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生物工程基礎知識范文1
【關鍵詞】植物碎石床濕地技術；出流改道；應用
0.前言
星云湖與撫仙湖為云南省九大高原湖泊中的二個姐妹湖，二湖與隔河相連，現狀為>Ⅴ類水質的星云湖水流入基本為I類水質的撫仙湖，使具有“納污吐清”特性、湖水更換周期達167年的撫仙湖受到嚴重的威脅。為了盡早扭轉這一趨勢，云南省決定實施撫仙湖、星云湖綜合治理出流改道工程。
1.人工濕地的工藝流程及主要設計參數
1.1試驗工程
1.1.1地點和目的
試驗地點選在星云湖邊，直接對星云湖出流湖水進行試驗，試驗結果不但對工程的設計有直接的指導意義，而且有很高的科學參考價值。本試驗選在星云湖南岸江川縣路居鎮大凹村湖邊，距星云湖500米。本項目試驗不但為工程上馬提供設計參數，還將為以后工程的運行提供管理維護經驗。
1.1.2試驗工藝流程及主要設計參數（以1000m3/d為例）
（1）工藝流程。
星云湖水高等水生維菅束植物凈化池除藻池一級水生物塘一級植物碎石床二級水生物塘二級植物碎石床植物砂濾池出水
（2）設計主要參數。
①進水水量：1000m3/d。
②進水水質：星云湖水體平均濃度CODMn7.13mg/L；BOD54.15mg/L；葉綠素a48.61mg/m3；TN4.602mg/L；TP0.257mg/L；非離子氨0.060mg/L。
③主要構筑物設計參數（單位：米）。
A.一級水生物塘： （20.6+18.2）/2×7.5=145.5m2。
B.第一級植物碎石床： （17.9+14.6）/2×19.3=313.6m2。
C.二級水生物塘： （13.5+14.05）/2×9.2=125.1m2。
D.第二級植物碎石床： （14.01+12.55+16.85）/3×24.1=348.7m2。
E.植物砂濾池： （16.75+16.9）/2×8.9=149.7m2。
A～E的面積： 1082.6m2。
④水力停留時間。
A.一級水生物塘 5.59小時。
B.第一級植物碎石床 1.81小時。
C.二水生物塘 5.71小時。
D.第二級植物碎石床 1.77小時。
E.植物砂濾池 0.25小時。
A～E的停留時間： 15.13小時。
（3）布水。
流程各單元均采用平行布水，各單元之間進出水采用上進下出或下進上出方式。
1.1.3生態工程植物品種的選擇
生態工程的植物品種主要選擇適合當地條件的高等維管束植物。
（1）一級水生物塘。
考慮到以后出流水水質凈化工程植物對環境的適應性，如水質、氣溫等生境條件。故一級水生物塘選用星云湖中的鳳眼蓮。
（2）第一級植物碎石床。
考慮到植物碎石床是本環境工程（即出流水水質凈化工程）重要部分，同時此部分不在湖里和湖邊帶，故選用目前國內外人工濕地優良品種。經過近三年的篩選，主要植物為：蘆葦、傘草、野姜花、風車草、菖蒲。
（3）二級水生物塘。
鳳眼蓮、大薸。
（4）第二級植物碎石床。
蘆葦、傘草、美人蕉、馬蹄蓮、花葉蘆荻。
（5）植物砂濾池。
蘆葦、花葉蘆荻。
1.1.4試驗結果
本試驗工程2001年9月5日建成栽種植物，經運行40個多月。40個月的運行試驗結果說明，經本試驗工程處理后的星云湖出水水質能夠改善達到地表水III類水水質要求。結果見表2—1。由表可見試驗濕地連續運行3年多的處理效果是很穩定的。
1.1.5現場試驗結果及在出流改道工程中的可適性分析
從現場1000m3/d模擬試驗測試結果（表2—1）可以看出：
（1）采用本生態凈化工藝，星云湖湖水出流水能達到地表水III類水標準。
（2）本試驗工藝除藻和去除葉綠素a效果好，去除率達99.87%和98.45%，成本又很低，不需耗能和不采用其它理化措施。
（3）非離子氨的去除能力也高，可達93.33%。
（4）BOD5去除率可達60.84%，CODMn去除率相對較低為：34.87%。
（5）TP去除率可達68.83%，TN去除率達到50.0%，NH3-N去除率54.13%。
（6）鳳眼蓮、大薸、蘆葦、傘草、野姜花、花葉蘆荻、美人蕉、風車草、馬蹄蓮比較適合本試驗生長環境。
若采用本模擬示范試驗的人工植物碎石床工藝及在星云湖出流前用挺水植物凈化處理，凈化1m3水僅需1.0平方米面積，水力停留時間小于24小時，就能夠達到撫仙湖、星云湖出流改道工程中星云湖出流水III類水水質要求。
由于1000m3/d現場示范的條件和出流改道20萬m3/d人工濕地條件基本相同，所以現場試驗成果應該能夠適應出流改道工程中的人工濕地。
