生物化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程改革的探索與實(shí)踐

海洪 李霞 劉崢 李典鵬

摘 要 本文主要介紹了我院在生物化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程改革中所取得的一些經(jīng)驗(yàn)和做法。從完善專業(yè)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱；更新教學(xué)內(nèi)容、豐富教學(xué)手段；提高教師專業(yè)水平、改善實(shí)驗(yàn)條件；改革學(xué)生專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程成績的評定方法等方面對生物化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程改革進(jìn)行了新的探索與實(shí)踐。旨在為我院生物化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程的發(fā)展探索一條切實(shí)可行的途徑和方法。

關(guān)鍵詞 生物化工 專業(yè)實(shí)驗(yàn) 課程改革

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2016.06.020

Abstract This paper mainly introduces some experiences and practices in the reform of the experimental course of biochemistry in our hospital. The perfect professional experimental plan and experimental teaching syllabus； update teaching content， enriching teaching means； improve teachers' professional level， and improve the experiment condition； reform of students' professional experimental course score evaluation method and so on of biological chemical engineering experiment curriculum reform of new exploration and practice. The aim is to explore a feasible way and method for the development of biology and chemical engineering experiment course in our college.

Key words biochemistry； professional experiment； course reform

實(shí)驗(yàn)課程是理工科院校中培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的最直接的一種方式，可以讓大學(xué)生從理論課堂中的感性認(rèn)識提高到實(shí)驗(yàn)課堂中的理性認(rèn)識。對生物化工專業(yè)學(xué)生而言，實(shí)驗(yàn)課程是非常重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是理論教學(xué)的拓展延伸。生物工程是一門與實(shí)驗(yàn)緊密相連的學(xué)科，因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展的好壞既是生物專業(yè)的學(xué)生學(xué)好生物工程的一個(gè)必備的條件，又是生物專業(yè)的老師教好生物專業(yè)課程的主要標(biāo)志。在現(xiàn)有的各種生物專業(yè)教材中，實(shí)驗(yàn)包含驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、探究性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)等，這些實(shí)驗(yàn)課程的開展，一方面能促進(jìn)大學(xué)生學(xué)習(xí)生物工程學(xué)科的濃厚興趣，另一方面也有利于學(xué)生培養(yǎng)創(chuàng)新意識的形成。所以，加強(qiáng)和改革生物化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)至關(guān)重要并勢在必行。近年來，我院的生物化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)課從下面幾方面不斷摸索，并進(jìn)行深化改革。

1 完善專業(yè)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱

加強(qiáng)和改革生物化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)首先必須要完善各專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，規(guī)范制定各個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的大綱。實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的制定必須應(yīng)該明確所有的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)時(shí)間、實(shí)驗(yàn)批次、實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)器材（包括實(shí)驗(yàn)儀器、試劑）等內(nèi)容。完善后各專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)計(jì)劃通過比對，從而減少重復(fù)實(shí)驗(yàn)；通過每一門專業(yè)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的完善可以實(shí)現(xiàn)每門實(shí)驗(yàn)課程在內(nèi)容上的整體性，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的連貫性。①

制定實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱時(shí)，要依據(jù)“三減少三增多”的原則：即減少演示性實(shí)驗(yàn)，增加操作性實(shí)驗(yàn)；減少傳統(tǒng)的單一性實(shí)驗(yàn)，增加綜合性實(shí)驗(yàn)；減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。我院原有的生物化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)居多，例如“葡萄糖淀粉酶的活力測定”、“核苷酸的紙電泳”。因此，我們爭取學(xué)校物力財(cái)力支持，盡可能多地安排設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，如“生姜蛋白酶的提取純化工藝”、“酵母原生質(zhì)體的分離與再生”等。這類實(shí)驗(yàn)有趣且實(shí)用，實(shí)驗(yàn)操作中包含了很多各種不同的生化技術(shù)，如：細(xì)胞培養(yǎng)、鹽析、離子交換、結(jié)晶、透析、有機(jī)沉淀等。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)是復(fù)雜性——實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較為其它實(shí)驗(yàn)更為復(fù)雜，綜合性——實(shí)驗(yàn)所涉及的知識面深廣，要求學(xué)生既要有篤實(shí)全面的理論知識，又要有很強(qiáng)的分析、解決問題的實(shí)際動(dòng)手能力。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)沒有完整的操作方案，學(xué)生只有在明確了實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皩?shí)驗(yàn)任務(wù)的前提下，通過查閱資料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，擬定實(shí)驗(yàn)步驟，再準(zhǔn)備所需實(shí)驗(yàn)器材。實(shí)驗(yàn)前與指導(dǎo)教師討論確認(rèn)實(shí)驗(yàn)方案的可行性，通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，學(xué)生勇于探索，求新存異，充分拓寬思維，極大地提高了對實(shí)驗(yàn)課的積極性，打破過去墨守成規(guī)地按著實(shí)驗(yàn)操作書操作的方式。②

