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化學工程與生物工程專業范文1
關鍵詞：生物化學；教學改革；教學模式
中圖分類號：G642.3 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）10-0018-02
生物化學是從分子水平揭示生命現象與化學本質的一門學科，是我校制藥工程專業的一門重要專業基礎課，它不僅為后繼專業課程奠定基礎，而且對于學生今后的職業生涯和攻讀研究生將起著重要作用。生物化學的特點是分子構象繁多，代謝途徑錯綜復雜，需要記憶、理解的內容多，學生普遍感到抽象難懂，學習興趣不高。為提高教學效果，激發學生的學習積極性，在近十年的教學實踐中，對課程的教學內容、教學模式以及實踐環節進行了研究與探索，取得了良好的效果。
一、構建知識框架，優化教學內容
我校生物化學的課程設置存在著學時少（40學時）、內容多的問題，要在有限的時間內完成大綱規定的教學任務，就需要精選教學內容，根據學生的知識背景和專業特點科學構建課程知識模塊。制藥工程專業學生已經學習過有機、無機、分析、物化四大基礎化學課程，擁有較強的化學理論基礎，對于生物分子式和相關的生化反應較易掌握，但涉及生物大分子的空間結構、錯綜復雜的代謝途徑以及需要記憶的抽象概念，就會感到眼花繚亂，無從下手。為引導學生由淺入深、變被動為主動地學習，以教材為藍本[1]，將整個生物化學的教學分為四大知識模塊來進行。模塊1：生物化學研究進展；模塊2：生物大分子的結構與功能；模塊3：代謝及其調控；模塊4：分子生物學及其在制藥工程領域中的應用。
1.激發學習熱情?，F代生物化學是一門飛速發展的學科，大學生對最新的科研成果有著濃厚的興趣。在教學過程中，尋找本學科與生物化學之間的交叉點，列舉科學家在生命科學領域中做出的巨大貢獻，如美國化學家博耶（Paul D.Boyer）等人運用化學方法闡明了ATP合成酶的功能機制，于1997年獲得諾貝爾獎；美國科學家萊馬克里斯南（Venkatraman Ramakrishnan）、施泰茨（Thomas Steitz）和以色列科學家阿尤納斯（Ada Yonath）對“核糖體的結構和功能”的研究，有助研制針對細菌的新型抗生素，獲得2009年諾貝爾化學獎等。介紹本學科在分子水平上探討病因、發病機理以及開發基因治療藥物的最新成就及發展前景。另外，通過階段性理論教學與專題討論的形式組織課堂教學，調動學生課下查閱資料、課堂發表觀點、暢所欲言。這樣，拓展了學習的視野，使學生認識到在學科交叉滲透的今天，學習生物化學的重要性，大大提高了學生的學習興趣和求知欲望。
2.突出重難點。在生物化學課程的教學中，重點在于使學生理解每種生物大分子的結構、功能、代謝特點及其相互聯系；難點在于，如何記憶眾多的抽象概念、復雜的代謝歷程和能量變化，理解微觀的分子生物學內容。對于相應的知識點，采用的方法是：（1）復雜過程簡單化：如對各代謝的生化途徑分段講解，及時總結其特點，引導學生按要點記憶，就較容易將整個反應歷程貫穿在一起。（2）理論聯系實際：通過案例教學法，拉近書本知識與實際生活和生產的距離；聯系本系教師的科研工作，使學生加深對生物化學知識的理解。（3）抽象內容形象化：采用現代化多媒體教學手段，通過大量圖表、動畫素材的運用，使微觀世界宏觀化、文字敘述圖片化、平面內容立體化、靜態模式動態化、難點內容簡單化。
3.理論聯系實際。理論教學中，強調生物化學原理在制藥工程領域中的應用，注重培養學生分析問題和解決問題的能力。例如：RNA的復制與AIDS藥物的設計，瘋牛病的發病機理與蛋白質空間構象的關系，夜盲癥、腳氣病、壞血病與各種維生素的關系等。用理論解釋實際問題，使學生感覺到生物化學并不枯燥，課堂效率大大提高。
二、改革教學方法和手段，提高教學效果
在總結傳統教學經驗的基礎上，采用先進的教育教學方式，對生物化學的教學方法和教學手段進行了改革。
1.多媒體與傳統教學有機結合。生物化學涉及到微觀世界的內容，理論抽象，反應過程復雜，難以理解，這是教師在傳統教學中的難點。采用多媒體現代化教學手段，給予教師和學生一種全新的感受。例如，通過觀看二維、三維的彩色圖片，有助于理解蛋白質空間構象，掌握蛋白質高級結構的概念；借助動畫演示酶的活性中心與必需基團、呼吸鏈的組成和氧化磷酸化過程、蛋白質的生物合成等，達到微觀內容宏觀化、抽象內容形象化的效果。此外，視頻播放一些生物化學的經典實驗，如證明DNA是遺傳物質的噬菌體實驗和肺炎雙球菌實驗、遺傳密碼破譯的體外翻譯實驗等，增加了課堂的活躍氣氛。CAI課件的使用，使整個教學過程有更強的直觀性、現實性、趣味性，加深了學生的理解和記憶，提高了教學質量。
雖然多媒體課件具有許多傳統方式無法比擬的優勢，但在教學實踐中也存在一些比較突出的問題。例如，信息量大，教學節奏較快，容易導致部分學生跟不上教師的思路；頁面的切換還容易造成學生對某一個知識點缺乏整體的認識和思考過程。因此，對于生物化學這一基礎課程，不宜用多媒體教學完全替代傳統的板書教學。在基礎內容的講解上，如酶促反應動力學米氏公式的推導，采用板書更能強化學生的理解和記憶。
2.聯系實際進行案例教學。借鑒華東理工大學的教學經驗[2]，采用案例教學法提出問題，引導討論。典型案例包括：（1）酶的競爭性抑制機理與藥物分子設計：以磺胺類藥物和有機磷農藥為例展開討論。（2）脂代謝與健康減肥產品的開發：通過對目前熱點減肥產品“左旋肉堿”瘦身的機理討論，而引出“脂肪酸的β-氧化”內容。（3）酶的修飾與抗癌藥物的開發等。實踐證明，案例教學可提高學生的學習效率，并能做到活學活用。
三、多樣化實踐環節，培養綜合素質
由于課時所限，課程中沒有包含實驗內容。為彌補實踐環節的不足，將生物化學基本技能實驗設置在《大學化學基礎實驗》選修課模塊中，由學生根據自己的興趣自愿選做。開設的實驗內容有：牛奶中酪蛋白質的提取與制備、氨基酸的紙色譜分離鑒定、維生素C的定量測定、卵磷脂的提取等。學生通過具體實驗，能夠熟練掌握生化基本實驗技能、提高動手能力和分析解決問題的能力，加深對相關生化原理的理解。
系統性綜合實驗以開放性實驗形式面向學生開設，將所學的分散知識點有機地綜合起來，使以往所做零散單一的實驗內容及操作相互銜接，培養了學生完整的科學實驗思維方法。結合本系教師在酶學研究上的優勢，開設了酶學方面的綜合性實驗，包括：淀粉酶水解淀粉制備飴糖，蛋清溶菌酶的提取及其活性測定，纖維素酶動力學性質分析等，涵蓋了主要的酶學性質研究及其分析方法。
