微生物教学环境工程论文范文第1篇
摘 要：随着经济的发展和现代文明的进步，人类对于大自然的需求也越来越大，在工业化进程中，人们乱砍滥伐，污水任意排放，导致了一系列的环境问题，许多动植物正在失去它们的栖息地，失去它们赖以生存的生活环境，许多珍贵物种也面临着灭绝的危险，因此环境问题已经到了刻不容缓的地步，亟待解决。生物学科作为一门自然科学，应该在教育教学中不断强化环境意识，采取一系列的实施策略，以及开展课外活动或者进行环境宣传等手段来进行环境教育的渗透。本文主要分析和探讨了初中生物教学与环境教育的结合。
关键词：初中生物教学；环境教育；结合
环境教育在我国的环保事业和教育事业方面都具有重要意义，在初中教育中占据着非常重要的地位，环境教育和生物教学之间有着千丝万缕的联系，随着环境问题日益突出，培养学生的环保意识，进行环境教育已经迫在眉睫。环境教育作为初中生物教学的有机组成部分，主要目的是在生物教学过程中培养学生的环境意识，同时充分利用课堂教学，为初中生的环境教育打下良好的理论基础，还可以通过开展丰富多彩的生物教学实践活动，有效增强初中生的环境保护意识。
一、 积极开展课外实践活动，增强学生的环境保护意识
初中生物教师要想增强学生的环保意识，仅仅依靠课堂教学是远远不够的，还可以通过课外活动，其是课堂教学的补充性教学环节，也是初中生物教学中非常重要的一种途径，特别是初中生一般都是在课堂中埋头苦学，如果这个时候开展一些课外实践活动，那么就会极大地调动学生的学习热情。在现阶段素质教育的背景下，虽然我国已经在实施教育改革，但是很多学校为了升学率，依然沿用的是应试教育模式，这种教育模式在很大程度上压制了学生的天性，因此，为了拓展学生的视野，初中生物教师就应该多给学生创造接触大自然的机会。例如：教师可以给学生布置一些周末作业，让学生利用周末时间去自己家周围转转，了解下有没有污染情况发生，这些污染都对我们的生活造成了什么影响，最后把自己观察到的情况做成一个调查表，并提出自己的建议，通过这样的课外实践活动，可以促使学生真正了解环境保护的重要性，让他们明白应该用自身的实际行动来保护环境。
二、 紧密结合生物教材内容，有效渗透环保教育
随着新课改的不断深入，新生物教材的使用给环保教育提供了契机，初中生物教材中包含了很多有关环境教育的素材，所以教师就要充分利用教材内容，把环保教育有效渗透到生物课堂教学过程中，这是对学生进行环保教育的最佳途径，例如：教材中“生物与环境的关系”“我们周围的生物”“我们身边的生物学”中都涉及环保教育的知识，所以教师在实际教学过程中可以提前收集一些相关的资料，并利用多媒体等教学手段来向学生说明保护环境的重要性，比如在教学“关注生物圈——环境在恶化”这节内容时，教师就可以引导学生观看一些环境警示教育的纪录片，让学生切身感受生存环境的恶劣，紧接着再通过生物多样性破坏等一些具体事例，激发学生的环境忧患意识，真正体会到保护环境的重要性，更加深刻地理解环境污染问题，从而有意识地珍爱我们的生存环境。
三、 精心设计课堂教学环节，积极渗透环境教育
其实在初中生物教材中就蕴含了很多环境教育的内容，所以教师在备课时就要认真钻研教材，巧妙抓住生物教材内容和环境教育内容的结合点，精心设计课堂教学环节，例如：在教学“保护生物圈——从自身做起”这篇内容时，教师就要让学生明白人类发展和生物圈的关系，并举例说出保护生物圈的对策和方法，可以提问学生：现在环境保护越来越受到人们的重视，那为什么要重视环境保护呢？如果我们要想明白这个问题，就先要了解人类发展和生物圈的关系，紧接着让学生认真阅读教材来回答：“现在人类是如何认识自身与生物圈的关系的？”积极鼓励学生自由发言，最后师生总结归纳出：现在人类已经开始反思自己对待自然的态度和行为，已经认识到人类生存和发展必须依赖生物圈，也得益于生物圈，总之人类与生物圈的关系十分密切，所以我们必须要注重保护环境。在这个基础上，再调查学生的环境保护意识，进而得出最后的结论，加深学生对人类与环境关系的认识，让学生通过这节课的学习，充分认识到人是生物圈中的一员，我们的日常生活必须依赖于生物圈，如果我们破坏了环境，必然会遭到生物圈的报复，所以我们应该行动起来保护生物圈，从自身做起，从身边的每一件小事做起。
四、 重视环境保护的宣传工作，有效渗透环境教育
要想推动环境保护宣传的进一步开展，增强学生的环保意识，学校就必须每年定期举办一些环保宣传活动，例如：植树节就是一个宣传环保的好机会，在正式进行植树活动之前，教师可以组织学生到社会中散发一些有关环保的小册子，号召大家一起树立环保意识，另外在地球日和世界环境日等一系列节日中，学校都应该举办相应的环保活动，同时还可以开展有关环保知识的主题讲座，或者是组织学生进行环境保护的演讲活动，通过这些活动来有效增强学生的环保意识。
五、 结束语
综上所述，环境保护是我国的一项基本国策，在课堂教学中渗透环境教育是贯彻这一国策的基础工程，又是素质教育的重要内容，生物学科在环境教育中具有其他学科无法替代的优势作用，所以生物教师应充分发挥自身的职位优势，尽己之长为环境教育做出贡献，必须顺应时代发展潮流，从内心里充分意识到加强环保教育的重要性，同时采取科学有效的教学措施全面提升环保教育的成效，这样才能不斷提升学生的环境意识，推动社会的健康可持续发展。
参考文献：
[1]王力威.浅析初中生物教学与环境教育的结合[J].学周刊，2016，26（26）：113-114.
[2]李晓静.浅析初中生物教学中环保教育的渗透[J].课程教育研究，2013（2）：164.
