生物科学与工程

生物科学与工程（精选12篇）

生物科学与工程 第1篇

1 生物反应器的分类

生物反应器首先在发酵工业中得到应用 (实际上是发酵罐) 。发酵罐若根据其使用对象区分, 可有:嫌气发酵罐、好气发酵罐、污水生物处理装置等。嫌气发酵罐最为简单, 按操作方式区分, 有分批操作和连续操作两种。好气发酵罐按其能量输入方式分, 可有:具有机械搅拌器和空气分布器的发酵罐;循环泵发酵罐;鼓泡塔式发酵罐。污水生物处理装置可分游离酶及固定化酶反应器两大类。动植物细胞培养装置是一类新型的生物反应器, 培养条件苛刻, 培养周期长, 杂菌污染的危害性大。大多数动物细胞不能进行悬浮培养, 仅少数动物细胞能悬浮培养。目前工业生产意义的细胞须附着在固体介质上生长和单层培养, 因此要求培养装置有供细胞附着的尽可能大的表面积。新型复杂的培养方法是微珠培养法 (培养装置中放入适量粒度为40~250μm、相对密度与培养液相近的惰性微珠) 和中空纤维培养法 (采用中空纤维管作固体附着物) 。

2 生物反应器的特点

生物反应器具有在常温常压下操作要求能防染菌并且能蒸汽灭菌, 制作材质对微生物或酶无毒害;酶常因底物浓度也不能太高, 因而反应器体积相当庞大;反应前需接入菌种, 为防止杂菌污染和活性衰退, 一般采用分批釜式反应器;在发酵过程中, 常是气、液、固三相并存, 流变学性质复杂, 使采用化学反应工程的原理和方法解决生物反应器的设计放大问题存在较大困难。

3 生物反应器的功能和控制

生物反应器的主要功能是模拟生物生长或生产的自然环境。生物反应器必须满足生物因素、传热因素、安全因素、操作因素等。在生物反应器参数较多并且所有的参数都是根据生物生长阶段需求来确定。控制参数主要的方法有单层桨搅拌、多层桨搅拌、表层通气、深层通气等。

4 生物反应器与生物工程中试

中试是科研成果变成产品的重要纽带。生物反应器中试放大需要解决污染的控制、细胞生长的控制、细胞生长的条件、过程参数等问题。中试试验要进行建细胞库、工艺验证、制造和检定记录并且需要符合GLP、GMP及行业标准。

5 生物反应器与哺乳动物细胞培养

哺乳动物细胞培养过程可以说是从普通实验室到GLP实验室。哺乳动物细胞培养过程是生物反应器的设计核心, 而我国存在着材质比较落后、生产工艺落后、缺少专业人才等问题。

6 生物反应器与成功的生物工程系统

生物反应器有各种各样的形式, 要使生物反应器运行得好, 必须构建高效菌株、优化培养基、设计生物反应器系统 (包括培养基储存系统、WFI系统、CIP系统、补料系统、SIP系统等) 。生物反应器必须与生物反应工程结合, 共同解决各种生物反应的最佳生物反应器、最佳操作条件的选择问题。生物反应器系统化设计的优劣直接关系到生物工程是否能工业化。生物反应器想要实现大规模现代工业化必须具有自动化程度高的控制系统并装备可视化操作软件。在线监控可以增加药品质量的控制和生产过程的控制及时排除安全隐患。高效菌株是生物反应的必要条件。培养基的优化直接关系到产品的质量和产量。

7 生物反应器存在的问题与发展前景

生物反应器 (bioreactor) 经历了三个发展阶段:细菌基因工程、细胞基因工程、转基因动物生物反应器。转基因动物生物反应器克服了细菌基因工程和细胞基因工程的缺陷。转基因动物生物反应器具有产品质量高、容易提纯的特点。转基因动物与生物反应器是20世纪生命科学发展的一个里程碑, 但现在仍然存在着许多急需解决的问题。由于转基因动物的研究在理论和技术上尚有不完善之处, 使得转入的外源基因表达率不高。转基因动物的成活率低, 出生后的部分个体表现出各种生理和免疫缺陷。转基因动物生物反应器的产品存在安全性问题。只有新工艺、新材料、新检测手段、高程度的自动化控制、新的质量控制方法才能推动生物反应器的发展。近年来, 生物工程技术的发展迅速, 大量新技术和新产品问世。生物反应器潜在的社会价值是无可估量的。生物反应器在未来几年内市场前景广阔。

摘要：生物反应器广泛应用于酒类、浓缩果酱、果汁发酵、有机污染物降解、生物能源、生物医药、生物肥料等领域。生物反应器具有成本低、设备简单、效率高、产品作用效果显著、减少工业污染等优点。因为生物反应器耗能较低, 所以应受到化工部门的重视。本文对生物反应器的发展情况进行介绍。

关键词：生物反应器,生物,探讨

参考文献

[1]袁建民, 胡建宏, 李青旺等.动物乳腺生物反映器研究进展[J].中国农学通报, 2006, 3:20-25.

[2]黄显怀, 霍守亮.中空纤维膜-生物反应器处理生活污水试验研究[J].安徽建筑工业学院学报 (自然科学版) , 2003 (2) .

[3]林莉, 胡佐忠.转基因动物研究进展[J].畜禽业, 2005, 5:19-23.

[4]操建华, 朱宝库, 徐又一.外置式中空纤维膜-生物反应器处理污水的研究[J].膜科学与技术, 2006 (4) .

[5]孙博兴, 侯万文, 欧阳红生.转基因动物生物反应器[J].动物科学与动物医学, 2000, 3:18-20.

[6]张军, 王宝贞, 聂梅生.复合淹没式中空膜生物反应器处理生活污水的特性研究[J].中国给水排水, 1999 (9) .

[7]吴成泽, 刘永军, 杜于蛟, 刘强.复合式膜生物反应器泥饼层中EPS含量及其与膜污染的关系[J].中国科技论文在线, 2009 (5) .

[8]黄圣散, 吴志超, 周琪.浸没式平板膜生物反应器处理工业区污水试验研究[J].环境工程, 2005 (6) .

[9]邱磊, 郭葆玉.转基因动物反映器的基因构建与表达[J].国外医学, 1999, 22⑸:41-44.

[10]朱学峰, 吴志超, 王志伟, 麦穗海, 王荣生, 王旭.膜-生物反应器处理超市废水中污泥性质与膜污染关系分析[J].环境工程学报, 2011 (1) .

[11]张忠诚.动物乳腺生物反映器的原理及研究进展[J].中国奶牛, 2006, 4:9-12.

食品科学与工程 第2篇

摘 要:从改革过程中的研究内容、目标及尚待解决的问题三方面论述了改革所取得的成果。关键词:应用型人才;改革实践;成果

Abstract: From reform research contents, goal, problem 3 solved to wait of course describe the achievement that the reform is made.Key words: applied talents;the reform is practised;achievement

中国高等院校食品类专业与其他传统专业相比设立较晚,属于发展中的学科。然而,“国以民为先,民以食为天”。食品是人类赖以生存的最基本物质条件。饮食水平是衡量一个国家文明程度和人民生活质量的重要标志。食品工业是消费品工业的基本组成部分,是整个工业中为国家提供积累和吸纳城乡就业人数最多,与农业关联度最强的产业。中国食品工业已经连续10年保持两位数字增长,成为全国第二大行业。山西是传统能源重化工基地,正经历着从“黑色经济”为主向“绿色经济”为主转变的关键时期。在“绿色经济”中,“绿色食品产业”的发展无疑是其中关键一项,食品工业作为促进山西经济发展,解决“三农问题”的重要支柱行业。但是由于食品类专业属于应用性很强的学科,迫切需要大量的专业应用型人才。

山西师范大学于1989年成立农副产品加工与贮藏专业,2000年转为食品科学专业,属于学校“十一五”重点扶持学科,这在全省高校办学历史上仅次于山西农业大学。而且在学校办学历史中,本专业曾多次获奖。2004年,“高纤维食品的制作技术”、“汉硒营养挂面的制作”分获发明制作类三等奖、优秀奖;2005年,“高活力阿尔法-淀粉酶菌株的筛选研究”获山西省首届“新晋挑战杯”新东方大学生创业设计竞赛铜匠、山西师范大学第三届“挑战杯”青年学生课外学术科技作品大赛自然科学类一等奖;2006年,“挑战杯”作品“糯玉米发酵酸奶的研制”获校一等奖;“不同方法对苦荞类黄酮提纯得率的影响分析”于《食品科学》发表,并获校二等奖;“绿色食品增白剂在面制品、中的应用研究”获校优秀奖。同年,中国蛋品科技大会论文集收录了“奶酪片的生产研究工艺”、“鸡蛋营养苦荞面条的研制”、“醪糟苦荞鸡蛋糕的研制”、“低脂全蛋使劲沙拉酱的研制”等6篇“挑战杯”论文。其中,“奶酪片的生产研究工艺”获优秀论文奖;“低脂全蛋使劲沙拉酱的研制”获优秀论文奖,并在《中国家禽》发表。17年来,经过专科、本科的多层次办学,基础设施、师资力量、实验条件、生源数量,可以保障培养食品专业应用型人才的需要。自2007年起,根据21世纪高等教育对高素质复合型人才培养的要求,山西师范大学工程学院为培养出具有较强创新能力、创业精神和良好个人魅力的优秀毕业生,在实践教学方面采取了一系列措施,进行了大胆的改革和创新。在现代教育观念的指导下,构建食品专业应用型人才培养模式

为适应新形势下食品工业对人才的需求,山西师范大学工程学院,构建了一个互相衔接、互为补充、高起点、高要求的实践教学新体系。在专业教学指导委员会的领导下,以教师为主导,以学生为主体,按不同年级分别进行应用型人才培养,落实基础准备阶段形成的各种计划、制度及措施。这个体系主要包括以下几个环节:解决心理健康问题、综合大实习、第二课堂、毕业实习、毕业论文设计等。

(1)解决心理健康问题的改革与创新。大一年级要重点解决心理健康问题和专业认识问题。山西师范大学工程学院以思想道德修养课程为普及心理知识的主要渠道,以专职教师为专业形象的主要体现者,开设了“心理咨询热线”、“专业咨询热线”,大一新生还可通过参加各种相关协会来解决自己心理健康问题,提高自己的人格修养。

(2)设立第二课堂设立第二课堂是为了提高学生的综合素质和创新能力,促进学生个性发展。第二课堂和创新活动是学生根据自己的所学知识结合自己兴趣爱好,在教师的指导下利用业余时间进行的有意义的科研和实践活动。大二年级以“第二课堂”为主要活动平台,学院

组织学生按兴趣参加相关专业协会,各开放实验室按规定向学生开放,重点满足学生进行全国大学生挑战杯、创业杯、发明制作等动手能力培养的要求。通过第二课堂和创新活动,学生可多角度多侧面的了解中国食品工业的现状、发展趋势以及食品工业对人才的需求,对提高学生在就业中的竞争实力和完善个人魅力具有十分重要的作用。