表2—1出流水污染控制環境工程現場示范試驗結果表（1000m3/d）
1.2人工濕地工程
1.2.1挺水植物帶工藝設計
挺水植物帶成U字型，占地總面積68.9畝，其中植物種植面積為54.2畝，沉砂區面積7.2畝，植物采用星云湖類蘆葦。
1.2.2一期人工濕地工藝設計
人工濕地及砂濾池的運行水位控制在有效水深1.5m；一級生物塘水深不低于2.0m；二級生物塘的運行水位控制在有效水深2.0m。
第一期人工濕地占地面積為193.9畝，由處理系統1至處理系統4組成，含18個子系統。
（1）各子系統流程。
第一級植物碎石床第二級植物碎石床第二級水生物塘第三級植物碎石床砂濾池。
（2）進水布水方式。
一、二級人工濕地碎石床進出水采用穿孔管布水，從上部進水，從下部出水；二級生物塘采用“下—上—下”進出水方式；砂濾池采用上進下出方式布水，在頂部設置進水管均勻布水。
（3）設計坡度。
一、二級人工濕地碎石床設計底坡度0.3%～0.5%，設計水面坡度0.1%～0.2%；二級生物塘設計底坡0.3‰～0.5‰，設計水面坡度0.1%～0.2%；砂濾池設計底坡度0.2%～0.3%。
（4）工藝尺寸。
第一級人工濕地碎石床：35m×36m×1.5m，設計深度1.5m（內填碎石）。
第二級人工濕地碎石床：35m×35m×1.5m，設計深度1.5m（內填碎石）。
第二級植物塘：35m×32m×2.0m；設計深度2.0m。
第三級人工濕地碎石床：35m×53m×1.5m，設計深度1.5m（內填碎石）。
砂濾池：35m×18.5m×1.5m，設計深度1.5m（內填砂）。
1.2.3人工濕地水力負荷設計
（1）水力停留時間：19.3h；其中第一級生物塘：5.8h第一級植物碎石床：1.7h；第二級植物碎石床：1.7h；第二級生物塘：7.7h； 第三級植物碎石床：2.44h。
（2）水力負荷：0.8～1.0m3/m2.d。
1.2.4植物設計（一期）
（1）植物品種設計。
植物品種設計采用與實驗相同的方案，主要品種有：鳳眼蓮、蘆葦、傘草、野姜花、風車草、菖蒲、大薸、美人蕉、馬蹄蓮、花葉蘆荻等。
（2）植物栽種規格。
1）植物碎石床：10棵/m2；2行/m2，每行5棵。
2）水生物塘：50棵/m2。
1.2.5人工濕地施工及初期運行
人工濕地于2005年12月開始建設，2008年10月主遂洞貫通可通水進行濕地植物的移栽，通過近一年的植被養護，環保部門對人工濕地出流水檢測結果為除TN、TP稍超標外，其他指標均達到地表水III類水標準。水質指標TN、TP超標主要因為進水量可能偏大（大于設計進水量1.16m3/s）及濕地植被生長不均和生長量未達到設計生長量。
2.結束語
生物工程基礎知識范文2
關鍵詞：生物工程導論；中醫藥院校；教學
生物工程導論是一門生物工程專業基礎理論課，屬于生命科學的前沿學科。開設對于讓學生認識專業、了解專業、重視專業、熱愛專業有重要的意義。中醫藥院校生物工程專業開設生物工程導論課程的宗旨不僅僅是引導學生全面而系統地了解專業全貌，進一步拓展學習的知識面，增強學生對所學專業的興趣；還引導學生在學習的過程中思考生物工程與中醫藥的聯系，如何使現代的生物工程技術與古老的傳統中醫藥結合起來，從而促進中醫藥的發展，培養中醫藥背景的生物工程復合型人才[1]。本文就中醫藥院校生物工程專業生物工程導論教學方法進行初步探討。
一根據中醫藥院校特點優化教學內容
生物工程導論的學習旨在使學生對生物工程的發展有一個總體認識，初步了解和掌握生物工程的知識體系。生物工程導論在我校生物工程專業屬于專業必修課，共有36學時，主要是介紹基因工程、蛋白質工程、細胞工程、酶工程、發酵工程等五大工程及其在各個領域中的應用。但由于學時有限，生物工程專業在高年級會開設基因工程、細胞工程等對應的專業課。因此，教師在授課過程中應針對專業特性進行教學內容的優化，減少具體深入的理論性知識的講授，增加生物技術在中醫藥開發、研究中的應用，授課內容應難易適宜、詳略得當，從而達到普及生物工程技術的基本知識，完善學生的知識體系的教學目的[2]。由于生物工程導論中涉及的內容非常豐富，涵蓋了生物相關的方方面面，因此，生物工程導論這門課的內容必將與其它課程的內容存在或多或少的重復。如基因工程中的核酸、蛋白質的基本結構與功能等內容可能在分子生物學中已經有過講述；細胞工程中動物細胞培養、植物細胞的全能性等內容與先導課程細胞生物學課程有所重復；發酵工程中菌種的選育和保藏等內容與同學期開設的工業微生物學重復較多。