吳曉宗（鄭州輕工業(yè)學(xué)院，鄭州　450002）

基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的生化工程課程教學(xué)改革與創(chuàng)新

吳曉宗
（鄭州輕工業(yè)學(xué)院，鄭州450002）

生化工程課程是一門集現(xiàn)代生物學(xué)、化學(xué)和工程學(xué)為一體的基礎(chǔ)學(xué)科，它既是現(xiàn)代生物技術(shù)的重要基礎(chǔ)和組成部分，也是生物工程和醫(yī)藥工程專業(yè)中的必修課程之一。本文以生化工程課程的內(nèi)容為指導(dǎo)，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目的，提出了新的教學(xué)形式和教學(xué)方法，以提升學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)手操作的能力，并在實(shí)際教學(xué)過程中取得了較好的教學(xué)效果。

應(yīng)用型；生化工程；改革與創(chuàng)新

一、前言

生化工程是21世紀(jì)生物技術(shù)領(lǐng)域中唯一一個(gè)涉及工程設(shè)計(jì)的課程，是生物化學(xué)反應(yīng)的工程應(yīng)用，并且與實(shí)際應(yīng)用關(guān)系最為密切，也是生物系學(xué)生進(jìn)入社會(huì)從事相關(guān)專業(yè)應(yīng)用最多的一門學(xué)科。為了適應(yīng)現(xiàn)代生物化學(xué)工程的發(fā)展，力求滿足把生物技術(shù)中的實(shí)驗(yàn)成果轉(zhuǎn)化為實(shí)際可供生產(chǎn)的產(chǎn)品，并且培養(yǎng)帶有專業(yè)共性的工程技術(shù)人員的要求，在本次教改創(chuàng)新中，將以培養(yǎng)操作能力強(qiáng)、適用性廣的全新型“應(yīng)用人才”為目的，首先對(duì)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容存在的問題進(jìn)行改革，然后帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐訓(xùn)練，加強(qiáng)對(duì)知識(shí)運(yùn)用的能力，最后以項(xiàng)目引導(dǎo)性課程設(shè)計(jì)的方式增強(qiáng)學(xué)生自主查閱資料的主動(dòng)性，提高學(xué)生提出問題、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，與此同時(shí)，也為該行業(yè)相關(guān)領(lǐng)域的科技人員提供參考［1-3］。

二、教改實(shí)施的必要性

由于“生化工程”是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，設(shè)計(jì)的學(xué)科范圍較廣，面對(duì)的教學(xué)問題也較多。在21世紀(jì)這個(gè)極其具有挑戰(zhàn)性、快速性和專業(yè)性的社會(huì)，培養(yǎng)有經(jīng)驗(yàn)、有能力的復(fù)合型技術(shù)人才已迫在眉睫。而在以往傳統(tǒng)的實(shí)際教學(xué)理念、模式及方法中都存在著許多問題，導(dǎo)致學(xué)生畢業(yè)面臨動(dòng)手能力差、缺乏主動(dòng)思考和創(chuàng)新的能力，這與當(dāng)前培養(yǎng)“應(yīng)用型人才”的目的不符，因此對(duì)該課程進(jìn)行教改研究刻不容緩。

1.理論教學(xué)中存在的問題

根據(jù)該課程教材的課時(shí)設(shè)置，一般要求為54個(gè)學(xué)時(shí)，但在實(shí)際教學(xué)安排中往往達(dá)不到54個(gè)學(xué)時(shí)，普遍設(shè)置為36學(xué)時(shí)，課時(shí)的減少導(dǎo)致在理論授課期間老師不能留給學(xué)生充足的時(shí)間去思考和及時(shí)解答學(xué)生存在的疑惑問題，這必然影響實(shí)際教學(xué)的效果和質(zhì)量。另外，目前教授該課程的老師大都是直接從高校畢業(yè)的博士或碩士生，而生化工程是一門綜合性和實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，不僅需要具備大量理論基礎(chǔ)的任課教師，更需要具備豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的老師。雖然這些剛從高校畢業(yè)的博士、碩士具有很強(qiáng)的理論基礎(chǔ)，但他們并沒有實(shí)際的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，缺乏實(shí)踐教學(xué)經(jīng)歷，教學(xué)方法和模式陳舊，自然達(dá)不到理想的教學(xué)效果。

