生物分離工程課程的教學改革與體會範文
摘要主要闡述了生物分離工程課程的內容和特點,透過對教學內容、實驗教學方法、考核方式等方面的思考,探討了如何提高生物分離工程課程的教學質量、學生學習積極性及能力等問題,讓學生在掌握生物分離技術基本原理的同時能在實踐中加以應用。
關鍵詞生物分離工程;教學改革;體會
生物分離工程課程是在生物學、微生物學、生物化學、化學、化學工程學、物理化學、機械和電子等學科的基礎上發展而來,其具有明顯的工程性和科學性的雙重特點。透過該課程的學習,能使學生針對不同的生化產品的特性,獨立運用所學的有關生化技術方面的知識,設計合理的提取或精製的工藝路線和改造現有工藝,並能從理論上解釋生產實際中的各種現象,提高學生分析和解決問題的能力,對學生在生化產品的生產、質量控制、檢驗等綜合職業能力的培養上,是必不可缺的[1-2]。
1生物分離工程課程主要內容和特點
生物分離工程課程主要包括細胞的分離與破碎、初級分離、膜分離、萃取、吸附分離技術和理論、液相色譜、親和色譜、電泳、結晶、乾燥等,有些內容對學生來說是初次涉及,如分離技術、吸附技術、結晶、乾燥;而有些內容被涵蓋在其他課程之中,如液相色譜和親和色譜在儀器分析中有重要講解,電泳在生物化學中有重要講述。
生物分離工程課程是一門多學科交叉、發展性和比較前沿的學科,是一門含有現代生物科學和工程的'科學技術。生物分離技術不同於傳統的化工分離過程,近年來在國內外大受重視,發展非常迅速,許多適合生物活性物質的新型分離純化技術也不斷產生,被廣泛地應用到工業、農業、醫藥等各個領域[3-5]。它所涉及的相關課程和知識較多,如物理、化學、微生物、高等數學、計算機等,基礎性和實踐性都很強。它所涉及的基礎理論、基本知識較多、較散,各知識點間相互聯絡不是很緊密,內容相對比較抽象,若單純地講授理論知識學生很難理解。
2教學改革
2.1拓展教學內容,激發學習興趣
一是生物分離工程課程的教學,應與該領域的前沿科技與時俱進,及時、快速、準確地更新地教學內容,將最新的科技新聞傳播給學生們,以自由討論的形式,在課堂上與學生進行廣泛的交流與溝通,與學生們產生共鳴,從而提高學生學習生物分離工程的興趣。二是針對目前在生物分離技術領域研究熱點的新型分離技術,尤其是該課程課本上涉及較少的生物分離技術,從發展背景、產生過程、基本原理、工藝過程以及應用領域等方面,多角度地將這些新型分離技術引入該課程中,激發學生們的科研與創新意識[6];三是從資料對比為出發點,闡明國內外生物分離技術領域發展的現狀與差距,指出現階段我國在生物分離技術領域所面臨的機遇與挑戰,進而以工業化生產中的一些熱點及代表性產品的案例,描述生物分離技術在其製備過程中起到的重要作用。這種將感性與理性相結合的教學方式,可避免空泛地談理論,讓學生能夠快速地掌握該課程的基本理論。
2.2改革實驗教學方法
實驗課程的目的是使學生較好地掌握相應的實驗技能,實驗課要讓每個學生儘可能多動手,這樣才能達到較熟練的程度。該課程可採取分組輪流的方法讓學生參與實驗準備工作,這樣他們在實驗前就需要自己考慮需要什麼、怎樣準備等,這對學生以後從事科學研究和教學等很有幫助。同時,可進行開放式實驗教學嘗試的教學形式,學生根據自己的情況進行實驗,因材施教,鼓勵他們參加科技創新大賽,自立課題,自己設計實驗,自己作可行性分析。以學生做,教師指導為主。充分體現學生的主體作用,使學生能積極主動地走進實驗課堂。在指導實驗方面,其不同於理論課講授,要求在較短的時間內,發揮教師主導作用,透過精講突出重點,在課前佈置教學預習內容,課上透過提問啟發思維,介紹新技術進展,擴大知識面,將教師示範和學生自己實驗相結合,活躍課堂氣氛,充分調動學生的積極性。
