基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的生化工程課程教學(xué)改革與創(chuàng)新

吳曉宗（鄭州輕工業(yè)學(xué)院，鄭州　450002）

基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的生化工程課程教學(xué)改革與創(chuàng)新

吳曉宗
（鄭州輕工業(yè)學(xué)院，鄭州450002）

生化工程課程是一門集現(xiàn)代生物學(xué)、化學(xué)和工程學(xué)為一體的基礎(chǔ)學(xué)科，它既是現(xiàn)代生物技術(shù)的重要基礎(chǔ)和組成部分，也是生物工程和醫(yī)藥工程專業(yè)中的必修課程之一。本文以生化工程課程的內(nèi)容為指導(dǎo)，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目的，提出了新的教學(xué)形式和教學(xué)方法，以提升學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和動手操作的能力，并在實際教學(xué)過程中取得了較好的教學(xué)效果。

應(yīng)用型；生化工程；改革與創(chuàng)新

一、前言

生化工程是21世紀(jì)生物技術(shù)領(lǐng)域中唯一一個涉及工程設(shè)計的課程，是生物化學(xué)反應(yīng)的工程應(yīng)用，并且與實際應(yīng)用關(guān)系最為密切，也是生物系學(xué)生進(jìn)入社會從事相關(guān)專業(yè)應(yīng)用最多的一門學(xué)科。為了適應(yīng)現(xiàn)代生物化學(xué)工程的發(fā)展，力求滿足把生物技術(shù)中的實驗成果轉(zhuǎn)化為實際可供生產(chǎn)的產(chǎn)品，并且培養(yǎng)帶有專業(yè)共性的工程技術(shù)人員的要求，在本次教改創(chuàng)新中，將以培養(yǎng)操作能力強(qiáng)、適用性廣的全新型“應(yīng)用人才”為目的，首先對傳統(tǒng)的實驗教學(xué)內(nèi)容存在的問題進(jìn)行改革，然后帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新實踐訓(xùn)練，加強(qiáng)對知識運用的能力，最后以項目引導(dǎo)性課程設(shè)計的方式增強(qiáng)學(xué)生自主查閱資料的主動性，提高學(xué)生提出問題、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，與此同時，也為該行業(yè)相關(guān)領(lǐng)域的科技人員提供參考［1-3］。

二、教改實施的必要性

由于“生化工程”是一門實踐性很強(qiáng)的課程，設(shè)計的學(xué)科范圍較廣，面對的教學(xué)問題也較多。在21世紀(jì)這個極其具有挑戰(zhàn)性、快速性和專業(yè)性的社會，培養(yǎng)有經(jīng)驗、有能力的復(fù)合型技術(shù)人才已迫在眉睫。而在以往傳統(tǒng)的實際教學(xué)理念、模式及方法中都存在著許多問題，導(dǎo)致學(xué)生畢業(yè)面臨動手能力差、缺乏主動思考和創(chuàng)新的能力，這與當(dāng)前培養(yǎng)“應(yīng)用型人才”的目的不符，因此對該課程進(jìn)行教改研究刻不容緩。

1.理論教學(xué)中存在的問題

根據(jù)該課程教材的課時設(shè)置，一般要求為54個學(xué)時，但在實際教學(xué)安排中往往達(dá)不到54個學(xué)時，普遍設(shè)置為36學(xué)時，課時的減少導(dǎo)致在理論授課期間老師不能留給學(xué)生充足的時間去思考和及時解答學(xué)生存在的疑惑問題，這必然影響實際教學(xué)的效果和質(zhì)量。另外，目前教授該課程的老師大都是直接從高校畢業(yè)的博士或碩士生，而生化工程是一門綜合性和實踐性很強(qiáng)的課程，不僅需要具備大量理論基礎(chǔ)的任課教師，更需要具備豐富的實踐經(jīng)驗的老師。雖然這些剛從高校畢業(yè)的博士、碩士具有很強(qiáng)的理論基礎(chǔ)，但他們并沒有實際的實踐經(jīng)驗，缺乏實踐教學(xué)經(jīng)歷，教學(xué)方法和模式陳舊，自然達(dá)不到理想的教學(xué)效果。

2.實踐教學(xué)中存在的問題

對于具有實踐性很強(qiáng)的課程來說，實驗不僅能加深學(xué)生對知識的掌握和運用情況，而且能提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，更能培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和動手操作的能力。實踐教學(xué)基地可以將理論與實際結(jié)合起來，但是大多高校并沒有很好地實踐教學(xué)基地，僅僅在實踐環(huán)節(jié)帶領(lǐng)學(xué)生到相關(guān)企業(yè)走馬觀花式的了解一下，這使學(xué)生在很被動的情況下無法將所學(xué)知識進(jìn)行實際運用。

