生物工程下的生物分離工程實(shí)驗教學(xué)工程論文

生物工程下的生物分離工程實(shí)驗教學(xué)工程論文

　　【摘要】為滿(mǎn)足社會(huì )對應用型人才的需求，對生物工程專(zhuān)業(yè)《生物分離工程實(shí)驗》課程的教學(xué)改革進(jìn)行探索。通過(guò)改革課程內容、改革實(shí)驗教學(xué)手段、改革實(shí)驗教學(xué)模式和以科研促教學(xué)等方面的改革，培養學(xué)生的創(chuàng )新應用能力，調動(dòng)學(xué)生學(xué)習的主觀(guān)能動(dòng)性，提高教學(xué)效果。

　　【關(guān)鍵詞】生物分離工程；應用型人才；教學(xué)改革

　　地方高校的辦學(xué)宗旨是服務(wù)地方，服務(wù)社會(huì )，要達到這一目標，應用型人才培養是其保障。因此我們在日常教學(xué)中應不斷總結經(jīng)驗，努力提高教學(xué)的效果。在高等教育過(guò)程中，實(shí)驗教學(xué)不僅僅只作為理論教學(xué)的補充，在應用型人才培養模式下，作為訓練學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的實(shí)驗教學(xué)顯得更加突出、更加重要，應該受到更多的重視。而生物工程專(zhuān)業(yè)作為新型交叉學(xué)科，加強學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng )新能力的培養更是迫在眉睫[1，2]。生物分離工程通常也稱(chēng)為生物工業(yè)下游技術(shù),現階段已成為整個(gè)生物產(chǎn)業(yè)技術(shù)中的瓶頸技術(shù)，其加工過(guò)程主要針對生物工業(yè)上游生產(chǎn)過(guò)程獲得的生物原料，對其中某種有效成分進(jìn)行分離提取、加工并精制，最終使其成為成型產(chǎn)品的應用型技術(shù)。生物分離工程課程作為生物工程專(zhuān)業(yè)的必修課程，課程的目的是讓學(xué)生了解并掌握生物物質(zhì)分離所依賴(lài)的原理、常用的生物物質(zhì)分離技術(shù)、生物分離的各種過(guò)程，以及這些分離技術(shù)操作過(guò)程的關(guān)鍵點(diǎn)和如何保證實(shí)驗所采用分離工藝水平的先進(jìn)性，因此該課程實(shí)踐性強，應用性強，且與生產(chǎn)結合緊密，但從以往的教學(xué)效果看，傳統方式培養的學(xué)生缺乏創(chuàng )新意識和創(chuàng )新能力，這顯然不符合應用型人才的培養目標，對生物分離工程課程進(jìn)行工程實(shí)踐應用的教學(xué)改革勢在必行[3，4]。進(jìn)行生物分離工程實(shí)驗教學(xué)改革對于培養具有扎實(shí)理論知識和實(shí)際應用能力的應用型人才具有重要的意義。經(jīng)過(guò)對現行的生物分離工程實(shí)驗課存在的問(wèn)題進(jìn)行總結，并通過(guò)認真細致的思考，嘗試提出以下幾點(diǎn)建議，作為普通地方高校生物分離實(shí)驗課程教學(xué)的參考。

　　1改革課程內容，加強應用能力的培養

　　任何一門(mén)課程，其教學(xué)內容的設置都尤為重要，實(shí)驗課程的教學(xué)也如此。一般實(shí)驗教學(xué)為把實(shí)驗課程項目分為3塊，分別是基礎性實(shí)驗、設計性實(shí)驗和綜合性實(shí)驗�；�礎性實(shí)驗強調掌握實(shí)驗操作步驟與規范，培養學(xué)生基本實(shí)驗素質(zhì)。選擇此類(lèi)型的實(shí)驗項目時(shí)要在專(zhuān)業(yè)需求的指導下進(jìn)行精選，同時(shí)實(shí)驗項目不能脫離教學(xué)大綱、培養目標，要使學(xué)生能獲得本課程所要求的基本實(shí)驗技能。綜合性實(shí)驗側重于實(shí)驗方法和技能的綜合訓練，實(shí)驗會(huì )涉及多領(lǐng)域、多因素，注重知識的關(guān)聯(lián)，它著(zhù)重培養學(xué)生的綜合分析能力、實(shí)驗動(dòng)手能力[5，6]。設計性實(shí)驗指給定實(shí)驗目的、要求和實(shí)驗條件，由學(xué)生通過(guò)查找文獻和應用所學(xué)知識自行設計實(shí)驗路線(xiàn)、方法并進(jìn)行實(shí)施，是對綜合實(shí)驗的進(jìn)一步提升，對實(shí)驗技能要求更高，它側重于科學(xué)研究的訓練，可激發(fā)學(xué)生的創(chuàng )新意識、培養創(chuàng )新能力[5，6]。因此從培養應用型人才出發(fā)。筆者在以往的基礎上增加設計性、綜合性實(shí)驗項目，認為基礎性、綜合性、設計性實(shí)驗的比例設置為1∶4∶1比較合適。

