生化分離工程課程教學改革的思考與實踐

張虞婷+丁娟芳+吳美瑾

【摘要】生化分離工程是生物技術(shù)及相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)選修課程，因其應用性強，在很多學校均有開設。我校自開設生物技術(shù)及應用專業(yè)來，一直開設生化分離工程這門課程，對于該門課程改革的思考與實踐也在不斷更新。本文從完善理論課程體系、探索課程的多元化教學方法、注重實踐教學等方面對生化分離工程課程教學改革進行思考與實踐，旨在不斷提高該課程的教學質(zhì)量和教學效果，讓學生真正掌握該課程的相關(guān)知識，培養(yǎng)出社會需要的專業(yè)技能過硬的應用型人才。

【關(guān)鍵詞】生化分離工程 教學改革 實踐

【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）40-0233-02

生化分離工程是生物技術(shù)及其相關(guān)專業(yè)的一門重要的專業(yè)課程。生化分離工程涉及生物學、化學、物理學、數(shù)學、工程學、機械學等相關(guān)領(lǐng)域的背景知識，也是生物技術(shù)類課程的下游技術(shù)課程。作為一門應用型強的課程，它在很多高職院校的生物技術(shù)及其相關(guān)專業(yè)的教學體系中都是專業(yè)必選課程，占有十分重要的地位[1]。我校生化分離工程面向的對象是大三的學生，學好生化分離工程這門課程對于他們大三的生產(chǎn)實習有著很大的幫助。所以，生化分離工程的課程教學改革對于高職院校生物技術(shù)及相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)應用型人才有著至關(guān)重要的作用。

1.生化分離工程課程教學中遇到的問題及思考

生化分離工程這門課程開設在大三上學期，是我校學生生產(chǎn)實習前學習的一門課程。由于這門課程是專業(yè)選修課，同時學生面臨學習壓力和就業(yè)壓力，學生并未完全從思想上重視這門課程，沒有意識到學好這門課程的重要性。針對這個情況，課程改革的首要任務，是在我們專業(yè)的人才培養(yǎng)方案中明確生化分離工程這門課程在教學計劃中的重要地位，讓學生們對于這門課程的重要性有更清晰的認識。同時，在學生入學教育及整個大學專業(yè)的學習中，專業(yè)課老師要強調(diào)這門課程對于生產(chǎn)實際的重要性，讓同學們從思想上有明確的認識，在學習上端正學習態(tài)度，建立主動的學習意識。另外，我校生化分離工程的學時是48學時，理論32學時，實驗16學時。對于生化分離工程這門應用性強的課程，內(nèi)容多，技術(shù)多，應用廣，在有限的教學時間內(nèi)不能使學生很好地掌握這門課程的技術(shù)。在教學改革的探索中，我們可以適當增加總學時，同時增加實驗課的學時。對于理論的講授，打破傳統(tǒng)課堂的限制，采用“做中學，學中做”，實現(xiàn)理實一體化。在實驗室，邊介紹理論知識邊讓大家動手操作儀器，幫助學生們更好地掌握知識。

除此之外，生化分離工程這門課程中涉及到很多大型或者貴重的設備，學校目前的實驗室條件還不夠完全滿足課程的實踐要求，這也限制了我們課程的講授。針對這一情況，我們可以通過完善實驗室的建設，同時加強與學校深度合作的相關(guān)企業(yè)的聯(lián)系，讓學生能將課程中所學聯(lián)系生產(chǎn)中的實際，激發(fā)學生的學習興趣[2]。

