时间:2023-10-11 16:23:39
导语:在化学生物工程专业的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
职业生涯规划书
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记得看过一本书,作者是一名职业规划师,这样的工作及职位在中国还很少。他们的主要工作是帮助人们找到适合自己能力发展的、能有幸福感的工作。看到书中很多因为做了不喜欢的工作或是对职业前景迷茫的人,我不尽也在思考如何找到一个适合自己发展的工作呢?我是一个的以兴趣为导向的人,对我来说做一个自己不喜欢的工作是件痛苦的事情。那如何找到适合自己的,同时对此有浓厚兴趣的工作呢?这一切的疑惑将我引到了职业规划的面前。与其在进入职场后叹息迷茫,不如现在进行职业规划的探索。职业规划是要依据个人的特殊情况、特殊才能,考虑社会背景等多方面主客观因素,结合职业发展的阶段,提出相应的发展目标、拟定实现目标的工作和教育的一个综合体系。做一个适合自己的、合乎现实的职业规划,不仅能帮助我们学生在进入职场时省时省力,还能帮助我们能健康发展职业能力。在大学阶段,为自己规划一条职业之路是很有帮助的。
一、自我盘点
我是学习生物工程专业,英语水平可以,能流利沟通;具有较强的人际沟通能力;思维敏捷,表达较流畅;在班级担任学生干部,有较强的组织协调能力;有很强的学习能力。很有热情为自己的将来奋斗.
二、社会环境规划
社会一般环境:中国政治稳定,经济持续发展。在全球经济一体化环境中的重要角色。经济发展有强劲的势头,加入WTO后,会有大批的外国企业进入中国市场,中国的企业也将走出国门。
生物工程专业就业前景:
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优势
社会认可度高,对本专业有较高期望,知识范围广,生物学基础强,工科知识扎实,二者有机结合,基础扎实,应用广泛,可以很容易的转到生物科学方向或其他相关应用专业,比如食品科学,制药科学,理性思维强,善于分析问题解决问题;注重动手操作能力,可以进行独立课题实验,并提交专业论文,保研考研比率很大,很多学生有机会出国继续深造。
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劣势
专业课设置不是很成熟,各学校参差不齐,生物科学专业课和工科知识学习均深度有限,所要求的科目较多,课业较重,想要学好学精必须投入大量精力,所以课余时间不是很充足本科毕业工作前景不是十分明朗,相关就业领域要求更高学历
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机遇
培养高级科研和技术人才学科,出国比例大,各大有名高校都十分注重其发展,专业适用面广,易转专业,可以进一步学习上游的生命科学,也可以学习下游的实用工程学科。就业领域广泛,比如制药,食品,科研,或技术开发等,把先进高端的生命科学和应用联系起来,是非常火的专业,前景十分看好
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挑战
相对口专业要求更高学历,本科毕业后工作相对难找,为此很多学生进一步深造学习,就业的一般从事层次较低的技术工作或干脆放弃本专业而转行。
如果有志与从事相关科研工作,需要培养扎实的钻研探索精神,并注重锻炼动手能力,进一步深造学习,定会成为该方面的高级科学人才。
三、具体行动规划
大一:为试探期和定向期:首先要适应由高中生到大学生的角色转变,重新确定自己的学习目标和要求;其次,要开始接触职业和职业生涯的概念,特别要重点了解自己未来所希望从事的职业或与自己所学专业对口的职业,进行初步的职业生涯规划设计;熟悉环境,建立新的人际关系,提高交际沟通能力,在职业认识方面可以向高年级学生尤其是即将毕业的毕业生询问就业情况;积极参加各种各样的社团活动,增加交流技巧;在学习方面,要巩固扎实专业基础知识,加强英语、计算机能力的培养,掌握现代职业者所应具备的基本技能;要初步了解职业,提高人际沟通能力。虽然感觉大一的学习任务不重,但应多参加学校活动,增加交流技巧。在定向期,应考虑未来是否深造或就业,通过参加学生会或社团等组织,锻炼自己的能力,同时检验自己的知识技能;提高自己的责任感,主动性和受挫能力,并开始有选择地辅修其他专业的知识来填充自己。
大二:为准备期。加强专业知识学习的同时,考取与目标职业有关的职业资格证书或相应地通过职业技能鉴定,目标应锁定在提高求职技能、搜集公司信息上。参加与专业有关的暑期工作,和同学交流求职工作心得体会,学习写简历、求职信等求职技巧,了解搜集就业信息的渠道,并确定自己是否要升本或考研。要积极锻炼自己得到独立解决问题的能力和创造性;积极常识并加入校友网络,了解往年的求职情况。
大三:为分化期(冲刺就业):目标应锁定在工作申请及成功就业上。这时可先对前两年的准备做一个总结:首先检验自己已确立的职业目标是否明确,前两年的准备是否充分;然后开始毕业后工作的申请,积极参加招聘活动,在实践中检验自己的积累和准备;后,预习或模拟面试。积极利用学校提供的条件,强化求职技巧,进行模拟面试等训练,尽可能地做出充分准备。在撰写毕业论文的时,可大胆提自己的见解,锻炼自己独立解决问题的能力和创造性。另外,要重视实习机会,通过实习从宏观上了解单位的工作方式、运转模式、工作流程,从微观上明确个人在岗位上的职责要求及规范,为正式走上工作岗位奠定良好的基础。
四、结语
通过对职业自我的分析和职业信息的搜索,我对自己、对职业有了一个初步的了解。通过将职业自我和职业信息的匹配,我初步判断出自己的优势领域和合适的工作方向。进一步规划,让我对适合自己的行业和公司类型有了了解。思索自己的职业环境要求和职业目标计划,让我对职业有了一个细致的描绘。现在我比较清晰的理清了自己的职业系统,进行了相应的职业规划,拨开迷雾,次清晰地看到了自己的职业之路。但是我也了解现实变化很多,不可能完全按照自己的职业规划进行,所以我有了心理准备,面对不同的情况适时调整职业规划的细节,长期目标是明晰的,职业自我系统是明确的。我会有原则的根据现实实施自己的职业规划。
规划人:____________
关键词:生物化学;教学改革;教学模式
中图分类号:G642.3 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)10-0018-02
生物化学是从分子水平揭示生命现象与化学本质的一门学科,是我校制药工程专业的一门重要专业基础课,它不仅为后继专业课程奠定基础,而且对于学生今后的职业生涯和攻读研究生将起着重要作用。生物化学的特点是分子构象繁多,代谢途径错综复杂,需要记忆、理解的内容多,学生普遍感到抽象难懂,学习兴趣不高。为提高教学效果,激发学生的学习积极性,在近十年的教学实践中,对课程的教学内容、教学模式以及实践环节进行了研究与探索,取得了良好的效果。
一、构建知识框架,优化教学内容
