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第一篇：生物工程專業畢業設計教學探討

摘要：

產學研背景下，為培養學生的實踐能力、創新能力，提高畢業設計質量，結合生物工程專業畢業設計現狀，探討了應用型人才培養為目標的畢業設計選題、畢業設計指導過程、指導方式、畢業設計開展形式、畢業論文撰寫等方面的改革措施及方案。

關鍵詞：

產學研；生物工程；畢業設計

“產學研”是學習、科研、生產、實踐過程有機統一運用的系統合作工程，而應用型人才培養的目標是培養可將理論所學轉化為可實際應用的工程技術方案的“工程人才”[1，2]。畢業設計（論文）階段是大學生在校的最后階段，是學生將其理論所學進一步內化、升華、實踐的階段，也是高等學校開展創新教育的重要環節。畢業設計在培養大學生探求真理、強化社會意識、進行科學研究基本訓練、提高綜合實踐能力與素質等方面具有不可替代的作用，是教育與生產勞動和社會實踐相結合的重要體現，是培養大學生的創新能力、實踐能力和創業精神的重要實踐環節[3]。生物工程專業以培養掌握生物技術及其產業化的科學原理，能在生物技術與工程領域從事新技術研究、新產品開發和生產管理的工程技術人才為培養目標[4]。產學研背景下，通過畢業設計培養學生實踐能力、創新意識、創新能力，全面提高學生綜合素質順應當前我國高等教育改革和發展的趨勢，也是滿足社會對應用型、創新型人才需求的有效途徑。

一、畢業設計工作現狀及問題

產學研背景下，應用型人才培養模式要求高等教育由精英型向大眾化轉變。徐州工程學院作為地方性應用型本科院校，本科畢業設計（論文）工作得到學校的廣泛重視，其整體質量有了較大程度的提高，但仍存在特定的問題。

（一）教師及學生的工作態度

隨著高校招生規模的不斷擴大，專業教師的師資相對緊缺出現了一名教師指導近十名甚至更多學生的現象。另外，畢業設計指導教師還要承擔繁重的教學和科研任務，導致教師難以在畢業設計工作中投入足夠的時間和精力。此外，一些責任心不強的指導教師僅將畢業設計指導工作流于形式，指導態度不端正。教師的態度對學生畢業設計的態度會產生特定的影響，許多學生認為畢業設計沒有不過的，存在“混”的心理，對畢業設計馬虎了事。再加上最后一學期大多數學生都花費大量的精力找工作，所以對畢業設計只求過、不求好的態度嚴重影響了畢業設計質量。

（二）選題問題

畢業設計選題大多是由指導教師事先擬定，再由學生在擬定的范圍內選擇，這種約束性的選題方式限制了學生創新意識的發展，難以培養學生的創新能力。有些選題較為陳舊，偏離學科發展進展，脫離生產實踐環節，使得研究工作缺乏實用性。有些選題范圍較窄，工作量難以滿足；有些選題較大，學生研究時間有限導致課題難以深入的現象。選題中出現的重復率高、創新性不足的現狀難以在特定的學習階段激發學生畢業設計工作的興趣與熱情，難以保障畢業設計的質量。

（三）指導方法及研究條件的束縛

畢業設計過程中教師疏于向學生介紹課題的最新研究動態、最新的研究方法等，僅是讓學生自己查找現有相關資料進行課題研究，失去了畢業設計培養學生實踐能力、創新能力的作用。另外，現在許多高校實驗資源相對緊張，畢業設計配套經費相對短缺，難以滿足畢業生的畢業設計需求。

二、產學研背景下應用型生物工程專業畢業設計改革的方案

產學研背景下應用型人才培養模式要求畢業設計工作要與社會實踐、生產、科研實際相互融合、有機結合。所以畢業設計工作可與教師科研項目、生產企業、相關專業單位緊密聯系以促進應用型人才的培養。

（一）合理選題

1.選題原則。選題是做好畢業設計工作的關鍵，應用型人才培養模式更注重學生綜合素質和實踐創新能力的培養，所以畢業設計的選題不僅要有先進性、創新性，還要盡量聯系生產實際保障其實用性。筆者在多年的畢業指導過程中發現，進行創新性、實用性課題研究工作的同學其研究熱情和研究積極性均顯著高于其他同學。

2.以學生為本的盲選機制。“以學生為本”的教學理念要求畢業設計工作中學生有權利選擇自己感興趣的課題。所以在選題時可以先由教師只課題名稱和相關研究內容，學生在僅了解課題內容的基礎上根據自身的情況、興趣選擇課題。這種雙盲選題機制避免了教師在學生選題中的干擾，充分保護了學生的研究興趣，能夠提高學生整體的畢業設計積極性。

3.課題難度應適中。學生的基礎及工作能力間存在一定的差異，所以學生選題后還應該在符合生物工程專業應用型人才培養目標的要求下根據學生的實際情況合理調整研究內容，這就要求教師對每一個課題設計不同的難度層次，盡量做到因材施教，因地制宜。

（二）嚴格畢業設計管理、規范要求

徐州工程學院針對畢業設計（論文）工作制定了詳細的管理細則及開題報告、中期檢查、畢業論文答辯等的考核辦法，學生在畢業設計工作開始前了解管理細則及相關政策，能真正認識畢業設計的重要性，重視畢業設計工作。畢業設計過程中教師要在特定的時間節點課題、下達任務書，嚴格要求學生按時完成工作并將相關畢業設計材料上傳至畢業設計管理系統供教師審核。