為了避免相同內容的重復授課，避免學生形成對相同課程內容的疲倦性，同時結合有限的授課學時，故針對相關內容進行有側重的講解。如基因工程摘除與分子生物學重復的內容，細胞工程摘除與細胞生物學所講授的，重點講述植物組織培養在中藥材生產中的應用、細胞融合、單克隆抗體、干細胞工程等與醫藥相關的部分內容。我們根據中醫藥院校生物工程專業特點和培養要求，選取“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材，即由科學出版社出版的，宋思揚、樓士林主編的《生物技術概論（第四版）》為教材。按在過去三年的教學中，我們在學時數不變的前提下，根據需要和教學實際，對教材內容有所取舍，進行適當調整，優化教學內容。具體調整方案為：第一章生物技術總論及第2-6章基因工程、蛋白質工程等五大工程各4學時，共計22學時，在有限的學時里讓學生對生物工程的五大工程有所了解，講述的過程中舍去在生物化學和分子生物學等相關課程中已經詳細講述的內容，避免基礎知識的重復介紹，把重點放在各個工程產生的由來及發展上，對具體的復雜的技術理論僅做一般了解。剩余14學時著重以實例的形式講述生物技術在中醫藥中的應用，如：細胞懸浮培養、毛狀根培養等技術在中藥材生產中的應用、單克隆抗體在現代腫瘤治療中的應用，傳統紅曲等發酵類中藥的現代制備工藝等，讓學生能接觸到生物工程，了解到生物工程的廣泛內涵，增加其專業的歸屬感，培養學生的中醫藥思維。
二充分利用豐富教學資源
在生物工程導論教學過程中，我們把學生需要掌握的重點、難點與學生自身興趣點結合起來，理論聯系實際，培養學生參與課堂的積極性。生物工程導論課程理論點多面廣，很多內容又相對深奧抽象，學生難于理解，加之該學科發展更新快,學生要想在有限的課堂教學中全面的、系統的掌握生物化學知識困難重重。適當運用多媒體教學,充分利用國內外的圖片、影像資料，借助色彩明快、富于變化的圖片資料和短小精干的動畫等，對大學生擴大、拓寬知識面,加強學科間的橫向聯系,調動學生學習的積極性和主動性具有重要現實意義。如在講述PCR反應原理時，我給同學們播放美國Bio-Rad公司的PCR之歌，歌曲內容包括了PCR技術發明的背景、發明人、PCR原理及過程、PCR技術的用途等，在短短的三分鐘內不僅吸引了學生的興趣，不僅活躍了教學氣氛，降低了學習的難度,而且可以啟迪思維,加深學生對重點、難點的理解和把握。在網絡資源日益發達的今天，網絡資源在教學工作中發揮著越來越重要的作用。學生學習的知識的途徑不再是單一的教材，網絡也成為向學生輸送知識的一條重要窗口。在生物工程導論的教學中，我們應充分利用網絡資源，充分發揮學生的主體地位，引導學生進行自主探究學習。我們在教學中，積極向學生推薦相關專業網站等，配合課堂教學，幫助學生全面了解生物工程相關知識的大體框架，擴展視野，充實自我，也為將來進一步學習其他專業課程打下基礎。
三增加背景知識，激發學生的求知欲
課堂教學是以教師為主導，以學生為主體的復雜過程，提高課堂教學效果是提高教學質量的關鍵。作為一名教師，要講好每一堂課，需要針對該學科的特點，在學生的接受能力的范圍內，靈活地采用不同的教學方法[3-4]。在生物工程導論教學過程中，我們除了強調將教學大綱要求掌握的知識點與學生興趣點結合，基礎知識與生產應用相結合，還著重增加一系列背景知識，如經典技術的發現和發明過程，有卓越貢獻的科學家的傳奇故事等，進一步激發起學生的學習興趣，避免整堂課進行填鴨式“枯燥”理論的學習。例如，在講述限制性內切酶時，我列出了一個由限制性內切酶的發明人—瑞士微生物遺傳學家阿爾伯的女兒西爾維婭講述的國王與仆人的故事，在故事中引導學生發現限制性內切酶的作用及其限制修飾的基本原理。在介紹到一些重要的實驗技術時，對該技術的發明者及該領域的一些著名專家給予一定的介紹，吸引學生學習該技術的興趣。例如，在講解蛋白質結構解析時，我會給學生介紹我國著名的結構生物學家施一公教授及其部分研究成果，以引起學生探究神秘的蛋白質結構的興趣。
四聯系生物工程應用實例，激發學生學習的興趣
21世紀以來，隨著生物技術的飛速發展，許多生物技術成果已在現實生活中得到了廣泛應用，將這些真實的事例向學生講解，說明生物工程技術改變我們現實生活的巨大潛力，從而進一步提高學生的求知欲和學習的興趣。如在講述單克隆抗體時，我會進一步講述單克隆抗體藥物在抗腫瘤和自身免疫系統缺陷治療領域的應用，并以貝伐珠單抗等常用單克隆抗體藥物為例介紹單抗藥物的分子機理及市場趨勢，讓學生真實了解到生物技術為人民健康和企業發展帶來的巨大利益。類似的實例還有很多，例如高通量測序技術在胎兒產前診斷中的應用、CRISPR/Cas9技術在基因治療中的應用潛力、人參、丹參毛狀根的大規模發酵生產等，通過這些案例的講解，學生既增強了理論知識的理解，也增強了理論與實踐相結合的觀念，對其建立專業的認知的樹立專業的歸屬感具有重大幫助。
