生物工程综合实验课程教学模式改革的论文

  [摘要]针对地方本科院校在向应用型高校转型时期对生物工程专业人才的培养要求,分析目前生物工程专业综合实验课程教学中存在的问题,总结教学经验,注入新的方法,提升教学水平,综合提高学生实践和创新两方面的能力,适应现代企业对生物人才的需求。

  [关键词]生物工程专业;综合实验课程教学;改革;实用型人才培养

  生物工程专业是集多门学科和技术于一体的、实验性和应用性都很强的综合性工程性学科。“生物工程专业综合实验”课程是生物工程专业教学核心内容的重要组成部分,培养学生在生物领域综合运用工程技术、操作相关仪器设备,进行生产的活动的能力。在地方普通本科高校在向应用型转变的过程中,工科专业能否实现产教融合、协同育人的培养模式,能否培养出活用技术技能的创新应用型人才,是决定高校转型成功与否的关键。“生物工程专业综合实验”课程教学模式的改革是积极推进高校生物工程专业“向应用型转变”的重要环节[1]。围绕生物工程专业人才培养的目标,结合高校转型时期提出的要求,我们对专业综合实验课程教学模式进行一系列的改革探索,旨在捕捉和发现学生对专业问题的探求欲,使学生获得更有效的专业技能训练,进一步提升进入企业从事生产实践的能力和产品研发的能力。

  1专业综合实验教学模式现状

  生物工程专业综合实验涉及的知识点较多,实际技能性操作性强,是锻炼学生综合性运用专业相关知识,锻炼专业操作技能和生产控制能力的重要途径。一直以来,生物工程专业综合实验课程是在大三下学期至大四上学期开设,主要内容包括菌种活化培养、种子扩大培养、发酵条件优化、发酵过程监测与控制、发酵产品分离纯化及生物活性物质的分离纯化、鉴定检验。该环节通过实验教师指导学生查阅文献资料、论证实验方案、实施实验操作、进行数据与结果分析,最后由学生独立完成实验报告。但是在传统的教学模式下,所开实验局限在固定实验室,内容多为理论知识相关的验证性实验简单整合,不能与生物工程行业的实际生产过程有机结合,而且选题较为单一。一些旧的实验项目所涉及的技术方法或工艺流程或许早就被生产企业淘汰,但在课堂实验室里,却被当做是经典实验项目被实施很多年。因循守旧的教学模式在一定程度上束缚了学生的个性和创新能力的发挥。学生对实验的选题缺乏主动性,依赖教师给出选题和具体方案,按部就班的执行实验步骤,不去探索应用新技术来拓展知识面和能力,这种情况不能充分体现现有的实验教学资源的价值。其次,生物工程专业综合实验课程强调从实际应用角度出发,并且兼具“理论”和“工艺技术”两方面的特点。在实验过程不仅需要学生对基本理论较深入的理解,并且活学活用,还需要学生了解并掌握典型仪器的构造、操作特性以及分析处理的过程。在课堂教学时间有限的情况下,师生缺乏充分的交流探讨过程,学生抓不住理论在真正工艺上的实现方式,造成遇到问题时有为难情绪,回避问题,其参与积极性大大降低。再者,实践教学考核评分体系不完善,考核评分项目较为单一,缺乏科学性,难以真实反映出学生对实践技能的掌握程度,影响了实践教学的效果。专业综合实验的层次不易推进,学生实用性的专业技能得不到锻炼。为了达到生物工程专业应用型、复合型人才培养目标,地方应用型本科院校必须针对目前专业综合型实验课程教学模式中不合理的现状,适当做出改革,提高教学水平,才能激发学生的学习积极性,开动脑筋,不再是机械地做实验,各方面能力才能得到真正的锻炼。

  2优化实验项目,使之紧跟当前应用技术

  生物工程行业是处于蓬勃发展中的新兴行业,不断有新技术的突破并快速渗透到生产企业中广泛利用,企业更加倾向于引进新技术来提高生产效益。为了保证学生专业能力的培养与实际生产应用性不脱节,生物专业综合实验课程的设置和实施也要紧跟当前热点应用技术,及时对实验项目进行更新和优化。选择实验项目时,不仅要强调“精”,而且要突出“新”。“精”在于认真选择一些理论含量高,并且能够深刻锻炼学生动手能力,引起学生浓厚探究兴趣的实验项目,减少重复性、验证性实验。“新”在于时刻跟踪企业技术前沿状态,把新理念、新技术、新的生产工艺引入实验教学中,加以提炼,设置能体现生物行业当前主流技术的实验项目。当实验遇到难点时,鼓励学生有针对性的扩充学习资源,查阅前沿资料,用新视点、新思路研究问题,找到解决问题的办法。对实验项目进行优化,能充分利用教学资源,给学生提供开拓性的`平台,有助于提升学生专业技能和创新意识,适应应用型本科高校转型发展的需要。

