前言:我們精心挑選了數(shù)篇優(yōu)質(zhì)生物化學(xué)工程基礎(chǔ)文章,供您閱讀參考。期待這些文章能為您帶來(lái)啟發(fā),助您在寫作的道路上更上一層樓。
一(略)
二、當(dāng)前我國(guó)生物化學(xué)工程的發(fā)展現(xiàn)狀
近幾年,隨著國(guó)外生物技術(shù)的飛速發(fā)展,我國(guó)的生物化學(xué)工程也取得了很大進(jìn)步。根據(jù)相關(guān)部門的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,現(xiàn)如今的生物化工產(chǎn)品涉及到多個(gè)生活中的多個(gè)領(lǐng)域,例如:醫(yī)藥、農(nóng)藥、食品等行業(yè)。在醫(yī)藥領(lǐng)域,抗生素的生產(chǎn)發(fā)展非常快,當(dāng)前已經(jīng)普遍應(yīng)用到臨床醫(yī)學(xué)中,根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)抗生素生產(chǎn)在世界排名第一位,而且該數(shù)據(jù)每年都呈增長(zhǎng)的趨勢(shì);在農(nóng)藥領(lǐng)域,生物化學(xué)工程的農(nóng)藥種類越來(lái)越多,例如:赤霉素、井霉素等品種,從而滿足了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要,同時(shí)藥物生產(chǎn)技術(shù)仍在不斷的發(fā)展;在食品領(lǐng)域,特別是氨基酸和檸檬酸的生產(chǎn)量越來(lái)越大,而且一直是以成倍的趨勢(shì)增長(zhǎng),這些產(chǎn)品不僅可以滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要,而且還出口各國(guó)[1]。
三、生物化學(xué)工程發(fā)展過(guò)程中存在的問(wèn)題
經(jīng)過(guò)大量的調(diào)查得知,生物化學(xué)工程的發(fā)展受很多因素的影響,這樣一來(lái),不僅使我國(guó)生物化學(xué)工程出現(xiàn)了諸多問(wèn)題,而且也使生物化學(xué)工程面臨巨大的挑戰(zhàn)。以下從生物化學(xué)工程的不合理產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、存在的局限性、生產(chǎn)技術(shù)與工藝不完善以及缺少完善的科研體系等方面,對(duì)生物化學(xué)過(guò)程發(fā)展中存在的問(wèn)題進(jìn)行探討和分析。
(一)生物化學(xué)工程的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理目前,我國(guó)生物化學(xué)工程的結(jié)構(gòu)還不是很合理,大多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品都比較單一,而且檔次也不高,更不能滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求。從發(fā)展技術(shù)看,生產(chǎn)高檔次醫(yī)藥產(chǎn)品的技術(shù)并不完善,國(guó)家每年都要耗費(fèi)大量資金從國(guó)外進(jìn)口高檔次的醫(yī)藥產(chǎn)品。
(二)生物化工產(chǎn)業(yè)范圍具有一定的局限性現(xiàn)如今,國(guó)內(nèi)生物化工產(chǎn)業(yè)還具有一定的局限性,主要應(yīng)用到了輕工業(yè)、醫(yī)藥和食品行業(yè)。因此,大多數(shù)企業(yè)對(duì)生物化工產(chǎn)品生產(chǎn)領(lǐng)域并不是非常了解,特別是對(duì)精細(xì)化產(chǎn)品的生產(chǎn)更是一無(wú)所知,這些都直接阻礙了生物化學(xué)工程規(guī)模的擴(kuò)大。因此,就更不用說(shuō)利用生物化學(xué)工業(yè)技術(shù)指導(dǎo)企業(yè)走向世界。除此之外,由于國(guó)內(nèi)生物化學(xué)工程的發(fā)展較快,我國(guó)政府缺少有關(guān)生物化學(xué)工程領(lǐng)域的研究體系和規(guī)范體系,因此,企業(yè)在日常的生產(chǎn)過(guò)程中,不僅消耗了大量的資源,而且嚴(yán)重地污染了生活環(huán)境,使生物化學(xué)工程的技術(shù)一直在低水平線上發(fā)展[2]。