(3)大三年级以教师科研项目为主线,师生双向选择,参加有关的科研活动,开展导师“寄读”活动,以校园网络媒体为中介,跨专业选修课程。

(4)综合大实习的改革与创新。在专业基础课和专业实验课的基础上,由具有丰富实践教学经验的人员作为综合大实习的指导老师,利用食品工艺室先进的成套设备进行典型食品的生产示范。实习项目包括面包、饼干、饮料、果酒等中高档产品的生产。通过典型食品生产示范,不但解决了专业课实验中由于设计不合理而出现的问题,而且使学生掌握了相关食品生产的实用技术。

(5)加强毕业实习管理,规范论文设计程序。大四年纪以专业实习、毕业论文设计为重点,自选主题,完成现场实践性解决生产工艺问题的考核和相关专业选修课的成绩考核。通过毕业论文和毕业实习,学生在生产劳动观念、人文素质、社会适应能力、科学研究的基本素质和创业精神等方面得到全面的培养、锻炼和提高。2 强化应用能力培养,构建应用型能力考核体系

为了适应实践教学的改革,山西师范大学工程学院建立了科学合理、操作性强的实践教学考核制度。具体考核包括对学生的考核、对指导教师的考核和对实验人员的考核。对学生的考核由指导教师来进行,具体考核内容为学习态度、基本技能、实践成果等,努力经过4个轮次本科大学生的培养,建立完整食品科学类应用型人才培养体系。提高教师综合素质,构建应用型师资队伍建设体系

根据学校已有的教师管理条例,补充完善“双师型”要求级待遇,完善教师岗位考评、任聘、考核制度,确立以实践性能力为基础的竞争体制。对指导教师的考核由学生和院教学督导组来进行,学生对指导教师的学识水平、责任心和改革创新能力等进行评价打分,督导组对指导教师的综合水平和实践教学效果进行评价。对实验人员的考核由指导教师和实验中心主任来进行,指导教师对实验人员能否及时、全面的提供易损仪器、消耗材料和对仪器设备的保养好坏等进行评价,实验中心主任对实验人员的出勤、工作态度、协作精神等给予综合评价。对学生的评价结果影响其各个实践环节的成绩,进而影响其学期综合测评名次和奖学金的等次。对指导教师和实验人员的考核结果直接与岗位津贴和职称晋升相挂钩。实践证明,完善的考核制度有力的保证了实践教学改革的顺利进行,保障了实验教学质量。4 加强教学质量管理,构建应用型教学管理体系

完善教学管理制度,健全教学管理监控与评价体系。加强教学质量管理,构建应用型教学管理体系

在改革实施过程中,学院领导和老师根据具体情况,不断进行培养总结,修改培养计划及内容,落实培养方案,撰写论文、论著,申报成果。

虽然在此过程中还有尚待解决的有机统一师范教育与应用专业教育在课时、经费方面的矛盾。但是经过4个轮次本科大学生的培养,建立完善食品科学类应用型人才培养体系。建立了包括人才培养模式、素质教育体系、能力考核体系、师资队伍建设体系、教学管理体系在内的以“立足食品,面向社会,突出应用,强化实践,提高素质,创办特色”。以课程体系和教学内容改革为基础,以师资队伍建设为核心,以培养学生创新能力、实践能力、创业精神为重点,以食品专业应用型人才培养为目标的食品专业应用型人才培养综合体系。食品科学专业毕业生就业率达90%以上。此外,获取省级以上大学生实践技能类型的奖励2项以上,在核心期刊发表相关科研论文5篇以上,出版专著1部,申报校级、省级以上教学改革成果奖。这将为我们以后的发展打下坚实的基础。

摘 要:从改革过程中的研究内容、目标及尚待解决的问题三方面论述了改革所取得的成果。关键词:应用型人才;改革实践;成果

Abstract: From reform research contents, goal, problem 3 solved to wait of course describe the achievement that the reform is made.Key words: applied talents;the reform is practised;achievement

中国高等院校食品类专业与其他传统专业相比设立较晚,属于发展中的学科。然而,“国以民为先,民以食为天”。食品是人类赖以生存的最基本物质条件。饮食水平是衡量一个国家文明程度和人民生活质量的重要标志。食品工业是消费品工业的基本组成部分,是整个工业中为国家提供积累和吸纳城乡就业人数最多,与农业关联度最强的产业。中国食品工业已经连续10年保持两位数字增长,成为全国第二大行业。山西是传统能源重化工基地,正经历着从“黑色经济”为主向“绿色经济”为主转变的关键时期。在“绿色经济”中,“绿色食品产业”的发展无疑是其中关键一项,食品工业作为促进山西经济发展,解决“三农问题”的重要支柱行业。但是由于食品类专业属于应用性很强的学科,迫切需要大量的专业应用型人才。

山西师范大学于1989年成立农副产品加工与贮藏专业,2000年转为食品科学专业,属于学校“十一五”重点扶持学科,这在全省高校办学历史上仅次于山西农业大学。而且在学校办学历史中,本专业曾多次获奖。2004年,“高纤维食品的制作技术”、“汉硒营养挂面的制作”分获发明制作类三等奖、优秀奖;2005年,“高活力阿尔法-淀粉酶菌株的筛选研究”获山西省首届“新晋挑战杯”新东方大学生创业设计竞赛铜匠、山西师范大学第三届“挑战杯”青年学生课外学术科技作品大赛自然科学类一等奖;2006年,“挑战杯”作品“糯玉米发酵酸奶的研制”获校一等奖;“不同方法对苦荞类黄酮提纯得率的影响分析”于《食品科学》发表,并获校二等奖;“绿色食品增白剂在面制品、中的应用研究”获校优秀奖。同年,中国蛋品科技大会论文集收录了“奶酪片的生产研究工艺”、“鸡蛋营养苦荞面条的研制”、“醪糟苦荞鸡蛋糕的研制”、“低脂全蛋使劲沙拉酱的研制”等6篇“挑战杯”论文。其中,“奶酪片的生产研究工艺”获优秀论文奖;“低脂全蛋使劲沙拉酱的研制”获优秀论文奖,并在《中国家禽》发表。17年来,经过专科、本科的多层次办学,基础设施、师资力量、实验条件、生源数量,可以保障培养食品专业应用型人才的需要。自2007年起,根据21世纪高等教育对高素质复合型人才培养的要求,山西师范大学工程学院为培养出具有较强创新能力、创业精神和良好个人魅力的优秀毕业生,在实践教学方面采取了一系列措施,进行了大胆的改革和创新。在现代教育观念的指导下,构建食品专业应用型人才培养模式

为适应新形势下食品工业对人才的需求,山西师范大学工程学院,构建了一个互相衔接、互为补充、高起点、高要求的实践教学新体系。在专业教学指导委员会的领导下,以教师为主导,以学生为主体,按不同年级分别进行应用型人才培养,落实基础准备阶段形成的各种计划、制度及措施。这个体系主要包括以下几个环节:解决心理健康问题、综合大实习、第二课堂、毕业实习、毕业论文设计等。

(1)解决心理健康问题的改革与创新。大一年级要重点解决心理健康问题和专业认识问题。山西师范大学工程学院以思想道德修养课程为普及心理知识的主要渠道,以专职教师为专业形象的主要体现者,开设了“心理咨询热线”、“专业咨询热线”,大一新生还可通过参加各种相关协会来解决自己心理健康问题,提高自己的人格修养。

(2)设立第二课堂设立第二课堂是为了提高学生的综合素质和创新能力,促进学生个性发展。第二课堂和创新活动是学生根据自己的所学知识结合自己兴趣爱好,在教师的指导下利用业余时间进行的有意义的科研和实践活动。大二年级以“第二课堂”为主要活动平台,学院组

织学生按兴趣参加相关专业协会,各开放实验室按规定向学生开放,重点满足学生进行全国大学生挑战杯、创业杯、发明制作等动手能力培养的要求。通过第二课堂和创新活动,学生可多角度多侧面的了解中国食品工业的现状、发展趋势以及食品工业对人才的需求,对提高学生在就业中的竞争实力和完善个人魅力具有十分重要的作用。

(3)大三年级以教师科研项目为主线,师生双向选择,参加有关的科研活动,开展导师“寄读”活动,以校园网络媒体为中介,跨专业选修课程。

(4)综合大实习的改革与创新。在专业基础课和专业实验课的基础上,由具有丰富实践教学经验的人员作为综合大实习的指导老师,利用食品工艺室先进的成套设备进行典型食品的生产示范。实习项目包括面包、饼干、饮料、果酒等中高档产品的生产。通过典型食品生产示范,不但解决了专业课实验中由于设计不合理而出现的问题,而且使学生掌握了相关食品生产的实用技术。

(5)加强毕业实习管理,规范论文设计程序。大四年纪以专业实习、毕业论文设计为重点,自选主题,完成现场实践性解决生产工艺问题的考核和相关专业选修课的成绩考核。通过毕业论文和毕业实习,学生在生产劳动观念、人文素质、社会适应能力、科学研究的基本素质和创业精神等方面得到全面的培养、锻炼和提高。免费论文下载中心 http://2 强化应用能力培养,构建应用型能力考核体系

为了适应实践教学的改革,山西师范大学工程学院建立了科学合理、操作性强的实践教学考核制度。具体考核包括对学生的考核、对指导教师的考核和对实验人员的考核。对学生的考核由指导教师来进行,具体考核内容为学习态度、基本技能、实践成果等,努力经过4个轮次本科大学生的培养,建立完整食品科学类应用型人才培养体系。提高教师综合素质,构建应用型师资队伍建设体系

根据学校已有的教师管理条例,补充完善“双师型”要求级待遇,完善教师岗位考评、任聘、考核制度,确立以实践性能力为基础的竞争体制。对指导教师的考核由学生和院教学督导组来进行,学生对指导教师的学识水平、责任心和改革创新能力等进行评价打分,督导组对指导教师的综合水平和实践教学效果进行评价。对实验人员的考核由指导教师和实验中心主任来进行,指导教师对实验人员能否及时、全面的提供易损仪器、消耗材料和对仪器设备的保养好坏等进行评价,实验中心主任对实验人员的出勤、工作态度、协作精神等给予综合评价。对学生的评价结果影响其各个实践环节的成绩,进而影响其学期综合测评名次和奖学金的等次。对指导教师和实验人员的考核结果直接与岗位津贴和职称晋升相挂钩。实践证明,完善的考核制度有力的保证了实践教学改革的顺利进行,保障了实验教学质量。4 加强教学质量管理,构建应用型教学管理体系

