化學(xué)工程與生物工程專業(yè)范文

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化學(xué)工程與生物工程專業(yè)

篇1

關(guān)鍵詞:生物工程專業(yè);生化工程與設(shè)備;教學(xué)改革

中圖分類號(hào) G420 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731(2013)21-83-02

《生化工程與設(shè)備》是安徽工程大學(xué)生物工程專業(yè)的一門主干專業(yè)課,對(duì)于未來將從事生物工程產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)和研究的學(xué)生來說,相關(guān)的生物工程設(shè)備是他們將會(huì)實(shí)際面對(duì)的工作對(duì)象,對(duì)于設(shè)備的理解與掌握體現(xiàn)了使用者的素質(zhì),也決定了企業(yè)的生產(chǎn)水平。因此對(duì)該課程的學(xué)習(xí)效果的好壞直接影響到學(xué)生未來的工作能力。在前期化工原理、微生物、生物化學(xué)、生物工藝學(xué)等專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,學(xué)習(xí)與研究生物反應(yīng)工程及生物工程設(shè)備的相關(guān)問題,使學(xué)生獲得獨(dú)立解決工業(yè)生產(chǎn)、試驗(yàn)研究及技術(shù)開發(fā)方面的知識(shí)是本課程的首要任務(wù)[1]。為了教好這門課程,我們結(jié)合生物工程產(chǎn)業(yè)以及課程的實(shí)際情況,對(duì)教學(xué)方法和教學(xué)手段進(jìn)行了改革,并且取得了良好的效果。

1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,突出實(shí)際需要

相比較生物工程專業(yè)的其它課程,本課程的教材更新較慢,許多設(shè)備還停留在傳統(tǒng)的工業(yè)發(fā)酵設(shè)備的基礎(chǔ)上,例如酒精以及啤酒釀造等設(shè)備占據(jù)了教材較大的篇幅,而在實(shí)際的學(xué)生就業(yè)中,很少有學(xué)生從事這方面的工作。隨著生物技術(shù)的發(fā)展,新的設(shè)備也越來越多。通過調(diào)查研究,我們精選了教材內(nèi)容,刪減一些工藝陳舊、不適應(yīng)當(dāng)前科技發(fā)展的內(nèi)容,將最新的設(shè)備介紹給學(xué)生。另外,通過廣泛查閱資料,收集了大量新技術(shù)、新設(shè)備的相關(guān)知識(shí)作為本課程的補(bǔ)充內(nèi)容。授課時(shí),對(duì)于一些比較傳統(tǒng)的設(shè)備只是一帶而過,或者讓學(xué)生自學(xué)。而對(duì)于一些現(xiàn)代生物工程中的常用設(shè)備,則加大教授的力度。例如,基因工程藥物蛋白分離純化等在生物工程產(chǎn)業(yè)中占有越來越重要的地位,為了使學(xué)生適應(yīng)未來工作的需要,我們加大了這方面相關(guān)設(shè)備的講授,結(jié)合學(xué)校已有的設(shè)備,將美國GE公司的AKTA分離純化全套裝置介紹給學(xué)生,使其不僅了解設(shè)備的原理,而且初步具有操作使用的能力,極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。相比較其它的設(shè)備,進(jìn)口設(shè)備具有全套的英文說明書,對(duì)于其中的關(guān)鍵點(diǎn),我們也以英文講授,適應(yīng)了未來發(fā)展的需要。

2 運(yùn)用多種教學(xué)方法與手段,激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)質(zhì)量

本課程相比較其它課程,計(jì)算公式以及結(jié)構(gòu)原理圖較多,傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)方法使學(xué)生感到枯燥乏味,授課效果較差。同時(shí)隨著教學(xué)改革的深入,專業(yè)課學(xué)時(shí)又不斷被壓縮,本課程關(guān)聯(lián)的專業(yè)課程較多,所涉及的生產(chǎn)工藝流程和主要設(shè)備達(dá)230多個(gè),若采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法,在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)要完成相對(duì)較重的教學(xué)任務(wù),則勢(shì)必要大大降低教學(xué)質(zhì)量。為了解決這一問題,我們對(duì)教學(xué)方法和手段進(jìn)行了必要的改革。

2.1 案例教學(xué)法引入課堂教學(xué) 本課程傳統(tǒng)的教學(xué)方法是老師介紹基本理論和操作原理、主要計(jì)算公式、重點(diǎn)設(shè)備流程、設(shè)備原理圖和結(jié)構(gòu)圖、設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)及經(jīng)驗(yàn)值等。由于多數(shù)情況下,學(xué)生難以看到實(shí)物,在學(xué)習(xí)的過程中感受不深,不能深刻理解設(shè)備在生產(chǎn)中的地位與作用。案例教學(xué)法作為一種互動(dòng)式的教學(xué),將傳授知識(shí)從單向的灌輸轉(zhuǎn)為雙向的交流,使學(xué)生變由被動(dòng)聽講轉(zhuǎn)為主動(dòng)參與,理論與實(shí)踐相結(jié)合,易懂易記、印象深刻,有利于提高教學(xué)效果,促進(jìn)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)提高。目前,在國內(nèi)多門學(xué)科的教學(xué)中已成功地應(yīng)用[2-4]。安徽工程大學(xué)生物工程專業(yè)在《酶工程》的教學(xué)中采用案例教學(xué)法,取得了良好的教學(xué)效果[5]。在《生化工程與設(shè)備》教學(xué)中,我們以設(shè)備為主體,結(jié)合工藝過程進(jìn)行教學(xué),讓學(xué)生學(xué)習(xí)了解設(shè)備在生物工程產(chǎn)業(yè)化中作用。例如,在發(fā)酵過程中染菌是最容易發(fā)生的事情,以檸檬酸生產(chǎn)為例,讓學(xué)生從設(shè)備的角度出發(fā),探討哪些設(shè)備和部件可能引發(fā)染菌。通過分組討論,羅列出所有可能出現(xiàn)問題的設(shè)備以及部位,然后通過老師綜合總結(jié),將相關(guān)的、原先孤立的設(shè)備通過染菌這一線索串聯(lián)了起來。采用案例教學(xué)法,使原先枯燥的設(shè)備流程以及設(shè)備結(jié)構(gòu)圖變得形象具體起來,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,學(xué)習(xí)熱情較高,普遍反映查閱資料能力得到提高,增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,鍛煉了表達(dá)能力,也為以后的畢業(yè)環(huán)節(jié)奠定了基礎(chǔ)。

2.2 充分發(fā)揮多媒體教學(xué)的優(yōu)勢(shì),保留傳統(tǒng)教學(xué)的特色 《生化工程與設(shè)備》課程教學(xué)中既包括設(shè)備基本原理的講授,又涉及到設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖以及在實(shí)際中的應(yīng)用,內(nèi)容覆蓋面廣,難度較大,還包括很多公式的推導(dǎo)。采用傳統(tǒng)的教學(xué)手段勢(shì)必使學(xué)生感到枯燥乏味,難以理解。多媒體課件是利用多媒體形式來展現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容,它具有很好的可視性,一改傳統(tǒng)教學(xué)中形象不夠直觀等缺點(diǎn),提高了教學(xué)效率,增強(qiáng)了教學(xué)效果,為學(xué)生提供了大量的感性資料,使學(xué)生更容易理解與接受[6]。為此,我們制作了《生化工程與設(shè)備》多媒體課件,把設(shè)備具體化,以圖文并茂、聲像俱佳、動(dòng)靜皆宜的表現(xiàn)形式,大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的興趣。合理運(yùn)用多媒體教學(xué)手段,不僅減少了教師的板書時(shí)間,而且增大了課堂教學(xué)的容量。同時(shí)教師可以利用多媒體技術(shù)進(jìn)行大信息量的傳輸,高密度知識(shí)的傳授。特別是設(shè)備的原理圖,由于采用不同的顏色顯示物料流向,立體感很強(qiáng),在教師的講解下,學(xué)生很容易就理解了設(shè)備的工作過程,學(xué)習(xí)興趣和積極性都高,課堂收效很大。同時(shí),在關(guān)鍵的公式推導(dǎo)過程中,依然利用板書,循序漸進(jìn),誘導(dǎo)學(xué)生,使學(xué)生在老師的幫助下,相對(duì)自主的完成公式的推導(dǎo),提高了學(xué)生的推理與計(jì)算的能力,加深了學(xué)生的印象。

3 發(fā)揮工科特色,虛實(shí)結(jié)合,提高實(shí)踐能力

生物工程專業(yè)是世界優(yōu)先發(fā)展的高科技領(lǐng)域之一,生物工程技術(shù)人員的任務(wù)是實(shí)現(xiàn)生物技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。而我國的生物工程發(fā)展和國際先進(jìn)水平相比仍有較大的差距,這和我們專業(yè)課程的實(shí)踐教學(xué)有很大關(guān)系。為此對(duì)于一所工科院校生物工程專業(yè)來說,搞好《生化工程與設(shè)備》專業(yè)必修課的實(shí)踐教學(xué)改革,對(duì)于培養(yǎng)生命科學(xué)的復(fù)合型人才、創(chuàng)新人才是非常重要的。針對(duì)本課程的特點(diǎn),從兩個(gè)方面,加強(qiáng)學(xué)生在設(shè)備的設(shè)計(jì)和選型方面的實(shí)踐能力。一方面加強(qiáng)學(xué)生對(duì)設(shè)備的模擬設(shè)計(jì)。例如,在發(fā)酵罐的設(shè)計(jì)方面,以醋酸桿菌氧化乙醇產(chǎn)乙酸為例,讓學(xué)生根據(jù)不同的情況設(shè)計(jì)機(jī)械攪拌式、自吸式等形式的發(fā)酵罐,對(duì)每一種發(fā)酵罐,通過改變徑高比,從而又可以設(shè)計(jì)出不同型號(hào)的發(fā)酵罐。另一方面,加強(qiáng)生產(chǎn)實(shí)習(xí),加強(qiáng)現(xiàn)場教學(xué)。本專業(yè)擁有小型啤酒生產(chǎn)線,學(xué)生通過啤酒生產(chǎn)實(shí)訓(xùn),自己動(dòng)手制作啤酒,掌握設(shè)備的使用技術(shù)以及相關(guān)的計(jì)算。同時(shí),利用本地制藥企業(yè)較多的優(yōu)勢(shì),組織學(xué)生到企業(yè)現(xiàn)場學(xué)習(xí)。例如,在講授GMP車間的流程及設(shè)備時(shí),我們帶領(lǐng)學(xué)生到張恒春制藥廠參觀,請(qǐng)廠里有關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué),講授GMP車間在現(xiàn)代生物工程產(chǎn)業(yè)中的地位和作用。學(xué)生在現(xiàn)代化的設(shè)備前,感受與體驗(yàn)到生物工程專業(yè)的巨大的發(fā)展前景,極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

4 結(jié)束語

《生化工程與設(shè)備》是理論聯(lián)系實(shí)踐極為緊密的課程,其主要內(nèi)容包含了現(xiàn)代生物科學(xué)和工程技術(shù)設(shè)備基本原理及應(yīng)用,搞好本課程的理論和實(shí)踐教學(xué),對(duì)于培養(yǎng)工程應(yīng)用創(chuàng)新型人才具有重要的意義。通過對(duì)《生化工程與設(shè)備》課程教學(xué)手段和教學(xué)方法等改革探索,摸索出一種新的專業(yè)課教學(xué)模式,基本上解決了現(xiàn)用教科書與生物技術(shù)及生物工程發(fā)展不相適應(yīng)的矛盾,擴(kuò)大了課堂信息量,鍛煉了學(xué)生獨(dú)立分析問題和解決問題的能力。

在教學(xué)工作中,教師與學(xué)生的關(guān)系是“師生互補(bǔ),教學(xué)相長”,要求教師在理論上和實(shí)踐上都具有豐富的積累,不僅懂理論,還要熟悉科研實(shí)例乃至生產(chǎn)過程,這就要求教師在平常的工作中,多到企業(yè)進(jìn)行調(diào)研,一定要把科研放在重要的地位,以科研促進(jìn)教學(xué),以教學(xué)帶動(dòng)科研,這樣講課才不至于空洞而無味,為國家培養(yǎng)更多高素質(zhì)的生物工程應(yīng)用型創(chuàng)新人才。

參考文獻(xiàn)

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[5] 魏勝華,湯斌,陶玉貴,等.案例教學(xué)法在《酶工程》教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 生物學(xué)雜志,2011,28(5):103-104.

篇2

【關(guān)鍵詞】生物工程畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)多元化

本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)是工科高等院校教學(xué)計(jì)劃中最后也是最重要的教學(xué)環(huán)節(jié),占用一個(gè)學(xué)期,達(dá)大學(xué)教育階段的八分之一。這一教學(xué)環(huán)節(jié)能培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料、使用各種工具書、應(yīng)用計(jì)算機(jī)、外文翻譯、工程設(shè)計(jì)與科技論文寫作等方面的能力,提高學(xué)生的調(diào)研能力、實(shí)踐能力、動(dòng)手能力、社交能力,同時(shí)通過畢業(yè)答辯培養(yǎng)和強(qiáng)化學(xué)生的材料組織能力、講演與口頭表達(dá)能力、反應(yīng)敏捷能力。東北電力大學(xué)生物工程專業(yè)的教師經(jīng)過多年的教研總結(jié)出:這些培養(yǎng)目標(biāo)僅靠在校園里苦讀書本、紙上談兵是根本不可能實(shí)現(xiàn)的,要提高畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的質(zhì)量,提高學(xué)生的綜合素質(zhì),增加學(xué)生就業(yè)的機(jī)會(huì),只有到社會(huì)實(shí)踐中去,走學(xué)科交叉、產(chǎn)學(xué)研合作辦學(xué)之路。

一、改革的措施

1.采用多元化畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)模式進(jìn)行個(gè)性化培養(yǎng)

將參與畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的學(xué)生分為考取研究生進(jìn)一步深造型、簽約就業(yè)型和自主創(chuàng)業(yè)型三類。根據(jù)不同類型學(xué)生特點(diǎn),進(jìn)行個(gè)性化培養(yǎng),指導(dǎo)教師有針對(duì)性開題,學(xué)生根據(jù)自己的特長并結(jié)合自己的畢業(yè)去向選擇合適的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目;也可以讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣提出新穎創(chuàng)新的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目,由專業(yè)教師把關(guān)審題;也可支持學(xué)生到就業(yè)單位或?qū)嵙?xí)實(shí)訓(xùn)基地做畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文),可使學(xué)生受到正規(guī)的科技開發(fā)訓(xùn)練,熟悉未來工作單位的環(huán)境和要求,提前完成由學(xué)生向工程技術(shù)人員的角色轉(zhuǎn)換;支持學(xué)生參與大學(xué)生"綜合性、設(shè)計(jì)性、研究性、自主開放型"實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的研究,參加大學(xué)生節(jié)能減排等社會(huì)實(shí)踐與科技競賽,為日后的就業(yè)、創(chuàng)業(yè)和研究生學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ);支持考研學(xué)生參與教師的科研課題,提前進(jìn)入研究生課題的研究。這些措施能極大地激發(fā)學(xué)習(xí)的積極性,對(duì)增強(qiáng)我校學(xué)生的社會(huì)競爭力具有非常重要的意義。

2.建立和完善獨(dú)具特色的多元化畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)聯(lián)合指導(dǎo)企業(yè)基地

積極探索與企業(yè)聯(lián)合開展科學(xué)研究、產(chǎn)品開發(fā)、共建研究等產(chǎn)、學(xué)、研合作模式,企業(yè)借學(xué)校人力資源進(jìn)行研發(fā)工作,學(xué)校利用企業(yè)條件培養(yǎng)人才,互利互惠,建設(shè)一批工程實(shí)踐基地,形成長期穩(wěn)定的合作關(guān)系;學(xué)生作為生力軍,直接參與工藝設(shè)計(jì)、產(chǎn)品研制、科技開發(fā)工作,鍛煉了學(xué)生的工程能力,形成了特色。我校地處各大類企業(yè)門類齊全的東北老工業(yè)基地的吉林省,有優(yōu)越的校企聯(lián)合優(yōu)勢(shì)和校企合作傳統(tǒng),同時(shí),各企業(yè)中的工程技術(shù)人員和管理人員很多是我專業(yè)的畢業(yè)生,因此可依托本地建立多元化畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)聯(lián)合指導(dǎo)企業(yè)基地,在培養(yǎng)一批校外兼職指導(dǎo)教師同時(shí),也解決了教學(xué)設(shè)施和工程訓(xùn)練場地不足及到企業(yè)實(shí)習(xí)只能以參觀形式進(jìn)行的困難,為學(xué)生工程能力的培養(yǎng)提供了有力的硬件支撐和保障。

3.建立和完善實(shí)效顯著的校內(nèi)工程訓(xùn)練基地

利用校內(nèi)資源條件,發(fā)揮學(xué)科優(yōu)勢(shì),依托我院學(xué)生科技園、應(yīng)用化學(xué)特色專業(yè)、省水處理實(shí)驗(yàn)中心組建了培養(yǎng)學(xué)生工程能力的校內(nèi)工程訓(xùn)練基地,為畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的順利進(jìn)行提供了有力保障。

4.對(duì)校內(nèi)指導(dǎo)教師進(jìn)行工程實(shí)際能力再培訓(xùn),增強(qiáng)題目的工程實(shí)用性

近幾年,我專業(yè)引進(jìn)了一批青年教師,他們的學(xué)歷高、綜合素質(zhì)高,但沒有工廠企業(yè)工作的經(jīng)歷,缺乏深入的工程背景。因此,每年安排青年教師在學(xué)生到單位進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)過程中也下到企業(yè)鍛煉,親身體驗(yàn)工程實(shí)際和生產(chǎn)管理運(yùn)行過程,積累工程經(jīng)驗(yàn),既可提高他們的理論教學(xué)水平和科學(xué)研究水平,同時(shí),也能提高畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的指導(dǎo)水平。