作者简介：
商韬，江苏省昆山市，昆山高新区吴淞江学校。
微生物教学环境工程论文范文第2篇
摘 要：针对《发酵工艺学》和《生物工程设备》课程的教学内容重复和传统教学方法的不足，笔者依据工业生产流程对2门课程教学内容进行了优化整合。在此基础上，形成了探究式教学模式和新型实验体系。实践表明，整合优化的教学内容贴近生产实际，切实使教材变为“学材”；建立的探究式教学模式激发学生学习兴趣，提高学生动手能力和创新能力，有利于更好地培养出适应企业需求的应用型人才。
关键词：课程融合；教学研究；应用型人才；探究式教学
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
《发酵工艺学》和《生物工程设备》是生物工程专业的2门老课程，其在生物工程专业课程体系中具有非常重要的地位。我院的发酵工艺学课程为24学时，生物工程设备课程为32学时，2门课程均单独开设16学时实验课程。目前，这2门课程存在教学内容重复和传统教学方法教学效果不佳的问题。针对该问题，我们依托学校应用型人才培养特色名校工程，对发酵工艺学和生物工程设备课程的理论教学内容和教学方法进行了改革与实践。
1 发酵工艺学与生物工程设备课程教学融合一体化
目前，各校发酵工艺学课程所使用的教材为《新编生物工艺学》、《生物工艺原理》、《发酵工艺原理》、《微生物工程工艺原理》和《微生物工程》等。生物工程设备课程以《生物工程设备》教材为主。发酵工艺学教学内容以“理”为主，生物工程设备课程内容以“工”为重。在近十年的教学过程中发现，一方面学生对抽象的《发酵工艺学》和“冷漠”的《生物工程设备》的学习积极性明显低于对生物化学和微生物学等课程的学习兴趣，另一方面发现单独讲授“工艺学”和“设备”不利于学生在宏观层面上理解工业发酵的生产过程。因此，我们提出了按照工业生产车间流程的顺序优化整合两门课程，进而形成了新的知识框架（图1）。
图1 原料至产品的工艺和设备教学内容框架
以工业生产中“原料至产品”的生产过程为纲，可将发酵工艺学教学内容和生物工程设备教学内容在不同生产阶段进行优化整合。具体内容如下。
第一章讲授各种微生物发酵产品所需的初始原料，具体包括（1）原料种类如谷物、黄豆饼粉、酵母粉、玉米、木薯等，同时也包括发酵工艺学中的糖类、有机酸、油脂、玉米浆、鱼粉、酵母粉、蛋白胨等。（2）原料处理内容包括除铁和原料分级设备和工艺。（3）原料的粉碎包括干粉碎和湿粉碎设备与工艺。
第二章讲授工业培养基。先讲授发酵工艺学教材中培养基的设计和优化，再以工业培养基和科研实验用培养基的差异过渡至工业培养基灭菌内容。此处将发酵工艺学和生物工程设备课程中的相关内容进行重新整合，避免重复。其内容为分批灭菌和连续灭菌的理论、灭菌设备、工业灭菌操作和相关计算（如冷却水用量等），以工业灭菌操作和计算为重点内容。本章最后为灭菌实例讲解，包括生物工程设备课程中的“淀粉质生产酒精的原料处理”和“啤酒中麦芽汁的制备”，同时增加了“红霉素发酵的灭菌流程”内容。这样就避免了微生物学、发酵工艺学和生物工程设备课程中灭菌内容的相互重复，同时强化了工业生产实际操作技能和工业灭菌设备的学习，最后通过生产实例将所学知识融会贯通。
第三章讲授种子的扩大培养。根据工业生产流程，在培养基配制、灭菌后为种子培养和发酵阶段。这部分主要以发酵工艺学课程内容为主，包括种子培养的特点、目的，种子扩大培养、影响种子质量因素，同时增加“移种时机的判断”。为使学生学习工艺的同时熟悉相关设备，我们提出在讲授种子培养的同时采用图示法简略介绍种子培养罐结构，使工艺与设备同时呈现给学生。
第四章为发酵车间的发酵工艺、发酵设备及检测设备。本章节重点在于将工艺、设备、仪表检测等教学内容有机整合，解决之前单独讲授的缺点。首先，在案例教学的启发下，我们提出以典型发酵生产实例（如红霉素发酵、酒精发酵、啤酒发酵等）讲解不同发酵工艺、与之对应的发酵罐结构和检测装置，例如以红霉素发酵生产为例，首先讲授红霉素发酵工艺、机械搅拌通风发酵罐的罐结构及罐上检测设备，最后，基于发酵工艺学归纳出各参数（如pH、溶氧等）的变化规律、控制措施以及数据分析（如搅拌、溶氧、pH、OUR等参数相关性）。通过“设备”和“工艺”联合讲授，使课程接近于生产实践，有利于学生综合素质的提高。
第五章为无菌空气制备。本章内容主要包括无菌空气过滤除菌原理、过滤工艺及相关设计。“无菌空气制备”为发酵工艺学和生物工程设备课程共有内容，融合后的教学内容可避免课程内容的重复。
第六章主要讲授染菌分析。染菌预防和原因分析是工业发酵中非常重要的任务。本章内容为发酵前期、中期和后期染菌后的处理方法、染菌原因分析。染菌原因分析涉及到较多的发酵设备知识如管道、通气，轴封等。据此，我们将该章节与生物工程设备课程中的管道清洗杀菌内容相互融合，将染菌和管道灭菌相联系。这样，一方面能够更加有利于学生深入了解工业染菌、杀菌，另一方面避免了管道清洗杀菌内容的相对枯燥。
第七章为生物工程设备课程的“工业生产放大”。该章节计算公式较多，因此要明确讲解各公式的来源、公式的计算目的。最后，以实例讲授工业放大过程。
第八章为产品的提取。过滤、离心、膜分离、萃取分离、色谱分离等基本分离原理、操作为生物分离工程课程的教学内容。蒸馏设备、结晶设备等为化工原理课程中的内容。为了避免课程内容的重复，融合后教学内容主要以工业生产中常用的过滤、离心和萃取和离子交换色谱为重点，突出工业设备操作方法、工作原理和设备结构。
根据以上知识框架优化整合后的教学内容不仅避免了发酵工艺学和生物工程设备教学中出现的内容重复问题，也使授课内容更加贴近工业生产实际，切实使“教材”变成“学材”，同时，也为我们开展探究式教学模式奠定了基础。
2 探究式教学模式的改革与实践
《发酵工艺学》和《生物工程设备》均是理论与实践并重的课程。传统教学中，教学内容采用满堂灌的教学方法。这种模式仅注重知识的传授，忽视了学生的参与，使得与工业生产相关的知识内容变得枯燥。在考核形式方面，过于注重知识的考核。因此，这种传统教学模式不利于提高学生学习的兴趣和主动性，更不利于实践技能和创新能力的提升。在激发学生学习兴趣方面，已经有较多教学改革的报道。乔长晟等提出了将设备课程授课地点由教室搬到专业实验室、研究室或校内实训基地，而在课堂上利用启发式、研讨式的教学方法，调动学生的主观能动性[1]。刘雁南等强调理论联系实践，重视实践环节。设计以某种发酵产品生产为主体构建课程设计的教学内容，涉及发酵工艺原理、生物分离技术、生物工程设备等知识[2]。项驷文等针对设备课程中计算公式多、结构原理较多，传统授课枯燥乏味的问题，将案例教学法引入课堂教学[3]，如发酵过程中染菌是最容易发生的事情，以柠檬酸生产为例，让学生从设备的角度出发，探讨哪些设备和部件可能引发染菌。崔月花、李云静和郎亚军分别探讨了发酵工艺原理课程的教学改革，强调了课堂讲授方式多样性及实验教学效果的重要性[4-6]。在此基础上，我们提出了基于发酵工艺学和生物工程设备融合后课程的探究式教学模式改革与实践。
探究式教学法是教师提出问题，学生通过查阅资料、实验、思考和分析等过程后，自己发现并理解掌握原理的教学方法[7]。在探究式教学过程中，学生在问题的引导下，主动探索和掌握解决问题的方法，学生的创新意识和能力都会得到提高。因此，将探究模式引入到教学过程中，可以极大激发学生的学习兴趣和热情，对培养学生的逻辑和创新能力具有重要的作用[8]。探究式教学分为2个方面：（1）任务驱动，明确探究方向。“任务驱动法”使学生学习目标十分明确，学生紧紧围绕这一目标，探求相关的知识，在完成一个个任务中主动地获得知识，逐步提高能力，实现学习目标。（2）提供资源、平台，自主探究学习。1996年美国公布的《美国国家科学教育标准》，将探究式教学列为学习科学的核心方法[9]。我国从20世纪70年代开始引入探究式教学理念并逐步推行，但探究教学真正引起多数研究者和教师的关注并在实践中大面积实施则始于新一轮国家基础教育课程改革[10]。
从探究式教学的2个方面来看，探究式教学适用于原理和实践并重的《发酵工艺学》和《生物工程设备》的教学过程。《发酵工艺学》和《生物工程设备》均有16学时的实验课程，因此，采用探究教学模式鼓励学生开展实践活动，才有可能将枯燥的理论转变成自身的能力。
首先，这2门课程教学内容整合模式为“工业生产车间”模式，这样就可以依据企业“生产车间模式”设计探究性问题或任务，以学生为主体完成任务或解决问题。比如在第一章发酵初始原料中，我们让学生通过查阅资料获得多种工业发酵所用的培养基原料，并归纳出其特点。在培养基设计章节，让学生自行设计实验进行单细胞酵母发酵培养基正交优化实验和响应面优化实验。学生在完成任务的同时，自行探究了培养基成分对发酵的影响及优化实验数据处理方法，最后结合理论课程讲授，增加学生对知识的理解。在发酵罐和发酵工艺控制章节中，同样结合实验课程向学生下达任务：（1）通过查阅资料和参观实习基地主动认识发酵罐的结构及功能。（2）在实验室小规模发酵罐上自主完成抗生素发酵实验。在自主学习过程中，学生不仅掌握了设备结构，也学会了灭菌工艺和发酵过程控制等操作技能。通过这种自主学习的方式，可以有效提高学生的学习兴趣，充分发挥学生的主观能动性。这种探究式教学模式不仅使学生自主领悟基本原理，而且有利于提升实践操作水平。在染菌分析和管道灭菌章节，让学生分组对50L发酵罐的可能染菌位置进行判断，充分调动学生的学习自主性。最后，依托学院的小型啤酒生产线和葡萄酒生产线以及其它相应的实验设备，让学生分组自行完成啤酒和葡萄酒的发酵过程。通过这次综合实验，考察学生理论知识和操作技能，其考核成绩占该课程总成绩的50%，这样避免传统考核中只注重知识考核的缺点。
在探究式教学中，教师不仅为学生提供一个自主探究学习的平台，而且也是探究式教学实施的组织者和管理者。因此，在整个探究式教学中教师具有重要的作用。教师要充分发挥学生的主观能动性，提高学生自我学习能力、创新能力和独立发现问题解决问题的能力，同时鼓励学生对自己提出的解决方法在实验室开展实验，从而证实自己的解决方法是否得当。这种探究式教学模式也体现了“学生为主、能力为重”的教学目标，能够更好地培养出适应企业的需求的应用型人才。
3 结语
本教学改革不仅整合优化课程内容，而且构建了“以学生为主”的探究式的教学模式，使学生以“技术员”的身份和“任务驱动模式”进行思考和自主学习。实践证明，该教学改革有利于激发学生学习兴趣，提高学生动手能力和创新能力，能够更好地培养出适应企业的需求的应用型人才。
参考文献
[1]乔长晟，谭之磊，贾士儒，等.生物工程设备课程教学改革初探[J].中国科教创新导刊，2008，9：65-67.
