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生物與化學工程專業(yè)范文第1篇

關鍵詞 生物化學 課程設置 教學模式

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

Biochemistry Curriculum and Teaching Mode in Biological Engineering

WU Yuangen， WANG Xiao， TAO Han， ZHOU Hongxiang， QIU Shuyi

（School of Liquor and Food Engineering， Guizhou University， Guiyang， Guizhou 550025）

Abstract According to our college biological engineering services at the local school and social development needs of the economy， the author analyzes of the basic course biochemistry courses from the curriculum materials selection， in the teaching content highlights the theoretical knowledge of traditional brewing industry， and made use of multimedia teaching， online teaching and innovative teaching practice， supplemented by teaching model， in order to improve students' knowledge of the course to master skills.

Key words biochemistry； curriculum； teaching mode

生物化學（Biochemistry）是用化學的原理和方法，從分子水平來研究生物體的化學組成及其在體內的代謝轉變規(guī)律，從而闡明生命現(xiàn)象本質的一門科學。①生物化學課程是我院生物工程、釀酒工程、食品科學與工程等專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎課程，其內容基本覆蓋了我院各個專業(yè)所需的基礎理論知識，是我院學生掌握專業(yè)知識的最重要紐帶，因而其教學地位十分重要。然而生物化學知識體系龐大，理論性和邏輯性強，內容抽象復雜且相互關聯(lián)，這對剛開始接觸專業(yè)課的學生比較難以掌握。特別是近年來高等院校課程改革的實施，實踐教學環(huán)節(jié)的加強使得生物化學教學課時進一步減少，給生物化學課程教學工作帶來挑戰(zhàn)。筆者從事多年的生物化學教學經歷發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)學生都采用死記硬背的方式來應付期末考試，他們并沒有對知識點進行很好的聯(lián)系和掌握，缺少學習的動力和深入研究精神，在后續(xù)專業(yè)課學習和畢業(yè)論文（設計）中表現(xiàn)出知識點掌握不夠等問題。隨著生物技術的不斷發(fā)展和應用，生物化學在生物工程專業(yè)中的地位和作用則更加突出，這就要求將生物化學教學內容與后續(xù)課程緊密聯(lián)系，尤其是要結合專業(yè)定位和服務于地方經濟社會發(fā)展要求來開展教學。筆者從貴州大學生物工程特色專業(yè)建設出發(fā)，探討生物化學的課程設置及教學模式，以期提高學生對該門課程知識的掌握能力。

1 生物化學課程設置

筆者所在學院開設生物工程專業(yè)已有二十余年，辦學依據(jù)立足本省、面向行業(yè)人才需求，服務于地方經濟社會發(fā)展和國家現(xiàn)代化建設的專業(yè)培養(yǎng)要求，根據(jù)貴州產業(yè)發(fā)展和生物工程專業(yè)的沿革，在課程體系的設置上突出生物工程中下游課程，內容上突出傳統(tǒng)釀造業(yè)的理論實踐學習。生物化學課程作為生物工程專業(yè)最核心的基礎課，在課程教學內容設置上應該符合本專業(yè)的辦學定位。經過多次課程改革后，生物化學課程教學課時被進一步壓縮到64學時（理論教學48學時，實驗教學16學時），這給教學工作帶來極大挑戰(zhàn)。為了提高學生對該門課程知識的掌握能力，滿足本專業(yè)服務地方產業(yè)發(fā)展需求，筆者認為有必要對目前使用的教材和已有的課程內容進行調整。

1.1 教材的選用

我院生物化學課程使用的教材主要是張洪淵先生主編的《生物化學》（第二版），由化學工業(yè)出版社出版發(fā)行。該書內容精簡，比較適合生物工程、食品工程等工科專業(yè)學生使用。但使用該教材存在的主要問題是，由于知識點比較抽象和精簡，學生課后缺少擴展學習的空間，所以很難深入掌握各個知識點及它們相互間的聯(lián)系。特別是近年來不少考研的同學反映，該書不是考研專業(yè)指定的教材，建議在教材使用上重新考慮。筆者后來在教材選用上進行了嘗試，選用了王鏡巖先生主編的《生物化學》（第三版），由高等教育出版社出版發(fā)行。該書內容詳實、知識點豐富，對各個知識點的擴展解釋很充分，是國內很多985和211高校首選指定教材。然而使用該教材也面臨諸多困難，主要問題是在有限的教學課時內很難把握各個知識點的講解，同時學生面對該教材有較大的學習壓力。最近筆者嘗試了鄭集先生主編的《普通生物化學》（第四版），由高等教育出版社出版發(fā)行。該教材章節(jié)編排合理、知識點及其展開解釋說明均比較合適，是國內很多綜合性大學和其他院校生物相關專業(yè)的本科生教材。該教材在我院生物工程和釀酒工程專業(yè)使用，學生普遍反映比較好，同時任課教師感覺比較容易把握教學，因而是我院今后生物化學課程的首選教材。

1.2 教學課程設置

我院生物工程專業(yè)的辦學要滿足服務于地方經濟社會發(fā)展要求，在課程體系的設置上突出生物工程中下游課程，內容上突出傳統(tǒng)釀造業(yè)的理論實踐學習。因此，生物化學課程在教學內容上也要根據(jù)辦學需求進行調整。筆者依據(jù)生物化學課程理論教學48學時，再結合生物工程專業(yè)特點和傳統(tǒng)釀造業(yè)的知識體系，認為該課程教學內容應從以下幾個方面開展。

