自1951年全球第一个科技园-斯坦福大学研究园创办以后,前苏联、日本、法国、英国和韩国等国家纷纷效仿,世界各地涌现出大批的科技园区。这些科技园区的建立成功地推动了教学、科研与生产任务的密切结合,大大促进了研究成果的产业化,已经成为促进高新技术发展和区域经济发展的重要动力。生物技术和生命科学的飞速发展伴随着与计算机、纳米技术等高科技的快速融合。生物医药产业迅猛发展,生物经济的春天即将到来。近年来,世界各地掀起了一股兴建生物医药科技园的热潮,或者在原有的科技园区内部大力发展生物医药产业。
我国生物医药产业园是伴随着高新技术区的发展而不断发展的。20世纪90年代初,国家做出了加速发展高新技术产业的战略决策。1991年以来,国务院先后共批准建立了56个部级高新技术产业开发区,其中包括2019年5月新成立的泰州国家医药高新技术产业开发区,这也是我国首个部级医药高新区。目前我国部级高新区和经济技术开发区已经超过100个,均涉及生物技术产业。2019年通过国家发展和改革委员会审核的1300多家省级开发区中,有300多家涉及生物技术专业。据不完全统计,我国现有省级以上的生物产业园400多个。尤为突出的是,为促进生物产业集聚式发展,引导社会资源集中投向重点地区,推动我国生物产业的健康快速发展,促进各地方形成具有特色的生物产业,避免重复建设和分散资源,“xx期间国家发改委已分4批建设了22个国家生物产业基地,逐步在全国培育形成了长江三角洲、珠江三角洲和京津冀地区3个综合性生物产业基地,以及东北地区、中西部地区若干专业性生物产业基地的空间布局,促进生物企业、资金、技术、人才等要素向优势地区集中,加快生物产业向集聚化、特色化发展,集聚效应初步显现。
【生物医药科技园项目内容说明】
《生物医药科技园项目可行性研究报告》由北京中科万向按相关规范编制,主要从行业市场背景、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、人力定员、环境影响、资金筹措、财务能力等方面进行充分的论证和可行性研究,从技术、经济、工程等方面进行调查研究和分析比较,并对项目建成以后可能取得的财务、经济效益及社会环境影响进行预测,从而提出该项目是否值得投资和如何进行建设的咨询意见,为项目决策提供依据的一种综合性的系统分析方法。
《生物医药科技园项目可行性研究报告》用于多方面的专业运用,包括:用于向国家相关政府部门申请立项;向金融部门申请贷款的重要依据;向有关主管部门申请专项资金的重要依据;向证监会申请股票上市的重要依据;向国土部门、开发区、工业园申请用地的重要依据;与项目有关的部门签订合作,协作合同或协议的依据;进口设备和对外谈判的依据;环境部门审查项目对环境影响的依据。
【生物医药科技园项目可行性研究报告编写大纲及范文目录】
由于可行性研究报告属于订制报告,以下报告目录仅供参考,成稿目录可能根据客户需求和行业分类有所变化。
第一章生物医药科技园项目总论
1.1生物医药科技园项目背景
1.1.1生物医药科技园项目名称
1.1.2生物医药科技园项目承办单位
1.1.3生物医药科技园项目主管部门
1.1.4可行性研究工作的编制单位
1.1.5研究工作概况
1.2编制依据与原则
1.2.1编制依据
1.2.2编制原则
1.3研究范围
1.3.1建设内容与规模
1.3.2生物医药科技园项目建设地点
1.3.3生物医药科技园项目性质
1.3.4建设总投资及资金筹措
1.3.5投资计划与还款计划
1.3.6生物医药科技园项目建设进度
1.3.7生物医药科技园项目财务和经济评论
1.3.8生物医药科技园项目综合评价结论
1.4主要技术经济指标表
1.5结论及建议
1.5.1专家意见与结论
1.5.2专家建议
第二章生物医药科技园项目背景和发展概况
2.1生物医药科技园项目提出的背景
2.1.1国家或行业发展规划
2.1.2生物医药科技园项目发起人和发起缘由
2.2生物医药科技园项目发展概况
2.2.1已进行的调查研究生物医药科技园项目及其成果
2.2.2试验试制工作情况
2.2.3厂址初勘和初步测量工作情况
2.2.4生物医药科技园项目建议书的编制、提出及审批过程
2.3投资的必要性
第三章生物医药科技园项目市场分析与预测
3.1市场调查
3.1.1拟建生物医药科技园项目产出物用途调查
3.1.2产品现有生产能力调查
3.1.3产品产量及销售量调查
3.1.4替代产品调查
3.1.5产品价格调查
3.1.6国外市场调查
3.2市场预测
3.2.1国内市场需求预测
3.2.2产品出口或进口替代分析
3.2.3价格预测
3.3市场推销战略
第四章产品方案设计与营销战略
4.1产品方案和建设规模
4.1.1产品方案
4.1.2建设规模
4.1.3产品销售收入预测
4.2市场推销战略
4.2.1推销方式
4.2.2推销措施
4.2.3促销价格制度
4.2.4产品销售费用预测
第五章建设条件与厂址选择
5.1资源和原材料
5.1.1资源评述
5.1.2原材料及主要辅助材料供应
5.1.3需要作生产试验的原料
5.2建设地区的选择
5.2.1自然条件
5.2.2基础设施
5.2.3社会经济条件
5.2.4其它应考虑的因素
5.3厂址选择
5.3.1厂址多方案比较
5.3.2厂址推荐方案
第六章生物医药科技园项目技术、设备与工程方案
6.1生物医药科技园项目组成
6.2生产技术方案
6.2.1技术来源途径
6.2.2生产方法
6.2.3技术参数和工艺流程
6.2.4主要工艺设备选择