2.實(shí)踐教學(xué)中存在的問題

對(duì)于具有實(shí)踐性很強(qiáng)的課程來(lái)說，實(shí)驗(yàn)不僅能加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和運(yùn)用情況，而且能提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，更能培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)手操作的能力。實(shí)踐教學(xué)基地可以將理論與實(shí)際結(jié)合起來(lái)，但是大多高校并沒有很好地實(shí)踐教學(xué)基地，僅僅在實(shí)踐環(huán)節(jié)帶領(lǐng)學(xué)生到相關(guān)企業(yè)走馬觀花式的了解一下，這使學(xué)生在很被動(dòng)的情況下無(wú)法將所學(xué)知識(shí)進(jìn)行實(shí)際運(yùn)用。

3.學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)缺乏的問題

由于本課程具有很強(qiáng)的專業(yè)性和綜合性，在學(xué)習(xí)本課程前需要打下前期的基礎(chǔ)知識(shí)，如傳氧與通氣攪拌、生化反應(yīng)的質(zhì)量與能力衡算、生化分離技術(shù)等，這些都需要以微生物、生物化學(xué)和化學(xué)工程原理等課程為基礎(chǔ)，而有些高校往往將這些基礎(chǔ)課程與生化工程課程同學(xué)期開課甚至部分課程不開設(shè)，導(dǎo)致學(xué)生沒有堅(jiān)硬的理論基礎(chǔ)做后盾，基礎(chǔ)知識(shí)較為薄弱，進(jìn)而在老師給學(xué)生講解與本課程相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容時(shí)，學(xué)生經(jīng)常出現(xiàn)一知半解的現(xiàn)象，有的甚至像聽“天書”一樣根本不知道老師在說什么，這樣很明顯達(dá)不到我們所期望的教學(xué)效果［4-5］。

三、教學(xué)改革與創(chuàng)新的研究

1.教學(xué)方式與方法的改革

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，一些新的教學(xué)設(shè)施及設(shè)備相應(yīng)而出，學(xué)生的思想及現(xiàn)代化意識(shí)也有所改變，然而由于生化工程教材的更新變革很緩慢，導(dǎo)致在這個(gè)科技革命飛速發(fā)展的時(shí)期，原有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的許多設(shè)備還停留在傳統(tǒng)設(shè)備的基礎(chǔ)上，依靠著老式的教學(xué)方法，不但跟不上時(shí)代，而且在教學(xué)的同時(shí)會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生厭惡的情緒，進(jìn)而會(huì)抹掉該門課程本身具有的實(shí)踐性意義。

本文對(duì)教學(xué)方式提出了新的方法，針對(duì)教學(xué)理論環(huán)節(jié)會(huì)出現(xiàn)枯燥乏味的公式、概念等情況，采用多媒體教學(xué)，利用多媒體教學(xué)的形式可以讓學(xué)生有很好的可視性，彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)中存在的不直觀現(xiàn)象等缺點(diǎn)，通過實(shí)際案例播放有關(guān)知識(shí)的視頻，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本門課程的興趣和熱情，同時(shí)可以加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握及感知實(shí)際事物的能力，使教學(xué)方式從單一的由老師講解知識(shí)的教學(xué)向互動(dòng)交流式的教學(xué)方向發(fā)展，在這個(gè)過程中可以很直觀的了解所學(xué)的知識(shí)及將來(lái)這些知識(shí)所要運(yùn)用的地方，理解起來(lái)簡(jiǎn)單方便，有利于提高教學(xué)的效果，同時(shí)也為今后學(xué)生畢業(yè)走向工作崗位奠定良好的基礎(chǔ)。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改革