  3重视实验情景设定,与生产实践挂钩

  真正的生物工程企业生产是一系列技术合理组合、紧密衔接而成的工艺流程。高校对学生专业素质的培养,是为生物行业的实际生产服务。为了锻炼学生的专业实际应用技能,在专业实验安排上,尽量将真实的生产情景融入到教学中。例如,我院建有省级工业微生物资源与发酵重点实验室,在特色工业微生物菌种的筛选,发酵条件优化、发酵工艺过程控制以及发酵产品分离纯化方面有一定的技术优势。将教师科研向地方企业转化的成果,更多的带入实验教学中。把与生产实践密切相关,实验室条件具备的项目,引入专业综合实验中。设定生产情景,分派具体实验项目,用真实样品为对象,以企业生产流程为参照,把实验环节模拟成工厂车间,营造真实的生产和市场情景,让学生站在企业的角度来思考讨论实验方案,解决问题。与生产实践挂钩的实验情景设定,能够引导学生对相关生物类产品的生产工艺流程和生产工艺技术进行实践,熟悉重点生产菌种的培养特性和生产性能,学会发酵条件优化的实验方案设计,以及从企业角度来论证方案,完成指标[2]。重视实验情景设定,加强学生对企业生产的认知,有利于学生专业实用技能以及企业适应能力的锻炼。

  4利用创新实验工场,拓宽专业能力培养平台

  课堂实验室与实际生产还存在较大距离,高校在转型时期,以对学生进行专业技能训练为目标的实践环节,需要拓宽实验实践锻炼的平台。专业综合实验承担的任务较大,是集专业培养、技能实训、创新锻炼等于一体的综合化实践教学体系。因此仅仅依赖课堂实验室是远远不够的,还需要利用综合性的创新实验工场资源,模拟企业运行机制,在创新实验工场中锻炼提高学生的综合素质。创新实验工场作为高校的学术交流、实践实训和产品研发的重要场所,与多家企业、工厂建立合作关系,更好的搭建学生与企业的接触途径[3]。教学中的一些成果能更快的与企业接轨,使教学更具实践性。把专业综合实验的项目放在创新实验工场中实施,帮助学生转变角色,从被动学习变主动探索,多接触生产实际,熟练生产设备的操作,将专业知识转化为实际应用能力和创新能力。

  5采用多元化成绩评定方式,考学考察实训效果

  在生物工程专业综合实验环节主要评估的是学生面对实际生产问题的科学态度、科学思维能力、操作技能等,鼓励学生发挥自主能动性和特长[4]。单一的凭实验报告完成情况和出勤率的打分有可能忽视对最重要的操作技能和创新能力的考核。在以往的综合实验考评中,发现一些学生虽然能保证出勤率,但在实验过程中并未真正动手参与;还有一些实验报告存在抄袭现象,这些情况会影响到成绩评定的公平性,难以反映学生的动手能力。因此需要对专业综合实验的考核体系进行调整,采用多元化的成绩评定方式,不仅对出勤率,实验报告打分,并且设立文献查阅、实验设计、操作技术、实验结果分析、创新拓展能力等多环节的评分考察模块,突出考察学生的学习态度、思维能力、操作技能和实验报告表述能力。对于在实验中主动参与、态度认真负责、勇于创新的学生,给以肯定和鼓励,成绩从优。用新的实验成绩考评方法来激励学生认真参与到实训锻炼中,积极进取,并且勇于创新。

  6结语

  生物工程专业综合实验课程的教学模式进行积极改革,优化实验项目设置,改进教学手段和方法,加强与生产应用的联系,拓展学生实际专业能力的锻炼平台,使之更具有系统性、实用性及更能反映生物行业发展的要求,提高学生的实验技能、专业素养和创新能力,从而培养出在社会上具有竞争力的应用型人才。这在方普通本科院校在向应用型高校转型时期,对生物工程专业的建设起到重要的推动作用。

  参考文献

  [1]杜建国,王常高,杜馨,等.省属高校生物工程国家特色专业的建设与问题探讨[J].高教学刊,2015,4:51-52.

  [2]王陶,李文,陈宏伟.应用型本科院校生物工程专业产学研人才培养模式探索[J].微生物学通报,2015,42(3):591-597.

  [3]张儒,张变玲.生物工程专业大学生科研素质培养模式探索[J].广州化工,2016,44:187-189.

  [4]徐宁,胡勇,祁勇刚,等.论工科院校生物工程专业实验技能归类、分级的重要性[J].科教导刊,2015,5:50-51.

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