生物工程下的生物分離工程實驗教學工程論文

【摘要】爲滿足社會對應用型人才的需求，對生物工程專業《生物分離工程實驗》課程的教學改革進行探索。通過改革課程內容、改革實驗教學手段、改革實驗教學模式和以科研促教學等方面的改革，培養學生的創新應用能力，調動學生學習的主觀能動性，提高教學效果。

【關鍵詞】生物分離工程；應用型人才；教學改革

地方高校的辦學宗旨是服務地方，服務社會，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中應不斷總結經驗，努力提高教學的效果。在高等教育過程中，實驗教學不僅僅只作爲理論教學的補充，在應用型人才培養模式下，作爲訓練學生實踐動手能力的實驗教學顯得更加突出、更加重要，應該受到更多的重視。而生物工程專業作爲新型交叉學科，加強學生的實踐創新能力的培養更是迫在眉睫[1，2]。生物分離工程通常也稱爲生物工業下游技術,現階段已成爲整個生物產業技術中的瓶頸技術，其加工過程主要針對生物工業上游生產過程獲得的生物原料，對其中某種有效成分進行分離提取、加工並精製，最終使其成爲成型產品的應用型技術。生物分離工程課程作爲生物工程專業的必修課程，課程的目的是讓學生了解並掌握生物物質分離所依賴的原理、常用的生物物質分離技術、生物分離的各種過程，以及這些分離技術操作過程的關鍵點和如何保證實驗所採用分離工藝水平的先進性，因此該課程實踐性強，應用性強，且與生產結合緊密，但從以往的教學效果看，傳統方式培養的學生缺乏創新意識和創新能力，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行工程實踐應用的教學改革勢在必行[3，4]。進行生物分離工程實驗教學改革對於培養具有紮實理論知識和實際應用能力的應用型人才具有重要的意義。經過對現行的生物分離工程實驗課存在的問題進行總結，並通過認真細緻的思考，嘗試提出以下幾點建議，作爲普通地方高校生物分離實驗課程教學的參考。

1改革課程內容，加強應用能力的培養

任何一門課程，其教學內容的設置都尤爲重要，實驗課程的教學也如此。一般實驗教學爲把實驗課程項目分爲3塊，分別是基礎性實驗、設計性實驗和綜合性實驗。基礎性實驗強調掌握實驗操作步驟與規範，培養學生基本實驗素質。選擇此類型的實驗項目時要在專業需求的指導下進行精選，同時實驗項目不能脫離教學大綱、培養目標，要使學生能獲得本課程所要求的基本實驗技能。綜合性實驗側重於實驗方法和技能的綜合訓練，實驗會涉及多領域、多因素，注重知識的關聯，它着重培養學生的綜合分析能力、實驗動手能力[5，6]。設計性實驗指給定實驗目的、要求和實驗條件，由學生通過查找文獻和應用所學知識自行設計實驗路線、方法並進行實施，是對綜合實驗的進一步提升，對實驗技能要求更高，它側重於科學研究的訓練，可激發學生的創新意識、培養創新能力[5，6]。因此從培養應用型人才出發。筆者在以往的基礎上增加設計性、綜合性實驗項目，認爲基礎性、綜合性、設計性實驗的比例設置爲1∶4∶1比較合適。

2改革實驗教學手段

傳統的實驗教學主要通過教師的教授和板書形式進行，由於教學課時的限制，教師沒有足夠時間在課堂上演示整個實驗操作的全部過程，使學生無法整體把握實驗全局，出現實驗操作不夠規範，最終導致實驗效果降低。隨着互聯網技術的普及，多媒體網絡教學目前已被廣泛應用，多媒體網絡教學是結合網絡技術和多媒體技術，利用多媒體計算機，把那些信息傳播的載體按實際教學的要求進行合理有效的組合，最後通過計算機顯示出來，並且可以讓使用者與計算機之間進行人機交互操作，完成教學培訓過程。在生物分離工程實驗教學中可以採用現代化的多媒體教學方式，這樣可以將生物大分子的分離過程變的可視，視頻的演示效果使學生的注意力集中，使學生的學習興趣和能動性提高，使學生的學習自由和空間得到擴展,教學效果更明顯。因此，可以通過建立網絡實驗教學平臺，讓學生在實驗前通過平臺觀看預先設置好的實驗教學錄像來提前預習相關知識，學生看視頻預習，比看文字形象，能更好地理解實驗原理和內容，大大提高學習效率，對實驗操作做到心中有數，還可通過視頻的演示糾正不規範操作，避免實驗盲目，提高教學效果，而且還可避免因操作不當引起的實驗試劑的浪費和實驗事故發生。因此在生物分離工程實驗教學中以多媒體網絡教學代替傳統的實驗教學手段勢在必行。

