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關鍵字:教學改革;教學模式;發酵食品工藝學
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)26-0220-02
江南大學生物工程學院是我國工業生物技術領域特別是發酵工程學科最具品牌影響力和競爭力的高等學府之一,建立了我國第一個發酵工程國家重點學科。學院歷來重視本科專業課程的教學質量和對學生專業素質的培養,但在實際教學中還存在一些不盡完善的地方,影響了專業課程教學質量和學生專業素質的進一步提高。《發酵食品工藝學》是生物工程學院針對具有一定生物學和生物技術理論知識的本科生開設的綜合性特色課程。該課程以傳授專業技術知識和培養學生動手能力為主要目的。本人結合自身的教學經驗,針對目前該學科教學中存在的問題提出改革措施,以期能夠進一步提高該課程的教學質量。
一、當前該課程中存在的主要問題
1.部分學生對專業課的重要性認識不足、興趣不濃。專業課程往往講授的是具體的產品生產原理、工藝及該行業存在的問題及研究熱點等,這與抽象理論知識的學習存在較大差異,導致部分學生在學習“意愿”上有抵觸情緒,甚至有些學生認為這些知識應該是職業技術學院學生的學習內容,而認識不到基礎理論課是為將來專業課學習服務的,專業知識和技能是大多數畢業生在社會上安身立命的看家本領。這說明部分學生對專業課的重要性上認識不足,也是部分學生對專業的學習興趣不濃的重要原因。
2.課堂教學與“重能力培養”目標不協調。目前該課程純理論講授比重較大,學生被動接受知識,對知識僅停留在膚淺認識和反復的強化記憶中。傳統的教學方法導致學生對專業基礎知識無法較好地理解,對于以后的進一步學習和創新發展尤為不利,這違背了工科背景和高校教學改革“重能力培養”的目標。
此外,由于此課程學時較少(32學時),限制了實驗動手能力的培養,影響了課程教學的完整性。由于實驗器材和課時的限制,《發酵食品工藝學》未安排實驗操作課程,所有內容只能“紙上談兵”,嚴重影響教學質量。
3.課程內容相對滯后?!栋l酵食品工藝學》涉及知識面廣、相關理論發展迅速,新理論和新技術不斷涌現。而《發酵食品工藝學》的教學內容目前無法及時補充相關的新理論、新技術。
二、課程改革的目標定位―注重專業素質和創新能力培養,激發學生的專業熱情
本課程改革定位在將教學模式與創新型人才培養有機結合,逐步引導和培養學生開展創新性學習活動。為此提出以下幾點舉措:
1.突破以理論課為主的培養模式,改為理論與實驗并重,重視實驗教學作為實施專業素質教育和培養創新能力的重要環節。
2.更新觀念,引導和鼓勵學生走上講臺,以自我講授的方式激發學生的專業熱情。
3.大膽嘗試“開放性教材”,以《發酵食品工藝學》為主,以本校數據庫為平臺,及時更新和吸收國內外最新的相關理論和技術。
三、課程內容改革
1.新課程內容的編寫。引進和借鑒西方國家最新的相關教材,根據學科發展,不斷更新內容,從而將課程的基礎知識與學科的發展相結合。突破原有的或按結構或按功能編排的舊框架,按照國家和地方專業技術人才的需要,結合學生的具體專業興趣重新組織授課內容,使授課內容更有針對性。通過多閱讀文獻,擴大知識面,盡量把所講的理論知識與應用例子聯系起來,把應用實例貫穿到講述的各章節中。
改革后的教學內容設計應注重理論知識、基本實驗技能與方法的順序性、連續性和整體性。教學過程中注重培養學生從現象入手,正確應用所學的理論知識和技術方法。
2.實驗內容的安排?!栋l酵食品工藝學》是以講授發酵食品生產原理和工藝為主的理論和實踐相結合的課程。目前該課程的最大問題是無實驗課程的安排,使理論和實踐嚴重脫節,不但降低了教學質量,也降低了學生的學習熱情。目前《發酵食品工藝學》課程共分15章,包括二十多種發酵產品,實驗內容應選取在生產原理和工藝上具有代表性、產品產量和影響大、學生興趣濃厚的為佳,如啤酒、黃酒、醬油、醋和乳制品等;同時應考慮本課程實驗內容是否與其他相關課程實驗內容重復。為了克服大學低年級實驗課程中重視基礎性、驗證性實驗的現狀,我們重新構建了基礎性實驗、開放性實驗和創新設計性實驗三個層次。針對本學科的內容特點,基礎性實驗主要安排醬油和酸乳工藝實驗;開放性實驗允許學生在條件和時間允許的情況下自選實驗內容;設計性實驗鼓勵學生在選定實驗內容的基礎上,依據發酵相關理論對傳統生產工藝進行改進,以達到激發學生學習熱情和創新能力的目的。實驗結束時進行總結,延伸實驗思路和方法,提高分析問題和解決問題的能力。