(三)生產(chǎn)技術(shù)與工藝不完善由于生物化學(xué)工程在生產(chǎn)技術(shù)方面還存在很多問(wèn)題,例如:設(shè)備和工藝并不完善,而且上下游技術(shù)不相適應(yīng),從而使得產(chǎn)品的獲得率偏低,導(dǎo)致企業(yè)用高成本換來(lái)低效益的不良后果。根據(jù)有關(guān)部門的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),盡管我國(guó)生物化學(xué)工程生產(chǎn)的檸檬酸和乳酸等的技術(shù)水平非常高,但是,很多產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)和國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在很大差距,只有極少數(shù)的產(chǎn)品生產(chǎn)略高于國(guó)外水平。因此,目前有很多企業(yè)為了更新生產(chǎn)技術(shù),提高生產(chǎn)效率,更為了獲得更大的市場(chǎng)占有率,會(huì)投入大量資金,從西方發(fā)達(dá)國(guó)家購(gòu)進(jìn)先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備,例如:生物反應(yīng)器、監(jiān)控設(shè)備、生物傳感器等等。雖然企業(yè)的生產(chǎn)效率提高了,但是,并不利于企業(yè)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期生產(chǎn)目標(biāo)。
(四)生物化學(xué)工程缺少完善的科研體系和西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)生物化學(xué)工程發(fā)展起步較晚,而且國(guó)家對(duì)生物化學(xué)工程的基礎(chǔ)研究投入資源較少,缺少一個(gè)完善的科研體系,技術(shù)創(chuàng)新能力較差。而且有些企業(yè)對(duì)生產(chǎn)技術(shù)的開發(fā)和引進(jìn)能力非常差。經(jīng)過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn),我國(guó)生物化學(xué)工程仍然是利用傳統(tǒng)的擴(kuò)大投資的增長(zhǎng)模式在發(fā)展,此種生產(chǎn)模式不僅使企業(yè)獲得較小的生產(chǎn)效益,而且不利于提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力,甚至?xí)璧K企業(yè)的發(fā)展。
四、解決生物化學(xué)工程發(fā)展的有效措施
(一)科學(xué)調(diào)整生物化學(xué)工程的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)首先要對(duì)產(chǎn)業(yè)化結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)、合理的調(diào)整,擴(kuò)大高檔次產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模。比如:各大企業(yè)可以重點(diǎn)開發(fā)和研究有關(guān)醫(yī)藥的生化產(chǎn)品、具有一定功能性的食品等。除此之外,如今的生物化學(xué)工程發(fā)展正朝著多元化的方向發(fā)展,重點(diǎn)生產(chǎn)各種精細(xì)化產(chǎn)品或者傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法不能生產(chǎn)的產(chǎn)品,例如:生物色素、工業(yè)酶制劑等。只有這樣,才能使企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)得到快速提高。
(二)不斷擴(kuò)大生物化學(xué)工程的生產(chǎn)規(guī)模目前,生物化學(xué)工程的生產(chǎn)規(guī)模并不能滿足當(dāng)今市場(chǎng)的需求,因此,企業(yè)要擴(kuò)大生物化學(xué)工程的生產(chǎn)規(guī)模,為企業(yè)贏得更大的市場(chǎng)占有率。政府部門要給予企業(yè)大力支持和幫助。可以制定更多的政策和措施來(lái)鼓勵(lì)人們建設(shè)更多、更大的生物化學(xué)企業(yè)。特別是要大量建立和培養(yǎng)科技創(chuàng)新企業(yè)。企業(yè)可以把研發(fā)、生產(chǎn)和銷售集中在一起管理,從而降低企業(yè)生產(chǎn)成本。另一方面,鼓勵(lì)生物化學(xué)企業(yè)積極參與到相關(guān)技術(shù)的研究行列中,淘汰生產(chǎn)技術(shù)非常落后和競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)的企業(yè)。
