生物科学与工程范文

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中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）05-0112-02

一、引言

我国高校生物学领域有生物科学、生物技术、生物工程三个密切相关的本科专业，并制定了相应的专业规范。如何体现各自的科学、技术及工程内涵与特色既是教育工作者的责任，也是人才市场和报考学生和家长极为关心的现实问题。本文通过比较分析这三个专业的本科专业培养规范，上提出一些参考意见，以期为专业的进一步规范、教学计划的修订，为社会及学生和家长的专业选择提供参考。

二、专业类型

生物科学专业为传统典型的理科专业，培养科学型和教学型人才，授理学学位；生物技术专业以理为主、以工为辅、理工复合，培养应用研究型或技术型人才，授理学、农学或林学学位；生物工程专业以工为主、以理为辅、工理复合，培养应用型工程技术人才，授工学学位。其专业类型的描述和划分比较清晰明了，比较规范和恰如其分。

三、培养目标

从专业规范中培养目标的描述（见表1）来看，生物科学与生物技术两个专业的培养目标差异很小，仅有从事生物科学与从事生物技术之差，但从目前的就业市场来看从事生物科学与从事生物技术差异很小，难以界定。而从专业类型可知，生物技术专业可授理学、农学或林学学位，这些特色理应在培养目标中有所体现。

四、公共基础课

在三个专业的本科培养规范中，生物科学与生物技术两个专业的公共基础课（人文社科和自科）完全一致（见表1），而生物工程的公共基础课形式上有一定差别，可本质上看不出有多少差别，也缺乏需有差别的理由。从厚基础、宽口径的培养要求来看，三个专业的公共基础课要求可统一，学分要求也应统一，要求工科学生在这一环节增加近一倍的学分极不公平。线性代数等可在公共基础选修要求中解决。

五、专业基础课

专业基础课的设置体现了从科学、技术到工程的循序渐进过程（见表1）。然而从科学到技术的差异很小，仅增加了工程基础课4学分（约11%），应为技术基础课，且应明确例举。从技术到工程的专业基础课要求有了明确的变化，按课程类别从科学到工程变化率近50%。学分的控制宜统一，且应规定生物技术专业的专业基础课最低学分要求中技术基础课学分应达20%以上，生物工程专业的专业基础课最低学分要求中工程基础课学分应达40%以上。且可给出典型的工程类专业基础课名录，如机械零件、电子电工基础等课程。另外生物工程专业基础课将《机械设计基础》列为可有可无的选修会造成该专业工程基础的严重缺陷，且应在生物工程专业的专业选修课中保留生物技术专业的细胞工程、酶工程等选修课（见表1）。

六、专业课

专业课的设置也体现了从科学、技术到工程的循序渐进过程（见表1），从科学到技术的专业课调整率达30%，而从技术到工程的专业课虽然有较大变化，但所列举的课程多为非典型的工科专业课（如基因工程、细胞工程、蛋白质工程），回避了典型的工科专业课如氨基酸工艺学、抗生素工艺学、有机酸工艺学、酿造酒工艺学等。学分的增加也不尽合理，三个相近专业，不论理科还是工科，学分基本要求应尽可能一致。向上浮动及在各选修课程间适当调整则是各校应有一定的自。另外生物工程是典型的工艺类专业，专业必修课缺工艺类专业应有的分析检测课也会给工艺过程及产品研发和生产中的质检质监和质控及产品安全留下隐患，故建议3+X模式中3应包含专业分析、X应例举氨基酸工艺学、抗生素工艺学、有机酸工艺学、酿造酒工艺学等。

七、实习及毕业实践环节

生物科学和生物技术的实习及毕业实践环节完全一致（见表1），未能体现从科学到技术的差异特点以及生物技术可授农学或林学学位的特色。毕业设计是工科工艺类专业最为特色的实践环节，但在许多学校以“毕业设计（论文）”的形式出现，实际实施则只做毕业论文，没有毕业设计，使毕业设计名存实亡，致使许多学校生物工程专业的毕业生根本就不知道何谓毕业设计，许多学生甚至把毕业论文当作毕业设计。建议明确生物工程专业的“毕业设计”为必修环节，可以设计论文二者兼顾，至于是“大设计小论文”还是“大论文小设计”可依各校情况而定，唯有如此，生物工程专业才能名符其实。

八、师资要求

师资的最低要求在规范中描述不尽一致，应加以统一。且应规定专业课的师资要求，因为能承担专业课的老师一般能胜任专业基础课，而能承担专业基础课的老师则不一定能胜任专业课。这在工科尤其如此。故除规定学历职称要求外，应规定专业要求，即“本科为相应或相关专业”的师资应大于专业师资总数的50%。

九、其他

近年由于社会办学、企业办学、校企合作、产学研合作、网络教学、数字图书资料等多元化和多样化的办学形式和方式的发展，统一实践等硬件条件形式较为困难，而且也不符合时代要求。建议教室（专用或生均面积）、专业课实验室（面积及专用设备）、图书资料数据库量设定为刚性要求，研究所（室）或技术中心、实习基地规模和数量等宜设定为柔性、选择性或特色要求。

参考文献：

[1]教育部高等学校生物科学与工程教学指导委员会.生物科学专业规范[J].高校生物学教学研究（电子版），2011，1（2）：3-9.

[2]教育部高等学校生物科学与工程教学指导委员会.生物技术专业规范[J].高校生物学教学研究（电子版），2012，2（1）：3-10.

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中图分类号 G420 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2013）21-83-02

《生化工程与设备》是安徽工程大学生物工程专业的一门主干专业课，对于未来将从事生物工程产业生产和研究的学生来说，相关的生物工程设备是他们将会实际面对的工作对象，对于设备的理解与掌握体现了使用者的素质，也决定了企业的生产水平。因此对该课程的学习效果的好坏直接影响到学生未来的工作能力。在前期化工原理、微生物、生物化学、生物工艺学等专业知识学习的基础上，学习与研究生物反应工程及生物工程设备的相关问题，使学生获得独立解决工业生产、试验研究及技术开发方面的知识是本课程的首要任务[1]。为了教好这门课程，我们结合生物工程产业以及课程的实际情况，对教学方法和教学手段进行了改革，并且取得了良好的效果。

1 优化教学内容，突出实际需要

相比较生物工程专业的其它课程，本课程的教材更新较慢，许多设备还停留在传统的工业发酵设备的基础上，例如酒精以及啤酒酿造等设备占据了教材较大的篇幅，而在实际的学生就业中，很少有学生从事这方面的工作。随着生物技术的发展，新的设备也越来越多。通过调查研究，我们精选了教材内容，删减一些工艺陈旧、不适应当前科技发展的内容，将最新的设备介绍给学生。另外，通过广泛查阅资料，收集了大量新技术、新设备的相关知识作为本课程的补充内容。授课时，对于一些比较传统的设备只是一带而过，或者让学生自学。而对于一些现代生物工程中的常用设备，则加大教授的力度。例如，基因工程药物蛋白分离纯化等在生物工程产业中占有越来越重要的地位，为了使学生适应未来工作的需要，我们加大了这方面相关设备的讲授，结合学校已有的设备，将美国GE公司的AKTA分离纯化全套装置介绍给学生，使其不仅了解设备的原理，而且初步具有操作使用的能力，极大地提高了学生的学习兴趣。相比较其它的设备，进口设备具有全套的英文说明书，对于其中的关键点，我们也以英文讲授，适应了未来发展的需要。

2 运用多种教学方法与手段，激发和培养学生的学习兴趣，提高教学质量

本课程相比较其它课程，计算公式以及结构原理图较多，传统的“填鸭式”教学方法使学生感到枯燥乏味，授课效果较差。同时随着教学改革的深入，专业课学时又不断被压缩，本课程关联的专业课程较多，所涉及的生产工艺流程和主要设备达230多个，若采用传统的教学方法，在有限的学时内要完成相对较重的教学任务，则势必要大大降低教学质量。为了解决这一问题，我们对教学方法和手段进行了必要的改革。

2.1 案例教学法引入课堂教学 本课程传统的教学方法是老师介绍基本理论和操作原理、主要计算公式、重点设备流程、设备原理图和结构图、设备主要技术参数及经验值等。由于多数情况下，学生难以看到实物，在学习的过程中感受不深，不能深刻理解设备在生产中的地位与作用。案例教学法作为一种互动式的教学，将传授知识从单向的灌输转为双向的交流，使学生变由被动听讲转为主动参与，理论与实践相结合，易懂易记、印象深刻，有利于提高教学效果，促进学生综合能力的培养提高。目前，在国内多门学科的教学中已成功地应用[2-4]。安徽工程大学生物工程专业在《酶工程》的教学中采用案例教学法，取得了良好的教学效果[5]。在《生化工程与设备》教学中，我们以设备为主体，结合工艺过程进行教学，让学生学习了解设备在生物工程产业化中作用。例如，在发酵过程中染菌是最容易发生的事情，以柠檬酸生产为例，让学生从设备的角度出发，探讨哪些设备和部件可能引发染菌。通过分组讨论，罗列出所有可能出现问题的设备以及部位，然后通过老师综合总结，将相关的、原先孤立的设备通过染菌这一线索串联了起来。采用案例教学法，使原先枯燥的设备流程以及设备结构图变得形象具体起来，激发了学生学习的兴趣，学习热情较高，普遍反映查阅资料能力得到提高，增强了学习的主动性，锻炼了表达能力，也为以后的毕业环节奠定了基础。

2.2 充分发挥多媒体教学的优势，保留传统教学的特色 《生化工程与设备》课程教学中既包括设备基本原理的讲授，又涉及到设备的结构图以及在实际中的应用，内容覆盖面广，难度较大，还包括很多公式的推导。采用传统的教学手段势必使学生感到枯燥乏味，难以理解。多媒体课件是利用多媒体形式来展现教学内容，它具有很好的可视性，一改传统教学中形象不够直观等缺点，提高了教学效率，增强了教学效果，为学生提供了大量的感性资料，使学生更容易理解与接受[6]。为此，我们制作了《生化工程与设备》多媒体课件，把设备具体化，以图文并茂、声像俱佳、动静皆宜的表现形式，大大提高了学生学习该课程的兴趣。合理运用多媒体教学手段，不仅减少了教师的板书时间，而且增大了课堂教学的容量。同时教师可以利用多媒体技术进行大信息量的传输，高密度知识的传授。特别是设备的原理图，由于采用不同的颜色显示物料流向，立体感很强，在教师的讲解下，学生很容易就理解了设备的工作过程，学习兴趣和积极性都高，课堂收效很大。同时，在关键的公式推导过程中，依然利用板书，循序渐进，诱导学生，使学生在老师的帮助下，相对自主的完成公式的推导，提高了学生的推理与计算的能力，加深了学生的印象。

