生物工程專業課程設置的調整及教學改革初探

張繼紅 張小云 謝鳳 曾美霞

摘 要：鑒于目前生物工程專業的狀態和教學中存在的不足，結合學校的特點和生物工程專業的特色，如何結合我系實際情況，調整專業課程內容，提高教學方法。探討在工科院校，怎樣才能使培養出的人才更具有創造性、開拓性，怎樣對學生進行有效的知識、能力和素質教育。筆者對教學內容、教學方法、考核方法等方面進行了分析，并希望在實踐中取得較好的效果。

關鍵詞：生物工程 教學方法 考核 教學改革

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）03（c）-0141-02

教學體系與教學內容是高等院校人才培養計劃的核心，是培養目標和培養規格最直接的體現，也是當前教學改革的重點和核心。多數生物工程專業原分屬于化工、輕工、醫藥等學科的生物化工、發酵工程等專業，各高校生物工程專業的教學背景和專業方向上存在較大差異，在學科定位、人才培養、課程體系等方面大相徑庭，各有偏頗。如師范、農林及其他理科院校，背景偏理，工科基礎薄弱。而工科院校專業的教學，不重視生物學基礎，大綱中很少涉及細胞生物學等理論基礎內容。如何既保持生物工程的學科特色，又能體現其工科背景，就需要對教學計劃和教學大綱的完善和優化。

1 結合專業特色，優化教學內容

湘潭大學生物工程專業開設于2001年，依托化學工程與工藝省級重點學科建立的、具有生物化工和微生物化工等學科優勢的生命科學類專業。我校生物工程專業的課程體系包括基礎課程、專業基礎課、專業課及選修課四大類。一、二年級主要以基礎課程、專業基礎課為主，大三期間主要以專業課為主，大四則以生產實習、畢業論文（設計）以及根據自己興趣選擇選修課為主。生物工程是生物學、化學和工程學的交叉學科，在專業基礎課程的設置上應體現三個學科的相互支撐與交叉融合。

目前，該專業開設的課程主要包括無機化學、有機化學、分析化學、物理化學、化工儀表及自動化、實用電工學、微生物學、化工原理、工程設計及制圖、生物化學等。其中將生物工程學這門課程（包括基因工程、細胞工程、酶工程和發酵工程）重新分離出來，體現生物工程專業的特色。這幾門課程之間相互滲透、相互交叉，酶工程離不開發酵工程，故存在大量相互交叉、重疊教學，因此有必要精選教材和對相關課時數進行必要調整，適當減少交叉重復的教學內容，節約教學資源，精心編制教學大綱，適當增刪內容、突出重點、調整教學內容的呈現方式、改進教學方法等。專業基礎課程環節中，生物學這個模塊中，所占比重不高，有必要新增分子生物學、免疫學、生物信息學等選修課程，使學生的知識結構更加豐富，理論基礎更加扎實。在加強生物工程專業背景的同時，拓展選修課的范圍，加強人文社會科學、經濟管理等知識的培養和教育，培養其專業學生，具有厚基礎、寬口徑、高素質，掌握自主學習能力的復合型人才。

2 教學方法及手段的改革

面對教學內容多、課時少、相關領域知識更新速度快的特點，針對生物工程專業的就業需要和培養創新型人才的目標，調整課程內容，使學生能在有限的學時中掌握最大量的知識已成為當務之急。借助于多媒體課件、視頻以及仿真軟件，以便讓國內外該領域的研究進展能生動、直觀顯示出來，為學生提供全方位、多渠道、最直接的聽覺、視覺感受，從而加深學生對問題的感性認識，增強學生學習的興趣和積極性。就細胞工程、基因工程等課程的教學而言，如講授細胞工程中細胞融合，基因工程中農桿菌侵染等，單靠語言描述還是比較抽象的，但通過多媒體課件圖文并茂的圖示、動畫等來表達，使得教學內容直觀、清晰且易于理解，如講授酶反應器可通過仿真軟件讓學生對各種設備的特點更容易理解。

3 教學手段勇于嘗試，大膽創新

（1）以創新思維為核心，加強動手實踐能力為目的，梳理教學內容，生物工程專業的《生物化學基礎》和《微生物學》這兩門基礎課程采用小班上課，增加課堂教學的課時數和實驗內容。在實驗教學中，采用精講、示范、多指導的教學方式，通過學生課前預習，老師講解實驗、課程的技術要點、重點與難點，教師示范操作及播放自制的操作規范教學錄像片等，使學生快速、準確地掌握實驗的操作要領，提高實驗課的教學質量。對于實驗課的考核，采用實驗基礎理論、實驗結果（現象）的卷面考試與實驗操作現場考核，結合平時實驗情況綜合評定實驗成績。

