基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)需求的教學(xué)課程整合與優(yōu)化

于豪冰 張建鵬 胡波 廖俊 盧小玲 劉小宇 焦炳華

摘要：“生物反應(yīng)器與發(fā)酵工程”與“生物制藥設(shè)備與分離純化技術(shù)”是我校生物技術(shù)專業(yè)學(xué)開設(shè)的兩門應(yīng)用型專業(yè)課程。這兩門課的理論教學(xué)內(nèi)容與前期基礎(chǔ)課程存在諸多交叉重疊，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)課時(shí)不足和實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容連貫性差等問題，嚴(yán)重影響教學(xué)效果。根據(jù)近年來對(duì)這兩門課程的教學(xué)實(shí)踐與體會(huì)，結(jié)合兩門課程所存在的問題和應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需求，將兩門課整合為一，對(duì)理論教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)以及考核方式等方面進(jìn)行整合優(yōu)化，提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率。

關(guān)鍵詞：發(fā)酵工程；分離純化技術(shù)；課程整合；課程優(yōu)化

中圖分類號(hào)：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2019）26-0163-02

“生物反應(yīng)器與發(fā)酵工程”是一門結(jié)合工科知識(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，主要內(nèi)容包括：生物反應(yīng)器原理以及發(fā)酵工程原理、操作以及關(guān)鍵技術(shù)等[1]?！吧镏扑幵O(shè)備與分離純化技術(shù)”作為“生物反應(yīng)器與發(fā)酵工程”后續(xù)課程，以基礎(chǔ)化學(xué)、微生物學(xué)、生物化學(xué)與分子生物學(xué)以及現(xiàn)代藥學(xué)為基礎(chǔ)，是一門重點(diǎn)介紹現(xiàn)代分離方法、技術(shù)在生物藥品生產(chǎn)中應(yīng)用的理論基礎(chǔ)、技能方法的綜合性課程[2]。兩門課程皆以我校的醫(yī)學(xué)院校為背景，旨在培養(yǎng)具備扎實(shí)理論基礎(chǔ)以及較強(qiáng)動(dòng)手能力的應(yīng)用型生物技術(shù)專業(yè)人才[3]。根據(jù)近年來的學(xué)科發(fā)展要求以及現(xiàn)實(shí)教學(xué)中存在問題的分析，我們通過不斷的改革與探索，結(jié)合醫(yī)學(xué)院校的辦學(xué)特色，對(duì)這兩門課程進(jìn)行了改革、整合與優(yōu)化，兩門課程合并為一門新的課程《發(fā)酵工程與分離純化》，增強(qiáng)了教學(xué)的目的性，服務(wù)于培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型生物技術(shù)專業(yè)人才。

一、兩門課程教學(xué)中存在的問題

1.實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容陳舊。諸多理論知識(shí)點(diǎn)與前期基礎(chǔ)課程出現(xiàn)大量的交叉重復(fù)，由于重復(fù)的理論課教學(xué)內(nèi)容占據(jù)教學(xué)學(xué)時(shí)，導(dǎo)致兩門課程可以安排的實(shí)驗(yàn)課時(shí)減少，再加上實(shí)驗(yàn)條件簡(jiǎn)陋、實(shí)驗(yàn)設(shè)備欠缺等因素的限制，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)課程只能開設(shè)一些傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，多為驗(yàn)證性小實(shí)驗(yàn)，缺乏綜合性、設(shè)計(jì)性以及探索性，而且兩門課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容相對(duì)孤立，內(nèi)在聯(lián)系不夠緊密，缺乏全鏈條的實(shí)驗(yàn)過程，造成學(xué)生不能系統(tǒng)地掌握從菌種培養(yǎng)到發(fā)酵，再到單體分子的分離純化的基本實(shí)驗(yàn)技能，學(xué)生對(duì)生物制藥體系工藝流程的整體認(rèn)知不夠全面，學(xué)習(xí)主動(dòng)性不高。

2.缺乏見習(xí)實(shí)踐教學(xué)。實(shí)踐教學(xué)是課堂理論知識(shí)聯(lián)系實(shí)際生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，是提高學(xué)生對(duì)抽象理論知識(shí)理解和消化的重要教學(xué)方法，讓學(xué)生對(duì)課程既有觀感也有見感，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力和綜合素質(zhì)的提高具有重要作用[4]。然而兩門課程存在的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)缺乏的問題，致使許多學(xué)生對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)過程中使用多種發(fā)酵設(shè)備以及大型分離純化設(shè)備的基本認(rèn)知都停留在課堂上，嚴(yán)重影響了生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