5.建立可操作性強(qiáng)的質(zhì)量保證和評(píng)價(jià)體系

針對(duì)不同方式的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)情況,制定相應(yīng)的工作計(jì)劃要求及聯(lián)合指導(dǎo)協(xié)議書等教學(xué)文件,以保證畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的有序進(jìn)行。為考核學(xué)生的培養(yǎng)效果,制定了學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)質(zhì)量評(píng)價(jià)內(nèi)容和指標(biāo)體系,提出了評(píng)價(jià)的操作及過程控制方法。在畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)中實(shí)行10~15%的末位復(fù)審制,保證了畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的質(zhì)量。

二、改革的可行性

"學(xué)科交叉、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合"畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)新模式的研究與實(shí)踐是一種有益的嘗試,它是教師的一種自覺需求,教師既可以尋找科研立項(xiàng)課題,也可為企事業(yè)單位解決一些實(shí)際問題;同時(shí)在為社會(huì)服務(wù)的過程中,學(xué)習(xí)生產(chǎn)新技術(shù),反過來又促進(jìn)教育質(zhì)量的提高,最終為教師提供了一個(gè)施展才華的更加廣闊的空間,有利于高校雙師型師資隊(duì)伍的形成。

這種模式也是學(xué)生渴望的,學(xué)以致用,用才是學(xué)習(xí)的終極目標(biāo)。一方面考研學(xué)生參與教師的科研課題,提前進(jìn)入研究生課題的研究,激發(fā)學(xué)習(xí)的積極性,也提高了我專業(yè)研究生的綜合素質(zhì);同時(shí)有計(jì)劃地指導(dǎo)學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)過程中申請(qǐng)校級(jí)、市級(jí)、省級(jí)乃至全國的自主創(chuàng)新科研項(xiàng)目,參加大學(xué)生節(jié)能減排等社會(huì)實(shí)踐與科技競賽。另一方面企事業(yè)單位委托的課題具有很強(qiáng)的實(shí)用性,學(xué)生真題真做感興趣,更易激發(fā)他們的創(chuàng)新潛能,培養(yǎng)合作和團(tuán)隊(duì)精神,提高綜合素質(zhì);同時(shí),企業(yè)在這個(gè)過程中也能了解到學(xué)生的真實(shí)情況,及時(shí)與優(yōu)秀學(xué)生簽訂就業(yè)協(xié)議,在一定程度上防范人才流失,增加了引進(jìn)人才的可靠性,節(jié)省了培訓(xùn)費(fèi)用。

通過這種模式的實(shí)踐有效地緩解了我們專業(yè)實(shí)驗(yàn)資源不足的問題,充分利用企業(yè)或科研院所的實(shí)驗(yàn)設(shè)備作為學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)實(shí)驗(yàn)的有益補(bǔ)充,能有效地緩解學(xué)校因擴(kuò)招而造成的資源緊缺的狀況,提高了企業(yè)與科研院所實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用價(jià)值。

三、結(jié)束語

這種新模式的研究與實(shí)踐有利于造就優(yōu)秀的應(yīng)用型本科人才,可全面提高我專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量,是我專業(yè)教學(xué)改革的方向,符合高等教育綜合化的發(fā)展趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

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篇3

關(guān)鍵詞:生物化學(xué);計(jì)量;教學(xué)改革

中圖分類號(hào):Q5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-0432(2011)-09-0230-1

項(xiàng)目資助:計(jì)量特色生物類專業(yè)就業(yè)競爭力提升研究(HE20041)

21世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì),生物化學(xué)是生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程。生物化學(xué)知識(shí)已經(jīng)滲透到了生命科學(xué)的各個(gè)學(xué)科[1]。中國計(jì)量學(xué)院生命學(xué)院的《生物化學(xué)》為校平臺(tái)課程,課程組自建院以來,承擔(dān)本校生物技術(shù)、生物工程、食品科學(xué)與檢驗(yàn)、藥學(xué)及生物醫(yī)學(xué)工程等專業(yè)的《生物化學(xué)》課程的教學(xué)工作。隨著中國計(jì)量學(xué)院生命學(xué)科的發(fā)展及形勢(shì)的變化,為體現(xiàn)相關(guān)專業(yè)的“計(jì)量”特色,我們積極采取了一系列方法和措施,收到了顯著的成效并積累了相當(dāng)?shù)慕?jīng)驗(yàn)。

1 “計(jì)量”特色的《生物化學(xué)》教學(xué)實(shí)踐中存在的問題

1.1 生物化學(xué)課程的內(nèi)容難度大而且復(fù)雜

眾所周知,《生物化學(xué)》屬于生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)課程中較難的課程,本課程各種分解與合成等生化反應(yīng)途徑十分復(fù)雜,如許多酶(包括發(fā)揮酶的催化活性所需要的輔酶和輔基)的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。生物分子的合成與分解途徑十分復(fù)雜,有些生化反應(yīng)途徑甚至多達(dá)數(shù)十步,如核苷酸的合成與分解[1]。

1.2 學(xué)科發(fā)展快、課程內(nèi)容多,與學(xué)時(shí)相對(duì)較少的矛盾日益突出

隨著學(xué)科的交叉和不斷深入,在生物物質(zhì)代謝及代謝組學(xué)等方面的研究更是取得了前所未有的進(jìn)展[2][3]。然而,現(xiàn)實(shí)情況是,課程組成立近7年來,《生物化學(xué)》課程的學(xué)時(shí)數(shù)卻未有增長,事實(shí)上還有輕微的下降(從2009年起,中國計(jì)量學(xué)院由每個(gè)學(xué)分的17個(gè)學(xué)時(shí)改為16個(gè)學(xué)時(shí),總學(xué)時(shí)由原來的120減少到112個(gè))。因此,上述問題尤其顯得突出。

1.3 課程內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)踐脫節(jié)嚴(yán)重

掌握《生物化學(xué)》的基本知識(shí)對(duì)發(fā)展有“計(jì)量”特色的生物技術(shù)、生物工程、食品檢驗(yàn)和藥學(xué)等專業(yè),對(duì)理解生命的基本規(guī)律具有極為重要且不可替代的作用[4],同時(shí),掌握《生物化學(xué)》的基本知識(shí)對(duì)生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)的其他相關(guān)課程的學(xué)習(xí)也十分必要[5]。因此中國計(jì)量學(xué)院的《生物化學(xué)》課程既具有基礎(chǔ)性,也具有互通性。酶的結(jié)構(gòu)、DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)的生物合成、氧化磷酸化的機(jī)理等在《生物化學(xué)》課程中十分重要的內(nèi)容。但是,在目前的生物相關(guān)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐上鮮有應(yīng)用。

綜上所述,作為一門重要的基礎(chǔ)課,中國計(jì)量學(xué)院的《生物化學(xué)》在把握學(xué)科發(fā)展前沿的同時(shí),適應(yīng)培養(yǎng)、體現(xiàn)“計(jì)量”特色以及新的專業(yè)教育形勢(shì)的需要,將創(chuàng)新意識(shí)融入教學(xué)的全過程,對(duì)我們《生物化學(xué)》課程組來說也是一個(gè)全新的挑戰(zhàn)。

2 生物化學(xué)教學(xué)改革實(shí)踐

為解決上述問題,我們《生物化學(xué)》課程組通過組內(nèi)討論,并汲取同行的寶貴經(jīng)驗(yàn),采取了以下幾項(xiàng)措施:

2.1 針對(duì)現(xiàn)存的問題,修訂新的《生物化學(xué)》教學(xué)大綱

修訂新的教學(xué)大綱,調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,編寫了新的《生物化學(xué)》實(shí)驗(yàn)教材(目前正在編寫理論課程的教材),自制了《生物化學(xué)》教學(xué)多媒體課件。我們刪減了和其他課程如遺傳學(xué)、分子生物學(xué)和基因工程、蛋白質(zhì)工程等課程重復(fù)的內(nèi)容,增加了生物分子信息傳遞、物質(zhì)代謝調(diào)控等近年來發(fā)展迅猛的學(xué)科前沿內(nèi)容。

2.2 鼓勵(lì)學(xué)生提高自學(xué)能力

由于我校《生物化學(xué)》開在二年級(jí)的第一個(gè)學(xué)期,許多學(xué)生對(duì)大學(xué)的學(xué)習(xí)方法還沒有完全適應(yīng),有的學(xué)生仍然像在中學(xué)時(shí)那樣,遇到有不懂的地方缺乏正確的方法。因此我們強(qiáng)調(diào)區(qū)分內(nèi)容,提倡預(yù)習(xí)與復(fù)習(xí),鼓勵(lì)學(xué)生提高自學(xué)能力。

2.3 注重生物化學(xué)理論與生產(chǎn)實(shí)踐的聯(lián)系

在教學(xué)中我們盡可能地理論聯(lián)系實(shí)際,如蛋白質(zhì)的分離與純化技術(shù)與現(xiàn)代生物工程中蛋白質(zhì)藥物的分離純化的聯(lián)系、酶抑制劑與食品、外來檢疫性害蟲的防治及科學(xué)研究中的廣泛應(yīng)用、基因調(diào)節(jié)系統(tǒng)研究與基因工程技術(shù)的密切關(guān)系以及新技術(shù)如基因芯片,RNA干擾等在研究基因的結(jié)構(gòu)與功能中的應(yīng)用等等。既提高了學(xué)生對(duì)《生物化學(xué)》的興趣,又可以教育學(xué)生克服應(yīng)試習(xí)慣,爭取能夠比較全面系統(tǒng)地掌握《生物化學(xué)》的基本知識(shí)。

2.4 加強(qiáng)《生物化學(xué)》教學(xué)過程中學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)

我們通過在講授生物化學(xué)發(fā)展中的重大發(fā)現(xiàn)時(shí)將所涉及到科學(xué)家及他們的研究思路和方法作為一項(xiàng)重要內(nèi)容來介紹,從而使學(xué)生不僅獲得知識(shí),同時(shí)受到解決問題方法論上的啟迪,這樣十分有利于對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新思維的培養(yǎng);我們還在總學(xué)時(shí)不變的情況下增加實(shí)驗(yàn)課時(shí),提高學(xué)生的動(dòng)手能力和對(duì)《生物化學(xué)》的興趣。

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篇4

(一)生物工程專業(yè)規(guī)范方面在招生規(guī)模不斷擴(kuò)大的環(huán)境下,增設(shè)生物工程專業(yè)成為許多高校的辦學(xué)熱點(diǎn)之一。由于各高校辦學(xué)基礎(chǔ)參差不齊,在制訂人才培養(yǎng)方案教學(xué)計(jì)劃時(shí),差別較大,甚至差異迥然。一些缺乏工科辦學(xué)條件的師范院校開辦生物工程專業(yè)的過程中,在制訂教學(xué)計(jì)劃時(shí)過于突出基礎(chǔ)理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能結(jié)構(gòu)模塊,對(duì)工程知識(shí)傳授與工程實(shí)踐培訓(xùn)則鮮有涉足;而一些地方工科院校的教學(xué)計(jì)劃中不僅生物基礎(chǔ)理論模塊十分薄弱,且受辦學(xué)成本限制,對(duì)工程技能培養(yǎng)也相當(dāng)弱化,課程能減則減,學(xué)時(shí)能縮則縮。通過問卷調(diào)查和實(shí)地調(diào)研,發(fā)現(xiàn)部分高校生物工程專業(yè)辦學(xué)思路不清晰,生物工程專業(yè)與生物技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)混淆、人才培養(yǎng)方案雷同,教學(xué)計(jì)劃制訂程序不嚴(yán)謹(jǐn)欠規(guī)范,校內(nèi)校外均缺乏嚴(yán)格的專家認(rèn)證過程,導(dǎo)致教學(xué)計(jì)劃安排隨意性明顯,沒有意識(shí)到生物工程專業(yè)工程應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn)并加以落實(shí)和強(qiáng)化。因此,制訂統(tǒng)一規(guī)范的生物專業(yè)教學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成為生物工程專業(yè)辦學(xué)工程中亟待解決的關(guān)鍵問題。

(二)工程技術(shù)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)方面在我國,一些高校生物工程教育往往重書本、輕實(shí)踐,重知識(shí)、輕能力,重科研、輕教學(xué),導(dǎo)致學(xué)生的理論知識(shí)與實(shí)踐脫節(jié)。目前國內(nèi)部分高校的生物工程專業(yè)學(xué)生大多數(shù)對(duì)運(yùn)用綜合知識(shí)解決問題的重要性以及工程設(shè)計(jì)缺少理解,覺得科學(xué)比技術(shù)更重要,這也正是這些生物工程專業(yè)工科教育不重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)和工程設(shè)計(jì)的誤區(qū),導(dǎo)致學(xué)生缺少綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和工程設(shè)計(jì)的經(jīng)歷。此外,實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容基本以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,教師把實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、操作方法與步驟、報(bào)告格式甚至每一步得到什么結(jié)果等都寫得清清楚楚,學(xué)生依葫蘆畫瓢,機(jī)械地完成操作,缺少主動(dòng)積極的思考。綜合性實(shí)驗(yàn)也由于學(xué)生人數(shù)偏多、設(shè)備臺(tái)套數(shù)不足,動(dòng)手操作的少,旁觀的多,教學(xué)質(zhì)量大受折扣。而設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)更是鳳毛麟角。生物工程專業(yè)工程實(shí)習(xí)教學(xué)則包含認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)等環(huán)節(jié),一般以校外為主,校外實(shí)習(xí)基地是工程訓(xùn)練最好的場所,是工程教育必不可少的前提條件。一些學(xué)校由于經(jīng)費(fèi)緊張,實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)偏少,實(shí)習(xí)基地的建設(shè)經(jīng)費(fèi)往往由企業(yè)單方面提供。由于國家經(jīng)濟(jì)體制改革等外部環(huán)境的變化,盡管不少高校與多家企業(yè)簽訂了校外實(shí)習(xí)基地的合作協(xié)議,但仍然存在很多問題。絕大多數(shù)企業(yè)接收學(xué)生實(shí)習(xí)沒有制度約束和政策支持,對(duì)學(xué)生實(shí)習(xí)熱情不高,而生物工程專業(yè)相關(guān)企業(yè)又相對(duì)偏少,導(dǎo)致一些新增生物工程專業(yè)實(shí)習(xí)單位不對(duì)口,實(shí)習(xí)內(nèi)容能減則減,實(shí)習(xí)過程流于形式,質(zhì)量難以保證,常常是走馬觀花,草草結(jié)束,難以發(fā)揮實(shí)習(xí)應(yīng)有的作用。

(三)實(shí)踐教學(xué)過程控制及考核方式方面高等學(xué)校生物工程專業(yè)一般都建立嚴(yán)格系統(tǒng)的理論課程教學(xué)過程監(jiān)控措施和考核評(píng)價(jià)辦法,而一些高校對(duì)實(shí)踐教學(xué)卻往往缺乏有效的全過程監(jiān)督和健全的考核評(píng)價(jià)制度,或沒有認(rèn)真落實(shí)和執(zhí)行。構(gòu)建行之有效的實(shí)踐教學(xué)過程控制體系是生物工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量得以保證的前體也是實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的難點(diǎn),由于實(shí)踐教學(xué)流動(dòng)性強(qiáng)、機(jī)動(dòng)性明顯,不易對(duì)學(xué)生實(shí)踐過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控并給出準(zhǔn)確評(píng)價(jià),因此,少數(shù)地方高校生物工程專業(yè)實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師往往采取點(diǎn)名制方式進(jìn)行過程控制,對(duì)于實(shí)踐效果則依賴于最后的實(shí)踐理論考試,考試內(nèi)容通常屬于死記硬背的知識(shí)點(diǎn),極少有學(xué)生不及格。通過考試的方式考核學(xué)生的實(shí)踐效果仍舊屬于應(yīng)試教育,導(dǎo)致學(xué)生對(duì)實(shí)踐教學(xué)沒有產(chǎn)生足夠的重視,抹殺了學(xué)生興趣,阻礙了個(gè)性發(fā)展,確實(shí)難以真實(shí)反映學(xué)生的工程技術(shù)實(shí)踐能力和水平。因此,有必要強(qiáng)化生物工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)過程控制,建立完善的監(jiān)控方案,并不斷改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)考核辦法,高質(zhì)量的實(shí)踐教學(xué)才能得到保證。

(四)師資隊(duì)伍建設(shè)方面近年來,雖然新增生物工程專業(yè)教師隊(duì)伍中引進(jìn)了大量的具有生物專業(yè)背景的博士人才,有效解決了多年來教師隊(duì)伍整體學(xué)歷學(xué)位偏低的問題。通過問卷調(diào)查和統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),這些新增專業(yè)新進(jìn)教師相當(dāng)數(shù)量屬于學(xué)術(shù)型的,擅長科研學(xué)問研究,很少在企業(yè)工作過,從學(xué)校到學(xué)校,大多數(shù)缺乏工程技術(shù)學(xué)習(xí)和研究經(jīng)歷。由于缺乏工程實(shí)踐環(huán)節(jié)的專門訓(xùn)練,自身尚不能成為行家能手,因此難以勝任相關(guān)的實(shí)踐指導(dǎo)工作,況且一些高校為這些教師創(chuàng)造培訓(xùn)、進(jìn)修、企業(yè)鍛煉的機(jī)會(huì)也有一定的限制。在教學(xué)過程中,導(dǎo)致這些高校部分生物專業(yè)教師寧愿多上些理論課,也不肯指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)踐。即使在舉足輕重的畢業(yè)(論文)設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)中,選擇畢業(yè)論文的多,采用畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)方式的則寥寥無幾,極少數(shù)高校新增生物工程專業(yè)甚至清一色的采取畢業(yè)論文形式。這些現(xiàn)象嚴(yán)重制約了生物工程專業(yè)學(xué)生工程技術(shù)創(chuàng)新能力的培養(yǎng),有悖于專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。目前,特別是新增生物工程專業(yè)教師隊(duì)伍仍然存在結(jié)構(gòu)不合理、缺乏具有“雙師型”教師、師資專業(yè)背景比例失衡、專業(yè)教師缺乏工程實(shí)踐經(jīng)歷等問題。(五)工程師培養(yǎng)體系方面近年來,教育部聯(lián)合有關(guān)部門和行業(yè)協(xié)(學(xué))會(huì),共同實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”(以下簡稱“卓越計(jì)劃”),該計(jì)劃就是要培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才,為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家和人才強(qiáng)國戰(zhàn)略服務(wù),促進(jìn)我國由工程教育大國邁向工程教育強(qiáng)國的重大舉措。“卓越計(jì)劃”具有三個(gè)特點(diǎn):一是行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程,二是學(xué)校按通用標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)工程人才,三是強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力。經(jīng)審核,教育部最終批準(zhǔn)61所高校成為首批批準(zhǔn)的“卓越計(jì)劃”實(shí)施高校,一批涉及工程與工藝的工科專業(yè)成為試點(diǎn)專業(yè)。相比而言,屬于朝陽產(chǎn)業(yè)的生物行業(yè)尚在培育、壯大過程中,雖然許多從事生物工程教育的人士已經(jīng)意識(shí)到“卓越計(jì)劃”對(duì)生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要性,但是部分相關(guān)企業(yè)并未深度參與到一些高校生物專業(yè)工程技術(shù)人才培養(yǎng)過程中,產(chǎn)學(xué)研合作教育的空間依然廣闊,職業(yè)資格制度有待進(jìn)一步完善,工程師培養(yǎng)體系尚不夠健全。為了適應(yīng)國家工程教育發(fā)展新趨勢(shì),必須進(jìn)一步加強(qiáng)生物工程專業(yè)工程教育與其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的合作,使得人才培養(yǎng)和技術(shù)創(chuàng)新這兩條驅(qū)動(dòng)生物行業(yè)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)高速發(fā)展的主要鏈條靈活運(yùn)轉(zhuǎn)。

