),使校內(nèi)實踐和企業(yè)綜合實踐相輔相成,從而確保并不斷提高生物工程專業(yè)學生的工程技術能力。
(三)改進實踐教學方法和方式,健全教學考核評價體系改革傳統(tǒng)的生物工程專業(yè)實踐教學方法,著力推動基于問題的學習、基于項目的學習、基于產(chǎn)品的學習等多種實踐學習方法,采取產(chǎn)品帶動,設備配套,工藝優(yōu)化,動手操作與學習思考相結(jié)合,基本原理和現(xiàn)場實際相結(jié)合,現(xiàn)場教學、雙向交流式教學和研討式教學為主,緊密結(jié)合工程技術實際情況,不斷培養(yǎng)學生的動手能力并開發(fā)學生的思維,調(diào)動學生的工程技術學習興趣和學習熱情。生物工程專業(yè)實踐教學過程往往是連續(xù)的多過程,基于工段分批輪換方式進行實踐教學安排是一種高效可控的途徑,化整為零,既可減少相關企業(yè)的人員增加壓力,又能提高學生的實踐效果,學生可以接觸并了解全部生產(chǎn)工藝,并能掌握整套設備的調(diào)試和操作方法,同時有利于對教學過程進行實時監(jiān)控,分階段對學生進行考核,并作為能否順利進入下一生產(chǎn)環(huán)節(jié)的依據(jù)。在考核環(huán)節(jié)上,改變傳統(tǒng)單一筆試考核和標準答案的評價方式,采取現(xiàn)場答辯、實踐總結(jié)、不同產(chǎn)品工程工藝設計等靈活多變的方法,并結(jié)合實習單位提供的完整的考勤考核記錄、企業(yè)指導工程師開出的實習個人評價等輔助考核方式,重在考核學生的工程技術知識掌握水平和應用能力以及創(chuàng)造性思維,為實習順利開展構筑堅實的平臺與保障。
我國生物工程專業(yè)自1998年設立以來,迅速發(fā)展,而社會發(fā)展使生物工程產(chǎn)業(yè)對從業(yè)人員的實驗技能、工程問題解決能力和經(jīng)驗都提出更高層的要求。如何使高校人才滿足行業(yè)需求,達到供求平衡發(fā)展,建設具有特色的生物工程專業(yè),使人才培養(yǎng)落實到位,是本文重點探討的問題。
目前,生物工程專業(yè)因各高校設立背景不同,課程設置普遍存在上下游技術教育結(jié)合不緊密,或偏工或偏理的情況。各種教材因?qū)w系完整的要求導致在實踐教學中教學內(nèi)容重復比例偏大,浪費教育資源的情況;傳統(tǒng)課堂教學的模式致使生物工程的教育偏理其工科本質(zhì),實踐教學比例遠遠滿足不了對工科人才培養(yǎng)的需要,針對生物工程專業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀,筆者結(jié)合教學實踐提出了以下幾條切實可行的改革方案。
一、調(diào)整課程體系,推進課程建設改革
在課程體系上既要注重工程技術類基礎課、生物工程下游技術類課程的開設,又要兼顧生物學類基礎課程、生物工程上游技術類課程的設置,保證生物工程專業(yè)課程體系的科學性和完整性,使其有別于生物科學和生物技術專業(yè)的課程設置而充分體現(xiàn)生物工程專業(yè)的工科特點。除此之外,課程設置更須注重課程內(nèi)容的橫向聯(lián)系和縱向銜接,避免教學內(nèi)容出現(xiàn)不必要的重復和遺漏,以有限的時間傳授最大量的信息。
