□天津科技大學(xué)張藝路福平 駱健美

生物工程特色專業(yè)課程建設(shè)改革的探索

□天津科技大學(xué)張藝路福平 駱健美

本文從修訂本科專業(yè)培養(yǎng)方案、完善工程學(xué)訓(xùn)練體系、推進雙語教學(xué)和推進精品課程建設(shè)等四個方面，探討了生物工程專業(yè)課程建設(shè)改革方案，進而提高學(xué)生的創(chuàng)造潛能、適應(yīng)能力和就業(yè)的靈活性。

生物工程；特色專業(yè)；課程建設(shè)改革

一、前言

根據(jù)生物工程領(lǐng)域的發(fā)展趨勢、市場對生物工程人才的要求以及我校的傳統(tǒng)特色，在大生物學(xué)科的背景下，我們按照加強通識教育，強化基礎(chǔ)，拓寬學(xué)生的專業(yè)口徑的思路，力求幫助學(xué)生提高創(chuàng)造潛能、適應(yīng)能力，增強就業(yè)的靈活性。通過加強學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)、工程學(xué)基礎(chǔ)和基本技能訓(xùn)練，培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實，可在生物技術(shù)與工程、生物制藥工程、食品科學(xué)與工程、環(huán)境工程、海洋科學(xué)等眾多工程學(xué)科所涉及的專業(yè)領(lǐng)域一展身手的創(chuàng)新型生物工程人才。

二、我校生物工程特色專業(yè)課程建設(shè)改革方案

1．修訂本科專業(yè)培養(yǎng)方案

學(xué)院擁有教育部高等學(xué)校特色專業(yè)、天津市高等學(xué)校品牌專業(yè)——生物工程特色專業(yè)，該專業(yè)又細分為“微生物工程”和“生物化工”兩個方向。

在加強基礎(chǔ)學(xué)科學(xué)習(xí)的同時，在專業(yè)課設(shè)置上，根據(jù)人才培養(yǎng)和社會需求，我們進一步強化了專業(yè)方向，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及專業(yè)針對性，使學(xué)生更好地適應(yīng)市場要求。通過對原有課程體系的調(diào)整，將原專業(yè)以微生物體系為主，拓寬至包括酶、動物細胞和植物細胞在內(nèi)的整個生物體系，為此，增加了基礎(chǔ)生物學(xué)、細胞工程等課程；從縱向看，在原專業(yè)以工藝為主的前提下，適當增加了上游技術(shù)（如分子生物學(xué)、基因工程等課程）和下游加工過程（如生物分離工程等課程）的內(nèi)容。該特色專業(yè)開設(shè)的主干課程有：有機化學(xué)、化工原理、生物化學(xué)、微生物學(xué)、分子生物學(xué)、基因工程、生物反應(yīng)工程、細胞工程、酶工程、發(fā)酵工程、代謝控制發(fā)酵、生物工藝學(xué)、生物分離工程、生物工程設(shè)備等。通過這些課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生系統(tǒng)地掌握基本原理和基本技能，為應(yīng)用現(xiàn)代生物工程技術(shù)研究和開發(fā)新產(chǎn)品奠定基礎(chǔ)［1］。

在原有人才培養(yǎng)方案的基礎(chǔ)上，我們對生物工程特色專業(yè)培養(yǎng)方案做出了進一步的修訂完善，并將相關(guān)教學(xué)內(nèi)容和知識體系進行了整合，制定出新的培養(yǎng)方案［2］。以實現(xiàn)學(xué)生知識、能力素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的目標，構(gòu)建了課堂教學(xué)和實踐創(chuàng)新體系并形成相應(yīng)的教育平臺。