糖類化學部分是傳統(tǒng)釀造業(yè)重要的理論基礎知識。在該部分教學過程中，應當要求學生重點掌握典型單糖（葡萄糖和果糖）的結構和性質，再從單糖的基礎上去理解二糖和多糖的結構和性質，最好再結合某些釀造相關的實例來理解多糖等性質。脂質化學部分要求學生理解單脂和復脂的組成、結構和性質，了解固醇類物質的結構和基本特點。蛋白質化學部分不僅僅是釀造行業(yè)，同時也是整個生物相關專業(yè)最為基礎的知識體系。該部分教學應該要求學生重點掌握氨基酸的分類及其結構和性質，在此基礎上掌握肽和蛋白質的結構、性質和相互間的依存關系。重點講解氨基酸的溶解度、旋光性、光吸收、酸堿性質和重要的化學通性，并結合氨基酸的性質講解氨基酸分析方法。注重講解蛋白質的一級結構及測定方法，要求學生掌握蛋白質二級結構種類及特點，在此基礎上理解蛋白質的三級結構和四級結構及功能，并結合實驗講解蛋白質的分離純化方法。核酸化學部分是現(xiàn)代生物技術，特別是生物上游技術的基礎，雖然與傳統(tǒng)釀造業(yè)知識體系關聯(lián)不大，但對生物相關專業(yè)本科生至關重要。該部分教學應該重點講解堿基及種類、核苷和核苷酸的結構、性質以及核酸的結構、性質和生物功能，要求學生掌握堿基、核苷、核苷酸和核酸之間的相互關系，徹底弄清核酸的化學結構和化學性質，并掌握核酸一級、二級和三級結構及堿基配對規(guī)律，深入理解核酸的酸堿性質、吸收光譜、變性、復性與雜交，以及核酸的分離純化、合成和鑒定原理。酶化學和維生素化學內容與傳統(tǒng)釀造業(yè)知識體系關聯(lián)比較大，應當重點講解酶的化學本質和結構以及分類，特別是要注重講解維生素與酶輔基間的關聯(lián)。要求學生理解酶的作用特點、作用機制和酶的分離純化，重點掌握酶活單位定義及測定，理解調節(jié)酶、同工酶、誘導酶和多酶復合物的特點。激素化學、生物膜與細胞器內容與細胞工程、生物醫(yī)學等專業(yè)關聯(lián)度大，考慮到本專業(yè)學時的限制，該內容可由學習課后自學，重點了解激素的化學本質和生理功能，以及細胞的組成和各細胞器結構的功能。

物質代謝與調控內容與傳統(tǒng)釀造業(yè)密切相關，也是整個生物中下游最為重要的知識體系，應當重點講解糖代謝、脂質代謝、蛋白質和氨基酸代謝，以及這些代謝之間的相互聯(lián)系和調控。糖代謝方面重點講解糖酵解、三羧酸循環(huán)、磷酸戊糖等代謝途徑和生理意義，要求學生掌握糖酵解和三羧酸循環(huán)的各個代謝途徑、參與的酶系和ATP產生過程，重點理解戊糖磷酸途徑和參與的酶系，了解各種單糖、二糖和多糖進入糖代謝途徑，掌握糖代謝的調控及關鍵調控酶。脂質代謝方面以三酰甘油為例，側重講解甘油的分解代謝途徑和脂酸的-氧化過程，分析脂酸在何種情況下產生大量酮體及其后果，并注意比較脂酸 -氧化過程同線粒體酶系合成飽和脂肪酸過程的關系。蛋白質和氨基酸代謝方面要求學生掌握蛋白質在細胞內的降解，然后根據(jù)氨基酸的主要代謝途徑，掌握氨基酸分解代謝和合成代謝的共同反應，重點講解鳥氨酸循環(huán)及其生理功能，注重理解氨基酸代謝與糖代謝和脂質代謝的關聯(lián)。核酸代謝方面簡明扼要講解核酸的降解以及生物體內嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的分解途徑和生物合成。生物氧化方面涉及物質代謝的共同基本原理，重點講解NADH和FADH2兩條呼吸鏈中的電子傳遞及所需的輔基或輔酶，要求學生理解氧化磷酸化作用機制及其抑制和解偶聯(lián)。最后再講解物質代謝的相互聯(lián)系，要求學生掌握糖代謝、脂質代謝和蛋白代謝之間的相互關系，了解整個代謝的調節(jié)調控方式。關于遺傳信息的傳遞和表達內容，由于受學時的限制只能簡單介紹，該部分可以納入分子生物學課程進行講授。

2 生物化學教學模式

生物化學課程知識體系龐大，內容抽象復雜且相互關聯(lián)，采用傳統(tǒng)教學方式很難取得良好的教學效果。筆者根據(jù)多年的教學經驗，認為應當結合多媒體教學、網(wǎng)絡教學和創(chuàng)新實踐教學相結合的教學模式。