（三）因材施教、分層指導畢業設計指導

過程中教師要盡量保護學生的研究興趣，激發學生的創造力。教師下達任務書后，不能任由學生查閱資料、設計實驗方案，這個過程如果缺乏教師的引導可能會削弱學生的積極性，因為大多學生沒有研究經驗，接到研究任務后大多會感覺無從下手，找不到方向；另一方面，教師也不能面面俱到、事無巨細地幫助學生將文獻資料、實驗方案等全交到學生手上，這樣學生就只要根據教師的“指示”簡單完成“命令”即可，沒有自己的思想融入，無法培養學生發現問題、解決問題的能力。針對以上兩種極端現象，教師在實際指導過程中應根據學生自身情況的不同進行合理的分層指導。基礎差的學生可從文獻資料查閱、實驗方案設計、實驗開展過程及論文撰寫過程進行全方位指導；中等程度的學生通過定期下達任務的方式進行適時指導；優秀的學生僅要在實驗方案設計或實驗方法選擇中適當點撥即可。分層指導的方式不僅給教師減少了因面面俱到帶來的大量繁瑣工作，還能夠使不同層次的同學在畢業設計中收益最大化。

（四）多樣化的開展方式

產學研背景下的畢業設計工作應鼓勵教師科研課題、生產企業及相關專業單位的參與，開展方式多樣。首先，可以鼓勵學生參與教師科研課題，科研課題可以反映學科發展動態及方向，學生的參與工作可以激發學生的科研積極性、培養學生的創新能力；其次，可以借助企業資源選派一些優秀的學生到企業進行畢業設計工作，這種方式可以充分培養學生的實踐操作能力及較好的職業素養和團隊合作精神；最后，鼓勵學生參與工作實習單位或自主創業課題，為日后的工作打下基礎。

（五）規范畢業論文寫作

由于本科生首次接觸大論文的寫作，會出現層次不清楚、結構不合理、表達不清晰等問題。教師在學生論文撰寫過程中應指導學生把握論文寫作的框架和結構，另外鼓勵學生多看參考文獻提高寫作能力。格式不規范也是在畢業論文中經常出現的問題，教師應在論文審閱過程中嚴格要求，端正學生的寫作態度，提高論文的質量。

三、結語

畢業設計質量的好壞是衡量高等學校教育、教學質量的一個重要評價指標，也反映了高校的辦學水平[5]。產學研背景下生物工程應用型人才培養模式的畢業設計工作將教學、科研、生產過程相互融合、相互滲透，真正實現了生物工程科學理論與生產實踐的緊密聯合，使得學生的實踐創新能力、綜合素質等得到了顯著的提高，也可以為社會培養真正的應用型生物工程人才。

參考文獻：

[1]王迎軍.深化產學研合作教育,培養拔尖創新人才[J].中國高等教育,2010,(21):9-11.

[2]張長森,吳其盛,侯貴華,等.應用型本科院校畢業設計團隊培養模式的構建[J].理工高教研究,2015,09(12):118-121.

[3]姚興田,周一丹.產學研合作創新工科專業本科畢業設計模式的探索[J].高教論壇,2011,(9):79-81,92.

[4]周念波,黃芳一,涂紹勇,等.畢業設計對生物工程專業學生工程素質的培養[J].廣東化工,2014,41(8):174.

[5]孫月娥.基于“卓越計劃”的食品科學與工程專業畢業設計教學改革[J].食品工業,2014,35(12):211-214.

作者:陳安徽 邵穎 陳宏偉 單位:徐州工程學院

第二篇：生物工程實驗教學體系初探

摘要：

本文簡要介紹了生物工程實驗教學的現狀及存在問題，從教學體系、教學內容、教學方法、考核模式及實驗條件五方面闡述了以培養應用型人才為目標的實驗教學體系的構建思路，從而提高學生動手、創新能力，更好的培養應用型生物工程專業人才。

關鍵詞：

生物工程；實驗教學體系；應用型人才

生物工程專業作為一個多學科交叉的理論與實踐并重的新興學科，實驗教學在其整個教學過程中占有十分重要的地位。在生物工程實驗課程培養方案的實施過程中，實施素質教育，深化教學改革，突出實踐技能，已成為當今生物工程人才培養的發展趨勢。作為以培養高層次應用型人才為主的地方高等院校，積極探索應用型人才培養模式下實驗教學的改革方式，對生物工程專業人才培養具有十分重要的意義。

一、目前我國生物工程專業應用型人才培養體系中存在問題

目前我國大部分高等院校生物工程本科教學都是以“課程內理論教學+課程內實驗教學”的模式進行，實驗教學作為理論教學的輔助教學過程，附屬在各門理論課程中，教學方法比較單一。課程實驗存在不同程度的重復現象，知識點相對分散、孤立，不能串聯在一起，整個實驗環節缺乏連貫性、完整性和系統性。鑒于實驗條件的限制，目前專業實驗的開設在類型上以驗證性實驗居多，綜合性或創新研究性實驗開設較少，學生獨立思考、合理規劃及統籌安排等工程能力無法得到有效鍛煉，極大扼制了學生創新能力的提升。綜合性實驗教材缺乏，實驗教學的考核評價不夠科學合理，以及實驗設備不足或不配套，設備陳舊和老化，實驗教學資源不足，等等問題均導致目前生物工程專業實驗教學體系難以滿足教學需求，不利于學生實踐創新能力的培養，無法有效的培養出符合社會需求的應用型人才。

