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生物工程課程設計范文1
關鍵詞：應用型人才；生物技術；工程類課程群；教學改革
中圖分類號：G420？搖 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）05-0062-02 課程群是師生圍繞某一教育問題或現象而共同創造的學科知識體系所進行的研究活動[1]。生物技術是現代生物學發展及其與相關學科交叉融和的產物，其核心是以DNA重組技術為中心的基因工程，還包括微生物工程、生化工程、細胞工程、蛋白質工程、酶工程及生物制品等領域。同一般普通本科相比，應用本科具有鮮明的技術應用性特征。在培養規格上，應用本科培養的不是學術型、學科型和研究型人才，而是培養適應生產、建設、管理和服務一線需要的技術應用性人才。在培養模式上，應用本科培養目標為適應社會需要，設計學生的知識、能力、素質結構和培養方案為培養技術應用能力主線，構建課程和教學內容體系為“應用”主旨和特征，重視培養學生的技術應用能力。復合型應用人才具有廣闊的文化教養和廣泛的專業知識，具有多種能力及發展潛能，同時具有和諧發展的個性及創造性，為一專多能的人才。復合型人才比較全面，可以在工業生產等領域做出巨大的貢獻。很多新建本科院校主要行使應用型本科人才培養的功能[2]。而很多二本本科院校因為培養思路的問題，學生大多重理論、輕應用，工程素養更是明顯缺乏。通過加大高級應用型人才的培養，可以解決我國高校人才培養與社會實際需要之間的矛盾。重慶三峽學院等地方高校應以應用型人才培養為主，積極探索應用型人才培養模式，改革相應的教學內容體系。生物技術本科工程類課程有基因工程、生化工程、微生物工程、細胞工程、蛋白質工程和酶工程等，他們的共性都是實驗，實踐教學比重極大，課程之間聯系緊密。本文通過生物技術工程類課程群的建設與改革，探索應用型生物技術專業人才的培養。
一、進行生物技術工程類課程群的模塊化教學
大多數地方高校由于歷史發展的原因，偏重文理，工程類課程實踐教學硬件不夠，辦學經費不足，師資力量有限，生物技術本科開出的工程類課程除了基因工程、生化工程、微生物工程（發酵工程）和細胞工程為必修課程外，蛋白質工程、酶工程等工程類課程大多作為選修課程開設。由于工程類課程不能全部開設，極大地限制了學生動手能力的培養，培養復合型應用人才成為空談。因此必須保證生物技術全部工程類課程理論與實踐教學正常進行，將工程類課程整合，大力推進工程類課程群的模塊化教學。
在以前的生物技術專業教學中，雖然很多的工程類方面的課程業已開設，但課程之間的聯系并不緊密，課程與課程之間、理論與實踐之間的聯系松散、脫節，有些課程的教學內容甚至出現重復，比如生物制藥技術課程里面的細胞培養部分和細胞工程里面的相應內容重復。學生沒有形成核心技能，沒能把生物技術工程類課程從理論到實驗再到實踐整合為一體，將來會有較長的時間不適應實際的工作崗位。因此，學生在校學習期間，教師應將專業實驗課與實際工程密切聯系，使學生能較早地接觸工程實際，了解和熟悉未來可能從事的工作[3]。為了使學生舉一反三，學到分析、解決問題的方法，我們可以進行典型工程教學。因此，我們在進行生物技術專業教學改革中，把相關的課程集中起來，形成多個教學模塊，工程類課程方面的基礎課程（主要是生物化學、細胞生物學、微生物學和分子生物學）和專業方向課程就很容易形成一個教學模塊。為了大大提高學生的學習興趣，養成勤于動手、自覺學習的習慣，形成核心應用能力，我們可將教學模塊內部的知識連貫有序起來，系統化，將理論知識、實驗技能、實踐訓練有機結合。這樣學生學習的時候就不會感到枯燥，知識易于掌握，學習時能循序漸進，同時理論與實踐充分結合，使學生能明顯感到可以“學以致用”[2]。模塊化教學，將更有針對性地培養應用型人才，將社會上的職業崗位所需要的理論知識和技能與模塊化教學一一對應。學生進行模塊化學習之后，通過參加相應的職業資格考試，取得某種資格證書，進行上崗。如參加工程類課程模塊學習之后，參加發酵工種的職業資格考試，取得職業資格證書，這樣學生就能在將來的就業競爭中脫穎而出，率先找到工作，并很快適應工作崗位，剛剛工作就成為一名合格的技術工人，再通過一定的工作、實踐鍛煉，發揮自己的專業素養，逐步成為工廠的工程師。
二、加強生物技術工程類課程的工程化教學
生物技術工程類課程實驗、實踐教學比重極大，極為重要，課程之間聯系緊密，為了人才培養需要，應強調課程的工程化教學。傳統的專業實驗一般是單純用于理論驗證，要從根本上改變它與實際工程脫節的現狀，我們就應該將實際工程中所涉及的實驗作為實驗課的內容，這些實驗課一般都具有很強的探索和研究性質。同時由于以實際工程為背景，實驗更具有針對性，更接近工程實際，學生更能從全局上把握，這樣將極大地促進學生積極地思考，激發學生的學習興趣和聰明才智，提高創新能力。作為大部分面向工廠企業一線崗位的地方高校畢業生，通過強化工程教育，在校期間，加強學習基礎課程，夯實基礎，增強后勁，工作之后參加工程技術人員的基本訓練，增強工作能力，適應工作環境。
三、生物技術本科工程類課程模塊設置
生物技術工程類課程實行模塊化教學，體現工程化特征，結合工業的實際需要，培養學生核心應用能力。我們認為在生物技術工程類課程模塊內需設置理論、實驗和實踐課程的教學環節（見表1）。
四、以應用型為基點，加快推進生物技術工程類課程理論教學內容體系改革