2.1 多媒體教學

傳統(tǒng)的教學模式要花費較多的時間用于板書，教學時間不能充分利用，教學內容信息量較少。而采用多媒體教學后，課件都是在課前準備好的，課堂上很少寫字，這樣就節(jié)省了板書時間，為增加教學信息量提供了條件，特別適用于生物化學這種知識體系龐大的課程。另一方面，多媒體教學將文字、圖片、動畫等整合，可為學生提供大量的感性材料，教學形象、直觀、形式多樣、趣味性強，可有效激發(fā)學生的學習興趣。②在生物化學課程中，生物大分子的立體結構及其代謝過程都是教與學的難點。在傳統(tǒng)的教學中，借助板書、掛圖或模型可有效講授這些難點，但對于學生而言，內容還是比較抽象，不容易理解。利用多媒體教學可輕易的解決這一問題。如在講生物大分子多糖、蛋白質、核酸等的結構時，學生通過觀看三維結構的圖片或動畫，就可以輕易地理解有關的復雜問題，自然地掌握了這些生物大分子的三維結構等有關的概念。

雖然采用多媒體教學存在諸多優(yōu)點，但也要清醒意識到過分依賴多媒體教學的弊端。過分依賴多媒體教學，會極大地限制師生的主動性發(fā)揮。③在課堂教學上，教師切忌把自己當成課件機械式解說員。目前多媒體教學的一個常見現(xiàn)象是教師灌輸知識、學生被動學習的填鴨式教育，這種教學模式缺乏師生互動，不利于提高學生的學習積極性。采用多媒體教學的另一個弊端是課堂節(jié)奏快，學生很難及時消化所學知識，長時間后學生在學習上會出現(xiàn)消極的一面。筆者認為采用多媒體進行生物化學教學，在講授重點和難點知識時，課堂上應該及時與學生加強溝通，讓學生能充分理解和掌握相關知識；同時插入一些緊扣教學內容的時事圖片或研究進展，有效結合專業(yè)領域內的社會熱點問題，這對吸引學生的注意力和激發(fā)學生的興趣均有很大幫助。

2.2 網(wǎng)絡教學

目前本科教學工作存在的一個最主要問題是缺少師生互動，這與課堂教學課時被嚴重壓縮有很大關系。為了加強與學生間的交流和互動，筆者借助生物工藝學精品課程網(wǎng)站，開辟了生物化學學習和交流平臺。在該平臺上，學生可以提出課堂教學未懂的知識，也可以給課堂教學提出建議和意見，我們針對這些問題都進行了一一答復，這些交流手段也得到不少學生的積極參與。另外，筆者還在該平臺上提供了生物化學的學習材料，包括習題集和考研資料等，受到學生的歡迎。通過網(wǎng)絡教學上生物化學教學討論平臺，進一步鞏固了課堂教學，同時也加強了師生間的交流互動。

2.3 創(chuàng)新實踐教學

本科質量教學提升計劃的改革方向是加強實踐教學，提高學生的實際動手操作能力。目前一般院校都開辦了專業(yè)相關的實驗課程，但受到課時限制或經費短缺等因素，實驗課程學時一般比較少。我院生物化學實驗課時為16學時，這相對課程龐大的知識體系是明顯不夠的。針對這些問題，筆者近幾年一直鼓勵本科生參與科研工作，加強自身的理論知識和實踐動手能力。筆者近幾年帶領本科生參與了國家大學生創(chuàng)新性實驗計劃以及自己科研項目的研究，這些學生一般從大二上生物化學課程后就參與進來，利用空閑時間做實驗，直到最后完成畢業(yè)論文，他們中基本上每人都著有研究論文，畢業(yè)后這些同學大部分都繼續(xù)進行深造。通過創(chuàng)新實踐教學，學生可以結合生物化學所學知識，進一步在研究中得到應用和更深入的理解。一般學校很多老師的科研項目與生物化學專業(yè)知識體系密切相關，所以學生有很大的參與創(chuàng)新實踐教學空間。

3 結語

生物化學是生物工程專業(yè)最為基礎的課程，其教學地位十分重要。根據(jù)我院生物工程專業(yè)的辦學理念以及有限的教學課時，本課程在教學內容上應該做出適當調整，突出傳統(tǒng)釀造業(yè)知識體系，同時也要兼顧現(xiàn)代生物技術和本專業(yè)的歷史沿革。本課程教學手段上應該采用多媒體教學為主，網(wǎng)絡教學為輔的策略，加強師生間的互動和交流，在此基礎上改善教學質量，同時讓更多的學生參與到創(chuàng)新實踐教學，進一步提高該課程的教學效果。

基金項目：貴州省高等院校特色專業(yè)項目（SJG 2011 004）；貴州大學品牌特色專業(yè)培育項目（PTPY201303）

*通訊作者：邱樹毅

注釋

① 鄭昌學.生物化學教學之我見―2012年全國生物化學與分子生物學學術大會發(fā)言[J].生命的化學，2013.33（1）：101-104.

