微生物教學環境工程論文范文第1篇
摘 要：隨著經濟的發展和現代文明的進步，人類對于大自然的需求也越來越大，在工業化進程中，人們亂砍濫伐，污水任意排放，導致了一系列的環境問題，許多動植物正在失去它們的棲息地，失去它們賴以生存的生活環境，許多珍貴物種也面臨著滅絕的危險，因此環境問題已經到了刻不容緩的地步，亟待解決。生物學科作為一門自然科學，應該在教育教學中不斷強化環境意識，采取一系列的實施策略，以及開展課外活動或者進行環境宣傳等手段來進行環境教育的滲透。本文主要分析和探討了初中生物教學與環境教育的結合。
關鍵詞：初中生物教學；環境教育；結合
環境教育在我國的環保事業和教育事業方面都具有重要意義，在初中教育中占據著非常重要的地位，環境教育和生物教學之間有著千絲萬縷的聯系，隨著環境問題日益突出，培養學生的環保意識，進行環境教育已經迫在眉睫。環境教育作為初中生物教學的有機組成部分，主要目的是在生物教學過程中培養學生的環境意識，同時充分利用課堂教學，為初中生的環境教育打下良好的理論基礎，還可以通過開展豐富多彩的生物教學實踐活動，有效增強初中生的環境保護意識。
一、 積極開展課外實踐活動，增強學生的環境保護意識
初中生物教師要想增強學生的環保意識，僅僅依靠課堂教學是遠遠不夠的，還可以通過課外活動，其是課堂教學的補充性教學環節，也是初中生物教學中非常重要的一種途徑，特別是初中生一般都是在課堂中埋頭苦學，如果這個時候開展一些課外實踐活動，那么就會極大地調動學生的學習熱情。在現階段素質教育的背景下，雖然我國已經在實施教育改革，但是很多學校為了升學率，依然沿用的是應試教育模式，這種教育模式在很大程度上壓制了學生的天性，因此，為了拓展學生的視野，初中生物教師就應該多給學生創造接觸大自然的機會。例如：教師可以給學生布置一些周末作業，讓學生利用周末時間去自己家周圍轉轉，了解下有沒有污染情況發生，這些污染都對我們的生活造成了什么影響，最后把自己觀察到的情況做成一個調查表，并提出自己的建議，通過這樣的課外實踐活動，可以促使學生真正了解環境保護的重要性，讓他們明白應該用自身的實際行動來保護環境。
二、 緊密結合生物教材內容，有效滲透環保教育
隨著新課改的不斷深入，新生物教材的使用給環保教育提供了契機，初中生物教材中包含了很多有關環境教育的素材，所以教師就要充分利用教材內容，把環保教育有效滲透到生物課堂教學過程中，這是對學生進行環保教育的最佳途徑，例如：教材中“生物與環境的關系”“我們周圍的生物”“我們身邊的生物學”中都涉及環保教育的知識，所以教師在實際教學過程中可以提前收集一些相關的資料，并利用多媒體等教學手段來向學生說明保護環境的重要性，比如在教學“關注生物圈——環境在惡化”這節內容時，教師就可以引導學生觀看一些環境警示教育的紀錄片，讓學生切身感受生存環境的惡劣，緊接著再通過生物多樣性破壞等一些具體事例，激發學生的環境憂患意識，真正體會到保護環境的重要性，更加深刻地理解環境污染問題，從而有意識地珍愛我們的生存環境。
三、 精心設計課堂教學環節，積極滲透環境教育
其實在初中生物教材中就蘊含了很多環境教育的內容，所以教師在備課時就要認真鉆研教材，巧妙抓住生物教材內容和環境教育內容的結合點，精心設計課堂教學環節，例如：在教學“保護生物圈——從自身做起”這篇內容時，教師就要讓學生明白人類發展和生物圈的關系，并舉例說出保護生物圈的對策和方法，可以提問學生：現在環境保護越來越受到人們的重視，那為什么要重視環境保護呢？如果我們要想明白這個問題，就先要了解人類發展和生物圈的關系，緊接著讓學生認真閱讀教材來回答：“現在人類是如何認識自身與生物圈的關系的？”積極鼓勵學生自由發言，最后師生總結歸納出：現在人類已經開始反思自己對待自然的態度和行為，已經認識到人類生存和發展必須依賴生物圈，也得益于生物圈，總之人類與生物圈的關系十分密切，所以我們必須要注重保護環境。在這個基礎上，再調查學生的環境保護意識，進而得出最后的結論，加深學生對人類與環境關系的認識，讓學生通過這節課的學習，充分認識到人是生物圈中的一員，我們的日常生活必須依賴于生物圈，如果我們破壞了環境，必然會遭到生物圈的報復，所以我們應該行動起來保護生物圈，從自身做起，從身邊的每一件小事做起。
四、 重視環境保護的宣傳工作，有效滲透環境教育
要想推動環境保護宣傳的進一步開展，增強學生的環保意識，學校就必須每年定期舉辦一些環保宣傳活動，例如：植樹節就是一個宣傳環保的好機會，在正式進行植樹活動之前，教師可以組織學生到社會中散發一些有關環保的小冊子，號召大家一起樹立環保意識，另外在地球日和世界環境日等一系列節日中，學校都應該舉辦相應的環?；顒?，同時還可以開展有關環保知識的主題講座，或者是組織學生進行環境保護的演講活動，通過這些活動來有效增強學生的環保意識。
五、 結束語
綜上所述，環境保護是我國的一項基本國策，在課堂教學中滲透環境教育是貫徹這一國策的基礎工程，又是素質教育的重要內容，生物學科在環境教育中具有其他學科無法替代的優勢作用，所以生物教師應充分發揮自身的職位優勢，盡己之長為環境教育做出貢獻，必須順應時代發展潮流，從內心里充分意識到加強環保教育的重要性，同時采取科學有效的教學措施全面提升環保教育的成效，這樣才能不斷提升學生的環境意識，推動社會的健康可持續發展。
參考文獻：
[1]王力威.淺析初中生物教學與環境教育的結合[J].學周刊，2016，26（26）：113-114.
[2]李曉靜.淺析初中生物教學中環保教育的滲透[J].課程教育研究，2013（2）：164.
