生物工程專業(yè)課程設(shè)置的調(diào)整及教學改革初探

張繼紅 張小云 謝鳳 曾美霞

摘 要：鑒于目前生物工程專業(yè)的狀態(tài)和教學中存在的不足，結(jié)合學校的特點和生物工程專業(yè)的特色，如何結(jié)合我系實際情況，調(diào)整專業(yè)課程內(nèi)容，提高教學方法。探討在工科院校，怎樣才能使培養(yǎng)出的人才更具有創(chuàng)造性、開拓性，怎樣對學生進行有效的知識、能力和素質(zhì)教育。筆者對教學內(nèi)容、教學方法、考核方法等方面進行了分析，并希望在實踐中取得較好的效果。

關(guān)鍵詞：生物工程 教學方法 考核 教學改革

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）03（c）-0141-02

教學體系與教學內(nèi)容是高等院校人才培養(yǎng)計劃的核心，是培養(yǎng)目標和培養(yǎng)規(guī)格最直接的體現(xiàn)，也是當前教學改革的重點和核心。多數(shù)生物工程專業(yè)原分屬于化工、輕工、醫(yī)藥等學科的生物化工、發(fā)酵工程等專業(yè)，各高校生物工程專業(yè)的教學背景和專業(yè)方向上存在較大差異，在學科定位、人才培養(yǎng)、課程體系等方面大相徑庭，各有偏頗。如師范、農(nóng)林及其他理科院校，背景偏理，工科基礎(chǔ)薄弱。而工科院校專業(yè)的教學，不重視生物學基礎(chǔ)，大綱中很少涉及細胞生物學等理論基礎(chǔ)內(nèi)容。如何既保持生物工程的學科特色，又能體現(xiàn)其工科背景，就需要對教學計劃和教學大綱的完善和優(yōu)化。

1 結(jié)合專業(yè)特色，優(yōu)化教學內(nèi)容

湘潭大學生物工程專業(yè)開設(shè)于2001年，依托化學工程與工藝省級重點學科建立的、具有生物化工和微生物化工等學科優(yōu)勢的生命科學類專業(yè)。我校生物工程專業(yè)的課程體系包括基礎(chǔ)課程、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課及選修課四大類。一、二年級主要以基礎(chǔ)課程、專業(yè)基礎(chǔ)課為主，大三期間主要以專業(yè)課為主，大四則以生產(chǎn)實習、畢業(yè)論文（設(shè)計）以及根據(jù)自己興趣選擇選修課為主。生物工程是生物學、化學和工程學的交叉學科，在專業(yè)基礎(chǔ)課程的設(shè)置上應(yīng)體現(xiàn)三個學科的相互支撐與交叉融合。

目前，該專業(yè)開設(shè)的課程主要包括無機化學、有機化學、分析化學、物理化學、化工儀表及自動化、實用電工學、微生物學、化工原理、工程設(shè)計及制圖、生物化學等。其中將生物工程學這門課程（包括基因工程、細胞工程、酶工程和發(fā)酵工程）重新分離出來，體現(xiàn)生物工程專業(yè)的特色。這幾門課程之間相互滲透、相互交叉，酶工程離不開發(fā)酵工程，故存在大量相互交叉、重疊教學，因此有必要精選教材和對相關(guān)課時數(shù)進行必要調(diào)整，適當減少交叉重復(fù)的教學內(nèi)容，節(jié)約教學資源，精心編制教學大綱，適當增刪內(nèi)容、突出重點、調(diào)整教學內(nèi)容的呈現(xiàn)方式、改進教學方法等。專業(yè)基礎(chǔ)課程環(huán)節(jié)中，生物學這個模塊中，所占比重不高，有必要新增分子生物學、免疫學、生物信息學等選修課程，使學生的知識結(jié)構(gòu)更加豐富，理論基礎(chǔ)更加扎實。在加強生物工程專業(yè)背景的同時，拓展選修課的范圍，加強人文社會科學、經(jīng)濟管理等知識的培養(yǎng)和教育，培養(yǎng)其專業(yè)學生，具有厚基礎(chǔ)、寬口徑、高素質(zhì)，掌握自主學習能力的復(fù)合型人才。

2 教學方法及手段的改革

面對教學內(nèi)容多、課時少、相關(guān)領(lǐng)域知識更新速度快的特點，針對生物工程專業(yè)的就業(yè)需要和培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的目標，調(diào)整課程內(nèi)容，使學生能在有限的學時中掌握最大量的知識已成為當務(wù)之急。借助于多媒體課件、視頻以及仿真軟件，以便讓國內(nèi)外該領(lǐng)域的研究進展能生動、直觀顯示出來，為學生提供全方位、多渠道、最直接的聽覺、視覺感受，從而加深學生對問題的感性認識，增強學生學習的興趣和積極性。就細胞工程、基因工程等課程的教學而言，如講授細胞工程中細胞融合，基因工程中農(nóng)桿菌侵染等，單靠語言描述還是比較抽象的，但通過多媒體課件圖文并茂的圖示、動畫等來表達，使得教學內(nèi)容直觀、清晰且易于理解，如講授酶反應(yīng)器可通過仿真軟件讓學生對各種設(shè)備的特點更容易理解。

