生物工程特色专业课程建设改革的探索

2011-12-25天津科技大学张艺路福平骆健美

中国轻工教育 2011年3期

关键词：精品课程课程体系生物

□天津科技大学张艺路福平骆健美

生物工程特色专业课程建设改革的探索

□天津科技大学张艺路福平骆健美

本文从修订本科专业培养方案、完善工程学训练体系、推进双语教学和推进精品课程建设等四个方面，探讨了生物工程专业课程建设改革方案，进而提高学生的创造潜能、适应能力和就业的灵活性。

生物工程；特色专业；课程建设改革

一、前言

根据生物工程领域的发展趋势、市场对生物工程人才的要求以及我校的传统特色，在大生物学科的背景下，我们按照加强通识教育，强化基础，拓宽学生的专业口径的思路，力求帮助学生提高创造潜能、适应能力，增强就业的灵活性。通过加强学生的专业基础、工程学基础和基本技能训练，培养基础扎实，可在生物技术与工程、生物制药工程、食品科学与工程、环境工程、海洋科学等众多工程学科所涉及的专业领域一展身手的创新型生物工程人才。

二、我校生物工程特色专业课程建设改革方案

1．修订本科专业培养方案

学院拥有教育部高等学校特色专业、天津市高等学校品牌专业——生物工程特色专业，该专业又细分为“微生物工程”和“生物化工”两个方向。

在加强基础学科学习的同时，在专业课设置上，根据人才培养和社会需求，我们进一步强化了专业方向，增强学生的学习兴趣以及专业针对性，使学生更好地适应市场要求。通过对原有课程体系的调整，将原专业以微生物体系为主，拓宽至包括酶、动物细胞和植物细胞在内的整个生物体系，为此，增加了基础生物学、细胞工程等课程；从纵向看，在原专业以工艺为主的前提下，适当增加了上游技术（如分子生物学、基因工程等课程）和下游加工过程（如生物分离工程等课程）的内容。该特色专业开设的主干课程有：有机化学、化工原理、生物化学、微生物学、分子生物学、基因工程、生物反应工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、代谢控制发酵、生物工艺学、生物分离工程、生物工程设备等。通过这些课程的学习，使学生系统地掌握基本原理和基本技能，为应用现代生物工程技术研究和开发新产品奠定基础［1］。

在原有人才培养方案的基础上，我们对生物工程特色专业培养方案做出了进一步的修订完善，并将相关教学内容和知识体系进行了整合，制定出新的培养方案［2］。以实现学生知识、能力素质协调发展的目标，构建了课堂教学和实践创新体系并形成相应的教育平台。

课堂教学课程体系包括通识教育课程、学科基础课程和专业教育课程三个平台。实践创新体系包括基础训练、学科专业实践、毕业综合实践三个平台和第二课堂一个模块。四年制课内学时控制在2500学时左右，学时学分转换按照16授课学时1学分，集中实验20学时1学分，实践、实习1周1学分，要求学生毕业的学分为198学分左右。对学分学时采用对应标准，制定课程时数参照执行。同一课程平台内必修课比例不超过75%，选修课不少于25%。

2．完善工程学训练体系

将生物分析课程实验融合到生物工艺大实验中，将原料检测、过程检测和产品检测和生物工艺实验相结合，既增强实验的实战性，又锻炼学生的实验操作能力以及分析问题和解决问题的能力。将原本分散在各专业课教学过程中的实验课教学，统一合并在生物工程大实验中，要求在第7学期末集中3周进行。改进后的工艺实验，将学生分为若干个小组，分配到学院的各个研究室中，利用各个研究室的自身优势，开设由科研项目衍生的专业综合试验，将属于仪器分析、生物反应工程原理、生物分离工程等课程的各种单元操作实验，有机地整合到工艺大实验中。

