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生物科学与工程范文

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生物科学与工程

第1篇

关键词:生物工程专业英语教学改革

1引言

随着全球一体化进程的深入以及科学技术的发展,科技英语成为了获取学术信息、进行学术交流、发表学术成果等科研学术工作中必不可少的工具。生物工程专业作为上个世纪70年代新兴的学科,其理论基础涉及微生物学、遗传学、生物化学与分子生物学等学科,主要通过自觉地操纵遗传物质,定向地改造生物或其功能,以生产大量有用代谢产物或发挥它们独特生理功能一门新兴技术。生物工程专业是发展迅速、多学科融合的新兴科学,国际刊物每天都有大量相关研究领域研究动态发表,因此,为了使学生接受生物工程专业理论学习的同时,能够与国际水平接轨,迅速获取国际信息来源,我国各大高校生物工程专业几乎均开设了科技英语课程。对于生物工程专业的本科生而言,掌握科技英语的特点,学会如何检索及阅读专业文献已经成为现代科技人员不可或缺的能力。同时,由于历史原因和地域特点,国内各大地方院校生物工程成立背景不同,因此专业设置方向也有所区别,所教授的课程体系也不尽相同,体现了不同的学校特色。西华大学地处微生物发酵调味品及国内白酒行业高度发达的四川省,因此本校食品与生物学院的生物工程专业侧重于发酵工程。针对于此,我们综合了国际生物工程的前沿性和地方发酵工程行业的特色性,在本校生物工程科技英语课程设计上,突出了培养学生学以致用的实际应用能力和专业地方特色这两点,以激发学生兴趣,更好地增强教学效果,使学生能够长久的受益。

2教学改革相关措施及实践

2.1教学内容选择既紧密集合地区特色,同时将国际科研前沿融入教学

由于现在生物专业科技外语教材不多,且更新速度相对缓慢,在生物科学发展迅速的当今时代,科技外语教材的建设已远不能满足高等教育发展的需要。并且,生物专业所涵盖的内容相当宽泛,信息量极大。因此,我们在授课过程中,依据本地区行业特色和本专业学生将来的发展方向,只推荐了部分参考教材,并未指定专用教材。而在教学过程中,则结合了本校本专业的方向特点,授课精讲内容倾向于发酵工程领域。同时,考虑到文献的时效性和激发学生对本专业的兴趣,我们选择了本领域的最新研究报告,使学生能够了解本专业方向的发展,接触到此领域的科学前沿,为培养学生的科研思路打下良好的基础。在精读过程中,其中穿插英语科技论文语法、写作及翻译技巧等。泛读内容则引导学生自己查找高水平文献。

2.2授课过程中传授英文文献检索及英文文章写作技巧,使学生通过专业外语的学习达到学以致用的目的

在当今信息时代,科技外语开设的一个最主要的目的就是获得国际相关领域的科研动态信息,因此,掌握英文文献检索技巧是生物专业学生学习科技英语后应当具备的基本能力。因此,我们在授课过程中,将教师自己在科研过程中积累的大量关于文献检索、SCI英文文章写作和投稿发表过程中的经验传授给学生,使学生真正通过科技英语的学习,达到学以致用的目的,为有进一步从事科学研究的学生打下良好的科研基础。

2.3打破传统以教为主的授课模式,鼓励学生主动参与,活跃课堂气氛,调动学生积极性

传统的科技英语讲授模式,多为教师为主,带领学生进行大量的词汇扩展和科技文献的逐句翻译,而学生一般只能被动的接受。由于专业词汇信息量大,且翻译过程枯燥繁琐,学生往往昏昏欲睡,提不起兴趣,教学效果欠佳。针对上述问题,我们打破传统教学模式,弱化教师课堂的主导地位,将课堂交给学生,引导学生参与互动,在讲解一些基本的翻译规则后,即鼓励两组同学主动走上讲台进行计时竞赛,在黑板上按自己的理解进行翻译,同时台下同学分组自行翻译,在任务完成后,再将自己的理解和体会分别讲述出来,最后由教师进行综合点评。分组规则采用“一人代表+多人辅助”的形式,使每一位同学都参与进来,充分调动了学生的积极性。竞赛规则采用计时比赛,在紧张的时间内使学生注意力高度集中,提高了课堂效率。