生物與化學工程專業(yè)范文第2篇

生物化學工程基礎課程結合現(xiàn)代分子生物學及傳統(tǒng)生物技術，不僅有扎實的理論基礎，而且結合典型產品的開發(fā)過程進行闡述，反映了現(xiàn)代生物技術的發(fā)展方向，體現(xiàn)了生物技術發(fā)展和應用的最新前沿。生物化學工程基礎是隨著生物科學的發(fā)展而不斷更新的課程，需及時調研最新的發(fā)展方向及研究熱點。該課程全面闡述了基因工程、細胞工程、酶工程、發(fā)酵工程和生化工程等課程的基礎內容，其主要囊括以下幾個方面。工業(yè)微生物工程：介紹微生物的特點、分類、生理、育種及培養(yǎng)等方面的技術和方法；代謝工程：介紹微生物次生代謝產物的代謝調控機制和方法；基因工程：介紹生物遺傳的基本知識及應用現(xiàn)代基因工程技術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)和生產過程；細胞工程：介紹應用植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)生產高附加產值的花卉、藥物等；酶工程：介紹工業(yè)用酶和藥用酶的性質、結構、固定化及開發(fā)等方面的技術；生物反應器：介紹生物反應器的工作原理、設計方法以及應用；全面介紹生物技術的最新進展、應用以及生物技術應用過程中需要化工知識的范例。生物化學工程基礎課程是在無機化學、有機化學、分析化學、生物化學基礎上進行學習的。本課程對于非生物類專業(yè)學生進行了系統(tǒng)的生物學技術及最新研究進展的介紹，讓學生了解生物學的基本思想及技術，同時將現(xiàn)代生物技術的應用與化學工程技術進行交叉講授，重點說明了化學工程技術在生物工程領域可能的應用范圍，使學生掌握現(xiàn)代生物技術的基本工藝流程及發(fā)展前沿。目前，化學工程與技術專業(yè)的學生普遍存在生物學基礎知識薄弱的問題，如何在較短的學時內，將生物工程的關鍵基礎問題講解清楚，并且將生物工程技術和化學工程有機的結合起來，讓學生充分感受到交叉學科帶來的機遇和挑戰(zhàn)，這無疑對授課教師提出了更高的要求，需要教師不斷總結現(xiàn)有的教學模式，不斷地改進教學過程和教學方法。

二、化工專業(yè)生物化學工程基礎教學中存在的問題

鑒于該課程屬于學科交叉，在教材選擇、實驗配套、講解內容難易程度把握等方面，均需要不斷地探討和摸索。目前，該課程教學過程中存在的重點和難點問題主要有：如何在現(xiàn)有教材的基礎上豐富教學內容，利用多媒體等手段，及時地更新課程內容并介紹最新的發(fā)展動態(tài)；如何把握教學過程中深度與廣度的平衡；如何在現(xiàn)有基礎上提高學生的學習熱情，使他們能夠主動深入地探討生物工程與化學工程學科交叉所帶來的機會與挑戰(zhàn)；如何能夠將課程講解內容與生產實際結合起來，讓同學們切實體會到化學工程在生物產品生產過程中的應用；如何鼓勵學生在假期或平時尋找一切機會去生物制品生產企業(yè)進行實踐，從中體會化學工程技術在生物產品生產中的具體應用。

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《生物化學工程基礎》（工科專業(yè)適用，李再資主編，2006年版本），該教材在國內高?；瘜W工程專業(yè)有較為廣泛的應用，具有簡單明了、講解清楚的特點，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，如教材內容仍然沒有擺脫理科教學的模式和框架，生物工程原理的講解深度不足，同時，教材對于化學工程與生物工程如何結合方面的內容也講解得太少。為了做好生物化工導論的教學工作，必需結合化學工程專業(yè)學生的特點和研究應用實例，選擇相關學科的教材作為補充，以便在授課過程中增加相應的內容，進而提高學生的理解和吸收程度。

2.實驗環(huán)節(jié)缺乏

現(xiàn)在的課堂教學仍然以教師講授為主，學生處于被動接受的狀態(tài)。由于生物化工導論是理論與實踐緊密結合的課程，而教學實驗環(huán)節(jié)缺乏，學生往往很難理解生化反應及其應用過程。所以，需要進一步改變傳統(tǒng)的課堂教學模式，可以采用講授與討論相結合、課堂內外相結合、理論與實際相聯(lián)系等多種教學形式，利用先進的多媒體技術和網(wǎng)絡技術，豐富和活躍教學過程，激發(fā)學生的學習熱情，提高整體教學質量。同時，也可以通過講解學生身邊的研究實例，調動學生的積極性，并且配備一些實驗講解及生產實習來提升學生的興趣和理解程度。

三、生物化學工程基礎課程教學的幾點體會

筆者從2001年開始一直從事生物化學工程基礎的教學工作，課程面向對象主要為化學工程與工藝專業(yè)、過程控制專業(yè)及分子工程專業(yè)的學生，每年選修人數(shù)在200人以上。在授課過程中，注重以產品為例，說明化學工程技術在生物產品開發(fā)過程中的重要性，從而加強了學生對于化學工程知識應用于生物工程領域的信心。另外，注重將理論內容與本?；W院及兄弟院系的科研內容進行融會貫通地講授，大大提高了同學們對于該課程的理解和熱愛，也促進了學生對于生物工程與化學工程有機結合的全新認識。在教學實踐中，結合介紹天津市著名生物工程企業(yè)大量需要化學工程的實例，力求讓同學們明白，生物工程的下游產業(yè)化的實質就是化學工程的應用。教學實踐也使筆者體會到，要完成好該課程的教學任務，需要授課教師熟悉生物化學、生物工程、化工原理等教學內容，更需要授課教師不斷總結教學經驗，以便逐步提高教學質量。

1.建設教學團隊，認真調研學習

授課教師需要組織強有力的課程建設小組，對國內外工科類生物化工導論課程進行調研，包括其他院校的教改情況、已有的化工類的生物化工導論教材、學生本人對課程內容及授課方式的期望、相關專業(yè)對該課程的反饋信息等諸多方面。授課教師還需要吸收先進的教學思想、技術與內容，借鑒國內外其他院校教學情況，結合專業(yè)設置的特點和實際，總結教學經驗與效果。針對面向21世紀的教學和培養(yǎng)要求，要認真總結化工類本科生生物化學工程基礎課程的教學內容、教學計劃及教學方式及教學中的注意事項，要通過對其他優(yōu)秀或重點課程的學習觀摩或邀請教學經驗豐富的老教授親臨課堂指導等多種途徑，進行教育素質訓練，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