課堂教學(xué)課程體系包括通識教育課程、學(xué)科基礎(chǔ)課程和專業(yè)教育課程三個平臺。實踐創(chuàng)新體系包括基礎(chǔ)訓(xùn)練、學(xué)科專業(yè)實踐、畢業(yè)綜合實踐三個平臺和第二課堂一個模塊。四年制課內(nèi)學(xué)時控制在2500學(xué)時左右，學(xué)時學(xué)分轉(zhuǎn)換按照16授課學(xué)時1學(xué)分，集中實驗20學(xué)時1學(xué)分，實踐、實習(xí)1周1學(xué)分，要求學(xué)生畢業(yè)的學(xué)分為198學(xué)分左右。對學(xué)分學(xué)時采用對應(yīng)標準，制定課程時數(shù)參照執(zhí)行。同一課程平臺內(nèi)必修課比例不超過75%，選修課不少于25%。

2．完善工程學(xué)訓(xùn)練體系

將生物分析課程實驗融合到生物工藝大實驗中，將原料檢測、過程檢測和產(chǎn)品檢測和生物工藝實驗相結(jié)合，既增強實驗的實戰(zhàn)性，又鍛煉學(xué)生的實驗操作能力以及分析問題和解決問題的能力。將原本分散在各專業(yè)課教學(xué)過程中的實驗課教學(xué)，統(tǒng)一合并在生物工程大實驗中，要求在第7學(xué)期末集中3周進行。改進后的工藝實驗，將學(xué)生分為若干個小組，分配到學(xué)院的各個研究室中，利用各個研究室的自身優(yōu)勢，開設(shè)由科研項目衍生的專業(yè)綜合試驗，將屬于儀器分析、生物反應(yīng)工程原理、生物分離工程等課程的各種單元操作實驗，有機地整合到工藝大實驗中。

此外，我們建立并完善了由化工原理課程設(shè)計、生物工程設(shè)備、生物工廠設(shè)計、生物工程課程設(shè)計等專業(yè)課程設(shè)計組成的工程學(xué)訓(xùn)練體系，以強化學(xué)生的工程學(xué)設(shè)計能力，使訓(xùn)練性課程體系中的課程內(nèi)容具有前沿性、實用性，教學(xué)手段具有先進性、效果化［3］。專業(yè)基礎(chǔ)技能訓(xùn)練主要結(jié)合基礎(chǔ)實驗課在實驗室進行；專業(yè)單項技能訓(xùn)練則主要通過專業(yè)實踐課的開設(shè)及安排適當?shù)膶I(yè)見習(xí)、短期實習(xí)，在校內(nèi)實訓(xùn)基地完成；對于專業(yè)綜合技能訓(xùn)練，主要通過生物工藝大實驗、畢業(yè)設(shè)計，在各課題組實驗室和實習(xí)崗位完成。

3．推進雙語教學(xué)

利用該專業(yè)具有博士學(xué)位的教師多、“海歸”學(xué)者多的優(yōu)勢，我們鼓勵教師選用國外優(yōu)秀教材，積極推進雙語教學(xué)，并在實踐中不斷完善雙語教學(xué)的方法與手段，主要包括探索研究中英文在教學(xué)中如何更好地結(jié)合，以及如何更好地提高學(xué)生使用英語的積極性和上課的積極性。同時，進一步加強教師隊伍自身建設(shè)，努力提高雙語教學(xué)的水平與質(zhì)量。

例如，生物技術(shù)導(dǎo)論是生物工程專業(yè)開設(shè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課。本課程組采用循序漸進的雙語教學(xué)方式，突出基礎(chǔ)理論，強化工程理念，兼顧前沿發(fā)展，重點培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)。通過該課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握生物技術(shù)的基本理論、研究內(nèi)容，了解生物技術(shù)的特點和應(yīng)用范圍，為從事生物技術(shù)的理論研究和生產(chǎn)實踐打下堅實的基礎(chǔ)。

又如，微生物遺傳學(xué)是為生物工程專業(yè)開設(shè)的一門重要專業(yè)選修課。通過本課程的中英文授課學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握微生物遺傳學(xué)的基本知識，包括微生物遺傳學(xué)發(fā)展簡史背景知識，遺傳物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，基因的表達與調(diào)控，微生物的遺傳重組與質(zhì)粒載體，重組DNA技術(shù)以及微生物基因組學(xué)等內(nèi)容，以便為其它專業(yè)課的學(xué)習(xí)奠定良好基礎(chǔ)。

