动物细胞工程论文范文

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【基金项目】由宁夏回族自治区高等学校细胞生物学精品课程（2012年），宁夏回族自治区细胞生物学双语教学示范课程（2011年），宁夏大学细胞生物学精品课程（2009年）资助。

【中图分类号】G42 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）06-0244-02

1.引言

宁夏大学是宁夏回族自治区人民政府与教育部共建的综合性大学，国家“211工程”重点建设高校，是我国西部重点建设的一所学校。为把宁夏大学建设成为区域特色鲜明、服务地方能力较强的高水平教学研究型大学，提高办学质量，推进产学研创新，尤为重要。而生物技术专业系宁夏大学生命科学学院重点建设专业。生物技术专业不仅仅是一门新兴学科，更是一门实验性、实践性非常强的学科，为了更好地适应市场经济的社会大环境，对该专业人才培养的要求不仅仅是要有较深厚的理论基础和较宽广的知识面，更要有较强的实验、实践和创新能力。而高素质创新人才的培养则是从事生物技术专业人才培养教育工作者急需探讨和解决的问题。

动物细胞工程实验技术是生物技术专业的一门非常重要的必修课之一，它充当了基础知识与生产实践相结合的桥梁[1]，在生物医药、动物品种改良等方面具有重要的应用价值。该课程的学习对于全面深入掌握生物技术领域中的基本理论和技术具有不可忽视的意义，因此，作为一门专业主干课其实践性和应用性很强。

但其内容繁杂，技术难度大，随着细胞工程实验技术的突飞猛进，应用细胞工程技术可以在细胞和分子水平上改良现有生物品种以及培育新品种[1]，所以，紧密联系生产实践和科学研究最前沿为动物细胞工程实验课特色。而原有的课程体系、实验教学方法等已不能满足日新月异的社会发展需求。因此，要想使同学们真正掌握这门课程的要领，以适应研究型大学的改革需求，培育出高素质的复合型人才，及时更新动物细胞工程实验技术专业课程的教学内容，改进教学方法与手段，对于提高教学效果、培养高素质的专业人才具有十分重要的意义。借鉴于此，本文对该课程的教学改革进行了如下的探讨。

2.教学形式

2.1实验方案设计采取项目申请立项制

在进行《动物细胞工程》理论课程教学时，结合实验需求，安排学生结合自己的兴趣爱好，设计实验方案。比如，在讲述完毕动物细胞与组织培养课程时，要求学生自由组合，结合理论课程设计一个完整的动物细胞系的实验方案。具体内容包括，实验材料的准备以及经费预算，细胞培养相关溶液的配置、细胞原代培养与传代、细胞生长特性的鉴定、细胞的冻存与复苏以及污染的排除，同时包括人员组合以及实验分工。培养学生科研项目立项申请的科研素养，以适应研究型大学的改革需求。

在项目申请中，除了要求学生理清技术路线外，重点要求学生凝练出项目目标以及拟解决的关键问题以及对实验过程可能遇到的问题进行分析和讨论，提出解决方案，提高学生分析问题、解决问题的能力，培养了学生独立思考解决问题的积极性；同时，通过对实验人员组合和分工的训练，培养了学生团队意识以及互助合作的精神，更为重要的是，克服了传统教学中，所有实验器仪器和材料均由老师准备，而学生只要按照老师指定的实验步骤逐一模仿去做的单一模式的弊端。

项目申请撰写完毕，由教师修改指出实验原则的缺陷，督促学生加以改进，然后，结合学生自由组合分组，进行幻灯片制作，模拟项目立项申请答辩进行交流汇报，由同学和老师充当项目评议专家，重点指出实验设计上的不足，这样在讨论中让学生对自己的实验目的和要求更加明确，实验思路更加清晰[2]。

2.2实验操作注意事项

通过模拟项目立项申请答辩通过后，经教师修改后即可进入实验操作。学生按组进行实验材料、器材的准备，包括对所需器具的清洗和灭菌处理。同时，按实验所需配制试剂，按照实验方案设计进行实验。试验操作除了注意提高无菌操作意识之外，注意生物废弃物的合理排放以及学生自身的安全，树立生物安全意识。在整个实验过程中，实验室均采取开放式的原则，学生可以根据实验需求进入实验室进行实验以及记录观察等。

2.3实验报告论文撰写及问题分析与总结

实验报告论文要求学生严格按照科技论文的格式书写代替传统的实验报告形式。比如建立细胞系实验，在撰写科技论文时要求学生注意以下几个方面：引言部分要求学生除了简单介绍实验原理和目的之外，重点比较动物细胞原代培养与细胞纯化的不同方法，同时写出所选方法的科学理论依据。其次，结果与讨论为重点部分，此部分内容要求学生结合理论知识对实验结果进行分析和总结归纳，分析在实验过程中所遇到的问题，并且分析原因，提出改进办法[2]。这种科技论文的形式取代传统的实验报告，有助于学生撰写科技论文的写作，提高了学生的科研素养以及分析问题解决问题的能力，为创新实验、毕业设计的实施奠定了扎实的基础。实验结束后，对此次实验结果进行归纳总结。对所出现问题中，比较典型的进行详细分析。

