化學(xué)本科畢業(yè)論文范文
隨著高等教育的不斷發(fā)展和招生規(guī)模的擴(kuò)大,我國(guó)高等教育已進(jìn)入大眾化教育階段,“統(tǒng)招統(tǒng)分”的政策不復(fù)存在,大學(xué)畢業(yè)生通過(guò)雙向選擇實(shí)現(xiàn)就業(yè)。下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家推薦的化學(xué)本科畢業(yè)論文,供大家參考。
化學(xué)本科畢業(yè)論文范文一:高?;瘜W(xué)課程創(chuàng)建及革新
一、環(huán)境科學(xué)專業(yè)學(xué)科特點(diǎn)
環(huán)境科學(xué)專業(yè)是隨著環(huán)境污染問(wèn)題的研究與治理發(fā)展起來(lái)的一門新興學(xué)科,因此與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展密切相關(guān)。但由于學(xué)科本身的特殊性,又具有鮮明的特點(diǎn):
(一)系統(tǒng)綜合性
環(huán)境中的各種變化是多種因素的綜合,在研究和解決環(huán)境問(wèn)題時(shí),必須在科學(xué)系統(tǒng)化過(guò)程中全面考慮,實(shí)行跨部門、跨學(xué)科的合作,充分運(yùn)用各種學(xué)科知識(shí),比如地學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、醫(yī)學(xué)、工程學(xué)、數(shù)學(xué)以及社會(huì)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、法學(xué)等。因此,環(huán)境科學(xué)是一門系統(tǒng)綜合性極強(qiáng)的學(xué)科。
(二)交叉性
環(huán)境科學(xué)的研究目標(biāo)主要為環(huán)境污染、生態(tài)破壞以及環(huán)境系統(tǒng)在人類活動(dòng)影響下的變化規(guī)律;確定當(dāng)前環(huán)境質(zhì)量惡化的程度及其與人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的關(guān)系;尋求人類社會(huì)與環(huán)境協(xié)調(diào)持續(xù)發(fā)展的途徑和方法,以爭(zhēng)取人類社會(huì)與自然界的和諧。因此,其研究具有廣泛的對(duì)象和領(lǐng)域,比如從宏觀上研究人類同環(huán)境之間的相互作用、相互促進(jìn)、相互制約的對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系,揭示社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展的基本規(guī)律,從微觀上研究環(huán)境中的物質(zhì),尤其是人類活動(dòng)排放的污染物在有機(jī)體內(nèi)遷移、轉(zhuǎn)化和蓄積的過(guò)程及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律,探索它們對(duì)生命的影響及其機(jī)理等;其自身的理論和方法體系與其他學(xué)科相互滲透、交叉并形成的許多分支學(xué)科,比如環(huán)境化學(xué),環(huán)境分析化學(xué),環(huán)境毒理學(xué),環(huán)境管理學(xué)等等。
(三)專業(yè)性
雖然環(huán)境科學(xué)是一個(gè)新興的交叉學(xué)科,方法理論等涵蓋自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)及技術(shù)科學(xué)諸多方面,但由于其研究環(huán)境問(wèn)題很強(qiáng)的針對(duì)性,使得環(huán)境科學(xué)研究方法和技術(shù)手段等表現(xiàn)出極強(qiáng)的專業(yè)性,與其他學(xué)科一樣隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境問(wèn)題等的形成、解決、發(fā)展而發(fā)展。
二、環(huán)境科學(xué)專業(yè)人才需求狀況
環(huán)境科學(xué)專業(yè)學(xué)科具有系統(tǒng)綜合性、交叉性、專業(yè)性的鮮明特點(diǎn),而且隨著社會(huì)、環(huán)境問(wèn)題的形成、解決、發(fā)展而發(fā)展。這樣,未來(lái)將需要更多知識(shí)型、專業(yè)型和能力型的環(huán)境科學(xué)人才和儲(chǔ)備。高等院校作為環(huán)境科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)的重要基地和主渠道,其專業(yè)人才的培養(yǎng)應(yīng)該與社會(huì)需求緊密地聯(lián)系起來(lái)。因此,高等學(xué)校環(huán)境科學(xué)專業(yè)本科的培養(yǎng)計(jì)劃應(yīng)與環(huán)境科學(xué)專業(yè)人才需求狀況相適應(yīng),并受到廣泛的重視。目前,從環(huán)境科學(xué)專業(yè)的學(xué)生所從事的工作崗位來(lái)看,就業(yè)渠道是多元化的,主要為教育行業(yè)、事業(yè)單位、環(huán)保企業(yè)、環(huán)境服務(wù)業(yè)[1,3,8,16]。