我校生物化学的课程设置存在着学时少(40学时)、内容多的问题,要在有限的时间内完成大纲规定的教学任务,就需要精选教学内容,根据学生的知识背景和专业特点科学构建课程知识模块。制药工程专业学生已经学习过有机、无机、分析、物化四大基础化学课程,拥有较强的化学理论基础,对于生物分子式和相关的生化反应较易掌握,但涉及生物大分子的空间结构、错综复杂的代谢途径以及需要记忆的抽象概念,就会感到眼花缭乱,无从下手。为引导学生由浅入深、变被动为主动地学习,以教材为蓝本[1],将整个生物化学的教学分为四大知识模块来进行。模块1:生物化学研究进展;模块2:生物大分子的结构与功能;模块3:代谢及其调控;模块4:分子生物学及其在制药工程领域中的应用。
1.激发学习热情。现代生物化学是一门飞速发展的学科,大学生对最新的科研成果有着浓厚的兴趣。在教学过程中,寻找本学科与生物化学之间的交叉点,列举科学家在生命科学领域中做出的巨大贡献,如美国化学家博耶(Paul D.Boyer)等人运用化学方法阐明了ATP合成酶的功能机制,于1997年获得诺贝尔奖;美国科学家莱马克里斯南(Venkatraman Ramakrishnan)、施泰茨(Thomas Steitz)和以色列科学家阿尤纳斯(Ada Yonath)对“核糖体的结构和功能”的研究,有助研制针对细菌的新型抗生素,获得2009年诺贝尔化学奖等。介绍本学科在分子水平上探讨病因、发病机理以及开发基因治疗药物的最新成就及发展前景。另外,通过阶段性理论教学与专题讨论的形式组织课堂教学,调动学生课下查阅资料、课堂发表观点、畅所欲言。这样,拓展了学习的视野,使学生认识到在学科交叉渗透的今天,学习生物化学的重要性,大大提高了学生的学习兴趣和求知欲望。
2.突出重难点。在生物化学课程的教学中,重点在于使学生理解每种生物大分子的结构、功能、代谢特点及其相互联系;难点在于,如何记忆众多的抽象概念、复杂的代谢历程和能量变化,理解微观的分子生物学内容。对于相应的知识点,采用的方法是:(1)复杂过程简单化:如对各代谢的生化途径分段讲解,及时总结其特点,引导学生按要点记忆,就较容易将整个反应历程贯穿在一起。(2)理论联系实际:通过案例教学法,拉近书本知识与实际生活和生产的距离;联系本系教师的科研工作,使学生加深对生物化学知识的理解。(3)抽象内容形象化:采用现代化多媒体教学手段,通过大量图表、动画素材的运用,使微观世界宏观化、文字叙述图片化、平面内容立体化、静态模式动态化、难点内容简单化。
3.理论联系实际。理论教学中,强调生物化学原理在制药工程领域中的应用,注重培养学生分析问题和解决问题的能力。例如:RNA的复制与AIDS药物的设计,疯牛病的发病机理与蛋白质空间构象的关系,夜盲症、脚气病、坏血病与各种维生素的关系等。用理论解释实际问题,使学生感觉到生物化学并不枯燥,课堂效率大大提高。
二、改革教学方法和手段,提高教学效果
在总结传统教学经验的基础上,采用先进的教育教学方式,对生物化学的教学方法和教学手段进行了改革。
1.多媒体与传统教学有机结合。生物化学涉及到微观世界的内容,理论抽象,反应过程复杂,难以理解,这是教师在传统教学中的难点。采用多媒体现代化教学手段,给予教师和学生一种全新的感受。例如,通过观看二维、三维的彩色图片,有助于理解蛋白质空间构象,掌握蛋白质高级结构的概念;借助动画演示酶的活性中心与必需基团、呼吸链的组成和氧化磷酸化过程、蛋白质的生物合成等,达到微观内容宏观化、抽象内容形象化的效果。此外,视频播放一些生物化学的经典实验,如证明DNA是遗传物质的噬菌体实验和肺炎双球菌实验、遗传密码破译的体外翻译实验等,增加了课堂的活跃气氛。CAI课件的使用,使整个教学过程有更强的直观性、现实性、趣味性,加深了学生的理解和记忆,提高了教学质量。
虽然多媒体课件具有许多传统方式无法比拟的优势,但在教学实践中也存在一些比较突出的问题。例如,信息量大,教学节奏较快,容易导致部分学生跟不上教师的思路;页面的切换还容易造成学生对某一个知识点缺乏整体的认识和思考过程。因此,对于生物化学这一基础课程,不宜用多媒体教学完全替代传统的板书教学。在基础内容的讲解上,如酶促反应动力学米氏公式的推导,采用板书更能强化学生的理解和记忆。
2.联系实际进行案例教学。借鉴华东理工大学的教学经验[2],采用案例教学法提出问题,引导讨论。典型案例包括:(1)酶的竞争性抑制机理与药物分子设计:以磺胺类药物和有机磷农药为例展开讨论。(2)脂代谢与健康减肥产品的开发:通过对目前热点减肥产品“左旋肉碱”瘦身的机理讨论,而引出“脂肪酸的β-氧化”内容。(3)酶的修饰与抗癌药物的开发等。实践证明,案例教学可提高学生的学习效率,并能做到活学活用。
三、多样化实践环节,培养综合素质
由于课时所限,课程中没有包含实验内容。为弥补实践环节的不足,将生物化学基本技能实验设置在《大学化学基础实验》选修课模块中,由学生根据自己的兴趣自愿选做。开设的实验内容有:牛奶中酪蛋白质的提取与制备、氨基酸的纸色谱分离鉴定、维生素C的定量测定、卵磷脂的提取等。学生通过具体实验,能够熟练掌握生化基本实验技能、提高动手能力和分析解决问题的能力,加深对相关生化原理的理解。
系统性综合实验以开放性实验形式面向学生开设,将所学的分散知识点有机地综合起来,使以往所做零散单一的实验内容及操作相互衔接,培养了学生完整的科学实验思维方法。结合本系教师在酶学研究上的优势,开设了酶学方面的综合性实验,包括:淀粉酶水解淀粉制备饴糖,蛋清溶菌酶的提取及其活性测定,纤维素酶动力学性质分析等,涵盖了主要的酶学性质研究及其分析方法。
借助我校开展的大学生各类课外科技活动,结合理论教学组织学生积极参加创新性实验,参与教师的科学研究。近年来,开设出20余项创新性实验,如生物农药Bt毒蛋白的合成及其杀虫活性鉴定、纤维素酶降解秸秆的条件优化、火棘果中精氨酸的提取与鉴定、豌豆中谷胱甘肽还原酶的提取及其活性分析、葛根中葛根素的提取及纯化等。创新性科学研究为学生们提供了一次系统的锻炼机会,使他们提前进入科研角色,为毕业论文的开题、撰写奠定了基础,不少学生在省挑战杯、校大学生科技活动中获奖。经过实践,极大地激发了学生对生物化学课程的学习积极性,不仅对基本理论和概念理解掌握较好,综合分析问题及解决问题的能力也大大提高,考研率逐年上升。
总之,在多年的生物化学教学实践中,更新观念、开拓思路,突破传统的教学模式,在教学内容和手段上进行改革与探索,注重基础与前沿相结合、理论与实践相结合,激发了学生的学习积极性,培养了综合素质,收到了良好的效果。
参考文献:
[1]郭蔼光.基础生物化学[M].北京:高等教育出版社,2001.
[2]李素霞,欧伶,俞建瑛,等.工科院校中生物化学教学模式探讨[J].微生物学通报,2007,34(4):816-818.
1.1课程体系设置重理轻工生物工程涉及的技术范畴属于生物工程技术与化学工程技术,广泛应用于医药、轻工、食品、化工等领域,生物工程专业是理工管结合的工科专业[3].生物工程主要是解决生物技术产业化过程中的问题,生物工程师不仅需要懂一些生物学方面的知识及其相关的数理化基础知识,还要精通工程技术方面的知识,例如工程数学、电工学、工程制图与CAD、化工原理,生物工程设备、生物分离工程、生物工程工厂工艺设计等.应用型本科院校为了发挥以前办学的优势条件,课程设置偏向理科,生物学方面的课程设置较多,工程课程相对较少.