五科研反哺教學，課堂融入科研成果
教學和科研是推動高校發展的兩翼，也是人才培養的兩大支柱。只有教學與科研有機結合，有效地實施科研反哺教學，才能使教學與科研共同提高，從而建立良好的教學環境，培養造就出創新能力強、適應社會發展需要的高素質科技人才[5]。生物工程領域的許多基本原理和理論均與實際生產聯系十分密切，在教學過程中就注意將書本上的理論知識與一些實際科研問題聯系起來，在部分相關章節的講述中結合目前教師所在的課題組已取得的部分科研成果，這樣有利于發現學生興趣，為進一步鼓勵引導學生及早進入教師研究室參與教師的科研活動，培養學生創新能力奠定基礎。例如，在講述高通量測序在藥用植物中研究的應用時，我以課題組前期發表的相關論文為例，為學習詳細闡述高通量測序在河南道地藥材地黃、山茱萸次生代謝生物合成中的作用。所選用的文章涉及了RNA提取、RNA質量控制、轉錄組測序、生物信息學分析等方面的內容，通過對文章的詳細講述，不僅回顧了之前章節核酸的性質的部分內容，又結合了正在講述的高通量測序，還進一步對后續章節中的生物信息學分析有了初步的印象，使學生對所學內容有一個整體的觀念，也啟發學生如何探索科研的思路。通過上述的探索在教學中的應用，培養了學生學習該課程的興趣、增強了其專業的認同感，學習效果也得到了普遍的提高。
參考文獻
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生物工程基礎知識范文3
關鍵詞:生物工程;教學改革;高等院校
面對生物工程產業化的發展趨勢，我國各高校均開設了生物工程專業，為該產業提供了不少高級專業人才。但是受經濟條件和地方背景影響，高校在專業教學體系方面仍有較大差距，一些高校在教學設置上缺少特色和經驗，從而影響自身的發展和人才的輸出，因此高校必須就生物工程專業教學進行改革和創新。
一、明確人才培養方向，優化專業教學內容
生物工程專業人才必須要適應當代高新科學技術產業的實際需求，所以高校在培養人才時，除了要求其掌握生物工程專業基礎知識和基本技能，還應注重提高學生的綜合素養以及創新創造能力。但是當前高校在該專業的教學體系方面仍舊存在教學內容陳舊的問題，為了實現為社會輸送高級專業人才的目標，促進自身生物工程專業的可持續發展，高校必須結合新時期發展背景，明確人才培養方向，優化專業教學內容。對此，高校首先應該對傳統的“以書本為教學中心”的教學方式進行改革，利用信息技術和互聯網技術拓寬專業教學模式，重視學生的個性化，對學生采取因材施教的教育模式，堅持“開放式”教學理念，營造愉悅且輕松的課堂教學氛圍，從而充分調動學生的積極性，促進學生進行創造性的自主學習。［1］其次，生物工程專業的教師應當結合當下生物工程產業的發展形式，對教學大綱、教學內容和教學方案進行修訂，繼承傳統教材中的創造性因素，融合國內外先進技術理念，有機整合生物工程教學知識點，實現優化專業教學內容、培養學生創新創造能力的目的。最后，高校必須明確生物工程專業的人才培養方向，由于生物工程是一個與實際生產緊密聯系的學科，人才的需求情況會隨著產業的變化而發生變化，所以生物工程專業的教師在進行教學安排時，必須與生物產業實際相結合，在傳授基本知識的同時，應該根據最新產業進展現狀不斷更新教學內容，以此培養符合產業發展需求的高素質人才。
二、結合實際生產應用，改革專業教學模式
生物工程與生產實際緊密相連，高校的實踐體系是否具有針對性和完整性直接影響著生物工程專業的教學質量，如果實踐教學體系存在疏漏，就會嚴重制約學生的實踐能力、創新能力。另外，生物工程專業的理論知識較為抽象，如果不能與實際應用結合學習，就容易導致學生只會紙上談兵，與生物工程產業對人才的實際需求嚴重脫離。為了能夠為生物工程產業輸送理論知識扎實、實踐操作能力優秀的專業人才，高校必須結合實際生物生產，優化教學實驗項目，安裝新型先進實驗設備，結合當前應用技術改革專業教學模式。在設置生物工程專業的實驗課程時，教師應當跟緊當前生物產業的熱點應用技術，及時優化、更新實驗項目，減少單一的、陳舊的且重復性、驗證性較強的實驗，多選擇技術含量高且操作技術強的“新”實驗，令學生能夠將新技術和新理念融入到實踐中，培養學生的動手能力和實踐能力，使其不會與生物產業實際應用脫節。［2］除此之外，高校培養生物工程專業人才的主要目的是為了生物行業的實際生產服務，所以高校在進行實驗教學模式改革時還應當重視實驗的情景設定，盡量將真實生產情景融入到課堂教學中，使教學與生產實踐能夠緊密相連，從而實現提高學生專業技能水平的目的。例如建立微生物資源與發酵實驗室，將真實樣品作為實驗對象，模擬企業生產車間和流程，營造真實市場和生產情景，令學生能夠從企業的角度設計實驗方案、發現問題并解決問題，使學生能夠一畢業就快速融入到實際工作中。