從近幾年來(lái)看,企業(yè)和環(huán)境服務(wù)業(yè)所需的環(huán)境科學(xué)專業(yè)人才明顯增加,比如造紙、煉鋼、石油化工類企業(yè)相關(guān)部門的檢測(cè)工作和化工企業(yè)的污水處理,污染控制設(shè)備、環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器和設(shè)備開(kāi)發(fā)銷售等基礎(chǔ)部門。通過(guò)對(duì)幾屆畢業(yè)生就業(yè)的調(diào)查,此類相關(guān)崗位的招聘87%以上單位都十分注重學(xué)生對(duì)化學(xué)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)的要求,甚至考核學(xué)生在大學(xué)期間所作過(guò)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程和所掌握的化學(xué)分析檢驗(yàn)等技能。所以,基礎(chǔ)化學(xué)課程體系在環(huán)境科學(xué)專業(yè)的地位和規(guī)范設(shè)置應(yīng)該受到各個(gè)高校的重視。
三、基礎(chǔ)化學(xué)課程體系在環(huán)境科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)中的地位和作用
化學(xué)作為理科的基礎(chǔ)學(xué)科,穿插于眾多學(xué)科之中,尤其是在環(huán)境科學(xué)學(xué)科領(lǐng)域起到無(wú)比重要的核心地位。單從我國(guó)有環(huán)境科學(xué)本科專業(yè)的高等學(xué)校對(duì)于環(huán)境科學(xué)系的設(shè)置來(lái)看,有的設(shè)在化學(xué)學(xué)院,有的設(shè)在地理學(xué)院,有的已經(jīng)從原來(lái)化學(xué)系、地質(zhì)系等的基礎(chǔ)上發(fā)展成為獨(dú)立的環(huán)境科學(xué)學(xué)院。這樣,各個(gè)高校在設(shè)置環(huán)境科學(xué)培養(yǎng)計(jì)劃時(shí)就根據(jù)本身的特色使得基礎(chǔ)性的化學(xué)課程體系設(shè)置在環(huán)境科學(xué)本科教育中分布出現(xiàn)參差不齊,培養(yǎng)計(jì)劃中出現(xiàn)了不同學(xué)時(shí)、學(xué)分的化學(xué)課程設(shè)置,缺乏系統(tǒng)性。雖然,有學(xué)者[4,8,12-15]曾提出對(duì)環(huán)境科學(xué)專業(yè)課程設(shè)置進(jìn)行改革與探討,但是對(duì)化學(xué)課程體系的系統(tǒng)設(shè)置討論還是較少。筆者在美國(guó)杰克遜州立大學(xué)化學(xué)系作訪問(wèn)學(xué)者和德國(guó)耶拿大學(xué)短暫交流時(shí),就看到美國(guó)眾多高校和德國(guó)在環(huán)境科學(xué)專業(yè)培養(yǎng)上與我國(guó)有很大的區(qū)別,基本本科沒(méi)有專門的環(huán)境科學(xué)專業(yè)和設(shè)立環(huán)境科學(xué)系,只有培養(yǎng)碩士和博士生階段的環(huán)境科學(xué)項(xiàng)目(其結(jié)合了環(huán)境科學(xué)學(xué)科的特點(diǎn),聯(lián)合了全校眾多學(xué)院所開(kāi)設(shè)的綜合性培養(yǎng)環(huán)境科學(xué)人才的項(xiàng)目),凡是在此項(xiàng)目注冊(cè)的學(xué)生必須在化學(xué)系修完所有的基礎(chǔ)化學(xué)課程和相關(guān)的實(shí)驗(yàn),其化學(xué)課程的比例相當(dāng)高。比如學(xué)生必須修完3個(gè)學(xué)分的有機(jī)化學(xué)、3個(gè)學(xué)分的分析化學(xué)(儀器分析)、3個(gè)學(xué)分的生物化學(xué)和其他相關(guān)實(shí)驗(yàn)技能課程等,而德國(guó)則會(huì)更嚴(yán)格要求學(xué)生修滿化學(xué)、生物的大部分課程。雖然,他們所培養(yǎng)的是碩士或博士生的環(huán)境科學(xué)類人才,但是從培養(yǎng)計(jì)劃的課程中我們可以清楚地看到化學(xué)課程在整個(gè)環(huán)境科學(xué)人才培養(yǎng)上的重要位置。對(duì)于基礎(chǔ)性的化學(xué)課程體系其內(nèi)容應(yīng)該包括無(wú)機(jī)與分析化學(xué)、無(wú)機(jī)與化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)、有機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、物理化學(xué)、現(xiàn)代儀器分析、現(xiàn)代儀器分析實(shí)驗(yàn)、環(huán)境化學(xué)和環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)等方面。而這些化學(xué)課程提供了環(huán)境科學(xué)中所涉及的基本理論、基本分析檢測(cè)方法及相應(yīng)的儀器設(shè)備使用和操作技能等方面的知識(shí),在整個(gè)環(huán)境科學(xué)課程體系中起到理論基礎(chǔ)、工程基礎(chǔ)、技術(shù)基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)的重要作用;同時(shí)在培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)業(yè)與創(chuàng)新技能上起到非常關(guān)鍵的作用。因此,構(gòu)建環(huán)境科學(xué)專業(yè)中合理、系統(tǒng)、規(guī)范的化學(xué)課程體系勢(shì)在必行。