四、課程教學模式探索
課程教學模式改革體現的是教學方法和教學手段的多樣化。把小組合作學習和互動式教學作為課堂教學的重要環節[1],同時注重學生的實踐性和研究性學習,培養他們的實踐能力和創新能力,并且充分利用網絡技術,擴大課堂教學容量。具體有以下一些探索方案:
1.教師在講課過程中主動“設疑”。針對部分學生對專業課興趣不高,上課是為了“湊學分”這種現象。教師除了要對所講專業課程的知識點和相關背景胸有成竹之外,還要對學生上課的目的和課堂上的心理活動規律有所了解。即做到“知己知彼,百戰不殆(成功的上好一堂課)”。目前我校大二、大三學生年齡普遍在20~22歲之間,好奇心強,對周圍的事物的“疑問”多。因此,在講課的過程中宜將數個知識點包裝成按照一定邏輯順序的系列“疑問點”――即設疑,隨著講課內容的推進逐一解開。該方法能夠成功實施的關鍵點在于“疑問”難度要適中、時機要恰到好處[2];此外,疑問點須是學生的關切點。
2.小組合作學習的教學模式。小組合作學習的教學模式貫穿于《發酵食品工藝學》的理論課和實驗課教學。此模式中教師用問題來啟發小組的合作和討論,注重在課堂上小組間的合作與互助,通過與人合作及交流擴展自己的視野和思路。在實驗過程中可以小組討論,本著大膽設想、小心求證以及求實的精神進行實踐操作。討論部分主要是鍛煉學生充分將理論和實驗聯系起來,培養如何分析和設計實驗。如果實驗失敗,可以學生自己先反省,然后進行小組討論,最后教師主持在全班進行分析討論,讓學生吸取教訓、積累經驗。通過這樣的方式,激發學生在實驗課上的積極性和創造性,同時鍛煉他們的動手能力。
3.互動式的教學模式?!栋l酵食品工藝學》中包括20多種發酵食品的發酵原理和生產工藝,有些產品的生產原理和工藝較為類似,如黃酒、白酒和醬油等,為避免講授內容的重復和激發學生的學習主動性。教師根據教學目的和學生興趣,提出幾個觀點或要求,學生以小組(3~4人)的形式選擇其感興趣的內容(最好是學生家鄉或熟悉的產品),在課下充分查閱資料,自主學習后制作多媒體課件,在課堂上對該產品的歷史、生產原理和工藝進行講解(15分鐘左右)。在此過程中促使學生掌握該產品的歷史、生產原理和工藝,同時也激發學生的積極性,變學生被動的接受知識為學生主動的去掌握知識;師生互換教學角色,以互動式的教學模式提高教學質量。
4.階梯式實驗教學。構建階梯式實驗教學,具體分為基礎性實驗、開放性實驗和創新設計性實驗三個層次。具體內容見課程改革第2部分。通過一系列的階梯式實驗教學訓練,最終目標要使學生養成創新性思維能力和學以致用的能力。
5.改進和完善課程網站。課程網站可以將優秀課件、教學錄像、電子教案、文獻庫等教學資料傳到網上,并且做到及時更新網絡內容、擴大課程信息量,發揮課程網站的輻射作用。增添新的欄目和內容,如網上提交作業和批改系統等。答疑也可以通過網絡進行操作,促進教師與學生以及學生之間的自由交流和互動。網絡教學在課程教學中的優勢在于既保證了課堂教學內容的高信息含量,內容不斷更新,又使教學形式生動活潑,引導學生更加積極、主動地學習相關知識。
工科學院的教學要樹立正確的人才觀、質量觀,培養適合區域經濟和社會發展需要的應用和創新型人才,逐步構建以能力為核心、以學生為主體的教學體系。《發酵食品工藝學》以理論與實踐并重,以自我講授的方式激發學生的學習熱情,并對教學內容和模式進行改革和完善。通過上述改革能夠更好地培養學生的專業技術知識、實踐動手能力、分析解決問題的能力和創新意識,是達成教學目標的重要手段。
參考文獻:
[1]夏小樂,周哲敏,張玲,等.《微生物遺傳育種學》互動式實踐教學探索[J].成才之路,2011,(36):69-71.