以我院為例,其生物工程專業(yè)是從食品科學與工程專業(yè)到發(fā)酵工程專業(yè)逐步演變而來,發(fā)展初期存在重工輕理、生物工程上下游技術脫節(jié)、實踐課時緊張等問題。2003年初修訂了專業(yè)培養(yǎng)方案,將以微生物體系為主的原專業(yè)體系,拓寬至包括酶、動物細胞和植物細胞在內(nèi)的整個生物體系,并增加理論基礎課程:基礎生物學、細胞工程、分子生物學、基因工程等,刪除了工廠供電與自動控制、工廠建筑概論。經(jīng)過近二十年的教學實踐和逐步完善,建構了依托我校食品科學與工程、土木工程、機電一機化等學科優(yōu)勢,以工科為背景,食品學科為優(yōu)勢,微生物學為基礎,技能培養(yǎng)為特色,厚基礎、寬口徑、高素質(zhì)、技能強的應用型技術人才培養(yǎng)方案。
近一步的設想將原教學體系中以多門工藝學課程為主、學時較多的專業(yè)必修課,調(diào)整為生物反應工程、發(fā)酵工程和生物工業(yè)下游技術三門課程,以生物產(chǎn)品生產(chǎn)過程的基本單元操作為主線,闡述生物生產(chǎn)工藝的基本理論和操作技能,為從事生物新產(chǎn)品和新工藝的研究與開發(fā)打好應有的理論基礎。將生物工業(yè)分析課實驗融合到生物工藝大實驗中,改為設計性、綜合性大實驗,提高學生主動參與性。
二、 突出學科建設核心,切實加強師資隊伍與教材建設
學科建設的核心是學術梯隊建設,所謂學術梯隊就是由具有一定組織結(jié)構的科研人員隊伍組成,高校中的科研人員主體就是大學教師。優(yōu)化學術隊伍的組成,提高教師學術水平,加大科研人才的培養(yǎng)和引進力度,必將促進學科發(fā)展,為特色專業(yè)師資隊伍的建設提供保障。
生物工程特色專業(yè)的建設,需要構建一支學歷結(jié)構合理、了解社會需求、實踐教學經(jīng)驗豐富的高水平師資隊伍,主要通過以下4個方面:1.引進與培養(yǎng)雙管齊下:引進學術帶頭人,特別是海外高水平人才,同時每年遴選在校教師進行國內(nèi)外學術訪問與進修;2.注重青年教師工程能力的培養(yǎng):鼓勵青年教師積極參與產(chǎn)學研合作,深入生產(chǎn)企業(yè),加強工程能力的實踐和訓練,并聘請知名生物工程公司的高級技術人員作兼職教授,定期對教師開設講座,提高青年教師理論聯(lián)系實際的能力;3.豐富師資類型,通過聯(lián)合辦學等形式,外聘企業(yè)工程技術人員承擔諸如實習和畢業(yè)設計等實踐性教學工作,為學生提供更加適應市場需求的實踐指導。
在教材建設方面,選用能反映學科發(fā)展動態(tài)的最新獲獎教材,以適應專業(yè)科技發(fā)展的趨勢。在培養(yǎng)計劃和教學大綱的編寫中明確學科知識的綜合性與實用性,全面梳理各科知識點和授課內(nèi)容,減少課程重復。在實際教學中,還需根據(jù)知識點及時引入學科新動向,用多種教學手段啟發(fā)學生興趣和思維習慣,激發(fā)學生自主探索精神。
以目前我院生物工程專業(yè)的學科建設情況為例,14名專任教師中,碩博比例達到86%,國家糧食局直接聯(lián)系專家1人,河南省普通高等學校學科帶頭人2人,河南省青年骨干教師1人,校級青年骨干教師2人,在現(xiàn)有師資基礎上不斷引進新的學術帶頭人和優(yōu)秀博士,每年派1~2名教師國內(nèi)外進修學習。高水平學術梯隊也為學生科研素質(zhì)培養(yǎng)提供了良好的條件。
在教材建設方面,編寫適合于我校生物工程專業(yè)發(fā)展的特色教材。已出版《食品微生物學》《食品發(fā)酵工業(yè)三廢處理與工程實例》,即將出版《生物工程工廠設計》。目前已有校級精品課程1門,校級優(yōu)秀課程2門,院級優(yōu)秀課程5門,課程教學質(zhì)量穩(wěn)步提高。
三、 加強校內(nèi)外實習基地建設
