生物工程畢業(yè)論文范文
生物工程專業(yè)是我國高等教育本科目錄第三次調(diào)整之后的新增專業(yè),與我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和發(fā)展趨勢相呼應(yīng)。下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的生物工程畢業(yè)論文，供大家參考。
生物工程畢業(yè)論文范文一：中醫(yī)生物工程的研究
【摘要】從中醫(yī)(TCM)生物工程的角度探索(TCM)的基礎(chǔ)理論與研究方法，對TCM的基礎(chǔ)與臨床研究具有重要意義。
【關(guān)鍵詞】中醫(yī);生物學(xué);生物技術(shù);研究
隨著TCM的不斷創(chuàng)新，用現(xiàn)代中醫(yī)生物學(xué)的研究手段，完善TCM的基礎(chǔ)理論是必經(jīng)之路。
1生命之書
1960年首次被破譯遺傳密碼，分子生物學(xué)家對復(fù)雜的細(xì)胞分子進(jìn)行了分類。人類基因從遠(yuǎn)古到現(xiàn)代以密碼的形式表達(dá)出來，展現(xiàn)在科學(xué)家面前。常有一種誤解基因代表每個特性，這種誤解并沒有因基因測序而被消除，并被加強(qiáng)了這是因為單基因病被討論[1]，事實上許多遺傳性疾病是由多個基因以某種未知方式相互作用的結(jié)果。人類基因組的解譯，象征著思想變革的始點走向未來。
2生物學(xué)革命
細(xì)胞生物學(xué)革命并不是基因組的解譯，而是基因行為方式和序列間相互作用的發(fā)現(xiàn)，但必須通過實驗才能得到體現(xiàn), 即閱讀細(xì)胞故事要歸功于生物學(xué)-DNA芯片[2]。它能同時觀測許多基因行為的是基因組測序。即一個細(xì)胞隨時有數(shù)千個基因開啟，它不僅開啟一個或兩個基因來完成任務(wù)，并在任務(wù)完成后再將它們關(guān)閉，但其理論的構(gòu)建并不是輕易獲得的。分子和細(xì)胞生物學(xué)[8]，簡潔一流的理論很少見，蛋白質(zhì)A開啟了蛋白質(zhì)B，然后激活蛋白質(zhì)C，如果大家能理解將對研究很有幫助。生物學(xué)家并引入了物理學(xué)概念，尋找簡潔一流理論，但是并不表明研究的系統(tǒng)是簡潔的。物理學(xué)家設(shè)計的理論用于解釋大量分子行為，如氧的彌散在介質(zhì)的作用下，個體特性會淹沒在團(tuán)體行為的模式下?；蚝偷鞍踪|(zhì)更具挑戰(zhàn)性，因為它們不移動，不隨機(jī)相互作用，但能選擇性的參與某一功能性活動。化學(xué)提供了另一組工具，一些非生命系統(tǒng)中的化學(xué)過程與生物化學(xué)過程一樣復(fù)雜混亂，但并不妨礙被計算機(jī)模型所獲取，其結(jié)論是使復(fù)雜的模型簡單化，原因是一些成分可以被忽略。
3計算機(jī)模擬藝術(shù)
它不僅分析數(shù)據(jù)也是一種重要工具。物理學(xué)家把其藝術(shù)帶入到了精密狀態(tài)，天體物理學(xué)家能模擬整個星系世界，生物學(xué)家就能模擬細(xì)胞的微觀世界。計算機(jī)模擬復(fù)雜的真實細(xì)胞，預(yù)測基因活性與細(xì)胞功能變化的基因組，并建立了數(shù)據(jù)庫。研究細(xì)胞中多種過程的比較模型，許多蛋白質(zhì)能同時催化大范圍化學(xué)反應(yīng)，不同反應(yīng)的相對重要性會因基因被激活而產(chǎn)生某種蛋白而再次關(guān)閉，來模擬整個細(xì)胞行為。工程學(xué)認(rèn)為一個細(xì)胞事件不會簡單的導(dǎo)致某一事件發(fā)生，有時一個過程會影響某個過程發(fā)生，用工程學(xué)術(shù)語描述就是反饋。即角加速時人體向一側(cè)傾倒，此時膜半規(guī)管內(nèi)淋巴液向相反方向流動刺壺腹嵴產(chǎn)生神經(jīng)沖動，傳至平衡中樞維持人體平衡，這就是人體位置與平衡中樞間的反饋，這種自我調(diào)節(jié)在工程學(xué)中十分常見。即可用“控制論”和“系統(tǒng)論”來描述它，生物學(xué)家已應(yīng)用在細(xì)胞中。描述生物學(xué)功能包含擴(kuò)大、改編、加強(qiáng)、絕緣、糾錯和一致性檢測等概念。描述新的生物學(xué)語言將來源于綜合科學(xué)，即計算機(jī)科學(xué)或生物工程學(xué)等學(xué)科[3、4]。
