医学院校《生物工程下游技术》课程教学方法改革

邓勖　党琳　魏敏惠　晁旭

摘 要：为切实提高生物工程下游技术课程教学质量，陕西中医药大学教学团队根据专业特色进行教学改革。分析当前生物工程下游技术课程教学中的不足，并实施教学改革探索。优化教学内容，突出教学重点；有效实施开放式教学方法，提高学生互动兴趣和学习意愿；双语教学结合，注重培养学生专业外语水平。改革获得了良好的教学效果，学生在理论知识、实践能力、综合素质等方面均有明显提高。

关键词：生物工程下游技术；教学改革；开放式

中图分类号：G642文献标志码：A文章编号：2095-9214（2016）12-0117-02

生物工程下游技术指的是生物工程具体的工业实现方面的技术开发，例如生物工程菌的发酵技术、发酵菌的代谢产物中目标产品的分离提取技术、工艺过程中的质量控制技术、质量控制标准的研究和相关的分析技术等[1]。它是生物技术相关专业的主要课程、专业课和专业必修课，也是现代生物技术中必不可少的一个重要份子，还是现代生物技术逐渐趋于产业化的象征。生物工程下游技术的教学目的不仅仅是帮助学生更加深入的理解和掌握课程中的基本概念和理论，更重要的是促进学生在理论知识和综合素质的协调发展。为了更好完成本科教学任务，我校生物技术专业教学团队对生物工程下游技术课程开展了教学改革。

一、目前生物工程下游技术教学中存在的问题

（一）课程内容滞后生物技术的发展

我校生物工程下游技术课程的教学大纲编写，是以2009年中国轻工业出版社出版的《生物工程下游技术》教材为蓝本。课程内容陈旧，生物技术的发展前沿科技无法触及。特别是在学生研究能力培养方面已经不能满足新兴生物技术高速发展对人才培养的需要。因此，制定适合我校专业特色和现代生物技术教育发展趋势的生物工程下游技术课程教学内容尤为重要。

（二）传统教学方法，无法激发学生兴趣

在传统生物工程下游技术教学理论过程中，教师处于课堂中的主体位置。教师是教学舞台上表演的“演员”，学生是观看演出的观众，被动地接收知识，欠缺主动积极性，在这样的课堂上并没有表现出学生的主体性和教师的引导性[1]。学生靠死记硬背来学习理论知识，势必扼杀学生丰富的想象力和强烈的逻辑思维能力。传统“填鸭式”教学方式，直接导致学生在面对实际问题时出现纸上谈兵的后果。

（三）课程的考核评价方式单一

长期以来，我国高等学校的课程考核模式主要书面考试成绩为主，我校生物工程下游技术沿用了这种考核模式。然而单一的考核评价方式存在不少问题。首先是重知识轻能力。考试内容大多是教材知识点的再现，对学生的实验、操作动手能力、个人特长、综合素质、创新能力的考查普遍不足。其次是仅采用闭卷、开卷或闭、开卷结合的方式，形式单一死板，不利于学生学习兴趣的培养，不能全面考查学生各个方面的素质与能力。另一方面，单凭期末一张试卷就完成对一个人的评价，缺乏科学性，不具有说服力。

二、生物工程下游技术教学改革探索

（一）优化教学结构，突出教学重点

我校生物工程下游技术课程开设在大四第一学期，前期学生已经完成了细胞生物学、微生物学、生物化学与分子生物学等基础课程的学习，并且已经能够掌握生物技术四大工程：细胞工程、基因工程、发酵工程、蛋白质工程[2]。大四同期还需要完成生物工程分析，生物工程设备、生物技术制药和生物技术综合实验等课程。为此，我校生物技术专业教学团队对课程内容进行整合，任课教师协调相关或类似内容的侧重点，从而突出教学重点。如“萃取法”一章，在《酶工程》、《生物工程分析》和《生物工程下游技术》教材中都有相关内容，开设酶工程课时，仅以萃取法在酶分离过程中的应用为主；在生物工程下游技术中侧重讲解萃取法的原理及其在分离纯化作用；而在生物工程分析课程中则重点学习萃取制样在分析检测中的操作。

（二）教学内容层次分明，关注最新进展

生物工程下游技术建立在以微生物学、生物化学、工艺学等课程基础上，把自然界自然孕育的或由微生物菌体发酵的、动植物细胞组织培养的酶反应等多种生物工业发展过程产出的生物原料，稍加提炼离合、加工并制成所需因子，终于使其形成产品的课程[3]。目前国内生物工程下游技术教材虽略有差异，但重要内容保持一致。我校生物技术专业教学团队在教学过程中有针对性地以毛忠贵主编的案例版《生物工程下游技术》和刘国诠主编的《生物工程下游技术》为辅助教材，注重突出应用性，体现新知识、新技术、新工艺和新方法，介绍一些国内外最新研究成果，适度地超越教材，激发学生的学习积极性，让学生置身于各类下游技术的最前沿。