(三)加大對(duì)生物化學(xué)工程的資金投入從生物化學(xué)工程的整體來(lái)看,企業(yè)對(duì)生物化學(xué)工程的教育投入是較少的,培養(yǎng)一大批具有生物化學(xué)工程的人才是企業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。企業(yè)想要從根本上使生物化學(xué)工程在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力有所提高,就應(yīng)該從相關(guān)人員的技術(shù)水平和專業(yè)素質(zhì)方面著手。當(dāng)下,生物化學(xué)工程是一個(gè)比較熱門的產(chǎn)業(yè),然而,企業(yè)大多數(shù)的生產(chǎn)技術(shù)人員都是從事傳統(tǒng)化工行業(yè)的人員,沒(méi)有經(jīng)過(guò)專業(yè)的技能培訓(xùn)就上崗工作。由于長(zhǎng)期受傳統(tǒng)化工生產(chǎn)思想的影響,這些員工不具備完善的專業(yè)知識(shí),且對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)操作能力也較差。所以,想要真正解決當(dāng)前我國(guó)生物化學(xué)工程在發(fā)展過(guò)程中的問(wèn)題,就要重視培養(yǎng)生物化工的專業(yè)人才。
(四)加大生物化學(xué)工程的技術(shù)研究根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn),我國(guó)缺乏對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的認(rèn)識(shí)和保護(hù)。我國(guó)生物化學(xué)工程的發(fā)展也存在這樣的現(xiàn)象,國(guó)家和企業(yè)對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)并不重視,原本自己企業(yè)研究的新產(chǎn)品卻讓其它企業(yè)所占有,這不僅打消了相關(guān)研究人員的工作熱情和積極性,而且也使企業(yè)損失嚴(yán)重,加速人才外流。因此,國(guó)家和企業(yè)對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)要非常重視,并通過(guò)相應(yīng)的措施加以保護(hù)[3]。只有這樣,才可以充分調(diào)動(dòng)相關(guān)科研人員工作的積極性和熱情,同時(shí)又能帶動(dòng)國(guó)外一大批有才能的人回國(guó)研究和發(fā)展。
(五)加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合在生物化學(xué)工程發(fā)展的過(guò)程中,企業(yè)要特別注重上下游生產(chǎn)技術(shù)的結(jié)合,而且更應(yīng)該向國(guó)外先進(jìn)企業(yè)學(xué)習(xí)其生產(chǎn)技術(shù)和工藝,實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),從而推動(dòng)企業(yè)的產(chǎn)學(xué)研的結(jié)合。此外,企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)中出現(xiàn)的大多數(shù)問(wèn)題,都是因?yàn)樯舷掠蔚纳a(chǎn)技術(shù)聯(lián)系不夠緊密,甚至不能配套使用,這就直接影響到了技術(shù)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。所以,企業(yè)在加大人力與財(cái)力投入的基礎(chǔ)上,還要充分考慮生物化學(xué)工程中上下游生產(chǎn)技術(shù)的結(jié)合。