1.2实践环节过程控制薄弱生物工程专业应用型人才大多充实到生产、经营、管理第一线岗位,能在生物技术与工程领域从事设计、生产、管理和新技术研究、新产品开发,要求具有扎实的专业知识和很强的实践能力.在本科教学阶段要注意适度拓宽专业面,强调工程实践,重视学生实践能力的培养.生物工程专业的实践环节包括实验课、课程设计、见习、毕业论文(设计)和毕业实习等,其中化学实验、生物化学实验、微生物学实验等主要是让学生掌握常规仪器的使用、设备维护保养等基本技能,化工原理实验、发酵工程实验、课程设计等主要是提升学生的工程素质,培养学生分析问题的能力,见习、毕业论文和毕业实习等主要是加深学生对社会、企业的认知,掌握生产工艺流程、生产设备及检测等知识.但目前偏远省份生物工程领域的相关企业较少,生产见习、毕业实习成了走马观花,见习中见到的重要环节、核心生产车间很少,实习中真正参与生产的时间短、动手机会少,收效甚微.
1.3基础理论教学求全求深且重复交叉应用型本科院校培养的工程专业主要培养应用型人才,基础理论知识应该“以应用为目的,以够用为度”,但长期以来各门课程都追求完善的教学体系,形成了大而全的课程格局,课本越写越厚、内容越写越多,这与培养目标不相适应[4].而且许多课程之间有内容交叉、重复现象,如有机化学与生物化学、生物化学与微生物、微生物与遗传、生物化学与分子生物学之间就有很多知识点重复,很多知识点在几门课程里都要讲授.而为了解决内容多学时少的矛盾,授课教师把其它课程涉及到的一些内容省略不讲了,结果可能几门课程都没有讲解同一内容,这样学生学到的知识就有了重复或者欠缺.
2生物工程专业应用型人才培养课程体系构建思路
生物工程专业人才培养目标是大力培养掌握生物技术及其产业化的科学原理、工艺技术过程和工程设计等基础理论和基本技能,能在生物技术与工程领域从事设计生产管理和新技术研究、新产品开发的工程技术人才[5].课程体系的构建必须围绕人才培养目标,以学生毕业后的职业方向为依据,优化课程体系,重视专业基础和实践教学,强调个性教育,提升学生的能力素质,实现学生由学校到社会的无缝链接.
2.1夯实专业基础按照“宽口径、厚基础”的培养思路,课程体系要保证专业课程的学分比重,适当增加工程类课程的比例[6],加强对学生工程素质的培养,培养学生的工程能力,使学生具有牢固的工程学基础知识,以适应大规模现代化生产中的工程设计、参数检测、过程控制、产品的下游处理等工作,满足企业岗位的需要.专业课程设置要注重系统性,在教学过程中,要协调各门课程之间的教学,妥善解决交叉重复内容的授课问题,让学生在有限的时间内学有所用、合理够用.在夯实学生专业基础知识的同时,可将专业教育和应用能力及开发研究能力的培养结合起来,培养学生适应社会发展和解决实际问题的能力.
2.2重视实践教学实践教学一直是应用型本科院校的短板,生物工程专业课程设置中,要增加实践教学的比重,按由易到难、从校内走向校外的步骤组织实践教学,构建由实验课程、专业见习、毕业设计和毕业实习等组成的实践教学体系,将有关实验内容分散到各阶段的教学中,逐步规范学生的实验操作,提高实践技能,培养学生综合运用知识的能力和创新思维.实践证明,这种实践教学能够激发学生学习的主动性和创新精神,培养学生理论联系实际、分析问题和解决问题的能力,同时还可以促进教师对教学理念和教学方法的更新[7].
2.3凸显自身特色应用型本科院校都有各自的发展轨迹,其专业设置经过长期的发展;学校在所地区经济结构、发展水平、产业特色也各不相同,因此,生物工程专业课程设置既要发挥学校师资力量、实验条件、学科发展的综合优势,又要适应经济发展和社会市场的需求,使课程设置具有鲜明的特色.在制订课程体系时,专业方向课开设应凸现个性化教育,这是提升专业内涵的主要手段.比如开设生化生产工艺学、代谢工程、环境生物技术、计算机辅助生物过程设计、生物制药工艺学、药剂学、食品发酵工程、酶工程、企业管理等课程.这些课程分别涉及环境、制药、轻工、食品、管理、生物等多个方向,对专业知识范围进行拓宽,也增强学生的兴趣和适应就业的需求.
3生物工程专业应用型人才培养课程体系的构建
生物工程专业是建立在生物学、化学、工程学等多学科基础上的复合型专业.课程设置必须以人才培养目标为总揽,坚持知识、能力、素质和个性协调发展的原则,强调知识的整体性、系统性和综合应用,强调学生的人文素质、工程素质和动手能力的培养,构建培养高素质的应用型生物工程人才的课程体系.
3.1构建符合培养目标的课程体系培养满足市场需求的应用型生物工程人才,需结合自身实际,充分发挥课堂教学、实验实训和校园文化活动三个培养平台,按照公共能力、专业能力和发展能力三个模块对生物工程专业进行课程构建,每个模块又由几部分组成,具体的课程体系可设置为:
3.1.1公共能力培养课程公共能力包括价值判断、交流沟通、身心调适和信息处理等能力.价值判断能力培养课程包括思想道德修养与法律基础、中国近现代史纲要、思想和中国特色社会主义理论、基本原理、形势与政策、思想政治理论课实践等;交流沟通能力培养课程包括大学英语、大学语文等;身心调适能力培养课程包括基础体育、健康运动项目训练、职业生涯设计与创业就业指导、国防教育与军事训练、劳动技能训练等;信息处理能力培养课程包括大学计算机、计算机操作训练等.各个模块还要开设相应的素质拓展活动项目和选修课程.
3.1.2专业能力培养课程专业能力包括自然科学与工程学基础、生物学知识、生物工程工艺研发、专业综合实践等能力.自然科学与工程学基础知识培养课程包含高等数学、无机分析化学及实验、有机化学及实验、物理化学及实验、电工学、工程制图与CAD、化工原理及实验、工程数学等;生物学知识培养课程包含生物化学及实验、微生物学及实验、分子生物学及实验、基因工程及实验、细胞生物学及实验等;生物工程工艺研发能力培养课程包括发酵工程、酶工程、生物分离工程、生物工程综合实验、生物分离工程实验及其他方向课程等;专业综合实践能力培养课程包括专业认知实习、专业技能测试、企业家讲座、社会实践调查、产品设计、毕业实习、毕业论文(设计)等.
3.1.3发展能力培养课程发展能力培养课程须根据学校的教学特色和学生的发展需要进行开设,不同专业方向的课程设置有所不同.例如,发酵方向设置生物工程设备、生物工程工厂工艺设计概论、发酵工艺学及实验、发酵过程控制与检测、生物制品质量监控等.生物制药方向设置药物化学、药物分析、药剂学、药理学、生物制药工艺学、生物技术制药、生物药物分离与检测技术等;食品方向食品营养学、食品工程原理、食品分析、食品机械与设备、食品工艺学等.以上课程又分为理论教学、实验实训、综合实践三种不同的课程类别.这些课程紧紧围绕工程素质的培养分层次、分年级循序渐进地开设.