[關鍵詞] 生物技術 主干課程 實驗教學 體系
實驗教學對于培養生物技術人才十分關鍵,尤其是主干課程的實驗教學不僅直接關系到學生的動手能力,還會影響到學生的創新精神和創新意識。江蘇大學生物技術系以培養高新生物技術人才為宗旨,經過多年的探索和改革,發展了以生化及分子生物技術為特色的專業。目前現有實驗教學和條件基本滿足學生需要,但是相對于生物技術迅猛發展,實驗教學內容、實驗教學管理體制等方面存仍在諸多不足,實驗教學體系仍需要進行完善。結合我校實際,為了充分發揮學生的學習主動性,培養具有創新意識的高新生物技術人才,結合我校實際必須盡快完善主干課程生物實驗體系。
一、現有實驗教學的弊端
傳統的實驗教學一直秉持實驗從屬與理論的原則,實驗教學的地位一直沒有得到足夠的重視。實驗教學內容雜亂,缺乏獨立性和系統性,實驗課繁多但課時偏少。實驗教學中仍然是以教師為主,學生為輔,學生的主動性受到極大地限制。實驗設備落后,實驗室的管理制度不完善。
實驗教學中,生物技術專業主干課程實驗貫穿學生大學學習的始終,對于學生素質的培養尤為關鍵?,F今的實驗教學水平無法培養符合社會要求的高素質生物技術人才,因此根據社會的需要建立新型的實驗教學模式勢在必行。
二、新實驗教學體系的探索與構建
1.確立實驗指導思想,明確教學目標,給實驗教學合理定位
實驗教學改革,必須首先進行實驗教學觀念的轉變,改變傳統的實驗從屬與理論的觀點,將理論與實驗有機結合,以理論指導實驗,同時以實驗實踐理論。同時改變以往教學中完全以教師為主的教學觀念,重視發揮學生的自主性、能動性,明確學生在實驗教學中的主體地位,在實驗中培養學生的動手能力和創新精神。實驗教學是以創新創造為核心的教育理念,培養學生實踐能力和創新精神為目標。確立實驗教學的獨立地位,即保證了實驗教學在整個教學體系中與理論教學具有同等地位,又可以充分發揮其在培養學生創新精神和實驗技能方面的重要作用。
2.構建實驗教學的新體系
生物技術的不斷發展對于生物實驗教學提出了新的要求,現今的實驗教學內容雜亂,缺乏層次性和系統性,為了適應生物技術發展的需要,培養高新生物技術人才,實驗教學內容必須進行細致的梳理,實驗教學系統必須進行完善。在實驗教學內容逐漸改革的基礎上實驗教學的方法也必須進行改進,實驗教學的設備也應該不斷更新,以實現實驗教學水平的全面提高。
(1)優化實驗教學內容。實驗教學效果與實驗教學內容密不可分,為了提高實驗教學的有效性,實驗教學必須結合教材內容,根據各年級學生的知識構成和接受能力建立系統的實驗教學內容,注意實驗教學內容在各年級之間的過渡。生物技術各學科本為統一的整體,相互之間存在著千絲萬縷的關系,在實驗教學內容的設計上應該考慮到這種學科的關聯性,不可將教學內容分裂開來,減少實驗教學內容的重復性,使實驗教學內容體系化。動物與植物實驗相結合,學生逐一進行觀察,通過動植物細胞的對比分析其中的區別,便于學生了解并掌握動物與植物細胞的區別。提高生物學習的趣味性和學生生物學習的效率。將細胞生物學和遺傳學部分實驗教學內容整合,如動植物染色體染色、標本制作以及有絲分裂和減數分裂觀察等。通過腫瘤細胞研究,可以從動物整體水平、細胞和亞細胞水平、分子水平和基因水平觀察和研究,將不同層次的實驗貫穿起來,從內容上體現多層次交叉,綜合課內知識點,突出創新能力的培養和綜合素質的鍛煉,改變了傳統實驗課門數多,學時少,實驗內容銜接性差和重復設置的現象。使學生能夠將孤立的基本實驗技能融會貫通地用到實際課題中去,使得書本與科研實踐有機的結合。
在優化實驗教學內容的基礎上,將實驗教學的內容串聯成線,創建并完善實驗教學的體系,建立基礎性實驗、綜合性實驗和設計型實驗等多樣化的實驗教學模式。使實驗教學更為符合現代生物技術發展的需要,使實驗教學更為符合時代的要求,提高實驗教學的科學性和有效性。
