時(shí)間：2023-01-13 12:55:25
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在進(jìn)行學(xué)院轉(zhuǎn)型和專業(yè)教學(xué)改革的過程中，需要遵循重要原則是相應(yīng)的學(xué)科與學(xué)校轉(zhuǎn)型相適應(yīng)，首先各個(gè)專業(yè)教學(xué)的改革要與學(xué)校轉(zhuǎn)型的程度相一致，只有這樣具體的專業(yè)調(diào)整才能夠和學(xué)校相適應(yīng)，有效地借助于院校的優(yōu)勢進(jìn)行專業(yè)教學(xué)的改革。另外，學(xué)科的發(fā)展和改革離不開學(xué)校轉(zhuǎn)型的幫助，只有遵循學(xué)校轉(zhuǎn)型的規(guī)劃和方向，才可以實(shí)現(xiàn)有效的學(xué)科規(guī)劃?？偠灾?，兩方面都是息息相關(guān)、相輔相成的，只有兩者積極配合，才能夠?qū)崿F(xiàn)有效的教學(xué)改革和教學(xué)實(shí)踐。
2.學(xué)生特點(diǎn)與專業(yè)改革相融合
在進(jìn)行教學(xué)轉(zhuǎn)型和教學(xué)改革過程中，還要能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)生特點(diǎn)和專業(yè)改革的融合。因?yàn)閷W(xué)生是教學(xué)的主體，無論是專業(yè)教學(xué)還是院校的轉(zhuǎn)型，學(xué)生永遠(yuǎn)是這些活動(dòng)的中心。如果學(xué)生無法適應(yīng)這些教學(xué)的改革，無論改革理念有多么先進(jìn)，這些改革注定是要失敗的。所以，在進(jìn)行教學(xué)改革和教學(xué)轉(zhuǎn)型時(shí)，必須要實(shí)現(xiàn)學(xué)生與教學(xué)的一致，實(shí)現(xiàn)學(xué)生能力、學(xué)生特點(diǎn)與教學(xué)理念、教學(xué)改革的相統(tǒng)一，只有如此，才能讓后續(xù)的工作按照既定的方向和目標(biāo)進(jìn)行下去。
二、生物工程專業(yè)在教學(xué)轉(zhuǎn)型過程中存在的問題
1.學(xué)科定位、專業(yè)設(shè)置不夠合理
生物工程專業(yè)在教學(xué)過程中出現(xiàn)的一個(gè)突出問題是學(xué)科定位、專業(yè)設(shè)置不夠合理，這阻礙了教學(xué)的進(jìn)步。地方院校生命科學(xué)院設(shè)置的生物工程專業(yè)的課程設(shè)置、學(xué)生數(shù)量、就業(yè)狀況、存在的問題，課程比例不協(xié)調(diào)，一般課程和專業(yè)課程的比重不夠和諧，往往容易造成專業(yè)課程稀少，一般課程較多的現(xiàn)象，不利于學(xué)生專業(yè)能力的提高；學(xué)生數(shù)量不穩(wěn)定，每年的招生計(jì)劃不夠穩(wěn)定，這必然不利于對人才的培養(yǎng)；在就業(yè)上，由于學(xué)生素質(zhì)、教學(xué)質(zhì)量、教學(xué)體系的不夠完善，使得就業(yè)也成為了一大問題。
2.教學(xué)理論與實(shí)踐矛盾突出
在教學(xué)中出現(xiàn)的另外一個(gè)問題是教學(xué)理論與教學(xué)實(shí)踐的嚴(yán)重脫節(jié)。教學(xué)與實(shí)踐脫節(jié)、教師與實(shí)踐脫節(jié)、課程設(shè)置與實(shí)踐脫節(jié)等現(xiàn)象的產(chǎn)生，使教學(xué)秩序混亂，理論化過于嚴(yán)重，實(shí)踐性很差，這必然不利于學(xué)生本身的成長?？梢?，理論和實(shí)踐的突出矛盾是影響教學(xué)改革的突出因素。
3.教師考核方式不靈活阻礙教學(xué)轉(zhuǎn)型
教師的考核方式不靈活也阻礙了教學(xué)改革及院校的轉(zhuǎn)型。在很多的考核中，考核方式單一模式化，這在很大程度上影響了教師主動(dòng)性的發(fā)揮和創(chuàng)造力的培養(yǎng)，抑制了教師的活力和激情。目前對教師的主要考核方式還停留在對單純的課堂講授、教案等純理論上的考核，在教師職稱的評定方面也是唯科研項(xiàng)目和是好，所謂教學(xué)成績的評定也是純紙面上的指標(biāo)。單一的考核方式讓很多教師不得不去為了應(yīng)付相應(yīng)的“政策”做一些無用功，很少有自己的精力和時(shí)間去研究教學(xué)，無法和學(xué)生展開深入探討和分析，這對于教學(xué)實(shí)踐和教學(xué)改革是相當(dāng)不利的，只有加速教學(xué)改革，深入院校的教學(xué)轉(zhuǎn)型，才能夠不斷地提高教學(xué)質(zhì)量，為國家和社會(huì)培養(yǎng)出更多優(yōu)秀人才。
4.學(xué)生的綜合能力無法滿足教學(xué)改革的需要
學(xué)生的綜合能力無法滿足教學(xué)改革的需要是一些院校轉(zhuǎn)型過程中面臨的重要問題。由于學(xué)生是所有教學(xué)活動(dòng)的主要力量，學(xué)生的參與是教學(xué)活動(dòng)的根本。學(xué)生缺乏能動(dòng)性和動(dòng)手能力與創(chuàng)造力等問題嚴(yán)重影響到了教學(xué)的改革。如果學(xué)生的綜合素質(zhì)無法滿足教學(xué)改革的條件，那么所有的教學(xué)轉(zhuǎn)型和教學(xué)改革將不能得到深入開展和實(shí)踐。我們要清楚地看到，學(xué)生缺乏能動(dòng)性和創(chuàng)造力的根本原因所在，歸根結(jié)底是我們的教學(xué)體系、制度存在不少問題。所謂“一代新人趕舊人”，我們要始終相信學(xué)生的潛力是客觀存在的，關(guān)鍵是看培養(yǎng)機(jī)構(gòu)有沒給他們提供發(fā)揮潛能的機(jī)會(huì)與平臺(tái)。因此，要想實(shí)踐生物工程專業(yè)教學(xué)改革和院校的有機(jī)轉(zhuǎn)型，就必須首先提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性和動(dòng)手能力，提高他們的潛在素質(zhì)，提高他們的根本實(shí)力，適應(yīng)教學(xué)改革。
三、如何實(shí)現(xiàn)地方院校生物工程專業(yè)教學(xué)的改革及轉(zhuǎn)型
1.學(xué)校加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，從整體上把握改革方向
實(shí)現(xiàn)生物工程專業(yè)教學(xué)的改革和院校教學(xué)轉(zhuǎn)型，首先要站在學(xué)校的立場加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，從整體上把握教學(xué)改革的方向。廣泛聽取學(xué)生、教師、和社會(huì)需求的呼聲，在管理制度，對教師考核晉級，對學(xué)生學(xué)習(xí)效果的考核方式、培養(yǎng)與就業(yè)模式等方面做出制度性的改變。改變傳統(tǒng)、落后的教學(xué)形式和管理制度，站在人性化的立場進(jìn)行分析，結(jié)合時(shí)代的要求和素質(zhì)教育改革的根本需要來確定改革的方向，科學(xué)、理性地把握改革目標(biāo)，力求實(shí)現(xiàn)成功的教育轉(zhuǎn)型。
2.徹底改變課程設(shè)置與教學(xué)模式
要徹底改變原有的，不合理的課程設(shè)置方式和教學(xué)模式，調(diào)整理論課和實(shí)踐課的比例，不斷地強(qiáng)化素質(zhì)教育，特別是對生物工程專業(yè)來說，要逐步改變重理論課、輕實(shí)驗(yàn)課，重閉卷理論考試輕動(dòng)手操作、設(shè)計(jì)能力，重課堂輕社會(huì)實(shí)踐等種種弊端。建議大學(xué)學(xué)習(xí)全程開展理論占三分之一、實(shí)驗(yàn)課三分之一、工程實(shí)習(xí)三分之一的時(shí)間分配的教學(xué)模式，不斷強(qiáng)化實(shí)踐課的學(xué)習(xí)，在這個(gè)過程中不斷地增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)際操作能力，提高他們的創(chuàng)新能力和思維能力，只有這樣才能夠讓學(xué)生在以后的人生走得更遠(yuǎn)。
3.加快師資結(jié)構(gòu)與教師隊(duì)伍的轉(zhuǎn)型
加速師資結(jié)構(gòu)的調(diào)整和教師隊(duì)伍的轉(zhuǎn)型，首先要考慮不斷地聘請科研一線、生產(chǎn)一線、管理一線資深人員進(jìn)課堂講課，培養(yǎng)理論實(shí)踐結(jié)合型教師隊(duì)伍；其次，加強(qiáng)對在編教師的引導(dǎo)和時(shí)間能力的培訓(xùn)，尤其是對年輕教師的引導(dǎo)和培訓(xùn)，他們充滿激情與活力，精力充沛，干勁十足，要鼓勵(lì)他們多下企業(yè)，沉到生產(chǎn)一線，打造一批精干的實(shí)踐與理論結(jié)合型教師隊(duì)伍。這首先需要學(xué)校從對教師的評價(jià)制度方面進(jìn)行引導(dǎo)，這樣才能真正湊效。對于那些多年來一直以理論教學(xué)為主的老師，應(yīng)該讓他們繼續(xù)開展理論教學(xué)活動(dòng)，因?yàn)橐淖兯麄兺^為困難。對于年輕的教師來說，要加強(qiáng)對他們的重點(diǎn)培訓(xùn)，讓他們在懂理論的基礎(chǔ)之上增強(qiáng)自己的實(shí)踐能力和動(dòng)手能力，不斷地提高他們自身的素質(zhì)。只有這樣，他們在教學(xué)中才能夠做到游刃有余，為學(xué)生進(jìn)行有效指導(dǎo)，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，促使他們進(jìn)步和成長。
4.學(xué)校加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐基地建設(shè)