借助我校開展的大學生各類課外科技活動，結合理論教學組織學生積極參加創新性實驗，參與教師的科學研究。近年來，開設出20余項創新性實驗，如生物農藥Bt毒蛋白的合成及其殺蟲活性鑒定、纖維素酶降解秸稈的條件優化、火棘果中精氨酸的提取與鑒定、豌豆中谷胱甘肽還原酶的提取及其活性分析、葛根中葛根素的提取及純化等。創新性科學研究為學生們提供了一次系統的鍛煉機會，使他們提前進入科研角色，為畢業論文的開題、撰寫奠定了基礎，不少學生在省挑戰杯、校大學生科技活動中獲獎。經過實踐，極大地激發了學生對生物化學課程的學習積極性，不僅對基本理論和概念理解掌握較好，綜合分析問題及解決問題的能力也大大提高，考研率逐年上升。
總之，在多年的生物化學教學實踐中，更新觀念、開拓思路，突破傳統的教學模式，在教學內容和手段上進行改革與探索，注重基礎與前沿相結合、理論與實踐相結合，激發了學生的學習積極性，培養了綜合素質，收到了良好的效果。
參考文獻：
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化學工程與生物工程專業范文2
關鍵詞：卓越工程師；農產品化學與生物加工；特色學科；培養定位；培養機制；教學體系
國內外農產品深加工行業正從初級加工向精深加工發展，從學科交叉較少向化學化工和生物工程等多學科交叉協同方向發展，需要先進的化學工程與技術應用于農產品深加工，這對學科發展和人才培養提出了更高要求。農產品加工業是美、法等發達國家規模最大的制造業之一，也是我國制造業的中流砥柱。
作為“卓越工程師教育培養計劃”實施單位，浙江科技學院生物與化學工程學院依托浙江省將農產品深加工作為主導產業的戰略發展規劃以及浙江省農產品化學與生物加工技術重點實驗室平臺，重點培育和發展了農產品化學加工技術和工藝、農產品生物加工技術和工藝、農產品加工過程工程3個特色方向。并率先提出和培育了“農產品化學與生物加工”特色學科方向，為農產品化學與生物加工這一新興產業培養卓越工程師。
一、特色學科方向及培養定位
農產品深加工屬于浙江省主導產業和浙江省提出的“十一五”重點扶植的國民經濟影響面最大的九大行業之一。為適應社會需求，專業學科發展要為農產品化學與生物加工培養大批的企業需要之才、行業精英之才、國家棟梁之才。
1.“農產品化學與生物加工”特色學科方向。農產品深加工特別是發展農產品化學與生物加工產業已成為國際上生物經濟發展的熱點，發展迅猛?！稗r產品化學與生物加工”是以農副產品資源為原料（包括農產品初級原料、農產品加工副產物、農林廢棄物等），替代日益稀缺的礦物質資源，通過化學轉化、生物轉化和過程化學技術等手段，培育生物源綠色化學品與醫藥原輔料、生物源食品添加劑與配料、生物源功能保健食品等。其學科特色方向體系構成如圖1所示。
圖1 學科特色方向體系構成
2.“農產品化學與生物加工”卓越工程師培養定位。特色學科的培養目標是農產品化學與生物加工領域一線應用型卓越工程師，具有化學工程、工藝、設計、學科交叉等方面的基本知識，具有從事生產、研發、檢測及管理等方面工作的基本能力，服務先進制造業和生態高值農業，為浙江省和全國農產品化學與生物加工等新興產業培養緊缺的、創新性的“農產品化學與生物加工”卓越工程師。
二、“農產品化學與生物加工”卓越工程師培養機制
通過校企合作、利用應用型工科的社會服務所獲得的資源以及國際合作開放辦學，為卓越工程師培養服務。
1.建立以服務為導向的校企合作。通過服務企業、服務行業、服務地方經濟建設，構建校企合作載體。利用校企合作開放辦學，產學研用緊密結合，加強學生實踐基地建設，將實踐教學的部分內容搬入企業實施。采用校內教師與企業工程師聯合指導的方式，雙方共同制訂實踐教學計劃和教學大綱，共同管理學生，使學生在企業一線學習鍛煉，和企業零距離接觸，了解和掌握化學工程與工藝生產過程、生產設備、生產管理等方面的知識。
2.柔性引進企業工程師共同進行科技開發。通過產學研合作開放辦學，邀請海內外“資深工程師、科技型企業家”作為兼職/客座教授走進校園，利用他們豐富的工程、工藝實踐案例，組織課程與實踐教學，加深對理論課程的理解。以重點實驗室、科技創新團隊等為主體，強化產學研合作，共同承擔國家、省部級等各級科研項目，實現科研成果產業化應用，提升企業持續科技創新能力，從而實現校企互惠共贏。
3.創建國際合作機制。我校和德國艾姆登·里爾應用科學大學、德國漢諾威應用科學大學、德國紐倫堡應用科學大學等德國高校簽約構建了合作研究載體——中德ZEHN聯合研究院，并邀請了法國國家科研中心、德國艾姆登·里爾應用科學大學、德國漢諾威應用科學大學、德國紐倫堡應用科學大學、美國普渡大學、英國利茲大學、美國Hilmar公司、美國Proliant Meat Ingredients公司的知名教授、公司首席科學家等進行學術講座和交流，開闊學生國際視野。
三、“農產品化學與生物加工”卓越工程師培養的教學體系改革
1.突出專業實訓，強化實踐技能。強化理論教學和實踐教學并重，在實踐教學環節課程體系上進行了改革，努力構建以課內實踐為主且課內課外結合、以能力為本的開放性創新實踐教學體系，強化企業一線工程、工藝和設計方面內容。通過產學合作項目，在基于項目學習中實現學生獲取知識（自學）、共享知識（團隊工作）、應用知識（解決問題）、總結知識（創新）和傳播知識（溝通）能力的全方位訓練。創新實踐教學體系如圖2所示。
圖2 創新實踐教學體系
（1）基礎課程引入專業導向。包括由各專業教師承擔部分基礎課程教學任務、在基礎教學過程中逐步引入專業內容，率先在新生第一學期開設專業導論、新生了解實習等課程環節等，積極引導低年級學生的專業興趣。
（2）專業課程強化工藝、工程和工程設計導向。培養工藝、工程、設計和學科交叉方面的基本知識，培養生產、研發和檢測方面的基本能力。加強工藝、工程及工程設計類課程教學內容，并由有工程和設計背景的教師任教。
（3）實踐課程強化大工程概念。將優勢工程學科研項目和成果如國家級產學合作科研、浙江省重大科技攻關等項目融入教學，教研互動，反哺強教。激發學生興趣，培養具有國際化視野、創新思維、企業家精神的卓越工程師素養。
2.案例引導，突出工程項目。將國家科技支撐項目、國家級產學合作科研項目、教育部重點項目、浙江省重大科技攻關專項項目、浙江省重點科技計劃項目等產學合作項目作為案例引入課堂教學，既優化了課堂教學內容，又啟發了學生的創新思維。將一些典型的工程案例充實課堂，使理論知識迅速接軌工程案例，加深對理論知識的理解。在課程中挑出一些章節讓學生自學自講，教師引導進行課堂討論，培養學生自學能力、表達能力和思維創新能力。通過企業現場教學，使學生了解現場生產過程，體驗崗位工作環境，增強感性認識，加深對基本理論和基本技能的理解。產學合作同時也豐富了教學方法與手段。