[2]刘雁南，刘刚，李彦国，等.生物工程设备课程教学改革的探索与实践[J].长春师范学院学报（自然科学版）；2010，2：32-33.
[3]项驷文，魏胜华，陶玉贵，等.生物工程专业《生化工程与设备》课程教学改革与探索[J].安徽农学学报，2013，21：83-85.
[4]崔月花.《发酵工艺原理与设备》教学改革初探[J].中国科技创新导刊，2010，1：52-53.
[5]李云静.关于发酵工艺原理的教学改革探索[J].吉林农业科技学院报，2008，2：60-63.
[6]郎亚军，聂春雨，张奕婷，等. 发酵工艺原理课程教学体会与教学改革[J].安徽农业科学，2012，32：16001-16002.
[7] 李黔蜀.试析探究教学的本质、特征及实施策略[J].山东教育科研，2002（8）：32.
[8] 柴超.探究式教学方法在环境监测教学中的实践[J].科技信息，2013（7）：78-79.
[11] 厉建华.“引导-探究”教学模式的实践探索[J].当代教育科学，2006，19：51-52.
[9] 柴西琴.浅谈对探究教学几个理论问题的认识[J].教育研究，2002（2）：83-88.
[10] 董素静.科学探索教学存在的问题及建议[J].中国教育学刊，2010（4）：54-56.
（责编：徐焕斗）
微生物教学环境工程论文范文第3篇
生物医学工程是一门新型工科学科, 将工程科学、材料科学、化学科学、生命科学与医学相结合, 旨在使用工程技术和方法来研究处理生物学和医学中存在的问题以及为医学研究提供新技术和手段。因此, 在教学中如何引导学生将各门课程融会贯通是本专业教学的一个难点;另外, 学生的实践能力、创新思维、批判思维以及科学鉴赏力等素质的养成有助于学生的个人发展, 同时也是国家专业人才培养的目标[1]。因此, 探索出一套适合该专业的教学方法也是该学科发展的重要研究方向之一。
《生物化学》课程是在生命科学、化学、医学和药学类等专业里为本科生开设的一门基础课程, 须进行系统且深入的教学, 以便于后续课程的开展。生物化学发展至今已成为涉及分子生物学、生理学、免疫学、病理学、营养学、药理学、诊断学、临床学科等的一门大综合学科[2]。对于生物医学工程而言, 《生物化学》是一门重要的基础课程, 能够为学生后续创新思维和工程技术应用打下系统的理论基础;同时, 《生物化学》对于生命物质全面而系统的讲述也是培养学生发现、分析和解决问题的良好媒介。因此, 如何在传授生物化学知识的同时, 让学生更好地从生物医学工程专业出发来理解和学习生物化学, 是值得我们思考和探究的问题[3]。
对于生物医学工程专业的本科生而言, 完整而系统的相关知识体系是培养创新思维和后续学习、开发工程技术的基础;但是, 偏重理论知识及科学研究的理科教学模式显然不适合注重工程技术开发及应用的生物医学工程专业学生。此外, 生物医学工程专业虽在近年来得到快速发展, 但由于本专业涵盖知识面广, 成立本科教育的时间不够长, 因此领域内对于《生物化学》课程的教学仍缺乏足够经验。另外, 目前我国生物医学工程的本科专业设置主要集中在信息技术类, 而在生物材料、生物技术等方向上缺乏相应的人才培养模式;学生普遍重视电子计算机与机械制造类课程, 而轻视生物、医学类课程, 如《生物化学》。学生由于难以理解学习生物化学的重要性, 以及生物化学本身具有抽象、繁杂等特点, 其在学习中容易出现畏难、厌学等情绪, 学习效果不佳[4]。因此, 生物医学工程专业的《生物化学》教学亟需提出适合本专业人才培养的教学模式。
鉴于此, 笔者根据工科类本科生教学的特点, 结合中山大学生物医学工程专业的实际情况, 探索出较适合生物医学工程专业的教学模式, 包括《生物化学》的教学定位、教学内容、教学方法以及学生的实践能力、创新能力和兴趣培养等若干方面。
二、生物医学工程专业《生物化学》教学改革设计思路与具体方案
(一) 根据在课程培养体系中的位置确定课程内容
生物医学工程的专业课程结构主要按照从简单到复杂, 从原子、生物分子到人体系统, 从基础课程到专业课程的逻辑顺序展开。本专业课程首先从《有机化学》展开, 让学生形成对有机分子体系的基础认识;进而拓展到《生物化学》, 深入研究体内主要生物分子及其生物化学反应体系;从分子水平过渡到细胞水平的《细胞生物学》引导学生认识生物体内细胞的结构、种类、功能等;然后上升到器官水平, 学习与生物医学密切相关的《人体结构学》, 进而深化对人体结构、各结构功能以及各器官之间的关系的认识;最后, 更系统化的《医学生理学》知识让学生深刻了解并比较正常和病理状态的人体系统。在这条逻辑线中, 穿插了与工程学科密切相关的《生化仪器分析》和《生物医学检测》两门课程, 讲授生化分析和医学检测仪器的原理和使用方法。如上所述, 生物医学工程专业的课程设置可将基础知识原理与学科应用相结合。
《生物化学》是生物医学工程专业课程中从体外分子到体内生物分子过渡的关键学科。本课程教学的关键是引导学生更好地构建生物分子的知识框架, 将其思维与视野从一般的化学分子体系向更具体、更复杂的生物化学分子体系深化。因此, 本课程囊括了生物体内的离子和小分子、生物大分子 (核酸、蛋白质、糖和酯类) 、分子聚集体 (生物界面及细胞膜) 、生物体内物质代谢的相关知识以及简单的生化研究方法和实例等内容。这些内容按照从简单到复杂, 从原子、生物分子到人体系统, 从物质到代谢的逻辑逐步引导学生转换思维体系, 从而构建生物化学的知识框架。
(二) 依照生化分子由简到繁的顺序组织课程结构
《生物化学》的基础理论主要阐述生物分子或分子聚集体的组成、结构和在体内的代谢变化。传统的理科教学注重生物化学与基础学科间的相互联系、交叉和渗透, 从而体现出生物化学与基础学科间的水平综合、融合与临床学科间的垂直综合、融合[3]。与之对应的传统课程安排也以此为主线, 将课程内容分为物质和代谢两大板块进行分别教学。由此可见, 《生物化学》课程具有理论知识量大、理解记忆内容多、知识体系比较复杂等特点。然而对于中山大学生物医学工程专业的本科生而言, 在比较少的课时 (54学时) 内透彻掌握如此大量的理论知识是困难的。因此, 如何对《生物化学》这门课程进行合理、紧凑、系统的结构安排对于本专业的学生培养是值得探讨的。
在本课程的教学中, 笔者从另一角度设计和调整了《生物化学》的课程内容顺序。笔者以人体内物质的组成为主线, 同时从分子结构到分子功能作为辅线, 依次从组成、结构、性质、功能等方面来具体介绍某一类生物分子。与前人[5]相比, 这种紧凑、系统的课程结构安排相比于“物质和代谢”分块式的课程设计更加容易记忆。其主要有以下特点:
(1) 授课内容安排的主线依照物质分子由小到大, 使得《生物化学》所讲解的物质能够被清晰地在体内定位, 便于本专业学生与已有知识相联系;这种清晰、系统的生物化学知识框架有助于学生将未来新掌握知识进行归类, 进而融会贯通。
(2) 分子大小亦是其他科学研究中的一个极其重要的考虑因素, 如电泳分析和血液分析等。本课程教学安排选择以分子由小到大为主线, 以分子结构到功能为辅线, 更能体现出工科专业面向问题、解决问题的培养模式。
(3) 物质代谢部分对于工科学生要求不高, 因此可被直接编入物质相对应的课时内, 不进行单独讲授。这样详略得当的课程安排有助于提升学习兴趣和激发自主思考的能力。
(4) 构建一个多尺度的课程系统, 使得本科生能够在较短的学时内建立完整且相互关联的知识结构框架。
因此本课程内容安排更适合生物医学工程专业, 也有望推及到其他工科类专业的《生物化学》教学实践。
(三) 按照从基础原理到实际应用的逻辑思路进行教学
生物医学工程专业具有知识面广、交叉性强的特点, 尤其需要学生能够具备强大的自主学习与独立思考能力。一流的教学是能够确保学生主动运用高阶认知方式 (如理解、假设、推理、分析、批判、反思等) 进行学习的教学, 提高学生综合素质, 培养出优秀专业人才[1]。本课程在具体的开展中, 建立了适合生物医学工程专业的应用案例教学法, 即在教学中联系工业界、医学领域与生物技术的应用实例提出问题, 让学生积极思考并自主探索解决方案, 并在此基础上总结和阐明理论教学中的基本原理、重点和难点问题。这与李素霞、欧伶等在生物化学教学实践中所作的探索不谋而合[6]。另外, 这种Problem-based Learning (PBL) 模式, 即基于问题的学习模式, 有助于让学生由被动接受者变为主动探索者。基于与专业相关的案例, 教师将学生分组, 鼓励团队合作解决问题。该方式增加了老师与学生的互动, 引导学生进行自主探索, 培养学生倾听、思考以及判断某一观点是否合理的科学素养。通过上述教学方法, 一方面课堂气氛变得活跃, 有助于开阔学生思维;另一方面, 教师能够基于问题将基础理论讲透彻, 并及时因材施教, 潜移默化地培养本专业学生的工程思维。