針對現(xiàn)有的試用教材，及時引入前沿科學和技術的最新成果，篩選、引進配套的輔助教材（包括國外教材），編寫與之相配的教學大綱。李再資老師主編的生物化學工程基礎教材知識點全面，重點內容詳盡。除此之外，我們還注重推薦國內知名的生物化學、生物工程、工業(yè)微生物學等相關教程以及國外英文原版教材作為課外輔助教材，建議學生每人手里都有一本英文原版教材。另外，在每次授課結束時，都提前告之下次課程內容的基本點和重點，要求學生提前做好預習或難點標注，注重發(fā)揮學生自身學習的主動性和積極性，使他們永葆學習的熱情和動力。實踐表明，學生通過使用英文教材獨立預習課程，他們的專業(yè)英語水平也會得到快速提高，為今后使用英語完成相關工作任務打下良好的基礎。

3.探索新的授課模式和教學手段

多媒體教學可以讓學生通過圖和動畫直觀地理解生物過程和反應機理，也可以直觀地學習生物工程科學研究和生產的各個環(huán)節(jié)。為此，要完善多媒體系統(tǒng)，適時增加課堂教學信息量。同時，可以采用啟發(fā)式、討論式、研究式等教學方法，將課堂講授與課外輔導相結合，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新與自學能力。如果能夠將課程講解內容與生產實際結合，將課堂講授內容與具體的實驗相結合，加強與學生交流，深入探討生物工程與化學工程學科交叉所帶來的機會與挑戰(zhàn)，必將會進一步激發(fā)學生學習的積極性，提高教學質量。

4.課堂講授內容與前沿性專業(yè)知識緊密結合

在大學課堂里，讓學生隨時了解相關學科的前沿進展是一個重要的授課內容。因此，在每節(jié)課學習重點知識的過程中，需要用最新發(fā)表的相關研究進展信息豐富課堂內容，使學生了解學科前沿和發(fā)展方向。比如，在介紹酶的開發(fā)過程時，可介紹量子力學、分子動力學和計算機工具在研究酶的反應過程和機理中的應用，并且把研究中的困難展示給大家，激發(fā)學生探究和追尋科學發(fā)展的欲望，吸引他們投入到生命科學的研究和生物技術的開發(fā)中去。同時，也可以介紹酶的生產過程中所面臨的問題和挑戰(zhàn)，鼓勵學生用化工知識嘗試解決生產中的問題。

5.鼓勵課堂教學和生產實踐結合

生物化學工程基礎偏向實際應用，課堂講授內容需要與具體的生產實踐相結合，因此，要讓同學們切實體會到化學工程的知識在生物制品生產過程中的應用。另外，要積極聯(lián)系生物工程方面的生產企業(yè)，組織同學們進行參觀，結合課堂教學內容，讓同學們充分體會到化學工程技術與生物工程技術學科交叉的意義和重要性，鼓勵感興趣的同學去相關的生物工程企業(yè)進行短期實習，了解生物工程產品的生產原理、生產流程和注意事項，體會化學工程技術在生物產品開發(fā)和生產過程中的重要地位。

6.培養(yǎng)學生良好的學習方法

生物與化學工程專業(yè)范文第3篇

關鍵詞：化學工程與工藝 環(huán)保 發(fā)展趨勢

化學工程與工藝就是對材料進行加工處理，然后進行再次利用實現(xiàn)能量的傳遞，這樣高效環(huán)保完成資源的優(yōu)化配置，優(yōu)化產品加工生產的過程?；瘜W工程與工藝的發(fā)展由來已久，它以化學工程相關理論還有實際的一些運用為指導，利用這一學科知識對各種產品進行研究、開發(fā)跟生產?；すこ填I域的相關行業(yè)非常多，比如石油化工、生物化工、材料化工、冶煉化工等相關行業(yè)?；瘜W工程領域相關的行業(yè)都是關乎我國經濟發(fā)展的重要領域，化工工程還與一些高新科技領域相互影響作用，共同推動著科技的發(fā)展，促進社會的進步。目前化學工程領域正向著自動集約化、高效精細化方向發(fā)展。總而言之，化工工程涵蓋的專業(yè)領域范圍非常廣，因此，加強對化工工程與工藝發(fā)展研究時非常有必要的。

一、化學工程學科的發(fā)展特點趨勢

1.化學工程與工藝特點

化學工程簡稱化工，是研究以化學為代表的相關工業(yè)的，化學工程與工藝這門學科是一門工業(yè)特色十分顯著學科，化學工程與工藝的研究范圍廣，是一門應用十分寬泛的專業(yè)。如一些食品加工業(yè)、印刷業(yè)、冶煉業(yè)、醫(yī)藥生產、材料化工等都是建立在化學工程與化學工藝的基礎之上。化學工程與工藝這門課就是培養(yǎng)學習化學工程與化學工藝方面的理論知識，想要在這一門學科能夠為我國各個行業(yè)都做出貢獻，就必須要組織構建一個能夠發(fā)展化學工程與工藝學科的研究基地。構建適合專業(yè)特點的，有利于人才培養(yǎng)的創(chuàng)新型體系。

