時(shí)間:2022-08-10 21:20:35
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇發(fā)酵工程論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞:發(fā)酵工程;實(shí)驗(yàn)教學(xué);課程
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)28-0237-02
發(fā)酵工程是發(fā)酵工業(yè)的支撐學(xué)科,也是整個(gè)生物工程的核心。隨著生物技術(shù)的發(fā)展,發(fā)酵工程的技術(shù)和理論已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生物制藥、食品化工、環(huán)境化工等領(lǐng)域。通過發(fā)酵工程課程的學(xué)習(xí),不僅能夠掌握發(fā)酵工程的原理及發(fā)酵控制過程優(yōu)化,而且對系統(tǒng)地了解生物技術(shù)及其工業(yè)化應(yīng)用具有重要意義。對于理科專業(yè),發(fā)酵工程在增強(qiáng)學(xué)生的工程意識、提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),為生物學(xué)科理科專業(yè)的學(xué)生奠定工程學(xué)科的概念和基礎(chǔ)方面起到重要作用。作為一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,發(fā)酵工程學(xué)科取得的每一個(gè)進(jìn)步都和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。因此學(xué)習(xí)發(fā)酵工程,不僅要掌握堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)理論知識,更要熟練地掌握實(shí)驗(yàn)操作技能,從而在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)并解決問題,加速發(fā)酵產(chǎn)品的開發(fā)。培養(yǎng)創(chuàng)新人才需要在課程設(shè)置上增加社會調(diào)查實(shí)踐、綜合實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練和課程綜合設(shè)計(jì)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)分,促進(jìn)理論與實(shí)踐的緊密結(jié)合。為滿足社會對應(yīng)用型、技能型產(chǎn)業(yè)化人才的需求,必須提高對發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)的重視程度,并把傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)向綜合研究型、應(yīng)用創(chuàng)新型模式。
一、建立層次合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式
發(fā)酵工程學(xué)課程是理科生物技術(shù)專業(yè)必修專業(yè)基礎(chǔ)課之一,課程內(nèi)容主要包括原料和菌種制備、發(fā)酵設(shè)備、發(fā)酵過程參數(shù)檢測及發(fā)酵工藝控制、發(fā)酵產(chǎn)品的分離純化等內(nèi)容,貫穿了整個(gè)發(fā)酵工程學(xué)的主線。但理科專業(yè)開設(shè)的發(fā)酵工程及實(shí)驗(yàn)課程普遍學(xué)時(shí)較少,只能開設(shè)簡單的基礎(chǔ)性的實(shí)驗(yàn),無法開展稍復(fù)雜的綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),不利于培養(yǎng)學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合解決發(fā)酵工程實(shí)際問題的能力。因此,非常有必要在人才培養(yǎng)方案中增加發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí),修改實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱,擴(kuò)充和豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,在條件成熟時(shí)單獨(dú)開設(shè)發(fā)酵工程綜合實(shí)驗(yàn)課。
傳統(tǒng)的理科專業(yè)所開設(shè)的發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)過于偏重基礎(chǔ)性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),難以調(diào)動(dòng)學(xué)生興趣、積極性和探索求新的愿望。同時(shí),由于實(shí)驗(yàn)條件和設(shè)備的缺乏,實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)性和層次性不夠,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置缺乏將同一學(xué)科的各個(gè)知識點(diǎn)串聯(lián)起來的實(shí)驗(yàn)培訓(xùn),缺乏讓學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)地學(xué)習(xí)、綜合運(yùn)用所學(xué)知識與技能的主線。這樣實(shí)驗(yàn)內(nèi)容難以有挑戰(zhàn)性,學(xué)生難以發(fā)生興趣或產(chǎn)生求索的欲望,從而不重視實(shí)驗(yàn),達(dá)不到預(yù)期目標(biāo)。傳統(tǒng)的發(fā)酵工程單元實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容主要包括常見儀器設(shè)備的使用、培養(yǎng)基的配制、接種技術(shù)、菌種活化、菌體染色及形態(tài)觀察、菌種選育及保藏等。在修訂實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱時(shí),可考慮改變傳統(tǒng)的單元實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,設(shè)置基礎(chǔ)性綜合實(shí)驗(yàn)和研究型綜合實(shí)驗(yàn),每個(gè)實(shí)驗(yàn)都涵蓋發(fā)酵工程中的基本操作技術(shù),包括菌種的制備,擴(kuò)大培養(yǎng),發(fā)酵罐和培養(yǎng)基的消毒滅菌、接種技術(shù)、發(fā)酵參數(shù)測定、產(chǎn)物的分離純化等,使學(xué)生能夠?qū)Πl(fā)酵工程的知識點(diǎn)綜合運(yùn)用,融會貫通,對發(fā)酵工程中的工程技術(shù)問題和生物學(xué)基礎(chǔ)知識有更深刻的認(rèn)識。
二、設(shè)置創(chuàng)新性綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容
根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備和實(shí)驗(yàn)條件,依據(jù)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的設(shè)置,可考慮開設(shè)三類綜合實(shí)驗(yàn),第一類為傳統(tǒng)發(fā)酵制品實(shí)驗(yàn),例如淀粉酶發(fā)酵實(shí)驗(yàn)、乳酸發(fā)酵實(shí)驗(yàn)、葡萄酒發(fā)酵實(shí)驗(yàn);第二類為經(jīng)典發(fā)酵綜合實(shí)驗(yàn):例如谷氨酸發(fā)酵實(shí)驗(yàn);第三類為新型產(chǎn)品發(fā)酵綜合實(shí)驗(yàn),例如普魯蘭多糖發(fā)酵實(shí)驗(yàn)。傳統(tǒng)發(fā)酵制品實(shí)驗(yàn)規(guī)模較小,可依據(jù)學(xué)時(shí)靈活設(shè)置,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容貼近生活,容易激發(fā)學(xué)生對發(fā)酵工程課程的興趣。大型經(jīng)典發(fā)酵實(shí)驗(yàn),貫穿整個(gè)谷氨酸工業(yè)生產(chǎn)過程,將對工業(yè)發(fā)酵工藝流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室完全再現(xiàn),包含十個(gè)小型實(shí)驗(yàn),即谷氨酸菌種活化及擴(kuò)大培養(yǎng),谷氨酸菌種質(zhì)量檢測,谷氨酸脫羧酶的制備,發(fā)酵罐的構(gòu)造及空消,發(fā)酵培養(yǎng)基的制備及實(shí)消,谷氨酸的中糖發(fā)酵及控制,發(fā)酵過程中谷氨酸含量測定,發(fā)酵過程中還原糖的測定,發(fā)酵過程中菌濃度測定及菌體形態(tài)觀察,谷氨酸的離子交換回收,谷氨酸的等電回收及結(jié)晶。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)可以掌握谷氨酸這種經(jīng)典發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)過程,通過不同的實(shí)驗(yàn)單元培訓(xùn),對發(fā)酵生產(chǎn)有整體性認(rèn)識。新型產(chǎn)品發(fā)酵綜合實(shí)驗(yàn)根據(jù)課程組教師的科研課題內(nèi)容設(shè)計(jì),例如普魯蘭多糖發(fā)酵綜合實(shí)驗(yàn),包括菌種活化及擴(kuò)大培養(yǎng),發(fā)酵罐分批發(fā)酵法生產(chǎn)普魯蘭多糖,發(fā)酵過程中還原糖的測定,普魯蘭多糖含量的測定,發(fā)酵過程菌體形態(tài)觀察,發(fā)酵液的除菌,普魯蘭多糖分離提取。新型產(chǎn)品發(fā)酵過程設(shè)置一定的挑戰(zhàn)性,發(fā)酵原料的選擇,發(fā)酵過程控制方式和產(chǎn)物的分離純化都由學(xué)生自主查閱資料并選擇實(shí)施。
三種不同類型的實(shí)驗(yàn),能使學(xué)生初步掌握一種完整的發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)過程,對發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)形成一個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)識,培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)應(yīng)用技能。另外,新型發(fā)酵產(chǎn)品綜合實(shí)驗(yàn),能使學(xué)生了解新的工業(yè)發(fā)酵產(chǎn)品的研發(fā)過程,學(xué)生在參與實(shí)驗(yàn)過程中,學(xué)習(xí)如何查閱資料,如何對實(shí)驗(yàn)結(jié)果和成敗原因進(jìn)行分析,可以提高學(xué)生獨(dú)立分析問題、解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新能力。
三、合理安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間
微生物的發(fā)酵周期比較長,實(shí)驗(yàn)需連續(xù)進(jìn)行,常常需要夜間維護(hù)看罐,常規(guī)的教學(xué)計(jì)劃很難進(jìn)行系統(tǒng)合理的安排,只能集中安排。發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)課程安排在大學(xué)四年級上學(xué)期,學(xué)生課程相對較少,鑒于發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)的特殊性和便于開展綜合性實(shí)驗(yàn),應(yīng)采用集中排課的方式,可以每周8~12個(gè)學(xué)時(shí),連續(xù)2~3周,以保證實(shí)驗(yàn)的連續(xù)性。集中排課有利于學(xué)生在一段時(shí)間內(nèi)將注意力集中,投入實(shí)驗(yàn)狀態(tài),綜合應(yīng)用已學(xué)的理論與技術(shù)知識完成實(shí)驗(yàn),也使學(xué)生初步了解發(fā)酵工程科研特點(diǎn),為以后的畢業(yè)論文打好基礎(chǔ)。
四、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和過程管理
在實(shí)驗(yàn)之前,對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、時(shí)間安排、分組設(shè)置制定詳細(xì)的表格發(fā)給同學(xué),便于同學(xué)們按照時(shí)間表自覺主動(dòng)地完成實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備和實(shí)施。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中,發(fā)酵罐的清洗、培養(yǎng)基的配置、滅菌操作到實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備、菌種的活化及擴(kuò)培、上罐接種以及最后實(shí)驗(yàn)結(jié)果的檢測等全部由學(xué)生自主完成。教師對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容提供必要的講解,提示實(shí)驗(yàn)過程中的注意事項(xiàng),啟發(fā)其對所學(xué)理論知識的思考,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和動(dòng)手能力,主動(dòng)思考實(shí)驗(yàn)原理及操作要點(diǎn),加深對理論知識的理解;對于實(shí)驗(yàn)中所用的大型設(shè)備在試驗(yàn)開始之前進(jìn)行集中操作培訓(xùn),確保在試驗(yàn)中學(xué)生能夠獨(dú)立正確操作,實(shí)驗(yàn)設(shè)備能夠運(yùn)行良好。每次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行之前,教師必須強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)室安全問題,規(guī)范實(shí)驗(yàn)室使用、藥品使用等規(guī)章制度。實(shí)驗(yàn)分組以6~8名同學(xué)一組,設(shè)置組長,在不同的實(shí)驗(yàn)階段,組長由小組內(nèi)每個(gè)同學(xué)輪流擔(dān)任,組長負(fù)責(zé)人員任務(wù)分配和協(xié)調(diào)以及實(shí)驗(yàn)記錄的提交。學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中小組成員共同商議實(shí)驗(yàn)的進(jìn)程及具體安排,并做好書面的人員安排記錄。這樣的分組方式和組長輪換制度使學(xué)生能夠互相配合,激發(fā)每個(gè)成員的積極性,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神。另外,對于實(shí)驗(yàn)技能單元采用新型教學(xué)手段,如拍攝視頻短片和動(dòng)畫演示給學(xué)生,使學(xué)生能夠理解和鞏固相關(guān)知識和技術(shù)。
五、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課程考核體系
對實(shí)驗(yàn)過程的考核是保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和效果的重要環(huán)節(jié),根據(jù)實(shí)驗(yàn)體系中各種類型的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和內(nèi)容的實(shí)施特點(diǎn),應(yīng)注重對學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程實(shí)驗(yàn)方法和解決問題能力的全方位綜合性考核。
對于綜合性實(shí)驗(yàn),在每個(gè)小實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,由小組成員共同填寫實(shí)驗(yàn)記錄結(jié)果,對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,并討論下一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,寫出書面的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃安排。全部實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,每個(gè)小組撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告,格式按照正式生物科技論文寫作的稿件要求,包括題目、摘要、關(guān)鍵詞、引言、實(shí)驗(yàn)材料和方法、結(jié)果、討論、參考文獻(xiàn)、附錄等內(nèi)容,教師應(yīng)在撰寫之前對實(shí)驗(yàn)報(bào)告的格式和寫作方法進(jìn)行介紹,提供模板。每個(gè)小組成員都要寫出實(shí)驗(yàn)心得體會,同時(shí)制作幻燈片在實(shí)驗(yàn)報(bào)告會上向全班同學(xué)展示。實(shí)驗(yàn)成績由實(shí)驗(yàn)出勤率、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的質(zhì)量、實(shí)驗(yàn)心得體會以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告展示答辯等多方面組成。這樣的考核方式,有利于學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)研究的各個(gè)環(huán)節(jié)以及練習(xí)科技論文寫作方法。
六、建設(shè)完善的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺
由于各方面的原因,我院的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)條件較匱乏,尤其是微生物實(shí)驗(yàn)室和發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)室設(shè)備過于陳舊,僅能開設(shè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目所需的條件不足。實(shí)驗(yàn)室有二聯(lián)體不銹鋼機(jī)械攪拌發(fā)酵罐及相關(guān)附屬設(shè)備,高速管式離心機(jī)和小型噴霧干燥機(jī)等分離設(shè)備,具備一定的基礎(chǔ)。但非常缺乏發(fā)酵過程所需的各類實(shí)驗(yàn)室基本儀器,小型發(fā)酵罐配套設(shè)備如葡萄糖測定傳感器、發(fā)酵尾氣分析儀,以及下游分離所需的小試型微濾/超濾管式膜分離系統(tǒng)。另外發(fā)酵罐過少限制了本科實(shí)驗(yàn)教學(xué),購置更多的小型發(fā)酵罐,便于學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。由此有必要在未來加強(qiáng)相關(guān)的應(yīng)用微生物與發(fā)酵工程基礎(chǔ)教學(xué)和研究實(shí)驗(yàn)平臺建設(shè)。建立專門的發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)平臺,作為發(fā)酵工程綜合實(shí)驗(yàn)和校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地。我院目前每年都有校級和國家級大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃,鼓勵(lì)本科生參與科研項(xiàng)目,發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺也可設(shè)置開放實(shí)驗(yàn)室,作為大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練和科研訓(xùn)練的平臺。
在校內(nèi)建立完善的發(fā)酵工程綜合實(shí)驗(yàn)室和實(shí)訓(xùn)基地,加大開放性實(shí)驗(yàn)的力度,不僅可以幫助相關(guān)本科學(xué)生拓寬學(xué)生知識面,了解企業(yè)研發(fā)流程,掌握過硬的專業(yè)實(shí)踐技能,還可以通過平臺培養(yǎng)研究生,使之成為發(fā)酵工程技術(shù)研究和技術(shù)創(chuàng)新平臺。另外,在此基礎(chǔ)上,與周邊地區(qū)的大型制藥企業(yè)、發(fā)酵企業(yè)合作,設(shè)立校外實(shí)習(xí)基地,通過參觀和講解,學(xué)生可以了解企業(yè)的發(fā)展歷程、產(chǎn)品種類、生產(chǎn)流程、營銷方式,以及新產(chǎn)品的研發(fā)流程等,學(xué)習(xí)書本上學(xué)不到的知識,加深對發(fā)酵理論和知識的理解,增加學(xué)生對現(xiàn)酵企業(yè)的認(rèn)識。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:醫(yī)學(xué)院校 發(fā)酵工程 教學(xué)改革
21世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì),將生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)有機(jī)融合是生命科學(xué)當(dāng)前發(fā)展的趨勢和主流。生物技術(shù)專業(yè)是醫(yī)學(xué)院校為適應(yīng)我國中長期發(fā)展戰(zhàn)略及整個(gè)生命科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展要求而設(shè)立的新興專業(yè)[1]。發(fā)酵工程課程是生物技術(shù)專業(yè)的主干課程,是一門應(yīng)用型和實(shí)踐型較強(qiáng)的課程,其教學(xué)質(zhì)量直接影響學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)。
我校于2002年開設(shè)生物技術(shù)本科專業(yè),學(xué)生于2005年3月進(jìn)入發(fā)酵工程課程的學(xué)習(xí),至今已經(jīng)連續(xù)開設(shè)7年。我們從開設(shè)發(fā)酵工程課程之日起,就不斷發(fā)展并使之完善,追蹤學(xué)科發(fā)展的最新趨勢和研究手段,注意結(jié)合相關(guān)生物化學(xué)及微生物學(xué)的知識及醫(yī)學(xué)院校學(xué)生培養(yǎng)特點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和科研創(chuàng)新能力,力爭形成符合我校醫(yī)學(xué)背景下具有較強(qiáng)辦學(xué)特色的發(fā)酵工程課程教學(xué)體系。為此,我們進(jìn)行了一系列的課程教學(xué)改革,下面結(jié)合筆者的教學(xué)實(shí)踐,談?wù)劙l(fā)酵工程課程教學(xué)改革方面的個(gè)人體會。
1 發(fā)酵工程課程教學(xué)改革的背景和必要性
全國開設(shè)生物技術(shù)專業(yè)的高校有300多所,其中有28所高校屬于醫(yī)學(xué)院校。醫(yī)學(xué)院校生物技術(shù)專業(yè)的教學(xué)改革研究主要集中在生物技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)、專業(yè)建設(shè)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和畢業(yè)論文上,很少有針對專業(yè)課程的教學(xué)改革。經(jīng)查閱,僅有安徽醫(yī)科大學(xué)胡若磊[2]、濱州醫(yī)學(xué)院焦飛[3]分別對醫(yī)學(xué)院校生物技術(shù)專業(yè)酶工程和分子生物學(xué)進(jìn)行了課程教學(xué)體系的相關(guān)研究,而對發(fā)酵工程課程的教學(xué)改革一直無人涉及。
醫(yī)藥生物技術(shù)專業(yè)在醫(yī)學(xué)院校中開設(shè)僅有10年左右的歷史,屬于一個(gè)全新的專業(yè),各醫(yī)學(xué)院校既無可參照的教學(xué)計(jì)劃,又缺乏教學(xué)經(jīng)驗(yàn),如果完全套用綜合性大學(xué)生物技術(shù)專業(yè)的發(fā)酵工程課程教學(xué)體系,不能夠滿足醫(yī)學(xué)院校生物技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的要求。對醫(yī)學(xué)院校生物技術(shù)專業(yè)發(fā)酵工程課程進(jìn)行教學(xué)改革,順應(yīng)了時(shí)展潮流,對明確發(fā)酵工程課程教學(xué)目標(biāo)、提高課程教學(xué)質(zhì)量有一定借鑒意義。
2 教學(xué)改革的內(nèi)容
2.1優(yōu)化課程體系
課程體系是人才培養(yǎng)的基礎(chǔ),是教學(xué)改革的核心和關(guān)鍵。課題組參照相關(guān)院校生物技術(shù)專業(yè)教學(xué)大綱,結(jié)合我校實(shí)際情況編寫新的教學(xué)大綱,結(jié)合專業(yè)特點(diǎn),補(bǔ)充新內(nèi)容,刪減過時(shí)、重疊內(nèi)容,避免一本書教到底的傳統(tǒng)教法。課程體系編排上堅(jiān)持生物學(xué)和工程學(xué)兩個(gè)基礎(chǔ)并重,一方面通過微生物、生化、分子生物學(xué)的知識深入理解發(fā)酵過程生物學(xué)現(xiàn)象,另一方面應(yīng)用高等數(shù)學(xué)微積分的基本原理理解發(fā)酵過程動(dòng)力學(xué)和放大優(yōu)化的基本思想,最終掌握發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)過程動(dòng)力學(xué)和過程放大中的量化與優(yōu)化基本方法。
2.2 教學(xué)內(nèi)容的重組與優(yōu)化
發(fā)酵工程涉及生物工業(yè)的許多領(lǐng)域,如抗生素工業(yè)、有機(jī)酸工業(yè)、酶制劑工業(yè)、氨基酸工業(yè),還有新能源的開發(fā)及生態(tài)環(huán)境治理等。在這些生物工業(yè)領(lǐng)域中,各種具體的生產(chǎn)工藝,從原材料到菌種、生物反應(yīng)器、產(chǎn)物的分離與提純等都有著很大的差異,但其基本生產(chǎn)模式相同、理論基礎(chǔ)相同。要調(diào)整該課程體系,我們對課程內(nèi)容進(jìn)行了分類和歸納,并選擇有代表性的內(nèi)容進(jìn)行講解。結(jié)合我校生物技術(shù)專業(yè)的醫(yī)學(xué)背景及專業(yè)特色,適當(dāng)增加醫(yī)藥相關(guān)內(nèi)容的講授學(xué)時(shí),如重點(diǎn)講解抗生素、氨基酸、核酸類藥物的生產(chǎn)工藝過程。
3 教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革
3.1 教學(xué)方式的多樣化
堅(jiān)持以“學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的教育理念,采用以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力、動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力為主的教學(xué)方式。我們在授課過程中采取以學(xué)生為主體的“交互式教學(xué)策略”和教師在教學(xué)活動(dòng)中運(yùn)用多種教學(xué)手段、多種教學(xué)資源的“多元化教學(xué)”代替“教師講,學(xué)生聽”的傳統(tǒng)教學(xué)模式。在授課過程中,我們采取了系統(tǒng)講授法、講授和自學(xué)結(jié)合法、多媒體教學(xué)法、教學(xué)和科研結(jié)合法等多種教學(xué)方式。
3.2改革課堂教學(xué)模式,提高教學(xué)效果
在教學(xué)過程中,必須不斷探索和改進(jìn)教學(xué)方法,努力提高教學(xué)效果。對于學(xué)生在學(xué)習(xí)中難以理解、容易混淆的概念進(jìn)行重點(diǎn)講解,注重講授內(nèi)容的系統(tǒng)性和銜接性,加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解。另外,為了吸引學(xué)生對發(fā)酵工程課程的學(xué)習(xí)興趣,我們在授課過程中采用實(shí)例法講授。例如,在講授《發(fā)酵機(jī)理》一章時(shí),以啤酒、酸奶、抗生素的發(fā)酵為實(shí)例,通過講授其制作過程,使學(xué)生加深了對發(fā)酵機(jī)理的認(rèn)識。通過課堂討論和分析一些常見現(xiàn)象,積極鼓勵(lì)和吸引學(xué)生參與課堂問題的討論,增強(qiáng)了學(xué)生和教師的互動(dòng)性,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和主動(dòng)性。
3.3 充分利用網(wǎng)絡(luò)課程,充實(shí)教學(xué)手段
發(fā)酵工程課程已經(jīng)成為泰山醫(yī)學(xué)院優(yōu)秀網(wǎng)絡(luò)課程,許多教學(xué)資料已經(jīng)上傳到課程網(wǎng)站,內(nèi)容包括課程簡介、理論課與實(shí)驗(yàn)課的課件、相關(guān)網(wǎng)站的鏈接、習(xí)題庫,拓展學(xué)習(xí)等內(nèi)容并保持動(dòng)態(tài)更新,拓展了學(xué)生的學(xué)習(xí)空間;開設(shè)了BBS互動(dòng)論壇、課程快訊、答疑解惑、習(xí)題交流、課程建議等板塊增加了互動(dòng)性、營造了良好的學(xué)習(xí)氛圍。學(xué)生可以隨時(shí)從課程網(wǎng)站下載教學(xué)資料,極大地方便了學(xué)生對課程的學(xué)習(xí),加深了對課程的理解和掌握。
3.4 朋友班導(dǎo)師制和課外科研活動(dòng)小組
為把學(xué)生培養(yǎng)成為寬口徑、厚基礎(chǔ),具備實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的合格人才,我們實(shí)行了發(fā)酵工程任課教師與授課班級結(jié)對共建朋友班活動(dòng),擔(dān)任整個(gè)授課班級的導(dǎo)師。除了關(guān)注學(xué)生的日常生活和學(xué)習(xí)外,重點(diǎn)加強(qiáng)學(xué)生對發(fā)酵工程課程的科學(xué)研究思維和科研能力的培養(yǎng),采用課間指導(dǎo)、課后答疑、參與導(dǎo)師科研課題、組成課外科研活動(dòng)小組等形式,培養(yǎng)學(xué)生利用發(fā)酵工程所學(xué)知識進(jìn)行科研活動(dòng)的能力。
3.5實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革
(1)改變“重理論、輕實(shí)踐”的傳統(tǒng)觀念,加大發(fā)酵工程課程實(shí)踐教學(xué)學(xué)時(shí)比例,減少單純驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)比例,增加綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)比重;增加與醫(yī)藥相關(guān)實(shí)驗(yàn)的比重。以往的發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)課為12學(xué)時(shí)。由于課時(shí)少。只能開出幾個(gè)基本的實(shí)驗(yàn),且是孤立的。不利于培養(yǎng)學(xué)生對知識綜合運(yùn)用的能力和創(chuàng)新能力。我們于2010年修訂了發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃。將學(xué)時(shí)數(shù)提高到24學(xué)時(shí)。減少單純的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),增加綜合性和自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),如增加抗生素發(fā)酵菌株的分離、篩選、發(fā)酵和效價(jià)測定的綜合性實(shí)驗(yàn),既鞏固了微生物學(xué)的理論知識和實(shí)踐操作,又使學(xué)生掌握了發(fā)酵工程菌種分離的基本原理和操作方法;又如我們設(shè)計(jì)了“蛹蟲草菌搖瓶發(fā)酵培養(yǎng)條件優(yōu)化”的自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),由學(xué)生分組查找資料,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,以多糖產(chǎn)量為指標(biāo),對發(fā)酵培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件運(yùn)用單因素和正交設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行優(yōu)化,獲得最佳的培養(yǎng)基配方及培養(yǎng)條件,此舉大大提高了學(xué)生的科研能力和水平。
(2)改變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為主的單一教學(xué)模式,盡量多給學(xué)生留下思考的時(shí)間和創(chuàng)新的機(jī)會,建立以學(xué)生為主體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。為了加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力,組織學(xué)生到抗生素、氨基酸等生產(chǎn)企業(yè)參觀和實(shí)習(xí);鼓勵(lì)學(xué)生參與科研和生產(chǎn)實(shí)踐工作,并且將他們實(shí)際操作過程中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)和知識進(jìn)行總結(jié)積累,用于教學(xué)與實(shí)踐。
4改革和完善發(fā)酵工程課程考核制度
發(fā)酵工程課程成績考核一般為平時(shí)成績考核(10%)、實(shí)驗(yàn)考核成績(20%)和期末考核成績(70%)。在此基礎(chǔ)上我們增加了考核內(nèi)容的項(xiàng)目。加大平時(shí)成績占整個(gè)課程總成績的比例,由原來的10%增加到20%,增加學(xué)生學(xué)科發(fā)展動(dòng)向報(bào)告、課程設(shè)計(jì)等作業(yè)分值,如在學(xué)期中間,給學(xué)生布置“發(fā)酵工程在生物技術(shù)中的應(yīng)用”的作業(yè),由學(xué)生自己查閱資料、制作PPT課件,自己上講臺講述,教師根據(jù)學(xué)生綜合表現(xiàn)打分。通過這種方式的考核,既增強(qiáng)了學(xué)生查閱資料的能力,又鍛煉了學(xué)生的語言表達(dá)能力,這樣的考核模式,能夠比較公平、準(zhǔn)確地反映一名學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。
5取得的成效
經(jīng)過幾年的摸索,我們在發(fā)酵工程教學(xué)改革方面取得了一定的效果。教師素質(zhì)顯著提高,備課充分,講課生動(dòng),能夠熟練運(yùn)用多媒體和網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代教育技術(shù)手段,以實(shí)際生產(chǎn)的實(shí)例講解工藝技術(shù)內(nèi)容,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,有效地調(diào)動(dòng)了學(xué)生積極參與學(xué)習(xí)過程的積極性;授課教師與學(xué)生的互動(dòng)比例與過去相比明顯提高,學(xué)生課堂聽課時(shí)精神狀態(tài)飽滿、精力集中,積極性和主動(dòng)性明顯提高。
參考文獻(xiàn)
[1]曹新.關(guān)于醫(yī)學(xué)院校生物技術(shù)建設(shè)和人才培養(yǎng)的思考[J].醫(yī)學(xué)教育,2005(2):21-26.