本课程所涉及到的教学实例包括生物化学理论知识在生物技术、工业生产以及在医学临床上的应用。典型案例如:双脱氧核苷三磷酸 (ddNTP) 和DNA测序是如何关联的?蛋白测序如何实现?如何利用免疫系统及免疫反应制备抗体?蛋白酶的选择性水解肽键有何意义?如何利用酶动力学及米氏方程, 针对不同地域开发不同配方的加酶洗衣粉?血液化验单中有哪些蛋白质?这些指标有什么临床诊断意义?诸如此类。以数字聚合酶链式反应 (Polymerase Chain Reaction, PCR) 为例:在讲授核酸部分的理论知识时, 通过讲解DNA的组成、结构、性质和功能, 以及其在体内的复制方式, 来引导学生思考和调研如何实现DNA的体外复制;当学生通过自主学习与小组讨论明晰了DNA体外复制的原理之后, 教师进一步引导学生思考与调研如何实现对DNA体外复制过程的实时检测, 学生进而可以通过自主学习理解荧光定量PCR的原理;最后, 教师通过抛出“数字PCR”这一前沿领域, 引导学生思考其搭建原理和工程学上的可行性。本课程核酸部分从基础知识到应用案例的启发式教学模式, 实现了将理论知识与实际应用的密切结合。
(四) 从学生掌握运用知识的角度进行课程考核
为了检验学生学习效果, 本课程重新制定了考核标准, 以全面考查学生对课程理论知识的掌握程度以及学习的积极性和创造性。本课程在保留传统的平时成绩和卷面考核方式的同时, 更侧重了主观部分的考核。除期中、期末考试的卷面成绩外, 平时成绩不再是仅由出勤和作业情况决定, 而是还包括数次小组讨论和数次课堂展示的表现成绩。学生在课堂上参与讨论的积极性、后续总结发言的逻辑性与创新性将作为小组讨论的主要评分标准;另外, 课堂展示的幻灯片制作水平、学生讲述的流畅度与逻辑性、所引用材料的准确性与合理性以及后续对他人所提问题的回答将作为课堂展示的主要评分标准。新的考核标准旨在促进学生自己总结知识点、形成独立的观点并进行公开展示, 有助于提高学生综合素质。
三、课程教学改革的初步成效
(一) 提高了学生学习兴趣
通过使用新教学方案, 学生从被动学习进入主动学习状态。这种主动学习的状态主要体现在于课间、课后、线上留言提问的同学人数明显增加, 在建议 (或意见) 栏中对《生物化学》课程的迷茫感大幅度下降, 并展现了学生被激发出的对基础科学问题的探索热情以及对解决实际应用问题的强烈兴趣。除此之外, 学生的对本课程的教学评价也比使用传统的教学方案时有所提升。多名参加过此教学改革课程的本专业毕业生认为, 《生物化学》是其本科期间印象最深刻的一门课。
(二) 学生对课程内容的掌握更加牢固, 理解更深入
除了上述“学习兴趣”, 学生对知识牢固、深入、系统的理解与掌握也是其能够进行创新的重要基础。通过对比本专业以往使用传统《生物化学》教学方案的班级和使用本论文所提出的新方案的班级的考核试卷, 可以明显发现在主观题部分, 使用新教学方案的学生普遍能够从问题的本质出发, 从原理着手, 提出解决方案, 其回答内容更加丰富和有条理, 在详细阐释知识点的基础上极少出现按照课件与书本生搬硬套的情况。
由此可见, 本论文所提出的《生物化学》新教学方案使学生能够在理解知识的基础上进行记忆, 进而与实际问题相联系, 在平日里就养成了“学以致用”的思维习惯。学生在面对实际问题时, 能更擅长于从原理出发, 结合自己已知的事实与知识, 一步步通过逻辑分析得出自己的观点与结论;同时通过对试卷的考察, 也发现学生对于基础原理相对牢固和深入的掌握, 不仅仅是按照课本背诵概念。除此之外, 在这样的考评体系下, 一些学生的表达能力在一学期的时间内得到了明显的提高。
(三) 提高了学生解决实际问题的能力和创新能力
如何培养大学生创新能力是提高高等教育质量的核心问题[7,8,9], 培养学生的多元化能力是工科高等教育近来着重关注的热点[11]。本课程安排感兴趣且有能力的本科生进入实验室, 在研究生协助指导下, 独立完成一项大学生创新项目。这个流程使学生对生物化学的科研过程有一个初步但较为完整的了解。另外, 创新思维既需要前期知识的积累作为铺垫, 又需要后续的逻辑分析作为前进的阶梯。因此, 笔者对于进入实验室的本科生着重培养其搜集和处理信息的能力、分析和解决问题的能力以及与他人交流与合作的素养。在本课程改革的助力下, 生物医学工程专业本科生参与科研训练的比例达到总人数的80%以上, 在一定程度上提高了本科生参与创新实践的积极性[9,10]。
(四) 提高了学生的科学评判能力和鉴赏能力
生物化学作为一门基础学科, 知识涵盖面宽是它的一大特点。如今生命科学未知领域依然很多, 且随着分子水平生物化学研究的不断发展, 更多新观点、新理论、新技术和新方法不断涌现, 导致生物化学知识更新速度非常快。因此, 引导本科生关注科学研究前沿领域, 提高学生科学鉴赏和评判能力是本课程的重要教学目标。这种科学鉴赏与评判能力的培养主要通过对科学领域概况的了解、对热点问题常见观点的反思以及对教科书的反思来完成的。在课程开始阶段, 笔者让学生调研并回答一些问题, 如“你认为国内外生物化学研究最好的学校和研究所有哪些?”, 并鼓励学生进行公司考察和市场调研, 进行展示与讨论;随着课程的开展, 笔者进一步引导学生关注“最新诺贝尔生理学或医学奖获得者是谁?获奖发现是什么?以及如何完成这一发现的?”。日常生活中, 对于一些民生热点问题的争论, 如“转基因食品的安全性”, “打蜡的苹果是否有毒”, “无籽的水果是否会导致不孕不育”等, 笔者鼓励学生从生物化学的角度出发分析网络上一些言论的合理性, 并在课堂上进行自由发言。每当此时, 课堂上的气氛都很热烈, 学生每一次对于热点问题的深思、交流与互相驳论都逐步提高了其独立思考、合理质疑、流畅表达的能力。笔者还安排给学生进行教科书找错 (如印刷错误、表达不当或知识未及时跟新等) 等开放性任务来提高学生的鉴别能力。
在这个将理论与实践结合的过程中, 学生更加习惯于从原理去看待一个问题, 进而通过逻辑和已有知识或文献调研结果来进行推理和分析。学生在对生物化学迸发出浓厚学习兴趣的同时, 他们的科学视野得到了扩展, 科学判断力与鉴赏能力也得到了显着的提高。
四、结论
在生物医学工程专业的《生物化学》教学实践过程中, 从课程内容、课程安排到案例教学, 再到课程考核和课余本科生自主学习, 笔者对现有的《生物化学》理科教学模式进行大胆改革, 有针对性的设计出一套较完整的《生物化学》教学模式。实践证明, 这一模式既符合工程学科的思维模式, 能够引导学生建立较为完整的知识系统, 并激发他们的学习热情, 提高课堂教学质量和学习效率;能够让本科生接触科学前沿, 自主完成一个科研课题, 有助于本科生创新能力和科学鉴赏力的培养。这一教学模式使学生在有限时间内较好地掌握生物化学的基本理论、知识技能, 并具备一定解决问题的能力和创新能力, 为将来开展科学研究和项目研发工作打好坚实基础。
摘要：生物医学工程学科是新兴多学科交叉工程学科。其《生物化学》课程既要为生物医学工程本科生构建完整理论知识体系, 又需注重该领域相关技术及其应用。根据专业培养目标精选课程内容;依照物质大小、结构、功能、体内代谢的顺序, 调整课程结构和教学安排;探索新教学方法, 引导本科生就某一案例进行小组讨论, 将多个相关知识点串联起来, 并结合最新研究进展阐述所学技术的实际应用;改进课程考试方法, 提高平时参与讨论成绩和主观题分量, 重点考核学生运用知识的能力。本课程教学改革激发了学生学习热情, 提高了教学效果, 初步培养了本科生科研、创新能力及科学鉴赏力。
关键词：生物医学工程专业,生物化学,课程教学改革,案例学习,寓教于研
参考文献
[1] 汤俊雅.我国一流大学本科教学改革与建设实践动向[J].中国高教研究, 2016 (7) :1-6.