作者簡介：
商韜，江蘇省昆山市，昆山高新區吳淞江學校。
微生物教學環境工程論文范文第2篇
摘 要：針對《發酵工藝學》和《生物工程設備》課程的教學內容重復和傳統教學方法的不足，筆者依據工業生產流程對2門課程教學內容進行了優化整合。在此基礎上，形成了探究式教學模式和新型實驗體系。實踐表明，整合優化的教學內容貼近生產實際，切實使教材變為“學材”；建立的探究式教學模式激發學生學習興趣，提高學生動手能力和創新能力，有利于更好地培養出適應企業需求的應用型人才。
關鍵詞：課程融合；教學研究；應用型人才；探究式教學
Curriculum Integration of“Fermentation Technology”and“Bio-engineering Equipment”and the Application of Inquiry Teaching Pattern
Chen Yong
（Food Science and Engineering College，Qingdao Agricultural University，Qingdao 266109，China）
Key words：Curriculum integration；Teaching research；Applied talents；Inquiry teaching pattern
《發酵工藝學》和《生物工程設備》是生物工程專業的2門老課程，其在生物工程專業課程體系中具有非常重要的地位。我院的發酵工藝學課程為24學時，生物工程設備課程為32學時，2門課程均單獨開設16學時實驗課程。目前，這2門課程存在教學內容重復和傳統教學方法教學效果不佳的問題。針對該問題，我們依托學校應用型人才培養特色名校工程，對發酵工藝學和生物工程設備課程的理論教學內容和教學方法進行了改革與實踐。
1 發酵工藝學與生物工程設備課程教學融合一體化
目前，各校發酵工藝學課程所使用的教材為《新編生物工藝學》、《生物工藝原理》、《發酵工藝原理》、《微生物工程工藝原理》和《微生物工程》等。生物工程設備課程以《生物工程設備》教材為主。發酵工藝學教學內容以“理”為主，生物工程設備課程內容以“工”為重。在近十年的教學過程中發現，一方面學生對抽象的《發酵工藝學》和“冷漠”的《生物工程設備》的學習積極性明顯低于對生物化學和微生物學等課程的學習興趣，另一方面發現單獨講授“工藝學”和“設備”不利于學生在宏觀層面上理解工業發酵的生產過程。因此，我們提出了按照工業生產車間流程的順序優化整合兩門課程，進而形成了新的知識框架（圖1）。
圖1 原料至產品的工藝和設備教學內容框架
以工業生產中“原料至產品”的生產過程為綱，可將發酵工藝學教學內容和生物工程設備教學內容在不同生產階段進行優化整合。具體內容如下。
第一章講授各種微生物發酵產品所需的初始原料，具體包括（1）原料種類如谷物、黃豆餅粉、酵母粉、玉米、木薯等，同時也包括發酵工藝學中的糖類、有機酸、油脂、玉米漿、魚粉、酵母粉、蛋白胨等。（2）原料處理內容包括除鐵和原料分級設備和工藝。（3）原料的粉碎包括干粉碎和濕粉碎設備與工藝。
第二章講授工業培養基。先講授發酵工藝學教材中培養基的設計和優化，再以工業培養基和科研實驗用培養基的差異過渡至工業培養基滅菌內容。此處將發酵工藝學和生物工程設備課程中的相關內容進行重新整合，避免重復。其內容為分批滅菌和連續滅菌的理論、滅菌設備、工業滅菌操作和相關計算（如冷卻水用量等），以工業滅菌操作和計算為重點內容。本章最后為滅菌實例講解，包括生物工程設備課程中的“淀粉質生產酒精的原料處理”和“啤酒中麥芽汁的制備”，同時增加了“紅霉素發酵的滅菌流程”內容。這樣就避免了微生物學、發酵工藝學和生物工程設備課程中滅菌內容的相互重復，同時強化了工業生產實際操作技能和工業滅菌設備的學習，最后通過生產實例將所學知識融會貫通。
第三章講授種子的擴大培養。根據工業生產流程，在培養基配制、滅菌后為種子培養和發酵階段。這部分主要以發酵工藝學課程內容為主，包括種子培養的特點、目的，種子擴大培養、影響種子質量因素，同時增加“移種時機的判斷”。為使學生學習工藝的同時熟悉相關設備，我們提出在講授種子培養的同時采用圖示法簡略介紹種子培養罐結構，使工藝與設備同時呈現給學生。
第四章為發酵車間的發酵工藝、發酵設備及檢測設備。本章節重點在于將工藝、設備、儀表檢測等教學內容有機整合，解決之前單獨講授的缺點。首先，在案例教學的啟發下，我們提出以典型發酵生產實例（如紅霉素發酵、酒精發酵、啤酒發酵等）講解不同發酵工藝、與之對應的發酵罐結構和檢測裝置，例如以紅霉素發酵生產為例，首先講授紅霉素發酵工藝、機械攪拌通風發酵罐的罐結構及罐上檢測設備，最后，基于發酵工藝學歸納出各參數（如pH、溶氧等）的變化規律、控制措施以及數據分析（如攪拌、溶氧、pH、OUR等參數相關性）。通過“設備”和“工藝”聯合講授，使課程接近于生產實踐，有利于學生綜合素質的提高。
第五章為無菌空氣制備。本章內容主要包括無菌空氣過濾除菌原理、過濾工藝及相關設計?！盁o菌空氣制備”為發酵工藝學和生物工程設備課程共有內容，融合后的教學內容可避免課程內容的重復。
第六章主要講授染菌分析。染菌預防和原因分析是工業發酵中非常重要的任務。本章內容為發酵前期、中期和后期染菌后的處理方法、染菌原因分析。染菌原因分析涉及到較多的發酵設備知識如管道、通氣，軸封等。據此，我們將該章節與生物工程設備課程中的管道清洗殺菌內容相互融合，將染菌和管道滅菌相聯系。這樣，一方面能夠更加有利于學生深入了解工業染菌、殺菌，另一方面避免了管道清洗殺菌內容的相對枯燥。
第七章為生物工程設備課程的“工業生產放大”。該章節計算公式較多，因此要明確講解各公式的來源、公式的計算目的。最后，以實例講授工業放大過程。
第八章為產品的提取。過濾、離心、膜分離、萃取分離、色譜分離等基本分離原理、操作為生物分離工程課程的教學內容。蒸餾設備、結晶設備等為化工原理課程中的內容。為了避免課程內容的重復，融合后教學內容主要以工業生產中常用的過濾、離心和萃取和離子交換色譜為重點，突出工業設備操作方法、工作原理和設備結構。
根據以上知識框架優化整合后的教學內容不僅避免了發酵工藝學和生物工程設備教學中出現的內容重復問題，也使授課內容更加貼近工業生產實際，切實使“教材”變成“學材”，同時，也為我們開展探究式教學模式奠定了基礎。
2 探究式教學模式的改革與實踐
《發酵工藝學》和《生物工程設備》均是理論與實踐并重的課程。傳統教學中，教學內容采用滿堂灌的教學方法。這種模式僅注重知識的傳授，忽視了學生的參與，使得與工業生產相關的知識內容變得枯燥。在考核形式方面，過于注重知識的考核。因此，這種傳統教學模式不利于提高學生學習的興趣和主動性，更不利于實踐技能和創新能力的提升。在激發學生學習興趣方面，已經有較多教學改革的報道。喬長晟等提出了將設備課程授課地點由教室搬到專業實驗室、研究室或校內實訓基地，而在課堂上利用啟發式、研討式的教學方法，調動學生的主觀能動性[1]。劉雁南等強調理論聯系實踐，重視實踐環節。設計以某種發酵產品生產為主體構建課程設計的教學內容，涉及發酵工藝原理、生物分離技術、生物工程設備等知識[2]。項駟文等針對設備課程中計算公式多、結構原理較多，傳統授課枯燥乏味的問題，將案例教學法引入課堂教學[3]，如發酵過程中染菌是最容易發生的事情，以檸檬酸生產為例，讓學生從設備的角度出發，探討哪些設備和部件可能引發染菌。崔月花、李云靜和郎亞軍分別探討了發酵工藝原理課程的教學改革，強調了課堂講授方式多樣性及實驗教學效果的重要性[4-6]。在此基礎上，我們提出了基于發酵工藝學和生物工程設備融合后課程的探究式教學模式改革與實踐。
探究式教學法是教師提出問題，學生通過查閱資料、實驗、思考和分析等過程后，自己發現并理解掌握原理的教學方法[7]。在探究式教學過程中，學生在問題的引導下，主動探索和掌握解決問題的方法，學生的創新意識和能力都會得到提高。因此，將探究模式引入到教學過程中，可以極大激發學生的學習興趣和熱情，對培養學生的邏輯和創新能力具有重要的作用[8]。探究式教學分為2個方面：（1）任務驅動，明確探究方向?！叭蝿镇寗臃ā笔箤W生學習目標十分明確，學生緊緊圍繞這一目標，探求相關的知識，在完成一個個任務中主動地獲得知識，逐步提高能力，實現學習目標。（2）提供資源、平臺，自主探究學習。1996年美國公布的《美國國家科學教育標準》，將探究式教學列為學習科學的核心方法[9]。我國從20世紀70年代開始引入探究式教學理念并逐步推行，但探究教學真正引起多數研究者和教師的關注并在實踐中大面積實施則始于新一輪國家基礎教育課程改革[10]。
從探究式教學的2個方面來看，探究式教學適用于原理和實踐并重的《發酵工藝學》和《生物工程設備》的教學過程?！栋l酵工藝學》和《生物工程設備》均有16學時的實驗課程，因此，采用探究教學模式鼓勵學生開展實踐活動，才有可能將枯燥的理論轉變成自身的能力。
首先，這2門課程教學內容整合模式為“工業生產車間”模式，這樣就可以依據企業“生產車間模式”設計探究性問題或任務，以學生為主體完成任務或解決問題。比如在第一章發酵初始原料中，我們讓學生通過查閱資料獲得多種工業發酵所用的培養基原料，并歸納出其特點。在培養基設計章節，讓學生自行設計實驗進行單細胞酵母發酵培養基正交優化實驗和響應面優化實驗。學生在完成任務的同時，自行探究了培養基成分對發酵的影響及優化實驗數據處理方法，最后結合理論課程講授，增加學生對知識的理解。在發酵罐和發酵工藝控制章節中，同樣結合實驗課程向學生下達任務：（1）通過查閱資料和參觀實習基地主動認識發酵罐的結構及功能。（2）在實驗室小規模發酵罐上自主完成抗生素發酵實驗。在自主學習過程中，學生不僅掌握了設備結構，也學會了滅菌工藝和發酵過程控制等操作技能。通過這種自主學習的方式，可以有效提高學生的學習興趣，充分發揮學生的主觀能動性。這種探究式教學模式不僅使學生自主領悟基本原理，而且有利于提升實踐操作水平。在染菌分析和管道滅菌章節，讓學生分組對50L發酵罐的可能染菌位置進行判斷，充分調動學生的學習自主性。最后，依托學院的小型啤酒生產線和葡萄酒生產線以及其它相應的實驗設備，讓學生分組自行完成啤酒和葡萄酒的發酵過程。通過這次綜合實驗，考察學生理論知識和操作技能，其考核成績占該課程總成績的50%，這樣避免傳統考核中只注重知識考核的缺點。
在探究式教學中，教師不僅為學生提供一個自主探究學習的平臺，而且也是探究式教學實施的組織者和管理者。因此，在整個探究式教學中教師具有重要的作用。教師要充分發揮學生的主觀能動性，提高學生自我學習能力、創新能力和獨立發現問題解決問題的能力，同時鼓勵學生對自己提出的解決方法在實驗室開展實驗，從而證實自己的解決方法是否得當。這種探究式教學模式也體現了“學生為主、能力為重”的教學目標，能夠更好地培養出適應企業的需求的應用型人才。
3 結語
本教學改革不僅整合優化課程內容，而且構建了“以學生為主”的探究式的教學模式，使學生以“技術員”的身份和“任務驅動模式”進行思考和自主學習。實踐證明，該教學改革有利于激發學生學習興趣，提高學生動手能力和創新能力，能夠更好地培養出適應企業的需求的應用型人才。
參考文獻
[1]喬長晟，譚之磊，賈士儒，等.生物工程設備課程教學改革初探[J].中國科教創新導刊，2008，9：65-67.