關(guān)鍵詞:地方院校;生物工程;本科生培養(yǎng)
基金項(xiàng)目:西華大學(xué)教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目(20130036),西華大學(xué)研究生教育改革創(chuàng)新項(xiàng)目(YJG2016004)
Q81-4
當(dāng)前,我國生物工程專業(yè)本科畢業(yè)生就業(yè)困難的現(xiàn)象越來越嚴(yán)重,造成這種現(xiàn)象的主要原因包括以下兩個(gè)方面:1)從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)分析,由于我國的很多新興產(chǎn)業(yè)尚處于起步發(fā)展階段,因此需要大量職業(yè)化程度較高的應(yīng)用型人才;2)從高校的人才培養(yǎng)現(xiàn)狀來看,各地區(qū)高校生物工程專業(yè)具有明顯的同質(zhì)化現(xiàn)象,忽視了地方特色,不利于學(xué)生的就業(yè)競爭以及地方的發(fā)展。本文重點(diǎn)探討了基于地方特色的生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式,希望可以提高該專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量和就業(yè)競爭力。
一、結(jié)合地方發(fā)展特色,明確生物工程專業(yè)的發(fā)展方向
我國開辦生物工程專業(yè)的高校有兩百多所,涉及綜合性大學(xué)、農(nóng)業(yè)院校、師范院校和醫(yī)學(xué)院校等,其學(xué)科發(fā)展方向各有偏向比如化工、發(fā)酵、制藥和食品等,但更多的是追求全面。由于各高校辦學(xué)條件的差異性,一些地方普通高校往往存在培養(yǎng)特色不夠鮮明,導(dǎo)致學(xué)生對未來職業(yè)上的困惑。而我校的情況是培養(yǎng)方向不夠清晰,沒有明確的專業(yè)方向和特色。這對生物工程專業(yè)的人才培養(yǎng)和課程體系建設(shè)顯然是不利的。
近年來,我國重點(diǎn)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),逐步淘汰高污染、高耗能、低效率的傳統(tǒng)落后產(chǎn)能,大力發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)[1]。結(jié)合我校生物工程學(xué)院的現(xiàn)狀,有發(fā)酵工程及釀酒工程兩個(gè)本科專業(yè),在師資力量和教學(xué)資源上具有一定的基礎(chǔ)。因此,我校生物工程專業(yè)必須在此基礎(chǔ)上,結(jié)合高校所在地區(qū)的發(fā)酵工業(yè)包括釀酒產(chǎn)業(yè)的實(shí)際需求接軌。
二、明確生物工程專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)
要增強(qiáng)生物工程專業(yè)的就業(yè)競爭力,在眾多的高校中脫穎而出,就必須進(jìn)行有針對性的人才特色培養(yǎng),必須明確人才培養(yǎng)目標(biāo)和特色定位。根據(jù)資料顯示,很多高校,其生物工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)大多定位較為寬泛和模糊,技術(shù)、工藝、產(chǎn)品、設(shè)備等面面俱到,涉及的就業(yè)領(lǐng)域看似很廣,面也寬,但實(shí)際的效果卻是大量的生物工程專業(yè)的畢業(yè)生找工作面臨較多的困難。為改變此現(xiàn)狀,提高就業(yè)競爭力,應(yīng)采用單點(diǎn)突破的方式辦學(xué)。我校生物工程專業(yè)起源于食品科學(xué)與工程中的發(fā)酵食品方向,傳統(tǒng)食品發(fā)酵工程和釀酒工程領(lǐng)域有一定的基礎(chǔ),因此應(yīng)將目標(biāo)定位于:以發(fā)酵工程為培養(yǎng)方向,掌握發(fā)酵工程技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化的科學(xué)原理、掌握生物發(fā)酵技術(shù)特別是釀酒工程技術(shù)的研發(fā)、生產(chǎn)等相關(guān)流程和廠房設(shè)計(jì)要求等基礎(chǔ)理論、基本技能,能在發(fā)酵工程領(lǐng)域和釀酒工程領(lǐng)域從事設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理和新技術(shù)研究、新產(chǎn)品開發(fā)的高素質(zhì)工程技術(shù)人才。該定位異于省內(nèi)高校的學(xué)科方向,定位集中,易于突破。
三、構(gòu)建具有地方特色的生物工程專業(yè)特色培養(yǎng)模式
生物工程專業(yè)是一類理工結(jié)合的復(fù)合型專業(yè),其人才培養(yǎng)的特征也應(yīng)是復(fù)合型人才的培養(yǎng)。目前我校生物工程專業(yè)核心課程占比存在不足,更談不上生物工程上下游技術(shù)教育的有機(jī)結(jié)合。[2]生物工程專業(yè)培養(yǎng)體系中,由于該專業(yè)交叉學(xué)科較多,各種教材因?qū)w系完整的要求導(dǎo)致在實(shí)踐中教學(xué)內(nèi)容重復(fù)比例偏大,浪費(fèi)大量的教育資源;教學(xué)模式上,以傳統(tǒng)的課堂講授為主,實(shí)踐教學(xué)比例還不能滿足對理工復(fù)合型人才的培養(yǎng),鑒于我校生物工程專業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀,筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐從三方面提出生物工程專業(yè)特色培養(yǎng)方案的重構(gòu)方案。
第一,構(gòu)建專業(yè)基礎(chǔ)課程體系。該方面的課程體系,主要以培養(yǎng)本專業(yè)學(xué)生基礎(chǔ)理論為目的,為以后專業(yè)核心課程的學(xué)習(xí)提供理論支撐。課程主要涵蓋微生物學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)、工程制圖、化工原理、發(fā)酵工程、生物反應(yīng)與分離工程、生物工程設(shè)備與設(shè)計(jì)。
第二,構(gòu)建專業(yè)核心課程體系。這是生物工程專業(yè)的主干課程,以培養(yǎng)本專業(yè)學(xué)生專業(yè)基本知識和技能為根本目的。該模塊以生物制藥為核心設(shè)計(jì)相應(yīng)課程體系,核心課程包括:化工原理、生物化學(xué)、微生物學(xué)、有機(jī)化學(xué)、發(fā)酵工程原理與技術(shù)、代謝控制發(fā)酵、發(fā)酵工業(yè)分析、生化工程、生物分離工程、發(fā)酵設(shè)備、清潔生產(chǎn)與三廢治理。
第三,拓展實(shí)驗(yàn)性教學(xué)環(huán)節(jié)。提高實(shí)踐環(huán)節(jié)學(xué)分比例,占總學(xué)分的30%以上,課程包括化工原理課程設(shè)計(jì)、發(fā)酵工廠概論課程設(shè)計(jì)、蒸餾酒工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)、發(fā)酵工藝綜合實(shí)驗(yàn)、生物工程生產(chǎn)實(shí)習(xí)、生物工程畢業(yè)實(shí)習(xí)、生物工程畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))。
通過生物工程專業(yè)課程的設(shè)置和學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握生物技術(shù)特別是發(fā)酵技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化的科學(xué)原理、工藝技術(shù)過程和工程設(shè)計(jì)等基礎(chǔ)理論、基本技能、專門知識和關(guān)鍵技術(shù),熟悉生物工程產(chǎn)品的生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、研究與開發(fā)、環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展等方面的方針、政策和法律、法規(guī),具備一定經(jīng)營理念。使畢業(yè)學(xué)生獲得以下幾方面能力:科學(xué)知識的工程化能力,工程問題分析與解決能力,信息、技術(shù)和知識獲取能力,技術(shù)創(chuàng)新的初步能力,組織、表達(dá)和交往能力,終身和自主學(xué)習(xí)能力以及國際競爭與合作能力。
結(jié)語:
現(xiàn)代生物工程是一門比較活躍的科學(xué)領(lǐng)域,當(dāng)前已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在了醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、能源、輕工、食品和環(huán)境保護(hù)等各個(gè)領(lǐng)域,在社會發(fā)展中具有非常重要的作用。高校生物工程專業(yè)只有不斷完善課程體系,改革教學(xué)目標(biāo)和方法,建立起具有地方特色的生物工程課程教育體系,不斷強(qiáng)化學(xué)生的理論知識和實(shí)踐技能訓(xùn)練,才能為將來的就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
皖西學(xué)院生物工程專業(yè)的培養(yǎng)方案規(guī)定,本專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生具有合理的知識結(jié)構(gòu)、良好的人文素質(zhì)、較強(qiáng)的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神,能夠在植物細(xì)胞工程與技術(shù)、生物質(zhì)能源工程、植物天然產(chǎn)物開發(fā)與應(yīng)用技術(shù)、蛋白質(zhì)與酶工程、微生物發(fā)酵工程以及其它生物技術(shù)與生物工程類企業(yè)的管理、生產(chǎn)、質(zhì)檢、銷售崗位就業(yè)的應(yīng)用型人才。為了使該培養(yǎng)方案得到實(shí)施,相應(yīng)的課程體系組成為:公共基礎(chǔ)課程、高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)。學(xué)科基礎(chǔ)課程:專業(yè)概論(導(dǎo)論)、無機(jī)及分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、儀器分析、工程制圖、化工原理、化工原理實(shí)驗(yàn)、普通生物學(xué)(分動(dòng)植物部分和細(xì)胞分子遺傳部分)、普通生物學(xué)實(shí)驗(yàn)、微生物學(xué)、微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)、生物化學(xué)、生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)、生物統(tǒng)計(jì)與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、文獻(xiàn)檢索與科技論文寫作。專業(yè)核心課程:植物生物技術(shù)、植物天然產(chǎn)物開發(fā)、微生物發(fā)酵工程、蛋白質(zhì)與酶工程、生物質(zhì)能源工程、生物工程綜合實(shí)驗(yàn)。
2生物工程綜合實(shí)驗(yàn)課程模塊化設(shè)置
生物工程綜合實(shí)驗(yàn)根據(jù)專業(yè)核心課程的設(shè)置分為5個(gè)模塊,即植物生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)?zāi)K、植物天然產(chǎn)物開發(fā)實(shí)驗(yàn)?zāi)K、微生物發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)?zāi)K、蛋白質(zhì)與酶工程實(shí)驗(yàn)?zāi)K、生物質(zhì)煉制實(shí)驗(yàn)?zāi)K。根據(jù)上述5個(gè)模塊,遴選相應(yīng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,編寫特色明顯的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教材。
2.1植物生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)?zāi)K
植物生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)具體安排如下6個(gè)項(xiàng)目:(1)植物組培實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)用品認(rèn)知;(2)MS培養(yǎng)基母液的配制;(3)MS培養(yǎng)基配制、滅菌與分裝;(4)外植體分化生長的誘導(dǎo)培養(yǎng);(5)外植體脫分化生長的誘導(dǎo)培養(yǎng)(6)組培苗的煉苗。教學(xué)目的:掌握母液的配制方法;掌握培養(yǎng)基配制的步驟和滅菌方法;掌握不同材料(外植體)的消毒和接種方法;掌握獲取愈傷組織的方法;通過本實(shí)驗(yàn)加深對幾個(gè)基本概念(植物細(xì)胞全能性、分化、脫分化、再分化、愈傷組織、煉苗等)的理解。可執(zhí)行性分析:依托“植物細(xì)胞工程安徽省工程技術(shù)研究中心”和“安徽省植物生物技術(shù)實(shí)訓(xùn)中心”兩個(gè)平臺,借助一整套成熟的植物組培技術(shù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)以及諸多的產(chǎn)學(xué)研合作基地,能夠很好地將植物組織培養(yǎng)技術(shù)傳授給學(xué)生,并付諸于實(shí)踐。
2.2微生物發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)?zāi)K
微生物發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)具體安排如下4個(gè)項(xiàng)目:(1)固定化酵母細(xì)胞的制備;(2)固定化酵母細(xì)胞發(fā)酵制酒及其影響因素分析;(3)蠟狀桿菌液體發(fā)酵產(chǎn)果膠酶;(4)啤酒生產(chǎn)。教學(xué)目的:學(xué)會制備固定化酵母細(xì)胞,并利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行酒精發(fā)酵;了解菌種的制備及其質(zhì)量檢測,學(xué)會使用二聯(lián)發(fā)酵系統(tǒng)并進(jìn)行規(guī)模發(fā)酵;學(xué)會使用圓柱露天錐形發(fā)酵罐發(fā)酵生產(chǎn)啤酒。可執(zhí)行性分析:項(xiàng)目(1)、(2)屬于研究性實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書和文獻(xiàn)資料的查閱,學(xué)生們能獨(dú)立完成;項(xiàng)目(3)、(4)屬于綜合性實(shí)驗(yàn),應(yīng)用性極強(qiáng),能激發(fā)同學(xué)們的興趣,學(xué)生們通過課前查閱資料,帶著問題進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,在老師的指導(dǎo)下,自己動(dòng)手操作,以期達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。
2.3蛋白質(zhì)與酶工程實(shí)驗(yàn)?zāi)K
蛋白質(zhì)與酶工程實(shí)驗(yàn)具體安排如下5個(gè)項(xiàng)目:(1)SDS-PAGE;(2)5-12%SDS-PAGE;(3)抗血清制備;(4)Westernblot;(5)豬血中超氧化物歧化酶(SOD)的分離純化及活力測定。教學(xué)目的:學(xué)習(xí)SDS-PAGE測定蛋白質(zhì)分子量的原理;掌握SDS-PAGE電泳的操作方法;了解抗血清制備的基本原理;掌握抗血清制備的操作步驟及方法;掌握應(yīng)用Westernblot檢測抗原及蛋白水平表達(dá)等;掌握SOD的分離純化及活力測定。可執(zhí)行性分析:5個(gè)實(shí)驗(yàn)的開設(shè)不僅讓學(xué)生們掌握了基本的實(shí)驗(yàn)操作技能,而且為學(xué)生們更高層次的深造打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),同時(shí)也推動(dòng)了“皖西學(xué)院抗體制備及其質(zhì)量檢測中心”的可持續(xù)發(fā)展,加強(qiáng)了產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目的深入合作,師生共贏,校企共贏。
2.4植物天然產(chǎn)物開發(fā)實(shí)驗(yàn)?zāi)K
植物天然產(chǎn)物開發(fā)實(shí)驗(yàn)具體安排如下4個(gè)項(xiàng)目:(1)植物色素的提取、性質(zhì)及穩(wěn)定性:(2)黃酮類物質(zhì)的提取、分離和性質(zhì);(3)植物多糖的提取、分離和性質(zhì);(4)油料作物中油脂的提取、精制和有關(guān)性質(zhì)。教學(xué)目的:了解植物色素、黃酮類物質(zhì)、植物多糖和油料作物中油脂等物質(zhì)的提取方法、提取過程,學(xué)會運(yùn)用單因素實(shí)驗(yàn)、正交實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)方法優(yōu)化目標(biāo)物質(zhì)提取的最優(yōu)條件,并通過提純目標(biāo)物質(zhì),研究其理化性質(zhì)或生物活性。可執(zhí)行性分析:植物天然產(chǎn)物開發(fā)涉及的范圍較廣,生物工程教研組根據(jù)實(shí)際情況開設(shè)了以上4個(gè)項(xiàng)目,其中第1個(gè)項(xiàng)目是我們開設(shè)的傳統(tǒng)項(xiàng)目,后3個(gè)項(xiàng)目與我們教師的科研課題密切相關(guān),是我校研究的優(yōu)勢項(xiàng)目,實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)越,儀器設(shè)備齊全,能夠達(dá)到教學(xué)和科研的優(yōu)勢互補(bǔ),教學(xué)相長。
2.5生物質(zhì)煉制實(shí)驗(yàn)?zāi)K
生物質(zhì)煉制實(shí)驗(yàn)具體安排如下4個(gè)項(xiàng)目:(1)了解生物工程企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境及生產(chǎn)技術(shù)原理;(2)比較不同生物工程行業(yè)廢水檢測方法;(3)熟練掌握廢水BOD和COD的檢測原理與方法;(4)利用農(nóng)林廢棄物進(jìn)行生物質(zhì)煉制提取木質(zhì)素。教學(xué)目的:使學(xué)生了解相關(guān)生物工程企業(yè)的生產(chǎn)流程、生產(chǎn)技術(shù)原理、下游廢水排放達(dá)標(biāo)要求以及最重要的排放物生產(chǎn)過程檢測方法,加強(qiáng)對生物生產(chǎn)和管理的達(dá)標(biāo)排放的認(rèn)識,同時(shí)學(xué)習(xí)相關(guān)檢測方法。可執(zhí)行性分析:我校生物工程專業(yè)在第五學(xué)期有2個(gè)月的企業(yè)實(shí)習(xí),學(xué)生們根據(jù)興趣進(jìn)入相關(guān)企業(yè),結(jié)合專業(yè)特點(diǎn),學(xué)生們有選擇的進(jìn)行實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn),了解生物工程行業(yè)的進(jìn)展和前景;另外借助校級“生物質(zhì)煉制科技創(chuàng)新平臺”,學(xué)生們能掌握廢水BOD和COD的檢測原理與方法,初步利用農(nóng)林廢棄物進(jìn)行生物質(zhì)煉制提取木質(zhì)素等實(shí)驗(yàn)技能。
3生物工程綜合實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)施
3.1開設(shè)開放式實(shí)驗(yàn)
改大班集中實(shí)驗(yàn)為小組分散循環(huán)實(shí)驗(yàn)教學(xué),由于發(fā)酵罐、啤酒發(fā)酵系統(tǒng)、氣質(zhì)聯(lián)用儀、液相色譜儀、原子吸收光譜儀等實(shí)驗(yàn)設(shè)備臺套數(shù)少以及組培室等實(shí)驗(yàn)場地的限制,又由于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的需要,在操作上要求連續(xù),在實(shí)際教學(xué)時(shí)就必須改變原來大班上課狀況,只有將學(xué)生分散,以小組的形式進(jìn)行訓(xùn)練,采取學(xué)生循環(huán)而實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目固定的循環(huán)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式,才能最大限度地提高實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)場所的利用率。同時(shí),建立生物工程專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練的音視頻、試題庫等,完善實(shí)驗(yàn)用多媒體教室以及仿真實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。
3.2開設(shè)自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)
高等教育的目標(biāo)是培養(yǎng)素質(zhì)高、能力強(qiáng)的創(chuàng)新人才,如何實(shí)現(xiàn)“能力為重”的戰(zhàn)略主題對高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)提出新的要求。提高本科生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識一直是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的主題。在自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中,老師給出實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱,學(xué)生們查閱資料,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,然后與指導(dǎo)老師討論實(shí)驗(yàn)方案的可行性,對無法實(shí)施的方案,老師給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)后重新設(shè)計(jì),對可行方案進(jìn)行討論修改。在實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)可行的情況下,學(xué)生們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,觀察現(xiàn)象,記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并對結(jié)果給予分析,撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告,準(zhǔn)備ppt進(jìn)行實(shí)驗(yàn)匯報(bào)。經(jīng)過近3a的自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開設(shè),學(xué)生們獨(dú)立動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維能力得到了培養(yǎng)和提高,也大大激發(fā)了同學(xué)們自主學(xué)習(xí)的興趣。