6.2.5主要原材料、燃料、动力消耗指标
6.2.6主要生产车间布置方案
6.3总平面布置和运输
6.3.1总平面布置原则
6.3.2厂内外运输方案
6.3.3仓储方案
6.3.4占地面积及分析
6.4土建工程
6.4.1主要建、构筑物的建筑特征与结构设计
6.4.2特殊基础工程的设计
6.4.3建筑材料
6.4.4土建工程造价估算
6.5其他工程
6.5.1给排水工程
6.5.2动力及公用工程
6.5.3地震设防
6.5.4生活福利设施
第七章建设用地、征地拆迁及移民安置分析
7.1生物医药科技园项目选址及用地方案
7.2土地利用合理性分析
7.3征地拆迁和移民安置规划方案
第八章资源利用与节能措施
8.1资源利用分析
8.1.1土地资源利用分析
8.1.2水资源利用分析
8.1.3电能源利用分析
8.2节能措施分析
8.2.1土地资源节约措施
8.2.2水资源节约措施
8.2.3电能源节约措施
第九章生物医药科技园项目原材料供应及外部配套条件
9.1主要原材料供应
9.2燃料、加热能源供应
9.3给水供电
9.4外部配套条件
第十章生物医药科技园项目进度与管理
10.1工程建设管理
10.2生物医药科技园项目进度规划
10.3生物医药科技园项目招标
第十一章环境影响评价
11.1建设地区的环境现状
11.1.1生物医药科技园项目的地理位置
11.1.2地形、地貌、土壤、地质、水文、气象
11.1.3矿藏、森林、草原、水产和野生动物、植物、农作物
11.1.4自然保护区、风景游览区、名胜古迹、以及重要政治文化设施
11.1.5现有工矿企业分布情况;
11.1.6生活居住区分布情况和人口密度、健康状况、地方病等情况;
11.1.7大气、地下水、地面水的环境质量状况;
11.1.8交通运输情况;
11.1.9其他社会经济活动污染、破坏现状资料。
11.2生物医药科技园项目主要污染源和污染物
11.2.1主要污染源
11.2.2主要污染物
11.3生物医药科技园项目拟采用的环境保护标准
11.4治理环境的方案
11.4.1生物医药科技园项目对周围地区的地质、水文、气象可能产生的影响
11.4.2生物医药科技园项目对周围地区自然资源可能产生的影响
11.4.3生物医药科技园项目对周围自然保护区、风景游览区等可能产生的影响
11.4.4各种污染物最终排放的治理措施和综合利用方案
11.4.5绿化措施,包括防护地带的防护林和建设区域的绿化
11.5环境监测制度的建议
11.6环境保护投资估算
11.7环境影响评论结论
第十二章劳动保护与安全卫生
12.1生产过程中职业危害因素的分析
12.2职业安全卫生主要设施
12.3劳动安全与职业卫生机构
12.4消防措施和设施方案建议
第十三章企业组织和劳动定员
13.1企业组织
13.1.1企业组织形式
13.1.2企业工作制度
13.2劳动定员和人员培训
13.2.1劳动定员
13.2.2年总工资和职工年平均工资估算
13.2.3人员培训及费用估算
第十四章投资估算与资金筹措
14.1生物医药科技园项目总投资估算
14.1.1固定资产投资总额
14.1.2流动资金估算
14.2资金筹措
14.2.1资金来源
14.2.2生物医药科技园项目筹资方案
14.3投资使用计划
14.3.1投资使用计划
14.3.2借款偿还计划
第十五章财务与敏感性分析
15.1生产成本和销售收入估算
15.1.1生产总成本估算
15.1.2单位成本
15.1.3销售收入估算
15.2财务评价
15.3国民经济评价
15.4不确定性分析
15.5社会效益和社会影响分析
15.5.1生物医药科技园项目对国家政治和社会稳定的影响。
15.5.2生物医药科技园项目与当地科技、文化发展水平的相互适应性;
15.5.3生物医药科技园项目与当地基础设施发展水平的相互适应性;
15.5.4生物医药科技园项目与当地居民的宗教、民族习惯的相互适应性;
15.5.5生物医药科技园项目对合理利用自然资源的影响;
15.5.6生物医药科技园项目的国防效益或影响;
15.5.7对保护环境和生态平衡的影响。
第十六章风险分析
16.1风险影响因素
16.1.1可能面临的风险因素
16.1.2主要风险因素识别
16.2风险影响程度及规避措施
16.2.1风险影响程度评价
16.2.2风险规避措施
第十七章可行性研究结论与建议
17.1对推荐的拟建方案的结论性意见。
17.2对主要的对比方案进行说明。
17.3对可行性研究中尚未解决的主要问题提出解决办法和建议。
17.4对应修改的主要问题进行说明,提出修改意见。
17.5对不可行的生物医药科技园项目,提出不可行的主要问题及处理意见。
17.6可行性研究中主要争议问题的结论。
在技术活动中,无论是发明、设计、制作等技术行为还是生产、操作、维修等技术工序,都是在技术知识的指导下以人工物为对象的活动。在技术实践的过程中,技术总是追求更有效的结合和组合方式,更有效的运作秩序,以达到对人工物的更好的制作和使用。已有的经验和技能,会在人们对操作方式进行选择和运用中逐渐得到改进。比如无论是弹钢琴还是驾驶汽车,人们在长期的实践中总是能做得越来越好。在技术实践获得进步的过程中,人们会在技术的实践中获得的新的经验和认识,其中有一部分会转化为技术知识,促进技术知识的增长。
技术本身的最终目的就是为了制造出更好的技术人工物。技术总是会对人工物的性能有所要求和期待,技术知识的更新和技术实践的进步往往为人们创新或改进技术人工物提供设想,并为设想的实现提供必要的条件。其结果要么是原有人工物得到改进,要么是制作出新的技术人工物。同时,技术人工物的进步能够为人类的实践活动拓展新的空间,并为获得新的经验和认识提供可能。