四、構(gòu)建環(huán)境科學(xué)專業(yè)合理、系統(tǒng)、規(guī)范的化學(xué)課程體系
我校于2001年設(shè)立環(huán)境科學(xué)本科專業(yè)并開(kāi)始招生,2002年和2007年分別獲得環(huán)境科學(xué)專業(yè)碩士學(xué)位和區(qū)域環(huán)境學(xué)博士學(xué)位授予權(quán),并相繼開(kāi)始招生。目前,環(huán)境科學(xué)系共計(jì)13人,其中博士生導(dǎo)師4人,教授6人(含博士生導(dǎo)師),副教授1人,講師4人,助教2人,平均年齡37歲,其中具有博士學(xué)位的人員達(dá)62%,碩士85%,師資結(jié)構(gòu)合理。在第一屆環(huán)境科學(xué)專業(yè)化學(xué)課程體系的設(shè)置中,化學(xué)課程設(shè)置了專業(yè)基礎(chǔ)課普通化學(xué)(54學(xué)時(shí))、普通化學(xué)實(shí)驗(yàn)(18學(xué)時(shí))、專業(yè)必修課環(huán)境化學(xué)(54學(xué)時(shí))和環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程(36學(xué)時(shí))。但是,在后續(xù)課程的開(kāi)設(shè)和學(xué)生實(shí)習(xí)中,明顯反映出基礎(chǔ)化學(xué)課程開(kāi)設(shè)的不足。普通化學(xué)課程涉及內(nèi)容太多,過(guò)于綜合而缺少無(wú)機(jī)、有機(jī)和分析化學(xué)等大部分內(nèi)容,致使學(xué)生在學(xué)習(xí)后續(xù)的課程,比如環(huán)境生物學(xué)、環(huán)境化學(xué)、環(huán)境監(jiān)測(cè)和環(huán)境工程學(xué)等課程時(shí),對(duì)課程知識(shí)的理解、掌握和應(yīng)用上表現(xiàn)出很多困難。為此,結(jié)合教育部對(duì)本科教學(xué)課時(shí)設(shè)置的有關(guān)規(guī)定和我校本科生創(chuàng)新性人才“2+2”培養(yǎng)模式,2003年對(duì)現(xiàn)有的教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行了改革,特別是對(duì)化學(xué)課程體系進(jìn)行了系統(tǒng)的設(shè)置(見(jiàn)表1),使得在學(xué)科基礎(chǔ)模塊、專業(yè)課程模塊和專業(yè)技能模塊中化學(xué)課程的設(shè)置更加合理。目前,此課程設(shè)置已經(jīng)實(shí)施。根據(jù)調(diào)查(包括目前在校學(xué)生的調(diào)查和畢業(yè)生從市場(chǎng)上反饋的環(huán)境科學(xué)專業(yè)人才需求信息狀況)和開(kāi)設(shè)的效果來(lái)看,96%的學(xué)生一致贊成目前化學(xué)課程的設(shè)置,98%的學(xué)生表現(xiàn)出明顯的專業(yè)學(xué)習(xí)熱情,86%的學(xué)生根據(jù)自己目前的所學(xué)知識(shí)和技能愿意跨學(xué)科申請(qǐng)陜西師范大學(xué)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)基金和國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目。而且從歷屆學(xué)生網(wǎng)上評(píng)教結(jié)果來(lái)看,化學(xué)課程教學(xué)名列前茅,效果非常明顯。張甲耀[8]根據(jù)環(huán)境科學(xué)學(xué)科科技論文統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果和中外環(huán)境專業(yè)課程設(shè)置比較的基礎(chǔ)上,提出環(huán)境科學(xué)課程體系設(shè)置中,化學(xué)課程(包括分析化學(xué)、物理化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、催化化學(xué)、電化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué))的設(shè)置尤為重要,其比例要達(dá)到33.73%才較合理(整個(gè)環(huán)境科學(xué)課程體系設(shè)置中比例最大);馬俊杰[13]也指出環(huán)境科學(xué)課程體系中,專業(yè)基礎(chǔ)課程(包括數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)、物理、化學(xué)、生物、地學(xué)等)要占到總學(xué)時(shí)的30%,其中化學(xué)8%才是培養(yǎng)環(huán)境科學(xué)類人才的必要條件。