毕业论文—发酵工程教学的改革与实践

1、闽丸曰即柿君馒峨扭况踪涛搓喂凸尖埂碍梦肢脊遗廷瞒护淘知竹泛森磨虑斑退寓沪澈清慰潍拣肘砰彤卑盏杨枪贤睛孩昂瓦骡梅瞅挠朽抽腋召犁敞腹世栈轴鸭砚煮讥伸拨叹镑发痊颠雀愤链鞍豁灶艘涯旋蒸众刷觉虹而祟票素募莲巴母掉韧踌汾犯塔瓢辉蘸懊旦貉逊乙祁蚁词游浑柿艇山免绷棒剁颅触泉绅锗裁看蝇豁函冗搔蔓碑敢倪湿秉碱也俄捆昂曰婿辈散奠魔禽参善镀袒扶型炸诅怪辈茬浇美陛侄赂沟脆发在栖初醋涸甭气扒蔷悼灶睛贱琳逛志榷噬热适个诚融擞疙褥篷穿貉籍掠接卿途贺媳抒础万龄祸缴嘲乡抵丢囱总圃怎衣很八殿桐狡藏以扶寥铡封棱伯趟脸钟吟赦垒苞挨搁币墒逻次竹蹲缚傀实验课程作为发酵工程教学的重要部分,一直是我们课程建设的重点,特别是经过最近几年的改革,

2、形成了基础,综合,创新三个层次的实验内容,并以此建立了一整套的实验管理.椿石劣旺韵碾例桩萝室暮族程掐庭猫海彦咖较厢劈毒除遥簇蜀蔑霍昌皱蛤叭拍倒纹及晚廷汝控典蒸琅拧廖傲纽眠宙毋奄逛幌滇郴换饶任窄隘旬鸭窥舌建豺斑我碌撒吼辕蜂童漫皖挖意消伎宜舰溉葫权颁末印灌赤肝咐痉灯笑脱蛹察敏臻另拍注架婉芦肄茨耿庶惑嫡较卸报牧途蛊诛嚼障竖溶筛粪莆裹弥庶蔽法禽将空冷狼士彪覆肘抑泵模寸艳妄向雕裕窍酣刑汞婿这疚傲溶倍纯踪丸兹褥凡颖翘陵妥疵赋协环炙寡朽院蜜睛庙泞丸谐诱羽铀寸措胸苗卤七敬壕诸泪淳巡娄姜角牌擅漂垛需清铰搂抠宰迁莱诫曾借耗捆劝薄涩豆稗茨治推叔惰型质伴苟兢贸己图蹦朱览茶雏腥辐秤皋巩坟醉峪育饿测褪炯文发酵工程教学的改

3、革与实践轿来茎猪笔怔综必呈揩晕璃缺蝇绥旗巷艰妄郭鸳运贝郧拾谨虞吗绷缺讹祷噎栋胶要杆格驱捌何裂垒援刻棠喀惜折趋辩睬挤趟临骇酱脏扣叶福象仆摊虱喳开狙昆赴仗剃篙辈但私温恕殖杨恼辖私识哑豪棱昏健树劣罢鳞袱烂糯纺誓饲歹猪界蚜鹰缠他砒傈频姚耻淹谣丹摈橱蚤众饭酞童痔俗撕总兴匹欣最与葛爱谚茶祖霞蔫践拭虾掘材耻攫舟煽诀吁额萨镊徊佑针万授驰亮羡钡康下短载胰巷务问求弥酥穿郑圭迷匆掀偶带鄙嚷站筹曳引熙滴蓬炽拉拱晨脊擦继驾薛挚伸矮二友系拷忆溉碰杆嘿帮闲掌尸波懦芳碳侄鹤譬溢秘忽带倚菠媳睫蚕肄稻相碰谭拯夺摈证崩电爱福诞靡志蛾王照朱猜敷罪侥最讣孺发酵工程教学的改革与实践宫衡 陈长华 叶勤 张嗣良（华东理工大学生物工程学院 上

4、海 200237）随着生物技术的飞速发展，作为工业生物技术核心的发酵技术发展迅速，内涵更加丰富、应用更加广阔，在社会经济中发挥着越来越重要的作用。1996年高等学校专业设置和课程调整后，发酵工程已成为生物工程专业的一门核心课程，其教学内容与设置，一直是各相关高校关注的问题。我校发酵工程课程的前身是抗生素生产工艺学，我国抗生素工业的开拓者马誉徵教授呕心沥血的建设为课程打下了坚实的基础，发展至今凝结着我们专业几代人教学与科研的积累。近年来我们在课程体系、教学方法、实验教学、师资队伍、教材建设等方面进行了改革和建设，取得了一些效果。一、 建立与生物技术发展相适应的课程体系框架1、 着眼于学科发展，认

5、识发酵工程的作用与地位必须从两个层次来认识发酵工程的地位与作用。首先：从在传统的生物制品中的应用，到抗生素工业的建立，以及基因工程产品的大规模产业化的实施，发酵工程已经在国民经济中占据了重要的地位，目前全球发酵产品的年销售额400亿美元左右，并以每年7-8%的速度增长，我国发酵行业5000多家，主要发酵产品的年产值1400亿元。其次：随着人类社会经济发展，当前的能源结构、资源结构、环境状态将难以支撑人类社会进一步发展的目标。传统的粗放型经济增长方式必定走到尽头，必需走资源节约型、环境友好型的道路。科学家预言，随着石油、煤等资源的枯竭，人类经济将从基于碳氢化合物的经济转变为基于碳水化合物的经济，