[2] 尹幼明.生物化学教学理念的更新[J].中国现代医学杂志, 2014 (14) :155-156.
[3] 赵晨, 倪原, 陆文总, 贾光锋.生物医学工程专业中生物化学教学的探索与实践[J].教育教学论坛, 2015 (23) :111-112.
[4] 王含彦, 李红林.生物医学工程专业生物化学教学改革初探[J].中国当代医药, 2010 (15) :120-121.
[5] 王艳君, 陈盛.生物化学教学改革的实践探索[J].生物学杂志, 2012 (29) :100-103.
[6] 李素霞, 欧伶, 俞建瑛, 宋聿文, 叶江.工科院校中生物化学教学模式探讨[J].微生物学通报, 2007 (34) :816-818.
[7] 汪静, 胡玉才.协同培养大学生实践创新能力的研究与实践[J].实验室技术与管理, 2013 (9) :19-21.
[8] 邓文, 苏一丹, 龚福忠等.提高大学生实验技能和创新能力的研究[J].实验室研究与探索, 2013 (8) :134-160.
[9] 白璐, 田晓柱, 牛炳韬, 冯虎元.大学生创新性实验对创新型人才培养的研究[J].实验室研究与探索, 2015 (34) :161-164.
[10] 李莉梅, 欧阳乐军, 曾富华.创新型人才培养理念下的师范院校生物化学实践教学改革[J].高效生物学教学研究, 2012 (2) :30-32.
微生物教学环境工程论文范文第4篇
摘要：我国高校生物学领域本科教育有生物科学、生物技术、生物工程三个密切相关的专业，并制定了相应的专业规范。如何体现各自的科学、技术及工程内涵与特色既是教育工作者的责任，也是人才市场和报考学生和家长极为关心的现实问题。生物科学专业为典型的理学专业，培养科学型和教学型人才，授理学学位；生物技术专业以理为主、以工为辅、理工复合，培养应用研究型或技术型人才，授理学、农学或林学学位；生物工程专业以工为主、以理为辅、工理复合，培养应用型工程技术人才，授工学学位。本文进一步通过比较分析三个专业的培养目标、课程及实践环节设置，提出一些参考意见，以期为专业的进一步规范、教学计划的修订，为社会及学生和家长的专业选择提供参考。
关键词：生物科学；生物技术；生物工程；专业规范；比较分析
一、引言
我国高校生物学领域有生物科学、生物技术、生物工程三个密切相关的本科专业，并制定了相应的专业规范。如何体现各自的科学、技术及工程内涵与特色既是教育工作者的责任，也是人才市场和报考学生和家长极为关心的现实问题。本文通过比较分析这三个专业的本科专业培养规范，上提出一些参考意见，以期为专业的进一步规范、教学计划的修订，为社会及学生和家长的专业选择提供参考。
二、专业类型
生物科学专业为传统典型的理科专业，培养科学型和教学型人才，授理学学位；生物技术专业以理为主、以工为辅、理工复合，培养应用研究型或技术型人才，授理学、农学或林学学位；生物工程专业以工为主、以理为辅、工理复合，培养应用型工程技术人才，授工学学位。其专业类型的描述和划分比较清晰明了，比较规范和恰如其分。
三、培养目标
从专业规范中培养目标的描述（见表1）来看，生物科学与生物技术两个专业的培养目标差异很小，仅有从事生物科学与从事生物技术之差，但从目前的就业市场来看从事生物科学与从事生物技术差异很小，难以界定。而从专业类型可知，生物技术专业可授理学、农学或林学学位，这些特色理应在培养目标中有所体现。
四、公共基础课
在三个专业的本科培养规范中，生物科学与生物技术两个专业的公共基础课（人文社科和自科）完全一致（见表1），而生物工程的公共基础课形式上有一定差别，可本质上看不出有多少差别，也缺乏需有差别的理由。从厚基础、宽口径的培养要求来看，三个专业的公共基础课要求可统一，学分要求也应统一，要求工科学生在这一环节增加近一倍的学分极不公平。线性代数等可在公共基础选修要求中解决。
五、专业基础课
专业基础课的设置体现了从科学、技术到工程的循序渐进过程（见表1）。然而从科学到技术的差异很小，仅增加了工程基础课4学分（约11%），应为技术基础课，且应明确例举。从技术到工程的专业基础课要求有了明确的变化，按课程类别从科学到工程变化率近50%。学分的控制宜统一，且应规定生物技术专业的专业基础课最低学分要求中技术基础课学分应达20%以上，生物工程专业的专业基础课最低学分要求中工程基础课学分应达40%以上。且可给出典型的工程类专业基础课名录，如机械零件、电子电工基础等课程。另外生物工程专业基础课将《机械设计基础》列为可有可无的选修会造成该专业工程基础的严重缺陷，且应在生物工程专业的专业选修课中保留生物技术专业的细胞工程、酶工程等选修课（见表1）。
六、专业课
专业课的设置也体现了从科学、技术到工程的循序渐进过程（见表1），从科学到技术的专业课调整率达30%，而从技术到工程的专业课虽然有较大变化，但所列举的课程多为非典型的工科专业课（如基因工程、细胞工程、蛋白质工程），回避了典型的工科专业课如氨基酸工艺学、抗生素工艺学、有机酸工艺学、酿造酒工艺学等。学分的增加也不尽合理，三个相近专业，不论理科还是工科，学分基本要求应尽可能一致。向上浮动及在各选修课程间适当调整则是各校应有一定的自主权。另外生物工程是典型的工艺类专业，专业必修课缺工艺类专业应有的分析检测课也会给工艺过程及产品研发和生产中的质检质监和质控及产品安全留下隐患，故建议3+X模式中3应包含专业分析、X应例举氨基酸工艺学、抗生素工艺学、有机酸工艺学、酿造酒工艺学等。
七、实习及毕业实践环节
生物科学和生物技术的实习及毕业实践环节完全一致（见表1），未能体现从科学到技术的差异特点以及生物技术可授农学或林学学位的特色。毕业设计是工科工艺类专业最为特色的实践环节，但在许多学校以“毕业设计（论文）”的形式出现，实际实施则只做毕业论文，没有毕业设计，使毕业设计名存实亡，致使许多学校生物工程专业的毕业生根本就不知道何谓毕业设计，许多学生甚至把毕业论文当作毕业设计。建议明确生物工程专业的“毕业设计”为必修环节，可以设计论文二者兼顾，至于是“大设计小论文”还是“大论文小设计”可依各校情况而定，唯有如此，生物工程专业才能名符其实。
八、师资要求
师资的最低要求在规范中描述不尽一致，应加以统一。且应规定专业课的师资要求，因为能承担专业课的老师一般能胜任专业基础课，而能承担专业基础课的老师则不一定能胜任专业课。这在工科尤其如此。故除规定学历职称要求外，应规定专业要求，即“本科为相应或相关专业”的师资应大于专业师资总数的50%。
九、其他
近年由于社会办学、企业办学、校企合作、产学研合作、网络教学、数字图书资料等多元化和多样化的办学形式和方式的发展，统一实践等硬件条件形式较为困难，而且也不符合时代要求。建议教室（专用或生均面积）、专业课实验室（面积及专用设备）、图书资料数据库量设定为刚性要求，研究所（室）或技术中心、实习基地规模和数量等宜设定为柔性、选择性或特色要求。
参考文献：
[1]教育部高等学校生物科学与工程教学指导委员会.生物科学专业规范[J].高校生物学教学研究（电子版），2011，1（2）：3-9.