2.化學工程與工藝研究對環(huán)境保護的意義

化學工程與工藝這門學科是一門工業(yè)特色明顯的專業(yè)，它覆蓋了原有的各種化學相關的專業(yè)。現(xiàn)階段，環(huán)保已經是人們普遍追求的一種生活方式跟生活態(tài)度?；瘜W工程與化學工藝的相關研究是實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能這一理念的重要實現(xiàn)途徑。對于化學工程跟化學工藝的研究發(fā)現(xiàn)，人類在降低污染節(jié)約能源的時候可以實現(xiàn)利益的最大化，這樣的前提條件下，人們都愿意進行節(jié)能環(huán)保方面的嘗試。很多跨國大型企業(yè)都針對這種情況成立專門的科研小組，進行相關綠色環(huán)保方面的研究。社會的發(fā)展離不開科技的發(fā)展，科技發(fā)展不能以犧牲環(huán)境為代價。這就要求綠色環(huán)保的概念。科技的發(fā)展過程中化學工程與化學工藝的發(fā)展一定會占據(jù)重要位置。針對這樣的情況，應該積極改變策略加大對化學工程與化學工藝方面的研究。

二、相關新興化學工程與工藝的技術研究

1.綠色化學工程

綠色化學也就是現(xiàn)今的人們所說的環(huán)境友好化學，這種化學方面的術語是現(xiàn)如今最為流行的術語。綠色化學就是環(huán)保，降低污染，用一些化學方面的技術還有方法來減少對生態(tài)環(huán)境的影響，降低環(huán)境污染對人類健康的影響。運用化學工程與化學工藝減少一些有害的原料還有催化劑等的生產還有使用。從根本上杜絕環(huán)境污染的產生，綠色化學的技術就是從源頭來阻止污染的產生，用無毒無害的原料，并且對一些廢棄物進行回收再利用。

2.化學工程與化學工藝的分離工程

分離工程就是使物質從無序向有序轉變的一種非自發(fā)的過程，在一些重力、壓力還有一些溫度、電的影響下由外力的作用，這是一個消耗能量的過程，并且這也是化學工程與化學工藝分離工程研究的重要內容之一?，F(xiàn)今使用比較多的分離工程方法就是蒸餾法，我國在蒸餾分離方法方面的研究已經有了非常深厚的理論依據(jù)跟實踐經驗，但是蒸餾分離方法在速度方面還是要進一步的改善。并且在一些蒸餾設備上也值得改進，蒸餾分離法如果在設備上采用現(xiàn)今新型的材料會取得較好的經濟效益。并且對于提高蒸餾吸收的效率，降低蒸餾分離時間上，可以采用新型的吸收劑，吸收劑對蒸餾時間的長短也有很大的影響，因此，吸收劑的研究開發(fā)也是值得關注的。

膜分離技術也是現(xiàn)今比較流行的分離技術，膜分離具有節(jié)能、高效、易于清理等一些特點，被許多國家的科學家認為是當下最有發(fā)展?jié)摿Φ姆蛛x技術。膜分離就是吸附分離，這種吸附分離的辦法被廣泛運用一些氣體的干燥、廢水等污染物的處理等等。膜分離的研究重點在于新型吸附劑的開發(fā)，膜分離的主要問題就是膜的污染還有防治。膜分離的研究必須要實現(xiàn)膜使用的長壽還有高效。

3.Supercritical Fluid，SCF（超臨界流體）

Supercritical Fluid，SCF（超臨界流體）是一種溫度還有壓力都在臨界點之上的無氣體液體的相界面，同時具有液體跟氣體性質的一種流體。這一技術在化工、食品加工還有生物醫(yī)藥工程中都有非常廣泛的應用。SCF質量高、工藝要求高。開發(fā)附加值高使其有著廣闊的發(fā)展前景十分誘人的發(fā)展利潤。近幾年來，SCWO（超臨界水氧化法）用于環(huán)境治療保護方面的研究比較多，在化學工程與化學工藝方面的研究較少，還處于研究試驗期。

三、結束語

當今世界面臨著資源還有能源的短缺，全球國家都指出社會經濟的發(fā)展不能以犧牲環(huán)境為代價，并且提出資源的節(jié)約還有保護環(huán)境的要求，這就需要化學工程與化學工藝的配合共同發(fā)展，我國在此基礎上提出了轉變可持續(xù)發(fā)展經濟的概念，所以，相關的化學工程與化學工藝的行業(yè)領域應該要積極配合，對于化學工程與化學工藝的相關技術研究必須要重視其發(fā)展的環(huán)保性，推動傳統(tǒng)的化學工程與化學工藝成為綠色的工藝。最大限度的減少環(huán)境污染，節(jié)約資源，積極研究開發(fā)新能源，走科技發(fā)展與環(huán)境友好的道路。

參考文獻：

[1]艾寧，計偉榮，項斌等.化學工程與工藝專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革的探索與實踐[J].化工高等教育，2009，26（6）：28-31，35.