二、實驗教學體系優化

（一）優化實驗結構，構建實驗教學新體系

生物工程專業實驗教學按照“通識基礎實驗、專業基礎實驗、專業綜合實驗”3個層次進行優化，構建出課堂理論教學與實驗教學各自獨立的教學體系。

1.通識基礎實驗教學體系構建：這一層面的教學主要是讓學生熟悉實驗室管理的相關規范及要求，加深其對通識類四大化學基本知識的理解，通過基本化學單元的實驗培養學生規范的實驗操作技能。

2.專業基礎實驗教學體系構建：根據生物工程本科教學的要求，將原本分割過細、內容重復的專業實驗課有機的整合，以微生物學、生物化學、基因工程、分子生物學、生物工藝學、生物工業分析、化工原理等課程為核心內容。通過專業基礎實驗周等教學環節，使學生對生物工程上中下游各環節實驗過程具備基本認識，深化學生運用理論知識進行實驗操作的專業技能培養。

3.專業綜合實驗教學體系構建。第三層次以選修性開放式實驗為主。這一層次的教學著力培養學生分工合作、統籌規劃、報告撰寫、融會貫通及匯報答辯的能力，多層次、全方位、系統地對學生進行實驗理論、實驗方法和實驗技能的培養，為學生進一步深造或進入社會打下堅實基礎。

（二）優化整合實驗教學內容，培養時代需求的應用型人才

1.系統整合優化實驗教學內容：以專業培養目標為主線，以工程認證標準為導向，嘗試將目前普遍的驗證性實驗轉化為以生物工程及其產業化的科學理論、工藝原理、技術過程和工程設計的基本理論和基本技能為脈絡，縮減驗證行實驗內容，精心安排綜合性、設計性實驗，注重引入本學科最新研究方法手段，增加綜合性、設計性實驗內容比例，優化實驗內容，避免實驗內容重復，降低實驗器材浪費，提高實驗效率，力求在實驗中提高學生的實驗組織、分析和解決問題的能力。

2.增設系統性強的綜合性實驗：以某一確定的生物產品為紐帶，將生物工程的上、中、下游技術有機融合進行全方位設計性實驗，如抗生素藥物的生物發酵這一實驗項目，學生全程參與從菌種篩選、基因改良、種子活化、培養到發酵生產，再到后處理、發酵過程中間產物及產品分離純化與檢測的工業化生產所涉及的全過程。微生物學、生物化學、基因工程、發酵工程、生物工藝原理、生化反應工程、生物工程設備、生物分離工程、生物工程分析等課程的知識點均在這一個綜合實驗中有所體現，避免了以前簡單的驗證性試驗的模式。這樣的設計性實驗可使學生對抽象的專業產品生產過程形成較為具體的認識，培養對學生的全局觀念和工程意識，提高學生分析問題和解決問題的能力。

3.緊跟學科發展前沿，科研引領實驗內容創新：在學生入學后，在自愿和雙向選擇的原則下，對部分學生實行導師制培養，鼓勵學生利用業余時間進入導師實驗室協助開展科研工作，熟悉和掌握學科前沿的新的理論知識和操作技術，有利于持續開展研究、發展興趣。另外還要通過加分、評優等多項獎勵制度鼓勵學生參與大學生科研創新計劃和相關專業實驗（設計）競賽等活動，提升自身科研素養。

（三）明確學生主體地位，不斷完善實驗教學條件

1.堅持以學生為主體的原則：在實驗教學過程中注重學生主觀能動性的培養。低年級學生在教學過程中主要以輔助、引導、鍛煉為原則，對于高年學生則鼓勵其在實驗準備、實驗室管理、實驗藥品需求、實驗儀器維護使用、實驗操作、實驗結果分析等環節承擔部分工作，通過文獻查閱、網絡討論交流、虛擬仿真演示、小組討論、團隊分工、匯報反饋等過程，開展以學生為主體的實驗教學過程。通過團隊的實驗設計、實驗準備、實驗進行、結果獲取、討論反饋等具體的實驗環節不斷培養學生自我學習、統籌安排及團隊合作的能力。

2.開放式實驗教學：在實驗室管理方面，創造條件，盡可能的使實驗室在時間、儀器、場所等全面開放，學生課余時間可以隨時到實驗室做實驗；在完成必選實驗項目后，學生可根據自己的實際情況選做選修性實驗；對于大型貴重儀器的使用，可以通過學生導師簽字、學生個人申請、實驗員培訓等環節，幫助學生掌握大型貴重儀器設備的使用技能，學生也可參與教師科研工作開展相關實驗學習，進行業余科研。

3.采用先進的現代化教學方法：由于生物實驗所涉及到的儀器、藥品等價格較高，生物實驗的技能性要求較高等特點，在正式實驗開始前，采用多媒體示范，利用幻燈片、flash、短片等方式，將實驗原理、使用儀器設備、藥品配置、操作步驟、注意事項等進行討論講解，使學生對實驗具有感性認識。采用自編實驗教材和教學網站，使學生在現有的實驗條件下，先觀看虛擬演示，后進行實體實驗，再觀看多媒體視頻反復印證，這樣虛實結合的實驗教學過程，有利于強化學生實驗操作的規范性，加深學生對實驗整體過程的理解。