[2]教育部高等学校生物科学与工程教学指导委员会.生物技术专业规范[J].高校生物学教学研究（电子版），2012，2（1）：3-10.
[3]教育部高等学校生物科学与工程教学指导委员会.生物工程专业规范[J].高校生物学教学研究（电子版），2012，2（2）：3-10.
[4]陈朝银，余旭亚，林连兵，孟庆雄，刘丽.生物工程课程体系的构建与实践[D].第二届全国高等学校生物工程专业课程体系与人才培养研讨会论文集，北京：高等教育出版社，2005.
[5]陈朝银，熊向峰，韩本勇.生物工程专业毕业设计兼做必要性和可行性研究与探索[J].教育部高等学校教学指导委员会通讯，2011，（8）：26-28.
微生物教学环境工程论文范文第5篇
摘 要：随着生物学的迅猛发展，生物工程由于其高效、无二次污染等优点，在环境保护中得到广泛应用。通过综述生物工程在减少污染物排放、环境监测、废水处理、固体废弃物处理、大气污染处理、土壤污染治理等环境保护领域的应用，以供研究者参考。
关键词：生物工程 环境 保护
生物工程，这门新兴的综合性应用学科于上世纪70年代初兴起，是以生物化学、微生物学、遗传学和细胞学等为代表的生物学的理论和技术为基础，结合机械、电子、计算机、化工等现代工程技术，创造出具有特别功能的“工程菌”或“工程细胞株”，以产生有用的代谢产物或发挥其特别生理功能。包括基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程和生物反应器等内容。
生物工程用于环境有悠久的历史。但现代生物工程和环境工程的结合，于20世纪80年代诞生在欧美地区，形成了环境生物工程，它涉及的学科领域众多，通过利用生物体或生物体某些组成部分或机能，建立降低或消除污染物产生的工艺流程，或者能高效净化环境污染，同时又生产有用物质的工程技术。利用生物工程处理污染物的最大特点是，处理产物都是水、二氧化碳、氮气等无毒、无害的物质；可以有效避免二次污染，是一种安全而彻底的方法。
1 生物工程技术减少污染物排放
利用生物工程技术，研制具有特别功能的“工程菌”或“工程细胞株”，并用于生产流程中，减少污染物排放、甚至零排放。例如，生物农药具有安全、无毒、不污染环境等特点；生物质能源的利用能有效降低污染物排放；高催化效率“工程菌”提高化学反应速度，减少生产过程能源、原料的消耗；这些对于保护生态环境都具有重要意义。
2 生物工程在环境监测的应用
监测环境污染是环境保护工作中的一个重要环节，除了应用化学或仪器分析进行测定外，生物监测也日益成为重要的监测手段。可以利用指示生物、基因工程技术改造过的微生物、分子生物学技术、生物芯片技术、生物传感器等技术监测环境污染。如水葫芦监测水域中的砷；用细菌总数及粪便污染指示菌（大肠埃希氏菌、克霉伯氏菌等）监测水质；用鼠伤寒少门氏菌检验物质致突变性与致癌性。近年来，研究较多的有聚合酶式反应技术（PCR技术）、生物传感器、核酸探针、酶联免疫吸附技术（ELISA）、生物荧光方法等生物高新技术也应用于环境监测。PCR 技术可用于土壤、沉积物、水样等环境标本的细胞检测。生物传感技术可用来测定水体中的BOD、酚、NO3、有机磷，还可以用来分析大气中的CO2、SO2、NOx的含量及浓度等。Andreas等报道了将检测汞的传感器菌株用于测定土壤中汞的生物有效性；Charlesp等用多孔渗透膜、固定化硝化细菌和氧电极组成微生物传感器，用此传感器测定样品中的亚硝酸盐含量，可间接测定空气中NOx的浓度，其检出限为1*10-8mol/L。今后，生物工程技术由于其快速、灵敏、特异性强的特性，将在环境监测中广泛应用。
3 生物工程在废水处理中的应用
废水中所含的污染物质是多种多样的，需要几种方法组成一个多层次处理系统。物理方法一般适用于预处理，化学方法容易产生二次污染；利用生物工程措施净化废水则是利用生物的新陈代谢作用，对废水中的污染物质进行转化和稳定，将废水中污染物转化为无毒、无害、稳定的物质。
固定化微生物技术。这是生物工程领域的新技术，利用基因工程技术将一些具有特异性的优势菌种不断得到改造或创造，将这些具有脱色菌、脱氮、脱磷等高效专性菌进行固定化后，菌体密度提高，极大提高了处理工业废水和分解难生物降解的有机物质的效率，具有明显优势。
生物反应器技术。在活性污泥中加入既有固定载体又有流动载体，既有好氧又有厌氧固定膜的反应器，大大增加反应体系中的生物量和生物类群，运用发酵工程原理，最高水平地发挥微生物降解污染物的生物活性。此法可提高生物处理的效率，节约大量的人力，简化操作程序。
生物强化处理技术。通过向废水中加入优势菌种或通过基因工程技术产生的“超级工程茵”，形成高效生物膜，以去除有害物质。常见的方法有：高浓度活性污泥法、生物-铁法、生物活性炭法。
随着污染日益严重、环境标准的不断提高、科学技术的进步，利用生物工程技术开发了不少处理废水的新工艺和技术。如升流式厌氧污泥床（USAB）生物处理技术、厌氧折流板反应器（ABR）生物处理技术、间歇式活性污泥法（SBA）生物处理技术、吸附-降解（AB）生物处理技术等。
4 生物工程技术在固体废弃物处理中的应用
固体垃圾处理的常用方法有：堆肥、填埋、焚烧。堆肥法和填埋法利用了生物学原理，通过“无害化、资源化、减量化”措施处理的废弃物，可作为肥料使用，实现废物资源的二次利用。国内张玲、凌云、孙立明、王建香等研究人员都研究了复合微生物菌剂在堆肥和填埋处理中的应用，并取得很好效果。国外有研究人员用蚯蚓床处理有机垃圾和粪便。蚯蚓床处理可以将废弃物转变为无臭味、肥效高的蚯蚓粪土，蚯蚓本身也是很好的医药原料和优良饲料，效果显著。
生物工程技术对于消除白色污染亦有重要意义，主要表现在以下几个方面：（1）利用基因工程技术可以筛选优势微生物、构建高效降解菌，并通过发酵工程技术大量培养，达到降解白色污染物的目的。（2）利用基因工程技术将能编码降解蛋白的基因导入某一土壤微生物（如：根瘤菌）中，使两者同时发挥各自的作用，迅速降解塑料等白色污染物。（3）通过基因工程方法，利用微生物生产可降解塑料。
5 生物工程在大气污染治理中的应用
废气的生物处理和空气净化主要是指利用微生物吸附分解有机物能力和降解恶臭物质与有机废物的方法，主要方法有生物洗涤、生物过滤、生物吸附法等。这些方法具有成本低、效率高、消耗低、安全性好和无二次污染等优点，比传统废气处理方法优势明显。此外，还可通过减少生产过程的污染物排放，从源头上减少污染物。酸雨的主要原因是燃煤产生的高浓度SO2，可以通过微生物脱硫技术减少SO2的排放。
6 生物工程在土壤污染治理的应用
土壤污染主要包括重金属污染、农药残留、土壤板结等方面。我国土壤重金属污染物主要来源于工业废渣、污水灌溉、生活垃圾等。土壤是人类生存的基础，我们既要保证18亿亩耕地红线，又要保证土壤的质量，生产健康的食品。
重金属难以降解，是土壤污染的重要污染源且对人体健康危害极大。重金属污染土壤生物修复技术包括植物修复和微生物修复。生物修复的主要原理是利用或通过基因工程技术改造微生物、动物和植物等生物的功能，将重金属吸附或转化为无毒产物。主要通过以下两种方法实现对重金属的净化：（1）通过生物作用，改变重金属在土壤中的化学形态，降低其移动性和生物可利用性；（2）通过生物吸收、代谢，削减、净化与固定重金属。
另外，农业生产中，80%以上的农药会残留在土壤之中，其中的磷、氯代烃等是造成污染的主要物质。运用现代微生物技术可以将这些有害物质分解为H2O和CO2等无毒无害或毒性较小的其他物质，不会对环境造成破坏。
7 结语
综上所述，生物工程已经在环保领域得到了广泛应用，并产生了重要的作用和深远的影响。随着现代生物学技术的迅猛发展和相关工程技术的提高，生物工程在环保领域中必将发挥更积极的作用，担当更重要的角色，带动整个环保事业迈入新发展。
参考文献：
[1] 金晓虹，任化炜.环境生物技术应用于环境保护的新进展[J].环境保护，2002（2）：25-21.