二、生物工程專業(yè)教學(xué)體系改革措施及途徑

(一)規(guī)范專業(yè)教學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),明確工科辦學(xué)思路我國生物工程專業(yè)正式設(shè)立時(shí),對(duì)本科專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)作了明確規(guī)定:通過各種教育教學(xué)活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生德、智、體、美全面發(fā)展,具有健全的人格、正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀,適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)體制和改革開放需要,具備良好的人文社科基礎(chǔ)知識(shí)和人文修養(yǎng),具備生物技術(shù)基本知識(shí)、掌握現(xiàn)代生物工程技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化科學(xué)原理、工藝過程和工程設(shè)計(jì)等基礎(chǔ)理論、基本技能,能在生物技術(shù)與工程領(lǐng)域從事設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、產(chǎn)品技術(shù)研究開發(fā)、質(zhì)量檢測和企業(yè)管理的適應(yīng)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)和地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要應(yīng)用型高級(jí)技術(shù)人才。在構(gòu)筑生物工程人才培養(yǎng)體系時(shí),要重視生物基礎(chǔ)、化學(xué)、生物化學(xué)工程等基本知識(shí)單元的設(shè)計(jì),以此組成專業(yè)核心知識(shí)體系,體現(xiàn)專業(yè)的本質(zhì)、交叉與融合。高校專業(yè)教學(xué)計(jì)劃的制訂要兼顧個(gè)性差異,留有足夠的個(gè)性化發(fā)展的空間。具體專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程按各校的特色和條件設(shè)定,特別是選修課程更要體現(xiàn)不同學(xué)校的基礎(chǔ)和專業(yè)定位,如生物制藥、環(huán)境生物工程、發(fā)酵工藝、能源生物工程、生物材料等,以適應(yīng)不同學(xué)校的學(xué)生來源、教育資源的差異以及培養(yǎng)目標(biāo)的行業(yè)方向和特色。

(二)強(qiáng)化實(shí)踐性環(huán)節(jié)教學(xué),確保工程技術(shù)教學(xué)質(zhì)量在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面,逐步減少認(rèn)識(shí)性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,增加綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例以及研究性實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系,科學(xué)地綜合實(shí)驗(yàn)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)方法,積極引用生物技術(shù)與工程領(lǐng)域的科研新成果和社會(huì)應(yīng)用新項(xiàng)目,引入國內(nèi)外方法成熟、適合本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新能力。生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程應(yīng)當(dāng)有體現(xiàn)工程技術(shù)訓(xùn)練的內(nèi)容,不應(yīng)僅限于生物工藝技能,而應(yīng)有所拓展。為了保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,應(yīng)逐步加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備投入和加快實(shí)驗(yàn)室建設(shè),擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)室開放力度,提高實(shí)驗(yàn)室綜合利用率;利用省級(jí)科技創(chuàng)新平臺(tái)和省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心平臺(tái),搭建具有生物工程技術(shù)環(huán)境的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái);引進(jìn)企業(yè)的資源和設(shè)備,與企業(yè)合作共建實(shí)驗(yàn)室,模擬現(xiàn)場工程環(huán)境。在工程實(shí)踐教學(xué)方面,分層次構(gòu)建完整的“生物工程專業(yè)工程實(shí)踐與工程應(yīng)用教學(xué)體系”。通過課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用工程能力與初步設(shè)計(jì)能力,利用生物工程仿真技術(shù)、校內(nèi)外工程實(shí)踐等環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐與工程應(yīng)用能力。為保證工程實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量,應(yīng)著重加強(qiáng)校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)基地建設(shè),為順利完成工程實(shí)踐教學(xué)提供必備的條件和環(huán)境。通過與企業(yè)聯(lián)合投資生物產(chǎn)品中試生產(chǎn)設(shè)備、購置生物工程仿真裝置等方式構(gòu)建校內(nèi)工程訓(xùn)練中心。工程訓(xùn)練中心是擁有或模擬一個(gè)真實(shí)的生產(chǎn)系統(tǒng),完成一個(gè)具體的生產(chǎn)過程,可以實(shí)現(xiàn)或模擬真實(shí)的產(chǎn)品生產(chǎn),給學(xué)生提供一個(gè)系統(tǒng)而真實(shí)的工程實(shí)踐環(huán)境,學(xué)生可以按教學(xué)要求逐個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行安裝、調(diào)試、運(yùn)行和生產(chǎn),這個(gè)訓(xùn)練過程在企業(yè)的實(shí)習(xí)過程是根本無法做到的。生物產(chǎn)業(yè)屬于朝陽行業(yè),新產(chǎn)品、新技術(shù)不斷涌現(xiàn),通過引導(dǎo)、扶持、政策傾斜等方式鼓勵(lì)教師和學(xué)生創(chuàng)辦生物工程企業(yè)。同時(shí)積極尋求一種校企共贏的產(chǎn)學(xué)合作模式,提高企業(yè)與高校合作的積極性,這是校企合作實(shí)踐基地能夠順利建設(shè)和良好運(yùn)行的關(guān)鍵。積極推進(jìn)工程實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容改革,整合實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),使校內(nèi)實(shí)踐和企業(yè)綜合實(shí)踐相輔相成,從而確保并不斷提高生物工程專業(yè)學(xué)生的工程技術(shù)能力。

(三)改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)方法和方式,健全教學(xué)考核評(píng)價(jià)體系改革傳統(tǒng)的生物工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)方法,著力推動(dòng)基于問題的學(xué)習(xí)、基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)、基于產(chǎn)品的學(xué)習(xí)等多種實(shí)踐學(xué)習(xí)方法,采取產(chǎn)品帶動(dòng),設(shè)備配套,工藝優(yōu)化,動(dòng)手操作與學(xué)習(xí)思考相結(jié)合,基本原理和現(xiàn)場實(shí)際相結(jié)合,現(xiàn)場教學(xué)、雙向交流式教學(xué)和研討式教學(xué)為主,緊密結(jié)合工程技術(shù)實(shí)際情況,不斷培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力并開發(fā)學(xué)生的思維,調(diào)動(dòng)學(xué)生的工程技術(shù)學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情。生物工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)過程往往是連續(xù)的多過程,基于工段分批輪換方式進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)安排是一種高效可控的途徑,化整為零,既可減少相關(guān)企業(yè)的人員增加壓力,又能提高學(xué)生的實(shí)踐效果,學(xué)生可以接觸并了解全部生產(chǎn)工藝,并能掌握整套設(shè)備的調(diào)試和操作方法,同時(shí)有利于對(duì)教學(xué)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,分階段對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核,并作為能否順利進(jìn)入下一生產(chǎn)環(huán)節(jié)的依據(jù)。在考核環(huán)節(jié)上,改變傳統(tǒng)單一筆試考核和標(biāo)準(zhǔn)答案的評(píng)價(jià)方式,采取現(xiàn)場答辯、實(shí)踐總結(jié)、不同產(chǎn)品工程工藝設(shè)計(jì)等靈活多變的方法,并結(jié)合實(shí)習(xí)單位提供的完整的考勤考核記錄、企業(yè)指導(dǎo)工程師開出的實(shí)習(xí)個(gè)人評(píng)價(jià)等輔助考核方式,重在考核學(xué)生的工程技術(shù)知識(shí)掌握水平和應(yīng)用能力以及創(chuàng)造性思維,為實(shí)習(xí)順利開展構(gòu)筑堅(jiān)實(shí)的平臺(tái)與保障。

(四)拓展師資隊(duì)伍建設(shè)渠道,構(gòu)建高素質(zhì)的“雙師型”師資隊(duì)伍培養(yǎng)生物工程技術(shù)專業(yè)人才的關(guān)鍵是打造一支具備較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力和設(shè)計(jì)創(chuàng)造能力的教育師資隊(duì)伍。作為工學(xué)專業(yè),生物工程專業(yè)在教師構(gòu)成上必須保證有一定數(shù)量的工程背景的教師參與到教學(xué)實(shí)踐過程中,同時(shí)生物學(xué)方面背景的教師也應(yīng)占有一定的比例。各種背景教師所占具體比例不能一概而論,可依據(jù)各校的特點(diǎn)應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕ㄔO(shè)。專業(yè)教師引進(jìn)或錄用考核時(shí),除考察理論研究水平和外,對(duì)具有工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的“雙師型”教師,優(yōu)先引進(jìn)和錄用,在引進(jìn)待遇上給予適當(dāng)傾斜。同時(shí)要為缺少工程實(shí)踐經(jīng)歷的在職教師創(chuàng)造條件,派遣其到企業(yè)單位頂崗工作,鼓勵(lì)教師借助生產(chǎn)實(shí)習(xí)機(jī)會(huì),接受企業(yè)生產(chǎn)訓(xùn)練。支持教師和企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研合作,形成校企互動(dòng)模式,在為企業(yè)開發(fā)新產(chǎn)品、引進(jìn)新工藝、改造舊設(shè)備等生產(chǎn)實(shí)踐過程中培養(yǎng)和提高一批專業(yè)教師的工程經(jīng)驗(yàn),構(gòu)建一支高素質(zhì)的“雙師型”師資隊(duì)伍。同時(shí)聘請(qǐng)企業(yè)中工程技術(shù)水平高、實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)豐富的高級(jí)技術(shù)人員作為兼職教師,簽訂兼職教師協(xié)議,到校或在企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)踐理論教學(xué),指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等相關(guān)實(shí)踐教學(xué)工作。

篇5

1雙語教學(xué)對(duì)象、課程和師資

雙語教學(xué)的教學(xué)對(duì)象必須根據(jù)學(xué)生的英語水平來確定,這樣教與學(xué)的效果才會(huì)比較好。若將雙語教學(xué)全面鋪開,英語差的一部分學(xué)生可能會(huì)有厭學(xué)情緒,上課不認(rèn)真聽甚至逃課。考慮到學(xué)生整體英語水平的不均衡,雙語課開設(shè)初期不可能面對(duì)化學(xué)工程與工藝專業(yè)所有班級(jí)的學(xué)生。結(jié)合專業(yè)實(shí)際,擬定以化學(xué)工程與工藝“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”實(shí)驗(yàn)班(以下簡稱“卓越班”)的學(xué)生為教學(xué)對(duì)象。因?yàn)楣鹆掷砉ご髮W(xué)采取自愿報(bào)名、課程考試、面試三者結(jié)合的辦法來遴選“卓越班”學(xué)生。新生入學(xué)后,學(xué)校組織對(duì)自愿報(bào)名參加“卓越班”的學(xué)生進(jìn)行英語和數(shù)學(xué)考試,入選“卓越班”的學(xué)生其英語成績必須達(dá)到A班標(biāo)準(zhǔn)。達(dá)到A班標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)生可以在大一參加大學(xué)英語四六級(jí)考試。大學(xué)二年級(jí),“卓越班”學(xué)生的四級(jí)通過率可達(dá)到70%以上。“卓越班”的學(xué)生經(jīng)過了選拔,具有比較扎實(shí)的英語基礎(chǔ),是開展雙語教學(xué)的理想對(duì)象。這樣在授課過程中學(xué)生基本上可以適應(yīng)雙語教學(xué),課堂上亦可以配合教師教學(xué),預(yù)期教學(xué)效果較好。以“卓越班”為雙語教學(xué)的試點(diǎn),總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn),由點(diǎn)及面逐步擴(kuò)大。雙語教學(xué)的課程的選擇上,必須考慮師資力量和教學(xué)資源的配置以及該課程進(jìn)行雙語教學(xué)的適宜性。因此,雙語課開設(shè)初期不可能涉及多門化學(xué)工程與工藝的專業(yè)基礎(chǔ)課程及專業(yè)課程。《化工原理》是化學(xué)工程與工藝專業(yè)學(xué)生的一門必修專業(yè)基礎(chǔ)課,在培養(yǎng)化學(xué)工程師中起著舉足輕重的作用。化工原理課程實(shí)施雙語教學(xué)有其自身的優(yōu)勢(shì)[6]。化工原理課程屬于自然科學(xué)學(xué)科具有較強(qiáng)的國際共通性,其專業(yè)術(shù)語、基本詞匯、句型結(jié)構(gòu)、表述方法等相當(dāng)比較固定。在實(shí)施上,應(yīng)考慮采用先易后難,逐步擴(kuò)展范圍的原則。雙語教學(xué)需要精通英語的學(xué)科教師,對(duì)師資隊(duì)伍的要求比較高。目前桂林理工大學(xué)化工原理課程的任課教師多為青年教師,部分教師具有海外留學(xué)經(jīng)歷,能夠熟練應(yīng)用英語和漢語進(jìn)行教學(xué)工作,雙語教學(xué)具有一定的師資基礎(chǔ)。此外,建議學(xué)校通過多種途徑培養(yǎng)能勝任雙語教學(xué)的教師。例如:聘請(qǐng)?jiān)趪庵v授化工原理的資深教師或國內(nèi)化工原理雙語教學(xué)的資深教師來校進(jìn)行教學(xué)示范或教學(xué)培訓(xùn),提高雙語教學(xué)主講教師的英語授課水平。鼓勵(lì)和支持雙語教學(xué)主講教師到國外進(jìn)行定期或不定期的教學(xué)培訓(xùn)和學(xué)術(shù)交流,讓其有機(jī)會(huì)深入國外課堂進(jìn)行聽課和教學(xué)觀摹,以提高雙語教學(xué)主講教師英語水平,建立一支有國際化視野的教師隊(duì)伍。

2化工原理雙語教學(xué)的目標(biāo)、教材和教學(xué)模式

眾所周知,雙語教學(xué)具有雙重目標(biāo),一是讓學(xué)生獲取學(xué)科知識(shí),二是培養(yǎng)和提高學(xué)生運(yùn)用英語的能力。因此,在化工原理雙語教學(xué)初期就必須明確兩者的關(guān)系。化工原理課程實(shí)施雙語教學(xué)目的是教學(xué)生以英語為工具掌握化工專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),其重點(diǎn)還是掌握相關(guān)的專業(yè)知識(shí)[5]。在教學(xué)過程中,應(yīng)把漢語和英語科學(xué)合理地穿插在整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中。按照英語與漢語(即外語/母語)的使用比例,雙語教學(xué)過程通常分為三種類型:第一,滲透型,即漢語為主,英語為次;第二,混合型,即漢語與英語互為主體;第三,全英型,即英語為主,漢語為次,或全部采用英語授課。在雙語教學(xué)過程中,英語與漢語比例的高低并不完全取決于雙語教師的英語水平,而更多地取決于學(xué)生的實(shí)際英語水平和理解能力。因此,開展雙語教學(xué)不能操之過急,應(yīng)逐步提高英語的比例。授課時(shí)注意采用簡單的英語句式,語速稍慢、吐詞清楚、講解到位,對(duì)較難理解的重要概念和定義,輔以中文解釋,使大部分學(xué)生能夠跟上教師的講課思路,保證學(xué)習(xí)效果。教材的好壞直接影響到雙語教學(xué)的成敗。華南理工大學(xué)鐘理等人,通過不斷的教學(xué)實(shí)踐,發(fā)現(xiàn)雖然原版英文版教材有其突出的優(yōu)點(diǎn)和特色,但其在內(nèi)容編排、知識(shí)點(diǎn)銜接、教學(xué)要求、講述方式及總體架構(gòu)上與我國化工原理教學(xué)大綱有明顯的區(qū)別。采用原版英文教材進(jìn)行化工原理雙語教學(xué)具有許多局限性。有幸的是2008年由化學(xué)工業(yè)出版社出版出版了由華南理工大學(xué)、天津大學(xué)和華東理工大學(xué)合作改編的美國WarrenL.McCabe等編著的著名化工原理教材《UnitOperationsofChemicalEngineering》第7版。該改編教材以我國教學(xué)大綱為基本框架,按中文教材的編排順序,并從原版教材的動(dòng)量傳遞、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞等章節(jié)中選擇出120學(xué)時(shí)的內(nèi)容題材進(jìn)行重新編譯和補(bǔ)充,具有較強(qiáng)的適合高校教學(xué)及學(xué)生使用書的特點(diǎn)。目前該教材被天津大學(xué)、華東理工大學(xué)、南京工業(yè)大學(xué)、北京化工大學(xué)、廣西大學(xué)、福州大學(xué)、青島化工大學(xué)等30多所高校采用。因此可以考慮采用該教材作為化工原理雙語教學(xué)的主要教材。化工原理雙語教學(xué)應(yīng)堅(jiān)持先易后難原則。在實(shí)施雙語教學(xué)的初期階段,可采用“英文教材、英文板書、中文授課”模式,即滲透型教學(xué)模式,保證教學(xué)內(nèi)容和深度不低于中文授課,然后再向混合型和全英型教學(xué)模式過渡。或者選擇部分內(nèi)容相對(duì)簡單的章節(jié)進(jìn)行雙語授課,其他章節(jié)仍采用漢語授課。從簡單到復(fù)雜,循序漸進(jìn),化解學(xué)生的畏難情緒。同時(shí)注意發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,為他們創(chuàng)設(shè)盡可能多的語言實(shí)踐機(jī)會(huì),不斷提高學(xué)生綜合應(yīng)用語言的能力和勇氣。使學(xué)生在學(xué)到專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)提高了專業(yè)英語水平,從而實(shí)現(xiàn)化工原理實(shí)施雙語教學(xué)的雙重目標(biāo)。