3.2加强实践环节的教学管理和过程控制根据专业培养目标,充分发挥校内实验、实训平台和校外实习基地作用,构建由实验课程、课程设计、专业见习、毕业设计和毕业实习组成的“分阶段、多层次”的实践教学体系,并制定相应的考核标准.第一层次:基本技能实验,包括无机分析化学实验、有机化学实验、生物化学实验、物理化学实验、化工原理实验、微生物学实验等.通过这些实验课程让学生掌握常用仪器设备的基本操作、使用技能、维护保养,学会生物大分子和微生物的分离纯化、定量测定、性质鉴定等.重点是基本操作技能和规范化训练,培养严谨求实的科学态度和工作作风.第二层次:专业综合实验,包括生物工程综合实验、生物分离工程实验、发酵工艺学实验、发酵过程控制与检测、生物制品质量监控、药学综合实验、食品工艺学综合实验等.生物工程专业的实验教学内容应该专门化,具有特性,以区别于生物技术和化学制药工程等邻近专业[8],但又要兼顾到不同专业方向的需要.通过这些实验要求学生学会利用微生物发酵生产某种产品,掌握发酵原料的成分分析、原料制备、发酵过程控制与检测、成品处理等,进一步巩固提高学生的实验技巧、独立思考和分析问题、解决问题的能力.第三层次:应用研究实践,包括创新性实验、见习、产品设计、毕业论文(设计)、毕业实习等.通过见习使学生了解工厂的生产流程;通过产品设计让学生能够选择合适的方法、技术设计某种产品的生产工艺,并生产出产品,如“啤酒生产”、“抗生素生产”、“特色酸奶的生产”等;通过毕业论文使学生独立查阅文献,制定实验方案,完成实验,进行数据处理和分析,培养学生综合应用知识的能力和创新意识.毕业实习使学生了解经济发展和企业改革的实际情况,参与各类生物制品的研制、生产和质控过程,掌握一般的生物工程产品的工艺设计、过程,为今后的工作打下基础.所有这些环节都与培养学生的动脑动手能力、掌握各种专业技能是分不开的,任何一个环节都是非常重要的,只有加强各个环节的考核,才能为社会输送技术过硬的应用型人才.
应用型人才就是把成熟的技术和理论直接应用到实际的生产过程中去,工程实践能力是应用型高级技术人才的一项重要素质,是学生能否适应社会需要的一项重要能力。实践技能是工程实践能力和创新能力的基础。特别是生物工程学科,作为一门实践性很强的学科,与企业结合紧密的实践教学在应用型人才培养过程中显得尤为重要。
一、现状分析
生物工程专业于1998年经教育部批准在高校开设,在本科专业目录中明确隶属于工学的生物工程类,包括了原来的生物化工(部分)、微生物制药、生物化学工程(部分)、发酵工程等4个专业,从而大大拓宽了专业口径。郑州大学于2008年开办生物工程本科专业。此前该校开设有生物技术、制药工程2个相近专业,分别归口于生物工程系和化工与能源学院。两专业办学规模稳定,已经形成较完善的教学和实践(实验)体系。而生物工程专业在实验体系(实验课程、实验教学内容、实验室建设)、实习环节(实习类型、实习方式和实习基地建设)等方面则面临着软硬条件不够、办学经验不足等重大挑战。这些因素严重制约着学生实践技能的提高和专业人才培养质量的提升。办学近4年来,我们发现在学生工程素质和实验技能培养方面存在以下几个主要问题:
1.生物工程实验模块体系尚未完全建立,部分课程缺少实验,不但影响教学效果,还易导致学生产生“重理论,轻实验”倾向,这对培养高级应用型人才极为不利。
根据教育部教学指导委员会“生物工程专业规范”,为提高学生的实践能力和创新精神,生物工程专业必须加强实性践环节的教学,构建实践性环节教学体系,着重培养以下能力:实验技能、工艺操作能力、工程设计能力、科学研究能力、社会实践能力等。实践教学应包括独立设置的实验课程、课程设计、教学实习、社会实践、科技训练、综合论文训练等多种形式。此外,也明确规定了该专业的主干学科应该包括生物学、化学、工程技术学三个领域。相应的实验课程也应该在这些方面得到体现。然而在实际办学过程中,涉及到生物学领域的生物分离工程、发酵工程、生物工艺学的相关实验,以及涉及工程技术领域的工程制图和生物工程设备的相关实验,却因受限于实验室设备、师资队伍条件等原因未能正常开设、或开设课程内容简单肤浅,没能达到提高培养应用型人才的实践创新能力的要求。因此,现有的专业实验构成现状,难以给学生提供独立思考、探索与发挥的空间,难以发挥专业基础实验对学生实验技能和操作技能培养的作用,难以适应企业用人单位的需要。
2.专业涉及到的三个主干学科的实验课程模块,缺少相互衔接和重要知识点的相互补充。作为主干学科之一的“生物学”课程模块,没有脱离原有“生物技术”专业的影子,多数实验课程在实验项目、教学内容上与之没有区别,更没有体现“生物工程”的“工程”教育特点。生物学基础实验、验证实验开设比例过大。阻碍了三大学科之间的渗透,特别是未能强调“工程创新能力”的培养。
3.实践实习体系没有真正建立,缺少稳定、有效的专业实习基地,“双师型”、“复合型”师资缺乏,严重制约了学生专业实践能力的培养。首先,缺乏稳定、针对性强的实习基地。由于专业方向及特色不明显,实习单位选择盲目,实习地点不固定,实习内容变化快、深入不够;其次,现有的专业师资队伍主要是以生物学背景的教师为骨干,而双师型教师、不同学科交叉融合的复合型师资严重缺乏,这种状况根本不利于生物工程专业的发展与工程类人才培养的要求。
4.办学就业导向教育不够,学生考研“趋向”严重影响实验教学效果。一般来说,学生考研对于改善学风、为国家培养更高层次人才非常重要。受“生物技术”专业影响,我校“生物工程”专业2012届毕业生中有60%以上的学生参加考研。但这种现象在一定程度上放松了课程学习,特别是实验、实习环节。同时,多数学生以考研为主要追求目标,实践、实习环节重视程度不够、投入时间不足,使得实践教学效果大打折扣。
二、改革内容与目标
1.对实验体系进行模块划分,明确各模块的教学内容和侧重点。建立“化学工程实验”和“生物分离工程与工艺实验”模块课程组,加强课程建设。
将实验课程体系划分为“生物学实验”、“化学工程实验”和“生物分离工程与工艺实验”三个模块,三个模块的教学内容和侧重点各不相同,修改实验课大纲,整合实验项目与教学内容,重视三类课程相互之间的衔接、重要知识点的互补。
在模块建设中注意对薄弱模块进行强化,特别是强化“化学工程实验”和“生物分离工程与工艺实验”模块教学,增设部分实验课程。同时,这些课程的教师分散到担任教学任务的专业系中,参加教研活动和专业建设工作,根据各个专业的特点和要求,适时地修改或调整实验教学内容和方式。
2.改革专业实验技能考核方式。重视毕业论文(设计)环节在提高学生的实验技能方面的重要性,建立较完善的毕业论文设计)质量保障与评价体系。
[关键词]生物工程专业 教学改革 实验项目
生物工程专业是培养“掌握生物技术及其产业化的科学原理、工艺技术过程和工程设计等基础理论和技能,能在生物技术与工程领域从事设计、生产、管理和新技术研究、新产品开发的高级工程技术人才”。各高校为求更好发展,在生物工程专业的教学改革方面做了大量工作,其中对专业基础和专业课的实验实践教学改革尤其重视。目前关于生物工程专业实习实践课程教学改革的进展主要集中在以下几个方面:
(1)课程体系的改革。为有效提高教学质量,增强学生的实践动手能力,对课程体系进行有效改革,如对实验实践环节教学计划的改进,实验项目的筛选,实验实运行管理改革等,这些方面的改革侧重于从整体上对学生工程设计、工程意识等能力的培养[1-3]。