技术知识在现代技术中承担着日益重要的角色,没有相应的技术知识,现代技术不可能实现。新的技术知识的掌握,往往带来跨越式的技术进步。一方面,技术原理的发现常常会带来基于原理性的技术发明,例如美国的约瑟夫逊博士在1962年提出的“约瑟夫逊效应”,即用电磁场控制在极低温度下产生的超传导现象,就是一种技术原理的发现。根据这个原理制作的“约瑟夫逊元件”,可以使它保持通常状态或处于超导状态,从而起到像晶体管一样的作用。像约瑟夫逊效应及元件这样的技术发现和发明对技术进步具有放大效应,会引发出该领域乃至其他领域的技术变革。另一方面,技术知识扩展了原有的知识领域,能解决原来科学知识所不能回答的新问题,比如:认知技术提升了人的认知能力,如延展认知;量子算法可以解决原来的经典计算的复杂性,等等。由上述可知,技术进步是实践性技术、实体性技术和知识性技术相互促进的内在统一。
技术人工物是技术进步的集中体现。科学的进步由更好的理论(知识的增长证明),技术的进步由更好的人工物或更好的人工物制作过程(效益或效率的提高)证明。技术经验、技术知识等都是服务于技术人工物。技术人工物是技术的核心标志,对于技术自身来说,最终的目的都是为了制作出更好的技术人工物。
除了基于新的技术原理创造出全新的技术人工物之外,由于技术拓展实践空间和追求效率的本质属性,已有的技术永远不会停留在某一固定的水平上,而是会不断变化发展。因而技术人工物总是要发生变化的。但是对同一系列的技术人工物来说,相对来说保持稳定的是它的核心要素、核心结构与专有功能的协调统一。围绕核心要素、核心结构和专有功能,技术人工物的要素、结构和功能不断的改进和完善,技术系统内任何要素(物质要素和非物质要素)的长足发展,都可以使整个技术提高到新的水平,即技术进步。核心要素、核心结构与专有功能的统一决定技术进步水平的高低。
首先是技术人工物材料的改进。要素与结构构成了技术人工物的物质基础,而功能是由之形成的高阶对象。功能的变化总是与要素和结构的变化相对应。由于要素总是由合适的材料以一定的结构显现出来,因而原有材料性能的开发以及新材料的出现,都会有助于技术人工物功能的提升。例如航天器上普遍使用的泡沫陶瓷,是把炭系、硅系和硼系的一些耐高温陶瓷做成疏松多孔的泡沫结构,通过材料本身的耐高温性能和结构上的隔热功能,使得里面的温度高达上千度时,外面还处于室温状态。除了泡沫陶瓷之外,航天器中用的隔热材料通常还与涂料搭配使用,在最大轻量化的情况下,最大满足隔热效果和机械、力学强度。
技术人工物结构的改进也是技术进步的体现。技术的要素、结构、功能是具有层次性、复杂性的。根据人工系统理论,技术人工物系统可以分为不同的层次,每一层次都有要素和要素形成的结构,每一要素又可分为各子要素及其形成的结构,并具有一定的子功能,据此一直分到不能再分的技术原子,技术原子是原子结构与原子功能的统一,原子结构等值于原子功能。相应地,在最优化理论指导下,总是采用实现技术人工物的最合理结构,最合理结构的层级越多、组合的方式越多,则越复杂,因而也越进步。比如神州十一号宇宙飞船与天宫二号空间站对接技术,科学家尽可能采用最优化的设计,仍然涉及到多种多样复杂的层级和结构,运用的技术知识、采取的技术活动也是前所未有的复杂和多样。而对已实现技术人工物来说,在其核心功能得以维持或改进的情况下,最合理的结构的层级越少、组合的方式越精简,则越进步。比如世界上第一台计算机由1500个继电器,18800个电子管构成,占地170m2,重量达到30多吨,只能完成每秒5000次加法运算,400次乘法运算。而现在集成电路计算机由一个集成芯片和相对十分简单的结构构成,实现了互联网、云计算。这种情况下,结构的层级的减少往往与新的技术知识的突破和运用相联系。
技术人工物的功能是技术要素和结构构成的高阶。要素和结构的改进最终会体现为技术人工物更良好的性能。某一系列技术的进步重要的表现通常是技术人工物的专有功能扩大,或者形成新的专有功能,但原有的专有功能将被包括其中。比如,计算机除了原来的运算功能之外,还增加了视频播放,数据处理、记忆和存储,键盘和鼠标等功能。此外,还可以接人一些设备,如打印机、扫描仪和复印机等,使计算机增加多种其他的功能。另外也可以是形成新的系列技术人工物,开发出不一样的新功能。比如,有了普通的铁路运输技术之后,人们又开发出了完备的高铁技术。
技术进步也可能表现为对环境的适应性更强。环境将影响技术功能的实现。比如,一台数码相机在日常环境中,其电池和有关操作都是正常的。但是,当我们携带这台数码相机到零下30摄氏度的野外,该数码相机的电量很快耗尽,相机的快门等无法正常使用。技术人工物的环境将影响技术人工物的结构与功能的关系,影响功能的实现。因此,技术的进步表现为对环境的更好适应,抗震、抗压、抗折、耐热、耐寒、生态……等等。
关键词:《药品生物检定技术》教学对象教学条件教学方法归纳和总结
《药品生物检定技术》是药检专业的一门必修课,也是一门专业课。该课程主要培养学生在药厂化验室从事药品的生物安全检验工作的能力,通过本课程的学习,使学生掌握药品生物安全检验的基本理论知识和方法,培养学生独立进行无菌操作、正确进行菌检、正确进行培养基配制等的实践动手能力,初步具有药品生物测定和进行药品药理毒理试验的能力。要想上好这门课程,要注意几个问题:
一、认清教学对象