3.教學(xué)模式與考試模式單一。兩門課程的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)過程中，教師逐一講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑怼?shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)操作步驟以及實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，學(xué)生被動(dòng)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，在模仿照搬的基礎(chǔ)上完成實(shí)驗(yàn)。這種教學(xué)模式缺少師生互動(dòng)，學(xué)生在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中缺乏主動(dòng)思考，只能機(jī)械地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，容易形成思維定式，不利于培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。而且傳統(tǒng)單一的閉卷筆試的考核模式，加劇了死記硬背、應(yīng)付考試現(xiàn)象的產(chǎn)生，嚴(yán)重影響了教學(xué)效果。

二、教學(xué)內(nèi)容的整合優(yōu)化與實(shí)施

1.調(diào)整和重組理論教學(xué)內(nèi)容，突出課堂教學(xué)重點(diǎn)。課程整合優(yōu)化的關(guān)鍵是科學(xué)合理的教學(xué)內(nèi)容和知識(shí)體系的構(gòu)建。根據(jù)生物技術(shù)專業(yè)本科生前期課程體系中理論課知識(shí)點(diǎn)重復(fù)的現(xiàn)狀，結(jié)合重新構(gòu)建的《發(fā)酵工程與分離純化》系列實(shí)驗(yàn)涉及的知識(shí)與技能體系，重組和調(diào)整原有兩門課程的教學(xué)章節(jié)和內(nèi)容，課堂理論教學(xué)以前期課程中沒有涉及的知識(shí)為重點(diǎn)講授內(nèi)容，重復(fù)理論知識(shí)則在理論教學(xué)中弱化，但是弱化并不等于徹底放棄，應(yīng)圍繞學(xué)生需要掌握的知識(shí)點(diǎn)和能力發(fā)展要求，放到后期的實(shí)驗(yàn)教學(xué)以及實(shí)踐教學(xué)中進(jìn)行鞏固、拓展與應(yīng)用，形成條理清晰、重點(diǎn)突出的知識(shí)體系，有利于鞏固交叉學(xué)科的學(xué)習(xí)，突出整合后學(xué)科的特色。比如教材中與前期課程中重復(fù)并且具有較強(qiáng)實(shí)用性和可操作性的知識(shí)內(nèi)容，通過增加大綜合實(shí)驗(yàn)，將教學(xué)內(nèi)容融入到實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)中，通過實(shí)驗(yàn)對(duì)前期知識(shí)進(jìn)行回顧、理解、拓展以及應(yīng)用，在“學(xué)中做、做中學(xué)”中獲得知識(shí)和技能強(qiáng)化。通過這樣的教學(xué)內(nèi)容調(diào)整，縮短理論教學(xué)的學(xué)時(shí)，并且涵蓋教學(xué)大綱所有的知識(shí)點(diǎn)，突出了課堂教學(xué)的重點(diǎn)，達(dá)到了良好的教學(xué)效果。

2.優(yōu)化和豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生專業(yè)綜合素質(zhì)。剔除內(nèi)容單調(diào)、技術(shù)陳舊、與現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展脫節(jié)等驗(yàn)證性內(nèi)容居多的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，增設(shè)大綜合實(shí)驗(yàn)，這樣既讓學(xué)生掌握生物制藥的基本操作，又對(duì)生物制藥的全過程有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)；同時(shí)，結(jié)合本校的“第二課堂”活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生參與到教研室教師的實(shí)際科研項(xiàng)目中，與最新的科研成果接軌，比如讓學(xué)生參與到本教研室極地海洋微生物次級(jí)代謝產(chǎn)物分離純化等一些國家級(jí)課題中，可以使學(xué)生參與整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程，了解從微生物發(fā)酵到分離純化的整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程。這樣構(gòu)建的一體化和多層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容新體系，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中鞏固了理論知識(shí)，提高了發(fā)酵工程與分離純化實(shí)驗(yàn)的基本技能，熟悉科學(xué)研究的基本流程，對(duì)學(xué)生畢業(yè)實(shí)習(xí)以及未來獨(dú)立開展科研工作具有積極的意義。