完善教学管理制度,健全教学管理监控与评价体系。加强教学质量管理,构建应用型教学管理体系

在改革实施过程中,学院领导和老师根据具体情况,不断进行培养总结,修改培养计划及内容,落实培养方案,撰写论文、论著,申报成果。

浅谈食品科学与工程 第3篇

【关键词】　应用型人才 改革实践 成果

中国高等院校食品类专业与其他传统专业相比设立较晚，属于发展中的学科。然而，“国以民为先，民以食为天”。食品是人类赖以生存的最基本物质条件。饮食水平是衡量一个国家文明程度和人民生活质量的重要标志。食品工业是消费品工业的基本组成部分，是整个工业中为国家提供积累和吸纳城乡就业人数最多，与农业关联度最强的产业。中国食品工业已经连续10年保持两位数字增长，成为全国第二大行业。山西是传统能源重化工基地，正经历着从“黑色经济”为主向“绿色经济”为主转变的关键时期。在“绿色经济”中，“绿色食品产业”的发展无疑是其中关键一项，食品工业作为促进山西经济发展，解决“三农问题”的重要支柱行业。但是由于食品类专业属于应用性很强的学科，迫切需要大量的专业应用型人才。

山西师范大学于1989年成立农副产品加工与贮藏专业，2000年转为食品科学专业，属于学校“十一五”重点扶持学科，这在全省高校办学历史上仅次于山西农业大学。而且在学校办学历史中，本专业曾多次获奖。2004年，“高纤维食品的制作技术”、“汉硒营养掛面的制作”分获发明制作类三等奖、优秀奖；2005年，“高活力阿尔法-淀粉酶菌株的筛选研究”获山西省首届“新晋挑战杯”新东方大学生创业设计竞赛铜匠、山西师范大学第三届“挑战杯”青年学生课外学术科技作品大赛自然科学类一等奖；2006年，“挑战杯”作品“糯玉米发酵酸奶的研制”获校一等奖；“不同方法对苦荞类黄酮提纯得率的影响分析”于《食品科学》发表，并获校二等奖；“绿色食品增白剂在面制品、中的应用研究”获校优秀奖。同年，中国蛋品科技大会论文集收录了“奶酪片的生产研究工艺”、“鸡蛋营养苦荞面条的研制”、“醪糟苦荞鸡蛋糕的研制”、“低脂全蛋使劲沙拉酱的研制”等6篇“挑战杯”论文。其中，“奶酪片的生产研究工艺”获优秀论文奖；“低脂全蛋使劲沙拉酱的研制”获优秀论文奖，并在《中国家禽》发表。17年来，经过专科、本科的多层次办学，基础设施、师资力量、实验条件、生源数量，可以保障培养食品专业应用型人才的需要。自2007年起，根据21世纪高等教育对高素质复合型人才培养的要求，山西师范大学工程学院为培养出具有较强创新能力、创业精神和良好个人魅力的优秀毕业生，在实践教学方面采取了一系列措施，进行了大胆的改革和创新。

1　在现代教育观念的指导下，构建食品专业应用型人才培养模式

为适应新形势下食品工业对人才的需求，山西师范大学工程学院，构建了一个互相衔接、互为补充、高起点、高要求的实践教学新体系。在专业教学指导委员会的领导下，以教师为主导，以学生为主体，按不同年级分别进行应用型人才培养，落实基础准备阶段形成的各种计划、制度及措施。这个体系主要包括以下几个环节：解决心理健康问题、综合大实习、第二课堂、毕业实习、毕业论文设计等。

1.1解决心理健康问题的改革与创新。大一年级要重点解决心理健康问题和专业认识问题。山西师范大学工程学院以思想道德修养课程为普及心理知识的主要渠道，以专职教师为专业形象的主要体现者，开设了“心理咨询热线”、“专业咨询热线”，大一新生还可通过参加各种相关协会来解决自己心理健康问题，提高自己的人格修养。

1.2设立第二课堂设立第二课堂是为了提高学生的综合素质和创新能力，促进学生个性发展。第二课堂和创新活动是学生根据自己的所学知识结合自己兴趣爱好，在教师的指导下利用业余时间进行的有意义的科研和实践活动。大二年级以“第二课堂”为主要活动平台，学院组织学生按兴趣参加相关专业协会，各开放实验室按规定向学生开放，重点满足学生进行全国大学生挑战杯、创业杯、发明制作等动手能力培养的要求。通过第二课堂和创新活动，学生可多角度多侧面的了解中国食品工业的现状、发展趋势以及食品工业对人才的需求，对提高学生在就业中的竞争实力和完善个人魅力具有十分重要的作用。

1.3大三年级以教师科研项目为主线，师生双向选择，参加有关的科研活动，开展导师“寄读”活动，以校园网络媒体为中介，跨专业选修课程。

1.4综合大实习的改革与创新。在专业基础课和专业实验课的基础上，由具有丰富实践教学经验的人员作为综合大实习的指导老师，利用食品工艺室先进的成套设备进行典型食品的生产示范。实习项目包括面包、饼干、饮料、果酒等中高档产品的生产。通过典型食品生产示范，不但解决了专业课实验中由于设计不合理而出现的问题，而且使学生掌握了相关食品生产的实用技术。

1.5加强毕业实习管理，规范论文设计程序。大四年纪以专业实习、毕业论文设计为重点，自选主题，完成现场实践性解决生产工艺问题的考核和相关专业选修课的成绩考核。通过毕业论文和毕业实习，学生在生产劳动观念、人文素质、社会适应能力、科学研究的基本素质和创业精神等方面得到全面的培养、锻炼和提高。

2.强化应用能力培养，构建应用型能力考核体系

为了适应实践教学的改革，山西师范大学工程学院建立了科学合理、操作性强的实践教学考核制度。具体考核包括对学生的考核、对指导教师的考核和对实验人员的考核。对学生的考核由指导教师来进行，具体考核内容为学习态度、基本技能、实践成果等，努力经过4个轮次本科大学生的培养，建立完整食品科学类应用型人才培养体系。

3.提高教师综合素质，构建应用型师资队伍建设体系

根据学校已有的教师管理条例，补充完善“双师型”要求级待遇，完善教师岗位考评、任聘、考核制度，确立以实践性能力为基础的竞争体制。对指导教师的考核由学生和院教学督导组来进行，学生对指导教师的学识水平、责任心和改革创新能力等进行评价打分，督导组对指导教师的综合水平和实践教学效果进行评价。对实验人员的考核由指导教师和实验中心主任来进行，指导教师对实验人员能否及时、全面的提供易损仪器、消耗材料和对仪器设备的保养好坏等进行评价，实验中心主任对实验人员的出勤、工作态度、协作精神等给予综合评价。对学生的评价结果影响其各个实践环节的成绩，进而影响其学期综合测评名次和奖学金的等次。对指导教师和实验人员的考核结果直接与岗位津贴和职称晋升相挂钩。实践证明，完善的考核制度有力的保证了实践教学改革的顺利进行，保障了实验教学质量。

4.加强教学质量管理，构建应用型教学管理体系

完善教学管理制度，健全教学管理监控与评价体系。

在改革实施过程中，学院领导和老师根据具体情况，不断进行培养总结，修改培养计划及内容，落实培养方案，撰写论文、论著，申报成果。

虽然在此过程中还有尚待解决的有机统一师范教育与应用专业教育在课时、经费方面的矛盾。但是经过4个轮次本科大学生的培养，建立完善食品科学类应用型人才培养体系。建立了包括人才培养模式、素质教育体系、能力考核体系、师资队伍建设体系、教学管理体系在内的以“立足食品，面向社会，突出应用，强化实践，提高素质，创办特色”。以课程体系和教学内容改革为基础，以师资队伍建设为核心，以培养学生创新能力、实践能力、创业精神为重点，以食品专业应用型人才培养为目标的

食品专业应用型人才培养综合体系。食品科学专业毕业生就业率达90%以上。此外，获取省级以上大学生实践技能类型的奖励2项以上，在核心期刊发表相关科研论文5篇以上，出版专著1部，申报校级、省级以上教学改革成果奖。这将为我们以后的发展打下坚实的基础。

福建工程学院材料科学与工程学科 第4篇

本学科的主要研究方向包括:材料成形制造、功能材料制备与测试、高端装备制造等, 拥有福建省模具技术开发基地、福建省模具技术工程研究中心、福建省高等学校材料制备及成形技术重点实验室等省级科研创新平台。近三年来增购科研仪器设备总值1000多万元, 形成了从材料制备、分析、测试、加工、应用以及服务海西地区装备制造产业的较完整体系。近五年来, 获福建省科学技术奖一等奖1项, 三等奖2项, 授权发明专利5件, 获软件著作权登记1件。主要成果包括:与福耀玻璃工业集团股份有限公司合作的“汽车玻璃深加工的关键制造技术及应用”、与福建宏达模具塑料厂和福耀集团合作的“汽车玻璃钢化风栅成形器研究与开发”和“汽车玻璃塑料包边模具开发”、与莆田市荣兴机械有限公司合作的“大型精密薄壁压鋳件成形关键技术研发”, 以及与中铁装备制造有限公司、福建中铁乾达装备有限公司合作的“盾构装备技术及其产业化”等。这些成果为企业带来巨额的新增产值和效益。

福建工程学院材料科学与工程系

福建省模具技术开发基地

地址:福建省福州市闽侯上街大学城学园路3号

种子科学与工程专业 第5篇

作者：佚名 文章来源：本站原创 点击数：719 更新时间：2010-9-30 11:10:14

种子科学与工程专业

培养目标：面向21世纪培养掌握农作物种子生产、加工、贮藏、检验及经营管理等方面的基本理论，能从事作物种子生产、加工、检验等具体技术工作；参与种子市场经营及相关企业的管理活动；具有一定从事科研工作能力的复合型人才。

培养要求：通过学习公共基础课、学科基础课、专业基础课、专业课及各类选修课，使学生打好扎实的学科基础，了解作物生长发育、遗传变异规律及植物保护等方面的基本理论和基本常识，掌握有关种子的物理性、贮存化学成分的生理、生化特性测定方法；具备进行种子基本加工、贮藏和相关性能指标检验的基本技能；结合实践教学对学生进行种子生产和加工、检验等方面的基本技能训练，具有种子生产与检验等方面的基本能力。

主要课程：普通化学、有机化学、分析化学、植物学、植物生理学、基础生物化学、遗传学、田间试验设计与统计、植物保护学、农业生态学、作物栽培学、作物育种学、种子生物学、种子生产与加工、种子检验技术等课程。

展望生命科学与信息工程前景 第6篇

硅谷的创新在全世界还没有任何创新对手，据统计，硅谷90%的企业都有自己的创新战略，54%的企业将自己的创新战略和商业战略结合在一起。也就是说，没有商业价值的创新一文不值，没商业价值的创新称不上是创新。

在国内，生命科学和信息工程一直作为两个独立专业进行设置，然而在硅谷，这两个专业已经被合并为一个专业，这方面的课程在硅谷的很多学校已经开始开设了。

谈及印度信息科技为什么比我們国家发达。他说，印度的学校教学基本不进行教学内容的创新，往往从美国等大学直接引进相关课程及教材；然而，我们的学校对教学内容及教材的创新往往很多，这也许是我国的学校教育落后于国际先进水平的一个重要原因。

针对该现状，程博士建议，我们可以直接将美国硅谷的一些课程和项目引进过来，设置并形成一个新的学科—“生命科学与信息工程”。他介绍，“生命科学与信息工程”学科是指以生命信息学为基础，运用现代信息技术、生物技术和医学手段，研究生命现象与生命过程中信息的获取、传输、处理与利用的一门工程技术学科。