3結(jié)語

篇6

生物化學(xué)工程(又叫生化工程或生物化工)是化學(xué)工程與生物技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。生物化工是生物技術(shù)的重要分支。與傳統(tǒng)化學(xué)工業(yè)相比,生物化工有某些突出特點(diǎn):①主要以可再生資源作原料;②反應(yīng)條件溫和,多為常溫、常壓、能耗低、選擇性好、效率高的生產(chǎn)過程;③環(huán)境污染較少;④投資較小;⑤能生產(chǎn)目前不能生產(chǎn)的或用化學(xué)法生產(chǎn)較困難的性能優(yōu)異的產(chǎn)品。由于這些特點(diǎn),生物化工已成為化工領(lǐng)域重點(diǎn)發(fā)展的行業(yè)。

1.世界生物化工行業(yè)的現(xiàn)狀

生物化工發(fā)展至今已經(jīng)歷了半個(gè)多世紀(jì),最早主要是生產(chǎn)抗生素;隨后,是為氨基酸發(fā)酵、舀體激素的生物轉(zhuǎn)化、維生素的生物法生產(chǎn)、單細(xì)胞蛋白生產(chǎn)及淀粉糖生產(chǎn)等工業(yè)化服務(wù)。自20世紀(jì)80年代起,隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的興起,生物化工又利用重組微生物、動(dòng)植物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)等手段生產(chǎn)藥用多肽、蛋白、疫苗、干擾素等。而且,生物化工的應(yīng)用已涉及到人民生活的方方面面,包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、化輕原料生產(chǎn)、醫(yī)藥衛(wèi)生、食品、環(huán)境保護(hù)、資源和能源的開發(fā)等各領(lǐng)域。隨著生物化工上游技術(shù)——生物工程技術(shù)的進(jìn)步以及化學(xué)工程、信息技術(shù)(IT)和生物信息學(xué)(bioinformatics)等學(xué)科技術(shù)的發(fā)展,生物化工將迎來又一個(gè)嶄新的發(fā)展時(shí)期。

生物化工行業(yè)經(jīng)過50多年的發(fā)展,已形成了一個(gè)完整的工業(yè)體系,整個(gè)行業(yè)也出現(xiàn)了一些新的發(fā)展態(tài)勢(shì)。下面簡要描述生物化工行業(yè)的現(xiàn)狀。

1.1工業(yè)結(jié)構(gòu)

由于生物化工涉及面廣,涉及的行業(yè)多,所以從事生物化工的企業(yè)較多。據(jù)報(bào)道,90年代中期,美國生物化工企業(yè)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(yè)競爭日趨激烈,生物化工企業(yè)有較大幅度減少,但與生命科學(xué)(主要指醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)生化技術(shù))諸侯割據(jù)的局面相比,生物化工行業(yè)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(xué)的世界性大公司,也有象DSM、諾和諾德等大型的精細(xì)化工公司,當(dāng)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(xué)部分轉(zhuǎn)移,生物化工行業(yè)百花齊放的局面在很長一段時(shí)間內(nèi)不會(huì)有什么改變。

1.2產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)的生物化工行業(yè)主要是指抗生素(如青霉素等)、食品(如酒精、味精等)等行業(yè),而在目前,它已幾乎滲透到人民生活的各方面如醫(yī)藥、保健、農(nóng)業(yè)、環(huán)境、能源、材料等。同時(shí),生物化工產(chǎn)品也得到了極大的拓展:醫(yī)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(nóng)藥有Bt、春日霉素、多氧霉素、井崗霉素等;有機(jī)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(zhì)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(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看,生物化工領(lǐng)域生產(chǎn)規(guī)模范圍極廣,市場年需求量僅為千克級(jí)的干擾素、促紅細(xì)胞生長素等昂貴產(chǎn)品(價(jià)格可達(dá)數(shù)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(nóng)業(yè)生化制品等低價(jià)位產(chǎn)品(部分價(jià)格不到:美元/g)幾乎平分秋色。高價(jià)位的產(chǎn)品市場份額在50%~60%,低價(jià)位的產(chǎn)品市場份額在40%~50%。而且,根據(jù)近年來生物化工的發(fā)展趨勢(shì)及人們對(duì)醫(yī)藥衛(wèi)生的重視來看,高價(jià)位產(chǎn)品的發(fā)展速率高于低價(jià)位產(chǎn)品。

1.3技術(shù)水平

生物化工經(jīng)過80年代以后的蓬勃發(fā)展,不僅整個(gè)行業(yè)技術(shù)水平有大幅度提高,而且許多新技術(shù)也得到廣泛應(yīng)用。

1.3.1發(fā)酵工程技術(shù)已見成效

據(jù)估計(jì),全球發(fā)酵產(chǎn)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(jī)酸占13.2%,酶占10%,其它占14.5%。發(fā)酵產(chǎn)品市場的增大與發(fā)酵技術(shù)的進(jìn)步分不開。現(xiàn)代生物技術(shù)的進(jìn)展推動(dòng)了發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展,發(fā)酵工業(yè)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(lián)發(fā)酵裝置已達(dá)75m\許多公司對(duì)發(fā)酵工藝進(jìn)行了調(diào)整,從而降低了生產(chǎn)成本。如ADM(ArcherDanie1sMid1and)和Cargill公司在20世紀(jì)90年代初對(duì)其發(fā)酵裝置進(jìn)行改造,將以碳水化合物為原料的生產(chǎn)工藝改為以玉米粉為原料,從而降低了生產(chǎn)成本,ADM公司生產(chǎn)的賴氨酸成本比原先降低了一半。

1.3.2酶工程技術(shù)有了長足的進(jìn)步

酶工程技術(shù)包括酶源開發(fā)、酶制劑生產(chǎn)、酶分離提純和固定化技術(shù)、酶反應(yīng)器與酶的應(yīng)用。目前世界酶制劑從酶源開發(fā)到酶的應(yīng)用都已進(jìn)入了良性發(fā)展階段,各階段生產(chǎn)企業(yè)和用戶關(guān)系密切,合作廣泛。據(jù)報(bào)道,1998年全球工業(yè)酶制劑的銷售額為13億美元,預(yù)計(jì)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(shù)也有很大進(jìn)步

影響生化產(chǎn)品價(jià)格的因素,首當(dāng)其沖的是分離與純化過程,其費(fèi)用通常占生產(chǎn)成本的50%~70%,有的甚至高達(dá)90%。分離步驟多、耗時(shí)長,往往成為制約生產(chǎn)的“瓶頸”。尋求經(jīng)濟(jì)適用的分離純化技術(shù),已成為生物化工領(lǐng)域的熱點(diǎn)。已大規(guī)模應(yīng)用的分離純化技術(shù)有:雙水相革取、新型電泳分離、大規(guī)模制備色譜、膜分離等。

1.3.4上游技術(shù)廣泛應(yīng)用于下游生產(chǎn)

利用基因工程技術(shù),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(gòu)建基因菌產(chǎn)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(guān)鍵酶得到改造、克隆,使酶的催化活性、穩(wěn)定性得到提高,氨基酸合成的代謝流得以拓寬,產(chǎn)量提高。隨著基因重組技術(shù)的發(fā)展,被稱為第二代基因工程的蛋白質(zhì)工程發(fā)展迅速,顯示出巨大潛力和光輝前景。利用蛋白質(zhì)工程,將可以生產(chǎn)具有特定氨基酸順序、高級(jí)結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)和生理功能的新型蛋白質(zhì),可以定向改造酶的性能,從而生產(chǎn)出新型生化產(chǎn)品。

1.3.5新技術(shù)在生物化工中也得到了極大的應(yīng)用

比如,在超臨界液體狀態(tài)下進(jìn)行酶反應(yīng),從而大大降低酶反應(yīng)過程的傳質(zhì)阻力,提高酶反應(yīng)速率。超臨界C02無毒、不可燃、化學(xué)情性、易與反應(yīng)底物分離。利用超臨界CO2取代有機(jī)溶劑進(jìn)行酶反應(yīng),具有極大的發(fā)展?jié)摿ΑS直热纾⒛z羹技術(shù)已被廣泛用于動(dòng)物細(xì)胞的大規(guī)模培養(yǎng)、細(xì)胞和酶的固定化以及蛋白質(zhì)等物質(zhì)的分離方面。

2.世界生物化工行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)

2.1工業(yè)結(jié)構(gòu)

行業(yè)與行業(yè)間的劃分將日趨模糊,企業(yè)間的合作將加大。目前,許多從事醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)境、能源等方面生產(chǎn)的企業(yè),正在從事生物化工生產(chǎn)。特別是某些從事傳統(tǒng)化工行業(yè)的生產(chǎn)廠家,也紛紛涉足生物化工領(lǐng)域。如杜邦公司,長期以來主要從事有機(jī)化工和聚合材料的生產(chǎn),現(xiàn)在正加大生物化工的開發(fā)力度,已開發(fā)成功了生物法生產(chǎn)1,3-丙二醇工藝,并正在開發(fā)用改性大腸桿菌生產(chǎn)己二酸工藝。DSM公司以前主要從事抗菌素方面的生產(chǎn),現(xiàn)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(yè)利益的合作也非常活躍。此外,隨著從事傳統(tǒng)行業(yè)的生產(chǎn)廠家的加入,由于技術(shù)與生產(chǎn)方面的原因,它們與從事生物化工開發(fā)與生產(chǎn)的企業(yè)合作也很頻繁。所有這一切,都使生物化工行業(yè)的合作越來越廣泛。如杜邦公司與杰寧科樂公司合作開發(fā)用生物法生產(chǎn)1,)丙二醇,進(jìn)一步生產(chǎn)PTT樹脂。荷蘭的Purac公司與美國Cagill公司合資建設(shè)年產(chǎn)3.4萬tL。乳酸裝置,并計(jì)劃進(jìn)一步發(fā)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(yǎng)技術(shù),開發(fā)在7一ADCA和其它青霉素生產(chǎn)中使用的酶和菌種。2.2產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

生物化工產(chǎn)品正向?qū)I(yè)化、高科技含量、高附加值方向發(fā)展。傳統(tǒng)的低價(jià)位產(chǎn)品受到冷落,而高價(jià)位產(chǎn)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(chǎn)品剝離。如日本武田藥品工業(yè)公司不再生產(chǎn)味精,轉(zhuǎn)而生產(chǎn)其它高附加值的調(diào)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(lǐng)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(lǐng)域發(fā)展的重點(diǎn)。1997年生化藥物市場銷售額達(dá)130億美元,其中細(xì)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(xì)胞生長素35億美元,人胰島素18億美元,粒性白細(xì)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(yù)計(jì)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(duì)較小,但其發(fā)展?jié)摿艽蟆?jù)報(bào)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(duì)羥基苯甘氨酸。L。脯氨酸用于血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(ACE)的合成,匹苯甘氨酸和r對(duì)羥基苯甘氨酸用于抗生素的合成。另外,多肽也是今后的發(fā)展重點(diǎn)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(tǒng)功能減退、對(duì)傳統(tǒng)抗生素產(chǎn)生抗體的感染以及疫苗等。全球合成多肽原藥的產(chǎn)量在100kg左右,但銷售額達(dá)2.5億~3億美元,而做成制劑的銷售額則達(dá)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?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注。但是,用于臨床的碳水化合物結(jié)構(gòu)復(fù)雜,如一對(duì)單糖,其不同的化學(xué)鍵就多達(dá)22種。因此,用化學(xué)法合成復(fù)雜的碳水化合物比較困難,難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化,而用酶法合成則是一條切實(shí)可行的途徑。

作為生化催化劑的酶,也將是今后發(fā)展的重點(diǎn)。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(yù)計(jì)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(dāng)前,手性藥物已成為國際新藥研究與開發(fā)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(dá)到900億美元。在未來的25年內(nèi),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(fā)展?jié)摿Α?/p>

生化表面活性劑由于具有無毒、生物降解性好等優(yōu)點(diǎn),今后可能成為表面活性劑的升級(jí)換代產(chǎn)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(xué)品、生物晶片、環(huán)保等方面也將有極大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

2.3技術(shù)水平

不斷提高菌株活力、發(fā)酵水平、生化反應(yīng)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(fā)方面,由于從20世紀(jì)70年代以來從自然界中篩選菌種以獲得新的代謝產(chǎn)物的機(jī)會(huì)明顯減少,人們便考慮利用已知菌種經(jīng)適當(dāng)改變其代謝特性后生產(chǎn)新的產(chǎn)品。如日本協(xié)和發(fā)酵公司已成功地把生產(chǎn)谷氨酸的菌種改為生產(chǎn)色氨酸。

在生化反應(yīng)器方面,反應(yīng)器放大一直是一個(gè)老大難的問題。因此,利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)整個(gè)生化反應(yīng)過程進(jìn)行數(shù)字化處理,從而優(yōu)化反應(yīng)過程,是今后的發(fā)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(tǒng)軟件包,可在幾分鐘內(nèi)告知對(duì)方被分離物系的分離方法和順序,以便根據(jù)產(chǎn)品所需進(jìn)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(jì)算機(jī)監(jiān)控,依然是今后的發(fā)展方向。

在酶催化反應(yīng)中將發(fā)展有機(jī)溶劑中的催化反應(yīng)。

生物上游技術(shù)的發(fā)展,將對(duì)生物化工產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。人們對(duì)從病毒、細(xì)菌、植物、動(dòng)物到人類基因組順序測定工作十分重視,并在此基礎(chǔ)上形成了基因許多產(chǎn)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(yè)破產(chǎn)倒閉。在競爭中生存下來的企業(yè),也是元?dú)獯髠y以進(jìn)一步組織技術(shù)改造。如僅江蘇省停產(chǎn)的發(fā)酵生產(chǎn)線就多達(dá)上百條。另外,行業(yè)內(nèi)企業(yè)間的生產(chǎn)水平相差懸殊,企業(yè)技術(shù)裝備水平達(dá)到20世紀(jì)80年代以后國際先進(jìn)水平的僅占20%~30%,多數(shù)處于20世紀(jì)60~70年代水平。

二是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理,品種單一,低檔次產(chǎn)品重復(fù)生產(chǎn),不能適應(yīng)需求。在我國高檔的醫(yī)藥生化產(chǎn)品如激素、生長因子、干擾素、藥用多肽等,有的產(chǎn)量很小,有的沒有生產(chǎn),因此每年都需進(jìn)口。

三是在生產(chǎn)技術(shù)上,工藝、設(shè)備不配套,上下游技術(shù)不配套,產(chǎn)物的收得率低。我國雖然某些產(chǎn)品如檸檬酸、乳酸等發(fā)酵水平較高,但大多數(shù)產(chǎn)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(yīng)器和分離純化技術(shù)更是落后國外15~20年。每年都要花費(fèi)大量資金從國外進(jìn)口生物反應(yīng)器、細(xì)胞破碎機(jī)、分離純化設(shè)備及分離介質(zhì)、生物傳感器和計(jì)算機(jī)監(jiān)控設(shè)備。

四是有些產(chǎn)品投入產(chǎn)出比達(dá)15/=以上,造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。

五是基礎(chǔ)研究薄弱,技術(shù)創(chuàng)新能力不強(qiáng),企業(yè)的技術(shù)開發(fā)、技術(shù)吸收能力差,生產(chǎn)發(fā)展多數(shù)依靠傳統(tǒng)的夕蜒型、粗放型擴(kuò)大投資的增長模式,效益低、市場競爭力低。

3.2建議針對(duì)我國生物化工行業(yè)存在的問題,筆者有以下建議:

3.2.1擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)規(guī)模,提高競爭力要鼓勵(lì)建設(shè)大型的生物化工企業(yè)集團(tuán)公司,使之集科研、開發(fā)、生產(chǎn)、銷售干一體。尤其要培育一批科技創(chuàng)新型企業(yè)。同時(shí),也要鼓勵(lì)在某些方面有一定特色的小型技術(shù)創(chuàng)新型生化公司的發(fā)展,并淘汰一批生產(chǎn)規(guī)模小、生產(chǎn)技術(shù)落后、沒有市場競爭力的企業(yè),從整體上優(yōu)化我國生物化工的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

3.2.2調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)要發(fā)展高檔產(chǎn)品,如高檔醫(yī)藥生化產(chǎn)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(chǎn)品)、生化催化劑等。另外,也應(yīng)發(fā)展眾多精細(xì)化工產(chǎn)品及用化學(xué)法無法生產(chǎn)或很難生產(chǎn)的產(chǎn)品,如微生物多糖、生物色素、工業(yè)酶制劑、甜味劑、表面活性劑、高分子材料等。

3.2.3節(jié)約有限資源,強(qiáng)化環(huán)境保護(hù)在生化生產(chǎn)組學(xué)(genomics)。近年來又在信息學(xué)(informatics)的基礎(chǔ)上建立了生物信息學(xué)(bioinformatics)。信息學(xué)的內(nèi)容包括信息科學(xué)十生物技術(shù)十生物工程十生物動(dòng)力學(xué)等的綜合信息系統(tǒng)。可以預(yù)見,基因組學(xué)和生物信息學(xué)在生物化工中應(yīng)用的商業(yè)前景極為可觀。

另外,其它行業(yè)的新技術(shù)如分子蒸餾技術(shù)、組合化學(xué)(combinatoricalchemistry)等,也將在生物化工中得到應(yīng)用。

