醫學院校《生物工程下游技術》課程教學方法改革

鄧勖　黨琳　魏敏惠　晁旭

摘 要：為切實提高生物工程下游技術課程教學質量，陜西中醫藥大學教學團隊根據專業特色進行教學改革。分析當前生物工程下游技術課程教學中的不足，并實施教學改革探索。優化教學內容，突出教學重點；有效實施開放式教學方法，提高學生互動興趣和學習意愿；雙語教學結合，注重培養學生專業外語水平。改革獲得了良好的教學效果，學生在理論知識、實踐能力、綜合素質等方面均有明顯提高。

關鍵詞：生物工程下游技術；教學改革；開放式

中圖分類號：G642文獻標志碼：A文章編號：2095-9214（2016）12-0117-02

生物工程下游技術指的是生物工程具體的工業實現方面的技術開發，例如生物工程菌的發酵技術、發酵菌的代謝產物中目標產品的分離提取技術、工藝過程中的質量控制技術、質量控制標準的研究和相關的分析技術等[1]。它是生物技術相關專業的主要課程、專業課和專業必修課，也是現代生物技術中必不可少的一個重要份子，還是現代生物技術逐漸趨于產業化的象征。生物工程下游技術的教學目的不僅僅是幫助學生更加深入的理解和掌握課程中的基本概念和理論，更重要的是促進學生在理論知識和綜合素質的協調發展。為了更好完成本科教學任務，我校生物技術專業教學團隊對生物工程下游技術課程開展了教學改革。

一、目前生物工程下游技術教學中存在的問題

（一）課程內容滯后生物技術的發展

我校生物工程下游技術課程的教學大綱編寫，是以2009年中國輕工業出版社出版的《生物工程下游技術》教材為藍本。課程內容陳舊，生物技術的發展前沿科技無法觸及。特別是在學生研究能力培養方面已經不能滿足新興生物技術高速發展對人才培養的需要。因此，制定適合我校專業特色和現代生物技術教育發展趨勢的生物工程下游技術課程教學內容尤為重要。

（二）傳統教學方法，無法激發學生興趣

在傳統生物工程下游技術教學理論過程中，教師處于課堂中的主體位置。教師是教學舞臺上表演的“演員”，學生是觀看演出的觀眾，被動地接收知識，欠缺主動積極性，在這樣的課堂上并沒有表現出學生的主體性和教師的引導性[1]。學生靠死記硬背來學習理論知識，勢必扼殺學生豐富的想象力和強烈的邏輯思維能力。傳統“填鴨式”教學方式，直接導致學生在面對實際問題時出現紙上談兵的后果。

（三）課程的考核評價方式單一

長期以來，我國高等學校的課程考核模式主要書面考試成績為主，我校生物工程下游技術沿用了這種考核模式。然而單一的考核評價方式存在不少問題。首先是重知識輕能力。考試內容大多是教材知識點的再現，對學生的實驗、操作動手能力、個人特長、綜合素質、創新能力的考查普遍不足。其次是僅采用閉卷、開卷或閉、開卷結合的方式，形式單一死板，不利于學生學習興趣的培養，不能全面考查學生各個方面的素質與能力。另一方面，單憑期末一張試卷就完成對一個人的評價，缺乏科學性，不具有說服力。

二、生物工程下游技術教學改革探索

（一）優化教學結構，突出教學重點

我校生物工程下游技術課程開設在大四第一學期，前期學生已經完成了細胞生物學、微生物學、生物化學與分子生物學等基礎課程的學習，并且已經能夠掌握生物技術四大工程：細胞工程、基因工程、發酵工程、蛋白質工程[2]。大四同期還需要完成生物工程分析，生物工程設備、生物技術制藥和生物技術綜合實驗等課程。為此，我校生物技術專業教學團隊對課程內容進行整合，任課教師協調相關或類似內容的側重點，從而突出教學重點。如“萃取法”一章，在《酶工程》、《生物工程分析》和《生物工程下游技術》教材中都有相關內容，開設酶工程課時，僅以萃取法在酶分離過程中的應用為主；在生物工程下游技術中側重講解萃取法的原理及其在分離純化作用；而在生物工程分析課程中則重點學習萃取制樣在分析檢測中的操作。

（二）教學內容層次分明，關注最新進展

生物工程下游技術建立在以微生物學、生物化學、工藝學等課程基礎上，把自然界自然孕育的或由微生物菌體發酵的、動植物細胞組織培養的酶反應等多種生物工業發展過程產出的生物原料，稍加提煉離合、加工并制成所需因子，終于使其形成產品的課程[3]。目前國內生物工程下游技術教材雖略有差異，但重要內容保持一致。我校生物技術專業教學團隊在教學過程中有針對性地以毛忠貴主編的案例版《生物工程下游技術》和劉國詮主編的《生物工程下游技術》為輔助教材，注重突出應用性，體現新知識、新技術、新工藝和新方法，介紹一些國內外最新研究成果，適度地超越教材，激發學生的學習積極性，讓學生置身于各類下游技術的最前沿。

