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談科研創(chuàng )建設計性生物教學(xué)體系的論文
�。�摘要］為了提高《生物工程綜合實(shí)驗》課程的教學(xué)效益，更好地培養學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng )新能力，通過(guò)教學(xué)與創(chuàng )新科研相結合的方式構建了設計性、探究性的綜合實(shí)驗教學(xué)體系。實(shí)踐結果證明，改革后的教學(xué)體系有效提高了學(xué)生的綜合實(shí)踐能力，激發(fā)了學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng )新意識，符合培養創(chuàng )新性人才的教育目標。
�。�關(guān)鍵詞］生物工程綜合實(shí)驗；教學(xué)內容；改革；創(chuàng )新科研
高等院校是培養具有創(chuàng )新能力、獨立工作能力和實(shí)踐能力的人才的主要基地。綜合性實(shí)驗課程是本科教育的重要內容之一，是應用某一課程或多門(mén)課程的綜合知識獨立思考并完成實(shí)驗的技能和方法進(jìn)行綜合訓練的過(guò)程，是提高學(xué)生實(shí)踐能力的重要途徑。生物工程綜合實(shí)驗是一門(mén)融合生物工程各種技術(shù)的綜合性專(zhuān)業(yè)課程，對培養創(chuàng )新和應用型的生物工程人才非常重要。我校生物工程專(zhuān)業(yè)開(kāi)設的《生物工程綜合實(shí)驗》課程在以往的教學(xué)中存在一些弊端：（1）內容不能很好地融入目前先進(jìn)的實(shí)驗技術(shù)；（2）教學(xué)以教師為主導，學(xué)生按部就班，缺乏創(chuàng )新意識和主動(dòng)性。這樣的教學(xué)體系，雖然鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力，但是在培養學(xué)生綜合分析問(wèn)題能力、充分激發(fā)學(xué)生的創(chuàng )新思維方面是遠遠不夠的。參考近年來(lái)不少學(xué)者提出的高校綜合實(shí)驗教學(xué)改革的經(jīng)驗，從本校實(shí)際情況出發(fā)，我們對《生物工程綜合實(shí)驗》課程進(jìn)行了一些改革。
一、結合生產(chǎn)實(shí)踐，拓展經(jīng)典綜合實(shí)驗項目
經(jīng)典綜合實(shí)驗項目包含了基本理論和操作，為了讓學(xué)生掌握生物工程專(zhuān)業(yè)的基本技能。但是往往不能很好地展現最新的實(shí)驗技術(shù)，使得教學(xué)內容與生產(chǎn)實(shí)踐不能很好地銜接。在經(jīng)典的綜合實(shí)驗項目?jì)热葜性黾右恍┠壳吧a(chǎn)過(guò)程中使用的技術(shù)，例如，在“谷氨酸發(fā)酵”這一經(jīng)典實(shí)驗中增加了轉化谷氨酸生產(chǎn)γ-氨基丁酸的內容，對γ-氨基丁酸的測定需要涉及產(chǎn)物初步提取、衍生以及高效液相色譜梯度法測定，通過(guò)該項目的實(shí)踐，讓學(xué)生掌握了氨基酸及其衍生物的測定方法，并應用于今后的生產(chǎn)實(shí)踐中。
二、結合教師創(chuàng )新科研，衍生綜合實(shí)驗項目
充分利用湖州師范學(xué)院浙江省生物實(shí)驗教學(xué)示范中心的資源，通過(guò)結合教師的科研成果衍生出新的綜合實(shí)驗項目。例如：“重組大腸桿菌高密度發(fā)酵生產(chǎn)β-糖苷酶”這一實(shí)驗項目，是從教師科研衍生的綜合實(shí)驗項目。讓學(xué)生從重組菌表達條件、發(fā)酵工藝條件等方面入手，設計工藝優(yōu)化方案來(lái)提高重組β-糖苷酶的產(chǎn)量。通過(guò)實(shí)驗，讓學(xué)生了解了基因工程菌高密度發(fā)酵的工藝調控。這種啟發(fā)式、設計式的綜合性實(shí)驗對激發(fā)學(xué)生的自主創(chuàng )新和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力具有顯著(zhù)的促進(jìn)作用。
三、結合大學(xué)生創(chuàng )新科研，構建探究性綜合實(shí)驗項目
根據本校的實(shí)驗條件，設計幾個(gè)綜合性實(shí)驗項目。在課程開(kāi)設的前一個(gè)學(xué)期將內容發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生自主選擇實(shí)驗內容。以團隊合作的形式自主查閱文獻和設計實(shí)驗方案，通過(guò)提交可行性報告的形式由教研組教師進(jìn)行審核。通過(guò)審核的實(shí)驗方案，由教師利用課余時(shí)間指導學(xué)生對實(shí)驗設計方案進(jìn)行完善。對于在課程中能夠順利實(shí)施并取得較好結果的實(shí)驗內容，在課程結束后，根據學(xué)生的興趣拓展成大學(xué)生創(chuàng )新性科研項目。例如：“纖維素酶高產(chǎn)菌株發(fā)酵工藝優(yōu)化”這個(gè)綜合實(shí)驗項目，學(xué)生組利用前期篩選獲得的纖維素酶高產(chǎn)菌株進(jìn)行發(fā)酵并純化獲得纖維素酶，利用酵母菌進(jìn)行同步酶解發(fā)酵浮萍纖維來(lái)生產(chǎn)單細胞蛋白。課程結束后申請“校級大學(xué)生創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)訓練計劃”項目對不同的水生植物纖維同步酶解發(fā)酵工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化，使單細胞蛋白的產(chǎn)量提高了9%。進(jìn)一步申請了“浙江省大學(xué)生新苗人才計劃”項目，利用大腸桿菌大量表達重組纖維素酶，使發(fā)酵后單細胞蛋白的產(chǎn)量進(jìn)一步提高了15%左右。在每3年重新制定教學(xué)大綱時(shí)，將這類(lèi)順利完成的課題內容增加到綜合實(shí)驗內容中，豐富課程內容，同時(shí)也吸引更多的學(xué)生選擇這類(lèi)開(kāi)放式的綜合實(shí)驗設計項目。通過(guò)這種方式，調動(dòng)學(xué)生參與綜合實(shí)驗項目的積極性，促進(jìn)學(xué)生拓寬知識面，培養團隊合作精神，同時(shí)激發(fā)他們參與創(chuàng )新性科研的熱情和積極性。
四、結束語(yǔ)
改革后本課程的問(wèn)卷調查結果顯示，通過(guò)結合創(chuàng )新科研使課程內容的設置更緊密地結合科研實(shí)際，94%以上的學(xué)生對改革后的教學(xué)方式和教學(xué)內容表示滿(mǎn)意。實(shí)踐證明，在這種設計性、探究性的教學(xué)體系中更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣和創(chuàng )新思維。
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