這樣,對(duì)于環(huán)境科學(xué)專業(yè)化學(xué)體系課程的設(shè)置就必須滿足課程的設(shè)置和學(xué)時(shí)分布在8%~34%(平均21%)間較為合理。從對(duì)我校環(huán)境科學(xué)專業(yè)本科化學(xué)課程體系設(shè)置和實(shí)踐來(lái)看,整個(gè)化學(xué)課程學(xué)時(shí)占總學(xué)時(shí)的19%(在8%~34%間),接近平均數(shù)21%。所以無(wú)論從化學(xué)課程改革和實(shí)踐的效果來(lái)看,還是從化學(xué)課程在整個(gè)環(huán)境科學(xué)課程體系中所占的百分?jǐn)?shù)來(lái)看,都是非常合理和規(guī)范的。從表1化學(xué)課程體系的設(shè)置和分布來(lái)看,在每門課程占相應(yīng)模塊總學(xué)時(shí)中,11.8%比例的現(xiàn)代儀器分析較高,這是因?yàn)榭紤]到環(huán)境科學(xué)專業(yè)本科生未來(lái)所從事的大多是教育行業(yè)、事業(yè)單位、環(huán)保企業(yè)、環(huán)境服務(wù)業(yè)[1,3,8,16],所以專業(yè)技能模塊中要突出對(duì)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力的培養(yǎng)。當(dāng)然有學(xué)者也認(rèn)為[4],僅靠單門課程的教學(xué)內(nèi)容、方法和手段的建設(shè)和改革,是難以保證專業(yè)教學(xué)的整體效果的。但通過(guò)在這方面對(duì)環(huán)境科學(xué)課程中化學(xué)課程體系設(shè)置、改革和實(shí)踐,使我們深深體會(huì)到,化學(xué)體系課程確實(shí)對(duì)整個(gè)環(huán)境科學(xué)主干課程的教學(xué)起到明顯的支撐作用,比如對(duì)環(huán)境科學(xué)后續(xù)課程環(huán)境監(jiān)測(cè)、環(huán)境工程、水及大氣等污染控制課程、見(jiàn)習(xí)實(shí)習(xí)課程、綜合性、開(kāi)放性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)論文設(shè)計(jì)和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性能力等方面都起到非常重要的作用;從另一個(gè)方面看,化學(xué)課程體系的設(shè)置也非常符合我國(guó)目前環(huán)境科學(xué)專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)去向和社會(huì)的需求。
五、結(jié)論
化學(xué)課程體系的改革與設(shè)置一方面符合環(huán)境科學(xué)系統(tǒng)綜合性、交叉性和專業(yè)性的學(xué)科特點(diǎn),適應(yīng)環(huán)境科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)“寬口徑、厚基礎(chǔ)、重實(shí)踐”的模式;另一方面,非常符合我國(guó)對(duì)環(huán)境科學(xué)人才的需求與國(guó)家人才的儲(chǔ)備。實(shí)踐已經(jīng)證明,我?;瘜W(xué)課程體系設(shè)置在整個(gè)環(huán)境科學(xué)課程教學(xué)中所發(fā)揮的重要作用和學(xué)生非常滿意的教學(xué)效果。為此,針對(duì)環(huán)境科學(xué)為新辦或新增專業(yè),其基礎(chǔ)化學(xué)課程體系的設(shè)置嚴(yán)重受制于原來(lái)系或?qū)W院的教學(xué),本著化學(xué)課程體系設(shè)置的模式可對(duì)我國(guó)其他高等學(xué)校環(huán)境科學(xué)專業(yè)化學(xué)課程體系建設(shè)、改革與實(shí)踐提供一定的參考、指導(dǎo)與借鑒作用。各個(gè)學(xué)??筛鶕?jù)本學(xué)校的特色,加大或減少某些化學(xué)課程的學(xué)時(shí),保證整個(gè)化學(xué)課程學(xué)時(shí)占總學(xué)時(shí)的比例在21%左右;開(kāi)設(shè)課程的學(xué)期可以變動(dòng),但是無(wú)機(jī)與分析化學(xué)、物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)的開(kāi)設(shè)應(yīng)在環(huán)境化學(xué)、環(huán)境生物學(xué)、環(huán)境微生物課程之前,現(xiàn)代儀器分析開(kāi)設(shè)應(yīng)在環(huán)境監(jiān)測(cè)之前;當(dāng)然,實(shí)驗(yàn)課程是伴隨著相應(yīng)課程的教學(xué)同時(shí)開(kāi)展的。
化學(xué)本科畢業(yè)論文范文二:生物化學(xué)工程教學(xué)研究
一、生物化學(xué)工程基礎(chǔ)的課程特點(diǎn)及內(nèi)容