3.我國生物化工的發(fā)層現(xiàn)狀及建議

3.1發(fā)展現(xiàn)狀

我國生物化工行業(yè)經(jīng)過長期發(fā)展,已有一定基礎(chǔ)。特別是改革開放以后,生物化工的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段。目前生物化工產(chǎn)品也涉及醫(yī)藥、保健、農(nóng)藥、食品與飼料、有機(jī)酸等各個(gè)方面。

在醫(yī)藥方面,抗生素得到迅猛發(fā)展61998年我國抗生素的產(chǎn)量達(dá)到33486h青霉素的產(chǎn)量居世界首位。其它生化藥物中,初步形成產(chǎn)業(yè)化規(guī)模的有干擾素、白細(xì)胞介素。2、乙型肝炎工程疫苗。

在農(nóng)藥方面,生物農(nóng)藥品種達(dá)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(chǎn)量居世界第一位。

在食品與飼料方面,作為三大發(fā)酵制品的味精、檸檬酸、酶制劑的產(chǎn)量也有很大的增加/1998年味精產(chǎn)量從1990年的22.3萬、增加到56.4萬一檸檬酸產(chǎn)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(chǎn)量也有明顯增加。我國的味精生產(chǎn)和消費(fèi)居世界第一,檸檬酸的生產(chǎn)和出口也居世界第一。另外,1998年乳酸的產(chǎn)量在1.5萬t左右,賴氨酸的產(chǎn)量在2萬t左右,卜蘋果酸的產(chǎn)量在6000t。

在有機(jī)酸方面,衣康酸的產(chǎn)量達(dá)5000乙我國開發(fā)的生物法長鏈二元酸工藝居世界領(lǐng)先地位,目前生產(chǎn)能力達(dá)500Va以上,并有數(shù)家企業(yè)有建設(shè)長鏈二元酸生產(chǎn)裝置的意向。

在保健品方面,我國已能用生物法生產(chǎn)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(chǎn)能力達(dá)到2萬V山與日本同處于世界領(lǐng)先地位。

但是與發(fā)達(dá)國家相比,我國生物化工行業(yè)存在著許多問題:

一是我國的生物化工產(chǎn)業(yè)主要以醫(yī)藥、輕工、食品業(yè)為主。部分企業(yè)對(duì)生物化工產(chǎn)品大都是精細(xì)化工產(chǎn)品這一點(diǎn)了解不夠,加之行業(yè)規(guī)范也不夠,導(dǎo)致過程中,應(yīng)選擇合適的原料,以降低成本與消耗,并加強(qiáng)廢物處理,減少環(huán)境污染。

3.2.4提高生產(chǎn)技術(shù)水平,特別是下游技術(shù)水平因?yàn)槲覈锛夹g(shù)上游技術(shù)水平與國外相差僅3~5年,而下游技術(shù)水平則比國外相差15年以上,改造傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù),不斷提高發(fā)酵法產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)水平,開發(fā)生物反應(yīng)器,提高我國生物化工產(chǎn)品分離和提純技術(shù),大規(guī)模開發(fā)生物化工裝備等應(yīng)首先提上議事日程。另外,還應(yīng)積極采用微生物法代替化學(xué)法,開發(fā)基礎(chǔ)化工新產(chǎn)品的工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)。

3.2.5加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,注重上下游結(jié)合國內(nèi)生物化工技術(shù)力量分散,為了做到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),應(yīng)加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合。另外在生物化工生產(chǎn)過程中遇到的很多問題,都是由于上、下游結(jié)合不夠緊密而影響技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。因此,在人力和財(cái)力的投入上,應(yīng)考慮上下游結(jié)合,以加快生物化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

篇7

1選取合適的教材

發(fā)酵工程優(yōu)秀教材很多,像《微生物工程工藝原理》、《微生物工程》、《發(fā)酵工藝原理與技術(shù)》、《生物工藝學(xué)》、《現(xiàn)代工業(yè)發(fā)酵調(diào)控學(xué)》、《發(fā)酵工藝學(xué)》等,我們?cè)谇靶┠甑慕虒W(xué)過程中也選用了多個(gè)版本的《微生物工程》,結(jié)合我校生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生的知識(shí)體系和培養(yǎng)方向,目前我們選用全國高等學(xué)校發(fā)酵工程專用教材、教育部普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材華南理工大學(xué)姚汝華教授編寫的《微生物工程工藝原理》,此書按照發(fā)酵工藝操作單元的先后順序排布各章,脈絡(luò)清晰,系統(tǒng)性好,該書在難易程度上很適合我們的學(xué)生,但是該書側(cè)重于發(fā)酵機(jī)制的講授,發(fā)酵工藝和設(shè)備沒有涉及。因此,在前期教學(xué)積累的基礎(chǔ)上,我們授課團(tuán)隊(duì)正在努力編寫一本適合于我們自己的教材,增添發(fā)酵工藝及設(shè)備,以及基因工程產(chǎn)品的發(fā)酵工藝。同時(shí)為提高學(xué)習(xí)的廣度和深度,為學(xué)生推薦了《發(fā)酵工藝原理》、《發(fā)酵設(shè)備》、《發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)技術(shù)》等參考書。

2開展發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生綜合素質(zhì)

發(fā)酵工程是利用工業(yè)微生物的特定性狀和功能,通過發(fā)酵過程來生產(chǎn)目的產(chǎn)物或?qū)⑸镏苯佑糜诠I(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)體系,是建立在發(fā)酵工業(yè)基礎(chǔ)上,與化學(xué)工程緊密結(jié)合的一門學(xué)科,它是連接生命科學(xué)研究與應(yīng)用的橋梁[7]。在基因工程和細(xì)胞工程的應(yīng)用中,要想把定向改造的物種轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品,也需用到發(fā)酵工程技術(shù)。發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)開展的場所是發(fā)酵罐,這是發(fā)酵工業(yè)獨(dú)有的特點(diǎn),同時(shí)有一套嚴(yán)密的工藝流程讓發(fā)酵原料通過菌種吸收轉(zhuǎn)化成我們所需要的發(fā)酵產(chǎn)品,發(fā)酵周期長,步驟繁多。通過發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作能力,讓學(xué)生親自動(dòng)手操作發(fā)酵罐,開展發(fā)酵罐空消和實(shí)消操作,以及常規(guī)發(fā)酵產(chǎn)品如酒精、檸檬酸、青霉素的發(fā)酵,使學(xué)生真正的達(dá)到學(xué)以致用,同時(shí)又鍛煉了學(xué)生的自主性、創(chuàng)作性和責(zé)任心。師范院校的理科學(xué)生,普遍缺乏工藝概念,但他們又非常渴望了解真正的生產(chǎn)過程。我們針對(duì)發(fā)酵工程的主要內(nèi)容,組織學(xué)生到啤酒廠、白酒廠、制藥企業(yè)開展生產(chǎn)實(shí)習(xí),使學(xué)生親自到白酒、啤酒和藥物的生產(chǎn)線上了解工藝流程,切切實(shí)實(shí)的把課堂上學(xué)到的理論知識(shí)與生產(chǎn)工藝聯(lián)系起來,學(xué)生反映收獲很大。總之,發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)集成度較高,牽涉到生物化學(xué)、微生物學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、發(fā)酵工藝學(xué)、化學(xué)原理等學(xué)科的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,有別于普通實(shí)驗(yàn)課程的是工廠生產(chǎn)實(shí)習(xí),真正做到理論實(shí)踐相結(jié)合,最終達(dá)到學(xué)以致用的培養(yǎng)目的。

3改進(jìn)教學(xué)方法,切實(shí)提高學(xué)生創(chuàng)新能力

教學(xué)方法的改革,首先取決于教師本身的學(xué)術(shù)水平和綜合素質(zhì)的提高,教學(xué)方法改革服從人才素質(zhì)培養(yǎng),以大面積提高教學(xué)質(zhì)量為目標(biāo),和教學(xué)內(nèi)容的改革密不可分。生動(dòng)、豐富的教材,有價(jià)值的有說服力的理論,以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)和實(shí)踐的態(tài)度、思維以及能力的開放式教學(xué),無疑會(huì)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。從某種意義上說教學(xué)的目的是教會(huì)學(xué)生“學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)”,“授人以魚,不如授人以漁”。

3.1案例教學(xué)

發(fā)酵工程是一門實(shí)驗(yàn)實(shí)踐極強(qiáng)的學(xué)科,知識(shí)的歸納和總結(jié)是建立于具體的發(fā)酵機(jī)制和工藝案例的基礎(chǔ)上。在授課過程中,典型的案例不僅使課堂生動(dòng)形象,而且使學(xué)生容易理解和記憶,觸類旁通,達(dá)到知識(shí)遷移的目的。例如在講青霉素的發(fā)酵這部分內(nèi)容時(shí),通過詳細(xì)講解青霉素的發(fā)現(xiàn),引出偉大的科學(xué)家弗萊明,進(jìn)而講解青霉素發(fā)酵的發(fā)酵機(jī)制、過程控制、提取及純化相關(guān)內(nèi)容,學(xué)生被激起興趣,學(xué)起來也容易接受。學(xué)習(xí)之后,可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論,如抗生素的種類、我們生小病的時(shí)候用到了哪些抗生素、抗生素對(duì)能治療那些疾病、濫用抗生素有何危害等等問題,使學(xué)生從思想上真正理解“抗生素是一把雙刃劍”,從而在以后的生活中學(xué)以致用,進(jìn)而影響身邊的人及下一代合理利用抗生素,為社會(huì)進(jìn)步做出貢獻(xiàn)。

3.2啟發(fā)、討論式教學(xué)

講課的過程中首先講授難點(diǎn)、重點(diǎn),善于提出問題,讓學(xué)生跟著老師的思路走,隨著一個(gè)又一個(gè)的問題啟發(fā)學(xué)生思考、歸納、總結(jié)。比如在講授發(fā)酵過程的控制這部分內(nèi)容開始時(shí),引入酸奶的發(fā)酵。酸奶在生活中很普遍,同學(xué)們也不陌生,有的同學(xué)家做過酸奶,因此對(duì)酸奶的發(fā)酵還有一點(diǎn)常識(shí),接受起來更容易一些。首先提出問題,酸奶發(fā)酵的原料和菌種從哪里來?酸奶發(fā)酵是好氧發(fā)酵還是厭氧發(fā)酵?發(fā)酵多長時(shí)間合適,夏天和冬天發(fā)酵時(shí)間一樣嗎?通過這些問題,啟發(fā)學(xué)生思考討論,最終引出酸奶的發(fā)酵工藝及注意事項(xiàng),隨后在實(shí)驗(yàn)課時(shí)讓每位同學(xué)親自動(dòng)手做一款自己喜歡的酸奶,鞏固和吸收理論學(xué)習(xí)。

3.3比較歸納教學(xué)法

比較式教學(xué)法通過對(duì)不同知識(shí)點(diǎn)的對(duì)比分析,找到其相同和不同處,在比較的過程中對(duì)知識(shí)點(diǎn)歸納概括,有助于從本質(zhì)上理解和記憶知識(shí)。比如在講授培養(yǎng)基的制備過程中,讓學(xué)生比較種子培養(yǎng)基與發(fā)酵培養(yǎng)基的相同點(diǎn)和不同點(diǎn),說出兩種培養(yǎng)基C/N比有何不同及不同的原因是什么。又比如在講培養(yǎng)基的滅菌時(shí),在講述了分批滅菌和三種常見的連續(xù)滅菌流程連消塔——噴淋冷卻流程、噴射加熱——真空冷卻流程、薄板熱交換器連續(xù)滅菌流程之后,讓學(xué)生對(duì)分批滅菌和連續(xù)滅菌進(jìn)行對(duì)比總結(jié),學(xué)生就容易理清楚,弄懂復(fù)雜的內(nèi)容。

4優(yōu)化考試模式,重在平時(shí)學(xué)習(xí)的思考與探討

在發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)及理論教學(xué)考核方法中,一是包括到課情況。在開課之前詳細(xì)向?qū)W生講述發(fā)酵工程課程在生物技術(shù)專業(yè)的應(yīng)用及其重要性,課程的講授和考核方式,通過到課率來約束學(xué)生學(xué)習(xí)及實(shí)驗(yàn)的自覺性。二是考核內(nèi)容和考核方式多樣化,加強(qiáng)課堂考核、作業(yè)考核,平時(shí)考核與期末考核成績的比例由原來的3∶7加大到6∶4,綜合反映發(fā)酵工程課程實(shí)踐性強(qiáng)的特色。三是實(shí)踐教學(xué)實(shí)施“以考促訓(xùn),以賽促練”,強(qiáng)化技能培養(yǎng),規(guī)定技能考試不過關(guān),不允許參加理論考試。四是在教學(xué)中注重因材施教和個(gè)性化培養(yǎng)。

5小結(jié)

篇8

北京工業(yè)大學(xué)2015年碩士研究生擬招生學(xué)科目錄

院(所)、學(xué)科代碼、名稱 學(xué)科方向 招生人數(shù) 考試科目 備注 001 機(jī)械工程與應(yīng)用電子技術(shù)學(xué)院 223     0801 力學(xué) _ 01動(dòng)力學(xué)與控制 _ 02固體力學(xué) _ 03流體力學(xué) _ 04工程力學(xué) 27 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學(xué)一 ④811理論力學(xué)或812材料力學(xué)I   080200 機(jī)械工程 _ 01數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù) _ 02精密數(shù)控加工與自動(dòng)化裝備 _ 03現(xiàn)代焊接技術(shù)與自動(dòng)化裝備 _ 04機(jī)電系統(tǒng)控制及自動(dòng)化 _ 05機(jī)構(gòu)及機(jī)器人系統(tǒng)分析與控制 _ 06機(jī)械及微機(jī)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 78 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學(xué)一 ④811理論力學(xué)或812材料力學(xué)I或813電工學(xué)   0804 儀器科學(xué)與技術(shù) _ 01精密測試技術(shù)與儀器 _ 02現(xiàn)代測控技術(shù)及方法 _ 03計(jì)算機(jī)測試與控制技術(shù) _ 04智能儀器與虛擬儀器技術(shù) 23 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學(xué)一 ④803電子技術(shù)I或812材料力學(xué)I或813電工學(xué)   085201 機(jī)械工程(專業(yè)學(xué)位) _01數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造及裝備 _02現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì) _03機(jī)電液一體化設(shè)計(jì)與制造 _04現(xiàn)代測控技術(shù)與儀器 _05高端裝備強(qiáng)度與動(dòng)態(tài)分析 95 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③302數(shù)學(xué)二 ④809工程力學(xué)或813電工學(xué)   002 電子信息與控制工程學(xué)院 232     0809 電子科學(xué)與技術(shù) _ 01信號(hào)處理與電路 _ 02數(shù)字多媒體信息技術(shù) _ 03信息光電子學(xué)與光通信 _ 04超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)與系統(tǒng)集成 _ 05電子器件、射頻和功率集成電路及可靠性 58 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學(xué)一 ④822信號(hào)與系統(tǒng)或823半導(dǎo)體物理 1、01-02方向選822; 2、03-05方向選823。 0810 信息與通信工程 _ 01語音與音頻信號(hào)處理 _ 02多媒體通信技術(shù) _ 03信號(hào)處理理論與通信技術(shù) _ 04圖像與視頻信號(hào)處理 30 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學(xué)一 ④822信號(hào)與系統(tǒng)   0811 控制科學(xué)與工程 _ 01自動(dòng)控制理論及其應(yīng)用 _ 02測控技術(shù)與自動(dòng)化系統(tǒng) _ 03智能系統(tǒng)與智能信息處理 _ 04信息融合與自主導(dǎo)航 _ 05計(jì)算機(jī)控制技術(shù)及其應(yīng)用 63 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學(xué)一 ④821自動(dòng)控制原理   085208 電子與通信工程(專業(yè)學(xué)位) _ 01信號(hào)與信息處理及其應(yīng)用技術(shù) _ 02圖像處理與模式識(shí)別技術(shù) _ 03多媒體通信技術(shù) _ 04無線通信技術(shù) _ 05嵌入式系統(tǒng)技術(shù) 35 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③302數(shù)學(xué)二 ④822信號(hào)與系統(tǒng)   085210 控制工程(專業(yè)學(xué)位) _ 01工業(yè)過程的建模、控制與優(yōu)化 _ 02系統(tǒng)工程(系統(tǒng)優(yōu)化與決策) _ 03信息管理系統(tǒng) _04生產(chǎn)過程綜合自動(dòng)化 _ 05智能控制與智能系統(tǒng) 30 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③302數(shù)學(xué)二 ④821自動(dòng)控制原理   085209 集成電路工程(專業(yè)學(xué)位) _ 01集成電路設(shè)計(jì) _02集成電路制備工藝及相關(guān)技術(shù)研究 _03微電子器件檢測與可靠性評(píng)價(jià)技術(shù) 16 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③302數(shù)學(xué)二 ④823半導(dǎo)體物理   004 建筑工程學(xué)院 246     0814 土木工程 _01工程抗震減震與城市綜合防災(zāi)減災(zāi)理論、方法和技術(shù) _02結(jié)構(gòu)新體系與高性能材料 _03結(jié)構(gòu)全壽命設(shè)計(jì)、健康監(jiān)測與可持續(xù)發(fā)展 _04巖土與地下工程安全風(fēng)險(xiǎn)分析、評(píng)價(jià)方法和技術(shù) _05工程施工技術(shù)與風(fēng)險(xiǎn)管理 _06水環(huán)境恢復(fù)工程及水質(zhì)處理保障技術(shù) _07建筑環(huán)境控制及能源利用技術(shù) 119 ①101思想政治理論 ②201英語一或203日語 ③301數(shù)學(xué)一 ④841結(jié)構(gòu)力學(xué) 或833土力學(xué)與地基基礎(chǔ) 或843鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 或 845水分析化學(xué)與水力學(xué);或846傳熱學(xué)Ⅰ或867流體力學(xué)Ⅱ 1、土木工程(含工民建、道橋等)或相近專業(yè)考生報(bào)考方向可選01~05,考試科目可選841或833或843; 2、給排水或相近專業(yè)考生報(bào)考方向可選06,考試科目可選845; 3、暖通或相近專業(yè)考生報(bào)考方向可選07,考試科目應(yīng)選846或867。 0823 交通運(yùn)輸工程 _ 01道路與鐵道工程 _ 02交通運(yùn)輸規(guī)劃與管理 _ 03交通信息工程及控制 4 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學(xué)一 ④848道路工程 或 849交通工程或832交通信息與控制 1、01方向選848; 2、02-03方向選849或832。 0815 水利工程 _ 01水文學(xué)及水資源 _ 02水力學(xué)及河流動(dòng)力學(xué) _ 03水工結(jié)構(gòu)工程 _ 04水利水電工程 _ 05港口、海岸及近海工程 10 ①101思想政治理論 ②201英語一或203日語 ③301數(shù)學(xué)一 ④841結(jié)構(gòu)力學(xué)或844水力學(xué)Ⅱ   085213 建筑與土木工程(專業(yè)學(xué)位) _01工程抗震減震與城市綜合防災(zāi)減災(zāi)理論、方法和技術(shù) _02結(jié)構(gòu)新體系與高性能材料 _03結(jié)構(gòu)全壽命設(shè)計(jì)、健康監(jiān)測與可持續(xù)發(fā)展 _04巖土與地下工程安全風(fēng)險(xiǎn)分析、評(píng)價(jià)方法和技術(shù) _05工程施工技術(shù)與風(fēng)險(xiǎn)管理 _06工程項(xiàng)目管理及信息化 _07水環(huán)境恢復(fù)工程及水質(zhì)處理保障技術(shù) _08建筑環(huán)境與能源利用技術(shù) 100 ①101思想政治理論 ②204英語二或203日語 ③302數(shù)學(xué)二 ④841結(jié)構(gòu)力學(xué)或833土力學(xué)與地基基礎(chǔ)或845水分析化學(xué)與水力學(xué) 或846傳熱學(xué)Ⅰ或867流體力學(xué)Ⅱ 1、土木工程(含工民建、道橋等)或相近專業(yè)考生報(bào)考方向可選01~06,考試科目可選841或833或843; 2、給排水或相近專業(yè)考生報(bào)考方向可選07,考試科目可選845; 3、暖通或相近專業(yè)考生報(bào)考方向可選08,考試科目應(yīng)選846或867。 085222 交通運(yùn)輸工程(專業(yè)學(xué)位) _01道路交通安全理論與道路工程技術(shù) _02交通規(guī)劃與交通控制理論及方法 _03智能交通、仿真與可持續(xù)發(fā)展整合體系 5 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③302數(shù)學(xué)二 ④848道路工程或849交通工程或832交通信息與控制 1、01方向選848; 2、02-03方向選849或832。 1256 工程管理(專業(yè)學(xué)位) _ 00不區(qū)分研究方向 8 ①199管理類聯(lián)考綜合能力 ②204英語二   005 環(huán)境與能源工程學(xué)院 152     070304 物理化學(xué) _01能源材料物理化學(xué) _02催化化學(xué) _03納米材料物理化學(xué) _04界面物理化學(xué)與分離技術(shù) 11 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③684物理化學(xué)I ④887無機(jī)化學(xué)II · 0807 動(dòng)力工程及工程熱物理 _ 01可再生能源利用及先進(jìn)環(huán)境能源理論與技術(shù) _ 02強(qiáng)化傳熱傳質(zhì)理論與工程應(yīng)用 _ 03制冷低溫系統(tǒng)及其環(huán)保節(jié)能理論與技術(shù) _ 04車輛及動(dòng)力系統(tǒng)節(jié)能、凈化與控制 23 · ①101思想政治理論 · ②201英語一 · ③301數(shù)學(xué)一 · ④851傳熱學(xué)Ⅱ或852工程熱力學(xué)   0817 化學(xué)工程與技術(shù) _ 01綠色化學(xué)與精細(xì)有機(jī)化工 _ 02工業(yè)催化與納米科學(xué) _ 03膜科學(xué)與化工分離技術(shù) _ 04材料化學(xué)理論與應(yīng)用 _ 05先進(jìn)材料合成及催化應(yīng)用 25 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③302數(shù)學(xué)二 ④814物理化學(xué)Ⅲ或820有機(jī)化學(xué)I或878化工原理   0830 環(huán)境科學(xué)與工程 _ 01環(huán)境規(guī)劃與污染防治 _ 02污染控制化學(xué) _ 03環(huán)境分析與監(jiān)測 _ 04環(huán)境規(guī)劃與管理 _ 05水污染控制工程 _ 06大氣污染控制工程 28 ①101思想政治理論 ②201英語一或203日語 ③302數(shù)學(xué)二 ④856環(huán)境影響評(píng)價(jià)或857微生物基礎(chǔ)I或858環(huán)境工程學(xué) 1、只有05方向招日語考生; 2、01-04方向,選856; 3、05方向選857; 4、06方向選858。 085206 動(dòng)力工程(專業(yè)學(xué)位) _01可再生能源利用與先進(jìn)環(huán)境能源技術(shù) _02能源動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化及工程應(yīng)用 _03制冷低溫系統(tǒng)及其節(jié)能環(huán)保技術(shù) _04動(dòng)力機(jī)械及車輛動(dòng)力系統(tǒng)節(jié)能、凈化與控制 32 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③302數(shù)學(xué)二 ④851傳熱學(xué)Ⅱ或852工程熱力學(xué)  

