生物分离工程课程的教学改革与体会
摘要主要阐述了生物分离工程课程的内容和特点,通过对教学内容、实验教学方法、考核方式等方面的思考,探讨了如何提高生物分离工程课程的教学质量、学生学习积极性及能力等问题,让学生在掌握生物分离技术基本原理的同时能在实践中加以应用。
关键词生物分离工程;教学改革;体会
生物分离工程课程是在生物学、微生物学、生物化学、化学、化学工程学、物理化学、机械和电子等学科的基础上发展而来,其具有明显的工程性和科学性的双重特点。通过该课程的学习,能使学生针对不同的生化产品的特性,独立运用所学的有关生化技术方面的知识,设计合理的提取或精制的工艺路线和改造现有工艺,并能从理论上解释生产实际中的各种现象,提高学生分析和解决问题的能力,对学生在生化产品的生产、质量控制、检验等综合职业能力的培养上,是必不可缺的[1-2]。
1生物分离工程课程主要内容和特点
生物分离工程课程主要包括细胞的分离与破碎、初级分离、膜分离、萃取、吸附分离技术和理论、液相色谱、亲和色谱、电泳、结晶、干燥等,有些内容对学生来说是初次涉及,如分离技术、吸附技术、结晶、干燥;而有些内容被涵盖在其他课程之中,如液相色谱和亲和色谱在仪器分析中有重要讲解,电泳在生物化学中有重要讲述。
生物分离工程课程是一门多学科交叉、发展性和比较前沿的学科,是一门含有现代生物科学和工程的科学技术。学海网(www.xuehai.net)生物分离技术不同于传统的化工分离过程,近年来在国内外大受重视,发展非常迅速,许多适合生物活性物质的新型分离纯化技术也不断产生,被广泛地应用到工业、农业、医药等各个领域[3-5]。它所涉及的相关课程和知识较多,如物理、化学、微生物、高等数学、计算机等,基础性和实践性都很强。它所涉及的基础理论、基本知识较多、较散,各知识点间相互联系不是很紧密,内容相对比较抽象,若单纯地讲授理论知识学生很难理解。
2教学改革
2.1拓展教学内容,激发学习兴趣
一是生物分离工程课程的教学,应与该领域的前沿科技与时俱进,及时、快速、准确地更新地教学内容,将最新的科技新闻传播给学生们,以自由讨论的形式,在课堂上与学生进行广泛的交流与沟通,与学生们产生共鸣,从而提高学生学习生物分离工程的兴趣。二是针对目前在生物分离技术领域研究热点的新型分离技术,尤其是该课程课本上涉及较少的生物分离技术,从发展背景、产生过程、基本原理、工艺过程以及应用领域等方面,多角度地将这些新型分离技术引入该课程中,激发学生们的科研与创新意识[6];三是从数据对比为出发点,阐明国内外生物分离技术领域发展的现状与差距,指出现阶段我国在生物分离技术领域所面临的机遇与挑战,进而以工业化生产中的一些热点及代表性产品的案例,描述生物分离技术在其制备过程中起到的重要作用。这种将感性与理性相结合的教学方式,可避免空泛地谈理论,让学生能够快速地掌握该课程的基本理论。
2.2改革实验教学方法
实验课程的目的是使学生较好地掌握相应的实验技能,实验课要让每个学生尽可能多动手,这样才能达到较熟练的程度。该课程可采取分组轮流的方法让学生参与实验准备工作,这样他们在实验前就需要自己考虑需要什么、怎样准备等,这对学生以后从事科学研究和教学等很有帮助。同时,可进行开放式实验教学尝试的教学形式,学生根据自己的情况进行实验,因材施教,鼓励他们参加科技创新大赛,自立课题,自己设计实验,自己作可行性分析。以学生做,教师指导为主。充分体现学生的主体作用,使学生能积极主动地走进实验课堂。在指导实验方面,其不同于理论课讲授,要求在较短的时间内,发挥教师主导作用,通过精讲突出重点,在课前布置教学预习内容,课上通过提问启发思维,介绍新技术进展,扩大知识面,将教师示范和学生自己实验相结合,活跃课堂气氛,充分调动学生的积极性。
2.3改革考核方式,建立多样化考核模式
成绩考核是教学过程中的一个重要环节,是促进学生学习和教师评定学生成绩、进行教学评价,取得教学反馈信息的主要方法[7]。可采用多样式的评价体系来对学生进行考核,提高平日成绩所占比重,从而综合体现学生对知识的掌握,达到能力培养的目的[8]。最终考核成绩由平时成绩和期末考试共同组成,即包括课堂小测验成绩、平时作业成绩、小论文成绩和期末卷面成绩。课堂小测验占15%,主要针对近期所学的重点内容,在课堂上布置一些小题目,以检测学生对近期讲课内容的理解程度;平时作业占15%,主要设置一些思考性较强的问题,考查学生对当堂课内容的掌握程度;小论文占30%,课题自由选择,以体现所学的生物分离技术为目的,多角度考查学生文献检索、归纳总结、应用知识以及分析问题与解决问题的能力。期末考试占40%,主要考查学生对该门课程知识框架的掌握与理解程度。转贴于 学海网(www.xuehai.net)