3.3開設(shè)研究性實(shí)驗(yàn)
充分發(fā)揮我院教師科研能力強(qiáng)的優(yōu)勢,將教師的科研成果引入教學(xué),將科研課題轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,把科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,將科研設(shè)備開放于實(shí)驗(yàn)教學(xué)。既能讓學(xué)生參與到教師的科研中去,培養(yǎng)學(xué)生科研的興趣,又能在教師的帶動(dòng)下培養(yǎng)科研的思維。
3.4走進(jìn)工廠,實(shí)地參觀學(xué)習(xí)
英文名稱:Chinese Journal of Bioprocess Engineering
主管單位:江蘇省教育廳
主辦單位:南京工業(yè)大學(xué)
出版周期:雙月刊
出版地址:江蘇省南京市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1672-3678
國內(nèi)刊號:32-1706/Q
郵發(fā)代號:2003
發(fā)行范圍:國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時(shí)間:2010
期刊收錄:
CA 化學(xué)文摘(美)(2009)
中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(CSCD―2008)
核心期刊:
期刊榮譽(yù):
聯(lián)系方式
期刊簡介
關(guān)鍵詞: 發(fā)酵食品工藝學(xué) 研討型課程 實(shí)踐教學(xué)
發(fā)酵食品工藝學(xué)研討型課程增加了研討型內(nèi)容,定期布置一些超出課堂知識的開放性問題,學(xué)生經(jīng)過課后查閱大量資料,以及深入思考,只有將這些知識升華才能較好地回答這些問題。一般開放性問題布置一段時(shí)間后,會組織學(xué)生討論,每次選取部分學(xué)生針對自己查閱的資料進(jìn)行回答或以PPT形式給予匯報(bào),進(jìn)行課堂演講(Presentation),在匯報(bào)演講的過程中教師予以引導(dǎo),其他同學(xué)可以提問方式解決布置的問題。通過課后自己查閱資料,并對資料進(jìn)行綜合,升華成自己的知識,使學(xué)生自學(xué)知識的能力得到鍛煉和加強(qiáng)。由于這些開放性問題沒有標(biāo)準(zhǔn)答案,需要學(xué)生在查閱大量資料的基礎(chǔ)上,進(jìn)行深入思考,因此這種方式鍛煉了學(xué)生的思考能力和創(chuàng)新能力,開闊了學(xué)生的眼界。而課堂討論問題的收集及匯報(bào)演講,一方面使學(xué)生的表達(dá)能力得到鍛煉,另一方面在討論過程中進(jìn)一步活躍學(xué)生的思維。不僅使學(xué)生的視野更開闊,還使學(xué)生的創(chuàng)新思維得到加強(qiáng)。
1.科研研討化,培養(yǎng)學(xué)生的科研意識和實(shí)踐能力
將教師的科研課題應(yīng)用于課程教學(xué)中,每一個(gè)科研題目都蘊(yùn)含著某種科學(xué)方法與思維方法,都體現(xiàn)著多種知識與技能的交叉綜合運(yùn)用。如將哈密瓜果啤的研制項(xiàng)目、阿魏菇液態(tài)培養(yǎng)條件優(yōu)化、微生物發(fā)酵法從麥糟中制備嗜熱β-葡聚糖酶技術(shù)的研究等項(xiàng)目作為課堂教學(xué)和學(xué)生討論的一部分,組織學(xué)生參與其中。通過科研研討化強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的各種實(shí)踐能力,發(fā)展學(xué)生的設(shè)計(jì)、研究或應(yīng)用能力,需要開發(fā)貼近科研與生產(chǎn)實(shí)際的實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目。
2.生產(chǎn)研討化,真正做到理論和實(shí)踐融會貫通
發(fā)酵工程專業(yè)課的學(xué)習(xí)是工科院校培養(yǎng)高級工程技術(shù)人才的重要教學(xué)環(huán)節(jié),要培養(yǎng)生物工程專業(yè)人才,尤其是釀造行業(yè)的專業(yè)人才,必須和實(shí)踐相結(jié)合。應(yīng)聯(lián)系學(xué)生到啤酒廠及葡萄酒廠進(jìn)行短期生產(chǎn)實(shí)習(xí)或參觀實(shí)習(xí),并在企業(yè)與相關(guān)工作人員探討課本上學(xué)到的東西與企業(yè)大型化生產(chǎn)的共同點(diǎn),尋找不同點(diǎn),如將啤酒工藝學(xué)、葡萄酒工藝學(xué)與工廠實(shí)踐相結(jié)合,通過查閱資料和綜合整理,進(jìn)行課堂討論。如可以利用本院的葡萄酒發(fā)酵罐和橡木桶釀造葡萄酒,讓學(xué)生參與酒的釀造實(shí)踐,并結(jié)合工廠實(shí)際或?qū)嶒?yàn)中出現(xiàn)的問題,找出解決方法,分析原理,找出根據(jù),從而使學(xué)生依靠實(shí)踐或?qū)嶒?yàn)理解理論知識,用理論知識解釋生產(chǎn)中常見問題和解決方法,真正做到理論和實(shí)踐融會貫通。
3.研討內(nèi)容安排、研討主題設(shè)計(jì)、研討形式
(1)第一次研討(第一章發(fā)酵食品基礎(chǔ))
研討內(nèi)容:要求學(xué)生查閱發(fā)酵食品等相關(guān)書籍和食品類中英文期刊,自主學(xué)習(xí)食品發(fā)酵的歷史沿革、食品發(fā)酵的特點(diǎn)、食品發(fā)酵的研究對象及與現(xiàn)代生物技術(shù)的關(guān)系和食品發(fā)酵的發(fā)展趨勢。
研討主題設(shè)計(jì):研討主題設(shè)計(jì):安排9組學(xué)生,分別查閱茅臺酒、五糧液、劍南春、汾酒、瀘州老窖、四特酒、郎酒、董酒、西鳳酒加工工藝的特點(diǎn)。
研討形式:每組派一個(gè)代表利用幻燈片匯報(bào),讓學(xué)生了解不同香型白酒的加工工藝特點(diǎn)。
(2)第二次研討(啤酒、葡萄酒工藝)
研討內(nèi)容:安排學(xué)生在燕京啤酒廠參觀實(shí)習(xí),查閱啤酒工藝學(xué)等相關(guān)書籍和食品類中英文期刊,了解啤酒的工藝,課堂討論糖化工藝中的三鍋兩槽體系、啤酒的功效、啤酒品評注意的問題。根據(jù)在張?jiān)L熘槠咸丫茦I(yè)的參觀實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)經(jīng)歷,查閱葡萄酒相關(guān)知識,討論生產(chǎn)中主要原料、輔助原料和有關(guān)添加劑的種類、特點(diǎn)與質(zhì)量要求、能陳述選擇原料的基本原則、原料的種類、組成與生產(chǎn)過程工藝操作的關(guān)系、原料與產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品風(fēng)格的關(guān)系。
研討主題設(shè)計(jì):通過啤酒仿真軟件,結(jié)合圖片、表格、動(dòng)畫、多媒體等,采用提問、討論等方式,邀請張?jiān)L熘槠咸丫茦I(yè)有限公司郝東曙廠長與學(xué)生一起討論葡萄酒生產(chǎn)中的實(shí)際問題。
研討形式:分組討論、提問。
4.課程考核方式
(1)個(gè)人學(xué)習(xí)報(bào)告
要求學(xué)生在課程教學(xué)和討論過程中找出目前理論研究和發(fā)酵實(shí)際的工業(yè)化生產(chǎn)中尚存在的一些問題,查閱相關(guān)文獻(xiàn)和綜述,做成PPT予以匯報(bào)。
(2)小組作業(yè)
給定一個(gè)發(fā)酵食品生產(chǎn),3~5個(gè)人為一組,合理分工,集體討論,利用所學(xué)知識,結(jié)合企業(yè)工業(yè)化生產(chǎn),了解掌握其生產(chǎn)工藝及注意事項(xiàng),就工藝目前存在的難點(diǎn)給出解決方案,并進(jìn)行匯報(bào)交流。
(3)研究論文
給定目前某種發(fā)酵食品領(lǐng)域?qū)W術(shù)界和企業(yè)存在的難題,要求學(xué)生在目前研究基礎(chǔ)上,給出自己的思路和看法,并撰寫成學(xué)術(shù)論文。
參考文獻(xiàn):
[1]閆東廣.高分子材料研究方法教學(xué)改革探討[J].廣州化工,2013,(14).
[2]金玉順.多媒體技術(shù)在“材料研究方法”教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國電力教育,2013,(19).
[3]孫萃玉.高分子材料性能與結(jié)構(gòu)測試課程項(xiàng)目化教學(xué)改革探索[J].職業(yè)教育研究,2013,(03).
一 研究生擔(dān)任本科實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)助教中應(yīng)具備的基本素質(zhì)
1 較好的語言表達(dá)和溝通能力
語言表達(dá)能力是現(xiàn)代人才必備的基本素質(zhì)之一。在助教過程中,要求研究生能夠用流暢明晰的語言表達(dá)出實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的、實(shí)驗(yàn)原理和詳細(xì)的操作步驟,明確對實(shí)驗(yàn)材料的具體要求。要求研究生助教在教學(xué)過程中聲音洪亮,思維縝密,重點(diǎn)突出。
2 寬厚扎實(shí)的基礎(chǔ)知識,合理優(yōu)化的知識體系
實(shí)課驗(yàn)程一般是理論和假說的驗(yàn)證,例如,微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中的“微生物染色法”這一節(jié)實(shí)驗(yàn)課,就要求研究生助教要具備有機(jī)化學(xué),生物化學(xué),細(xì)胞生物學(xué)等多方面的基礎(chǔ)知識,具備這些知識的研究生才能在講授選擇合理的實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以及用染色法觀察微生物在各類生物實(shí)驗(yàn)中起到的作用時(shí)游刃有余。能夠引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入微生物的世界,使本來枯燥的實(shí)驗(yàn)課程講解得非常生動(dòng)、具體,實(shí)驗(yàn)課程所包含的知識面和信息量都非常飽滿。
3 要有不怕吃苦,熱愛實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)工作的精神
助教工作應(yīng)該由品學(xué)兼優(yōu)的研究生擔(dān)任。單從個(gè)人能力考慮,研究生完全可以勝任教學(xué)工作中的助教工作;但實(shí)際教學(xué)實(shí)踐過程中個(gè)別研究生助教在實(shí)驗(yàn)課程中長時(shí)間呆在實(shí)驗(yàn)室某角落,不注重發(fā)現(xiàn)并及時(shí)解決學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中所遇到的問題。導(dǎo)致研究生助教不能出色地完成學(xué)院交付的任務(wù),有兩個(gè)主要原因:一方面部分研究生助教在工作中總是抱怨周期長、報(bào)酬少、不自由,導(dǎo)致思想懈怠,進(jìn)取心被磨滅;另一方面,實(shí)驗(yàn)教學(xué)之前研究生助教不僅需要充分參閱資料,還需提前安排好學(xué)生實(shí)驗(yàn)所需材料類型和數(shù)量器材等,做好充分的課前準(zhǔn)備。因此研究生助教工作要求研究生必須具備積極進(jìn)取、勇?lián)?zé)任、甘于奉獻(xiàn)的精神。
4 較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)技能
由于研究生助教來自不同的本科院校,實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)不同,自身掌握的基本操作程度不同。有些助教的基本操作如顯微鏡、培養(yǎng)皿、接種針等的正確使用還是不夠規(guī)范,甚至對高壓蒸汽滅菌鍋等也不知如何正確操作等。由于這些基本操作在微生物實(shí)驗(yàn)中要求較高,因而在一定程度上影響到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。作者在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)在助教過程表現(xiàn)較好的通常是那些從事微生物相關(guān)研究工作的研究生助教,表現(xiàn)一般的往往是僅在本科階段學(xué)習(xí)過微生物實(shí)驗(yàn)而不從事與此相關(guān)研究的研究生;表現(xiàn)較差是那些本科沒有學(xué)過這門課程,又不從事相關(guān)研究工作的研究生。所以研究生助教必需是在大學(xué)本科學(xué)習(xí)階段系統(tǒng)學(xué)習(xí)過微生物學(xué)及相關(guān)課程,或者是在研究生階段從事與微生物有關(guān)的科學(xué)研究工作,只有經(jīng)過比較系統(tǒng)的專業(yè)訓(xùn)練在從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)助教工作中才能游刃有余。因此,相關(guān)的學(xué)習(xí)和研究經(jīng)歷在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程地位相當(dāng)重要。
二 研究生助教在本科實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)中的實(shí)踐
由于近年來本科招生規(guī)模的逐年擴(kuò)大,出現(xiàn)了教師數(shù)量不足、教學(xué)工作量大、實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員人數(shù)遠(yuǎn)不能滿足需要等問題,研究生培養(yǎng)規(guī)模又在逐年擴(kuò)大,那么在現(xiàn)有條件下如何優(yōu)化資源配置,為研究生學(xué)習(xí)提供更多實(shí)踐機(jī)會、提高研究生的培養(yǎng)質(zhì)量是目前刻不容緩的問題。研究生精力充沛,朝氣蓬勃,具有豐富的專業(yè)知識,接觸了較多的科研領(lǐng)域,擁有比較靈活的時(shí)間,可以在輔助教師指導(dǎo)本科實(shí)踐教學(xué)中發(fā)揮較大的作用。因此為了達(dá)到培養(yǎng)提高在讀研究生的綜合素質(zhì),提高本科實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的雙重目的,生物科學(xué)與工程學(xué)院根據(jù)研究生培養(yǎng)目標(biāo)定位和學(xué)科特點(diǎn),科學(xué)設(shè)計(jì)和充實(shí)助教工作內(nèi)容鼓勵(lì)研究生積極參與實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)論文撰寫。
1 研究生承擔(dān)部分本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)
雖然實(shí)驗(yàn)員在實(shí)驗(yàn)室的綜合管理和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)揮了重要作用,但是由于歷史和現(xiàn)實(shí)中的種種原因?qū)е聦?shí)驗(yàn)員年齡普遍偏大,學(xué)歷偏低,實(shí)驗(yàn)技能不高,已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求。如我院實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員占全院總教職工人數(shù)的15%,其中具有碩士以上學(xué)歷的只占實(shí)驗(yàn)人員的28.6%,具有高級職稱的占42.9%,50歲以上的已占42.9%。由于生工院教師的教學(xué)、科研任務(wù)繁重,教師和實(shí)驗(yàn)員需要投入大量時(shí)間和精力。因此,生工院鼓勵(lì)優(yōu)秀的研究生承擔(dān)部分本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù),獲得2個(gè)學(xué)分并享受適當(dāng)?shù)恼n時(shí)津貼。要求助教研究生上實(shí)驗(yàn)課之前,首先需要隨堂聽課,學(xué)習(xí)將要上的實(shí)驗(yàn)過程的講解、規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作及實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng),隨后在專業(yè)教師的協(xié)助下,由助教研究生獨(dú)立承擔(dān)同一個(gè)實(shí)驗(yàn)的講解、實(shí)驗(yàn)操作答疑指導(dǎo)及批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告。研究生承擔(dān)部分本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù),既可以解決師資不足的難題,又鍛煉了研究生的組織能力和語言表達(dá)能力,加大了研究生教學(xué)能力的培養(yǎng)力度。
2 研究生參與指導(dǎo)本科生實(shí)習(xí)
本科實(shí)踐教學(xué)的主要環(huán)節(jié)之一是實(shí)習(xí),針對生物工程和生物技術(shù)應(yīng)用型強(qiáng)的特點(diǎn),我們注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的改革與完善,實(shí)行將微生物系列課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容有機(jī)地重組成基本操作技能、基礎(chǔ)理論驗(yàn)證、微生物遺傳改良、應(yīng)用微生物技術(shù)和微生物研究課題等五大模塊的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,使生物工程專業(yè)的學(xué)生能獲得系統(tǒng)規(guī)范的微生物菌株的分離培養(yǎng),保種傳代和遺傳改良的基本實(shí)驗(yàn)操作技能;在生物工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中,發(fā)酵工程與設(shè)備、生物工藝學(xué)、代謝控制發(fā)酵三門專業(yè)課程教學(xué)實(shí)習(xí),充分利用本院教學(xué)實(shí)訓(xùn)基地中試車間8套全自動(dòng)不銹鋼發(fā)酵罐及其配套設(shè)備,作為課程實(shí)習(xí)場所,以科研產(chǎn)品研制(復(fù)合微生物肥料)帶畢業(yè)實(shí)習(xí),實(shí)習(xí)內(nèi)容以三大技術(shù):無菌操作技術(shù)、純培養(yǎng)技術(shù)和顯微操作技術(shù),貫穿在三大工藝,即發(fā)酵工藝,即檢測工藝和產(chǎn)品制備工藝中,使學(xué)生充分利用先進(jìn)的發(fā)酵設(shè)備、檢測設(shè)備和后處理設(shè)備,利用不同的微生物菌株通過發(fā)酵生產(chǎn)制成一種或多種產(chǎn)品,使每個(gè)學(xué)生在實(shí)習(xí)過程中得到全面實(shí)踐操作訓(xùn)練。本科生在實(shí)習(xí)過程中,缺乏專業(yè)教師指導(dǎo)其實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù),難以達(dá)到理想的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?jù)此,我們利用優(yōu)秀的在讀研究生作為本科實(shí)習(xí)的助理導(dǎo)師,指導(dǎo)本科畢業(yè)實(shí)習(xí),讓研究生參與到實(shí)驗(yàn)室管理,此舉措不僅可以減輕教師的工作壓力,還能鍛煉研究生的協(xié)調(diào)、溝通能力,提高其責(zé)任意識,使學(xué)生在指導(dǎo)過程中學(xué)到新知識和鍛煉實(shí)際工作能力。
3 研究生指導(dǎo)本科生畢業(yè)論文
本科畢業(yè)生在學(xué)業(yè)完成前必須要撰寫并提交畢業(yè)論文或設(shè)計(jì),并通過畢業(yè)論文答辯,方可授予學(xué)士學(xué)位。根據(jù)本科生畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))要求,并結(jié)合學(xué)院實(shí)際情況,我院本科生畢業(yè)論文完成方式主要分為以下兩種:一是經(jīng)指導(dǎo)老師聯(lián)系安排,依托外單位(從事本專業(yè)生產(chǎn)或科研)的科研或生產(chǎn)項(xiàng)目幫助本科生擬定畢業(yè)論文題目、內(nèi)容及實(shí)施方案等,在校外完成畢業(yè)論文;二是經(jīng)指導(dǎo)老師指導(dǎo)安排,依托指導(dǎo)老師正在進(jìn)行的科研項(xiàng)目幫助部分本科生進(jìn)行分解選題,在校內(nèi)完成畢業(yè)論文。以上兩種方式均由研究生導(dǎo)師所帶研究生協(xié)助指導(dǎo)老師完成指導(dǎo)工作,其中導(dǎo)師負(fù)責(zé)在論文選題、研究內(nèi)容、實(shí)施方案等方面總體把關(guān);研究生助教則具體負(fù)責(zé)文獻(xiàn)查閱、操作指導(dǎo)、數(shù)據(jù)分析等指導(dǎo)工作。這種配合方式不僅可以大大減輕指導(dǎo)老師的工作壓力,而且研究生助教在此過程中也能使自身的科研知識與技能的系統(tǒng)總結(jié)能力,協(xié)調(diào)配合與分析等能力得到提升;更重要的是能避免因指導(dǎo)老師忙于各項(xiàng)工作造成對本科生指導(dǎo)不足的現(xiàn)象,充分保障本科生在畢業(yè)論文實(shí)施過程中切實(shí)體會科研的過程,更加有效的使本科生享受理論與實(shí)踐相結(jié)合教學(xué)的豐碩成果。
總之,如何將學(xué)校的研究生這支龐大的新生力量補(bǔ)充到有限的教師隊(duì)伍中,發(fā)揮新生勢力的作用,是高校研究生創(chuàng)新實(shí)踐教育的重要論題。教學(xué)實(shí)踐表明,經(jīng)過充分的課前準(zhǔn)備、課上指導(dǎo)和課后反饋,研究生完全能做好實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的助教工作,并協(xié)作導(dǎo)師完成本科畢業(yè)論文的指導(dǎo)工作,這是一項(xiàng)很好的舉措。隨著實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的不斷豐富和完善,實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作量的增加,另一方面,教師數(shù)量的增長率也比較小,這就導(dǎo)致了師資力量與實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作量嚴(yán)重不符的矛盾。如果讓在讀研究生參與過實(shí)驗(yàn)課程的指導(dǎo),則可以部分解決師資力量嚴(yán)重不足的問題。實(shí)踐證明,研究生雖然缺乏教學(xué)經(jīng)驗(yàn),但他們擁有良好的理論基礎(chǔ)知識,動(dòng)手能力和滿腔的工作熱情,完全可以在專業(yè)教師和實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的指導(dǎo)下圓滿的完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)。
參考文獻(xiàn)
[1]樊憲偉,李有志.研究生助教在本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的作用與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù),2014, 12(2):134 -136.
