生物工程專業(yè)生物能源課程教學(xué)模式

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21世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì)，生命科學(xué)是未來最有可能改變?nèi)祟惿罘绞胶徒?jīng)濟(jì)發(fā)展方式的新興學(xué)科[1]。生物能源作為生命科學(xué)領(lǐng)域的重要組成部分，已越來越受到各界的關(guān)注。受應(yīng)試教育的影響，現(xiàn)行的生物能源教學(xué)方式還是停留在以老師講課為主的模式上，這樣一來，學(xué)生上課只是被動(dòng)接受知識(shí)。與高中時(shí)期不同，大學(xué)生畢業(yè)后要走出象牙塔直接面對(duì)社會(huì)，因此大學(xué)時(shí)期主要是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，即如何主動(dòng)獲取知識(shí)，如何靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)到實(shí)踐中去的能力[2]。而目前的上課及考核模式過于注重形式，老師單方面灌輸知識(shí)，考核的僅僅是人腦儲(chǔ)備知識(shí)的能力，而不是人腦運(yùn)用知識(shí)的能力。因此，這樣的教學(xué)方式嚴(yán)重制約了學(xué)生的自我思考意識(shí)的形成以及學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。生物能源這門課的特點(diǎn)是涉及范圍廣，知識(shí)點(diǎn)多，且與應(yīng)用聯(lián)系比較緊密。如果教師一味只講理論知識(shí)，而與學(xué)生缺少互動(dòng)，學(xué)生一時(shí)會(huì)很難理解。此外，學(xué)生畢業(yè)后最終會(huì)面對(duì)社會(huì)，屆時(shí)會(huì)遇到找工作等問題。如果上課只是針對(duì)一些理論和概念性的知識(shí)進(jìn)行講解，而忽略對(duì)整個(gè)行業(yè)發(fā)展以及相關(guān)企業(yè)的介紹，久而久之，學(xué)生會(huì)缺乏興趣，覺得所學(xué)知識(shí)與今后的就業(yè)及發(fā)展無關(guān)，只是應(yīng)付考試而已。因此，上課時(shí)常出現(xiàn)老師講自己的內(nèi)容，而學(xué)生在課上干自己的事情，各忙各的，難以調(diào)動(dòng)起學(xué)生的積極性。過分強(qiáng)調(diào)理論而與實(shí)踐脫節(jié)是當(dāng)前生物能源課程的不足之處，也是需要改革和提高的地方。

1教材的選擇

教材是學(xué)生掌握知識(shí)的最直接工具，也是教師與學(xué)生之間的橋梁。但是，如果教材編寫的過于深?yuàn)W，不易理解，學(xué)生將產(chǎn)生厭學(xué)情緒，同時(shí)也會(huì)對(duì)所學(xué)知識(shí)的實(shí)用性產(chǎn)生懷疑，不利于生物工程或相關(guān)專業(yè)人才的培養(yǎng)[3]。因此，選擇完整、系統(tǒng)的知識(shí)體系，以及可以反映與本學(xué)科相關(guān)的產(chǎn)業(yè)背景和最新研究成果的優(yōu)秀教材，是保證教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果的關(guān)鍵之一。在教學(xué)過程中，注重理論和實(shí)際相結(jié)合，堅(jiān)持以學(xué)生為本的原則，內(nèi)容兼顧實(shí)際生產(chǎn)過程中遇到的實(shí)際問題。除了教材上的知識(shí)之外，也要注意整個(gè)生物能源領(lǐng)域不斷出現(xiàn)的新理論、新思路、新技術(shù)和新成果。通過閱覽國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀期刊和專業(yè)網(wǎng)站，訪問行業(yè)內(nèi)相關(guān)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)，及時(shí)將新的知識(shí)介紹給學(xué)生，擴(kuò)充學(xué)生的信息量，拓寬學(xué)生思路，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，為學(xué)生今后的就業(yè)或繼續(xù)在本專業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行研究打下基礎(chǔ)。

2教學(xué)互動(dòng)

