生物工程专业生物反应工程课程群构建的探索

生物工程专业生物反应工程课程群构建的探索

王少彧

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摘要：生物工程专业生物反应工程课程是各个院校生物、医学、食品及环保等专业重要的专业基础课之一，该课程教学内容与人们的日常生活、生命健康息息相关，蕴藏着丰富的思政元素。生物工程专业生物反应工程课程群的构建，对培养学生做人做事的道理、形成社会主义核心价值观以及实现民族复兴的理想和责任担当具有重要意义。通过对生物工程专业生物反应工程课程群构建的探索，提出了课程群构建的内容整合以及整体课程群构建得到升华与应用，基本解决了生物工程专业课程教学内容重复，发展不相适应等矛盾，丰富了课堂教学内容，强化了重难点知识的把握，教学效果显著提高。构建了课程群体系以满足学生学习要求，培养专业兴趣，提升创新和实践能力．在全体教师和管理人员共同努力下取得了一定的成绩，进行了系统的综合分析，为以后课程群建设提供了参考。

关键词：生物工程专业；生物反应工程；课程群；构建

引言

生物工程专业生物反应工程课程是研究生物体的组成组分，如蛋白质、糖类、脂类、核酸等生物大分子的结构和功能；各成分在机体代谢和调控的动态过程；以及遗传信息的储存、传递和表达的规律。该学科是生命科学学科的专业基础课，是细胞生物学学、遗传学、基因工程、酶工程、生物医药等众多学科的基础，也是目前研究的重点热点。学好生物工程专业生物反应工程课程对学生掌握生物学整体架构以及深入学习其他重点知识具有重大的意义，是每一名生物学学习者必须面对的挑战。

1生物工程专业生物反应工程课程分析

生物工程专业生物反应工程课程主要研究生物体分子结构与功能、物质代谢与调节以及遗传信息传递的分子基础与调控规律，学科内容涵盖生物学、有机化学、无机化学等，研究内容包括生物体物质代谢、能量转换、遗传信息传递、光合作用、神经传导、肌肉收缩、激素作用、免疫和细胞间通讯等方面。总之，生物工程专业生物反应工程课程覆盖面广、知识更新快，且各种生物物质的化学结构、礼物性质、代谢过程和构效关系等内容比较抽象，难学、难记、容易忘记，常常使学生产生畏难情绪，落下一次课程的内容就会影响之后的学习，形成恶性循环。

2生物工程专业生物反应工程课程群构建的策略

2.1课程群构建的内容整合

生物工程专业生物反应工程课程是以生物学、化学工程学、计算机与信息技术等多学科为基础的交叉学科，它将传递过程原理、设备工程学、过程动力学及最优化原理等化学工程学方法与生物反应过程的反应特性方面的知识相结合，进行生物反应过程的分析与开发以及生物反应器的设计、操作和控制等。课程主要介绍生物反应工程的基本概念，从酶促反应动力学、微生物反应动力学、微生物反应器操作、动植物细胞培养、生物反应器等几个方面，系统讲述生物反应工程的基本原理与方法，并对生物反应工程领域最新进展进行讲解。此外，《生物反应工程》与《生物工程设备》课程同属于生物工程专业中的上游课程，该课程是实现生物技术如何转变为社会生产力，从理论到实际应用的重要环节，要求学生掌握生物工厂中所涉及的一些设备结构、种类及原理等，了解反应基础计算及设备维修与维护，懂得如何应用所学知识去解决工厂生产过程中的具体问题，改造创新生产设备、提升生产效率、实现生产最优化，从而扩大社会和经济效益。而作为生物工程专业的核心课程《发酵工程》着重讲述生物产品生产过程的基本知识，突出生物学、微生物学、生物化学等学科在发酵过程中的相关原理。课程主要通过实际案例讲述发酵过程中遇到的基本问题、设备控制、产品分离提纯等关键技术，同时辅助其它课程介绍的工艺和方法，以点促面帮助学生理解工厂工程上的问题。《生物反应工程》课程群的构建使得专业内课程间关系联系紧密，整个课程体系安排和生产工艺过程统筹兼顾。