科学与工程的比较研究 第7篇

当人们回顾几百年来的全球史时,都会认为对全世界改变作用最大、最明显的非科学技术革命莫属,科技革命的潮流不仅有效地推动着人类社会方方面面的变化,同时也牵动着“地球村”所有村民对它的研究关心,20世纪的“显学”首推科学学大概不会有多少人反对。但是传统的科技革命只讲科学、技术二元划分模式,对现代科学崭新特征即科学、技术与生产一体化问题的研究不够深入,而且与科学相比对技术的哲学研究也明显处在起步阶段等。针对这样的重大缺陷问题,在人类社会在进入21世纪前后,国内外相关学者们(尤其是中国的)纷纷把注意力转到了这个重大前沿领地域中来,提出了科学、技术与工程三元划分模式等,企图着手解决它。本文正是依据三元划分新模式,对科学与工程究竟是什么关系问题做了一番探讨。

2 科学与工程概念剖析

科学从字面看,英文为Science,对中国人来说它实际上是清末民初从日本传来的泊来品,因中国古代并无这样的说法,曾经有很长时间被国人翻译成“格物致知学”。查《现代汉语词典》科学的词义有二层:一是反映自然、社会、思维等的客观规律的分科的知识体系;二是指合乎科学的。[1]欧美人的的传统习惯则是把科学当成是自然科学,指一种研究自然界规律的分门别类的知识体系,本质上是求真去假的学问,与价值无关甚至与人类社会也无关等,这就是西方所谓小科学时代的主要传统或特色,至今还在欧美人的头脑中起着重要作用;人类社会进入20世纪后,科学发展到了所谓的大科学,二战后大科学的时代特征更加明显突出。[2]大科学与小科学相比较,有了许多新特色,比如科学的研究方式,在保留传统的个人自由自在的同时,集体制或说团队的研究方式日愈成为了科学的主要形式;再如科学已成了一种重要的社会建制或社会事业,而从事科学活动的人们则被国家组织管理起来了,形象地说是被国家“包养”了,如此科研人员既无衣食住行、医疗、养老等担忧,同时又必须承担国家规划分派下来的科研任务,而不能完全单凭自已的兴趣爱好从事科研等;另外科学与技术紧密相联,甚至不能分割共同成为了人类社会的生产力(或第一生产力),且科学技术这方面的功能(或价值)越来越被人们重视和充分发挥,把科学知识尽快、尽多变成财富已成为世界上所有国家的普遍愿望和行动,等等。科学的内涵与外延还可以从多方面、多角度来说明,以求百花齐放,但限于篇幅这里只举两个代表例子。一是英国著名现代科学社会学家贝尔纳对科学的观点,他把科学的主要特征概括为六个方面:即科学“一种建制;一种方法;一种积累的知识传统;一种维持或发展生产的主要因素;构成我们的各种信仰和对宇宙和人类的各种态度的力量之一;与社会有种种相互关系。”[3]二是马克思主义(哲学)对科学的经典观点,认为对科学的把握主要是从知识形态的潜在生产力和一种特殊的社会意识形式(即非意识形态)两大方面来考察科学的本质及特征的,别有一番新意。科学的基本含义与特征如下:第一,科学是发生在精神领域但却以客观存在的自然界为认识研究对象的人类脑力劳动,是人类社会总劳动中重要的组成部分,从事科学活动的人们(即科学家)的工作就是,开动脑筋、想方设法来努力探寻客观存在的物质世界中万事万物的真相及其运动发展的规律性,并一般用数学方程式的形式表达出来。科学劳动是产生科学知识的实践和认识的活动,其重要性有人认为是“科学的本质不在于已有的真理,而在于探索真理。”[4]第二,由科学劳动得来的知识还必须要整理加工,形成一个理论化、系统化、逻辑化的知识体系,决不是经验认识未经整理、杂乱无章的堆积物,科学是知识的较高形态,是人类社会高级的意识形式之一。从这一点讲,人类社会漫长的原始公社中是无科学的,顶多出现了一些科学的萌芽形态;第三,大科学时代的科学除保留了小科学的基本传统如理性、科学方法、科学精神等之外,还突显了它与社会、特别是工程技术和生产的紧密联系,并成为了一种重要的社会建制(或事业)等。科学的本质属性从认识论与方法论看,至少有以下几点:A)客观真理性,B)可检验性(如证实或证伪),C)系统性,D)可解释性和可预见性,E)主体际性[5]等。

工程一词,英文为Engineering,其词根engine(发动机)和ingenious(善于创造发明的)一词,都起源于同一个拉丁文词根ingnerare(创造)。从词义看,这表明从事工程活动的人必须拥有天赋,具备创造发明天才,为人们提供满足方方面面需要的丰富多彩的人工物品,从而最终对人类社会起到了极大的推动促进作用。在西方,工程范畴于古埃及时代就出现了(如当时的金字塔工程),但作为一个独立概念则首次出现在中世纪,并且直到18世纪末,工程主要指称战争的设施如驽炮、云梯、城堡等的建造活动,以军事的形式存在着。19世纪以后,工程转向民用,工程也用来指称民用设施如道路、桥梁、城市供排水系统等的建造活动等,另外工程的含义也是与工程师紧密联系在一起的。1818年英国民用工程师学会的成立,正式标志着工匠与工程师在职业划分上的明确分离和现代意义上的工程师的出现,具有重要的里程碑作用。在古代中国,与科学不一样的是工程一词早就存在。据考证它在中国历史上的南北朝时期就已出现,意思主要是指土木工程,强调其施工过程,有时也指其结果。[6]中国从古到今是世界上工程活动的大国,正反两方面的经验教训都有甚至很深刻,但到明末清初的近代却开始落后西方了,现代的工程概念未能从中国产生,也没有真正认识与把握工程的本质与特征,不仅如此,由于落后挨打与西洋化,还造成古代工程认识、传统等没有很好地保留与传承,失去了将其发场光大的机会。工程在《现代汉语词典》中也有两层意思,其一是指土木建筑或其他生产、制造部门用比较大而复杂的设备从事进行的工作,如土木工程、机械工程、化学工程、采矿工程、水利工程、航空工程;其二是泛指某项需要投入巨大人力和物力的工作。[1]而《自然辩证法百科全书》对工程定义为:“把数学和科学技术应用于规划、研制、加工、试验和创制人工系统的活动和结果,有时又指关于这种活动的专门学科”。[6]至于工程的内涵、外延与特征与科学相比目前争论较大,全球并没有统一答案,呈现出百家争鸣的态势,也反映出人们对工程的认识刚刚开始。作者认为可从以下几方面来探索:首先工程范畴有广义与狭义之说,广义的包括人类社会与人的一切活动,狭义的仅指与科学技术紧紧相联系的人类改造自然界的活动;其次真正科学的工程概念产生在19世纪,是伴随着现代意义上工程师正式产生而出现的,基本含义是“驾驭自然界的力量之源、以供给人类使用与便利之术”,[9]但主要缺点是把工程和技术混为一谈且哲学的意味不强等;第三为着更好地、特别是从科学与技术和工程三元模式把握工程的概念,可参照一些著名学者(学派)对工程的观点。马克思主义经典理论认为工程本质上属于改造世界的实践活动,其与科学本质上的区别是认识世界的活动不相同,套用西奥多·冯·卡门的话:“科学家发现已经存在的世界;工程师创造一个过去从来没有存在的世界。”[6]中国工程院长徐匡迪认为:“工程是人类的一项创造性实践活动,是人类为了改善自身生存、生活条件,并根据当时对自然规律的认识,而进行的一项物化劳动的过程,它应早于科学,并成为科学诞生的一个源头……工程决不是单一学科理论和知识的运用,而是一项复杂的综合实践过程,它具有巨大的包容性和与时俱进性的创新性特点……要造物就要了解客观世界,就有一个如何处理人与自然关系的哲学问题……除此之外,工程还必须和社会、文化相和谐。”[6]中国著名学者钱学森则把服务于特定目的的各项工作的总体称为工程。[6]还有学者提出如果把工程结构设定为一个立体的圈层结构,其核心内层是纯技术要素的集成与整合部分,其外层则是环境、资源、管理、伦理与法律、政治、文化等外界条件的组成部分,则工程的本质可理解为各种工程要素的集成过程、集成方式与集成模式的统一,工程活动的核心是观念的物化、是构建出一个新的社会存在物,这也是工程活动的的基本标志[6]等等。工程的基本特征,从工程活动的基本构成和基本过程看至少有:A)建构性与实践性,B)集成性与创造性,C)科学性与经验性,D)复杂性与系统性,E)社会性与公众性,F)效益性与风险性等。[6]

3 科学和工程的比较研究

3.1 从两者产生的历史过程比较

依据工程的本质,它可具体化为人类制造和使用工具、制造人工物品与人工自然界等基本实践活动,如此说则工程的起源与人类的起源、技术的起源就紧密联系起来了,属于三位一体,而且工程与技术在人类漫长的原始公社中是不分家、联在一块使用的,并且主要是由于工程技术的进步从而推动着原始社会的向前发展。如火的发明与利用,不仅标志着人类第一次真正实现了对自然力的支配,提升了人类在自然界面前的身份与地位,而且火用于社会生产是有助于工具的改进与发展、生产的技能、技艺等进一步提高;火用于人类的生活则是有利于人的居住条件改善、人的饮食卫生健康甚至于人种的进化,等等。相比之下,科学则不同。作为人类社会的高级社会意识之一,它几乎在原始公社社会中不存在,顶多是在其后期以人类对自然界的一些朴素直观认识,如从经验中摸索中总结出来的描述性知识——天空中有乌云就会打雷下雨和关于如何做的规则程序等,它表现出来的可看作是正式意义上自然科学的萌芽或雏形。一直到人类古代文明社会时期,科学才真正形成并有所发展(但要注意古代科学与近代产生严格意义上自然科学是不同的),其代表在西方是古希腊而东方则是古代中国。不仅如此,由于受到方方面面的影响作用,东西方古代文明中自然科学特征、具体表现、功能、与人类社会的关系等也呈现出不相同的情况。古希腊的是所谓小科学时代的传统与特色,前面已谈及,而古代中国则强调科学的应用,重视感性认识与经验,科学的指导思想是所谓“天人合一”的自然观等,在此不作详述。