2 更新教學(xué)內(nèi)容，豐富教學(xué)手段

生物化工是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，生物化工專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生的能力重要手段之一就是通過做實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)的完成掌握基本的實(shí)驗(yàn)操作的能力、加強(qiáng)綜合分析問題的能力、提高解決問題的能力、科研能力，創(chuàng)新能力，③最終鞏固和完善所掌握的專業(yè)知識。近幾年生物化工領(lǐng)域取得了令人矚目的成績，新方法、新技術(shù)層出不窮。因此，跟上生物專業(yè)發(fā)展的步伐，更新生物專業(yè)教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)、動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力是目前專業(yè)實(shí)驗(yàn)的當(dāng)務(wù)之急。我們淘汰了“紅霉素分配系數(shù)的測定”等驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加了“兩水相萃取糖化酶”、“反膠束提取蛋白酶”、“色譜層析純化乙醇脫氫酶” 等實(shí)驗(yàn)。同時(shí)盡可能開放專業(yè)實(shí)驗(yàn)室和一些普通簡單的儀器設(shè)備，本科學(xué)生可以在專任教師或研究生的指導(dǎo)下按規(guī)定自由使用。還將我院生物專業(yè)的科研課題的研究成果引入專業(yè)實(shí)驗(yàn)課，增加一些具有科研成果相關(guān)性的實(shí)驗(yàn)，把生物領(lǐng)域中新方法、新儀器、新技術(shù)引進(jìn)實(shí)驗(yàn)，提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力，培養(yǎng)和提高學(xué)生專業(yè)前沿知識，激發(fā)了學(xué)生的專業(yè)興趣，使學(xué)生盡快地初步掌握新技術(shù)、新方法。

3 提高教師專業(yè)水平，改善實(shí)驗(yàn)條件

為克服實(shí)驗(yàn)場地和實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足，首先采用通過共用實(shí)驗(yàn)室的辦法增加實(shí)驗(yàn)室面積，這如此了擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)室面積，精心布置實(shí)驗(yàn)環(huán)境，創(chuàng)造良好得實(shí)驗(yàn)氛圍，規(guī)范和完善生物實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)增加的普通實(shí)驗(yàn)設(shè)備的臺(tái)套數(shù)，增加一些必備的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。配置必要的儀器和設(shè)備，規(guī)范配置實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)員、準(zhǔn)備室、藥品室，基本保證本科教學(xué)得正常進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)室得條件改善是離不開學(xué)校的大力支持。

高校教師都具有教學(xué)與科研的雙重任務(wù)，這二者是相得益彰的。教師在進(jìn)行科研的過程中，可以吸取到本專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的新知識，如果能夠?qū)⑿逻M(jìn)的知識及成果引入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，會(huì)不斷地更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平，最終也會(huì)促進(jìn)學(xué)生對本專業(yè)的理解和產(chǎn)生興趣，提高學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的積極性。名師出高徒，才能培養(yǎng)出滿足社會(huì)需求的高質(zhì)量的學(xué)生；前沿技術(shù)的引進(jìn)也會(huì)提高教師的教學(xué)水平，有利于促進(jìn)廣西北部灣經(jīng)濟(jì)建設(shè)特有的資源開發(fā)有影響力的創(chuàng)新成果。④總之，大學(xué)生物工程專業(yè)教師不僅不應(yīng)該輕視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，而且還要把實(shí)驗(yàn)教學(xué)認(rèn)定為教學(xué)中的一個(gè)核心，認(rèn)真研究，提高自身得專業(yè)水平，以充分發(fā)揮其實(shí)驗(yàn)教學(xué)的領(lǐng)導(dǎo)作用。

4 改革學(xué)生專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程成績的評定方法

4.1 獨(dú)立操作能力

生物化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)增加較多的綜合性實(shí)驗(yàn)及設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，充分掌握實(shí)驗(yàn)理論知識及對基本實(shí)驗(yàn)技能的熟練程度。所以實(shí)驗(yàn)的獨(dú)立操作能力是對學(xué)生評定的基本指標(biāo)之一。通過多年的本科教學(xué)實(shí)踐，筆者深刻地體會(huì)到了大學(xué)生的無限的思維能力，只要專業(yè)教材與指導(dǎo)老師不束縛他們的想象力的發(fā)揮，并且在實(shí)驗(yàn)過程中為他們盡可能多地創(chuàng)造拓展思維的機(jī)會(huì)，就能夠發(fā)揮出他們的創(chuàng)新精神，并且能將其創(chuàng)新融入到實(shí)驗(yàn)過程中，并最終培養(yǎng)了獨(dú)立操作實(shí)驗(yàn)的能力。