2.4考试方式的改革

结合鼓励学生积极主动参与课堂活动,我们在考试方式上也进行了相应的改革。传统考试方式主要采用期末一份试卷考试,考核内容涉及大量的中英文专业词汇考察、长短句翻译以及英文短文写作等等。此种考核方式对于英语基础较好的学生来讲,只需期末突击学习几天也可获得较好成绩,而对于英语较差的学生则努力之后仍有遗憾,不能全面考核学生的学习状况,严重影响学生平时课堂学习的积极性。因此,我们在进行调查后,期末考核方式采用了“课堂表现打分+积极主动参与加分+期末考试”的形式,其中突出了“积极主动参与加分”和课堂表现所占的比例,尤其是“主动加分”项,只要学生迅速主动参与,就可获得额外加分,这样引导本身英语较差的学生也能够积极参与进来,如果课堂翻译等环节展示自己的见解和体会,则可获得进一步加分。在实践过程中证明,课堂气氛大大活跃,学生都争先恐后走上讲台。通过考核方式的转变,极大的提高了学生的参与度,锻炼了学生的英文学习和交流能力。

3结语

科技外语是生物工程专业的一门基础性的课程,通过科技外语教学方式的改革,使学生真正能够掌握这门工具,可以开阔学生的视野,大大提高学生对国际生物工程前沿信息的把握,激发学生对本专业的兴趣。同时,通过实用性检索工具的传授,可以为学生将来进行科学研究工作打下良好的基础,提高地方院校人才培养的质量。科技外语教学工作改革是一项长期而艰巨的任务,对于西华大学这样的地方院校来讲,如何立足国际前沿又结合地方行业特色,培养具有国际视野又具有地方特色的生物工程专业人才,依据专业特点进行生物工程科技外语的教学改革具有重要意义。

参考文献:

[1]曹学君.在生物分离工程课程双语教学的实践中提高教学质量[J].化工高等教育,2006,23(3):38-39,84.

[2]刘进平,庄南生,王英,等.生物类专业英语利用互联网资源辅助教学法[J].科技信息,2011(14):213.

[3]沈丽.以学生为主体的互动式教学在高职生物类专业英语中的实践[J].中国电力教育,2008(24):187-189.

第2篇

本课程相比较其它课程,计算公式以及结构原理图较多,传统的“填鸭式”教学方法使学生感到枯燥乏味,授课效果较差。同时随着教学改革的深入,专业课学时又不断被压缩,本课程关联的专业课程较多,所涉及的生产工艺流程和主要设备达230多个,若采用传统的教学方法,在有限的学时内要完成相对较重的教学任务,则势必要大大降低教学质量。为了解决这一问题,我们对教学方法和手段进行了必要的改革。

1.1案例教学法引入课堂教学本课程传统的教学方法是老师介绍基本理论和操作原理、主要计算公式、重点设备流程、设备原理图和结构图、设备主要技术参数及经验值等。由于多数情况下,学生难以看到实物,在学习的过程中感受不深,不能深刻理解设备在生产中的地位与作用。案例教学法作为一种互动式的教学,将传授知识从单向的灌输转为双向的交流,使学生变由被动听讲转为主动参与,理论与实践相结合,易懂易记、印象深刻,有利于提高教学效果,促进学生综合能力的培养提高。目前,在国内多门学科的教学中已成功地应用。安徽工程大学生物工程专业在《酶工程》的教学中采用案例教学法,取得了良好的教学效果。在《生化工程与设备》教学中,我们以设备为主体,结合工艺过程进行教学,让学生学习了解设备在生物工程产业化中作用。例如,在发酵过程中染菌是最容易发生的事情,以柠檬酸生产为例,让学生从设备的角度出发,探讨哪些设备和部件可能引发染菌。通过分组讨论,罗列出所有可能出现问题的设备以及部位,然后通过老师综合总结,将相关的、原先孤立的设备通过染菌这一线索串联了起来。采用案例教学法,使原先枯燥的设备流程以及设备结构图变得形象具体起来,激发了学生学习的兴趣,学习热情较高,普遍反映查阅资料能力得到提高,增强了学习的主动性,锻炼了表达能力,也为以后的毕业环节奠定了基础。

