“生化分离工程”课程的教学现状分析及改革思路

李交昆 余润兰

摘 要 “生化分离工程”是生物工程专业的专业必修课之一，是一门理论性和实践性都很强的主干课程。面对目前教学时数少，学生学习兴趣不高的教学现状，本文针对课程的课程定位、教学内容、方法以及考核方式进行了探索，提出了改革思路，以期通过教学改革，提高学生对课程的学习兴趣，增强对科学知识的掌握，提高教学效率和质量。

关键词 生化分离工程 教学改革 课堂教学方法 课程考核模式

中图分类号：G424文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2016.01.041

Teaching Situation Analysis and Reform Ideas of

"Biochemical Separation Project" Course

LI Jiaokun， YU Runlan

（Central South University School of Minerals Processing and Bioengineering， Changsha， Hu'nan 430072）

Abstract "Biochemical separation project" is one of the professional courses of biological engineering， is a theoretical and practical courses are strong backbone. When faced with a small number of current teaching， students 'interest in teaching status quo is not high， aiming Course in curriculum， teaching content， methods and evaluation methods were explored proposed reform ideas， to the adoption of teaching reform， improve students' courses interest in learning， enhance the scientific knowledge to master， improve teaching efficiency and quality.

Key words Biochemical separation project; teaching reform; classroom teaching methods; assessment mode

0 前言

“生化分离工程”是生物工程专业主干课之一，其课程内容综合性强，涉及物理学、化学、数学、生物学、工程学等相关领域背景知识，在全国各大高校的生物工程专业教学体系中都占有举足轻重的地位。①生化分离工程又称后处理工程，是生化工程的一个重要组成部分，和生物工程上游及中游课程相比，应用面广，实用性强。课程的教学内容及方式对学生专业素质及创新能力的培养起着非常关键的作用，但是在目前的教学过程中，虽然该课程是生物工程专业必修课，但是课时安排偏少，加之课程中含有的大量专业术语和推导公式等因素，导致部分学习者学习欲望不强烈，对教学质量造成了极大的影响。对此，采取办法在短时间内加强学生学习兴趣的培养，加强其自学能力，并逐步提升学生的学习能力、创造性思维的能力成为新时期教学的重点及难点，以下是笔者对“生化分离工程”课程教学现状的分析及教学改革的探索。

1 教学现状及存在的问题

由于这门课程是安排在大三的下半学期，学生一般觉得“生化分离工程”这门专业必修课和前几学期的必修课相比没那么重要，之所以学修这门课知识只是由于毕业学分之要求，然后并没有明确意识到这门专业必修课的重要性。同时，因为此时多数学生面临考研或者就业的压力，逃课或者在课堂上复习其他考研科目，极大影响了教学的质量。因此，课程建设和改革的首要任务是明确该课程在专业培养计划中的核心任务，让学生清晰认识到该课程在生物工程领域的重要性，端正学生的学习态度。另外，我校“生化分离工程”课程的学时是32个学时，相比其他学校的56个学时，教学时间短，教学内容多，在有限的课堂时间内，学生面临大量难懂的专业术语，及推导公式，课程内容纷繁复杂，使得学生感觉信息量太大，进而逐渐产生厌学情绪，授课教师也很难有限的教学课时内将所涉及的各项技术讲解透彻。因此，在日后的教学计划改革中，有必要适当增加教学课时数。另外，“生化分离工程”课程内容的实验环节需要大型或贵重的设备较多，仅仅依靠目前学校实验室建设条件，不能够完全满足课程的内容实践，使得教学和实践部分脱节，减弱了学生的动手创新的兴趣。

2 教学方式及方法的改革

2.1 知识结构的优化

合理选择教材，重构教学内容。现阶段，目前，“生化分离工程”课程正式出版的教材种类有很多，但是每部教材的侧重点则有所不同。针对我校学生的学习重心，选择的教材《生化分离工程》应以严希康教授主编版本为主，并选用其他加以辅助。②③④在该教材中，现代分离技术与经典的分离技术很好地融合在一起，原理透彻，操作表述清晰易懂，将分离原理、应用范围、方案设计及操作技巧等融为一体，同时应用实例丰富，使学生能更好地理解课程教学。在教学内容的选用上，既需要针对生物分离技术，利用生物工程专业知识背景对其课程大纲进行优化。举例，涉及到过滤、离心、萃取等已经在基础化学及化工学讲授过的分离技术，需要在课程教授中对其进行简明扼要的介绍，重点讲述这些技术在处理生物产品时的关键步骤以及如何选取合适的方法来解决生物产品所带来的问题等。对于相关的生化分离技术，如等电点沉淀、离子交换、电泳等内容在其他课程中已涉及的部分也要作出相应调整，避免教学内容的重复。然而，随着时代的飞速发展，科技发展日新月异，教材也跟不上技术和知识的更新，因此我们教师也应该在课本知识的基础上，通过科研经历及文献报道，将一些前言的技术及交叉领域的成果介绍给学生，这样能大大增加了学生对该课程的学习兴趣，发挥学生的主观能动性。

2.2 教学方法的改革

教育任务的完成质量与课堂教学是息息相关的，不仅取决于合理编排教学内容，突出重点难点，同时也取决于教师教学形式和方法。因此，我们课程教学改革主要从以下几个方面入手：