生物工程專業(yè)對學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐能力都有很高的要求，因此，要想增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力，可以加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐基地的建設(shè)來實(shí)現(xiàn)。就學(xué)校而言，可以與社會(huì)上的企業(yè)進(jìn)行合作，讓學(xué)生有地方實(shí)習(xí)，有機(jī)會(huì)練手，或者可以定期組織學(xué)生到相關(guān)的單位進(jìn)行學(xué)習(xí)和鍛煉，不斷地強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐能力。不僅如此，學(xué)校也可以增設(shè)實(shí)驗(yàn)室，給予學(xué)生充足的課外空間，給他們足夠的實(shí)踐機(jī)會(huì)進(jìn)行學(xué)習(xí)和鍛煉。總而言之，只有加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力，才能夠從根本上促進(jìn)他們成長，為他們以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。
5.改革對教師的評價(jià)方式
教師是教學(xué)活動(dòng)的中堅(jiān)力量和靈魂所在，要改變傳統(tǒng)錯(cuò)誤的教師評價(jià)方式，尤其要改革職稱評審中重課題、論文和課堂教學(xué)的純理論式的評價(jià)方式，從評價(jià)機(jī)制上激發(fā)教師轉(zhuǎn)型的積極性。這勢必存在一定的困難，因?yàn)槁毞Q評定是省一級行政部門主管制定政策，單靠學(xué)校很困難。所以很多問題可以探討，但實(shí)施很難。另外，教師也要提升個(gè)人的內(nèi)在自覺，不斷地強(qiáng)化他們的軟實(shí)力，塑造高貴的靈魂和較高的社會(huì)責(zé)任感，增強(qiáng)個(gè)人的責(zé)任意識和奉獻(xiàn)精神。總之，要善于從多方面來加強(qiáng)對于教師的培養(yǎng)，不斷地進(jìn)行師資的整頓和教育，只有這樣才能夠促使教學(xué)以更加積極健康的姿態(tài)成長，培養(yǎng)更多優(yōu)秀的人才，為國家和社會(huì)貢獻(xiàn)自己的力量。
二、改革具體措施
1.堅(jiān)持以教學(xué)為中心，科研促進(jìn)教學(xué)?？蒲惺谴髮W(xué)活力的源泉，以科研促進(jìn)教學(xué)是提高大學(xué)教學(xué)質(zhì)量的重要途徑[3]?？茖W(xué)研究不僅可以增強(qiáng)教學(xué)的深度、拓展教學(xué)的廣度，而且可以更新教師知識結(jié)構(gòu)、完善教師的知識體系，提高教學(xué)效果。高校教師既要從事教學(xué)，又要進(jìn)行科研，要將二者有機(jī)結(jié)合，以科研促進(jìn)教學(xué)。我院提出了以行業(yè)產(chǎn)業(yè)為導(dǎo)向的生物工程卓越工程師培養(yǎng)模式。在培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的辦學(xué)定位基礎(chǔ)上，以教學(xué)為中心，根據(jù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求和自身?xiàng)l件、發(fā)展?jié)摿Γ^承辦學(xué)傳統(tǒng)，不斷深化人才培養(yǎng)模式改革，明確了“堅(jiān)持立足地方、依托地方、服務(wù)地方的辦學(xué)方針，依托四川及成都市現(xiàn)代生物產(chǎn)業(yè)，堅(jiān)持以生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展對人才的需求為導(dǎo)向”的辦學(xué)理念。我院堅(jiān)持以現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展對人才需求為導(dǎo)向，構(gòu)建了以產(chǎn)學(xué)研戰(zhàn)略聯(lián)盟為平臺(tái)，學(xué)科鏈、專業(yè)鏈對接產(chǎn)業(yè)鏈的辦學(xué)模式。已在全院范圍內(nèi)努力營造了“產(chǎn)學(xué)合作、工學(xué)交替”的良好氛圍。使“以教學(xué)為中心，科研促進(jìn)教學(xué)”成為學(xué)院的共識和自覺行為。
2.強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力。我們將具備一定專業(yè)知識并能運(yùn)用所學(xué)知識完成工程項(xiàng)目的能力稱為工程能力。就目前社會(huì)所需來看，我們的學(xué)生在這方面還存在著巨大的不足。因此，強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力有助于他們今后在走入工作崗位時(shí)更好地解決實(shí)際困難。例如，在實(shí)踐環(huán)節(jié)方面，圍繞學(xué)生的工程實(shí)踐能力的提高，盡力運(yùn)用校內(nèi)外資源，為學(xué)生設(shè)置工程實(shí)踐與鍛煉環(huán)節(jié)。通過生產(chǎn)實(shí)習(xí)，幫助學(xué)生建立專業(yè)與工程的概念。大力培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，尤其重視對學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)，越是基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)要求越嚴(yán)格越規(guī)范，做到讓每一位學(xué)生都能帶著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度操作每一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。強(qiáng)化創(chuàng)新能力是人才培養(yǎng)中的一個(gè)重要內(nèi)容，是科技活動(dòng)的靈魂。在科技活動(dòng)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力至關(guān)重要[4]。鼓勵(lì)教師在教學(xué)方法上做出一定的創(chuàng)新，通過與學(xué)生之間的互動(dòng)，將創(chuàng)新思想引入課堂，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，從而啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，最終樹立起自己的創(chuàng)新觀點(diǎn)。運(yùn)用創(chuàng)新的教學(xué)模式，例如通過多媒體形式將世界最新科技引入課堂，組織一場針對最新科技的討論，讓學(xué)生像參與者一樣體會(huì)整個(gè)項(xiàng)目的策劃實(shí)施。
2提高工程實(shí)踐能力的方法探索
四川理工學(xué)院生物工程學(xué)院作為地方工科院校，培養(yǎng)的是具有工程專業(yè)技術(shù)人才，因此一直以來非常重視學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，針對新進(jìn)教師沒有或缺乏工程實(shí)踐能力的現(xiàn)狀，積極采取措施，形成了一套行之有效的培養(yǎng)青年教師工程實(shí)踐能力的方法，為培養(yǎng)卓越工程師提供了保障。
2．1企業(yè)掛職鍛煉企業(yè)是最直接培養(yǎng)工程師的搖籃。選派教師到企業(yè)去掛職鍛煉是提升工程實(shí)踐能力最直接的方法。對于地方工科院校，為地方經(jīng)濟(jì)服務(wù)是我們這類高等院校的職能之一。我院與地方企業(yè)，比如瀘州老窖股份有限公司、保寧醋有限公司等十余家企業(yè)有著長期的良好合作基礎(chǔ)，學(xué)院的一些老教師也被聘為這些公司的顧問，因此通過這些途徑，我們將青年教師有目的的選送到這些企業(yè)進(jìn)行為期6－12個(gè)月的掛職鍛煉，這些青年教師通過在這些企業(yè)做掛職鍛煉，對企業(yè)的感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識，不僅僅是工程實(shí)踐能力的提高，在管理水平等其他方面也得到了鍛煉。
2．2崗前培訓(xùn)對于新進(jìn)教師，在上崗之前進(jìn)行相關(guān)的培訓(xùn)是提高教師素養(yǎng)必不可少的環(huán)節(jié)。對于工科院校，特別是在畢業(yè)環(huán)節(jié)中對于學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)要求必須占有較大的比例。這就要求教師必須有工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)才能去指導(dǎo)學(xué)生。因此我們首先組織新進(jìn)教師到企業(yè)參觀，同時(shí)還請有工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的老教師做相關(guān)的培訓(xùn)，并建立建立青年教師導(dǎo)師制，由學(xué)校內(nèi)經(jīng)驗(yàn)豐富的老教師來擔(dān)任指導(dǎo)老師，定期對青年教師的教育教學(xué)實(shí)踐等方面進(jìn)行指導(dǎo)。
2．3指導(dǎo)校外實(shí)習(xí)對于工科學(xué)生到工廠實(shí)習(xí)是實(shí)踐教學(xué)不可缺少的環(huán)節(jié)。對于新進(jìn)教師由于來自不同的學(xué)校或不同的行業(yè)，因此對我校原有的一些實(shí)習(xí)基地不熟悉，對這些工廠的生產(chǎn)情況也不太了解。我們由有經(jīng)驗(yàn)的老教師和新進(jìn)教師組成校外實(shí)習(xí)指導(dǎo)小組來指導(dǎo)學(xué)生實(shí)習(xí)，一方面新進(jìn)教師可以跟老教師學(xué)習(xí)如何帶實(shí)習(xí)，另一方面老教師在給學(xué)生安排實(shí)習(xí)任務(wù)的時(shí)候其實(shí)也是在給新教師安排實(shí)習(xí)任務(wù)，讓新教師在這些廠里面去深入學(xué)習(xí)，向工廠里工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的師傅請教，提高自己的工程實(shí)踐能力。