3.構(gòu)建見習(xí)實(shí)踐教學(xué)體系，提升學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。見習(xí)實(shí)踐教學(xué)是應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要環(huán)節(jié)，它是實(shí)現(xiàn)知識(shí)從抽象到具象的重要環(huán)節(jié)，對(duì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和綜合素質(zhì)具有重要意義。參考兄弟院校相關(guān)專業(yè)的見習(xí)實(shí)踐要求，在課程中期設(shè)置第一次見習(xí)教學(xué)，前往華東理工大學(xué)發(fā)酵工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室實(shí)地觀摩實(shí)習(xí)，對(duì)各種中大型發(fā)酵和分離設(shè)備有一個(gè)基本的認(rèn)識(shí)，便于在日后的學(xué)習(xí)中能理論聯(lián)系實(shí)際，使枯燥的內(nèi)容具象化。在課程后期，安排學(xué)生進(jìn)入市內(nèi)的生物制藥企業(yè)，參觀見習(xí)企業(yè)生產(chǎn)一線，通過實(shí)地參觀和技術(shù)人員的現(xiàn)場(chǎng)講解，詳細(xì)了解發(fā)酵工藝和分離純化流程中各個(gè)操作工藝單元的注意事項(xiàng)，緊密地結(jié)合了理論教學(xué)的相關(guān)內(nèi)容。通過這種校內(nèi)外相結(jié)合的“雙教師”團(tuán)隊(duì)合作的授課方式，大幅提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和理論聯(lián)系實(shí)際的能力。

4.改進(jìn)考核方式，提高學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。課程整合后，原有傳統(tǒng)單一的閉卷考核方式已經(jīng)無法滿足課程的考核需求，要求整合后的成績考核降低了理論考核成績的權(quán)重，提升實(shí)驗(yàn)考核的權(quán)重：（1）理論考核成績占40%，考核內(nèi)容主要為發(fā)酵工程和分離純化技術(shù)方面的一些重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)；（2）實(shí)驗(yàn)課成績占40%，考核內(nèi)容主要為學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)的出勤率、實(shí)驗(yàn)操作的正確性與規(guī)范性、實(shí)驗(yàn)記錄的完整性、實(shí)驗(yàn)各階段進(jìn)程的及時(shí)性、實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)問題的分析與討論以及最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果等；（3）見習(xí)實(shí)踐論文成績占20%，主要評(píng)價(jià)學(xué)生在見習(xí)過程中的表現(xiàn)以及見習(xí)報(bào)告的中對(duì)發(fā)酵工程理念以及分離純化技術(shù)運(yùn)用方面知識(shí)的歸納、總結(jié)與討論等。通過改進(jìn)考核方式，不再以單純的理論知識(shí)考核成績?cè)u(píng)定學(xué)生，使學(xué)生之間以及學(xué)生老師之間能夠深入地交流，對(duì)于知識(shí)的掌握及運(yùn)用更加全面和自如，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生之間的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)具有促進(jìn)作用，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性與熱情。

三、課程整合的效果評(píng)價(jià)

通過對(duì)兩門課程的整合與改革，使原先比較分散獨(dú)立的兩門課程轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)容緊湊連貫、結(jié)構(gòu)性好、整體協(xié)調(diào)性高的全新課程體系。通過二者的整合能夠使講授的理論課內(nèi)容更加精煉，使學(xué)生更加容易地把握知識(shí)的脈絡(luò)，從而提高學(xué)習(xí)效率；同時(shí)，也明顯地減少了相關(guān)實(shí)驗(yàn)試劑耗材的重復(fù)采購以及實(shí)驗(yàn)室的重復(fù)建設(shè)，節(jié)約了教學(xué)資源和經(jīng)費(fèi)，其次這種基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的課程整合，也讓學(xué)生的積極性和動(dòng)手能力有了很大提升，教學(xué)效率更高，更能適應(yīng)新形勢(shì)下應(yīng)用型教育的特點(diǎn)；最后，也對(duì)一線教師提出要求，教師在長期教學(xué)實(shí)踐過程中，要不斷地發(fā)現(xiàn)和思考教學(xué)中所出現(xiàn)的問題，勇于進(jìn)行教學(xué)改革，才能把教學(xué)工作做得更好，從而達(dá)到更好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]明紅，劉涌濤，聶國興，等.發(fā)酵工程教學(xué)體系的改革實(shí)踐與探索[J].基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育，2012，14（10）：761-763.

[2]盧小玲，劉小宇，高云，等.生物制藥設(shè)備與分離純化實(shí)驗(yàn)教學(xué)初探[J].山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)：基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育版，2011，13（4）：355-356.