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[摘要]通过对生物工程专业实验的探讨,构建了适合于应用型人才培养的实验体系,以综合性和设计性实验为主体,强化了学生的动手能力和创新能力,在学完专业课程的基础上,增设生物工程综合大实验,为毕业生今后从事生物工程领域的生产、管理、技术革新和产品开发等工作奠定了坚实的基础。
[关键词]实验教学 生物工程 生物工程综合大实验
生物工程专业的内涵及外延较广泛,北京理工大学珠海学院生物专业在充分调研的基础上,结合学校的实际情况,对生物工程专业实验教学进行了一定的改革和探索,取得了一定的成效。
一、实验室的配置及作用
1、专业基础课实验室:主要有无机及分析化学实验室、有机化学实验室、物理化学实验室。专业基础课是一个综合性很强的教学体系,是专业课的前奏和基础,肩负着完成学生从中学学习向大学学习过渡的任务,而且对后继的专业课的学习具有承前启后的作用,教学质量优劣,直接影响学生学习品质的培养和后续课程的学习。
2、专业课程实验室:主要有微生物学实验室、生物化学实验室、发酵工程实验室、生物分离工程实验室、生物工程综合实验室及生化仪器分析实验室。这些实验室主要用于基因工程、发酵工程、细胞工程和酶工程专业实验,是为毕业生今后从事生物工程领域的生产、管理、技术革新和产品开发等工作奠定基础的。
二、生物工程专业实验的探讨
1、化学类专业基础课的实验内容要体现专业特色
生物工程专业是综合性很强的专业,涉及的知识面广,领域宽,这就要求教师在讲授过程中要把握好教学的深度和广度。在课程体系的调整时,贯彻“少而精、精而新”的原则,避免教学内容重复,重点突出基础理论知识的应用和实践能力的培养,应该以阐明基本概念、基本原理和基本方法为主旨,要结合生物工程专业的特点,进行实验内容的设置,注重化学类专业基础课实验为专业素质综合能力的培养服务。
2、坚持学科特色,加强生物学、工程学基础的培养
围绕生物学、工程学两个基础,对专业知识点进行整合和提炼,形成完善、内涵丰富的,工程特色鲜明的基本技能训练体系。专业知识点的整合打破课程界限,实现实验教学与整个課程体系的配套;专业知识点的提炼紧扣生物学和工程学两个基础,让学生深入认识生物学现象的同时,掌握生物过程定量控制和放大优化的基本思想,培养具备工程素养和底蕴的生物工程专业人才。
3、增设综合性、设计性实验,强化了学生的动手能力和创新能力
传统的实验课教学中,验证性实验较多,设计性、研究性实验较少,反映学科前沿的实验较少。传统开设的实验一般都是教师按教材选定实验内容和方法,实验操作步骤和结果是已知的,学生在实验过程中的主要任务是完成规定的操作步骤和记录数据。这种实验方法缺乏培养学生的创新意识和研究能力,导致学生探索研究的兴趣不高,积极性下降。
创建适合于社会需要的生物工程专业实验课程,不只是要培养学生的基本实验技能,更重要的是通过实验培养学生的创新能力、研究能力和综合素质,让学生得到更多的训练机会,掌握更多的实验技能,使其科学思维和创新能力得到锻炼和提高,因此,必须对专业课程实验进行优化重组,并有机地融合到一起,同时注意增加趣味性,以调动学生学习的积极性。
4、调整管理教学模式,实行开放式实验教学,打造柔性的设计研究型实验
生物工程专业实验室的建设体现教学与科研的充分结合,利用教师科研和广东省生物化学实验技能大赛的平台,开设设计型、创新型和研究型实验供学生选做。学生依据自身的个性特点可选择感兴趣的实验,实验的内容也根据学科的发展不断调整、提炼最新的研究成果,体现出整个实验系统适应学科发展及个性培养的柔性。通过研究设计型实验环节,让学生体会生物材料的多样性,感受现代生物技术在生物工程中的应用,对专业有一个更全面和深刻的认识。