1.2充分发挥多媒体教学的优势,保留传统教学的特色《生化工程与设备》课程教学中既包括设备基本原理的讲授,又涉及到设备的结构图以及在实际中的应用,内容覆盖面广,难度较大,还包括很多公式的推导。采用传统的教学手段势必使学生感到枯燥乏味,难以理解。多媒体课件是利用多媒体形式来展现教学内容,它具有很好的可视性,一改传统教学中形象不够直观等缺点,提高了教学效率,增强了教学效果,为学生提供了大量的感性资料,使学生更容易理解与接受。为此,我们制作了《生化工程与设备》多媒体课件,把设备具体化,以图文并茂、声像俱佳、动静皆宜的表现形式,大大提高了学生学习该课程的兴趣。合理运用多媒体教学手段,不仅减少了教师的板书时间,而且增大了课堂教学的容量。同时教师可以利用多媒体技术进行大信息量的传输,高密度知识的传授。特别是设备的原理图,由于采用不同的颜色显示物料流向,立体感很强,在教师的讲解下,学生很容易就理解了设备的工作过程,学习兴趣和积极性都高,课堂收效很大。同时,在关键的公式推导过程中,依然利用板书,循序渐进,诱导学生,使学生在老师的帮助下,相对自主的完成公式的推导,提高了学生的推理与计算的能力,加深了学生的印象。

2发挥工科特色,虚实结合,提高实践能力

生物工程专业是世界优先发展的高科技领域之一,生物工程技术人员的任务是实现生物技术的产业化。而我国的生物工程发展和国际先进水平相比仍有较大的差距,这和我们专业课程的实践教学有很大关系。为此对于一所工科院校生物工程专业来说,搞好《生化工程与设备》专业必修课的实践教学改革,对于培养生命科学的复合型人才、创新人才是非常重要的。针对本课程的特点,从两个方面,加强学生在设备的设计和选型方面的实践能力。一方面加强学生对设备的模拟设计。例如,在发酵罐的设计方面,以醋酸杆菌氧化乙醇产乙酸为例,让学生根据不同的情况设计机械搅拌式、自吸式等形式的发酵罐,对每一种发酵罐,通过改变径高比,从而又可以设计出不同型号的发酵罐。另一方面,加强生产实习,加强现场教学。本专业拥有小型啤酒生产线,学生通过啤酒生产实训,自己动手制作啤酒,掌握设备的使用技术以及相关的计算。同时,利用本地制药企业较多的优势,组织学生到企业现场学习。例如,在讲授GMP车间的流程及设备时,我们带领学生到张恒春制药厂参观,请厂里有关技术人员进行现场教学,讲授GMP车间在现代生物工程产业中的地位和作用。学生在现代化的设备前,感受与体验到生物工程专业的巨大的发展前景,极大地提高了学生学习的积极性和主动性。

3结束语

第3篇

关键词生物分离工程;教学改革;体会

生物分离工程课程是在生物学、微生物学、生物化学、化学、化学工程学、物理化学、机械和电子等学科的基础上发展而来,其具有明显的工程性和科学性的双重特点。通过该课程的学习,能使学生针对不同的生化产品的特性,独立运用所学的有关生化技术方面的知识,设计合理的提取或精制的工艺路线和改造现有工艺,并能从理论上解释生产实际中的各种现象,提高学生分析和解决问题的能力,对学生在生化产品的生产、质量控制、检验等综合职业能力的培养上,是必不可缺的[1-2]。