4.2 分析問題和解決問題的能力

學(xué)生解決實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的各種問題的能力，以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確程度是對其成績評定的基本指標(biāo)。以往實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生普遍存在依賴教師的現(xiàn)象，即在實(shí)驗(yàn)中一旦出現(xiàn)與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書不符的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或結(jié)果時(shí)，不是自己分析、解決問題，而是求助教師解答。增設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生主思考，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)分析問題和解決問題的能力。學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)的過程中，往往都非常重視實(shí)驗(yàn)結(jié)果，而不看重對實(shí)驗(yàn)失敗或結(jié)果不理想的原因分析，即只是重視實(shí)驗(yàn)結(jié)果而不重視分析結(jié)果。對此，教師應(yīng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)并啟發(fā)學(xué)生查找原因，一起分析實(shí)驗(yàn)過程，發(fā)現(xiàn)失敗原因，鼓勵(lì)找出原因后再重新完成實(shí)驗(yàn)，這樣不僅會(huì)提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，而且最終培養(yǎng)了學(xué)生主動(dòng)分析問題和解決問題的能力。

4.3 創(chuàng)新能力

我院生物工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室對本專業(yè)學(xué)生開放，促進(jìn)有興趣的學(xué)生，走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，積極參加課外各種科技活動(dòng)，從而參與本專業(yè)教師的科研工作。學(xué)生在科技活動(dòng)中，理論知識、操作技能、觀察、分析和解決問題的能力得到了鍛煉提升，特別是團(tuán)隊(duì)精神和互助友愛的意識得到了增強(qiáng)。學(xué)生各種能力的提升運(yùn)用在專業(yè)實(shí)驗(yàn)中，提高了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方法等創(chuàng)新能力。最終培養(yǎng)的學(xué)生的創(chuàng)新能力將是作為衡量學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ闹匾笜?biāo)?，F(xiàn)有生物工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課程中增加了設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的固有缺陷。因設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)具有探索性，學(xué)生可以通過自己查閱資料去探究、設(shè)計(jì)、總結(jié)實(shí)驗(yàn)方案。沒有規(guī)定的條條框框，給予了開放式的思維空間，并且能充分地體驗(yàn)到自主學(xué)習(xí)的樂趣，充分體現(xiàn)了大學(xué)生的主體性。這種教學(xué)方式不僅能激發(fā)學(xué)生對生物工程專業(yè)產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，并且培養(yǎng)了學(xué)生查閱專業(yè)資料、分析、思考及解決問題的能力，對培養(yǎng)大學(xué)生良好的專業(yè)素質(zhì)和創(chuàng)新思維都有積極作用。

4.4 實(shí)驗(yàn)報(bào)告的表達(dá)能力

實(shí)驗(yàn)報(bào)告是描述、記錄某個(gè)實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果的一種科技應(yīng)用文體。撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告是實(shí)驗(yàn)工作不可缺少的重要環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)報(bào)告要客觀地記錄實(shí)驗(yàn)的過程和結(jié)果，著重告知一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)事實(shí)，不夾帶任何的主觀看法。實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫認(rèn)真，格式規(guī)范，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容詳實(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)討論正確都是評定實(shí)驗(yàn)報(bào)告的基本內(nèi)容。

總之，生物化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程的改革路程很長，務(wù)必要積極探索和實(shí)踐。同時(shí)，提高教師本身的專業(yè)水平與業(yè)務(wù)能力是前提，而完善實(shí)驗(yàn)室的條件是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的成功保證。不斷地孜孜以求，通過研究、實(shí)踐，逐步形成科學(xué)的、適合于對學(xué)生進(jìn)行應(yīng)用能力培養(yǎng)的新的生物專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，以滿足現(xiàn)代社會(huì)對生物化工專業(yè)的要求。

基金項(xiàng)目：廣西教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題：“對接現(xiàn)代化工需求的地方院校應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式研究”（桂教科學(xué)[2015]11號）；2015年度廣西區(qū)教改工程項(xiàng)目：“基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的生物工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系創(chuàng)新研究與實(shí)踐”（2015JGA230）

注釋

① 李小潔，唐璟，童淑芬.本科生分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教改中存在的問題及對策[J].高校講壇，2011（9）：411-412.

② 蔡婀娜，李夏蘭，陳宏文.生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課教改探討[J].高等理科教育，2000（4）：72-74.

③ 海洪，金文英.服務(wù)于北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)的創(chuàng)新型生物化工專業(yè)人才培養(yǎng)模式的探討[J].教育教學(xué)論壇，2011（15）：118-119.

④ 海洪，金文英.生物工程專業(yè)建設(shè)的探索與實(shí)踐[J].廣西輕工業(yè)，2008（12）：200-201.