3.2 从两者在社会中的地位与作用等比较

工程技术作为人类社会直接生产力,是人类社会存在与发展的基础,这在原始公社中和古代文明社会中同样适用。但就古代文明社会而言,相比于原始公社它在各方面都有了长足、全面、飞速进步发展,表现为技术越来越精致、先进,而工程也有了许多的新领域、新特征与新面貌等。但在认识上,工程技术仍不分家而连为一体,处于所谓“形而下”的器物层面,从事工程技术活动的人员主要是体力劳动者,是奴隶或虽获人身自由但身份仍十分卑贱的百工(工匠);科学则是在人类社会产生很久进入古代文明之后才出现的,它作为潜在生产力、高级社会意识形式,主要表现为精神的生产、知识的形态结晶,在认识上居于所谓“形而上”层面,从事的人员是脑力劳动者,是所谓“有钱与有闲”阶层的人们,身份地位较高。这时期科学与工程技术是没有任何联系的,是不搭界的两码事,而且社会上表现出对从事科学文化活动人员给予较高待遇,而对从事基本生产实践活动的工程技术人员给予较低待遇两种截然相反的态度与做法。这主要是由国家的统治阶层造成的,如古希腊著名思想家倡导并流传至今的重视理性思维、自然哲学研究与轻视、反对工程技术认识思考等传统就是这样的典型例子。当然话说回来,由于人类社会客观规律的强制作用(如生产力决定生产关系并最终决定上层建筑),国家的统治阶层不得不重视工程技术活动,有的因为文化、传统等因素,重视程度还较高,古代中国是这方面典范。在人类历史上,相当长时期内中国的工程技术活动与成就远远领先于全世界,如著名的有四大发明、长城、京杭大运河、故宫等。但总起来说,古代社会中具体从事工程技术活动的人们其身份、地位、待遇等是非常低的,他们(连同其子女)一般被剥夺了教育权、文化权、创作权等,这使得他们的智慧、才能等无法正常发挥,也往往出现能者后继无人的尴尬局面。另一方面,因为残暴的阶级剥削压迫,工程技术人员也不想发挥其智慧才能来促进生产力的发展,甚至人为破坏生产中的先进工具,消极怠工等,并且事实上造成了工程技术活动中创造出来的一些重要技能、技巧等智慧淹没在历史的长河中,使后人无法继承创新而将其发场光大的恶果。更糟糕的是,科学人员与工程技术人员长期脱节甚至于对立,最终导致了它们在世界观与方法论、人生观与价值观、工具与设备、表达方式等诸方面的不同,甚至相反,这里不展开论述,而这又为现代科学和工程的沟通与联系设置了许多重大障碍。

人类社会(主要是西方)进入近代、特别是18世纪70年代以后,科学与工程技术(特别是技术)的巨大鸿沟才开始被打破,“形而上”的科学与“形而下”的工程技术(注意主要是指技术,以下同)开始结合起来了,并成为了人们认识世界与改造世界从而有力推动社会向前发展的强大力量。第一次是以蒸汽机技术为主导的技术革命拉开了近代以来科技革命最终导致社会革命的序幕,(工程)技术革命导致了产业革命、工业革命并最终推动人类社会向前进。在这次技术革命中,技术很大程度是从工程生产经验中提炼得出,技术是先导,但也不能忽视同时期前后科学知识的帮助作用,如真空的发现与研究、物体的比热与热容量概念的建立与研究等。第二次是以电力技术为主导的技术革命,大大加快了工业化进程和社会的发展。与第一次不同的是,此次工程技术革命是在科学指导下进行的,电磁场理论的奠定为电力技术革命提供了理论前提,科学知识走到了工程生产技术的前面,发挥了巨大的指导作用,初步形成了从科学到工程技术到生产这样一个相互作用的链带或模式。要特别指出,大约在上述二次工程技术革命时期,现代意义上的工程师角色公开出现了,并承担了其相应的社会责任,得到了欧美社会的普遍认可,而它的产生,除了与近代以来欧美社会生产发展的客观需要紧密相关,还与工程技术教育的昌盛与改革密不可分[9]。高等工程技术教育的产生发展,彻底打破古代(甚至近代前期)社会中在教育培养工程技术方面人员的传统常规陋习,把“形而下”的工程技术成功转变为“形而上”的一种高级的知识形态,并把它放到了国家和地方等创办与管理的正规学校、甚至是大学里进行传道、授业、解惑等。此举不仅奠定了工程师角色的正式出现,也形成了与传统自然科学不同的所谓技术科学,实际上相当于现在人们所说的应用科学。因此现代意义上的工程师才与过去传统的百工(工匠)有了本质不同,而且也与自然科学(或基础科学)的科学家不同,科学与技术工程的关系进一步弄清了、理顺了,技术与从事技术活动的人们在社会中“吃香”了,甚至发展到“技术专家治国论”这样的高度,此外人们也开始了从哲学层次研究技术,显现出了历史的巨大进步。但仍面临着许多重大问题,主要有工程与技术仍未真正、理性地区分,西方传统的鄙视工程技术的习惯还在主导人们的头脑等,至于从社会的、哲学的、文化的等多层次与多方面来研究工程更是无从谈起。为切实解决上述问题,人们仍需要进一步努力才行。

3.3 对科学与工程的全面比较

首先回答两种貌似合理实则错误的流行观点。其一是主张“工程就是科学的应用”,认为科学家负责提出问题,工程师则解决问题,找到解决问题的办法就是工程师的工作。持这种观点的历史例证有,19世纪科学技术发展的一个重要特点是科学走到了(工程)技术的前面,并成为了第二次(工程)技术革命、产业革命的先导理论等。从历史的长河看,并从哲学上来思考,笔者认为流行观点不对。前文也谈到,工程的产生发展历史要比科学的要久远得多,甚至可能是科学的一个重要起源。在古代(甚至近代前期),工程技术人员即使没有科学理论指导,照样创造出了丰富多彩的人工物品与人工世界;另外近代第一次工程技术革命(导致了产业革命、工业革命等),实际上与科学也没有太多关连;至于现代工程,它的理念、范式、思维、结构、技术要素与非技术要素等都显得与现代科学的并不完全相同、甚至差别很大。比如工程伦理观就是一个典型例子,工程作为人类有计划、有目的、能动地改造物质世界的最基本社会性实践活动(包括过程、结果等),必定会碰到人类社会的伦理(含生态)问题,这也是评价一个工程好坏的基本因素之一,必须认真对待和回答。但科学在小科学时代是不存在这样问题的,大科学时代的伦理问题也主要是求真去假,与工程伦理问题并不相同。当然这不是说在现代社会中,科学与工程没有任何关系,相反两者关系很密切,如现代工程活动中,科学是必不可少的理论基础,如果没有科学理论作基础,工程活动的展开就是无本之木、无源之水。具体到科学家对工程师的帮助作用,主要体现在:第一,前者发现了自然界中的事物真相和规律性并以方程式的形式表出来,这有助于后者更快、更好地找到解决问题的方案;第二,前者创造了许多需求,迫使后者不断地加以解决和满足,因为“需要是发明之母”与“无害(安全)”是工程活动的“真谛”。[16]还要提到,如果说科学家是发现规律,那工程师则是在从事打破规律的活动,寻找打破规律的规则,或者说科学家是在寻找物质世界的普遍规律、共性,而工程师则在寻找具体人类实践活动中物质的特殊性、个性,共性决不能包括所有的个性。举例来说,按照牛顿发现的万有引力定律,地球上的物体都被地心引力牢牢地拴在地面上,能不能找到克服引力的例外呢?这又需要什么条件呢?工程师要在这方面花费大量的财力、精力、时间等,最终找到的答案是只要一个飞行器有足够高的初始速度就可做到,从而开创了人类的航空时代。至于另一种流行观点认为工程“就是应用科学”,它实际上是把工程当作技术,也不正确,但前文中已谈过,这里不展开回答。

其次,对科学与工程的全面比较如下[9]。

第一,从研究目的与任务看:

科学是认识世界,解决是什么与为什么等问题;工程则是一种客观社会性的物质实践活动,目标是创造和构建新的社会存在物并把观念形态的东西转化为现实世界中真实存在的事物等。

第二,从研究的过程和方法看:

科学是从认识的经验层次向更高层次的理性认识转变,科学思维主要有逻辑思维、形象思维等,使用方法有观察与实验方法、归纳与演绎、分析与综合、联想与类比、数学方法与系统科学方法等;工程作为过程可分为计划(任务的确定、图纸的设计等)、生产(技术的运用与集成、材料与工具、人员的结合加工、资金运作与管理等)与使用(造物的目的在于用物,新的存在物用来满足人类社会方方面面、特别是物质方面的需求,验收与评估等)三大块,工程思维的特点主要是“构建性、设计性与实践性”,强调实践理性等,这不同于上述的科学思维(强调理论理性),也与注重“想像与虚构”的艺术思维不同,工程方法除了借用科学的外,主要有发明创造方法、设计试验方法和系统工程方法等,强调组成要素(技术要素与非技术要素)的综合集成与整体涌现性质等。

第三,从成果性质与评价标准看:

科学是知识形态的理论或知识体系,具有精确性、逻辑性、可检验性等,是全人类的共同精神财富,评价标准一般以真理为准绳;工程是观念或知识的物化形态,是人类新创造的物质财富,一般归国家(或地方)所有,评价标准侧重于价值方面,但不仅仅是经济功利性的价值,而且是包含超功利性如环境的、人文的等多方面价值的统一体,缺一不可,工程达不到预期目标和评价标准的就表明不成功,需要修正甚至重做。

第四,从研究取向与价值评判看:

“形而上”的科学强调兴趣爱好导向,与人类社会联系相对较远,长期持科学价值中立论;“形而下”的工程则必须考虑满足人类社会(主要是物质方面)的种种需求,这是工程活动的基本动力,与人类社会密切相关,不可或缺。工程不仅有价值问题,还有伦理(含生态环境)问题、法律问题、政治问题、民族与国家问题等,需要处理社会各方的利益平衡难题等。

第五,从遵循的规范看:

科学的精神、态度、方法等是最本质的科学涵义,科学人员要遵循普遍性、公有性、无私利性、创造性、有条理的怀疑精神等规范;工程人员除具备科学的规范要求外,还要求有分工合作、协调处理好各方(如管理者、具体操作人员、客户等)关系等团队精神,自觉遵守有关法律制度、伦理道德的素质等。

第六,从奖励来看:

科学奖励的基本原则是追求科学共同体给予的承认,科学家的发现要得到社会(特别是科学共同体)的承认和使用,首先得过“同行评审”这一关,否则不可能。科学奖励的根本方式是认可与荣誉,其具体形式又是多样的,而金钱、物质财富的奖励虽重要,但不是最根本的,科学发现不受知识产权保护,等等;工程的奖励同样需要得到社会(特别是工程共同体)承认和运用,是物质奖励与精神奖励相统一,但侧重于物质经济方面。与科学同行评审不同的是,工程评审者不仅仅是同行,在历史上往往是统治阶层。工程的评判条件也是多方面的综合,工程不仅仅在技术上是好的、合理的、先进的,而且要在资金管理、节约方面是好的、合理,也要在人力资源管理方面是效率高、公平公正的,最后还必须与自然、社会、文化等和谐相处才行,要经得起时间的考验,工程技术发明要受到知识产权的保护。

第七,从核心理念等来看:

科学活动是以探索发现为核心的(而技术活动是以发明革新为核心的),工程活动则是以集成建构为核心的,既相互区别又有机地统一,并形成一个知识链条,即科学—技术—工程到产业、经济社会。科学是知识层面潜在的生产力,而工程(技术)已是直接的生产力等。