此外，我们建立并完善了由化工原理课程设计、生物工程设备、生物工厂设计、生物工程课程设计等专业课程设计组成的工程学训练体系，以强化学生的工程学设计能力，使训练性课程体系中的课程内容具有前沿性、实用性，教学手段具有先进性、效果化［3］。专业基础技能训练主要结合基础实验课在实验室进行；专业单项技能训练则主要通过专业实践课的开设及安排适当的专业见习、短期实习，在校内实训基地完成；对于专业综合技能训练，主要通过生物工艺大实验、毕业设计，在各课题组实验室和实习岗位完成。

3．推进双语教学

利用该专业具有博士学位的教师多、“海归”学者多的优势，我们鼓励教师选用国外优秀教材，积极推进双语教学，并在实践中不断完善双语教学的方法与手段，主要包括探索研究中英文在教学中如何更好地结合，以及如何更好地提高学生使用英语的积极性和上课的积极性。同时，进一步加强教师队伍自身建设，努力提高双语教学的水平与质量。

例如，生物技术导论是生物工程专业开设的一门重要专业基础课。本课程组采用循序渐进的双语教学方式，突出基础理论，强化工程理念，兼顾前沿发展，重点培养学生的创新能力和综合素质。通过该课程的学习，要求学生掌握生物技术的基本理论、研究内容，了解生物技术的特点和应用范围，为从事生物技术的理论研究和生产实践打下坚实的基础。

又如，微生物遗传学是为生物工程专业开设的一门重要专业选修课。通过本课程的中英文授课学习，要求学生掌握微生物遗传学的基本知识，包括微生物遗传学发展简史背景知识，遗传物质的组成、结构与功能的关系，基因的表达与调控，微生物的遗传重组与质粒载体，重组DNA技术以及微生物基因组学等内容，以便为其它专业课的学习奠定良好基础。

再如，环境生物技术是生物工程专业开设的一门专业选修课，采用了英国University of Durham，UK and Taeus Biotech Ltd共同编写的、理论知识和实践应用并重的教材。本课程以讲述该教材的内容为主，在对涉及的基础理论知识作简要回顾的基础上，重点讲述应用于不同领域中的各种技术。同时，对各种污染的性质、污染的控制做了详细的讲述。通过该课程的学习，使学生既掌握环境生物技术的基本原理、基本概念、实践应用等方面内容，也使学生掌握了一定的专业英语词汇，培养了学生阅读英文文献的能力。

4．推进精品课程建设

教材建设是精品课程建设的一项重要内容。要把教材建设与精品课程建设相结合，以精品课程建设促进教材建设的发展。同时，教材建设又反过来成为精品课程建设的助推器［4］。

为了紧跟学科发展趋势，我们结合专业特色，鼓励学术带头人编撰与专业建设改革相匹配的特色教材。同时要求教材建设必须适应人才培养目标、学科专业建设、课程体系及课程内容改革的需要，使编选出的新教材既有创新特色又切合教学实际的需要。

“十一五”期间，我们主编或参编专著、教材共14部，如《生物工程专业实验》、《生物工艺学》、《生物反应工程原理（第三版）》、《合成化学》和《食品微生物检验技术》等，在教材建设方面取得了新的突破。

精品课程建设的核心就是解决好课程内容建设问题，即解决好如何为学生提供好的教学方法和内容问题［5］。通过教学改革与实践，形成了由“生物化学”、“工业微生物学”、“化工原理”3门天津市级精品课程为基础，服务于“生物工程设备”、“生物工艺学”和“代谢工程”等专业课的新课程体系，并实现了“生物反应工程”被列为国家级精品课程的新突破。

[1]蒋盛岩，李新社，任光云，等.生物工程专业课程体系与教学内容改革探讨[J].邵阳学院学报，2009（1）：58-60.[2]黄进勇，王爱萍.以课程体系建设推进“生物工程”专业创新人才培养[J].中国校外教育，2010（8）：49-50．

[3]张沙艳，栾岚.生物实用技术专业技能训练体系的研究与实践[J].辽宁高职学报，2005，7（5）：64-67．

[4]李辉.以高水平教材建设工作为基础全面推动精品课程建设[J].中国高教研究，2006（12）．

[5]赵蓓.浅谈精品课建设[J].乌鲁木齐职业大学学报，2008（2）：108-109．