3.教学方法

3.1 加强多媒体教学，提高学生学习兴趣

发挥信息化优势，弥补传统教学缺陷，是动物细胞工程实验信息化教学改革的有效途径。动物细胞工程实践性很强，涉及的实验内容很多，如动物细胞的原代培养、传代培养以及冷冻保存技术、细胞融合与单克隆抗体制备技术、动物克隆与核移植技术、胚胎移植技术、胚胎切割技术、转基因动物技术等的一些基本技术操作，一一安排实验或者实践实习，在高等学校不切合实际。所以采用多媒体教学非常重要，通过图片、录像、实验专题片弥补一些实验无法开设的缺陷，开拓学生的眼界。

笔者在动物细胞工程实验的教学中，积极收集多媒体课件、图片、录像等，将新收集的一些图片、照片等添加到课件中，尽量多用图片或照片提高学生的学习积极性。同时利用网络教学平台，将国内外新发表的动物细胞工程实验相关的论文、实验网站等上传到网络系统，供师生学习和科研参考。

3.2 加强学科团队建设和年轻教师的培养，提高授课水平和教学质量

动物细胞工程整合了众多学科的相关内容，跟踪现代生命科学技术的前沿领域，教学难度较大，需要多学科的基础知识。所以，必须有一支结构层次合理、理论知识扎实、专业技能精湛的教师队伍，才能满足教学工作的需要。因此，重视培养教师的治学态度、授课艺术、实践经验以及对现代教育技术手段的应用能力在很大程度上决定了教学的质量和效果。

3.3 重视硬件和平台建设，注重学生动物细胞工程实验实际应用能力和研究创新能力的培养

随着生命科学的发展，对科研条件的要求标准也在提高。动物细胞工程实验是生物技术专业教学、科研的重要技术支撑。所以重视动物细胞工程实验研究平台的建设，对于生物技术学科的发展及我校科研实力的提升具有重要意义。

目前我校西部特色生物资源保护与利用教育部重点实验室，基本满足现有教学和科研的需要。根据学校的优势学科建设情况，开设了细胞系建立等实验内容，以培养学生的实验动手能力，熏陶和培养学生进行科学研究的基本素养。

4.教学质量和效果的评价

通过对动物细胞工程实验教学的改革初探，取得了一定的效果，主要表现在[2-4]：

4.1教师授课的效果

通过近几年的努力，我校细胞工程实验教学的教学团队不断壮大，教师准备充分，授课艺术提高，学生对教师的评价满意度也逐年增加，取得了比较好的教学效果。

从学生上课听讲热情、上课跟随老师的反应、互动以及在实验过程中的动手操作能力、操作细节等方面的观察，教学效果比较理想。

4.2学生的知识掌握情况

通过教学改革，学生的学习兴趣明显提高，除了对理论知识有较为扎实的掌握，更为重要的是，学生能够将理论知识应用到实验实践过程中去，同时，能够运用所掌握的知识分析实验过程中所遇到的问题，即分析和解决问题的能力有所提高。大学生创新实验的设计水平明显提高，学生查阅资料、利用细胞工程的理论和知识解决问题的能力有了显著提高。比如在实验方案设计时，要求学生自己设计实验，通过立项申请的方式确定实验方案，人员比例以及经费预算等各个环节，这就要求学生在实验方案设计的同时，必须理清方案设计的理论依据，同时也培养了学生充分利用网络资源查阅资料、阅读文献的能力。

4.3学生的实验技能掌握情况

学生在开展实验前必须充分应用理论知识和已掌握的技能，完成整个实验，包括实验的设计、实验操作的步骤、仪器和材料的选择、人员分工的协调、结果的分析与讨论以及论文的撰写等。均要求学生要有严谨的科学研究态度，调动了学生的主动性，对于学生科学素质的培养以及综合能力的提高大有裨益。比如，在实验结束后要求学生按照科技论文的形式撰写实验结题报告，训练了学生撰写科研论文的基本功，为学生毕业设计打下坚实的基础，同时使学生具备了从事科学研究的基本素养。

4.4其他方面

通过对动物细胞工程课程的开设，有效的培养了学生的动手能力和逻辑思维能力，一方面，加强了教师和学生之间的交流，增进了师生之间的感情；同时，自由组合立项申请的方式，增强了学生的责任心，提高了学习兴趣，而在实验过程中各同学之间相互协调合作，增进了同学之间团结、互助的精神，团队意识增强。另一方面，这种立项申请的改革实验教学模式，反映了当代科学技术的发展水平，涉及的知识面广。这就要求教师不仅要有本学科扎实的理论基础、较好的实验技能，还要加强业务学习，不断更新自己的知识，因此，提高了师资队伍的业务水平。

5.存在的问题与改进措施

5.1实验室配套设施尚需进一步完善

由于实验以自由组合的立项申请的形式开展实验，对仪器设备需求加强。

5.2加大与科学研究相结合的力度

实验要求学生自己准备实验材料和试剂，与教师统一准备相比较加大了实验费用开支。因此，加大与科学研究相结合的力度尤为重要。同时，科研和学科的发展密切相关，科研内容又可促进实验教学内容的更新以及教学质量的提高。鼓励学生直接参与教师的科研课题中去，是培养学生自主学习和创新意识的有效途径之一。