生物化學(xué)工程基礎(chǔ)課程結(jié)合現(xiàn)代分子生物學(xué)及傳統(tǒng)生物技術(shù),不僅有扎實(shí)的理論基礎(chǔ),而且結(jié)合典型產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)過(guò)程進(jìn)行闡述,反映了現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展方向,體現(xiàn)了生物技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的最新前沿。生物化學(xué)工程基礎(chǔ)是隨著生物科學(xué)的發(fā)展而不斷更新的課程,需及時(shí)調(diào)研最新的發(fā)展方向及研究熱點(diǎn)。該課程全面闡述了基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程和生化工程等課程的基礎(chǔ)內(nèi)容,其主要囊括以下幾個(gè)方面。工業(yè)微生物工程:介紹微生物的特點(diǎn)、分類、生理、育種及培養(yǎng)等方面的技術(shù)和方法;代謝工程:介紹微生物次生代謝產(chǎn)物的代謝調(diào)控機(jī)制和方法;基因工程:介紹生物遺傳的基本知識(shí)及應(yīng)用現(xiàn)代基因工程技術(shù)改變微生物遺傳特性的方法,并且介紹蛋白類藥物的研發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程;細(xì)胞工程:介紹應(yīng)用植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)高附加產(chǎn)值的花卉、藥物等;酶工程:介紹工業(yè)用酶和藥用酶的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、固定化及開(kāi)發(fā)等方面的技術(shù);生物反應(yīng)器:介紹生物反應(yīng)器的工作原理、設(shè)計(jì)方法以及應(yīng)用;全面介紹生物技術(shù)的最新進(jìn)展、應(yīng)用以及生物技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中需要化工知識(shí)的范例。生物化學(xué)工程基礎(chǔ)課程是在無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、生物化學(xué)基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)的。本課程對(duì)于非生物類專業(yè)學(xué)生進(jìn)行了系統(tǒng)的生物學(xué)技術(shù)及最新研究進(jìn)展的介紹,讓學(xué)生了解生物學(xué)的基本思想及技術(shù),同時(shí)將現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用與化學(xué)工程技術(shù)進(jìn)行交叉講授,重點(diǎn)說(shuō)明了化學(xué)工程技術(shù)在生物工程領(lǐng)域可能的應(yīng)用范圍,使學(xué)生掌握現(xiàn)代生物技術(shù)的基本工藝流程及發(fā)展前沿。目前,化學(xué)工程與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生普遍存在生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)薄弱的問(wèn)題,如何在較短的學(xué)時(shí)內(nèi),將生物工程的關(guān)鍵基礎(chǔ)問(wèn)題講解清楚,并且將生物工程技術(shù)和化學(xué)工程有機(jī)的結(jié)合起來(lái),讓學(xué)生充分感受到交叉學(xué)科帶來(lái)的機(jī)遇和挑戰(zhàn),這無(wú)疑對(duì)授課教師提出了更高的要求,需要教師不斷總結(jié)現(xiàn)有的教學(xué)模式,不斷地改進(jìn)教學(xué)過(guò)程和教學(xué)方法。
二、化工專業(yè)生物化學(xué)工程基礎(chǔ)教學(xué)中存在的問(wèn)題
鑒于該課程屬于學(xué)科交叉,在教材選擇、實(shí)驗(yàn)配套、講解內(nèi)容難易程度把握等方面,均需要不斷地探討和摸索。目前,該課程教學(xué)過(guò)程中存在的重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題主要有:如何在現(xiàn)有教材的基礎(chǔ)上豐富教學(xué)內(nèi)容,利用多媒體等手段,及時(shí)地更新課程內(nèi)容并介紹最新的發(fā)展動(dòng)態(tài);如何把握教學(xué)過(guò)程中深度與廣度的平衡;如何在現(xiàn)有基礎(chǔ)上提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,使他們能夠主動(dòng)深入地探討生物工程與化學(xué)工程學(xué)科交叉所帶來(lái)的機(jī)會(huì)與挑戰(zhàn);如何能夠?qū)⒄n程講解內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合起來(lái),讓同學(xué)們切實(shí)體會(huì)到化學(xué)工程在生物產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用;如何鼓勵(lì)學(xué)生在假期或平時(shí)尋找一切機(jī)會(huì)去生物制品生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行實(shí)踐,從中體會(huì)化學(xué)工程技術(shù)在生物產(chǎn)品生產(chǎn)中的具體應(yīng)用。