生物化學(xué)工程基礎(chǔ)課程結(jié)合現(xiàn)代分子生物學(xué)及傳統(tǒng)生物技術(shù),不僅有扎實(shí)的理論基礎(chǔ),而且結(jié)合典型產(chǎn)品的開發(fā)過(guò)程進(jìn)行闡述,反映了現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展方向,體現(xiàn)了生物技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的最新前沿。生物化學(xué)工程基礎(chǔ)是隨著生物科學(xué)的發(fā)展而不斷更新的課程,需及時(shí)調(diào)研最新的發(fā)展方向及研究熱點(diǎn)。該課程全面闡述了基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程和生化工程等課程的基礎(chǔ)內(nèi)容,其主要囊括以下幾個(gè)方面。工業(yè)微生物工程:介紹微生物的特點(diǎn)、分類、生理、育種及培養(yǎng)等方面的技術(shù)和方法;代謝工程:介紹微生物次生代謝產(chǎn)物的代謝調(diào)控機(jī)制和方法;基因工程:介紹生物遺傳的基本知識(shí)及應(yīng)用現(xiàn)代基因工程技術(shù)改變微生物遺傳特性的方法,并且介紹蛋白類藥物的研發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程;細(xì)胞工程:介紹應(yīng)用植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)高附加產(chǎn)值的花卉、藥物等;酶工程:介紹工業(yè)用酶和藥用酶的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、固定化及開發(fā)等方面的技術(shù);生物反應(yīng)器:介紹生物反應(yīng)器的工作原理、設(shè)計(jì)方法以及應(yīng)用;全面介紹生物技術(shù)的最新進(jìn)展、應(yīng)用以及生物技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中需要化工知識(shí)的范例。生物化學(xué)工程基礎(chǔ)課程是在無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、生物化學(xué)基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)的。本課程對(duì)于非生物類專業(yè)學(xué)生進(jìn)行了系統(tǒng)的生物學(xué)技術(shù)及最新研究進(jìn)展的介紹,讓學(xué)生了解生物學(xué)的基本思想及技術(shù),同時(shí)將現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用與化學(xué)工程技術(shù)進(jìn)行交叉講授,重點(diǎn)說(shuō)明了化學(xué)工程技術(shù)在生物工程領(lǐng)域可能的應(yīng)用范圍,使學(xué)生掌握現(xiàn)代生物技術(shù)的基本工藝流程及發(fā)展前沿。目前,化學(xué)工程與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生普遍存在生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)薄弱的問(wèn)題,如何在較短的學(xué)時(shí)內(nèi),將生物工程的關(guān)鍵基礎(chǔ)問(wèn)題講解清楚,并且將生物工程技術(shù)和化學(xué)工程有機(jī)的結(jié)合起來(lái),讓學(xué)生充分感受到交叉學(xué)科帶來(lái)的機(jī)遇和挑戰(zhàn),這無(wú)疑對(duì)授課教師提出了更高的要求,需要教師不斷總結(jié)現(xiàn)有的教學(xué)模式,不斷地改進(jìn)教學(xué)過(guò)程和教學(xué)方法。
二、化工專業(yè)生物化學(xué)工程基礎(chǔ)教學(xué)中存在的問(wèn)題
鑒于該課程屬于學(xué)科交叉,在教材選擇、實(shí)驗(yàn)配套、講解內(nèi)容難易程度把握等方面,均需要不斷地探討和摸索。目前,該課程教學(xué)過(guò)程中存在的重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題主要有:如何在現(xiàn)有教材的基礎(chǔ)上豐富教學(xué)內(nèi)容,利用多媒體等手段,及時(shí)地更新課程內(nèi)容并介紹最新的發(fā)展動(dòng)態(tài);如何把握教學(xué)過(guò)程中深度與廣度的平衡;如何在現(xiàn)有基礎(chǔ)上提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,使他們能夠主動(dòng)深入地探討生物工程與化學(xué)工程學(xué)科交叉所帶來(lái)的機(jī)會(huì)與挑戰(zhàn);如何能夠?qū)⒄n程講解內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合起來(lái),讓同學(xué)們切實(shí)體會(huì)到化學(xué)工程在生物產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用;如何鼓勵(lì)學(xué)生在假期或平時(shí)尋找一切機(jī)會(huì)去生物制品生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行實(shí)踐,從中體會(huì)化學(xué)工程技術(shù)在生物產(chǎn)品生產(chǎn)中的具體應(yīng)用。