如果教师在教学中引用自己的科研成果，以解释实验中的相关问题，使课堂与科学研究的距离拉近，引起学生对该学科的兴趣和更大重视。

6.结语

实验教学与课堂理论教学相比，更有利于培养学生的创新能力。而要真正上好实验课并不是一件容易的事，还有很多问题需要不断地探索和实践。因此，需要教师不断地提高业务水平的同时，更要以极高的热情、更多的精力投入到教学实践过程中。

参考文献：

[1]赵会敏，生物技术专业动物细胞工程课程的改革与思考[J]，广西大学学报（哲学社会科学版），2011，6：172-173.

[2]陈晓明，张建国. 动物细胞工程开放实验教学模式探讨[J]. 现代农业科技，2010，8：23-24.

[3]周俊，刘明，曹海平.浅谈开放式实验教学的优点[J].中小企业管理与科技，2010（1）：107-108.

[4]韩宗先，方平，向邓云.《动物学》开放式实验教学的实践与探索[J].畜牧与饲料科学，2009（9）：135-138.

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1.1理清知识模块，抓住主线

食品生物技术课程是以基因工程为技术主线，以细胞工程、蛋白质工程、酶工程及发酵工程为核心模块。其中，基因工程和蛋白质工程为发酵工程和酶工程提供技术支撑。细胞工程为发酵工程和酶工程提供细胞载体。生物技术产品需要利用现代分子检测技术进行监测和评价。在这个大框架下，再对各个章节的内容进行凝练和归纳。例如，基因工程，这一章是食品生物技术课程的核心，其教学内容可以基因操作步骤为主线，即“分”、“切”、“接”、“转”、“筛”、“表”。在这个技术路线的基础上，补充相应的知识内容。学生学起来就比较连贯而且能够从总体上把握住重点。

1.2把握教学重点和难点

食品生物技术涉及的知识繁多，不可能面面俱到。在课堂上授课时需要突出重点，才能在有限的课时情况下，完成教学任务。例如细胞工程这一章，重点就是植物、动物和微生物细胞基本培养方法和技术。而且微生物细胞培养与学生已开设的《微生物学》重复性高。在这种情况下，重点讲授植物、动物细胞培养的方法，并且在讲授的过程中将两者（如：培养基成分、培养方式）进行对比，便于学生记忆和理解。

1.3结合学科发展的最新应用

食品生物技术是一门较为前沿的学科，随着科学技术的发展，也不断涌现出新的技术和成果，这就要求教师不断跟踪学科发展，更新自己的知识储备。另外食品生物技术学习的最终目的是要在食品领域中进行应用，而且学生往往对应用方面的实例表现出更大的兴趣。因此将学科发展的最新应用以简洁易懂的语言传达给学生，可以激发学生的学习积极性和学习兴趣[2]。

2教学方法的改革

食品生物技术的理论性较强，授课时难免会显得晦涩难懂。老师要改进教学方法，调动学生的学习积极性。本研究对教学方法的改进主要从以下几个方面进行：

2.1采用问题探究式方法，活跃课堂气氛

在本科课堂上，为讲授更多的知识内容，完成教学任务，教师们往往会采用注入式的教学方法。这种教学方法不利用学生的知识迁移，而且容易导致学生产生惰性和厌倦情绪。在教学实践中，可采用问题探究式教学方法，与学生形成良好的互动，激发学生的思维能力，培养学生知识联结及思考习惯。比如，在细胞工程一章中，与学生探讨“能不能通过细胞培养来大量生产紫杉醇，如果可以，需要如何操作，操作过程中的注意事项有哪些？”这样一个问题基本上涵盖了植物细胞培养的主要知识点。既活跃了课堂气氛又完成了授课内容，而且在提问的过程中无形地提高了学生神经的紧张性，使学生的注意力集中在课堂上[5]。

2.2充分利用多媒体等教学手段

多媒体教学可以直观、形象、生动地展示教学内容。利用多媒体教学一方面可以大大增加课堂信息量，另一方面可以使知识内容立体化，有助于学生的理解。比如聚合酶链式反应（PCR），是一种应用范围广而且极其重要的生物技术，学生需要理解其原理，掌握其方法。但是PCR反应过程涉及到的试剂多，反应程序复杂，而且反应过程不直观，即使进行实际操作也很难理解其要点。利用多媒体动画，模拟实际反应过程，将微观的引物、模板、聚合酶等物质形象化，促进学生理解，同时使课堂鲜活起来。多媒体在促进教学的同时，也有一些弊端。因为多媒体课件的信息量较大，以往板书需要3分钟的内容，通过多媒体展示可能只需要1分钟便讲述完，这样容易导致学生没有时间记录和及时消化。因此，可以将多媒体课件在上课前发给学生预习和打印出来，便于学生记录和日后的复习。

