“生化分離工程”課程的教學(xué)現(xiàn)狀分析及改革思路

李交昆 余潤蘭

摘 要 “生化分離工程”是生物工程專業(yè)的專業(yè)必修課之一，是一門理論性和實踐性都很強的主干課程。面對目前教學(xué)時數(shù)少，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高的教學(xué)現(xiàn)狀，本文針對課程的課程定位、教學(xué)內(nèi)容、方法以及考核方式進行了探索，提出了改革思路，以期通過教學(xué)改革，提高學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)興趣，增強對科學(xué)知識的掌握，提高教學(xué)效率和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞 生化分離工程 教學(xué)改革 課堂教學(xué)方法 課程考核模式

中圖分類號：G424文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2016.01.041

Teaching Situation Analysis and Reform Ideas of

"Biochemical Separation Project" Course

LI Jiaokun， YU Runlan

（Central South University School of Minerals Processing and Bioengineering， Changsha， Hu'nan 430072）

Abstract "Biochemical separation project" is one of the professional courses of biological engineering， is a theoretical and practical courses are strong backbone. When faced with a small number of current teaching， students 'interest in teaching status quo is not high， aiming Course in curriculum， teaching content， methods and evaluation methods were explored proposed reform ideas， to the adoption of teaching reform， improve students' courses interest in learning， enhance the scientific knowledge to master， improve teaching efficiency and quality.

Key words Biochemical separation project; teaching reform; classroom teaching methods; assessment mode

0 前言

“生化分離工程”是生物工程專業(yè)主干課之一，其課程內(nèi)容綜合性強，涉及物理學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)、生物學(xué)、工程學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域背景知識，在全國各大高校的生物工程專業(yè)教學(xué)體系中都占有舉足輕重的地位。①生化分離工程又稱后處理工程，是生化工程的一個重要組成部分，和生物工程上游及中游課程相比，應(yīng)用面廣，實用性強。課程的教學(xué)內(nèi)容及方式對學(xué)生專業(yè)素質(zhì)及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起著非常關(guān)鍵的作用，但是在目前的教學(xué)過程中，雖然該課程是生物工程專業(yè)必修課，但是課時安排偏少，加之課程中含有的大量專業(yè)術(shù)語和推導(dǎo)公式等因素，導(dǎo)致部分學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)欲望不強烈，對教學(xué)質(zhì)量造成了極大的影響。對此，采取辦法在短時間內(nèi)加強學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)，加強其自學(xué)能力，并逐步提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)造性思維的能力成為新時期教學(xué)的重點及難點，以下是筆者對“生化分離工程”課程教學(xué)現(xiàn)狀的分析及教學(xué)改革的探索。

1 教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問題

由于這門課程是安排在大三的下半學(xué)期，學(xué)生一般覺得“生化分離工程”這門專業(yè)必修課和前幾學(xué)期的必修課相比沒那么重要，之所以學(xué)修這門課知識只是由于畢業(yè)學(xué)分之要求，然后并沒有明確意識到這門專業(yè)必修課的重要性。同時，因為此時多數(shù)學(xué)生面臨考研或者就業(yè)的壓力，逃課或者在課堂上復(fù)習(xí)其他考研科目，極大影響了教學(xué)的質(zhì)量。因此，課程建設(shè)和改革的首要任務(wù)是明確該課程在專業(yè)培養(yǎng)計劃中的核心任務(wù)，讓學(xué)生清晰認(rèn)識到該課程在生物工程領(lǐng)域的重要性，端正學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度。另外，我校“生化分離工程”課程的學(xué)時是32個學(xué)時，相比其他學(xué)校的56個學(xué)時，教學(xué)時間短，教學(xué)內(nèi)容多，在有限的課堂時間內(nèi)，學(xué)生面臨大量難懂的專業(yè)術(shù)語，及推導(dǎo)公式，課程內(nèi)容紛繁復(fù)雜，使得學(xué)生感覺信息量太大，進而逐漸產(chǎn)生厭學(xué)情緒，授課教師也很難有限的教學(xué)課時內(nèi)將所涉及的各項技術(shù)講解透徹。因此，在日后的教學(xué)計劃改革中，有必要適當(dāng)增加教學(xué)課時數(shù)。另外，“生化分離工程”課程內(nèi)容的實驗環(huán)節(jié)需要大型或貴重的設(shè)備較多，僅僅依靠目前學(xué)校實驗室建設(shè)條件，不能夠完全滿足課程的內(nèi)容實踐，使得教學(xué)和實踐部分脫節(jié)，減弱了學(xué)生的動手創(chuàng)新的興趣。