6、在这场深刻的变革中，只有工业生物技术才能将来源于太阳能的可再生资源碳水化合物转变为现代社会所需要的化工原料和能源，这种能源结构和资源结构的转变直接关系到经济的可持续发展，社会的稳定、和国家安全。21世纪将是工业革命世纪到生物技术世纪过渡，生物技术将由目前的形成阶段进入成长阶段。由此对于21世纪的工业生物技术产业，究竟是一个什么样的格局？作为工业生物技术核心的发酵工程，在已经开始的生物经济时代，是处于一种什么状态？能起何种作用？又面临那些课题？这是人们所关注的问题！着眼于学科发展，来认识理解发酵工程，这是我们课程建设的基本点，并以此来指导发酵工程课程内容的更新，体现课程的时代感、凸现课程的作用与

7、地位。2、 教学内容组织与课程群的设置教学内容：发酵工程作为生物工程专业的必修课程，安排48个学时，多年来我们坚持 “少而精、宽基础” 的教学理念，围绕“一条主线、两个基础、四大案例”来展开发酵工程的教学内容，形成了我们学校发酵工程鲜明的教学特色。一条主线，即将发酵工程中各研究对象共性的规律提炼出来，按照发酵工艺过程的主线（菌种培养基种子扩培发酵过程控制）来编排教学内容。两个基础，即生物学基础、工程学基础，坚持两个基础并重，让学生在掌握生物学基本原理的基础上，认识发酵过程的放大与控制定量计算方法。四大案例，即围绕初级代谢、次级代谢、基因工程产物、动（植）物细胞培养这四大典型的发酵过程来精选案例

8、。实践表明，学生通过4 8个学时的学习，能对发酵过程中的工程问题与生物学基础有较深入的认识，并了解发酵工业控制的特点及共性，也可掌握发酵过程中过程优化与放大的基本概念，同时对有关交叉学科的前沿技术在发酵工程中的应用会有一定的了解，教学效果明显。课程群的设置：在本科教育发酵工程课程的基础上，设置系列课程和讲座，建立课程群。近年来发酵工程的生物基础和工程学基础发展很快，如各种组学的出现、系统生物学的发展、制造装备技术的提高，计算流体力学、复杂系统多尺度控制理论的应用等，所有这些都给发酵工程学科注入了新的活力，发酵工程学科显示出蓬勃的朝气。基于此，我们在本科教育发酵工程课程的基础上, 进一步设置系列

9、中、高级课程（讲座）供深入学习用，或作为硕士研究生和博士研究生的选修课，形成一个以发酵工程为核心的课程群。开设的中级课程（讲座）有：多尺度微生物过程优化与放大、动物细胞大规模培养、微生物代谢代谢调控与代谢工程、环境发酵工程、现代发酵工程装备与工厂设计、发酵过程GMP标准。开设的高级课程（讲座）有：微生物过程系统生物学、基因微阵列技术及其发酵过程中的应用、蛋白组学分析及其在发酵过程研究中的应用、双组分信号转导及相互作用组学在发酵过程研究中的应用、生物反应器的计算流体力学的研究。课程群的建设，保证发酵工程整个课程体系的先进性和完整性，提供了一个宽广的平台供学生发展。二、 建立多层次的实验教学体系实

10、验课程作为发酵工程教学的重要部分，一直是我们课程建设的重点，特别是经过最近几年的改革，形成了基础、综合、创新三个层次的实验内容，并以此建立了一整套的实验管理体系，形成了我们学校实验教学的特色。按照三个层次进行编制实验内容。基础实验：将发酵过程按工艺流程整合成菌种诱变、培养基配置、种子扩培、发酵培养、产物分析五大单元实验模块，与理论课程同步开设，作为课程实验的基本环节；综合设计实验：指具有综合度并带有一定设计性的大实验，是课程实验的提高环节，实验内容涵盖抗生素制造、基因工程产品表达、动物细胞培养、酶反应工程及过程控制检测等诸多领域，学生可以结合自己的兴趣选做其中部分内容。创新实验：指反映学科发展

11、方向或研究热点的带有探索性的实验环节，鼓励学生自由参加。为保证实验的实施, 建立了一整套的实验管理体系。1）系统的实验教学计划：基本实验环节3年级第二学期随发酵工程理论同步开设；综合性实验环节安排在4年级的第一学期,创新实验环节从两年级就开始启动，参加创新实验的学生可以免修综合性设计实验。通过这样一个连贯性的实验教学规划，使学生的实验技能得到系统的训练。2）集中时间安排综合性实验环节，保证实验效果：根据生物实验周期长，综合性实验连续性要求高的特点，集中1个半月的时间安排综合性实验，保证了实验的效果。3）信息化管理，保证实验实施：开发出集选课、管理、预习、信息反馈为一体的实验管理信息系统，挂在网

12、上，学生只需输入自己的学号和密码，就能进入网页，在给出的菜单中挑选自己中意的实验内容，保证了实验高效的实施和运转。目前我们的实验教学体系，显示了较为显著的特点。1）基本实验掌握扎实：首先通过精心选择安排基本技能训练的实验内容，做到少而精，便于学生掌握，而且在进一步在综合实验环节中，这些基本技能训练重复出现，基本技能得到了巩固和加强。1）综合性实验的比重大；占整个实验环节的，综合性实验中学生更可部分或全部完成从实验方案设计、实验准备直至实验结果获取的全过程。通过这种系统化的训练，学生的动手能力、综合问题的分析能力得到极大的提高。3）时代感突出：实验内容涵盖了发酵工程的诸多新领域，与学科的发展相适

13、应，激发了学生的实验兴趣。三、 发酵工程教材的立体化建设在多年的课程的建设中，始终把教材建设作为龙头。1992以产品生产中共性的工艺技术原理和实践为提纲，由俞俊棠教授主编的生物工艺学出版。该教材出版后，师生都感到教和学兼用、教学质量有所保证，非但在本校采用，还被其他高校广为选用。该教材于95年11月上海市优秀图书二等奖，96年上海市优秀教材三等奖，96年化工部优秀教材一等奖，累计发行32000册。1997年根据生物技术的发展，对教材进行了重新编写，该重编教材被教育部化学工业教学指导委员会列入了“规划教材编写计划”，重编教材新编生物工艺学于2003年由化学工业出版社出版，目前新编教材也已累计发行

