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刊名: 教育研究
主办: 中国教育科学研究院
周期: 月刊
出版地:北京市
语种: 中文;
开本: 大16开
ISSN: 1002-5731
CN: 11-1281/G4
邮发代号:2-277

历史沿革:
专题名称:教育理论与教育管理
期刊荣誉:社科双效期刊;国家新闻出版总署收录;中国期刊网核心源刊;CSSCI 中文社会科学引文索引来源期刊;北京大学《中文核心期刊要目总览》来源期刊;
创刊时间:1979

《生物工艺原理》课程教学研究与创新

【作者】 刘仙俊 李文斌 李增波 刘 军

【机构】 (太原科技大学化学与生物工程学院,山西,太原)

【摘要】
【关键词】
【正文】  摘 要:《生物工艺原理》是生物工程专业的主干课程,具有专业性强、实用性强的特点, 实际教学中该门课并没有将教学与科研融为一体,忽视了学生动手能力的训练。本文对该课程的理论和实验的教学观念、教学模式以及考核方式等进行了探究和改革,以期为社会培养从事生物产品研制和生产方面的应用型和创新型专门人才。
  关键词:生物工艺原理;教学研究;课程建设;改革创新
  Abstract: The Biotechnology Technologic Principium is the main course of biotechnology Engineering strong practicability and professional. This course didn' t fused teaching and research into one and overlooked trainning students' self-study abilities. We studied the Education Curriculum, teaching notions, teaching mode and the evaluation method of this course in this paper. In order to cultivate application-oriented and innovation oriented talents engaged in development and production of biological products for the society.
  Key word: Biotechnology Technologic Principium;Research on Teaching;Course Construction;Reform and Innovation
  *基金项目:太原科技大学化学与生物工程学院教学改革项目(编号:HYJY2013007);山西省基础研究计划项目(青年,编号:2013021022-2)。
  21世纪属于生命科学的时代,同时生物技术是最耀眼的一颗明珠。作为生物工程的重要组成部分和基础部分,《生物工艺原理》也是生物技术产业化的主要支撑,因此该课程的基本理论、应用价值研究也成为生物技术研究的焦点。《生物工艺原理》课程生物工程专业本科学生的必修课,是一门介绍生物代谢过程、有效控制代谢过程,并以获取生物制品的共性原理作为研究对象的特殊学科,该课程主要阐明了生物代谢过程、提纯产品的工艺原理及流程,通过学习该课程能极大地提高学生的选育新菌种、寻求新发酵工艺、改良新催化剂、科学合理地控制生产过程以及研发新技术、新工艺的能力[1]。所以,根据《生物工艺原理》的独特特点探索新型教学模式、教学方法以及考核模式提高现实教学质量,使教育贴近社会需求,已经成为高校教学过程中面临的主要任务,本研究结合教学实践及我校《生物工艺原理》课程教学现状,探究了该课程的基础理论、实验教学模式观念以及课程考核方式等,所得效果较好。
  一、课程教学现状