（四）改革實驗考核方式，建立科學的多元化全程考核評價體系

公平合理的評價體系能夠增加學生的主動性，客觀、全面、準確的考核評價體系不僅能促進學生學習的積極性，還可以對教學效果進行評價，為教學過程分析提供有價值的信息，為教學研究和教學改革提供有力的依據。教師要注重學生日常實驗表現記錄，以確保對學生考核評價結果的客觀性、全面性和準確性。首先做到加強課前預習考核；其次，加強實驗過程的考察記載，考核學生在實驗中填寫實驗數據記錄單、結果準確度、結果討論與分析等情況。在課程結束后對學生自主實驗提交的論文進行考核，鼓勵學生從失敗的結果和數據中找出問題，分析問題，并鼓勵學生對出現的問題的解決途徑進行有益的探索。綜上所述，實驗教學是生物工程專業培養學生獨立動手能力、良好的科學素養及分析解決問題能力的有效手段。許多高校對目前生物工程本科實驗教學中存在的諸多問題已經有了一定程度的認識，也在積極努力的進行相關教學改革。但生物工程專業實驗課程的改革路程還很長，我們還要不斷的積極探索和實踐，不斷的深入開展實驗教學體系的改革。高效優質的培養學生的工程實踐能力和科技創新能力，必將對服務地方經濟建設和國家人才培養做出有益的貢獻。

參考文獻：

[1]李小蕊,韓曉磊,姜波,陳維霞.淺議如何提高生物工程專業學生的實驗動手能力[J].陜西教育(高教版),2011,(3):56

[2]邵文堯,陳成泉,王海濤,曹志凱.生物工程專業實驗教學改革與實踐[J].化工高等教育,2010,(1):34-36.

作者:賈士芳 段煒 趙曉霞 楊艷 孫紅艷 單位:太原科技大學化學與生物工程學院

第三篇：生物工程創新型實踐教學初探

摘要：

從培養創新型實踐人才的角度出發，對生物工程特色專業的實踐及實驗教學體系進行探討。從目前地方高校生物工程專業中存在的諸多弊端及問題入手，針對性地提出了利于生物工程專業創新人才培養的一系列措施，更新和完善了生物工程專業現有的實踐及實驗教學體系，為學生的素質教育和創新教育提供良好的學習平臺。

關鍵詞：

生物工程；創新型教學；實踐教學

隨著社會發展和科學技術進步，企業對畢業生的實驗技能、工程問題解決能力和實踐經驗都提出了更高的要求。因此，如何結合社會需求，有針對性地解決我校生物工程專業在實踐性教學，包括工程實踐能力培養等方面存在的問題，成為亟待研究的課題。鑒于我校生物工程專業的學生創新意識和創新能力薄弱的特點，以及我院現有的辦學條件約束和辦學特色定位。我們在原有實驗教學工作基礎上，根據本專業學生教育的特點，探討適應社會形式和企業需求的具有創新實踐精神的人才培養模式。

一、目前地方高校生物工程專業實踐教學現狀及問題

1.實驗內容多是傳統的“驗證性”實驗，“探究性”實驗較少

“驗證性”實驗可以培養學生的實驗操作，數據處理等其他技能，通常采用“告訴———驗證———應用”的教學模式,學生們用實驗驗證已學過的生物學原理,概念或性質,這種“照方抓藥”模式是高度固定化的，但已不能適應現代生物工程學科所具有的綜合性、實踐性和實用性的需求,也不能滿足學生掌握新技術、學習新方法的要求。例如“觀察植物細胞的質壁分離與復原實驗”、“蛋白質兩性性質及等電點的測定”、“氨基酸的分離鑒定——紙層析技術”等皆是根據實驗要求所獲得的結果來驗證實驗原理。

2.傳統實驗教學模式固定，不利于學生創新實踐和能力水平的培養

傳統實驗課的教學模式中，一般都編印了詳細的實驗指導書，教師詳細地講解實驗內容和實驗步驟,甚至進行操作示范，學生只需按指導書的要求按部就班完成實驗，然后提交實驗報告。整個實驗過程如同一個機械過程，學生處于被動學習的狀況,獨立思維受到壓抑，不利于學生創新能力和動手能力的培養，也不利于調動學生學習的的主動性和積極性。

3.教學手段和方式較為單一，仍以板書授課為主

生物工程專業一些專業實驗課的實驗原理并不復雜，但對于學生動手操作能力要求較高，傳統的板書式實驗教學僅用理論或文字描述很難讓學生理解實驗操作的細節和過程。而且缺乏動態的講解和操作演示，學生會感覺比較枯燥，難以激發對實驗教學的操作興趣。

4.實驗考核方法不嚴謹，不能真實反映學生實驗態度和能力

由于學校的不斷擴招，實驗室容量的限制，致使學生都是4-5個人一組共同完成一個實驗。有些同學根本不動手操作，回去又將實驗數據和實驗報告抄襲一遍。這種實驗考核方式對學生缺乏一定的約束力，導致學生不能認真態度對待實驗過程。從而實驗成績也不能真實反映學生的實驗掌握水平和操作能力。另外，傳統實踐和實驗教學中還存在著其他許多問題，如實踐教學經費投入不足，實踐教學基地缺乏良好建設，所培養學生的實踐能力不能較好地滿足企業和市場的需求，缺乏具有較強工科背景的生物工程專業的師資等。要解決以上問題，必須進行實踐教學環節和體系的改革或重新整合，以重點培養學生實踐能力和創新能力的實驗體系為主，著力培養學生的創新精神和創業能力，進行實踐技能和創新能力訓練，培養高素質的應用型人才，以滿足現代生物工程產業發展對人才的需求（段德君等，2011）。