2 教學(xué)方式及方法的改革

2.1 知識結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

合理選擇教材，重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容。現(xiàn)階段，目前，“生化分離工程”課程正式出版的教材種類有很多，但是每部教材的側(cè)重點則有所不同。針對我校學(xué)生的學(xué)習(xí)重心，選擇的教材《生化分離工程》應(yīng)以嚴(yán)?？到淌谥骶幇姹緸橹?，并選用其他加以輔助。②③④在該教材中，現(xiàn)代分離技術(shù)與經(jīng)典的分離技術(shù)很好地融合在一起，原理透徹，操作表述清晰易懂，將分離原理、應(yīng)用范圍、方案設(shè)計及操作技巧等融為一體，同時應(yīng)用實例豐富，使學(xué)生能更好地理解課程教學(xué)。在教學(xué)內(nèi)容的選用上，既需要針對生物分離技術(shù)，利用生物工程專業(yè)知識背景對其課程大綱進行優(yōu)化。舉例，涉及到過濾、離心、萃取等已經(jīng)在基礎(chǔ)化學(xué)及化工學(xué)講授過的分離技術(shù)，需要在課程教授中對其進行簡明扼要的介紹，重點講述這些技術(shù)在處理生物產(chǎn)品時的關(guān)鍵步驟以及如何選取合適的方法來解決生物產(chǎn)品所帶來的問題等。對于相關(guān)的生化分離技術(shù)，如等電點沉淀、離子交換、電泳等內(nèi)容在其他課程中已涉及的部分也要作出相應(yīng)調(diào)整，避免教學(xué)內(nèi)容的重復(fù)。然而，隨著時代的飛速發(fā)展，科技發(fā)展日新月異，教材也跟不上技術(shù)和知識的更新，因此我們教師也應(yīng)該在課本知識的基礎(chǔ)上，通過科研經(jīng)歷及文獻報道，將一些前言的技術(shù)及交叉領(lǐng)域的成果介紹給學(xué)生，這樣能大大增加了學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。

2.2 教學(xué)方法的改革

教育任務(wù)的完成質(zhì)量與課堂教學(xué)是息息相關(guān)的，不僅取決于合理編排教學(xué)內(nèi)容，突出重點難點，同時也取決于教師教學(xué)形式和方法。因此，我們課程教學(xué)改革主要從以下幾個方面入手：

（1）交互式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的主動能動意識。理論或公式推導(dǎo)作為本課程中每一章節(jié)的核心，往往也是學(xué)生覺得最枯燥難懂的地方。教師在講臺上一味地講授，并不能很好地達到教學(xué)效果。所以，我們在向?qū)W生授課時，選擇以學(xué)生為中心的交互式的課堂教學(xué)方法，而不是單向式的封閉教學(xué)模式，能增加學(xué)生自主思考的過程。我們將班級學(xué)生分為多個學(xué)習(xí)小組，在我們講授了基本的原理和要點后，由各個小組分別自主討論，隨機抽取一個學(xué)習(xí)小組向大家講授。這樣既調(diào)動了每個學(xué)生的思考積極性，避免個別同學(xué)課堂開小差，同時也有利于加深所學(xué)內(nèi)容的理解。另一方面，我們有意識地讓學(xué)生主動參與課堂教學(xué)過程。例如，我們將層析技術(shù)細(xì)分成柱層析、紙層析、薄層層析、凝膠過濾與電泳幾個部分，形成一個個的專題讓學(xué)習(xí)小組自主選擇，并能根據(jù)大綱要求以學(xué)習(xí)小組方式進行自學(xué)。結(jié)合最新研究動態(tài)，形成專題匯報在課堂上給大家講授，以加深學(xué)生對層析技術(shù)的重點和難點的理解。學(xué)生通過自己的親身體驗，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，就能夠發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中存在的一些共同性問題，彼此相互討論交流，不僅加強了團結(jié)協(xié)作的能力，使得學(xué)生的主動學(xué)習(xí)積極性得到較大的提升，也使得教學(xué)氛圍明顯改善。