(2)更新實驗教學方式。為了提高學生的學習積極性,發揮學生的在實驗教學中的主體作用,實驗教學應該根據學生的實際需求,結合實驗教學的內容,建立開放式的教學方式。如“質粒DNA的快速提取實驗及凝膠電泳和轉化實驗”兩大系統。在實驗前鼓勵學生查閱資料對兩種實驗進行比較,通過教師的教學引導及實際的實驗操作,了解不同的電泳的實驗使用范圍、實驗方法和實驗特點,使學生在學習以上知識的基礎上加以理解,通過實際的實驗強化學生對知識的掌握熟練程度。此外,也可以在學生充分準備的基礎上,由學生提出自己的實驗方案,激發學生的學習積極性,提高學生的學習效率。通過實驗教學方式的適時更新,我校在培養學生的學習興趣及創新意識方面取得了良好的教學效果。
(3)實驗室管理科學化。實驗教學內容改革的同時,實驗教學的硬件設施也應該不斷更新。根據生物技術人才培養的需要,我校逐年添加新型教學設備,將實驗室由原來的兩間擴展至現今的五間,滿足不同實驗教學的要求。隨著實驗設施的增加,實驗室的管理也逐漸制度化,建立了實驗室功能分區,實驗器材借用審批備案,實驗設施使用規范及實驗設施使用安全等各項制度,實驗教學更為科學化、簡便化。
三、結語
經過幾年的探索和改革,我校的生物技術系實驗體系逐漸完善,生物技術人才素質的培養收效明顯。相信只要緊跟生物技術的發展趨勢,通過實踐發現實驗教學中的問題,分析存在問題,采取適宜的方式解決實驗教學中的問題,實驗教學體系將會日臻完善,生物技術人才的培養將會事半功倍。
參考文獻:
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生物科學專業主要學什么課程
生物科學專業的主要課程:
植物生物學、動物生物學、生物進化論、微生物學、普通生態學、生物化學、細胞生物學、發育生物學、神經生物學、分子生物學等。
生物科學專業的培養目標:
生物科學專業培養具有扎實數、理、化基礎和生物學領域的理論基礎和實驗技能,系統掌握生物科學及其分支學科的基本理論、基本知識和基本技能,受到科學研究的初步訓練。
具有良好的科學作風和科學素質,以及實事求是和勇于創新的科學精神,并且對生物科學的學科發展有深入了解,具有一定的從事基礎及應用研究和科技開發的能力,在不同部門和領域從事生物科學及相關學科的理論研究、應用研究、教學和科研工作能力的高素質人才。
生物科學專業的就業前景
本專業對于畢業生的專業知識和專業技能要求嚴格。畢業生主要在科研機構、高等院校以及國家機關等部門從事科研、教學和高級管理工作。
生物技術一直是政府所支持的重點產業領域,包括克隆在內的尖端研究都是在政府的大力支持下所進行的,所以相關生物學專業的就業狀況一直以來都是趨向于良好發展。
無論是在研究機關或者生物公司,投資每年都有所增長。而職位的增長速度也保持在4-5%左右。生物專業是一個交叉性十分強的學科,伴隨科技飛速發展,學科劃分越來越細,學科交叉性越來越強,許多生物相關的新興學科方興未艾。此外,生物相關的應用類學科包括公共衛生,食品,營養等,人才缺口也較基礎研究類大。
從就業方向來看,生物科學專業的學生畢業后可以到科研機構或高等學校從事科學研究或教學工作,也可以到工業、醫藥、食品、農、林、牧、漁、環保、園林等行業的企業、事業和行政管理部門從事與生物技術有關的應用研究、技術開發、生產管理和行政管理等工作。
細胞工程課程在生物科學專業的設置