　　2改革實(shí)驗教學(xué)手段

　　傳統的實(shí)驗教學(xué)主要通過(guò)教師的教授和板書(shū)形式進(jìn)行，由于教學(xué)課時(shí)的限制，教師沒(méi)有足夠時(shí)間在課堂上演示整個(gè)實(shí)驗操作的全部過(guò)程，使學(xué)生無(wú)法整體把握實(shí)驗全局，出現實(shí)驗操作不夠規范，最終導致實(shí)驗效果降低。隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及，多媒體網(wǎng)絡(luò )教學(xué)目前已被廣泛應用，多媒體網(wǎng)絡(luò )教學(xué)是結合網(wǎng)絡(luò )技術(shù)和多媒體技術(shù)，利用多媒體計算機，把那些信息傳播的載體按實(shí)際教學(xué)的要求進(jìn)行合理有效的組合，最后通過(guò)計算機顯示出來(lái)，并且可以讓使用者與計算機之間進(jìn)行人機交互操作，完成教學(xué)培訓過(guò)程。在生物分離工程實(shí)驗教學(xué)中可以采用現代化的多媒體教學(xué)方式，這樣可以將生物大分子的分離過(guò)程變的可視，視頻的演示效果使學(xué)生的注意力集中，使學(xué)生的學(xué)習興趣和能動(dòng)性提高，使學(xué)生的學(xué)習自由和空間得到擴展,教學(xué)效果更明顯。因此，可以通過(guò)建立網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗教學(xué)平臺，讓學(xué)生在實(shí)驗前通過(guò)平臺觀(guān)看預先設置好的實(shí)驗教學(xué)錄像來(lái)提前預習相關(guān)知識，學(xué)生看視頻預習，比看文字形象，能更好地理解實(shí)驗原理和內容，大大提高學(xué)習效率，對實(shí)驗操作做到心中有數，還可通過(guò)視頻的演示糾正不規范操作，避免實(shí)驗盲目，提高教學(xué)效果，而且還可避免因操作不當引起的實(shí)驗試劑的浪費和實(shí)驗事故發(fā)生。因此在生物分離工程實(shí)驗教學(xué)中以多媒體網(wǎng)絡(luò )教學(xué)代替傳統的實(shí)驗教學(xué)手段勢在必行。

　　3改革實(shí)驗教學(xué)模式

　　現行的實(shí)驗教學(xué)模式大多是教師進(jìn)行保姆式的教學(xué)，由實(shí)驗員配置好實(shí)驗所用的溶液試劑，老師詳細講解實(shí)驗步驟，學(xué)生按部就班完成實(shí)驗。這種模式的教學(xué)忽略了學(xué)生的主體地位，學(xué)生缺乏主動(dòng)性，整個(gè)實(shí)驗缺乏主動(dòng)思考，這樣導致學(xué)生不能深入理解的前因后果，也就不能全面掌握實(shí)驗技能，更不能將學(xué)校學(xué)到的技能應用到生產(chǎn)實(shí)踐中，缺乏獨立工作的能力，這樣培養的學(xué)生就無(wú)法達到應用型人才培養的標準。提高學(xué)生掌握基礎理論、基本技能、科學(xué)思維及動(dòng)手能力的重要而有效的方法之一是尋找科學(xué)合理的實(shí)驗教學(xué)模式。為了達到培養人才的目的，同時(shí)考慮學(xué)校的實(shí)驗條件，針對基礎性實(shí)驗、綜合性實(shí)驗和設計性實(shí)驗，采取不同的教學(xué)形式�；�礎性實(shí)驗仍采用以教師為主的實(shí)驗教學(xué)模式，實(shí)驗員準備好各種試劑、調試好儀器設備，任課老師詳述實(shí)驗步驟，操作要領(lǐng)，注意事項等，并做到親手示范，全面指導。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是能為學(xué)習該門(mén)課程的學(xué)生打好基礎，得到基本實(shí)驗技能的訓練，為后續實(shí)驗打好基礎。綜合性實(shí)驗教學(xué)先由老師設計備選方案，學(xué)生主動(dòng)成立實(shí)驗小組，選擇感興趣的項目，任課老師不進(jìn)行具體的示范，只集中講實(shí)驗原理，注意事項等；學(xué)生根據掌握的基本實(shí)驗技能，自主完成溶液配制、儀器調試和實(shí)驗各項工作，教師在課堂上轉變?yōu)榕浣�，主要負責處理緊急情況、答疑和監督，這將會(huì )大大提高學(xué)生學(xué)習的熱情，提高動(dòng)手能力和綜合分析能力。設計性實(shí)驗應采取開(kāi)放式教學(xué)，教師給出題目、學(xué)生自行查閱資料、設計方案、實(shí)施操作，教師只負責項目的指導審核，結果的評價(jià)，這可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng )新意識、培養創(chuàng )新能力。

　　4以科研促教學(xué)