改革生物技術課堂教學體系，培養應用復合型的生物技術人才，應減少理論課程的學習，回到重應用的軌道上來。因此，教師要為學生講解該門課程的發展史，把握課程的知識結構框架，授課目標是把相應課程的基本知識點講清楚，重要知識點講透徹，達到舉一反三、觸類旁通的目的[4]，授課時不應講授完整、深奧和最新的理論知識，同時教師在講授理論課程時，應多多考慮講解與工業實際結合的例子。如講授細胞工程理論課程，可以結合工業上生物技術藥物的生產流程講解。講到微生物的培養基時，多舉一些工業實際的例子進行講解。微生物的生長內容，多聯系一些實際的工業發酵過程中菌種的生長變化規律進行講解?？傊?，與應用有關的知識要多講、精講，其他細化、分支的知識少講或不講，學生了解就行，提高學生的綜合素質，培養可持續發展的能力及初步的工程技術能力[5]。
地方高校必須適應新的教學理念，改變傳統的教學方法，進行教學改革，以應用型人才培養為基點，培養學生工程化應用能力。通過教學改革，逐步形成適合于學生進行工程化應用能力培養的新模式，滿足生物技術發展需要。
參考文獻：
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基金項目：重慶市高等教育教學改革研究項目（103157）
生物工程課程設計范文2
醫學生生物醫學工程C語言程序設計融合教學一、引言
生物醫學工程（ Biomedical Engineering，BME） 起源于20世紀60 年代，它綜合了生物學、醫學和工程技術學的理論與方法，是多門理工類學科向生物與醫學滲透并相互交叉，從工程學的角度展開研究，以解決人體醫療的若干問題的學科。因此，生物醫學工程專業是多個學科發展到一定水平交叉產生的新型高技術邊緣學科。隨著IT產業與醫療行業的高度融合，培養高層次的研究型、應用型技術人才逐漸成為生物醫學工程專業人才培養的主要目標。
當前，生物醫學工程專業畢業生面臨的工作需求不僅包括傳統的醫療設備管理、銷售、操作和維修，還包括信息化醫療設備的研究、設計、開發和生產等。而醫學類院校在“C語言程序設計”教學中普遍存在著教學內容過于偏重語法基礎知識，教學案例與醫學專業結合不緊密等問題，因此，醫學院校有必要從教學、管理和實踐等方面入手，深入探索適應新型人才培養需求的教學模式。
二、生物醫學工程專業“C語言程序設計”課程的開設現狀及問題分析
“C語言程序設計”是理工類大學生必修的專業基礎課，也是醫學類院校生物醫學工程專業必修的計算機基礎課程之一。該課程開設的目的在于使學生掌握基本的程序設計方法和技巧，為醫學生提供一個動手、動腦、獨立實踐的機會，培養醫學生良好的程序設計風格和嚴密的邏輯思維能力，為進一步學習計算機相關知識和醫學專業知識奠定基。各醫學類院校在“C語言程序設計”教學中也存在以下幾個方面的問題：
1.“C語言程序設計”課程教學難度大
一方面，目前醫學類院?！癈語言程序設計”課程大多選用理工類非計算機專業的通用教材，而“C語言程序設計”課程本身具有概念抽象、語法結構復雜、數據類型繁多等特點。因此，對醫學生而言，利用較少的課時學習“C語言程序設計”課程仍然具有不小的難度。
另一方面，為使醫學生系統地掌握“C語言程序設計”相關知識，教學過程中容易出現課堂知識容量過大的情況，這都不利于醫學生對知識的掌握。
2.“C語言程序設計”課程學習興趣低
目前，醫學類院校在“C語言程序設計”教學中更加側重C語言語法結構等基礎知識，對各種應用實例的開發、運行過程講解得深度不夠，學生實踐練習機會少，學習過程較為枯躁。另外，教學實例多選用教材上的小程序，雖然方便學生預習復習，但由于缺乏界面設計、模塊接口設計等實踐操作，無法與生物醫學工程專業的研究方向和實際需求相結合，導致學生學習興趣低。
3.計算機知識與醫工專業知識教學融合度低
當前，大部分醫學類院校生物醫學工程專業開設的計算機課程除了“C語言程序設計”之外，還包括匯編語言、數據庫基礎、微機原理與接口、電路分析、模擬電子技術、數字電子技術、信號處理技術等。各門計算機課程與醫學專業課之間是相輔相成、互相聯系的。例如，醫學類專業課“醫用傳感器”實驗中需要用匯編語言編寫程序與單片機連接進行模擬實驗。從這方面來說，計算機知識與醫工專業知識存在較高的融合度。然在，實際教學過程中，由于醫學生更加注重醫學類專業課的學習，因此容易忽視“C語言程序設計”課程與其他專業基礎課之間的聯系，更談不上與這些學科之間的融合學習。從而導致了“C語言程序設計”課程失去了計算機基礎課程的服務性地位，降低了計算機知識與醫學專業知識的融合度。
三、生物醫學工程專業“C語言程序設計”課程的融合教學研究
“C語言程序設計”課程的融合教學是指根據生物醫學工程專業的課程結構特點，在相關專業課的教學過程中，將C語言程序設計的思想和技巧融入生物醫學工程專業的實際需求中，統籌課程體系中的各要素，整體協調，相互滲透，形成基于專業、依托學校、聯合醫院和企業的“三位一體”融合式教學培養模式。
1.基于生物醫學工程專業，調整“C語言程序設計”課程
C語言是一門高級程序設計語言，對于醫學生來講，C語言的地位就相當于一門外語，是人和計算機相互交流的工具。所以，醫學生學習“C語言程序設計”就像人學習外語一樣，主要要學習本語法、語義和認知過程。C語言的語法規則主要包括常量和變量定義方法、數據的運算規則、程序設計的三種基本結構（順序、選擇和循環）、函數定義及調用方法等。C語言的語義規則要求學生掌握三種基本結構、利用數組批量處理數據、利用函數進行模塊化程序設計以及利用指針促進程序模塊化進程的思想和方法。C語言的認知過程，主要側重于培養學生養成良好的編碼規范。