2.3布置适当的课后作业

现在本科教学中，学生在课后很少复习，对知识的理解和掌握基本上都是在课堂上。但是本科教学的内容多，知识体系难以掌握，特别是专业课，仅靠课堂上的学习是不够的。在课后布置一些综合性和发散性的作业，可以敦促学生课后复习，同时也培养学生的自学能力。

2.4以科研促教学

食品生物技术不仅涉及到基因和分子等方面的理论知识，也涉及食品工艺与加工等应用方面的内容，因此可以结合课程内容设置一些大学生创新实践活动课题。激发和鼓励学生参与到教师的科研项目中，使学生通过实验设计和项目执行更好地理解专业知识。通过这样一个过程也激发学生学习专业知识的积极性和兴趣，培养学生的科研能力，以及自主解决问题的能力，为本科生的毕业论文奠定良好的基础。

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生物工程导论是一门生物工程专业基础理论课，属于生命科学的前沿学科。开设对于让学生认识专业、了解专业、重视专业、热爱专业有重要的意义。中医药院校生物工程专业开设生物工程导论课程的宗旨不仅仅是引导学生全面而系统地了解专业全貌，进一步拓展学习的知识面，增强学生对所学专业的兴趣；还引导学生在学习的过程中思考生物工程与中医药的联系，如何使现代的生物工程技术与古老的传统中医药结合起来，从而促进中医药的发展，培养中医药背景的生物工程复合型人才[1]。本文就中医药院校生物工程专业生物工程导论教学方法进行初步探讨。

一根据中医药院校特点优化教学内容

生物工程导论的学习旨在使学生对生物工程的发展有一个总体认识，初步了解和掌握生物工程的知识体系。生物工程导论在我校生物工程专业属于专业必修课，共有36学时，主要是介绍基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程、发酵工程等五大工程及其在各个领域中的应用。但由于学时有限，生物工程专业在高年级会开设基因工程、细胞工程等对应的专业课。因此，教师在授课过程中应针对专业特性进行教学内容的优化，减少具体深入的理论性知识的讲授，增加生物技术在中医药开发、研究中的应用，授课内容应难易适宜、详略得当，从而达到普及生物工程技术的基本知识，完善学生的知识体系的教学目的[2]。由于生物工程导论中涉及的内容非常丰富，涵盖了生物相关的方方面面，因此，生物工程导论这门课的内容必将与其它课程的内容存在或多或少的重复。如基因工程中的核酸、蛋白质的基本结构与功能等内容可能在分子生物学中已经有过讲述；细胞工程中动物细胞培养、植物细胞的全能性等内容与先导课程细胞生物学课程有所重复；发酵工程中菌种的选育和保藏等内容与同学期开设的工业微生物学重复较多。为了避免相同内容的重复授课，避免学生形成对相同课程内容的疲倦性，同时结合有限的授课学时，故针对相关内容进行有侧重的讲解。如基因工程摘除与分子生物学重复的内容，细胞工程摘除与细胞生物学所讲授的，重点讲述植物组织培养在中药材生产中的应用、细胞融合、单克隆抗体、干细胞工程等与医药相关的部分内容。我们根据中医药院校生物工程专业特点和培养要求，选取“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材，即由科学出版社出版的，宋思扬、楼士林主编的《生物技术概论（第四版）》为教材。按在过去三年的教学中，我们在学时数不变的前提下，根据需要和教学实际，对教材内容有所取舍，进行适当调整，优化教学内容。具体调整方案为：第一章生物技术总论及第2-6章基因工程、蛋白质工程等五大工程各4学时，共计22学时，在有限的学时里让学生对生物工程的五大工程有所了解，讲述的过程中舍去在生物化学和分子生物学等相关课程中已经详细讲述的内容，避免基础知识的重复介绍，把重点放在各个工程产生的由来及发展上，对具体的复杂的技术理论仅做一般了解。剩余14学时着重以实例的形式讲述生物技术在中医药中的应用，如：细胞悬浮培养、毛状根培养等技术在中药材生产中的应用、单克隆抗体在现代肿瘤治疗中的应用，传统红曲等发酵类中药的现代制备工艺等，让学生能接触到生物工程，了解到生物工程的广泛内涵，增加其专业的归属感，培养学生的中医药思维。

二充分利用丰富教学资源

在生物工程导论教学过程中，我们把学生需要掌握的重点、难点与学生自身兴趣点结合起来，理论联系实际，培养学生参与课堂的积极性。生物工程导论课程理论点多面广，很多内容又相对深奥抽象，学生难于理解，加之该学科发展更新快,学生要想在有限的课堂教学中全面的、系统的掌握生物化学知识困难重重。适当运用多媒体教学,充分利用国内外的图片、影像资料，借助色彩明快、富于变化的图片资料和短小精干的动画等，对大学生扩大、拓宽知识面,加强学科间的横向联系,调动学生学习的积极性和主动性具有重要现实意义。如在讲述PCR反应原理时，我给同学们播放美国Bio-Rad公司的PCR之歌，歌曲内容包括了PCR技术发明的背景、发明人、PCR原理及过程、PCR技术的用途等，在短短的三分钟内不仅吸引了学生的兴趣，不仅活跃了教学气氛，降低了学习的难度,而且可以启迪思维,加深学生对重点、难点的理解和把握。在网络资源日益发达的今天，网络资源在教学工作中发挥着越来越重要的作用。学生学习的知识的途径不再是单一的教材，网络也成为向学生输送知识的一条重要窗口。在生物工程导论的教学中，我们应充分利用网络资源，充分发挥学生的主体地位，引导学生进行自主探究学习。我们在教学中，积极向学生推荐相关专业网站等，配合课堂教学，帮助学生全面了解生物工程相关知识的大体框架，扩展视野，充实自我，也为将来进一步学习其他专业课程打下基础。