4網(wǎng)絡(luò)生物學(xué)
世界范圍互聯(lián)網(wǎng)中的信息總是最新的，那里有通信、高速公路、鐵路、航運(yùn)等，為網(wǎng)路提供能量、電流、水、物質(zhì)、友誼等，細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)它們是如此相似。細(xì)胞中每一類分子都視為網(wǎng)絡(luò)的組成部分，任何兩個分子之間均有聯(lián)系，共同參與生物化學(xué)反應(yīng)，結(jié)論就是細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)與許多社會網(wǎng)絡(luò)一樣，有著相同的連通結(jié)構(gòu)。這樣的共性對于定義基因間的相互作用很有幫助，但并不是所有網(wǎng)絡(luò)都相同[5、6]，有時幾個連接破壞而迅速瓦解，有時即便有許多連接被破壞，任何兩個節(jié)點間仍可保持通暢，細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)也是如此。理解了生物學(xué)網(wǎng)絡(luò)的特點，為組建細(xì)胞自身系統(tǒng)對其研究奠定了基礎(chǔ)。
5生物學(xué)模塊
基因通常結(jié)隊工作當(dāng)細(xì)胞分解糖產(chǎn)生能量，激活一組基因來產(chǎn)生各自所需要的酶[7]。理論生物學(xué)家提示如果能夠找出這類“聯(lián)合作業(yè)”，并將其視為獨立分子來理解細(xì)胞的復(fù)雜活動。即一部分制造蛋白質(zhì)，一部分復(fù)制細(xì)胞分裂的DNA，其他部分對特殊的酶做出響應(yīng)等等。但這些分子不是基因簡單的組合,它們包括了蛋白質(zhì)，RNA小信號分子和富含能量的分子，即酶等共同執(zhí)行其功能, 蛋白質(zhì)組學(xué)顯示了它的特殊貢獻(xiàn)。即細(xì)胞分裂模塊包裹在膜內(nèi)，如線粒體是能量的“工廠”。就像組建大樓一樣，模塊之間通過一類或幾類介質(zhì)分子相互聯(lián)系，各部門備有“辦公室備忘錄”這就解決了每個突發(fā)件事的需要?？上胂笤O(shè)計一種更精密的特定模塊，其小部分分子間相互作用的模塊延伸到整個細(xì)胞。模塊的功能來自其他模塊一部分輸入，并產(chǎn)生輸出影響其他模塊。
其集體行為的概念類似于生物物理學(xué)概念，能表現(xiàn)模塊的特性。即模塊大部分功能特征，來自于潛在成分的特征與它們之間相互作用集合的特征。這對于生物學(xué)家來說是陌生的，但將來會習(xí)慣這樣的描述。
6TCM生物學(xué)
TCM生物學(xué)家用生物學(xué)微觀實驗手段，即分子與細(xì)胞生物學(xué)、網(wǎng)絡(luò)工程、生物學(xué)工程、生物物理學(xué)等[8-11]，模擬與解釋TCM的基本理論。需要生物工程、網(wǎng)絡(luò)工程與程序工程等共同參與形成綜合性科學(xué)。TCM把“天體”對生物體的影響都考慮進(jìn)去了，在疾病診治基本原則的基礎(chǔ)上還考慮了季節(jié)變化。即冬天益氣活血，溫腎助陽;春天滋陰潤肺，滋腎柔肝;夏天養(yǎng)心安神，清熱解毒;秋天健脾溫腎，滋陰補(bǔ)血。TCM早已認(rèn)識到天體變化對人體的影響，并應(yīng)用在臨床實踐中。至于經(jīng)絡(luò)到底是什么還沒有誰在人體內(nèi)剖析出來，但臨床工作中銀針證實了它的存在，并以唯物主義的客觀事實傳承下來，如何完善它是今后研究的方向。
7TCM診療技術(shù)
TCM的基礎(chǔ)理論與臨床診療技術(shù)是根本，特別是中草藥、民間醫(yī)學(xué)很多精髓尚未開發(fā)。如西醫(yī)治療感冒居高不下的體溫(40℃)什么手段都用上了，TCM一付湯藥就能控制體溫即治愈。腫瘤壓迫所致的面神經(jīng)麻痹，TCM不用開刀減壓針灸就能矯正，這說出來好象不可思議但TCM做到了，TCM就是這么神氣有待進(jìn)一步挖掘。TCM不僅應(yīng)懂得自身的基礎(chǔ)理論，并從生物學(xué)角度解釋出來，讓世人相信TCM接受TCM，讓TCM走向世界。
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生物工程畢業(yè)論文范文二：現(xiàn)代教育技術(shù)在生物工程專業(yè)課教學(xué)中的應(yīng)用