2.3改革考核方式,建立多樣化考核模式
成績考核是教學過程中的一個重要環節,是促進學生學習和教師評定學生成績、進行教學評價,取得教學反饋資訊的主要方法[7]。可採用多樣式的評價體系來對學生進行考核,提高平日成績所佔比重,從而綜合體現學生對知識的掌握,達到能力培養的目的[8]。最終考核成績由平時成績和期末考試共同組成,即包括課堂小測驗成績、平時作業成績、小論文成績和期末卷面成績。課堂小測驗佔15%,主要針對近期所學的重點內容,在課堂上佈置一些小題目,以檢測學生對近期講課內容的理解程度;平時作業佔15%,主要設定一些思考性較強的問題,考查學生對當堂課內容的掌握程度;小論文佔30%,課題自由選擇,以體現所學的生物分離技術為目的,多角度考查學生文獻檢索、歸納總結、應用知識以及分析問題與解決問題的能力。期末考試佔40%,主要考查學生對該門課程知識框架的掌握與理解程度。
3教學體會
3.1不斷改進多媒體課件,採用板書加多媒體的形式授課
多媒體集文字、圖形、聲音、動畫等各種資訊於一體,能提供理想的教學環境。多媒體課件可使課堂講授形象生動,提高學生學習生物分離工程的興趣,激發學習的積極性和主動性[9]。目前,湖南農業大學在授課上,多采用多媒體方式,但若單純地採用課件的形式,速度過快,不利於學生對知識的理解和滲透,可儘量採用板書加多媒體的形式。多媒體不僅限於文字,要儘可能多采用動畫,如flash、avi等;另外,多媒體形式不僅侷限於powerpoint,要豐富多媒體形式,激發學生的學習興趣。板書的書寫和講解過程可以增加學生的理解時間,不致於出現“滿堂灌”的現象。
3.2採用靈活多樣的教學方式
在有效的上課時間內,要讓學生理解所學的基礎理論和分離技術並非易事。在教授的過程中,要儘量採用啟發式教學,從傳統的教師傳道授業解惑,到現在的雙向交流、師生互動,使學生和教師的思維同步,要在設問、思考、學生回答以及教師解答和進一步講述中完成講解,這樣就可針對學生的難點疑問進行重點講解,還能夠活躍課堂氣氛,增加學生的學習興趣。總之,教師要走出只從書本上單純的以自我為中心的講解,要與學生進行互動,以提高教學效果。
3.3培養學生的自學能力
本科生的教育,遠不同於中學教育,學生主要是學會學習方法,獲得知識的途徑,這就要求學生能利用各種有效的方式和途徑去獲取知識,查閱文獻就是其中很重要的一點。當今學校圖書館的發展非常迅速,不僅可以到圖書館去索尋書籍、期刊,而且在圖書館網站上還購買了許多資料庫,如中國期刊網、中國碩博士論文庫、超星圖書館,還有西文資源,如SpringerLink、Elsevier等,學生可以藉助強大的網路去尋找各種資料,查閱前沿知識,以開闊學生的視野。
4結語
在多年的生物分離工程課程教學中,筆者不斷進行課程改革,力求培養學生的綜合實踐能力,取得了一些成績,但還存在一些問題,如:實驗所需低耗材料如藥品等消耗多、用量大;指導教師和實驗室人員工作量大;實驗室開放程度不夠等。這些問題在一定程度上影響了教學質量的提高,需要在今後的課程建設與教學改革中,進一步豐富實驗內容,提高實驗結果的直觀性,促使教學改革進一步得到深化。總之,要不斷總結經驗,改革創新,選擇合適的方法和手段,利用各種途徑激發學生的學習積極性,為其將來從事相關專業打下良好的基礎。
5參考文獻
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