三增加背景知识，激发学生的求知欲

课堂教学是以教师为主导，以学生为主体的复杂过程，提高课堂教学效果是提高教学质量的关键。作为一名教师，要讲好每一堂课，需要针对该学科的特点，在学生的接受能力的范围内，灵活地采用不同的教学方法[3-4]。在生物工程导论教学过程中，我们除了强调将教学大纲要求掌握的知识点与学生兴趣点结合，基础知识与生产应用相结合，还着重增加一系列背景知识，如经典技术的发现和发明过程，有卓越贡献的科学家的传奇故事等，进一步激发起学生的学习兴趣，避免整堂课进行填鸭式“枯燥”理论的学习。例如，在讲述限制性内切酶时，我列出了一个由限制性内切酶的发明人—瑞士微生物遗传学家阿尔伯的女儿西尔维娅讲述的国王与仆人的故事，在故事中引导学生发现限制性内切酶的作用及其限制修饰的基本原理。在介绍到一些重要的实验技术时，对该技术的发明者及该领域的一些著名专家给予一定的介绍，吸引学生学习该技术的兴趣。例如，在讲解蛋白质结构解析时，我会给学生介绍我国著名的结构生物学家施一公教授及其部分研究成果，以引起学生探究神秘的蛋白质结构的兴趣。

四联系生物工程应用实例，激发学生学习的兴趣

21世纪以来，随着生物技术的飞速发展，许多生物技术成果已在现实生活中得到了广泛应用，将这些真实的事例向学生讲解，说明生物工程技术改变我们现实生活的巨大潜力，从而进一步提高学生的求知欲和学习的兴趣。如在讲述单克隆抗体时，我会进一步讲述单克隆抗体药物在抗肿瘤和自身免疫系统缺陷治疗领域的应用，并以贝伐珠单抗等常用单克隆抗体药物为例介绍单抗药物的分子机理及市场趋势，让学生真实了解到生物技术为人民健康和企业发展带来的巨大利益。类似的实例还有很多，例如高通量测序技术在胎儿产前诊断中的应用、CRISPR/Cas9技术在基因治疗中的应用潜力、人参、丹参毛状根的大规模发酵生产等，通过这些案例的讲解，学生既增强了理论知识的理解，也增强了理论与实践相结合的观念，对其建立专业的认知的树立专业的归属感具有重大帮助。

五科研反哺教学，课堂融入科研成果

教学和科研是推动高校发展的两翼，也是人才培养的两大支柱。只有教学与科研有机结合，有效地实施科研反哺教学，才能使教学与科研共同提高，从而建立良好的教学环境，培养造就出创新能力强、适应社会发展需要的高素质科技人才[5]。生物工程领域的许多基本原理和理论均与实际生产联系十分密切，在教学过程中就注意将书本上的理论知识与一些实际科研问题联系起来，在部分相关章节的讲述中结合目前教师所在的课题组已取得的部分科研成果，这样有利于发现学生兴趣，为进一步鼓励引导学生及早进入教师研究室参与教师的科研活动，培养学生创新能力奠定基础。例如，在讲述高通量测序在药用植物中研究的应用时，我以课题组前期发表的相关论文为例，为学习详细阐述高通量测序在河南道地药材地黄、山茱萸次生代谢生物合成中的作用。所选用的文章涉及了RNA提取、RNA质量控制、转录组测序、生物信息学分析等方面的内容，通过对文章的详细讲述，不仅回顾了之前章节核酸的性质的部分内容，又结合了正在讲述的高通量测序，还进一步对后续章节中的生物信息学分析有了初步的印象，使学生对所学内容有一个整体的观念，也启发学生如何探索科研的思路。通过上述的探索在教学中的应用，培养了学生学习该课程的兴趣、增强了其专业的认同感，学习效果也得到了普遍的提高。

参考文献

[1]余勤,吴昊,万海同,等.中医药院校生物工程专业的特色定位和人才培养[J].教书育人:高教论坛,2015(1):34-35.

[2]苏秀红,董诚明.《生物工程概论》教学中的问题及解决途径[J].中国中医药现代远程教育,2011,09(5):76-77.

[3]廖润华,杜洁,苏小丽,等.《近代生物工程导论》课程教学改革的初探[J].科技创新导报,2014(34):155-156.