（2）以往實驗項目主要是驗證性、重復性和演示性的實驗，大都是課前老師將各種試劑、材料及實驗設備等都準備好，學生按既定的實驗步驟，按部就班進行。整個實驗，學生只能被動參與，不能充分調動學生的想象力和創造力，不能激發學生對專業實驗的興趣。

有必要改變以往單一的基礎技能訓練實驗，增開一些具有應用性、探索性、創新性的“三性”綜合實驗，加強學生創新能力的培養。如《微生物學》這門課程的實驗可以在實驗室增開一些谷氨酸菌種的活化、擴大培養與谷氨酸發酵等生產性課題以及老壇酸水的有效微生物分離純化及泡菜制作等生活性課題。另外，課程實驗課時增加，分組增多，每組人數減少，積極調動每個學生的積極性，改變以往實驗課時，大多數試驗只由少數人單獨完成，其他成員觀望的現狀。同時，嚴格執行簽到制度，跟助教一起，督促學生養成良好的實驗習慣，等學生完成整個實驗后，觀察實驗現象，并在實驗報告上簽字，清洗實驗器皿、臺面，打掃完實驗室后，方允許離開。同時，建議學校、院系領導加大對本科教學實驗材料經費的投入，多添置一些與專業實驗相關的先進設備，改善實驗教學的硬件條件，進一步提高學生綜合實驗、設計實驗能力，爭取使本科實驗教學處于國內生物工程院校的同一水平。

（3）試行開放實驗室制度，學生課余時間可以與課題經費的導師選做一些自己感興趣的實驗，激發他們的創新意識，培養他們的創新能力。建立和完善實驗教學的管理制度，對實驗教學的形式、工作程序、激勵措施等作明確的要求和具體的措施，使管理工作規范化、制度化，并定期進行考查。院系領導應針對設備的維護、管理作出進一步細化，明確責任人，定期維修，充分利用現有的實驗設備，使其發揮最大的效益。改變以往設備出現故障后，無人管理的局面，共同維護，營造一個良好的實驗氛圍。動員感興趣的本科生積極參加各種與實驗技能和動手能力相關的課外活動，例如，大學生創新實驗、“三井”化工設計大賽等，在指導老師及研究生學長的帶領下進行，使相關知識、理論能更加系統、全面地掌握，使得實驗技能、各種綜合能力得到全面發展。

4 結語

盡管新的教學模式一取得了一定的成效，但在實踐的過程中仍發現不少問題，主要體現在以下幾個方面：（1）目前我國高校對教師的評優評獎體系過分強調科研指標，忽視教學工作，使得教師難以將大量精力投入到教學中來，對教學進度、效果的監測和學生的學習狀況關注做得不夠到位。（2）新的教學方法要求學生充分利用課余時間，提高實踐與動手操作能力，對學生的技能與專業素質的提高起到了很大的幫助，但也會影響學生對人文社科領域知識的涉足，造成偏科或厭學。（3）教學方法與手段的改革是一個漸進式改革，不能急于求成。新模式注重培養學生自主學習和自我管理的能力，需要學生有較好的基礎，同時也需要激發所有任課老師的教學主觀能動性，發掘內在潛力，對教學與科研方面都做到自我提升。熱切期盼全體教師為培養高素質、多技能、創造性的復合型人才繼續努力奮斗。

參考文獻

[1] 謝進金.生物專業課程體系改革與加強學生能力的培養[J].高教論壇，2003（4）：79-80.

[2] 盧碧林，張敏，毛治超，等.生物工程專業課程體系建設與實踐研究[J].高教論壇，2006（4）：59-61.

[3] 劉桂萍.依托化工學科優勢構建具有特色的生物工程專業人才培養方案[J].化工高等教育，2008，1（99）：11-14.

[4] 曾虹燕，劉躍進，張小云，等.地方高等院校生物工程專業培養模式的探討[J].現代教育技術，2009，19（13）：274-276.

[5] 薛紹禮，白亮亮，周胤.生物技術專業課程設置和教學內容改革的一些體會[J].科技創新導報，2011（35）：159.

[6] 華承偉，常景玲，李蘭，等.生物工程大實驗課程設置及教學模式探索[J].科技創新導報，2011（14）：178-180.