3.校企結合，資深工程師指導準工程師。在企業階段，企業背景教師和企業資深工程師共同指導，學生面對鮮活、實際的項目個案，結合受訓知識有針對性地進行項目個案調研，撰寫調研報告，通過小組討論和資深工程師點評，對報告進行分析研究，同時進行在崗實踐，使學生能充分理解現實，有真實感。利用產學研合作開放辦學，邀請科技型企業家、資深工程師傳道準工程師，利用他們豐富的工程、工藝實踐經驗，組織課程與實踐教學，加深學生對理論課程的理解，培養卓越工程師的企業家精神與集成創新能力。
我校作為培養應用型人才的本科院校，農產品化學與生物加工學科方向獲批教育部“卓越工程師教育培養計劃”首批試點。通過突出學科特色、工程實訓，將所依托的行業對應用型工程師知識結構、實踐能力和行業素質的要求，融入課程和實踐教學環節，將學生工程意識、工程素質、工程實踐能力以及企業經營素養的相關課程納入培養方案中。引進、消化、吸收國外應用科技大學培養應用型工程師的具體方案，深化校企合作共建卓越工程師培養平臺，注重學科建設與專業建設之間的良性互動，強化學科對于專業的拉動、支撐作用以及專業建設的學科指向，使學科建設與人才培養緊密聯系起來。
參考文獻：
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化學工程與生物工程專業范文3
關鍵詞：化學工程實驗技術課程；改革；創新能力；策略
在量子力學的建立發展下，現代化學理論得到了快速發展，但實驗在化學研究和化學教學中仍占據非常重要的地位，高等化學教學中的實驗教學作用也日益突出?；瘜W教學中的實驗教學在培養學生化學學習認知、研究能力和應用化學能力等方面發揮了重要的作用。在新課改的深入發展下，高等化學教學在講授了化學基本原理和化學實驗技能基礎上，開始著重培養學生獨立化學實驗設計的能力，注重對學生展開實驗技術和化學知識綜合應用能力的訓練[1-5]。高等化學實驗課程體系改革成為高等化學教育發展的重要內容，得到了越來越多人的關注。完整化的高等化學實驗教學改革內容包括化學實驗課程體系和課程內容的優化、化學實驗基地的建設、化學實驗具體實踐操作方法、化學實驗組織管理等，其中最為重要的是化學實驗課程體系。
1高等學?；瘜W工程實驗技術課程發展現狀
在高校的擴招發展下，化學工程實驗技術課程實驗基地建設質量參差不齊，同時在學生畢業就業競爭的日益激烈下，在化學實驗教學中很多學生過度重視理論，輕視了實驗教學?，F階段高等學?；瘜W實驗教學存在的問題具體體現在以下幾個方面:（1）在化學工程技術實驗課程內容上存在“三多三少”的現象，從總體上看，依賴課堂理論教學的驗證性實驗課程較多，設計性的實驗課程少；獨立性的單元操作課程多，綜合性的實驗課程少；經典類型的實驗課程多，能反映最新科學研究成果的內容少。（2）化學工程技術實驗課程是根據化學理論課程體系設置的，在實驗課程的安排上過于強調對化學課堂教學的補充，忽視了化學實驗課程開設的本身特點，無法發揮出化學實驗課程的本身作用。（3）化學工程技術實驗課程教學模式單一，注重按照教師事先安排好的內容開展教學，無法發揮出學生學習的主觀能動性。
2化學工程技術實驗課程內容的設置
2.1精選基礎性、理論性強的化學實驗
化學工程技術實驗課程內容改革的指導思想是要加強學生動手操作能力的訓練，注重提升學生綜合素質的培養，通過化學實驗教學進一步鞏固學生在課堂上掌握的化學理論知識。為此，教師可以在有限的教學學時中，精選化學基礎理論實驗教學內容，如可以為城市土木工程建設專業的學生開設膠體溶液性質類實驗課程，在實際教學中要注重引導學生進行實驗教學方案的設計，具體包括實驗流程設計、膠體溶液的配制、實驗儀器的安裝和實驗操作等[6]。
2.2注重精簡重組驗證性化學實驗
化學工程技術實驗課程要減少驗證性實驗在總體實驗中的比重，驗證性實驗中繁多的驗證內容不利于激發學生的學習興趣，也不利于培養學生化學學習的綜合素質，浪費了有效的課堂教學時間。在原有的化學實驗教學中，“氧化還原反應與電化學”及“電解質溶液”是常見的驗證性實驗，實驗驗證過程簡單，方便學生的觀察，但在實驗操作過于簡單的情況下不利于調動學生學習積極性。為了解決這個問題，教師可以將這兩個實驗進行精簡處理，在兩個實驗的重組中以“氧化還原反應與電化學”實驗為主體內容，將“電解質溶液”的實驗內容融入到原來電池的組成和電動勢的測定中，讓學生在原有電池的電解質溶液中加入適當的物質，如氨水、硫化鈉等，之后應用精密的微安表對電池電動的情況進行觀察，從而了解物質濃度變化對電極電勢產生的影響[7-9]。這種精簡重組之后實驗的開展能夠提升學生學習的積極主動性，實現學生自主化學習。
2.3增設應用型和綜合應用型化學實驗
在化學工程技術實驗課程改革思想的指導下，教師要根據學生專業學習的特點增設應用型和綜合應用型化學實驗。例如，可以增設水硬度測定、金屬材料腐蝕和防護測定實驗、金屬材料老化等綜合型化學實驗。在水硬度測定實驗中，教師應用離子交換法和蒸餾法演示凈化水的過程，通過實驗向學生展示應用導電率來衡量和評價水純度的重要意義。學生對實驗興趣很高，為了獲得更精確的實驗數據，一次次反復驗證自己的實驗，改進自己實驗操作方式，對促進學生的化學學習具有重要意義。
3化學工程技術實驗課程教學過程
3.1教學方式的選擇
教師可以采用交互式的教學模式向學生具體介紹化學實驗技術原理和重難點問題，通過交互式實驗教學研究設計讓學生能夠有效解決化學實驗學習中遇到的難點問題?；瘜W教師要根據化學工程技術實驗課程教學指導思想制定科學合理的教學方案。定期安排教師互相聽課，從而促進教師之間的教學交流，提升彼此教學水平[10]。應用多媒體技術開展化學工程技術實驗課程教學，通過多媒體的引入彌補傳統化學實驗教學視野狹窄的問題，緩解實驗教學經費和學生人數之間的矛盾問題。
3.2培養學生良好的化學實驗習慣
（1）教師要引導學生形成嚴謹、科學的實驗研究作風。這種作風在化學實驗操作中的表現是，學生能夠仔細觀察化學實驗操作出現的各種現象，在發現實驗現象和預期實驗構想存在出入時，學生要能夠從各方面查找誤差的原因，和其他學生進行討論，從而及時解決實驗操作中出現的問題。（2）原始性實驗記錄對于學生實驗思路的形成、實驗規律的把握等具有重要意義。為此，在實驗開始階段，需要學生仔細、規范的記錄化學實驗現象和實驗操作獲得的結果。（3）學生要養成良好的衛生習慣，在化學工程技術實驗課程過程中教師要監督學生注意做好實驗器具回收工作，不能隨意丟放實驗器材以及實驗產生的各種雜物。
3.3完善教學評價體系