生物工程專業(yè)性質(zhì)決定了其實習的重要性,應非常重視實習基地的建設,一方面在實習經(jīng)費上加大投入,積極與校外企業(yè)建立合作關系,加強合作,產(chǎn)教結(jié)合,為學生提供就業(yè)實訓機會;另一方面努力加強校內(nèi)實踐基地建設,如我系生物工程實驗室已建立一個小型啤酒發(fā)酵車間,學生可參加從原料處理、發(fā)酵、分離提取到啤酒成品制造的整個生產(chǎn)過程。還將建立一個中試發(fā)酵車間,配備30L、100L和500L發(fā)酵設備各一臺,并輔以電熱鍋爐、無油空壓機、板框過濾機、膜過濾器等下游設備,可以進行中試規(guī)模生產(chǎn)。通過這些基地實習,有力地鞏固了理論課的教學內(nèi)容,使學生在豐富多彩的教學手段中獲得樂趣。
四、加強課程設計環(huán)節(jié)的實戰(zhàn)性
根據(jù)工廠企業(yè)等生產(chǎn)一線問題或結(jié)合教師科研內(nèi)容設置生物工程專業(yè)課程設計的題目,增加實驗的實戰(zhàn)性,可以激發(fā)學生的學習熱情,培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。并彌補了學生在畢業(yè)設計環(huán)節(jié)因課題要求局限造成的工程與科研訓練不均衡的缺陷。
課程設計在內(nèi)容上,以生物工程產(chǎn)品為紐帶,融會多門課程的知識點,增加綜合性。比如在年產(chǎn)100噸蕃茄紅素工廠設計項目中,菌種的擴大培養(yǎng)與發(fā)酵過程中形態(tài)觀察涉及微生物學;發(fā)酵過程的工藝控制涉及生物工藝學,產(chǎn)物生成速率、細胞生長速率及底物的消耗速率等屬于生物反應工程的內(nèi)容;過程中參數(shù)的檢測與控制方案涉及生物過程檢測與控制;菌種的代謝涉及生物化學及代謝控制;上罐發(fā)酵涉及生物工程設備以及微生物工程工藝原理的相關知識點;蕃茄紅素的提取則利用了生化分離工程中的方法;在繪圖過程中又復習了AutoCAD和生物工廠設計。通過綜合性課程設計建立起了絕大多數(shù)專業(yè)課程的內(nèi)在聯(lián)系,完善了生物工程實驗課程和理論課程體系的優(yōu)化整合,同時也增強了學生綜合解決問題的能力。
五、 畢業(yè)環(huán)節(jié)的改革
除了由在校教師擬定的科研題目外,畢業(yè)設計的課題還可來源于企業(yè)要求,允許一些已找到就業(yè)單位的學生根據(jù)隸屬企業(yè)的培養(yǎng)要求安排課題。學生可以對企業(yè)的生產(chǎn)產(chǎn)品、生產(chǎn)流程、產(chǎn)品質(zhì)量要求等內(nèi)容提前掌握,即為企業(yè)做了一點實際工作,又縮短了入職適應期。我院2002、2008屆各有1個畢業(yè)生在鄭州良源分析儀器有限公司進行了《檸檬酸菌渣制備殼聚糖的研究》《利用餐館廢油生物法制備生物柴油的研究》,通過畢業(yè)設計完成實習期任務,畢業(yè)后直接上崗。
我院還采取了聯(lián)合培養(yǎng)的方式,如和河南蓮花味精集團、江蘇省江陰生物酶制劑有限公司建立了長期的產(chǎn)學研合作關系,和河南省科學院生物所、永達食品集團工程技術中心等研究院所建立了共同指導本科生畢業(yè)論文協(xié)作關系,并鼓勵有條件的學生自行聯(lián)系科研院所及企業(yè)開展聯(lián)合指導本科畢業(yè)論文工作。2003年還曾將3名學生派送到上海農(nóng)科院去做輔助科研并完成畢業(yè)論文,其中1名學生因此獲得就業(yè)。
結(jié)束語
在特色專業(yè)建設過程中,應根據(jù)國內(nèi)外生物工程發(fā)展的趨勢,不斷改善和優(yōu)化課程體系,加大儀器設備投入和師資隊伍建設,以理論教學和實踐教學并重,為全國生物產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展提供高素質(zhì)的智力支持,并為全國相關專業(yè)人才培養(yǎng)和培訓的高水平專業(yè)平臺建設作出貢獻。