[2]劉雁南，劉剛，李彥國，等.生物工程設備課程教學改革的探索與實踐[J].長春師范學院學報（自然科學版）；2010，2：32-33.
[3]項駟文，魏勝華，陶玉貴，等.生物工程專業《生化工程與設備》課程教學改革與探索[J].安徽農學學報，2013，21：83-85.
[4]崔月花.《發酵工藝原理與設備》教學改革初探[J].中國科技創新導刊，2010，1：52-53.
[5]李云靜.關于發酵工藝原理的教學改革探索[J].吉林農業科技學院報，2008，2：60-63.
[6]郎亞軍，聶春雨，張奕婷，等. 發酵工藝原理課程教學體會與教學改革[J].安徽農業科學，2012，32：16001-16002.
[7] 李黔蜀.試析探究教學的本質、特征及實施策略[J].山東教育科研，2002（8）：32.
[8] 柴超.探究式教學方法在環境監測教學中的實踐[J].科技信息，2013（7）：78-79.
[11] 厲建華.“引導-探究”教學模式的實踐探索[J].當代教育科學，2006，19：51-52.
[9] 柴西琴.淺談對探究教學幾個理論問題的認識[J].教育研究，2002（2）：83-88.
[10] 董素靜.科學探索教學存在的問題及建議[J].中國教育學刊，2010（4）：54-56.
（責編：徐煥斗）
微生物教學環境工程論文范文第3篇
生物醫學工程是一門新型工科學科, 將工程科學、材料科學、化學科學、生命科學與醫學相結合, 旨在使用工程技術和方法來研究處理生物學和醫學中存在的問題以及為醫學研究提供新技術和手段。因此, 在教學中如何引導學生將各門課程融會貫通是本專業教學的一個難點;另外, 學生的實踐能力、創新思維、批判思維以及科學鑒賞力等素質的養成有助于學生的個人發展, 同時也是國家專業人才培養的目標[1]。因此, 探索出一套適合該專業的教學方法也是該學科發展的重要研究方向之一。
《生物化學》課程是在生命科學、化學、醫學和藥學類等專業里為本科生開設的一門基礎課程, 須進行系統且深入的教學, 以便于后續課程的開展。生物化學發展至今已成為涉及分子生物學、生理學、免疫學、病理學、營養學、藥理學、診斷學、臨床學科等的一門大綜合學科[2]。對于生物醫學工程而言, 《生物化學》是一門重要的基礎課程, 能夠為學生后續創新思維和工程技術應用打下系統的理論基礎;同時, 《生物化學》對于生命物質全面而系統的講述也是培養學生發現、分析和解決問題的良好媒介。因此, 如何在傳授生物化學知識的同時, 讓學生更好地從生物醫學工程專業出發來理解和學習生物化學, 是值得我們思考和探究的問題[3]。
對于生物醫學工程專業的本科生而言, 完整而系統的相關知識體系是培養創新思維和后續學習、開發工程技術的基礎;但是, 偏重理論知識及科學研究的理科教學模式顯然不適合注重工程技術開發及應用的生物醫學工程專業學生。此外, 生物醫學工程專業雖在近年來得到快速發展, 但由于本專業涵蓋知識面廣, 成立本科教育的時間不夠長, 因此領域內對于《生物化學》課程的教學仍缺乏足夠經驗。另外, 目前我國生物醫學工程的本科專業設置主要集中在信息技術類, 而在生物材料、生物技術等方向上缺乏相應的人才培養模式;學生普遍重視電子計算機與機械制造類課程, 而輕視生物、醫學類課程, 如《生物化學》。學生由于難以理解學習生物化學的重要性, 以及生物化學本身具有抽象、繁雜等特點, 其在學習中容易出現畏難、厭學等情緒, 學習效果不佳[4]。因此, 生物醫學工程專業的《生物化學》教學亟需提出適合本專業人才培養的教學模式。
鑒于此, 筆者根據工科類本科生教學的特點, 結合中山大學生物醫學工程專業的實際情況, 探索出較適合生物醫學工程專業的教學模式, 包括《生物化學》的教學定位、教學內容、教學方法以及學生的實踐能力、創新能力和興趣培養等若干方面。
二、生物醫學工程專業《生物化學》教學改革設計思路與具體方案
(一) 根據在課程培養體系中的位置確定課程內容
生物醫學工程的專業課程結構主要按照從簡單到復雜, 從原子、生物分子到人體系統, 從基礎課程到專業課程的邏輯順序展開。本專業課程首先從《有機化學》展開, 讓學生形成對有機分子體系的基礎認識;進而拓展到《生物化學》, 深入研究體內主要生物分子及其生物化學反應體系;從分子水平過渡到細胞水平的《細胞生物學》引導學生認識生物體內細胞的結構、種類、功能等;然后上升到器官水平, 學習與生物醫學密切相關的《人體結構學》, 進而深化對人體結構、各結構功能以及各器官之間的關系的認識;最后, 更系統化的《醫學生理學》知識讓學生深刻了解并比較正常和病理狀態的人體系統。在這條邏輯線中, 穿插了與工程學科密切相關的《生化儀器分析》和《生物醫學檢測》兩門課程, 講授生化分析和醫學檢測儀器的原理和使用方法。如上所述, 生物醫學工程專業的課程設置可將基礎知識原理與學科應用相結合。
《生物化學》是生物醫學工程專業課程中從體外分子到體內生物分子過渡的關鍵學科。本課程教學的關鍵是引導學生更好地構建生物分子的知識框架, 將其思維與視野從一般的化學分子體系向更具體、更復雜的生物化學分子體系深化。因此, 本課程囊括了生物體內的離子和小分子、生物大分子 (核酸、蛋白質、糖和酯類) 、分子聚集體 (生物界面及細胞膜) 、生物體內物質代謝的相關知識以及簡單的生化研究方法和實例等內容。這些內容按照從簡單到復雜, 從原子、生物分子到人體系統, 從物質到代謝的邏輯逐步引導學生轉換思維體系, 從而構建生物化學的知識框架。
(二) 依照生化分子由簡到繁的順序組織課程結構
《生物化學》的基礎理論主要闡述生物分子或分子聚集體的組成、結構和在體內的代謝變化。傳統的理科教學注重生物化學與基礎學科間的相互聯系、交叉和滲透, 從而體現出生物化學與基礎學科間的水平綜合、融合與臨床學科間的垂直綜合、融合[3]。與之對應的傳統課程安排也以此為主線, 將課程內容分為物質和代謝兩大板塊進行分別教學。由此可見, 《生物化學》課程具有理論知識量大、理解記憶內容多、知識體系比較復雜等特點。然而對于中山大學生物醫學工程專業的本科生而言, 在比較少的課時 (54學時) 內透徹掌握如此大量的理論知識是困難的。因此, 如何對《生物化學》這門課程進行合理、緊湊、系統的結構安排對于本專業的學生培養是值得探討的。
在本課程的教學中, 筆者從另一角度設計和調整了《生物化學》的課程內容順序。筆者以人體內物質的組成為主線, 同時從分子結構到分子功能作為輔線, 依次從組成、結構、性質、功能等方面來具體介紹某一類生物分子。與前人[5]相比, 這種緊湊、系統的課程結構安排相比于“物質和代謝”分塊式的課程設計更加容易記憶。其主要有以下特點:
(1) 授課內容安排的主線依照物質分子由小到大, 使得《生物化學》所講解的物質能夠被清晰地在體內定位, 便于本專業學生與已有知識相聯系;這種清晰、系統的生物化學知識框架有助于學生將未來新掌握知識進行歸類, 進而融會貫通。
(2) 分子大小亦是其他科學研究中的一個極其重要的考慮因素, 如電泳分析和血液分析等。本課程教學安排選擇以分子由小到大為主線, 以分子結構到功能為輔線, 更能體現出工科專業面向問題、解決問題的培養模式。
(3) 物質代謝部分對于工科學生要求不高, 因此可被直接編入物質相對應的課時內, 不進行單獨講授。這樣詳略得當的課程安排有助于提升學習興趣和激發自主思考的能力。
(4) 構建一個多尺度的課程系統, 使得本科生能夠在較短的學時內建立完整且相互關聯的知識結構框架。
因此本課程內容安排更適合生物醫學工程專業, 也有望推及到其他工科類專業的《生物化學》教學實踐。
(三) 按照從基礎原理到實際應用的邏輯思路進行教學
生物醫學工程專業具有知識面廣、交叉性強的特點, 尤其需要學生能夠具備強大的自主學習與獨立思考能力。一流的教學是能夠確保學生主動運用高階認知方式 (如理解、假設、推理、分析、批判、反思等) 進行學習的教學, 提高學生綜合素質, 培養出優秀專業人才[1]。本課程在具體的開展中, 建立了適合生物醫學工程專業的應用案例教學法, 即在教學中聯系工業界、醫學領域與生物技術的應用實例提出問題, 讓學生積極思考并自主探索解決方案, 并在此基礎上總結和闡明理論教學中的基本原理、重點和難點問題。這與李素霞、歐伶等在生物化學教學實踐中所作的探索不謀而合[6]。另外, 這種Problem-based Learning (PBL) 模式, 即基于問題的學習模式, 有助于讓學生由被動接受者變為主動探索者?；谂c專業相關的案例, 教師將學生分組, 鼓勵團隊合作解決問題。該方式增加了老師與學生的互動, 引導學生進行自主探索, 培養學生傾聽、思考以及判斷某一觀點是否合理的科學素養。通過上述教學方法, 一方面課堂氣氛變得活躍, 有助于開闊學生思維;另一方面, 教師能夠基于問題將基礎理論講透徹, 并及時因材施教, 潛移默化地培養本專業學生的工程思維。