在化學工程技術實驗課程教和學習的過程中建立相應的激勵評價機制，對提升學生的化學實驗能力，促進化學實驗教學發展具有重要的意義。為此，高等院?？梢詮幕瘜W工程技術實驗課程教學內容、教學方式、教學管理和教學評價等方面建立相應的實驗教學管理和評價考核機制[11]。在學生化學學習方面，學校要建立學生成績和學分結合的學習評價方法，具體包括學生能否按時到達實驗室、能否在實驗之間做好了充足的準備以及學生是否如實記錄了實驗操作過程和做好實驗總結。
4化學工程技術實驗課程師資隊伍建設
化學工程技術實驗課程教師隊伍的素質和能力對整個化學實驗體系運行發展具有重要的作用。為此，高校需要加快打造一支結構合理、人員素質高、掌握多種化學實驗教學技巧的教師隊伍[12]。為了充分發揮高素質化學實驗教師隊伍在化學工程技術實驗課程教學中的優勢，學?？梢灾贫ㄒ幌盗心軌蛱嵘瘜W實驗教學質量、促進實驗化學有效運行的政策，充分發揮出教師在化學工程技術實驗課程教學中的優勢力量，培養學生化學學習綜合能力。
5完善化學工程技術實驗課程保障體系建設
高校需要從制度上進一步保障化學工程技術實驗課程教學的開展，通過化學工程技術實驗課程制度的建設，加強化學實驗指導教師對化學課程教學各個環節的重視，具體包括化學實驗教學方案、化學教學實驗過程和化學實驗結果的驗收管理等，充分發揮出化學實驗教學的重要地位和作用。
6結語
化學工程技術實驗課程的開展不僅僅是為了加強學生對所學化學理論的理解、提升學生化學基技能訓練和應用能力，更重要的是培養學生在生活實際中應用化學知識的能力。結合不同專業學生所學專業特點，進一步拓展學生化學知識面，提升學生化學學習興趣，實現學生對所學化學知識的靈活運用。學生化學工程技術能力和他們綜合能力的提升密切相關，科學合理的化學實驗內容和規范化的化學實驗技能訓練，對培養學生的自我創新藝術，提升學生的科學研究能力，增強學生在社會主義經濟市場中的競爭力具有重要作用。為此，需要有關教育人員根據不同專業學生化學學習的需要進一步完善化學實驗教學體系。
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化學工程與生物工程專業范文4
【摘要】 從工學和藥學有機融合的角度，探索制藥工程專業課程體系的改革，以培養“厚基礎、博知識、強能力、高素質、寬口徑”的“化學-生物-制藥工程學”于一體的復合型高級制藥工程技術人才。
【關鍵詞】 制藥工程 課程體系 改革
制藥工程專業是以藥學、化學工程技術、生物工程為主相互交叉的新興學科，是化學工程和制藥類專業的前沿學科。自1995年美國新澤西州立大學開設制藥工程高等教育以來，國外很多院校在工程學院或化工學院下設了制藥工程專業。我國國務院學位委員會和教育部于1998年把制藥工程專業設置為本科教育，我校（原鄭州工業大學，現鄭州大學）于1999年在化工學院設置了制藥工程專業，經過幾年的開拓辦學，我們已經積累了一定經驗。但由于我國制藥工程專業剛剛設置不久，對于各個高校來說制藥工程專業都是新興的專業，再加上該專業交叉性極強，既是工程技術的一個分支，又是藥學的重要組成部分，如何根據社會的需求，將生物、化學、藥學、醫學、化學工程等各學科有機的融合在一起，培養出合格的、高素質的制藥工程專業人才，以改變我國制藥工業規模小、生產水平落后的狀況，就顯得十分緊迫和必要。本研究根據目前制藥業存在的問題及人才需求，從工學和藥學有機融合的角度出發，探索制藥工程專業課程體系的改革。
1 制藥業存在的問題及人才需求［1］
建國以來，我國醫藥工業發展迅速，特別是改革開放20年來，大多數制藥企業進行了改造或擴建，引進國外先進技術和設備，并通過消化、吸收和革新，提高了我國制藥工業技術和裝備的整體水平，但仍存在很多問題，如規模與我國綜合國力和用藥需求很不相稱、現代生產工藝技術落后、制藥設備陳舊、制藥工程技術的力量十分薄弱等等。
隨著現代醫藥工業的高速發展，醫藥生產企業要想在市場中生存，必須增強實力，形成規模經濟，重視技術革新和新產品研制開發。首先從制藥工程和生產效率的角度考慮，應以現代工程技術為基礎，注重品種開發的連續性，實現高效、低耗、優質的集約化大生產。其次要注重新產品的研制開發與生產。對化學原料藥，要提高現有緊缺產品的生產能力，重視新路線、新工藝的研究；對藥物制劑要研究和開發新劑型、新品種和新輔料，重視粘膜、粘附制劑和單克隆抗體與藥物偶聯的靶向制劑等新技術的研究，重視緩釋透皮吸收以及脂質體、微囊、微球、乳劑等新型制劑的研究與開發；對制藥機械要發展高度自動化、微機控制和無泄漏成套設備，加強膜過濾、凝膠過濾和超臨界二氧化碳提取等新技術和新設備的應用與開發。
同時，隨著我國加入WTO及GMP、GSP、GCP、GLP、GAP等質量管理規范的實施，我國醫藥工業將進入世界經濟體系，直接參與國際醫藥市場競爭，一切滯后和有悖于WTO條例法規的地方需要盡快完善。醫藥企業要通過聯合形成規模經濟，增強實力，走集團化、現代化生產經營之路，要掌握各種新工藝、新技術、新劑型及生產過程管理和控制工程等方面的知識，并在此基礎上合理進行老產品技術改造和新產品的開發生產，以取得更好的經濟效益和社會效益。而只懂得藥物制劑、生產工藝知識的藥學類專業人才已不能適應現代醫藥生產企業發展的要求。醫藥生產企業需要既懂得藥物制劑、生產工藝、質量控制知識，又要懂現代制藥工程技術的復合型人才。
2 課程體系改革
目前，制藥業的全貌和制藥技術正在發生迅速變化，缺乏制藥工程專業技術人才是制藥業面臨的嚴峻現實。我國制藥工程專業的設置只是從形式上解決了制藥類人才由原來藥學、工程和管理等院系分別培養的局面。雖然國外制藥工程教育起步較早，但是所涉及高校較少，主體又是研究生教育，學生人數少，還沒有形成成熟的培養方案。國內制藥工程專業教育是以本科人才培養為主體，更多的院校在起步中。作為新設專業，制藥工程專業的學科基礎、培養方案、課程體系等專業建設深層次問題是我國高等教育改革與發展急需解決的重大課題。
2.1 改革課程設置和課程內容，注重工程能力培養
