生物工程特色專業課程建設改革的探索

□天津科技大學張藝路福平 駱健美

生物工程特色專業課程建設改革的探索

□天津科技大學張藝路福平 駱健美

本文從修訂本科專業培養方案、完善工程學訓練體系、推進雙語教學和推進精品課程建設等四個方面，探討了生物工程專業課程建設改革方案，進而提高學生的創造潛能、適應能力和就業的靈活性。

生物工程；特色專業；課程建設改革

一、前言

根據生物工程領域的發展趨勢、市場對生物工程人才的要求以及我校的傳統特色，在大生物學科的背景下，我們按照加強通識教育，強化基礎，拓寬學生的專業口徑的思路，力求幫助學生提高創造潛能、適應能力，增強就業的靈活性。通過加強學生的專業基礎、工程學基礎和基本技能訓練，培養基礎扎實，可在生物技術與工程、生物制藥工程、食品科學與工程、環境工程、海洋科學等眾多工程學科所涉及的專業領域一展身手的創新型生物工程人才。

二、我校生物工程特色專業課程建設改革方案

1．修訂本科專業培養方案

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

在加強基礎學科學習的同時，在專業課設置上，根據人才培養和社會需求，我們進一步強化了專業方向，增強學生的學習興趣以及專業針對性，使學生更好地適應市場要求。通過對原有課程體系的調整，將原專業以微生物體系為主，拓寬至包括酶、動物細胞和植物細胞在內的整個生物體系，為此，增加了基礎生物學、細胞工程等課程；從縱向看，在原專業以工藝為主的前提下，適當增加了上游技術（如分子生物學、基因工程等課程）和下游加工過程（如生物分離工程等課程）的內容。該特色專業開設的主干課程有：有機化學、化工原理、生物化學、微生物學、分子生物學、基因工程、生物反應工程、細胞工程、酶工程、發酵工程、代謝控制發酵、生物工藝學、生物分離工程、生物工程設備等。通過這些課程的學習，使學生系統地掌握基本原理和基本技能，為應用現代生物工程技術研究和開發新產品奠定基礎［1］。

在原有人才培養方案的基礎上，我們對生物工程特色專業培養方案做出了進一步的修訂完善，并將相關教學內容和知識體系進行了整合，制定出新的培養方案［2］。以實現學生知識、能力素質協調發展的目標，構建了課堂教學和實踐創新體系并形成相應的教育平臺。

課堂教學課程體系包括通識教育課程、學科基礎課程和專業教育課程三個平臺。實踐創新體系包括基礎訓練、學科專業實踐、畢業綜合實踐三個平臺和第二課堂一個模塊。四年制課內學時控制在2500學時左右，學時學分轉換按照16授課學時1學分，集中實驗20學時1學分，實踐、實習1周1學分，要求學生畢業的學分為198學分左右。對學分學時采用對應標準，制定課程時數參照執行。同一課程平臺內必修課比例不超過75%，選修課不少于25%。

2．完善工程學訓練體系

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、過程檢測和產品檢測和生物工藝實驗相結合，既增強實驗的實戰性，又鍛煉學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課教學過程中的實驗課教學，統一合并在生物工程大實驗中，要求在第7學期末集中3周進行。改進后的工藝實驗，將學生分為若干個小組，分配到學院的各個研究室中，利用各個研究室的自身優勢，開設由科研項目衍生的專業綜合試驗，將屬于儀器分析、生物反應工程原理、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計、生物工程設備、生物工廠設計、生物工程課程設計等專業課程設計組成的工程學訓練體系，以強化學生的工程學設計能力，使訓練性課程體系中的課程內容具有前沿性、實用性，教學手段具有先進性、效果化［3］。專業基礎技能訓練主要結合基礎實驗課在實驗室進行；專業單項技能訓練則主要通過專業實踐課的開設及安排適當的專業見習、短期實習，在校內實訓基地完成；對于專業綜合技能訓練，主要通過生物工藝大實驗、畢業設計，在各課題組實驗室和實習崗位完成。

3．推進雙語教學

利用該專業具有博士學位的教師多、“海歸”學者多的優勢，我們鼓勵教師選用國外優秀教材，積極推進雙語教學，并在實踐中不斷完善雙語教學的方法與手段，主要包括探索研究中英文在教學中如何更好地結合，以及如何更好地提高學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，努力提高雙語教學的水平與質量。

例如，生物技術導論是生物工程專業開設的一門重要專業基礎課。本課程組采用循序漸進的雙語教學方式，突出基礎理論，強化工程理念，兼顧前沿發展，重點培養學生的創新能力和綜合素質。通過該課程的學習，要求學生掌握生物技術的基本理論、研究內容，了解生物技術的特點和應用范圍，為從事生物技術的理論研究和生產實踐打下堅實的基礎。

又如，微生物遺傳學是為生物工程專業開設的一門重要專業選修課。通過本課程的中英文授課學習，要求學生掌握微生物遺傳學的基本知識，包括微生物遺傳學發展簡史背景知識，遺傳物質的組成、結構與功能的關系，基因的表達與調控，微生物的遺傳重組與質粒載體，重組DNA技術以及微生物基因組學等內容，以便為其它專業課的學習奠定良好基礎。

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

4．推進精品課程建設

教材建設是精品課程建設的一項重要內容。要把教材建設與精品課程建設相結合，以精品課程建設促進教材建設的發展。同時，教材建設又反過來成為精品課程建設的助推器［4］。

為了緊跟學科發展趨勢，我們結合專業特色，鼓勵學術帶頭人編撰與專業建設改革相匹配的特色教材。同時要求教材建設必須適應人才培養目標、學科專業建設、課程體系及課程內容改革的需要，使編選出的新教材既有創新特色又切合教學實際的需要。

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

精品課程建設的核心就是解決好課程內容建設問題，即解決好如何為學生提供好的教學方法和內容問題［5］。通過教學改革與實踐，形成了由“生物化學”、“工業微生物學”、“化工原理”3門天津市級精品課程為基礎，服務于“生物工程設備”、“生物工藝學”和“代謝工程”等專業課的新課程體系，并實現了“生物反應工程”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.生物工程專業課程體系與教學內容改革探討[J].邵陽學院學報，2009（1）：58-60.[2]黃進勇，王愛萍.以課程體系建設推進“生物工程”專業創新人才培養[J].中國校外教育，2010（8）：49-50．

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

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

[5]趙蓓.淺談精品課建設[J].烏魯木齊職業大學學報，2008（2）：108-109．

G642．0

項目名稱：天津市高等學校加快培養急需人才重大研究立項計劃（生物醫藥產業鏈下游人才培養）。

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