二、今后實踐教學模式的調整優化

1.優化整合實驗內容，增大綜合性、設計性實驗比例

通過重構實踐教學體系，將之前屬于多門課程中的實驗進行系統整合優化，圍繞從生物工程的傳統到現代，上游到下游等內容重組實驗教學。如《生物工藝學》的實驗課程僅安排一項實驗內容———腐乳發酵產蛋白酶菌株，但是實驗內容卻包含了“腐乳產蛋白酶菌株的分離”、“蛋白酶菌株的純化”、“蛋白酶菌株的初篩”、“蛋白酶菌株的復篩”、“蛋白酶菌株的搖瓶發酵”和“蛋白酶的分離純化及活力測定”等一個完整實驗體系，使學生對生物工程的上、下游技術有了全面的認識和系統的訓練，收到了良好的教學效果。

2.引入先進教學手段，實現多元化教學

傳統實驗教學多采用板書式授課方式，教學手段比較單一，實驗操作過程不夠具體形象，學生會感到枯燥，并且影響教學效果。合理有效地使用計算機實驗軟件、多媒體課件等多元化教學，節省示范教學時間，增加學生動手機會，擴大知識領域，開拓學生視野，調動學生學習的興趣和積極性。

3.嘗試以學生為主體的實驗教學方式改革

以學生為主體的原則，就是注重啟發式、討論式、探索式的教學方法，讓學生參與實驗準備、實驗設計、完成實驗、提出問題、討論分析問題，發揮學生在實驗過程中的自主性，以加強學生動手能力、自學能力和創新能力的培養。在實驗過程中，以學生為主體,教師為主導，學生通過自己親自參與、動手實驗,將所學的理論知識與實踐相結合，從而達到提高學生發現問題、提出問題、分析問題和解決問題的能力，提高學生的自學能力、實踐能力和團隊協作能力。

4.改變考核方法，建立多元化考核體系

實驗考核既要重結果又要重過程，因此需要加強實驗過程的考核，加強實驗過程的考察記載，讓學生帶著問題做實驗，觀察實驗現象，分析問題，解決問題。在課程結束后對學生自主實驗提交的實驗報告進行考核，考核涉及實驗的基本技術原理，操作流程方法，結果分析、注意事項和問題思考。平時成績考核中除了考勤之外，還重點考核實驗預習和資料的收集情況、實驗過程的安排合理與否、實驗習慣、實驗數據記錄等。采用多尺度考核方式，提供學生對實驗教學和實踐能力培養的重視程度，增強學生的動手能力和創新意識。

三、結語

總之，今后的生物工程專業實踐教學活動中，我們需要在實驗教學、實習教學和學生能力培養等方面進行相應改革和嘗試，以培養創新型人才為目標，積極探索創新型人才培養的模式和方法，多管齊下，根據自身特色，以培養工科創新型應用人才為目標，不斷探索、創新，為我校生物工程專業培養具有專業特色的創新、創業型人才。

參考文獻:

[1]夏海鋒，饒志明，堵國成.本科實踐教學的創新與探索—江南大學生物工程專業四階段遞進式科學研究能力的培養[J]，中國輕工教育，2010，4：56-59.

[2]陳劍鋒，陳菁，謝航，許明塔，潘孝平.構建生物工程學科創新實驗教學體系提高學生的動手實踐能力[J]，實驗技術與管理，2010，27（3）：22-24.

[3]倪曄，陶寧萍，丁卓平.食品化學實驗改革實踐[J]，中國科學教育，2006，12：39-40.

[4]段德君，梁運祥，陳守文，葛向陽，阮麗芳.生物工程實驗教學體系改革與實踐[J]，實驗室研究與探索，2011，30（7）：111-114.

作者:董新紅 李霞 李海云 單位:桂林理工大學化學與生物工程學院

第四篇：生物工程實踐教學改革探討

摘要：

生物工程專業是一個高新技術專業，是我國重點發展的、具有發展潛能的理工科專業，同時也是具有很強實用性的專業，這一專業主要培養目標是培養生物工程領域里的高級技術人才。這些特性決定了實踐教學在整個本科教學過程中占據了很重要的地位。實踐教學方法不僅是生物工程專業整個本科教學過程中很關鍵的部分，更是提高學生們創新能力和實際動手能力的重要步驟。所以，實踐的好壞將直接關系到生物工程專業本科階段教學的整體質量的高低。在本文中，筆者主要以河南大學民生學院生物工程專業為例，分析下其實踐教學的改革和實踐，從而為地方高校的相關實踐教學提供參考。

關鍵詞：

生物工程；實踐教學；改革實踐

一、引言

近幾年來，我國的生物科技水平在突飛猛進地發展，這個生物領域對高等專業人才的需求量也在不斷攀升，同時對專業人員的整體素質也提出了更高的要求。而現在的形勢是，學生們在實踐、創新、技能等方面的水平還遠遠達不到社會對生物工程專業人才的要求。那么，該怎樣讓學生們滿足社會對生物工程專業人才的要求，成了我們要認真對待的問題。縱觀整個生物工程專業教學過程，實踐教學因為它的特殊性、操作的復雜性，逐漸成為整個生物工程專業教學過程中急需改革的步驟。鑒于此，引出本文。