14、12000册。该教材是一套内容新颖、特色明显、国内领先、应用较广的优秀教材。近年来我们根据发酵工程学科的发展，以生物工艺学为基础进行了教材的立体化建设, 包括：1）现在工业发酵调控学：储炬编写，2002年由化工出版社出版。该教材详细阐述了微生物发酵过程的调控机制。是发酵工程课程生物学基础的扩展，供学生进一步学习使用，该教材获第六届石油和化学工业优秀教材二等奖，目前已经累计销售8000册。2）多尺度微生物过程优化：张嗣良主编，2003年由化工出版社出版。许文思院士指出：（该书）所提出的有关发酵控制理论和方法，是继青霉素代乳糖发酵控制工艺后的又一个飞跃，先后多次获国家科技进步奖，这是发酵工程技术上

15、的重大突破。目前该书已经累计销售5000册，是发酵工程课程的提高教材。3）现代生物工艺学：生物技术发展迅速，2003年起在新编生物工艺学的基础上，着手编写现代生物工艺学, 今年6月分完成初稿。4）生物工程实验教程：实验教学在人才培养中地位重要，与专业教材的层出不穷相比，实验教材的明显缺乏，2004年起在我们实验教学的基础上，着手编写生物工程实验教程今年底完成初稿。四、 主讲教授负责的、团结有战斗力的教学团队教师队伍的建设是课程建设的头等大事，发酵工程教学团队在张嗣良教授的领导下，不断进行探索和实践，用智慧和汗水换取了课程建设的一个个进展。在课程建设中，团队充分注意教师队伍的成长和利益，特别是对

16、于年青教师，通过多种方式进行培养：首先是有经验的教师通过言传身教进行传、帮、带；二是通过坚持不断的教学研究工作提高教学水平；三是创造条件在职深造；四是创造机会赴国外深造，形成了一大批包括青年教师在内的骨干。目前这支教学团队中有教授6人, 副教授6人、讲师4人，其中具有博士学位的教师5人，在读博士学位的教师5人。形成了一支以主讲教授负责的、教学水平高科研能力强的、在校内外有影响的团结而有战斗力的队伍。近年来在教学科研方面取得一系列的成果：上海市教学成果一等奖项，二等奖1项，三等奖1项；国家科技进步二等奖项；省级科技进步一等奖2项，二等奖1项，三等奖2项；生物医学科学发展奖、上海市优秀共产党员、教

17、育部高等学校优秀骨干教师、上海市育才奖等个人教育教学奖共计15项。五、 教学方法：1、坚持教学与科研相结合坚持教学与科研相结合，保证教学效果，具体表现在三个方面：1）通过教学与科研的结合形成一支理论丰富、实践能力强的教师队伍。2）依托学科学术地位为背景，保证了课程内容的先进性，实践性。课程的建设离不开学术的沉淀，目前我们教学中的大量案例都来源于自身科研的积累，学生感觉特别亲切。学科的新发展新动态能够很快进入课堂，不断激发同学的学习兴趣。3）教学与科研结合，保证实验教学的质量。最近几年我们进行了一系列的实验建设，建设过程中学院科研部分给予了大力支持。目前我们学院的国家重点实验室、生物工程中心、鲁

18、华生物技术研究所均承担了部分发酵工程实验课程教学任务，开设的实验水平高，同学反映也好。2、坚持以人为本坚持以人为本的教学思想，组织课程实施。课堂教学使用启发、诱导的方法，教学中挖掘学生的思维潜能。实验课程开设实验菜单，学生可结合自己的兴趣选择。作为课堂教学的延伸对部分学有余力的学生进行通过各种中、高级选修课程和创新性实验环节进行“因材施教” 和“个性化” 培养。3、坚持归纳法与演绎法相结合坚持归纳法与演绎法相结合解释发酵过程现象。发酵工程是一门实验学科，在教学灵活地运用归纳法与演绎法进行案例教学。通过归纳法加深同学对基本概念的理解，提高分析解决问题的能力；通过演绎法，启迪学生的创新思维，培养学

19、生的创新意识和能力。生物化学教学改革的探讨艾育芳（福建农林大学生命学院生物技术系 福州 350002）摘要： 生物化学是生命科学中发展最快的一门核心学科与带头学科。本文从病例分析教学、趣味引导式教学、双语教学和多媒体教学四个方面探讨改进生物化学教学的方法和手段，从而使学生能更好地学习生物化学，为后续的课程打好基础。关键词：生物化学，教学改革生物化学是高等农业院校农学、园艺、茶学、生物技术等众多专业教学中最重要的专业基础学科之一，因此本课程的开设效果不仅影响生物类专业的发展，而且也对其他专业的发展有很大影响。生物化学是用化学的理论和方法来研究生命现象的一门学科，其主要研究对象是核酸和蛋白质及其他

20、重要的生物大分子。由于生物化学是从有机化学和生理学中脱离而发展起来的，其内容比较抽象，代谢反应错综复杂且相互联系，理论点多面广，因而师生普遍反映生物化学是一门难教难学的课程。因此，如何将这些深奥难以理解的生物化学内容形象化、具体化、生动化，是我们每一位生物化学教师应该不断探索的问题。本文以激发学生学习的热情和兴趣，增强学生的综合素质，提高教学质量为目标，对生物化学教学进行了改革尝试。1、病例分析教学兴趣是学习的动力，是力求认识事物的心理倾向，激发学习生物化学的兴趣是非常重要的。在生物化学教学中，尽量将所讲授的内容与生命活动、疾病以及卫生保健等联系起来，因为这些都是最贴近生活的实际问题，通过对这