【參考文獻】
【基金項目】廣西壯族自治區(qū)教育廳,基于應用型人才培養(yǎng)的生物工程專業(yè)實踐教學體系創(chuàng)新研究與實踐,2015JGA230;廣西壯族自治區(qū)教育廳,地方理工院校生物工程專業(yè)特色培育及實踐,2014JGB148。
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)32-0108-02
2016年6月2日,在吉隆坡召開的國際工程聯(lián)盟大會上,中國工程教育正式加入《華盛頓協(xié)議》,中國成為國際本科工程學位互認協(xié)議《華盛頓協(xié)議》的正式會員。這標志著我國工程教育質(zhì)量得到國際認可,工程教育國際化邁出重要步伐。
作為新型的生物工程專業(yè)人才,必須及時了解生物工程的最新發(fā)展狀況和研究動態(tài),需要熟練地掌握生物工程相關的專業(yè)詞匯、專業(yè)術語和專業(yè)會話,能夠熟練進行各種英文專業(yè)文獻的閱讀和翻譯,同時具有一定的科技英語寫作能力,能夠及時將自己的最新研究成果在國際期刊上發(fā)表,并能夠用英語與國外同行人員進行研究探討。本文旨在探索如何在教學中構建一個具有實用性、實踐性和可操作性的教學模式,為生物工程專業(yè)英語的教學改革提供一些思路和經(jīng)驗。
一、生物工程專業(yè)英語課程的特點
生物工程專業(yè)英語屬于科技英語文體,它既有語言課的特征,又有專業(yè)課的特征,它既是基礎英語的延伸,又與基礎英語有區(qū)別。
從詞匯方面來看,生物工程專業(yè)英語和其他理工科的專業(yè)英語一樣,都包含有大量的專業(yè)詞匯、縮略詞及復合詞,而且有大量的拉丁詞匯,而這些詞匯在基礎英語中很少涉及得到,因而增加了記憶的難度。專業(yè)詞匯還有一個突出的特點就是一詞多義現(xiàn)象普遍,如果學生慣于用基礎英語中掌握的釋義來理解專業(yè)詞匯,往往會造成誤解。
從句式方面來看,專業(yè)英語為了完整、準確地描述某種客觀現(xiàn)象廣泛使用復合長句、名詞化結(jié)構、非謂語動詞短語及后置定語等復雜句式。而且,專業(yè)英語文獻常見于被動語態(tài)的使用。英漢兩種語言在語法和邏輯思維上的這種差異無疑增加了學生對文獻的理解難度。
二、生物工程專業(yè)英語教學的現(xiàn)狀及面臨的問題
(一)學生對專業(yè)英語學習的重要性不夠
依據(jù)教學大綱,在我校生物工程專業(yè)英語課是一門專業(yè)限修課,并沒有列入專業(yè)核心課程,因此不少學生只是沖著學分而去,沒有真正把它作為一門主干課程來學習,這從出發(fā)點上就沒有引起足夠的重視。
大部分學生對英語的學習都被扼殺在枯燥的應試英語教育中,特別是目前許多高校取消英語四級與學位證的掛鉤政策后,很多學生更加忽視了對英語的學習。沒有英語學習的熱情,也就大大降低了學生對專業(yè)英語的學習。
另外,學生并沒有真正意識到專業(yè)英語的學習對自己未來“職業(yè)”發(fā)展的提升作用,這也是造成學習積極性不高的原因之一。
(二)專業(yè)英語教師英語和教學水平有限,教學經(jīng)驗不足
目前專業(yè)英語任課教師一般由具有生物工程背景知識的專業(yè)課老師擔任。這些老師對專業(yè)知識的理解沒有問題,但由于大多數(shù)專業(yè)課老師都沒有受過正規(guī)的英語教學培訓,不熟悉語言教學的規(guī)律,難免會對專業(yè)英語的教學方法掌握得不全面。專業(yè)英語任課老師自身的英語能力是解決如何提高專業(yè)英語教學質(zhì)量的瓶頸問題之一。
(三)課程教學內(nèi)容陳舊、單調(diào),教學手段單一