生物與化學工程專業(yè)范文第4篇

關鍵詞：化學工程工藝 綠色化工技術 應用

前言

隨著我國工業(yè)科技的進步，人們對化工材料的要求越來越高，例如節(jié)能性、環(huán)保性等方面的要求不斷提高，近年來，我的能源及環(huán)境因為工業(yè)的發(fā)展帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)，特別是近幾年，我國的環(huán)境污染問題及能源消耗問成為備受關注的領域，我國化工研究人員也在重點研究關于不可再生能源的保護問題、生活垃圾的處理問題及工業(yè)污染物的合理排放問題。眾所周知，在化工工程工藝中，很多有害、有毒的物質會被產生，如果這些物質處理不當，便會排放到大自然中，久而久之會對生產平衡起到嚴重的影響，綠色化工技術是提高化學工程工藝的先進技術，化工材料對生態(tài)環(huán)境的污染問題可以有效解決，提高化學工業(yè)的能源利用效率。本文將重點對綠色化工技術在化學工程工藝中的應用展開深入研究。

一、綠色化學技術的發(fā)展

在傳統(tǒng)化學生產過程中，很多有害、有毒的物質會被產生，嚴重的滯后性使得化學工程工藝長期處于被動的生產狀態(tài)下，因此，這種傳統(tǒng)的化學工程工藝無法得到資源優(yōu)化的目的，對于污染物的處理工程效果較差，污染物處理效率低下，同時提高了對化學污染物處理的成本。而綠色化學技術的出現(xiàn)，可以有效解決傳統(tǒng)化學工程工藝中對污染物處理的問題，可以通過先進的技術，對污染物進行脫硫、除塵等方面的處理，具體實施方法如下：

1.采用綠色化學原料

在化學工程生產過程中，其流程及工藝直接由化學生產原料決定。在傳統(tǒng)化學工程中，大多數(shù)采取的生產原料是不可再生的能源，選擇這種化學材料增加了污染物質的排放量，同時增加了我國對不可再生能源的消耗量，因此，化學工程工藝中，選擇綠色的化學原料是重點研發(fā)的領域，例如使用苞米桿、蘆葦?shù)绒r副產品廢棄物，便是典型的綠色化學原料，這些物質無污染，直接投入化學生產中，可以直接轉化成醇、 酮、 酸類的化學品，不會產生任何有毒或有害其物質，只會產生氫氣等物質。

2.提高化學反應的選擇性

化學原料通過化學工程工藝，產生相應的化學反應，產生相應的化學品，因此，在化學工程中物質反應的重要組成部分便是化學反應，在提高化學工程的生產效率及生產質量時，利用合理、有效的化學反應途徑意義重大。反應環(huán)境、原料、時間、特點等因素都會影響化學反應。在化學工程中，氧化反應是最常用的反應形式之一，在整個反應過程中會產生大量熱，很多化學原料會因為熱催化產生變質現(xiàn)象，這也是直接導致化學品生產質量低下的主要原因。而新型反應形式―烴類氧化反應可以增加生產物的同分異構反應時間，同時提高催化物反應催化能力。

二、綠色化工技術在化學工業(yè)中的應用

1.清潔生產技術

輻射熱加工技術、臨界流體技術、綠色催化技術等無毒、無害、無污染的綠色化工技術統(tǒng)稱為清潔生產技術。該項技術可以廣泛應用于冶金、印染、垃圾處理等各個行業(yè)。此外還有很多先進的脫硝脫硫技術、煤氣化技術及利用風能太陽能燈自然發(fā)電技術也都利用清潔生產技術。例如，在海水淡化技術的應用中，有效利用了我國海水資源，將海水中的鹽與水的成分分離，在處理過程中不會對環(huán)境狀態(tài)產生任何不利影響，還能有效解決我國淡水資源匱乏的現(xiàn)狀。此外，海水淡化處理工藝所產生的氫氧化鎂等物質的處理工藝成本低廉，工藝簡單，并且 不會產生二次污染，因此此項技術未來發(fā)展的前景非常廣泛。

2.生物技術

生物技術主要應用于化學仿生學及生物化工兩個方面，其中技術范疇主要包括細胞、基因、微生物等。作為一種高效、轉移性強的生物體內催化劑――生物酶，可以廣泛參與到各個生物化工的合成過程中。另外，膜化學技術也是化學仿生學中被廣泛應用的生物技術。通過生物技術可以使再生資源合成化學品，這是綠色化工技術經常沿用的方式。動植物中提取的有機化合物原料或石油、煤炭等作為原料都是綠色化工技術的原料。例如，在綠色化學工程工藝中，制備丙烯酰胺，可以利用自然界中的酶替代丙烯腈催化合成丙烯酰胺后，這樣可以將能耗大大降低，并且沒有污染環(huán)境的物質產生。與化學催化劑中的工業(yè)酶相比，自然界中的酶做催化劑更加環(huán)保，無污染，其反應條件相對較為溫和，產物的性質也優(yōu)良。

結束語

綜上所述，在傳統(tǒng)的化學工程工藝為人類創(chuàng)造了豐富的物質基礎和能源，但是其生產過程中產生的殘留物給環(huán)境污染產生了眾多問題。綠色化工技術的出現(xiàn)對我國化學工程工藝產生了積極的影響，大大減少了化學產品生產加工過程中產生的有毒、有害物質，對我國整個化工產業(yè)及環(huán)保事業(yè)意義重大，能夠真正實現(xiàn)綠色環(huán)保、節(jié)能減排的目的，是當今化學工業(yè)發(fā)展中的重要環(huán)節(jié)。