2．4指導(dǎo)課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論與技能分析解決實(shí)際問題的能力，全面、系統(tǒng)、嚴(yán)格地完成工程設(shè)計(jì)基本訓(xùn)練的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，它不僅能提高學(xué)生能力，同時(shí)對教師的能力提升也是行之有效的途徑。畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目可以和教師的科研有機(jī)的融合，這樣既鍛煉了學(xué)生的工程實(shí)踐能力，又督促教師對新的問題進(jìn)行思考和再學(xué)習(xí)。對于常規(guī)的課程設(shè)計(jì)，我們也是采用“老帶新”的方式，讓沒有工程經(jīng)驗(yàn)的青年教師跟著老教師學(xué)習(xí);對于畢業(yè)設(shè)計(jì)題目則主要采用和教師科研相結(jié)合的方式，近年來我們有80%的設(shè)計(jì)題目是源于教師的科研，很多教師的科研項(xiàng)目都是和學(xué)生共同完成的，這大大促進(jìn)了教師和學(xué)生的科研積極性。
2．5指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)通過動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，教師才能了解本專業(yè)對于實(shí)踐能力的要求，熟練掌握本專業(yè)所開設(shè)的實(shí)驗(yàn)。通過參與實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的指導(dǎo)，一方面可以發(fā)現(xiàn)自己存在的問題和具體專業(yè)實(shí)踐能力的缺乏，及時(shí)學(xué)習(xí)提高，另一方面也可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生在實(shí)際應(yīng)用中通?？赡艽嬖诘膯栴}，以便在今后的教學(xué)中可以有針對性地強(qiáng)調(diào)和解決。新進(jìn)教師對于以后是否會(huì)帶實(shí)驗(yàn)課，學(xué)院都要求先到實(shí)驗(yàn)室實(shí)習(xí)，通過準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)及動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，了解實(shí)驗(yàn)室有哪些儀器設(shè)備，這些儀器設(shè)備是如何進(jìn)行操作和管理的，這樣也有利于教師指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，同時(shí)也有利于教師在進(jìn)行科學(xué)研究時(shí)能根據(jù)學(xué)?，F(xiàn)有的條件來制訂實(shí)驗(yàn)方案，有效的利用現(xiàn)有的資源來完成相關(guān)的研究課題，做到有的放矢。
2．6依托學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)和研究平臺(tái)、參與橫向科研課題企業(yè)提出的研究課題一般是市場需求的、企業(yè)亟待解決的、多學(xué)科交叉的問題，具有較強(qiáng)的應(yīng)用前景，在一定程度上代表著學(xué)科發(fā)展方向。如果青年教師參與到這些課題中就可以站在學(xué)術(shù)前沿，并且有學(xué)科知識淵博的資深專家學(xué)者和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)技術(shù)人員給予指導(dǎo)，有企業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)的支持，這些完全可以促使青年教師不斷優(yōu)化自己的知識結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)，不斷拓寬學(xué)術(shù)視野，將理論性與應(yīng)用性、學(xué)科的單一性與交叉性、學(xué)術(shù)研究的嚴(yán)謹(jǐn)性與實(shí)際工作的靈活性融會(huì)貫通，提升自己的科研能力，鍛煉自己的實(shí)踐能力，積累工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。生物工程學(xué)院于2012年專門成立了科研團(tuán)隊(duì)，要求科研團(tuán)隊(duì)中必須有合理的人員結(jié)構(gòu)，青年教師要加入到團(tuán)隊(duì)中，在團(tuán)隊(duì)中得到成長，同時(shí)充分發(fā)揮老教師的引領(lǐng)及指導(dǎo)作用。同時(shí)生物工程學(xué)院還擁有“釀酒與生物技術(shù)四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”，“國家固態(tài)釀造工程中心”等重點(diǎn)科研平臺(tái)，依托重點(diǎn)科研平臺(tái)，搭建了適合生物工程專業(yè)教師進(jìn)行工程訓(xùn)練與創(chuàng)新培養(yǎng)的科研與教學(xué)平臺(tái)，這都使得教師的工程實(shí)踐能力得到了極大的提高。
2．7參與行業(yè)的會(huì)議交流、短期培訓(xùn)通過參加生物工程行業(yè)各個(gè)專業(yè)委員會(huì)的會(huì)議以及有關(guān)的短期培訓(xùn)，有利于教師獲取最新的市場動(dòng)態(tài)信息;了解行業(yè)生產(chǎn)中遇到的問題及相關(guān)的解決方法以及可能存在的解決方法;同時(shí)了解市場上新產(chǎn)品利益特征;近年來我們選派了青年教師參加了“生物技術(shù)工業(yè)高峰論壇”、“全國及省調(diào)味品行業(yè)協(xié)會(huì)工作會(huì)”、“乳酸菌與健康國際會(huì)議”等，教師在這些培訓(xùn)中獲益匪淺。
2．8選派到企業(yè)做博士后依托企業(yè)博士后工作站，讓青年教師深入生產(chǎn)一線，發(fā)揮專業(yè)特長，有針對性地主持產(chǎn)品研發(fā)、從事科研攻關(guān)，把理論知識和具體的生產(chǎn)實(shí)踐需求相結(jié)合，這要更能有效的鍛煉教師的工程實(shí)踐能力。瀘州老窖股份有限公司、劍南春股份有限公司這些和我們學(xué)院具有良好合作基礎(chǔ)的企業(yè)都有博士后工作站，我們鼓勵(lì)青年教師到這些工作站去工作，現(xiàn)已有2名博士從站里出來并在工作崗位上發(fā)揮重要的作用，我們還將繼續(xù)派出更多的博士到企業(yè)去做博士后，為我們以后的工程師搖籃提供有力的師資保障。
2．9參與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)近年來學(xué)校對我院的工程實(shí)踐教學(xué)方面的投入資金不斷地加大了，相繼建成了“食品與發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心”、“天然產(chǎn)物提取實(shí)驗(yàn)室”、“果酒釀造中試車間”、“清酒釀造實(shí)驗(yàn)室”、“調(diào)味品釀造實(shí)驗(yàn)室”等相關(guān)專業(yè)教學(xué)與研究中心，同時(shí)學(xué)校還在建設(shè)二期工程，進(jìn)一步加大實(shí)驗(yàn)場地及設(shè)備的投入。在這些教學(xué)與研究中心的建設(shè)過程中，我們邀請青年教師積極參與驗(yàn)室整體規(guī)劃，儀器的調(diào)研、采購和安裝及調(diào)試等。一方面在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)過程中教師更了解實(shí)驗(yàn)室的設(shè)置、儀器的性能，另一方面在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中能給學(xué)生透徹地講解，也利于開設(shè)新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。同時(shí)通過辛勤勞動(dòng)的付出，他們更能懂得珍惜和愛護(hù)這些設(shè)備，使設(shè)備能充分發(fā)揮其作用。
2．10指導(dǎo)大學(xué)生課外科技活動(dòng)課外科技創(chuàng)新活動(dòng)是培養(yǎng)學(xué)生科技創(chuàng)新精神和科技創(chuàng)新能力的重要載體，是實(shí)現(xiàn)科技創(chuàng)新教育目標(biāo)的重要方式。當(dāng)前我國有大量面對高校大學(xué)生開展的課外科技活動(dòng)，在高校的“第二課堂”中占有重要的比例比如挑戰(zhàn)杯，國家、省和學(xué)校的大學(xué)生創(chuàng)新基金，這些都要求指導(dǎo)教師要有較高的教學(xué)水平、科研創(chuàng)新能力，這樣才能引導(dǎo)學(xué)生研究問題、幫助學(xué)生解決創(chuàng)新活動(dòng)中遇到的問題的能力。同時(shí)在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課外科技活動(dòng)中能進(jìn)一步完善自身知識結(jié)構(gòu)，改進(jìn)思維方式，研究新情況，解決新問題，指導(dǎo)教師的教學(xué)水平和實(shí)踐能力的提高也有極大的促進(jìn)作用。近六年來，獲學(xué)校審批大學(xué)生課外科技活動(dòng)項(xiàng)目110余項(xiàng)(其中瀘州老窖科研獎(jiǎng)學(xué)金項(xiàng)目共立項(xiàng)29項(xiàng))，共發(fā)表學(xué)術(shù)論文142篇，有30多人次在校內(nèi)獲獎(jiǎng)，推薦的優(yōu)秀成果參加全省和全國的“挑戰(zhàn)杯比賽”，有5個(gè)項(xiàng)目25人次獲獎(jiǎng)。生物技術(shù)與工程協(xié)會(huì)榮獲第四屆“全國高校優(yōu)秀社團(tuán)”榮譽(yù)稱號。這都極大了鍛煉了教師的工程實(shí)踐能力。