我们的教学对象是高职学生,高职所培养的人才既不是研究型人才,也不是简单岗位操作工,而是具有一定理论水平的专门技术应用型人才。因此教学过程中既不能将本门课作为本科教学的压缩版,也不能将中专教学盲目扩充,应该注意实践技能的培养,加强针对性和实用性,基础知识和基本理论以“够用、实用”为度。
二、完善或改进实验教学条件
《药品生物检定技术》主要内容包括药品的生物活性检定、抗生素效价的微生物检定、药品的有害物质(安全)检查、药品卫生学(无菌与控制菌)检查、基因工程药物检验等。由此不难看出开设该课的主要目的是让学生初步具备药品生物测定和进行药品药理、毒理试验的能力。因此,实验实践课不仅能很好地促进这门课理论内容的消化和理解,更能培养学生的动手能力。
俗话说“巧妇难为无米之炊”,如果想让实践教学取得良好的效果,我们就必须根据主要检查项目的要求,进行实验室改造,将基本仪器设施配备完整。由于部分检验要求实验条件较高,可以考虑带学生去药厂车间或药检所参观、见习等,或者将药检所的标准操作的示范片以多媒体的形式让学生学习。总之,要以各种方式加大实践教学与理论教学的比例,以加强学生的技能学习。
三、采用灵活多变的教学方法
1.上好第一堂课,激发学生学习兴趣。
人的第一印象很重要,教师上课也不例外。几乎每门课程第一章都是绪论,而对于绪论,许多学生认为是最没有意思的一章,因此,能不能使他们对这门课产生兴趣,关键就在于能不能在讲绪论时吊足他们的胃口。所以,我在讲第一次课的时候,并没有仅仅按照课本上的知识讲解,而是通过介绍一些发展较迅速的生物制品,以及进行生物检验的必要性,联系到我们这门课程,让他们初步产生学好药品生物检定技术的愿望,并了解今后的学习方法。
2.采用多种教学手段(多媒体、图片、板书交替使用)。
教学手段的多样化,是上好一堂课的必要条件。传统教学的“一支笔、一本书”现在已经远远不能满足信息化时代上课的需要了,采用图片、多媒体等多种方式教学给药品生物检定技术这门课增添了生机。比如,在药品的无菌检查和微生物限度检查等操作性极强的章节,我先将理论内容按照操作流程方式进行理论讲解,然后找来中国药品生物制品检定所的操作规范片给学生观看。由于学生们在理论上已经有所了解,再加上他们一边看、我一边讲解,因此他们看过之后印象深刻,取得了良好的教学效果。此外,由于该书理论性很强,不容易接受,所以我在讲解每章节试验的操作方法时,通常会将其制作成流程图的形式,这样看起来一目了然,便于学生识记和加深印象。
3.采用问题式教学法,激活学生的思维活动。
在授课过程中,多问学生几个“为什么”,可使他们将已习惯的被动思维的学习方式转换到主动思维,让他们在自己思考的过程中体会学习的快乐。比如第一章中讲解“生物检定”这一概念时,对于概念中提到的生物体、特殊反应等概念,让大家思考它们分别代表的是什么?当他们答出一些相关的内容时,继续让他们解释,最终在经过了一步步的思考后,学生便能很清晰地理解这个概念,而避免了像传统的教学方式那样,把概念直接讲给他们听,然后让他们自己记忆,在这种情况下,高职学生多半是把概念死记硬背。再如,讲解培养基制备过程的注意事项时,有一条为“糖类成分要在所有成分都加完,琼脂熔化后再加入”,那么为什么要这样加?作为一道小的思考题给学生布置课外作业,让他们自己思考自己查资料,等下次上课时,有些学生的确花了功夫,查出了答案。虽然有些学生答错了,但是我仍然通过适当的加分给以鼓励。经过多次的这种发问,一向对上各种课不太感兴趣的学生也开始慢慢地听课,有时还会主动想出一些问题来问我。
4.可以将项目教学方法引入其中。
项目教学法是通过实施一个完整的项目而进行的教学活动,其目的是在课堂教学中把理论与实践教学有机地结合起来,充分发挥学生的创造潜能,提高学生解决实际问题的综合能力。
《药品生物检定技术》课程比较适合进行项目教学,这门课程能够满足项目教学法实施所应具备的条件:(1)本课程中的教学内容丰富,而且都是与实践紧密联系的。(2)本课程进行项目教学,将理论课也搬进实验室。(3)本课程所包含的几个检验项目都有一定的难度,同时需要学习运用新知识才能完成任务。(4)学生能够在短时间内完成任务,遇到困难能在教师有限的指导下独自克服处理。(5)该项目能够激发学生的学习兴趣。(6)有明确的评价标准,可以对最终的成果进行评价。(7)学习结束后,师生共同总结,同时还可以把项目进行延伸,以适应以后的需要。
整个药品生物检定课程按照项目教学内容可以概括为:(1)维生素C注射剂的无菌检查。(2)板蓝根颗粒剂的微生物总数检查。(3)链霉素眼药水的效价测定。(4)葡萄糖注射液的热原检查等试验项目。可以采用主要教学过程:提出任务模块;学生查阅资料,设计实验方案;讨论实验方案,定稿;进行整个试验过程。
采用项目教学能够突出强调实践在课程中的主体地位,用工作任务来引领理论讲解,使理论从属于实践,更好地满足职业技术教育的要求,能够让学生主动学习。只有当一个人已有的知识无法解决他所面临的问题时,真正的学习才会发生。
四、注重归纳和总结
关键词:食品生物技术教学方法探索
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1674-098X(2015)09(a)-0105-02