3.學(xué)生基礎(chǔ)知識缺乏的問題

由于本課程具有很強(qiáng)的專業(yè)性和綜合性，在學(xué)習(xí)本課程前需要打下前期的基礎(chǔ)知識，如傳氧與通氣攪拌、生化反應(yīng)的質(zhì)量與能力衡算、生化分離技術(shù)等，這些都需要以微生物、生物化學(xué)和化學(xué)工程原理等課程為基礎(chǔ)，而有些高校往往將這些基礎(chǔ)課程與生化工程課程同學(xué)期開課甚至部分課程不開設(shè)，導(dǎo)致學(xué)生沒有堅硬的理論基礎(chǔ)做后盾，基礎(chǔ)知識較為薄弱，進(jìn)而在老師給學(xué)生講解與本課程相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容時，學(xué)生經(jīng)常出現(xiàn)一知半解的現(xiàn)象，有的甚至像聽“天書”一樣根本不知道老師在說什么，這樣很明顯達(dá)不到我們所期望的教學(xué)效果［4-5］。

三、教學(xué)改革與創(chuàng)新的研究

1.教學(xué)方式與方法的改革

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，一些新的教學(xué)設(shè)施及設(shè)備相應(yīng)而出，學(xué)生的思想及現(xiàn)代化意識也有所改變，然而由于生化工程教材的更新變革很緩慢，導(dǎo)致在這個科技革命飛速發(fā)展的時期，原有的實驗教學(xué)中的許多設(shè)備還停留在傳統(tǒng)設(shè)備的基礎(chǔ)上，依靠著老式的教學(xué)方法，不但跟不上時代，而且在教學(xué)的同時會使學(xué)生產(chǎn)生厭惡的情緒，進(jìn)而會抹掉該門課程本身具有的實踐性意義。

本文對教學(xué)方式提出了新的方法，針對教學(xué)理論環(huán)節(jié)會出現(xiàn)枯燥乏味的公式、概念等情況，采用多媒體教學(xué)，利用多媒體教學(xué)的形式可以讓學(xué)生有很好的可視性，彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)中存在的不直觀現(xiàn)象等缺點，通過實際案例播放有關(guān)知識的視頻，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本門課程的興趣和熱情，同時可以加深學(xué)生對知識的掌握及感知實際事物的能力，使教學(xué)方式從單一的由老師講解知識的教學(xué)向互動交流式的教學(xué)方向發(fā)展，在這個過程中可以很直觀的了解所學(xué)的知識及將來這些知識所要運用的地方，理解起來簡單方便，有利于提高教學(xué)的效果，同時也為今后學(xué)生畢業(yè)走向工作崗位奠定良好的基礎(chǔ)。

2.實驗教學(xué)內(nèi)容的改革

本課程注重在于培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才，在改革教學(xué)方式的同時，我們對實驗教學(xué)內(nèi)容也進(jìn)行了創(chuàng)新與改進(jìn)。近年來，傳統(tǒng)的實驗教學(xué)往往以老師講為主，學(xué)生真正參與到實驗中的時間卻很少。再加上實際教學(xué)時，總課時的設(shè)置達(dá)不到教材本身的學(xué)時要求，且用于實驗教學(xué)的學(xué)時較少，根本達(dá)不到理想的教學(xué)效果。因此，可以在此基礎(chǔ)上增加實驗課時的教學(xué)安排，采取邊實驗邊授課的方式進(jìn)行，把理論課時與實驗課時的比例由原來的3∶1增加到3∶2，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

此外，在實驗操作過程中，由于實驗教材都有實驗步驟和基本操作的指導(dǎo)，學(xué)生往往不思考，直接“照方抓藥”，這必然會阻礙學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，我們可以在每次實驗開始前，先讓學(xué)生動手策劃實驗步驟以及注意事項，老師負(fù)責(zé)啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生。之后老師再具體講解相關(guān)步驟及注意事項，這樣一來，學(xué)生的理論知識會得到進(jìn)一步加深［6-7］，調(diào)動了他們學(xué)習(xí)的積極性和主動性。

3.建立創(chuàng)新實踐教學(xué)基地

在生化工程的理論授課中，老師往往利用現(xiàn)有的實踐教學(xué)技術(shù)條件，采取模擬實踐教學(xué)的方式，對學(xué)生進(jìn)行實踐訓(xùn)練，達(dá)不到企業(yè)需要的專業(yè)技術(shù)水平，并且還存在學(xué)生的綜合知識及團(tuán)隊意識較差等問題。對于生化工程這樣實踐性很強(qiáng)的課程，建立相應(yīng)的校外實踐教學(xué)基地是培養(yǎng)具有綜合創(chuàng)新型應(yīng)用人才的重要途徑，我們可以通過以下方式建立創(chuàng)新實踐教學(xué)基地。