三、加強高校企業聯合，提升師資教學水平
生物工程要求學生能夠充分掌握技能的應用性，所以學生不僅要具備扎實的理論基礎，還要擁有較強的實際操作能力。為了能夠培養出符合生物產業要求和社會發展需求的應用型人才，高?？梢约訌娕c企業之間的合作，按照企業對人才的需求情況改革專業教學體系，派遣教師為企業解決實際生產問題并學習最新、最前沿的生物技術，或者聘請企業的一線專家為學生講授實際生產中需要注意的問題和知識，努力提升師資教學水平。如此，不僅能夠豐富教師的知識儲備、提高其技能素質，還能使學生真正了解實際生產情況，有力推動了生物工程專業的教學改革。另外，生物工程專業的教師還應當保持勤奮刻苦、持之以恒的學習態度，隨著時展不斷更新自身專業知識，提高專業技能水平，為培養教育專業人才奠定基礎。
生物工程基礎知識范文4
講授各類生物工程設備的結構和性能時，因為涉及設備部件和圖片較多，學生對于課堂講授的內容很難記住，而且普遍感覺內容枯燥乏味。即便有的時候采用多媒體動畫進行教學，學生課后依舊有很多記不住的東西。學生學完課程之后，到工廠也表現不出具有較好的工程能力。如果將授課地點搬到專業實驗室或工廠一線的話，因為場地和學生人數的限制，也不利于相關設備知識的講授。基于“卓越計劃”的要求和學生迫切希望學有所用的心理，我們在采用多媒體課件對設備的結構組成、工作原理及相關的設計計算內容等進行講授之后，引入實際工程實例，讓學生參與討論和思考，學生直接感覺到自己是在作為一個“工程師”給企業做項目，學習的積極主動性會因此大大提高，創新思維能力也被激發出來，相關基礎知識也明顯掌握得理想了。例如，講授完通用的機械攪拌發酵罐構造和設計之后，我們讓學生按要求給一個單位配置一些發酵中試系統，因為發酵罐本身是一個“非標準產品”，各個部件都是組裝的，學生在配置發酵罐時會涉及很多問題，不僅僅要熟悉發酵罐的基本構造，還要懂得各個部件具體如何選型。在講授過程中，我們將多個實際的工程招標文件拿出來供學生進行討論學習，如以某研究所配置的100L發酵罐為例，同學們對100L發酵罐的通氣系統配置了解得更加清楚，也直接體會到書本知識在實際工程運用的樂趣！教學效果和學生的工程能力也得到了明顯提高。
二、實踐環節進一步強化對課程內容的理解
生物工程設備課程本身是實踐性很強的學科，我們在生物技術專業和生物工程專業課程體系設置中都開設了專門的“生物工程綜合實驗”“認識實習”和“生產實習”等直接工程運用的課程。學生可以在已有知識的基礎上，通過實踐環節的加強，進一步鞏固和掌握所學生物工程設備知識。如我校已經配置了上海國強生化公司的50L自動控制發酵罐、空壓機和蒸汽鍋爐等系統，在生物工程大實驗環節，每個學生都可以親自動手操作在線滅菌的50L發酵罐。特別地，綜合實驗針對生物工程的上游技術到下游分離都開設了相關的內容，我們集中8周時間，將經驗豐富的師資和先進的設備（大容量高速冷凍離心機、蛋白純化分離系統、超濾系統、冷凍干燥設備等）融入其中，這也為提高生物工程設備課程的教學質量和學生的工程能力奠定了堅實的基礎。此外，我們與蘇州地區的多個生物工程相關企業建立了廣泛的聯系，在認識實習和生產時環節中，學生可以直接到企業一線認識和感受生物工程的魅力，進一步強化對生物工程設備相關內容的理解。如在華東理工大學常熟研究院，學生可以看到蛋白酶產品的發酵、冷凍干燥、板框式過濾等裝備；在蘇州第四制藥廠，學生可以直接掌握抗生素（林可霉素）從發酵到經過板框式過濾、離子交換層析、結晶等獲得產品的下游分離全過程工藝?？傊?，上述多個實踐環節在加強學生對生物工程設備課程的進一步理解和提高工程能力方面起到了直觀有效的作用。
三、同行學習小組（PLG）促進對生物工程設備知識的掌握