3 发挥工科特色，虚实结合，提高实践能力

生物工程专业是世界优先发展的高科技领域之一，生物工程技术人员的任务是实现生物技术的产业化。而我国的生物工程发展和国际先进水平相比仍有较大的差距，这和我们专业课程的实践教学有很大关系。为此对于一所工科院校生物工程专业来说，搞好《生化工程与设备》专业必修课的实践教学改革，对于培养生命科学的复合型人才、创新人才是非常重要的。针对本课程的特点，从两个方面，加强学生在设备的设计和选型方面的实践能力。一方面加强学生对设备的模拟设计。例如，在发酵罐的设计方面，以醋酸杆菌氧化乙醇产乙酸为例，让学生根据不同的情况设计机械搅拌式、自吸式等形式的发酵罐，对每一种发酵罐，通过改变径高比，从而又可以设计出不同型号的发酵罐。另一方面，加强生产实习，加强现场教学。本专业拥有小型啤酒生产线，学生通过啤酒生产实训，自己动手制作啤酒，掌握设备的使用技术以及相关的计算。同时，利用本地制药企业较多的优势，组织学生到企业现场学习。例如，在讲授GMP车间的流程及设备时，我们带领学生到张恒春制药厂参观，请厂里有关技术人员进行现场教学，讲授GMP车间在现代生物工程产业中的地位和作用。学生在现代化的设备前，感受与体验到生物工程专业的巨大的发展前景，极大地提高了学生学习的积极性和主动性。

4 结束语

《生化工程与设备》是理论联系实践极为紧密的课程，其主要内容包含了现代生物科学和工程技术设备基本原理及应用，搞好本课程的理论和实践教学，对于培养工程应用创新型人才具有重要的意义。通过对《生化工程与设备》课程教学手段和教学方法等改革探索，摸索出一种新的专业课教学模式，基本上解决了现用教科书与生物技术及生物工程发展不相适应的矛盾，扩大了课堂信息量，锻炼了学生独立分析问题和解决问题的能力。

在教学工作中，教师与学生的关系是“师生互补，教学相长”，要求教师在理论上和实践上都具有丰富的积累，不仅懂理论，还要熟悉科研实例乃至生产过程，这就要求教师在平常的工作中，多到企业进行调研，一定要把科研放在重要的地位，以科研促进教学，以教学带动科研，这样讲课才不至于空洞而无味，为国家培养更多高素质的生物工程应用型创新人才。

参考文献

[1]马歌丽，彭新榜，高建奇，等.生物工程设备课程教学模式的改革[J].微生物学通报，2005，32（5）：160-164.

[2] 史美兰. 体会哈佛案例教学[J].国家教育行政学院学报，2005，2：84-86.

[3] 胡彦武，王红梅. 案例教学法在高校药理学教学中的运用[J].通化师范学院学报，2009，30（10）：90-91.

[4] 袁子民，程岚，吕佳，等.案例教学法在中药药剂学理论教学中的应用[J].卫生职业教育，2010，28（2）：45-46.

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中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）42-0204-02

近年来，全球范围内生物技术和产业呈现加快发展的态势，主要发达国家和新兴经济体纷纷对发展生物产业做出部署，作为获取未来科技经济竞争优势的一个重要领域，我国推动生物技术研发和产业发展已有30多年的历史。

国务院印发的《生物产业发展“十二五”规划》中指出，生物产业是国家确定的一项战略性新兴产业，生物技术和生物产品得到广泛应用，生物产业对改善人口健康、保障粮食和能源安全、促进绿色增长、改善生态环境和增加就业机会等方面的作用明显提升。要推进我国生物产业持续快速健康发展，其保障措施之一即是重视人才培养，加大生物技术人才培养力度，充分发挥高等院校的作用，重点培养生物产业高端创新型人才、产业链关键环节专业人才等。在生物产业中，基因工程、分子生物学处于核心地位，培养全面掌握分子生物学与基因工程技术的专业人才成为重中之重。

在此形势之下，东北农业大学生命科学学院对分子生物学与基因工程实验课教学方法、教学内容、教学理念和实验课教材进行了改革和探索，通过该实验课程的改革培养全面掌握分子生物学与基因工程技术的国际型专业人才，为我国生物产业的发展输送高端人才。

一、优化实验教学模式

改进实验教学方法，建立“以学生为主体、以教师为主导”的实验教学模式，促进师生“互动”，提高实验教学效果。

传统意义上的实验，往往是实验讲解，然后学生自己做实验，最后写出实验报告。学生学习主动性不能够得到充分的发挥。我们制作了实验课程的多媒体课件，积极采用多媒体教学，具有画面直观性、内容丰富性、思路清晰性，是激发学生对实验教学产生兴趣的重要途径之一，也是开展实验教学的有效方法之一。同时积极加强与学生的交流，从单一的灌输到指导启发的转变，提高师生之间的“互动”效果，使实验教学从传统的“以教师为主”的模式转变为“以学生为主体、以教师为主导”的模式，要求学生查找出每个实验的相关文献，并与自己做出的结果进行比较，真正培养学生动脑与动手能力，达到提高教学效果和扩展学生创新思维的目的。

二、改革实验课内容

以已进行产业化的基因工程药物的研发全过程为模式，将产业化前期基因工程药物设计方案、研究方法和技术融入实验教学中，如表达载体的构建技术、工程菌构建、用Pilot系统纯化药物蛋白、糖尿病模型建立和药效学研究等。使学生能掌握基因工程操作、基因工程药物研发技术，并将学生训练成能为医药企业等相关行业服务的分子生物学与基因工程专业人才。

本实验课程为一个为期连续7天的综合性大实验（共64学时），实验内容有机整合，交叉进行，从一个药物基因的获得、鉴定，表达和纯化，以及药效学分析为主线，将核酸提取，RT-PCR，表达和蛋白纯化等基因工程实验技术有机整合，并展示了生物药物研发的全过程。完全按照生物药物的研发模式对学生进行基本训练，为分子生物学与基因工程培养实用型人才。

三、编写实用性较强的实验课教材

已经编写了校内立项的实验课教材《基因工程操作》，已经在生物学等专业本科生和微生物学等专业硕士、博士中适用5轮，得到同仁和学生的一致认可，获得了比较理想的教学效果。通过本次教学改革，加入药代动力学、疾病动物模型的建立等方面的实验内容，从而使实验课教材内容更丰富、更完善、更系统。

四、建立全新的实验教学理念

在观念上，强调“实验同理论课同等重要”的实验教学理念，彻底改变高等院校“重上课，轻实验”的观念;在具体实验上，建立一个简明扼要、切实可行的分子生物学与基因工程的系列实验体系，深入浅出，重视启发和讨论，教与学互动，使从被动、机械性实验教学转向自主性、研究性实验教学。

五、将“分子生物学与基因工程”实验课建设成其理论课的延伸

理论课所讲授的内容比较深奥、难以理解，通过实验课的教学使学生真正领悟其精髓，从实践中证实了其真实性和正确性。同时，学生将理论课中所学习的知识和理论再用于指导实验操作。

该实验课程以一个药物基因片段的获得、表达和纯化，以及药效分析为主线建立一个蛋白药物研发的实验课训练平台，抓住蛋白和核酸两大主题，建立一个综合型和研究性的大实验教学体系，重视各项技术的衔接，启迪学生的科学思维和创新意识，提高学生对实验方法和实验技术的综合运用能力。

六、建立一套切实可行的实验考核体系

制定一套切实可行的考核办法，考核内容包括：（1）综合实验前的实验设计方案和技术路线报告的撰写，占总成绩的30%。（2）实验后，要求学生独立完成规范化的实验报告，包括前言、实验材料与方法、实验结果和讨论，这部分占总成绩的50%。（3）实验技能考核，包含一些基本的实验操作、仪器的使用、实验中的注意事项以及一些课堂上讲解过的理论知识，这部分占总成绩的20%。（4）学生在实验中表现出较好的实验创新精神的，如设计方案独特、新颖，实验实施过程中给出合理化建议等要给予适当的鼓励和加分。

七、结束语

综上所述，分子生物学与基因工程实验课的教学改革是一项系统教学改革，涉及教师、学生、教材等多种教学主体和客体。本次实验课改革以基因药物的研发为主体，融合基因工程各种操作技术，将任课教师的科研与教学相融合，将任课教师的科研渗透至实验课教学中，这样也使授课内容和素材得到科学研究的强力支撑，突出体现了课程教学与科学研究紧密结合的特点。从而搭建微生物学、生物学等专业人才培养平台，为我国分子生物学与基因工程领域输送专业人才。

参考文献：

[1]盖颖，陆海.基于能力培养的分子生物学实验改革[J].中国现代教育装备，2012，（1）：96-97.

[2]董妍玲，潘学武.应用型人才培养目标下基因工程实验[J].黑龙江畜牧兽医，2013，（6）：175-176.

[3]王小敏，叶晓霞.综合性实验在基因工程实验教学中的应用[J].教育教学论坛，2014，（25）：252-253.

[4]梁健，段瑞君，魏晓星.基于能力培养的分子生物学实验教学改革与探索[J].生物学杂志，2014，31（2）：109-111.

[5]刘香利，王保莉，张大鹏，刘华伟.基因工程课程教学改革探索与实践[J].教育教学论坛，2014，（2）：252-253.

[6]李斐.综合性实验在基因工程实验教学中的应用[J].教育教学论坛，2014，（40）：232-233.

[7]曹正宇，朱国萍.分子生物学综合性实验教学改革和探索[J].安徽农学通报，2014，20（10）：126-129.

[8]唐.本科生分子生物学实验教学改革的探讨[J].高校实验室工作研究，2014，（3）：19-20.

[9]王华森，朱祝军，符庆功，于超.分子生物学教学方法与实践教学改革探索[J].安徽农学通报，2014，20（06）：128-129.

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Principles and Techniques Teaching and Reform

CHEN Changming

（College of Horticulture， South China Agricultural University， Guangzhou， Guangdong 510642）

Abstract Plant Genetic Engineering Principles and Techniques is a plant related graduate of an important basic course， the article reviewed the current postgraduate course in practice teaching reform， analyzes the existing problems. According to the characteristics and horticulture graduate personnel training requirements of plant genetic engineering， it is proposed to improve the quality of teaching practice teaching methods and measures to improve the practical teaching system to improve the ability of students to acquire knowledge and innovation.