【摘要】生物工程專業(yè)課對培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才起著十分重要的作用，包括一些理論性和實踐性都很強(qiáng)的課程。本文針對生物工程專業(yè)課教學(xué)中一直存在的問題，以《發(fā)酵工藝學(xué)》課程教學(xué)為例，著重從現(xiàn)代教育技術(shù)在生物工程專業(yè)課教學(xué)中的必要性、多媒體課件在理論教學(xué)中的應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)課程在輔助教學(xué)中的應(yīng)用和計算機(jī)仿真技術(shù)在實驗教學(xué)中的應(yīng)用等四個方面進(jìn)行了探討。
【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代教育技術(shù);生物工程;多媒體課件;網(wǎng)絡(luò)課程;仿真實驗;應(yīng)用
生物工程專業(yè)課包括發(fā)酵設(shè)備、發(fā)酵工廠設(shè)計、發(fā)酵動力學(xué)、酶制劑工藝學(xué)和發(fā)酵工藝學(xué)等課程內(nèi)容。而發(fā)酵工藝學(xué)課程還包括氨基酸工藝學(xué)、有機(jī)酸工藝學(xué)和抗生素工藝學(xué)等課程。隨著現(xiàn)代化教育信息技術(shù)空間的日益拓展，以計算機(jī)為核心的教育技術(shù)的應(yīng)用已成為2l世紀(jì)教育的主流。如何迎接現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的挑戰(zhàn)，培養(yǎng)具有自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新精神和實踐能力的高素質(zhì)人才已成為高等教育改革和發(fā)展的首要任務(wù)，以信息技術(shù)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代教育技術(shù)在高等教育改革中的作用將越來越重要[1]。
1 現(xiàn)代教育技術(shù)在生物工程專業(yè)課教學(xué)中的必要性
現(xiàn)代教育技術(shù)是以現(xiàn)代信息技術(shù)為支撐，以現(xiàn)代教育理論為基礎(chǔ)，以系統(tǒng)科學(xué)理論為指導(dǎo)，以教學(xué)過程和教學(xué)資源為研究范圍，以實現(xiàn)教學(xué)過程優(yōu)化為最終目標(biāo)[2]。與其他新技術(shù)一樣，現(xiàn)代教育技術(shù)的應(yīng)用，對教育產(chǎn)生了強(qiáng)烈的沖擊波。尤其是多媒體、網(wǎng)絡(luò)、人工智能、遠(yuǎn)程通訊等技術(shù)的應(yīng)用，不僅更新了教學(xué)方法和教學(xué)手段，更重要的是對傳統(tǒng)教育理論和實踐產(chǎn)生全面的挑戰(zhàn)。
專業(yè)課教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)素質(zhì)和實踐創(chuàng)新能力，綜合運(yùn)用基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課知識的重要階段，直接為學(xué)生就業(yè)工作做準(zhǔn)備。對于工程技術(shù)類的學(xué)生而言，積累本專業(yè)知識的同時，更為重要的是實際工程技能的訓(xùn)練。多年來，生物工程專業(yè)課教學(xué)中一直存在著以下問題：
(1)就教學(xué)內(nèi)容本身而言，生物工程專業(yè)課理論性強(qiáng)，教學(xué)難度大;內(nèi)容多，概念抽象，公式推導(dǎo)復(fù)雜，知識的融合面廣(涉及高等數(shù)學(xué)、物理學(xué)、物理化學(xué)、工程制圖和化工等);運(yùn)算過程長，公式多，經(jīng)驗系數(shù)多;教具少，缺少形象化教學(xué)，尤其是設(shè)備部分，價格昂貴，難以建立工藝實驗;實踐性強(qiáng)，無論是基礎(chǔ)理論還是工業(yè)設(shè)備都離不開生產(chǎn)實際。