本課程所涉及到的教學實例包括生物化學理論知識在生物技術、工業生產以及在醫學臨床上的應用。典型案例如:雙脫氧核苷三磷酸 (ddNTP) 和DNA測序是如何關聯的?蛋白測序如何實現?如何利用免疫系統及免疫反應制備抗體?蛋白酶的選擇性水解肽鍵有何意義?如何利用酶動力學及米氏方程, 針對不同地域開發不同配方的加酶洗衣粉?血液化驗單中有哪些蛋白質?這些指標有什么臨床診斷意義?諸如此類。以數字聚合酶鏈式反應 (Polymerase Chain Reaction, PCR) 為例:在講授核酸部分的理論知識時, 通過講解DNA的組成、結構、性質和功能, 以及其在體內的復制方式, 來引導學生思考和調研如何實現DNA的體外復制;當學生通過自主學習與小組討論明晰了DNA體外復制的原理之后, 教師進一步引導學生思考與調研如何實現對DNA體外復制過程的實時檢測, 學生進而可以通過自主學習理解熒光定量PCR的原理;最后, 教師通過拋出“數字PCR”這一前沿領域, 引導學生思考其搭建原理和工程學上的可行性。本課程核酸部分從基礎知識到應用案例的啟發式教學模式, 實現了將理論知識與實際應用的密切結合。
(四) 從學生掌握運用知識的角度進行課程考核
為了檢驗學生學習效果, 本課程重新制定了考核標準, 以全面考查學生對課程理論知識的掌握程度以及學習的積極性和創造性。本課程在保留傳統的平時成績和卷面考核方式的同時, 更側重了主觀部分的考核。除期中、期末考試的卷面成績外, 平時成績不再是僅由出勤和作業情況決定, 而是還包括數次小組討論和數次課堂展示的表現成績。學生在課堂上參與討論的積極性、后續總結發言的邏輯性與創新性將作為小組討論的主要評分標準;另外, 課堂展示的幻燈片制作水平、學生講述的流暢度與邏輯性、所引用材料的準確性與合理性以及后續對他人所提問題的回答將作為課堂展示的主要評分標準。新的考核標準旨在促進學生自己總結知識點、形成獨立的觀點并進行公開展示, 有助于提高學生綜合素質。
三、課程教學改革的初步成效
(一) 提高了學生學習興趣
通過使用新教學方案, 學生從被動學習進入主動學習狀態。這種主動學習的狀態主要體現在于課間、課后、線上留言提問的同學人數明顯增加, 在建議 (或意見) 欄中對《生物化學》課程的迷茫感大幅度下降, 并展現了學生被激發出的對基礎科學問題的探索熱情以及對解決實際應用問題的強烈興趣。除此之外, 學生的對本課程的教學評價也比使用傳統的教學方案時有所提升。多名參加過此教學改革課程的本專業畢業生認為, 《生物化學》是其本科期間印象最深刻的一門課。
(二) 學生對課程內容的掌握更加牢固, 理解更深入
除了上述“學習興趣”, 學生對知識牢固、深入、系統的理解與掌握也是其能夠進行創新的重要基礎。通過對比本專業以往使用傳統《生物化學》教學方案的班級和使用本論文所提出的新方案的班級的考核試卷, 可以明顯發現在主觀題部分, 使用新教學方案的學生普遍能夠從問題的本質出發, 從原理著手, 提出解決方案, 其回答內容更加豐富和有條理, 在詳細闡釋知識點的基礎上極少出現按照課件與書本生搬硬套的情況。
由此可見, 本論文所提出的《生物化學》新教學方案使學生能夠在理解知識的基礎上進行記憶, 進而與實際問題相聯系, 在平日里就養成了“學以致用”的思維習慣。學生在面對實際問題時, 能更擅長于從原理出發, 結合自己已知的事實與知識, 一步步通過邏輯分析得出自己的觀點與結論;同時通過對試卷的考察, 也發現學生對于基礎原理相對牢固和深入的掌握, 不僅僅是按照課本背誦概念。除此之外, 在這樣的考評體系下, 一些學生的表達能力在一學期的時間內得到了明顯的提高。
(三) 提高了學生解決實際問題的能力和創新能力
如何培養大學生創新能力是提高高等教育質量的核心問題[7,8,9], 培養學生的多元化能力是工科高等教育近來著重關注的熱點[11]。本課程安排感興趣且有能力的本科生進入實驗室, 在研究生協助指導下, 獨立完成一項大學生創新項目。這個流程使學生對生物化學的科研過程有一個初步但較為完整的了解。另外, 創新思維既需要前期知識的積累作為鋪墊, 又需要后續的邏輯分析作為前進的階梯。因此, 筆者對于進入實驗室的本科生著重培養其搜集和處理信息的能力、分析和解決問題的能力以及與他人交流與合作的素養。在本課程改革的助力下, 生物醫學工程專業本科生參與科研訓練的比例達到總人數的80%以上, 在一定程度上提高了本科生參與創新實踐的積極性[9,10]。
(四) 提高了學生的科學評判能力和鑒賞能力
生物化學作為一門基礎學科, 知識涵蓋面寬是它的一大特點。如今生命科學未知領域依然很多, 且隨著分子水平生物化學研究的不斷發展, 更多新觀點、新理論、新技術和新方法不斷涌現, 導致生物化學知識更新速度非?？?。因此, 引導本科生關注科學研究前沿領域, 提高學生科學鑒賞和評判能力是本課程的重要教學目標。這種科學鑒賞與評判能力的培養主要通過對科學領域概況的了解、對熱點問題常見觀點的反思以及對教科書的反思來完成的。在課程開始階段, 筆者讓學生調研并回答一些問題, 如“你認為國內外生物化學研究最好的學校和研究所有哪些?”, 并鼓勵學生進行公司考察和市場調研, 進行展示與討論;隨著課程的開展, 筆者進一步引導學生關注“最新諾貝爾生理學或醫學獎獲得者是誰?獲獎發現是什么?以及如何完成這一發現的?”。日常生活中, 對于一些民生熱點問題的爭論, 如“轉基因食品的安全性”, “打蠟的蘋果是否有毒”, “無籽的水果是否會導致不孕不育”等, 筆者鼓勵學生從生物化學的角度出發分析網絡上一些言論的合理性, 并在課堂上進行自由發言。每當此時, 課堂上的氣氛都很熱烈, 學生每一次對于熱點問題的深思、交流與互相駁論都逐步提高了其獨立思考、合理質疑、流暢表達的能力。筆者還安排給學生進行教科書找錯 (如印刷錯誤、表達不當或知識未及時跟新等) 等開放性任務來提高學生的鑒別能力。
在這個將理論與實踐結合的過程中, 學生更加習慣于從原理去看待一個問題, 進而通過邏輯和已有知識或文獻調研結果來進行推理和分析。學生在對生物化學迸發出濃厚學習興趣的同時, 他們的科學視野得到了擴展, 科學判斷力與鑒賞能力也得到了顯著的提高。
四、結論
在生物醫學工程專業的《生物化學》教學實踐過程中, 從課程內容、課程安排到案例教學, 再到課程考核和課余本科生自主學習, 筆者對現有的《生物化學》理科教學模式進行大膽改革, 有針對性的設計出一套較完整的《生物化學》教學模式。實踐證明, 這一模式既符合工程學科的思維模式, 能夠引導學生建立較為完整的知識系統, 并激發他們的學習熱情, 提高課堂教學質量和學習效率;能夠讓本科生接觸科學前沿, 自主完成一個科研課題, 有助于本科生創新能力和科學鑒賞力的培養。這一教學模式使學生在有限時間內較好地掌握生物化學的基本理論、知識技能, 并具備一定解決問題的能力和創新能力, 為將來開展科學研究和項目研發工作打好堅實基礎。
摘要：生物醫學工程學科是新興多學科交叉工程學科。其《生物化學》課程既要為生物醫學工程本科生構建完整理論知識體系, 又需注重該領域相關技術及其應用。根據專業培養目標精選課程內容;依照物質大小、結構、功能、體內代謝的順序, 調整課程結構和教學安排;探索新教學方法, 引導本科生就某一案例進行小組討論, 將多個相關知識點串聯起來, 并結合最新研究進展闡述所學技術的實際應用;改進課程考試方法, 提高平時參與討論成績和主觀題分量, 重點考核學生運用知識的能力。本課程教學改革激發了學生學習熱情, 提高了教學效果, 初步培養了本科生科研、創新能力及科學鑒賞力。
關鍵詞：生物醫學工程專業,生物化學,課程教學改革,案例學習,寓教于研
參考文獻
[1] 湯俊雅.我國一流大學本科教學改革與建設實踐動向[J].中國高教研究, 2016 (7) :1-6.