三、构建适合于应用型人才培养的实验体系,确立实验模块
实验的开设围绕基础、综合、创新三个层次,安排实验教学环节。基础实验涵盖生物学和工程学的核心基本训练环节是学生必须掌握的层次。综合性实验涵盖从实验方案设计、实验准备直至实验结果获取的全过程,培养学生的综合实验能力。在学生进行上述两个层次专业实验技能训练的同时,对一部分较为优秀的同学安排创新实验环节的训练,创新实验反映学科发展方向及研究热点并带有探索性,参加创新实验的学生可以提前进入实验室,并可以免修部分相关的综合实验。
为保证上述的实验教学体系的实施,我们对教学计划及实验室管理模式进行了相应的调整:在教学计划方面,集中时间安排综合性实验;建立了互动的实验教学信息化平台,开发出集管理、预习、信息反馈为一体的实验管理信息系统。
为了拓宽学生的知识面和拓宽学生的就业渠道,根据国家的规划和珠海市的产业规划,我们确立了不同的实验模块,在生物工程、生物制药、食品分析与检验、生化仪器分析等方面使学生得到了全面的训练。
四、实施效果
1、基础实验训练得到了加强。化学类专业基础课的实验内容要体现了专业特色,生物工程实验中生物学和工程学的基本核心实验经过提炼和浓缩,形成了相对完整的基础实验体系。而且在以后的综合实验环节,这些基本技能训练的知识点得到了重复,加深了同学对这些基本技能重要性的理解,基本技能得到了巩固和加强。
2、培养了学生的综合能力和创新意识。综合性实验和创新实验环节得到了大大加强,综合性和设计性实验课程的开设率达到了100%,通过综合性和设计性实验的训练,学生的动手能力、综合问题的分析能力得到了大大的加强。
3、部分实验内容直接来源于最新的科研成果,使学科的发展融入到了实验教学环节。
4、学生使用现代生化仪器的能力明显提高,动手能力普遍较强,设计和创新能力也有了一定的提升,各类实验技能大赛中学生都有出色表现。
[参考文献]
[1]刘新贵.生物工程大实验教学模式探索.实验技术与管理,2007
(作者单位:北京理工大学珠海学院 广东珠海)
[关键词]实验教学 生物工程 生物工程综合大实验
生物工程专业的内涵及外延较广泛,北京理工大学珠海学院生物专业在充分调研的基础上,结合学校的实际情况,对生物工程专业实验教学进行了一定的改革和探索,取得了一定的成效。
一、实验室的配置及作用
1、专业基础课实验室:主要有无机及分析化学实验室、有机化学实验室、物理化学实验室。专业基础课是一个综合性很强的教学体系,是专业课的前奏和基础,肩负着完成学生从中学学习向大学学习过渡的任务,而且对后继的专业课的学习具有承前启后的作用,教学质量优劣,直接影响学生学习品质的培养和后续课程的学习。
2、专业课程实验室:主要有微生物学实验室、生物化学实验室、发酵工程实验室、生物分离工程实验室、生物工程综合实验室及生化仪器分析实验室。这些实验室主要用于基因工程、发酵工程、细胞工程和酶工程专业实验,是为毕业生今后从事生物工程领域的生产、管理、技术革新和产品开发等工作奠定基础的。
二、生物工程专业实验的探讨
1、化学类专业基础课的实验内容要体现专业特色
生物工程专业是综合性很强的专业,涉及的知识面广,领域宽,这就要求教师在讲授过程中要把握好教学的深度和广度。在课程体系的调整时,贯彻“少而精、精而新”的原则,避免教学内容重复,重点突出基础理论知识的应用和实践能力的培养,应该以阐明基本概念、基本原理和基本方法为主旨,要结合生物工程专业的特点,进行实验内容的设置,注重化学类专业基础课实验为专业素质综合能力的培养服务。
2、坚持学科特色,加强生物学、工程学基础的培养