(2)就科學(xué)技術(shù)發(fā)展而言，隨著生物科學(xué)的快速發(fā)展，與之相關(guān)的許多學(xué)科、特別是最為密切的生物工程領(lǐng)域的許多研究方向得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，諸如：生物反應(yīng)工程、生物分離工程與技術(shù)(生物工業(yè)下游技術(shù))、酶工程、生物生產(chǎn)工藝等;其研究手段更加先進(jìn)，涉及的領(lǐng)域更為寬廣，研究的內(nèi)容更加豐富。這對于生物工程專業(yè)的教學(xué)，提出了更高的要求，須不斷地將新工藝、新技術(shù)和新的理論研究成果充實到教學(xué)內(nèi)容中。
(3)就教學(xué)方法和教學(xué)手段而言，在傳統(tǒng)教學(xué)的教學(xué)中，教師講，學(xué)生記，教師問，學(xué)生答的方式，學(xué)生是被動的外部刺激的接受者即灌輸對象，這種教學(xué)方法學(xué)生的參與面，參與程度，實際上難于達(dá)到施教者的初衷。而且教法單調(diào)、教師費力、費時，學(xué)生卻感到抽象，不易理解，教學(xué)效果差。另外由于受時間、空間及經(jīng)費等限制，學(xué)生很難親臨現(xiàn)場觀察。
針對工科專業(yè)課程的以上特點，傳統(tǒng)的“黑板 + 粉筆”教學(xué)模式無法滿足現(xiàn)代教學(xué)需要，學(xué)生也難以掌握相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容?，F(xiàn)代教育技術(shù)的興起和現(xiàn)代教育媒體的涌現(xiàn)，為解決生物工程專業(yè)課教學(xué)面臨的困難和問題提供了新的思路和方法。為此我們認(rèn)為，在生物工程專業(yè)課的教學(xué)中，應(yīng)該充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)，在課堂中使用多媒體教學(xué)，課后使用網(wǎng)絡(luò)課程，在實驗條件不足情況下采用仿真技術(shù)，建立計算機(jī)仿真實驗室。只有這樣，才能更大滿足對生物工程專業(yè)課教學(xué)的要求，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力和創(chuàng)造精神，從而提高學(xué)生綜合素質(zhì)。
2. 多媒體課件在理論教學(xué)中的應(yīng)用
計算機(jī)多媒體教學(xué)課件，以其豐富、多樣的信息承載形式，靈活、方便的交互特點，將越來越多地應(yīng)用于教學(xué)之中。傳統(tǒng)的利用黑板模式的教學(xué)方式，針對于生物工程專業(yè)課教學(xué)，面對有眾多學(xué)生，教師資源和學(xué)時數(shù)有限的情況，已經(jīng)非常嚴(yán)重地影響了教學(xué)的效果，需要利用先進(jìn)的多媒體工具進(jìn)行改觀。
幾年來，作者將全部教學(xué)內(nèi)容設(shè)計、制作成多媒體教學(xué)課件并投入到理論教學(xué)當(dāng)中。實踐證明，設(shè)計合理，加工細(xì)致、使用得當(dāng)?shù)亩嗝襟w課件用于教學(xué)，效果較好。
2.1 采用多媒體課件教學(xué)，有利于分析歸納教材內(nèi)容，重點突出。
生化工程專業(yè)課程涵蓋的內(nèi)容很多，比如《發(fā)酵工藝學(xué)》課程內(nèi)容就包括抗生素、微生物酶制劑、氨基酸發(fā)酵、有機(jī)酸(檸檬酸、乳酸)、多糖發(fā)酵生產(chǎn)工藝和丙酮丁醇發(fā)酵的生產(chǎn)工藝等等。這些內(nèi)容中的絕大多數(shù)本身就可以單獨作為一門課程進(jìn)行講授，如果全部介紹，課時肯定不夠。但是，如果采用多媒體課件教學(xué)，在設(shè)計課件腳本時，可以對課程內(nèi)容進(jìn)行分類和歸納，并選擇有代表性的知識作為授課重點內(nèi)容。為此，我們把以上所有發(fā)酵生產(chǎn)工藝中的共性部分獨立出來，設(shè)計出這樣一條課件制作主線：工業(yè)微生物基礎(chǔ)→淀粉制糖工藝→培養(yǎng)基配制和滅菌→無菌空氣的制備→培養(yǎng)基中氧的供需和傳遞→生物反應(yīng)器→發(fā)酵工藝控制→發(fā)酵染菌的分析和防治→動植物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)→生化產(chǎn)品的分離和純化→生化生產(chǎn)工藝實例。而對于其他相關(guān)內(nèi)容僅僅布置自學(xué)提綱，使同學(xué)們通過舉一反三和觸類旁通的方法進(jìn)行學(xué)習(xí)。我們在講授具體工藝內(nèi)容時，對同學(xué)們已掌握和了解的內(nèi)容不再重復(fù)講授或僅要求同學(xué)們復(fù)習(xí)相關(guān)的章節(jié)，這樣就避免了不必要的重復(fù)，突出了本課程的重點。