(2)教学管理体系的改变。鉴于当前生物工程专业部分实践课程开设的困难,主要表现在实习基地数量不足,实习经费偏少,生产单位指导老师专业素养参差不齐等问题。部分学校从教学管理体系着手,开展相应改变,力求教学质量得到应有的保证,培养目标的实现[4,5]。
(3)加强部分重点实验课程的教学改革。如对《生物化学实验》、《微生物学实验》等专业基础课进行重点研究,主要集中在设计型实验项目的增加,教学方式的改革,以培养学生自主性、创造性和独立操作能力为目的的综合性实验项目的强化[6-9]。
从现有的文献资料看来,对“生产性”实验项目的设计和探索尚未有报道,是值得深入探讨和研究的空白领域。
一、“生产性”实验项目开设的意义
生物工程专业人才培养过程中,需要开设大量的系统性实验实践课程,对学生的专业技能进行训练和培养。由于生物工程专业课程开设的部分实验项目所用的试剂、耗材成本较高,如“分子生物学实验”中所用到的质粒、试剂盒等,而由于课程实验经费所限,只能减少实验组数甚至取消相应实验项目;另一方面,通常实验结束后学生所获得的 “作品”会被废弃掉,教学实验成了单纯的“消耗”。教师承担的科研项目通常具有试验性和探索性,其中部分研究内容在设备材料、方法原理和过程操作上与教学实验具有一定的相关性,因此,通过将专业教师的科研项目内容设计为教学实验项目,变“消耗性”实验为“生产性”实验,节约实验成本的同时也形成了有实用价值的实验“作品”,而实验材料费用由教师科研经费中支出。
(一)强化专业思想,提升教学效果
通常,实验课程所形成的“作品”在实验结束后立即被废弃掉,让学生产生严重的失落感和挫败感:自己认真完成的实验“作品”竟然是没有任何用处的“废物”。而当学生发现自己的实验成果将在生产和研究中具有重要应用时,会自然而然地提高对实验过程的重视程度,会对实验目的和产品产生强烈的兴趣,会在实验过程中培养出对专业的强烈认同感。另一方面,由于实验项目来源于教师科研,并要进入到其后续科研工作中去,指导老师对教学内容的熟悉程度和责任心更高。因此,开设“生产性”实验项目,有利于强化学生的专业思想,同时有利于提升教学效果。
(二)节约办学成本,强化专业建设
在当前地方性高校的办学体制规定下,办学成本已经成为专业建设水平的重要标志之一,过高的办学成本也会成为专业发展的重要障碍。因此,通过开设“生产性”实验项目,可以在不影响教学质量的前提下尽可能地降低办学成本,有利于在当前管理体制下的生物工程专业建设。
二、“生产性”实验项目开设的实践
“生物工艺学”是生物工程专业的主要专业基础课程之一,在学生技能和专业知识培养方面具有承前启后的重要作用。在“生产性”实验项目设置过程中,我们选择了“生物工艺学实验”这门课程进行探索。
(一)实验项目的设计
人才培养计划中要求:生物工艺学的主体是利用微生物的生长代谢活动产生的各种生理活性物质来生产商业产品,因此进行相关生物产品生产技术操作的训练是课程必不可少的重要环节。只有通过实践,才能巩固、应用所学理论,培养学生进行生物质产品生产与制备的基本技能;培养学生的工程意识;培养学生认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风,培养同学观察、思考、分析问题和解决问题的能力,实事求是,严肃认真的科学态度,以及勤俭节约的优良品质,从而为进一步的学习研究奠定基础。
因此,在“生产性”实验项目的设计上,选择教师承担的科研项目中的相关内容“纤维素酶的发酵制备”、“酵母的发酵制备”和“细菌色素的发酵制备”作为教学实验的基础,紧密围绕人才培养计划要求,突出生物产品生产过程的技术训练和能力培养。在实验内容的选择上以满足课程教学和教师科研项目需要为目标,突出产品生产和过程控制,主要包括“微生物菌种的制备”、“发酵过程控制”、“产品的制备”3个关键环节。
(二)实验运行及管理
由于“生产性”实验项目一方面要完成教学大纲要求的人才培养任务,另一方面要满足教师科研项目中的相关内容,所以在实验项目的选择上、实验运行和管理上都会出现此前不曾遇到的问题,因此,我们建立了“生产性”实验项目的运行和管理机制(如图1所示)。
在“生物工艺学实验”课程运行过程中,由课程组承担实验经费3548元,生产纤维素酶粗酶液30L,酵母干粉100g,细菌色素5g;学生平均成绩较上一届提高5.8分,优秀率达90%,学评教分数较上届高3.2分。
三、结论
从项目的实际运行来看,在生物工程专业的部分实验和实践课程中,开设结合教师科研任务的“生产性”实验项目,具有良好的可行性。可以有效地节约办学成本,提高教学效果,激发学习积极性。但是也需要指出,在实验项目的设计上,要妥善做好实验内容和科研任务的结合,要认真寻求人才培养和科研需要之间的协调和统一,不能顾此失彼;在实验的运行和管理上,要注重实验教学和实验室管理的规范性和科学性,不能随意更改实验项目。
基金项目:浙江省教育科学规划研究课题:生物工程专业“生产性”实验项目设置的探索与实践(SCG218)
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一、生物工程专业实验课程改革的基本内容
农业院校生物工程专业开设的实验课程主要有:生物化学与分子生物学实验技术、微生物学实验技术、天然产物提取、发酵工程和酶工程实验技术、基因工程实验技术、细胞工程实验技术等,大多以农作物、发酵微生物和中草药作为实验材料。在教学内容上将不同相关实验课程整合。从专业培养层面统一开设系统的实验项目,将各门课程的实验内容和时间尽量衔接。通过对酶工程、生化及分子生物学实验技术、微生物实验和天然产物提取学等实验课程的调整,统一整合为生物工程专业综合实验,更新实验教学内容,完善实验体系。在教学方法上加入多媒体教学。传统的实验课程教学主要沿袭黑板讲解、学生操作的模式。这种教学方式信息量小,不够形象生动。通过拍摄实验教学视频,制作多媒体课件教学,能够透彻的讲解实验原理和操作过程,使学生较容易地掌握实验技能。同时将课程内容网络化,以微博、微信、博客、校内网站为主要平台,使课程上网,便于学生随时预习复习、答疑解惑。在教学资源上尽量共享实验平台资源。将课程实验室统筹安排,常用设备安排在公共开放房间,方便师生使用,严格避免设备重复采购,将实验资源主要用于教学效果好的综合实验项目。在实验能力上重视培养学生的创新能力和团队精神。教师在实验前将全班同学分成若干小组,确定实验目标,共同设计实验方案,开展实验准备工作,合理分工完成实验任务。实验报告书写时要求阐明实验意义,掌握所涉实验技术的原理、分类、适用范围和同类比较,深入展开数据现象分析、实验方法分析和操作技能分析。
二、生物工程专业实验课程改革的基本程序
涉及到专业人才培养层面的实验课程改革事关重大,应由专门团队在上级主管部门和专家组的指导下开展工作。首先召开专门的教学研讨会,根据生物工程专业人才培养来确立实验课程改革目标,以团队方式完成课程改革方案;实验课程改革方案由系里报送实验中心审核通过,获得上级有关部门的资金、硬件等支持;团队对改革方案进行执行,新实验项目应进行1年左右的班级试运行,检验实施效果和运行环境是否良好;待新实验项目试运行良好后,课程负责人修改教学大纲和实验指导,经教学研讨会通过;改革后的实验课程教学大纲和实验指导报上级主管部门批准后,正式实施运行。
三、生物工程专业实验课程改革的讨论
关键词:新建地方本科院校 生物工程 应用型人才 特色专业