2.2课程群构建的升华与应用

从生物工程专业生物反应工程课程群构建基础到生物工程专业整体课程设置体系上来看，在培养应用型工程技术人才过程中，相关课程实验教学及实习实践环节成为课程群构建不可或缺的一部分，对学生提高工程实践理念、发现和解决工厂问题、理论联系实际、提高综合素质起到关键作用。涉及专业理论课程都设有相关实验课，通过课堂学习进一步结合实验，对其基本原理、操作方法融会贯通，同时锻炼动手能力，收获实验成功的喜悦感，增强对专业的认知、自信和理解．集中实践教学是另一个重要环节，从专业角度出发，所有开设的实习环节均与未来学生发展和就业相衔接。保障了学生掌握生物工程专业中工艺技术、工程设计、生产管理等工程性实践要求．通过在企业的认知实习，对企业生产工艺、车间布置、反应器设计等有了初步了解，有利于将课本所学知识与实际生产结合起来，学习与实践结合起来，加深对专业课程中重难点的理解。培养学生团结合作能力以及对生物工程领域相关的生产设计和管理认知能力，对于提高从事相关技术的高素质人才培养具有重要意义。

2.3加强课程教学，解决学习直观性不强的问题

生物化学是实验的科学。通过实验能有效提高学生从微观角度来认识和理解生命科学中的关键科学问题。但是目前，对学生来说生物化学的实验场地、实验经费并不充裕，导致实验课时太少。没有实验就很难深刻理解生物化学课堂内容，只会停留在死记硬背阶段。而且，现有实验课程内容陈旧，没有体现当今生物科学的最新研究成果和国际发展趋势。比如，课堂实验中对酶学性质是通过分析不同温度来确定酶的最适温度，具体做法是通过唾液淀粉酶研究其对蔗糖和淀粉的水解作用。然而，酶学性质还受到环境气候的影响，课堂中并没有体现。所以，我们要加强生物工程专业生物反应工程实验课程的教学，在实际操作中，我们将蛋白质含量测定与三聚氰胺事件联系在一起，引导学生思考三聚氰胺对蛋白质含量测定的影响；将肝脏谷丙转氨酶活力测定与肝脏疾病的诊断联系在一起，使学生在掌握活力测定方法的同时，加深对转氨酶临床意义的理解；将基因重组与转基因食品联系在一起，引发学生讨论。

结束语

生物工程专业生物反应工程主要是利用生物催化剂大规模制造人类所需产品的技术过程，广泛应用于化工、农业、能源、环境等多个领域，涉及生物学、化学、电子电工、计算机等多门学科。目前，我国正处于工业科技高速发展阶段，实现了由传统农业大国向现代化工业制造国家的转变。学校生物工程专业迎合国家政策要求，积极参与课程教学改革，围绕新型人才培养目标进行了多门课程优化整合。为了强化《生物反应工程》课程在生物工程专业群课程中的地位，结合高校人才培养目标定位，对生物反应工程课程群进行了构建，为学生在微生物制品、食品发酵、生物质降解相关工程的研究开发、技术创新、企业管理等方面的培养提供新思路。

参考文献

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［２］张弘弛．生物工程专业发酵工程课程群构建的探索［Ｊ］．山东化工，2018，47（1）：115-116+119．

［３］曾庆伟，王江川，罗洪镇，等．基于工程教育专业认证下的生物反应工程课程教学改革［Ｊ］．教育教学论坛，2019（34）：123-124.

［４］程爽，罗建成，李慧星，等．基于卓越工程师培养的《生物工程设备》课程设计改革与探索［Ｊ］．安徽农学通报，2017，23（23）：140-141.

［５］高家乐，范玉璞，李慧星，等．生物工程设备课程建设的思考与实践［Ｊ］．科教导刊－电子版（上旬），2019（12）：129．