2.2 巧妙使用課件制作軟件，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
生化工程專業(yè)課內(nèi)容多，有些內(nèi)容學(xué)生無法實際觀察，比較抽象，而利用多媒體技術(shù)可以清晰地呈現(xiàn)這些教學(xué)內(nèi)容，從而突破客觀條件的限制，使學(xué)生容易理解和掌握這些知識?？梢岳脙?yōu)秀課件制作軟件如PowerPoint制作幻燈片、Flash制作二維動畫、3DMAX等制作三維動畫。這樣制出的教學(xué)課件在教學(xué)中的應(yīng)用，不僅可以使抽象的理論具體化、形象化、直觀化，而且還富有趣味性和感染力，可以充分吸引學(xué)生的注意力，也便于學(xué)生將感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識，幫助學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行理解和掌握，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
如《發(fā)酵工藝學(xué)》這門課中，最重要、最核心的設(shè)備是發(fā)酵罐，為了在授課時更加形象生動，學(xué)生更好接受課本內(nèi)容，我們采用Flash軟件把發(fā)酵罐做成能播放的動畫“元件”。這樣，在講授各個章節(jié)課件時，當(dāng)有涉及到發(fā)酵罐內(nèi)容時，就可直接調(diào)用它，非常方便。再如在《發(fā)酵工藝學(xué)》課件制作中，用PowerPoint 作為操作平臺，在課件制作時利用工具欄中的“圖片”工具欄，利用自選圖形中工具，可在幻燈片制作過程中使用各種不同自選圖形，把復(fù)雜的工藝過程繪成流程圖，這樣使得講授內(nèi)容條理更加清楚，系統(tǒng)性強(qiáng)，可以大大節(jié)省時間，學(xué)生容易接受。這樣以生動的圖像、圖片及流程圖將有關(guān)內(nèi)容展示出來，使學(xué)生一目了然，容易建立起工業(yè)設(shè)備或工藝流程的空間概念，這樣做不僅有助于學(xué)生對所學(xué)知識的理解，而且有助于學(xué)生增強(qiáng)自信心，培養(yǎng)對專業(yè)的興趣。
2.3 有利于化學(xué)公式推導(dǎo)以及工藝流程圖的演示
生化工程專業(yè)課程化學(xué)公式多，工藝流程圖復(fù)雜，教學(xué)難度大，傳統(tǒng)的教學(xué)往往不利于公式推導(dǎo)的過程工藝流程圖的演示。這方面的教學(xué)也是一個比較容易使學(xué)生陷入學(xué)習(xí)困難的地方，是很多教師比較頭痛的教學(xué)部分。但是如果合理地運(yùn)用成熟的辦公軟件對公式和工藝流程圖進(jìn)行處理，更多技巧的運(yùn)用可以讓多媒體教學(xué)發(fā)揮傳統(tǒng)黑板教學(xué)推導(dǎo)公式和演示工藝流程圖時不能達(dá)到的效果。比如：(1)利用辦公軟件的動畫功能就可以設(shè)置公式演算和工藝流程圖的慢放效果或者手動放映效果，使公式或工藝流程一步一步演示出來，或者在教師操作下演示出來，這樣，教師在教學(xué)過程中如同書寫到黑板上一樣有步驟、有時間順序，留給學(xué)生思考的空間。(2)為了強(qiáng)調(diào)某個部分與下一個步驟的聯(lián)系，可以用顏色效果或者箭頭來表示內(nèi)部聯(lián)系。(3)對于學(xué)生不容易理解的步驟，可以任意回放重新演示，并且在需要討論的地方暫停討論。
多媒體作為現(xiàn)代化教學(xué)的一種手段，在優(yōu)化教學(xué)過程，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維，提高課堂教學(xué)效果，有效地實施素質(zhì)教育方面起著重要的作用。應(yīng)用于課堂教學(xué)的計算機(jī)多媒體技術(shù)，作為一種先進(jìn)的教學(xué)輔助手段，和以前傳統(tǒng)的“黑板 + 粉筆”教學(xué)模式相比，有著無可比擬的優(yōu)勢，能夠取得以前傳統(tǒng)教學(xué)輔助手段(模型、地圖和掛圖)所達(dá)不到的效果。由于采用多媒體教學(xué)，明顯提高了教學(xué)質(zhì)量和效率，促進(jìn)了生化工程專業(yè)課的教學(xué)改革。