生物技术已经成为当今高科技领域发展最具生命力、最引人注目的前沿学科之一,是21世纪课程教学的重要内容。食品生物技术是现代生物技术在食品领域中的应用,是指以现代生命科学的研究成果为基础,结合现代工程技术手段和其他学科的研究成果,用全新的方法和手段设计新型的食品和食品原料。《食品生物技术》课程作为食品学科中一门重要的专业课程,它以分子生物学、细胞生物学、生物化学、微生物学、免疫学、生理学、遗传学、食品毒理学等生物科学领域几乎所有的次级学科为支撑,同时又结合信息学、化学工程、社会伦理学等非生物学科,形成了一门多学科相互渗透的综合性学科,是面向食品科学与工程专业开设的一门重要的专业选修课程。本文就《食品生物技术》课程的教学方法进行研究,以期能够提高食品生物技术课程的教学效果,激发学生在食品生物技术课程方面的学习兴趣。
1在有限的学时内合理统筹安排课程内容
《食品生物技术》作为一门综合性学科,涉及基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程、发酵工程和生化分离技术等领域的知识和技能,内容广泛,知识点多,综合性强。而目前《食品生物技术》的课时安排只有24个学时,由于学时的限制,在进行课程教学时,无法对各个部分平均用力,需要突出课程的重点和难点。此外,作为一门交叉性学科,《食品生物技术》课程中的许多内容在学生前期的《生物化学》《微生物学》等专业基础课程中都已经有所涉及,如果在教学过程中再花大量的时间在这些内容的讲授上,会使学生觉得课程缺少新意,从而缺乏对《食品生物技术》课程的学习兴趣。因此应该结合食品学科学生的专业特点,对课程中的内容进行合理统筹安排,相应减少纯理论部分的讲授学时,重点讲授基因工程、酶工程、发酵工程和生化分离技术等各部分理论与食品工业实践相结合的内容,结合生物技术在食品工业中的实例展开教学,提高教学效果和学生的学习效果,以期达到培养目标的要求。
2紧跟学科发展前沿,彰显课程特色
21世纪是生物技术的世纪,生物技术的发展日新月异,尖端前沿的新技术和新成果不断涌现,生物技术在食品工业中的应用也在不断前进中。当今时代是一个信息爆炸的时代,各种资讯可以通过互联网进行广泛的传播,学生们获取信息的渠道也异常广泛,学生们可以非常轻易地获取到食品生物技术最新研究进展的相关信息。在这种大的背景下,如果食品生物技术的课程教学还停留在对教材或者参考书的讲授上,必然会使学生感觉课程枯燥乏味,难以激发学生对课程的学习兴趣和积极性。为了解决这一问题,就要求教师在平时的科学研究和教学工作中不断更新自己的储备知识,查阅最新的文献资料,密切跟踪学科发展的前沿及动向,及时在教学过程中更新生物技术在食品工业中最新的研究进展,或以近期较热门的相关案例作为切入点进行相关知识的展开和讲解,提升《食品生物技术》课程的时效性。
3改革教学方法和教学手段,提高教学质量
在我国从小学到大学的整个教育体系中,“教师讲,学生听”是十分传统而普遍的教学模式,无论是教师还是学生都已经非常习惯于这种教学模式。但这种教学模式完全忽略了学生的主观能动性,难以调动学生的学习积极性。此外,由于《食品生物技术》是专业选修课,学生对于该课程的重视程度较低,往往会出现学生缺课或即使上课却在课上开小差或做其他事情的情况,难以达到课程教学的预期目的。因而改革课程的教学方法和教学手段,提高课程教学质量非常必要[1]。根据近几年来的教学实践,作者在《食品生物技术》课程的教学过程中共设计和实践了以下几种教学方法。
3.1提问式教学法
在进行课程讲解的过程中,可以进行适当的提问,如在基因工程的讲解过程中可以提问基因工程菌的构建方法,在固定化酶的讲解过程中可以提问游离态酶的局限性,在发酵工程的讲解过程中可以提问发酵食品的分类等问题。通过提问,一方面可以集中学生的注意力,避免学生开小差,活跃课堂气氛;另一方面可以引导学生对于提问问题进行主动思考,加深对讲解内容的理解,提高学生学习效果。同时,由于食品生物技术课程交叉性学科的特点,课程中的许多内容学生在前期的《微生物学》或《生物化学》等课程中都已经有所涉及,通过学生对提问问题的回答,授课教师可以了解学生对讲授知识点的掌握程度,从而可以对知识点的讲解方式做出相应的修正,着重讲解学生掌握较差的重点和难点,而避免对学生已经较好掌握的知识点进行反复强调,避免使学生感觉课程知识难以理解或者只是对以前已经学习过的知识的简单重复,从而提高教学效果。
3.2案例式教学法
在进行课程讲解的过程中,将食品生物技术与日常生活中所能遇到的一些问题相结合,尤其是与近期食品领域的热门问题相结合,使学生认识到食品生物技术并不只是高深莫测的抽象理论知识,而是与我们的日常生活密切结合并能随时在我们身边发挥作用的技术。由此可以激发学生对《食品生物技术》课程的学习兴趣,引起学生对课程的重视。例如在进行发酵工程的讲解时,可以以谷氨酸的发酵生产为例讲解液态好氧发酵技术,以啤酒的生产为例讲解兼性厌氧发酵技术,通过对案例的讲解使学生了解不同发酵技术的基本原理和步骤。相比于单纯的抽象讲解可以使学生对相应的知识点有更加清楚和深刻的理解。在进行酶工程与食品工业一章的讲解时,可以列举大量酶在实际食品生产中应用的实例,如植物蛋白酶用于肉类嫩化、淀粉酶用于面包生产、果胶酶用于果汁生产、葡萄糖氧化酶和溶菌酶用于食品保鲜等,在讲解过程中可以通过图片、视频等多媒体手段使学生得到更加直观和感性的认识。通过这些常见实例的分析和讲解,一方面可以活跃课堂气氛,使得课程讲解更加生动;另一方面可以让学生将生物技术基本原理和理论与食品工业的生产实践很好的联系起来,让学生体会到学好《食品生物技术》课程对于食品专业的重要性,提高对于该课程的重视程度。
3.3讨论式教学法