1生物分离工程课程主要内容和特点

生物分离工程课程主要包括细胞的分离与破碎、初级分离、膜分离、萃取、吸附分离技术和理论、液相色谱、亲和色谱、电泳、结晶、干燥等,有些内容对学生来说是初次涉及,如分离技术、吸附技术、结晶、干燥;而有些内容被涵盖在其他课程之中,如液相色谱和亲和色谱在仪器分析中有重要讲解,电泳在生物化学中有重要讲述。

生物分离工程课程是一门多学科交叉、发展性和比较前沿的学科,是一门含有现代生物科学和工程的科学技术。生物分离技术不同于传统的化工分离过程,近年来在国内外大受重视,发展非常迅速,许多适合生物活性物质的新型分离纯化技术也不断产生,被广泛地应用到工业、农业、医药等各个领域[3-5]。它所涉及的相关课程和知识较多,如物理、化学、微生物、高等数学、计算机等,基础性和实践性都很强。它所涉及的基础理论、基本知识较多、较散,各知识点间相互联系不是很紧密,内容相对比较抽象,若单纯地讲授理论知识学生很难理解。

2教学改革

2.1拓展教学内容,激发学习兴趣

一是生物分离工程课程的教学,应与该领域的前沿科技与时俱进,及时、快速、准确地更新地教学内容,将最新的科技新闻传播给学生们,以自由讨论的形式,在课堂上与学生进行广泛的交流与沟通,与学生们产生共鸣,从而提高学生学习生物分离工程的兴趣。二是针对目前在生物分离技术领域研究热点的新型分离技术,尤其是该课程课本上涉及较少的生物分离技术,从发展背景、产生过程、基本原理、工艺过程以及应用领域等方面,多角度地将这些新型分离技术引入该课程中,激发学生们的科研与创新意识[6];三是从数据对比为出发点,阐明国内外生物分离技术领域发展的现状与差距,指出现阶段我国在生物分离技术领域所面临的机遇与挑战,进而以工业化生产中的一些热点及代表性产品的案例,描述生物分离技术在其制备过程中起到的重要作用。这种将感性与理性相结合的教学方式,可避免空泛地谈理论,让学生能够快速地掌握该课程的基本理论。

2.2改革实验教学方法

实验课程的目的是使学生较好地掌握相应的实验技能,实验课要让每个学生尽可能多动手,这样才能达到较熟练的程度。该课程可采取分组轮流的方法让学生参与实验准备工作,这样他们在实验前就需要自己考虑需要什么、怎样准备等,这对学生以后从事科学研究和教学等很有帮助。同时,可进行开放式实验教学尝试的教学形式,学生根据自己的情况进行实验,因材施教,鼓励他们参加科技创新大赛,自立课题,自己设计实验,自己作可行性分析。以学生做,教师指导为主。充分体现学生的主体作用,使学生能积极主动地走进实验课堂。在指导实验方面,其不同于理论课讲授,要求在较短的时间内,发挥教师主导作用,通过精讲突出重点,在课前布置教学预习内容,课上通过提问启发思维,介绍新技术进展,扩大知识面,将教师示范和学生自己实验相结合,活跃课堂气氛,充分调动学生的积极性。

2.3改革考核方式,建立多样化考核模式

成绩考核是教学过程中的一个重要环节,是促进学生学习和教师评定学生成绩、进行教学评价,取得教学反馈信息的主要方法[7]。可采用多样式的评价体系来对学生进行考核,提高平日成绩所占比重,从而综合体现学生对知识的掌握,达到能力培养的目的[8]。最终考核成绩由平时成绩和期末考试共同组成,即包括课堂小测验成绩、平时作业成绩、小论文成绩和期末卷面成绩。课堂小测验占15%,主要针对近期所学的重点内容,在课堂上布置一些小题目,以检测学生对近期讲课内容的理解程度;平时作业占15%,主要设置一些思考性较强的问题,考查学生对当堂课内容的掌握程度;小论文占30%,课题自由选择,以体现所学的生物分离技术为目的,多角度考查学生文献检索、归纳总结、应用知识以及分析问题与解决问题的能力。期末考试占40%,主要考查学生对该门课程知识框架的掌握与理解程度。