2.生化分離工程課程改革與實踐

通過對生化分離工程課程教學實踐中遇到問題的思考，我們結(jié)合本校的實際情況，對生化分離工程這門課程進行了以下幾方面的改革與實踐。

2.1提高學生對本門課程的認識，充分調(diào)動學生學習的主觀能動性

首先，在本專業(yè)的人才培養(yǎng)方案中明確生化分離課程的核心作用，聯(lián)系微生物學、發(fā)酵工程等課程從工藝發(fā)酵過程的工藝流程的角度為學生建立整體的概念。學生通過大一大二基礎課程的學習，了解到生化分離技術(shù)是得到生化產(chǎn)品的最終手段，是生化產(chǎn)品實際生產(chǎn)的基礎。生化分離工程作為下游工程，主要包括了發(fā)酵液的預處理，發(fā)酵液的固液分離、細胞破碎、細胞碎片的分離、生化產(chǎn)品的初步純化、高度純化等一系列步驟，通過這些步驟中的各種技術(shù)手段最終得到生化產(chǎn)品。這中間的每一個步驟都離不開生化分離工程中的技術(shù)支持。其次，在大一大二期間，在專業(yè)課的講授過程中，老師帶領(lǐng)學生參觀相關(guān)企業(yè)的相關(guān)生產(chǎn)流程，理論聯(lián)系實際，使學生對于生化產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程有感性的認識。同時，老師在講授過程中提出一些與生產(chǎn)實際相關(guān)并且有針對性的問題，引導學生帶著問題去學習后續(xù)的課程，充分調(diào)動學生學習的主觀能動性[3]。

2.2教學方法的改革與實踐

2.2.1 探索多元化的學習方法，充分利用網(wǎng)絡學習平臺，采用交互式教學方法，充分發(fā)揮學生的主體作用

隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的更新，網(wǎng)絡學習平臺已經(jīng)廣泛用于教學中[4]。我們學校也購買了“超星學習通”的學習平臺。老師可以在學習通上建立課程，完善課程的相關(guān)信息，建立班級群，在平臺中與學生互動等。我們生化分離工程的課程建設已經(jīng)初步建設好，試用階段學生反映很好。傳統(tǒng)教學中，老師和學生的交流僅僅限于課堂，現(xiàn)在利用智能手機的網(wǎng)絡平臺，學生學習知識不僅僅在課堂，也可以在課外，老師可以通過平臺布置任務，學生完成平臺的任務會獲得有積分，老師也可以通過平臺對完成任務情況良好的同學進行獎勵，種種的舉措都充分調(diào)動了學生的學習積極性。對于有些章節(jié)例如色譜分離技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容，學生之前在其他專業(yè)課程例如分析化學，藥物分析中均有所了解。對于此類知識的學習，學生通過平臺先自學和預習，并提出問題，帶著問題到課堂上聽老師講授。老師可通過平臺看到學生提出的問題，提前進行教學設計，引導學生利用課堂所學知識來解決問題。通過網(wǎng)絡平臺和傳統(tǒng)課堂兩種形式，增加師生間的交流與討論，充分發(fā)揮了學生學習的主體地位，學生對于知識的掌握也更加牢固。

2.2.2引導學生多動腦筋多思考，培養(yǎng)學生的科研思維

在我們的企業(yè)生產(chǎn)實際中，很多時候需要我們的員工多動腦筋多思考，創(chuàng)新的思維對于我們的學生未來的發(fā)展至關(guān)重要。所以，在平時的教學中，要注意引導學生多思考，多去動腦筋解決實際的問題。在生化分離課程的教學中，在最開始的理論課程授課間隙，我就教給學生如何在中國知網(wǎng)查閱文獻，在遇到實際問題時如何去找到你所需要的資料[2]。我們生化分離工程的實驗中，有一個經(jīng)典的實驗“利用機械和非機械細胞破碎法提取多酚氧化酶”，原材料是香蕉，實驗現(xiàn)象十分明顯，在提取過程中，通過實踐，學生們知道為了保持酶的活性，pH和低溫是兩個必須控制的因素，所以實驗中，同學們會抓住這兩個關(guān)鍵點去進行實驗，一般實驗都比較成功。這個經(jīng)典實驗，本身很簡單，但通過分析，我們可以發(fā)現(xiàn)，這個實驗的重要影響因素有兩個，我們完全可以用不同pH值的緩沖溶液，還有不同溫度的緩沖溶液來進行實驗，做一個小的研究，驗證一下實驗結(jié)果。每年到畢業(yè)，學生們都要完成畢業(yè)論文，選題成為了很多學生頭疼的事情。其實很多選題可以從我們的課程實驗中得到啟發(fā)，例如剛剛我們提到的生化分離工程中的經(jīng)典實驗“利用機械和非機械細胞破碎法提取多酚氧化酶”，原材料是香蕉，我們通過查閱文獻，發(fā)現(xiàn)葡萄、蘋果、梨、菠蘿等水果中也存在著多酚氧化酶，這樣我們的研究的題目就有了，可以對一種水果中提取多酚氧化酶的情況進行研究，也可以對不同水果中提取的多酚氧化酶進行比較研究。對于高職院校的學生，小研究從課程實驗中得到啟發(fā)，不失為一種選題的方法。endprint