由于生物醫學工程專業與智能醫療器械設計、批量數據處理、故障檢測等有著較為緊密的聯系，因此，在“C語言程序設計”教學時除了要求學生掌握常用的語法和語義規則外，還要重點學習數據的批量處理技術和模塊化程序設計等知識。
2.依托醫學院校，形成多學科交叉發展
根據生物醫學工程專業的課程設置，發揮“C語言程序設計”的基礎性作用，形成以“C語言程序設計”為核心的多學科交叉發展。例如，對于相對晦澀的匯編語言課程的學習，可以在安裝C語言編程平臺（MicrosoftVisualC++ 6.0）的同時，再安裝另一調試工具軟件OllyDBG。對于調試版（Debug編譯選項組），使用MicrosoftVisual C++6.0進行調試，將C++源代碼反匯編；而對于版（Release 編譯選項組）使用OllyDBG進行調試。
例如，某醫院“專家預約系統”程序實例。該醫院某科設有5個專家診室，為保證看診質量，平均分配醫療資源，醫院規定：①每個專家每天只接待20個患者；②患者就診診室采用循環預約的方法，即1到5號、6到10號……患者分別預約1至5號專家，如此重復至所有專家預約完畢。編寫“專家預約系統”程序，要求約診單上提示患者預約了哪位專家，應該去幾號診室就診。
分析，在Visual C++6.0環境下，使用循序程序結構與多分支結構進行嵌套實現上述功能。程序命名為“專家預約系統.cpp”，代碼如下：
#include "stdio.h"
#define MAX 100
void main（）
{ int i，j，m；
char flag[30]；
for（i=1；i
{ printf（"＼＼n請按“預約專家”按鈕開始預約！"）；
gets（flag）；
m=i%5；
switch（m）
{ case 1：printf（"＼＼n您預約的是%d號專家，請到%d號診室就診＼＼n"，i，m）；break；
case 2：printf（"＼＼n您預約的是%d號專家，請到%d號診室就診＼＼n "，i，m）；break；
case 3：printf（"＼＼n您預約的是%d號專家，請到%d號診室就診＼＼n "，i，m）；break；
case 4：printf（"＼＼n您預約的是%d號專家，請到%d號診室就診＼＼n "，i，m）；break；
case 0：printf（"＼＼n您預約的是%d號專家，請到%d號診室就診＼＼n "，i，5）；break；}}
printf（"對不起，今天預約人數已達上限，請轉到普通診室或明天預約?。埽躰"）；
程序執行過程中，以“Enter”鍵代表“預約專家”按鈕，按其他鍵不執行預約專家操作。在Visual C++6.0中編譯、鏈接、執行后，生成可執行文件“專家預約系統.exe”。程序運行結果（部分）如圖1所示。
運行OllyDBG，打開上例中的生成文件“專家預約系統.exe”，得到反匯編代碼如圖2所示。
將C語言與匯編語言以及醫學常見現象進行融合教學，一方面，能夠充分發揮“C語言程序設計”的基礎性地位，使醫學生迅速理解并掌握匯編語言程序。另一方面，通過不同編程語言之間的融會貫通，極大地調動了醫學生學習“C語言程序設計”的積極性和主動性，提高了學習效率。
3.聯合醫院和企業，開展訂單式培養
生物醫學領域獨占鰲頭的美國，大多數高校都與企業簽有聯合培養實習計劃。醫學生的實習多在高年級完成，因為高年級學生已經完成了通識教育知識的學習，并且在工程、數學、生物工程設計、儀器、生物及生物材料等方面已有了足夠基礎知識和基本能力參與生物工程方面的實踐項目。聯合醫院和企業，開展訂單式培養，一方面，可以使醫學生在專業領域的聯合培養實踐活動中獲得實踐經驗；另一方面，專業實踐活動又能夠很好地促進對其他專業課程的學習和理解。因此，聯合醫院和企業開展專業實習實踐活動，通過對“C語言程序設計”課程理論知識的實踐應用，有助于促進學生將基礎理論知識與技術需求緊密結合起來，扎實學生的基本功，提高醫學生的就業競爭力。
四、結束語
本文建構的“三位一體”融合教學培養模式，能夠有效地解決生物醫學工程專業“C語言程序設計”課程開設過程中出現的問題，充分發揮“C語言程序設計”課程的基礎性地位，對提高生物醫學工程專業人才素質，提升醫學生實踐水平，都具有一定意義。
參考文獻：
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生物工程課程設計范文3
關鍵詞：畢業設計（論文）；生物工程；科研課題；教學改革
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）38-0140-03
一、前言
畢業設計（論文）是高校本科教學的一個重要實踐性教學環節[1，2]。對學生而言，是理論與實踐相結合的學習階段，可以培養和鍛煉應用專業知識解決實際問題的能力，培養科技文獻查閱與科技論文撰寫能力，以及培養良好的職業素養和嚴謹求實的工作作風。對學校而言，是提升本科教學質量的主要抓手，也是檢驗能否向社會輸送合格人才的重要標準。