乳酸菌的細(xì)菌素本質(zhì)為蛋白質(zhì),可以當(dāng)作防腐劑容易被胃酶講解,擁有相對較好的理化與抑菌特點(diǎn)。當(dāng)前,nisin與microgard已經(jīng)運(yùn)用在乳食產(chǎn)品防腐劑中。nisin作為乳酸乳球菌亞種的一項(xiàng)分泌肽,大量的革蘭氏陽性菌與少量的革蘭氏陰性菌具備一定的抑制作用。在上世紀(jì)中期nisin主要用在對芽孢生長菌成長的控制與有效延長乳制品等的貨架期。目前,FDA已經(jīng)通過有關(guān)部門批準(zhǔn)可以運(yùn)用在融化干酪相關(guān)抗菌劑。除去當(dāng)作食品的防腐劑之外,nisin可以當(dāng)作醫(yī)療制劑運(yùn)用在牛炎的治療中。另外,microgard還是一種具備抑制性的革蘭氏陰性菌與真菌細(xì)菌素,可是其不能抑制革蘭氏的陽性菌。例如美國的1%microgard溶液普遍運(yùn)用在保存鄉(xiāng)村干酪。同時(shí)microgard能夠有效控制瑞士干酪皮的出現(xiàn)的腐敗問題。運(yùn)用定點(diǎn)突變的作用,例如蛋白質(zhì)相關(guān)生物工程技術(shù)能夠有效拓寬細(xì)菌素相關(guān)狹窄的抑菌普?，F(xiàn)階段,已能夠克隆與測序nisin形成的相關(guān)基因,可以實(shí)現(xiàn)定位在質(zhì)拉或是染色體DNA中編碼等的克隆與測序。大量細(xì)菌素基因可以定位于接合質(zhì)?；蚴寝D(zhuǎn)座子上,比較便于基因轉(zhuǎn)移至其他相關(guān)微生物。
1.2促進(jìn)干酪成熟
干酪的成熟期相對較長,冷藏與庫存的費(fèi)用也比較高。對此,促進(jìn)干酪的成熟已經(jīng)成為干酪研究的主要內(nèi)容。促進(jìn)干酪成熟以往的手段主要是在其添加蛋白酶和肽酶以及脂肪酶等。目前,通常是在干酪中添加酶類和經(jīng)過基因工程技術(shù)修飾之后的如霉菌促進(jìn)干酪的成熟。許多學(xué)者都重點(diǎn)研究基因工程技術(shù)的乳酸菌修飾,能夠加速干酪的成熟,擁有相對良好的抗噬菌體能力。充分運(yùn)用蛋白質(zhì)的分解陰性等促進(jìn)干酪的成熟。另外,乳糖代謝之后的陰性乳酸菌能夠以高密度進(jìn)入干酪的凝乳當(dāng)中,促進(jìn)干酪的成熟。相對較強(qiáng)的蛋白質(zhì)分解能夠有效加速苦味肽進(jìn)一步生成。對此,蛋白質(zhì)所分解的陰性菌體和一般菌株混合運(yùn)用可以有效促進(jìn)干酪的成熟。
2生物工程技術(shù)的育種手段
2.1原生質(zhì)體融合
原生質(zhì)體的融合技術(shù)作為創(chuàng)建雜合微生物的主要工具,其能夠把相對較好的菌株形狀有效結(jié)合在相同的菌株中,在乳酸菌的育種方面有著深遠(yuǎn)意義。在原生質(zhì)體的融合過程中,可以先運(yùn)用酶除去兩個(gè)親體的細(xì)胞壁,從而是使菌體細(xì)胞可以在高滲的環(huán)境當(dāng)中釋放原生質(zhì)體,同時(shí)在高滲環(huán)境下實(shí)現(xiàn)混合,然后通過聚乙二醇的促進(jìn),可以實(shí)現(xiàn)兩種原生質(zhì)體的凝集從而有效融合,獲取異核體或是重組子。充分運(yùn)用雜合菌能夠有效提升發(fā)酵制品特性或是發(fā)展新型產(chǎn)品。另外,原生質(zhì)體的融合技術(shù)可以建立高蛋白質(zhì)的表達(dá)水平相關(guān)突變體的主要方式。
2.2電穿孔法
在重組DNA技術(shù)快速發(fā)展形勢下,當(dāng)代微生物研究人員可以相對精確的變化乳酸菌的生理特性,從而為乳品的發(fā)酵項(xiàng)目提供較好的菌株。對此,一定要具備合理、安全、科學(xué)的細(xì)菌轉(zhuǎn)換手段。近些年來,具備良好發(fā)展前景的轉(zhuǎn)換手段就是電穿孔法。在上世紀(jì),Harlander第一次報(bào)道了乳酸乳球菌的乳酸亞種的有關(guān)電轉(zhuǎn)化,該轉(zhuǎn)化率能夠和原生質(zhì)體融合的轉(zhuǎn)化率相比。另外Chassy與Flickinger也報(bào)道了干酪的乳桿菌有關(guān)干酪亞種電轉(zhuǎn)化。當(dāng)前成功完成電轉(zhuǎn)化的乳酸菌有多種,例如嗜酸乳桿菌和乳酸乳球菌的乳油亞種等。通過研究表明各種菌株之間也能夠完成電轉(zhuǎn)化。其和原生質(zhì)體的融合技術(shù)相比較而言具有一定優(yōu)勢。
2.3基因的送遞系統(tǒng)
在乳酸菌的轉(zhuǎn)化系統(tǒng)快速發(fā)展影響下,建立基因的傳遞系統(tǒng)成為了必然趨勢。載體主要可以分成試驗(yàn)用載體與食品級載體兩大種類。充分考慮到食品的安全性與穩(wěn)定性,食品級的載體不能利用抗生素的抗性基因當(dāng)作選擇性的標(biāo)記。因此,食品在集體的選取一定要在食品級GRAS的菌中分離出選取性標(biāo)記。在進(jìn)行記載時(shí)所運(yùn)用的乳酸菌標(biāo)記主要有nisin的抗性基因合和胸苷酸合成的酶基因。另外,乳酸菌中所編碼的細(xì)菌素產(chǎn)生和糖類運(yùn)用或是免疫性基因可以滿足食品級基因相關(guān)傳遞系統(tǒng)的選擇性標(biāo)記要求。
骨組織工程可追溯到urist［10］1965年報(bào)道的用DBM(骨形態(tài)發(fā)生蛋白)誘導(dǎo)間充質(zhì)細(xì)胞形成進(jìn)而分化為成骨細(xì)胞。直到1987年在美國紐約的學(xué)術(shù)會(huì)議上才正式提出組織工程學(xué)定義，其目的和意義是在細(xì)胞水平和分子水平構(gòu)建具有生命力的細(xì)胞生物材料復(fù)合體，從形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上對缺損或功能障礙的組織、器官進(jìn)行永久性地置換及替代，實(shí)現(xiàn)組織器官的形成及再生。組織工程學(xué)的不斷創(chuàng)新使骨缺損的研究有了突破，使得骨移植后有骨生成、骨誘導(dǎo)、骨重建、骨修復(fù)作用。目前，骨組織工程學(xué)有不同的復(fù)合形式，生物材料復(fù)合成骨細(xì)胞和生長因子則是近年來的研究熱點(diǎn)。近年來骨組織工程所用的生物材料也是多種多樣，各具特點(diǎn)，與骨組織工程、基因工程聯(lián)合應(yīng)用研究越來越多，可以做到互補(bǔ)。如陶瓷材料的生物力學(xué)性能和骨誘導(dǎo)不足可以被轉(zhuǎn)基因處理的細(xì)胞分泌生長因子所彌補(bǔ)，生物材料可增加骨傳導(dǎo)和穩(wěn)固性，提供適宜的環(huán)境促進(jìn)細(xì)胞增殖與分化［11］。Dupont等［12］用合成支架涂層聯(lián)合腺病毒承載的BMP-2用于修復(fù)骨缺損，結(jié)果顯示復(fù)合生物材料脫細(xì)胞移植有良好的骨誘導(dǎo)能力。生物陶瓷獨(dú)特的多孔結(jié)構(gòu)模擬骨松質(zhì)可以加速缺損部位的血管化有利于運(yùn)輸營養(yǎng)，加上生物材料本身不同程度的可溶性和降解性，可有不同時(shí)間段的吸收后骨重建。目前，研究最多的陶瓷材料是多孔性的羥基磷灰石(hydroxyapatite，HA)，它同生物玻璃都屬于活性生物陶瓷。由于HA的強(qiáng)度并不高，多用于強(qiáng)度較低的骨缺損修復(fù)，如頜面部外傷缺損。珊瑚是HA的代表，近年來僅作為填充物應(yīng)用于臨床，而忽視了其可作為生物工程支架和載體的作用［13］。另外一種廣泛應(yīng)用的是β-磷酸三鈣(β-TCP)，其最大的優(yōu)勢是植入機(jī)體后生物相容性好，所以也稱為生物吸收性材料，局部反應(yīng)和全身毒性反應(yīng)都比較少見，降解的速度也較HA較快(主要與TPC的表面結(jié)構(gòu)，晶體類型與比例，孔隙率和臨床科研的動(dòng)物有關(guān))?？紫堵适?5%的TPC是最好的骨替代材料，但同樣是因?yàn)閺?qiáng)度不夠，而只能用于不負(fù)重骨部位［14］。磷酸鈣陶瓷在體內(nèi)的代謝途徑目前認(rèn)為是粒子而不是離子，所以長時(shí)間聚集可能會(huì)造成淋巴結(jié)增生。磷酸鈣骨水泥可用作復(fù)合材料成分之一，承擔(dān)組織工程中載體作用，顯示出在細(xì)胞保護(hù)、增殖、堿性磷酸酶與骨膠原生成等方面的良好效果［15］。通過向磷酸鈣陶瓷中添加相應(yīng)增強(qiáng)韌性的材料而形成的TPC復(fù)合材料已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)之一，伴隨著納米技術(shù)的引入，該種材料的學(xué)術(shù)研究和市場都會(huì)有廣闊的前景。復(fù)合生物材料用于骨組織工程也能表現(xiàn)一定的作用。高分子聚合物可賦予骨基質(zhì)各種理化和力學(xué)特性，可分為天然聚合物如纖維蛋白、甲殼素及其衍生物和合成聚合物如乳酸(PLA)、聚羥基乙酸(PGA)。骨膠原(Collagen)是骨細(xì)胞外基質(zhì)成分，可以促進(jìn)鈣沉積，血管內(nèi)向性生長及生長因子錨定，促進(jìn)骨愈合，是良好的細(xì)胞、藥物、基因、蛋白支架，也常作為黏合劑與具備骨傳導(dǎo)能力的載體，如羥基磷灰石或磷酸三鈣等合用發(fā)揮各組分的優(yōu)勢。王浩等［16］將鼠間充質(zhì)干細(xì)胞種植在骨膠原-羥基磷灰石-硫酸軟骨素復(fù)合材料上，并在體外培養(yǎng)增殖，再將該復(fù)合物植入大鼠肌肉內(nèi)。結(jié)果顯示該復(fù)合材料的三維微孔結(jié)構(gòu)可促進(jìn)細(xì)胞向內(nèi)生長，其在大鼠肌肉內(nèi)逐步降解的同時(shí)伴有新骨形成，提示該復(fù)合物在細(xì)胞附著與誘導(dǎo)分化上有著良好表現(xiàn)。目前用于骨組織工程的目的細(xì)胞有:成骨細(xì)胞(胚胎骨或新生骨、骨膜)、軟骨細(xì)胞、骨髓基質(zhì)干細(xì)胞(bonemarrowstemcells，BMSC)、人臍帶間質(zhì)干細(xì)胞(HUCMSCs)、脂肪干細(xì)胞(adiposederivedstemcells，ADSCs)、胚胎干細(xì)胞(embryonicstemcells，ESCs)、轉(zhuǎn)基因細(xì)胞等，大多是自體細(xì)胞，它們能大量分泌生長因子且有多分化潛能，如將BMP基因轉(zhuǎn)染軟骨細(xì)胞后可促進(jìn)Ⅱ型膠原、軟骨寡聚蛋白等的分泌［17］。BMSC存在成體骨髓內(nèi)，在一定的條件下可向骨、軟骨、脂肪三系分化，培養(yǎng)擴(kuò)增幾億倍仍可保存其分化潛能，也能長期穩(wěn)定的表達(dá)外源性生長因子基因。Corn等［18］人用熒光成像的方法證實(shí)了間充質(zhì)干細(xì)胞在移植后的修復(fù)作用。HUCMSCs的選擇主要集中在足月新生兒，它的特異性抗原標(biāo)記仍不明確，所以移植后的效果評價(jià)還停留在流式細(xì)胞術(shù)階段。ESCs在表現(xiàn)其強(qiáng)大優(yōu)勢時(shí)也暴露其負(fù)面的遺傳性，如攜帶致瘤基因，所以在未找到消除消極因素前可能會(huì)限制該細(xì)胞在臨床上的應(yīng)用。ADSCs體外培養(yǎng)易成活，免疫特性低，還具有刺激組織細(xì)胞分泌血管生長因子作用而被廣泛認(rèn)可，其發(fā)展也最有前景。成骨細(xì)胞因易老化等缺點(diǎn)而被淘汰。盡管倫理、干細(xì)胞界定、分離和增殖上仍有挑戰(zhàn)，但干細(xì)胞在組織再生方面的臨床價(jià)值值得探索。