085229 環(huán)境工程(專業(yè)學(xué)位) _01水污染控制工程 _02大氣污染控制工程 _03環(huán)境規(guī)劃與管理 33 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③302數(shù)學(xué)二 ④856環(huán)境影響評(píng)價(jià)或857微生物基礎(chǔ)I或858環(huán)境工程學(xué) 1、01方向選857; 2、02方向選858; 3、03方向選856。 006 應(yīng)用數(shù)理學(xué)院 98     0701 數(shù)學(xué) _ 01基礎(chǔ)數(shù)學(xué) _ 02應(yīng)用數(shù)學(xué) _ 03運(yùn)籌學(xué)與控制論 _ 04科學(xué)計(jì)算 35 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③663數(shù)學(xué)分析 ④865高等代數(shù)   0714 統(tǒng)計(jì)學(xué) _ 01非參數(shù)統(tǒng)計(jì)與數(shù)據(jù)分析 _ 02應(yīng)用統(tǒng)計(jì) _ 03生物統(tǒng)計(jì) _ 04金融工程與應(yīng)用概率 _ 05經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì) 14 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③663 數(shù)學(xué)分析 ④865 高等代數(shù)   0702 物理學(xué) _ 01理論物理 _ 02凝聚態(tài)物理 _ 03光學(xué) 25 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③662普通物理I ④861量子力學(xué)或863光學(xué) 1、01方向選861; 2、02方向選861或863; 3、03方向選863。 0803 光學(xué)工程 _ 01脈沖激光技術(shù)與應(yīng)用 _ 02信息光學(xué)與應(yīng)用 _ 03微納光學(xué) _ 04光電傳感與檢測技術(shù) 7 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學(xué)一 ④828激光原理   0252 應(yīng)用統(tǒng)計(jì)(專業(yè)學(xué)位) _01生物醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì) _02精算統(tǒng)計(jì) _03數(shù)量金融 _04質(zhì)量管理統(tǒng)計(jì) 17 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③303數(shù)學(xué)三 ④432統(tǒng)計(jì)學(xué)   007 計(jì)算機(jī)學(xué)院 151     0812 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) _ 01 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) _ 02 計(jì)算機(jī)軟件與理論 _ 03計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù) _ 04 信息安全 68 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學(xué)一 ④895 計(jì)算機(jī)學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)   085211 計(jì)算機(jī)技術(shù)(專業(yè)學(xué)位) _ 01計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù) _ 02計(jì)算機(jī)軟件技術(shù) _ 03計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù) _ 04信息安全技術(shù) 83 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③302數(shù)學(xué)二 ④896數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)   009材料科學(xué)與工程學(xué)院 140     0805 材料科學(xué)與工程 _ 01生態(tài)環(huán)境材料與資源循環(huán)技術(shù) _ 02稀土、難熔金屬等功能材料 _ 03高性能結(jié)構(gòu)材料技術(shù) _ 04先進(jìn)材料加工技術(shù) _ 05光電信息與高效能源材料 80 ①101思想政治理論 ②201英語一或203日語 ③302數(shù)學(xué)二 ④875材料科學(xué)基礎(chǔ)   085204 材料工程(專業(yè)學(xué)位) _ 01生態(tài)環(huán)境材料與資源循環(huán)技術(shù) _ 02稀土、難熔金屬等功能材料 _ 03高性能結(jié)構(gòu)材料技術(shù) _ 04先進(jìn)材料加工技術(shù) _ 05光電信息與高效能源材料 60 ①101思想政治理論 ②204英語二或203日語 ③302數(shù)學(xué)二 ④875材料科學(xué)基礎(chǔ)   011 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院 182     1201 管理科學(xué)與工程 _ 01技術(shù)與項(xiàng)目管理 _ 02戰(zhàn)略管理與社會(huì)網(wǎng)絡(luò) _ 03信息管理與信息系統(tǒng) _ 04城市管理 _ 05運(yùn)作管理與質(zhì)量管理 _ 06金融工程 25 ①101思想政治理論 ②201英語一或203日語 ③303數(shù)學(xué)三 ④801管理學(xué)或804經(jīng)濟(jì)學(xué)原理或805數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用   0202 應(yīng)用經(jīng)濟(jì)學(xué) _01金融學(xué) _02國際貿(mào)易學(xué) _03產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué) _04區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué) _05數(shù)量經(jīng)濟(jì)學(xué) _06統(tǒng)計(jì)學(xué) _07勞動(dòng)經(jīng)濟(jì)學(xué) 25 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③303數(shù)學(xué)三 ④804經(jīng)濟(jì)學(xué)原理   1202 工商管理 _ 01會(huì)計(jì)學(xué) _ 02企業(yè)管理 _ 03旅游管理 _ 04技術(shù)經(jīng)濟(jì)及管理 13 ①101思想政治理論 ②201英語一或203日語 ③303數(shù)學(xué)三 ④801管理學(xué)或804經(jīng)濟(jì)學(xué)原理   1251 工商管理碩士(專業(yè)學(xué)位) _ 00不區(qū)分研究方向 99 ①199管理類聯(lián)考綜合能力 ②204英語二   1252 公共管理碩士(專業(yè)學(xué)位) _ 00不區(qū)分研究方向 20 ①199管理類聯(lián)考綜合能力 ②204英語二   012 建筑與城市規(guī)劃學(xué)院 60     0833 城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué) _ 01城鄉(xiāng)規(guī)劃理論與方法 _ 02居住區(qū)規(guī)劃與設(shè)計(jì) _ 03城市設(shè)計(jì)與景觀規(guī)劃 _ 04歷史城市與街區(qū)保護(hù)規(guī)劃 _ 05城市防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃 15 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③633城市規(guī)劃原理 ④503城市規(guī)劃與設(shè)計(jì) 接收建筑學(xué)、城市規(guī)劃學(xué)(含園林景觀)專業(yè)的考生報(bào)考。 0851 建筑學(xué)(專業(yè)學(xué)位) _01都市建筑設(shè)計(jì)及理論 _02歷史建筑的保護(hù)與更新 _03建筑與城市綠色環(huán)境技術(shù) _04城市設(shè)計(jì)方法及理論 40 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③355建筑學(xué)基礎(chǔ) ④504建筑快速設(shè)計(jì) 接收建筑學(xué)、城市規(guī)劃學(xué)專業(yè)的考生報(bào)考。 085237 工業(yè)設(shè)計(jì)工程(專業(yè)學(xué)位) _ 00不區(qū)分研究方向 5 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③337工業(yè)設(shè)計(jì)基礎(chǔ) ④502產(chǎn)品設(shè)計(jì) 接收工業(yè)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)等相關(guān)專業(yè)考生報(bào)考。

013 激光工程研究院 66     0803 光學(xué)工程 _ 01 激光先進(jìn)制造技術(shù) _ 02 非金屬材料的激光加工技術(shù) _ 03 先進(jìn)光纖激光技術(shù) _ 04 超短脈沖激光技術(shù) _ 05 高功率固體激光技術(shù) _ 06 高功率半導(dǎo)體激光技術(shù) _ 07 微納光學(xué)與微納制造 _ 08 生物光子學(xué) 30 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學(xué)一 ④828激光原理或812材料力學(xué)I或875材料科學(xué)基礎(chǔ)或886生物化學(xué)   0702 物理學(xué) _ 01 激光與材料相互作用 _ 02 激光光電子學(xué) _ 03 強(qiáng)場與超快光子學(xué) 6 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③662普通物理I ④828激光原理或864光電子學(xué)或861量子力學(xué)   085202 光學(xué)工程(專業(yè)學(xué)位) _ 01激光先進(jìn)制造技術(shù)與工程 _ 02高功率激光技術(shù)與系統(tǒng) _ 03激光3D打印技術(shù) 30 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③302數(shù)學(xué)二 ④828激光原理或875材料科學(xué)基礎(chǔ)或812材料力學(xué)I   014 人文社會(huì)科學(xué)學(xué)院 30     0303 社會(huì)學(xué) _ 01社會(huì)學(xué) _ 02人口學(xué) _ 03社會(huì)工作 _ 04社會(huì)建設(shè)與社會(huì)管理 10 ①101思想政治理論 ②201英語一或202俄語或203日語 ③652社會(huì)學(xué)理論 ④877社會(huì)學(xué)方法   0352 社會(huì)工作(專業(yè)學(xué)位) _ 01社區(qū)工作與服務(wù) _ 02社會(huì)服務(wù)管理 _ 03企業(yè)社會(huì)工作 20 ①101思想政治理論 ②201英語一或202俄語或203日語 ③331社會(huì)工作原理 ④437社會(huì)工作實(shí)務(wù)   015 生命科學(xué)與生物工程學(xué)院 74     0710 生物學(xué) _ 01細(xì)胞生物學(xué)與基因工程 _ 02化學(xué)生物學(xué)與分子醫(yī)學(xué) _ 03天然產(chǎn)物與生物有機(jī)化學(xué) _ 04生物信息學(xué)與系統(tǒng)生物學(xué) _ 05分子檢測與生物芯片 _ 06生物力學(xué)與生物電子學(xué) 30 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③621細(xì)胞生物學(xué)或683分析化學(xué)或662普通物理I ④854有機(jī)化學(xué)或886生物化學(xué)或806電子技術(shù) 1、01、05方向選621和886; 2、02-03方向選683和854或886; 3、04方向選662和854或886; 4、06方向選662和806。 0831 生物醫(yī)學(xué)工程 _ 01生物醫(yī)學(xué)電子與信息處理 _ 02生物力學(xué)及醫(yī)學(xué)應(yīng)用 _ 03化學(xué)生物學(xué)與分子檢測 _ 04分子設(shè)計(jì)與生物信息學(xué) _ 05藥物合成工藝與新技術(shù) 11 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學(xué)一 ④806電子技術(shù)或812材料力學(xué)1或886生物化學(xué) 1、01方向選806; 2、02方向選806或812; 3、03-05方向選886。 085230 生物醫(yī)學(xué)工程(專業(yè)學(xué)位) _ 01生物醫(yī)學(xué)電子與醫(yī)療儀器 _ 02生物力學(xué)及醫(yī)學(xué)應(yīng)用 _ 03生物制藥工程 _ 04分子醫(yī)學(xué)工程 _ 05蛋白質(zhì)組學(xué)與基因組學(xué) 33 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③302數(shù)學(xué)二 ④806電子技術(shù)或854有機(jī)化學(xué)或886生物化學(xué) 1、01-02方向選806; 2、03-05方向選854或886。 018 外國語學(xué)院 8     0502 外國語言文學(xué) _ 01應(yīng)用語言學(xué) _ 02英美文學(xué) _ 03商務(wù)外語 8 ①101思想政治理論 ②261二外日語或262二外法語 ③610基礎(chǔ)英語 ④816高級(jí)英語   025 軟件學(xué)院 107     0835 軟件工程 _ 01軟件工程理論、技術(shù)與應(yīng)用 _ 02嵌入式計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng) _ 03數(shù)字媒體技術(shù) 15 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學(xué)一 ④893軟件工程學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)   085212 軟件工程(專業(yè)學(xué)位) _ 01 物聯(lián)網(wǎng)軟件與系統(tǒng) _ 02 軟件工程技術(shù)與應(yīng)用 _ 03 數(shù)字媒體技術(shù)與應(yīng)用 _ 04 嵌入式軟件與系統(tǒng) _ 05 軟件工程服務(wù)與應(yīng)用 92 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③302數(shù)學(xué)二 ④892軟件專業(yè)基礎(chǔ)綜合   026 固體微結(jié)構(gòu)與性能研究所 22     0702 物理學(xué) _ 01研究及發(fā)展先進(jìn)“顯微學(xué)”表征技術(shù)、裝置及設(shè)備 _ 02跨尺度先進(jìn)材料顯微結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系研究 _ 03研究發(fā)展新材料、新器件及新應(yīng)用 11 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③662普通物理I ④862固體物理   0805 材料科學(xué)與工程 _ 01研究及發(fā)展先進(jìn)“顯微學(xué)”表征技術(shù)、裝置及設(shè)備 _ 02跨尺度先進(jìn)材料顯微結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系研究 _ 03研究發(fā)展新材料、新器件及新應(yīng)用 11 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③302數(shù)學(xué)二 ④875材料科學(xué)基礎(chǔ)   028 高等教育研究所 16     0401 教育學(xué) _ 01高等教育與大學(xué)管理 _ 02高等工程教育 _ 03學(xué)生事務(wù)管理 _ 04大學(xué)教學(xué)論 _ 05現(xiàn)代教育技術(shù) 8 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③630教育學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)綜合   0451 教育碩士(專業(yè)學(xué)位) _ 01教育管理 _ 02心理健康教育 _ 03現(xiàn)代教育技術(shù) 8 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③333教育綜合 ④教育管理與教學(xué)論 或 教育技術(shù)綜合 1、01-02方向選教育管理與教學(xué)論; 2、03方向選教育技術(shù)綜合。 029 循環(huán)經(jīng)濟(jì)研究院 12     020106 人口、資源與環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué) _ 01循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論與模式 _ 02資源經(jīng)濟(jì)理論與應(yīng)用 _ 03環(huán)境經(jīng)濟(jì)管理與評(píng)價(jià) 5 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③303數(shù)學(xué)三 ④810資源經(jīng)濟(jì)學(xué)   0202J1 資源環(huán)境與循環(huán)經(jīng)濟(jì)(交叉學(xué)科) _ 01循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論與模式 _ 02資源經(jīng)濟(jì)理論與應(yīng)用 _ 03“城市礦產(chǎn)”理論與應(yīng)用 2 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③303數(shù)學(xué)三 ④815生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)   0805J2/0830J3 資源環(huán)境與循環(huán)經(jīng)濟(jì)(交叉學(xué)科) _ 01資源循環(huán)科學(xué)與技術(shù) _ 02“城市礦產(chǎn)”開發(fā)與應(yīng)用 _ 03環(huán)境污染防治與管理 5 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③302數(shù)學(xué)二 ④817環(huán)境材料基礎(chǔ) 歡迎資源循環(huán)、材料、環(huán)境、生態(tài)類等相關(guān)理工科考生報(bào)考