生物技術是解決21世紀人類面臨的資源、能源、環境、人口與健康等問題的重要手段之一，因此，生物技術產業已成為世界各國特別是大國經濟社會發展戰略的重點[3]。為了適應生物技術產業迅速發展對人才的需求，我國教育部在1998年高等院校學科調整時增設了生物工程本科專業[3，4]。目前，高等學校的生物工程專業已成為最為重要的專業之一，它是培養掌握現代生物學和生物技術基本科學原理、基本技能、工藝技術過程和工程設計等基本理論，能在生物技術與工程領域從事產業化工程設計、生產、管理和新技術研究、新產品開發的工程技術人才[5，6]。生物工程專業是以工為主、以理為輔、工理管相結合的復合型專業，具有很強的實踐性，因此做好該專業的畢業設計（論文）實踐環節，對提高教學效果和人才培養質量具有重要意義。然而，目前高校畢業設計（論文）的質量整體上出現了下滑的趨勢，主要表現在：（1）師生比例偏低，指導老師無法利用有限的精力和時間高效指導畢業設計（論文）；（2）選題盲目，課題研究內容陳舊，缺乏創新性，有的還脫離生產實際；（3）畢業論文的寫作水平差，學生缺乏科技論文寫作訓練，論文寫作格式與文獻引用缺乏規范；（4）評價體系不完善。學生們在畢業設計（論文）階段的表現是良莠不齊的，但最終畢業時獲得的文憑卻并無二致且本科畢業率幾乎一直都是100%，極大地挫傷了學生的學習積極性和主動性。因此，為了提高畢業設計（論文）質量，如何改革并完善現有的畢業設計（論文）教學模式已成為高校教育者討論的熱點之一。
從2010年開始，我們進行了依托省部級以上縱向科研課題教學本科生畢業設計（論文）的探索和實踐，讓學生在畢業設計（論文）的教學實踐環節參與到導師的在研課題中。本文以ε-聚賴氨酸高效生物合成和產業化實施項目為例，就相關的探索和實踐進行了總結。
二、依托科研課題教學本科畢業設計（論文）
1.形成合理的科研團隊。目前，高等院校本科畢業設計（論文）的教學方式多采用導師制。然而，導師制是一種精英教育的教學模式，其實質上是一位導師和一個學生之間面對面的、高度個人之間的接觸和交流[7]。這種形式的制度是依靠學生對教師的低比率，它是一種高成本的制度。隨著高等教育大眾化的來臨，高校辦學規模的擴大，生師比持續升高，辦學資源日益緊張，高成本原始形態的導師制已難以為繼，它對師生比例的要求無疑增加了導師的教學負擔。通過依托科研課題教學本科畢業設計（論文），學生在選題后就進入到導師的課題組中，與研究生統一學習和交流，建立一個由導師、研究生和本科生（1∶5∶3）構成的梯度研究團隊。在這個團隊中，導師對本科生、研究生的研究方向和內容進行統一安排和規劃，對項目研究的關鍵科學問題進行分解和歸納，形成一個個獨立且相關聯的子課題。然后，本科生自主選擇一個具體子課題進行研究。團隊中研究生協助導師對本科生進行實驗技能、實驗設備和方法等方面的培訓和指導。這樣，以科研課題為基礎，通過科研團隊各成員的分工和合作，一方面減輕導師的工作量，使導師能夠高效利用有限的精力和時間，達到事半功倍的效果。在教學過程中，避免了以往導師對指導內容不明確，對“如何導”、“導什么”等缺乏清晰的認識等問題。另一方面，傳統的一個導師和一個學生的面對面的交流，轉變成本科生與具有一定科研基礎的研究生，特別是博士生進行高度個人的接觸和交流，有效地縮短了本科生的適應期，極大地提高了其積極性和主動性。
2.選擇合適的論文題目。畢業設計（論文）的選題顯著影響畢業論文的質量，若選題過于陳舊或是假題目，研究內容與實際的研究和生產嚴重脫節，則論文的價值低或意義不大。學生僅為了學分和畢業而進行畢業設計（論文），會嚴重挫傷學生的積極性和主動性，不利于其創新能力的培養，實踐能力和綜合素質也得不到鍛煉和提高。通過依托科研課題教學本科畢業設計（論文），讓學生參與到導師的在研課題中，做到真題真做，使得學生產生濃厚的興趣，不僅能夠提高其主觀能動性，還能極大地激發其創造性。另一方面，由于畢業設計（論文）教學內容與導師的科學研究具有極高的關聯度，導師能夠充分利用自身的專業知識和學術能力使學生“站在巨人的肩膀上”，讓他們參與到本專業某領域前沿的相關研究，實現提高畢業論文質量的目的。比如，針對江蘇省產學研前瞻性聯合研究項目“新型生物食品防腐劑ε-聚賴氨酸高效提取關鍵技術與集成化研究”這一課題，要求學生嘗試各種先進分離提取方法，發現和比較這些提取方法之間的優劣性和互補性，最終提出一種可行的分離提取工藝路線，并進行實驗驗證和評價。此外，由于生物工程專業的畢業設計（論文）選題有兩種形式，即試驗性題目和設計性題目，為了能夠兼顧學生的特長以及與學生將來從事的工作，對學生進行分流，充分發揮其特長，激發學習興趣，保持個性。盡可能讓學生品嘗到成功的喜悅，并巧妙地加以引導利用，幫助學生實現“參與―成功―參與”的良性循環，使學生持續保持自主參與學習的動機。在ε-聚賴氨酸分離提取新工藝開發的課題中，鼓勵學生嘗試自己感興趣和認可的分離提取方法，在對該方法進行充分實驗和評估后，將其整合到原有分離提取技術路線中，并考察該提取方法的加入對最終產品質量和收率的影響。如果試驗結果是積極的，則嘗試讓學生對新技術路線進行工廠工程設計，為實現新工藝或新技術規模化和工業化提供一定參考和依據。
