生物能源技術與酶工程綜合性實驗教學改革的探討和實踐

摘 要:本文就應用型高校生物技術系生物能源技術與酶工程綜合性實驗課程進行了積極探索和實踐。該課程打破了傳統驗證性的實驗教學模式，以綜合性實驗為主，將傳統實驗課程轉變成再探索的學習過程，激發了學生的學習積極性和創造性。最后總結了實施生物能源技術與酶工程綜合性實驗教學改革后取得的初步成果。

關鍵詞:生物能源技術 酶工程 綜合性實驗

中圖分類號:G642文獻標識碼:A文章編號:1673-9795(2012)03(a)-0068-01

隨著我國高等教育從精英教育向大眾化教育模式的轉變，高等教育人才的培養模式發生了深刻的變化，更加注重素質教育，尤其是創新精神和實踐能力的培養。結合廣東藥學院生命科學與生物制藥學院已有的學科基礎和社會發展的用人需求，于2008年設立了新的專業方向—— 生物技術(能源與環境生物技術)方向，目前國內僅有上海交通大學等幾所高校開設相關專業方向。該專業方向要求學生在全面掌握生命科學基礎理論和相關技術的基礎上，進一步了解掌握生物技術在生物質能源生產和環境保護中的發展和應用。

實驗教學是高等院校教學體系的重要組成部分，是理論教學的重要補充和延伸，其目的是使學生理論聯系實際，鞏固課堂上所學的理論知識，培養學生的動手能力和科研基礎能力，培養學生嚴謹客觀的科學態度，在培養學生理論聯系實際，創新精神，實踐能力方面有著不可替代的作用[1]。生物能源技術與酶工程綜合性實驗以生物柴油制備為主要內容，結合生物能源技術與酶工程實驗教學相關環節，不僅有利于學生對《生物能源技術》和《酶工程》相關理論基礎知識的理解與掌握，還有利于培養學生獨立思考問題的能力，動手能力、知識綜合運用能力等方面的素養。生物能源技術與酶工程綜合性實驗課程進行了一屆學生的實踐后，已取得了可喜的實踐成果。

1 明確綜合性實驗的教學目的

生物能源技術與酶工程是生物技術的重要組成部分，也是生物質能源實現產業化的關鍵環節。生物能源技術與酶工程綜合性實驗課程的開展是這兩門課程學習中必不可少的重要實踐環節。生物能源技術與酶工程綜合性實驗旨在通過實踐使學生掌握生物能源技術的一些實驗方法，手段，提高學生的實際操作能力，加深對所學專業的基礎理論的理解，培養學生進行科學研究、分析問題、解決問題的能力，并將所學的生物能源技術與酶工程基礎知識進行實際應用。

2 設計綜合性實驗的教學內容

根據實驗教學改革的需要，兩門任課老師重新編寫綜合性實驗講義與教案。應用化學法以及酶法制備生物柴油，并將其應用于本科生教學實驗，并無詳細的實驗教學大綱可供參考。需教師自行參考資料，設計實驗并驗證修改。我們設計的實驗內容包括植物油理化性質分析，脂肪酶活性測定及固定化，脂肪酶法制備生物柴油，化學法制備生物柴油，生物柴油質量控制與分析五個部分。完成整個實驗內容后，要求掌握化學法與酶法制備生物柴油的基本原理以及相應的理化參數測定;熟悉生物柴油的理化指標檢測;了解生物柴油在目前國內外研究與應用現狀。

在綜合性實驗設計中，任課教師鼓勵學生在經過書本的理論學習后提出自己設計的實驗方案，并在預實驗中以小組討論和在教師的幫助下探討學生自己設計實驗的可行性。這個過程可以培育和發展學生批判性的思維能力，養成創造性思維的獨特性品格[2]。能使學生在實踐中敢于提出自己的實驗方案，并親自動手去驗證自己的實驗假設。發展獨立思考和獨立判斷的能力，應當始終放在教書育人的首位。

3 綜合性實驗教學效果評價

本綜合性實驗以生物柴油制備為出發點，突出實驗內容的綜合性，強調對學生獨立思考問題的能力、創新能力及動手能力的培養，形成嚴謹求實的學風。教師實驗前認真備好每堂課的講授內容，廣泛收集資料，努力做到實驗前備課充分，實驗過程認真講授，實驗后及時總結。實驗間隙和學生進行座談，共同探討本實驗的問題和理解誤區，在實驗過程引導學生學會思維。強調理論聯系實際，理解生物能源和酶工程相互關系，以求重點突出、內容豐富，使內容具有邏輯性、連貫性。不論是理論，還是實驗課，活躍的討論、思維和啟發方式，讓學生學習有很大興趣。及時與學生交換對實驗課程的看法和意見，調整教學方式，提高實驗質量。另外，可通過期末學生網上評價、學生問卷調查、專家同行評教等方式充分吸取各種意見。從而達到:(1)建立健全綜合性實驗的教學模式，包括:根據課程教學計劃、本學科領域的發展現狀和趨勢，本著注重基礎理論和工藝、培養實際操作技能的目標，編制、修訂《生物能源技術與酶工程綜合性實驗》教學大綱，《生物能源技術與酶工程綜合性實驗》實驗講義等教學資料;(2)建立健全教學手段，保證實驗教學內容的先進性、前沿性和科學性。在實驗教學方面，通過強化實驗，鼓勵學生技術創新，完善綜合性型課程培養體系，全面提高學生的實踐動手能力和創新能力[3]。

在實驗過程中也發現，有些學生對理論課生物能源技術和酶工程等已學過的相關的知識掌握不牢，因此對跨課程的綜合性較強的大實驗理解不能夠深入，不會靈活應用;同時也有個別學生對學習缺乏興趣和主動性。當然，在實驗教學過程中，我們指導教師也存在教學經驗不足、授課藝術性有待提高等問題。在今后的實驗教學工作中，需不斷學習、積累經驗，向有經驗的同事請教學習，不斷提高實驗教學技能。

4 結語

相對于傳統的驗證性實驗，綜合性實驗在培養學生獨立動手能力和良好的科學素質訓練方面具有不可替代的優勢。它既是對學生基礎性實驗掌握程度的一種檢驗，也是學生靈活運用已學知識能力的一種體現，理應在實驗教學環節中占有重要地位。要提高學生的創新能力和創業能力，就必須改革傳統的人才培養模式，把創新意識、創業意識的培養和技能的傳授融入到綜合性實驗教學過程之中。

參考文獻

[1] 趙燕燕，武變瑛，杜光玲，等.綜合性大學基礎醫學實驗教學體系的改革與構建[J].醫學研究與教育，2009，126(2):99～102.

[2] 孫澤昭，陳宗軼.關于實驗課教學的幾點思考[J].農業職業技術學院學報，2005(4):54～55.

[3] 陳思東，王益玲.應用型本科醫藥院校專業體系的構建與實踐[J].中國高等醫學教育，2011(3):35～37.

①課題來源:廣東藥學院博士啟動項目資助。