围绕生物学、工程学两个基础,对专业知识点进行整合和提炼,形成完善、内涵丰富的,工程特色鲜明的基本技能训练体系。专业知识点的整合打破课程界限,实现实验教学与整个課程体系的配套;专业知识点的提炼紧扣生物学和工程学两个基础,让学生深入认识生物学现象的同时,掌握生物过程定量控制和放大优化的基本思想,培养具备工程素养和底蕴的生物工程专业人才。
3、增设综合性、设计性实验,强化了学生的动手能力和创新能力
传统的实验课教学中,验证性实验较多,设计性、研究性实验较少,反映学科前沿的实验较少。传统开设的实验一般都是教师按教材选定实验内容和方法,实验操作步骤和结果是已知的,学生在实验过程中的主要任务是完成规定的操作步骤和记录数据。这种实验方法缺乏培养学生的创新意识和研究能力,导致学生探索研究的兴趣不高,积极性下降。
创建适合于社会需要的生物工程专业实验课程,不只是要培养学生的基本实验技能,更重要的是通过实验培养学生的创新能力、研究能力和综合素质,让学生得到更多的训练机会,掌握更多的实验技能,使其科学思维和创新能力得到锻炼和提高,因此,必须对专业课程实验进行优化重组,并有机地融合到一起,同时注意增加趣味性,以调动学生学习的积极性。
4、调整管理教学模式,实行开放式实验教学,打造柔性的设计研究型实验
生物工程专业实验室的建设体现教学与科研的充分结合,利用教师科研和广东省生物化学实验技能大赛的平台,开设设计型、创新型和研究型实验供学生选做。学生依据自身的个性特点可选择感兴趣的实验,实验的内容也根据学科的发展不断调整、提炼最新的研究成果,体现出整个实验系统适应学科发展及个性培养的柔性。通过研究设计型实验环节,让学生体会生物材料的多样性,感受现代生物技术在生物工程中的应用,对专业有一个更全面和深刻的认识。
三、构建适合于应用型人才培养的实验体系,确立实验模块
实验的开设围绕基础、综合、创新三个层次,安排实验教学环节。基础实验涵盖生物学和工程学的核心基本训练环节是学生必须掌握的层次。综合性实验涵盖从实验方案设计、实验准备直至实验结果获取的全过程,培养学生的综合实验能力。在学生进行上述两个层次专业实验技能训练的同时,对一部分较为优秀的同学安排创新实验环节的训练,创新实验反映学科发展方向及研究热点并带有探索性,参加创新实验的学生可以提前进入实验室,并可以免修部分相关的综合实验。
为保证上述的实验教学体系的实施,我们对教学计划及实验室管理模式进行了相应的调整:在教学计划方面,集中时间安排综合性实验;建立了互动的实验教学信息化平台,开发出集管理、预习、信息反馈为一体的实验管理信息系统。
为了拓宽学生的知识面和拓宽学生的就业渠道,根据国家的规划和珠海市的产业规划,我们确立了不同的实验模块,在生物工程、生物制药、食品分析与检验、生化仪器分析等方面使学生得到了全面的训练。
四、实施效果
1、基础实验训练得到了加强。化学类专业基础课的实验内容要体现了专业特色,生物工程实验中生物学和工程学的基本核心实验经过提炼和浓缩,形成了相对完整的基础实验体系。而且在以后的综合实验环节,这些基本技能训练的知识点得到了重复,加深了同学对这些基本技能重要性的理解,基本技能得到了巩固和加强。
2、培养了学生的综合能力和创新意识。综合性实验和创新实验环节得到了大大加强,综合性和设计性实验课程的开设率达到了100%,通过综合性和设计性实验的训练,学生的动手能力、综合问题的分析能力得到了大大的加强。
3、部分实验内容直接来源于最新的科研成果,使学科的发展融入到了实验教学环节。
4、学生使用现代生化仪器的能力明显提高,动手能力普遍较强,设计和创新能力也有了一定的提升,各类实验技能大赛中学生都有出色表现。
[参考文献]
[1]刘新贵.生物工程大实验教学模式探索.实验技术与管理,2007
(作者单位:北京理工大学珠海学院 广东珠海)