3.開設學術報告會議?？蒲谐晒麉R報和科研論文的撰寫是展示科研工作者成績的有效途徑。這一過程，并不是單純的工作總結，而是進行科學研究的基本訓練，是提高分析問題、歸納問題和解決問題的重要環節。然而，本科生在畢業設計（論文）教學環節之前，本科教學中沒有開設關于科研成果匯報、論文寫作等課程，學生缺乏一定的科研基礎知識和實踐機會。因此，學生在總結科研成果，撰寫畢業論文的時候往往存在以下問題：（1）學術道德觀念淡薄，論文有明顯的拼湊，更有甚者直接從網上抄襲；（2）缺乏專業化和學術化語言描述實驗方法和結果，措辭不嚴謹、論文層次不分明，圖表說明不合理；（3）論文格式不規范，特別是論文的參考文獻、中英文摘要、圖表等。這些問題是導致畢業論文質量下降的一個重要原因。通過依托科研課題教學本科畢業設計（論文），在教學實踐中，導師要求本科生也參與到課題組的各種科研活動，包括讀書報告會、月底課題組匯報、中期匯報和專題討論等各種學術報告會議。在讀書報告會中，要求學生閱讀、分析和歸納1～2篇與課題研究相關且是近期發表的高影響因子的SCI論文，以PPT的形式解釋論文的研究內容、創新點以及對自身課題的啟發，并要求本科生、研究生和導師一起討論分析。在課題月底工作匯報、學期匯報的會議上，要求學生以PPT形式對一個月或一學期的研究內容和結果進行總結和分析，導師和學生一起討論分析，并依據實驗結果安排下一步工作計劃。此外，課題組不定期組織專題報告，由導師或高年級的博士研究生對某一專題進行學術報告，報告選題有“如何寫好畢業論文”，“生物工程學科常用科研軟件的使用”，“發表高水平SCI論文的心得體會”等等。通過這些學術報告會議，使得本科生在文獻閱讀能力，課題研究的總結、匯報和論文寫作等多方面得到系統訓練和提高。
4.構建合理的評價體系。畢業設計（論文）教學環節，從選題、實施到論文定稿，歷經約8個月甚至更長的時間，學生投入大量的時間和精力。因此，畢業設計（論文）質量的合理評價，建立獎懲制度，可以使學生產生公平感和信任感，對學生職業道德能力和素養的培養具有積極的推動作用。目前，本科畢業設計論文質量評估中分為指導教師評審、評閱老師評審和答辯評審三個環節。由于在畢業設計（論文）教學環節，學生與導師（指導教師）有更多的接觸和交流，導師對學生的態度、能力和創新性等方面有更全面的了解和掌握。因此，指導教師評審成績往往占總成績的60%以上。課題組在嚴格執行校教務處規定的畢業設計（論文）指導和管理規范的基礎上，利用模糊評價的方法[8]，構建一套合理、科學和客觀的指導教師評價體系，見表1，從學生的學習態度、學習能力和創新性三個方面定量地分析學生在畢業設計（論文）實踐環節的表現，保證畢業設計（論文）成績評定的客觀、公正。
三、結束語
畢業設計（論文）是高校本科教學的最后一個實踐性教學環節，是提高學生綜合能力和素質的重要步驟，也是評價高校教學質量的重要指標之一。筆者針對本科畢業設計（論文）教學過程中暴露出的問題，剖析了造成畢業設計（論文）質量不斷下滑原因的基礎上，探索并實踐了依托科研課題教學本科畢業設計（論文）的方法，通過形成科研團隊、選擇合適題目、開設學術報告和構建合理評價指標四個手段來提高畢業設計（論文）的質量，取得了一定的成效，已畢業學生的就業單位均反饋學生具有較強的科研能力、實踐能力和創新能力，較高的職業道德能力和水平，得到了社會的初步認可。然而，在教學改革和探索的過程，發現仍有一些問題，如畢業論文（設計）題目的難度選擇，畢業論文（設計）教學與學生考研和找工作的時間沖突等，這些問題尚需在實踐中不斷改進與完善。
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生物工程課程設計范文4
關鍵詞：分子生物學與基因工程；模塊化；就業競爭能力
中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）31-0271-02
分子生物學與基因工程實驗技術發展非常迅速，作為一門通用的工具已經滲透到生命科學各個研究領域，該門課程一直是生命科學相關院校的核心實驗課程。但不同院校設置的分子生物學與基因工程實驗課程基本上存在以下問題：（1）把分子生物學實驗和基因工程實驗分開，內容體系不連貫；某些實驗設計重復，浪費資源。（2）實驗內容的設置常常是按照教學大綱的要求機械設定的，忽略實驗內容之間的有機結合性和連貫性，存在實驗內容之間相對孤立、缺乏內在聯系的缺陷。（3）實驗大多數為驗證性實驗，對學生的培養目標不夠明確。因此，本文提出基于學生就業競爭能力培養為目標，根據師范院校實際情況，通過調查研究對分子生物學與基因工程實驗課程內容進行模塊化設計，擬解決上述問題，并大大提高學生的競爭就業能力，同時對其他院校的課程設置也可以提供一定的借鑒。
一、明確培養目標――對分子生物學與基因工程實驗進行模塊化設計
普通高等師范院校一般開設生物科學師范專業和生物技術非師專業，分子生物學與基因工程實驗課程是這兩個專業的必修課，考研和就業是這兩個專業大部分學生畢業面臨的問題。為了滿足不同專業學生考研和就業的需要，通過調研，我們明確了分子生物學與基因工程實驗課程培養目標：（1）滿足學生考研深造的需要。（2）滿足學生到中學進行生物學教學的需要。（3）滿足學生到生物醫藥公司工作的需要。因此，我們把分子生物學與基因工程實驗設計為三大模塊（共計75學時）：①基礎性實驗模塊，共計23學時。包括大腸桿菌質粒DNA的提取（4學時）、植物基因組DNA的提取（3學時）、動物組織總DNA的提取（3學時）、瓊脂糖凝膠電泳檢測DNA（3學時）、核酸的濃度及純度測定（2學時）、大腸桿菌感受態細胞的制備（2學時）、目的基因的PCR擴增（6學時）。②綜合性實驗模塊，共計35學時。包括：載體構建（10學時）、農桿菌介導的煙草遺傳轉化（15學時）、轉基因植物的分子檢測（10學時）。③開放性實驗模塊，共計17學時。包括植物總RNA的提取及檢測（6學時）、RT-PCR（時）、分子生物學常用軟件介紹（2學時）。其中，基礎性實驗模塊部分隨理論課按周次完成；綜合性實驗和開放性實驗模塊在理論課結束后統一安排時間開設。
