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21世紀(jì)是生命科學(xué)和信息科學(xué)的時代,高等農(nóng)業(yè)院校作為培養(yǎng)生物工程專業(yè)人才的搖籃,應(yīng)該培養(yǎng)復(fù)合型生物工程人才,重視學(xué)生的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊精神培養(yǎng),讓學(xué)生掌握生物工程及其產(chǎn)業(yè)化的科學(xué)原理,掌握生物化學(xué)、分子生物學(xué)、微生物學(xué)、天然產(chǎn)物提取、發(fā)酵工程和酶工程等學(xué)科的基本理論知識;掌握微生物育種、微生物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)、微生物發(fā)酵產(chǎn)品及其分離純化的基本技術(shù),具備在農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域從事生產(chǎn)管理和產(chǎn)品研發(fā)的能力。然而在傳統(tǒng)生物工程實驗課程體系中,由于缺乏多媒體教學(xué)環(huán)節(jié),對實驗技術(shù)和原理的講解比較困難;各門實驗課程相對獨立,實驗內(nèi)容往往互不銜接,上課時間不集中,難以形成完整的課程體系;教學(xué)以被動的灌輸式為主,學(xué)生缺乏主動探索精神;課程實驗室相對獨立,設(shè)備重復(fù)低端現(xiàn)象嚴(yán)重,浪費(fèi)了寶貴的實驗資源。因此,開展生物工程專業(yè)實驗課程體系的改革勢在必行。
一、生物工程專業(yè)實驗課程改革的基本內(nèi)容
農(nóng)業(yè)院校生物工程專業(yè)開設(shè)的實驗課程主要有:生物化學(xué)與分子生物學(xué)實驗技術(shù)、微生物學(xué)實驗技術(shù)、天然產(chǎn)物提取、發(fā)酵工程和酶工程實驗技術(shù)、基因工程實驗技術(shù)、細(xì)胞工程實驗技術(shù)等,大多以農(nóng)作物、發(fā)酵微生物和中草藥作為實驗材料。在教學(xué)內(nèi)容上將不同相關(guān)實驗課程整合。從專業(yè)培養(yǎng)層面統(tǒng)一開設(shè)系統(tǒng)的實驗項目,將各門課程的實驗內(nèi)容和時間盡量銜接。通過對酶工程、生化及分子生物學(xué)實驗技術(shù)、微生物實驗和天然產(chǎn)物提取學(xué)等實驗課程的調(diào)整,統(tǒng)一整合為生物工程專業(yè)綜合實驗,更新實驗教學(xué)內(nèi)容,完善實驗體系。在教學(xué)方法上加入多媒體教學(xué)。傳統(tǒng)的實驗課程教學(xué)主要沿襲黑板講解、學(xué)生操作的模式。這種教學(xué)方式信息量小,不夠形象生動。通過拍攝實驗教學(xué)視頻,制作多媒體課件教學(xué),能夠透徹的講解實驗原理和操作過程,使學(xué)生較容易地掌握實驗技能。同時將課程內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)化,以微博、微信、博客、校內(nèi)網(wǎng)站為主要平臺,使課程上網(wǎng),便于學(xué)生隨時預(yù)習(xí)復(fù)習(xí)、答疑解惑。在教學(xué)資源上盡量共享實驗平臺資源。將課程實驗室統(tǒng)籌安排,常用設(shè)備安排在公共開放房間,方便師生使用,嚴(yán)格避免設(shè)備重復(fù)采購,將實驗資源主要用于教學(xué)效果好的綜合實驗項目。在實驗?zāi)芰ι现匾暸囵B(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊精神。教師在實驗前將全班同學(xué)分成若干小組,確定實驗?zāi)繕?biāo),共同設(shè)計實驗方案,開展實驗準(zhǔn)備工作,合理分工完成實驗任務(wù)。實驗報告書寫時要求闡明實驗意義,掌握所涉實驗技術(shù)的原理、分類、適用范圍和同類比較,深入展開數(shù)據(jù)現(xiàn)象分析、實驗方法分析和操作技能分析。
二、生物工程專業(yè)實驗課程改革的基本程序
涉及到專業(yè)人才培養(yǎng)層面的實驗課程改革事關(guān)重大,應(yīng)由專門團(tuán)隊在上級主管部門和專家組的指導(dǎo)下開展工作。首先召開專門的教學(xué)研討會,根據(jù)生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)來確立實驗課程改革目標(biāo),以團(tuán)隊方式完成課程改革方案;實驗課程改革方案由系里報送實驗中心審核通過,獲得上級有關(guān)部門的資金、硬件等支持;團(tuán)隊對改革方案進(jìn)行執(zhí)行,新實驗項目應(yīng)進(jìn)行1年左右的班級試運(yùn)行,檢驗實施效果和運(yùn)行環(huán)境是否良好;待新實驗項目試運(yùn)行良好后,課程負(fù)責(zé)人修改教學(xué)大綱和實驗指導(dǎo),經(jīng)教學(xué)研討會通過;改革后的實驗課程教學(xué)大綱和實驗指導(dǎo)報上級主管部門批準(zhǔn)后,正式實施運(yùn)行。
三、生物工程專業(yè)實驗課程改革的討論
生物工程專業(yè)實驗課程改革中遇到的常見困難是經(jīng)費(fèi)緊張、設(shè)備不足等,而且課程涉及面廣,相關(guān)團(tuán)隊和人員較多,協(xié)調(diào)難度較大。另外教學(xué)改革不宜影響正常教學(xué)計劃和學(xué)生培養(yǎng),新修訂的實驗內(nèi)容在學(xué)生方面也存在難以進(jìn)行大班試行的問題。建議校、院兩級加大專業(yè)實驗課程改革的投入力度,給一線教學(xué)團(tuán)隊以更大的試驗自主權(quán)限,精簡審批程序,對新的實驗課程方案挑選試驗班試行,用實踐來檢驗教改內(nèi)容的科學(xué)性、可行性。生物工程專業(yè)實驗課程改革的直接執(zhí)行者是各課程負(fù)責(zé)人、任課老師和實驗員,上級部門應(yīng)當(dāng)配套相應(yīng)政策和條件,鼓勵改革工作的進(jìn)行,以更好的培養(yǎng)創(chuàng)新復(fù)合型生物工程人才。
作者:周曉明 田云 盧向陽 藺萬煌 方俊 唐忠海 肖桂青 胡超 單位:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物科學(xué)技術(shù)學(xué)院