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生物工程专业是一门培养具有创新能力和工程实践能力的高级应用型人才的专业。学生不仅要掌握生物学理论知识，还应掌握生物工程相关理论知识和技能，且应用性强。因此，作为应用型本科院校开设的生物工程专业，不管从自身发展的角度出发，还是从社会经济需求出发，都应当与产学研全面结合。本文针对应用型本科院校及生物工程专业的特点，以贺州学院为例，对应用型本科院校生物工程专业产学研人才培养模式进行了探索。

一、“产学研”合作课程体系的构建

（一）理论课程体系的构建

为了加强学生的专业基础、生物工程学基础和基本技能训练，生物工程专业主要培养从事生物发酵、生物制药以及环境生物处理和食品加工和设备的生产、研发等工作的应用创新型人才。构建了由通识教育课程平台、学科基础课程平台、专业课程平台三大类课程构成的理论课程体系。课程原专业以微生物体系为主，拓宽至包括动物细胞、植物细胞和酶在内的整个生物体系，并适当增加了上游技术（如基因工程、细胞工程等）和下游加工过程（生物分离工程等）的课程。建立并完善了由化工原理、发酵工厂设计和生物工程设备等专业课程组成的工程学教学体系，培养学生的工程意识和设计能力。在课程设置上，实现了“厚基础、宽口径”的人才培养模式[5]。

（二）实践教学体系的构建

贺州学院生物工程专业构建了包括由实验课、课程设计、课程实习、认知实习、专业见习和毕业实习（工厂实习）、毕业论文（设计）组成的实践教学新体系。对于基础课程如《普通生物学》《生物化学》和《微生物学》等开设32学时的独立实验，对于《化工原理》《发酵工程原理》和《工程制图》等学科基础课程，开设24学时的实验。对于专业课程《细胞工程》《蛋白质与酶工程》和《分子生物学与基因工程》开设24学时的实验。对于《生物工程设备》《生物分离工程》和《发酵工程设计》等专业课，开设16学时的实验。增设了3门特色专业选修课程：《马蹄脱毒技术》《山楂发酵产品工艺学》和《制茶工艺学》。为了提高生物工程专业学生的综合专业素养，开设了《生物工程综合实验》。专业实践模块由课程设计、专业见习、课程实习、认知实习、毕业实习、毕业论文（设计）等模块构成。实践教学体系的构建，不仅提高了学生实际分析和解决问题的能力，而且为产学研教育的纵深发展提供了支持。

二、以产学研为依托的专业实习基地建设

生物工程专业实习基地的建设是实践教学的基本条件，是培养应用型人才的基本保障。

（一）校内实习基地建设

以生物工程创新实验、专业实验室、生物化学实验室、微生物实验室等为主要依托，建立生物工程专业校内实习基地。贺州学院一直很重视校内实习基地的建设，新建了食品科学与工程技术研究院，购置了全自动果蔬生产线、微生物发酵系统和生化检测系统等仪器设备，为应用型人才培养提供了平台。

（二）校外实习实践基地建设

以市内外生物工程企业和相关科研单位为依托，构建生物工程专业校外实习基地。为学生提供形式多样的认知实习、专业见习、毕业实习等实践教学，充分激发学生的学习兴趣。目前已与达安基因生物有限公司、华润雪花啤酒厂、嘉宝速冻食品公司、广州花卉中心、广西农科院、广西科学院、贺州市农业局等企业和科研单位建立了良好的合作关系，签订了相关的合作协议书。同时聘请企业技术骨干担任学校兼职教师，定期到学校授课或开展讲座。实习基地每年都接纳我校生物工程专业的学生进行实习工作，在教师和企业技术人员共同指导下，教师的科研课题与企业需要相结合，有利于解决生产中遇到的问题，同时也能提高企业接纳学生实习的积极性。对于学校来说，丰富了教师的科研课题，促进了学科的发展。

（三）依托实习基地，构建毕业实习和毕业论文新模式

以产学研合作课题为切入点，安排一定数量的学生走出校门进入企业和科研单位，完成毕业论文（设计）。通过深入基地，进行完全现场环境的实践训练，建立校内校外“双导师”的培养机制[6]，在老师和基地技术人员的共同指导下完成毕业论文（设计）。这样既可以把理论和实践更好地结合，又可以解决企业生产过程中的一些技术难题，提高学生实际分析和解决问题的能力，实现双赢。在2016届的生物工程专业毕业班的学生中，有10多名学生直接到达安基因生物有限公司、华润雪花啤酒厂、广西农科院等企业和科研单位，在企业和科研单位指导老师的指导下完成毕业论文（设计）。

三、科研引入教学，培养学生创新能力

科研带动了生物工程行业的发展，没有科研就没有创新。将科研渗透到教学中去，以科研促进教学质量的提高。

搭建良好的科研教学平台，使科研工作成为提升专业特色建设的有效手段。将教师的科研课题引入实验课或毕业论文的选题中，鼓励学生积极参与教师的科研工作。目前生物工程专业老师申请的项目有“中田大山楂高产栽培与育苗技术研究”“鸡血藤悬浮细胞培养及异黄酮类合成的代谢机理研究”“贺州马蹄优质品种选育、有机规范栽培技术研究”“贺州油茶优良品种离体再生技术研究”等20多项省级、厅市级项目。在2016届的生物工程专业毕业班的学生中，有60%的毕业论文课题来自教师科研项目。学校还设置了由学生自主申请的大学生创新项目，目前生物工程专业班的学生每年都有2～3项大学生创新项目，且一些成果已在高水平的科学杂志上发表。