二、分子生物學與基因工程實驗模塊內容的課堂教學實踐及體會
生物科學（師范）和生物技術（非師范）兩個專業的學生通過學習《分子生物學與基因工程模塊實驗》，基本具備了以下能力：（1）通過基礎性實驗模塊的學習，學生掌握了分子生物學和基因工程實驗的基本理論和操作技術，完全可以勝任中學關于分子生物學和基因工程實驗的教學任務。（2）通過綜合性實驗模塊的學習，不同專業學生具備了對實驗進行綜合設計和整體把握的能力，這些能力使他們在考研復習和考研復試實驗操作技能方面具備很大的優勢。（3）通過開放性實驗模塊的學習，使學生形成完整的科研思路，具備了自主思考、自主設計等實驗能力；培養了學生科研創新能力，為他們今后的研究生學習和生物公司的面試奠定了基礎?？傊ㄟ^對分子生物學和基因工程實驗進行模塊化設計，基本能夠達到以下三個目標：①滿足學生考研深造的需要。②滿足學生到中學進行生物學教學的需要。③滿足學生到生物醫藥公司工作的需要。
三、關于分子生物學與基因工程實驗課程模塊化設計的一些建議
1.分子生物學與基因工程實驗基本上都是耗時比較長的大實驗，傳統實驗教學安排都是按照教學大綱隨理論課后開設，一般實驗時間為4學時，這樣安排導致某些綜合性實驗無法完成，影響實驗結果的觀察和記錄，因此建議耗時較短的基礎性模塊實驗可以隨理論課開設，一周一個實驗內容；耗時較長的綜合性和開放性模塊實驗可以在一學期課程結束后統一安排1～2周時間完成，這樣可以保證實驗效果，提高學生綜合能力。
2.建議學校加大對分子生物學與基因工程實驗室的經費投入和建設，保證儀器的先進性和數量，開闊學生的眼界；授課講師也應結合自己的科研課題，保證實驗內容合理，實驗成功率較高，實驗結果比較穩定，學生每次實驗都能觀察到實驗結果，增加學生的學習興趣。
3.構建科學的實驗課程考核和評價體制。傳統實驗教學評分體系以實驗報告加平時表現為主。實驗報告占用了學生大量的時間，并且在內容上有明顯雷同的嫌疑，并不能夠真實反映學生的實驗能力。這樣容易造成學生的學習壓力，降低了學生對實驗教學的認可程度。因此建議基礎性模塊實驗可以按照傳統實驗報告形式考核；綜合性和開放性模塊實驗可以按照4～5人為小組，以實驗設計、實驗實施、實驗問題思考和解決方案，實驗操作技能考核等綜合過程材料作為考核依據，主要目的在于鍛煉學生的科研和創新能力。
四、結語
通過對分子生物學與基因工程實驗課程內容進行模塊化設計和實施，不同專業學生在考研和就業方面取得了不錯的成績，學生的就業競爭能力得到了很大提高。關于分子生物學與基因工程實驗課程的改革是一項長期系統工程，需要學校和授課教師根據本校實際條件不斷努力，才能培養出適應社會發展的高素質復合型人才。
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生物工程課程設計范文5
生物工程專業綜合實驗是一門全面提高學生素質的復合型實驗課程。實驗教學改革以培養高質量學生為目標，結合地區經濟發展，融合教師科研項目，聯合社會企業人才，內涵式發展建設生物工程專業人才培養平臺，探索了以學生能力和素質為核心的實驗教學模式。
關鍵詞
生物工程；綜合實驗；內涵發展；教學改革
以學生為主體，以學生為核心，以挖掘學生潛力為目標進行實驗教學改革是非常有意義的嘗試。生物工程是集生物化學、細胞工程、基因工程、分子生物學、微生物學、發酵工程、生物物質分離工程等眾多生物技術的綜合性學科，是一門實驗性和應用性很強的學科。“生物工程專業綜合實驗”（簡稱“綜合實驗”）在本科生培養計劃中占有非常重要的位置，是一門能使學生綜合已學知識來設計和操作實驗，對學生實驗技能和實驗方法進行綜合訓練的復合型實驗課程[1-3]。加強實驗教學是體現學科特點，提高教學重量的關鍵環節，在加強對學生的素質教育和培養創新能力有著重要的、不可替代的作用。
1生物工程專業綜合實驗的發展進程
我校重慶理工大學一直以來秉承“以產學研為特色，以理論研究和應用研究為主，突出為兵工和地方經濟服務，以促進科技成果向產業和教學雙轉化為導向”的辦學指導思想，自2002年生物工程專業建立后，學院就將“綜合實驗”作為一門獨立的課程開設。課程目的一是強化學生對生物工程實驗基本操作，二是培養學生綜合運用專業知識和技能解決問題的能力?！熬C合實驗”安排在第七學期末，學生在完成基礎專業課和專業實驗后，通過“綜合實驗”的學習和鍛煉可對前期所學理論知識有更直觀和深刻的認識?！熬C合實驗”共72學時，經過了廣泛調研和精心準備，總計開設12個試驗項目。實驗設置具有以下特點：一是專業學習和地區經濟有機結合，實驗選題主要以現有西南地區生物工程產業為主，結合專業學習中生物中游（發酵）和生物下游（分離）技術。例如“氣體提升式反應器培養植物細胞”“廢水生物處理及參數測定”“大豆異黃酮的超聲提取分離純化實驗”等；二是基本實驗技能和中試應用有機結合，即實現了學生在走向行業一線之前的大練兵，又增進其生產意識。例如“采用機械攪拌罐培養大腸桿菌”“發酵液的預處理及與濾餅質量比阻的測定”“酶制劑的鹽析沉淀及酶活力的測定”“亞硫酸鹽法測容積氧傳遞系數”等?！熬C合實驗”內容全面、領域范圍廣，食品和環境都包涵在內，但也過于龐雜，學生做完實驗后沒有一個完整產品的生產過程概念，并且和生物化學實驗有部分重復，如鹽析沉淀和凝膠過濾實驗。經過多年的教學總結，我們對專業綜合實驗不內涵式發展建設生物工程專業綜合實驗教學模式張麗杰（重慶理工大學藥學與生物工程學院重慶400054）斷調整和改進，刪減和生化實驗重復的部分，并把獨立的實驗整合成完整的生物技術綜合實驗，如下游分離實驗，學生學習從酵母菌經過細胞破碎、過濾、脫除雜離子和蛋白質，最終結晶得到海藻糖晶體技術，使學生對整個下游生物技術過程有了整體把握，并在做實驗的同時有機地應用其他學科所學理論。