2基因工程修復(fù)骨缺損進(jìn)展
1973年開始，基因治療已經(jīng)不局限于遺傳病的治療，隨著對生長因子基因的不斷認(rèn)識與克隆，人們想到將內(nèi)源性生長因子穩(wěn)定有效地表達(dá)在骨缺損部位用于骨愈合的治療，尤其是在缺乏血管和神經(jīng)的關(guān)節(jié)軟骨缺損修復(fù)過程中應(yīng)用更為必要。Sheyn等［19］將基因修飾的干細(xì)胞用于椎體骨修復(fù)的模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示骨缺損得到良好修復(fù)，彌補(bǔ)了外科手術(shù)的不足。治療骨缺損基因工程所需要的目的基因主要是一些生長因子基因:骨形態(tài)生成蛋白(bonemorphogeneticprotein，BMP)、胰島素樣生長因子(IGF-1)、轉(zhuǎn)化生長因子(TGF)、血管內(nèi)皮生長因子(VEGF-A、B、E促進(jìn)血管以出芽的方式生成，VEGF-C、D則促進(jìn)淋巴管生成)、甲狀旁腺素(PTH)等。目前，已經(jīng)認(rèn)識到骨缺損愈合的過程中是多種生長因子共同參與、協(xié)同作用，共同促進(jìn)愈合。已經(jīng)有實(shí)驗(yàn)證明多生長因子基因聯(lián)合作用較單個(gè)基因在促進(jìn)成骨時(shí)更有效［20-21］。研究最多的是BMP超家族的成員，它是骨修復(fù)生長的啟動(dòng)基因，誘導(dǎo)成骨細(xì)胞生成，對未分化的骨髓干細(xì)胞有促進(jìn)增殖和分化的作用，對成熟的細(xì)胞無作用。同時(shí)能促進(jìn)骨折部位的穩(wěn)定［22］，即使在炎癥因子存在時(shí)也能顯著誘導(dǎo)骨基質(zhì)形成。BMP通過細(xì)胞膜上的Ⅰ型、Ⅱ型受體(都是絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶超家族成員)，在細(xì)胞外聚集并通過Smad將信號轉(zhuǎn)入胞內(nèi)，引發(fā)骨生成［23］。例如，將外源性BMP2基因轉(zhuǎn)染從機(jī)體上分離出的靶細(xì)胞，進(jìn)行體外培養(yǎng)，然后再轉(zhuǎn)移到缺損部位進(jìn)行骨誘導(dǎo)修復(fù)即體外轉(zhuǎn)染途徑，或者基因表達(dá)載體直接注入機(jī)體靶細(xì)胞促進(jìn)修復(fù)即體內(nèi)轉(zhuǎn)染途徑。轉(zhuǎn)染BMP2基因常選用的載體有病毒載體如腺病毒(a-denovirus，Ad)和非病毒載體如pcDNA3、pBK-B2、pEGFP等。YossiGafni等［24］利用腺病毒載體轉(zhuǎn)染大鼠的骨髓基質(zhì)細(xì)胞，利用骨缺損處成骨反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的放射線觀察得到證實(shí)。Clements等［25］用載有堿性生長因子的質(zhì)粒轉(zhuǎn)染BMSC結(jié)果證明了非病毒載體的可行性。相比較而言體內(nèi)轉(zhuǎn)染途徑在臨床上更容易實(shí)施，因體內(nèi)轉(zhuǎn)染途徑不僅能較好表達(dá)生長因子且能避免病毒傳播和免疫反應(yīng)的副作用［26］。只是在臨床中會(huì)遇到這樣的問題:注射到局部的BMP會(huì)被滲出的體液沖散而引來吞噬細(xì)胞且靶細(xì)胞的選擇不容易控制，降低了生長因子的作用效率。目前采用超生介導(dǎo)的體內(nèi)轉(zhuǎn)染操作簡單可指導(dǎo)臨床應(yīng)用，體外轉(zhuǎn)染也有其明顯優(yōu)勢，高效的細(xì)胞轉(zhuǎn)導(dǎo)，操作簡便，還可與骨組織工程結(jié)合來完成骨修復(fù)，將來源于自身組織的細(xì)胞復(fù)合組織工程載體，然后經(jīng)過細(xì)胞生物反應(yīng)體系培育，再轉(zhuǎn)移到宿主能夠減少生長因子被蛋白酶水解提高移植質(zhì)量，如rhBMP-2聯(lián)合膠原蛋白海綿載體，但BMP-2用量會(huì)是生理需要的1000倍，帶來經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)和不良反應(yīng)如水腫、異位成骨等。于是，有人選用與BMP-2生物活性相似的生物活性肽P24來代替rhBMP-2，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明有明顯的成骨效應(yīng)［27］。需要注意的是，不是越多的生長因子表達(dá)就越好，如VEGF過度表達(dá)會(huì)引發(fā)骨重建環(huán)境的不穩(wěn)定，增加骨降解［28］。載體承擔(dān)傳遞基因的作用，要根據(jù)骨缺損的大小、位置等來選擇合適的基因工程載體。病毒載體以腺病毒(Ad)應(yīng)用最多，因?yàn)楸旧砭途哂兄虏⌒运灾苽淦饋韽?fù)雜，安全度低且有免疫反應(yīng)(原因是病毒表面的抗原暴露在靶細(xì)胞的表面)，但轉(zhuǎn)染率高還能控制BMP的過量表達(dá)。有人用藥物來阻止免疫反應(yīng)從而減輕病毒載體的免疫損害，結(jié)果顯示免疫抑制后靶細(xì)胞仍然可以表達(dá)目的基因進(jìn)行骨誘導(dǎo)［29］。而非病毒載體雖然低毒、不會(huì)引發(fā)較強(qiáng)的免疫反應(yīng)，也比較穩(wěn)定可重復(fù)多次使用，但轉(zhuǎn)染率相對較低。有文獻(xiàn)報(bào)道生長因子表達(dá)的時(shí)間和量都是影響基因治療的因素，所以新開發(fā)的慢病毒介導(dǎo)BMP2表達(dá)時(shí)間要長于Ad介導(dǎo)的表達(dá)時(shí)間［30］。基因轉(zhuǎn)染的生化方法主要有磷酸鈣介導(dǎo)的轉(zhuǎn)染、二乙氨乙基聚糖介導(dǎo)的轉(zhuǎn)染(DEAE)及脂質(zhì)體介導(dǎo)的轉(zhuǎn)染等。其中，由脂質(zhì)雙分子層組成環(huán)狀封閉囊泡的脂質(zhì)體多用，它與DNA形成脂類復(fù)合物，通過入胞方式使基因轉(zhuǎn)入細(xì)胞。不同的脂質(zhì)體也有不同特點(diǎn)，Lipofecamine對于一些難轉(zhuǎn)染的細(xì)胞轉(zhuǎn)染效率高，但細(xì)胞毒性較大;Fugene6細(xì)胞毒性小，轉(zhuǎn)染效率高，操作簡單，已經(jīng)占了主導(dǎo)地位。當(dāng)然，轉(zhuǎn)染也有物理方法，包括電穿孔法和顯微注射法，后者就是直接用微吸管吸取DNA液，在顯微鏡的幫助下，注射到目的細(xì)胞或者靶細(xì)胞的細(xì)胞核中，操作的技術(shù)要求較高。
3兩種方法的聯(lián)合應(yīng)用
組織工程在骨缺損修復(fù)中雖然有前景，但目的細(xì)胞在體外培養(yǎng)時(shí)極易老化，從而喪失增殖和分化能力。所用目的細(xì)胞體外培養(yǎng)的需要量大，且必須加以誘導(dǎo)才能促使其向成骨細(xì)胞分化，而多次注射生長因子代價(jià)也會(huì)很高。基因工程雖然在骨誘導(dǎo)方面有很大的優(yōu)勢，但是體內(nèi)轉(zhuǎn)染途徑的靶細(xì)胞不好定位，體外轉(zhuǎn)染途徑若是不聯(lián)合骨組織工程，缺損部位的骨強(qiáng)度不夠會(huì)影響近期支撐功能。目前采用基因工程聯(lián)合骨組織工程可以有效防止細(xì)胞老化，并且能使細(xì)胞長期有效地表達(dá)生長因子，避免重復(fù)注射生長因子，而且基因工程所表達(dá)的是內(nèi)源性的生長因子，生物活性比外源性的更強(qiáng)，更有利于干細(xì)胞向成骨細(xì)胞的分化，加速新生骨的形成，另外組織工程也可彌補(bǔ)基因工程骨傳導(dǎo)不良的缺陷。大片移植骨時(shí)，即使是運(yùn)用了各種有孔生物支架或是直接將內(nèi)皮細(xì)胞和骨髓干細(xì)胞放在試管內(nèi)培育，工程骨的血管生成與骨誘導(dǎo)同時(shí)有效仍然是個(gè)沒有攻克的難題，難免會(huì)顧此失彼。最近有報(bào)道將RunxⅡ基因轉(zhuǎn)染的脂肪干細(xì)胞聯(lián)合血管束一同移植到骨缺損部位結(jié)果顯示有良好的骨再生和血管形成能力［31］，所以雖然兩種工程看似是單獨(dú)個(gè)體，卻可以聯(lián)合起來引領(lǐng)骨缺損的治療方向。
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，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)量保證和評價(jià)體系
針對不同方式的畢業(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)量評價(jià)內(nèi)容和指標(biāo)體系，提出了評價(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）過程中申請校級、市級、省級乃至全國的自主創(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。
參考文獻(xiàn)
[1]冀滿祥.本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）質(zhì)量控制的實(shí)踐與思考[J].山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2005，2（4）：142-143.