二、在實踐教學中傳統生物工程專業伴隨的問題分析

1.教育理念有待進一步更新，沒有認識到課程實踐的重要作用。我國的教育系統因為受到傳統的教育觀念的影響，在教學過程中重視理論、輕視實踐，對實踐教學認知不充分、思想上不重視。而就生物工程專業而言，其作為一個理工專業，有著很強的工程技術性，更有著明顯的實踐性特征。所以，在生物工程專業的實際教學過程中，如果忽視了實踐教學，將難以避免的嚴重影響到整個專業教學的質量。針對現狀，我們必須要更正我們的教育理念，強調實踐教學的重要性，積極探討實踐教學的改革方案，并且積極行動起來。

2.投入在實踐教學方面的經費有待進一步充實。和二十世紀八十年代相比，就不少高校而言，其生物工程專業甚至是別的理工科專業，投入在實踐教學方面的經費都呈現出類似的狀況，即依據可比價格計算，它們在實踐教學方面上的經費投入，不但沒有增加，反而有所下降。經費投入欠缺將直接讓實踐教學環節的質量下降。例如，在開展教學課程的時候，伴隨著實驗設備數量不足、實踐性的實驗無法順利進行、校外實驗轉為校內等。更有甚者，很多學校在進行實驗中多個學生才分得一套實驗設備；而因為經費不足，使得畢業設計資金難以保障的事情也是頻頻發生；如此就讓整個教學過程無法圓滿完成。而這些現狀直接讓實踐教學質量大大降低。

3.實踐教學方法以及內容有待進一步科學化。就生物工程專業而言，其實踐教學有著自身的特殊性，有著較強的演示性和不斷的重復性，同時很多教學實驗還需要進一步驗證。就目前而言，大多數生物工程實驗都是教師們提前準備好所需試劑、設備等等，然后學生們根據定好的步驟，一步步去完成就行。在整個實踐的過程中，學生們很被動，他們的想象力和創造力更是無從談起，更別提什么學習興趣了。再說課程設計，多數高校的生物工程專業課課程設計都是在課堂上完成，實用性不高，讓教學效果很不理想。更有一些專業課因為受到各種因素的影響，只是課堂講解，不安排課程設計。高校學生的畢業設計可謂是綜合性的實踐教學過程，它是生物工程專業很關鍵的教學步驟，但當前也同樣存在著很多問題。例如，選題偏離工程實踐、虛擬課題較多等等。更值得注意的是，伴隨社會就業壓力的增加，很多學生專注于找工作而忽視畢業論文設計，使得諸多高校畢業設計大都是千篇一律，應付了事，不僅畢業論文質量難以保證，學生也相應失去了一次提升自身實踐的機會。

4.實踐教師力量單薄。目前，很多高校教師隊伍中，有工程背景的占有較小比例，很多理工科專業的教師都缺少在企業進修學習的經歷。另外，受到長時間以來人們對實踐教學輕視的影響，諸多高校忽視了實踐教師隊伍的建設，實踐教師的學歷不高、待遇提不上、專業水平難以保證。使得很多高校生物工程專業實踐教師隊伍存在著建設不充足、不固定、素質低的問題，特別是大型精密儀器的養護人員遠遠不夠，使得很多精密儀器設備維修養護不及時、不恰當，也就影響了整個教學科研的進度和質量。

三、生物工程專業實踐教學改革的建議——以河南大學民生學院生物工程專業為例

1.進一步轉變理念，關注生物工程專業實踐教學的重要性。要盡早實現黨中央國務院提出的建設創新型社會的目標，關鍵是培養創新型的人才。實踐教學在培養創新型人才過程中，擔任著重要角色。國際高等教育界普遍認為，實踐是工程專業的根本。隨著我國經濟建設的快速發展，創新型高素質技術人才變得越來越緊缺。所以，我們要從思想上跟上時代的步伐，轉變我們的理念，以民族復興為最終目標，培養出一大批有創新能力和實踐能力的高素質專業技術人才，實現實踐和理論同步進行。我們要認識到實踐教學在培養創新型人才方面的作用，大力鞏固實踐教學在整個生物工程專業教育中的地位，讓生物工程專業的實踐教學改革更深入。

2.多渠道改善實踐教學經費投入較低的現狀。就河南大學民生學院而言，改善生物工程專業的實踐教學經費投入，主要從如下幾個方面考慮：第一，在學校方面，提高教學經費分給實踐教學的比例。第二，就承載實踐教學重任的單位而言，進一步深入改革，增加籌集經費的渠道。例如，將實驗的成果出售，自我監控、自我調節自己學習過程的能力。這種學習習慣一部分來自學生自身的積累，另一部分是在老師的指導下后天養成。

3.對教學手段的要求。教學手段主要指教學技術手段和教學資源。由于商務英語探究式教學具有強烈的學生資助學習特征，需要學生在學習的過程中不僅要掌握商務英語語言本身，還要求學生在模擬的場景下完成一系列的商務實務操作，需要充足的和適應當前商務交往模式的教學資源和教學多媒體的配合，需要學生通過現代技術手段獲得當前最新的商務事務知識，實現商務交往場景的構建和完成適應商務英語教學的知識儲備。具體到課堂的教學中，更離不開現代教學技術的支持。目前，大部分高校都遵照教育部的相關課程標準的教改要求，課堂硬件得到大大提升，為實行商務英語探究式教學打下了良好的基礎。