[2]王倩.以《單片機(jī)原理》課程為例淺談研究生參與本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用[J].計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用, 2014,12:229-230.
[3]張玉榮, 王平, 陶辰立,等. 發(fā)揮碩士研究生作用指導(dǎo)本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索[J].價(jià)值工程, 2013,1(86): 213 -214.
一、循序漸進(jìn),構(gòu)建生物技術(shù)專業(yè)基本技能訓(xùn)練計(jì)劃
生物技術(shù)專業(yè)基本技能達(dá)標(biāo)訓(xùn)練,目的在于提高學(xué)生科研素養(yǎng)和解決實(shí)際問題的能力,使畢業(yè)生與就業(yè)單位的科研、生產(chǎn)研發(fā)和管理達(dá)到“無縫接軌”,從而能夠在社會生產(chǎn)、管理和服務(wù)的第一線解決生物技術(shù)方面的實(shí)際問題。在專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程的基礎(chǔ)上,分別在第一、二、三、四學(xué)期設(shè)置4個(gè)基礎(chǔ)技能訓(xùn)練項(xiàng)目:(1)植物生物學(xué)基礎(chǔ)綜合實(shí)驗(yàn),訓(xùn)練內(nèi)容包括光學(xué)顯微鏡的結(jié)構(gòu)、規(guī)范操作,臨時(shí)切片制作、觀察與輪廓圖的繪制等,對接第一學(xué)期的專業(yè)核心課程“植物生物學(xué)”。(2)動(dòng)物生物學(xué)基礎(chǔ)綜合實(shí)驗(yàn),訓(xùn)練內(nèi)容包括光蛔蟲或蚯蚓的橫切片觀察;鯽魚外形、鯉魚骨骼系統(tǒng)的觀察,內(nèi)部解剖與觀察;土壤動(dòng)物的采集、保存及鑒定,等等,對接第二學(xué)期的專業(yè)核心課程“動(dòng)物生物學(xué)”。(3)生物化學(xué)基礎(chǔ)技能訓(xùn)練,訓(xùn)練內(nèi)容包括分光光度法測蛋白質(zhì)含量、聚丙烯酰胺凝膠電泳電泳槽安裝、點(diǎn)樣及電泳及層析法分離鑒定氨基酸,等等,對接第三學(xué)期的專業(yè)核心課程“生物化學(xué)。(4)微生物學(xué)基礎(chǔ)技能訓(xùn)練,訓(xùn)練內(nèi)容包括(革蘭氏)染色法和油鏡的使用;酵母菌大小測定;平板菌落計(jì)數(shù)法等,對接第四學(xué)期的專業(yè)核心課程“微生物學(xué)”。每個(gè)項(xiàng)目都設(shè)置有相應(yīng)的考核要點(diǎn),如項(xiàng)目Ⅰ的考核要點(diǎn)有:①光學(xué)顯微鏡的結(jié)構(gòu)要點(diǎn)、規(guī)范化操作流程;②臨時(shí)切片的熟練制作、質(zhì)量好壞與規(guī)范化觀察;③合適染料的挑選與染色效果;④植物輪廓圖的繪制和結(jié)構(gòu)標(biāo)注等,項(xiàng)目Ⅱ的考核要點(diǎn)有:①觀察蛔蟲或蚯蚓的橫切片裝片,并按照所給的裝片判斷出該裝片是蛔蟲還是蚯蚓并給出理由;②解剖鯽魚并繪內(nèi)部解剖示意圖;③利用體式顯微鏡,根據(jù)所給檢索圖鑒定標(biāo)本等,要求學(xué)生必須通過此4個(gè)專業(yè)基礎(chǔ)技能訓(xùn)練項(xiàng)目的考核,否則不能取得本專業(yè)學(xué)士學(xué)位。
在此基礎(chǔ)上,大三大四年級設(shè)置相應(yīng)的綜合實(shí)驗(yàn)及實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目5項(xiàng),進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)技能的綜合應(yīng)用實(shí)訓(xùn),包括生物技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)(內(nèi)容包括生物樣品的制備、含量測定、層析技術(shù)、電泳技術(shù)等)、發(fā)酵工程綜合實(shí)訓(xùn)(內(nèi)容包括菌種選育、發(fā)酵原料準(zhǔn)備、發(fā)酵工藝控制及產(chǎn)品分離技術(shù)等)、生物工藝實(shí)訓(xùn)(內(nèi)容包括抗生素生產(chǎn)工藝實(shí)訓(xùn)和啤酒生產(chǎn)工藝實(shí)訓(xùn)等)、酶工程實(shí)訓(xùn)(內(nèi)容包括淀粉酶發(fā)酵技術(shù),生物制劑的生產(chǎn)工藝等)、職業(yè)技能培訓(xùn)(內(nèi)容包括<營養(yǎng)配餐員>、<食品檢驗(yàn)工>國家級職業(yè)技能證書考核培訓(xùn)等)。要求學(xué)生必須通過所要求的專業(yè)技能訓(xùn)練項(xiàng)目才可以參加后續(xù)的專業(yè)(畢業(yè))實(shí)習(xí)和畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))等工作。通過專業(yè)技能達(dá)標(biāo)訓(xùn)練,保證學(xué)生掌握本科生必須具備的現(xiàn)代生物技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)踐技能,顯著增強(qiáng)學(xué)生在食品生物技術(shù)與生物制藥技術(shù)兩個(gè)專業(yè)方向的專業(yè)技能,并具有一定的行業(yè)綜合技能,具有一定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品研發(fā)能力,具有歸納、整理、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力以及撰寫論文、參與學(xué)術(shù)交流的能力,同時(shí)強(qiáng)化職業(yè)技能資格證書作用,將擁有相關(guān)職業(yè)資格證書算入學(xué)分,進(jìn)入學(xué)生的生物技術(shù)能力評價(jià)的標(biāo)準(zhǔn),鼓勵(lì)學(xué)生多參加相關(guān)職業(yè)技能證書的培訓(xùn)和考證活動(dòng),提高學(xué)生適應(yīng)社會需要的能力。
二、轉(zhuǎn)變觀念,積極探索能力培養(yǎng)的新模式
1.改變教育觀念,在教與學(xué)中促進(jìn)學(xué)生能力培養(yǎng)。
教學(xué)改革的首要任務(wù)是教學(xué)形式的改進(jìn)。要改進(jìn)過去單純傳授知識、演繹知識的教學(xué)方式,在課堂教學(xué)中努力實(shí)踐、探索師生積極互動(dòng)、共同發(fā)展的教學(xué)方式與學(xué)習(xí)方式的變革;研究教師在教學(xué)中的角色轉(zhuǎn)變;提倡啟發(fā)式、討論式等生動(dòng)活潑的教學(xué)方法,創(chuàng)設(shè)寬松、民主、高效的課堂氛圍。探討培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、探究性學(xué)習(xí)的策略;培養(yǎng)學(xué)生在新的教學(xué)理念下搜集與處理信息的能力,獲取新知識的能力,發(fā)現(xiàn)、分析、探索、解決問題的能力;交流與合作的能力等。尋求適合于、滿足于不同學(xué)生學(xué)習(xí)需要的,使每個(gè)學(xué)生都能得到充分發(fā)展的教育教學(xué)途徑,開發(fā)學(xué)生智力、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造思維和實(shí)際操作能力。其實(shí)關(guān)于能力培養(yǎng),我們還必須對生物教學(xué)中的存在的大量技能、技巧性的知識加以挖掘與開發(fā)。上世紀(jì)50年代英國哲學(xué)家邁克爾•波蘭尼(MichaelPolanyi)研究人類知識的形式,提出人類知識有兩種:一種類型的知識是通常以書面文字、圖表和數(shù)學(xué)公式加以表述的;另一種知識是我們知道但難以言述的知識,包括那些非正式的、難以表達(dá)的技能、技巧、經(jīng)驗(yàn)和訣竅等。前者稱為顯性知識,后者稱為隱性知識。顯性知識是能夠被人類以一定符碼系統(tǒng)(最典型的是語言,也包括數(shù)學(xué)公式、各類圖表、盲文、手勢語、旗語等諸種符號形式)加以完整表述的知識。隱性知識和顯性知識相對,是指那種不能通過語言、文字、圖表或符號明確表述,很難進(jìn)行明確表述與邏輯說明,它是人類非語言智力活動(dòng)的成果。這是隱性知識最本質(zhì)的特性。隱性知識是存在于個(gè)人頭腦中的,它的主要載體是個(gè)人,它不能通過正規(guī)的形式(例如,學(xué)校教育、大眾媒體等形式)進(jìn)行傳遞,因?yàn)殡[性知識的擁有者和使用者都很難清晰表達(dá)。但是隱性知識并不是不能傳遞的,只不過它的傳遞方式特殊一些,例如通過“師傳徒授”的方式進(jìn)行(波蘭尼《個(gè)人知識》,貴州人民出版社2000年11月出版)。生物教學(xué)中的能力培養(yǎng),實(shí)際上確實(shí)存在著大量的隱形知識,生物技術(shù)是多門操作性很強(qiáng)的學(xué)科(生物技術(shù)領(lǐng)域包括發(fā)酵工程、細(xì)胞工程、蛋白質(zhì)與酶工程、基因工程),它所涉及的多種技術(shù)(如熒光定量PCR、蛋白雙向電泳和分子雜交等)都有非常詳細(xì)的步驟,有的操作只需30秒、幾分鐘不等,幾十個(gè)步驟下來有的要耗時(shí)一周左右,而且整個(gè)過程的操作對象都不是肉眼所能分辨的,只有到了最后一步或者通過染色、或者借助儀器(凝膠成像儀、放射自顯影等)才能得出結(jié)果。即使是同樣的操作流程,不一樣的操作者完全有可能得到不一樣的試驗(yàn)結(jié)果甚至大相徑庭。從此方面來看,除了依靠課堂教學(xué)的知識傳遞以外,還需要更多的重復(fù)性、個(gè)體性的操作演練,這是我們長期教學(xué)實(shí)踐所忽視的一面。
2.改革教學(xué)評價(jià)機(jī)制,多形式提高學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)能力。
在高考指揮棒下,高校的教學(xué)評價(jià)也沿襲了用分?jǐn)?shù)評價(jià)學(xué)生一切學(xué)習(xí)狀況的慣性與惰性,目前高校最主要的人才評價(jià)機(jī)制是分?jǐn)?shù)標(biāo)注的學(xué)業(yè)成績,其他評價(jià)機(jī)制只能淪為輔助作用。如何改進(jìn)教學(xué)評價(jià)機(jī)制,對專業(yè)學(xué)習(xí)能力的提高具有重大意義。為科學(xué)評價(jià)教學(xué)質(zhì)量,需要確定科學(xué)的評價(jià)方法和建立科學(xué)的評價(jià)體系。為此,在專業(yè)素質(zhì)能力等少數(shù)知識性較強(qiáng)的課程中采用百分制的積分方式,而其他的技能與創(chuàng)新能力的課程則盡量采用其他的計(jì)分方式,如用國家職業(yè)技能證書(如營養(yǎng)師考核證書、食品檢驗(yàn)師考核證書等技能證書)代替課程成績,頂替學(xué)分,用研究成果(如、研究成果、科研項(xiàng)目等)取代實(shí)驗(yàn)課成績,盡量不用量化的分?jǐn)?shù)評價(jià)學(xué)生的生物技能。即使在普通生物學(xué)知識的學(xué)習(xí)評價(jià),也盡量注重對學(xué)生學(xué)習(xí)及研究過程和方法的引導(dǎo),采取通過查閱有關(guān)資料或進(jìn)行實(shí)驗(yàn)才能完成且無統(tǒng)一答案的作業(yè)等形式進(jìn)行評價(jià)。考試方法多樣化,如采取開卷或半開卷、文獻(xiàn)綜述、專題論文、案例分析等形式,評分標(biāo)準(zhǔn)則側(cè)重學(xué)生研究、解決問題的思路和方法,是否有獨(dú)立見解和創(chuàng)新,從而培養(yǎng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)和自我發(fā)展的能力。
3.重視科研,著力培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識的創(chuàng)新能力。
生物學(xué)科的特點(diǎn),借助儀器進(jìn)行分析與驗(yàn)證是生物科研的一個(gè)特點(diǎn),對生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生來說,科研能力的培養(yǎng)首先必須強(qiáng)化專業(yè)素質(zhì)能力,如,生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、微生物學(xué)、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、藥物化學(xué)、食品工藝學(xué)等基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)過程中必須努力養(yǎng)成學(xué)生動(dòng)手科研的習(xí)慣,培養(yǎng)基本的科研操作能力。科研訓(xùn)練與當(dāng)?shù)厣镔Y源、身邊生活實(shí)際出發(fā),培養(yǎng)學(xué)生的興趣。我院積極鼓勵(lì)學(xué)生參加各種學(xué)科競賽,可獲得一定學(xué)分,如,每年一度的浙江省大學(xué)生生命科學(xué)競賽,2013年度就是以“生物資源的保護(hù)和開發(fā)利用”為主題,讓學(xué)生從保護(hù)和開發(fā)利用本土生物資源的角度,開展自主性實(shí)驗(yàn)或野外調(diào)查工作,培養(yǎng)大學(xué)生的社會責(zé)任感、創(chuàng)新意識、團(tuán)隊(duì)精神和實(shí)踐能力。科研關(guān)注日常所見的生物資源開發(fā)與利用并與當(dāng)?shù)氐男袠I(yè)企業(yè)聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)服務(wù)社會,解決企業(yè)面臨的實(shí)際問題,也鍛煉了學(xué)生綜合解決問題的能力。近年來,我們在食品生物技術(shù)的教學(xué)中,始終將科研的焦點(diǎn)聚集在日常的生物資源與身邊的生活現(xiàn)象,尋常所見的生物資源的利用與開發(fā),如橘皮、桑葉、烏飯葉、藍(lán)莓等日常并不起眼卻對我們的日常生活有很大影響的生物資源,同時(shí)關(guān)注食品安全、食品營養(yǎng),將這些科研成果運(yùn)用于教學(xué)實(shí)踐,將學(xué)生關(guān)心的問題引入課堂,大大激發(fā)了同學(xué)們學(xué)習(xí)的興趣與鉆研科學(xué)的激情,學(xué)生們通過生動(dòng)的具有本土特點(diǎn)的課堂教學(xué)的學(xué)習(xí),既能夠扎實(shí)掌握課堂知識,又提高了運(yùn)用知識解決實(shí)際問題的能力,真正使學(xué)生成為專業(yè)的應(yīng)用人才。
作者:王芳 邵晨 應(yīng)朝福 阮琴 何衛(wèi)中 張穎 單位:浙江師范大學(xué)行知學(xué)院 浙江師范大學(xué)化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院
1加深對課程設(shè)計(jì)作用的認(rèn)識
鑒于生物工程屬于綜合型工科專業(yè),多數(shù)大學(xué)面向于生物工程專業(yè)所開設(shè)的主干課程主要分為機(jī)械類、化學(xué)類及生物類等課程[1-2]。由于所學(xué)的課程較多,同時(shí),各類課程是由各專業(yè)老師單獨(dú)教學(xué),限于專業(yè)教師的知識面,因此老師在教學(xué)環(huán)節(jié)中無法將各學(xué)科知識融會貫通,這也導(dǎo)致學(xué)生很難將其所學(xué)的各學(xué)科知識進(jìn)行綜合理解并加以掌握,也就影響了學(xué)生對生物工程內(nèi)涵的深入理解,而課程設(shè)計(jì)的開設(shè)有助于解決這一問題。課程設(shè)計(jì)是生物工程專業(yè)的一門實(shí)用性和技術(shù)性很強(qiáng)的專業(yè)課程,是專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的重要組成部分。設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)、工藝計(jì)算、設(shè)備選型及三廢處理等,學(xué)生只有綜合運(yùn)用所學(xué)過的知識才能完成課程設(shè)計(jì)工作,因此,通過課程設(shè)計(jì)有助于學(xué)生將自己所學(xué)的知識融會貫通,加深對專業(yè)知識的認(rèn)識。經(jīng)過課程設(shè)計(jì)還可以培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的工程能力和查閱資料、分析問題、解決問題的實(shí)踐能力,因?yàn)檎麄€(gè)設(shè)計(jì)過程中所涉及的知識包括:化工原理、生化分離工程、生物工程設(shè)備、生物工廠設(shè)計(jì)及機(jī)械設(shè)計(jì)等諸多課程內(nèi)容[1]。另外,課程設(shè)計(jì)對畢業(yè)環(huán)節(jié)中只做畢業(yè)論文,不做工程設(shè)計(jì)的同學(xué)顯得尤為重要,因?yàn)檫@有可能是其工作前最后一個(gè)工程實(shí)踐環(huán)節(jié),為今后從事生物專業(yè)技術(shù)工作打下一定的基礎(chǔ)[3]。