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，我們在前些年的教學(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?？释私庹嬲纳a(chǎn)過程。我們針對發(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)到的理論知識與生產(chǎn)工藝聯(lián)系起來，學(xué)生反映收獲很大?？傊?，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，因此對酸奶的發(fā)酵還有一點(diǎn)常識，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)法通過對不同知識點(diǎn)的對比分析，找到其相同和不同處，在比較的過程中對知識點(diǎn)歸納概括，有助于從本質(zhì)上理解和記憶知識。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)生對分批滅菌和連續(xù)滅菌進(jìn)行對比總結(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)。
1.1城市垃圾生物處理技術(shù)
固體廢棄物的處理方法有很多種，例如堆肥、填埋、焚燒、發(fā)電等，垃圾堆肥是利用垃圾中原有的微生物進(jìn)行自然發(fā)酵，這種方法的處理時(shí)間比較長，并且處理量比較??；垃圾填埋需要花費(fèi)很長的時(shí)間，并且還會(huì)占用大量的土地，同時(shí)填埋的垃圾還有可能污染地下水源；而垃圾焚燒會(huì)產(chǎn)生大量的廢氣，引起二次污染，同時(shí)還有可能引起火災(zāi)隱患；因此，較好的垃圾處理方法是垃圾發(fā)電。隨著科技的不斷發(fā)展，新的城市垃圾生物處理技術(shù)逐漸被研發(fā)出來，這只給技術(shù)是先經(jīng)過篩選，將可以回收的資源進(jìn)行回收，然后加入具有特定功能的微生物進(jìn)行厭氧發(fā)酵或者好氧發(fā)酵，并收集發(fā)酵過程中產(chǎn)生的沼氣。充分發(fā)酵后的垃圾能當(dāng)做肥料，用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，這種處理方法的處理量，能自動(dòng)控制發(fā)酵過程，并且發(fā)酵形成的肥料質(zhì)量可以得到保證。
1.2污水生物處理技術(shù)
污水的處理方法也可以分為化學(xué)法、物理法、生物法三種，目前，在進(jìn)行污水處理時(shí)，經(jīng)常會(huì)使用生物法或者生物法與其他方法相結(jié)合的形式進(jìn)行污水處理。根據(jù)污水處理系統(tǒng)中微生物的狀況可以將生物法分成生物膜法、活性污泥法、懸浮細(xì)胞法等幾種情況，其中活性污泥法在城市污水處理中應(yīng)用最廣泛；而生物膜法的效率是最好的，在一些特殊行業(yè)的廢水處理中比較常見。
2微生物對環(huán)境修復(fù)的作用
2.1生物修復(fù)
對于污染嚴(yán)重的環(huán)境，是不能利用垃圾處理或者廢水處理的方法進(jìn)行修復(fù)的，近年來，環(huán)境治理的專業(yè)人士研究出一種能治理大面積環(huán)境污染的技術(shù)，也就是生物修復(fù)技術(shù)。生物修復(fù)技術(shù)也可以稱為生態(tài)恢復(fù)技術(shù)，這種技術(shù)是利用處理系統(tǒng)中的微生物的代謝活動(dòng)，將污染現(xiàn)場的污染物濃度降低、轉(zhuǎn)化、降解，將這些污染物轉(zhuǎn)化為無害化物質(zhì)或者元素，生物修復(fù)技術(shù)可以分為環(huán)境條件修飾和講解污染物兩種情況，目前，生物修復(fù)技術(shù)主要用于農(nóng)田農(nóng)藥污染和石油污染中。
2.2生物殺蟲劑
在進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時(shí)，采用化學(xué)農(nóng)藥很容易形成污染物富集的現(xiàn)象，而采用生物農(nóng)藥則能有效地避免這種現(xiàn)象出現(xiàn)。目前，生產(chǎn)運(yùn)用最多的生物農(nóng)藥是由蘇云金芽孢桿菌生產(chǎn)的BT生物殺蟲劑，這種殺蟲劑中含有有毒蛋白質(zhì)，昆蟲吞食后會(huì)中毒死亡，同時(shí)這種殺蟲劑的主體是蘇云金芽孢桿菌，不會(huì)對環(huán)境產(chǎn)生危害。BT生物殺蟲劑是一種高效、安全的生物殺蟲劑，能有效地防治農(nóng)作物害蟲，同時(shí)還能殺滅蚊蟲，因此，在進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時(shí)，可以采用生物殺蟲劑，從而有效地緩解環(huán)境污染的現(xiàn)象，促進(jìn)環(huán)境修復(fù)。
1教材分析
1．1教學(xué)內(nèi)容在教材中的地位
生物化學(xué)教材內(nèi)容多且學(xué)時(shí)少，學(xué)生普遍感到生物化學(xué)難學(xué)，但也有學(xué)好這門課程的愿望。本課程所用教材是楊麗萍主編的《生物化學(xué)》第四版，緒論是第一課，是對本課程的高度概括，是學(xué)習(xí)生物化學(xué)的前導(dǎo)。講好緒論，對激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣起著非常重要的作用。
1．2學(xué)情分析
授課對象為生物技術(shù)專業(yè)本科的學(xué)生，之前已經(jīng)學(xué)習(xí)過無機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)，化學(xué)基礎(chǔ)相對較好，學(xué)習(xí)主動(dòng)性、積極性、理解分析能力較強(qiáng)。所以在教學(xué)過程中要將緒論講的新鮮有趣，就可以激發(fā)學(xué)生對生物化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，產(chǎn)生求知欲。有了這種求知欲，將為后續(xù)深入學(xué)習(xí)生物化學(xué)課程打下良好的基礎(chǔ)［1］。
1．3教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo):(1)掌握生物化學(xué)研究的內(nèi)容與范圍;(2)熟悉生物化學(xué)發(fā)展的歷史;(3)掌握生物化學(xué)的知識框架，熟悉生物化學(xué)的學(xué)習(xí)方法。能力目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生掌握正確的學(xué)習(xí)方法和生物化學(xué)的知識框架。
2教法和學(xué)法指導(dǎo)
2．1教法
(1)層層遞進(jìn)提問法:提問貫穿于本次課程教學(xué)過程，其目的是學(xué)生可以帶著疑問去思考。不僅激發(fā)學(xué)生的求知欲，還能課程內(nèi)容逐步深入、前后貫通。(2)直觀教學(xué)法:利用多媒體課件和合理的板書設(shè)計(jì)，加深學(xué)生了對緒論知識目標(biāo)的理解掌握，從而為后續(xù)深入學(xué)習(xí)生物化學(xué)課程打下良好的基礎(chǔ)。(3)啟發(fā)對比法:這種方法變學(xué)生被動(dòng)性學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)了學(xué)生分析、歸納總結(jié)問題的能力。(4)列舉實(shí)例法:學(xué)生自己探究問題，分析問題，提高了運(yùn)用所學(xué)生物化學(xué)知識點(diǎn)分析、解決實(shí)際問題的能力。上述的四種傳統(tǒng)教學(xué)方法的綜合運(yùn)用，結(jié)合了教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用，培養(yǎng)了學(xué)生分析、歸納總結(jié)問題的能力，提高了學(xué)生的綜合能力。
2．2學(xué)法
(1)學(xué)生應(yīng)課前做好預(yù)習(xí);(2)課上注意聽講、記好筆記;(3)課后做好復(fù)習(xí)。老師應(yīng)介紹怎樣預(yù)習(xí)、如何記筆記、及時(shí)復(fù)習(xí)和回顧已學(xué)的知識點(diǎn)等。把學(xué)生引導(dǎo)到生物化學(xué)知識的范圍中來，同時(shí)教導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)用生物化學(xué)的理論去思考問題，提高學(xué)生分析、總結(jié)生物化學(xué)問題的能力［2］。
3教學(xué)程序設(shè)計(jì)
3．1引入課題(10min)
由生物界的各種現(xiàn)象引出生物化學(xué)的概念—是研究生物體的化學(xué)。在學(xué)生理解后設(shè)置問題:自然界中生物體的化學(xué)現(xiàn)象多種多樣且復(fù)雜多變應(yīng)如何分析?此處設(shè)此問題以調(diào)動(dòng)學(xué)生的求知欲。如果學(xué)生回答不準(zhǔn)確或不能回答，則繼續(xù)問:怎樣揭示生物化學(xué)現(xiàn)象的內(nèi)在規(guī)律?啟發(fā)學(xué)生回答:要研究生物界這個(gè)復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系的物質(zhì)組成及其變化規(guī)律的基本原理，基于生物組成及變化規(guī)律的一致性建立生命現(xiàn)象基本原理整體框架。進(jìn)一步設(shè)置問題:如何研究?再啟發(fā)學(xué)生舉例回答，從而進(jìn)入下一環(huán)節(jié)－－生物化學(xué)發(fā)展簡史［3］。
3．2講授生物化學(xué)發(fā)展簡史(15min)
3．2．1生物化學(xué)研究的啟蒙階段在中華民族的歷史中很早就出現(xiàn)了釀酒、制醬、做醋等應(yīng)用;在唐代藥王孫思邈的《千金翼方》中就有“治腳氣常做谷白皮粥防之”，即使用含大量維生素B1的食物對腳氣病進(jìn)行治療。同時(shí)還用豬肝治療雀目(夜盲癥)。講到此處時(shí)用多媒體課件展示相關(guān)圖片提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;也可使老師的文字?jǐn)⑹鲎兊酶行浴?．2．2生物化學(xué)研究的初始階段生物化學(xué)自18世紀(jì)中后期作為一個(gè)獨(dú)立學(xué)科出現(xiàn)后，涌現(xiàn)出很多卓越的科學(xué)家。講到此處，用多媒體課件詳細(xì)解讀相關(guān)研究。原因有三:(1)吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;(2)為后續(xù)內(nèi)容如糖酵解、三羧酸循環(huán)和脂質(zhì)代謝等的生理現(xiàn)象的講解做鋪墊;(3)為之后知識拓展埋下伏筆。3．2．3生物化學(xué)研究的快速發(fā)展時(shí)期生物化學(xué)研究中諾貝爾獎(jiǎng)獲得者也不乏其人，對生物化學(xué)的發(fā)展起著深遠(yuǎn)的影響。講到此處可與3．2．2的內(nèi)容做對比，有利于學(xué)生對知識點(diǎn)的理解和記憶。然后設(shè)置過渡問題:從這些研究中可以總結(jié)出生物化學(xué)研究的什么規(guī)律?