本課程自從2007年在我校新辦生物技術專業開設以來,根據學校對本科生物技術專業的培養計劃,細胞工程是生物技術專業的主干課程,并于2009-2010學年第二學期開始開設。通過對該課程的教學,使學生掌握細胞工程所涉及的基本概念、原理、技術方法、應用基礎等內容。通過近三年的教學實踐,不斷加強課程建設與發展,理論教學體系已經基本完善,實驗教學平臺基本建立。通過全面進行教學改革,已逐漸形成本校建設的特色課程。21世紀,生命科學全面快速發展。根據學科發展和社會需求趨勢,在新辦生物技術專業基礎之上,2009年我校新辦生物科學專業。然而,新辦生物科學專業的困境是專業范圍寬泛;如何在有限的時間內,全面、高效地培養適應社會需求的合格人才,是每位任課教師和教學管理者必須認清的首要問題。為了充分發揮我們醫學院校的資源優勢,在培養學生方向定位上,以健康教育為主要方向,兼顧生物制藥等,但又與生物技術的培養方式不同。由于細胞工程是由細胞生物學、分子生物學、基因工程、工程學等學科理論技術有機結合的一門嶄新學科,因而被設定為新辦生物科學專業本科生培養計劃的必修課程。
細胞工程課程在生物科學中的開設,是以普通生物學、生物化學、醫學遺傳學、細胞生物學、分子生物學、微生物學、免疫學等先修課程為基礎。同時,將本課程的學習與基因工程、生物技術等課程的學習互相補充和相互促進,為將來從事生命科學基礎理論研究、生物制品的開發和應用、疾病診斷技術的開發與應用等領域的工作打下必要的基礎。在教材方面,以李志勇編著《細胞工程》(高等教育出版社)為基本教材,以楊吉成編著《細胞工程》(化學工業出版社)、安利國編著《細胞工程》(第二版,科學出版社)等為主要參考教材。在教師隊伍配置方面,既有細胞生物學領域教學經驗豐富的教授,也有年富力強的專業知識扎實的中青年骨干教師。細胞工程的理論教學和實驗教學全部由既具有扎實生物工程學相關知識背景,又有基礎細胞理論與實驗技術背景的骨干教師承擔。
細胞工程教學內容的設定與改革
細胞工程課程的特色,是以細胞工程技術方法的基本原理為課程教學切入點。在教學內容上,基本理論的講授與技術方法過程的介紹并重;在本學科知識的系統性方面,既有本學科理論的系統性,又加強與其他相關學科的相互滲透交叉,尤其是以細胞生物學、生物工程的基礎知識背景,為本學科的理論教學奠定基礎;通過將現有技術的原理、應用歸納,與本學科相關技術的發展趨勢講解相結合;從內容上,客觀系統地反映本學科相關領域應用前景、重點研究方向和尚待解決的科學問題;在理論上自成體系。根據教學計劃,細胞工程在我??倢W時設定為80學時,其中理論50學時,實驗30學時。本課程的開設,一般在第三學年的第二學期,在普通生物學、生物化學、醫學遺傳學、細胞生物學、組織胚胎學等課程修完之后進行。細胞工程在教學內容、教學方法上又與以上學科大不相同,本課程教學是以技術方法的原理為基礎理論的學科,因此實驗與理論教學并重。細胞工程課程的理論課程內容,根據研究對象一般分為三大部分內容,分別為:細胞工程概論與基本技術、植物細胞工程、動物細胞工程。根據我校的教學實際情況和培養計劃,我們對教學內容進行了適當的改革與調整。課程的內容重點在第一部分細胞工程概論與基本技術和第三部分動物細胞工程[1-4]。
專業建設初期,我們一直思考農業院校生物工程應辦出怎樣的特色?我們認為只有因地制宜,利用現有的學科優勢,根據全省的實際需求,才能有效地確定專業特點。我校是農業部與地方共建的農業院校,有傳統的優勢學科,例如,作物學、植物學是湖南省重點建設學科。生物學基礎強,是生物學博士點一級學科。但工科基礎弱,貯備的工科背景老師少,如何體現農業院校的生物工程特色,確實需要動腦筋,利用已有資源學科優勢,豐滿教師的工科知識,并結合湖南農業經濟特點才能辦出農業生物工程專業特色,辦好生物工程專業。