四、商務英語探究性教學模式建構

商務英語是商務教學和語言教學的有機組合。商務英語探究性教學應該由以下步驟組成：

1.問題情境創立。老師應該本著承上啟下的原則，在學生回顧前一部分所學知識的基礎上，通過商務情境激發學生的學習興趣和探究意識，由問題切入到新知識點的學習。

2.提煉問題。在商務情境中導出結合新知識點導出問題，根據維果茨基的最近發展區理論，問題的設計要注意難度的階梯度。使全體學生參與到問題中。

3.學生探究。這一部分是商務英語探究性教學最重要的部分。在探究性教學開展的前期階段，可以把教師的課件和準備的資料作為主要的探究資源。教師指出商務情境和學習的新知識的潛在聯系，引導學生探究新知識。后期，鼓勵學生自行尋找材料建立商務場景，更好的發揮學生的主動性。

4.討論交流。討論和合作是商務英語教學的核心環節，在這個環節中學生應該就自己探究出來的成果和大家討論，老師也要積極參加討論，幫助學生解決問題。在提高學生知識學習效率的同時，提升學生交往和合作的能力。

5.評估。在這個環節中，教師作為探究式教學的主導者，就學生的探究式學習效果和過程進行評價和講解，并對學生遺漏的知識點和理解錯誤的地方進行查缺補漏，交給學生改進的方法。

五、小結

為了適應應用技術型人才的培養方針，商務英語教學應與時俱進，嘗試包括探究性教學在內的多種教學方式，在探究性教學中，學生可以提高學習能力獲得知識,教師也在不斷發展和進步。

參考文獻：

[1]孫志璞，蘇繼紅，陳淑清.關于探究性學習的幾點思考[J].教育探索，2006

[2]王利清.英語探究性學習的誤區及策略[J].學理論，2009

[3]黃慧，王海.對基于建構主義理論的我國外語教學研究的調查與思考[J].外語與外語教學，2007

[4]孫成貴.自主學習及終生教育能力的培養——基于多媒體及網絡教學環境下大學英語教學[J].考試周刊，2009

作者:翟元杰 單位:河南大學民生學院

第五篇：生物工程制圖課程教學研究

摘要：

結合生物工程專業需求及學校“應用型人才”培養方針，重新構建了生物工程專業的《工程制圖》和《計算機輔助化工制圖》制圖課程，實踐證明，開設工程圖學領域普識性的《工程制圖》課程和具有專業針對性的《計算機輔助化工制圖》課程，學生在掌握制圖基本知識的同時，閱讀和繪制專業圖樣的能力得到更好培養，收到了較好的教學效果，達到了教改的預期目標。

關鍵詞：

生物工程；制圖課程；教改

工程制圖是工科專業學生的一門學科基礎課[1]，是研究圖形與實物之間相互轉化的學科，是工程師必須掌握的一門工程技術界的交流語言，要成為一名合格工程技術人才，就必須掌握這種“語言”。工程制圖課程一般分為機械類、土建類、非機械類（近機類）等。對于機械類、土建類制圖課程，在我校機械類制圖課程主要涉及機械制造專業及機械電子工程專業，土建類制圖課程主要涉及土木工程專業、道橋專業、道橋專業和給排水、環境專業，我校一直致力于深化此兩類制圖課程的教學內容、教學方法、教學手段、考核方法等方面的教學改革。非機械類（近機類）制圖課涉及的專業范圍較廣，如生物工程、環境工程、給排水工程等。目前各高校將“掌握生物技術及其產業化的科學原理、工藝技術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管理和新技術研究、新產品開發的工程技術人才”作為生物工程專業本科生人才培養目標[2]。

一、我校生物工程專業制圖課程教學現狀

目前每年我校生物工程專業招生人數為35人左右，僅1個自然班。由于歷史師資原因，生物工程制圖課程開展模式為：大一第一學期開設近機類專業《機械制圖》課程，64學時，考核方式為考試（考試成績占70%，平時成績占30%）；大二第一學期開設《計算機輔助機械制圖》課程，32學時，考核方式為考查（要求學生獨自完成課程內要求作業）。《機械制圖》主要包括畫法幾何、制圖基礎和機械圖樣等內容。《計算機輔助機械制圖》主要講授基于AutoCAD軟件的計算機輔助繪制二維幾何圖形、機械零件圖及裝配圖。對于屬于交叉學科、復合型專業的生物工程來說，當前的制圖課程存在許多不足。首先，生物工程專業學生在大學期間所學的課程門類較多，包括機械類、化學類和生物類諸多課程，經過《機械制圖》和《計算機輔助機械制圖》兩門課程的學習，雖然制圖基礎知識、機械圖樣相關知識學了很多，因為不講化工制圖，學生在啤酒廠見習時需要補充學習工藝流程圖的知識，做化工原理課程設計作業時需要補充學習化工設備圖的知識，而講授《化工原理》的老師及帶見習實習的老師，由于學時原因認為學生已經上過相關制圖課程，在見習和課程設計輔導的過程中就省略了相關化工制圖的講解，導致學生在完成相關課程設計作業時完全按照指導老師提供圖紙抄繪，不明白相關工藝流程圖、化工設備圖的國家標準規范及知識，最終導致課程設計和實習作業圖紙質量不高。其次，生物工程專業課程開設了許多化工類課程，學生今后實習與就業也多在化工類行業，而化工專業類的化工制圖除了必須遵循《技術制圖》國家標準外，一些圖示方法、圖標、符號有著自己的行業標準，而目前開設的《機械制圖》課程主要講授機械制圖及《機械制圖》國家標準，脫離化工生產實際，不利于學生行業工程意識的培養和綜合素質的提高。再者，《機械制圖》課程面向大一學生授課，在畫法幾何部分內容安排12學時，學時較多，這部分要求學生具有較高的空間思維想象能力，是學生學習的難點，而此部分知識在學生今后工作中利用率很低；機械圖部分內容比較龐雜，許多知識與實際機械領域加工和生產緊密聯系，需要記憶的內容也很多，學生經常反映此部分內容難于理解。最后，《機械制圖》是一門應用性和實踐性很強的課程，目前，學生的課程綜合成績主要來自于課堂提問、課后作業和閉卷考試，且閉卷考試成績占70%。這種考核方式無法滿足企業及用人單位對生物工程專業大學本科畢業生的技術要求，考試成績具有較大的片面性。

