《生物分離與純化技術(shù)》課程教學(xué)改革初探

王琳

摘要：近年來生物分離與純化技術(shù)在國內(nèi)外備受重視，發(fā)展非常迅速。隨著科技的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，許多適合生物活性物質(zhì)的新型分離純化技術(shù)也不斷產(chǎn)生，被廣泛地應(yīng)用到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等各個(gè)領(lǐng)域。生物分離與純化技術(shù)課程是一門多學(xué)科交叉、發(fā)展性和比較前沿的學(xué)科，也是一門專業(yè)性、技術(shù)性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程。作為現(xiàn)代生物工程領(lǐng)域的下游技術(shù)，生化分離是生物工程實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵之一。

關(guān)鍵詞：生物分離 課程設(shè)計(jì) 實(shí)踐教學(xué) 發(fā)現(xiàn)問題 改進(jìn)措施

中圖分類號(hào)：G64文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016） 10（c）-0000-00

生物分離與純化技術(shù)所涉及的相關(guān)課程和知識(shí)較多，包含的基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)較散，各知識(shí)點(diǎn)間相互聯(lián)系不是很緊密，內(nèi)容相對(duì)比較抽象。若單純地講授理論知識(shí)，則學(xué)生很難理解。鑒于生物分離與純化技術(shù)在現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的重要作用，首先明確本課程在專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中的定位及本課程設(shè)計(jì)思路：

1.課程定位與設(shè)計(jì)思路

1.1課程定位

生物分離與純化技術(shù)是在發(fā)酵技術(shù)、微生物學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，是生物工程專業(yè)的必修課程。本課程的教學(xué)內(nèi)容是天然產(chǎn)物生產(chǎn)過程工作崗位專業(yè)工作技能，本課程的功能是培養(yǎng)學(xué)生熟練地進(jìn)行天然產(chǎn)物分離純化工作，具備從發(fā)酵液、血液、動(dòng)植物材料中提取和精制天然產(chǎn)物的能力。因此本課程在構(gòu)建學(xué)生職業(yè)工作能力過程中起支柱作用，在生物技術(shù)與應(yīng)用專業(yè)課程體系中處于重要的地位。

1.2課程設(shè)計(jì)理念和思路

本課程設(shè)計(jì)思想立足于工作能力與操作能力的培養(yǎng)，打破傳統(tǒng)章節(jié)式教學(xué)模式，在深入行業(yè)調(diào)查和對(duì)天然產(chǎn)物歸類的基礎(chǔ)上，圍繞天然產(chǎn)物的分離、純化為主線，以生產(chǎn)過程為依據(jù)，利用生產(chǎn)過程典型工作技能為培養(yǎng)內(nèi)容，按照生產(chǎn)流程固有的順序，結(jié)合職業(yè)教育規(guī)律，循序漸進(jìn)安排教學(xué)進(jìn)程。以零距離接觸車間為指導(dǎo)思想，設(shè)計(jì)真實(shí)工作環(huán)境，構(gòu)建講練結(jié)合立體化教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生成為高素質(zhì)高技能應(yīng)用型人才。

2.課程內(nèi)容實(shí)施

課程內(nèi)容設(shè)計(jì)主線：E.coli菌體培養(yǎng)→誘導(dǎo)→菌體收集→細(xì)胞破碎→蛋白酶分離→純化→活性測定及濃度測定。

所有教學(xué)內(nèi)容以典型生產(chǎn)流程為載體，按照流程規(guī)定的先后順序組織安排教學(xué)內(nèi)容，形成本課程的教學(xué)進(jìn)程。當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)完本課程規(guī)定的所有內(nèi)容時(shí)，即完成了一條完整的產(chǎn)物分離純化生產(chǎn)過程的學(xué)習(xí)。

本課程根據(jù)《生物技術(shù)及應(yīng)用專業(yè)人才培養(yǎng)方案》和職業(yè)崗位能力分析，構(gòu)建以職業(yè)能力為核心的教學(xué)理念，把課程中的知識(shí)點(diǎn)和能力要素落實(shí)到各教學(xué)模塊中，突出課程內(nèi)容的針對(duì)性、適用性和連續(xù)性。

3.教學(xué)實(shí)施

3.1 學(xué)情與措施

要達(dá)到一個(gè)好的教學(xué)效果，首先要了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，知己知彼，才能百戰(zhàn)百勝！

（1）對(duì)授課對(duì)象的分析：生物技術(shù)及應(yīng)用專業(yè)及生物制藥技術(shù)專業(yè)二年級(jí)學(xué)生；

（2）學(xué)生水平分析：他們來自不同地區(qū)的高職高專院校，生源廣，入學(xué)起點(diǎn)不同、文化及專業(yè)素質(zhì)不同、文理科知識(shí)背景差異等，導(dǎo)致學(xué)生知識(shí)水平良莠不齊，并且學(xué)生理論基礎(chǔ)薄弱；但他們的思維活躍，動(dòng)手能力也強(qiáng)。

針對(duì)以上分析結(jié)果，采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。

教學(xué)方法多樣化：“活”學(xué)，即采取多種形式的學(xué)習(xí)方法，如案例教學(xué)法、小組討論法等，激發(fā)學(xué)生對(duì)本門課程的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生由原來的不愛學(xué)，沒興趣的被動(dòng)聽課轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)參與；