1.教材很難在深度和廣度間平衡
目前,本課程所選教材為化工出版社的《生物化學(xué)工程基礎(chǔ)》(工科專業(yè)適用,李再資主編,2006年版本),該教材在國(guó)內(nèi)高校化學(xué)工程專業(yè)有較為廣泛的應(yīng)用,具有簡(jiǎn)單明了、講解清楚的特點(diǎn),適合于生物工程專業(yè)以外的其他專業(yè)使用。但是該教材也存在諸多不足之處,如教材內(nèi)容仍然沒(méi)有擺脫理科教學(xué)的模式和框架,生物工程原理的講解深度不足,同時(shí),教材對(duì)于化學(xué)工程與生物工程如何結(jié)合方面的內(nèi)容也講解得太少。為了做好生物化工導(dǎo)論的教學(xué)工作,必需結(jié)合化學(xué)工程專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)和研究應(yīng)用實(shí)例,選擇相關(guān)學(xué)科的教材作為補(bǔ)充,以便在授課過(guò)程中增加相應(yīng)的內(nèi)容,進(jìn)而提高學(xué)生的理解和吸收程度。
2.實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)缺乏
現(xiàn)在的課堂教學(xué)仍然以教師講授為主,學(xué)生處于被動(dòng)接受的狀態(tài)。由于生物化工導(dǎo)論是理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的課程,而教學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)缺乏,學(xué)生往往很難理解生化反應(yīng)及其應(yīng)用過(guò)程。所以,需要進(jìn)一步改變傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式,可以采用講授與討論相結(jié)合、課堂內(nèi)外相結(jié)合、理論與實(shí)際相聯(lián)系等多種教學(xué)形式,利用先進(jìn)的多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),豐富和活躍教學(xué)過(guò)程,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,提高整體教學(xué)質(zhì)量。同時(shí),也可以通過(guò)講解學(xué)生身邊的研究實(shí)例,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,并且配備一些實(shí)驗(yàn)講解及生產(chǎn)實(shí)習(xí)來(lái)提升學(xué)生的興趣和理解程度。
三、生物化學(xué)工程基礎(chǔ)課程教學(xué)的幾點(diǎn)體會(huì)
筆者從2001年開始一直從事生物化學(xué)工程基礎(chǔ)的教學(xué)工作,課程面向?qū)ο笾饕獮榛瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)、過(guò)程控制專業(yè)及分子工程專業(yè)的學(xué)生,每年選修人數(shù)在200人以上。在授課過(guò)程中,注重以產(chǎn)品為例,說(shuō)明化學(xué)工程技術(shù)在生物產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程中的重要性,從而加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)于化學(xué)工程知識(shí)應(yīng)用于生物工程領(lǐng)域的信心。另外,注重將理論內(nèi)容與本校化工學(xué)院及兄弟院系的科研內(nèi)容進(jìn)行融會(huì)貫通地講授,大大提高了同學(xué)們對(duì)于該課程的理解和熱愛(ài),也促進(jìn)了學(xué)生對(duì)于生物工程與化學(xué)工程有機(jī)結(jié)合的全新認(rèn)識(shí)。在教學(xué)實(shí)踐中,結(jié)合介紹天津市著名生物工程企業(yè)大量需要化學(xué)工程的實(shí)例,力求讓同學(xué)們明白,生物工程的下游產(chǎn)業(yè)化的實(shí)質(zhì)就是化學(xué)工程的應(yīng)用。教學(xué)實(shí)踐也使筆者體會(huì)到,要完成好該課程的教學(xué)任務(wù),需要授課教師熟悉生物化學(xué)、生物工程、化工原理等教學(xué)內(nèi)容,更需要授課教師不斷總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn),以便逐步提高教學(xué)質(zhì)量。