  《生物工艺原理》是生物工程专业本科学生的主干课程,具有密切联系生产实际、专业性强、实用性强与工程技术结合较紧密的学科。但是,自我校开设该门课程以来,实践教学内容相对较少,仅有的部分实践教学也多侧重于学生技能的培养,所以大多数实验内容局限在围绕课本知识的相关验证性实验,没有融教学和科研于一体,无法真正体现出学生对实验的不同见解及主动理解,虽然该种教学方式能很好地训练学生的动手能力,但是忽视了学生综合运用所学知识能力以及分析、解决问题能力的培养。
  《生物工艺原理》实践教学主要存以下几方面问题:⑴部分学生和老师不能正确认识实践教学的重要性,尤其是没有效统一教学与科研,始终认为理论课比实验课重要;我国传统的应试教育主要重视传承知识而忽视了培养学生能力,所以,教师和学生容易忽略实验课的重要性[2]。⑵学生缺少积极主动参与实验的意识:传统的实验教多以教师为中心,主要采用灌输式教学方法,忽视在实验过程中培养学生的创新意识和能力,多数学生依据教师的详细指导进行实验验证,很少主动的设计实验及分析实验过程中出现的各种现象,学生始终处于盲目被动的状态,所以,极大地降低了该课程的实践教学效果[3]。
  ⑶缺少明确的评分标准及考核方式:当前缺少完善的考核评分标准体系来评价课程实践教学效果,通常依据学生签到、教师评价及课程的理论考试成绩做出最终实践考核,实验课属于理论课程的一部分,因此仅把实验课成绩作为整个课程成绩的一部分,这也导致教师将实验课成绩作为平衡学生基础理论考试成绩的手段,也降低了学生对生物工艺原理》实验课程的重视程度[4]。因此,实践教学是创新教育实施的关键环节[5],本研究拟结合教学实践及学校生物工艺原理课程现状,探究《生物工艺原理》课程理论及实验的新型教学模式、教学方法以及考核模式提高现实教学质量,融科研、教学于一体,以提高课程教学质量,使学校教育贴近社会需求,为社会培养专门从事研制和生产生物产品方面的创新型、应用型专门人才。
  二、教学研究与改革
  (一)课程改革实施对象
  本项目的实施范围为太原科技大学化学与生物工程学院生物工程系生物工程1141、1142班56名学生、生物工程1241、1242班60名学生、生化1131班46名学生以及生化1231班40名学生,受益面广。
  (二)课程改革措施
  2.1优化教学内容
  当今社会所需的人才需要具备创新性、系统性的知识结构,同时还应具备扎实的理论基础和过硬的实践技能,因此,学生在校学习期间,应相应地学习系统科学、专业实用的专业知识以满足上述要求。因此,本研究改变了以往对单一教学资料的依赖,优化了教学内容,以教材作为主要的教学资料,多途径选择各类型参考书目,如期刊杂志网站,特别是教师承担的科研项目以及最新的国内外专业技术和科研成果,这样不仅可以充实教学内容,还能增加课堂的信息量;教学内容编排方面,依据发酵工艺流程的先后顺序编排,注重前后章节之间的独立性和相关性,便于学生从整体至部分的理解、掌握。
  2.2 改变教学观念
  传统教学观念认为教师只要在课上完成教学内容、学生认真听讲并记住所学知识即可,基本不考虑学生是否对所学课程感兴趣,能否进行实践技术操作,当前的教学应改变教师一味的教、学生机械的学的心态及学习现状,教会学生学习,不要强记新知识。
  因此,在新课程教学中,教师首先要改变教学观念,采用多种渠道激发学生学习课程内容的兴趣,以朋友身份同学生一起学习,引导并参与学生的学习过程,适时地给予赞赏,逐步提高学生自学能力,培养他们的创新意识,为实施新的教学方法奠定良好基础。
  2.3 改进教学模式
  教师的教与学生的学共同组成了教学活动,学生学的质量直接表现了教师教的质量,应以人才培养质量检验教育教学的实际质量,因此,应以才培养质量作为检验教学质量的目标,以学生为主体作为教育教学的主要思路,以优化学习过程为目的,《生物工艺原理》课程多涉及工科内容,较为抽象、应用性很强,掌握理论知识的程度能够在实际操作过程中得到充分体现,而该课程的最终目标为培养学生的实际动手能力,针对本课程特点,为使学生理解工艺流程等抽象内容,在理论课程开课前,做了以下工作安排:首先安排学生观看相应视频、到相关工厂参观及见习,使学生借助感官初步认识设备、了解生产工艺流程,接着写出见习报告,借助报告掌握学生的认知程度,后续有侧重的讲授理论知识,并结合实验课程,使学生真正做到理论联系实际,其基本流程如下:工厂进行参观和见习---熟悉厂区及工作环境---增强感官认识---初步了解工作流程---完成见习报告---理论课程结合实验课程---考核。