2.2.3做中學，學中做，利用實驗室和企業(yè)實習場所進行現(xiàn)場教學

生化分離工程作為一門實踐強的課程，實驗和實踐的重要性不言而喻。學校的實驗室的設備條件雖然可以滿足我們課程基本實驗的要求，但生化分離工程這門課程中涉及到很多大型設備或者貴重的設備，學校目前的實驗室條件還不夠完全滿足課程的實踐要求。我們每年也在盡可能地完善實驗室的建設，同時加強與學校深度合作的相關(guān)企業(yè)的聯(lián)系，實現(xiàn)資源共享。目前，我們在開設的生化分離課程實驗中，實現(xiàn)小組教學，每組均有一名指導老師，全程講解和指導，讓每一個同學都能熟練地使用實驗中用到的設備。在我們學校所在的城市，與我們專業(yè)深度合作的企業(yè)有三家，我們利用工廠參觀和生產(chǎn)實習的時間，盡可能多地為學生介紹實驗室沒有的大型生化分離設備，為學生講授生化分離的工廠工藝流程，讓同學們首先在認識上能加深對生化分離工程這門課程知識的印象[2]。在實習中，我們邀請合作企業(yè)的指導老師，結(jié)合企業(yè)實際生產(chǎn)的生化產(chǎn)品為同學們講解生產(chǎn)原理，設備操作的原理及注意事項，工藝技術(shù)特點，技術(shù)改進措施等，在實習過程中，在企業(yè)允許的情況下，盡量讓學生多動手，參與到生化產(chǎn)品的生產(chǎn)中來，讓學生能將課程中所學聯(lián)系生產(chǎn)中的實際，強化對知識的認識和理解，真正掌握好知識。

2.3教學評價方式的改革

過去，我們課程的評價方式往往比較單一，以平時考勤作業(yè)為主的平時占30%，期末考試占70%。這樣的評價方式更注重于結(jié)果，而不關(guān)注過程。我們課程對于評價方式進行了改革，取消了期末考試，改為與課程內(nèi)容相關(guān)的論文[5]的形式，這部分內(nèi)容占40%；平時的作業(yè)和考勤關(guān)乎學習態(tài)度，仍然占30%；同時，實驗部分的內(nèi)容不在平時成績里計入，單獨占30%。對于每一次實驗，設備的使用要實行人人考核，保證每一個學生在課程結(jié)束之后都能掌握設備原理及使用的相關(guān)知識。要完成論文，必須對于課程所學的知識有所思考，還需要查閱文獻，在這樣的過程中，學生在潛移默化中從被動接受知識變?yōu)橹鲃荧@取知識，無形中提高了自己分析問題和解決實際問題的能力。從目前實施的效果上看，這樣的考核方式更靈活也更受學生歡迎。

3.結(jié)語

生化分離工程是一門理論內(nèi)容多、實踐性特別強的課程，要教好這門課程，僅僅依靠傳統(tǒng)的教學方式是不行的。作為該門課程的授課老師，對這門課程我們針對一些教學環(huán)節(jié)，做了一些初步的教學改革探索與實踐。今后我們必須進一步開拓思路，與時俱進，根據(jù)實際情況多思考多探索，不斷改革創(chuàng)新[6]，提高該課程在學生就業(yè)和今后工作中的應用性，為生化產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)出更多的技能應用型人才。

參考文獻：

[1]徐永斌.生化分離工程課程的教學現(xiàn)狀分析及改革新思路[J].科技視界，2013，（30）：67，186.

[2]李交昆，余潤蘭.“生化分離工程”課程的教學現(xiàn)狀分析及改革思路[J].科教導刊（下旬），2016，（01）：82-83.

[3]陳劍鋒，郭養(yǎng)浩.《生化分離工程》課程教學方法和考試方法改革實踐[J].福州大學學報（哲學社會科學版），2001，（S1）：176-179.

[4]張占軍，王富花，馬冷冷，董大鵬.生化分離工程課程教學改革的探索與實踐[J].職業(yè)時空，2014，10（10）：59-61.

[5]楊洋，付任重，王百軍.專業(yè)選修課“生化分離工程”教學改革的探索與實踐[J].中國電力教育，2011，（23）：113-114.

[6]王衛(wèi)，黎繼烈，姚躍飛.生化分離工程課程教學改革與探討[J].生物學雜志，2010，27（06）：106-108.endprint