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主题:分离工程论文写作 时间:2024-03-06

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“生物分离工程”是大学本科生物制药、生物工程、生物科学等本科专业开设的专业必修课.该课程既有“科学理论”的特点,也有“工程技术”的特点[1].课程教学内包括各种生物分离操作单元,还包括国内外分离工程领域研究现状及发展趋势.培养学生的分离工程观点、分离工程设计及计算能力、实验技能、理论联系实际的能力.近年来,“生物分离工程”课程教学进行了一定的教学改进,但目前的课程教学还存在一定的问题,如教学内容不合理[2];“以学生为中心”的教学方式口号喊得响,但做得还不够;实验课安排不合理;考核形式不太完善,不能科学公正地考核学生的学习效果、学习能力和学习水平.因此,有必要对“生物分离工程”课程教学进行深入改革和创新,教学要切实执行以学生为中心,使学生从理论学习转变到实际应用、培养学生学习的主动性、提升学生的综合素质.

1 改革教学内容

目前,已经出版的“生物分离工程”课程教材琳琅满目,我校作为应用型本科院校,目标是培养第一线高级技术人才,要注重知识和能力的应用性.我们选择潭天伟主编的《生物分离技术(第二版)》作为教材,知识难易适中.此外,我们还指定了孙彦主编的《生物分离工程》、孙彦著的《生物分离工程(第3 版)》、毛忠贵主编的《生物工业下游技术》和田瑞华主编的《生物分离工程》作为参考教材.由于课时严重缺乏,讲授所有教材知识是不可能的,以培养应用型人才目标为指导性,我们将这些教材内容进行了有机筛选优化,根据生物分离的流程将生物分离工程课程内容分为预处理、初分离、纯化、精制成品等四个方面.预处理包括细胞破碎、杂质去除、性能改善.初分离包括固液分离、沉淀、双水相分离、泡载分离、膨胀床;纯化包括萃取、电泳、色谱、膜分离;制成品包括干燥和蒸发.其中以前三个方面为主,制成品作为学生自学内容.课程内容体系以及讲课顺序以生物制品分离的工序为基础,使学生对整个课程有一个清晰的认识.

教学内容的安排还应体现知识、能力、素质协调发展、综合提高,注重培养学生的学习能力、应用能力、工程意识和创新意识,因此,“生物分离工程”课程讲学内容在理论教学和实验教学安排方面,在总课时不变的情况下,应降低理论课课时,增加实验课课时,可以充分锻炼学生的动手能力和解决生产应用中的实际问题.以前的实验课课时只占总课时的1/4 左右,现在实验课课时占总学时2/5 左右,大大增加了学生动手、动脑的学习机会.在实验内容安排上,要重点安排综合型实验的比重,综合性实验占总实验课时的1/2 以上,比如“溶菌酶的提取和活性测定”“酵母蔗糖酶的分离、纯化”“β—胡萝卜素和番茄红素的提取分离与测定”等,学习多种分离技术、操作多种仪器、培养综合素质.2 改革教学手段和教学方法

充分利用现代化教学手段,提升教学效果[3,4].充分利用多媒体教学,节省书写黑板的时间,不让课堂气氛太沉闷,方便师生互动教学.可以图文并茂地展示教学内容,还可以播放一些相关内容科技动画、相关科技视频、技术相关新闻视频等.例如在讲解絮凝技术的时候,就可以利用多媒体将絮凝的过程原理清晰地以动画形式清晰地呈现出来,播放污水处理厂生产视频、餐饮废弃物回收利用视频等,冲击学生的眼、耳、脑,避免学生精神不集中,加深学生的记忆印象,提高课堂气氛,提升教学效果.还有充分利用微信、 等现代化技术,拓展教学和学习的空间,将一些没时间在课堂上学习的内容,通过微信、 等手段让同学学习、或相互交流探讨,例如建立全班同学学习交流微信群,老师在群里推荐相关科技文献、科技书籍、科技新闻,学生也可在群里随便提问题,相互讨论,还可将自己制作的科技视频动画上传到群里,大家相互学习,拓展学生的知识面,培养学生的学习能力和综合能力.

充分利用现有的仪器进行理论教学,特别是现有的小型仪器进行理论教学,这样便于搬移.例如冷凝管、分液漏斗、层析柱、掌心离心机等仪器,以便于学生对生物分离技术原理和实验仪器分离作用有一个明显直观的了解,不用通过抽象概念去理解,教学效果、学习效果都会更佳.