2明確課程設(shè)計(jì)的目的與任務(wù)
根據(jù)課程設(shè)計(jì)的作用,要明確課程設(shè)計(jì)的目的與任務(wù)。只有在設(shè)計(jì)過程中明確課程設(shè)計(jì)目的,才能依據(jù)目的有針對性的布置設(shè)計(jì)任務(wù),只有合理的設(shè)計(jì)任務(wù)才能有助于學(xué)生將自己所學(xué)的知識融會貫通并得到工程能力的鍛煉,學(xué)生通過完成設(shè)計(jì)任務(wù)提高了自己的綜合能力,也就達(dá)到了課程開設(shè)的目的,繼而體現(xiàn)課程設(shè)計(jì)的作用。即以作用明確目的,依據(jù)目的規(guī)劃任務(wù),以任務(wù)體現(xiàn)目的和作用。因此,在設(shè)定課程設(shè)計(jì)目的與任務(wù)時(shí),要讓學(xué)生能使用到所學(xué)到的大部分專業(yè)知識,并通過課程設(shè)計(jì)可以將自己所學(xué)的知識融會貫通,以培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識的能力。比如,通過《發(fā)酵工廠課程設(shè)計(jì)》后,使學(xué)生能夠綜合運(yùn)用發(fā)酵產(chǎn)品生產(chǎn)工藝學(xué)、生物工程設(shè)備與化工原理等知識,掌握發(fā)酵工廠設(shè)計(jì)的任務(wù)、方法及步驟,培養(yǎng)學(xué)生使其初步具備發(fā)酵工廠工藝設(shè)計(jì)能力、設(shè)備設(shè)計(jì)能力,提高工藝計(jì)算、設(shè)備設(shè)計(jì)和繪圖技能;通過該設(shè)計(jì),學(xué)生可以對發(fā)酵領(lǐng)域的前沿技術(shù)、新工藝和新設(shè)備予以了解和熟悉;在整個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),學(xué)生會不斷遇到問題,如在工藝計(jì)算中對物料特性不了解導(dǎo)致其工藝計(jì)算結(jié)果不合理、在設(shè)備設(shè)計(jì)中對核心設(shè)備不熟悉導(dǎo)致其對關(guān)鍵尺寸的漏算等,學(xué)生為了解決這些問題就必須查閱大量的資料,因此,該設(shè)計(jì)還可以讓學(xué)生學(xué)會使用相關(guān)的技術(shù)手冊和設(shè)計(jì)資料,提高對實(shí)際工程問題的分析和解決能力,從而得到對生物工程專業(yè)技術(shù)人員的綜合性訓(xùn)練,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
3合理安排設(shè)計(jì)的題目與內(nèi)容
課程設(shè)計(jì)的時(shí)間一般為兩周,因此,指導(dǎo)老師一定要合理安排設(shè)計(jì)的題目與內(nèi)容。首先,難度要適中。教師在題目制定上要充分考慮學(xué)生的承受能力和難度要求,要保證學(xué)生根據(jù)自己學(xué)過的知識能夠按時(shí)完成設(shè)計(jì)任務(wù),如果設(shè)計(jì)難度較大,就會打擊學(xué)生的積極性或者無法按時(shí)完成設(shè)計(jì)任務(wù);其次,課程設(shè)計(jì)選題要考慮專業(yè)特點(diǎn)。巢湖學(xué)院生物工程專業(yè)主要方向?yàn)榘l(fā)酵工程,因此,我們設(shè)計(jì)題目主要為發(fā)酵領(lǐng)域,如啤酒發(fā)酵工廠設(shè)計(jì)、淀粉原料酒精發(fā)酵工廠設(shè)計(jì)、氨基酸與有機(jī)酸發(fā)酵工廠設(shè)計(jì)等,這些選題都是結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際、能夠體現(xiàn)專業(yè)特色的選題。第三、設(shè)計(jì)工作量要合理。規(guī)定的設(shè)計(jì)內(nèi)容要能充分體現(xiàn)設(shè)計(jì)題目所包含的信息,使學(xué)生在兩周時(shí)間內(nèi)能夠按時(shí)、按質(zhì)完成設(shè)計(jì)任務(wù)。設(shè)計(jì)內(nèi)容一般要包括以下核心環(huán)節(jié):
3.1生產(chǎn)工藝的選擇及論證
生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)是整個(gè)工藝設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),是發(fā)酵工廠設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。學(xué)生需按照確定的產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)出先進(jìn)但要合理可行的工藝流程路線,并對該工藝流程進(jìn)行闡述論證,確定工藝過程的重要參數(shù)。
3.2工藝計(jì)算
通過此環(huán)節(jié)學(xué)生可以掌握關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的物料衡算、熱量衡算、耗冷量計(jì)算、水衡算等工藝計(jì)算的方法與步驟。
3.3設(shè)備的設(shè)計(jì)與選型
主要對專業(yè)設(shè)備的工藝條件、工藝參數(shù)進(jìn)行計(jì)算,掌握專業(yè)設(shè)備設(shè)計(jì)與選型的依據(jù)。
3.4工藝流程圖
繪制帶控制點(diǎn)的工藝流程圖一張,該圖要能明確表達(dá)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的具體聯(lián)系,主要包括設(shè)備、物料管線、主要管件、控制儀表等內(nèi)容,按化工制圖的繪制要求完成,最好是Autocad制圖。
4改進(jìn)課程設(shè)計(jì)的考核方式,提高學(xué)生參與設(shè)計(jì)的積極性
在很多高校中,設(shè)計(jì)成果(說明書、圖紙)所占的成績比例較大,一般為80%,主要從以下幾方面對設(shè)計(jì)成果進(jìn)行打分:創(chuàng)新性或合理性、資料收集的全面性、工藝計(jì)算的正確性、設(shè)備參數(shù)計(jì)算及選型的合理性、說明書的質(zhì)量及格式、工藝流程圖質(zhì)量[1]。但作者認(rèn)為,在成績評定時(shí)應(yīng)該適當(dāng)增加平時(shí)成績的比例。成績的評定要客觀、公正,除了要依據(jù)設(shè)計(jì)成果外,還要能體現(xiàn)出學(xué)生對課程設(shè)計(jì)的態(tài)度是否積極。課程設(shè)計(jì)是一門實(shí)踐課程,要體現(xiàn)課程設(shè)計(jì)的目的與作用,就要要求學(xué)生必須積極地參與到設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中并將自己所學(xué)的知識融會貫通才能完成課程設(shè)計(jì)。所以,適當(dāng)增加平時(shí)成績的比例有利于提高學(xué)生參與設(shè)計(jì)的積極性。另外,還可以將“組間評定”引入到成績評定中。所謂“組間評定”,就是讓小組成員之間互相打分,因?yàn)檎n程設(shè)計(jì)是每小組成員之間共同努力完成的,所以他們更能了解成員在課程設(shè)計(jì)整個(gè)過程中的參與情況,因此,最終成績也更加合理。引入“組間評定”也會更加激發(fā)學(xué)生參與設(shè)計(jì)的積極性,也會使小組成員更好的協(xié)作,設(shè)計(jì)成果的質(zhì)量也會隨之提高。
5結(jié)語
關(guān)鍵詞:生物技術(shù)概論;教學(xué)改革;體會
中圖分類號:G420 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)37-0041-02
一、引言
生物技術(shù)是生命科學(xué)的前沿和尖端學(xué)科[1],是20世紀(jì)70年代末80年代初發(fā)展起來的,以現(xiàn)代生物學(xué)研究成果為基礎(chǔ),以基因工程為核心的新興學(xué)科[2]。生物技術(shù)概論作為將基礎(chǔ)知識和前沿科學(xué)相結(jié)合的綜合性課程,近年來,除了生命科學(xué)專業(yè)將其設(shè)置為必修課外,一些本科院校非生命科學(xué)專業(yè)為了促進(jìn)復(fù)合型人才的培養(yǎng),也將其設(shè)置為公共選修課程。珠海校區(qū)在2002年開設(shè)生物工程專業(yè),并將生物技術(shù)概論設(shè)置為必修課程。由于該門課程知識面廣,涉及理、工、農(nóng)、醫(yī)等多個(gè)方面,學(xué)習(xí)難度相對較大,同時(shí)也為了在醫(yī)學(xué)院校培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和科研實(shí)踐能力的高素質(zhì)生物技術(shù)人才,筆者在多年的教學(xué)實(shí)踐和教學(xué)改革中,在教材選用和內(nèi)容選擇、教學(xué)手段改進(jìn)等方面不斷探索,有如下幾點(diǎn)體會。
二、選擇適合的教材,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
生物技術(shù)發(fā)展迅速,因此其內(nèi)容的更新和擴(kuò)展也相對較快,同時(shí),相關(guān)教材的種類繁多,為增加生物工程專業(yè)學(xué)生的知識面,培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型人才,教研室教師經(jīng)過多次集體討論,將宋思揚(yáng)、樓士林主編的《生物技術(shù)概論》作為授課教材,該書被列為“普通高等教育‘十一五’國家級規(guī)劃教材”,其內(nèi)容全面而新穎,概念準(zhǔn)確,語言深入淺出、通俗易懂,能反映生物技術(shù)各領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展[2],在此教材基礎(chǔ)上,又以劉群紅、李朝品主編的《現(xiàn)代生物技術(shù)概論》,(英)史密斯(Smith,J.E.)著、鄭平等譯的《生物技術(shù)概論(原書第四版)》等書作為教學(xué)參考書籍,豐富教學(xué)內(nèi)容,課堂信息量得到大幅度增加。
生物技術(shù)作為一門新興學(xué)科,在教材中除了介紹基因工程、酶工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程的基本原理及基本方法外,還介紹了生物技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用,但本課程理論授課僅有28學(xué)時(shí),因此在教學(xué)內(nèi)容選擇上,考慮到本專業(yè)學(xué)生的必修課蛋白質(zhì)和酶工程、細(xì)胞工程和發(fā)酵工程這三門課程都有系統(tǒng)的專業(yè)課學(xué)習(xí),為避免內(nèi)容重復(fù)和學(xué)時(shí)浪費(fèi),將酶工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程三章內(nèi)容在該課程中不做講解,基因工程雖然也有單獨(dú)的專業(yè)課的學(xué)習(xí),但考慮到基因工程技術(shù)是生物技術(shù)的核心內(nèi)容,是后面各章節(jié)的基礎(chǔ),因此將其保留。教學(xué)學(xué)時(shí)的合理分配,增強(qiáng)了學(xué)生對專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣,提高了教學(xué)效率。
三、采用靈活多樣的教學(xué)方法
教學(xué)是一門藝術(shù),而且是一門永無止境的藝術(shù)。教學(xué)方法即組織教學(xué)是取得良好教學(xué)效果的重要保障[3]。
1.以問題為導(dǎo)向,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。生物技術(shù)概論是一門綜合性很強(qiáng)的學(xué)科,內(nèi)容廣泛。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中感到難點(diǎn)多、知識雜亂,缺乏興趣。以往教學(xué)模式中,教師是主體,在課堂教學(xué)中始終遵循“教師講授,學(xué)生聽,課后復(fù)習(xí),考試”這樣常規(guī)的教學(xué)思路,學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中始終處于被灌輸知識的狀態(tài),學(xué)生想象力缺乏,對任何知識沒有探究欲望,缺乏創(chuàng)新意識,對今后的科研和工作都會產(chǎn)生不利影響。因此,教師在課堂教學(xué)過程中,可以針對下次內(nèi)容提前布置一些問題讓學(xué)生思考,如在講授生物技術(shù)培育抗除草劑、抗病蟲作物時(shí),可預(yù)留問題:這些具備抗病、抗蟲作物有這么多優(yōu)勢,難道沒有危害嗎?在生物技術(shù)與食品包裝內(nèi)容時(shí),課前先提出問題:目前食品包裝方式都有哪些?生物技術(shù)在食品包裝方面的應(yīng)用和優(yōu)勢在哪里?這些問題的提出,激發(fā)了學(xué)生對知識探究的興趣。為了解決這些問題,學(xué)生在課外時(shí)間利用相關(guān)專業(yè)書籍,網(wǎng)絡(luò)查閱文獻(xiàn),瀏覽相關(guān)網(wǎng)頁,不但學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力得到提高,而且拓寬了學(xué)生對問題的深度和廣度的認(rèn)識。學(xué)生在下次課前可積極發(fā)言,闡述自己的觀點(diǎn)和見解,這樣一來,不僅豐富了課堂教學(xué)氣氛,而且培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的能力。
2.多媒體輔助教學(xué),提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。興趣是最好的老師,也是學(xué)習(xí)的動(dòng)力。在教學(xué)活動(dòng)中,以多媒體技術(shù)作為現(xiàn)代教學(xué)手段,可以將文字、圖形、聲音、動(dòng)畫等多種資源整合優(yōu)化[4]。由于其豐富多彩的畫面的切換使學(xué)生置身于教學(xué)中,激發(fā)了學(xué)生的好奇心,使教學(xué)表現(xiàn)的內(nèi)容更充實(shí),更形象生動(dòng),更具吸引力[5]。如,講到PCR技術(shù)時(shí),因?yàn)樵谄渌颇恐幸呀?jīng)有介紹,考慮到學(xué)生可能有所遺忘,可以直接播放動(dòng)畫,讓學(xué)生清楚PCR的基本原理和過程。在此基礎(chǔ)上再講解PCR的一些衍生技術(shù),一方面節(jié)省課時(shí)避免重復(fù),另一方面加深對新內(nèi)容的理解和掌握。如,在講解轉(zhuǎn)基因食品優(yōu)勢和安全性問題時(shí),先問學(xué)生:在一些油桶說明書上明確寫有“本產(chǎn)品為非轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品”等字樣,為什么?針對提出的問題,教師不給予解釋和評論,而是讓學(xué)生觀看利用網(wǎng)絡(luò)資源搜索到的視頻。這種方式比教師單獨(dú)用枯燥的PPT介紹目前轉(zhuǎn)基因食品種類和相應(yīng)潛在危害要生動(dòng)和有趣,同時(shí)更能啟發(fā)學(xué)生對問題進(jìn)行思考。通過這些形象生動(dòng)的圖畫和視頻內(nèi)容,學(xué)生對這門課程產(chǎn)生了濃厚的興趣,不但容易掌握和鞏固新內(nèi)容,也激發(fā)了學(xué)生的求知欲望,讓學(xué)生感受到生物技術(shù)與日常生活、實(shí)際應(yīng)用是息息相關(guān)的一門學(xué)科。