目前我國生物工程專業(yè)的專業(yè)英語教材有多種,我校選取了由鄔行彥主編、化學工業(yè)出版社出版的《生物工程生物技術專業(yè)英語》。該書是由原版英文教科書、科技報告及專著所組成,它包含了生物工程專業(yè)的大部分基本專業(yè)知識,對提高學生的專業(yè)閱讀水平有很大的幫助。但由于科技發(fā)展的突飛猛進,專業(yè)知識的更新也是日新月異,如果僅僅以一本簡單的教材是難以向?qū)W生提供與時俱進的知識儲備。此外,目前專業(yè)英語除了書面教材之外,相關的多媒體教學軟件開發(fā)投入明顯不足,有關的聽力、視頻、閱讀和寫作資料匱乏。
(四)教學目標定位片面
目前專業(yè)英語教學中基本采用大班式教學,課堂上多采用老師朗讀、講解、翻譯的這種“填鴨式”的教學模式,隨著我國對外交流的加深,國內(nèi)外合作企業(yè)越來越多,以訓練翻譯為主的傳統(tǒng)教學方法不能滿足涉外活動中英語溝通的需要。絕大部分外資或合資企業(yè)在進行涉外技術人員招聘時將熟練掌握英語作為一項重要的考核指標。因此,要想“使他們在今后的工作和社會交往中能用英語有效地進行口頭和書面信息交流”的培養(yǎng)目標,在進行專業(yè)英語的教學過程中應該明確以掌握聽、說、讀和寫四項技能作為專業(yè)英語的教學目標。
三、提高生物工程專業(yè)英語教學水平的幾點探討
(一)讓學生從思想上重視專業(yè)英語的學習
要想讓學生從思想上意識到專業(yè)英語的重要性,必須讓他們認識到專業(yè)英語對他們?nèi)蘸舐殬I(yè)生涯的發(fā)展起著重要作用。通常在外資企業(yè)的招聘中明確要求應聘者具有良好英語溝通能力。因此,建議在企業(yè)招聘和實習的過程中,可以安排三年級本科生進行觀摩,讓他們意識到在將來的求職和工作中只有較好地掌握了專業(yè)英語,才能與企業(yè)外籍經(jīng)理和員工進行順暢交流,才能在國際會議和談判中表達自己對專業(yè)前沿和最新動態(tài)的認識,才能比同齡人更具有競爭力。
(二)提高專業(yè)英語教師綜合能力
目前大部分高等院校專業(yè)英語課是由英語水平較高,或者出國留(訪)學回來的專業(yè)課教師擔任。這些教師雖然具有扎實的專業(yè)知識理論功底,但多數(shù)英語基礎不夠扎實,尤其口語能力普遍薄弱。缺乏對專業(yè)英語教學規(guī)律的認識和系統(tǒng)的語言學基礎。要解決這個問題,學校教學管理部門可以根據(jù)自身條件,采取靈活多樣的形式重視并加強對專業(yè)英語教師的培養(yǎng)。
(三)豐富和完善教學內(nèi)容
教學內(nèi)容不應只局限于教材里的內(nèi)容,因為教材的內(nèi)容往往滯后于行業(yè)技術的發(fā)展,教師應將最新的科技信息和行業(yè)動態(tài)納入到課程教學內(nèi)容中去。專業(yè)英語教師在課堂教學中可以將國際知名期刊“Science”“Nature”,專業(yè)期刊“Current Opinion in Biotechnology”、“Critical Reviews in Biotechnoly”、“Biotehnology and Bioengineering”和“Bioresource Technology”等發(fā)表的最新研究成果和技術引入到課程教學中,作為教材的補充內(nèi)容。不僅拓寬了學生的視野,還能追蹤學科國際前沿動向。