  2.4 融科研于教学
  教学与科研是高等学校的重要职能,优质的学校教学应该及时将科研成果转化为教学资源,而高等学校促进学研究成果和知识向生产力转化的关键在于人力资源开发、培养一流学生、培养各行业的领袖人物及拔尖人才,具体做法为:教师依据自己的科研成果提出基础教学的实验选题,选题应符合本科学生的实验教学规律,具有综合性、创新性,综合性要求整合一级学科层面上的基础实验教学,以培养学生接受新技术、新科学原理、新挑战的能力。创新性要求实验选题反映出本学科的发展趋势,在实验教学过程中激发学生的创造性思维。
  2.5 改革考核方式 
  考核是检验学生学习效果的重要手段,也是教师获取教学反馈的主要方法,更是教师反思教学的重要依据。本研究结合我校《生物工艺原理》课程考核的具体情况进行了初步改革,结合理论知识和实验操作考核,增加学生自主动手操作能力的分值,同时注重学生平时考核的成绩。具体措施如下:(1)理论考试成绩占60%:以期末闭卷考核的方式完成理论考试,考试内容需贴近实际,各类型题目灵活多变,同时还要设计与实验相关的理论知识,既能考察学生掌握基础知识的程度,又能体现学生的实际应用知识的能力。(2)实验成绩占20%:主要考核实验教学内容,实验成绩主要依据学生实验报告完成情况、实验操作能力以及随堂提问等情况进行综合评分。(3)平时成绩占20%:主要是参考学生平时的课上表现、作业完成及出勤等情况。
  三、课程改革创新及取得的阶段性成果
  《生物工艺原理》课程是生物工程本科专业的主干课程,具有专业性强、联系密切生产实际的特点。由于实践是创新的基础,实践教学是实施创新教育的重要环节和关键环节,本研究结合教学实践及学校生物工艺原理课程现状,探究《生物工艺原理》课程理论及实验的新型教学模式、教学方法以及考核模式提高现实教学质量,融科研、教学于一体,以提高课程教学质量,使学校教育贴近社会需求,为社会培养专门从事研制和生产生物产品方面的创新型、应用型专门人才。通过理论与实际相结合,激发了学生学习课程基础理论的兴趣;从实践教学过程来看,实践教学充分发挥了我系学生的自主能动性,锻炼了他们的动手能力,提升了操作技能;就创新而言,将科研融合到教学中,使学生扎实掌握基础知识的同时,锻炼独立承担课题研究的能力,培养学生学习该门课程是兴趣,主动向任课老师申请开放性的创新课题,已完成后续的创新实验工作。
  四、结语
  经过我校全体师生的共同努力,我院《生物工艺原理》课程获得了较好的教学效果,目前已经形成了职称结构、学历结构、知识结构较为合理的年轻教师队伍,通过优化教学内容、改变教学观念、改进教学模式、融科研于教学、改革考核方式等,极大地提高了学生学习积极性及自我学习能力,获得了较为理想的教学效果,由于我院生物工程专业学生具有相对扎实的生物工艺原理的知识及较强的动手能力,受到了实习企业的良好评价。《生物工艺原理》课程建设需要长期不懈的努力推进,其建设周期较长、工程较复杂、牵涉面较大,因此必须配合各方面的力量,保证课程教学研究与创新的顺利进行;另外,为了顺利开展和落实本课程的教学研究,我院还需进一步建设专业题库、进一步提高任课教师的各项素质及多媒体课件质量。总之,还需要学校各方面、院系及教研组两级单位各司其职、共同努力,以期进一步搞好生物工艺原理课程的建设工作。
  参考文献:
  [1] 贺小贤.生物工艺原理[M].2版.北京:化学工业出版社,2008
  [2] 袁驷.改进教学模式切实提高教学质量[J].中国大学教学,2009( 1):11-13
  [3] 冯惠勇,仪宏,孙国志,等.发酵工程教学的体会与设想[J].微生物学通报,2002,29(6):98-101
  [4] 任晓莉,赵润柱,梁保红.发酵工程课程的教学改革与实践[J].微生物学通报,2011,38(1): 127-130
  [5] 张玲,曹忠.实验教学中培养学生创新能力的探索与实践[J].决策管理,2009(3):85-86
  作者简介:刘仙俊,女,汉族,山西省平遥县人,博士,工作单位:太原科技大学化学与生物工程学院(山西省太原市),讲师,研究方向:生物工程与分子生物学。