3 網(wǎng)絡(luò)課程在輔助教學(xué)中的應(yīng)用
在信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天，傳統(tǒng)的黑板和掛圖(含幻燈片、膠片投影)的教學(xué)手段已無法適應(yīng)當(dāng)前教學(xué)內(nèi)容大信息量和更新周期短的需要，多媒體教學(xué)課件的使用，也只能滿足有限的課堂教學(xué)的需求。
為適應(yīng)時代的發(fā)展，筆者自2003年以來，首先把生物工程專業(yè)課之一的主干課《發(fā)酵工藝學(xué)》課程制作成適合在網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)課程，并作為輔助教學(xué)使用。在教學(xué)時，采用網(wǎng)上教學(xué)和課堂教學(xué)相結(jié)合的方式，其中課程中的基本概念、重點和難點采用課堂教學(xué)，在多媒體教室上課，課程作業(yè)、課堂討論、在線答疑和理論考試等放在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行。經(jīng)過二年多的實踐，已經(jīng)初步取得成效。
網(wǎng)絡(luò)課程內(nèi)容主要由以下三部分組成：(1)教學(xué)信息呈示部分。這部分主要是向?qū)W習(xí)者介紹學(xué)習(xí)這門課程應(yīng)有的知識準(zhǔn)備，通過學(xué)習(xí)達(dá)到的學(xué)習(xí)目標(biāo)以及學(xué)科的知識結(jié)構(gòu)等。欄目主要包含：教師風(fēng)采、課程建設(shè)、理論教學(xué)、實踐教學(xué)、課外學(xué)習(xí)等，在主頁面上設(shè)有教學(xué)公告欄，使學(xué)生能在第一時間知道本課程的教學(xué)信息，并在課外學(xué)習(xí)欄目中補(bǔ)充了大量的新技術(shù)、新成果等資料，供同學(xué)們在網(wǎng)上自由學(xué)習(xí)。(2)網(wǎng)上交流部分。這部分主要是為師生或生生交流提供“陣地”的。主要欄目包括課堂討論、網(wǎng)上答疑、學(xué)習(xí)討論、師生信箱和任課老師值班時間安排等。(3)評價系統(tǒng)部分。包括對學(xué)生在這門課程中的考試與作業(yè)的評價、對學(xué)習(xí)過程參與度的評價、對教師的評價及專家對課程系統(tǒng)的評價等。
在具體的教學(xué)過程中，通過網(wǎng)絡(luò)課程的使用，學(xué)生可以采取多種學(xué)習(xí)方式：
(1)資源利用式，即學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)課程上提供的相關(guān)鏈接，獲得教育教學(xué)網(wǎng)站上豐富的學(xué)習(xí)資源，查詢并下載自己所需要的信息資料，包括各種生物學(xué)知識、觀點和最新的生物學(xué)成果等。比如，生物引擎網(wǎng)網(wǎng)址http://www.bio-engine.com，中國科學(xué)院科技文獻(xiàn)全文數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)網(wǎng)址http://lcc.icm.ac.cn/fulltext/database.html，科學(xué)數(shù)據(jù)庫網(wǎng)址http://www.cnc.ac.cn，生物科技在線網(wǎng)址http://www.monsanto.com等。
(2)協(xié)商合作式，協(xié)作式學(xué)習(xí)是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的最重要特點，也是最重要優(yōu)點之一，學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)上的課堂討論、網(wǎng)上答疑、學(xué)習(xí)討論欄目，可以進(jìn)行討論、交流，而且還可自由發(fā)揮、自由想象，因此能集思廣益，便于多種不同觀點的碰撞與交流，能在較短時間內(nèi)使參加討論的同學(xué)對同一復(fù)雜問題，獲得多方面的較為深入的認(rèn)識，這對于事物的復(fù)雜性和培養(yǎng)辯證思維、發(fā)散思維，無疑有很大好處;