四、加强职业技能培训，提高综合素质

生物工程专业的学生不仅要强化基础知识和基本技能的学习，还要不断地加强职业技能培训，获取更多与专业相关的职业资格证书。实施专业和职业资格教育有机结合，以职业资格证书来检验学生对专业技能知识的掌握程度，有利于提高学生的综合素质、动手能力和解决实际问题的能力。目前，学生主要通过化学检验工、微生物检验工和食品检验工等资格培训与考核，为学生就业奠定了坚实的基础。

五、结合企业和市场需求，加强双师型教师队伍的建设

在产学研背景下，学校十分重视教师的实际工作能力，也鼓励教师到相关企业或科研单位实习和锻炼。目前，生物工程专业的教师已有4人挂职到相关企业进行锻炼，5人参与企业“特派员”工作。“双师型”师资队伍的建设将有力促进生物工程专业应用型人才的培养。

六、结束语

应用型本科院校生物工程专业人才培养模式采用产学研合作教育的方式，解决了学校教育与社会需求相脱节的问题，缩小了学校和社会对人才培养与需求之间的差距，提高了学生的实践操作能力、对社会的适应能力和就业竞争力，有利于培养应用型的专门人才。

【参考文献】

[1]张晓娟，陈文强，霍科科，等.生物工程专业学生创新及实践应用能力的培养研究[J].高师理科学刊，2015，35（1）： 103-106.

[2]王娣，石中，曹珂珂，等.以就业为导向， “产学研”培养生物工程应用型人才[J].广州化工，2011，39（23）： 159-160.

[3]王陶，李文，陈宏伟.应用型本科院校生物工程专业产学研人才培养模式探索[J].微生物学通报，2015，42（3）： 591-597.

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我国生物工程专业自1998年设立以来，迅速发展，而社会发展使生物工程产业对从业人员的实验技能、工程问题解决能力和经验都提出更高层的要求。如何使高校人才满足行业需求，达到供求平衡发展，建设具有特色的生物工程专业，使人才培养落实到位，是本文重点探讨的问题。

目前，生物工程专业因各高校设立背景不同，课程设置普遍存在上下游技术教育结合不紧密，或偏工或偏理的情况。各种教材因对体系完整的要求导致在实践教学中教学内容重复比例偏大，浪费教育资源的情况；传统课堂教学的模式致使生物工程的教育偏理其工科本质，实践教学比例远远满足不了对工科人才培养的需要，针对生物工程专业发展的现状，笔者结合教学实践提出了以下几条切实可行的改革方案。

一、调整课程体系，推进课程建设改革

在课程体系上既要注重工程技术类基础课、生物工程下游技术类课程的开设，又要兼顾生物学类基础课程、生物工程上游技术类课程的设置，保证生物工程专业课程体系的科学性和完整性，使其有别于生物科学和生物技术专业的课程设置而充分体现生物工程专业的工科特点。除此之外，课程设置更须注重课程内容的横向联系和纵向衔接，避免教学内容出现不必要的重复和遗漏，以有限的时间传授最大量的信息。

以我院为例，其生物工程专业是从食品科学与工程专业到发酵工程专业逐步演变而来，发展初期存在重工轻理、生物工程上下游技术脱节、实践课时紧张等问题。2003年初修订了专业培养方案，将以微生物体系为主的原专业体系，拓宽至包括酶、动物细胞和植物细胞在内的整个生物体系，并增加理论基础课程：基础生物学、细胞工程、分子生物学、基因工程等，删除了工厂供电与自动控制、工厂建筑概论。经过近二十年的教学实践和逐步完善，建构了依托我校食品科学与工程、土木工程、机电一机化等学科优势，以工科为背景，食品学科为优势，微生物学为基础，技能培养为特色，厚基础、宽口径、高素质、技能强的应用型技术人才培养方案。

近一步的设想将原教学体系中以多门工艺学课程为主、学时较多的专业必修课，调整为生物反应工程、发酵工程和生物工业下游技术三门课程，以生物产品生产过程的基本单元操作为主线，阐述生物生产工艺的基本理论和操作技能，为从事生物新产品和新工艺的研究与开发打好应有的理论基础。将生物工业分析课实验融合到生物工艺大实验中，改为设计性、综合性大实验，提高学生主动参与性。

二、 突出学科建设核心，切实加强师资队伍与教材建设

学科建设的核心是学术梯队建设，所谓学术梯队就是由具有一定组织结构的科研人员队伍组成，高校中的科研人员主体就是大学教师。优化学术队伍的组成，提高教师学术水平，加大科研人才的培养和引进力度，必将促进学科发展，为特色专业师资队伍的建设提供保障。