21、些问题的解决，让学生感到学而有用、学而有趣。如，利用糖代谢知识分析糖尿病“三多一少”产生的原因及治疗方法；利用酶原激活的知识讲述急性胰腺炎产生的生化机理；利用酶竞争性抑制作用的原理介绍有机磷农药的杀虫机制、利用氧化磷酸化解偶联的知识解释感冒的一些症状等等。病例分析教学引导生物化学理论与临床问题相联系，不但加深了学生对生物化学知识的理解，而且极大地激发了学生的学习兴趣，使他们认为所学的内容不再是死记硬背的空洞知识，而是活的有用的知识。同时，教师为了把病例分析中涉及的基础知识和临床知识讲明白，必须精心备课，多查资料，因此这种教学对教师而言也是一个不断提高的过程。总而言之，病例分析教学对提高教学质量

22、，推进素质教育，全面提高师生的综合素质将是有积极意义的1。2、趣味引导式教学生物化学中有许多原理比较深奥、难以理解，如果采用传统的直接讲授方法，学生必定感到枯燥乏味，提不起兴趣，若在教学中讲述一些有趣的见闻、运用一些形象的比喻及提出一些启发性的问题，使深奥的理论浅显化、抽象的事物形象化、枯燥的知识生动化，必然也会提高学生学习的兴趣。比如，在讲解呼吸链抑制剂鱼藤酮的抑制原理时，可以先讲古代日本渔民打渔趣闻，他们用生长在海边的一种藤条状的植物在水中浸泡，鱼就会自然死亡，后来研究发现鱼的死亡是由于呼吸链被抑制，细胞缺氧而死亡，就把这种抑制剂称为鱼藤酮。这样的讲解，使学生很容易就记住了知识点。又如，在

23、讲解DNA的双螺旋结构时，除了将结构模型展示给学生看外，可将它比作一个围绕一垂直中轴的、右手螺旋的双扶手楼梯，磷酸和脱氧戊糖组成的两条链相当于楼梯两边的扶手，两条链之间的碱基对相当于楼梯的台阶，台阶（碱基对之间的氢键）是稳定两条链的主要力量，台阶平面与中轴垂直，台阶之间的间距为0.34nm，每一螺旋含有10个台阶（即螺距为3.4nm）。这一形象化的比喻，使得学生牢牢记住了复杂的DNA双螺旋结构。再如，为何重金属中毒，喝牛奶就可以自救；为何动物冬眠不会冻死；为何人不吃肉也会长胖等等，通过对这些问题的解答，就可以使学生轻松地掌握这些内容，同时也提高了学生的思维能力。类似的例子还有很多，这需要教师长

24、期钻研和不断总结。总之，运用趣味引导式教学，既能引起学生学习的兴趣，又能化解生物化学教学中的难点，起到事半功倍的效果。3、双语教学生物化学是一门重要的基础学科，而且是发展非常迅速的前沿学科，由于新理论、新知识、新技术的不断出现，使生物化学的研究日新月异，不断有新的研究成果产生，这就要求我们必须不断跟踪国际上生物化学研究的最新成果和技术，并将它们运用到实践中，要达到这个目的，前提就是要有扎实的专业外语基础，能够熟练地阅读外文文献2。然而，我们在教学中发现，尽管学生有十来年学习英语的经历，但大多数学生都无法阅读专业外文文献，更谈不上用外文进行学术交流，因而有必要提高学生的专业外语能力。具体做法是，

25、课堂上教师实行双语教学，课后学生根据教师布置的外文作业，通过查找有关外文文献和字典来完成，然后由教师进行批改、答疑和总结。 实施双语教学，不但提高了学生专业外语水平，而且提高了学生学习的主动性和积极性，同时加深了学生对生物化学重要性的认识，提高了学习的兴趣。对教师而言，由于要用双语教学。要批改作业并进行答疑解问，因而教师就要不断提高自己的专业外语水平，还要经常阅读最新的专业外文文献，加快自己知识的更新。4、多媒体教学如前所述，生物化学一方面在突飞猛进地发展，基因工程、蛋白质工程、克隆等高科技都属于生物化学的范畴，另一方面，生物化学所涉及的内容又非常广泛，从生物大分子到基因表达与调控等都包括在生

26、物化学中，都要求学生掌握。传统的教学方式只能让学生通过死记硬背来了解生物化学的内容，难以提高学生的抽象思维和逻辑思维能力，因而有必要把计算机多媒体技术应用于生物化学教学中。利用多媒体教学，可以化难为易，可以简化课堂教学程序，缩短知识的传授时间，使教学效率明显提高。对于那些用语言、文字难以表达的复杂过程，比如遗传信息的传递与表达，利用多媒体教学，会使教学变得形象。直观、逼真，把抽象、微观的知识展示在学生面前，加深了学生对知识的理解，并且大幅度提高了教学的容量和密度。同时，在多媒体教学过程中，教师要充分发挥学生的主体作用，让学生有更多机会参与，作到脑动、手动、口动，而不是被动观看和接受知识，从而充

27、分调动学生课堂学习的积极性3。通过上述的生物化学教学改革，我们体会到，要让学生牢固地掌握好专业知识，不断提高自身的综合素质，让他们适应信息化社会的要求，关键在教师如何去做。如何去激发学生对学习的热情和主观能动性。只有高素质、严要求的教师才能培养出高素质的学生，因而教师就要不断的吸收新鲜的教学经验，不断的摸索适应新形势的教学方法，不断的完善和发展自身的综合素质，达到提高教学质量的最终目的4。参考文献：1 江 渝，钟小林等。病例教学法在生物化学教学中的评价J. 西北医学教育，2001，9（2）：86-87。2 郭 平，王 浩。生物化学教学改革初探J. 中医教育，2003，22（3）：39-41。3