[2] 宋恩扬，楼士林.生物技术概论[M].北京：科学出版社，1999.
[3] 曾令波.生物技术在环境污染治理中的应用研究进展[J].高等函授学报（自然科学版），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，王宝贞.废水生物处理[M].北京：中国环境出版社，2001.
[7] 张玲，李铁民.复合微生物菌剂在剩余污泥堆肥中的作用研究[J].微生物学杂志，2007，27（6）：48-50.
[8] 凌云.禽畜粪便高效降解菌的筛选和应用[D].上海：华东师范大学，2004.
[9] 孙立明，王克虹.高效复合微生物菌剂对垃圾填埋场恶臭物质的抑制作用[J].中华卫生杀虫药械，2004，10（4）：268-270.
[10] 王建香.城市粪便高效降解菌的筛选和效果评价[D].南京：南京理工大学，2008.
[11] 陈建孟，王家德，唐翔宇.生物技术在有机废气处理中的研究进展[J].环境科学进展，1998，6（3）：30-36.
[12] 石慧芳，陈春涛，刘启旺.微生物烟气脱硫技术及其研究方向[J].郑州轻工业学报（自然科学版），2002，17（2）：100-103.
[13] 张玉秀，于帅，文镇宋，等.重金属污染土壤的生物修复技术[J].金属矿山，2009（4）：146-149.
微生物教学环境工程论文范文第6篇
追梦——各具魅力的研究院校
几十年来，为了人类医疗水平的提高，生物医学工程的追梦人坚定地做项目、搞科研，研发出一个个新的医疗技术，更培养了一代代的生物医学人才。国内生物医学工程院校就是这样一个群体，从最初建立院系学科到分专业发展科研，再到如今培育人才做实际项目，每一步都走得精彩。
重点名校
清华大学
作为国内首屈一指的理工科高校，清华大学的教学科研资源得天独厚，生物医学工程系也不例外。该系强大的师资力量不可小觑，教授就包括院士、“长江学者”特聘教授、美国电气和电子工程师协会院士、美国医学和生物工程研究院院士。另一方面，清华大学生物医学工程系硬件设施优越。院系所在的医学科学楼拥有7个科研实验室和4个教学实验室，各实验室设施齐全，更引进了世界最先进的设备供师生研究所用。
清华大学生物医学工程学科自创立以来，在医学信号处理、生理系统建模仿真、超声成像等领域进行了长期系统地研究，在生物芯片、生物信息学、神经工程、分子影像等新兴方向有明显特色。毕业生中既有国际知名大学的教授，也有国内医疗仪器产业的领军人物，更多的是国内教学、科研、国防及产业方面的优秀人才。
清华大学生物医学工程专业每年的硕士研究生总数在30人以内，具体到校内校外是1∶1的比例，考研招生的人数大概在15人左右。
上海交通大学
上海交通大学生物医学工程专业创建于1979 年，同样是我国最早建立生物医学工程学科的院校之一。正如“早起的鸟儿有虫吃”，上海交通大学生物医学工程起步早，发展也较为成熟。2011年，上海交通大学生物医学工程学院成立，旨在对接国家重大需求及临床医学发展需要，重点建设生物医学仪器、神经科学工程、医学影像信息、生物纳米材料4个学科领域，致力于培养具有国际竞争力的生物医学工程领域高端研发人才。生物医学工程学院实施精英式教育，从一年级开始就实行导师制，进行全方位的导航。学生入校后，一、二年级夯实数理生基础及专业基础;三、四年级根据领域方向兴趣，在导师的指导下，拓展知识，提升创新能力和实践能力。这一教育方式让该学科的毕业生更出类拔萃。
2010年上海交通大学生物医学工程各专业研究生报考录取表
专业名称 报名
人数 录取人数 报录比
生物学 319 53 6.18∶1
化学工程与技术 43 9 4.78∶1
生物医学工程(83100) 95 30 3.17∶1
生物医学工程(430131) 8 21(含推免) 未知
生物工程 7 4 1.75∶1
西安交通大学
西安交通大学的生物医学工程在业内声名远扬。2000年，在原西安交通大学、西安医科大学、陕西财经学院三校合并及学科交叉融合的基础上，生命科学与技术学院成立。该院下设生物医学工程系、生物科学与工程系两个系，设有生物医学工程研究所、生物医学分析技术与仪器研究所、分子遗传学研究所、癌症研究所、生物医学工程与仪器研究所、线粒体生物医学研究所六个研究所。依托学校的整体实力，学院还设有现代医学电子技术及仪器国家专业实验室、生物医学信息工程教育部重点实验室、生物医学工程陕西省重点实验室三个重点实验室。2011年西安交通大学生命科学与技术学院生物医学工程招收学术型硕士研究生50人，全日制专业学位研究生20人。
复旦大学
复旦大学生命科学学院创立于1986年，是我国最早在大学中成立的生命科学学院，也是国家生命科学和生物技术人才培养基地。生命科学学院由生态与进化生物学系、微生物学和微生物工程系、遗传学和遗传工程系、生理学和生物物理学系、生物化学系五个系级单位组成，拥有遗传工程国家重点实验室、生物多样性与生态工程教育部重点实验室、现代人类学教育部重点实验室三个国家和教育部重点实验室，以及遗传学研究所、发育生物学研究所、植物科学研究所、生物多样性科学研究所、进化生物学研究中心等七个研究机构。学院以科学研究为主导，以争取国家级重大项目为抓手，力争在科研成果、科技产业化等方面实现快速发展。
2010年复旦大学生物医学工程各专业研究生报考录取表
专业名称 报名人数 录取人数 报录比
生态与进化生物学 18 6 3∶1
微生物学和微生物工程 49 11 4.45∶1
遗传学 90 42 2.14∶1
生理学和生物物理 8 5 1.6∶1
生物化学 128 48 2.67∶1
实力院校
浙江大学
1977年浙江大学科仪系设立国内第一个生物医学工程专业，并相继建成我国生物医学工程第一个硕士学位授予点、第一个博士学位授予点和第一个博士后科研流动站，现隶属浙江大学信息学部生物医学工程与仪器科学学院。其生物工程系在我国生物医学工程业内享有“黄埔军校”的美誉。学院建有生物传感技术国家专业实验室、生物医学工程教育部重点实验室等学术研究机构。学院与国际一流大学及科研机构的交流和合作广泛，多次举办高质量的国际学术会议。作为实力派院校之一，学院办学条件优越，科研实力强劲，现有科研实验用房6千多平方米，历年来先后获得国家级和省部级科技进步奖30余项，多项科研成果居国内外领先地位。
学院硕士招生按生物医学信息处理、医学成像与图像处理、医学仪器、生物传感技术、定量与系统生理等方向进行，按下表中的小专业录取。其中免试研究生比例约50%。
2010年浙江大学生物医学工程各专业研究生报考录取表
专业名称 报名
人数 录取
人数 推免人数
电子信息技术及仪器 110 24 未知
生物医学工程(083100) 86 46 未知
仪器仪表工程 1 6 5
生物医学工程(430131) 6 14 8
东南大学
作为国内生物医学行业的佼佼者，东南大学生物科学与医学工程学院以强大的实验平台和严谨的治学态度见长。该学科设有生物电子学国家重点实验室、江苏省生物材料与器件重点实验室。另外，在苏州、无锡等地开设科研基地，给学生提供了优良的实践平台，更方便学院与校外公司合作。在教学治学方面，全院师生在韦钰院士的带领下，在追求知识和理想中求实进取，勇于创新，创造了很多卓越的科研成果。