3．3生物化學(xué)的知識框架和學(xué)習(xí)方法(20min)
首先設(shè)置問題如“生物體的化學(xué)組成是什么?”，引導(dǎo)學(xué)生思考。此處講授人體每天都和環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)的交換，即新陳代謝。新陳代謝中酶催化了絕大部分生化反應(yīng)，與此同時(shí)生物體具有精密的自我調(diào)控方法。這點(diǎn)從幾個(gè)層面為學(xué)生理清思路，進(jìn)行下一步學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。為了使學(xué)生能更深層次地理解和掌握這一知識重點(diǎn)，可適當(dāng)舉例說明。從“種瓜得瓜”推導(dǎo)出遺傳的概念，結(jié)合本學(xué)科的最新研究進(jìn)展介紹遺傳的相關(guān)知識點(diǎn)［4］。授課過程中引導(dǎo)學(xué)生討論能激發(fā)學(xué)生探究問題的活躍氣氛，應(yīng)提倡學(xué)生積極參與回答問題。用多媒體課件展示相關(guān)知識點(diǎn)，同時(shí)穿插知識點(diǎn)覆蓋的實(shí)例。
4課堂小結(jié)
在緒論的教學(xué)過程中應(yīng)不拘泥于教科書，不能生搬硬套、平鋪直敘、枯燥乏味的講解是扼殺積極性的。緒論課最重要的目的是讓學(xué)生形成主動(dòng)學(xué)習(xí)的意愿。因此可介紹一些目前在基因診斷及其基因治療方面的成功事例，讓學(xué)生明白生物化學(xué)是和我們生活健康密切相關(guān)的，從而激發(fā)學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。與此同時(shí)，緒論最有價(jià)值的知識是關(guān)于方法的知識。生物化學(xué)是一門記憶與理解并重的學(xué)科，在記憶的基礎(chǔ)上理解并融會(huì)貫通才能牢固記憶［5］。
5課堂效果分析
通過四種教學(xué)方法的綜合運(yùn)用，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)生物化學(xué)的興趣，不僅讓學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)知識，同時(shí)學(xué)生也在分析、理解及融會(huì)貫通中建立了科學(xué)的思維方式［6］。
作者:朱會(huì)霞 孫金旭 單位:衡水學(xué)院
參考文獻(xiàn)
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多學(xué)科的交叉使它不同于那些經(jīng)典的學(xué)科，也有別于生物醫(yī)學(xué)和純粹的工程學(xué)科。現(xiàn)在的生物醫(yī)學(xué)工程在疾病的預(yù)防、診斷、治療、康復(fù)等方面起著巨大作用，世界各主要國家均將它列入高技術(shù)領(lǐng)域，重點(diǎn)投資、優(yōu)先發(fā)展。
[1-2]計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)誕生于20世紀(jì)60年代，目前已成為一個(gè)重要的研究和學(xué)習(xí)領(lǐng)域。
計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)為醫(yī)學(xué)信息交本論文由整理提供流、資源共享、了解醫(yī)學(xué)動(dòng)態(tài)等提供了快捷便利的手段，為醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展帶來了無限機(jī)遇和嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，未來醫(yī)療界的競爭將是醫(yī)療高科技信息的競爭。因此，對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)是非常有必要的。
而要學(xué)好這門課程，不僅要學(xué)習(xí)一些概念，掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本原理，還要掌握一些技能，具備實(shí)際操作的能力。作為非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生，在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法上都應(yīng)與計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生有所區(qū)別，以體現(xiàn)出專業(yè)特色。
筆者提出構(gòu)建“面向應(yīng)用的生物醫(yī)學(xué)工程特色”的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)體系建設(shè)，注重培養(yǎng)大學(xué)生的科學(xué)發(fā)展觀和自主學(xué)習(xí)的意識、方法及創(chuàng)新能力，將信息技術(shù)基礎(chǔ)教育緊密結(jié)合本專業(yè)、本學(xué)科未來的應(yīng)用方向，科學(xué)合理地培養(yǎng)大學(xué)生的IT知識結(jié)本論文由整理提供構(gòu)，使學(xué)生畢業(yè)后能夠適應(yīng)專業(yè)工作中對信息技術(shù)和數(shù)字化技術(shù)的要求，成為適應(yīng)未來社會(huì)的合格人才。本文就其教學(xué)過程中的教學(xué)內(nèi)容談一點(diǎn)體會(huì)。
一、注重教學(xué)內(nèi)容的不斷更新計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)今發(fā)展最為迅速的學(xué)科之一，每天都有新的發(fā)展和應(yīng)用，教師只有在教學(xué)過程中不斷更新教學(xué)內(nèi)容，才能跟上時(shí)代的步伐
[3]俗話說：你要給學(xué)生一勺水，那么你自己就要準(zhǔn)備一桶水。要教好這門課，教師需要大量的閱讀文獻(xiàn)、資料和國內(nèi)外教科書，對這門課程主要技術(shù)的發(fā)展背景、關(guān)鍵技術(shù)要有深入準(zhǔn)確地把握，同時(shí)還必須通過承擔(dān)相關(guān)的科學(xué)研究，能夠通過自己的工作，理論聯(lián)系實(shí)際，真正理解和掌握核心技術(shù)，了解技術(shù)發(fā)展的動(dòng)態(tài)和學(xué)術(shù)前沿。還需要在教學(xué)的過程中不斷地向?qū)W生學(xué)習(xí)，了解他們對問題的一些新的認(rèn)識、解決的思路以及初學(xué)者對哪些問題不容易掌握和它的原因。
針對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的不斷更新，在教學(xué)內(nèi)容上應(yīng)安排一些基礎(chǔ)的理論內(nèi)容，比如網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)通信基本原理等，便于同學(xué)本論文由整理提供們今后能夠在此基礎(chǔ)上自學(xué)。比如在講述網(wǎng)絡(luò)七層協(xié)議時(shí)，可以參考西安交通大學(xué)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)精品課程內(nèi)容，以乘飛機(jī)的過程舉例，提出協(xié)議、服務(wù)和層次的概念，以此類比，可以讓學(xué)生更好地理解網(wǎng)絡(luò)的層次劃分。由于本專業(yè)的學(xué)生沒有開設(shè)數(shù)據(jù)通信方面的課程，因此課程安排上要逐步加入通信技術(shù)的有關(guān)知識，使得學(xué)生只要具有物理學(xué)方面的基礎(chǔ)，就能很好地接受這些知識，而不需要專門去補(bǔ)習(xí)這門課程。
二、注重學(xué)生實(shí)際操作能力的培養(yǎng)在計(jì)算機(jī)課程的教學(xué)中，要緊密結(jié)合專業(yè)的需要，克服過于偏理論的傾向，以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向、以實(shí)踐為目的的教學(xué)思想，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性
例如，在講授網(wǎng)絡(luò)技術(shù)內(nèi)容時(shí)，可以結(jié)合學(xué)校校園網(wǎng)或者醫(yī)院局域網(wǎng)的建設(shè)來貫穿整個(gè)教學(xué)，從物理層直到應(yīng)用層，同時(shí)覆蓋網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)容。在醫(yī)院信息系統(tǒng)的講授過程中，可以以學(xué)校校醫(yī)院的信息系統(tǒng)為例，從整體上了解醫(yī)院信息系統(tǒng)（HIS）的內(nèi)容，學(xué)生通過在醫(yī)院本論文由整理提供的實(shí)習(xí)可以全面了解醫(yī)院信息的流程和醫(yī)院管理模式，為學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在醫(yī)院信息系統(tǒng)安裝、調(diào)試技能實(shí)習(xí)過程中，以企業(yè)研發(fā)的主要產(chǎn)品——醫(yī)院信息系統(tǒng)(HIS)和醫(yī)學(xué)圖像存檔傳輸系統(tǒng)(PACS)作為該門課程中的重要內(nèi)容，突出了課程的實(shí)用性和應(yīng)用性。從專業(yè)和非專業(yè)的角度來談教學(xué)側(cè)重點(diǎn)，應(yīng)強(qiáng)調(diào)要放在應(yīng)用上。
因此，在設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容上可以參考西安交通大學(xué)的精品課程，強(qiáng)調(diào)知識點(diǎn)、技能點(diǎn)，從教學(xué)方法上進(jìn)行改革，比如多種方法的使用、多種手段的使用以及考試評定方法的改革等。雖然在筆者的課堂上也使用過一些教學(xué)方法，但還缺少互動(dòng)討論，其實(shí)對于小班的學(xué)生，這種方式更好推廣，而且還能很好地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。強(qiáng)調(diào)工程應(yīng)用能力結(jié)合理論知識、自上向下地安排教學(xué)內(nèi)容，這和筆者之前的安排完全不同，在教學(xué)過程中會(huì)出現(xiàn)學(xué)生不理解網(wǎng)絡(luò)有什么用的現(xiàn)象，而采取西安交大的這種方式，可以帶著問題進(jìn)行教學(xué)，通過案例，引導(dǎo)學(xué)生用理論知識解決實(shí)際應(yīng)用問題，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