在某些章节的讲解过程中,可以引导学生针对感兴趣的话题展开讨论,通过讨论进一步加深学生对于课程知识的理解。例如在进行基因工程一章的讲解过程中,针对转基因食品的利与弊这一目前较为热门且存在争议的问题,可以根据学生各自对转基因食品的态度将学生们分成两大阵营展开谈论,要求学生课前自己查阅相关文献资料,整理支持各自观点的论据,在讨论的过程中需要提出足以支持自己观点的证据。通过对这一热门问题的讨论,可以让学生清楚的了解转基因食品的发展历程、存在的必要性和可能存在的安全隐患,了解持不同观点的人各自的依据,从而对转基因食品有更加深刻和清晰的理解。学生通过自己讨论而获得的对知识点的理解和记忆效果要远远超过单纯的教师讲解。此外,通过讨论式教学,尤其是对一些热门且有争议的问题的讨论,可以让学生们明白学术问题是允许存在不同观点的,并非所有问题都有明确且唯一的答案,对待学术问题应当学会并且敢于提出质疑。这种对待学术问题的态度将有助于学生今后从事科学研究工作。
3.4换位式教学法
在教学过程中让学生参与到教学中来,实现教师和学生的角色互换,只有让学生充分参与到教学实践过程中来,才能真正调动学生的学习积极性,使学生能够真正主动、用心的学习。可以根据课程的进展情况,提前布置一个特定的主题,让学生自己查阅文献资料,制作ppt,然后在课堂上面向所有学生进行讲解,讲解完成后请其他学生进行提问,由讲解人进行解答。通过这种教学方式可以让学生清楚了解和吃透相应的知识点,提高课程教学效果,同时也有助于锻炼学生的公众表达能力、应对和解决问题的能力,进而提高学生的学习能力和学习兴趣,也让学生为将来的毕业论文答辩积累经验。
4开展综合设计性实验
目前,国内几大食品学科优势院校的《食品生物技术》课程内容大体相似,但是大多数院校开设的《食品生物技术》课程的教学都还主要以理论教学为主,实践教学相对较为薄弱。食品生物技术实践教学的设计思想还主要局限于服务理论课程教学主线,同时实验内容与生物化学、微生物学以及分子生物学课程中的实验存在雷同现象,造成教学资源的浪费。目前的实践教学能较好地起到培养学生熟练的实验动手技能的作用,但远远不能培养学生创新意识、缜密的逻辑思维习惯、分析和解决实际问题能力和综合科研能力,不能很好地培养学生计划安排、查阅资料、制订和论证实验方案、实施实验方案、数据处理、灵活运用所学理论知识解释较为复杂实验现象的能力,以及分析总结和撰写大型实验报告的能力。食品生物技术实践教学内容与学生之前学习的课程存在雷同现象也容易使学生产生“炒冷饭”的感觉,难以调动学生的学习积极性,严重影响课程实践教学的效果。针对《食品生物技术》课程综合性强的特点,可以开设具有较强交叉性的综合实验,在一个实验中结合分子生物学、微生物学、生物化学等多个学科的实验技术,让过去分散在各个单一学科中的实验设计思想和实验技术串联形成一个整体。例如首先利用分子生物学实验技术设计并构建一种可以生产某种特定酶的基因工程菌,其次采用微生物学实验技术对目标酶进行发酵生产,最后利用生物化学和生化分离实验技术对目标酶进行分离纯化、活力测定、固定化处理等,从而实现在同一个实验中对多种实验技术的综合应用。然而需要注意的是,开展这种大型综合设计性实验耗时较长,实验设计和材料与设备准备较复杂,对教师和学生都提出了极高的要求,一个学生难以独立从头到尾完成全部的实验,因此需要学生组成实验小组,在实验过程中锻炼和发挥团队协作能力共同完成相关实验操作,分析实验结果,撰写实验报告。教师需要在实验开展之前对实验进行认真设计与细致准备,在实验过程中需要密切关注学生的实验操作与实验结果,确保实验能够顺利进行。
5优化考核体系
《食品生物技术》是一门应用性很强的专业课程,课程内容繁杂,知识点多。如果单纯采用传统的期末闭卷考试方法,容易迫使学生考前突击,对知识点进行死记硬背,不仅影响学生平时对课程的学习积极性,还会忽视学生对课程知识的实际应用能力[2]。此外,该课程作为一门专业选修课,学生对课程的重视程度不够,平时学生缺课的现象时有发生,有些学生平时很少来上课,企图通过考前突击蒙混过关。对于这样的学生如果因为期末考试成绩较好就能在课程考核中取得较好的成绩,会极大影响课程考核的公平公正性,也会在学生之间造成不良的影响。因此有必要对课程的考核体系进行优化。《食品生物技术》课程的考核可以实行全程性、多元化的考核方式,采用能够反应学生综合素质的方式进行考核。在考核体系中应当包括平时成绩、实验成绩和期末成绩等多项内容,并给每部分成绩分配不同的分值比例。
平时成绩占总成绩的30%,包括学生的出勤情况,回答问题、课堂讨论、主题报告的表现情况。教师在平时上课时需要对学生的出勤与表现及时记录,上课认真听讲,积极与老师互动,能够很好的回答提问问题,或者在课堂讨论或者主题报告中表现出色的学生给予加分,对无故缺勤,上课开小差,课堂讨论和主题报告敷衍应付的学生给予扣分。这样既能够激发学生平时学习的积极性,又能鼓励学生在课堂上积极与老师互动,在课题讨论和主题报告中积极表现自己,锻炼学生的表达能力。同时通过平时成绩对课程总评成绩进行调节,也体现了公平公正的考核原则。实验成绩占总成绩的30%,以学生在实验过程中的动手能力和实践能力,实验报告的完成情况等作为考核指标,对于经过思考和查阅文献,能对实验设计和操作等提出自己见解的学生给予加分。实验成绩占总成绩的比例与传统的课程考核体系相比有所提高,这样能够更加有效的提高学生对课程实验环节的重视。期末成绩占总成绩的40%,较之传统的课程考核评价体系有所下降。由于目前考查课程不建议采用闭卷考试的方式进行考核,因此期末考查倾向于采用让学生撰写和专业知识相关的课程论文的形式进行考核。本着为学生着想的出发点,撰写课程论文可以提前布置给学生,使得学生有充足的时间进行准备,避免在期末与其他考试课程的复习考试时间相冲突。学生可以自由选取自己感兴趣或者比较熟悉的题目,通过查阅文献资料,组织材料撰写论文。通过撰写课程论文既能使学生对课堂上所学的知识进一步加深理解,拓宽学生的知识面,同时还能提高学生写作科研论文的能力,为今后撰写毕业论文打下基础。需要特别注意的是,如果学生最终提交的论文并未经过自己的思考和整理,而只是对网上文献材料的简单拼凑,甚至是原封不动的复制已有文献,需要对这样的学生进行严肃处理,对于特别严重的情况可以给予不及格处理。