[2] 尹幼明.生物化學教學理念的更新[J].中國現代醫學雜志, 2014 (14) :155-156.
[3] 趙晨, 倪原, 陸文總, 賈光鋒.生物醫學工程專業中生物化學教學的探索與實踐[J].教育教學論壇, 2015 (23) :111-112.
[4] 王含彥, 李紅林.生物醫學工程專業生物化學教學改革初探[J].中國當代醫藥, 2010 (15) :120-121.
[5] 王艷君, 陳盛.生物化學教學改革的實踐探索[J].生物學雜志, 2012 (29) :100-103.
[6] 李素霞, 歐伶, 俞建瑛, 宋聿文, 葉江.工科院校中生物化學教學模式探討[J].微生物學通報, 2007 (34) :816-818.
[7] 汪靜, 胡玉才.協同培養大學生實踐創新能力的研究與實踐[J].實驗室技術與管理, 2013 (9) :19-21.
[8] 鄧文, 蘇一丹, 龔福忠等.提高大學生實驗技能和創新能力的研究[J].實驗室研究與探索, 2013 (8) :134-160.
[9] 白璐, 田曉柱, 牛炳韜, 馮虎元.大學生創新性實驗對創新型人才培養的研究[J].實驗室研究與探索, 2015 (34) :161-164.
[10] 李莉梅, 歐陽樂軍, 曾富華.創新型人才培養理念下的師范院校生物化學實踐教學改革[J].高效生物學教學研究, 2012 (2) :30-32.
微生物教學環境工程論文范文第4篇
摘要：我國高校生物學領域本科教育有生物科學、生物技術、生物工程三個密切相關的專業，并制定了相應的專業規范。如何體現各自的科學、技術及工程內涵與特色既是教育工作者的責任，也是人才市場和報考學生和家長極為關心的現實問題。生物科學專業為典型的理學專業，培養科學型和教學型人才，授理學學位；生物技術專業以理為主、以工為輔、理工復合，培養應用研究型或技術型人才，授理學、農學或林學學位；生物工程專業以工為主、以理為輔、工理復合，培養應用型工程技術人才，授工學學位。本文進一步通過比較分析三個專業的培養目標、課程及實踐環節設置，提出一些參考意見，以期為專業的進一步規范、教學計劃的修訂，為社會及學生和家長的專業選擇提供參考。
關鍵詞：生物科學；生物技術；生物工程；專業規范；比較分析
一、引言
我國高校生物學領域有生物科學、生物技術、生物工程三個密切相關的本科專業，并制定了相應的專業規范。如何體現各自的科學、技術及工程內涵與特色既是教育工作者的責任，也是人才市場和報考學生和家長極為關心的現實問題。本文通過比較分析這三個專業的本科專業培養規范，上提出一些參考意見，以期為專業的進一步規范、教學計劃的修訂，為社會及學生和家長的專業選擇提供參考。
二、專業類型
生物科學專業為傳統典型的理科專業，培養科學型和教學型人才，授理學學位；生物技術專業以理為主、以工為輔、理工復合，培養應用研究型或技術型人才，授理學、農學或林學學位；生物工程專業以工為主、以理為輔、工理復合，培養應用型工程技術人才，授工學學位。其專業類型的描述和劃分比較清晰明了，比較規范和恰如其分。
三、培養目標
從專業規范中培養目標的描述（見表1）來看，生物科學與生物技術兩個專業的培養目標差異很小，僅有從事生物科學與從事生物技術之差，但從目前的就業市場來看從事生物科學與從事生物技術差異很小，難以界定。而從專業類型可知，生物技術專業可授理學、農學或林學學位，這些特色理應在培養目標中有所體現。
四、公共基礎課
在三個專業的本科培養規范中，生物科學與生物技術兩個專業的公共基礎課（人文社科和自科）完全一致（見表1），而生物工程的公共基礎課形式上有一定差別，可本質上看不出有多少差別，也缺乏需有差別的理由。從厚基礎、寬口徑的培養要求來看，三個專業的公共基礎課要求可統一，學分要求也應統一，要求工科學生在這一環節增加近一倍的學分極不公平。線性代數等可在公共基礎選修要求中解決。
五、專業基礎課
專業基礎課的設置體現了從科學、技術到工程的循序漸進過程（見表1）。然而從科學到技術的差異很小，僅增加了工程基礎課4學分（約11%），應為技術基礎課，且應明確例舉。從技術到工程的專業基礎課要求有了明確的變化，按課程類別從科學到工程變化率近50%。學分的控制宜統一，且應規定生物技術專業的專業基礎課最低學分要求中技術基礎課學分應達20%以上，生物工程專業的專業基礎課最低學分要求中工程基礎課學分應達40%以上。且可給出典型的工程類專業基礎課名錄，如機械零件、電子電工基礎等課程。另外生物工程專業基礎課將《機械設計基礎》列為可有可無的選修會造成該專業工程基礎的嚴重缺陷，且應在生物工程專業的專業選修課中保留生物技術專業的細胞工程、酶工程等選修課（見表1）。
六、專業課
專業課的設置也體現了從科學、技術到工程的循序漸進過程（見表1），從科學到技術的專業課調整率達30%，而從技術到工程的專業課雖然有較大變化，但所列舉的課程多為非典型的工科專業課（如基因工程、細胞工程、蛋白質工程），回避了典型的工科專業課如氨基酸工藝學、抗生素工藝學、有機酸工藝學、釀造酒工藝學等。學分的增加也不盡合理，三個相近專業，不論理科還是工科，學分基本要求應盡可能一致。向上浮動及在各選修課程間適當調整則是各校應有一定的自主權。另外生物工程是典型的工藝類專業，專業必修課缺工藝類專業應有的分析檢測課也會給工藝過程及產品研發和生產中的質檢質監和質控及產品安全留下隱患，故建議3+X模式中3應包含專業分析、X應例舉氨基酸工藝學、抗生素工藝學、有機酸工藝學、釀造酒工藝學等。
七、實習及畢業實踐環節
生物科學和生物技術的實習及畢業實踐環節完全一致（見表1），未能體現從科學到技術的差異特點以及生物技術可授農學或林學學位的特色。畢業設計是工科工藝類專業最為特色的實踐環節，但在許多學校以“畢業設計（論文）”的形式出現，實際實施則只做畢業論文，沒有畢業設計，使畢業設計名存實亡，致使許多學校生物工程專業的畢業生根本就不知道何謂畢業設計，許多學生甚至把畢業論文當作畢業設計。建議明確生物工程專業的“畢業設計”為必修環節，可以設計論文二者兼顧，至于是“大設計小論文”還是“大論文小設計”可依各校情況而定，唯有如此，生物工程專業才能名符其實。
八、師資要求
師資的最低要求在規范中描述不盡一致，應加以統一。且應規定專業課的師資要求，因為能承擔專業課的老師一般能勝任專業基礎課，而能承擔專業基礎課的老師則不一定能勝任專業課。這在工科尤其如此。故除規定學歷職稱要求外，應規定專業要求，即“本科為相應或相關專業”的師資應大于專業師資總數的50%。
九、其他
近年由于社會辦學、企業辦學、校企合作、產學研合作、網絡教學、數字圖書資料等多元化和多樣化的辦學形式和方式的發展，統一實踐等硬件條件形式較為困難，而且也不符合時代要求。建議教室（專用或生均面積）、專業課實驗室（面積及專用設備）、圖書資料數據庫量設定為剛性要求，研究所（室）或技術中心、實習基地規模和數量等宜設定為柔性、選擇性或特色要求。
參考文獻：
[1]教育部高等學校生物科學與工程教學指導委員會.生物科學專業規范[J].高校生物學教學研究（電子版），2011，1（2）：3-9.