（2）融合科技成果。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代社會尤其是在生化領(lǐng)域，對產(chǎn)品的分離效率及純度要求更高有了更嚴(yán)苛的要求，因此所涉及到的分離技術(shù)也越先進。傳統(tǒng)的課本上的一些分離技術(shù)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達到現(xiàn)代社會產(chǎn)品的需求。因此向?qū)W生介紹這些新穎的技術(shù)是教師教學(xué)不可或缺的環(huán)節(jié)。例如，超臨界萃取技術(shù)是近年來常用的分離技術(shù)，在醫(yī)藥工業(yè)中草藥有效成分的提取等都發(fā)揮著重要的作用。同時，在目前有限的教學(xué)時間內(nèi)，教師也不可能把這些新技術(shù)統(tǒng)統(tǒng)介紹給學(xué)生，所以發(fā)揮學(xué)生課堂下的知識搜集能力，設(shè)置課下進展小論文也是教學(xué)過程中不可或缺的環(huán)節(jié)。在每個章節(jié)授課結(jié)束時，根據(jù)講述內(nèi)容設(shè)置一些相關(guān)的論文課題，指導(dǎo)學(xué)生如何查閱文獻、分析篩選資料，構(gòu)思論文框架、最后在三周左右時間完成論文，這樣在學(xué)生查閱文獻的過程中，能了解相關(guān)領(lǐng)域的最新發(fā)展動態(tài)，補充了課堂教學(xué)知識受限的不足。

（3）利用生產(chǎn)實習(xí)，現(xiàn)場教學(xué)。在學(xué)生學(xué)習(xí)本課程之前，我們已經(jīng)安排學(xué)生前往（湖南）百威啤酒廠、千金藥業(yè)有限責(zé)任公司等企業(yè)參與了系統(tǒng)的認(rèn)知學(xué)習(xí)，相信學(xué)生對分離純化技術(shù)與相關(guān)儀器設(shè)備已經(jīng)有了一定的認(rèn)識。在課堂教學(xué)時，以學(xué)生實習(xí)中了解的技術(shù)與實驗儀器為重點，教授相關(guān)的設(shè)備工藝流程，分離純化技術(shù)及其影響因素等內(nèi)容，讓學(xué)生對分離純化技術(shù)有更深入的認(rèn)識。同時，我們也與一些企業(yè)建立了長期合作的實訓(xùn)基地，如湖北東陽光藥業(yè)有限公司、湖南福來格生物技術(shù)有限公司等企業(yè)。通過學(xué)校與企業(yè)之間的合作，讓學(xué)生去企業(yè)進行頂崗實習(xí)，通過同企業(yè)老員工，特別是與奮斗在生產(chǎn)一線的師傅一起學(xué)習(xí)實踐操作，在真實的情景中培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能，培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)理論知識解決實際問題的能力。

（4）考核方式的改革。課程的考核方式及內(nèi)容一直是學(xué)生們關(guān)注的重點，也對課程的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性有著很大的影響，所以需要更加慎重地對待專業(yè)必修課的考核內(nèi)容的選擇及形式的判定。鑒于以往，我們摒棄了傳統(tǒng)不合理的考核方式，并根據(jù)課程體系的特點，建立一個能真正地對學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量、學(xué)習(xí)態(tài)度進行全方位考核的體系。因此，我們不宜采取期末考試成績定終身的傳統(tǒng)考核制度，而是采用將課堂平時成績與期末考試成績相結(jié)合的方式。平時成績主要是由學(xué)生的點名抽查、課堂交流和中期小作業(yè)組成，占總成績的40%，而期末試卷成績占總成績的60%，避免了學(xué)生傳統(tǒng)的期末“孤注一擲”最后加班加點復(fù)習(xí)的習(xí)慣。為了節(jié)約時間，提高教學(xué)效率，考勤考核也由傳統(tǒng)單一點名方式改為回顧上節(jié)課內(nèi)容，隨機提問的方式。為了引起學(xué)生的重視，并調(diào)動學(xué)生的積極性，在課程開始時候強調(diào)考核方式，使學(xué)生理解我們這門課的宗旨不是“為了考試而學(xué)”，是為了培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的能力，為其以后學(xué)習(xí)工作打下良好的基礎(chǔ)。

3 結(jié)語

對高等教育進行改革，其主要目的在于對學(xué)生的綜合素質(zhì)進行加強培養(yǎng)，并提升學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣及能力，加強學(xué)生創(chuàng)新意識的發(fā)展。因此，需要在改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法及策略的同時，采取因材施教的方法，將學(xué)生獲得科學(xué)知識與實踐能力作為主要目標(biāo)。通過學(xué)生的自主學(xué)習(xí)逐步形成科學(xué)、合理、適合于學(xué)生的新型培養(yǎng)模式，以適應(yīng)現(xiàn)代社會對高等人才的需求。

注釋

① 王衛(wèi)，黎繼烈，姚躍飛.生化分離工程課程教學(xué)改革與探討.生物學(xué)雜志，2010.27：106-108.

② 嚴(yán)?？?生化分離工程.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001.

③ 孫彥.生物分離工程.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999.

④ 俞俊棠，唐孝宣.生物工藝學(xué).上海：華東化工學(xué)院出版社，1994.