依托强大的学科优势，生物科学与医学工程学院学生学术思想活跃，专业基础扎实，具有较强的创新意识，大受用人单位欢迎。毕业生可到生物医学工程和电子信息工程领域的企业、高校、科研院所、医院等单位从事研究、设计、管理等方面的工作。
在考研招生时，学科分两个方向来录取。对于初试，考卷一般都不会设置太难，主要是对基础知识部分的考查。
2010年东南大学生物医学工程各专业研究生报考录取表
专业名称 报名人数 录取人数 推免人数
生物物理学 15 4 0
生物医学工程 106 61 13
华中科技大学
华中科技大学生命科学与技术学院拥有生物医学工程和生物物理学两个国家重点学科。学院科研实力雄厚，依托学院建立的科研基地包括：国家纳米药物工程技术中心、科技部基因工程“国际科技合作基地”、武汉国家生物产业基地、生物医学光子学教育部重点实验室、中英基因工程和基因组学联合实验室、中德马普生物物理与生物化学合作实验室等。近三年承担国家和省(市)研究课题234 项，其中国家自然科学基金108项，获得省部级以上奖励5项，获得授权发明专利23 项，发表SCI收录论文418篇。
学院研究方向包括医学图像处理与分析、医学成像技术与应用、生物医学信号检测与处理、纳米生物光子学与生物传感技术、人工器官等。近两年的考研报录情况未公开，但历年报考人数一直在全国高校内居多。
逐梦——与时俱进的研究分支
近年来，随着生物医学工程学科的发展，生物医学工程技术也日趋成熟，各分支方向的发展也日益明晰。那么，经过几十年的科学探索与研究，生物医学工程的发展现状如何?生物医学工程研究包括生物力学、人工器官、生物医学信号检测处理、生物医学仪器、生物医学成像、生物医学超声、生物材料与微纳米生物技术、分子电子学以及远程医疗与社区保健工程等分支。现今，各分支的发展与研究进行得如火如荼，研制出一系列辅助医疗仪器与关键技术，并在人类医疗诊断中发挥了很大作用。一般来说，我们可以将这些分支简分为四个方向：医学影像学、医学信息工程、医学仪器和分子生物学。
那么，对生物医学工程怀有憧憬的你，应该如何选择自己的努力方向呢?古人云：“知己知彼，百战不殆。”我们需要了解生物医学工程，明白自己对哪方面感兴趣。
医学影像学
影像学诊断是20世纪医学诊断最重要、发展最快的领域之一。20世纪50年代x光透视和摄片是临床最常用的影像学诊断方法，而由于X线、CT技术的出现和应用，影像学诊断水平发生了飞跃，极大提高了临床诊断水平。核磁共振计算机断层成像系统，不仅可分辨病理解剖结构形态的变化，还能做到早期识别组织生化功能变化的信息，有利于临床早期诊断。医学影像学由此而生。
不同于医学专业的影像学注重使用影像来诊断病情，生物医学工程医学影像学注重研究如何给医生提供更好的图像信息，如何将人体成像的信息更加可视化。近年来，各相关研究机构研发了许多新型的医学影像技术，包括人体各大脏器、血液乃至皮肤的成像技术，提取出更加有效的医学特征辅助医生治疗。
医学影像的研究对于研究人员的计算机水平有很高的要求，如在本科阶段学习的matlab/c++等软件是较为常用的编程软件。该方向研究生阶段的学习科目有《医学影像学》《多维信号处理与分析》《信号处理的小波变换》等，主要介绍医学成像的基本原理与关键技术，是本科阶段《大学物理》《高等数学》《数字信号处理》等课程的深度延续。
这一方向的研究在生物医学工程专业中较为普遍，很多大学都开设相应的课程或实验室。由于各院校发展情况不同，研究方向的名称也略有不同，感兴趣的考生可以利用网络资源加深了解。典型的院校有：清华大学、上海交通大学、华中科技大学、东南大学等。
医学信息工程
医学信息工程研究方向包括神经功能工程、生物医学信号的检测与处理、生物信息获取以及传感生物信息系统和应用等分支。其主要工作目标一方面是为神经科学研究建立交叉的技术平台，另一方面是为临床神经疾病的诊断和治疗提供新的解决方案。生物医学信号是人体生命信息的集中体现，是窥视生命现象的一个窗口。通过检测心电、脑电、肌电和细胞电活动、体温、血压、呼吸、心音、肌肉收缩等生物信号，提供给医生最好的诊疗信息。
该方向研究生阶段的课程设置主要包括《电路》《信号与系统》《数字信号处理》《数据结构》《生物系统及建模》《生物医学模式识别》等。各院校的课程设置基本相同，或者是相关课程的拓展。同样，该方向对学生的计算机编程能力有一定要求，在学习或实验中需要熟练应用计算机处理实验数据。毕业生的就业去向主要是电子信息和医学信息类的科研院所、医药卫生单位、生物医学电子信息企业等，从事科研、开发、应用设计制造及设备管理等方面的工作。国内开设该方向的院校有：四川大学、电子科技大学、西安交通大学、浙江大学、东南大学等。
医学仪器
医学电子仪器是生物医学工程学科的一个重要分支。19世纪末20世纪初，人类研制成功的各种治疗仪器大量进入临床，最具代表意义的有可植入式心脏起搏器、高频电刀、激光刀等。伴随微电子技术和计算机技术的发展，各种物理治疗类仪器发挥了越来越显著的作用。目前的研究课题包括：面向肿瘤诊断治疗的新型设备的研究开发、基于物理方法的热治疗技术、大功率驱动技术及医学仪器的设计与制造、面向家庭和社区医疗的数字化仪器的研发等方面。
该方向研究生阶段的课程主要有《智能仪器设计》《高级医疗仪器》《医学仪器原理》等，是本科阶段《微机原理与接口技术》《传感器技术》《信号处理技术》等课程的延续。国内开设该方向的院校有：上海交通大学、清华大学、浙江大学、四川大学等。
分子生物学
分子生物学是以分子水平研究生命本质的一门新兴边缘学科，它以核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为研究对象，是当前生命科学中发展最快，并正在与其他学科广泛交叉和渗透的重要前沿领域。由于分子生物学的不断发展，现代生物医学工程中人工关节、人工心脏起搏器、人工心脏、人工肝、人工肺等在临床上得到应用，使千千万万的患者恢复了健康。随着社会多样性发展，市场需求的不断变化，该方向也会研发出新的生物能源、保健、护理产品，甚至是化妆品相关的技术。
因国内各院校学科发展不同，该研究方向分支有：生物材料及人工器官、生物芯片与微纳米生物医学系统、生物纳米材料、肿瘤分子生物学等。研究生阶段的课程设置包括：《分子生物学》《纳米科学技术引论》《分子细胞生物学》《纳米药物系统》《显微分析与纳米结构物理》。从课程的设置可见，分子生物学对生物、物理、化学知识有一定的要求。作为国内新兴学科之一，其毕业生就业去向主要是一些研究所、科研机构、医疗企业。开设院校有：四川大学、大连理工大学、东南大学、上海交通大学等。
纵观生物医学工程的发展历史，生物医学在我国还处于起步阶段。但随着社会发展，人们对生活水平的高要求，各种诊疗仪器、实验装置趋向计算机化、智能化，远程医疗信息网络化将被广泛应用。可见，生物医学工程发展具有很大的潜力。如果你也心怀生物医学工程发展的梦想，那就勇敢地投身到生物医学工程的研究中。