[2]教育部高等學校生物科學與工程教學指導委員會.生物技術專業規范[J].高校生物學教學研究（電子版），2012，2（1）：3-10.
[3]教育部高等學校生物科學與工程教學指導委員會.生物工程專業規范[J].高校生物學教學研究（電子版），2012，2（2）：3-10.
[4]陳朝銀，余旭亞，林連兵，孟慶雄，劉麗.生物工程課程體系的構建與實踐[D].第二屆全國高等學校生物工程專業課程體系與人才培養研討會論文集，北京：高等教育出版社，2005.
[5]陳朝銀，熊向峰，韓本勇.生物工程專業畢業設計兼做必要性和可行性研究與探索[J].教育部高等學校教學指導委員會通訊，2011，（8）：26-28.
微生物教學環境工程論文范文第5篇
摘 要：隨著生物學的迅猛發展，生物工程由于其高效、無二次污染等優點，在環境保護中得到廣泛應用。通過綜述生物工程在減少污染物排放、環境監測、廢水處理、固體廢棄物處理、大氣污染處理、土壤污染治理等環境保護領域的應用，以供研究者參考。
關鍵詞：生物工程 環境 保護
生物工程，這門新興的綜合性應用學科于上世紀70年代初興起，是以生物化學、微生物學、遺傳學和細胞學等為代表的生物學的理論和技術為基礎，結合機械、電子、計算機、化工等現代工程技術，創造出具有特別功能的“工程菌”或“工程細胞株”，以產生有用的代謝產物或發揮其特別生理功能。包括基因工程、細胞工程、發酵工程、酶工程和生物反應器等內容。
生物工程用于環境有悠久的歷史。但現代生物工程和環境工程的結合，于20世紀80年代誕生在歐美地區，形成了環境生物工程，它涉及的學科領域眾多，通過利用生物體或生物體某些組成部分或機能，建立降低或消除污染物產生的工藝流程，或者能高效凈化環境污染，同時又生產有用物質的工程技術。利用生物工程處理污染物的最大特點是，處理產物都是水、二氧化碳、氮氣等無毒、無害的物質；可以有效避免二次污染，是一種安全而徹底的方法。
1 生物工程技術減少污染物排放
利用生物工程技術，研制具有特別功能的“工程菌”或“工程細胞株”，并用于生產流程中，減少污染物排放、甚至零排放。例如，生物農藥具有安全、無毒、不污染環境等特點；生物質能源的利用能有效降低污染物排放；高催化效率“工程菌”提高化學反應速度，減少生產過程能源、原料的消耗；這些對于保護生態環境都具有重要意義。
2 生物工程在環境監測的應用
監測環境污染是環境保護工作中的一個重要環節，除了應用化學或儀器分析進行測定外，生物監測也日益成為重要的監測手段?？梢岳弥甘旧?、基因工程技術改造過的微生物、分子生物學技術、生物芯片技術、生物傳感器等技術監測環境污染。如水葫蘆監測水域中的砷；用細菌總數及糞便污染指示菌（大腸埃希氏菌、克霉伯氏菌等）監測水質；用鼠傷寒少門氏菌檢驗物質致突變性與致癌性。近年來，研究較多的有聚合酶式反應技術（PCR技術）、生物傳感器、核酸探針、酶聯免疫吸附技術（ELISA）、生物熒光方法等生物高新技術也應用于環境監測。PCR 技術可用于土壤、沉積物、水樣等環境標本的細胞檢測。生物傳感技術可用來測定水體中的BOD、酚、NO3、有機磷，還可以用來分析大氣中的CO2、SO2、NOx的含量及濃度等。Andreas等報道了將檢測汞的傳感器菌株用于測定土壤中汞的生物有效性；Charlesp等用多孔滲透膜、固定化硝化細菌和氧電極組成微生物傳感器，用此傳感器測定樣品中的亞硝酸鹽含量，可間接測定空氣中NOx的濃度，其檢出限為1*10-8mol/L。今后，生物工程技術由于其快速、靈敏、特異性強的特性，將在環境監測中廣泛應用。
3 生物工程在廢水處理中的應用
廢水中所含的污染物質是多種多樣的，需要幾種方法組成一個多層次處理系統。物理方法一般適用于預處理，化學方法容易產生二次污染；利用生物工程措施凈化廢水則是利用生物的新陳代謝作用，對廢水中的污染物質進行轉化和穩定，將廢水中污染物轉化為無毒、無害、穩定的物質。
固定化微生物技術。這是生物工程領域的新技術，利用基因工程技術將一些具有特異性的優勢菌種不斷得到改造或創造，將這些具有脫色菌、脫氮、脫磷等高效專性菌進行固定化后，菌體密度提高，極大提高了處理工業廢水和分解難生物降解的有機物質的效率，具有明顯優勢。
生物反應器技術。在活性污泥中加入既有固定載體又有流動載體，既有好氧又有厭氧固定膜的反應器，大大增加反應體系中的生物量和生物類群，運用發酵工程原理，最高水平地發揮微生物降解污染物的生物活性。此法可提高生物處理的效率，節約大量的人力，簡化操作程序。
生物強化處理技術。通過向廢水中加入優勢菌種或通過基因工程技術產生的“超級工程茵”，形成高效生物膜，以去除有害物質。常見的方法有：高濃度活性污泥法、生物-鐵法、生物活性炭法。
隨著污染日益嚴重、環境標準的不斷提高、科學技術的進步，利用生物工程技術開發了不少處理廢水的新工藝和技術。如升流式厭氧污泥床（USAB）生物處理技術、厭氧折流板反應器（ABR）生物處理技術、間歇式活性污泥法（SBA）生物處理技術、吸附-降解（AB）生物處理技術等。
4 生物工程技術在固體廢棄物處理中的應用
固體垃圾處理的常用方法有：堆肥、填埋、焚燒。堆肥法和填埋法利用了生物學原理，通過“無害化、資源化、減量化”措施處理的廢棄物，可作為肥料使用，實現廢物資源的二次利用。國內張玲、凌云、孫立明、王建香等研究人員都研究了復合微生物菌劑在堆肥和填埋處理中的應用，并取得很好效果。國外有研究人員用蚯蚓床處理有機垃圾和糞便。蚯蚓床處理可以將廢棄物轉變為無臭味、肥效高的蚯蚓糞土，蚯蚓本身也是很好的醫藥原料和優良飼料，效果顯著。
生物工程技術對于消除白色污染亦有重要意義，主要表現在以下幾個方面：（1）利用基因工程技術可以篩選優勢微生物、構建高效降解菌，并通過發酵工程技術大量培養，達到降解白色污染物的目的。（2）利用基因工程技術將能編碼降解蛋白的基因導入某一土壤微生物（如：根瘤菌）中，使兩者同時發揮各自的作用，迅速降解塑料等白色污染物。（3）通過基因工程方法，利用微生物生產可降解塑料。
5 生物工程在大氣污染治理中的應用
廢氣的生物處理和空氣凈化主要是指利用微生物吸附分解有機物能力和降解惡臭物質與有機廢物的方法，主要方法有生物洗滌、生物過濾、生物吸附法等。這些方法具有成本低、效率高、消耗低、安全性好和無二次污染等優點，比傳統廢氣處理方法優勢明顯。此外，還可通過減少生產過程的污染物排放，從源頭上減少污染物。酸雨的主要原因是燃煤產生的高濃度SO2，可以通過微生物脫硫技術減少SO2的排放。
6 生物工程在土壤污染治理的應用
土壤污染主要包括重金屬污染、農藥殘留、土壤板結等方面。我國土壤重金屬污染物主要來源于工業廢渣、污水灌溉、生活垃圾等。土壤是人類生存的基礎，我們既要保證18億畝耕地紅線，又要保證土壤的質量，生產健康的食品。
重金屬難以降解，是土壤污染的重要污染源且對人體健康危害極大。重金屬污染土壤生物修復技術包括植物修復和微生物修復。生物修復的主要原理是利用或通過基因工程技術改造微生物、動物和植物等生物的功能，將重金屬吸附或轉化為無毒產物。主要通過以下兩種方法實現對重金屬的凈化：（1）通過生物作用，改變重金屬在土壤中的化學形態，降低其移動性和生物可利用性；（2）通過生物吸收、代謝，削減、凈化與固定重金屬。
另外，農業生產中，80%以上的農藥會殘留在土壤之中，其中的磷、氯代烴等是造成污染的主要物質。運用現代微生物技術可以將這些有害物質分解為H2O和CO2等無毒無害或毒性較小的其他物質，不會對環境造成破壞。
7 結語
綜上所述，生物工程已經在環保領域得到了廣泛應用，并產生了重要的作用和深遠的影響。隨著現代生物學技術的迅猛發展和相關工程技術的提高，生物工程在環保領域中必將發揮更積極的作用，擔當更重要的角色，帶動整個環保事業邁入新發展。
參考文獻：
[1] 金曉虹，任化煒.環境生物技術應用于環境保護的新進展[J].環境保護，2002（2）：25-21.