6结语
针对食品科学与工程专业《食品生物技术》课程教学中存在的问题,可通过合理统筹安排课程内容、紧跟学科发展前沿彰显课程特色、改革教学方法和教学手段、开展综合设计性实验、优化考核体系等措施来提高教学质量。这就对授课教师提出了更高的要求,要求教师要不断充实和更新教学内容,并对教学重点进行合理安排,同时不断探索与实践高效教学方法与手段,努力提高《食品生物技术》课程的教学质量与水平。
参考文献
关键词:物联网;教学模式;教学方法;教学实践
作者简介:施炯(1982-),男,浙江余姚人,浙江万里学院电子信息学院,讲师;杨亚萍(1967-),女,浙江宁波人,浙江万里学院电子信息学院,副教授。(浙江宁波315100)
基金项目:本文系宁波市服务型教育重点专业子项目物联网工程专业实践教学体系建设(文件号:甬教计[2009]359号文件)的研究成果。
中图分类号:G642.0文献标识码:A文章编号:1007-0079(2013)28-0106-02
“十二五”期间,从全国到浙江省宁波市,以物联网为特征的产业导向是产业结构优化调整的一项重要内容和重要举措,对于提高总体的经济实力和技术水平具有举足轻重的作用。在此背景下,浙江万里学院(以下简称“我校”)于2011年7月申报了物联网工程专业,并于2012年2月在《教育部关于公布2011年度高等学校本科专业设置备案或审批结果的通知》(教高[2012]2号)中得到了批复,浙江省首批物联网工程专业高校达到四所,浙江万里学院成为目前浙江除杭州外唯一拥有物联网工程本科专业的高校。物联网工程这个新专业与实际紧密结合,应用范围涉及到了社会的各行各业。[1,2]正是由于其处于初始阶段,且与现有专业相关的技术知识体系存在较大的差异性,使得该专业的教学模式不能照搬现有专业的教学模式,[3]而必须探索新的教学模式和方法,以适应社会对于物联网工程专业人才的需求。[4]
一、“物联网工程导论”课程目标
“物联网工程导论”是物联网工程专业学生学习的第一门专业基础课,其主要目的是使学生了解物联网的基本概念和相关技术,对物联网在各个领域的典型应用有所认识,[5]在此基础上了解物联网系统的整体框架,明确物联网工程各个专业课程的意义和课程之间的关系,为后续的学习打好基础,同时激发学生的学习兴趣。因此,设计“物联网工程导论”课程时,不应该把重点放在核心原理上,而应该注重基本概念的理解和对物联网系统的认识。[6]
二、“物联网工程导论”教学模式和教学内容
物联网工程专业是一个新的本科专业,包含的技术和概念较多,如何精心设计课程内容来帮助学生理解相关的知识,激发其学习后续课程的兴趣,是教学工作的关键。因此,为了培养学生主动学习的能力和学习兴趣,提出了“内外结合、联系实际、项目驱动”的教学模式和方法,即教师授课与专家讲座相结合,课堂教学与实际产品体验相结合,以项目为驱动,推动整个课程的教学。
1.课程总体教学规划
在内容上,“物联网工程导论”课程侧重于物联网的应用、技术、服务、知识体系以及作为物联网工程师的合格人才标准,涉及到的技术包括RFID技术、WSN技术、常见组网技术和应用开发技术等。在授课方式上,采用课堂讲解与企业参观相结合、学校老师和业内知名专家相结合的方式。通过这种课程安排,自下而上对物联网的应用案例、技术支撑、知识体系进行讲解和讨论,一方面让学生对企业实际的物联网项目和人才需求有所认识;另一方面,使得学校在物联网工程专业人才培养方面,形成以本地物联网企业的实际情况为依据,以地方物联网产业的发展为依托,树立应用创新型人才培养的目标,强调应用创新和实践创新的结合,从而创建以培养应用创新能力为核心的实践教学体系。
2.课程内容分析
以课程总体教学规划为基础,设计了“物联网工程导论”课程的内容,详细安排如表1所示。
第一讲主要介绍物联网在国内外发展的近况,了解物联网发展需要经历的几个阶段和我国目前物联网发展所处的阶段,了解物联网在各行业的应用和发展前景。第二讲安排宁波市智慧城市建设领域专家为学生讲课,让学生了解智慧城市的发展历史,了解智慧城市的整体架构,理解物联网与智慧城市的关系,熟悉宁波市智慧城市建设的现状和发展前景。在此基础上,第三讲安排学生参观宁波市智慧城市建设应用成果展示厅,亲身体验物联网技术在智慧城市建设中的各项成果和应用。在研讨课环节,引入物联网产品创意设计比赛,以小组为单位,根据前两次课对智慧城市应用领域的学习和参观,设计一款理想中的物联网产品,比赛分为初赛和决赛环节,在初赛中表现出色的团队进入决赛。在“物联网应用体验——手机控制家电”环节,利用学院已有的实验条件,向学生介绍手机控制家电的原理,熟悉控制信号的流程,了解应用程序和硬件之间的接口和开发流程,同时提供手机客户端的应用程序,使得学生可以现场安装,现场体验,激发学生的兴趣。在物联网设计作品与分析环节,以高年级同学进行电子设计大赛的成果为基础,展示与物联网相关的作品,通过视频和现场演示等多种手段,向同学们展示触手可及的物联网产品,解开物联网技术的面纱,排除技术等因素给学生带来的困惑。