（三）多媒体教学和板书结合，增强教学效果

生物工程下游技术旨在生物产品提取、分离、纯化、精制加工等，涉及范围广、知识点复杂，且各知识点之间相互独立、逻辑不紧密但又有一定联系[4]。在传统板书教学基础上借助多媒体手段，将文字、图形、图像、声音、视频图像、动画等多种信息形式用于生物工程下游技术课程中，从而使得抽象难懂的内容形象化，全方位、多视角、多层次地进行演示。多媒体教学还可以密切结合下游技术基本理论、技术流程与实际生产中的具体操作，引导学生从感性认识上升到理性认识。采用多媒体手段与板书结合的方式，不仅能让学生牢固地掌握理解所学的知识，还能很好的融合实践教学，并且还节约了教学成本，大大提升了教学的质量，促进了生物工程下游技术的教学改革。

（四）实施开放式教学，丰富考评方式

传统教学模式中教师灌输知识，学生被动接受，学生在课堂上缺少思考和质疑的机会。开放式教学，是以题目为中心的“课堂讨论模型”和“开放课堂模型”；同时，在“随机通达教学”和“情景性教学”——建构主义的教学模式中，学习是学习者主动建构的内部心理表征过程，教师的角色是思想的“催化剂”与“助产士”。采用教材中的典型案例进行讲述，学生参与到具体的分离纯化设计过程中，通过讨论、查资料等多种方式获得多种下游技术操作方法。学生会感到知识不再枯燥，生物分离技术就在身边。例如，在浸取操作中，我们提到了泡茶，中药的熬制，植物提取物等案例。学生的学习由被动变为主动，由盲目变为有计划的寻求解决之法，进而实现主动求知探索过程。真正做到以学生为中心，促进学生开放式探究，独立学习和终身学习，团队合作及批判性思维能力的发展。与此同时，开放式教学过程中，对学生在发现问题与分析问题的讨论中的表现进行评价，课堂报告也给出成绩，实施多元评价、多点考核，从重视学习结果的单一性评价，向“学习过程的形成性评价”和“总结性评价”并重转变。

（五）结合双语教学，提高专业外语水平

实施双语教学是实现高等教育国际化，培养面向现代化、面向未来、面向世界的复合型人才的有效途径。我校在大二开设的《生物化学》课程中的部分章节也采用了双语教学，而生物工程下游技术开设在大第一学期。此时大多数学生已通过英语四级、六级考试，学生的英语水平与词汇量足以支持选择《Downstream Processing of Proteins：Methods and Protocols（Methods in Biotechnology）》中的部分章节作为参考资料，以此提高学生阅读能力和专业英语水平。我校生物技术专业教学团队在选择过程中既注意与前期课程内容和难度的衔接，又注重学生学习能力的差异性，同时引入国外最新研究成果英语科技论文作为学生课后阅读资料，在教学过程中逐渐提升英语水平和完善教学内容。

三、结语

我校具有生物技术专业特色的教学改革实践，是一项长期的系统工程。在生物工程下游技术的教学改革实践中，教师能够引导学生主动参与生物制品纯化技术的探究，通过思考、讨论扩充学生的知识视野。不仅巩固和提高学生的理论知识水平，还实现了培养学生深入思考、分析问题和解决问题的能力。虽然过程中师生在难免遇到一些问题和挫折，但总体看来学生的学习兴趣和意愿有明显提高，并获得了良好的教学效果。只有在以后的教学实践过程中不断探索、优化和总结，才能符合社会发展和国际教育发展的潮流，培养出具备医学院校特色的高素质学生，在生物制药和医疗方面施展生物技术专业技能。

（作者单位：陕西中医药大学）

参考文献：

[1]刘增然，张光一.《生物工程下游技术》课程教学改革——以工管结合为背景[J].河北经贸大学学报（综合版），2012，12（4）：104-106.

[2]晁旭，魏敏惠，党琳，等.中医院校生物化学实验课程探究式教学改革与学生创新能力培养的研究[J].亚太教育，2016（3）：72-73.

[3]党琳，邓勖，魏敏惠.生物技术专业《酶工程》教学方法改革的探索与实践[J].亚太教育，2016，13：125-126.

[4]张健，刘浩，王德培，等.《生物工程下游技术》课程的教学改革——教学实践与教学理论的结合[J].教育教学论坛，2012（31）：91-92.

[5]廖春丽，朱涛，杨海波，王福梅.生物工程下游技术理论教学和实践教学相结合的探索[J].实验室科学，2011，01：40-42.