目前，各高校制藥工程專業的基礎和方向不同，課程設置也不同，綜合型大學、理工類大學對工程學、化工、生物工程方面的課比較重視，藥科類大學、中醫藥類高校則注重藥學方面的課程設置。根據制藥工程的特點，制藥工程專業課程的設置必須保證培養出來的制藥工程專業人才具備厚基礎、寬口徑的知識結構，熟練的語言表達、準確的外語閱讀、理解能力；掌握計算機基本知識，并能熟練操作及應用；掌握化工制圖的基本知識和技能，能識圖、繪圖；具有一定的化學實驗、專業實驗的基本技能及工藝操作能力、工藝分析計算能力和組織管理能力；掌握專業基礎理論、專業知識，具備選擇工藝流程、生產設備、工藝操作條件的能力，以及選擇常用電器、儀表的能力等。為此，所設課程的內容應盡量結合生產實際，跟蹤制藥行業的發展，教材應該是理論、教師的實踐經驗與工程師的生產經驗的融合結果，專業教學應突出主干課程，課程教學突出制藥專業主體。為此我校制藥工程專業的課程設置分為4大體系：①公共基礎課，包括數理化、人文社科、計算機等；②專業基礎課，包括物理化學、有機化學，生物化學、化工原理、化工熱力學、化工設備設計基礎、電工基礎、熱工基礎等；③專業必修課，包括微生物學、藥物合成反應、藥物化學、制藥反應工程、制藥工藝學、制藥分離工程、專業實驗及實踐性環節等；④專業選修課：包括天然藥物化學、藥物分析、藥劑學、藥事管理與法規、藥用高分子材料、生物化工、化工安全與環保、抗生素工藝學等。在4大體系中，形成以制藥工程專業制藥反應工程、制藥分離工程、制藥工藝學、藥物合成反應課程教學為龍頭，以藥物分析、微生物學、生物化學、藥物化學、制劑工程、化工原理、化工熱力學等課程教學為基礎的系列制藥工程課程群。各體系課程與選修課程在各年級交互進行、循序漸進、互相滲透、手腦兼顧、多層綜合。改革后的課程設置，既有化學、藥學等理論作基礎，又能突出工科院校的特點，特別注重學生工程能力培養［2，3］。
2.2 更新教育觀念，改革課堂教學
根據學生的實際特點和教學目標的要求，在教學過程中，要求任課教師更新教育觀念，改革課堂教學，改變過去陳舊的教學內容和教學方法，改變滿堂灌的教學方式，改變學生處于被動的教學模式，堅持與時俱進，充分利用現有的教學資源，最大限度的提高教學質量，培養學生創新思維和創新意識，努力做到學以致用，學有所用，使學生獲得最大的收獲。
在教學的內容上，對每門課程不要求講課內容與教材內容完全一致，而是提倡精講教學內容，注意本學科的發展與后繼、相關課程的銜接。如，制藥工業近數十年來發展極為迅速，在不增加學生課堂教學時數，給學生以充分的自主學習空間的前提下，通過改革教學方法和刪減陳舊落后、重復的教學內容，增加新技術、新知識，讓學生充分掌握制藥工業的基礎理論和基本技能，充分了解基礎理論與技能和前沿科學的關系，充分了解制藥工業的新發展，培養學生創新思維和開闊的視野。如納米制藥技術，生物制藥技術（長效注射微球、口服納米粒等），中藥加工現代化工程技術：超臨界萃取技術、三相流化床濃縮技術、膜分離、固液分離技術等目前研究的前沿領域。
在教學方法上，注重引進先進的教育思想和教育觀念，積極推進以學生為中心的教學方法改革，開展啟發式、討論式、計劃內自學與授課結合、圍繞制藥工程的實際問題開展開放式教學等生動活潑、多種形式的教學方式，增強互動性，改變以往"一人主講眾人聽"的授課方式，增強教師與學生進行面對面、深層次的交流；也可以利用網絡與學生進行研討式交流，或通過研討教學、課堂討論、課后查閱文獻并撰寫綜述性小論文等多種形式相結合，提高學生的學習效率，提高教學效果。并積極推進雙語教學，提高學生的專業外語水平和實際應用能力。
在教學手段上，要求大部分課程能夠充分利用現代信息技術，如能集文字、圖形、聲音、動畫等各種信息于一體的多媒體課件、網絡課件等教學手段進行授課，激發學生的學習積極性和主動性。目前，本專業的部分專業課程已經制作了內容規范、技術水平高和使用效果好的多媒體課件。
2.3 組織學生開展第二課堂活動，提高學生參與科研的能力
長期以來，學生學習與研究很少相關，這使得不少學生缺乏獨立性和創造性。其實，學生完全可以進行研究性學習。目前，讓學生進行小課題研究，已經成為國內外教學中布置作業的一個重要趨勢。在美國，小課題被稱為project，美國的教學材料中有很多project，學生對完成小課題很有興趣。在教學過程中，教師可積極組織學生開展第二課堂活動，讓學生進行project研究，提高學生參與科研的能力。
2.4 加強實踐性環節，強化能力培養
實驗教學在整個教學過程中具有重要的地位和作用，在學生能力培養方面具有不可替代的作用。實驗教學質量的高低，直接影響到學生能力的培養，因此， 我們非常重視實驗教學質量。
在實驗教學方法上，采用課堂講授、多媒體預演與實際操作相結合的方式進行，課堂講授在實驗前進行，由教師介紹實驗總體情況，實驗室的安全操作規程及實驗室各種規章制度，每個實驗的背景及主要實驗內容，設備、儀器的操作使用情況等，使學生對實驗內容有總體了解。網絡課件掛在學校網上，學生可模擬試驗，實際操作由學生在教師指導下獨立完成。實驗前學生要進行預習并寫出預習報告，在實驗中要掌握儀器、儀表的使用方法，要求學生獨立完成操作，記錄實驗數據并獨立完成數據處理、實驗報告及結果分析，要求對實驗結果進行討論并得出合理的解釋與結論。
在實驗內容上，采用與科研緊密結合， 不斷更新實驗內容的方式。教學與科研是相輔相成的，將科研與實驗有機地結合起來，對提高實驗教學質量有很大好處。從教師的科研中選取一部分較成熟的、內容比較新穎的、與實際聯系較緊密的實驗內容，學生做起來感興趣，在一定程度上提高了學生主動學習的積極性，學生不僅開闊了視野，還能取得較好的學習效果。
專業實習突破原有工科或藥科學生的實習模式，要突出工科院校的特點，貼近工業實際，把制造技術、質量意識、市場競爭、工業安全與法律約束等內容聯系起來，注意發揮傳統學科的交叉作用，充分發揮化學工程的傳統特色和生物化工的成果，圍繞重要藥用原料、中間體和輔助材料的生產工藝，以及典型藥品的合成與制劑，帶領學生到有特點的藥廠參觀學習，了解制藥企業的生產實踐，讓學生在制藥車間感受工業化制藥過程，建立工程制藥觀念與思想，解決應用工程實際問題的能力。
畢業設計課題盡量與教師的科研課題或生產實際相結合。畢業論文題目應具有新穎性，與醫藥工業相結合，解決工業上存在的實際問題。畢業設計或論文的內容要具有一定的理論研究水平，在一定程度上體現國內外醫藥研究的新趨勢、新工藝、新技術。
3 結論
經過幾年的實踐，我校制藥工程專業建設已經取得了很大的發展和提高，在招生規模、師資隊伍、課程體系、教學實踐和專業實驗室建設等方面成效顯著。已經有三屆制藥工程專業的本科畢業生，而且走上工作崗位的畢業生受到了省內、國內生物和制藥領域用人單位的稱贊，他們成為所在工作單位的技術業務骨干。這些教學成績的取得，歸結于本專業本科生教學過程中，兼顧生物、化學、化工、制藥科學與工程學科等多學科交叉性的特點，既注重理工科基礎知識的學習，又能將實際生物化工和制藥工程問題和最新科技成果納入專業課教學之中，歸結于制藥工程專業課程體系的改革。
【參考文獻】
1 鄧勝松，朱慧霞，姚日生，等.制藥工程專業產學研教育模式研究.藥學教育， 2006，22（4）：1~3.