Key words graduates; Plant Genetic Engineering; teaching reform

0 引言

基因工程是二十世纪八十年代在分子生物学和分子遗传学的基础上发展起来的一门新兴学科。它的主要研究内容是体外将核酸分子插入质粒或其他载体分子，构成新的遗传物质组合，并将其转化到原先没有这类遗传因子的寄主细胞内，且能持续稳定地表达和遗传。因此，应用基因工程技术，人们可以按照自己的主观愿望，创造出自然界原本不存在的新生物类型。科研人员正是利用这一特征，已在提高农作物产量，改善品质，增强抗逆性和抗病虫害的能力等方面取得令人瞩目的成就。园艺作物主要包含果树、蔬菜、观赏植物三大类经济作物，基因工程在园艺作物品种改良，关键基因的发掘，种质鉴定等方面有着重要的作用，如今很多农业院校园艺系相继开设了研究生的园艺植物基因工程原理与技术课程。

1 研究生基因工程原理与技术课程教学与实践改革现状

为了适应现代生物技术的飞速发展和达到培养高素质科研人才的要求，基因工程原理与技术课程已被设置为包括生物技术、生命科学、生物工程在内的生物相关专业、医学专业及农林专业本科生和研究生的必修课。由于基因工程技术在生物科学研究中的地位举足轻重，在众多综合院校和农业院校都开设了基因工程类课程，对基因工程类课程改革做了许多研究工作。阮小蕾等探讨了本课程在传统的理论和实验教学中存在的不足，结合笔者的教学经验，在教材建设、教学内容的改革与建设、实验配套的硬件与软件建设、实验教学安排等方面进行了探索，总结出了一套行之有效的理论和实验教学方法。姜大刚等对研究生基因工程实验教学改革进行了探讨。提出了以教学大纲为指导开展教学，做好课程规划;构建“和谐课堂”，重视教学效果;教学内容的与时俱进和不断充实完善;重视师资队伍建设，发挥骨干教师的模范作用;科研内容的渗入和应用等观点。马婧等针对园艺专业研究生的特点和人才培养要求，提出了根据课程性质，合理安排课程时间，针对专业特点，选择理论教学内容。并探讨了实验教学实践的方法，提出了采用小班教学，“高带低”的辅助教学模式。

2 园艺研究生植物基因工程原理与技术课程教学与实践存在的问题

园艺植物基因工程原理与技术是针对园艺专业低年级硕士、博士研究生的一门专业选修课程，包括基因工程原理讲授和实验技术操作两个部分。以笔者所在的华南农业大学园艺学院为例，该课程是针对园艺相关专业（包括果树学、蔬菜学、花卉学、园艺产品采后科学、茶学）低年级硕士和博士研究生开设的一门专业选修课程，该专业生源大部分为园艺专业本科毕业生，同时存在一些跨专业考研的与生物不相关专业的学生，他们在本科阶段没有学习过基因工程、分子生物学、植物生物技术等相关知识，相对来说，存在学生基础知识薄弱、专业背景复杂、研究方向多样等因素，这为园艺植物基因工程原理与技术课程在园艺专业研究生中的教学带来了一定的困难。除此之外，开设时间短，课时少，一些学校的实验条件有限等现实情况也成为了该课程开展的制约条件，另外由于很多同学以前没有做过分子生物学方面的实验，对基因工程实验的操作非常生疏，因此也必要对他们进行特别的指导与教学。针对以上问题，该课程应结合专业特色和教师个人科研工作，让研究生掌握一定的基因工程技术，为今后的研究和生产工作奠定基础，本文从课程的理论体系教学和实验设置等方面提出了课程改革的措施。

3 研究生园艺植物基因工程原理与技术课程教学改革措施

3.1 设计合理的园艺专业研究生植物基因工程原理与技术理论教学内容

园艺植物基因工程原理与技术虽然以实验操作为主，但离不开基本原理知识的讲述，传统的基因工程理论知识体系庞大而复杂，在有限的课时里（设计为30个学时），讲授者很难将所有相关知识一并传授给学生。因此挑选合适的讲授内容就显得尤为重要了。园艺专业研究生的研究对象主要为果树、蔬菜和花卉，运用植物基因工程技术的主要目的是对植物某一性状进行改良。所以在课程内容选择上应该以植物基因工程所要解决的主要问题为导向，带着问题和目标选择授课内容。讲授侧重于植物基因工程的相关内容，重点讲解核酸提取，目的基因的克隆，植物表达载体的构建，重组子筛选，农杆菌介导的转基因方法等内容。通过这些内容的教授，学生就可以掌握在植物基因工程研究中所需要的基本理论知识，为将来从事相关的科学研究打下基础。随着现代基因工程技术的快速发展，基因工程的技术更新很快，除了基本的基因工程原理知识，也需要及时获得最新的用于植物基因工程，尤其是适用于园艺类植物基因工程的新方法和新技术，并整合到教学内容中，如最近出现的可用于园艺植物基因沉默的新技术TALEN和CRISPR/Cas系统等，与时俱进地更新教学内容，将新知识、新理论、新方法传授给学生。

3.2 合理安排实验内容

研究生教育应以科研为目标，园艺植物基因工程原理与技术课程的学习就是为研究生将来进行植物基因工程相关的科研活动打基础的，我们的课程教学与设计也要以园艺植物研究为导向，巧妙进行实验设计，合理安排实验内容。植物基因工程相关的实验方法和技术非常多，应选择适合园艺专业研究生的实验内容。选择内容的标准主要有三个方面：第一，实用性原则，现在我们园艺学院科研项目所需的基因工程操作主要有基因克隆、载体构建、表达分析、基因遗传转化等，所以我们着重从这些方面入手，设计实验，让学生对将要从事的基因工程方面的实验有一个整体的认识;第二，创新性原则，基因工程技术发展了这么多年，出现了很多新的技术，然而在我们的实验教学过程中，一直沿用最基本的实验操作模式，因此在现有实验的基础上加上一些近年来新发展的技术可培养研究生科研上与时俱进的思维，如我们可在实验的内容加上生物信息学的内容，或者学生采用电子克隆技术得到的基因序列，设计扩增引物，用PCR的方法扩增，并送往公司测序，然后分析序列，以培养学生独立思考与探索的意识，而且现在用的实验指导书，实验技巧与知识已经陈旧，有必要增加新的基因工程操作技术到本课程的实验指导书中;第三，合理性和可操作性原则，园艺研究生有别于其他生物专业的研究生，他们的生物技术，生物化学以及分子生物学方面相关知识比较薄弱，所以在实验过程中的实验内容及时间安排应循序渐进，合理有序，首先从学生们易于接受的DNA提取、PCR以及凝胶电泳入手，再进一步到载体构建及基因表达，实验操作过程中分组进行，每组4～5人，每一组由一个实验经验丰富的高年级研究生任指导组长。

3.3 理论联系实际，开展科研训练，探索原理讲授与实验技术操作最佳结合方式

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“预设”与“生成”的理解

预设是教师在课前对教学任务进行的有目的、有计划、清晰理性的设计与安排，除了对教学目的、内容、方法、环节、活动进行设计外，还应该是对课堂各方面可能出现的问题的预见与对策的准备. 生成是师生在教学情景的交互作用中，以及师生互动中产生的超出教师预设方案之外的新问题和新情况. 生成是相对预设而言的.

预设的必要性

预设是教师对教材的理解，我们绝不能误解新课标的内涵过分强调生成，从而忽视预设在教学中的重要作用. 因为教学是一个有目标、有计划的活动，教师必须在课前对自己的教学任务和环节有一个清晰、理性的思考与安排：教学目标，教学方式，陈述性知识，辅助手段， 学情以及学生的问题和层次. 课堂教学承担着如此之多的重任，当然需要教师课前的精心预设！没有精心预设的课堂将是一盘散沙，没有主题和方向.

生成的必然性

真实的课堂不是预设教案的精确翻版，再精心的预设也无法预知上课时的每一个细节. 随着教改的不断深入，教学的行为主体已不再是教师而是学生；课堂也不再以教为主，而是以学为主. 学生是一个个鲜活的、充满感情的、富有创造力的个体. 他们的学习是随机而成的. 所以课堂自然是一个动态生成的过程，在师生对话、生生对话过程当中必有思维的碰撞，就会产生新的问题、新的状况.

预设与生成应和谐共舞、比翼双飞

叶澜教授曾经指出：“课堂应是向未知方向挺进的旅程. 随时都有可能发现意外的通道和美丽的图景，而不是一切都必须遵循固定线路而没有激情的行程.”这个论述告诉我们，课堂教学既需要预设，也需要生成，预设与生成是课堂教学的双翼，缺一不可.首先，课堂教学是一个不断变化的动态过程，教学中，如果完全按照“预设”进行，就是无视或忽视学生学习的自主性，结果按部就班缺乏活力，课堂会机械和呆板. 其次，课堂教学又不能一味追求课堂上即时的生成，表面上热热闹闹，好像充分尊重了孩子的意愿，实际上中看不中用，此类课堂属于只有“温度”，没有“深度”；另外由于缺乏有效的控制和引导，还会出现“放而失度”的现象. 因此，我们要理性地看待“预设”和“生成”，预设要有弹性的空间，以便在目标实施中能宽容地、开放地纳入始料未及的生成. 另外面对意外的生成我们要练就一双“慧眼”，让生成成为课堂的精彩之举！

因此，我们在致力倡导有效的动态生成的同时，不能忽视课前预设. 预设与生成是数学课堂的双翼，缺一不可.

1. 精心的预设是为了有效地生成

新课程教学要求，预设能为师生在教学过程中发挥创造性提供条件，能使课堂上产生多问型、多类型的信息交流，能引导课程教学的有效生成，能引领学生的发展.

案例一：在《探索三角形全等的条件》这节课的教学中，有位老师是这样设计情景的：一个条件可证三角形全等吗？两个条件呢？不能，所以需要三个条件：边角边. 这时突然一个学生站起来问：“一个边加上一个角可以吗？”这位老师就被困在那里，这样证，那样证，用了二十多分钟也没得出结论，当然最终没能完成这节课的教学任务. 其实他在处理这个问题时，只需举出一个反例就够了，这说明他在备课时，没能真正做好预设，那么“生成”也就只能是空中楼阁.

2. 要随时关注并接纳生成资源

著名教育家苏霍姆林斯基说过：“教育的技巧并不在于能预见课堂的所有细节，而是在于根据当时的情况，巧妙地在学生不知不觉中做出相应的变动. ”数学课堂的生成是复杂的、动态多变的，这就需要教师具有较高的教学机智，重视并善待这些始料未及的生成. 富有教学智慧的教师面对偶然性的问题和意外的情况，总能敏感地捕捉到这些动态生成性资源，总能机智、迅速、灵活、高效地判断和处理教学过程中的各种信息引领学生的思维.

（1）区别对待错误生成. 在教学中学生提出独特见解是正常的，其中包含一些消极的、负面的、价值低的想法. 对这类不利于完成教学目标的“生成”，我们要加以区分，不能一概视而不见，更不能粗暴地严厉制止. 也许这种忽视会失去一个新思路、新发现，甚至会使一个学生的创新意识从此泯灭. 因此，我们应采取更为机智的方法，巧妙引导使之转变为可利用的资源，从而让数学课堂变尴尬为生动，变被动为主动，让其思维“归队”.

（2）敏锐发现亮点生成. 有些生成是稍纵即逝的，所以我们必须敏感地捕捉到这些有效的亮点资源，让智慧在动态生成中涌动.

案例二：在九年级圆的复习课上笔者问了这样一个问题：在没有圆心的圆上，你能画出直径吗？

生1：折叠，只要两边完全重合，折痕就是直径.

师：依据？

生（齐答）：圆是轴对称图形.

生2：如果该圆在黑板上就不好办了.

生3：可以连圆上的任两点，得一条弦，然后作此弦的垂直平分线即可.

师：不错，依据？

生（齐答）：垂径定理.

生5：（拿着直角三角板）可以把直角顶点先定在圆上，那么两直角边与圆就有两交点，连接这两点即可.

师：依据？

生5：直角所对的弦是直径.

