生物物質分離工程課程教學模式的思考

【摘要】根據高等學校生物工程專業的培養目標和要求，對生物物質分離工程課程的教學模式進行優化探索。采用以生物工程產品為導向、實例化教學、調動學生的學習興趣、企業實習與課程教學相結合、讓學生參與科研課題等方式，可以起到良好的教學效果。

【關鍵詞】生物物質分離工程；教學模式；優化

《生物物質分離工程》是高等院校生物工程和生物技術專業的重要專業課，傳統教學模式一般采用理論講解的形式，隨著高等教育的發展和社會需求的變化，這種教學模式已經顯現出一定的局限性，不能夠滿足學生的學習要求和社會所需，這就需要教師更新教學觀念，改革教學方法，探索新的教學模式。

一、課程教學目的和要求

生物物質分離工程在現代生物化工和相關工業領域應用廣泛，也是近年來研究發展最快的領域之一，是在已經掌握普通生物學、生物化學、化工原理、生化工程等課程的基礎上介紹生化工程中常用的介質分離過程，主要研究從發酵液、酶反應液或動植物細胞培養液中分離、提取、精制生化產品。該課程是生物工程專業的一門重要專業課程，教學目的在于使學生系統掌握現代生物分離技術的基本理論，在實際工作中能夠根據產物和原材料的特性，設計合理的提取和純化工藝，正確地選擇和運用各種生物分離技術；了解各種生物分離技術的最新研究成果和應用進展，培養學生綜合分析和解決問題的能力。

二、教學模式現狀

目前對生物物質分離工程的教學通常采用理論講解的模式，這種傳統的填鴨式的教學是的分離技術理論抽象難懂，學生的學習情緒不高，上課容易疲倦走神，學習效果不好。即使理解了分離方法的原理，也只是一個孤立的單元操作，并不能將產品的系統分離提取作為一個整體來理解掌握。這樣造成的后果是，學生實習中或今后走向工作崗位遇到具體的問題比較茫然，不知道該選擇哪些分離技術、各種分離操作單元該如何排序，總之不能學以致用；而且這種狀況很容易使大家產生“學習無用論”的思想。因此，如何突破這種傳統授課觀念和模式，探索出一條更具效果和特色的教學模式顯得尤為重要。

三、教學模式優化

（1）以生化產品為導向。既然生物物質分離工程主要用來制取生化產品，那么以目標產物作為導向，尤其是以日常生活中大家熟知的生化產品（如食品行業中的蛋白質生產、醫療行業的抗生素生產、工業領域的味精生產等等）作為引導，將會大大提高學生的學習興趣，吸引他們的注意力，激發學生的求知欲。這種教學模式可以用于每種分離技術的引入，大家可以了解到在某種生化產品的分離精制流程中哪一個階段會用到所學的分離技術，理解其目的和原理。此外，這種以生化產品為導向的教學模式特別適合用于在掌握了幾種分離技術之后，將其綜合應用于某種產品的生產過程中，這時，不但可以回顧每種分離方法的原理、目的，還可以通過教師的講解讓學生理解各種分離操作單元的排序原則，這樣在碰到實際問題時，學生可以自己選擇、設計分離流程。

（2）實例化教學。實例化教學跟上述以生化產品為導向的教學模式相似，但是在教學過程中更易操作，不會受到某種特定生化產品的局限，可以舉大量產品的分離單元操作的實例使學生集中理解掌握某一種分離方法。實例化教學還可以通過多媒體向學生展示工業生產或實驗室中常用的分離設備圖片、動畫模擬或仿真視頻，讓學生有感官上的認識。

以生化產品為導向和實例化教學都是理論聯系實際的運用，把抽象乏味的知識轉化成現實易懂的內容。并且這兩種方式均可提高學生興趣，調動學習積極性，使學生感受到學以致用、有成就感和滿足感。

（3）校外實習。對于理工科的學生，通常有校外企業實習的機會。以聊城大學東昌學院化生系生物工程專業的學生為例，大三開始就會有較多相關企業參觀、實習的機會，比如味精廠、啤酒廠等。在去實習之前或者期間，學生正在學習生物物質分離工程這門課程，掌握了部分分離方法，這時在企業實習中看到的各種分離設備就會很好地和課堂知識聯系起來，也有了更直觀的認識和更深入的理解，有助于學生畢業后更快地融于企業。

（4）學生參與科研項目。教師可根據自己的科研項目與課程的關系，適當地從課題中提取出部分相關內容，交給學生制定分離提純方案和具體操作步驟。如從玉米蛋白粉中提取玉米黃素，可以用乙醇提取法、酶提取法、超聲波提取法、微波加熱提取四種途徑，學生可以通過自己設計實驗步驟，掌握每種途徑中分別用到的分離方法，并根據最終的產物收率和純度以及操作條件分析各種分離方法的優缺點。學生通過設計、動手操作、分析可以提高多方面的能力并更好地掌握理論知識。

生物物質分離技術正在快速發展，越來越多的新工藝、新方法、新設備被研發出來，學校和教師都應該緊跟科技前沿，加強與同行的交流，將產學研的最新成果融入教學，使課程教學與時俱進。

作為高校生物物質分離工程課程的教師，如何把這門課上好上精，使學生能夠真正吸收掌握有用的知識并能夠加以利用，這是我們需要在實踐中不斷思考、探索的問題，只有不斷地發現問題、解決問題，改進教學模式和手段，才能更好地上好這門課程。