化學工程與生物工程專業范文5
中山大學
華南理工大學
暨南大學
華南師范大學
華南農業大學
汕頭大學
南方醫科大學
廣州中醫藥大學
深圳大學
廣東工業大學
廣州大學
湛江師范大學
廣東海洋大學
所在城市
廣東
廣州
國家重點學科
基礎數學、凝聚態物理、高分子化學與物理、人文地理學、植物學、動物學、生物化學與分子生物學、內科學（腎?。?、神經科學、外科學（普外）、眼科學、腫瘤學、藥理學等
材料學、材料加工工程、通信與信息系統、化學工程、制漿造紙工程、制糖工程
產業經濟學、水生生物學、金融學、文藝學
教育技術學、發展與教育心理學、光學、體育人文社會學
作物遺傳育種、果樹學、農業昆蟲與害蟲防治、預防獸醫學、農業經濟管理、農業機械化工程
病理學與病理生理學
人體解剖與組織胚胎學、內科學（消化系?。?、中西醫結合臨床、病理學與病理生理學、外科學（骨外）
中醫基礎理論、中醫臨床基礎、中醫診斷學、中醫內科學、中醫外科學、中醫骨傷科學、中醫婦科學、中醫兒科學等
王牌專業
婦幼保健學、臨床醫學、眼視光學、應用心理學、計算機科學與技術、軟件工程、數學與應用數學、醫學影像學、麻醉學、光信息科學與技術、環境科學、材料科學與工程等
材料科學與工程、材料成型及控制工程、電子信息工程、建筑學、化學工程與工藝、食品科學與工程、輕化工程等
工商管理、會計學、電子商務、國際經濟與貿易、藥學、電子信息工程、軟件工程、數學與應用數學、新聞學、生物科學等
應用心理學、教育技術學、光信息科學與技術、計算機科學與技術、經濟學、體育教育、物理學、地理科學等
生物工程、植物保護、環境科學、生態學、數學與應用數學、生物科學、生物技術、制藥工程、食品科學與工程、農業機械化及其自動化等
臨床醫學、工商管理、土木工程、新聞學等
護理學、基礎醫學、臨床醫學、醫學影像學、醫學檢驗、生物醫學工程、生物技術等
中醫學、針灸推拿學、中西醫臨床醫學、藥物制劑、康復治療學、應用心理學、制藥工程等
工商管理、物流管理、電子信息工程、通信工程、建筑學、電子信息科學與技術等
信息與計算科學、工程管理、機械設計制造及其自動化、電氣工程及其自動化、自動化、電子信息工程、通信工程、軟件工程、建筑學等
旅游管理、計算機科學與技術、建筑學、城市規劃、土木工程等
教育學等
水產養殖學等
校企合作
學校圍繞廣東，尤其是珠三角區域經濟轉型的重大戰略，專門成立了“產學研合作辦公室”、“技術轉移中心”和“地方合作辦公室”等三個機構，從多個層面組織、協調學校的產學研工作
2011年6月18日，學校與昊源集團有限公司簽訂協議，共建華南理工大學發展與改革研究院
學校與順德民營企業投資商會、順德中小企業信用互助協會簽訂協議。學校將為對方提供人才培養、企業經營戰略咨詢、產學研合作等智力支持，對方將推薦其商會中的優秀企業作為學校教學實習基地，推薦學生實習就業等
佛山市中小企業發展局、佛山電視臺南海分臺、珠江期貨有限公司、廣東新南方集團有限公司等23家單位與學校達成初步合作協議
學校選育的新品種在南方稻區的推廣達2000萬畝，創造經濟效益達20億元。學校與廣東溫氏集團聯手進行產學研合作，集團年產值從合作前的0.4億元發展到至今的200億元
建立風電機組控制系統產學研結合（暨研究生創新培養）基地，校企合作范圍將擴大到研究生理論和實踐相結合的創新培養
廣藥集團與學校簽訂合作協議，結成校企產學研全方位戰略合作聯盟，在產品研發、科研平臺建設、人才培養和文化建設等方面展開合作
肇慶高新區、中恒集團與學校在技術研發、科技成果轉化、產學研基地及博士后流動站建設、人才培養等各方面開展全方位的深度合作
2010年，深圳大學傳播學院與深圳市天華世紀傳媒有限公司在深圳大學舉行了校企合作簽約儀式
2010年8月2日，學校與惠州廣田石化開展校企合作，校方將協助廣田石化提高企業科技素養與生產經營水平，幫助開展企業職工教育培訓活動
豪進摩托車集團與廣州大學松田學院正式“牽手”，由松田學院部分教師組成的課題小組，將為豪進摩托車集團的市場人員及技術服務人員進行市場營銷服務能力提升的培訓
學校與湛江移動正式簽署協議。湛江移動將大力協助學校開展“無線校園”建設，打造綜合網絡教學平臺。雙方還就校園信息文化工程，大學生帶薪實習計劃等多方面開展具體合作
學校與湛江港簽訂校企合作協議，水產學院、農學院、工程學院、經濟管理學院、航海學院、外國語學院、理學院和WTO研究中心等也與集團簽訂了業務服務協議
招辦電話
020-84036491
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化學工程與生物工程專業范文6
生物化學工程（又叫生化工程或生物化工）是化學工程與生物技術相結合的產物。生物化工是生物技術的重要分支。與傳統化學工業相比，生物化工有某些突出特點：①主要以可再生資源作原料；②反應條件溫和，多為常溫、常壓、能耗低、選擇性好、效率高的生產過程；③環境污染較少；④投資較小；⑤能生產目前不能生產的或用化學法生產較困難的性能優異的產品。由于這些特點，生物化工已成為化工領域重點發展的行業。
1. 世界生物化工行業的現狀
生物化工發展至今已經歷了半個多世紀，最早主要是生產抗生素；隨后，是為氨基酸發酵、舀體激素的生物轉化、維生素的生物法生產、單細胞蛋白生產及淀粉糖生產等工業化服務。自20世紀80年代起，隨著現代生物技術的興起，生物化工又利用重組微生物、動植物細胞大規模培養等手段生產藥用多肽、蛋白、疫苗、干擾素等。而且，生物化工的應用已涉及到人民生活的方方面面，包括農業生產、化輕原料生產、醫藥衛生、食品、環境保護、資源和能源的開發等各領域。隨著生物化工上游技術——生物工程技術的進步以及化學工程、信息技術（IT）和生物信息學（bioinformatics）等學科技術的發展，生物化工將迎來又一個嶄新的發展時期。
生物化工行業經過50多年的發展，已形成了一個完整的工業體系，整個行業也出現了一些新的發展態勢。下面簡要描述生物化工行業的現狀。
1．1工業結構
由于生物化工涉及面廣，涉及的行業多，所以從事生物化工的企業較多。據報道，90年代中期，美國生物化工企業有：000多家，西歐有580多家，日本有300多家。近年來，雖然由于行業競爭日趨激烈，生物化工企業有較大幅度減少，但與生命科學（主要指醫藥和農業生化技術）諸侯割據的局面相比，生物化工行業依然是百花齊放，百家爭鳴。既有象諾華、捷利康等從事生命科學的世界性大公司，也有象DSM、諾和諾德等大型的精細化工公司，當然也有在某一方面有專長的小公司如Altus等。而且，由于世界大公司正把注意力向生命科學部分轉移，生物化工行業百花齊放的局面在很長一段時間內不會有什么改變。
1．2產品結構