二、教學實踐與探索

結合生物工程專業需求及學校“應用型人才”培養方針，將原有《機械制圖》、《計算機輔助機械制圖》兩門課程，改為《工程制圖》與《計算機輔助化工制圖》兩門課。《工程制圖》在大一第一學期開課，40學時，課程著重講授投影的基本理論和方法，基本體及組合體的投影，機件常用的表達方法，標準件和常用件以及機械圖樣的基本知識等，將較為抽象的、此前學生感覺比較難學的畫法幾何部分知識學時減少，適用于非機類專業學生學習，同時它為學生完成后續課程、課程設計、畢業設計以及今后從事專業技術工作提供必要的基礎，此課程以課堂授課為主，習題課小組討論和教師巡回輔導為輔的教學方式，考核方式為考試（考試成績70%，課堂表現及課堂考勤10%，課后作業20%），課后作業主要為手工繪圖作業，主要培養和訓練學生尺規繪圖能力。《計算機輔助化工制圖》在大三第一學期開課，32學時，課程結合生物工程專業需求，著重講授突出專業特點的零件圖、裝配圖、化工設備圖、生產工藝流程圖和車間設備布置圖，并與計算機繪圖相結合，按照實踐環節課程安排，采取以上機實踐和課堂教學相結合的教學方式，課堂講授16學時，上機實踐16學時，授課和上機交叉進行。其次，學校以應用型人才為目標，更加注重實踐能力的培養。將更加貼合生物工程專業需求的化工制圖與AutoCAD繪圖相結合，利用CAD軟件來繪制化工圖樣，教學過程中學與練同步，學生的動手能力得到進一步提高，《計算機輔助化工制圖》課程性質為考查課，以過程考核為主，過程成績70%（課堂考勤10%，課堂提問及表現10%，平時作業50%），課程結束大作業30%，考核方式更加合理。再次，《工程制圖》作為專業基礎課安排在大一第一學期開課，《計算機輔助化工制圖》作為學科課程安排在大三第一學期開課，從課程安排上來說更加貼合學生學習需求，掌握了一定專業相關知識，有了一定專業基礎，再學習化工制圖，對圖中的特有的圖示、圖標及符號和專業術語的學習將更加容易。最后，我校從2013級生物工程專業學生開始制圖課程的教改，經過這三年的教學實踐，逐步完善了教學內容、教學方法和考核方式。實踐證明，針對生物工程交叉復合型專業特點，開設工程圖學領域普識性的《工程制圖》課程與具有專業針對性的《計算機輔助化工制圖》課程，有效地提高了學習效率，學生在掌握制圖基本知識的同時，空間想象力、閱讀和繪制專業圖樣的能力得到更好培養，收到了較好的教學效果，達到了教改的預期目標。

三、教學思考

首先，在講授《計算機輔助化工制圖》課程中，化工制圖是一門標準性很強的課程，一些圖示方法、圖標、符號都有相關國家標準或行業標準，在繪圖過程中需要查閱相關標準，是此門課程學生需要掌握的重要內容之一[3]，由于學時原因，部分學生在完成化工設備圖和化工工藝布置圖時，沒有足夠的時間和耐心查閱相關標準，這對培養學生工程設計思想、工程設計理念和全面樹立學生標準化意識方面，是不足的。因此，我們與專業課程老師溝通，考慮今后在《化工原理課程設計》輔導過程中，增設一次化工制圖相關國家標準查閱輔導，通過課程設計實際動手操作，使學生對機械設備、工藝流程和國家標準等系列知識有更為全面和系統的學習。其次，《計算機輔助化工制圖》既需要講授化工制圖的理論知識，又要與CAD相結合講授計算機繪圖的內容，并帶領學生完成相關課堂作業，課時少而內容多，如果要講解教材中的所有內容，很難講解透徹與深入，學生在處理實際問題時也會出現好像見過但無從下手的狀況。之后需要考慮如何進一步優化《計算機輔助化工制圖》的教學內容，突出教學重難點，使其滿足生物工程專業需求，如果項目成果今后在環境工程、給排水專業制圖課程中實施，也需要調整相關化工制圖的教學內容，如環境專業需要更多講授環保化工設備圖及設備布置圖；給排水專業需要更多講授管道布置圖。

四、結束語

針對學校應用型人才培養方針，重新構建生物工程專業的《工程制圖》和《計算機輔助化工制圖》制圖課程，進行教學改革，取得了較好的教學效果，提高了學生閱讀和繪制專業圖樣的能力，將化工制圖與計算機繪圖相結合，強化了實踐環節，有利于應用型人才培養。

參考文獻：

[1]韓越梅.非機械類《工程制圖》課程改革的研究與探索[J].大連大學學報,2009,(6):126-128.

[3]曹鳴,等.《化工制圖與CAD》課程教學實踐與探索[J].中國科教創新導刊:科教研究,2009,(29):61.

作者:胡婧 單位:武昌首義學院基科部工程圖學教研室