(3)自主發(fā)現(xiàn)式，即借助網(wǎng)絡(luò)資源，通過比較異同點，發(fā)現(xiàn)問題，主動探索的學(xué)習(xí)。比如學(xué)生學(xué)習(xí)課本第十章發(fā)酵過程的工藝控制之后，學(xué)生通過比較發(fā)酵生產(chǎn)的三種培養(yǎng)方式(分批培養(yǎng)、補(bǔ)料分批培養(yǎng)和連續(xù)培養(yǎng))，找到了異同點，學(xué)生對內(nèi)容的分析和歸納，不但很快得找到了知識，通過查閱相關(guān)資料還進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，在實際生產(chǎn)中，人們一直極其重視微生物、動植物細(xì)胞的改良和新產(chǎn)品的開發(fā)，而忽視了探求改進(jìn)生產(chǎn)工藝和改善工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的工藝研究。學(xué)生通過查閱相關(guān)資料，發(fā)現(xiàn)工藝的改進(jìn)將會在很大程度上改善產(chǎn)品的質(zhì)量，提高生產(chǎn)效益，起到上游過程無法實現(xiàn)作用，也充分認(rèn)識到工藝的研究和優(yōu)化顯得更加重要。
同傳統(tǒng)課堂教學(xué)課件相比，網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)課件與其有許多相同之處，也有不同的地方。許多同學(xué)在與網(wǎng)絡(luò)接觸之后，學(xué)習(xí)興趣更加濃厚，求知欲望異常強(qiáng)烈。在通過網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展了知識外延的同時，學(xué)生們真正體會到了“學(xué)然后知不足”的深切內(nèi)涵，進(jìn)而確定了終生學(xué)習(xí)的思想。因而，我們應(yīng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)特點，認(rèn)真研究網(wǎng)絡(luò)教學(xué)對課件的要求，把握網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)課件設(shè)計、制作原則，力爭制作出高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)課件。
4、計算機(jī)仿真技術(shù)在實驗教學(xué)中的應(yīng)用
實驗對于培養(yǎng)學(xué)生的實際操作能力和解決問題的能力十分重要，而實驗素質(zhì)和技能的提高必須通過實驗教學(xué)的各個環(huán)節(jié)來實現(xiàn)。但專業(yè)實驗不同于基礎(chǔ)實驗，大部分實驗操作是綜合性大型工藝實驗，要建立一個比較完善的生化工程專業(yè)實驗室，投資較大，如購買一套70升全不銹鋼中試發(fā)酵罐及其控制系統(tǒng)等較為完備的實驗設(shè)備，投資就得上百萬;另外，傳統(tǒng)實物實驗要受實驗室的自身條件，如儀器設(shè)備的種類、狀況、成套數(shù)及器材消耗等因素的限制，在規(guī)定的時間和空間內(nèi)有選擇性地開設(shè)綜合設(shè)計性實驗往往存在較大難度;第三，如果專業(yè)實驗開設(shè)數(shù)量有限，實驗內(nèi)容更新緩慢，就難以適用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，不利于學(xué)生研究設(shè)計能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)?；谝陨锨闆r，我們建議把計算機(jī)仿真技術(shù)引入到生化工程專業(yè)實驗中，建立生化工程專業(yè)仿真實驗室。