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中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）29-0027-02

中北大学的前身是1941年八路军总司令部在太行抗日根据地创办的我党我军第一所兵工学校――太行工业学校。中北大学生物工程专业自2003年成立以来，在强化应用型创新工科人才培养的同时，一直致力于生物工程专业课程教学模式的改革与实践。生物仪器分析是我校生物工程专业必修的专业基础课程，随着分析化学和仪器科学的发展，课程内容也日新月异，更新较快、涉及仪器种类繁多，而且连贯性较弱，学生在学习过程中有较大的困难，教学效果也不令人满意，主要表现在：①学科交叉多，课程内容多。涉及的学科包括物理学、电子学、电磁学、光学、计算机科学等，而且随着科学技术的进一步发展，新型仪器也不断涌现，进而使更多的学科融入现代仪器分析的课程中。②仪器科学发展速度较快，实验课程中现有的仪器与主流仪器有差距，学生学习掌握好实验中所用仪器往往难以胜任毕业后工作中面对的仪器，导致学生学习的积极性不高。③课程内容多而散，学生不易理解工作原理，甚至容易混淆，比如红外和紫外、原吸和原子发射光谱等。④受学校经费限制，大型精密仪器采购不足，学生都没有见过仪器，更谈不上操作，只能做到纸上谈兵。⑤教师的知识更新速度跟不上仪器科学的发展速度，讲授的课程内容与仪器发展的前沿有较大的脱节。针对这种情况，根据我校的生物工程专业的特点和培养方案的要求，我们在教学中作了一些探索，使教学内容和实验模块更加具有实用性，经过实践取得了较好的效果。

一、结合专业特色，优化教学内容

传统的仪器分析涉及的内容非常多，包括色谱分析法、光学分析法、电化学分析法、热分析法等多个领域。面对教学内容多、课时少的矛盾，针对生物工程专业的就业需要和培养创新型人才的目标，调整课程内容，使学生在有限的学时中掌握最大量的知识已成为当务之急。生物仪器分析的开课时间为三年级的第二个学期，学生已经学习了一部分专业课和全部的基础课程，对有些仪器的原理和使用已有所了解，所以根据前期课程的开设情况对教学内容进行科学的取舍。由于本校为工科学校，专业课程都以应用为主，所以在课程中我们弱化了仪器工作原理部分，增加了仪器的使用、维护和保养方面的知识，并适当地补充仪器分析的前沿性知识，如在气相色谱中补充了二维气相色谱方面的知识，拓宽学生的知识面，激发求知欲。

二、改革教学方法

生物仪器分析课程各章的内容独立性较强，理解原理困难，一些大型精密仪器的结构复杂，采用传统的教学方法难以教授，而且易使学生兴趣降低。运用多媒体教学并辅以传统的教学方法，可将仪器的结构图、构造图、使用方法、工作原理等采用图片、视频和动画的形式展示，使学生更容易理解，并且可以调节课堂气氛，一举多得。将传统的验证性实验进行改革，开设设计性实验课程。设计性实验是指在教师指导下学生独立设计实验方案的教学方式，旨在培养学生综合运用各种知识解决实际问题的能力。具体程序包括：首先，进行学生的分组，以学生自愿组对为主结合教师指导分配，教师给每组确定一个合适的题目；第二，学生通过查询文献，确定合适的分析仪器、分析方法、实验方案；第三，教师和学生共同论证可行性，并指导修订，确定最终的方案；最后，学生独立完成实验，提交实验报告，教师进行考核。这种方式，不仅对学生的综合能力提高有很大的帮助，而且有利用培养学生的团队协作意识，有助于学生将来工作中的团队合作。针对大型仪器价格昂贵，一所高校或企事业单位难以全部拥有，学生在实验中难以全部接触的现象，我们开拓了多种渠道。首先，兄弟院校建立合作机制，做到大型精密仪器共享；第二，联系具有相关大型仪器的生物类企业，带领学生深入企业的相关部门参观学习或将生产实习有机结合。这样不仅开拓了学生的视野，而且提高了学习效果，学生参观、实习的过程，也向相关的单位展现了我专业学生的风采，有利用学生的就业。

三、改进考核方法

传统的仪器分析考核方式基本有两种，一是闭卷考试，通过试卷的方式将学生对仪器原理和使用方法做一考核；另一种为闭卷考试结合实验课成绩，而其实验课也基本为验证性实验。这两种方式都难以考察学生对仪器的掌握和操控能力，而且会降低学生对平时学习的积极性。通过几届学生的教学实践，我们将传统的闭卷考试考核方式进行了改革，生物仪器分析的课程总成绩分为三个部分，其中理论课采用开卷考试的方式，成绩占40%；实验课成绩占40%，对每次的实验都进行评分，包括实验方案设计、实验操作、原始数据测试精确度、数据处理能力、团队协作能力等；平时成绩占20%，包括课题问答、seminar等。这种考核方式，对学生的学习积极性有很大的提高，而且能够做到考核公平，使真正有能力的学生有机会获得更好的分数，更加突出实用性，而非简单的教师划重点，学生考前突击这种典型的“大学式考核方式”。

四、提高教师素质，追踪仪器发展前沿

生物仪器分析不同于传统的仪器分析，其内容涉及的仪器较为新颖而且更新较快，包括氨基酸分析仪、基因枪、核磁共振仪、生物质谱仪等传统的仪器分析所不涉及的内容，这将对教师的知识更新提出更高的要求，通过简单的书本知识而没有亲自实践，教师很难将自己对仪器的体会和感受传授给学生。基于此，我们通过选派青年骨干去“985”高校和大型企业学习和培训，并积极组织专任教师参加仪器公司举行的产品展销会或产品试用会，以期使教师能更多地接触和了解仪器发展的新动向，更好地将知识传授给学生，努力做到与社会和仪器发展的前沿不脱节。

通过以上教学改革措施，我们在实践中得到了较好的效果。提高了学生的学习兴趣和动力，加深了对生物仪器分析课程的理解，拓宽了学生的视野，使学生在将来走到工作岗位中也能胜任大型精密仪器的操作和维护。只有在教学实践中不断积累、不断创新、总结经验，才能给教学增添活力，使学生获得更多有用的知识，培养更多的能力，对学生的就业有很大的帮助。

参考文献：

[1]朱明华，胡坪.仪器分析[M].北京：高等教育出版社，2008.

[2]刘永和，黄海燕.仪器分析课程应突出实用性和科学性[J].邵阳学院学报（自然科学版），2007，4（4）：84-87.

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中图分类号：G6421 423;Q 95-33 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）07-0075-02

生物医学工程（Biology Medical Engineering，BMI）是综合生物学、医学和工程学的理论和方法而发展起来的，其主要是运用现代自然科学和工程技术的原理和方法，从工程学的角度，在多层次上研究人体的结构、功能及其相互关系，揭示生命现象，为防病、治病提供新的技术手段的一门综合性、高技术的学科，多学科的高度综合交叉是生物医学工程的特点[1]。自上世纪70年代末以来，国内许多医学院校、综合性大学、理工科大学及相关科研机构都设立了生物医学工程专业，涵盖了生物信息、医疗仪器、生物材料、生物工程等多个专业方向，课程设置主要包括工程类课程和医学类课程，旨在培养具有各方面能力的复合型人才[2]。

在生物医学工程专业的培养体系中，实践教学是培养大学生的创新意识、创新思维和创新精神、提高整体教学质量的根本保证和有效途径[3]。南京邮电大学生物医学工程专业是在学校原来的信号与信息处理等优势学科的支撑下发展起来的，因此在医学信号处理、医学图像处理、生物传感和生物信息学等领域积累了雄厚的师资和科研力量，上述领域的实践教学体系完善、教学平备。比较而言，学校在生物医学领域的教学和科研上相对薄弱，特别是在生物医学方面的实践教学有明显的不足，存在着师资力量缺乏、教学平台薄弱、课时有限等问题。针对上述问题，我们从师资队伍建设、资源优化配置、教学内容改革和教学方式更新等方面入手，对生物医学工程专业的生物学实践教学提出一系列改革措施，取得一定的效果。

一、生物学实践教学存在的问题

南京邮电大学是传统的工科院校，信息学科是学校的办学特色。在工学为主体，以及“大信息”的背景下，学校的通信、电子、图像和计算机等学科的科研氛围浓厚、师资力量较强，相关课程的教学体系成熟、教学特点鲜明。上述相关学科的实践教学已经构建了包括课内实验、专题实验、综合训练和生产实习一系列完善的实践教学体系结构。但随着我国生物医学工程学科建设工作的开展，以及生物医学领域研究和应用的快速发展，迫切的需要将更多的生物医学知识融入到工程学知识中。为了扩展生物医学工程专业学生在生物医学领域的知识，激发学生的学习兴趣，在生物学教学方面，我校目前开设了几门生物学领域的课程，包括现代生物学、定量生理学和解剖生理学等。

由于学校在生物医学相关学科的科研和教学缺乏基础，因此这些课程的师资力量较为缺乏，实验教学平台也比较薄弱。此外，生物医学课程多属于理论加上实验的课程，要求课时较多。以解剖与生理为例，理论课要讲51个学时，实验课也需要51个学时[4，5]。但我校生物医学工程专业大纲，对解剖与生理课程只设置了36个学时的理论课以及4个学时的实验课。因此，在这些课程的理论课教学上，需要大幅的调整以适应本专业学生的培养要求[4，5]。在实验教学上，由于课时的限制，大多为演示实验或参观，学生缺乏动手实践机会[6]。

笔者在调研学生对解剖与生理课程兴趣、期望和要求时，有68.1%的同学表示对这门课程感兴趣或非常感兴趣（表1），并且有30%的同学希望能有动手实践的机会（表2）。但我校目前现有的师资力量、实验教学平台和课时设置都不能满足学生的这一要求，因此，必须采取有效的改进措施提高教学平水，满足学生的学习要求。

二、生物医学实验教学改进办法

1.培养专任教师队伍。为了提高我校生物医学领域的教学和科研水平，近几年来，已引进多个生物医学相关专业的博士和高级人才，构建了一个高学历的教师队伍。教师的专业和研究方向包括了分子生物学、蛋白质工程以及纳米材料毒理等，这些教师的专业背景和知识体系完全满足了现有的生物课程教学和实验教学的需要。

2.完善实验教学条件。为了提高实验教学水平，同时为了满足学校科研项目发展的需要，我校已于近几年建设完成了生物医学实验室。实验室的建设目标是建立一个以生物技术为核心，结合医学诊断以及生物信息处理的多层次性和综合性实验基地，使学生系统化地学习和掌握全面的生命科学综合实验技能，以培养生物医学工程领域创新性人才，同时为生物医学工程专业的师生提供一个高水平的细胞、分子生物学实验研究平台，以加强不同学科间的合作交流，做出一流的科研工作。目前已建立了分子生物学、细胞生物学操作平台和蛋白结构测试和信息处理的表征平台。在此平台上，我们为学生设立了核酸分离和检测，核黄素、丙二醛和超氧化物歧化酶等生化指标测定等一系列的实验。让学生走进实验室，观看并亲自动手操作，极大激发了学生的对生物学课程的学习兴趣。

3.改革实验教学内容和方法。除了加强教师队伍和实验平台的建设，我们还通过多种教学方法和途径改革实验教学内容。针对生物类课程实验课时不足的问题，许多教师针对生物领域的热点方向开设了一系列的开放实验项目，通过开放性实验，让学生走进实验室和动物房，让学生跟着老师学习一些基本的生物学实验以及动物实验的操作技能和方法[7-9]。