[2] 宋恩揚，樓士林.生物技術概論[M].北京：科學出版社，1999.
[3] 曾令波.生物技術在環境污染治理中的應用研究進展[J].高等函授學報（自然科學版），2008，21（6）：52-54.
[4] Andreas T.P，Carsten H，Ole N.Identification of copper-induced genes in Pseudomonas fluorescens and use of a reporter strain to monitor bioavailable copper in soil[J].Microbiology Ecology，2001（38）：59-67.
[5] Charles P T， Gauger P R，Patterson Jr C H，et al.On-site Immunoanalysis of Nitrate and Nitroaromatic Compounds in Groundwater[J].Environ SciTechnol，2000，34（21）.
[6] 沈耀良，王寶貞.廢水生物處理[M].北京：中國環境出版社，2001.
[7] 張玲，李鐵民.復合微生物菌劑在剩余污泥堆肥中的作用研究[J].微生物學雜志，2007，27（6）：48-50.
[8] 凌云.禽畜糞便高效降解菌的篩選和應用[D].上海：華東師范大學，2004.
[9] 孫立明，王克虹.高效復合微生物菌劑對垃圾填埋場惡臭物質的抑制作用[J].中華衛生殺蟲藥械，2004，10（4）：268-270.
[10] 王建香.城市糞便高效降解菌的篩選和效果評價[D].南京：南京理工大學，2008.
[11] 陳建孟，王家德，唐翔宇.生物技術在有機廢氣處理中的研究進展[J].環境科學進展，1998，6（3）：30-36.
[12] 石慧芳，陳春濤，劉啟旺.微生物煙氣脫硫技術及其研究方向[J].鄭州輕工業學報（自然科學版），2002，17（2）：100-103.
[13] 張玉秀，于帥，文鎮宋，等.重金屬污染土壤的生物修復技術[J].金屬礦山，2009（4）：146-149.
微生物教學環境工程論文范文第6篇
追夢——各具魅力的研究院校
幾十年來，為了人類醫療水平的提高，生物醫學工程的追夢人堅定地做項目、搞科研，研發出一個個新的醫療技術，更培養了一代代的生物醫學人才。國內生物醫學工程院校就是這樣一個群體，從最初建立院系學科到分專業發展科研，再到如今培育人才做實際項目，每一步都走得精彩。
重點名校
清華大學
作為國內首屈一指的理工科高校，清華大學的教學科研資源得天獨厚，生物醫學工程系也不例外。該系強大的師資力量不可小覷，教授就包括院士、“長江學者”特聘教授、美國電氣和電子工程師協會院士、美國醫學和生物工程研究院院士。另一方面，清華大學生物醫學工程系硬件設施優越。院系所在的醫學科學樓擁有7個科研實驗室和4個教學實驗室，各實驗室設施齊全，更引進了世界最先進的設備供師生研究所用。
清華大學生物醫學工程學科自創立以來，在醫學信號處理、生理系統建模仿真、超聲成像等領域進行了長期系統地研究，在生物芯片、生物信息學、神經工程、分子影像等新興方向有明顯特色。畢業生中既有國際知名大學的教授，也有國內醫療儀器產業的領軍人物，更多的是國內教學、科研、國防及產業方面的優秀人才。
清華大學生物醫學工程專業每年的碩士研究生總數在30人以內，具體到校內校外是1∶1的比例，考研招生的人數大概在15人左右。
上海交通大學
上海交通大學生物醫學工程專業創建于1979 年，同樣是我國最早建立生物醫學工程學科的院校之一。正如“早起的鳥兒有蟲吃”，上海交通大學生物醫學工程起步早，發展也較為成熟。2011年，上海交通大學生物醫學工程學院成立，旨在對接國家重大需求及臨床醫學發展需要，重點建設生物醫學儀器、神經科學工程、醫學影像信息、生物納米材料4個學科領域，致力于培養具有國際競爭力的生物醫學工程領域高端研發人才。生物醫學工程學院實施精英式教育，從一年級開始就實行導師制，進行全方位的導航。學生入校后，一、二年級夯實數理生基礎及專業基礎;三、四年級根據領域方向興趣，在導師的指導下，拓展知識，提升創新能力和實踐能力。這一教育方式讓該學科的畢業生更出類拔萃。
2010年上海交通大學生物醫學工程各專業研究生報考錄取表
專業名稱 報名
人數 錄取人數 報錄比
生物學 319 53 6.18∶1
化學工程與技術 43 9 4.78∶1
生物醫學工程(83100) 95 30 3.17∶1
生物醫學工程(430131) 8 21(含推免) 未知
生物工程 7 4 1.75∶1
西安交通大學
西安交通大學的生物醫學工程在業內聲名遠揚。2000年，在原西安交通大學、西安醫科大學、陜西財經學院三校合并及學科交叉融合的基礎上，生命科學與技術學院成立。該院下設生物醫學工程系、生物科學與工程系兩個系，設有生物醫學工程研究所、生物醫學分析技術與儀器研究所、分子遺傳學研究所、癌癥研究所、生物醫學工程與儀器研究所、線粒體生物醫學研究所六個研究所。依托學校的整體實力，學院還設有現代醫學電子技術及儀器國家專業實驗室、生物醫學信息工程教育部重點實驗室、生物醫學工程陜西省重點實驗室三個重點實驗室。2011年西安交通大學生命科學與技術學院生物醫學工程招收學術型碩士研究生50人，全日制專業學位研究生20人。
復旦大學
復旦大學生命科學學院創立于1986年，是我國最早在大學中成立的生命科學學院，也是國家生命科學和生物技術人才培養基地。生命科學學院由生態與進化生物學系、微生物學和微生物工程系、遺傳學和遺傳工程系、生理學和生物物理學系、生物化學系五個系級單位組成，擁有遺傳工程國家重點實驗室、生物多樣性與生態工程教育部重點實驗室、現代人類學教育部重點實驗室三個國家和教育部重點實驗室，以及遺傳學研究所、發育生物學研究所、植物科學研究所、生物多樣性科學研究所、進化生物學研究中心等七個研究機構。學院以科學研究為主導，以爭取國家級重大項目為抓手，力爭在科研成果、科技產業化等方面實現快速發展。
2010年復旦大學生物醫學工程各專業研究生報考錄取表
專業名稱 報名人數 錄取人數 報錄比
生態與進化生物學 18 6 3∶1
微生物學和微生物工程 49 11 4.45∶1
遺傳學 90 42 2.14∶1
生理學和生物物理 8 5 1.6∶1
生物化學 128 48 2.67∶1
實力院校
浙江大學
1977年浙江大學科儀系設立國內第一個生物醫學工程專業，并相繼建成我國生物醫學工程第一個碩士學位授予點、第一個博士學位授予點和第一個博士后科研流動站，現隸屬浙江大學信息學部生物醫學工程與儀器科學學院。其生物工程系在我國生物醫學工程業內享有“黃埔軍校”的美譽。學院建有生物傳感技術國家專業實驗室、生物醫學工程教育部重點實驗室等學術研究機構。學院與國際一流大學及科研機構的交流和合作廣泛，多次舉辦高質量的國際學術會議。作為實力派院校之一，學院辦學條件優越，科研實力強勁，現有科研實驗用房6千多平方米，歷年來先后獲得國家級和省部級科技進步獎30余項，多項科研成果居國內外領先地位。
學院碩士招生按生物醫學信息處理、醫學成像與圖像處理、醫學儀器、生物傳感技術、定量與系統生理等方向進行，按下表中的小專業錄取。其中免試研究生比例約50%。
2010年浙江大學生物醫學工程各專業研究生報考錄取表
專業名稱 報名
人數 錄取
人數 推免人數
電子信息技術及儀器 110 24 未知