生物技术对解决当今人类面临的医药、能源和环境等许多问题具有重要的现实意义和深远的战略意义,因此国内各高校争先设置生物工程专业。但我国高校随着生物工程专业办学规模的迅速发展,传统的人才培养模式逐渐暴露如学生只重视基础理论和实验室实验,而忽视工厂生产实习,工厂实践应用能力不强等弊端,导致大量的毕业生不能适应市场经济的需求。长沙学院作为地方新建本科院校,2002年,学校在开办了生物技术专科专业。2004年,学校又增开了生物工程专科专业,在这两个专业的办学基础上,2005年,学校开办生物工程本科专业并招收第一届本科学生,2006年生物工程专业被湖南省列为“十一五”省级重点建设专业,2007年生物工程专业被长沙学院列为校级特色建设专业。多年来,长沙学院生物工程专业一直十分重视本科人才培养模式与人才培养方案的改革研究工作,依据地方院校在办学层次、办学历史以及师资力量等办学条件方面,经过几年的专业建设与发展,她已初步形成了人才培养模式立足于社会需求和自身办学条件的基础,以为社会培养出应用型本科人才为我们的办学理念,积极推进教学改革,全面提升学生的能力与素质。本文结合长沙学院生物工程专业的建设,重点谈谈地方高校培养特色生物工程人才的专业特色建设与实践。
一、以学科建设为支撑,强调学科服务专业建设
学科建设是专业建设的基础,可为专业建设提供高水平的师资、教学研究基地、最新科研成果等,是大学培养高素质实践能力和创新精神人才的重要平台。而专业建设是学科建设的基地,为学科承担人才培养职能提供条件,二者不能割裂开来。新建本科院校由专科院校升格而来, 与学科建设密切相关的要素科学研究的基础非常薄弱,学科建设与专业建设关系问题在实践中凸显出来的时间不长,其学科专业建设也没有重点大学的沉淀深厚,要想使自己的学科专业有所为,必须发挥自身的优势学科创造专业特色。
1.创建优势学科,创造专业的科研特色。长沙学院生物工程专业师资经过人才引进和建设,有专任教师15人,教授5人,副教授4人,讲师4人,博士7人,在读博士2人,这些教师中一般均有生物化学与分子生物学的科研背景和经历。因此,我校生物工程专业汇聚师资和科研优势,重点建设生物化学与分子生物学这一学科。该学科于2006年成为我校首批重点建设学科,在此学科的基础上,我们组建的科技创新团队被确定为湖南省科技创新团队。近4年来,该学科团队获得了4项国家自然科学基金项目,20多项省部级科研课题,培养了1名国家自然科学基金学科组评审专家,1名教育部新世纪优秀人才,1名湖南省学科带头人培养对象,1名湖南省青年骨干教师培养对象。利用我校生物工程专业学科资源优势,我们为生物工程专业的学生成立了大学生研究性学习和创新性实验开放实验室,以期培养学生的实际动手能力和科研素养。此外,这一学科建设的成果为我校生物工程专业的师资队伍,学生实验课程,毕业论文,实验教材的编写,培养学生的科研素养等专业建设内容提供了良好的保障,丰富了教师理论教学水平,同时也让学生完成了毕业论文(设计)的学习任务。
2.促进学科融合,开拓产业支撑下的专业方向。各种学科如生物学与理学、工学、农学及人文社会科学等多种学科间的交流与联合,渗透与交叉是学科专业内部知识的整合和学科知识资源的共享,是开办专业方向的基础。我校生物工程专业依据自身条件,将生物化工和药学学科融合,开拓了生物制药工程专业方向,以实现现代生物制药工程技术人才的培养,为生物制药产业输送高素质人才,从而实现专业服务市场经济建设的需要。为了扩宽学生就业领域,我校生物工程专业还将生物学、营养与食品卫生学和动物营养与饲料学学科融合,开拓了生物营养工程专业方向,以实现现代生物营养工程人才的培养,为从事人体健康的食品和饲料产业输送人才。通过开设两个专业方向,我校生物工程专业产业定位具体,学生市场经济适应能力强、毕业生工作领域明确,改变了传统生物工程专业人才培养方案制定中产业背景模糊而不明朗的人才培养目标。
二、注重实践,强化应用型人才的实践能力培养
“实践才是工程专业的根本”已成为国际高等工程教育界的共识,加之我国经济建设的发展,需要大量的创新型生物工程领域的高素质工程技术人员。因此,我们在以培养工科人才为目标的生物工程专业的建设中更应该注重实践教学,强化学生的工程能力的培养[3]。我校生物工程专业实践教学包括课程教学、工程实践和毕业设计等。实验技能培养体系,包括课程实验、综合性大实验、大学生研究性学习与创新性实验、毕业论文等组成。
1.课程实验要求三性实验(设计性、综合性和创新性)在80%以上,尽量少开验证性实验。综合性实验是对传统生物工程专业必修课程的《基因工程》、《发酵工程》、《细胞工程》和《生物分离工程》的实验教学内容进行改革,以产品生产的形式组合成内容彼此关联、将单一的实验内容综合化,提高学生的工程运用能力。综合实验既提高了学生的实践创新能力,又为培养学生的生物提取与分离、生物制药和基因工程产品等生产工程技能提供了“案例”的实训。
2.工程实践由见习实习、生产实习和毕业岗前培训三部分组成。见习实习可以采用校外见习和校内见习等形式,实习内容可以是校外实习基地和本专业开放实验室,这一实习的主要目的是提高学生对专业的认识和兴趣。生产实习根据学生限选的专业方向,统一安排到生物制药或生物营养产业的企业进行生产一线的技术操作实习。毕业岗前培训由联系实习单位的教师介绍接受实习单位的情况及可供选择的实习项目或工种,让学生自己选择,到接受单位以后,经过一段时间的培训,选择实习岗位。
3.开设特色大学生研究性学习和创新性实验。为了培养学生的实际动手能力和科研素养,在大学三年级时实行导师制管理模式,通过双向选择,使学生进入到各个研究室中。一方面,教师将成熟的科研成果引入学生的科研选题,先给学生讲明实验的目的和所具备的条件,安排学生进行资料查阅并写出实验方案,由指导教师核定,然后实施。另一方面,由学生团队提出方案,相关导师认可后,进入实验室开展研究工作。近年来,我校生物工程专业有3个学生团队自主提出的实验项目获得湖南省教育厅立项,8个学生团队参加长沙市科技创新大赛并获得不同程度的奖励,学生发表科研论文30多篇。这种形式既提高了学生实践创新能力又让学生完成了毕业论文(设计)的学习任务。
三、产学研合作,发挥企业在应用型人才培养中的主动性
产学研合作教育是指以高校为技术依托, 以企业为主体,以市场为导向,社会企业、高校共同参与到教学生活中去,“做中有学、学中有做” 的一种教育模式。它主要是适应社会对应用型人才的需要而产生的, 因而特别符合地方高校的办学目标,是地方高校人才培养的主要途径。
1.校企联合办班,实现企业自主参与专业建设。面向市场需求培养人才是新时期地方性高校教育必须正视的客观现实,走校企联合之路是实现“把学校办成企业的学校”的最佳途径[4]。为解决学生的实习和就业问题,我校生物工程专业与大北农集团进行联合办班,保持了长期的合作关系。在我们的生物工程专业人才培养计划的制定中,特别邀请了企业专业技术和管理者参与,他们就我们的人才培养计划,课程设置,教学内容提出了很多很好的建议;他们对我们的教学研究与改革最能给出具体的方向和内容;同时我们在课堂教学中也邀请了他们参与,收到了很好的效果,来自企业的教学方式与内容特别的受到学生的欢迎。尤其是大北农集团通过双向选择,每年从生物工程专业学生中录用40人组成“大北农班”,“大北农班”的学员利用暑假时间在大北农公司进行企业文化,专业技能和社会调查等集中培训,培训结束时,大北农集团对优秀学员颁发大北农助学金并在毕业时接收为公司新员工。通过这种形式的教学,学生在这里最直接地接受来自企业生产实践的知识,切身感受企业的运作方式,也最能够实现理论与实践的相结合。在企业的生产实践中学生总能接触到许多没有写进教科书的知识,也易体会到所学理论知识的价值,更容易激发了学生对专业学习的兴趣。