（1）建立實踐企業(yè)工廠車間

建立實踐教學(xué)基地，不僅可以激發(fā)學(xué)生對該門課程的好奇心和興趣，而且還可以使學(xué)生在實踐的同時漸漸熟知在生化工程課程中每一個需要掌握的知識，達(dá)到“知根知底”的目的。另外，開展實際教學(xué)實踐，不僅增強(qiáng)了學(xué)生的動手操作能力，還可以幫助學(xué)生提高專業(yè)技術(shù)水平，這是培養(yǎng)“應(yīng)用實踐型”人才最重要的環(huán)節(jié)。

（2）與企業(yè)建立長期的合作關(guān)系

“校企合作”可以為學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)空間。學(xué)校應(yīng)鼓勵學(xué)生出去實習(xí)，為此，我們采取“頂崗實習(xí)”的方式讓學(xué)生接受實際的知識，更早的適應(yīng)社會的需要，且“頂崗實習(xí)”是最直接、最有利于培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力和實踐經(jīng)驗的方法。

4.引導(dǎo)性課程設(shè)計的實施

課程設(shè)計是培養(yǎng)應(yīng)用型人才不可缺少的環(huán)節(jié)，然而往往很多傳統(tǒng)的課程設(shè)計方式導(dǎo)致學(xué)生的思路僅僅禁錮在一個狹小的范圍內(nèi)，相互抄襲的現(xiàn)象也不容易防范。例如，多數(shù)高校在教學(xué)設(shè)計環(huán)節(jié)常采用任務(wù)型課程設(shè)計，而任務(wù)型課程設(shè)計最能體現(xiàn)以上缺點。本次教改采取引導(dǎo)性課程設(shè)計的方法，引導(dǎo)性課程設(shè)計的主要思想是老師不再是簡單的布置給學(xué)生某個具體任務(wù)，而是讓學(xué)生先進(jìn)行生產(chǎn)實習(xí)，熟悉所學(xué)知識后老師再給出學(xué)生可以利用的資源以及將要設(shè)計的方向，這樣老師在其中擔(dān)任領(lǐng)軍人物，而學(xué)生只需負(fù)責(zé)查找資料，設(shè)計方案，這樣做的目的不僅能培養(yǎng)學(xué)生獨立、主動去查閱相關(guān)資料的習(xí)慣，而且在這樣的方式下老師也會參與其中，學(xué)生和學(xué)生、學(xué)生和老師之間的互動也會增加，學(xué)生的團(tuán)體意識也會加強(qiáng)，對學(xué)生以后進(jìn)入社會參加工作會有很大的好處。

四、結(jié)束語

生化工程是現(xiàn)代生物工程學(xué)科的集成器，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為宗旨，需要在實踐訓(xùn)練和模式方法上進(jìn)行改革，準(zhǔn)確把握對教學(xué)內(nèi)容的定位。本文在堅持以社會需求為主要目的前提下，強(qiáng)化了實踐教學(xué)的內(nèi)容，對該課程的教學(xué)改革給出了相關(guān)的參考，為各高校培養(yǎng)應(yīng)用型的生化工程人才打下基礎(chǔ)，努力實現(xiàn)真正意義上的“應(yīng)用型人才”模式。

［1］付永前，朱華躍，蔣茹，等.生化工程教學(xué)的改革與創(chuàng)新［J］.廣州化工，2012（6）：130-135.

［2］張俊杰，王麗萍，田亞紅.生化工程課程設(shè)計嵌合產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線圖教學(xué)模式［J］.河北理工大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2011（2）：72-74.

［3］司俊玲，吳曉宗，高愿軍，等.《食品加工工藝學(xué)》課程的教改探索［J］.輕工科技，2015（9）：137-139.

［4］王任芳.化工原理課程設(shè)計教學(xué)改革與實踐［J］.長江大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2009（4）：325-326.

［5］張占軍，王富花，馬冷冷.生化分離工程課程教學(xué)改革的探索與實踐［J］.職業(yè)時空，2014（10）：59-61.

［6］王永澤，劉棗，付展鵬，等.基于生化課程群建設(shè)的酶工程實驗教學(xué)探討［J］.教育教學(xué)論壇，2012（S2）：265-266.

［7］曹澤虹，陳宏偉，董玉瑋，等.應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的探索與實踐——以生物化學(xué)課為例［J］.教育教學(xué)論壇，2015（38）：148-150.

Teaching Reform in Biochemical Engineering Course for Application-Oriented Talents Training

WU Xiaozong
（Zhengzhou University of Light Industry，Zhengzhou 450002，China）

Biochemical Engineering is a fundamental course that involves modern biology，chemistry and engineering.It is not only an important part of modern biotechnology，but also a compulsory course for bioengineering and medical engineering majors.Based on the teaching material of Biochemical Engineering and the goal of cultivating application-oriented talents，new teaching forms and methods were proposed，which in our school have improved the students’learning interest and abilities，and enabled the teachers to get good teaching results.

applied talents；biochemical engineering；reform and innovation

G642.0

吳曉宗（1981—），男，講師，研究方向：生物工程、食品科學(xué)。