　　高�？蒲谐�了服務(wù)于生產(chǎn)，其另外一個(gè)重要作用是通過(guò)科研促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高�？茖W(xué)研究可以通過(guò)增強知識的深度、延展知識的廣度，更新完善教師知識結構和體系來(lái)提高教學(xué)效果。高校教師通常既要進(jìn)行教學(xué)工作，也要從事科學(xué)研究，我們教育部門(mén)一直提倡教授授課，其實(shí)就是鼓勵將二者有機結合，以科研促進(jìn)教學(xué)，這一點(diǎn)在實(shí)驗教學(xué)中顯得更為重要。在生物分離工程實(shí)驗教學(xué)中可以從兩個(gè)方面來(lái)考慮科研促進(jìn)教學(xué)。一方面可以根據將教師的相關(guān)科研成果來(lái)設計實(shí)驗，以科研反哺教學(xué)，營(yíng)造濃厚的科研氛圍,即采用科研團隊已完成的科研項目為切入點(diǎn)，在實(shí)驗教學(xué)中進(jìn)行生物產(chǎn)品的整個(gè)下游過(guò)程，形成一個(gè)有序完整的生物分離工程知識體系。同時(shí)讓學(xué)生自行設計各個(gè)實(shí)驗單元的工藝，通過(guò)實(shí)驗小組內討論和與授課教師的交流來(lái)細化實(shí)驗操作要點(diǎn)，得到完善實(shí)驗方案。這樣可以培養學(xué)生自主學(xué)習能力，通過(guò)團隊協(xié)作和相互交流來(lái)完成實(shí)驗，可以增強他們日后在科研崗位和工作上的競爭力。為了完成這些工作，這也要求教學(xué)團隊日常的科研中要注重整理與課程相關(guān)的科研項目，不斷擴大項目的可選范圍，可讓學(xué)生根據興趣自由選題。另一方面可以讓一些學(xué)有余力的同學(xué)參與教師的日�？蒲泄ぷ�，這樣可以讓學(xué)生更加清楚自己學(xué)習的目的，明確責任和職業(yè)使命，激發(fā)學(xué)生對學(xué)習的興趣和對科學(xué)研究的向往。

　　5優(yōu)化考核體系

　　以往的實(shí)驗考核多采用重結果、輕過(guò)程的方式進(jìn)行，即只根據實(shí)驗報告來(lái)評分，對于實(shí)驗過(guò)程中學(xué)生的表現很少關(guān)注，這樣容易使學(xué)生做實(shí)驗走過(guò)場(chǎng)，導致實(shí)驗做完并沒(méi)有達到預期目標。在應用型人才培養模式下，教學(xué)改革要以學(xué)生為本，考核方式的改革也應以學(xué)生為本，制定合適的考核指標，為適應生物分離工程實(shí)驗的教學(xué)改革，這些考核指標應該包括實(shí)驗操作過(guò)程是否規范的考查、實(shí)驗方案設計的合理性、創(chuàng )新性的考查、結果分析是否透徹的考查、實(shí)驗小組研討積極性的考查、實(shí)驗過(guò)程團隊協(xié)作情況考查，最后還應包括學(xué)生對實(shí)驗技能的掌握情況的考查，至于每個(gè)部分所占考核比例，筆者認為可根據學(xué)生在以上各個(gè)方面的具體表現的優(yōu)劣靈活掌握。另外對實(shí)驗報告本身來(lái)說(shuō)也不能忽視，目前學(xué)生的實(shí)驗報告的書(shū)寫(xiě)存在諸多問(wèn)題，具體表現在照抄照搬，沒(méi)有條理，沒(méi)有重點(diǎn)，字跡潦草等。實(shí)驗報告的書(shū)寫(xiě)類(lèi)似與科研論文寫(xiě)作，實(shí)驗報告可以看做是1篇小論文，如果實(shí)驗報告書(shū)寫(xiě)不過(guò)關(guān)就會(huì )影響以后科研論文的寫(xiě)作，因此，為培養學(xué)生科研論文的寫(xiě)作能力，應嚴抓實(shí)驗報告的書(shū)寫(xiě)，讓學(xué)生把每一個(gè)實(shí)驗報告當成一個(gè)科研論文來(lái)寫(xiě),培養學(xué)生寫(xiě)作表述能力、邏輯能力、對實(shí)驗結果的分析挖掘能力及概括總結能力。實(shí)驗教學(xué)是應用型創(chuàng )新人才培養的重要環(huán)節。生物分離工程實(shí)驗是生物工程專(zhuān)業(yè)重要的實(shí)驗課程之一，為達到培養目標，要積極探索從課程內容、教學(xué)手段、教學(xué)模式以及科研促教學(xué)、優(yōu)化考核體系等方面的改革，突出學(xué)生的主體地位，讓學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習活動(dòng)，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng )新能力，結合專(zhuān)業(yè)需求提高課程得教學(xué)質(zhì)量和效果，確保生物工程專(zhuān)業(yè)應用型人才培養的需要。

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