傳統的教學方法都是由老師作為教學中的執教者。在同行學習小組（PeerLearningGroup）中，學生之間可以互相學習。也就是說，學生自己既是教師又是學生。蘇州科技學院的化學生物與材料工程學院現已組建了跨越年級的“科研人才班”，指導教師由多名教學科研經驗豐富的老師組成。不同年級的“科研人才班”學生可以在同一個老師指導下進行科研活動，這也為PLG提供了互相教學的機會。例如，生物工程設備課程里講過發酵罐的實罐滅菌，課堂上老師的教學僅僅是從操作步驟和操作注意事項等方面給學生進行講授。該班的學生可以形成一個同行學習小組，比如高年級的學生因為在老師的指導下已經熟悉了發酵罐的實罐滅菌，剛學完本科生物工程設備課程的學生，則可以由熟悉操作的學長指導，很快地掌握實罐滅菌的操作技巧。其他如生物產品分離等技術也是如此。在PLG中，很多有關生物工程設備的構造和操作技巧都可以由學生們自己進行教授而掌握。這樣既減輕了老師的教學負擔，又很好地提升了學生實際的工程運用能力！
四、富有工程經驗的博士教學團隊提升教學質量
生物工程基礎知識范文5
一、我校生物技術專業的制藥方向專業課的設置
作為我國高等學校生物工程類專業的專業課模塊之一的制藥模塊，是培養生物工程產業化應用性人才的重要內容，其相關課程的課堂教學是加強學生素質教育、培養學生理論聯系實踐的有效手段，是培養學生創新意識、培育創新人才的重要途徑，也是當前生物醫藥領域技術應用型人才培養的重要模式。
我校開設生物工程類專業時間較長，專業教學的硬件和軟件條件較好，專業模塊課程的設置和課程內容的設計上，體現出我校培養生物醫藥領域技術應用型人才的培養目標和教學特色，適應生物技術與生物工程產業發展的需要，盡可能擴大了學生畢業進入社會后的擇業面。在此背景下，我校從2002級生物技術專業開始，在制藥模塊中重點開設了《天然藥物化學》《生物制藥工藝學》《分離純化工藝原理》和《生物制品》等課程，采用了國內生物制藥相關專業的經典教材。
二、綜合運用多種教學方法，優勢互補。提高課堂教學效果
教無定法，教要得法，內容決定形式。在制藥模塊專業課程的課堂教學過程中，針對不同的教學內容設計與之相適應的教學方法是教師在教學改革中所要遵循的基本原則之一。我們對專業課教材進行認真分析，選用合適的教學方法。多種教學方法的靈活運用，不僅降低了課程的學習難度，而且激發了學生主動學習的興趣，取得了良好的教學效果。
1 案例教學法
案例教學法是教師根據教學內容的不同要求，采用案例展示的方式組織學生學習、研討、探究，從而培養和提高學生學習能力的一種方法。專業課作為以綜合性應用知識為內容的課程，可通過以下幾種途徑實現案例教學：一是從各種傳媒報道的案例中選擇。如在講解生化藥物的臨床應用時，如果只是依照書本上的幾條來講，不但枯燥，而且學生對各種類型的生化藥物的重要應用不會有切身的體會。德國教育家第斯多惠說得好：教學的藝術不在傳授本領，而在于激勵、喚醒、鼓舞。尤其是專業課教師，更應該用自己對專業課高昂的情緒去激勵學生。采用傳媒報道的案例，如牛黃解毒丸成功挽救東方衛視的女主播劉海若的真實報道，引入牛黃解毒丸方藥成分之一，脂類藥物人工牛黃具有清除氧自由基功能，用于消炎的臨床應用。又如山東正大福瑞達制藥有限公司研制的透明質酸眼藥水系列產品一上市，就為企業贏得了上億元的銷售業績。這些例子既通俗易懂又緊貼實際，不僅能幫助學生更好地理解書本中的知識，而且能引導他們對書本知識做更深的思考與討論。二是結合教學內容，貼近生活。如在講解核酸藥物時特意引入炒作的“核酸基因營養素”的概念展開討論，讓同學們針對爭議問題自己得出科學結論，并在此基礎上講解核酸藥物的藥理活性。三是從科學發展史的角度，引入經典科學案例。如在講解新藥研發的一般規律時，以青霉素的發現之旅為例，以生動有趣的科學故事告訴學生科學發展過程中的一些經典故事，以科學家嚴謹的工作態度和創新的工作方法來教育學生樹立正確的世界觀和人生觀。
2 多媒體教學法
制藥模塊專業課某些章節聯系實際緊密，但制藥原理及制藥機械抽象枯燥，只憑教材中的文字描述和簡單的原理圖很難使學生真正理解，而另一方面是這些制藥機械在實際應用中則非常簡單直觀。如采用多媒體教學，運用圖片、動畫以及錄像，既能激發學生的學習熱情，同時直觀生動的學習又可使學生一目了然，降低了學習難度，掌握的基礎知識也較扎實。在做好信息技術與本學科的整合時，專業課教師需要組建自己的多媒體素材庫。素材庫是教學素材的集合，它以知識點為基礎，按照學科檢索和分類規則組織素材資料，包括文本、圖形和圖像、動畫、視頻、音頻等多種資源。我們通過網上搜集、日常積累以及自己制作，通過掃描儀或數碼相機輸入，采集視頻素材或抓取計算機操作界面等方法，動態演示生產車間、制藥設備、操作工藝等過程。