生物工程特色专业的建设，需要构建一支学历结构合理、了解社会需求、实践教学经验丰富的高水平师资队伍，主要通过以下4个方面：1.引进与培养双管齐下：引进学术带头人，特别是海外高水平人才，同时每年遴选在校教师进行国内外学术访问与进修；2.注重青年教师工程能力的培养：鼓励青年教师积极参与产学研合作，深入生产企业，加强工程能力的实践和训练，并聘请知名生物工程公司的高级技术人员作兼职教授，定期对教师开设讲座，提高青年教师理论联系实际的能力；3.丰富师资类型，通过联合办学等形式，外聘企业工程技术人员承担诸如实习和毕业设计等实践性教学工作，为学生提供更加适应市场需求的实践指导。

在教材建设方面，选用能反映学科发展动态的最新获奖教材，以适应专业科技发展的趋势。在培养计划和教学大纲的编写中明确学科知识的综合性与实用性，全面梳理各科知识点和授课内容，减少课程重复。在实际教学中，还需根据知识点及时引入学科新动向，用多种教学手段启发学生兴趣和思维习惯，激发学生自主探索精神。

以目前我院生物工程专业的学科建设情况为例，14名专任教师中，硕博比例达到86%，国家粮食局直接联系专家1人，河南省普通高等学校学科带头人2人，河南省青年骨干教师1人，校级青年骨干教师2人，在现有师资基础上不断引进新的学术带头人和优秀博士，每年派1~2名教师国内外进修学习。高水平学术梯队也为学生科研素质培养提供了良好的条件。

在教材建设方面，编写适合于我校生物工程专业发展的特色教材。已出版《食品微生物学》《食品发酵工业三废处理与工程实例》，即将出版《生物工程工厂设计》。目前已有校级精品课程1门，校级优秀课程2门，院级优秀课程5门，课程教学质量稳步提高。

三、 加强校内外实习基地建设

生物工程专业性质决定了其实习的重要性，应非常重视实习基地的建设，一方面在实习经费上加大投入，积极与校外企业建立合作关系，加强合作，产教结合，为学生提供就业实训机会；另一方面努力加强校内实践基地建设，如我系生物工程实验室已建立一个小型啤酒发酵车间，学生可参加从原料处理、发酵、分离提取到啤酒成品制造的整个生产过程。还将建立一个中试发酵车间，配备30L、100L和500L发酵设备各一台，并辅以电热锅炉、无油空压机、板框过滤机、膜过滤器等下游设备，可以进行中试规模生产。通过这些基地实习，有力地巩固了理论课的教学内容，使学生在丰富多彩的教学手段中获得乐趣。

四、加强课程设计环节的实战性

根据工厂企业等生产一线问题或结合教师科研内容设置生物工程专业课程设计的题目，增加实验的实战性，可以激发学生的学习热情，培养学生分析问题和解决问题的能力。并弥补了学生在毕业设计环节因课题要求局限造成的工程与科研训练不均衡的缺陷。

课程设计在内容上，以生物工程产品为纽带，融会多门课程的知识点，增加综合性。比如在年产100吨蕃茄红素工厂设计项目中，菌种的扩大培养与发酵过程中形态观察涉及微生物学；发酵过程的工艺控制涉及生物工艺学，产物生成速率、细胞生长速率及底物的消耗速率等属于生物反应工程的内容；过程中参数的检测与控制方案涉及生物过程检测与控制；菌种的代谢涉及生物化学及代谢控制；上罐发酵涉及生物工程设备以及微生物工程工艺原理的相关知识点；蕃茄红素的提取则利用了生化分离工程中的方法；在绘图过程中又复习了AutoCAD和生物工厂设计。通过综合性课程设计建立起了绝大多数专业课程的内在联系，完善了生物工程实验课程和理论课程体系的优化整合，同时也增强了学生综合解决问题的能力。

五、 毕业环节的改革

除了由在校教师拟定的科研题目外，毕业设计的课题还可来源于企业要求，允许一些已找到就业单位的学生根据隶属企业的培养要求安排课题。学生可以对企业的生产产品、生产流程、产品质量要求等内容提前掌握，即为企业做了一点实际工作，又缩短了入职适应期。我院2002、2008届各有1个毕业生在郑州良源分析仪器有限公司进行了《柠檬酸菌渣制备壳聚糖的研究》《利用餐馆废油生物法制备生物柴油的研究》，通过毕业设计完成实习期任务，毕业后直接上岗。

我院还采取了联合培养的方式，如和河南莲花味精集团、江苏省江阴生物酶制剂有限公司建立了长期的产学研合作关系，和河南省科学院生物所、永达食品集团工程技术中心等研究院所建立了共同指导本科生毕业论文协作关系，并鼓励有条件的学生自行联系科研院所及企业开展联合指导本科毕业论文工作。2003年还曾将3名学生派送到上海农科院去做辅助科研并完成毕业论文，其中1名学生因此获得就业。

结束语

在特色专业建设过程中，应根据国内外生物工程发展的趋势，不断改善和优化课程体系，加大仪器设备投入和师资队伍建设，以理论教学和实践教学并重，为全国生物产业的快速发展提供高素质的智力支持，并为全国相关专业人才培养和培训的高水平专业平台建设作出贡献。

【参考文献】