再如，環(huán)境生物技術(shù)是生物工程專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)選修課，采用了英國University of Durham，UK and Taeus Biotech Ltd共同編寫的、理論知識和實踐應(yīng)用并重的教材。本課程以講述該教材的內(nèi)容為主，在對涉及的基礎(chǔ)理論知識作簡要回顧的基礎(chǔ)上，重點講述應(yīng)用于不同領(lǐng)域中的各種技術(shù)。同時，對各種污染的性質(zhì)、污染的控制做了詳細的講述。通過該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生既掌握環(huán)境生物技術(shù)的基本原理、基本概念、實踐應(yīng)用等方面內(nèi)容，也使學(xué)生掌握了一定的專業(yè)英語詞匯，培養(yǎng)了學(xué)生閱讀英文文獻的能力。

4．推進精品課程建設(shè)

教材建設(shè)是精品課程建設(shè)的一項重要內(nèi)容。要把教材建設(shè)與精品課程建設(shè)相結(jié)合，以精品課程建設(shè)促進教材建設(shè)的發(fā)展。同時，教材建設(shè)又反過來成為精品課程建設(shè)的助推器［4］。

為了緊跟學(xué)科發(fā)展趨勢，我們結(jié)合專業(yè)特色，鼓勵學(xué)術(shù)帶頭人編撰與專業(yè)建設(shè)改革相匹配的特色教材。同時要求教材建設(shè)必須適應(yīng)人才培養(yǎng)目標、學(xué)科專業(yè)建設(shè)、課程體系及課程內(nèi)容改革的需要，使編選出的新教材既有創(chuàng)新特色又切合教學(xué)實際的需要。

“十一五”期間，我們主編或參編專著、教材共14部，如《生物工程專業(yè)實驗》、《生物工藝學(xué)》、《生物反應(yīng)工程原理（第三版）》、《合成化學(xué)》和《食品微生物檢驗技術(shù)》等，在教材建設(shè)方面取得了新的突破。

精品課程建設(shè)的核心就是解決好課程內(nèi)容建設(shè)問題，即解決好如何為學(xué)生提供好的教學(xué)方法和內(nèi)容問題［5］。通過教學(xué)改革與實踐，形成了由“生物化學(xué)”、“工業(yè)微生物學(xué)”、“化工原理”3門天津市級精品課程為基礎(chǔ)，服務(wù)于“生物工程設(shè)備”、“生物工藝學(xué)”和“代謝工程”等專業(yè)課的新課程體系，并實現(xiàn)了“生物反應(yīng)工程”被列為國家級精品課程的新突破。

[1]蔣盛巖，李新社，任光云，等.生物工程專業(yè)課程體系與教學(xué)內(nèi)容改革探討[J].邵陽學(xué)院學(xué)報，2009（1）：58-60.[2]黃進勇，王愛萍.以課程體系建設(shè)推進“生物工程”專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)[J].中國校外教育，2010（8）：49-50．

[3]張沙艷，欒嵐.生物實用技術(shù)專業(yè)技能訓(xùn)練體系的研究與實踐[J].遼寧高職學(xué)報，2005，7（5）：64-67．

[4]李輝.以高水平教材建設(shè)工作為基礎(chǔ)全面推動精品課程建設(shè)[J].中國高教研究，2006（12）．

[5]趙蓓.淺談精品課建設(shè)[J].烏魯木齊職業(yè)大學(xué)學(xué)報，2008（2）：108-109．

G642．0

項目名稱：天津市高等學(xué)校加快培養(yǎng)急需人才重大研究立項計劃（生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)鏈下游人才培養(yǎng)）。

項目名稱：天津科技大學(xué)“十一五”教育教學(xué)改革研究重點課題（生物工程特色專業(yè)的研究與實踐）。