（1）交互式教学，培养学生的主动能动意识。理论或公式推导作为本课程中每一章节的核心，往往也是学生觉得最枯燥难懂的地方。教师在讲台上一味地讲授，并不能很好地达到教学效果。所以，我们在向学生授课时，选择以学生为中心的交互式的课堂教学方法，而不是单向式的封闭教学模式，能增加学生自主思考的过程。我们将班级学生分为多个学习小组，在我们讲授了基本的原理和要点后，由各个小组分别自主讨论，随机抽取一个学习小组向大家讲授。这样既调动了每个学生的思考积极性，避免个别同学课堂开小差，同时也有利于加深所学内容的理解。另一方面，我们有意识地让学生主动参与课堂教学过程。例如，我们将层析技术细分成柱层析、纸层析、薄层层析、凝胶过滤与电泳几个部分，形成一个个的专题让学习小组自主选择，并能根据大纲要求以学习小组方式进行自学。结合最新研究动态，形成专题汇报在课堂上给大家讲授，以加深学生对层析技术的重点和难点的理解。学生通过自己的亲身体验，总结经验教训，就能够发现学习中存在的一些共同性问题，彼此相互讨论交流，不仅加强了团结协作的能力，使得学生的主动学习积极性得到较大的提升，也使得教学氛围明显改善。

（2）融合科技成果。随着科学技术的不断发展，现代社会尤其是在生化领域，对产品的分离效率及纯度要求更高有了更严苛的要求，因此所涉及到的分离技术也越先进。传统的课本上的一些分离技术已经远远不能达到现代社会产品的需求。因此向学生介绍这些新颖的技术是教师教学不可或缺的环节。例如，超临界萃取技术是近年来常用的分离技术，在医药工业中草药有效成分的提取等都发挥着重要的作用。同时，在目前有限的教学时间内，教师也不可能把这些新技术统统介绍给学生，所以发挥学生课堂下的知识搜集能力，设置课下进展小论文也是教学过程中不可或缺的环节。在每个章节授课结束时，根据讲述内容设置一些相关的论文课题，指导学生如何查阅文献、分析筛选资料，构思论文框架、最后在三周左右时间完成论文，这样在学生查阅文献的过程中，能了解相关领域的最新发展动态，补充了课堂教学知识受限的不足。

（3）利用生产实习，现场教学。在学生学习本课程之前，我们已经安排学生前往（湖南）百威啤酒厂、千金药业有限责任公司等企业参与了系统的认知学习，相信学生对分离纯化技术与相关仪器设备已经有了一定的认识。在课堂教学时，以学生实习中了解的技术与实验仪器为重点，教授相关的设备工艺流程，分离纯化技术及其影响因素等内容，让学生对分离纯化技术有更深入的认识。同时，我们也与一些企业建立了长期合作的实训基地，如湖北东阳光药业有限公司、湖南福来格生物技术有限公司等企业。通过学校与企业之间的合作，让学生去企业进行顶岗实习，通过同企业老员工，特别是与奋斗在生产一线的师傅一起学习实践操作，在真实的情景中培养学生的专业技能，培养学生根据理论知识解决实际问题的能力。

（4）考核方式的改革。课程的考核方式及内容一直是学生们关注的重点，也对课程的教学质量和学生的学习主动性有着很大的影响，所以需要更加慎重地对待专业必修课的考核内容的选择及形式的判定。鉴于以往，我们摒弃了传统不合理的考核方式，并根据课程体系的特点，建立一个能真正地对学生的学习质量、学习态度进行全方位考核的体系。因此，我们不宜采取期末考试成绩定终身的传统考核制度，而是采用将课堂平时成绩与期末考试成绩相结合的方式。平时成绩主要是由学生的点名抽查、课堂交流和中期小作业组成，占总成绩的40%，而期末试卷成绩占总成绩的60%，避免了学生传统的期末“孤注一掷”最后加班加点复习的习惯。为了节约时间，提高教学效率，考勤考核也由传统单一点名方式改为回顾上节课内容，随机提问的方式。为了引起学生的重视，并调动学生的积极性，在课程开始时候强调考核方式，使学生理解我们这门课的宗旨不是“为了考试而学”，是为了培养自主学习能力，提高学生发现、分析、解决问题的能力，为其以后学习工作打下良好的基础。

3 结语

对高等教育进行改革，其主要目的在于对学生的综合素质进行加强培养，并提升学生学习的兴趣及能力，加强学生创新意识的发展。因此，需要在改变传统的教学方法及策略的同时，采取因材施教的方法，将学生获得科学知识与实践能力作为主要目标。通过学生的自主学习逐步形成科学、合理、适合于学生的新型培养模式，以适应现代社会对高等人才的需求。

注释

① 王卫，黎继烈，姚跃飞.生化分离工程课程教学改革与探讨.生物学杂志，2010.27：106-108.

② 严希康.生化分离工程.北京：化学工业出版社，2001.

③ 孙彦.生物分离工程.北京：化学工业出版社，1999.

④ 俞俊棠，唐孝宣.生物工艺学.上海：华东化工学院出版社，1994.