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《生物工艺原理》课程教学研究与创新_刘仙俊
2014-12-24 15:43  

 

 

摘要:《生物工艺原理》是生物工程专业的主干课程,具有专业性强、实用性强的特点,实际教学中该门课并没有将教学与科研融为一体,忽视了学生动手能力的训练。本文对该课程的理论和实验的教学观念、教学模式以及考核方式等进行了探究和改革,以期为社会培养从事生物产品研制和生产方面的应用型和创新型专门人才。

关键词:生物工艺原理;课程教学;教学改革

21世纪是生命科学时代,而生物技术是一颗最耀眼的明珠。《生物工艺原理》是生物工程的基础和重要组成部分,也是生物技术产业化的重要支撑,因此其基本理论和应用研究一直是生物技术研究领域中最为关注的内容。《生物工艺原理》课程作为生物工程专业本科必修课程,是以生物代谢过程和对代谢过程的有效控制,获得生物产品共性原理为研究对象的一门学科,主要阐明有关生物反应过程和产品提纯的工艺原理和工艺流程,以及生物反应器和生物工艺过程放大的影响因素,通过该课程的学习能够大大提高学生选育新菌种、改良新催化剂、探求新发酵工艺、合理控制生产过程以及进行新工艺新技术研发的能力。因此,依据本课程的实际特点探索新的教学模式、方法及考核模式提高教学质量,使教育更加贴近社会需求,已经成为高校教学中面临的重要问题,本研究拟通过教学实践体会,结合学校生物工艺原理课程现状,对该课程的理论和实验的教学观念教学模式以及考核方式等进行探究和改革,已获得良好效果。

1课程教学现状

作为生物工程专业的主干课程,《生物工艺原理》具有专业性强,与生产实际联系密切的特点,是一门实用性很强的学科,与工程技术结合的内容较多。但是我校自开设这门课以来,相关实践教学的内容较少,仅有的一些实践教学也大多侧重于培养学生的技能,因此实验内容大多数是被局限于围绕课本知识的验证性实验,没有将教学与科研融为一体,不能真正体现出学生对实验的主动理解和不同见解,这种教学方式虽然有效地训练了学生的动手能力,却忽视了对学生思维方式综合运用知识能力以及分析问题和解决问题能力的培养。

生物工艺原理实践教学存在的问题主要一下几点:⑴有些老师和学生对实践教学重要性的认识不足,特别是教学与科研没有有效的统一,认为理论课重要性要高于实验课;我国长期的应试教育也是重视知识的传承而忽视能力的培养,因此,实验课的重要性往往容易被学生和老师所忽略。⑵学生缺少参与实验的主动性和积极性:传统实验教学模式往往以教师为中心,多以灌输式教学方法,少采用研讨式启发式教学方法,忽视了学生的创新意识和创新能力在实验中,学生大多按照老师的详细指导,以验证实验为主,缺乏主动性,很少自己去设计实验,很少对实验中出现的现象及数据进行主动分析,整个实验过程中学生处在一种被动盲目的状态,因此大大地降低了实践教学效果。⑶实践教学缺乏明确的考核方式和评分标准:目前对于课程实践教学,明确的考核评分标准体系还未完善,实践课的最终考核成绩大多是根据学生签到教师印象和理论课程的考试成绩作为参考给出实践考核成绩,实验课并不是独立课程,而是附属于理论课程,实验课成绩只是作为整个课程成绩的一部分对待,这致使实验课的考核成了老师平衡考试成绩的一种手段,也使学生对《生物工艺原理》实验课程的重视程度不断降低。

实践是创新的基础,实践教学是实施创新教育的重要环节和关键环节。本项目拟通过教学实践体会,结合学校生物工艺原理课程现状,对该课程的理论和实验的教学观念教学模式以及考核方式等进行探究和改革,融科研于教学,以提高《生物工艺原理》课程的教学质量,使教育更贴近社会需求,积极为社会培养从事生物产品研制和生产方面的应用型和创新型专门人才。

2教学研究与改革

2.1课程改革实施对象

本项目的实施范围为太原科技大学化学与生物工程学院生物工程系生物工程1141、1142班56名学生、生物工程1241、1242班60名学生、生化1131班46名学生以及生化1231班40名学生,受益面广。

2.2课程改革措施

2.2.1优化教学内容

当今社会不仅要求人才的知识结构具有专业性系统性创新性,而且要求理论基础扎实、实践技能过硬。相应地,学生在校学习的专业知识就要满足上述要求,既要系统科学,又要专业实用。因此,研究中改变了以往对单一教学资料的依赖,对教学内容进行了优化,在教学资料选取上,以教材为主,多途径选择参考书目,如期刊杂志网站,特别是教师的科研项目及国内外最新的科研成果和专业技术,充实教学内容,扩增课堂信息量;在教学内容编排上,按照发酵工艺进行的先后顺序进行编排,注重前后章节的独立性及相互关系,便于学生从整体至局部的理解与掌握,培养理论联系实际和切实解决问题的能力。