摘要：科学与工程关系是一个日愈突显的新问题,文章对此作了尝试性回答。首先交代了问题产生的背景,其次对科学与工程的概念作了剖析,再次对它们各自在社会中的演变、地位与作用等作了分析思考,最后从整体上对它们作了全面的总结比较。

关键词：科学,工程,比较研究

参考文献

[1][7]中国社科院语言研究所词典编辑室.现代汉语词典(2002年增补本)[M].北京:商务印书馆,2002:711,432

[2]刘大椿.“自然辩证法”疑难解述[M].北京:中国人民大学出版社,2007:344

[3]贝尔纳.历史上的科学[M].北京:商务印书馆,1983:6

[4]伏尔科夫.科学学—问题、结构、基本原理[M].北京:科学出版社,1984:37

[5]教育部社会科学研究与思想政治工作司组.自然辩证法概论[M].北京:高等教育出版社,2004:94-95

[6][8][10][11][12][13][14]殷瑞钰,汪应洛,李伯聪,等.工程哲学[M].北京:高等教育出版社,2007:64-65,66,13代序Ⅰ—Ⅱ,66,68-69,70-75

[9][15][17]全国工程硕士政治理论课教材编写组.自然辩证法——在工程中的理论与应用[M].北京:清华大学出版社,2007:29,248,37

我国食品科学与工程困惑与对策探索 第8篇

概况

食品科学与工程学科是以食品工业所依托的科学理论问题的研究、工程技术及装备的实现和相关科研、工程队伍的组织与培养为其基本内涵的学科。“民以食为天”虽然自古便有, 但是当时代发展到今日, 这句话仍然适合。我国作为一个人口大国, 在发展中努力摆脱农业产业作为我国支柱型产业的经济发展模式, 但是这并不意味着, 我国要忽视食品工业的建设和发展。食品工业在世界上是第一大产业, 依托其所开展的食品学科是支撑人类继续发展的基础。在食品科学与工程中, 涉及到了农业学、工业学、医学、社会学、生物学等学科, 在诸多学科的共同作用下, 为公共食品安全和民生经济的发展提供了科学保障。

食品科学与工程在发展过程中的问题

客观或者主观因素限制多种类食品发展

在技术方面, 如今的食品科学与工程主要分为七大类, 分别是:发酵食品、方便食品、冷藏食品、人造食品、有机食品、生态食品和辐照食品。这些食品能够提高人们生活质量和上班族的工作效率。发酵类食品能够将一种农作物演变成多种食材和调味料, 能够产生人体易于吸收的物质, 能够通过微生物技术将保质期延长。方便食品在旅游业和一些发达城市的上班族中是经济又便捷的食品。冷藏食品帮助人们有机会品尝到千里之外的食材。

学科教育的困惑

在人才方面, 食品科学与工程方面的高水平人才比较短缺, 虽然在各高校中已设置有食品工程的学科, 但是由于教育课程设置的问题, 在人才培养方面并不理想。在学生培养中“重科学、轻工程”的现象非常严重, 学生的食品工程能力较弱, 难以满足快速发展的食品工业的需求。一方面原因是, 在学科设置上缺少工程类的课程, 学生缺少这类课程的培训, 就无法将传统的食品学科与工程类课程之间有机串联起来, 将来走入工作岗位, 就会食品工程的思维。另一方面原因, 学校在学生动手能力方面的投入不足。实验或者试析教学的设备短缺, 学生在获得基础性知识之后, 无法进行实践, 学到的知识也就只能停留在理论层面, 导致将来在科研中缺乏动手能力。

未来我国食品科学与工程的发展方向

研发和推广新型食品技术

不断在技术上和概念上创新和完善, 是未来我国食品科学与工程发展主要趋势, 也是解决目前食品问题的对策。就我国而言, 大多数家庭已不再满足于温饱, 更多关注于食品质量和营养, 这也是未来的食品科学与工程发展方向。变态食品、合成类食品、昆虫食品将是未来我国食品科学与工程技术需要解决和完善的。变态食品的饮食方式类似于宇航员在失重状态下进食, 将食品的状态变成液态或者半液态, 通过瓶子和吸管进食, 也许在将来会成为新形式的快餐, 但是口感未知。合成类食品并不是人造食品, 而是一些类似于真菌和酵母菌相互作用产生的食品。昆虫会在我国一些少数民族地区的餐桌中出现, 比如常见的油炸蚕蛹、油炸蝉, 中医也会用虫子或者动物浸泡药酒。昆虫类食品具有高蛋白质、有一定的药用价值, 但是目前大部分人还不能接受昆虫成为日常菜肴, 而且其药用使用方式并不规范, 因此, 这种食品未被推广。

优化学科教育课程, 培养实践性人才

优化学校的食品科学与工程的教育课程设置, 增加工程类课程比例, 加强学生创新能力和动手实践能力的培养, 或者在一些现存的工程类专业中设置与食品有关的学科, 将食品工程的概念引入工程专业的教学中。有些学校可以加强与食品企业的合作, 让企业为学校的食品工程实验教学投资, 学校为企业提供进行食品科研和开发的食品专业人才。

总结

生物科学与工程 第9篇

一、《新标准》制定的背景分析与基本理念

1.科学教育本质观的转变

1996 年,美国发布了第一套《国家科学教育标准》(National Science Education Standards,NSES,以下简称《科学教育标准》)。在实施17年后,颁布了《新标准》。随着科技的发展和教育科学的不断完善,人们对于科学本质、科学精神和科学素养有了新的认识。强调科学活动既是动脑的思维活动,也是动手的操作活动。科学实践包含了科学探究的全部内容,强调了动手实践的重要意义。如何在信息大爆炸的时代背景下给予学生必要的科学与工程学知识,使他们更好地面对生活和未来职业成为美国科学教育面临的问题。《新标准》的制定是基于美国基础教育阶段科学教育的现状,如在国际评价测试(PISA国际评估项目)中的表现较差,中小学课程内容过于宽泛、结构松散、内容不够聚焦和连贯,忽视了学生参与实践的重要性等。而且当前美国学生的知识结构和实践技能跟不上时代的需要,毕业后从事科学工程领域工作的学生比例过低,难以满足国家对科技人才的需求。加之美国联邦政府越来越重视科学、技术、工程和数学教育(STEM)。

正是在这样的背景下,美国于2010年初开始了新一轮科学教育标准的研制工作,2011年7月颁布了《K-12年级科学教育的框架:实践、交叉概念以及核心观念》(以下简称《框架》)。从《框架》到《新标准》的制定一共经历了两次修订。2012年5月11日至2012年6月1日,2013年1月8日至2013年1月29日,《新标准》的草案发布到网上公开征求社会大众的意见。每一份草案都获得了超过10 000人次的评论和建议,包括一些学校和学区的讨论组、科学社会团体和各个州的审阅小组。[1]

2.科学与工程实践整合学科知识

《框架》[2]最基本的理念在于使学生经过K-12科学学习后,能够积极参与到科学和工程实践中,能够运用跨学科的概念来加深对科学和工程领域核心概念的理解。通过科学与工程实践对各学科的知识与能力两方面进行整合,使得学生具备更加丰富的科学知识和适应现代社会的能力。《新标准》的设计基于《框架》的六个基本原则[2]:(1)孩子是天生的研究者;(2)学生对科学的理解是持续发展的;(3)联系学生的兴趣和经验;(4)促进公平;(5)聚焦于核心概念和实践;(6)科学和工程既需要知识也需要实践。在这些基本原则的指导下,《新标准》的设计理念也从如下7个方面发生了重大的转变:K-12科学教育应该体现出科学本质的相互贯通及在现实世界中的实践和经验;下一代科学教育标准是学生的表现期望而不是课程;科学概念的建立在K-12教育各阶段是一致的;聚焦更深层次内容的理解和应用;科学和工程都被整合进入下一代科学标准中,从幼儿园贯穿到12年级;为学生更好地进入大学深造、未来职业发展和成为公民做准备;与《共同核心州立标准》英语语言艺术和数学相联系。[1]这都体现了美国新的人才培养战略观。

二、《新标准》的框架体系与示例

《新标准》提出了由科学与工程实践、学科核心概念和跨学科共同概念三维整合的框架体系。每一个维度都列出了6~7个重要的概念和内涵。《新标准》包括物质科学、生命科学、地球与空间科学及工程技术与科学应用四大学科领域。涉及物质科学领域共列出了4个学科核心概念,如表1所示。三维目标的核心是学科核心概念,通过科学与工程实践的纵向深入,不断地加深学生对于科学知识的理解。通过跨学科共同概念的横向联系,加强各学科知识间的交叉渗透,并反复强化建立有效联系,加深学生对于学科核心概念的理解从而帮助学生形成对科学的更广泛、更灵活、更连贯的理解,为日后学习打下基础。

标准的内容呈现由三个部分构成:表现期望、基础框、联系框。“表现期望”呈现的是理解该部分的内容所应达到的期望,包括阐释性陈述及评价界限;“基础框”是组成表现期望的基础,回答了每一表现期望应该如何达到的问题,包括三个方面:科学和工程实践、学科核心概念、跨学科概念。底端的联系框会展示每一表现期望与同一年级的其他学科核心概念、不同年级对应学科核心概念及《共同核心州立标准》英语语言艺术和数学的联系。标准中每一学科的主体部分都围绕着对应的核心概念,对学生的表现期望,构成表现期望所对应的科学和工程实践、学科核心概念及学科共同概念、不同年级各相应学科的核心概念都进行了详细描述。

以物质科学为例说明,4个核心概念(物质和相互作用;力和稳定性;能量;波及其在信息技术中的应用)的呈现方式相同,都是以问题的形式引入。首先展示相应核心概念所能解释的自然现象,再对核心概念进行描述,并进一步呈现这一核心概念所包含的子概念。每个子概念同样是以问题的形式引入,再进行详细描述,并按照概念由浅入深逐步构建这一认知发展特征。[3]这样学习进阶螺旋式的课程符合学生的学习路径,通过前后知识间的联系,建立循环往复的知识循环并不断升华。

《新标准》在每一学段的开篇部分都对学生的表现性期望进行总体概括。分别陈述了学生在2年级、5年级、8年级、12年级结束时关于该子概念需要达到的学段目标(即需要达到的理解程度)。不同年级所涉及的同一概念“表现期望”是不同的,随着年级上升逐级深入和逐级发展,表现为概念的进阶发展。例如初中物质科学部分对于核心概念运动和稳定(力和相互作用)的表现性期待的总体概述[4],如表2所示。

三、《新标准》中的科学与工程实践

如表1所示的维度一列出了科学与工程实践的8个方面的概念或内容。三维整合的框架体系通过对科学的核心概念的深入掌握、跨学科共通概念的横向铆接,使学生在实践层面上对科学的思想、方法、知识加以应用,最终在科学与工程实践的操作中变得更加娴熟和富有创造力。让学生积极参与实践和讨论,更加强调动手实践的探究而不是拘泥于经过加工后的科学问题。将科学与工程实践的内容整合进入K-12教育的课堂,将更有益于学生的学习。研究者们认为工程学思维的形成是21世纪学生应该掌握的一项技能;工程学教育有潜力增加学生在数学与科学上的成就;工程学内容会潜在地增加学生对于STEM(科学、技术、工程和数学)学科和未来职业方面的兴趣。而工程实践的核心是以思考解决问题为目的,这与学习科学的理论之一PBL(Problem-Based Learning,基于问题学习)是十分切合的,通过良好的课程设计与实验探究将有利于提高学生的创新能力并促进知识的理解与学习。