首先,根據湖南經濟發展特點分析,湖南是農業大省,正在向新型產業轉變,要發展成農業強省;其次,湖南農產品如水稻、茶葉、柑桔、苧麻等產量居全國前列;植物資源豐富,特別是藥用植物資源在湘西、湘南地帶分布廣泛;農副產品和廢棄物很多沒得到增值利用,或直接排到環境或直接燃燒,嚴重影響了生態環境,農民增產不增收。如果利用生物技術加工、改造農副產品,不但增加農副產品的附加值,節能環保,還能促進新型產業的快速發展,加速農業大省農業強省的跨越。農業生物工程培養的人才應該既掌握生物技術又具有良好的工程技能,有能力將生物技術的成果轉變為生產力。那么,落實到我校生物工程人才掌握的知識點上,我們確定以發酵工程和天然功能產物提取和制藥應用為核心的知識群為抓手,建設我校生物工程專業特色。
2課程設置與課程建設要體現培養目標
生物工程課程設置分為公共必修課,專業基礎課,專業主干課,選修課(必選課和自修課)。公共課程英語、體育、計算機、數學等外。生物工程專業基礎課程群包括生物化學、分子生物學、生化與分子生物學實驗技術、微生物學、化工原理、機械制圖、基因工程等專業基礎課。生物學師資力量雄厚,依托生物化學與分子生物學學位點進行課程建設。生物工程專業主干課程群包括發酵工程、酶工程、生物制藥工程、生物分離工程和相應的實踐教學等課程。依托生物工程與技術碩士學位點進行課程建設。生物工程專業基礎課有深厚的生物學學科作為建設后盾?!吧锘瘜W、分子生物學”已建成湖南省精品課程,“細胞工程”以及“基因工程”已建設成校級精品課程;“微生物學”得到學校教學改革課題和多媒體制作經費資助,多媒體制作獲得“優秀獎”。
“分子生物學概論”和“生物化學與分子生物學實驗技術”已分別成為全校本科生和碩士研究生的熱門公選課。生物工程專業主干課程設置我們體現兩個模塊:以發酵工程為技術核心課程模塊和以生物制藥為核心的課程模塊,以兩個模塊方向的理論知識要求和技能實踐要求制定其他課程,并依托學科建設課程。該課程群是生物工程專業重點建設內容,也是最能體現專業特色的課程群。雖然師資年青,但力量較強、思維活躍,充滿創造力,教師大多來自外校,學緣豐富。課程建設卓有成效,專業特色明顯。為加強專業特點,專業發揮教師學術特長,根據發酵工程技術和天然產物開發與綜合利用兩個科學研究分向,建設了專業發酵工程與生物制藥工程兩個專業方向的課程體系,進行專業實驗內容和生產實踐內容的建設,將兩個方向的理論課程進行整理和更新。以發酵工程為核心的課程群包括發酵工程、酶工程、微生物育種與變異、氨基酸發酵等;以天然產物開發與利用的課程群包括生物工程制藥實驗技術、藥理學、藥物分析和天然產物化學?,F在發酵工程、酶工程、生物制藥工程、微生物實驗技術已建成校極精品課程,生物分離工程、藥理學同樣得到院級的課題資助。圍繞發酵工程和生物制藥的課程群體系的相應建立,其目的是擴展學生的在微生物應用和藥學方面基本知識和技能,擴大其就業范圍。延伸功能已擴展到研究生與自考生的教學和實踐活動。在選修課的設定中,結合農業學科專業拓展知識面,培養學生的創新能力,主動適應人才市場的需要,鼓勵學生選修其他相關專業的選修課。如食品科學院開設的食品營養學、農產品加工與貯藏;資源與環境學院開設的環境工程等課程都添置在生物工程專業選修課內;為了適應部分學生考研要求,我們也將遺傳學、細胞生物學、免疫學等設置在選修課內。學生通過自己就業或學業定位,可以有多門課程選擇。
3重視實踐教學,并圍繞兩模塊課程群實踐課程體系建設