1.建設(shè)教學(xué)團(tuán)隊(duì),認(rèn)真調(diào)研學(xué)習(xí)
授課教師需要組織強(qiáng)有力的課程建設(shè)小組,對(duì)國(guó)內(nèi)外工科類生物化工導(dǎo)論課程進(jìn)行調(diào)研,包括其他院校的教改情況、已有的化工類的生物化工導(dǎo)論教材、學(xué)生本人對(duì)課程內(nèi)容及授課方式的期望、相關(guān)專業(yè)對(duì)該課程的反饋信息等諸多方面。授課教師還需要吸收先進(jìn)的教學(xué)思想、技術(shù)與內(nèi)容,借鑒國(guó)內(nèi)外其他院校教學(xué)情況,結(jié)合專業(yè)設(shè)置的特點(diǎn)和實(shí)際,總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與效果。針對(duì)面向21世紀(jì)的教學(xué)和培養(yǎng)要求,要認(rèn)真總結(jié)化工類本科生生物化學(xué)工程基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)計(jì)劃及教學(xué)方式及教學(xué)中的注意事項(xiàng),要通過(guò)對(duì)其他優(yōu)秀或重點(diǎn)課程的學(xué)習(xí)觀摩或邀請(qǐng)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的老教授親臨課堂指導(dǎo)等多種途徑,進(jìn)行教育素質(zhì)訓(xùn)練,以提高教師的授課水平。
2.提供并選好主講教材和高水平的輔助教材
針對(duì)現(xiàn)有的試用教材,及時(shí)引入前沿科學(xué)和技術(shù)的最新成果,篩選、引進(jìn)配套的輔助教材(包括國(guó)外教材),編寫與之相配的教學(xué)大綱。李再資老師主編的生物化學(xué)工程基礎(chǔ)教材知識(shí)點(diǎn)全面,重點(diǎn)內(nèi)容詳盡。除此之外,我們還注重推薦國(guó)內(nèi)知名的生物化學(xué)、生物工程、工業(yè)微生物學(xué)等相關(guān)教程以及國(guó)外英文原版教材作為課外輔助教材,建議學(xué)生每人手里都有一本英文原版教材。另外,在每次授課結(jié)束時(shí),都提前告之下次課程內(nèi)容的基本點(diǎn)和重點(diǎn),要求學(xué)生提前做好預(yù)習(xí)或難點(diǎn)標(biāo)注,注重發(fā)揮學(xué)生自身學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性,使他們永葆學(xué)習(xí)的熱情和動(dòng)力。實(shí)踐表明,學(xué)生通過(guò)使用英文教材獨(dú)立預(yù)習(xí)課程,他們的專業(yè)英語(yǔ)水平也會(huì)得到快速提高,為今后使用英語(yǔ)完成相關(guān)工作任務(wù)打下良好的基礎(chǔ)。
3.探索新的授課模式和教學(xué)手段
多媒體教學(xué)可以讓學(xué)生通過(guò)圖和動(dòng)畫直觀地理解生物過(guò)程和反應(yīng)機(jī)理,也可以直觀地學(xué)習(xí)生物工程科學(xué)研究和生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)。為此,要完善多媒體系統(tǒng),適時(shí)增加課堂教學(xué)信息量。同時(shí),可以采用啟發(fā)式、討論式、研究式等教學(xué)方法,將課堂講授與課外輔導(dǎo)相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新與自學(xué)能力。如果能夠?qū)⒄n程講解內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合,將課堂講授內(nèi)容與具體的實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,加強(qiáng)與學(xué)生交流,深入探討生物工程與化學(xué)工程學(xué)科交叉所帶來(lái)的機(jī)會(huì)與挑戰(zhàn),必將會(huì)進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,提高教學(xué)質(zhì)量。