三、注重課堂氣氛的調(diào)節(jié)對于知識量大的課堂，在安排時(shí)不妨在灌輸理論知識的同時(shí)，合理增加常識性的內(nèi)容，這樣一方面能夠重點(diǎn)突出，另一本論文由整理提供方面可以緩解學(xué)生的疲憊狀態(tài)，對一些初學(xué)者是一個(gè)很好的知識補(bǔ)充
比如在講傳輸介質(zhì)時(shí)，前面的大部分時(shí)間講述了關(guān)于通信原理的基礎(chǔ)知識，有些是非?；逎y懂的理論，同學(xué)們已經(jīng)顯出倦態(tài)，因而剩余的小部分時(shí)間可以用多媒體的形式播放一段關(guān)于雙絞線制作的視頻。
對于晦澀難懂的教學(xué)內(nèi)容，應(yīng)該注重學(xué)生的反映，通過舉手的方式來了解學(xué)生理解的程度，比如在講曼徹斯特編碼技術(shù)的時(shí)候，先讓一名同學(xué)畫出波形圖，然后讓學(xué)生自己判斷是否正確，通過了解可以看出學(xué)生的掌握情況，然后再進(jìn)行講解，反復(fù)幾次，可以達(dá)到良好的教學(xué)效果。概念的強(qiáng)調(diào)和解釋可以用生活中的例子來說明，比如服務(wù)和協(xié)議，就可以用生活中的例子來解釋；而對于有關(guān)的、好理解的內(nèi)容，可以以自學(xué)的方法來學(xué)習(xí)，也可以在課堂教學(xué)中省略這方面的內(nèi)容。超級秘書網(wǎng)
四、注重因材施教應(yīng)該因材施教，針對理解力強(qiáng)的學(xué)生，可以把一些難點(diǎn)讓他來講述，以引發(fā)他的興趣，比如以太網(wǎng)時(shí)間槽的概本論文由整理提供念，可以留下疑問到下堂課讓他來講述；針對一般大多數(shù)同學(xué)，可以在他講的基礎(chǔ)上再講一遍，用通俗易懂的語言來加深對概念的理解
教學(xué)過程應(yīng)該把重點(diǎn)和難點(diǎn)講出來，然后由學(xué)生組織討論的方式來理解教學(xué)內(nèi)容，教師不必把所有的點(diǎn)都講到，知識性的內(nèi)容不用講得太詳細(xì)，因?yàn)榇髮W(xué)生有這方面的素質(zhì)，尤其小班上課，可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性來投入到教學(xué)中，年輕教師不必拘泥于固有的模式，而應(yīng)該創(chuàng)造自己的教學(xué)方式。尤其講到分層原理時(shí)，可以拿一個(gè)例子來講述整個(gè)過程，因?yàn)閷I(yè)的學(xué)生有電路的知識和軟件的知識，可以理解得比較透徹。
同時(shí)配合Flas來進(jìn)行教學(xué)，可以取得更好地教學(xué)效果。隨著衛(wèi)生信息化的迅速發(fā)展，各院校各個(gè)層次學(xué)生的信息技術(shù)教育都要與未來實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，從而形成面向應(yīng)用的專業(yè)特色I(xiàn)T課程教學(xué)體系。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字化醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，本論文由整理提供數(shù)字化醫(yī)院、遠(yuǎn)程醫(yī)療等都建立在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之上，熟練掌握網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用已成為學(xué)生將來必備的能力。
參考文獻(xiàn)：
2探究式的課堂教學(xué)
探究式教學(xué)包含兩個(gè)層面的要求，一方面學(xué)生要對科學(xué)知識進(jìn)行探究，另一方面教師對教與學(xué)這個(gè)過程的方法、方式上的探究。因此，探究式教學(xué)活動(dòng)中首先要改變的就是傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式。
2.1師生角色的轉(zhuǎn)變
在探究式教學(xué)活動(dòng)中，教師的任務(wù)不再局限于知識的灌輸和解釋，而是更多地引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。這種引導(dǎo)的目的不是讓學(xué)生更快地知道答案，而是啟發(fā)學(xué)生對發(fā)現(xiàn)的問題提出疑問，然后積極思考解決問題的方法。探究式教學(xué)對教師提出了更高的要求，教師在引導(dǎo)時(shí)要準(zhǔn)備一個(gè)主要問題和一個(gè)次級問題，當(dāng)學(xué)生無法回答主要問題時(shí)，較簡單的次級問題可以教學(xué)生怎樣和在哪里找到主要問題的答案。在講述“超臨界流體萃取”這一章內(nèi)容時(shí)教師提出了流體的概念，學(xué)生很難理解。這時(shí)我提出了一些較簡單的問題：物質(zhì)在自然界有哪些存在形式？物質(zhì)有沒有可能處于液態(tài)和氣態(tài)之間？通過這些問題的思考，學(xué)生逐漸開始思考這節(jié)課的主要內(nèi)容。學(xué)生在探究式課堂中的角色也發(fā)生著變化，他們不再被動(dòng)地聽講與背誦，而是作為教學(xué)活動(dòng)中的主導(dǎo)者和探究者。聽話式的學(xué)習(xí)和依賴教師的習(xí)慣被淡化，教師的講述不再是真理的陳述，而是探究的匯報(bào)。在講述細(xì)胞破碎這部分內(nèi)容時(shí)，一個(gè)學(xué)生對超聲波粉碎細(xì)胞的機(jī)理產(chǎn)生了濃厚的興趣，經(jīng)過查閱文獻(xiàn)以及各種資料后，這位同學(xué)在課堂上進(jìn)行了一次十分精彩的“報(bào)告”，學(xué)生的表現(xiàn)出乎我們的意料。
2.2打破教材對學(xué)生的束縛
教材可以全面地介紹一門課程的知識內(nèi)容，是教師傳授知識的主要依據(jù)。但是科學(xué)是一個(gè)不斷更新的過程，書本上的知識必將落后于科學(xué)的發(fā)展。一些學(xué)生對于教科書上的內(nèi)容往往呈現(xiàn)一種盲目的“迷信”，將其當(dāng)做真理和答案，這極大地限制了學(xué)生的創(chuàng)新意識。事實(shí)上，任何教材的內(nèi)容都帶有編寫者對于科學(xué)問題的理解和解釋，因此不可避免地存在局限性。在探究式教學(xué)中，教師不僅要利用好教材，還得運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)信息、文獻(xiàn)以及工業(yè)中實(shí)際面臨的問題來進(jìn)行課堂教學(xué)，進(jìn)而打破學(xué)生對教材的過分依賴。
2.3探究問題的合理提出
問題的提出是進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)的前提條件，是引導(dǎo)學(xué)生參與到探究中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。探究的問題必須是經(jīng)過教師精心設(shè)計(jì)或者是學(xué)生思考得出的，這些問題既要能被學(xué)生最終解決，同時(shí)又能促進(jìn)他們對課堂知識的理解。同時(shí)，探究的問題與教學(xué)內(nèi)容是緊密聯(lián)系的，可以讓學(xué)生更清晰地理解課本中生澀的概念、重視科學(xué)數(shù)據(jù)獲得的過程和補(bǔ)充教科書所給予信息的實(shí)驗(yàn)。
3開放式實(shí)驗(yàn)室的建立
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是理工科高校教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力方面起著重要的作用。培養(yǎng)創(chuàng)新性人才，一定要重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，充分發(fā)揮其作用，使之成為學(xué)生從實(shí)踐獲取理論知識的主要渠道。在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師往往事先安排好實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、目的、材料和步驟，學(xué)生僅僅是按照教師的實(shí)驗(yàn)意圖，一步步地進(jìn)行機(jī)械操作。實(shí)驗(yàn)對象不是學(xué)生渴望探究的，所以學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中是被動(dòng)的、機(jī)械模仿的，不可能產(chǎn)生新的想法。探究式教學(xué)的一個(gè)主要內(nèi)容就是轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)室的功能，使其從傳統(tǒng)的教條模式轉(zhuǎn)變到探究模式。開放式實(shí)驗(yàn)室的建立將為學(xué)生提供一個(gè)進(jìn)行自由探究的場所和環(huán)境，實(shí)驗(yàn)的結(jié)論將不再是固定的、唯一的，而是作為學(xué)生探究活動(dòng)的一個(gè)組成部分。與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室相比，開放式實(shí)驗(yàn)室的功能更傾向于學(xué)生對問題處理和數(shù)據(jù)獲得過程的理解和陳述。生物分離工程是一門綜合性、實(shí)踐性和工程性極強(qiáng)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅可以加強(qiáng)學(xué)生對理論知識的感觀認(rèn)識、鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，同時(shí)也讓學(xué)生將所學(xué)的知識融會(huì)貫通，在課程體系中占有重要的地位。結(jié)合蚌埠學(xué)院生物工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和專業(yè)特色，我們對生物分離工程進(jìn)行了課程改革的初步實(shí)踐，內(nèi)容包括增加綜合實(shí)驗(yàn)的課時(shí)數(shù)以及建立課程相關(guān)的開放式實(shí)驗(yàn)室。按照課程內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)室向?qū)W生提供各種分離技術(shù)相關(guān)的設(shè)備和試劑，如中性鹽沉淀、離子交換、凝膠層析、冷凍干燥以及SDS-PAGE電泳等。待解決的問題可以由教師提出，也可以是學(xué)生在理論學(xué)習(xí)中的疑問，具體的方法、步驟均由學(xué)生制定，教師僅起著引導(dǎo)的作用。在開放式實(shí)驗(yàn)室中，學(xué)生獲取的不僅僅是實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，還包括在解決問題過程中的真實(shí)經(jīng)歷以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作的合作精神。