除了教材里的科普性文章,教學內(nèi)容還應增加對某一具體領域的科技文獻的閱讀教學,對產(chǎn)品或儀器英文說明書的理解和認識教學,以及對具體實驗操作流程的英語表述教學,增強教學內(nèi)容的實用性。在教學過程中可以給學生提供Agilent、Thermo或BioRad等著名品牌的產(chǎn)品英文介紹書或儀器使用說明書,進行講解或?qū)W生自學。在基因工程領域則會經(jīng)常使用到各式各樣的分子生物學試劑盒,而不同牌子廠家生產(chǎn)的試劑盒往往會有不同的實驗操作流程。教師可以選擇一兩款國外原裝進口試劑盒,根據(jù)產(chǎn)品的protocol給學生講解具體的英語表述。這樣,一方面不僅讓學生學習到專業(yè)的詞匯以及專業(yè)的句型表述,另一方面也能從中學習到具體的儀器操作方法或?qū)嶒灹鞒滩僮鞣椒?,加深了對專業(yè)知識的理解。
(四)改進課程教學方法
1.靈活多樣的教學手段
為了能更好地達到專業(yè)英語教學目標“讓學生切實掌握專業(yè)方面聽、說、讀、寫、譯”等,采用傳統(tǒng)的教學方式 “一支粉筆,一本書,一塊黑板”的模式顯然難以達到目的。因此在進行專業(yè)英語講授時,在安排學生進行閱讀和翻譯技巧學習時,應該采用多媒體教學模式,但不僅僅只限于使用PPT教學。盡量通過圖、文、聲三種表現(xiàn)形式,使學生更容易并且愉快地接受新知識。
2.互動式教學
長期以來,專業(yè)英語的教學基本沿襲傳統(tǒng)的“三單”英語教學模式,即教學行為單向性,教學形式單調(diào)性,教學內(nèi)容單一性,基本上局限于生詞學習語法難點解釋文句翻譯。為了提高教學效果,專業(yè)英語教師可以在課前或課后布置一些寬泛性或熱點性的討論話題,讓學生課下準備并在下節(jié)課堂上進行小組回答??梢宰寣W生3-4人一組,自由組合,自由選擇本專業(yè)領域內(nèi)的熱門話題,通過文獻檢索查閱相關資料并完成PPT,最后在同學們和老師面前展示其PPT,用英語進行講解并回答老師同學的提問。除此之外,現(xiàn)在新涌現(xiàn)的MOOC和 “雨課堂”也備受推崇,任課教師可嘗試在課堂上使用“雨課堂”等教學手段。
四、結(jié)束語
專業(yè)英語的教學是一個長期探索的過程。隨著全球一體化的進一步深入,對學生專業(yè)英語的水平要求越來越高,這需要任課教師努力提高自身素質(zhì),積極研究和探索教學方法,不斷提高教學水平,使教與學的過程更符合語言學習的規(guī)律,以滿足社會發(fā)展對生物工程專業(yè)人才的需求。
參考文獻:
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一、工廠實習
1.實習基地選擇原則。工廠實習要求學生進入生產(chǎn)企業(yè),參與生產(chǎn)實踐,如何挑選實習基地,搭建穩(wěn)定的實習平臺,是保證實習順利完成的重要因素。中山大學制定了《中山大學本科實習教學基地建設管理辦法》,對實習基地的建設和管理進行了規(guī)范和加強。實習基地應具有一定規(guī)模、期限與穩(wěn)定性,配備有經(jīng)驗的實習指導人員,提供合適的實習崗位、必要的實習條件和安全健康的實習環(huán)境,能滿足學校相關專業(yè)開展實習實訓、畢業(yè)設計、社會實踐等人才培養(yǎng)活動的需求?;卦O立的原則包括:(1)專業(yè)性原則。(2)普惠性原則。(3)可持續(xù)性原則。(4)共享性原則。(5)規(guī)范性原則。實習基地必須與學科專業(yè)人才培養(yǎng)密切相關,具有良好的實踐教學條件,具備產(chǎn)學研協(xié)同育人的良好發(fā)展基礎。居于以上考慮,我們的學生工廠實習企業(yè)定為廣東溫氏食品集團、肇慶星湖生物科技有限公司、永順生物制藥股份有限公司、廣州齊志生物工程設備有限公司等。建設具有競爭特色的實踐教學基地,滿足學生的實習的目的。2.實習內(nèi)容。我們將生產(chǎn)實踐分為認知實習、生產(chǎn)實習層次。