傳統的生物化工行業主要是指抗生素（如青霉素等）、食品（如酒精、味精等）等行業，而在目前，它已幾乎滲透到人民生活的各方面如醫藥、保健、農業、環境、能源、材料等。同時，生物化工產品也得到了極大的拓展：醫藥方面有各種新型抗生素、干擾素、胰島素、生長激素、各種生長因子、疫苗等；氨基酸和多肽方面有賴氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、蘇氨酸、脯氨酸等以及各種多肽；酶制劑有160多種，主要有糖化酶、淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶、青霉素酶、過氧化氫酶等；生物農藥有Bt、春日霉素、多氧霉素、井崗霉素等；有機酸有檸檬酸、乳酸、蘋果酸、衣康酸、延胡索酸、已二酸、脂肪酸、卜酮戊二酸、l亞麻酸、透明質酸等。還有微生物法1，3．丙二醇、丙烯酞胺等。
目前，全球生物化工年銷售額在400億美元左右，每年約以7％～8％的速率增長。從產品結構來看，生物化工領域生產規模范圍極廣，市場年需求量僅為千克級的干擾素、促紅細胞生長素等昂貴產品（價格可達數萬美元／g）與年需求量逾萬噸的抗生素、酶、食品與飼料添加劑、日用與農業生化制品等低價位產品（部分價格不到：美元／g）幾乎平分秋色。高價位的產品市場份額在50％～60％，低價位的產品市場份額在40％～50％。而且，根據近年來生物化工的發展趨勢及人們對醫藥衛生的重視來看，高價位產品的發展速率高于低價位產品。
1．3技術水平
生物化工經過80年代以后的蓬勃發展，不僅整個行業技術水平有大幅度提高，而且許多新技術也得到廣泛應用。
1．3．1發酵工程技術已見成效
據估計，全球發酵產品的市場有120～130億美元，其中抗生素占46％，氨基酸占16.3％，有機酸占13．2％，酶占10％，其它占14．5％。發酵產品市場的增大與發酵技術的進步分不開?，F代生物技術的進展推動了發酵工業的發展，發酵工業的收率和純度都比過去有了極大的提高。目前世界最大的串聯發酵裝置已達75 m＼許多公司對發酵工藝進行了調整，從而降低了生產成本。如ADM（Archer Danie1s Mid1and）和Cargill公司在20世紀90年代初對其發酵裝置進行改造，將以碳水化合物為原料的生產工藝改為以玉米粉為原料，從而降低了生產成本，ADM公司生產的賴氨酸成本比原先降低了一半。
1．3．2酶工程技術有了長足的進步
酶工程技術包括酶源開發、酶制劑生產、酶分離提純和固定化技術、酶反應器與酶的應用。目前世界酶制劑從酶源開發到酶的應用都已進入了良性發展階段，各階段生產企業和用戶關系密切，合作廣泛。據報道，1998年全球工業酶制劑的銷售額為13億美元，預計到2010年將增長到30億美元，每年以6．5％的速率增長。其中食用酶占40％，洗滌用酶占33％，其它（主要是紡織、造紙和飼料等用酶）占27％。
1．3．3分離與純化技術也有很大進步
影響生化產品價格的因素，首當其沖的是分離與純化過程，其費用通常占生產成本的50％～70％，有的甚至高達90％。分離步驟多、耗時長，往往成為制約生產的“瓶頸”。尋求經濟適用的分離純化技術，已成為生物化工領域的熱點。已大規模應用的分離純化技術有：雙水相革取、新型電泳分離、大規模制備色譜、膜分離等。
1．3．4上游技術廣泛應用于下游生產
利用基因工程技術，不但成倍地提高了酶的活力，而且還可以將生物酶基因克隆到微生物中，構建基因菌產生酶。利用基因工程，使多種淀粉酶、蛋白酶、纖維素酶、氨基酸合成途徑的關鍵酶得到改造、克隆，使酶的催化活性、穩定性得到提高，氨基酸合成的代謝流得以拓寬，產量提高。隨著基因重組技術的發展，被稱為第二代基因工程的蛋白質工程發展迅速，顯示出巨大潛力和光輝前景。利用蛋白質工程，將可以生產具有特定氨基酸順序、高級結構、理化性質和生理功能的新型蛋白質，可以定向改造酶的性能，從而生產出新型生化產品。
1．3．5新技術在生物化工中也得到了極大的應用
比如，在超臨界液體狀態下進行酶反應，從而大大降低酶反應過程的傳質阻力，提高酶反應速率。超臨界C02無毒、不可燃、化學情性、易與反應底物分離。利用超臨界CO2取代有機溶劑進行酶反應，具有極大的發展潛力。又比如，微膠羹技術已被廣泛用于動物細胞的大規模培養、細胞和酶的固定化以及蛋白質等物質的分離方面。
2．世界生物化工行業的發展趨勢
2．1工業結構
行業與行業間的劃分將日趨模糊，企業間的合作將加大。目前，許多從事醫藥、農業、環境、能源等方面生產的企業，正在從事生物化工生產。特別是某些從事傳統化工行業的生產廠家，也紛紛涉足生物化工領域。如杜邦公司，長期以來主要從事有機化工和聚合材料的生產，現在正加大生物化工的開發力度，已開發成功了生物法生產1，3-丙二醇工藝，并正在開發用改性大腸桿菌生產己二酸工藝。DSM公司以前主要從事抗菌素方面的生產，現也加大了生物化工的投資力度。
由于生物化工涉及面廣，許多生化公司都有自己的專長，它們之間為了商業利益的合作也非?；钴S。此外，隨著從事傳統行業的生產廠家的加入，由于技術與生產方面的原因，它們與從事生物化工開發與生產的企業合作也很頻繁。所有這一切，都使生物化工行業的合作越來越廣泛。如杜邦公司與杰寧科樂公司合作開發用生物法生產1，）丙二醇，進一步生產PTT樹脂。荷蘭的Purac公司與美國Cagill公司合資建設年產3．4萬tL。乳酸裝置，并計劃進一步發展到6．8萬V入DSM公司與美國Maxygen公司簽定了三年的研究合同，以利用Maxygen的DNA重排和分子培養技術，開發在7一ADCA和其它青霉素生產中使用的酶和菌種。
2．2產品結構
生物化工產品正向專業化、高科技含量、高附加值方向發展。傳統的低價位產品受到冷落，而高價位產品如生化藥物、保健品、生化催化劑等則備受青睞。許多公司為了追求較高利潤，都將低附加值的產品剝離。如日本武田藥品工業公司不再生產味精，轉而生產其它高附加值的調味品如肌甘酸二鈉（IMP）和鳥甘酸二鈉（GwtP）。另外，生物化工將涉足它以前很少涉足的領域如高分子材料和表面活性劑等。
生化藥物由于附加值高而成為今后生物化工領域發展的重點。1997年生化藥物市場銷售額達130億美元，其中細胞分裂素80億美元，激素30億美元，其它20億美元；就具體藥物而論，促紅細胞生長素35億美元，人胰島素18億美元，粒性白細胞克隆刺激因子16億美元，人生長激素15億美元，小干擾素11億美元。預計今后其市場銷售額還將以8％的速率增長。
在氨基酸方面，雖然用于藥物合成氨基酸的量相對較小，但其發展潛力很大。據報道，500種主要藥物中，有18％含有氨基酸或其衍生物的合成。在藥物合成中，使用最廣泛的是L。脯氨酸、r苯甘氨酸和r對羥基苯甘氨酸。L。脯氨酸用于血管緊張素轉化酶（ACE）的合成，匹苯甘氨酸和r對羥基苯甘氨酸用于抗生素的合成。另外，多肽也是今后的發展重點之一。多肽是指有2以上氨基酸用肽鍵組成的化合物，在臨床上使用非常廣泛，主要用于治療癌癥、HIV病毒和兔疫系統功能減退、對傳統抗生素產生抗體的感染以及疫苗等。全球合成多肽原藥的產量在100kg左右，但銷售額達2．5億～3億美元，而做成制劑的銷售額則達25億～30億美元。多肽原藥需求量的年增長率在10％以上。
碳水化合物方面，用于臨床的碳水化合物受到人們越來越多的關注。但是，用于臨床的碳水化合物結構復雜，如一對單糖，其不同的化學鍵就多達22種。因此，用化學法合成復雜的碳水化合物比較困難，難以實現工業化，而用酶法合成則是一條切實可行的途徑。