3.安排一定自學(xué)內(nèi)容,讓學(xué)生參與教學(xué)。生物技術(shù)概論內(nèi)容涵蓋面廣泛,但教學(xué)時(shí)數(shù)有限;在有限的教學(xué)學(xué)時(shí)內(nèi),將所有內(nèi)容都進(jìn)行精講、詳講是不可能的,因此,根據(jù)教學(xué)大綱要求,教師可安排一些內(nèi)容讓學(xué)生課后自學(xué)。如,講解生物技術(shù)與農(nóng)業(yè)一章,其中核移植技術(shù)、胚胎干細(xì)胞技術(shù)及其在養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用就可以和生物技術(shù)安全性及其應(yīng)對措施一章中動(dòng)物克隆聯(lián)系起來,布置一些問題讓學(xué)生查閱資料,如:克隆技術(shù)好不好?從社會倫理角度談對克隆人的認(rèn)識。可以分成小組形式進(jìn)行討論,或者以正反兩方的形式組織辯論,或者以小組形式選派代表闡述自己的觀點(diǎn)等,通過這種教學(xué)方式,學(xué)生的獨(dú)立思考、創(chuàng)新能力得到培養(yǎng),并且充分發(fā)揮了其團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,提高了學(xué)生的自學(xué)能力,為今后的學(xué)習(xí)和工作奠定了基礎(chǔ)。
四、完善考核方式
為避免期末考試一張考卷決定總分的弊端,實(shí)施綜合考核方案,將平時(shí)成績和期末成績相結(jié)合。對于參與課堂討論、辯論、回答問題等都作為平時(shí)成績,同時(shí)根據(jù)平時(shí)章節(jié)安排,布置了一些論文、書面報(bào)告的形式作為作業(yè),也將其歸為平時(shí)成績。這種考核方式的變革,使學(xué)習(xí)不再以單純記憶型為主體,而是在增加學(xué)習(xí)興趣的前提下加強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新等能力的培養(yǎng)。
五、結(jié)語
多年的教學(xué)中,教師不斷地探索、總結(jié)、實(shí)踐,使學(xué)生對學(xué)習(xí)該門課程充滿了興趣,促進(jìn)了學(xué)生潛能的充分發(fā)揮,調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性,為培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型生物技術(shù)人才打下了基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]王正加,斯金平,夏強(qiáng)強(qiáng),等.“生物技術(shù)概論”通識課程教學(xué)方法改革探索與實(shí)踐[J].中國林業(yè)教育,2012,30(2):61-63.
[2]宋思揚(yáng),樓士林.生物技術(shù)概論[M].北京:科學(xué)出版社,2007.
[3]朱甫祥.基于高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的生物化學(xué)教學(xué)[J].高校生物學(xué)教學(xué)研究,2012,2(1):24-28.
[4]崔妮,王曉娟,顧宜,等.高校多媒體教學(xué)發(fā)揮最大優(yōu)勢探討[J].基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育,2011,13(8):772-773.
例如:生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中均有DNA的提取實(shí)驗(yàn),經(jīng)過協(xié)調(diào)和整合,DNA的提取與測定實(shí)驗(yàn)統(tǒng)一安排在“生物化學(xué)與分子生物學(xué)大實(shí)驗(yàn)”中.我們要求學(xué)生自己查閱資料并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備,設(shè)計(jì)和探討不同植物和動(dòng)物DNA的提取、純化和檢測技術(shù).將這2門課程內(nèi)容有機(jī)融合在一起,不僅避免了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的重復(fù),而且讓學(xué)生了解了基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)在解決實(shí)際問題中的重要性,進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情.近8年來,生物技術(shù)專業(yè)共合并了16個(gè)實(shí)驗(yàn),增加了6個(gè)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)資源得到整合優(yōu)化.此外,我們還專門制定了實(shí)踐教學(xué)考核大綱,大幅度增加實(shí)踐環(huán)節(jié)的學(xué)時(shí)和學(xué)分?jǐn)?shù).在生物技術(shù)專業(yè)新的培養(yǎng)方案中,實(shí)踐教學(xué)時(shí)間安排為36周,共計(jì)28學(xué)分,較2004年前增加10個(gè)學(xué)分,時(shí)間延長了10周,其中綜合性實(shí)驗(yàn)6門(18周,12學(xué)分);畢業(yè)論文20周(6學(xué)分);畢業(yè)實(shí)習(xí)時(shí)間為8周(4學(xué)分).開設(shè)的綜合性很強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)課程有“基因工程實(shí)驗(yàn)”、“微生物與發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)”、“生物化學(xué)與分子生物學(xué)大實(shí)驗(yàn)”、“生物下游技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)”、“水環(huán)境與水質(zhì)分析綜合實(shí)驗(yàn)”和“植物組培與細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)”.每個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)都有具體考核指標(biāo),嚴(yán)格考核學(xué)生的實(shí)踐技能,對考核優(yōu)異者由學(xué)院頒發(fā)獎(jiǎng)勵(lì)證書,以此激勵(lì)學(xué)生對實(shí)踐環(huán)節(jié)的重視,強(qiáng)化學(xué)生動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和綜合分析能力的培養(yǎng).在優(yōu)化生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容的過程中,我們逐漸建立和完善了以綜合能力培養(yǎng)為主的新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式.其核心就是將實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程與具體的研究課題相結(jié)合:可以將教師的一些較成熟的科研成果開發(fā)為可供學(xué)生操作的實(shí)驗(yàn),突出和強(qiáng)化本專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)的特色;或者讓學(xué)生參與教師的科研項(xiàng)目,在教師指導(dǎo)下完成科研工作.增設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),可以使學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)榉e極主動(dòng)的探索,調(diào)動(dòng)起學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性.這樣既能讓學(xué)生更好地理解和掌握理論知識,又能鍛煉他們的實(shí)踐、創(chuàng)新和綜合運(yùn)用知識的能力,同時(shí)還能促使學(xué)生較好地掌握專業(yè)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)技能,引導(dǎo)學(xué)生初步實(shí)現(xiàn)由知識學(xué)習(xí)向科學(xué)研究的轉(zhuǎn)變.例如:釀酒是生物技術(shù)專業(yè)“發(fā)酵工程學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中一個(gè)鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力的綜合性實(shí)驗(yàn),教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,將課題內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程相結(jié)合,讓學(xué)生在參與教師科研課題的過程中掌握釀造技術(shù),達(dá)到了良好的實(shí)驗(yàn)效果.
2培養(yǎng)學(xué)生科研創(chuàng)新能力,注重科研與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合
在實(shí)踐教學(xué)改革中,我們充分利用生命科學(xué)學(xué)院科研力量比較雄厚及科研經(jīng)費(fèi)較多的優(yōu)勢,增設(shè)了一些具有實(shí)用性、挑戰(zhàn)性的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容.例如:圍繞瓶裝飲用水水質(zhì)與安全的相關(guān)課題,我們在微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中開設(shè)了“水質(zhì)細(xì)菌監(jiān)測”綜合性實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及培養(yǎng)基制備、滅菌、平板分離、染色、鏡檢等綜合技能訓(xùn)練.在實(shí)驗(yàn)前1個(gè)星期,先讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)任務(wù)和實(shí)驗(yàn)?zāi)康模缓笞屗麄冏灾鞑殚單墨I(xiàn)資料,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟,擬定實(shí)驗(yàn)所需的藥品及儀器,整個(gè)實(shí)驗(yàn)方案經(jīng)指導(dǎo)教師審閱批復(fù)后,學(xué)生可申請進(jìn)入學(xué)院開放式實(shí)驗(yàn)室自主完成實(shí)驗(yàn).這類實(shí)驗(yàn)從藥品稱量、配置、儀器使用、檢測到最后完成分析報(bào)告,都由學(xué)生自主完成,學(xué)生不再像以往那樣被動(dòng)跟隨老師學(xué)習(xí),從而使學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性得到明顯提高.再如:為配合“分析化學(xué)”、“生態(tài)學(xué)”及“污水處理技術(shù)”等課程的教學(xué),我們開設(shè)了“水環(huán)境與水質(zhì)分析綜合大實(shí)驗(yàn)”,對星湖水質(zhì)和水生生物等多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行了分析、測定,并利用該科研課題的實(shí)驗(yàn)基地,開展了“人工濕地污水處理”與“人工濕地生物多樣性調(diào)查”實(shí)驗(yàn),取得了較好的實(shí)際效果.學(xué)生通過親歷這些項(xiàng)目的研究過程,不僅學(xué)到了生物專業(yè)知識和科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法,還能及時(shí)了解生物技術(shù)的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)、熱點(diǎn)及新方法、新技術(shù),切身體會到理論知識在解決實(shí)際問題中發(fā)揮的關(guān)鍵作用,這種做法有利于增強(qiáng)學(xué)生的綜合分析問題能力和科學(xué)研究能力.
3對學(xué)生開放研究室和研究所,注重學(xué)生早期科研素質(zhì)的培養(yǎng)
大學(xué)里的研究室和研究所通常只對做畢業(yè)論文的高年級學(xué)生和研究生開放,低年級學(xué)生常常被拒之門外.為了提高學(xué)生的綜合素質(zhì),培養(yǎng)其科研精神,提高其就業(yè)競爭力,我們學(xué)院在教學(xué)與科研結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)方面做了一些嘗試.學(xué)院將學(xué)生早期科研素質(zhì)的培養(yǎng)納入本科教學(xué)計(jì)劃,并明確了2種操作性較強(qiáng)的科研與教學(xué)結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)模式.一種是學(xué)生作為助手直接參與研究所的科研工作.具體實(shí)施辦法是在每學(xué)年開學(xué)之初,學(xué)院將各研究機(jī)構(gòu)承擔(dān)的科研項(xiàng)目、擬開展的科研計(jì)劃等信息提供給學(xué)生,讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣、專業(yè)特長從中選題.在與專業(yè)指導(dǎo)教師聯(lián)系并明確課題后,由學(xué)生自己獨(dú)立設(shè)計(jì)較為詳盡的實(shí)驗(yàn)步驟,在交由指導(dǎo)教師審閱修改后,允許學(xué)生利用課余、假期及實(shí)踐教學(xué)的時(shí)間,進(jìn)入研究所或?qū)嶒?yàn)室從簡單的科研前期工作開始學(xué)習(xí).期間,指導(dǎo)教師會安排學(xué)生參加科研小組的專題講座,讓學(xué)生逐步了解開展科學(xué)研究的方法;此外,教師還鼓勵(lì)學(xué)生作科研心得報(bào)告、階段工作總結(jié)報(bào)告等.通過這些實(shí)實(shí)在在的鍛煉,學(xué)生通常很快能夠把握工作要領(lǐng),其實(shí)際動(dòng)手能力、分析解決問題能力及撰寫科技論文水平都會得到明顯提高.在實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃中,這一模式被安排在2年級的第1學(xué)期,并一直貫穿到大學(xué)4年級.學(xué)院對這一工作進(jìn)行統(tǒng)一部署,2年級學(xué)生直接參與到3、4年級的科研小組,通過高年級學(xué)生的傳、幫、帶,熟悉實(shí)驗(yàn)室的操作流程,特別是一些精密儀器的使用方法.這樣到他們真正進(jìn)入畢業(yè)實(shí)習(xí)及論文寫作階段,學(xué)生不僅具備了獨(dú)立完成教師交予的部分科研任務(wù)的能力,也具備了進(jìn)入生物技術(shù)相關(guān)企業(yè)和科研單位進(jìn)行研究的綜合能力.另一種模式則是由學(xué)生自己提出課題申請,經(jīng)學(xué)校專家組審閱、討論并同意立項(xiàng)后,由學(xué)校撥發(fā)一定額度的研究經(jīng)費(fèi),然后在專業(yè)教師指導(dǎo)下由學(xué)生自主完成.這種對學(xué)生早期科研素質(zhì)的培養(yǎng)成效顯著,多名學(xué)生由此獲得省、市大學(xué)生科技創(chuàng)新大獎(jiǎng).在科研與教學(xué)相結(jié)合的創(chuàng)新模式促進(jìn)下,學(xué)院研究工作也得到進(jìn)一步發(fā)展,生命科學(xué)學(xué)院成為學(xué)校科研成果最多、科研經(jīng)費(fèi)最雄厚、社會效益較好、科研機(jī)構(gòu)較全的單位,院內(nèi)先后設(shè)立了生物研究所、特種水產(chǎn)研究所、生物醫(yī)藥工程中心、果樹研究所等多個(gè)研究機(jī)構(gòu),先后承擔(dān)省、市科研項(xiàng)目數(shù)十項(xiàng),為科研與教學(xué)結(jié)合奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)和良好的研究平臺.