1.教材很難在深度和廣度間平衡
目前,本課程所選教材為化工出版社的《生物化學(xué)工程基礎(chǔ)》(工科專業(yè)適用,李再資主編,2006年版本),該教材在國(guó)內(nèi)高?;瘜W(xué)工程專業(yè)有較為廣泛的應(yīng)用,具有簡(jiǎn)單明了、講解清楚的特點(diǎn),適合于生物工程專業(yè)以外的其他專業(yè)使用。但是該教材也存在諸多不足之處,如教材內(nèi)容仍然沒(méi)有擺脫理科教學(xué)的模式和框架,生物工程原理的講解深度不足,同時(shí),教材對(duì)于化學(xué)工程與生物工程如何結(jié)合方面的內(nèi)容也講解得太少。為了做好生物化工導(dǎo)論的教學(xué)工作,必需結(jié)合化學(xué)工程專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)和研究應(yīng)用實(shí)例,選擇相關(guān)學(xué)科的教材作為補(bǔ)充,以便在授課過(guò)程中增加相應(yīng)的內(nèi)容,進(jìn)而提高學(xué)生的理解和吸收程度。
2.實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)缺乏
現(xiàn)在的課堂教學(xué)仍然以教師講授為主,學(xué)生處于被動(dòng)接受的狀態(tài)。由于生物化工導(dǎo)論是理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的課程,而教學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)缺乏,學(xué)生往往很難理解生化反應(yīng)及其應(yīng)用過(guò)程。所以,需要進(jìn)一步改變傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式,可以采用講授與討論相結(jié)合、課堂內(nèi)外相結(jié)合、理論與實(shí)際相聯(lián)系等多種教學(xué)形式,利用先進(jìn)的多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),豐富和活躍教學(xué)過(guò)程,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,提高整體教學(xué)質(zhì)量。同時(shí),也可以通過(guò)講解學(xué)生身邊的研究實(shí)例,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,并且配備一些實(shí)驗(yàn)講解及生產(chǎn)實(shí)習(xí)來(lái)提升學(xué)生的興趣和理解程度。
三、生物化學(xué)工程基礎(chǔ)課程教學(xué)的幾點(diǎn)體會(huì)
筆者從2001年開(kāi)始一直從事生物化學(xué)工程基礎(chǔ)的教學(xué)工作,課程面向?qū)ο笾饕獮榛瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)、過(guò)程控制專業(yè)及分子工程專業(yè)的學(xué)生,每年選修人數(shù)在200人以上。在授課過(guò)程中,注重以產(chǎn)品為例,說(shuō)明化學(xué)工程技術(shù)在生物產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中的重要性,從而加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)于化學(xué)工程知識(shí)應(yīng)用于生物工程領(lǐng)域的信心。另外,注重將理論內(nèi)容與本?;W(xué)院及兄弟院系的科研內(nèi)容進(jìn)行融會(huì)貫通地講授,大大提高了同學(xué)們對(duì)于該課程的理解和熱愛(ài),也促進(jìn)了學(xué)生對(duì)于生物工程與化學(xué)工程有機(jī)結(jié)合的全新認(rèn)識(shí)。在教學(xué)實(shí)踐中,結(jié)合介紹天津市著名生物工程企業(yè)大量需要化學(xué)工程的實(shí)例,力求讓同學(xué)們明白,生物工程的下游產(chǎn)業(yè)化的實(shí)質(zhì)就是化學(xué)工程的應(yīng)用。教學(xué)實(shí)踐也使筆者體會(huì)到,要完成好該課程的教學(xué)任務(wù),需要授課教師熟悉生物化學(xué)、生物工程、化工原理等教學(xué)內(nèi)容,更需要授課教師不斷總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn),以便逐步提高教學(xué)質(zhì)量。
1.建設(shè)教學(xué)團(tuán)隊(duì),認(rèn)真調(diào)研學(xué)習(xí)