2.2.2改变教学观念

传统教学观念认为,教师只要在课上完成相关教学内容学生在课上认真听讲,记住新知识就完成任务了,至于学生对课程内容是否感兴趣,能否理论联合实际,指导实践技术操作等则不在教学考虑范围之内,老师一味的在教,学生为了应试机械的在学,改变学生这种应试心态和学习的现状,课堂教学中则需要教会学生如何去学,而不是要求学生强行记忆。观念是行动的灵魂,教育观念对教学起着指导和统率的作用。因此,在新课程的教学过程中,首先要改变教学观念,要采用多种途径激发学生对课程内容的兴趣,以朋友的身份与学生共同学习,引导并参与学生的学习过程,恰当的时机给学生多予赞赏,逐步培养学生的创新意识,提高自学能力,为教学方法的实施打好坚实基础。

2.2.3改进教学模式

教学活动由教与学两方面组成,教的质量最终体现在学的质量上,教育教学质量最终应该用人才培养质量来检验。因此,教学质量的检验目标是以人才培养质量为核心,教育教学的思路就是以学生为主体,以优化学习过程为目的。《生物工艺原理》课程涉及工科的内容较多,相对抽象,应用性很强,课程的理论知识的掌握程度能够充分体现在在实际操作过程中,而实际动手能力的培养是这门课程的最终目标。针对课程的特点,为使学生更好的理解类似抽象的工艺流程等内容,在理论课程开课前,首先安排了学生到相应的工厂进行参观和见习或观看相关视频,增加学生对使用设备的感官认识,初步了解生产工艺流程,并写出见习报告通过了解学生的掌握程度,再有侧重的进行理论知识讲授,再结合实验课程的开设,使学生能够真正理论联系实际。基本流程如下:工厂进行参观和见习---熟悉厂区及工作环境---增强感官认识---初步了解工作流程---完成见习报告---理论课程结合实验课程---考核。

2.2.4融科研于教学

科研与教学是高等学校的两个重要职能,优质的教学要实现科研成果向教学资源的及时转化。对于高等学校,知识和科学研究成果向生产力的最成功的转化在于人力资源的开发,在于培养一流的学生,培养未来科技界、工业界和商业界的拔尖人才和领袖人物。具体做法是教师在自己科研成果的基础上提出新的基础教学实验选题。选题要求具有创新性、综合性,同时符合本科实验教学的规律。创新性要求新的实验选题反映学科的发展,实验教学过程易于激发学生的创造性思维。综合性要求在一级学科层面上整合基础实验教学,以利于培养学生接受学科交叉所产生的新的科学原理、新的技术、新的研究领域的挑战的能力,也更有利于培养学生的创新思维。综合性还体现在将不同实验技术进行整合。

2.2.5改革考核方式

考核是对学生学习效果的检验手段,是教师取得教学反馈的主要方法,更是教师进行教学反思的主要依据。本项目结合《生物工艺原理》课程的具体情况,对考核方式进行了改革,将理论知识和实验操作的考核结合起来,加大学生实际动手操作能力的分值,更要注重学生平时的成绩。具体措施如下:(1)理论考试成绩占60%,主要是以期末闭卷考核的方式完成,题目要灵活多变,内容要贴近实际,同时涉及实验的理论知识,既考察学生对基础知识的掌握,又能反映出学生的实际应用能力。(2)实验成绩占20%,主要是针对实验教学部分的内容进行考核,实验成绩主要参考学生实验后实验报告完成情况、实验的具体操作能力以及随堂的提问等进行综合评分。(3)平时成绩占20%,主要是参考平时学生的出勤、作业完成情况、课上表现等。

3课程改革创新及取得的阶段性成果

《生物工艺原理》课程是生物工程专业的一门主干课程,专业性强,与生产实际联系密切。实践是创新的基础,实践教学是实施创新教育的重要环节和关键环节。本项目通过教学实践体会,结合学校《生物工艺原理》课程现状,对该课程的理论和实验的教学观念教学模式以及考核方式等进行探究和改革,融科研教学于一体,使教育更贴近社会需求,积极为社会培养从事生物产品研制和生产方面的应用型和创新型专门人才。通过理论联系实际,激发学生学习基础理论课程的兴趣;从实践教学过程看,教学过程中充分发挥了学生的自主能动性,最大限度的锻炼了动手能力,使操作技能获得了提升;就创新而言,融科研于教学,在扎实理论知识的基础上,锻炼学生独立承担课题的能力,使得学生对这门课程产生了极大的兴趣,能够主动向老师申请开放创新课题,进行创新实验的工作。

4结语

经过我校师生的共同努力,我院生物工艺原理课程取得了较好的教学效果,当前已经形成了职称结构、学历结构、知识结构较为合理的年轻教师队伍,通过优化教学内容、改变教学观念、改进教学模式、融科研于教学、改革考核方式等,极大地提高了学生学习积极性及自我学习能力,获得了较为理想的教学效果,由于我院生物工程专业学生具有相对扎实的生物工艺原理的知识及较强的动手能力,受到了实习企业的良好评价。生物工艺原理课程的建设是一项需要长期不懈努力的教学基本建设,其建设周期较长、工程较复杂、牵涉面较大,因此必须配合各方面的力量,保证课程教学研究与创新的顺利进行;另外,为了保证课程教学研究的顺利开展和落实,我院还需进一步建设专业题库、进一步提高任课教师的各项素质及多媒体课件质量。总之,还需要学校各方面、院系及教研组两级单位各司其职、共同努力,以期进一步搞好生物工艺原理课程的建设工作。

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