3改革實驗教學模式

現行的實驗教學模式大多是教師進行保姆式的教學，由實驗員配置好實驗所用的溶液試劑，老師詳細講解實驗步驟，學生按部就班完成實驗。這種模式的教學忽略了學生的主體地位，學生缺乏主動性，整個實驗缺乏主動思考，這樣導致學生不能深入理解的前因後果，也就不能全面掌握實驗技能，更不能將學校學到的技能應用到生產實踐中，缺乏獨立工作的.能力，這樣培養的學生就無法達到應用型人才培養的標準。提高學生掌握基礎理論、基本技能、科學思維及動手能力的重要而有效的方法之一是尋找科學合理的實驗教學模式。爲了達到培養人才的目的，同時考慮學校的實驗條件，針對基礎性實驗、綜合性實驗和設計性實驗，採取不同的教學形式。基礎性實驗仍採用以教師爲主的實驗教學模式，實驗員準備好各種試劑、調試好儀器設備，任課老師詳述實驗步驟，操作要領，注意事項等，並做到親手示範，全面指導。這種方法的優點是能爲學習該門課程的學生打好基礎，得到基本實驗技能的訓練，爲後續實驗打好基礎。綜合性實驗教學先由老師設計備選方案，學生主動成立實驗小組，選擇感興趣的項目，任課老師不進行具體的示範，只集中講實驗原理，注意事項等；學生根據掌握的基本實驗技能，自主完成溶液配製、儀器調試和實驗各項工作，教師在課堂上轉變爲配角，主要負責處理緊急情況、答疑和監督，這將會大大提高學生學習的熱情，提高動手能力和綜合分析能力。設計性實驗應採取開放式教學，教師給出題目、學生自行查閱資料、設計方案、實施操作，教師只負責項目的指導審覈，結果的評價，這可以激發學生的創新意識、培養創新能力。

4以科研促教學

高校科研除了服務於生產，其另外一個重要作用是通過科研促進教學質量的提高。科學研究可以通過增強知識的深度、延展知識的廣度，更新完善教師知識結構和體系來提高教學效果。高校教師通常既要進行教學工作，也要從事科學研究，我們教育部門一直提倡教授授課，其實就是鼓勵將二者有機結合，以科研促進教學，這一點在實驗教學中顯得更爲重要。在生物分離工程實驗教學中可以從兩個方面來考慮科研促進教學。一方面可以根據將教師的相關科研成果來設計實驗，以科研反哺教學，營造濃厚的科研氛圍,即採用科研團隊已完成的科研項目爲切入點，在實驗教學中進行生物產品的整個下游過程，形成一個有序完整的生物分離工程知識體系。同時讓學生自行設計各個實驗單元的工藝，通過實驗小組內討論和與授課教師的交流來細化實驗操作要點，得到完善實驗方案。這樣可以培養學生自主學習能力，通過團隊協作和相互交流來完成實驗，可以增強他們日後在科研崗位和工作上的競爭力。爲了完成這些工作，這也要求教學團隊日常的科研中要注重整理與課程相關的科研項目，不斷擴大項目的可選範圍，可讓學生根據興趣自由選題。另一方面可以讓一些學有餘力的同學參與教師的日常科研工作，這樣可以讓學生更加清楚自己學習的目的，明確責任和職業使命，激發學生對學習的興趣和對科學研究的嚮往。

5優化考覈體系

以往的實驗考覈多采用重結果、輕過程的方式進行，即只根據實驗報告來評分，對於實驗過程中學生的表現很少關注，這樣容易使學生做實驗走過場，導致實驗做完並沒有達到預期目標。在應用型人才培養模式下，教學改革要以學生爲本，考覈方式的改革也應以學生爲本，制定合適的考覈指標，爲適應生物分離工程實驗的教學改革，這些考覈指標應該包括實驗操作過程是否規範的考查、實驗方案設計的合理性、創新性的考查、結果分析是否透徹的考查、實驗小組研討積極性的考查、實驗過程團隊協作情況考查，最後還應包括學生對實驗技能的掌握情況的考查，至於每個部分所佔考覈比例，筆者認爲可根據學生在以上各個方面的具體表現的優劣靈活掌握。另外對實驗報告本身來說也不能忽視，目前學生的實驗報告的書寫存在諸多問題，具體表現在照抄照搬，沒有條理，沒有重點，字跡潦草等。實驗報告的書寫類似與科研論文寫作，實驗報告可以看做是1篇小論文，如果實驗報告書寫不過關就會影響以後科研論文的寫作，因此，爲培養學生科研論文的寫作能力，應嚴抓實驗報告的書寫，讓學生把每一個實驗報告當成一個科研論文來寫,培養學生寫作表述能力、邏輯能力、對實驗結果的分析挖掘能力及概括總結能力。實驗教學是應用型創新人才培養的重要環節。生物分離工程實驗是生物工程專業重要的實驗課程之一，爲達到培養目標，要積極探索從課程內容、教學手段、教學模式以及科研促教學、優化考覈體系等方面的改革，突出學生的主體地位，讓學生主動參與學習活動，提高學生的實踐能力和創新能力，結合專業需求提高課程得教學質量和效果，確保生物工程專業應用型人才培養的需要。

參考文獻

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