授課教師需要組織強(qiáng)有力的課程建設(shè)小組,對(duì)國(guó)內(nèi)外工科類生物化工導(dǎo)論課程進(jìn)行調(diào)研,包括其他院校的教改情況、已有的化工類的生物化工導(dǎo)論教材、學(xué)生本人對(duì)課程內(nèi)容及授課方式的期望、相關(guān)專業(yè)對(duì)該課程的反饋信息等諸多方面。授課教師還需要吸收先進(jìn)的教學(xué)思想、技術(shù)與內(nèi)容,借鑒國(guó)內(nèi)外其他院校教學(xué)情況,結(jié)合專業(yè)設(shè)置的特點(diǎn)和實(shí)際,總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與效果。針對(duì)面向21世紀(jì)的教學(xué)和培養(yǎng)要求,要認(rèn)真總結(jié)化工類本科生生物化學(xué)工程基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)計(jì)劃及教學(xué)方式及教學(xué)中的注意事項(xiàng),要通過(guò)對(duì)其他優(yōu)秀或重點(diǎn)課程的學(xué)習(xí)觀摩或邀請(qǐng)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的老教授親臨課堂指導(dǎo)等多種途徑,進(jìn)行教育素質(zhì)訓(xùn)練,以提高教師的授課水平。
2.提供并選好主講教材和高水平的輔助教材
針對(duì)現(xiàn)有的試用教材,及時(shí)引入前沿科學(xué)和技術(shù)的最新成果,篩選、引進(jìn)配套的輔助教材(包括國(guó)外教材),編寫(xiě)與之相配的教學(xué)大綱。李再資老師主編的生物化學(xué)工程基礎(chǔ)教材知識(shí)點(diǎn)全面,重點(diǎn)內(nèi)容詳盡。除此之外,我們還注重推薦國(guó)內(nèi)知名的生物化學(xué)、生物工程、工業(yè)微生物學(xué)等相關(guān)教程以及國(guó)外英文原版教材作為課外輔助教材,建議學(xué)生每人手里都有一本英文原版教材。另外,在每次授課結(jié)束時(shí),都提前告之下次課程內(nèi)容的基本點(diǎn)和重點(diǎn),要求學(xué)生提前做好預(yù)習(xí)或難點(diǎn)標(biāo)注,注重發(fā)揮學(xué)生自身學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性,使他們永葆學(xué)習(xí)的熱情和動(dòng)力。實(shí)踐表明,學(xué)生通過(guò)使用英文教材獨(dú)立預(yù)習(xí)課程,他們的專業(yè)英語(yǔ)水平也會(huì)得到快速提高,為今后使用英語(yǔ)完成相關(guān)工作任務(wù)打下良好的基礎(chǔ)。
3.探索新的授課模式和教學(xué)手段
多媒體教學(xué)可以讓學(xué)生通過(guò)圖和動(dòng)畫(huà)直觀地理解生物過(guò)程和反應(yīng)機(jī)理,也可以直觀地學(xué)習(xí)生物工程科學(xué)研究和生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)。為此,要完善多媒體系統(tǒng),適時(shí)增加課堂教學(xué)信息量。同時(shí),可以采用啟發(fā)式、討論式、研究式等教學(xué)方法,將課堂講授與課外輔導(dǎo)相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新與自學(xué)能力。如果能夠?qū)⒄n程講解內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合,將課堂講授內(nèi)容與具體的實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,加強(qiáng)與學(xué)生交流,深入探討生物工程與化學(xué)工程學(xué)科交叉所帶來(lái)的機(jī)會(huì)與挑戰(zhàn),必將會(huì)進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,提高教學(xué)質(zhì)量。
4.課堂講授內(nèi)容與前沿性專業(yè)知識(shí)緊密結(jié)合
在大學(xué)課堂里,讓學(xué)生隨時(shí)了解相關(guān)學(xué)科的前沿進(jìn)展是一個(gè)重要的授課內(nèi)容。因此,在每節(jié)課學(xué)習(xí)重點(diǎn)知識(shí)的過(guò)程中,需要用最新發(fā)表的相關(guān)研究進(jìn)展信息豐富課堂內(nèi)容,使學(xué)生了解學(xué)科前沿和發(fā)展方向。比如,在介紹酶的開(kāi)發(fā)過(guò)程時(shí),可介紹量子力學(xué)、分子動(dòng)力學(xué)和計(jì)算機(jī)工具在研究酶的反應(yīng)過(guò)程和機(jī)理中的應(yīng)用,并且把研究中的困難展示給大家,激發(fā)學(xué)生探究和追尋科學(xué)發(fā)展的欲望,吸引他們投入到生命科學(xué)的研究和生物技術(shù)的開(kāi)發(fā)中去。同時(shí),也可以介紹酶的生產(chǎn)過(guò)程中所面臨的問(wèn)題和挑戰(zhàn),鼓勵(lì)學(xué)生用化工知識(shí)嘗試解決生產(chǎn)中的問(wèn)題。