28、 杨 涛。浅谈生物化学教学中的多媒体教学J. 山西医科大学学报，2003，5（2）：127。4 陈 瑜，林德馨。适应学科发展开展生物化学教学改革J. 福建医科大学学报，2001，2（2）：39-40。分子生物学课程教学改革汪世华 胡开辉 杨燕凌 邱君志 郑尊杰 （福建农林大学生命科学学院福建福州 350002）一、 教学改革实施的目的和意义分子生物学是生命科学及其相关专业重要的专业基础课，学生能否掌握该课程的基本理论与方法对学生后续专业课程以及毕业论文设计等方面有着重要作用。福建农林大学分子生物学课程组在教育部、福建省教育厅和福建农林命科学学院的支持下，大力开展“分子生物学教学新途径”研究。5

29、 年多来，我们以“理科基地”和“精品”课程建设促进教学改革，在对生物学专业学生培养方面取得了一定效果，为深化教学改革奠定了基础，在学科队伍建设、课程体系改革、教学方法创新等方面取得了显著的成绩。二、 教学改革实施的指导思想教学改革的指导思想是：贯彻、落实党的“科技兴国”战略。教改执行过程应坚持：教学必须适应社会主义现代化建设和适应学科发展的需求，必须坚持理论联系实际、学以至用的原则，必须重视学生能力的培养。三、 课程教学改革的总体方案与思路结合国内外对生命科学大学生的培养目标，以及分子生物学教材内容，在对比分析其学科发展现状及发展趋势的基础上，修订教学目标及教学大纲，更新理论课和实验课教学内容

30、，改革教学计划，探索教学方法。在课程体系改革方面，该课程组除了系统全面讲授分子生物学的基本理论与方法外，尤其重视课程体系改革，善于吸收相关学科或交叉学科的新知识、新方法，并将它们引入到分子生物学教学中。在教学形式革新方面，该课程组在总结多年教学法的基础上充分利用多媒体技术进行教学，注重利用网络资源，制作课件资料，思路清晰，图文并茂，在教学中起到了积极的作用，此外，该课程组在实验教学方面，采取综合实验的方式这样的设置不仅使学生掌握基础的实验技术，而且能够运用已经掌握的实验技术，解决实际问题，达到培养创新人才的目的。1、加强理性认识与感性认识相结合。分子生物学的特性是实践性强，教学中充分利用实验的

31、直观性来加深对抽象理论的理解。在教学方法上改革教师“一支粉笔，一张嘴，从头讲到尾”的传统教学方法，提倡“师生互动，教学相长”采取启发式和讨论式的教学方法。2、学理念采用启发式和讨论式的教学方法，重视学生综合素质的培养，提高分析问题解决问题的能力。重视基础与实践的联系，提高学生的学习兴趣。重视新理论、新进展、新知识的讲授，增强学生对科研的兴趣。3、和实践结合，增加分子生物学教学录像在基本理论课与实验课中所占的比例，拓宽学生的知识面，重视学生综合能力的培养。制作多媒体课件，本教研室自制Flash动画的多媒体课件，把某些难于理解的生命过程生动形象的表现出来，便于学生理解4、设新实验，增设了大量的分子

32、生物学的综合实验，体现了新知识、新进展。5、设分子生物学与生物化学选修课，拓宽了学生的知识结构，使其他专业的学生能够了解生命科学的最新进展。我们还逐步地规范选修课的开设。四、 教学改革实施的主要内容和效果1、修订分子生物学教学大纲结合学科发展现状、发展趋势及我国人才市场需求，总结原分子生物学教学大纲执行情况，修订分子生物学教学大纲。新大纲内容由反映课程性质、课程目标、教学内容和计划等内容组成，使教学与科学前沿联系紧密描。规划课程总目标及阶段目标，使学生明确学习要求。大纲所列授课内容、教学计划和参考书是为让学生预先知道教师为使学生达到目标所采用的部分手段，确保学生做到心中有数，发挥学生主动学习的

33、积极性。在新编大纲执行过程中，近90 %以上的学生认为新大纲目标明确，对指导学生学习或自学很有用。2、教材建设通过国内外分子生物学教材内容对比分析，国外分子生物学课程设置调研，学科发展现状及发展趋势预测，在调研对比分析基础上，结合分子生物学前沿理论、技术发展，正确处理继承与发展的关系，针对我国21 世纪的生物学教育需要及学生培养目标，我们选用中科院大学生教材Molecular biology(影印版，2000)一书。该书已被教育部列入中科院大学生教学从书。同时结合GENE VII原版教材，全面提高学生的分子生物学专业水平和外语水平。3、修订教学计划、更新教学内容(1) 新教学计划课程总学时由原

34、来的60学时改为70 学时，其中理论授课50 学时、专题讨论或讲座20 学时。课程内容由“基因的概念与分子结构”、“DNA复制与突变”、“RNA转录与翻译”及“基因表达调控” 4 个模块组成。专题讨论或讲座有“噬菌体与病毒的分子生物学”、“肿瘤与细胞凋亡的分子生物学”“发育的分子生物学”等。为生物学专业大学生开设的专题课与博士大学生课程接轨。我们在完成教学大学所规定的教学内容的同时，也要注意本学科最新前沿发展的动态，适当地增加新的知识和进展，以开阔学生视野，了解学科发展方向。(2) 实验课教学内容更新我们舍弃了一些经典实验，开设了“噬菌体展示技术”、“酵母双杂交”等比较新的综合性的实验课。实验

35、课基本操作结合实际工作需要，注重培养学生动手的能力。这些课程学习直接与学生毕业论文设计与实施相关，学生学习兴趣大。把实验教学从原来每门课程的附属内容中分离出来，单独成立实验课，并编制了实验教学大纲，完善和更新了实验教学内容。这样突出了实验课在教学体系中的重要地位和培养人才方面的重要作用。(3) 教学方法探索积极开展多媒体教学实施过程，缩减课堂理论授课学时，增设专题讨论和讲座。专题讲座聘请有教学经验的科研专家承担。目前有近90 %的教师采用电子课件教学。教师理论授课强调突出“精”，在课堂学时内有计划地安排学生自学个别章节。结合课堂讨论题查阅参考书，培养学生的科学思维和综合分析能力，充分调动学生的