如在講解抗生素發酵工藝內容時，發酵罐是一個非常重要的生產設備，我們用從互聯網上下載的一段錄像，動態地演示了發酵罐的工作情況，不僅使學生清楚地看到發酵罐的形狀，而且對于與抗生素生產工藝相關的內容也能得到很好的理解。在備課過程中，教師要結合教學目標、教材內容及學生實際，選取相應的素材，以小專題或單元為基本模塊進行組織和鏈接，使之成為目標明確、條理清晰、程序合理、易于操作的多媒體課件，既可以用于課堂教學，也便于學生課后自學和復習。專業課課程內容豐富，多媒體素材的收集與制作是繁雜而細致的系統工程，需要不斷地積累，并與其他教師協作，只有通過幾輪的課程講解后，方可形成較為系統完整的多媒體資源庫。
3 實踐教學法
我們在制藥模塊專業課程教學過程中，有機地安排了生產實習，這為專業課課堂教學作了有效的補充。我們在課堂教學時有針對性的結合了生產實習進行部分專業知識的教學工作。制藥業是生物技術領域的支柱產業，制藥企業數量眾多，產品各具特色。參觀不同的藥廠對學生把書本知識轉化為直接經驗，與生產實踐結合起到了重要的推動作用。為此，學院積極與制藥企業聯系，目前江蘇七七藥業和恒順集團生物工程有限公司已成為學院定點的實習基地。學生在參觀藥廠前，先準備一些與該藥廠相關的專業問題，通過參觀藥廠，聽取介紹，親身體驗并收集相關資料加以整理，解決問題，這樣可以加深理解，使學生真正領會生物制藥的操作原理及操作流程，從而對制藥有一個比較直觀的認識。如在安排去七七藥業和恒順集團生物工程有限公司實習前，我們布置了相應的專題，如“中藥新藥的一般研發原則、方法及過程”“天然藥物有效成分提取的常用方法”“生物藥物發酵工藝的設計原理和方法”“軟膠囊制劑的工藝過程”等，使得學生在實習之前復習相關的基礎知識，檢索相關的科技文獻，然后帶著這些問題走進工廠車間，親身體驗并收集相
關資料加以整理，從而理解專業知識。同時，還有助于學生積累生產實踐的經驗，為自己畢業后走進工廠車間獨立開展工作奠定必要的工作基礎。
4 互動教學法
隨著生物制藥的理論和技術日新月異、層出不窮，專業課程的教學、研究內容也更加廣泛和深入，要想在課堂上做得面面俱到是不切實際的。但如果教師純粹為了趕進度泛泛而談，學生很容易感到枯燥乏味，不知所學。為了扭轉以往單純由教師在臺上照本宣科，學生在臺下奮筆疾書的沉悶局面，我們采用了“互動式”教學方式，以個人自愿為原則，個人報名，讓學生走上講臺，自授自學。對于每一個走上講臺的學生來說，這無疑都是一次挑戰與鍛煉。學生授課最大的意義并不在于通過這次課能學到什么具體的專業知識，而在于增加一次寶貴的實踐機會。讓學生感受到要把頭腦中預想的一切付諸實施，確實要花一定的功夫，而這點恰恰是我們將要在今后的面試、答辯等環節中要求學生所必須具備的能力。
生物工程基礎知識范文6
關鍵詞：生物工程；專業外語；教學改革
中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9132（2016）26-0027-02
DOI：10.16657/ki.issn1673-9132.2016.26.016
當前，大學本科生物工程專業就業較為困難，反映出學生專業學習過程與社會需求之間的矛盾，課程設置、教學內容、教學模式、考核方式等均不同程度地與社會發展不相適應。其中尤其需要對生物工程專業外語課程的教學模式和內容進行改革，以契合一般市屬高校應用型人才培養目標的要求，切實體現有區別的、個性化的教學理念。
一、生物工程專業外語的教學目的
生物專業英語是面向生物工程專業高年級本科生開設的限選課程，本課程教學內容主要涉及普通生物、微生物學、遺傳學、分子生物學等領域的專業基礎知識。通過本課程，向學生介紹如何撰寫科技論文、投稿等方面的知識，幫助已有一定英語基礎的學生提高其閱讀、翻譯專業英語的能力，目的是擴大學生專業英語的詞匯量和閱讀量，讓學生掌握專業英語書刊的閱讀技巧，了解文獻檢索及科技論文的文體特點和寫作方法，從而為學術論文的閱讀寫作打下堅實的基礎。
二、常規生物工程專業外語的教學模式
（一）課程設置
多數高校生物工程專業在大三第二學期或大四第一學期開設專業外語課程，一般為每周2學時。貴陽學院生物與環境工程學院生物工程專業該門課程安排在第四學年的第一學期，學時數36學時，屬于專業選修課。這時學生已經完成基礎外語和所有生物工程專業基礎課以及基因工程、分子生物學、遺傳學、發酵工程等專業課的學習，其實已經學習了很多生物學的專業外語詞。此時，開設生物工程專業外語課可以幫助學生強化和復習以前其他專業課中接觸過的專業詞匯，進一步加深理解。