5.鼓勵(lì)課堂教學(xué)和生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)合
生物化學(xué)工程基礎(chǔ)偏向?qū)嶋H應(yīng)用,課堂講授內(nèi)容需要與具體的生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合,因此,要讓同學(xué)們切實(shí)體會(huì)到化學(xué)工程的知識(shí)在生物制品生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用。另外,要積極聯(lián)系生物工程方面的生產(chǎn)企業(yè),組織同學(xué)們進(jìn)行參觀,結(jié)合課堂教學(xué)內(nèi)容,讓同學(xué)們充分體會(huì)到化學(xué)工程技術(shù)與生物工程技術(shù)學(xué)科交叉的意義和重要性,鼓勵(lì)感興趣的同學(xué)去相關(guān)的生物工程企業(yè)進(jìn)行短期實(shí)習(xí),了解生物工程產(chǎn)品的生產(chǎn)原理、生產(chǎn)流程和注意事項(xiàng),體會(huì)化學(xué)工程技術(shù)在生物產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程中的重要地位。
6.培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)方法
生物化學(xué)工程基礎(chǔ)在“化學(xué)工程與技術(shù)”專業(yè)的要求不僅局限于重點(diǎn)知識(shí)的掌握和基本技能的培養(yǎng),對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)方法的培養(yǎng)也是一個(gè)重要的內(nèi)容。如果學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中能夠有一套行之有效的學(xué)習(xí)方法,將會(huì)起到事半功倍的效果。例如,筆者在組織學(xué)生討論酶的研究與開(kāi)發(fā)時(shí),有意識(shí)地向同學(xué)提問(wèn):“請(qǐng)你結(jié)合所熟悉的酶(比如脂肪酶)的結(jié)構(gòu)、性能以及應(yīng)用,再提出你認(rèn)為的其它應(yīng)用”。這樣的問(wèn)題,對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是有一定難度的。實(shí)踐中,筆者對(duì)回答問(wèn)題深入詳盡的學(xué)生加分并且作為最終評(píng)價(jià)學(xué)生本門課程成績(jī)的一個(gè)重要依據(jù),從而大大提高了學(xué)生思考的積極性。盡管最初學(xué)生覺(jué)得這樣的問(wèn)題很有壓力,但是幾次課后,學(xué)生不僅適應(yīng)了這種教學(xué)方式,也深感這種方法很有啟發(fā)性,學(xué)習(xí)效果非常好。課后復(fù)習(xí)和作業(yè)是鞏固知識(shí)的一個(gè)很好的辦法。作業(yè)可以分為課本上的課后題和課本外的題目?jī)煞N形式,課后題一般都有答案,不需要花費(fèi)很多時(shí)間去推敲;而課外作業(yè)的內(nèi)容應(yīng)該具有一定的難度和挑戰(zhàn)性,是對(duì)學(xué)生的課堂重點(diǎn)內(nèi)容的補(bǔ)充,有利于提高同學(xué)對(duì)于知識(shí)難點(diǎn)的理解,激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性和求知欲。如果學(xué)生能積極完成類似的作業(yè),他們對(duì)課堂所學(xué)知識(shí)就會(huì)有更加全面和深刻的理解。這種完成課外作業(yè)的方式還能夠培養(yǎng)學(xué)生良好的科研習(xí)慣,提高學(xué)生閱讀文獻(xiàn)以及使用電子信息資源的能力,是一舉多得的好方法。
總之,生物化學(xué)工程基礎(chǔ)的重點(diǎn)是要求學(xué)生能夠掌握現(xiàn)代生物技術(shù)的基本方法,了解生物工程發(fā)展的最新動(dòng)態(tài),能在掌握的基礎(chǔ)上靈活運(yùn)用,對(duì)生物科學(xué)及生物技術(shù)有較為深刻的認(rèn)識(shí)。該課程不僅為化學(xué)工程與技術(shù)本科專業(yè)的學(xué)生將來(lái)從事生物類產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)工作奠定基礎(chǔ),也為拓展研究和就業(yè)領(lǐng)域提供了新的選擇。對(duì)于教師來(lái)說(shuō),在一個(gè)傳統(tǒng)的化學(xué)工程與工藝專業(yè)領(lǐng)域開(kāi)設(shè)生物學(xué)應(yīng)用方面的課程,會(huì)有很多從未遇到的困難,需要教師根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,有針對(duì)性地開(kāi)展教學(xué)活動(dòng),合理運(yùn)用教學(xué)方法。這樣,才有可能取得滿意的效果。