工程学的思想中包括了工程设计的过程、工程的思维习惯,包括系统的思考、创造力、乐观、合作、交流和注意道德方面的考虑。工程学概念整合进入科学课程,帮助学生更好地适应各学科间一些复杂的问题,为课堂提供更加真实和有现实意义的案例。工程学教育的渗透使受教育的公民获得许多种类不同的知识与技巧,使人们能够更好地理解和使用STEM知识以来解决一些现实的问题。就目前关于科学与工程实践的类型和内容而言,《新标准》中共有208条表现性期待,其中有42条标记有“*”,这些被标记的标准是通过实践或学科核心概念整合了的传统的科学与工程内容。除了这些明确标记出的42条,还有7条的内容也符合研究者的对于工程内容的标准,所以涉及工程相关的一共有49条表现性期待,占总数的23.6%,足以说明编写者们对于科学与工程教育的重视。[5]另外这些涉及科学与工程实践的表现性目标所涉及的知识条目会链接指向框架所组成的三个维度,指向基础框当中具体的学习目标,从而相互连接、纵横交错、螺旋式上升。所以,一共有76条具体的学习目标与这49条工程相关的表现性期待所连接,依次分布在《新标准》的四个学段中,如表3所示。

分析发现工程所涉及的表现性期待很好地分布在每一个学段中,几乎相同比例的表现性期待和具体的学习目标,分别呈现在这四个学段中,《新标准》中各学段涉及工程的PE、LG所占比如图1所示。再次说明了科学与工程实践对于不同学段学生学习都很重要,这也是《新标准》从“科学实践”替代“科学探究”的重大转变。体现了社会对于科学基础教育课程的真实呼声,不仅仅要为学生的进一步学习建构起重要学科核心概念的知识基础,更应该为学生适应社会成为21世纪的公民做好充足的准备。只有让学生参与到实际的科学实践中,才能加深对于科学本质的理解,将知识与实践技能融合起来,才能更好地解决实际问题。

通过真实的科学与工程实践能够激发学生的好奇心,培养他们对于科学的兴趣,激发他们持续学习的动力。最重要的是让他们能够意识到科学与工程的作用是具有创造性的,已经深深地影响着他们生活的世界。《新标准》的附录F中对维度一当中科学和工程实践的8个主题进行了详细的介绍,各个学段以学习进阶的形式做了具体的阐释。这8个实践内容并不是割裂开的,他们的呈现是循序渐进、相互重叠和相互连接的,例如“提问与界定问题”如表4所示。

四、对我国物理课程的启示

1.凸显物理学科核心概念

在基础教育阶段,更应该重视学生对学科核心概念的掌握,通过横向知识的整合,鼓励学生参与科学与工程实践,渗透对于科学本质的理解和STSE(科学、技术、社会、环境)的教育,实现对本学科内重要概念的深入理解与探索。通过学习进阶的纵向知识整合,设计适合各个阶段学生认知水平的课程内容。如在物理学科中要凸显学科的重要概念就需要对已有的学习内容做以调整,着力凸显学科中反复出现的核心概念,这应该成为今后物理课程改革的一个方向。

2.加强跨学科概念间的联系

虽然我国实行的是分科教学,各门课程体系都很完整,但缺乏各个学科之间知识的贯通,缺乏必要的交流。高考理科综合卷也只是人为地将题目放在一张卷子上,缺少题目之间一些学科共同概念的联系。共同概念在不同的学科中侧重点不同,所以全面系统地理解这些重要概念需要各学科间交叉渗透,反复强化建立有效联系。培养学生对这些共同概念的理解能启发学生多角度思考问题的意识,所以我国需要加大对跨学科间共同概念课程资源的开发和设计,更加注重物理课程与其他学科课程的协调、整合和发展。

3.渗透科学与工程学实践

重视科学与工程实践在物理课程中的渗透,提升工程实践在我国初、高中物理课程标准中的地位。物理和技术、工程有着密不可分的联系,在教学中不但要介绍物理知识的技术应用,还应当让学生亲自体验实践,完成工程及一些技术项目活动。设计更多切合于真实物理情境下的工程实践活动,而不只是通过文本与图片的形式讲解一些较为抽象的物理概念。在现有教学资源的基础上,挖掘一些能让学生体验工程设计和技术应用的学生活动,可以在现行教材的基础上对课本中的“实验”、“做一做”、“说一说”、“思考与讨论”等栏目进行分析,在保持对原有概念的理解上增加些工程实践方面的内容。

虽然中美的教学体制不同,但经过多次评议和修改的《新标准》体现了全球经济和贸易自由化背景下科学教育的新方向。以跨学科思维来整合各学科的核心概念,建立起科学与工程实践相结合的、新的人才培养观。从科学与工程教育看美国新一代科学标准,将新的课程理念与我国的国情相结合,无疑会为我国的课程改革和科学教育提供一定的借鉴和参考。

摘要：美国《新一代科学教育标准》将科学与工程学实践、学科核心概念和跨学科共同概念进行了有效整合,组成了由学习进阶贯穿始终的三维框架体系。从科学与工程学实践的角度来看新标准的实施,使我们看到了美国科学教育的转变。其中最大的改变是提升了对于工程学概念的理解,将工程设计与科学探究放在同等重要的位置,通过工程设计与技术应用来强调核心概念的学习。其设计理念为我国理科实践类课程的开展提供了重要启示:凸显物理学科核心概念;加强跨学科概念间的联系;渗透科学与工程学实践。

关键词：科学教育,新一代科学教育标准,科学与工程学实践,美国

参考文献

[1]NATIONAL RESEARCH COUNCIL.Next generation science standards[EB/OL].[2013-04-16].http://www.nextgenscience.org/next-generation-science-standards.pdf.

[2]NATIONAL RESEARCH COUNCIL.A framework for K-12science education:practices,cross-cuting concept,and core ideas[M].Washington,DC:National Academy Press,2012.

[3]杨文源,刘恩山.美国K-12科学教育框架中对生物学核心概念的关注及其启示[J].生物学通报,2013(8):51.

[4]NATIONAL RESEARCH COUNCIL.Next generation science standards[EB/OL].[2013-04-16].http://www.nextgenscience.org/sites/ngss/files/PS_MiddleSchool_DCIs%20051413.pdf.

生物科学与工程 第10篇

一、生物化学实验教学中存在的某些问题

由于我院食品科学与工程专业是新开设的食品本科专业,所开设的生物化学实验仍然是其理论课程的附属部分,学时少,教学大纲不完善,所设置的实验项目多是根据生物专业实验教学大纲来设置的,未能充分体现出食品本科的专业特色。存在问题主要表现在:(1) 教学内容相对陈旧,应用性差,不能真正体现食品专业的特色;创新性、设计性实验较少,严重限制了学生创新能力和综合素质的培养;(2)实验教学流于形式, 教学方法的“程式化”, 造成了学生思维定势:基本上所有实验都是提前由实验员老师准备课上所需要的一切物品,任课教师在课堂上讲授实验目的、原理、操作步骤,甚至提前就指出实验中可能出现的问题,而学生也习惯性的按照老师的思路来操作实验,完全处于机械操作或者被动接受状态,出现问题也不去积极思考,又何谈创新呢?这很难让学生对实验课产生兴趣 , 更无法培养学生动手能力和创新能力;(3)考核标准的“单一性”, 不能正确评判学生的综合素质;无法全面考察学生的科学思维能力、综合运用理论知识解决实际问题的能力和创新能力,束缚了学生的主动性和创造性。可见,目前食品本科生物化学实验教学中存在的这些问题,严重影响了教学质量,制约了创新型、应用型人才的培养。因此,对食品本科生物化学实验教学体系进行改革和优化迫在眉睫。必须更新现有的教学理念和传统的教学模式, 将学生作为实验教学的主体,探索新的、适应时代要求的教学方法和手段,创新教学管理体制,培养适应当代社会经济发展的高素质应用型人才。

二、实验教学综合改革的实施

1.实验教学内容的精选和优化

从我校及食品本科的专业特点出发,参照国内优秀的实验教材,结合我校新的实践教学体系,针对专业特点,对本院食品本科生物化学实验内容进行了精选和优化。由于食品科学与工程专业的生物化学实验还不是一门独立的课程,仍附属于理论课程,学时较少。因此在现有学时的基础上,适当减少基础性实验,增加自主创新性和综合设计性实验,优化不同类型实验的比例。综合性实验的特点是通过动手能力和思维能力的锻炼来培养学生的综合素质,实验过程中学生可以运用已学过的理论知识来分析自己的实验结果,并做出总结。在完成课程教学目标的基础上,兼顾本专业特点,我们开设了酵母核糖核酸的提取、成分鉴定及含量测定和鸡蛋清中卵清蛋白的提取及含量测定两个综合设计性实验。综合设计性实验需要团队的合作,学生自己组成5-6人的团队,自己设计实验方案。实验前的所有准备工作必须学生自己完成,如在鸡蛋中卵清蛋白的提取和定量测定实验中,从配制标准溶液到对标准溶液进行标定,以及分步盐析法、蛋白质含量的测定和离心机的正确使用等均有学生自行完成。事实证明,学生在“综合性”实验的实施过程中,不但提高了学生的自觉性,而且激发了学生学习和研究兴趣。学生通过主动获取知识、运用已有知识解决实际生产问题,自身的实践能力和综合素质也得到了提高[2]。

自主创新性实验对于教师来说是结合其学科特长、 科研需要而提出的课外教学活动,对于学生是根据其兴趣特长而自主选择的学习内容,使学生能够更好地掌握生物化学的基础知识,并增强他们的实验动手能力,这样做既节省了科研的开支,同时也可以让学生觉得自己的实验很有意义而更加有兴趣、更加主动地去学习。如我们设置了创新性实验项目“玉米胚芽粕蛋白的提取工艺及功能特性研究”,共6名学生合作完成全部实验。 实验过程中学生自己设计实验方案,组织实施,不但优化了玉米胚芽粕蛋白的提取工艺,还确定了蛋白质各氨基酸的成分及含量,同时研究了对蛋白的功能特性进行了比较系统的研究。该研究成果已经发表在核心期刊《食品工业科技》及《食品科技》上。在这个层面上,我们采取学生课外教学活动和本科毕业论文相结合的方式, 让学生提前进入实验室。这样既可以使学生从创新性实验的角度培养了综合素质,也完成了自己的本科毕业论文,一举两得。