3 教學手段勇于嘗試，大膽創(chuàng)新

（1）以創(chuàng)新思維為核心，加強動手實踐能力為目的，梳理教學內(nèi)容，生物工程專業(yè)的《生物化學基礎(chǔ)》和《微生物學》這兩門基礎(chǔ)課程采用小班上課，增加課堂教學的課時數(shù)和實驗內(nèi)容。在實驗教學中，采用精講、示范、多指導(dǎo)的教學方式，通過學生課前預(yù)習，老師講解實驗、課程的技術(shù)要點、重點與難點，教師示范操作及播放自制的操作規(guī)范教學錄像片等，使學生快速、準確地掌握實驗的操作要領(lǐng)，提高實驗課的教學質(zhì)量。對于實驗課的考核，采用實驗基礎(chǔ)理論、實驗結(jié)果（現(xiàn)象）的卷面考試與實驗操作現(xiàn)場考核，結(jié)合平時實驗情況綜合評定實驗成績。

（2）以往實驗項目主要是驗證性、重復(fù)性和演示性的實驗，大都是課前老師將各種試劑、材料及實驗設(shè)備等都準備好，學生按既定的實驗步驟，按部就班進行。整個實驗，學生只能被動參與，不能充分調(diào)動學生的想象力和創(chuàng)造力，不能激發(fā)學生對專業(yè)實驗的興趣。

有必要改變以往單一的基礎(chǔ)技能訓練實驗，增開一些具有應(yīng)用性、探索性、創(chuàng)新性的“三性”綜合實驗，加強學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。如《微生物學》這門課程的實驗可以在實驗室增開一些谷氨酸菌種的活化、擴大培養(yǎng)與谷氨酸發(fā)酵等生產(chǎn)性課題以及老壇酸水的有效微生物分離純化及泡菜制作等生活性課題。另外，課程實驗課時增加，分組增多，每組人數(shù)減少，積極調(diào)動每個學生的積極性，改變以往實驗課時，大多數(shù)試驗只由少數(shù)人單獨完成，其他成員觀望的現(xiàn)狀。同時，嚴格執(zhí)行簽到制度，跟助教一起，督促學生養(yǎng)成良好的實驗習慣，等學生完成整個實驗后，觀察實驗現(xiàn)象，并在實驗報告上簽字，清洗實驗器皿、臺面，打掃完實驗室后，方允許離開。同時，建議學校、院系領(lǐng)導(dǎo)加大對本科教學實驗材料經(jīng)費的投入，多添置一些與專業(yè)實驗相關(guān)的先進設(shè)備，改善實驗教學的硬件條件，進一步提高學生綜合實驗、設(shè)計實驗?zāi)芰?，爭取使本科實驗教學處于國內(nèi)生物工程院校的同一水平。

（3）試行開放實驗室制度，學生課余時間可以與課題經(jīng)費的導(dǎo)師選做一些自己感興趣的實驗，激發(fā)他們的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。建立和完善實驗教學的管理制度，對實驗教學的形式、工作程序、激勵措施等作明確的要求和具體的措施，使管理工作規(guī)范化、制度化，并定期進行考查。院系領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)針對設(shè)備的維護、管理作出進一步細化，明確責任人，定期維修，充分利用現(xiàn)有的實驗設(shè)備，使其發(fā)揮最大的效益。改變以往設(shè)備出現(xiàn)故障后，無人管理的局面，共同維護，營造一個良好的實驗氛圍。動員感興趣的本科生積極參加各種與實驗技能和動手能力相關(guān)的課外活動，例如，大學生創(chuàng)新實驗、“三井”化工設(shè)計大賽等，在指導(dǎo)老師及研究生學長的帶領(lǐng)下進行，使相關(guān)知識、理論能更加系統(tǒng)、全面地掌握，使得實驗技能、各種綜合能力得到全面發(fā)展。

4 結(jié)語

盡管新的教學模式一取得了一定的成效，但在實踐的過程中仍發(fā)現(xiàn)不少問題，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）目前我國高校對教師的評優(yōu)評獎體系過分強調(diào)科研指標，忽視教學工作，使得教師難以將大量精力投入到教學中來，對教學進度、效果的監(jiān)測和學生的學習狀況關(guān)注做得不夠到位。（2）新的教學方法要求學生充分利用課余時間，提高實踐與動手操作能力，對學生的技能與專業(yè)素質(zhì)的提高起到了很大的幫助，但也會影響學生對人文社科領(lǐng)域知識的涉足，造成偏科或厭學。（3）教學方法與手段的改革是一個漸進式改革，不能急于求成。新模式注重培養(yǎng)學生自主學習和自我管理的能力，需要學生有較好的基礎(chǔ)，同時也需要激發(fā)所有任課老師的教學主觀能動性，發(fā)掘內(nèi)在潛力，對教學與科研方面都做到自我提升。熱切期盼全體教師為培養(yǎng)高素質(zhì)、多技能、創(chuàng)造性的復(fù)合型人才繼續(xù)努力奮斗。

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