4.課堂講授內(nèi)容與前沿性專業(yè)知識(shí)緊密結(jié)合
在大學(xué)課堂里,讓學(xué)生隨時(shí)了解相關(guān)學(xué)科的前沿進(jìn)展是一個(gè)重要的授課內(nèi)容。因此,在每節(jié)課學(xué)習(xí)重點(diǎn)知識(shí)的過(guò)程中,需要用最新發(fā)表的相關(guān)研究進(jìn)展信息豐富課堂內(nèi)容,使學(xué)生了解學(xué)科前沿和發(fā)展方向。比如,在介紹酶的開發(fā)過(guò)程時(shí),可介紹量子力學(xué)、分子動(dòng)力學(xué)和計(jì)算機(jī)工具在研究酶的反應(yīng)過(guò)程和機(jī)理中的應(yīng)用,并且把研究中的困難展示給大家,激發(fā)學(xué)生探究和追尋科學(xué)發(fā)展的欲望,吸引他們投入到生命科學(xué)的研究和生物技術(shù)的開發(fā)中去。同時(shí),也可以介紹酶的生產(chǎn)過(guò)程中所面臨的問(wèn)題和挑戰(zhàn),鼓勵(lì)學(xué)生用化工知識(shí)嘗試解決生產(chǎn)中的問(wèn)題。
5.鼓勵(lì)課堂教學(xué)和生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)合
生物化學(xué)工程基礎(chǔ)偏向?qū)嶋H應(yīng)用,課堂講授內(nèi)容需要與具體的生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合,因此,要讓同學(xué)們切實(shí)體會(huì)到化學(xué)工程的知識(shí)在生物制品生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用。另外,要積極聯(lián)系生物工程方面的生產(chǎn)企業(yè),組織同學(xué)們進(jìn)行參觀,結(jié)合課堂教學(xué)內(nèi)容,讓同學(xué)們充分體會(huì)到化學(xué)工程技術(shù)與生物工程技術(shù)學(xué)科交叉的意義和重要性,鼓勵(lì)感興趣的同學(xué)去相關(guān)的生物工程企業(yè)進(jìn)行短期實(shí)習(xí),了解生物工程產(chǎn)品的生產(chǎn)原理、生產(chǎn)流程和注意事項(xiàng),體會(huì)化學(xué)工程技術(shù)在生物產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程中的重要地位。
6.培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)方法
今年來(lái),由于生物技術(shù)的快速發(fā)展,使得我國(guó)生物學(xué)工程的發(fā)展也在不斷向前,并已有一定的基礎(chǔ)。調(diào)查顯示,當(dāng)前生物化工的產(chǎn)品已經(jīng)涉及到保健、醫(yī)藥、農(nóng)藥以及食品等各個(gè)領(lǐng)域與方面。①在醫(yī)藥方面,抗生素得到迅猛發(fā)展,并且在臨床中的使用最普遍,相關(guān)數(shù)據(jù)表明,目前我國(guó)抗生素的產(chǎn)量達(dá)到世界首位,此數(shù)據(jù)還在不斷增長(zhǎng);②在農(nóng)藥方面,生物化工的農(nóng)藥品種也層出不窮,主要包括井霉素、赤霉素以及蘇云金桿菌等,該技術(shù)不斷進(jìn)步,并且逐步滿足了我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要;③在食品與飼料方面,氨基酸、檸檬酸等的產(chǎn)量不斷加大,并呈現(xiàn)數(shù)倍增產(chǎn)的趨勢(shì),該產(chǎn)品已經(jīng)不只為了滿足于本國(guó)市場(chǎng),還出口到世界各國(guó)。
2、我國(guó)生物化學(xué)工程發(fā)展中所存在的問(wèn)題
經(jīng)過(guò)深入調(diào)查分析可知,由于各種因素的限制,使得我國(guó)生物化學(xué)工程在發(fā)展過(guò)程中也存在著許多問(wèn)題與不足,也將面臨著新的挑戰(zhàn),本文主要從以下幾方面的問(wèn)題著手分析:
(1)我國(guó)生物化學(xué)工程的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)布置不夠科學(xué),許多企業(yè)往往存在品種單一、低檔次等問(wèn)題,不能滿足當(dāng)今市場(chǎng)的需求。對(duì)于檔次較高的醫(yī)藥生化產(chǎn)品例如激素類、干擾素、藥用多肽等,在我國(guó)的生產(chǎn)技術(shù)還不完善,不能滿足本土市場(chǎng)需求,每年還需花費(fèi)大量資金從國(guó)外進(jìn)口。