2.实验教学方法的改革

(1)充分体现学生的主体地位

传统的实验教学中,没有充分体现学生的主体地位, 基本上是老师讲解,学生操作,有学学生甚至不明白实验原理,只是按照实验步骤按部就班的进行操作,记录结果,回去撰写实验报告,这就导致实验过程中得到的实验现象不会分析,造成不乏学生不去自己写实验报告而是采取抄袭的现象。我们在实验教学中,发现有部分学生的动手能力不强、实验操作不规范 , 甚至有一部分学生不会使用一些常规实验仪器等。对学生来说,做实验似乎就是完成既定的任务,严重缺乏积极性和主动性。

实际上,实验教学过程中学生才是实验的主体[3]。 因此,为了提高学生参与实验的积极性和主动性,有必要采取多种措施来激励学生。首先,要求学生必须提前预习每个实验,要求清楚实验原理、步骤及注意事项, 同时要求学生区别对待基础性实验和综合性实验。对已有实验方案的验证性实验来说,要求对已有方案进行分析讨论,看是否有不合理的地方、是否可以改进。而对综合设计性实验来说,老师给出简单的实验思路,要求学生查阅相关资料,写出具体实验方案,然后由老师确定是否可行。其次,有计划、分批次的让学生自己准备实验,由实验员老师在必要时给予一定的帮助和指导, 这样学生可以充分了解整个实验的准备过程,也可以学到实验课堂上无法进行的操作技能,尤其是在自己准备实验的过程中,学生提高了自身的实验操作能力,也学会了如何统筹安排实验,为今后其它专业课的学习及将来可能从事的科研打下坚实的基础[4]。

(2)提高学生的主观能动性

每个实验都要求学生必须课前预习、书写预习报告, 上课时随机提问,并讲明预习和提问都是实验课程考核的一部分,适当给学生施加压力,引起学生的高度重视。 实际上,学生在提前预习过程中,会对所做实验课有一定的认知,当老师在课堂上对实验进行讲解时,会更加清楚整个实验过程。课堂上随机提问,可以督促学生主动学习相关知识,积极思考问题,这样也就将被动学习变为了主动学习。这样才能更好的发挥学生的主观能动性。

(3) 多媒体教学的应用

我院的生物学实验室已全部完成了板书式教学向多媒体教学的转型。多媒体教学可以使声音、图片和视频集为一体,充分利用多媒体资源和网络资源,使实验过程更加形象、生动、直观,弥补了传统教学中的抽象、 枯燥等缺陷,利于学生集中精力,提高教学效果。

3.考核方式的改革

考核是检验教学质量好坏的标准之一,不能忽视考核对教学的影响。在传统实验教学中,实验报告是实验考核的主要依据。然而,实验报告在某种程度上很难完全反映学生的整体操作水平和对知识的理解程度。这种考核方式过于单一,重点完全放在实验结果上,完全忽视了实验过程,而实验过程才能真正起到培养学生动手能力和独立思考能力的作用。过程的忽视容易使部分本就不爱学习的学生产生某种侥幸心理,实验过程中自己不动手,书写实验报告时完全抄袭别人的报告,更有甚者,编造实验数据的现象也会出现[5]。考核是实验教学的重要组成部分,理想的考核方式对实验教学有一定的促进作用,不但使学生的实验成绩得到了客观的评定, 也能够提高学生对实验教学的重视,实验中严格要求自己,能够独立或者小组合作下圆满完成实验,从而培养学生的综合素质。

为了提高学生对实验课程的重视,通过实验课程的学习,提高学生的积极性、主动性和实验操作能力,我们教研组对实验课程的整体评价体系进行了优化,构建出一套从主客观角度对实验课程进行评价的综合评价体系。该评价在量化的同时还要多元化。首先,通过提问考察学生对实验课的预习情况、必要的实验设计情况; 对实验过程中的基本操作能力、小组间的合作精神、对待实验的科学态度、获得的实验结果;器材的正确使用, 用后归位、清洁等实验过程都是需要进行评价的指标; 其次,实验报告的评价,从写作态度、书写格式是否规范、对结果的分析理解等综合能力进行评价;最后,进行期末考核时,要从实验操作技能和理论知识的掌握两个方面进行评价。目的是想通过这种多元化的评价方式, 改变传统教学中学生处于机械式被动接受的现象,激发学生的积极性、主动性,轻松的完成实验,并能运用所学到的理论知识来分析通过自己的操作所获得的实验结果,这不但有利于培养学生分析问题、解决问题的能力; 也有利于激发学生对实验课的兴趣,加强学生综合素质的培养。

(1)多元化评价方式的组成

整个实验过程中,我们把实验评价环节分三个部分, 实验过程评价占40%,实验报告评价占40%,期末考核占20%。

实验过程评价主要从是否对实验进行预习并书写预习报告、设计某些实验方案的能力;是否掌握实验的基本操作、小组间的合作精神、对待实验的科学态度、实验结果是否符合理论;器材使用后的归位、器材及实验台的清洁等方面进行评价。

实验报告评价主要从写作态度是否端正、书写格式是否规范、原始数据的记录是否正确规范、能否运用已学知识对实验结果进行正确的分析总结等方面进行评价。

期末考核从实验操作和理论考核两方面进行,操作考核主要从实验设计及实施、操作的准确性及实验结果等进行评价;而理论考核主要从实验内容所涉及到的相关理论知识、实验现象的出现、实验过程的注意事项等方面进行评价。

(2)多元化评价体系的实施

依据多元化评价体系的建立,我们在2011、2012、 2013级食品科学与工程(共120人)及2011、2012、 2013(共446人)级生物两个专业的生物化学实验课程中实施了教学改革的探索。

如何客观公平的评价学生的基本操作技能和创新能力,是我们实验改革的重点所在。实验改革中,要求学生提前预习实验,并书写预习报告,通过课堂提问及检查的形式督促学生按时完成预习报告。对实验目的、原理、操作过程及实验中需要注意的事项有初步的了解, 同时预测可能出现的实验结果。课堂上,通过随堂提问来了解学生对实验整体过程的理解程度、对实验操作注意事项的掌握程度。这将巩固和加强学生对实验所涉及到的理论知识的理解。实验过程中可能出现的某些问题, 也需要学生自己来尝试解决。通过这一过程的训练,学生的动手能力和主动思考问题、解决问题的积极性都得到了加强。另外,学生的出勤、值日、损坏公物及课堂纪律等也是考核之一。

然而,实验报告的质量仍然是实验课的重要内容之一,可以反映学生的书写能力、语言表达能力、对实验结果的概括、总结及综合分析能力,同时可以体现出学生严谨求实的科研态度及科学作风。教师从多个方面对实验报告进行评价,比如书写格式的规范性、是否按要求记录原始数据及实验结果的正确描述、分析和讨论等。 书写实验报告的要求:明确实验目的,原理简明扼要, 操作过程要简单明了,无需照抄课本或课件,但要反映出实验操作的基本流程,实验数据要真实可靠,切忌主观臆测,分析要全面,尽量从不同角度加以论述,有理有据,条理清晰;讨论要有理有据。此外,实验报告的书写必须规范,字迹工整、语言通顺。一份实验报告相当于一篇短小的科研论文,而分析讨论则是它的精髓所在,如何准确描述实验现象、合理记录实验数据并进行必要的整理,分析和讨论,找到实验成败的原因和关键。 这一过程有助于学生专业知识水平的提高,知识结构的完善。同时,学生对问题的理解能力和解决的能力也得到了提高。另一方面,教师对实验报告的批改必须认真负责,对实验报告中存在的不足之处加以指正,对实验报告的优缺点进行分析总结,做出标记,并及时和学生沟通,反馈信息,引导学生提高实验报告的书写能力。 总之,实验教学方法要不断进行探索和改进,学生重理论轻实验、高分低能的现象必须改善。加强理论联系实际,在传授知识的同时注重学生综合能力的培养,为新时代培养合格的工程技术人才。

(3)期末考核

包括实验操作考核及理论知识考核。理论考核主要考查学生对生化实验相关理论知识、实验原理的掌握及对实验现象的正确描述、合理分析或解释等;操作考核主要考查学生独立完成实验的能力,设计性实验要求学生独立写出实验方案,能够正确选择实验所需仪器和试剂,独立完成整个实验操作过程,正确观察实验现象, 合理记录实验数据,并及时解释现象,处理实验数据, 得到合理的实验结果,并完成实验报告。任课教师必须考查学生设计的实验方案是否合理,是否能正确选择所需仪器和试剂,能否规范的完成实验操作,实验结果是否合理,是否在规定时间内完成实验报告,报告内容能否真实的反映实验情况,能否合理的解释实验现象等方面进行评定,给出最终成绩。

可见,多元化综合评价体系能够较公正、客观、全面的反映学生对生化实验的整体学习情况,调动学生积极性、主动性的同时,有助于学生自主能力、创新能力的培养,从而促进生化实验教学质量的提升。

结束语:经过对近3年生化实验课程教学改革的探索与实践,取得了良好的效果。新的生物化学实验教学体系不但明显促进了教学质量的提高,还激发了学生对实验课程的浓厚兴趣,加强了学生的团队合作精神,多角度的培养了学生分析问题、解决问题的能力,全面促进了学生实验技能的提高,为培养高素质的综合人才打下坚实基础。因此,该实验课程的初步改革使实验教学在培养有创新能力和探索精神的高素质人才工作中收到了良好的效果,值得推广

参考文献

[1]许金蓉,阎柳娟,孟陆丽.食品科学与工程专业生物化学实验教学改革与探索[J].广大化工,2010,37(8):220-221.

[2]黄丽华.谈生化实验教改及学生能力的培养[J].内蒙古农业科技.2005(7):82-83.

[3]阎欲晓,粟桂娇,冯家勋,等.以学生为中心提高实验教学质量[J].实验室科学,2009(3):9-11.

[4]张强,周正义,等.应用型本科高校生物化学实验教学改革初探[J].牡丹江师范学院学报(自然科学版).2012,(1):78-79.

科学与工程在课堂中的整合 第11篇

STEM教育逐渐被越来越多的人接受和认可，但STEM课程该如何走进课堂，如何将S7EM教育中最重要的工程与科学紧密结合起来，成了很多STEM教育实践者所面临的问题。“科学与工程在课堂中的整合”慕课课程以介绍在课堂上实现了科学与工程有机结合的优秀科教案例为主要内容，帮助科技教师深入理解在课堂上将科学与工程进行整合的方法与策略。

本课程精选了《中国科技教育》杂志“NSTA专栏”中的多个优秀科教案例，这些案例均来自于美国科学教师协会（NS7A）所主办的3本杂志《科学与儿童》、《科学视野》和《科学教师》，这3本杂志分别面向小学、初中和高中的科学教师。本慕课课程以“NSTA专栏”中的优秀案例为蓝本，结合授课专家团队的丰富的科研、STEM项目开展经验，课程内容适用于校内的科学教师及科技辅导员，以及校外科技机构的相关工作人员，为科技辅导员开展STEM课堂教学及课程设计提供有效的策略和方法。同时，对于有兴趣指导孩子在课后和假期进行实践活动的教师、家长和相关机构都能有所帮助。

课程内容

《科学技术与工程》旬刊投稿须知 第12篇

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