三、“物联网工程导论”教学实践
以“内外结合、联系实际、项目驱动”的教学模式和方法为参考,采用“走出去、请进来”的策略,结合“项目驱动”的物联网产品创意比赛,进行了“物联网工程导论”课的实际教学。
1.走出去——智慧城市建设应用成果展厅参观
宁波市是我国首批进行智慧城市建设的试点之一,物联网为智慧城市建设提供了坚实的技术基础;反过来说,智慧城市是物联网技术的重要应用领域。从已经举办两届的“中国宁波智慧城市技术与应用”展会来看,很多基于物联网的产业和应用都已经服务于智慧城市的方方面面,物联网为智慧城市提供了城市的感知能力,并使得这种感知更加深入和智能,从而实现市政、民生、产业等方面的智慧管理。
利用宁波的地域优势,在“物联网工程导论”课程中引入智慧城市建设应用成果展厅参观的环节,有利于学生更好地理解和体验多种物联网关键技术的应用场景。在参观过程中,学生对智慧城市应用成果展厅中展示的云计算技术、互联网技术、物联网技术和RFID技术表现出极大的兴趣。通过实物展示、应用系统演示、现场体验、动态更新等多种形式,学生形象直观地了解了智慧城市建设十大应用体系的建设成果,其中包括智慧社会管理、智慧公共服务、智慧健康保障、智慧交通、智慧物流、智慧贸易、智慧制造、智慧能源、智慧文化服务、智慧安居服务首批共36个应用成果,为后续的物联网产品创意比赛提供了灵感和素材。
2.请进来——智慧城市建设专家讲座
由于物联网工程是新建专业,因此,在人才培养方向方面,需要充分考虑宁波本地经济对物联网人才培养的需求,及时了解本地物联网产业的发展趋势,适时地调整专业方向,合理设置培养目标、课程体系和教学内容,以更好地服务于区域物联网产业链。在“物联网工程导论”课程中引入专家讲座的环节,既有利于学生熟悉物联网相关的专业背景知识,又能够使学生了解企业实际的项目和用人需求,尽早树立自身的职业规划。
在本课程的教学过程中,邀请了浙江思创理德物联网(宁波)科技有限公司总经理黄生颜女士来我校授课。思创理德物联科技有限公司是中瑞思创科技股份有限公司旗下专注于物联网应用集成和市场开发的子公司,已成功开发并逐步推广服装供应链管理、数字化仓储管理、工厂精益管理、行业服务平台管理、防伪防窜货管理等系列RFID解决方案和关键产品。黄经理在向同学们介绍基于RFID技术的服装供应链管理的同时,引入了企业实际项目的运转和人才需求的现状,描述了物联网产业蓬勃发展的前景,鼓励同学们认真学好相关的专业课程,从而在毕业时能够成为一名满足企业需求的物联网工程专业人才,为宁波智慧城市建设和物联网产业的发展贡献力量。
3.项目驱动——物联网产品创意比赛
通过之前物联网产生的背景和发展前景的学习,结合专家对于智慧城市建设的介绍和对智慧城市建设应用成果的体验,在研讨课环节,引入物联网产品创意设计比赛,让同学们以物联网相关技术为基础,设计一款产品,解决日常生活中碰到的问题。
在实施过程中,让同学们以小组为单位,由组长负责协调,各成员进行项目的创意、调研和设计,最终形成产品文档和展示材料。在产品展示环节,组员以PPT、视频和实物演示等多种手段,对小组设计的产品进行详细的讲解,内容主要包括创意来源、用户场景、产品功能、技术规范和产品前景。在项目的评分规则上,主要包含创意、影响力和执行力这三个部分,占的比重分别为50%、30%和20%。其中,“创意”是指产品或者服务是否具有创新性和突破性,是否具有全新的功能或者在很大程度上提升了已有的功能;“影响力”是指产品或者服务的影响力有多大,是否会被大量的用户和机构所采用;“执行力”是指设计的产品或服务是否具有较好的商业可行性。在评分环节,每个小组对除自己以外的每个项目进行打分,各个小组的最后得分为总分取平均。
研讨课环节一方面增强了学生们对于课程的参与度,另一方面通过小组头脑风暴和讨论,培养了学生的团队合作精神和集体荣誉感,极大地提升了其对于本专业后续课程学习的兴趣。
4.课程评价
在合作式学习模式的基础上,参考学生在课程过程中的参与程度以及课堂表现,课程的评价包含自我评价、小组评价、项目评价和教师评价。其中,小组评价在小组内部产生,主要参考组员在物联网产品创意比赛过程中的投入和参与程度。项目评价主要参考小组项目的评分,即其他各小组对本组项目的综合评价。教师评价主要参考学生的出勤率、课堂参与度。这种评价方式已经在我校其他“项目化”课程及合作式课程中实施,从学生的反馈来看,这种综合、全面的评价方法比传统、单一的评价方法更加合理,它有效地减少了学生的逃课现象,提高了学习的自主性和参与度,增强了学习的兴趣。
四、教学效果
在浙江万里学院物联网工程新专业建设过程中,探索了“物联网工程导论”课程的教学模式和教学方法,并付诸了实践。从目前来看,学生通过该课程的学习,培养了专业的学习兴趣,增强了专业的学习热情,为后续课程的开展打好了基础。从培养学生的角度来看,物联网技术在飞速发展,对于物联网课程教学的探索也没有终点,必须总结现有的经验,不断改进和完善。
参考文献:
[1]吴功宜.对物联网工程专业教学体系建设的思考[J].计算机教育,2010,(2l):26-29.
[2]桂小林.物联网技术专业课程体系探索[J].计算机教育,2010,(16):1-3.
[3]王志良,石志国.物联网工程导论[M].西安:西安电子科技大学出版社,2011.
[4]秦磊华,张海珍,石柯,等.物联网导论课程实验教学探究[J].实验室研究与探索,2012,31(6):150-151,167.