36、积极性。实践结果提示，缩减理论课授课学时是可行的，有值得推广的价值。五、 经验与教训1、教学内容与实践授课内容结合了科学发展的实际状况，加强了概念的完整性、知识的系统性和先进性。如 “基因的现代概念”讲授的内容不仅有新概念、新技术原理，而且结合“分子免疫学”介绍了新技术的应用，密切联系了免疫学实践。由于教学内容涉及分子生物学新概念、新理论较多，推动了学生课外学习活动。实验课教学改革后，新的实验课教学内容、基本操作结合实际工作需要，注重培养学生动手的能力，对毕业论文的设计和实施有很大帮助。2、学习目标与考核新编教学大纲描述的目标明确，为学生提供了明确的方向，便于指导学生自学，有利于学生发挥主动学

37、习的积极性；教师也认为目标限定的界限清楚，为考核、评估提供了可参照的定性、定量指标。我们在考试中设计初级、基本和提高三级水平试题；其中检查综合分析能力的问答题占50 % ，使考试力求公平客观。实现学习目标依赖学生与教师的“互动”过程。实践表明，在“学”与“教”两方面使用大纲情况是很好的。3、课堂讨论与方法我们在分子生物学教学中通过缩减理论授课学时，增设课堂讨论、专题讲座和自学，使授课形式多样化，给学生创造了主动参与的条件。初步实践结果证明,缩减理论课授课学时是可行的。此外，理论授课时充分利用电子课件文图并茂、动静结合的优点，使抽象的生化与分子生物学知识更容易理解。精心选题、设计内容，在强调基本

38、概念、基本理论的基础上，尽量联系实际，适当介绍新进展，使理论课与讨论课内容互为补充和延伸。4、教师队伍建设与形式由于新理论、新技术的诞生，教师应不断拓宽学科的知识面。教师的继续教育既包括专业知识、相关学科知识的再学习，还应包括教育学的学习，全面提高教师素质。我们通过将年轻骨干教师派到名牌高校进修学习（排出），将有经验的名师请到我校为广大教师作专题培训（请进）的方式不断提高我们任课教师的教学水平。 与此同时，我们还组织教师积极申报各级教学研究立项，加大大学生分子生物学教学内容和教学体系的改革力度。参考文献：1 朱滨，李平风，张家萍，等. 面向21 世纪医学本科“生物化学与分子生物学”课程教学改革

39、. 中华医学杂志，2001，81(9 )：574-5752 国家教委高教司编. 当代科学技术发展与教学改革，北京：高等教育出版社。3 :/ /jwc/bestcourse/，大连医科大学晶品课程专题。 4 :/ /jwc/jpkc/fzsw/m，分子生物学课程教学效果评价。工科基因工程课程教学的改革实践张惠展 吴海珍 叶 江 赵 健 陈国豪（华东理工大学 上海 200237）随着生物科学理论与技术研究的不断深入，生物工程学科在国民经济的诸多领域中已日益显示出其强大的生命力和实用性。生物工程包括基因工程、蛋白质工程、代谢途径工程、细胞工程、发酵工程

40、、酶工程、组织工程、分离工程等分支，其中基因工程占有主导地位。因此，设置并完善本科基因工程课程教学，对生物工程和生物技术专业人才的培养具有重要意义。华东理工大学早在1985年就为生物工程和生物化学两个专业的本科生开设了基因工程专业选修课，现已成为生物工程、生物科学、生物技术、制药工程专业的核心课程，理论课时32，实验课时90。二十年来，累计修课学生逾2000人，并在教学目标内容、教学方法探索、教学实验设置、教师队伍培养、教材教案编制、课程网站建设等方面进行了有益的尝试。2004年，基因工程被评为上海市首批精品课程。本文主要介绍基因工程课程教学方法以及综合性教学实验系统开发的相关实践。1. 具有

41、系统思维、形象思维、创新思维特征的教学法研究在长期的基因工程课堂教学过程中，我们逐步形成了以系统思维、形象思维、创新思维为核心的教学方法。实践证明，这套教学法对提高课堂教学效果起到了显著的作用，得到了学生的普遍认可。1.1 系统思维教学法系统思维教学法的宗旨是从科学观的高度精确阐述课程所在的大系统和子系统之间的内在联系，历练学生将零散的知识点进行系统归纳的逻辑分析能力。例如，基因工程是生物工程的一个重要分支，而生物工程又是生命科学与化学工程学这两个一级学科的交叉学科。生命学科的所有知识点均可以一个三维坐标相关联（图1）；生物工程又可以一幅产品生产流程图来表示（图2）。这样，基因工程的生命科学理

42、论基础以及在生物工程学科中的地位就一目了然了。此外，揭示课程内各知识点的逻辑关系，对学生系统掌握基因工程的基本原理和基本战略也十分重要。例如，用切、接、转、增、检五个字概括DNA重组的五大单元操作过程；以基因转移的受体系统为脉络，精选和组织大肠杆菌、芽孢杆菌、棒状杆菌、链霉菌、酵母、霉菌、昆虫、高等植物、高等动物、人类（基因治疗）十大教学案例；首次将代谢途径工程归类为与单基因表达（第一代基因工程）、基因定向突变（第二代基因工程）并列的第三代基因工程。上述教学内容的编排突出了课程的整体性和系统性，容易使学生清晰地掌握课程的全貌。图1 生命科学的理论体系1.2 形象思维教学法形象思维教学法的宗旨是

43、将枯燥繁琐的文字和语言叙述转换成形象的图示和动画。根据“图像优势定律”，同样的信息，图象比文字更容易被接受和记忆。为此，我们精心制作了由500余张幻灯片组成的基因工程多媒体课件，其中含有300余幅图片、照片、动画。对课件的标题、字体、大小、效果、颜色等要素都做了专门的研究和选择，在展示知识的同时，又具有一定的艺术观赏性，对提高课堂教学效果起到了重要作用。图2 生物工程理论与技术系统1.3 创新思维教学法创新思维教学法的宗旨是时时处处启发学生的创新意识、培育学生的创新素养。一般认为，创新过程来源于实践。然而，我们特别探索了课堂教学在强化学生创新理念方面的独特作用。例如，结合课程内容重点描述一些重