在教学中，教师积极鼓励对生物医学相关实验有兴趣并且有能力的本科生申报创新项目，鼓励教师和学生并将毕业设计与创新项目相结合，以教师的科研项目为载体，让学生在实践中创新[10]。实践以学生为主体，让学生独立查阅中外文献，了解项目最新的国内外研究进展，设计实验方案，学习各种新的实验技术，掌握科学研究方法，这不仅有利于学生自主学习、解决问题的能力，培养创新思维，同时还加深例如学生对各种专业课程的理解以及对生物工程专业的认识。实践证明，上述教学方法激发了学生的学习兴趣，提高了学生的动手能力和操作能力，并培养了学生的团队精神，取得了良好的教学效果。

同时学校还积极与南京大学、南京中医药大学、江苏省中医院等单位建立合作关系，带领学生参观实验室，让学生对生物医学各领域的实验室构成、具体运作有更直观的认识。通过在大学和医院等实习基地的参观和关系，让学生充分认识到生物医学工程专业的学习目的和专业知识的应用价值。

生物医学工程专业作为一门为生物学和医学服务的交叉学科，生物学实验课对生物医学知识的学习和理解掌握领域非常重要。针对我校生物医学工程专业的生物学实验教学中存在的问题，我们开展一系列的教学改革与实践，取得了很好的效果。极大地激发了学生的学习兴趣，调动了学生的参与热情，提高学生的实践能力，并且为学生今后的工作和科研奠定了坚实的基础。希望能在此基础上，继续完善现有的生物学实验教学体系和教学方法，从而更好地促进生物学实验课程建设和发展。

参考文献：

[1]章浩伟，秦翥，刘颖，等.创新实践模式在生物医学工程教学中的探索[J].实验室研究与探索，2013，32（4）：117-120.

[2]李天钢，马春排，李自毅，等.生物医学工程创新实验室建设和实践教学改革[J].实验室研究与探索，2008，27（7）：21-22，46.

[3]马春排，李天钢，李自毅，等.生物医学工程实践教学体系的建设[J].实验定研究与探索，2010，29（4）：103-105，122.

[4]李小慧，吴建盛.理工院校生物医学工程专业解剖生理学教学的思考[J].中国电力教育，2013，（10）：161-163.

[5]严振国，施雪筠.解剖生理学[M].2版.中国中医药出版社，2004.

[6]路宏朝，王杨科，陈文强，等.基于能力培养的人体解剖生理学实验教学改革[J].实验室科学，2011，11（3）：35-37，40.

[7]孙文彬.开放性创新实验教学改革与实践[J].实验室研究与探索，2006，25（2）：148-151.

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中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2016.04.049 

在工科院校中，“高级生物化学”是微生物学、发酵工程和生化与分子生物学专业研究生的重要基础课程，是连接“生物化学”和“分子生物学”的桥梁。它既是本科“生物化学”课程的提高和深华，又是研究生阶段 “分子遗传学”、“分子生物学”等课程的基础。课程的目的是强化和拓宽研究生生物化学的基本理论知识，多角度地认识生物化学的基本原理和现象，并在此基础上强化生物化学的实验理论、技能和分析能力，为研究生研究实验设计的合理性奠定基础。在工科院校中，“高级生物化学”课程主要涉及蛋白质结构功能、蛋白质稳定性、蛋白质合成与运输、基因与基因组学、蛋白质组学、代谢组学等章节的内容。近年来，生物化学领域的新进展、新发现层出不穷，高级生物化学成为生命科学领域极其活跃的带头学科。对于一些应用型的工科院校，高级生物化学课程将蛋白质化学和组学相关的基础理论及前沿进展传授给学生，培养善于理论学习，长于工程实践，勇于集成创新的应用型生物技术人才。 

1教材中英文结合 

目前高级生物化学学科发展迅速，新知识新技术不断更新换代。目前唯一的高级生物化学教材是李关荣主编的高等学校规划教材《高级生物化学》，①内容涉及蛋白质结构、功能、寻靶、基因与染色体、基因技术、生物膜与跨膜转运、生物信息转导、基因表达调控、代谢调节策略等，偏重理论知识的讲授。相对高级生物化学，生物化学课程的教材则很多，包括王镜岩主编的《生物化学》②（高等教育出版社，2002年出版），于晓虹主编的《生物化学》③（浙江大学出版社，2012年出版，面向21世纪精品课程教材，全国高等医药教育规划教材），刘国琴主编的《生物化学》④（中国农业大学出版社，2011年出版）等。王镜岩主编的《生物化学》内容全面，讲解细致，一直作为本科教学的典范，在本科院校的生物化学课程中广泛采用，但作为工科院校的研究生教材，该教材一来与本科教学重复，二来内容过于基础，缺乏前沿性。于晓虹主编的《生物化学》，内容着重阐述人体基础生物化学知识，为远程专升本教材，内容与本科教材有所区别，编写着重符合这专升本学生的需要，不适合作为研究生的教材。刘国琴主编的《生物化学》是面向生物学专业本科生编写的理科教材，内容包括三部分：首先，重点讨论了蛋白质、核酸、酶、糖类和脂质等生物大分子的结构、功能以及结构与功能之间的关系，同时介绍了这些生物大分子的重要生物化学性质及相关分离、分析技术的基本原理和应用特点；其次，对糖类、脂质、氨基酸、核苷酸的分解代谢和合成代谢及其代谢调节进行了系统、概要介绍；最后，主要以原核生物为例讨论了从DNA到RNA再到蛋白质的遗传信息流的分子机制。该教材内容上和王镜岩主编的《生物化学》有相似之处，适合选作生物学专业和生物技术专业教材，也适合生命科学相关学科，如医药、食品、农林等领域本科生使用。 

除了以上教材，David Hames编著，王学敏等翻译的《生物化学》⑤（第3版·中译版）全书共13章，分别是：细胞结构与成像、氨基酸与蛋白质、酶、抗体、生物膜与细胞信号、DNA的结构与复制、RNA合成与加工、蛋白质合成、重组DNA技术、糖代谢、脂质代谢、呼吸和能量、氮代谢。该书属于精要速览系列丛书，是国外畅销教材，该书结构新颖，视角独特，重点明确，脉络分明，图表简明清晰，适合作为工科院校研究生教材。同时，由于研究生教学对于英语的阅读能力也具有较高要求，因此还可配合英文版作为课外阅读教材，也便于双语教学和国外客座教授的讲学。 

2教学模式以启发式引导为主线 

高级生物化学是一门抽象的学科，因此在教学中加入形象生动的flash动画，使学生对生物化学相关蛋白质、核酸等结构与功能的关系、分子作用机理等概念的理解更为深入；同时通过大量生物化学相关小电影的优美画面引起学生对该课程的浓厚兴趣。在课堂教学导入部分采用老师提问学生回答，通过案例进行启发教学的模式，在此环节，提问可引发学生自主思考，通过学生的各种答案教师引出需要讲授的内容，该方法可大大调动学生的学习积极性。在整个课堂教学中，摒弃传统的以教为主的模式，把学放在首位，对特定原理的学习采用探究式教学的方法。 

在老师讲解基础知识的基础上，引入课堂讨论环节，议题与生物化学基本理论和概念充分结合，与本学科的发展与应用紧密联系，通过对前沿问题的讨论可激发学生的兴趣并发挥主观能动性，为进一步的深入学习奠定良好的基础。在课堂讨论环节，老师可安排讨论的题目供学生选择，也可由学生根据兴趣自由选题，然后公开宣讲，老师和同学既是听众，也是讨论的参与者，通过提问、讨论和解决问题，拓宽学生的眼界和思路。老师应及时对讨论过程进行点评，一方面充分肯定学生显示的创造性思维能力，一方面对思维中的不足进行纠正。课堂讨论环节可培养学生创新创造、分析解决问题的能力，同时也促使老师自我知识不断丰富和补充。 

与此同时，将学术报告引进课堂，每个班级的生物化学课程均邀请1～2位国内外生物化学领域的知名专家为研究生做学术报告。这些多样的学术报告，既让研究生了解了生物化学学科的前沿进展，又让学生有了学术交流的机会，还可培养学生的科研思维和科学精神。 

3充分利用网络资源 

高级生物化学的发展日新月异，互联网累积了海量的生物信息资源，将对我们的教学工作起到非常重要的作用。在高级生物化学课程的教学中强调互联网资源运用的重要性，通过学生网络应用的亲身体验唤起学生的求知欲，在课堂教学过程中，对常用数据库进行介绍，提高学生信息收集和辨别的技巧和能力。例如，目前大多数的蛋白质序列结构和功能方面的信息都可以直接从网络公共数据库中得到，其中最常用的核苷酸序列数据库包括GenBank、EMBL、DDBJ 等，这些数据库中还同时包括了大量与序列直接相关的注释信息，方便学生从中获得需要的知识。另外，蛋白分析专家系统ExpertProtein Analysis System（简称ExPASy，http：//expasy.ch，隶属于瑞士生物信息学研究所，国际上蛋白质组和蛋白质分子模型研究中心）可为用户提供大量蛋白质信息资源。因此，在高级生物化学的教学中首先详细介绍一些数据库的使用方法，再通过具体举例使同学掌握基本的查询方法和结果分析方法，并通过布置课后作业，使学生通过自己的实践更好地掌握数据库的运用方法。 

4开放式实践教学贯穿始终 

高级生物化学的理论知识相对比较抽象，对于初涉该专业的研究生而言较难理解，在理论教学中穿插大量实例是达到良好教学效果的必由之路。首先在教学过程中加入教师亲身经历的实验事例，例如根据工科院校背景重点讲解酶制剂的分子改造实例，使学生通过实例学习更好地掌握该课程的精髓，提高分析解决实际问题的能力。 

在实践教学方面，由于在本科阶段生物化学课程的讲授中已按排了生物化学基本单元操作实验，如蛋白质的两性反应和等电点的测定、凝胶过滤层析测定蛋白质的相对分子质量、总含氮量的测定—微量凯氏定氮法、紫外分光光度法测定核酸含量、糖化型淀粉酶活力的测定及、酶作用的专一性、酶的激活和抑制、碘乙酸抑制糖酵解、底物浓度对酶活性的影响—蔗糖酶米氏常数的测定、蛋白酶活力的测定、酵母蔗糖酶的纯化及其酶性质的研究等。因此在高级生物化学的实践教学中，不再安排单独的实验单元操作，而采取开放式实践教学模式，即选定相关学院生物化学方面相关老师所在的实验室作为开放实验室，对有兴趣的学生进行时间、空间、内容和方法均开放的培训，通过一些小实验的自我设计和验证激发学生的学习热情，以达到更好的教学效果。同时通过开放性实验，使研究生对于整个实验的设计和操作更为理解，可为研究生进一步的课题选择奠定基础。 