（二）教材
各高校生物工程專業外語的教材也各不相同，有的高校采用了姜巨全主編、化學工業出版社出版的高等教育“十二五”國家級規劃教材――《生物專業英語》作為教材，有的農林高校采用了蕭浪濤主編、中國農業出版社出版的《生物學專業英語》，該書是全國高等農林院校十二五規劃教材。目前，最新的教材是科學出版社出版的《農業與生物科學專業英語》，該書是譚萬忠、王進軍教授對專業英語課程長期教學經驗與教學成果的總結，其內容和編排都比較新穎。由于生物學發展迅猛，日新月異，教材的更新遠遠滯后于新技術、新方法、新理念和新詞匯的產生速度。有的學校采用任課教師自編講義作為教材，如選用SCI期刊中發表的重要學術論文，或者摘錄和提煉英文生物學相關專業書籍的內容等。這些教學內容往往比較生僻，通用性弱，尤其是基礎較差的學生學習起來比較困難，不好掌握。因此，亟待編寫實用性、可讀性和通用性強的生物學專業外語教程，以適應新的教學要求。
（三）課程考核
多數高校專業外語課程屬于專業選修課的范疇，通常以考查形成完全課程考核，因此很多學生對這門課程不夠重視，甚至完全不當回事。不同高校生物學專業外語的考查方式不盡相同，有的采用開卷答題，有的課程論文翻譯，有的還以PPT回報的方式考查，相對隨意和簡單的考查方式，使得很多學生忽略了該門課程的學習。因此，很有必要研究一套系統的有針對性的生物學專業外語教學內容，并制訂出適用于不同基礎、不同層次學生的考核標準，逐步規范生物學專業外語的教學和考核過程，實現因材施教，科學考評。
三、生物工程專業外語教學模式的創新
教學模式的創新關鍵是要根據教學對象的特點，基于學生的學習基礎，認識能力以及可接受的教學方式，進行有針對性的啟發和引導。大學的教育重點不是知識本身，而是如何獲取知識、甄別知識以及運用知識進行創新、創造。因此，筆者認為生物工程專業外語教學模式創新應該從教學手段以及課程內容兩方面入手。
（一）靈活多樣的教學手段
隨著手機APP應用時代的到來，學生成為“低頭族”的主要群體，因此開發具有一定趣味性和探索性的生物學專業外語學習的手機應用軟件，適應新時代學生的學習特質，將有助于提高學生的學習興趣，吸引學生主動學習專業外語。在網絡時代，各種微課程教學資源越來越豐富，但如何根據每個學生的特點進行個性化教學依然比較困難，學?？梢試L試建立由生物專業教師與基礎英語教師聯合教學的在線平臺，讓生物學專業教師發揮生物專業教學的優勢，基礎英語教師發揮英語語言教學的優勢，相互配合，互為補充。這樣，不僅學生的選擇面更廣，也可以兼顧到不同學生的特點，實現了網絡平臺的差異化教學。通過靈活多樣的教學手段和方式提高學生對專業外語的學習興趣，擴展學生學習的時間和空間，在潛移默化中逐步提高了他們的專業外語水平。
（二）專業外語與其他相關課程的整合
大學生物工程專業通常都開設有文獻閱讀與檢索、科技論文寫作、生物信息學等課程，這些課程一般學時較短，教學內容比較單一，重點培養學生查閱專業文獻、專業數據庫，運用數據或模型分析軟件，撰寫學位論文的基本知識和技能。其實這些課程之間并非孤立，它們之間有著緊密的聯系。學生只有具備一定的專業外語知識和查閱文獻及運用生物信息學軟件的能力，能夠在做好實驗后完成學術論文撰寫才算合格，才不枉費大學四年的學習?；诖?，筆者建議將文獻閱讀與檢索、科技論文寫作、生物信息學等課程與專業外語課程相整合，即在教授文獻檢索的方法、科技論文寫作的技巧、生物信息學軟件應用當中滲透專業外語教學，讓專業外語的教學不再孤立和抽象，從而與具體的知識運用和技能培養相結合，提煉和精簡其他課程的教學內容，使其更好地與專業外語教學相關結合。
實踐證明，通過整合相關課程，精簡學習內容，突出重點，壓縮專業綜合學時，能給學生更多自由空間，實現自主學習，同時還可以增強學生對這些知識的綜合認知力和理解力。
四、展望
當前有關生物專業英語教學改革與探討的論文雖然較多，但多數關注教學技巧提高①、教學內容革新②、教學手段創新③等方面，少有關注教學內容與生產實踐相脫節，知識水平與應用不相適應等問題。教學的目的是培養社會所需要的人才，人才培養的目標是運用所學知識進行創新、創造，并解決實際問題。今后在生物工程專業外語教學中，我們應更多關注如何培養和提高學生綜合運用知識的能力和水平，提高他們的綜合素養，讓他們真正學有所用，用之有道。
注釋：
① 王娟. 生物科學專業生物專業英語課程教學改革探討[J].安徽農業科學， 2011，39（18）：11339-11340.