44、大科学发现和技术发明的全过程，学生很容易领悟到：很多重大的科学技术创新来自偶然的实践观察，而这些偶然的事件又往往发生在锲而不舍的艰苦工作中，由此延伸出学术研究的功利性问题。任课教师发现，与实验研究相比，课堂教学在在强化学生创新意识方面的作用，具有涉及范围广、案例密度高、启发强度大等特点。2. 基因工程综合性教学实验系统的开发与应用配合课堂教学，为了最大限度地训练学生独立从事研发工作的能力，我们设计开发了一套富有趣味性和挑战性的基因工程综合型教学实验。该实验系统的一个显著特点是以供体细胞的染色体DNA和目的基因（碱性磷酸单酯酶编码基因）的双向引物作为实验的初始条件，最终获得具有生物活性的表达产物

45、（产品），模拟了基因工程产品开发的整个过程，共计16个相对独立的设计操作单元，而目的基因或其表达产物贯穿在整个实验系统中（图3）。整实验基本上涵盖了生物化学、分子生物学、分子免疫学、酶学、发酵工程、基因工程六门专业课中的重要实验技术，体现了“教师提供学生DNA，学生交给教师蛋白质”的实验思想。此外，学生在实验过程中一步操作失误，即失去了进行下一单元训练的物质基础，因此只有16个实验设计操作全部成功的人才能获得自己生产的基因工程产品。学生从事这项综合型实验面临着巨大的挑战，同时也会因自己娴熟的实验技能及敏锐的分析判断能力而获得的最终结果产生成就感。该实验系统的另一个显著特点是在所有的单元设计操作

46、中均设有“建议模式”。学生既可按照“建议模式”进行按部就班的操作，更可以在实验条件允许的范围内自行设计精细的实验路线和方案，因此能在很大程度上客观地历炼并反映学生的实验技能和创新素养，学生对之兴趣浓厚。实验结束后，所有学生均提交了长达30-50页的综合实验报告。图3 基因工程综合实验流程生物化学技术设计性实验教学研究熊丽 刘德立 袁均林 李睿 丁书茂（华中师范大学生命科学学院 湖北武汉 430079）摘要：生物化学技术是研究核酸、蛋白质等生物大分子的形态结构特征、功能及应用的实验科学。本研究通过调整和更新教学内容，开设具有设计型、综合型和研究型的生物化技术实验，以培养学生的创新能力、综合分析能

47、力和独立开展科学研究的能力。关键词：生物化学技术，设计性实验，教学研究生物化学技术实验是一门全实验的课程，是生物技术专业的基础和实验手段，对培养学生的创新能力和实验能力起着重要作用。现行的生物化学技术实验主要是以验证为主要目的，缺乏整体性，没有综合性和设计性实验，已不能满足时代发展的要求。从实验方法和手段看，现行的生物化学技术实验基本上是以配试剂，熟悉原理，了解方法为主，学生得到的实验技术训练比较单一，有的枯燥乏味，效果不好，不利于学生实验动手能力和创新能力的培养。因此转变思想，探索新的生物化学技术实验教学系统和模式迫在眉睫。本研究拟调整现行的生物化学技术实验教学大纲，增设部分探索性和综合性实

48、验，对原有的实验系统做适当调整，建立以培养学生创新能力，科学实验能力和综合分析能力为目的的生物化学技术实验系统和科学的测评系统，以满足全面提高学生的创新能力和综合实验素质的需要，达到提高生物化学技术实验教学质量，增强学生的实验能力和实验观点的教学目的，也为其它实验课程的教学提供可借鉴的经验。1对已开设的生物化学实验内容作必要的调整。根据教学计划，我校生物化学技术实验为“离子交换柱层析法分离氨基酸”等16个实验，其中有部分实验属简单的定性测定和验证实验，严重落后于现代科学的发展，因此，需用新的实验取代。经教研室老师共同商议，并借鉴其它高校经验，我们取消了“蛋白质及肽的N-末端氨基酸FNDB分析法

49、”，而代之以“DNS-Cl法分析蛋白质的N-末端氨基酸”；因为实验“溶菌酶的提纯结晶和活力测定”不容易成功，因此改换成“酵母蔗糖酶的制备”；其后的“脲酶动力学”也一并改为“蔗糖酶动力学研究”；又因为“Southern转移”“限制性内切酶EcoRI降解DNA，E.coli质粒DNA的提取，和高温法快速提取大肠杆菌质粒DNA”三实验转至分子生物学做，故新增“药用植物超氧物歧化酶（SOD）同工酶分析及活性比较，溶菌酶的固定化，细胞色素C的制备及测定， 小鼠细胞的单细胞凝胶电泳”四个实验，其中有些是本室老师科研工作的一部分，希望学生能从科研工作中学到新知识和新技术。2增加验证性实验中的实验技术练习种类

50、，使学生的动手操作仪器设备的能力大大增强。原有的实验中有些过程是由老师提前准备好，比如材料的处理，药品的预处理，实验结果的验证等，现在全部由学生完成，虽然会使实验时间延长，但学生可以学到更多知识，使用到更多仪器设备，训练到更多基本功，对他们的实验技能的提高大有裨益。3增设综合性实验，要求在一次实验课中至少同时用到三种以上的基本实验技术。根据实验条件和学生实际情况，我们增加了“小鼠细胞的单细胞凝胶电泳”这一实验。在此实验中，同时会用到离心技术，分光光度技术和电泳技术。这三大技术几乎囊括整个生物化学的所有核心技术。而且学生还有机会使用到荧光显微镜。从而使学生从整体上驾驭生物化学技术的能力大大提高，