與傳統(tǒng)實物實驗相比，虛擬仿真實驗以軟件為基礎(chǔ)，用軟件替代硬件實現(xiàn)了各種器件和電路的顯示、數(shù)據(jù)讀取、數(shù)據(jù)分析處理等實物實驗只能用硬件完成的功能;同時實現(xiàn)了實物實驗很難實現(xiàn)的數(shù)據(jù)編輯、存儲、打印圖表等功能，而且點擊鼠標(biāo)即可進(jìn)行仿真操作，完整地模擬實驗操作的全過程。隨鼠標(biāo)的移動，指示出實驗裝置的各個部件名稱，便于了解實驗裝置的結(jié)構(gòu)，使得學(xué)生實驗變得更加靈活、簡單而富有創(chuàng)造性。
在發(fā)酵工藝學(xué)課程的專業(yè)實驗中，通過計算機(jī)技術(shù)建立模擬實驗環(huán)境，可以設(shè)計許多仿真實驗，通過輸入必要的參數(shù)，或者通過學(xué)生交互操作 進(jìn)行模擬實驗 通過輸入不同的參數(shù) 觀察不同的實驗結(jié)果，進(jìn)行分析比較，可較好提高學(xué)生科學(xué)探究的能力。
以青霉素的發(fā)酵生產(chǎn)為代表，仿真一套完整的、與工業(yè)化生產(chǎn)完全相同的青霉素發(fā)酵、分離提取的工藝實驗，在仿真實驗過程中，將發(fā)酵過程中的各種參數(shù)的測定融合到具體的實驗中。例如：發(fā)酵液中青霉素含量的測定、發(fā)酵液中還原糖含量的測定、pH的在線檢測、發(fā)酵液中溶氧濃度DO值的在線檢測、菌體濃度OD值的檢測、菌體染色及形態(tài)觀察等，要求學(xué)生從實驗開始到實驗結(jié)束，每隔一段時間出樣一次進(jìn)行各種參數(shù)的檢測。最后根據(jù)實驗得到的各種數(shù)據(jù)，結(jié)合學(xué)過的發(fā)酵工藝學(xué)的基本原理，對發(fā)酵過程中的各種參數(shù)的變化及出現(xiàn)的發(fā)酵異?，F(xiàn)象進(jìn)行具體的分析，并寫出一份完整的實驗報告。這樣有利于提高學(xué)生分析問題解決問題的能力，對其它課程的學(xué)習(xí)也起到了一定的促進(jìn)作用。
虛擬仿真實驗改變了傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)觀念，不僅為學(xué)生提供了一個開放式的實驗平臺，也為教師提供了一個優(yōu)良的輔助教學(xué)平臺，適合反映新技術(shù)新成果應(yīng)用的新型實驗，使學(xué)生更直觀、靈活、自由地完成學(xué)習(xí)任務(wù)。但發(fā)酵過程是一種內(nèi)在機(jī)理十分復(fù)雜的生化過程，實際上很難有一種數(shù)學(xué)模型對所有發(fā)酵過程進(jìn)行準(zhǔn)確的描述。為此我們認(rèn)為，應(yīng)該把虛擬仿真實驗作為傳統(tǒng)實驗教學(xué)的完善與補(bǔ)充，把實物實驗與網(wǎng)上虛擬實驗、課堂教學(xué)與網(wǎng)上教學(xué)、實際考核與網(wǎng)上考核有機(jī)地結(jié)合起來，充分利用先進(jìn)的計算機(jī)設(shè)備和豐富的網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行網(wǎng)上虛擬實驗教學(xué)，進(jìn)一步提高實驗教學(xué)水平。
5 結(jié)束語
每一種媒體都有自身的長處，對某種特定的教學(xué)和學(xué)習(xí)有效，不存在一種處處適用的全能媒體。同樣，每種媒體又不可避免地存在局限性，不利于某些教學(xué)和學(xué)習(xí)。只有在某些特定的教學(xué)情境中，一種媒體會比另一種媒體更有效。現(xiàn)代教育技術(shù)作為現(xiàn)代化的教學(xué)手段，必須和傳統(tǒng)的教學(xué)方法融為一體，多種教學(xué)媒體互相補(bǔ)充、協(xié)調(diào)統(tǒng)一，接教材的需要進(jìn)行優(yōu)化組合，才能發(fā)揮其優(yōu)勢，達(dá)到教學(xué)的最佳效果。另外，作為一名教師只有深入鉆研、勇于探索、大膽實踐，并不斷學(xué)習(xí)和掌握現(xiàn)代教育技術(shù)，才能提高自己應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)的能力，從而優(yōu)化教學(xué)體系，提高教學(xué)質(zhì)量。實踐證明，現(xiàn)代教育技術(shù)引人生化工程專業(yè)課程教學(xué)中是高校實施教學(xué)改革，提高學(xué)生綜合能力的有效途徑。
參考文獻(xiàn)：
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