3教学体会

3.1不断改进多媒体课件,采用板书加多媒体的形式授课

多媒体集文字、图形、声音、动画等各种信息于一体,能提供理想的教学环境。多媒体课件可使课堂讲授形象生动,提高学生学习生物分离工程的兴趣,激发学习的积极性和主动性[9]。目前,湖南农业大学在授课上,多采用多媒体方式,但若单纯地采用课件的形式,速度过快,不利于学生对知识的理解和渗透,可尽量采用板书加多媒体的形式。多媒体不仅限于文字,要尽可能多采用动画,如flash、avi等;另外,多媒体形式不仅局限于powerpoint,要丰富多媒体形式,激发学生的学习兴趣。板书的书写和讲解过程可以增加学生的理解时间,不致于出现“满堂灌”的现象。

3.2采用灵活多样的教学方式

在有效的上课时间内,要让学生理解所学的基础理论和分离技术并非易事。在教授的过程中,要尽量采用启发式教学,从传统的教师传道授业解惑,到现在的双向交流、师生互动,使学生和教师的思维同步,要在设问、思考、学生回答以及教师解答和进一步讲述中完成讲解,这样就可针对学生的难点疑问进行重点讲解,还能够活跃课堂气氛,增加学生的学习兴趣。总之,教师要走出只从书本上单纯的以自我为中心的讲解,要与学生进行互动,以提高教学效果。

3.3培养学生的自学能力

本科生的教育,远不同于中学教育,学生主要是学会学习方法,获得知识的途径,这就要求学生能利用各种有效的方式和途径去获取知识,查阅文献就是其中很重要的一点。当今学校图书馆的发展非常迅速,不仅可以到图书馆去索寻书籍、期刊,而且在图书馆网站上还购买了许多数据库,如中国期刊网、中国硕博士论文库、超星图书馆,还有西文资源,如SpringerLink、Elsevier等,学生可以借助强大的网络去寻找各种资料,查阅前沿知识,以开阔学生的视野。

4结语

在多年的生物分离工程课程教学中,笔者不断进行课程改革,力求培养学生的综合实践能力,取得了一些成绩,但还存在一些问题,如:实验所需低耗材料如药品等消耗多、用量大;指导教师和实验室人员工作量大;实验室开放程度不够等。这些问题在一定程度上影响了教学质量的提高,需要在今后的课程建设与教学改革中,进一步丰富实验内容,提高实验结果的直观性,促使教学改革进一步得到深化。总之,要不断总结经验,改革创新,选择合适的方法和手段,利用各种途径激发学生的学习积极性,为其将来从事相关专业打下良好的基础。

5参考文献

[1] 周加祥,刘铮.生物分离技术与过程研究进展[J].化工进展,2000,19(6):38-41.

[2] 梅乐和,姚善泾,林东强,等.生物分离过程研究的新趋势——高效集成化[J].化学工程,1999,27(5):38-41.

[3] 邹玉红,吕英海,李桂江,等.生物工程专业产学研一体化实践基地的构建[J].陕西教育,2009(7):7-15.

[4] 曹学君,赵延斌,童望宇,等.生物分离工程精品课程建设推动教学质量跃上新台阶[J].化工高等教育,2006,88(2):32-34.

[5] 孙彦.生物分离工程[M].北京:化学工业出版社,2002.

[6] 周涛,谭军,叶红齐,等.化学反应工程课程教学内容和课程体系改革[J].化工高等教育,2006,89(3):26-28.

[7] 李金龙,贾丽华,隋国哲,等.化学反应工程教学改革探讨[J].高师理科学刊,2005,25(3):105-107.