2影響生物工程綜合實驗發展的瓶頸
2.1實驗內容過于單一，學生選擇的余地小
目前的綜合實驗主要集中在微生物的發酵、從酵母菌中提取純化海藻糖，只是涉足生物技術領域中比較小的領域，不利于學生的就業。生物技術領域包括的范圍很廣，如生物制藥、環境生物技術、食品、保健品、化妝品等，學生如果能夠結合西南地區經濟選擇課題進行嘗試創新實驗，對他們創造力的開發和專業認知都會有所幫助，還有助于擴大就業面。
2.2實驗教學模式單一，制約著學生創造性的發揮
目前生物工程專業綜合實驗還是按照老師準備實驗藥品、老師講解實驗內容、學生按照講義步驟做實驗、學生書寫實驗報告、老師批改實驗報告的模式進行。學生沒有自己的想法，完全按照老師的思路完成任務，出現問題不會思考，這對于本科教學是個致命的硬傷，學生的積極主動性及創造性完全被制約[4-6]。由于學生沒有參與到試劑的配制、設備的選型和實驗方案的制定，對生物技術的操作要領沒有真正的掌握，如不明白試劑配制的精準會直接影響實驗的結果，而在大學里缺失的一課在社會上可能會以慘痛的代價來彌補。在這種教學關系中，學生就像張著嘴等著喂吃的孩子，而老師就是給他們準備好飯菜的保姆，讓人實在不敢想其后果。
2.3實踐課各自一體，不能滿足培養專業工程人才的培養目的
我校生物工程專業的實踐課程的設置滿足了本科教學要求，但實踐課中的課程設計、生產實習、專業綜合實驗及畢業論文（設計）各成一體，使學生不能系統的掌握專業技能，無法把理論知識應用到實踐中，造成了教學資源與時間的浪費。2.4實驗內容的系統性還有待于加強生物工程專業綜合實驗目前只有下游技術進行了系統化，和上游及中游還沒有完全整合。培養學生成為工程技術人才，對生物技術上游、中游和下游的完整理解和掌握是必不可少的，每個環節對生物技術開發和研究都非常重要，學生只有全面掌握才能靈活應用到實踐中，并且增大就業面和就業機會。
3實驗教學改革發展的方向
改革生物工程專業綜合實驗的教學模式，使學生能夠由被動的接受老師灌輸知識到主動積極參與實驗，鼓勵實驗創新，增強動手動腦能力，培育畢業生成為真正適應社會發展的創新型人才。
3.1改革單一教學模式，鼓勵學生自主創新能力
綜合實驗創新模式示意圖由圖1可知，改革后的綜合實驗以加強基礎、拓寬專業口徑、圍繞區域經濟，培養創新精神和實踐能力，提高教學質量為原則，教師與學生采用平等討論、切磋交流、協同合作的方式，形成以學生為中心的教學氛圍。老師負責課題遴選[7-9]，結合西南區域的生物工程優勢和特色經濟建立課題庫。隨著時間推移和社會發展，課題庫可不斷更新升級，確保綜合實驗的持續性、開放性和區域特性。而且，選題還充分兼顧了生物上游、中游及下游技術的完備知識體系，確保學生在增強能力的同時也為就業打下基礎，更好地為地區經濟服務。實驗開展采用分組模式，兼顧學生獨立思考和團隊協作的能力鍛煉，充分發揮主觀能動性的同時也培養了團隊合作意識，最終提升學生的綜合能力。
3.2以創業為導向，將專業綜合實驗和課程設計、生產實習及畢業設計有機結合面對越發嚴峻的就業形勢，為體現大學教育服務社會的價值，需要書本知識和社會發展有機結合。生物工程專業涉及到生物領域的方方面面[10-12]，學生在大三掌握專業基礎課及基本實驗技能后，有意識地培養學生的創業思想。以《綜合實驗》為紐帶，串聯課程設計（第六學期）、生產實習（第六學期末）和畢業設計（第八學期），圍繞區域特色課題進行全面系統研究。學生在掌握課程設計理論后到工廠企業進行參觀實習，補充設計經驗，然后選擇課題進行試驗（即生物工程專業綜合實驗），在畢業設計環節繼續對該課題展開深入研究，并完成論文。在綜合實驗中鼓勵學生敢于創新，即使是不成熟的想法也給予肯定和獎勵。對于不成熟但具有可行性的想法，集中師生智慧和集體力量給予突破。通過系列培育，促使學生基本完成具有可行性的創業規劃，其中包括最佳工藝路線的選擇（可在專業綜合實驗、生產實習及畢業設計中完成）、市場研究報告（可在生產實習中完成）、工廠設計（可在課程設計、生產實習及畢業設計中完成）等。在實踐過程中專業和實用的知識不斷積累沉淀，為今后服務社會打下堅實基礎。
3.3轉變傳統考核方式，制定以創新能力為核心的考核細則
改革后的專業綜合實驗將學生文獻查閱、實驗可行性分析報告、實驗前準備工作、動手操作能力、分析解決問題能力、創新能力、團隊合作精神等作為評分標準，而不單以實驗結果的好壞判定，使成績更能也可跟真實和全面地展示學生的反映學生的綜合水平和創新能力。
4實施教學改革的方法和手段
4.1合理安排教學培養計劃中的理論課和實踐課
生物工程專業綜合實驗由上游、中游和下游三部分構成，由于上游技術（菌種篩選和基因工程實驗）需要時間較長，可以在第五學期末分子生物學和基因工程等課程完成后安排一個2周的綜合實驗，讓學生掌握微生物培養、分子克隆、PCR等生物技術。其他理論課可以適當增加實驗課，有利于學生更好理解理論知識的同時，掌握單元操作技能，在綜合實驗時可以熟練利用基本實驗操作為課題服務。如生物分離工程增加實驗課程，使學生掌握過濾、細胞破碎、萃取、離子交換樹脂、膜過濾等單元操作；發酵工程可以增加使用發酵罐實驗課，讓學生熟練掌握如何發酵的技術，而不是只在綜合實驗中涉及一次。另外綜合實驗可以安排在第七學期前期，避免和學生考研沖刺時間沖突。第七學期的理論課不宜安排過多，否則學生精力不夠，弱化實驗效果。