4加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)師資隊(duì)伍建設(shè),努力打造優(yōu)秀指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)
生物技術(shù)被公認(rèn)為21世紀(jì)最具活力的學(xué)科,隨著生物科技日新月異的發(fā)展,學(xué)科分化日漸細(xì)微,各學(xué)科間的交叉、融合、滲透現(xiàn)象愈來愈明顯[5].在此形勢下,打造一支能把握生物技術(shù)各學(xué)科前沿知識,素質(zhì)高且富有科研工作經(jīng)驗(yàn)的優(yōu)秀實(shí)踐教師團(tuán)隊(duì),是實(shí)現(xiàn)科研與教學(xué)結(jié)合的重要保證,也是關(guān)系學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)成效的關(guān)鍵.為此,學(xué)院積極加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè),明確并實(shí)施了科研導(dǎo)師制,導(dǎo)師主要由學(xué)術(shù)水平高且富有科研工作經(jīng)驗(yàn)的教授、副教授組成.由這些學(xué)術(shù)骨干牽頭把相關(guān)專業(yè)的教師組織起來,形成一支研究型、合作性的科研團(tuán)隊(duì),以團(tuán)隊(duì)方式申報(bào)項(xiàng)目;導(dǎo)師作為課題主持人,將一個(gè)大的科研項(xiàng)目分解為若干子項(xiàng)目后,逐一落實(shí)到團(tuán)隊(duì)中的每位教師.這樣一來,不同學(xué)科、不同層級的課題參與者為了共同的科研目標(biāo)共擔(dān)責(zé)任,加強(qiáng)聯(lián)合互助,學(xué)科發(fā)展的整體合力得到明顯增強(qiáng),保證了科研項(xiàng)目的順利實(shí)施,同時(shí)也給科研經(jīng)驗(yàn)不足的青年教師提供了良好的鍛煉機(jī)會.此外,學(xué)院還聘請了一些知名院士作為客座教授,這一舉措不僅增強(qiáng)了學(xué)院的科研力量,提升了學(xué)院的科研層次,同時(shí)活躍了學(xué)院的科研氛圍.目前,肇慶學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院生物技術(shù)專業(yè)有外聘院士1名,專職教師12人;其中教授3人,副教授6人,講師3人;研究生以上學(xué)歷教師8人.該專業(yè)還組建了生物工程科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、生態(tài)學(xué)科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、果樹科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),形成了一支學(xué)術(shù)造詣深厚、專業(yè)能力強(qiáng)、職稱結(jié)構(gòu)合理的師資隊(duì)伍;同時(shí),學(xué)院還大膽引入競爭機(jī)制,實(shí)行導(dǎo)師負(fù)責(zé)制,定編定崗,建立科學(xué)合理的崗位聘任條件,激勵(lì)教師勇于承擔(dān)導(dǎo)師工作任務(wù),勤奮、敬業(yè)、踏實(shí)地工作.
5加強(qiáng)與企業(yè)的橫向合作,整合科研與教學(xué)結(jié)合的社會資源
學(xué)院自開設(shè)生物技術(shù)專業(yè)以來,十分重視“產(chǎn)、學(xué)、研”合作培養(yǎng)模式,先后建立廣州大觀農(nóng)業(yè)科技有限公司實(shí)習(xí)基地、肇慶藍(lán)帶啤酒集團(tuán)實(shí)習(xí)基地、黑石頂省級自然保護(hù)區(qū)實(shí)習(xí)基地、星湖風(fēng)景名勝管理局、九龍湖風(fēng)景區(qū)、高要恒興水產(chǎn)科技有限公司、四會貞山鱷魚養(yǎng)殖有限公司等教學(xué)實(shí)習(xí)基地;此外,還與廣州楊氏生物技術(shù)有限公司、逸舒制藥有限公司、肇慶農(nóng)業(yè)良種示范推廣中心等數(shù)十家企事業(yè)單位建立科研合作關(guān)系,共同攻關(guān),讓學(xué)生參與教師的科研活動(dòng),走“產(chǎn)、學(xué)、研”結(jié)合之路.一方面,教師通過參與科研可以為企業(yè)解決許多實(shí)際問題;另一方面,教師利用企業(yè)的設(shè)備條件可以開展綜合性、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)或者科技創(chuàng)新活動(dòng).以生產(chǎn)促進(jìn)科研,科研推動(dòng)教學(xué),再將科研成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,以此形成良性循環(huán).學(xué)生通過參與“產(chǎn)、學(xué)、研”結(jié)合活動(dòng),鞏固了理論知識,提高了綜合素質(zhì),就業(yè)競爭力也顯著提高.
6結(jié)束語
1食品生物技術(shù)導(dǎo)論教學(xué)現(xiàn)狀和存在的問題
1.1可供選擇的合適教材數(shù)量不多在學(xué)科發(fā)展的初期,大多選擇過去輕工院校所編寫的食品工程專業(yè)教材,然而隨著社會的不斷發(fā)展進(jìn)步,這些教材已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)學(xué)科發(fā)展的需要。雖然個(gè)別院校針對這一情況也陸續(xù)編寫出了不少相關(guān)教材,但由于該學(xué)科綜合性強(qiáng)這一特殊性,很難系統(tǒng)的將生物技術(shù)與食品學(xué)科有機(jī)地結(jié)合起來,因此迫切需要適應(yīng)新時(shí)代的要求,編寫出將現(xiàn)代生物學(xué)理論與食品科學(xué)緊密結(jié)合,充分體現(xiàn)理論與實(shí)踐相結(jié)合的完整教材。1.2學(xué)生興趣不高由于是選修課程,所以經(jīng)常不能引起老師和學(xué)生足夠的重視,很多學(xué)生只是為了修滿學(xué)分,認(rèn)為該課程不是主干課程,所以也不會花很多精力,深入學(xué)習(xí)和研究,到課率不高,即使到課也注意力不集中,課堂上玩手機(jī),做其他事情的學(xué)生大有人在。其次,該課程綜合性很強(qiáng)、課程內(nèi)容抽象、從表面上看來與食品科學(xué)專業(yè)沒有直接聯(lián)系,而且難度也較大,對于食品科學(xué)類專業(yè)學(xué)生來說,要學(xué)好不是易事,因此也使得很多學(xué)生知難而退[2]。
2提高《食品生物技術(shù)導(dǎo)論》課程教學(xué)質(zhì)量的探索與實(shí)踐
2.1選好教材,對教學(xué)內(nèi)容把握得當(dāng)學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間有限,而作為一門選修課程,要想在有限的時(shí)間內(nèi),讓學(xué)生獲得更為豐富有用的知識,則需要在選擇教材上費(fèi)一番功夫。而生物技術(shù)更新快,不斷有各種新技術(shù)、新概念出現(xiàn),食品領(lǐng)域也有各種新的法律法規(guī)涌現(xiàn),因此教材的選擇更是上好一門課程的重中之重,合適的教材能夠使學(xué)生較好地掌握和了解食品生物技術(shù)的基本知識體系和學(xué)科發(fā)展最新動(dòng)態(tài)[3]。我們選擇的是羅云波主編的《食品生物技術(shù)導(dǎo)論》,彭志英主編的《食品生物技術(shù)導(dǎo)論》和劉遠(yuǎn)主編的《食品生物技術(shù)導(dǎo)論》作為教材或者教學(xué)參考書,這些都是按照國家教育部高等教育規(guī)劃的面向21世紀(jì)課程教材。讓學(xué)生掌握該門課程所涉及的各領(lǐng)域的基本知識和技術(shù),并能夠與現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)例聯(lián)系起來,解釋分析其中的原理。注意把握好教學(xué)內(nèi)容,由于該門課程綜合性強(qiáng),覆蓋面廣,涉及到多門課程相關(guān)的知識,所以在講授內(nèi)容方面要減少與其他類似課程的重復(fù),重點(diǎn)突出。例如講授細(xì)胞工程及其應(yīng)用這一章節(jié)時(shí),微生物細(xì)胞的培養(yǎng)是《微生物學(xué)》課程中重點(diǎn)介紹的內(nèi)容,所以就不必重復(fù)有關(guān)培養(yǎng)基組成,種類等知識。而在講授基因工程及其應(yīng)用時(shí),一些專業(yè)性比較強(qiáng)的內(nèi)容如PCR技術(shù),細(xì)胞的重組與克隆等技術(shù)對于沒有分子生物學(xué)背景知識的食科類專業(yè)學(xué)生來說有難度,不宜講得太深入,可以多介紹其在食品行業(yè)的相關(guān)應(yīng)用。要把握全局,講基因工程、細(xì)胞工程、酶工程等課程相互聯(lián)系,突出其承上啟下、相互貫徹聯(lián)通的特色,有效地安排完成教學(xué)內(nèi)容。2.2教學(xué)手段多樣化根據(jù)具體內(nèi)容,選擇合適的教學(xué)方法,做到多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合。多媒體教學(xué)可以充分利用圖片、文字和動(dòng)畫等多種方式,從不同角度和層次對相應(yīng)內(nèi)容進(jìn)行講解,使得很多抽象的內(nèi)容變得更加形象、易懂,對于某些重要的新概念、新技術(shù)的講解可以適當(dāng)詳盡,并在黑板上板書,讓學(xué)生記憶深刻,所謂“好記性不如爛筆頭”[4]。制作多媒體課件時(shí),要盡量做到言簡意賅,避免大篇幅的文字,文字應(yīng)用不同的字體大小或顏色突出重點(diǎn)、難點(diǎn)和關(guān)鍵詞,并附上與內(nèi)容相結(jié)合的具有創(chuàng)意的圖片。采取現(xiàn)代化教學(xué)方式與傳統(tǒng)教學(xué)方式有機(jī)結(jié)合,可以在更短的時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生輕松的接受新知識,新概念,提高學(xué)習(xí)效率。2.3教學(xué)方法多樣化(1)提問式教學(xué)法在講解某些對于學(xué)生來說還比較熟悉的內(nèi)容時(shí),可以適當(dāng)提問以集中學(xué)生的注意力,引發(fā)學(xué)生的思考,讓學(xué)生積極主動(dòng)的回答,活躍課堂氣氛[5]。例如在講授細(xì)胞工程內(nèi)容時(shí),可以提問真核細(xì)胞與原核細(xì)胞的區(qū)別;講授食品生物工程下游技術(shù)時(shí)可以提問常用的分離純化方法有哪些;講授發(fā)酵工程及其應(yīng)用時(shí)提問我們常見的食品中哪些是發(fā)酵食品,哪些是非發(fā)酵食品,這些內(nèi)容對于學(xué)生來說,都不算很陌生,要把問題回答好,也不至于讓學(xué)生很為難,通過這些方式可以讓學(xué)生多思考一些常識問題,同時(shí),通過提問可以了解學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握程度,避免后續(xù)對學(xué)生已掌握知識點(diǎn)的反復(fù)強(qiáng)調(diào),進(jìn)而提高授課效率。(2)實(shí)例式教學(xué)法將食品生物技術(shù)與日常生活中遇到的一些問題相結(jié)合,讓學(xué)生覺得食品生物技術(shù)隨時(shí)在我們身邊發(fā)揮作用,它并不是遙不可及,高深莫測的,以此來引起學(xué)生的重視[6]。例如講授酶工程及其應(yīng)用這一章節(jié)時(shí),由于涉及的內(nèi)容與食品行業(yè)密切相關(guān),更貼近生活,所以學(xué)生興趣比較濃厚,參與意識很強(qiáng)烈,課堂氣氛比較活躍。以酶的應(yīng)用為例,在果汁的制作過程中,加入一定量的果膠酶后,果汁黏度迅速下降,渾濁顆粒迅速凝聚,使得果汁得以快速澄清、易于過濾;在食品保鮮過程中,用一定黏度的對人體無害的溶菌酶溶液噴灑,可以對水產(chǎn)品起到防腐保鮮效果;在啤酒生產(chǎn)中添加蛋白酶可提高啤酒的穩(wěn)定性,添加β-葡聚糖酶可提高啤酒的持泡性,加入α-乙酰乳酸脫羧酶可有效降低雙乙酰含量,加快啤酒的成熟。實(shí)例可以采用相關(guān)的小實(shí)驗(yàn)、視頻、事故、游戲、圖片等方式,通過這些常見實(shí)例的講解與分析,可以讓學(xué)生很好的將生物技術(shù)與食品行業(yè)很好的聯(lián)系起來,讓他們覺得生物技術(shù)對于學(xué)好食品專業(yè)的重要性。(3)換位教學(xué)法讓學(xué)生參與到教學(xué)中來,實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生的角色互換,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性[4]。可以提前布置好一兩個(gè)題目,或者內(nèi)容相對容易理解的某一章節(jié),讓學(xué)生課后自己查閱文獻(xiàn)資料,制作成ppt,在課堂上進(jìn)行講解,講解完以后老師提問,由講解人解答,其他同學(xué)有意見或者建議,也可以做一定的補(bǔ)充,也可以提問,只有讓學(xué)生充分參與到教學(xué)實(shí)踐中來,才會真正用心、主動(dòng)的學(xué)習(xí)。通過這種教學(xué)方式,學(xué)生在分享所獲知識的同時(shí),也有助于提升學(xué)生的公眾表達(dá)能力、總結(jié)能力和解決問題的能力,進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)興趣:真正做到教是最好的學(xué)!2.4考核方式多樣化該課程作為專業(yè)選修課,學(xué)生缺課現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,有些學(xué)生對專業(yè)學(xué)習(xí)缺乏規(guī)劃,憑一時(shí)興趣或者純粹是為修滿學(xué)分而選課,并非出于自己的愛好,所以很少來上課,企圖在考試時(shí)走捷徑,所以把平時(shí)到課率納入考核范圍很有必要。要不定期的對學(xué)生到課情況進(jìn)行抽查,督促學(xué)生不遲到早退,建議平時(shí)到課情況占考試成績的20~30%。平時(shí)上課時(shí)對學(xué)生的表現(xiàn)及時(shí)記錄,上課認(rèn)真聽講,能夠積極配合老師,提問時(shí)能夠很好的回答,或者討論問題時(shí)表現(xiàn)較佳的學(xué)生給予加分。這樣既調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性,還能夠很好的培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力和分析解決問題的能力,鍛煉學(xué)生在公共場合發(fā)言,克服膽怯心理,同時(shí)根據(jù)學(xué)生課堂上的表現(xiàn)適度加分,給予獎(jiǎng)勵(lì),也體現(xiàn)了公平公正原則[7]。考試可以采用撰寫和專業(yè)知識相關(guān)的課程論文形式,或者卷面考核的形式。根據(jù)情況具體實(shí)施,也可以兩者相結(jié)合。如果采取撰寫課程論文的形式考核,則可以提前布置,使得學(xué)生課后有充分的時(shí)間準(zhǔn)備,免得與其他必修課程的復(fù)習(xí)時(shí)間相沖突。學(xué)生可以自由選取感興趣或者了解比較透徹的題目,查閱文獻(xiàn)資料,網(wǎng)上搜集相關(guān)知識,組織材料,構(gòu)思成文。既對所學(xué)知識進(jìn)一步理解和應(yīng)用,又拓展了知識面,使學(xué)生積極主動(dòng)的接受新知識、新概念,還能提高學(xué)生寫作論文的能力,為今后的繼續(xù)深造或者走上工作崗位奠定基礎(chǔ)。2.5豐富課后實(shí)踐活動(dòng)獨(dú)立開展科研活動(dòng)。培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新精神,將第一課堂延伸到第二課堂,讓學(xué)生自主開展科研工作,或者作為老師的科研助手,直接參與到老師的科研項(xiàng)目中來[8]。也可指導(dǎo)有想法的學(xué)生自主申報(bào)大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,獨(dú)立開展科研活動(dòng),讓學(xué)生自行選擇感興趣的內(nèi)容,查閱文獻(xiàn)資料,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,開展實(shí)驗(yàn),定期對實(shí)驗(yàn)進(jìn)展跟蹤了解,遇到問題一起協(xié)商解決,這樣就能培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新精神和動(dòng)手能力及解決問題的能力。參觀實(shí)習(xí)基地。帶領(lǐng)學(xué)生到工廠或者實(shí)習(xí)單位參觀,做到理論與實(shí)踐相結(jié)合,了解課堂上學(xué)到的生物技術(shù)在食品行業(yè)中的具體應(yīng)用,例如:啤酒生產(chǎn)過程中多種酶發(fā)揮的作用;奶制品、乳制品企業(yè)中,乳酸菌在發(fā)酵過程中所起的作用等;利用基因工程改良油料作物在提高食用油的營養(yǎng)成分中所起到的作用等。
3結(jié)語
隨著社會的快速發(fā)展,各種新的生物技術(shù)不斷涌現(xiàn),在食品行業(yè)中發(fā)揮著越來越重要的作用,因此怎樣讓食品科學(xué)類專業(yè)學(xué)生學(xué)好《食品生物技術(shù)導(dǎo)論》課程為今后的工作、科研服務(wù)是一個(gè)值得探討的話題。需要教師不斷學(xué)習(xí)新的知識、概念,開拓創(chuàng)新,做到與時(shí)俱進(jìn),同時(shí),不斷改進(jìn)教學(xué)方式、方法,做到事半功倍。
作者:張春艷 李清明 周紅麗 易有金 譚興和 單位:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院