036 學(xué)院 10     010108 科學(xué)技術(shù)哲學(xué) _ 01科學(xué)技術(shù)與社會(huì)研究 _ 02工程倫理學(xué) _ 03生態(tài)哲學(xué)與可持續(xù)發(fā)展問題研究 5 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③620科學(xué)技術(shù)史 ④825哲學(xué)   0305 理論 _ 01基本原理 _ 02中國化研究 _ 03思想政治教育 5 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③651基本原理 ④883思想政治教育基本原理   035 藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院 22     1305 設(shè)計(jì)學(xué) _ 01 產(chǎn)品設(shè)計(jì) _ 02 環(huán)境設(shè)計(jì) _ 03 服裝與服飾設(shè)計(jì) _ 04 工藝美術(shù) _ 05 數(shù)字媒體藝術(shù) _ 06 視覺傳達(dá)設(shè)計(jì) 7 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③622設(shè)計(jì)史論 ④505快題設(shè)計(jì) 505考試為6小時(shí)。 1351 藝術(shù)(專業(yè)學(xué)位) _ 01 產(chǎn)品設(shè)計(jì) _ 02 環(huán)境設(shè)計(jì) _ 03 服裝與服飾設(shè)計(jì) _ 04 工藝美術(shù) _ 05 數(shù)字媒體藝術(shù) _ 06 視覺傳達(dá)設(shè)計(jì) _ 07 動(dòng)畫 _ 08 繪畫 _ 09 雕塑 8 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③622設(shè)計(jì)史論 或 619美術(shù)史論 ④505快題設(shè)計(jì) 或 506專業(yè)創(chuàng)作 1、01-04方向選622和505。 2、05-09方向選619和506。 3、506和505考試時(shí)間為6小時(shí)。 085237 工業(yè)設(shè)計(jì)工程 _01 工業(yè)設(shè)計(jì) _02 設(shè)計(jì)管理 _03 交互設(shè)計(jì) 7 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③337工業(yè)設(shè)計(jì)基礎(chǔ) ④502產(chǎn)品設(shè)計(jì) 報(bào)考02設(shè)計(jì)管理的考生須有兩年以上工作經(jīng)驗(yàn),專業(yè)不限。 039 城市交通學(xué)院 87     0823 交通運(yùn)輸工程 _ 01交通規(guī)劃理論與方法 _ 02道路與交通工程設(shè)計(jì)方法 _ 03交通安全理論與技術(shù) _ 04智能交通控制與信息處理 _ 05路基路面結(jié)構(gòu)與材料 _ 06道路養(yǎng)護(hù)與運(yùn)營管理 23 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學(xué)一 ④848道路工程 或 849交通工程或832交通信息與控制 1、01-04方向選849或832; 2、05-06方向選848。 085222 交通運(yùn)輸工程(專業(yè)學(xué)位) _01交通規(guī)劃技術(shù) _02交通管理與工程設(shè)計(jì) _03交通信息與控制技術(shù) _04道路設(shè)施設(shè)計(jì)與施工技術(shù) _05道路養(yǎng)護(hù)與管理 23 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③302數(shù)學(xué)二 ④848道路工程或849交通工程或832交通信息與控制 1、01-03方向選849或832; 2、04-05方向選848。 0812 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) _ 01智能交通信息處理 _ 02虛擬現(xiàn)實(shí)與交通仿真 _ 03物聯(lián)網(wǎng)信息感知與智能處理 _ 04智能人機(jī)交互與多媒體技術(shù) _ 05交通大數(shù)據(jù)智能處理技術(shù) 21 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學(xué)一 ④895 計(jì)算機(jī)學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)   085211 計(jì)算機(jī)技術(shù)(專業(yè)學(xué)位) _ 01智能交通信息處理 _ 02虛擬現(xiàn)實(shí)與交通仿真 _ 03物聯(lián)網(wǎng)信息感知與智能處理 _ 04智能人機(jī)交互與多媒體技術(shù) _ 05交通大數(shù)據(jù)智能處理技術(shù) 5 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③302數(shù)學(xué)二 ④896數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)   0811 控制科學(xué)與工程 _ 01智能交通系統(tǒng)控制 _ 02自主車輛與車路協(xié)同 _ 03交通圖像與視頻信號(hào)處理與分析 _ 04交通信息智能化處理 8 ①101思想政治理論 ②201英語一 ③301數(shù)學(xué)一 ④821自動(dòng)控制原理   085210 控制工程(專業(yè)學(xué)位) _ 01智能交通系統(tǒng)管理與控制技術(shù) _ 02智能車輛與車路協(xié)同控制技術(shù) _ 03交通信息處理方法與應(yīng)用 _ 04交通圖像與視頻信號(hào)處理技術(shù) 7 ①101思想政治理論 ②204英語二 ③302數(shù)學(xué)二 ④821自動(dòng)控制原理

篇9

計(jì)算機(jī)工程是涉及現(xiàn)代計(jì)算系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制設(shè)備的軟硬件設(shè)計(jì)、制造、操作的科學(xué)與技術(shù),建立在計(jì)算、數(shù)學(xué)、科學(xué)和工程學(xué)的基礎(chǔ)上,主要研究計(jì)算機(jī)處理器、多處理器通訊設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和存儲(chǔ)器體系,著重研究硬件設(shè)計(jì)以及與軟件和操作系統(tǒng)的交互性能,如嵌入式系統(tǒng)、分布式數(shù)據(jù)與大規(guī)模存儲(chǔ)系統(tǒng)。絕大多數(shù)美國學(xué)校的電氣工程和計(jì)算機(jī)工程是在一個(gè)系,除數(shù)學(xué)、物理等基礎(chǔ)科學(xué)知識(shí)外,課程體系主要包括計(jì)算機(jī)科學(xué)和電氣工程等學(xué)科的相關(guān)課程、設(shè)計(jì)和構(gòu)建計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的相關(guān)軟硬件課程。培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)具備從事計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工作的能力,或具備基于計(jì)算機(jī)相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)、應(yīng)用和集成工作的能力,具有扎實(shí)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)理論、良好的科學(xué)素質(zhì)和工程實(shí)踐能力,包括良好的團(tuán)隊(duì)合作和人際交流溝通能力[5]。下面主要介紹美國這4所大學(xué)的計(jì)算機(jī)工程課程設(shè)置情況。

1.1UIUC計(jì)算機(jī)工程專業(yè)本科課程設(shè)置

UIUC計(jì)算機(jī)工程專業(yè)學(xué)生需要修滿128個(gè)學(xué)分,這些課程分為如下7大類:1)科學(xué)基礎(chǔ)與數(shù)學(xué)課程(31學(xué)分),包括數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)在內(nèi)的10門課程。2)計(jì)算機(jī)工程核心課程(34學(xué)分),這些課程重點(diǎn)介紹計(jì)算機(jī)工程領(lǐng)域的基本概念、基本原理、基本實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù),共有10門課程。3)專業(yè)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程(6學(xué)分),包括離散數(shù)學(xué)和概率、工程應(yīng)用兩門數(shù)學(xué)課程。4)寫作課程(4學(xué)分),1門寫作原理課程,主要講授研究報(bào)告的寫作方法。5)專業(yè)技術(shù)選修課(23學(xué)分),其中1門必須選自計(jì)算機(jī)工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)技術(shù)選修課程之外的課程,其他必須均選自計(jì)算機(jī)工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)技術(shù)選修課程。這些課程強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)工程實(shí)踐中用到的主要分析方法和設(shè)計(jì)原則。6)社會(huì)科學(xué)與人文科學(xué)課程(18學(xué)分),這些課程被工學(xué)院認(rèn)可并滿足學(xué)校對(duì)學(xué)生社會(huì)科學(xué)與人文科學(xué)課程通識(shí)教育的要求。7)自由選修課程(12學(xué)分),這些幾乎沒有限制的選修課可以讓學(xué)生學(xué)習(xí)任何領(lǐng)域的知識(shí)。學(xué)生可以在計(jì)算機(jī)工程專業(yè)深入學(xué)習(xí)課程,也可以學(xué)習(xí)生物工程、技術(shù)管理或語言等課程。

1.2普度大學(xué)計(jì)算機(jī)工程專業(yè)本科課程設(shè)置

普度大學(xué)計(jì)算機(jī)工程專業(yè)學(xué)生需要修滿125個(gè)學(xué)分,這些課程分為如下6大類:1)通識(shí)教育課程(24~25學(xué)分),包括6~7學(xué)分的兩門交流技巧課程和18個(gè)學(xué)分的社會(huì)與人文學(xué)科選修課程。2)數(shù)學(xué)課程(21~22學(xué)分),數(shù)學(xué)課程有兩種套餐,各6門課,學(xué)生可以根據(jù)自己的情況任選一種。3)科學(xué)基礎(chǔ)課程(18~1分),包括物理、化學(xué)、生物及面向?qū)ο缶幊痰?門課程。4)工程基礎(chǔ)課程(7學(xué)分),包括工程導(dǎo)論兩門課程及計(jì)算機(jī)工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)以外學(xué)科的工程學(xué)科選修課1門。5)計(jì)算機(jī)工程專業(yè)課程(4分),包括32~33學(xué)分的13門計(jì)算機(jī)工程專業(yè)核心課程;兩門共計(jì)1學(xué)分的研討課程;2門3~4學(xué)分的高級(jí)設(shè)計(jì)課程;2門8學(xué)分的研究生課程;1~2門計(jì)算機(jī)專業(yè)選修課程,使計(jì)算機(jī)工程專業(yè)課程總學(xué)分達(dá)到4分。6)任選課程(4~6學(xué)分),根據(jù)輔修要求或個(gè)人興趣,任選課程可以從理學(xué)院或文理學(xué)院中適合工科學(xué)生的數(shù)學(xué)、科學(xué)課程中選擇,目的是使總學(xué)分達(dá)到125學(xué)分。

1.3伊利諾伊理工學(xué)院計(jì)算機(jī)工程專業(yè)本科課程設(shè)置

IIT計(jì)算機(jī)工程專業(yè)學(xué)生需要修滿130~134個(gè)學(xué)分,這些課程分為如下3大類:1)限選課程(10分),學(xué)分分配如下:計(jì)算機(jī)工程專業(yè)限選課程47學(xué)分,包括計(jì)算機(jī)工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)兩類課程;數(shù)學(xué)限選課程24學(xué)分;物理限選課程11學(xué)分;化學(xué)限選課程3學(xué)分;工程科學(xué)限選課程3學(xué)分;社會(huì)科學(xué)與人文學(xué)科限選課程21學(xué)分。2)選修課程(15~1分),包括專業(yè)選修課程9~12學(xué)分,其中含1門硬件設(shè)計(jì)選修課;科學(xué)選修課程3學(xué)分。3)跨專業(yè)實(shí)踐項(xiàng)目課程(6學(xué)分),包括IPROI跨專業(yè)實(shí)踐項(xiàng)目I和IPROII跨專業(yè)實(shí)踐項(xiàng)目II兩門課程。

1.4西北大學(xué)計(jì)算機(jī)工程專業(yè)本科課程設(shè)置

西北大學(xué)計(jì)算機(jī)工程專業(yè)學(xué)生需要修48門課程,這些課程分為如下7類:1)通用工程方法、數(shù)學(xué)、科學(xué)基礎(chǔ)課程(15門),必修計(jì)算方法與線性代數(shù)GenEng205-1、線性代數(shù)與力學(xué)GenEng205-2、動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模GenEng205-3和微分方程GenEng205-4等4門通用工程方法課程;必修微積分(I)MATH220,微積分(II)MATH224,微積分(III)MATH230及多元積分與矢量微積分MATH234四門數(shù)學(xué)課程;必修普通物理(I)Physics135-2和普通物理(II)Physics135-3兩門科學(xué)基礎(chǔ)課程;從McCormick工學(xué)院科學(xué)基礎(chǔ)課程中任選其他2門課程;另外必修IDEA106-1工程設(shè)計(jì)與交流(I)、IIDEA106-2工程設(shè)計(jì)與交流(II)兩門工程設(shè)計(jì)和交流課程。2)工程基礎(chǔ)課程(5門),必修4門,包括EECS202電氣工程導(dǎo)論、EECS203計(jì)算機(jī)工程導(dǎo)論、EECS211編程基礎(chǔ)(C++)、EECS302概率系統(tǒng)與隨機(jī)信號(hào),并從McCormick工學(xué)院工程基礎(chǔ)課程熱電力學(xué)、系統(tǒng)工程與分析、材料科學(xué)和流體與固體中任選1門。3)交流與社科人文學(xué)科課程(8門),選修GenCmn102演講或GenCmn103課程的其中1門,另外選修7門滿足McCormick工學(xué)院要求的社科人文學(xué)科課程。4)專業(yè)核心課程(5門),必修EECS205計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件基礎(chǔ)、EECS303高級(jí)數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)、EECS361計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、EECS311數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)管理和EECS343電路基礎(chǔ)這5門課程。5)技術(shù)選修課程(10門),西北大學(xué)計(jì)算機(jī)工程專業(yè)分高性能計(jì)算、VLSI與CAD、嵌入式系統(tǒng)和算法設(shè)計(jì)與軟件系統(tǒng)4個(gè)方向,每個(gè)方向開設(shè)若干門技術(shù)課程,每個(gè)學(xué)生必須在這4個(gè)方向中選修5門課;從專業(yè)基礎(chǔ)課程EECS213計(jì)算機(jī)系統(tǒng)導(dǎo)論、EECS222信號(hào)與系統(tǒng)基礎(chǔ)、EECS223固態(tài)工程基礎(chǔ)、EECS224電磁場與光學(xué)基礎(chǔ)、EECS225電子學(xué)基礎(chǔ)5門課中根據(jù)學(xué)習(xí)方向選修2門;剩下3門從計(jì)算機(jī)科學(xué)、計(jì)算機(jī)工程、數(shù)學(xué)、科學(xué)基礎(chǔ)等課程中選修,如可以是生物學(xué)BIOL210-1,2,3和化學(xué)原理CHEM210-1,2,3課程,也可以經(jīng)申請(qǐng)同意選修相關(guān)計(jì)算機(jī)工程研究生課程。6)自由選修課程(5門),共修5門,學(xué)生可以根據(jù)自身情況和興趣愛好自由選修。若從未學(xué)習(xí)過任何計(jì)算機(jī)編程語言,建議其中1門選修編程入門(Python)EECS110課程。7)高級(jí)項(xiàng)目課程(1門),至少在微處理器系統(tǒng)項(xiàng)目EECS347-1、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)項(xiàng)目EECS362和VLSI設(shè)計(jì)項(xiàng)目EECS3923門課中選修1門。

24所大學(xué)計(jì)算機(jī)工程課程設(shè)置特色

4所大學(xué)計(jì)算機(jī)工程本科專業(yè)的課程設(shè)置都通過美國工程教育認(rèn)證機(jī)構(gòu)ABET的EC2000指標(biāo)體系認(rèn)證,有如下特點(diǎn):

1)注重基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí),在貫徹通識(shí)教育中培養(yǎng)學(xué)生的各種能力。基礎(chǔ)知識(shí)直接決定學(xué)生未來的發(fā)展?jié)摿7-8],而基礎(chǔ)知識(shí)的掌握通常是通過通識(shí)教育實(shí)現(xiàn)的。與我國高校通識(shí)教育不同的是,這4所美國大學(xué)按照各種完整的項(xiàng)目組織基礎(chǔ)知識(shí),讓學(xué)生在基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)中形成各種能力。他們還特別重視人際溝通能力的培養(yǎng)和學(xué)生對(duì)廣泛深入的人文社科知識(shí)的理解,使所有工科學(xué)生在數(shù)學(xué)、物理、信息、物質(zhì)、生命、技術(shù)和能源科學(xué)方面及人文社科方面打下廣泛的基礎(chǔ)。這種比知識(shí)更重要的能力是學(xué)生取之不盡、用之不竭的資源。普度大學(xué)第一年的工程基礎(chǔ)培養(yǎng)及UIUC第一年的計(jì)算機(jī)工程訓(xùn)練從一開始就圍繞能力培養(yǎng),使學(xué)生能更好地理解和應(yīng)用所學(xué)的基礎(chǔ)科學(xué)和數(shù)學(xué)知識(shí)。