認知實習主要目的是使學生了解現(xiàn)代生物工程產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及趨勢;了解生物發(fā)酵工程生產(chǎn)、生物產(chǎn)品生產(chǎn)的關鍵技術及其應用;了解現(xiàn)代生物制品的裝置及生產(chǎn)方案。生產(chǎn)實習重點在于使學生了解企業(yè)的生產(chǎn)工藝流程和企業(yè)管理制度;體驗現(xiàn)代生物制品的研發(fā);感受生產(chǎn)與銷售的真實氛圍;安排學生到企業(yè)生產(chǎn)第一線工作和學習,提高學生的動手能力、實驗技能和實踐能力,接受企業(yè)的日常管理。認知實習我們可以通過安排講座,邀請實習單位高層領導、技術專家做專題報告,介紹前沿科技動態(tài)和行業(yè)發(fā)展趨勢以及產(chǎn)品的研發(fā)流程,參觀公司展廳、研發(fā)部、生產(chǎn)部與銷售部門等方式進行。如在肇慶星湖生物科技有限公司實習,參觀科技展廳、核苷酸生產(chǎn)車間、生化廠等,參觀過程中由專人協(xié)助帶隊教師進行講解,了解基于藥品規(guī)范的工廠內(nèi)部的管理方法,參觀過程中學生與技術人員密切互動。生產(chǎn)實習主要是在公司研發(fā)部和生產(chǎn)部門車間進行實際操作,如分別在菌種室、發(fā)酵創(chuàng)新平臺、質(zhì)量檢測中心(QC)進行實際操作和學習,學習菌種的保存和放大、培養(yǎng)基的配比、產(chǎn)品的純化及質(zhì)量控制等整套工藝流程;掌握發(fā)酵罐的使用、拆、洗、裝、驗漏、消濾芯、空消和實消等完整的處理過程;學習氣相色譜和高效液相色譜的操作。在永順生物制藥股份有限公司和廣州齊志生物工程設備有限公司還學習了疫苗制備菌株與毒株的保存與復蘇程序;動物疫苗制品的完整生產(chǎn)流程;生物反應器生產(chǎn)細菌苗流程;傳統(tǒng)轉(zhuǎn)瓶與生物反應器生產(chǎn)病毒苗流程等。
二、校內(nèi)實習
校外工廠實習雖然可以接觸生產(chǎn)第一線,但都是由工廠安排實習內(nèi)容,一些關鍵性的工藝不能涉及,不利于學生動手能力的培養(yǎng),也不能開展針對性實習內(nèi)容。為彌補校外實習的不足,在學校項目基金“生物工程專業(yè)實驗室與實習基地建設”的資助下,新購置了常壓室溫等離子體誘變育種儀、四聯(lián)發(fā)酵罐、高通量生物反應搖床、噴霧冷凍干燥機、碟式離心機、陶瓷膜微濾器等生物工程上下游設備,單獨組成一個獨立的發(fā)酵中試基地,供學生使用。以教師科研項目“利用肝素提取廢水生產(chǎn)蛋白酶再用于提取肝素”作為學生的實習內(nèi)容,學生充分利用已有研究成果進行了發(fā)酵優(yōu)化、酶蛋白提取、酶蛋白產(chǎn)品包裝等工序操作??梢宰寣W生接觸到新型工藝設備,為以后的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)打下基礎。
三、實習環(huán)節(jié)的經(jīng)濟投入
除了校內(nèi)儀器設備的資金投入外,學校提供學生一定的后勤保障。不管是校內(nèi)還是校外實習,實習過程中都存在一定的不確定性和安全隱患。目前學生的基礎醫(yī)療保險,沒有覆蓋實習中可能存在的人身安全方面。中山大學歷來高度重視實習生實習期間的人身安全問題。交通工具均為有資質(zhì)的運輸公司提供,同時為所有的實習生在實習期間均提供人身意外保險,為學生、指導教師、實習單位、學校本身等相關方分擔了風險,解除了各方對于實習安全方面的顧慮,方便學生順利完成實習工作。此外,學校提供校外實習生餐費40元/人(一天),減輕畢業(yè)實習生的實習成本,有利于他們安心實習。
四、實習評價制度和成績評定方式