教學(xué)手段多樣化：對(duì)于較難理解的知識(shí)點(diǎn)借助動(dòng)畫、視頻、仿真軟件詳細(xì)講解。這些教學(xué)手段的運(yùn)用，既幫助學(xué)生消化知識(shí)，又提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.2 教材內(nèi)容選取的原則

本課程以適用性、針對(duì)性和連續(xù)性三個(gè)原則來選取課程內(nèi)容。

（1）學(xué)內(nèi)容的適用性：

適合學(xué)生的學(xué)情和認(rèn)知規(guī)律，同時(shí)適用于人才市場需求；

現(xiàn)代分離新技術(shù)、新儀器設(shè)備層出不窮，更新迅速，及時(shí)掌握這些新技術(shù)非常必要。此課程內(nèi)容設(shè)計(jì)恰能符合企業(yè)人才急需。

（2）教學(xué)內(nèi)容的針對(duì)性：

針對(duì)學(xué)生從事的相關(guān)專業(yè)崗位，主要為生化產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)培養(yǎng)擁有"生物分離崗位能力"的生產(chǎn)一線技術(shù)人才，或基層技術(shù)管理人才。這也是本課程的培養(yǎng)目標(biāo)。

（3）教學(xué)內(nèi)容的連續(xù)性：

繼承前續(xù)課程知識(shí)滿足后續(xù)課程要求。

3.3 教學(xué)資源及實(shí)踐教學(xué)環(huán)境

本門課程教學(xué)資源由以下3部分構(gòu)成：

（1）材：選用適合高職學(xué)習(xí)特色的教育部高職高專"十二五"規(guī)劃教材《生化分離與純化

技術(shù)》作為學(xué)生教材。選用其它三本作為輔助教材。

（2）《生化分離與純化技術(shù)》網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課件：為適應(yīng)現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的需求本課程制作了相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)版課件，它是通過網(wǎng)頁文件的形式在internet網(wǎng)上進(jìn)行發(fā)布，突破時(shí)空限制，從而實(shí)現(xiàn)真正的遠(yuǎn)程教學(xué)和廣域教學(xué)。本課件2013年7月獲得吉林省第三屆職業(yè)技術(shù)院校多媒體教育教學(xué)大賽一等獎(jiǎng)。

（3）實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻及Flash動(dòng)畫

實(shí)踐教學(xué)環(huán)境：組織搗碎機(jī)、超聲波破碎儀、高速及超速離心機(jī)、紫外-可見分光光度計(jì)、高效液相等。這些實(shí)訓(xùn)儀器既能滿足教學(xué)需要，同時(shí)又為學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)、畢業(yè)論文研究等工作提供了良好的實(shí)踐條件。

4. 強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力

隨著不同層次進(jìn)階式教學(xué)模式的進(jìn)行，教學(xué)的主體也由單純的教師主體，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生主體，教學(xué)方法也由單純的教師講解轉(zhuǎn)變?yōu)椋航處熛逻_(dá)任務(wù)→學(xué)生必備知識(shí)學(xué)習(xí)→學(xué)生制定方案→師生討論方案可行性→確定實(shí)驗(yàn)方案→教師指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)→實(shí)訓(xùn)后學(xué)生通過實(shí)訓(xùn)解答教師所設(shè)置的問題，撰寫實(shí)訓(xùn)報(bào)告，教師批改實(shí)訓(xùn)報(bào)告糾正問題。

改革后，學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)明顯發(fā)生改變：1.學(xué)習(xí)態(tài)度由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)； 2.實(shí)驗(yàn)操作的惰性和依賴性減少；3. 個(gè)人實(shí)踐技能增強(qiáng)；4. 綜合分析能力增強(qiáng)。

5. 教學(xué)考核與評(píng)價(jià)

成績考核是教學(xué)過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)和教師評(píng)定學(xué)生成績、進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)，取得教學(xué)反饋信息的主要方法?？刹捎枚鄻邮降脑u(píng)價(jià)體系來對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核，提高平時(shí)成績所占比重，從而綜合體現(xiàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握，達(dá)到能力培養(yǎng)的目的。

為了使考核評(píng)價(jià)能夠更加全面、準(zhǔn)確地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，本課程以“過程與結(jié)果考核相結(jié)合”為原則，學(xué)生成績?yōu)閷?shí)驗(yàn)成績占35%，期末成績占55%，平時(shí)成績占10%。期末成績?yōu)閷W(xué)校統(tǒng)一安排的閉卷筆試。

6 存在問題及改進(jìn)措施

（1）教學(xué)設(shè)備數(shù)量不足，難以使每個(gè)學(xué)生都能親自動(dòng)手訓(xùn)練

針對(duì)這一問題，在儀器設(shè)備不能增購的條件下，希望通過“合理設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生能夠輪流使用儀器設(shè)備”來進(jìn)行解決。

（2）耗材較貴

實(shí)踐教學(xué)中需要的耗材有些較貴，由于經(jīng)費(fèi)不足有時(shí)難以開設(shè)。所以逐漸開發(fā)相關(guān)的替代實(shí)驗(yàn)及相關(guān)教學(xué)視頻來彌補(bǔ)這一不足。

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