作為生化催化劑的酶，也將是今后發展的重點。1997年，生化用催化劑銷售額約1．3億美元，在過去的3～5年間，每年增長速率在8％～9％，預計在未來的3～5年間，將以同樣速度增長。生化催化劑主要用于手性藥物的合成。當前，手性藥物已成為國際新藥研究與開發的新方向之一。
1997年手性藥物制劑世界市場的銷售額為879億美元，占藥品市場的28．3％，到2000年將達到900億美元。在未來的25年內，約有一半的手性藥物要通過生化催化合成，因此，生化催化劑無論從需求量和需求種類來看，都具有很大的發展潛力。
生化表面活性劑由于具有無毒、生物降解性好等優點，今后可能成為表面活性劑的升級換代產品，但目前還處于探索階段。
生物化工在高分子材料、特殊化學品、生物晶片、環保等方面也將有極大的發展潛力。
2．3技術水平
不斷提高菌株活力、發酵水平、生化反應過程、分離純化水平，依然是生物化工面臨的課題。
在菌種開發方面，由于從20世紀70年代以來從自然界中篩選菌種以獲得新的代謝產物的機會明顯減少，人們便考慮利用已知菌種經適當改變其代謝特性后生產新的產品。如日本協和發酵公司已成功地把生產谷氨酸的菌種改為生產色氨酸。
在生化反應器方面，反應器放大一直是一個老大難的問題。因此，利用計算機技術對整個生化反應過程進行數字化處理，從而優化反應過程，是今后的發展方向之一。
在分離純化方面，親和層析受到廣泛重視，并有人研制了一種綜合專家系統軟件包，可在幾分鐘內告知對方被分離物系的分離方法和順序，以便根據產品所需進行取舍。
另外，在生化過程的在線檢測和控制方面，利用生物傳感器和計算機監控，依然是今后的發展方向。
在酶催化反應中將發展有機溶劑中的催化反應。
生物上游技術的發展，將對生物化工產生深遠影響。人們對從病毒、細菌、植物、動物到人類基因組順序測定工作十分重視，并在此基礎上形成了基因許多產品一哄而上，盲目上馬，遍地開花，最終形成惡性競爭，許多企業破產倒閉。在競爭中生存下來的企業，也是元氣大傷，難以進一步組織技術改造。如僅江蘇省停產的發酵生產線就多達上百條。另外，行業內企業間的生產水平相差懸殊，企業技術裝備水平達到20世紀80年代以后國際先進水平的僅占20％～30％，多數處于20世紀60～70年代水平。
二是產品結構不合理，品種單一，低檔次產品重復生產，不能適應需求。在我國高檔的醫藥生化產品如激素、生長因子、干擾素、藥用多肽等，有的產量很小，有的沒有生產，因此每年都需進口。
三是在生產技術上，工藝、設備不配套，上下游技術不配套，產物的收得率低。我國雖然某些產品如檸檬酸、乳酸等發酵水平較高，但大多數產品的收率都低于國外，酶制劑的活力也明顯低于國外，生化反應器和分離純化技術更是落后國外15～20年。每年都要花費大量資金從國外進口生物反應器、細胞破碎機、分離純化設備及分離介質、生物傳感器和計算機監控設備。
四是有些產品投入產出比達15／＝以上，造成嚴重的資源浪費和環境污染。
五是基礎研究薄弱，技術創新能力不強，企業的技術開發、技術吸收能力差，生產發展多數依靠傳統的夕蜒型、粗放型擴大投資的增長模式，效益低、市場競爭力低。
3．2 建議針對我國生物化工行業存在的問題，筆者有以下建議：
3．2．1 擴大經濟規模，提高競爭力要鼓勵建設大型的生物化工企業集團公司，使之集科研、開發、生產、銷售干一體。尤其要培育一批科技創新型企業。同時，也要鼓勵在某些方面有一定特色的小型技術創新型生化公司的發展，并淘汰一批生產規模小、生產技術落后、沒有市場競爭力的企業，從整體上優化我國生物化工的產業結構。
3．2．2 調整產品結構要發展高檔產品，如高檔醫藥生化產品、功能性食品及添加劑（主要有低熱值、低膽固醇、低脂肪、提高免疫功能、抗炎、抗癌等產品）、生化催化劑等。另外，也應發展眾多精細化工產品及用化學法無法生產或很難生產的產品，如微生物多糖、生物色素、工業酶制劑、甜味劑、表面活性劑、高分子材料等。
3．2．3 節約有限資源，強化環境保護在生化生產組學（genomics）。近年來又在信息學（informatics）的基礎上建立了生物信息學（bioinformatics）。信息學的內容包括信息科學十生物技術十生物工程十生物動力學等的綜合信息系統?？梢灶A見，基因組學和生物信息學在生物化工中應用的商業前景極為可觀。
另外，其它行業的新技術如分子蒸餾技術、組合化學（combinatorical chemistry）等，也將在生物化工中得到應用。
3. 我國生物化工的發層現狀及建議
3．1發展現狀
我國生物化工行業經過長期發展，已有一定基礎。特別是改革開放以后，生物化工的發展進入了一個嶄新的階段。目前生物化工產品也涉及醫藥、保健、農藥、食品與飼料、有機酸等各個方面。
在醫藥方面，抗生素得到迅猛發展61998年我國抗生素的產量達到33 486h青霉素的產量居世界首位。其它生化藥物中，初步形成產業化規模的有干擾素、白細胞介素。2、乙型肝炎工程疫苗。
在農藥方面，生物農藥品種達12種，主要有蘇云金桿菌、井崗霉素、赤霉素等。其中，井崗霉素的產量居世界第一位。
在食品與飼料方面，作為三大發酵制品的味精、檸檬酸、酶制劑的產量也有很大的增加／1998年味精產量從1990年的22．3萬、增加到56．4萬一檸檬酸產量從1990年的6．13萬、增加到56．4萬一酶制劑從1990年的8．5萬t增加到24萬t。酵母及淀粉糖的產量也有明顯增加。我國的味精生產和消費居世界第一，檸檬酸的生產和出口也居世界第一。另外，1998年乳酸的產量在1．5萬t左右，賴氨酸的產量在2萬t左右，卜蘋果酸的產量在6000t。
在有機酸方面，衣康酸的產量達5000乙我國開發的生物法長鏈二元酸工藝居世界領先地位，目前生產能力達500Va以上，并有數家企業有建設長鏈二元酸生產裝置的意向。
在保健品方面，我國已能用生物法生產多種氨基酸、維生素和核酸等。另外，我國生物法丙烯酞胺的生產能力達到2萬V山與日本同處于世界領先地位。
但是與發達國家相比，我國生物化工行業存在著許多問題：
一是我國的生物化工產業主要以醫藥、輕工、食品業為主。部分企業對生物化工產品大都是精細化工產品這一點了解不夠，加之行業規范也不夠，導致過程中，應選擇合適的原料，以降低成本與消耗，并加強廢物處理，減少環境污染。
3．2．4提高生產技術水平，特別是下游技術水平因為我國生物技術上游技術水平與國外相差僅3～5年，而下游技術水平則比國外相差15年以上，改造傳統發酵產品生產技術，不斷提高發酵法產品的生產技術水平，開發生物反應器，提高我國生物化工產品分離和提純技術，大規模開發生物化工裝備等應首先提上議事日程。另外，還應積極采用微生物法代替化學法，開發基礎化工新產品的工業化生產技術。
3．2．5加強產學研結合，注重上下游結合國內生物化工技術力量分散，為了做到優勢互補，應加強產學研結合。另外在生物化工生產過程中遇到的很多問題，都是由于上、下游結合不夠緊密而影響技術經濟指標。因此，在人力和財力的投入上，應考慮上下游結合，以加快生物化工產業的發展。