教學(xué)方式也是體現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的一大重點(diǎn)。在教學(xué)方式上，我們首先運(yùn)用現(xiàn)代化的多媒體將教學(xué)過程中的重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容通過圖片、視頻、動(dòng)畫等多種方式呈現(xiàn)給學(xué)生[4]。從而使得抽象難懂的內(nèi)容具體化、形象化、趣味化，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。特別是，涉及到生物能源生產(chǎn)過程中的流程圖、設(shè)備圖以動(dòng)畫及視頻的形式穿插在教學(xué)過程中，使學(xué)生更好理解，也更加直觀。除此之外，我們也注重邀請(qǐng)一些專家學(xué)者、或與本專業(yè)相關(guān)企業(yè)的人士來進(jìn)行一些講座介紹。這樣，可以使學(xué)生從科研或生產(chǎn)等不同角度對(duì)這個(gè)行業(yè)進(jìn)行了解，加深學(xué)生對(duì)本專業(yè)的理解和認(rèn)知度，而不是僅僅停留在理論知識(shí)上。此外，學(xué)期中和學(xué)期末，我們會(huì)安排幾節(jié)課讓學(xué)生自己上臺(tái)，結(jié)合課上所學(xué)的知識(shí)，對(duì)自己感興趣的產(chǎn)品做項(xiàng)目調(diào)研和介紹，甚至可以向老師提問，增加課堂的互動(dòng)性、調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，以提高學(xué)習(xí)效率。

3實(shí)驗(yàn)教學(xué)的建立

學(xué)生畢業(yè)以后會(huì)進(jìn)入工作崗位或科研單位繼續(xù)深造，對(duì)理工科學(xué)生來說，動(dòng)手能力是重要的一環(huán)。因此，除了課堂講學(xué)以外，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力也是生物能源課程重要環(huán)節(jié)。以生物能源中的纖維素乙醇為例，生產(chǎn)過程涉及到的纖維素預(yù)處理反應(yīng)器操作、纖維素酶活測(cè)定，酶水解及發(fā)酵過程操作，均是課堂講解所不能涉及的范圍。因此，在生物能源課程中需穿插幾次實(shí)驗(yàn)課，以便學(xué)生對(duì)生物能源涉及的實(shí)驗(yàn)及生產(chǎn)過程有一定的感性認(rèn)識(shí)，從而對(duì)所學(xué)內(nèi)容有更透徹的理解。蘇州科技學(xué)院化學(xué)生物與材料工程學(xué)院在各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心下，擁有發(fā)酵罐、搖床等大型實(shí)驗(yàn)設(shè)備，并具有實(shí)驗(yàn)所需的HPLC，IC，HPLC-MS，GC-MS等分析儀器。同時(shí)，學(xué)院分析測(cè)試中心還具備核磁共振、電鏡等大型精密分析儀器，可以說儀器設(shè)備齊全，為學(xué)生實(shí)驗(yàn)的開展和學(xué)習(xí)打下了較為堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。

4企業(yè)參觀交流

為了進(jìn)一步強(qiáng)化和促進(jìn)學(xué)生對(duì)生物能源課程的認(rèn)識(shí)，同時(shí)進(jìn)一步提高學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的主觀能動(dòng)性和積極性，在學(xué)習(xí)期間，有必要安排學(xué)生到一些生物能源相關(guān)企業(yè)去進(jìn)行參觀學(xué)習(xí)。了解工廠基本的生產(chǎn)方法，熟悉基本的生產(chǎn)設(shè)備等等。并且，在參觀之前，給學(xué)生布置任務(wù)，學(xué)生參觀結(jié)束后需對(duì)產(chǎn)品的基本生產(chǎn)工藝流程、使用的主要設(shè)備、產(chǎn)品提取和質(zhì)量控制等環(huán)節(jié)撰寫報(bào)告，并作為平時(shí)成績(jī)。讓學(xué)生帶著問題去學(xué)習(xí)，增加學(xué)習(xí)興趣，以達(dá)到良好的教學(xué)目的。

5結(jié)論和體會(huì)

生物能源是生物工程領(lǐng)域一門重要的課程。近年來，隨著大量礦石資源的開發(fā)和利用使國(guó)家的能源安全和經(jīng)濟(jì)安全無法保證，以及引起“霧霾”等多種形式的污染，發(fā)展生物能源已迫在眉睫。生物能源也必將成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的重要產(chǎn)業(yè)之一。在生物能源的教學(xué)實(shí)踐過程中，我們逐漸發(fā)展和總結(jié)了一套切實(shí)可行和行之有效的方法，從而可充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性、積極性、自覺性。進(jìn)而提高教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，為學(xué)生今后的發(fā)展打下基礎(chǔ)。

作者：嚴(yán)立石 李良智 扶教龍 單位：蘇州科技學(xué)院化學(xué)生物與材料工程學(xué)院