篇9

生物医学工程(BiomedicalEngineering,BME)是综合应用生命科学与工程科学的原理和方法，从工程学角度在分子、细胞、组织、器官乃至整个人体系统多层次认识人体的结构、功能和其他生命现象，研究和开发用于防病治病、人体功能辅助及卫生保健的人工材料、制品、装置、系统和工程技术的学科。BME学科是各学科交叉与高度综合的产物，涉及学科领域十分广泛，包括数学、物理学、化学、生物学、医学等基础学科，又结合了包括声、光、磁、电子、计算机、材料等尖端工程学科，是将其它学科研究成果应用于临床，将生命体与诊断、医疗、康复等装置视为一个系统，并充分考虑其相互作用的一类知识高度密集的技术领域。

1.2 国内生物医学工程专业教育现状

我国自1978年创建生物医学工程学科。截止2004年9月，我国有80余所高校设有生物医学工程学科相关专业。其中医科大学11所，综合性大学12所，名牌工科大学13所，医学院16所，普通工科院校27所，高职高专5所（左右）。依据人才培养的侧重点不同，上述高校可以分为3类：（1)实力较强的理工院校的BME专业以培养能从事BME研究、开发和生产的高级BME技术人才为主要目标。（2)医学院校的BME专业以培养能将工程技术与医学密切配合的高级临床医学工程技术人员为主要目标。（3)普通理工科院校以培养能够从事医疗器械质量管理、设备管理、市场营销、技术服务等工作的应用型人员为主要目标。为了区别本科院校的专业设置、适应应用型人才培养的需要，第三种类型中高职高专层次的院校一般将生物医学工程专业的名称设置为“医用电子仪器专业”、“医疗器械专业”等。

1.3 我校医疗器械专业人才培养目标

我校自2002年创设“医疗器械专业”。该专业的人才培养目标可划归到第三类，即：面向医疗器械生产销售型企业、贸易型企业和医院等医疗器械使用单位培养从事医疗器械市场营销、质量管理、保养维护等方面工作的高等技术应用性人才。至今，该专业已招收3届近250名学生。首批35名学生已于2005年毕业，一次性就业率为95%。

2.医疗器械产业

生物医学工程的发展不仅促进了医学的现代化，而且形成了一个新的高技术产业领域——生物医学工程产业。生物医学工程的产业范围包括：生物医学材料制品、（生物）人工器官、医学影像和诊断设备、医学电子仪器和监护装置、现代医学治疗设备、医学信息技术、康复工程技术和装置、组织工程等。习惯上，在生产实践和行业监管领域，“生物医学工程产业”则更多地被称为“医疗器械产业”。

2.1 医疗器械产业的发生、发展

20世纪初，电子管的发明和电子学的蓬勃发展促进了近代医学科学和自动化理论与实践的飞速发展。随着晶体管的发明，各种模数转换技术日趋成熟，一大批数字化检验、检查、治疗仪器应用于临床。70年代以后，大规模集成电路、微处理器芯片问世，各种以微处理器为核心的医疗检验、检查、治疗仪器在中等以上医院得到广泛应用。先进医疗器械在医院的使用极大推动了医学事业的发展，并成为医学现代化的重要标志。医疗器械已经发展成为全球性发展最快、贸易往来最活跃的高新技术产业之一，在医疗卫生事业、公众健康保健中起到越来越重要的作用。

2.2 医疗器械市场概况

2.2.1世界医疗器械市场概况

医疗器械是当今世界经济发展最快，贸易往来最为活跃的工业门类之一。据美国医疗卫生工业制造商协会（HIMA)统计，1995年全球医疗器械销售额为1200亿美元，2000年达到1900亿美元，2005年增加到2500亿美元，预测2006年全球医疗器械销售额将达到2600亿美元左右。

2.2.2 中国医疗器械市场状况

中国有14亿人口，29万家医疗卫生机构，医疗器械有广阔的市场。2000年，中国医疗器械市场容量达527亿元，2005年达到760亿元，平均年增长率15%，占世界市场份额3%，是全球医疗器械十大新兴市场之一，已成为除日本以外亚洲最大的市场。

2.3 医疗器械产业现状

2.3.1 我国医疗器械工业的现状

我国的医疗器械工业总产值自改革开放以来一直保持快速增长。20世纪90年代以来，平均增幅一直保持在20%左右的水平。根据国家统计局公布的数据，1995年全国医疗器械工业总产值仅140亿元，2005年我国医疗器械工业总产值、销售收人、利润总额已经分别达到504亿元、488亿元和40亿元，同比均有24%以上的增幅，增长势头强劲。

截至2004年11月30日，我国医疗器械生产企业数已达到10447家，其中仅2004年就比2003年净增加1438家，增长率达13.8%。年生产品种5000多个，规格1万个以上，其中仅2001~2004年，我国共注册境内医疗器械产品29480个。加上期间注册的港澳台医疗器械产品178个、进口医疗器械产品7595个，产品已基本上满足全国各级医院的装备要求。

目前我国医疗器械工业总产值在国际市场份额仅占2%左右，而美国高达42%，欧盟占27%，日本占14%。从医疗器械和药品的销售比例来看，我国为1:5左右，而在发达国家两者的销售比例为1:1.9,可见我国医疗器械工业的发展空间很大。医疗器械行业“十五”规划预测，到2010年我国医疗器械行业总产值将达1000亿元。

经过50多年的建设，我国医疗器械工业布局和产业结构逐步形成。目前，医疗器械生产厂商主要集中在上海、北京、天津、江苏、浙江、广东、辽宁、山东、湖北、四川、陕西等地区。国有企业继续在行业内发挥骨干作用，如北京万东、山东新华、汕头超声、苏州医疗、上海手术、上海齿科、上海医光等；90年代以后，在计划经济向市场经济转轨条件下，涌现出一批乡镇企业和民营企业，如江苏宏宝、威海高分子、哈慈、浙江双鹤、康德莱、宁波戴维等，多种所有制成份的共同发展，使医疗器械行业展现出勃勃生机。

2.3.2 浙江省、宁波市医疗器械相关企业现状

据不完全统计，浙江省现有医疗器械生产销售型企业1000余家、贸易型企业1000家以上、县级（含）以上医院等医疗器械使用单位200家以上。进人2005年中国医疗器械企业销售收人100强的生产销售型企业中，浙江占了5家。据2000年的统计，宁波市有医疗器械生产销售型企业80家、总产值不足4亿元人民币、产值达到500万元的企业不足10家。经过5年多的调整、发展，到2005年，全市医疗器械生产销售型企业有220家、贸易型企业250家。全市医疗器械生产销售型企业工业总产值达20亿元人民币，年产值在500万元以上的企业有50家，有的企业产值已达到2亿元。产品涵盖医用磁共振成像系统、婴儿培养箱、高压氧舱、心电图机、卫生材料和敷料、体外诊断试剂等几十个门类数百个品种几千种规格的产品，在全国都有一定的影响。

政策评估从国家政策层面上看，按照原国家经贸委制定的《医疗器械行业“十五”发展规划》，到2010年我国医疗器械总产值将达到1000亿元，在世界医疗器械市场上的份额将占到5%，到2050年这一份额将达到25%，成为世界一流的医疗器械制造强国。为贯彻落实“十五”高技术产业发展规划，2003年2月11日，国家计委专门公告，组织实施“十五”期间生物医学工程高技术产业化专项，加快生物医学工程产业发展。

地方上，北京、天津、上海、江苏、广东、浙江等省市，以及深圳、南京、佛山、莆田、衡阳、杭州、宁波等城市都对医疗器械产业进行了产业引导和政策支持。《浙江省国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》指出，医疗器械是“具有重大带动作用的高技术产业”，要“大力发展”。有关部门已经着手制订“医疗器械产业’十一五’发展规划”。宁波市医疗器械行业协会也正在促成“十一五”规划期间的政策支持。

同时，政府部门也意识到要制定更严格的监管制度来引导各类型单位实现产业升级、规范管理，解决这些单位面临着一些实际问题：推动生产销售型企业落实生产质量管理规范（GMP)和质量管理认证；明确要求新开办贸易型企业至少配备2名医疗器械大专以上毕业生从事质量管理、提供售后技术服务；要求医疗单位加强设备管理、强化医疗器械不良事件监测与控制。

3.讨论

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中图分类号：G641 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）08-0019-03

生物医学工程（Biomedical Engineering，BME）是一门新兴边缘学科，综合采用生物学、医学和工程学的理论和方法，运用工程技术手段，研究和解决生物学和医学中的有关问题，为人类健康服务。

随着医疗卫生事业的迅速发展，生物医学专业的重要性突显，社会对生物医学专业从业人员的需求也迅速升温，该行业的社会地位也越来越高，前景一片光明。中国的生物医学工程专业本科教育走过了三年多的历史。目前，全国至少有117所高校开设了生物医学工程专业，其中58所高校开设了生物医学工程硕士点，92所高校招收本科生[1]。

作为一门交叉学科，生物医学工程专业的学生既要求掌握工程学（包括化学、机械、电子等）知识，还要掌握一定的生物医学知识，课程繁多、难度较大。同时这门交叉学科既需掌握理论知识，又需培养实践动手能力。因此，对于生物医学工程专业的学生而言，学风的建设显得尤为重要[2]。作者长期担任生物医学工程本科班级的班主任，对生物医学工程本科班级的学风建设有较深的心得体会。本文根据生物医学工程本科专业的特点，对该专业的学风建设进行探讨，揭示其内在的规律，提出生物医学等交叉类学科专业学生如何进行学风建设的思路。

一、生物医学工程专业学风建设面临的问题

同高校其他很多专业一样，生物医学工程专业面临一些共性的问题。例如，部分学生学习目的不明确，进取心不强，学习不够努力。主要表现为缺乏严谨的求学态度，学习上弄虚作假，投机取巧，作业抄袭，甚至考试作弊；课堂不认真听课，实验不参与操作；一些学生学习纪律松懈，上课迟到、早退，甚至出现旷课、缺课现象，还有极少数学生沉迷于电脑游戏，终日不思学习，致使学业荒废。

与其他专业相比，生物医学工程专业显现的最主要问题是学习目的不明确。不少学生对该专业仍然存在片面的认识，认为生物医学工程专业是一大杂烩的专业，所学课程繁多而没有确定的方向，就业没有明确的目标。另外，对于本校的生物医学工程专业来说，还有部分学生是从别的专业调剂到生物医学工程专业的，少数学生由于认识上的差异，对本专业不感兴趣，热情不高，甚至产生厌恶感。这样思想认识的存在，使学生学习缺乏动力，得过且过。这些问题严重影响到学生的大学本科学习。

二、生物医学工程类专业学风建设的尝试

生物医学工程专业本科生的学风建设，在与高校几乎所有专业学风建设一样，按照“科学发展观”的要求，加强思想教育、以学生为主体、严格管理、加强师资队伍建设，发挥教书育人作用等方面进行大量工作外，本专业还根据自己的特点和优势，重点开展了以下几个方面的尝试。

（一）加强学生对生物医学工程专业的认识，明确专业方向

通过入学专业教育、专业认识实习、学生教师恳谈会、研究生本科生座谈会、已毕业校友返校座谈会等形式加强学生的专业认识，特别是通过到医院、医疗仪器公司参观、座谈，让学生了解生物医学工程专业在社会上的现状及其就业前景，提高学习热情；其次，我们通过专业方向的细分，将培养方向定位于生物医用材料和医疗仪器，并在“本科生科研导师制”的活动中根据老师的研究方向进一步进行培养方向的定位，这样就让学生有了明确的专业方向和就业目标，学习目标也就更加明确。