生物醫學工程(083100) 86 46 未知
儀器儀表工程 1 6 5
生物醫學工程(430131) 6 14 8
東南大學
作為國內生物醫學行業的佼佼者，東南大學生物科學與醫學工程學院以強大的實驗平臺和嚴謹的治學態度見長。該學科設有生物電子學國家重點實驗室、江蘇省生物材料與器件重點實驗室。另外，在蘇州、無錫等地開設科研基地，給學生提供了優良的實踐平臺，更方便學院與校外公司合作。在教學治學方面，全院師生在韋鈺院士的帶領下，在追求知識和理想中求實進取，勇于創新，創造了很多卓越的科研成果。
依托強大的學科優勢，生物科學與醫學工程學院學生學術思想活躍，專業基礎扎實，具有較強的創新意識，大受用人單位歡迎。畢業生可到生物醫學工程和電子信息工程領域的企業、高校、科研院所、醫院等單位從事研究、設計、管理等方面的工作。
在考研招生時，學科分兩個方向來錄取。對于初試，考卷一般都不會設置太難，主要是對基礎知識部分的考查。
2010年東南大學生物醫學工程各專業研究生報考錄取表
專業名稱 報名人數 錄取人數 推免人數
生物物理學 15 4 0
生物醫學工程 106 61 13
華中科技大學
華中科技大學生命科學與技術學院擁有生物醫學工程和生物物理學兩個國家重點學科。學院科研實力雄厚，依托學院建立的科研基地包括：國家納米藥物工程技術中心、科技部基因工程“國際科技合作基地”、武漢國家生物產業基地、生物醫學光子學教育部重點實驗室、中英基因工程和基因組學聯合實驗室、中德馬普生物物理與生物化學合作實驗室等。近三年承擔國家和省(市)研究課題234 項，其中國家自然科學基金108項，獲得省部級以上獎勵5項，獲得授權發明專利23 項，發表SCI收錄論文418篇。
學院研究方向包括醫學圖像處理與分析、醫學成像技術與應用、生物醫學信號檢測與處理、納米生物光子學與生物傳感技術、人工器官等。近兩年的考研報錄情況未公開，但歷年報考人數一直在全國高校內居多。
逐夢——與時俱進的研究分支
近年來，隨著生物醫學工程學科的發展，生物醫學工程技術也日趨成熟，各分支方向的發展也日益明晰。那么，經過幾十年的科學探索與研究，生物醫學工程的發展現狀如何?生物醫學工程研究包括生物力學、人工器官、生物醫學信號檢測處理、生物醫學儀器、生物醫學成像、生物醫學超聲、生物材料與微納米生物技術、分子電子學以及遠程醫療與社區保健工程等分支?，F今，各分支的發展與研究進行得如火如荼，研制出一系列輔助醫療儀器與關鍵技術，并在人類醫療診斷中發揮了很大作用。一般來說，我們可以將這些分支簡分為四個方向：醫學影像學、醫學信息工程、醫學儀器和分子生物學。
那么，對生物醫學工程懷有憧憬的你，應該如何選擇自己的努力方向呢?古人云：“知己知彼，百戰不殆。”我們需要了解生物醫學工程，明白自己對哪方面感興趣。
醫學影像學
影像學診斷是20世紀醫學診斷最重要、發展最快的領域之一。20世紀50年代x光透視和攝片是臨床最常用的影像學診斷方法，而由于X線、CT技術的出現和應用，影像學診斷水平發生了飛躍，極大提高了臨床診斷水平。核磁共振計算機斷層成像系統，不僅可分辨病理解剖結構形態的變化，還能做到早期識別組織生化功能變化的信息，有利于臨床早期診斷。醫學影像學由此而生。
不同于醫學專業的影像學注重使用影像來診斷病情，生物醫學工程醫學影像學注重研究如何給醫生提供更好的圖像信息，如何將人體成像的信息更加可視化。近年來，各相關研究機構研發了許多新型的醫學影像技術，包括人體各大臟器、血液乃至皮膚的成像技術，提取出更加有效的醫學特征輔助醫生治療。
醫學影像的研究對于研究人員的計算機水平有很高的要求，如在本科階段學習的matlab/c++等軟件是較為常用的編程軟件。該方向研究生階段的學習科目有《醫學影像學》《多維信號處理與分析》《信號處理的小波變換》等，主要介紹醫學成像的基本原理與關鍵技術，是本科階段《大學物理》《高等數學》《數字信號處理》等課程的深度延續。
這一方向的研究在生物醫學工程專業中較為普遍，很多大學都開設相應的課程或實驗室。由于各院校發展情況不同，研究方向的名稱也略有不同，感興趣的考生可以利用網絡資源加深了解。典型的院校有：清華大學、上海交通大學、華中科技大學、東南大學等。
醫學信息工程
醫學信息工程研究方向包括神經功能工程、生物醫學信號的檢測與處理、生物信息獲取以及傳感生物信息系統和應用等分支。其主要工作目標一方面是為神經科學研究建立交叉的技術平臺，另一方面是為臨床神經疾病的診斷和治療提供新的解決方案。生物醫學信號是人體生命信息的集中體現，是窺視生命現象的一個窗口。通過檢測心電、腦電、肌電和細胞電活動、體溫、血壓、呼吸、心音、肌肉收縮等生物信號，提供給醫生最好的診療信息。
該方向研究生階段的課程設置主要包括《電路》《信號與系統》《數字信號處理》《數據結構》《生物系統及建?！贰渡镝t學模式識別》等。各院校的課程設置基本相同，或者是相關課程的拓展。同樣，該方向對學生的計算機編程能力有一定要求，在學習或實驗中需要熟練應用計算機處理實驗數據。畢業生的就業去向主要是電子信息和醫學信息類的科研院所、醫藥衛生單位、生物醫學電子信息企業等，從事科研、開發、應用設計制造及設備管理等方面的工作。國內開設該方向的院校有：四川大學、電子科技大學、西安交通大學、浙江大學、東南大學等。
醫學儀器
醫學電子儀器是生物醫學工程學科的一個重要分支。19世紀末20世紀初，人類研制成功的各種治療儀器大量進入臨床，最具代表意義的有可植入式心臟起搏器、高頻電刀、激光刀等。伴隨微電子技術和計算機技術的發展，各種物理治療類儀器發揮了越來越顯著的作用。目前的研究課題包括：面向腫瘤診斷治療的新型設備的研究開發、基于物理方法的熱治療技術、大功率驅動技術及醫學儀器的設計與制造、面向家庭和社區醫療的數字化儀器的研發等方面。
該方向研究生階段的課程主要有《智能儀器設計》《高級醫療儀器》《醫學儀器原理》等，是本科階段《微機原理與接口技術》《傳感器技術》《信號處理技術》等課程的延續。國內開設該方向的院校有：上海交通大學、清華大學、浙江大學、四川大學等。
分子生物學
分子生物學是以分子水平研究生命本質的一門新興邊緣學科，它以核酸和蛋白質等生物大分子的結構及其在遺傳信息和細胞信息傳遞中的作用為研究對象，是當前生命科學中發展最快，并正在與其他學科廣泛交叉和滲透的重要前沿領域。由于分子生物學的不斷發展，現代生物醫學工程中人工關節、人工心臟起搏器、人工心臟、人工肝、人工肺等在臨床上得到應用，使千千萬萬的患者恢復了健康。隨著社會多樣性發展，市場需求的不斷變化，該方向也會研發出新的生物能源、保健、護理產品，甚至是化妝品相關的技術。
因國內各院校學科發展不同，該研究方向分支有：生物材料及人工器官、生物芯片與微納米生物醫學系統、生物納米材料、腫瘤分子生物學等。研究生階段的課程設置包括：《分子生物學》《納米科學技術引論》《分子細胞生物學》《納米藥物系統》《顯微分析與納米結構物理》。從課程的設置可見，分子生物學對生物、物理、化學知識有一定的要求。作為國內新興學科之一，其畢業生就業去向主要是一些研究所、科研機構、醫療企業。開設院校有：四川大學、大連理工大學、東南大學、上海交通大學等。
縱觀生物醫學工程的發展歷史，生物醫學在我國還處于起步階段。但隨著社會發展，人們對生活水平的高要求，各種診療儀器、實驗裝置趨向計算機化、智能化，遠程醫療信息網絡化將被廣泛應用?？梢?，生物醫學工程發展具有很大的潛力。如果你也心懷生物醫學工程發展的夢想，那就勇敢地投身到生物醫學工程的研究中。