2)注重相關(guān)學(xué)科的交叉和融合,培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科處理問題的本領(lǐng)。現(xiàn)代工程是一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng),不是狹隘的技術(shù)知識(shí)背景所能勝任的。解決現(xiàn)代工程問題要求工程師能夠打破學(xué)科壁壘,把被學(xué)科割裂開來的工程再還原為一個(gè)整體。這要求學(xué)校在課程設(shè)置上必須充分考慮學(xué)科的交叉和融合,為學(xué)生提供綜合的知識(shí)背景,以利于復(fù)雜工程問題的解決[6,8]。UIUC、普度大學(xué)、西北大學(xué)和IIT在課程設(shè)上均體現(xiàn)了學(xué)科交叉、學(xué)科融合的思想。UIUC規(guī)定學(xué)生在技術(shù)選修課中必須選1門計(jì)算機(jī)工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)系以外的課程,例如宇航工程、農(nóng)業(yè)與生物工程、土木工程、化學(xué)工程、生理學(xué)、生物工程、生物物理學(xué)、生物化學(xué)、大氣科學(xué)、天文學(xué)、材料科學(xué)與工程、機(jī)械工程等。普度大學(xué)的計(jì)算機(jī)工程專業(yè)學(xué)生也必須選修1門電氣工程和計(jì)算機(jī)工程領(lǐng)域以外的課程,以滿足工程拓寬要求,可以是航空力學(xué)、化學(xué)工程計(jì)算、噪音控制、核工程導(dǎo)論、材料結(jié)構(gòu)與特性、環(huán)境工程中的物理化學(xué)原理、環(huán)境可持續(xù)工程以及運(yùn)籌學(xué)-優(yōu)化、運(yùn)籌學(xué)-隨機(jī)模型中的任何1門。西北大學(xué)的計(jì)算機(jī)工程本身就是該校電氣工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)交叉和融合的結(jié)果,學(xué)生除必須選修科學(xué)基礎(chǔ)選修課中的普通物理-電磁學(xué)、普通物理-波現(xiàn)象和現(xiàn)代物理外,還必須在遺傳和進(jìn)化生物學(xué)、工程分子和細(xì)胞生物學(xué)中任選1門。IIT規(guī)定科學(xué)選修課必須選1門生物學(xué)、材料科學(xué)、化學(xué)原理,工程選修課必須選1門機(jī)械學(xué)導(dǎo)論或熱動(dòng)力學(xué)。

3)強(qiáng)調(diào)工程實(shí)踐能力培養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生“以解決問題為中心”的工程設(shè)計(jì)能力。工程本身就意味著實(shí)踐,意味著更加重視工程實(shí)際和工程的系統(tǒng)性和完整性。這4所大學(xué)都十分強(qiáng)調(diào)學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng),在課程設(shè)置上不僅有豐富的實(shí)驗(yàn)課程,而且通過更為靈活多樣的基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)(Project-basedLearning)課程培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。如IIT有IPRO跨專業(yè)實(shí)踐項(xiàng)目,西北大學(xué)要求學(xué)生在微處理器系統(tǒng)項(xiàng)目(EECS347)、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)項(xiàng)目(EECS362)、VLSI設(shè)計(jì)項(xiàng)目(EECS392)等項(xiàng)目課程中必須至少選修1門。普度大學(xué)要求學(xué)生選修電氣工程設(shè)計(jì)導(dǎo)論(ECE402)、計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)與樣機(jī)(ECE437)、操作系統(tǒng)工程(ECE469)、編譯器與翻譯器工程(ECE495S)和數(shù)字系統(tǒng)高級(jí)項(xiàng)目(ECE495C)等項(xiàng)目課程。UIUC則有計(jì)算機(jī)組成與設(shè)計(jì)(ECE411)、高級(jí)數(shù)字系統(tǒng)項(xiàng)目(ECE395)、微處理器項(xiàng)目(ECE412)、數(shù)字信號(hào)處理項(xiàng)目(ECE410)等項(xiàng)目課程供學(xué)生選擇。

4)發(fā)揮和保護(hù)學(xué)生的個(gè)性及興趣,激發(fā)學(xué)生的自主性和創(chuàng)造性。工程教育應(yīng)該在最大程度上發(fā)揮學(xué)生的個(gè)性并促進(jìn)其創(chuàng)新能力的發(fā)展。在專業(yè)學(xué)習(xí)中,學(xué)生可以根據(jù)自己的水平、學(xué)習(xí)興趣、個(gè)性特長選擇不同的課程,從而促進(jìn)個(gè)性和創(chuàng)造性的發(fā)展。為學(xué)生提供不同的培養(yǎng)計(jì)劃是這4所大學(xué)的共同特點(diǎn)。西北大學(xué)為計(jì)算機(jī)工程學(xué)生提供了高性能計(jì)算、VLSI與CAD、嵌入式系統(tǒng)和算法設(shè)計(jì)及軟件系統(tǒng)4個(gè)不同的學(xué)習(xí)路徑。UIUC、IIT及普度大學(xué)則采用龐大的選修課程及明確的課程分類,使學(xué)生可以依據(jù)興趣愛好自行組織課程和學(xué)習(xí)內(nèi)容,以發(fā)展個(gè)性,提高創(chuàng)新能力。

5)堅(jiān)持課程設(shè)置機(jī)構(gòu)的開放性,改變只按學(xué)科知識(shí)、由教師單方面設(shè)置的做法。在課程設(shè)置機(jī)構(gòu)方面,這4所大學(xué)均根據(jù)產(chǎn)業(yè)界對(duì)計(jì)算機(jī)工程師的能力、素質(zhì)、技能和知識(shí)等要求,學(xué)生求職的需求,畢業(yè)校友學(xué)習(xí)和工作的經(jīng)驗(yàn)反饋及ABET2000指標(biāo)體系,成立由有工程背景的教師、產(chǎn)業(yè)界、教育認(rèn)證機(jī)構(gòu)、學(xué)生及畢業(yè)生等利益相關(guān)者組成的專門委員會(huì),討論、確認(rèn)、不斷改進(jìn)計(jì)算機(jī)工程專業(yè)的課程體系及教學(xué)大綱。這與我國由高等院校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)主導(dǎo)、以學(xué)科為導(dǎo)向,追求知識(shí)完備性為基礎(chǔ),由缺乏產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗(yàn)和工程背景的教師確定的課程設(shè)置和教學(xué)計(jì)劃相比,在滿足學(xué)生求職和產(chǎn)業(yè)界需要等方面有明顯優(yōu)勢(shì)[8]。

3改進(jìn)我國計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的思考

截至2006年,我國高校工科專業(yè)在校生為600萬人,其中計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)在校生近45萬人,在規(guī)模上基本適應(yīng)我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需求。問題是我國計(jì)算機(jī)工程教育與計(jì)算機(jī)工業(yè)界脫節(jié)較嚴(yán)重,不同類型、層次學(xué)校的培養(yǎng)目標(biāo)趨同[8]。通過深入研究、分析和比較美國高等學(xué)校計(jì)算機(jī)工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)及課程設(shè)置特色,我們深刻認(rèn)識(shí)到我國工科院校計(jì)算機(jī)專業(yè)本科教育存在的諸多弊端。比如工程實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱;工科教師隊(duì)伍的非工化趨向嚴(yán)重;評(píng)價(jià)體系錯(cuò)位;課程體系落后,學(xué)科交叉欠缺,導(dǎo)致創(chuàng)新與實(shí)踐雙向不足,計(jì)算機(jī)畢業(yè)生得不到產(chǎn)業(yè)界的認(rèn)同,普通工科院校計(jì)算機(jī)專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)率低下。以下是我們對(duì)工科院校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革的一些思考:

1)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的改革應(yīng)從培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系、師資建設(shè)和評(píng)價(jià)體系、產(chǎn)學(xué)合作等方面綜合考慮。

2)從培養(yǎng)目標(biāo)上,工科計(jì)算機(jī)人才培養(yǎng)應(yīng)從學(xué)科導(dǎo)向轉(zhuǎn)為求職導(dǎo)向,也就是以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向。這使學(xué)生能形成勝任今后工作的能力,成為合格的公民和稱職的產(chǎn)業(yè)人員,而不僅僅是只掌握系統(tǒng)、完備的學(xué)科知識(shí)。

3)課程體系要符合大工程觀的要求,注重學(xué)科的交叉和融合,強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)強(qiáng)化對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。實(shí)踐教學(xué)應(yīng)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課程、項(xiàng)目課程和企業(yè)實(shí)習(xí)項(xiàng)目的建設(shè),強(qiáng)調(diào)做中學(xué)、用中學(xué),提倡學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)和實(shí)踐是實(shí)踐教學(xué)改革的重點(diǎn)內(nèi)容。

4)評(píng)價(jià)體系涉及如何評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,是關(guān)系到教學(xué)是否能達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)的重要因素。如果要培養(yǎng)符合計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)界需要的具有各種能力和素質(zhì)的工程師,以理論考試為主評(píng)價(jià)學(xué)生能力的評(píng)價(jià)體系就尤顯片面。如何制定科學(xué)有效的評(píng)價(jià)指標(biāo),對(duì)學(xué)生的各種能力進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),特別是在基于項(xiàng)目的實(shí)踐學(xué)習(xí)中對(duì)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力、交流溝通能力、解決工程實(shí)際問題的能力進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià),是一個(gè)有待探索的問題。

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關(guān)鍵詞: 化工原理 教學(xué)方法 提高教學(xué)效率

化工原理是化學(xué)工程與工藝、電化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)、工業(yè)催化、高分子化工和環(huán)境與生物工程等專業(yè)的主干基礎(chǔ)課程,它是綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí)分析和解決化工過程中各種單元操作問題的工程學(xué)科。化工原理課程是繼無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)和物理化學(xué)這四大基礎(chǔ)化學(xué)之后,化工專業(yè)課之前的專業(yè)基礎(chǔ)課[1]。該課程在教學(xué)內(nèi)容上與四大化學(xué)的不同在于開始讓學(xué)生接觸單元操作工程實(shí)際,體現(xiàn)了所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)在實(shí)際中的應(yīng)用,具有工程性強(qiáng)、實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)。與基礎(chǔ)理論課采用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐评淼乃季S方法來進(jìn)行問題分析的做法不同的是,作為工程科學(xué),化工原理所面臨的是大量的工程實(shí)際問題的處理和解決,其內(nèi)容涉及數(shù)學(xué)、機(jī)械、物理化學(xué)、物理,甚至計(jì)算化學(xué)的諸多基本概念和理論,單元操作分門別類,概念和知識(shí)點(diǎn)分散,理論和經(jīng)驗(yàn)半經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式眾多。如何根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)結(jié)合化工原理的內(nèi)容體系,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,使得學(xué)生在有限學(xué)時(shí)內(nèi)掌握該門課程的基本原理和方法并具備良好的工程意識(shí),是在目前高校教學(xué)改革壓縮課時(shí)的背景下值得教學(xué)工作者思考和討論的[2]。筆者結(jié)合在安全工程專業(yè)化工原理(學(xué)時(shí)較短,54學(xué)時(shí))教學(xué)工作中的一些體會(huì),針對(duì)其專業(yè)性較強(qiáng)的特點(diǎn),總結(jié)了一些教學(xué)方法,對(duì)如何提高教學(xué)效率作了初步探討。

1.強(qiáng)調(diào)化工原理課程在安全工程專業(yè)中的重要性

對(duì)于安全工程專業(yè)的學(xué)生來說,剛開始接觸化工原理課程的時(shí)候總會(huì)有這樣的疑問:“安全工程專業(yè)的學(xué)生學(xué)化工原理有什么用?”這就需要在開始學(xué)習(xí)化工原理課程的時(shí)候給學(xué)生強(qiáng)調(diào)化工原理在安全工程專業(yè)中的重要性。化工原理課程主要研究的是各單元操作的基本原理、所用典型設(shè)備的結(jié)構(gòu)和設(shè)備工藝尺寸的計(jì)算或設(shè)備選型。化工廠的整個(gè)生產(chǎn)流程正是由不同的單元操作所組合而成的,進(jìn)行化工安全生產(chǎn)管理,就必須了解單元操作所遵循的基本規(guī)律及相關(guān)設(shè)備的結(jié)構(gòu)等知識(shí)。強(qiáng)調(diào)化工的安全生產(chǎn)管理,就必須具備化工原理課程的相關(guān)知識(shí),可以向?qū)W生介紹化工廠中高空作業(yè)、動(dòng)火作業(yè),以及設(shè)備檢修過程中所需要的安全措施,并用化工原理課程的相關(guān)知識(shí)來解釋為什么要采取這些安全措施,從而強(qiáng)調(diào)化工原理課程在安全工程專業(yè)中的重要性。

2.師生互動(dòng),激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

在短學(xué)時(shí)化工原理的教學(xué)過程中,結(jié)合教材內(nèi)容,提出富有啟發(fā)性和有思考價(jià)值的問題,可促進(jìn)學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解,從而大大提高教學(xué)效率[3]。如講化工原理第四章傳熱時(shí),可以在開始授課前設(shè)問:“一個(gè)口渴的人可以采用哪些方法盡快將一杯熱開水冷卻下來?”通過學(xué)生的回答,從而引入傳熱這一章中傳熱的方式,各種傳熱方式的特點(diǎn)及其影響因素等內(nèi)容。這樣很快地就能把學(xué)生的注意力集中到學(xué)習(xí)內(nèi)容中去,喚起學(xué)生學(xué)習(xí)新課的熱情,從而形成良好的學(xué)習(xí)氛圍。在授課中,通過設(shè)置一定數(shù)量和一定難度思考題,促使學(xué)生主動(dòng)思考,調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維積極性,保持教與學(xué)思維之間的各種形式的交流,使學(xué)生與教師的思維同步甚至有所超前,將有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決問題的能力,并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動(dòng)性。

3.合理運(yùn)用多媒體輔助教學(xué)

化工原理課程涉及大量復(fù)雜的化工設(shè)備,具有復(fù)雜的設(shè)備結(jié)構(gòu)、操作原理及流程,如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi),讓學(xué)生獲取更多的知識(shí),對(duì)于短學(xué)時(shí)化工原理的教學(xué)是個(gè)較為困難的課題。多媒體技術(shù)具有生動(dòng)和直觀的特點(diǎn),可彌補(bǔ)學(xué)生在實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)上不足所產(chǎn)生的學(xué)習(xí)困難。利用多媒體聲像結(jié)合、圖文并茂、動(dòng)靜結(jié)合的功能可形象逼真地展現(xiàn)各種單元設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu),過程原理,以及設(shè)備的工作情況,使得復(fù)雜結(jié)構(gòu)直觀化、抽象概念簡單化,為學(xué)生在大腦中建立設(shè)備結(jié)構(gòu)、流動(dòng)混合狀態(tài)和操作參數(shù)之間的聯(lián)系打下基礎(chǔ)。通過多媒體輔助教學(xué),較好地解決了長期存在于傳統(tǒng)教學(xué)中化工設(shè)備教學(xué)的難題,提高了教學(xué)質(zhì)量。此外,在化工原理課程的學(xué)習(xí)中,涉及許多工程處理方法,如因次分析法、數(shù)學(xué)模型法、過程分解法、極限處理法等。若采用板書的教學(xué)方式,就會(huì)占去過多的時(shí)間和精力,分散學(xué)生對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容的關(guān)注。為了突出課堂教學(xué)的重點(diǎn),可將原本枯燥、難清晰表述的單元操作基本理論、計(jì)算公式、各單元操作設(shè)備等通過一定的幻燈片,F(xiàn)las等多媒體方式來展示,這樣可節(jié)省大量時(shí)間,并且能夠自然、有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生獲取新知識(shí)的興趣。此外,還可以借助多媒體技術(shù)靈活、方便地展現(xiàn)自己的授課特色,引導(dǎo)學(xué)生緊跟課堂進(jìn)度理解、吸收、思考教學(xué)內(nèi)容,從而有利于提高短學(xué)時(shí)化工原理課程的教學(xué)效率。

4.充分利用習(xí)題教學(xué)和類比式教學(xué)

化工原理內(nèi)容抽象、概念眾多、公式繁雜等特點(diǎn)給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來很大的困難。在講授課程的過程中,應(yīng)講解一定數(shù)量具有代表性的例題。在有限的學(xué)時(shí)內(nèi),教師在例題類型和數(shù)量的選擇上,以及習(xí)題課進(jìn)行的形式上需要精心安排。習(xí)題的選擇對(duì)于習(xí)題課的質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響,通常我們根據(jù)對(duì)知識(shí)點(diǎn)的不同要求選擇不同的習(xí)題形式。在例題的選擇上,要以點(diǎn)代面,通過典型問題的分析解決難點(diǎn)問題,并且要注意學(xué)生發(fā)散思維能力的培養(yǎng)。此外,要注意培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的交叉應(yīng)用能力,了解各種單元操作的異同點(diǎn),使其成為一個(gè)相互聯(lián)系、相互滲透的整體。理解是記憶的基礎(chǔ),利用習(xí)題教學(xué),通過一些代表性的例題幫助學(xué)生記憶并理解眾多的概念和公式。每一章的習(xí)題課,穿插安排在相應(yīng)理論教學(xué)課上,給學(xué)生留一定的練習(xí)時(shí)間,以引導(dǎo)學(xué)生思考問題、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題,進(jìn)而解決問題。

此外,為了幫助學(xué)生掌握化工原理大量的概念和公式,從而在進(jìn)行習(xí)題解答時(shí)做到游刃有余,可以加強(qiáng)類比式教學(xué)。化工原理課程的各個(gè)單元操作存在著內(nèi)在的聯(lián)系和一定的規(guī)律性。從化工原理各單元操作的基本結(jié)構(gòu)看,物料衡算、熱量衡算、過程速率、相平衡關(guān)系及過程特征方程等基本概念均貫穿于各個(gè)單元操作的全過程。為了加強(qiáng)對(duì)某一單元操作的理解,可以用學(xué)過的具有相似傳遞規(guī)律的理論來進(jìn)行類比式教學(xué)。在教學(xué)過程中,緊緊圍繞著“三傳”和“研究方法”這兩條聯(lián)系各個(gè)單元操作的主線,把所授知識(shí)聯(lián)系成一個(gè)整體,使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)體系有較深的理解和記憶。

綜上所述,對(duì)于較短的學(xué)時(shí)的化工原理課程,必須結(jié)合專業(yè)特色與化工原理的相關(guān)知識(shí),重點(diǎn)突出地進(jìn)行授課。針對(duì)短學(xué)時(shí)的特點(diǎn),必須充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,合理利用多媒體輔助教學(xué),充分利用習(xí)題教學(xué)和類比式教學(xué),從而提高教學(xué)效率,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、自學(xué)能力、理解能力和創(chuàng)新能力。

參考文獻(xiàn):

[1]姚玉英,黃風(fēng)廉,陳常貴,柴誠敬.化工原理[M].天津:天津大學(xué)出版社,2000.