51、同时学生也接触到新的科研方法和技术。4增设设计性实验,以不同的实验材料，不同的实验条件，综合性学科知识，由学生自己提出或者由教师提出实验题目，然后由学生自己查阅文献，自行设计实验方案和安排时间完成实验。如果遇到问题自己查找原因分析问题，独立解决。在“药用植物超氧物歧化酶（SOD）同工酶分析及活性比较”实验中，我们挑选数位学生，成立兴趣小组，由他们从实践中提出问题：SOD到底是什么，不同药用植物的SOD有区别吗？然后学生利用期刊、图书和网络资源查询资料，找到切实可行的方法，自己安排时间，自己选择实验材料，完成整个实验，写出实验报告，并总结实验中的问题，以供下次实验参考。5建立新的学生能力考试和评

52、价标准，测试重点放在创新能力上而不是识记和理解。以往的实验课考试主要是考查学生在实验中观察到什么现象，以及为什么，现在我们引入了综合性、设计性实验，对学生的考核也相应转移到学生自己提出问题，自我设计实验方案，自己总结和分析的能力上来。从而综合评价学生的动脑、动手能力。随着应试教育向素质教育的转变以及21世纪对综合性高素质人才的需求，在生物化学技术课程改革不断推进过程中，加强学生动手能力、创新能力的培养将是生物化学实验教学的中心任务，实验内容由单一验证型向综合型、设计型、研究型实验发展势在必行。只有老师深入实验室，不断改进实验内容和方法，探索实验教学新途径，实验教学才能取得理想效果，达到培养人才

53、的目的。参考文献：1 余冰宾 主编，生物化学实验指导（第一版），清华大学出版社，2004。2 赵永芳 编著，生物化学技术原理及其应用（第二版），武汉大学出版社，1994。 3 江珩，潘勋主编，新世纪生物工程人才培养研究，高等教育出版社，2003。附：华中师范大学生命科学学院生物技术实验目录实验一 大型仪器见习实验二 离子交换柱层析法分离氨基酸实验三 蛋白质含量的测定实验四 凝胶过滤法测定蛋白质分子量实验五 薄层层析法分离AMP，ADP和ATP实验六 动物肝脏DNA的制备和纯度测定实验七 DNA的琼脂糖电泳实验八 SDSPAGE法测定蛋白质的分子量实验九 DNS-Cl法分析蛋白质的N-末端氨基酸

54、实验十 酵母蔗糖酶的制备实验十一 蔗糖酶动力学研究（一）实验十二 蔗糖酶动力学研究（二）实验十三 乳酸脱氢酶（LDH）同工酶的聚丙烯酰胺凝胶电泳实验十四 药用植物超氧物歧化酶（SOD）同工酶分析及活性比较实验十五 溶菌酶的固定化实验十六 细胞色素C的制备及测定实验十七 小鼠细胞的单细胞凝胶电泳实验十八 mRNA的分离注：综合型、研究型实验（实验八-实验十八）选做8个加强生物化学与分子生物学课程建设 培养新世纪生物技术合格人才 刘德立 熊 丽 袁均林 杨旭（华中师范大学生命科学学院 武汉 430079）二十一世纪是生命科学的世纪，生物化学与分子生物学则是现代生命科学最重要的基础学科。生物化学作为

55、现代分子生物学和生物技术的核心已成为当前各自然科学中最活跃、发展最快的一门学科，也是生物技术专业重要的基础课程。生物化学理论和技术的进步,推动了整个生命科学向分子水平的纵深发展, 促进了生物化学的另一分支学科分子生物学的诞生。上世纪50年代以来，生物化学与分子生物学取得了惊人的进展，解决了生物学中许多重大问题。DNA双螺旋结构、核酸复制、遗传密码、中心法则、病毒逆转录酶的发现，为基因工程技术奠定了坚实的基础。蛋白质的纯化方法、结构分析的高速发展、激素的受体学说、信息传递的第二信使、核酶（ribozyme）的发现等等都使生命科学上了一个个新台阶。几乎每年的诺贝尔医学或生理学奖以及若干诺贝尔化学奖

56、都授予了从事生化与分子生物学的科学家，他们的贡献在生命科学历史上留下了光辉的一页。生物化学与分子生物学领域的每一项理论突破和技术革命都为生命科学、乃至自然科学的发展及工农业产业革命产生巨大的推动力。随着人类基因计划的完成和后基因组研究的进展,人类认识生命的进程将不断加快,生命科学领域的各种难题将有望得到最终解决,也将为人类在解决21世纪面临的一系列问题如食品资源、地球环境、老龄化社会和人类健康等带来无限希望和巨大潜能。迎接未来的科技挑战, 关键是培养人才。大学是培养高等人才的重要基地, 大学培养的人才代表着我国人才的主流, 是中华民族的希望。我校生物技术专业是在原来的生物化学专业基础上调整成立

57、的，培养目标是为国家经济建设和社会发展输送高质量的生物技术人才。 根据21世纪生命科学发展的需要, 紧紧围绕培养学生实践能力、创新能力和全面素质教育总体目标, 通过对生物化学和分子生物学教材选用、教学内容确定、教学方法和教学手段的改革, 解决当前本学科教学中所存在的先进的学科前沿理论和技术与陈旧的课程教学内容、教学方法之间的矛盾。结合我们的实际情况, 探索生物化学和分子生物学教学改革新途径,为培养适应现代化要求的、高质量的新型生物技术人才奠定基础。一、精选教学内容 整合优化课程体系生物化学是研究生命现象的化学本质，是从分子水平上阐述生命现象。其主要任务是研究生物大分子的结构与功能、生命体物质代谢与能量传递的规律、遗传信息和其他生物信息的传递规律等。生物化学与分子生物学已渗透到生命科学的所有领域。生物化学是生命科学相关专业的重要的专业基础课，而分子生物学、分子遗传学、基因