本課程注重在于培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才，在改革教學(xué)方式的同時(shí)，我們對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容也進(jìn)行了創(chuàng)新與改進(jìn)。近年來(lái)，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往以老師講為主，學(xué)生真正參與到實(shí)驗(yàn)中的時(shí)間卻很少。再加上實(shí)際教學(xué)時(shí)，總課時(shí)的設(shè)置達(dá)不到教材本身的學(xué)時(shí)要求，且用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)時(shí)較少，根本達(dá)不到理想的教學(xué)效果。因此，可以在此基礎(chǔ)上增加實(shí)驗(yàn)課時(shí)的教學(xué)安排，采取邊實(shí)驗(yàn)邊授課的方式進(jìn)行，把理論課時(shí)與實(shí)驗(yàn)課時(shí)的比例由原來(lái)的3∶1增加到3∶2，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

此外，在實(shí)驗(yàn)操作過程中，由于實(shí)驗(yàn)教材都有實(shí)驗(yàn)步驟和基本操作的指導(dǎo)，學(xué)生往往不思考，直接“照方抓藥”，這必然會(huì)阻礙學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，我們可以在每次實(shí)驗(yàn)開始前，先讓學(xué)生動(dòng)手策劃實(shí)驗(yàn)步驟以及注意事項(xiàng)，老師負(fù)責(zé)啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生。之后老師再具體講解相關(guān)步驟及注意事項(xiàng)，這樣一來(lái)，學(xué)生的理論知識(shí)會(huì)得到進(jìn)一步加深［6-7］，調(diào)動(dòng)了他們學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

3.建立創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)基地

在生化工程的理論授課中，老師往往利用現(xiàn)有的實(shí)踐教學(xué)技術(shù)條件，采取模擬實(shí)踐教學(xué)的方式，對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐訓(xùn)練，達(dá)不到企業(yè)需要的專業(yè)技術(shù)水平，并且還存在學(xué)生的綜合知識(shí)及團(tuán)隊(duì)意識(shí)較差等問題。對(duì)于生化工程這樣實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，建立相應(yīng)的校外實(shí)踐教學(xué)基地是培養(yǎng)具有綜合創(chuàng)新型應(yīng)用人才的重要途徑，我們可以通過以下方式建立創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)基地。

（1）建立實(shí)踐企業(yè)工廠車間

建立實(shí)踐教學(xué)基地，不僅可以激發(fā)學(xué)生對(duì)該門課程的好奇心和興趣，而且還可以使學(xué)生在實(shí)踐的同時(shí)漸漸熟知在生化工程課程中每一個(gè)需要掌握的知識(shí)，達(dá)到“知根知底”的目的。另外，開展實(shí)際教學(xué)實(shí)踐，不僅增強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手操作能力，還可以幫助學(xué)生提高專業(yè)技術(shù)水平，這是培養(yǎng)“應(yīng)用實(shí)踐型”人才最重要的環(huán)節(jié)。

（2）與企業(yè)建立長(zhǎng)期的合作關(guān)系

“校企合作”可以為學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)空間。學(xué)校應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生出去實(shí)習(xí)，為此，我們采取“頂崗實(shí)習(xí)”的方式讓學(xué)生接受實(shí)際的知識(shí)，更早的適應(yīng)社會(huì)的需要，且“頂崗實(shí)習(xí)”是最直接、最有利于培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的方法。