（三）多媒體教學和板書結合，增強教學效果

生物工程下游技術旨在生物產品提取、分離、純化、精制加工等，涉及范圍廣、知識點復雜，且各知識點之間相互獨立、邏輯不緊密但又有一定聯系[4]。在傳統板書教學基礎上借助多媒體手段，將文字、圖形、圖像、聲音、視頻圖像、動畫等多種信息形式用于生物工程下游技術課程中，從而使得抽象難懂的內容形象化，全方位、多視角、多層次地進行演示。多媒體教學還可以密切結合下游技術基本理論、技術流程與實際生產中的具體操作，引導學生從感性認識上升到理性認識。采用多媒體手段與板書結合的方式，不僅能讓學生牢固地掌握理解所學的知識，還能很好的融合實踐教學，并且還節約了教學成本，大大提升了教學的質量，促進了生物工程下游技術的教學改革。

（四）實施開放式教學，豐富考評方式

傳統教學模式中教師灌輸知識，學生被動接受，學生在課堂上缺少思考和質疑的機會。開放式教學，是以題目為中心的“課堂討論模型”和“開放課堂模型”；同時，在“隨機通達教學”和“情景性教學”——建構主義的教學模式中，學習是學習者主動建構的內部心理表征過程，教師的角色是思想的“催化劑”與“助產士”。采用教材中的典型案例進行講述，學生參與到具體的分離純化設計過程中，通過討論、查資料等多種方式獲得多種下游技術操作方法。學生會感到知識不再枯燥，生物分離技術就在身邊。例如，在浸取操作中，我們提到了泡茶，中藥的熬制，植物提取物等案例。學生的學習由被動變為主動，由盲目變為有計劃的尋求解決之法，進而實現主動求知探索過程。真正做到以學生為中心，促進學生開放式探究，獨立學習和終身學習，團隊合作及批判性思維能力的發展。與此同時，開放式教學過程中，對學生在發現問題與分析問題的討論中的表現進行評價，課堂報告也給出成績，實施多元評價、多點考核，從重視學習結果的單一性評價，向“學習過程的形成性評價”和“總結性評價”并重轉變。

（五）結合雙語教學，提高專業外語水平

實施雙語教學是實現高等教育國際化，培養面向現代化、面向未來、面向世界的復合型人才的有效途徑。我校在大二開設的《生物化學》課程中的部分章節也采用了雙語教學，而生物工程下游技術開設在大第一學期。此時大多數學生已通過英語四級、六級考試，學生的英語水平與詞匯量足以支持選擇《Downstream Processing of Proteins：Methods and Protocols（Methods in Biotechnology）》中的部分章節作為參考資料，以此提高學生閱讀能力和專業英語水平。我校生物技術專業教學團隊在選擇過程中既注意與前期課程內容和難度的銜接，又注重學生學習能力的差異性，同時引入國外最新研究成果英語科技論文作為學生課后閱讀資料，在教學過程中逐漸提升英語水平和完善教學內容。

三、結語

我校具有生物技術專業特色的教學改革實踐，是一項長期的系統工程。在生物工程下游技術的教學改革實踐中，教師能夠引導學生主動參與生物制品純化技術的探究，通過思考、討論擴充學生的知識視野。不僅鞏固和提高學生的理論知識水平，還實現了培養學生深入思考、分析問題和解決問題的能力。雖然過程中師生在難免遇到一些問題和挫折，但總體看來學生的學習興趣和意愿有明顯提高，并獲得了良好的教學效果。只有在以后的教學實踐過程中不斷探索、優化和總結，才能符合社會發展和國際教育發展的潮流，培養出具備醫學院校特色的高素質學生，在生物制藥和醫療方面施展生物技術專業技能。

（作者單位：陜西中醫藥大學）

參考文獻：

[1]劉增然，張光一.《生物工程下游技術》課程教學改革——以工管結合為背景[J].河北經貿大學學報（綜合版），2012，12（4）：104-106.

[2]晁旭，魏敏惠，黨琳，等.中醫院校生物化學實驗課程探究式教學改革與學生創新能力培養的研究[J].亞太教育，2016（3）：72-73.

[3]黨琳，鄧勖，魏敏惠.生物技術專業《酶工程》教學方法改革的探索與實踐[J].亞太教育，2016，13：125-126.

[4]張健，劉浩，王德培，等.《生物工程下游技術》課程的教學改革——教學實踐與教學理論的結合[J].教育教學論壇，2012（31）：91-92.

[5]廖春麗，朱濤，楊海波，王福梅.生物工程下游技術理論教學和實踐教學相結合的探索[J].實驗室科學，2011，01：40-42.