2.校企联合建产学研基地,实现学校自主为企业解决科研课题。学校与企业共同建设产学研基地,这既对教师从事生产一线的应用型专项科研课题研究极具针对性,它既能提高学生实践创新能力,又能实现企业的经济利益。我校生物工程专业与湖南九鼎集团在产学研合基地建设合作上展开多年,并已在我校成立了湖南九鼎集团“水产生物工程饲料”研发中心,该中心由骨干教师牵头,在校企、师生之间,建立稳定的专项课题组。学生通过在中心参与企业课题的科研训练,为学生攻克生产一线科研难题奠定基础。同时,我们在湖南九鼎集团成立了长沙学院“水产生物工程饲料”应用与推广中心。学生利用实习和寒暑假的社会调查参与教师科技产品在企业中的转化与推广,这让学生的专业社会实践能力得到锻炼。目前,以长沙学院为牵头单位,由长沙学院和湖南九鼎集团联合申报的”水产生物工程饲料”基地获得“湖南省高校产学研合作示范基地”。教师通过产学研基地的建设,在为地区带来经济效益的同时,也把地区经济建设中产生的新知识、新理论引入大学课堂,大大丰富和完善了课堂教学的内容,增强了生产实际的针对性,促进了教学改革特别是专业设置的改革,使学生真正了解到学与用的关系,了解新知识的产生过程,激发出学生的极大学习热情,从而提高了应用型人才的培养质量。
3.学生自主创业,实现学生企业家。随着高等教育从“精英教育”向“大众教育”迈进,高校毕业生就业形势日益严峻,将创业能力的培养融入专业教学之中,加强创业教育的力度,使创业能力的培养与学生职业素养的训练融合是生物工程专业建设的新特色。我校生物工程专业鼓励学生在教师的指导下开展产学研金相结合,进行学生自主创业。如我校大三学生依托“植物生物营养剂研发”课题成果,由5名学生组合的创业团队创办了以学生为企业法人代表的“长沙健硒保生物科技有限公司”。结合自身专业特色,以团队形式开展自主创业活动,这使学生的创业能力得到培养,对专业的认识和理解得到提升。
生物工程特色专业的建设以学科为依托,产学研为平台,实现人力资源和物力资源的共享。通过加强学科建设、师资队伍建设、强化实践教学、开展产学研合作等多方面提高人才培养质量,实现以培养应用型生物工程技术人员为目标的专业特色培养模式。在特色专业建设过程中,我们将继续研究分析国内外生物技术发展的趋势,不断改善和优化课程体系,力争为全国和长沙生物技术领域的快速发展提供广泛的智力支持,成为全国、湖南尤其是长沙相关专业人才培养和培训的高水平的专业平台。
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1.1校内主导完成的基础课和专业基础课的设置及教学模式的调整国内的高校普遍存在“窄进宽出”,也就是说学生费了九牛二虎之力考进了大学,对本专业有着或多或少的兴趣和好奇。但通常在前2至3个学期,学生很少接触到专业老师和专业知识,这种“空缺”容易使学生产生迷茫,甚至不知道自己该干什么了。生物工程专业“卓越工程师”计划的学生在第二和第三学期就安排本专业基础课,如微生物和生物化学课,一方面填补新生对专业了解的渴望,另一方面也能增加对无机化学、有机化学、大学物理等相关基础课程的学习兴趣。所以,对于参与“卓越工程师”计划的学生,在第一学期就修学《生物工程概论》课程,学生对专业的新鲜感的同事巩固专业兴趣。第二、三学期就开始《微生物》、《生物化学》等专业基础课。到第四和第五学期就能开设《发酵工程》、《酶工程》等专业课,这样就能为“卓越工程师”计划的学生在第六或第七学期进入企业实训打下理论基础。当然,第四和第五学期的专业课的选择如果能够细化到专业方向(如发酵工程专业有生物制药方向、传统酿造方向、生物制品分析等方向),这将更加有利于学生进入企业实训。课程建设方面,鼓励教师设置能力培养型课程,如自学课、讨论课、设计课、研究课等,通过必修课、选修课和实践课以及理论教学、课堂分组讨论、课后团队设计与开发,鼓励教师以课程设计代替部分作业或者考试,进行设计问题,发现问题、解决问题能力的培养目标,增强学生课程知识的应用能力和工程设计能力,调整课程考核办法。通过综合评价卓越课程的教学效果、项目的创新成果等来保证卓越计划真正的落实。卓越工程师的培养计划,强调学生工程实践能力的培养,那么教师需要调整授课方式和课程考核方式。教师将更多的理论知识穿插在实验课中讲授,使学生在实验的同时深刻理解理论知识。当然这就要求我们的实验老师担负更大的责任心。生物工程专业课程采用多方面和多阶段的考核代替一次性的试卷考核方式,其中包括大作业的考核、综合性实验的考核以及理论知识的分模块的考核。
1.2学校和企业工程实训中心工程完成的课程设置及调整参与“卓越工程师”培养计划的生物工程专业的学生,利用六个学期的时间完成教学计划内的基础课及专业基础课的学习,从第七学期开始就进入企业进行相关的卓越计划的培养。在专业课程中,学生可以选择与企业生产方向相关的课程进行学习。如生物工程专业学生,可以选择与酶制剂企业生产相的《酶工程》课程在企业完成,也可选择《生物制药》在制药企业实训完成,还可以选择《生物工程》在生物酿造相关的企业实训完成。当然这些课程的完成主要靠学生自修和在校老师的远程协助来完成。学生所修的这些课程与企业的生产方向基本相一致,所以在修学的过程中,实际生产中的获得的知识与书本知识互为补充,做到能用理论知识来解决生产中的实际问题,真正达到“卓越工程师”计划的培养目标。在企业完成工程体验的同时接受企业工程实践教育中心教育,其考核由企业工程实践中心和学校的考核结合完成。但是为了鼓励学生参与工程实践,应当提高其在企业完成的专业课程学分,通常1-2门专业课程考核合格就能满足毕业要求,同时也能满足该学生从事本专业方向对理论知识的要求。也就是说增加卓越培养计划中学生在企业实训中心所完成的所修课程的学分。所选课程的考察分两部分完成,学校考核成绩占百分之四十,企业工程中心的考核占百分之六十。比如说,同样《酶工程》(或者《蛋白质与酶技术》)这门课程,非卓越计划的学生选修该门课程,考试合格后可获得2个专业学分,而卓越工程师计划的学生在企业学完该门课程并完成了学校和企业工程中心的考核合格后,可获得6个甚至更高点的专业学分。参与“卓越工程师”计划的学生所选专业课程必须与所选企业的生产方向相结合,这样更有利于学生的就业。真正做到“学了就能用,学以致用”。
2参与生物工程专业“卓越工程师”计划的学生毕业
设计的完成模式及其考核方式的探索毕业设计对于工科学生来讲,是非常重要的一门课程。就目前的情况来看,教学计划中非“卓越工程师”计划的学生用于毕业论文或者毕业设计的时间是第八学期,但是学生在第八学期“诸多”的事情要去完成:首先是找工作。找工作最先的一场场的招聘会需要去参与,导致毕业生每隔几条就得跟老师请假去参加招聘会,基本没有心思在实验室呆着;招聘会结束后,紧接着是一轮又一轮的面试,有时候学生还要求到北京、上海、广州等路途遥远的城市去面试,在就业形势如此严峻的今天,作为老师似乎不可以阻止学生去参加面试。于是,这样短短的一个学期毕业论文或者毕业设计时间,也就没剩几天能安安心心在实验室完成自己的毕业论文或者毕业设计了。其次是考研的学生。考研的学生当得知自己的考研成绩基本过线之后,就得准备研究生面试的初试、复试等工作;如果成绩不理想就得忙于调剂。参与“卓越工程师”计划的学生需保证充足的时间来完成毕业论文工作,而且他们的的毕业课题必须在企业的工程技术中心完成,由企业实训中心的工程师和本校老师共同执导完成,并在学校统一的答辩时间完成学校的论文答辩。其论文的考核成绩同样有两部分组成,企业工程师指导老师所给成绩和学校指导老师所给的成绩各占百分之五十。这样方能体现参与“卓越工程师”计划的学生在企业学习的重要性。