4.2打造專業教師團隊，培育創新型人才
本專業教師要互相溝通，避免重復講授某一知識點或某一實驗技能，把課程設計、生產實習和專業綜合實驗、畢業設計結合起來，在兼顧教師科研項目的同時，以培育學生為目標，幫助其完成感興趣的課題或者引導學生整體把握項目的意義。
4.3加強橫向合作
與其他高校、工廠企業、科研機關建立實質合作關系，互惠互利地引進和共享資源。使學生能夠根據需要走出課堂，參觀學習實際生產工藝和技術設備，增加對本專業的認同感和學習動力。
5結束語
改革后的綜合實驗實現了四個轉變：由知識傳授為主轉變為知識與能力并重發展；以理論傳授為主轉變為理論與實驗并重；以硬件建設為主轉變為軟件硬件協同發展；校企分開培養轉變為校企合作培養。綜合實驗具有可持續性、開放性和區域特色，更能提高學生對本專業學習的興趣，在教學中培養創新氛圍，讓學生養成創新習慣和提高創新興趣。通過專業綜合實驗教學模式的改革，使學生由被動學習變成積極主動學習，在鞏固所學理論知識的同時，建立創新合作機制，真正做到學以致用，為學生走向社會、創業和繼續深造打下堅實的基礎，成為符合社會發展與具有全球競爭力的人才。
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生物工程課程設計范文6
【關鍵詞】 化工原理 工程意識 教學改革
校級課題:吉林農業大學質量工程課題 《生物工程特色專業》項目資助
化工原理課程是吉林農業大學生物工程、生物技術、制藥工程、應用化學、輕化工程等專業的一門專業基礎課程,包括理論課、實驗課、課程設計、手工制作實習等教學環節?；ぴ淼闹饕獌热莅?以動量傳遞為基礎,敘述了流體輸送、攪拌、流體通過顆粒層的流動、繞流及其相關的單元操作;以熱量傳遞為基礎,闡述了換熱和蒸發操作;以質量傳遞的原理說明了吸收、精餾、萃取、吸附、結晶、膜分離等傳質單元操作,最后闡述了熱量、質量同時傳遞過程的特點及干燥操作。
經過本課程的學習,要使學生掌握化工生產中基本單元操作的原理、典型設備的構造、性能和操作原理,設計和計算方法。通過理論解析和在理論指導下的實驗研究、課程設計,樹立正確的科學思考方法。教學特點是強調工程觀點,強化對化工過程定量計算、定性分析及設計能力的訓練,重視理論和實際相結合,訓練其運用基本理論和方法考察、解釋、分析和處理工程實際問題的能力。
本課程要求學習者首先具備高等數學、物理學及物理化學、機械制圖和識圖等相關課程的知識?；ぴ碇R是為了后續課程例如發酵設備、發酵原理、酒精工藝學、淀粉工藝學、變性淀粉、酶工程、基因工程等知識體系服務的。
為了完成化工原理課程的目標,實現其提高相關專業學生的素質,就要針對不同專業的學生對傳統的教學方法進行適當的改革。對于本校的相關專業的學生,我們嘗試和探索了一些方法,收到了較好的效果,在這里與大家分享,探討。
1.教學方法多元化
本門課程以多媒體演示教學為主,輔以必要的板書內容,還有大量的模型供使用,課程設計了幾個實驗以強化理論學習,還設立一周的動手實習課,讓學生親自動手設計模型,模擬工程實際的工藝。課程采用立體教學理念,注重知識框架的建立,從提高學生的基本素質入手。
2.因材施教
教學中需要密切注意學生的高等數學理論水平,根據學生的實際情況隨時調整授課的深淺,并且要了解學生機械識圖的基本技能,作到有的放矢,另外要通過隨機的課堂測驗或課后作業了解學生掌握的基本程度,以大綱為基準,做到靈活機動,以提高學生的基本素質為最終目標。比如生物工程專業的本科生再講非均相混合物分離時不僅要講常見的幾種分離方法,相應的設備,構造原理,如何操作,而且要詳細講解過程的計算。但是對應聯合培養的大專生則要注重實際操作,而把難于理解和把握的過程計算刪掉。
3.結合專業特點,分清主次,突出重點
每個學科都有其特點,有它獨特地研究問題的方法,授課時有目的的突出這些特點,往往可以收到“畫龍點睛”的功效。生物產品從本質上而言,主要是一些微生物或它們的代謝產物。因此,若要將這類產品進行工業化生產,在設計時就必須注意以下兩個方面。第一,如何選育菌種、優化培養基從而使目的產物的收率最大。第二,如何從發酵液中提取和純化目的產物。前者是生物產品實現工業化的前提,后者是保證生物產品質量的關鍵。由大多數已工業化生物制品的生產過程分析可知,流體流動、過濾、傳熱、蒸餾、干燥等是生物工程中使用最多的單元操作。所以,我們在講授化工原理時,以上述單元操作過程為重點,而對于其他單元過程,則僅僅要求學生理解這些單元操作的原理,了解相關設備的選型。這種結合專業特點,分清主次,突出重點的教學方式,不僅可達到較好的授課效果,同時也為學生后續課程的學習做好了鋪墊。
4.總結歸納研究各類工程問題時的工程方法,引導科學思維方式
在各單元操作的分析和描述中,體現了研究工程問題的共性和方法論。對于所研究問題(對象) 進行受力分析、物料衡算、能量衡算、相平衡關系描述、傳遞速率描述等以及經濟性基本分析,是研究工程問題的最基本而有效的處理方法。
4.1 數學解析法
某些化工過程中的實際問題在做一定的簡化處理前提下,可以直接應用相關的基礎理論進行分析描述。這種方法是基礎理論課程中常用的方法,是培養學生由科學到技術、由理到工的基本能力和工程問題基本分析能力的重要環節。
4.2 實驗研究方法