充分利用现有的生物分离工厂进行参观教学,参观学习是课程教学重要的补充部分.通过学习生物分离公司发展前景、分离技术先进性、分离单元布局、产品生产流程、产品质量控制、公司管理等,拓展学生视野,巩固课本知识,为学生对知识的理解、今后的学习工作奠定坚实的基础.在“教学为中心、课堂为中心、教材为中心”的传统教学中[5],课堂枯燥乏味、学生没有兴趣,老师没有,教学效果差.必须切实转变为“以学生为中心”的教学方式,改革教师单一讲课方式为师生互动式教学.让学生参与到教学的各个实践环节,比如部分内容的讲解、部分知识背景资料的收集、部分最新知识的搜索、问题的研讨、师生教学意见的交流等,培养学生学习的主动性、积极性,提升教学的效果,锻炼培养学生的综合素质.

将传授式教学转变为讨论式教学.教学过程中,由老师布置讨论题目或者学生组相互提讨论题目,学生课后查阅文献、提炼知识要点,撰写发言内容,课堂分组讨论,最后老师进行点评、补充知识.通过讨论学习,充分调动学生的主观能动性,挖掘学生的学习潜力,培养学生的创造性、加深学生对知识的理解.同时锻炼学生解决实际问题的能力,培养学生的语言表达能力、团队协作能力、应变能力等.

丰满教学过程中的师生关系,二者不应该是简单的传授知识,二者之间应该有良好的感情交流、心灵碰撞.教师上课四射、精神焕发,声情并茂,幽默风趣,学生注意力也会高度集中,学习兴趣满满,学习劲头足.老师上课中要尊重学生、理解学生、鼓励学生、引导学生、表扬学生,倾注自己的爱.通过自己爱的付出,培养学生的学习信心、学习兴趣,使学生自己爱上学习,学习热情迸发,达到教学效果事半功倍的目的.

3 改革实验教学

“生物分离工程”的实验教学不是独立的一门课,是课内实验,是教学的重要组成部分,是培养应用型人才必不可少的实践环节.既有利于学生对理论知识的理解,也有利于培养学生的动手能力和解决实际问题的能力,有助于学生综合素质的培养.因此,在应用型本科院校的教学中,更应该加强实验教学环节,培养符合现代企业对高技能人才的需要.

改变传统的实验教学通常是老师先将实验目的、实验原理、实验原料、操作步骤等写在黑板上,各种试剂也是预先配制好、分装好,上课时老师对以上内容逐一讲解,学生根据操作步骤机械地操作完即可,不需要任何思考,实验报告也是按照老师黑板上写的内容抄写一遍,甚至部分同学的实验结果都是一样的,这样的教学方式,学生纯粹是被动学习、机械学习,不能培养学生的动手能力和创新能力.我们对以上教学方式进行了改革.在实验条件允许的范围内,预设几个分离对象,全班分成几个小组,每组自选一个分离对象,让学生根据自选的实验,查找文献,制定实验方案,包括实验材料、试剂、仪器、操作步骤等,上课之前通过微信、、邮件等方式与老师进行交流,对实验方案进行完善,上课之前各组根据自己的时间提前配好相关试剂,上课时根据实验方案进行操作,操作结束后各组必须对实验方法、步骤及其结果进行分析讨论,并在实验报告里写出心得并提出创新性意见.这样可以使学生将所学知识应用于实际,让学生对生物分离过程有深刻的了解和体会,培养学生独立开展生物分离的工作能力.同时还可避免仪器设备不够用的尴尬.

4 改革考核形式

传统的考核形式都是以一份试卷来决定学生的学习效果、学习能力和学习水平,事实证明这样的考核方式是不科学的.学生往往是期末临时死记硬背、交卷就全忘的应付心态.我们对传统的考核方式进行了改革,在闭卷内容上覆盖面比较广,重点突出,除了教材上的理论知识,还增加部分实验关键操作的内容,检验学生对理论知识的掌握情况.除了闭卷考试以外,将平时成绩和实验成绩纳入到总评计算内,降低了死记硬背的比例,更加注重学生综合学习水平的考核.平时成绩包括出勤、课堂表现、回答问题、平时作业、小检验等,特别是加强了“回答问题”的比重,更能引导学生主动思考的学习态度.将实验成绩纳入总评计算,更能增强学生动手能力和解决问题的能力.特别是对实验报告的分析讨论部分要求比较高,鼓励大家对实验步骤、实验结果等深入分析,分析可能存在的原因,总结经验,提出建议.通过考核形式的改革,更能充分调动学生学习的积极性和主动性.

5 结语

“生物分离工程”是一门应用性很强的课程,要根据学生不断出现的新情况、教学不断出现的新问题、企业生产中不断出现的新需求,教学过程中多总结经验、多学习、多探索,以满足新形势条件下学生对吸取新知识的需要.目前,“生物分离工程”课程教学改革已经在我校生物制药、生物工程、生物科学等专业全面实施,效果非常好.“生物分离工程”课程教学改革完全是以学生为中心,为培养应用型高级人才而改革,提升学生的综合素养,教学更具有科学性.通过该课程改革,学生能很好地掌握现成知识,提升解决工程实际应用问题的能力,丰富想象力和创新意识,成为面向新世纪的高素质人才.

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