4.引導(dǎo)性課程設(shè)計(jì)的實(shí)施

課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)應(yīng)用型人才不可缺少的環(huán)節(jié)，然而往往很多傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)方式導(dǎo)致學(xué)生的思路僅僅禁錮在一個(gè)狹小的范圍內(nèi)，相互抄襲的現(xiàn)象也不容易防范。例如，多數(shù)高校在教學(xué)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)常采用任務(wù)型課程設(shè)計(jì)，而任務(wù)型課程設(shè)計(jì)最能體現(xiàn)以上缺點(diǎn)。本次教改采取引導(dǎo)性課程設(shè)計(jì)的方法，引導(dǎo)性課程設(shè)計(jì)的主要思想是老師不再是簡(jiǎn)單的布置給學(xué)生某個(gè)具體任務(wù)，而是讓學(xué)生先進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)，熟悉所學(xué)知識(shí)后老師再給出學(xué)生可以利用的資源以及將要設(shè)計(jì)的方向，這樣老師在其中擔(dān)任領(lǐng)軍人物，而學(xué)生只需負(fù)責(zé)查找資料，設(shè)計(jì)方案，這樣做的目的不僅能培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立、主動(dòng)去查閱相關(guān)資料的習(xí)慣，而且在這樣的方式下老師也會(huì)參與其中，學(xué)生和學(xué)生、學(xué)生和老師之間的互動(dòng)也會(huì)增加，學(xué)生的團(tuán)體意識(shí)也會(huì)加強(qiáng)，對(duì)學(xué)生以后進(jìn)入社會(huì)參加工作會(huì)有很大的好處。

四、結(jié)束語(yǔ)

生化工程是現(xiàn)代生物工程學(xué)科的集成器，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為宗旨，需要在實(shí)踐訓(xùn)練和模式方法上進(jìn)行改革，準(zhǔn)確把握對(duì)教學(xué)內(nèi)容的定位。本文在堅(jiān)持以社會(huì)需求為主要目的前提下，強(qiáng)化了實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容，對(duì)該課程的教學(xué)改革給出了相關(guān)的參考，為各高校培養(yǎng)應(yīng)用型的生化工程人才打下基礎(chǔ)，努力實(shí)現(xiàn)真正意義上的“應(yīng)用型人才”模式。

［1］付永前，朱華躍，蔣茹，等.生化工程教學(xué)的改革與創(chuàng)新［J］.廣州化工，2012（6）：130-135.

［2］張俊杰，王麗萍，田亞紅.生化工程課程設(shè)計(jì)嵌合產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線圖教學(xué)模式［J］.河北理工大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2011（2）：72-74.

［3］司俊玲，吳曉宗，高愿軍，等.《食品加工工藝學(xué)》課程的教改探索［J］.輕工科技，2015（9）：137-139.

［4］王任芳.化工原理課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革與實(shí)踐［J］.長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2009（4）：325-326.

［5］張占軍，王富花，馬冷冷.生化分離工程課程教學(xué)改革的探索與實(shí)踐［J］.職業(yè)時(shí)空，2014（10）：59-61.

［6］王永澤，劉棗，付展鵬，等.基于生化課程群建設(shè)的酶工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)探討［J］.教育教學(xué)論壇，2012（S2）：265-266.

［7］曹澤虹，陳宏偉，董玉瑋，等.應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的探索與實(shí)踐——以生物化學(xué)課為例［J］.教育教學(xué)論壇，2015（38）：148-150.

Teaching Reform in Biochemical Engineering Course for Application-Oriented Talents Training

WU Xiaozong
（Zhengzhou University of Light Industry，Zhengzhou 450002，China）

Biochemical Engineering is a fundamental course that involves modern biology，chemistry and engineering.It is not only an important part of modern biotechnology，but also a compulsory course for bioengineering and medical engineering majors.Based on the teaching material of Biochemical Engineering and the goal of cultivating application-oriented talents，new teaching forms and methods were proposed，which in our school have improved the students’learning interest and abilities，and enabled the teachers to get good teaching results.

applied talents；biochemical engineering；reform and innovation

G642.0

吳曉宗（1981—），男，講師，研究方向：生物工程、食品科學(xué)。