參考文獻

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生物與化學工程專業(yè)范文第5篇

關鍵詞：化學工程技術；化學生產；有效應用

化學工業(yè)一直是推動我國國民經濟發(fā)展的支柱產業(yè)，在化學生產中通過不斷創(chuàng)新和優(yōu)化化學工程技術，降低能源和原材料消耗，保障產品質量，提高化學生產效率，所以化學工程技術在化學生產中的應用具有非常重要的現(xiàn)實意義，在未來發(fā)展過程中應加大對化學工程技術的研究，進一步提高化學生產效益。

1化學生產中化學工程技術的應用

1.1超臨界流體技術

超臨界流體是一種處于氣態(tài)和液體之間狀態(tài)、壓力和溫度都位于臨界點周圍的液體，其具有液體和氣體的雙重特性，具有氣體的壓縮性和高擴散能力，又具有液體的良好溶解能力，其粘度幾乎等于氣體，密度幾乎等于液體，其擴散性能處于氣體和液體之間。在化學生產中運用超臨界流體技術，運用超臨界流體的特性，改變化學反應特征，優(yōu)化傳熱系數(shù)和傳質系數(shù)，合理控制壓力和溫度，可以有效降低化學生產的能耗。另外，超臨界液體技術在加工無機物材料、復合材料、高分子材料中發(fā)揮著重要作用，最常見的技術方法包括以下幾種：其一，抗溶劑法，在制備超臨界流體有機物和爆炸性物質時主要應用抗溶劑法；其二，壓縮抗溶劑法，這種方法主要用于加工微球類或者微孔類物質，在聚合物和藥物分子共沉中應用廣泛，技術方法比較簡單成熟；其三，快速膨脹法，用于制備固體顆粒狀化學產品。超臨界技術不僅應用在材料制備方面，而且還被廣泛地瑩瑩在化學分析中，例如，色譜技術和超臨界技術的相互結合，和氣象色譜相比，這種色譜研究方法更加準確、高效，并且超臨界液體色譜比液相色譜更加準確。

1.2傳熱技術

近年來，相關研究人員對于強化傳熱和微細尺度傳熱的研究越來越多，在傳熱學中微細尺度傳熱是一個獨立的專業(yè)學科，其主要探索和研究時間尺度、空間尺度的傳熱學規(guī)律，重點包含微重力傳熱傳質、相變傳熱、熱輻射、熱傳導。對流傳熱等內容。當前，我國的傳熱技術研究主要是集中在數(shù)值模擬、實驗研究和機理研究三方面。在化學生產中應用傳熱技術，可以通過改進和優(yōu)化換熱器設備，有效提升換熱的持續(xù)放熱能力和傳熱效率，從而提高化學生產水平。并且微細尺度傳熱和強化傳熱技術在微型熱管、集成電子設備、微米、納米等領域中應用廣泛，相關技術成果已經比較成熟，對于化學工業(yè)應加強傳熱技術和化學生產的配合研究，充分發(fā)揮傳熱技術的應用優(yōu)勢，有效提高化學生產效率。

1.3綠色化學反應技術

在綠色食品生產中綠色化學反應技術發(fā)揮著非常重要的作用，當前我國積極倡導可持續(xù)發(fā)展和節(jié)能減排理念，人們的綠色生態(tài)環(huán)保意識越來越高，綠色食品主要是指綠色沒有受到污染侵害的食品，這種食品最主要的特點是營養(yǎng)價值高、品質優(yōu)良、衛(wèi)生安全指標高，是未來發(fā)展過程中的新興產業(yè)。綠色食品加工生產過程中對于化肥和農藥的使用量有著嚴格限制，而且還需要提高農作物產量，保障食品營養(yǎng)價值，降低成本，所以綠色產品生產經常面臨量和質的矛盾?，F(xiàn)代化生物化學通過充分利用基因工程技術和綠色化學反應技術，保障食品安全，增加農作物產量，確保食品營養(yǎng)。具體應用如下：其一，在農作物生長過程中，運用生物化學技術，減少污染農作物和污染環(huán)境的氮肥使用量，運用固氨來替代氮肥，通過應用生物化學技術，不需要施加氮肥，也可以保障農作物的正常生長發(fā)育，不僅節(jié)約了種植成本，而且有效提高了農作物的質量和產量；其二，當農作物出現(xiàn)病蟲害時，運用生物化學技術，特別是基因工程技術，在主要農作物上轉移各種病蟲害基因，減少化學殺蟲劑使用量，提高農作物產量，提高抗病蟲害能力。

2化學工程技術在化學生產中的應用發(fā)展建議

2.1培養(yǎng)化學技術人才

化學技術人員對于推動化學工程技術的發(fā)展有著重要意義，因此我國應重視化學技術人才的培養(yǎng)，不僅要加強理論知識學習，還應強化鉆研創(chuàng)新精神，積累豐富的實踐經驗，全面提高化學工程技術科研水平和綜合素質。

2.2進一步提高化學工程技術水平

我國化學工程技術面臨著滴狀冷凝的難題，在未來發(fā)展過程中應加大對化學工程技術的研究，重點解決這個問題，推動傳熱技術在航空航天、石油化工、動力、機械等領域的應用，進一步提高化學工程技術水平。

3結語

在化學生產中應用化學工程技術有助于促進化學工業(yè)的快速發(fā)展，應積極優(yōu)化各種化學工程技術應用，培養(yǎng)大量化學工程技術人才，提高經濟效益和社會效益。

作者:于振永 單位:唐山中浩化工有限公司

參考文獻：

[1]侯海霞,柯楊,王勝壁.解析化學工程技術在化學生產中的應用[J].山東工業(yè)技術,2015,14:91.