（二）学生的学业生涯、职业生涯规划

从新生入学起，本专业就举办学业生涯、职业生涯规划大赛。教师们认真评阅每一个学生所撰写的“学业生涯、职业生涯规划书”，了解每一个同学的学业、职业目标，有针对性的在各方面加以指导，真正做到因材施教、“个性化培养”。教师每学期对照学生自己的“学业生涯、职业生涯规划书”进行检查、评估、指导以及修改。

（三）发挥本专业高学历、高素质教师多的优势

教风之于学风具有鲜明的导向性，高素质教师在学风建设中的作用是毋庸置疑的。在本专业教师队伍中，“海归”人才的比例达到58%，博士学历比例达到50%。从2002年起，本校通过重庆市“回归工程”引进了一大批高素质“海归”人才，这批人在国内外都有一定的影响，他们是学生心中的偶像，在教学、科研和对学生的引导等方面起到了巨大的作用。

在发挥高素质“海归”人才众多的优势方面，本专业老师每学期都要进行多次各类讲座，内容多种多样，从“欧美文化”到“科研，创造自己的成功”。通过这些讲座，“海归”教授以身说法，将海外高校优良的学风带进了我们的校园，学生也开拓了视野，了解到这些老师的成功是“坚强的意志、勤奋和努力”的结果；我们还开设了多门双语课称，例如“远程医疗”等，采用原版教材，进行原汁原味的英语教学，取得了很好的效果。

（四）在大二学生中实行本科生科研导师制

本校生物医学工程专业在重庆市乃至全国高校中率先实行了大二学生本科生科研导师制，重视发挥导师教书育人的作用，以教风促学风的作用。充分发挥“海归”人才和高学历人才的优势。从大二开始，学生进入老师的实验室，从文献资料的查找、英文文献的阅读与翻译基本训练着手，在教师的实验室中培养了科学研究和动手能力，增加了学习的兴趣。实践证明，参加导师科研活动的学生，无论是在就业还是继续读研究生进行深造这两方面，都较之没参加导师科研活动的学生拥有更大的优势。

（五）鼓励学生考研，促进学风建设

从新生入学教育开始，我们就提倡、鼓励生物医学工程专业的本科生为考研做准备，并在其后的一系列活动，例如研究生本科生座谈会、教师学生恳谈会、考研动员会等活动中不断宣传，影响学生。考研与就业互不矛盾。考研与就业都需要在大学本科学习期间，掌握坚实的基础知识和专业知识。考研能够提高学生的层次。在社会上，研究生与本科生的差异是非常明显的，特别是，通过考研，学生可以考上重点大学乃至名牌大学，这对其自身的发展大有裨益。考研能够激发和保持本科学生的学习热情[3]，有了考研这一更高层次的人生目标，本科学生学习才会有更大的动力，使之能把握学习的最佳时期，够持之以恒地努力学习。考研有利于本科学生巩固和掌握扎实的大学所学的理论知识。数学和英语在考研中有极大的权重，因此，要求本科学生要系统学习、牢固掌握、灵活运用数学、英语等基础知识，这样才能顺利考上研究生。我校本专业长期的学风建设实践表明，一个有考研目标的本科学生，在大学学习期间能够保持较强的学习意志、好精神状态，可以从整体上促进其学习。

本专业学生考研率、上线率和研究生录取率连续多年位列学校第一，2011年的数据分别为27.8%、22.2%、19.4%，十余名学生还考上了四川大学、华中科技大学等重点大学的研究生。

三、结束语

近几年来我校生物医学工程专业的学风建设，通过践行科学发展观，以人为本，以学生为主体，以教师为主导，两者紧密联系，发挥本专业的特点和优势，取得了一定的成绩。本专业从2006～2011届毕业生中，86.2%的学生通过国家计算机二级考试，英语四、六级通过率分别为62.1%、34.5%，在全校处于前列。2006、2008班级被评为全校优秀标兵班级。总之，通过以上措施，本专业的学风建设取得了长足的进步，为学校的本科教学评估和学校升格为大学做出了突出的贡献。

参考文献：

[1]Xiaohong Weng，Undergraduate Education on Biomedical Engineering of Comprehensive University in China.Yi Peng，Xiaohong Weng（Eds.）：APCMBE 2008，IFMBE Proceedings 19，pp.629-632，2008 ？Springer-Verlag Berlin Heidelberg，2008.

[2]王秀华，楚同军，冯小苗.高校学风建设的实践与认识[J].江苏教育学院学报（社会科学版），2006，（11）.

篇11

目前本科专业中，生物技术是理科性质，生物工程是工科性质。在生命科学基础研究十分强势的生命科学学院，如何建设好上述两个实践性强的专业，有许多教师做了深入的调研和筹划，根据实践教学条件建设思路进行梳理，针对国内高校同类专业实践教学中已经出现的利弊，在指导思想方面提出建议，以利于高校实践教学地位的进一步提升。

纵观国内高校，有的地方性本科院校由于自身实验硬件条件有限，有的由于外出参观实习对口单位难以联系，有的由于学生感觉在企业实习学到实用知识不多，有的因为校外实践教学与校内理论教学的时间冲突等，诸多原因削弱了实践教学。

一些综合性、生产性强，与职业岗位所需能力吻合度较高的实践技能训练项目，如谷氨酸、柠檬酸、啤酒、葡萄酒等生产型项目，由于涉及发酵工程基础、发酵食品生产技术、发酵设备与维护、生物分离纯化技术等多门课程，操作难度较大，因此一些院校对实践教学安排往往不够重视。涉及基因工程、细胞工程、酶工程的一些实践项目，由于技术难度大、耗材成本高、设备价格偏贵等原因，也往往被取消。基于上述种种原因，导致实践教学效果不理想，最终表现为学生毕业后实践能力差。

1 实践教学主要存在的问题

1.1 实习企业难寻

（1）近几年各高校生物专业的学生数量增加，而可接受本科生实习的企业有限。从1998年设立生物工程专业以来至2006年，专业办学点从57个发展到234个，在校本科生人数从6 896人增至88 854人。由于超常规发展，实践教学有欠缺，生物技术（工程）专业毕业生已经面临巨大的就业压力[1]。

（2）现在市场竞争异常激烈，出于商业保密原则，企业为保护其核心技术，不接待参观。

（3）担心影响企业生产。

1.2 学生动手机会少

现在大多数生物技术（工程）企业都是大型连续化生产，要求生产连续稳定；同时，大型生产装置越来越系统化、自动化，学生只能看到表面现象，无法对生产进行深入、具体了解，使生产实习流于形式，生产实习的效果欠佳。

1.3 实习经费不足

企业实习费用剧增，而学校对实习经费的投入滞后于企业收费、物价等因素的增长速度， 造成实习经费相对不足。

2 如何推动实践教学

2.1 以学院科研机构的科研内容带动实践教学

以北方民族大学为例，该校设置的7个实验板块中，设计性和综合性本科实验项目的来源，均围绕教师的科研项目或科研成果而设置。例如：在微生物学板块中，部分实验教学项目是根据基金项目“虾青素高产酵母菌的选育及其产物功能研究”等课题而设置。

再以福建师范大学为例，生命科学学院工业微生物教育部工程研究中心，投入建设经费2 000余万元， 建成省属高校领先水平的发酵工程中试车间[2]。目前该车间配备有多台10～1 000 L 全自动发酵罐及其配套的辅助设备和下游工程设备，如空压机、空气净化系统、电锅炉、制冷装置、管式离心机、三足离心机、微滤系统、超滤系统、纳滤系统、喷雾干燥器等先进的仪器分析系统，完全可以满足该院师生进行相关实践性教学的需要。

江南大学生物工程学院，在学生毕业实习之前，由学院下属的5个研究中心根据自身特色，各负责1个本中心课题组特色教学训练项目。将学生分为5个大组， 轮流进行互动实验，每个项目安排4～5天，整个教学训练项目在短期内完成[3]。

天津科技大学认为上述做法实质上相当于工业产品开发中的中试环节，具有连续或半连续的生产方式，并可以全面监测产品过程，从中发现问题和解决问题。因此，它是学生将知识从理论上升到实践的一个重要环节。

2.2 以校企产学研合作关系推动学校的实践教学

例如湖南人文科技学院，与娄底百雄堂高科技农业有限责任公司建立校企产学研合作关系，合作内容是：（1）开展科研合作。（2）每年接收生命科学系学生实习。（3）共享资源。例如公司提供腊八豆菌种和腐乳菌种等现有产品和技术，作为科研合作的起点和生命科学系实验课的内容；生命科学系提供气相色谱仪、液相色谱仪、原子吸收光谱仪等设备供公司产品质量分析使用。此举可供其他高校借鉴。

2.3 以校内实训基地强化实践教学

2009年以前，生物工程与生物技术实验装备中多数涉及上游技术的设备已经基本配置到位（如基因工程操作设备，萃取、离子交换、吸附、层析、蒸馏、结晶干燥等实验室级别的代谢产物分离设备），缺乏的是下游生产级别的设备，所以要重点考虑配置实训车间设备。

在高等教育装备博览会上，同样可以看到国家对高等教育实验室装备的一些新理念，以及设备制造业满足市场新需求的动向。浙江天煌公司的实验室设备，以典型工业产品范例和个案研究开发，作为高校实验实训的装备依据。涉及生物技术的实训系统，就有啤酒自动化生产线过程控制（工程型）系统（含5器和4发酵罐）等。

高校还需建设固体制剂生产线实训车间（含30万级洁净水平操作间）和分离制备生产线（包括发酵罐、多功能动态提取罐、旋转薄膜蒸发器、结晶罐、迭片式离心机、板框压滤机等），适合各类食品或药品的生产操作训练。

校内小型实训车间，其生产过程完全与工业化生产过程相同，使学生能够从生产原料预处理、培养基制备、菌种扩培、发酵罐灭菌、接种及发酵过程中工艺参数的控制、产品分离提取等各个环节进行实际操作和系统分析。

不过，各校对实训车间的投入还是普遍偏少。天津科技大学生物工程校内实践基地，设备总价值近500万元，包括好氧发酵、果酒酿造、啤酒生产、分离提取、精制纯化等中试系统，涵盖了生物工程产业上中下游生产环节[4]。

华中农业大学从2000年起分3期，建成生物工程专业教学实验室1 000 m2，包括有通风发酵、固态发酵、生物工程下游技术、啤酒加工等实验室及仪器分析室和准备室等。在引进现酵控制系统、发酵后处理设备的同时，成立了生物工程设计室，通过工程软件AutoCAD 电脑绘制，进行发酵工艺和设备流程设计等操作。

3 实践教学中新手段、新体系的运用与推广

3.1 仿真实验手段的运用

对于和实际生产联系最紧密的课程，如化工原理、发酵工程、生物工程设备、生物发酵工艺等，吉林农业科技学院考虑到设备的限制问题，增加了模拟教学，从专业教学仿真软件开发公司购置了仿真教学模拟软件，保证一人一机的实践演习。这些软件的仿真性强，尤其是配备的实践操作演练，能让学生真正达到工厂模拟化的操作练习。

烟台大学生物工程系将计算机模拟仿真引入实践教学[6]。这种仿真系统能逼真地模拟工厂运行和各种事故状态的现象，大大缩短培训时间。

在计算机仿真环节，该校选用了北京东方仿真公司开发的青霉素发酵工艺仿真软件，以单元操作的形式进行仿真模拟。青霉素发酵工艺仿真包括青霉素发酵生产、青霉素的精制和提纯等内容。同时，教师可以通过计算机监测系统，全程跟踪每组学生的操作，真正达到实践训练教学的目的。

3.2 建立和推广微量化实验体系

传统实验项目普遍存在反应体系大、样品处理量多和处理时间长等特点，也使微量移液器、微量与狭缝分光光度计等现代科教仪器不能充分发挥其先进性。微型化实验于1988年末开始引入我国，关于微型实验已有文献报道[7]。

微型化实验的研究，是着眼于环境保护和实验安全的需要，体现了现代科学技术发展水平的要求。微型化实验具有现象明显、操作简便快速、节省经费、减少污染、安全和便于携带等优点。

参考文献

[1] 段德君，梁运祥，陈守文.生物工程实验教学体系改革与实践[J].实验室研究与探索，2011，30（7）：111-114.