(2)當(dāng)前我國(guó)的生物化工產(chǎn)業(yè)主要局限于輕工、醫(yī)藥、食品業(yè)等。所以,許多企業(yè)對(duì)生物化工產(chǎn)品尤其是精細(xì)化工產(chǎn)品這一領(lǐng)域的了解不足,不利于擴(kuò)大生產(chǎn),更不用說(shuō)通過(guò)這些技術(shù)引領(lǐng)企業(yè)走向世界。此外因生物化學(xué)發(fā)展速度較快,我國(guó)相關(guān)部門對(duì)該行業(yè)的研究及規(guī)范還不成體系,導(dǎo)致生產(chǎn)過(guò)程中的能源消耗大,環(huán)境污染嚴(yán)重,技術(shù)在低水平徘徊。
(3)在生產(chǎn)技術(shù)上存在許多不足,生產(chǎn)設(shè)備與工藝配套不完善,上下游技術(shù)不配套,產(chǎn)物的收得率低,生產(chǎn)成本高企業(yè)效益低。相關(guān)數(shù)據(jù)表明,雖然目前我國(guó)的產(chǎn)品如檸檬酸、乳酸等的發(fā)酵水平較高,但其他絕大多數(shù)產(chǎn)品的技術(shù)明顯低于國(guó)外。從而,某些企業(yè)為了引進(jìn)新技術(shù)提高生產(chǎn)效率,只能每年都要投入大量資金從外國(guó)進(jìn)口細(xì)胞破碎機(jī)、生物反應(yīng)器、計(jì)算機(jī)監(jiān)控設(shè)備以及生物傳感器等,不利于企業(yè)的長(zhǎng)期生產(chǎn)目標(biāo)。
(4)我國(guó)生物化學(xué)工程的發(fā)展歷史較短,基礎(chǔ)研究的投入較薄弱,還沒(méi)有形成一個(gè)完整的科研體系,技術(shù)創(chuàng)新能力不強(qiáng),同時(shí),相關(guān)企業(yè)的技術(shù)開發(fā)、技術(shù)吸收能力差。調(diào)查顯示,當(dāng)前該行業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展多數(shù)依靠傳統(tǒng)的粗放型擴(kuò)大投資的增長(zhǎng)模式,從而生產(chǎn)效益低下、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng),不利于企業(yè)的發(fā)展。
3、我國(guó)生物化學(xué)工程發(fā)展問(wèn)題的解決建議
本文經(jīng)過(guò)深入探究分析我國(guó)生物化學(xué)工程發(fā)展過(guò)程中所存在的問(wèn)題,并借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù),主要從以下幾方面來(lái)解決當(dāng)前的問(wèn)題:
(1)合理調(diào)整產(chǎn)業(yè)化結(jié)構(gòu),擴(kuò)大并發(fā)展高檔次的產(chǎn)品。例如加大對(duì)醫(yī)藥生化產(chǎn)品、功能性食品及添加劑等高檔產(chǎn)品的研發(fā)與生產(chǎn)。此外,使生物化學(xué)工程的發(fā)展呈現(xiàn)多元化,著重生產(chǎn)如生物色素、微生物多糖、工業(yè)酶制劑以及表面活性劑等多種精細(xì)化工產(chǎn)品以及采用傳統(tǒng)技術(shù)無(wú)法生產(chǎn)的產(chǎn)品,從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
(2)不斷擴(kuò)大生物化工的生產(chǎn)規(guī)模,提高競(jìng)爭(zhēng)力。因此,我國(guó)相關(guān)部門應(yīng)該出臺(tái)更多有效措施來(lái)鼓勵(lì)建設(shè)大型的生物化工企業(yè),使之能夠?qū)⒀邪l(fā)、生產(chǎn)、銷售融于一體,從而節(jié)省生產(chǎn)成本。尤其要加大力度去培育一批科技創(chuàng)新型企業(yè),此外,還要鼓勵(lì)那些具有發(fā)展生物化工產(chǎn)業(yè)的企業(yè)加入該技術(shù)發(fā)展行列,向著創(chuàng)新型生化公司的方向發(fā)展,并淘汰那些生產(chǎn)技術(shù)落后,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力低下的企業(yè),從而提高我國(guó)整體生物化工行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力,并有利于擴(kuò)大我國(guó)生物化工的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。