我們采用理論教學實習教學生物工程設計教學“三段式”教學模式組織實施實踐教學。在此模式中,特別注重后兩個環節,按小試驗大試驗生產實習工程設計教學的循序漸進的辦法培養學生的實踐能力。小試驗設計針對性強,每個試驗都有考核技能的重點,旨在規范學生的操作技能培養模式,對學生實踐能力和創新能力的培養,取得了實效。通過理論——實踐——理論——實踐的反復學習過程,可使學生理論掌握扎實,實驗操作規范,分析問題和解決問題能力增強。對于綜合大實驗,根據學科的內在聯系,將專業主干課程綜合大實驗重新組合,將原來零散實踐環節組合成相對獨立于理論教學體系又與之相銜接的實踐教學體系。例如,我們把原來的發酵工程、酶工程、生物制藥工程和分離工程四門課程的綜合技術課合并在一門生物工程實踐課中,集中在4周進行實踐訓練,例如,發酵工程環節學生自己利用菌種優化條件生產酶制劑,在酶工程環節利用酶制劑催化反應,并同時研究酶的催化特性。分離工程環節通過提取植物功能產物,在生物制藥工程環節利用包埋技術等制成藥膠囊并研究藥理作用。這樣,使同學們對實踐工藝有直觀的感受,同時也綜合運用了理論知識。對于一些重要的選修課,適當設計10個小時左右的實驗課,例如,把藥理學、藥物分析實驗納入在生物制藥實驗中開設。生產實習教學中,以熟悉大規模生產流程和設備為主,將理論與生產實際結合,在實際生產中發現問題和思考解決問題。
2010年,我校生物工程專業得到國家支持,建設生物工程實訓基地,基地建設的的模擬生產線仍然根據發酵工程和天然產物提取和藥物制造兩條工藝路線設計。這樣,從課程群到實驗基本培順再到生產實習都可歸納在這兩條主線上。專業建立了穩定的校內外實習基地,湖南紅鷹翔生物工程有限公司、湖南泰古生物技術有限公司、株洲千金制藥有限公司等為校外教學實習提供了良好的條件。畢業實習是學生專業實踐的重要環節,根據學生考研要求和就業去向,分別進行畢業論文和畢業設計。專業充分利用校內外良好的科研平臺提供畢業生實習機會。除開一些生物技術公司外,湖南作物種質創新與資源利用國家重點實驗室培育基地、作物生理與分子生物學省部共建教育部重點實驗室、食品科學與生物工程重點實驗室、煙草工程技術實驗室、國家柑橘改良中心長沙分中心、中國煙草中南農業試驗站、湖南省農業生物工程研究所、湖南省棉花科學研究所、湖南省畜牧研究所等研究機構每年提供生物工程專業畢業實習崗位。北京大學生命科學院、華南農業大學生命科學學院、中國科學院亞熱帶農業研究所、國家雜交水稻工程中心都接納過我專業學生的畢業實習。
4積極推進“產學研”聯合開發,大力提升生物工程本科教學創新平臺,促進教學質量的提高
本專業在本校建立了與企業合作的產學研型“湖南農業生物工程研究所”,還與科研單位合作聯合培養研究生,這些措施為培養學生專業能力、提高實踐水平、優化人才培養環境提供了良好的條件。通過“產學研”合作,有大批的企業橫向課題與生物工程本科教學直接相連,在專業教師指導下,在大三學生中成立了“酶制劑研究小組、抗生素研究小組、天然產物研究小組、釀酒小組”等課外興趣小組。另外,專業建設還通過湖南農業大學校級平臺、以及生物科學技術學院院級平臺資助生物工程專業學生廣泛進行創新項目研究;從2006級以來,每年立項6~10項創新項目。學生都有機會參加工程實踐訓練和工程項目課題研究,提高了實踐教學水平和科研能力,根據學生在科研活動中的表現,從根據創新能力、實驗技術、書寫研究報告或情況,給與學生以學選修課學分。
5以學科建設帶動專業建設
我校生物工程所依托的學科為生物學一級學科博士點下自主設置的生物技術與工程博士點和碩士點。根據國內外該學科現狀和發展趨勢,結合我校多年來建設生物技術、生物工程專業的經驗以及生物工程技術領域相關產業發展對人才的需求,我校生物技術與工程博士點設置三個研究方向:(1)轉基因與生物反應器工程方向;(2)細胞培養、酶與發酵工程方向;(3)生物轉化與生物分離工程方向??茖W研究從師資隊伍、教材建設、教學模式、教學內容改革和教學實踐等多層面帶動了專業建設。專業建設水平提高,學生質量優秀,也促進了學科研究的進步和教師從事科學研究的積極性。
6師資隊伍的建設