[2] 陈建平，陈必链.生物工程专业实践性教学的改革与探索[J].福建师范大学学报：自然科学版，2011，27（3）：48-51.

[3] 夏海锋，饶志明，堵国成.本科实践教学的创新与探索：江南大学生物工程专业四阶段递进式科学研究能力的培养[J].中国轻工教育，2010（4）：56-59.

[4] 杨华，贾士儒.加强生物工程专业实践教学环节的探索与实践[J].中国轻工教育，2010（4）：59-62.

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中图分类号：G71

文献标识码：A

文章编号：1002-7661(2012)19-0009-02

生物制药工艺是一门涉及生物学、医学、生物技术、化学、工程学和药学等学科基本原理的综合性应用技术学科。通过学习本门课程应掌握各类生物药物制造的工艺技术基础理论、原理、工艺过程和制剂技术及其质量控制；各类生物药物的来源、结构、性质与临床用途。因此，生物制药工艺是生物制药技术专业的核心课程，并在生物制药相关专业课程体系中占有极其重要的地位。它是一门专业性和实践性都很强的课程，覆盖内容颇广，对高职高专的学生来说，学习起来具有相当的难度。笔者通过二轮的教学实践，深感要使学生很好地掌握这门课程，达到学以致用的目的，并突出高职高专人才培养的特色，在课程内容、教学模式和方法上有许多要改革和探索的地方，现提出以下几点建议供讨论。

一、准确定位课程，明确课程目标

生物制药工艺是生物制药技术专业的一门核心主干课程，讨论的重点是各类生物药物的原料来源及其生物学特性、活性物质的结构、性质、制备原理、生产工艺和质量控制，通过本课程的学习，使学生掌握生物药物生产的中下游技能。因此，本课程的目标是培养学生具备从事生物药物生产的基本知识和基本技能，使学生能够结合具体产品性能特征，完成在药物制备过程中的生物转化任务，或能分析工艺技术文件，正确使用相关仪器设备，对制备产品的质量进行初步控制。在此过程中培养学生较强的自主创新能力、综合应用能力、实际操作能力、团结协作能力及终身学习能力，为发展各专门化方向的职业能力奠定基础。根据此培养目标制定切实可行的课程标准，要与本科院校的大纲有区别，在教学目标和教学内容上突出职业特色。

二、针对职业岗位，协调课程体系，优化教学内容

生物制药工艺课程的主要内容包括四大部分。第一部分为绪论和生物药物的质量管理与控制；第二部分为抗生素药物；第三部分为生化药品；第四部分为生物制品。考虑到各部分的难度不同，学生的知识背景及工作出路，同时兼顾其他课程知识点的重复，任课教师在教学过程中，应该对教学内容进行优化，主次分明，重点突出，详略得当，同时避免与其他课程的重复。教学内容的选取原则是针对职业岗位，适应生物制药行业企业发展及学生可持续发展的需要。打破传统的以理论为基础的课程体系，以“工学结合”为切入点，根据生物制药技能型人才培养目标、岗位需求、前后课程的衔接、技术领域或岗位（群）任职的要求，并结合相关的生物制药生产企业用人标准来选取内容，兼顾理论和技能，既要注重支撑培养学生岗位职业技能的理论教学内容，更要注重学生技能培养的实践性教学内容，同时注意学生关键能力的培养。

在近两年的教学实践中，笔者在教学内容上作了一些尝试性的改革。例如：第二部分抗生素重点讲解青霉素，包括其结构性质、生产工艺及影响发酵产率的因素，而其他三类抗生素采取课堂提问与讨论、课堂练习与教师讲解相结合的方式交替进行，学生的学习热情很高，学习效果不错。对于第八章现代生物技术在抗生素工业中的应用，采取学生课后自学的方式，不占用课堂时间，因为本章内容是一些较前沿的知识，对于培养研究型人才的本科院校需要大力关注，而对于高职院校学生，培养的是应用型人才，对高深的前沿知识只需了解即可，所以在本章节的处理上采用了课后自学的方式，有兴趣的基础好一些的同学可以去学习。整本教材涉及发酵方面的知识尽量少讲，侧重在下游技术与工艺，因为同时开设了一门发酵工程的课程，在发酵工艺方面有很多相同的知识点，所以为避免重复，本课程讲授的重点放在下游生物制药技术。

三、选用合适的教材，加强教材建设

我们曾使用过化学工业出版社出版，齐香君主编的《现代生物制药工艺学》教材。该教材为使学生对生物药物有一个较全面的了解，第一次尝试将抗生素、生化药品、生物制品放在一个系统中介绍，这是跟其他版教材不同的地方，具有一定的创新性。同时也注重反映现代生物制药工艺的新成果和新进展。教材的编排结构清晰，工艺典型，每一类药物举出代表性的例子，重点较突出。应该说作为一本本科生的教材使用是不错的。但是，笔者在教学过程中发现在高职高专院校生物制药专业使用此本教材，并不是最合适的。首先，教材内容偏多。我们的理论课时是48学时，在此学时内要讲完全书的内容，并让学生理解透彻是有难度的。其次，教材部分内容偏深，学生难以理解。比如，第八章现代生物技术在抗生素工业中的应用，第十九章单克隆抗体等章节，理论较深奥，知识比较前沿，学生理解起来有一定困难，对高职高专院校学生来说也没有必要。再次，典型工艺中，关键工序的基本原理没有讲解，对于本科院校学生来说理论基本功扎实，自学能力强，理解起来没有太大问题；但对高职高专院校学生来讲，由于他们的培养定位不同，一些基础课程的理论学得不深不扎实，有的甚至没有学过，因此很多工艺原理理解不透，实践时出了问题也没办法分析和解决，同时由于不懂，学习兴趣和热情锐减，极不利于教学。如果每一步都进行详细地讲解，课时又不够，影响整个教学进度。

鉴于以上原因，迫切需要一本适合高职高专教学目标和特色的生物制药工艺教材。教材要求理论知识易于理解够用为度，注重实践知识，紧密结合现代生物制药的发展趋势，侧重典型药物的工艺流程和关键工序、生产中的影响因素的探讨，不涉及高深的理论知识和上游技术。目前，我们课程组已经组织老师自编了教材，将作为校内教材试用，并在使用过程中修订完善。

四、创新教学模式，灵活运用多种教学方法与手段

《生物制药工艺》属于应用性、实践性很强的技术课程，教学内容设计应紧紧围绕典型生物药物的制备过程。因此，在教学模式设计上，应以工学结合为切入点，针对生物药物实际工作岗位群进行设计，根据工作任务的难易应采用不同的教学模式，对于较简单的任务如“MS培养基的配制及灭菌”，主要采用“任务驱动”教学模式，对于比较复杂的任务如“谷氨酸的制备”，设计“项目导向”教学模式。后续的专周实训中，适当穿插“岗位模拟”形式授课。用“行动导向”的教学模式贯穿整个教学过程，达到“教、学、做”的有机融合，充分体现工学结合的教育理念。

为了加强职业能力的培养，在教学实践中，应根据不同的教学内容和学生特点，不断摸索、改进，灵活运用多种教学方法，如：任务驱动、案例分析、分组讨论、演示教学、师生角色互换、教师现场点评等，旨在突出学生的主体地位，充分调动学生学习的积极性，培养其自主学习能力、创新能力、综合应用能力、实践动手能力和团队协作精神。同时，适当引进生物制药教学仿真软件，结合丰富的多媒体教学课件，形象生动地将工艺原理以及设备内容结构特点动态展现出来，利用教学仿真软件与多媒体教学的有机结合，在工艺教学过程中形成理论知识与形象感受交叉互动，从而使课堂气氛活跃，激发学生的学习兴趣。

五、强化实践环节，加强师资队伍建设

本课程是一门理论与实践相结合的课程，其实验课是教学的重要组成部分。为了改善教学硬件条件，保证教学质量，应加大对其实验环节的设备投入。要加强校内实训设备与环境的建设，大力拓展校外实习基地，使校内实训与校外实习有机结合起来。实践课的教学与设置要紧密结合生产实际，并体现生物制药工艺的特色。在教学过程中，笔者发现现有的实验教材存在以下两个方面的问题：一是实验选择上没有体现生物制药工艺学的特色，有些甚至不属于本课程的实验，比如碘值的测定，酸价的测定等应是药物分析课程的实验更为恰当；二是与生产实际结合不够紧密。生物制药工艺是一门与大生产密切相关的学科，对于职业院校来说，学好本门课程是非常必须而且实用的。因此实验课应尽量与工业大生产结合，模拟工厂大环境，做一些对将来工作有指导作用的实验。

要教好生物制药工艺这门课程，教师的素质至关重要，师资质量的好坏直接影响到教学质量的高低。生物制药工艺涉及的内容多，知识更新快，要上好这门课程就要求教师有合理的知识结构和宽泛的知识体系，对教师要求较高，因此，师资队伍建设十分重要。为了更好地提高教学质量，建议学校成立课程小组。本课程的教学内容多，知识面涉及广泛，每个教师不可能把全部内容都掌握得很好，一人承担这门课程有相当的难度，不可能取得很好的教学效果。如果成立课程小组，其中的每个成员都可以充分发挥自己的优势，达到取长补短的目的。不少学校已经实行了课程小组的教学形式。实践证明，学生反馈回来的效果很好，达到了提高教学质量的目的。

此外，按照高职高专人才培养目标的要求，建议学校有计划地安排老师下企业学习，利于老师在授课过程中能更好地将理论知识与生产实际结合起来，给学生讲有用的知识，避免空洞的理论说教。

以上仅是笔者在二轮教学实践中的几点想法，具体实施及成效还有待在今后的教学中进一步完善和检验。总之，2l世纪是生物技术产业的大发展时期，并由此而拉动该领域高等职业技术教育的大发展，生物制药行业的发展及就业的需要，都促使我们对现行的《生物制药工艺》教学内容及教学模式必须适时进行改革，才能满足生物制药行业对高技能人才的需要。

参考文献：