3“卓越工程师”培养的学生的预期目标
生物工程专业的“卓越工程师”计划旨在培养兼具扎实的生物工程基础理论知识和良好工程技术能力的人才,顺利完成学子们校园生活和企业工作的衔接。通过教师参与企业“卓越工程师”培养过程,学校与企业共同制订培养学生企业“卓越工程师”培养目标,适当缩短校内的纯理论的教学,加强实践教学并实现多模式的实践教学。在合作企业建立卓越工程师课程体系和教学内容,共同实施培养过程、共同建立质量培养评价体系。生物工程专业的“卓越工程师”的培养目标是保证学生完成校内的理论课和实践课程的选修之后,基本掌握了该专业方向的基本知识,进企业实训时,对企业实践生产是不陌生、不胆怯!一旦学生能够顺利完成校企的共同培养目标,包括专业课程的选修和毕业论文的执行,学生就能顺利完成了学校学习和企业生活之间的磨合。力保生物工程专业的“卓越工程师”们能在短时间内适应企业生产和生活。参与“卓越工程师”计划的生物工程专业的学生通过学习企业的先进技术和先进企业文化,深入开展工程实践活动,参与企业工程技术开发创新,培养学生的职业精神和职业道德,争取做到一毕业就能上岗并且能信任本专业的岗位工作。
4学生长期企业实习的安全问题的考虑
“卓越工程师”培养过程中有长达一年或者更长的企业实习,学生在企业的生产、生活过程中的安全问题由谁负责、如何负责,亟需政府和相关部门出台相关措施,使企业单位打消顾虑,能安心接受“卓越工程师”学生的实训培养,也让高校在安排“卓越工程师”学生企业实习时不用畏手畏脚。
5总结
关键词: 生物工程专业 微生物教学 教学方法
1998年教育部将发酵工程、生物化工、生物制药、化学工程等专业统一命名为生物工程专业。截止到2015年,全国有309所高校开设生物工程专业,遍布全国30个省(市、自治区),呈现出一片繁荣景象。微生物课程作为生物工程专业必修的基础课之一,涉及面非常广、发展迅速,是一门应用性和实践性都非常强的学科。但是由于各高校生物工程开设的基础及定位的不同,微生物课程讲授的内容、侧重点及实验量都存在比较大的差异。本文主要侧重对我校发酵工程方向的生物工程专业中微生物课程教学方法的改革进行初探。
一、课程的定位
在建生物工程专业之前,我校首先跟多所开设生物工程的院校进行走访,包括天津科技大学、天津大学、河北科技大学、燕山大学,同时结合我院已有的基础,最终将我院的生物工程专业定位为工科专业,同时侧重点是发酵工程方向。因此微生物学是生物工程的专业基础课,开设理论学时和实验学时及实习实训课程,明确微生物在发酵工程领域的重要地位,从而在理论上和实际操作及实践上夯实学生的基础,使他们对工业微生物有明确的认识。在明确考核方式的同时,明确学生学习该课程的任务、程度。
二、专业建设目标
2015年4月16日,河北省教育厅官方网站正式公布我校为省内首批应用型本科试点高校。我校明确提出建设特色鲜明的高水平应用型大学目标。结合我校应用型大学的定位,同时结合我院已有的酿酒工程专业,因此将我院的生物工程专业定位为应用型工科专业。确立我院的生物工程专业的建设目标为:依托河北省重点学科酿酒工程专业、依托我校重点学科发酵工程专业,面向酒类酿造、生物医药、粮油深加工产业,培养具有工业微生物基本知识,掌握生物技术及其产业化的科学原理、工艺过程及工程设计的基本理论和基本技能,能在该领域从事生产、管理、微生物资源开发的高级工程技术人才。
三、教材的选用
教材是联系学生和老师的桥梁,随着教学改革的发展,现在微生物课面临教学时数少、学生知识体系不同、实验动手能力不强的实际情况,因此更应该重视教材的选择。目前国内出版的微生物教材较多,但真正适合工科院校发酵方向的不多。经过多重比较,最终选用周德庆先生编写的高等教育出版社出版的《微生物学教程(第三版)》,为理论授课教材,其中微生物的共性,原核生物的形态、构造和功能,真核生物的形态、构造和功能(真核和原核生物有些细胞器的功能参考沈萍教授编写的《微生物学》)、病毒、微生物的营养类型、培养基,微生物的生长及其控制共七章需要重点讲解。
在实验实践教材选用上,我们选用杜连祥教授主编的,由中国轻工业出版社出版的《微生物学实验技术》为实验教材,要求学生掌握微生物操作的基本技能,掌握培养基配置的基本原理,掌握常见工业微生物的细胞特性,熟练掌握如何从自然界中分离筛选微生物,熟练掌握工业微生物的复壮方法,掌握微生物保存方法,从而使学生明确微生物培养在生物工程领域的重要地位,同时要求学生明确微生物培养条件对微生物产物的影响。
四、改革教学方法,增强教学效果
(一)首先注重绪论的讲解,激发学生的兴趣。
绪论在教科书中起着提纲挈领的作用,既讲述了历代微生物学者的研究过程和成果,又展望了现代微生物学的发展方向和作用。学生通过绪论的学习,可以对微生物有一个明确的概念,掌握微生物在人类发展历史中的重要作用。通过绪论的学习可以使学生明确自己的学习目的、任务,同时了解微生物的发展前沿。
(二)教学方法进行改革,调动学生的学习积极性。
教学方法运用得当,可以达到事半功倍的效果。根据不同的教学内容运用不同的教学方法,在传统的教学模式中穿插课堂对比法、启迪法、研讨法、角色转化法、故事法等新的教学手段。例如我们在讲解真核生物和原核生物时,就可以采用对比法,对比两种生物的主要差别。还有讲解不同的真核生物时,可以采用比较法,比较几种真核生物的菌落形态、培养条件等。
(三)加强微课、慕课建设,为学生搭建研讨的平台。
传统的教学方法是老师在讲台上讲、学生单纯地听,课后学生自觉复习,但是随着手机、电脑的普及,学生课堂兴趣逐渐被手机吸引。上课不听讲,玩手机成为普遍现象,有的学校上课时,由班委将同学手机统一收齐,下课再发还的办法,但是效果也不好,同时给班委带来负担。那么如何使学生很好地收心,同时又可以利用手机这个工具呢?那就是加强微课、慕课建设,使学生短时间可以集中注意力。同时,还应注意微课慕课平台建设,使学生带着任务预习复习所学内容,这样更有助于学习效果的增强。同时在增强实验室硬件建设的同时,搭建虚拟实验室平台,可以达到如同学生亲自做实验的效果。
(四)学习与实践结合,加强实习基地的建设。
生物工程专业是工科专业,微生物是一门应用性很强的学科,微生物要实现自身的价值,必须走工业化的道路。因此,为了使学生更好地理解生物工程、更好地掌握微生物在人类生活中的重要作用,必须让学生走进工厂、真正参与实际生产,在实际生产中理解、巩固所学知识。我们结合现有的资源,开辟多家实习基地,在学生实习时都配备实习教师,现场讲解实际生产中用到的知识,让学生在工作中提升自己的能力。
总之,高校教育就是提高学生的综合能力,而微生物是生物工程中最关键的一门课程,是生物工程的核心,因此必须借助现有的资源上好这门课,使学生领略生物工程的精髓。
参考文献:
[1]薛林贵,等.生物工程专业微生物理论教学改革的探讨[J].微生物学通报,2006,33(3).
[2]兰时乐,等.生物工程专业微生物学教学改革的实践与思考[J].科技创新导报,2009;18.