生物工程專業(yè)精密儀器教學(xué)改革研究

Word第第頁(yè)生物工程專業(yè)精密儀器教學(xué)改革研究【關(guān)鍵詞】精密儀器實(shí)訓(xùn)；教學(xué)改革；生物工程專業(yè)

大型精密儀器設(shè)備不僅是高校進(jìn)行教學(xué)、科研的重要前提，也是開(kāi)展技能應(yīng)用型和創(chuàng)新型人才培育的必要工具[1]；儀器分析技術(shù)漸漸成為衡量科研單位和企業(yè)科學(xué)討論水平，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段[2]。因此，基于大型儀器使用的重要性及企事業(yè)單位的人才需求導(dǎo)向，很多高校開(kāi)設(shè)了儀器分析實(shí)訓(xùn)課程，旨在培育能把握儀器分析的理論學(xué)問(wèn)，儀器構(gòu)造和主要部件的功能，工程實(shí)踐力量強(qiáng)的高級(jí)特地人才。長(zhǎng)期以來(lái)，鄭州輕工業(yè)學(xué)院生物工程專業(yè)始終把精密儀器實(shí)訓(xùn)作為一門重要的專業(yè)課程。該課程的教學(xué)主要圍繞生物工程專業(yè)學(xué)科的進(jìn)展需求、技能型人才的培育目標(biāo)、同學(xué)就業(yè)、創(chuàng)業(yè)和相關(guān)科研單位及企業(yè)的實(shí)際需要，開(kāi)設(shè)了應(yīng)用于定性定量分析、微生物發(fā)酵及自然?產(chǎn)物分別三類精密儀器的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，包括氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀、連續(xù)流淌化學(xué)分析儀等精密儀器實(shí)訓(xùn)。但是通過(guò)教學(xué)中的答疑狀況、畢業(yè)設(shè)計(jì)中操作儀器力量及畢業(yè)生回訪中發(fā)覺(jué)，大多數(shù)同學(xué)未能很好地把握上述精密儀器的構(gòu)造、工作原理等理論學(xué)問(wèn)，儀器維護(hù)意識(shí)薄弱，且很難地操作儀器，這與該課程的培育要求嚴(yán)峻不符，更與我校培育具有較強(qiáng)的理論基礎(chǔ)、實(shí)踐力量和創(chuàng)新力量的高級(jí)技能型人才的大目標(biāo)相違反[3]。為了提升高校生對(duì)相應(yīng)精密儀器的認(rèn)知和使用力量，我校對(duì)該實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)進(jìn)行了一系列的探究和改革。

1儀器實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)現(xiàn)狀與存在的缺乏

目前，精密儀器實(shí)訓(xùn)課程實(shí)踐教學(xué)中存在的問(wèn)題可以概括為“兩多兩少”和“三重三輕”。

〔1〕同學(xué)“聽(tīng)”課多，互動(dòng)少，大部分同學(xué)課前缺少預(yù)習(xí)，儀器理論學(xué)問(wèn)把握不牢，同學(xué)上課時(shí)只是“聽(tīng)”課，記憶性地機(jī)械操作儀器設(shè)備。一堂課下來(lái)，師生之間互動(dòng)寥寥無(wú)幾，導(dǎo)致了同學(xué)“無(wú)備”而來(lái)，“空手”而歸的不良局面。

〔2〕實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容多，課時(shí)少，每個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的平均課時(shí)僅四個(gè)左右，老師在有限的時(shí)間里只能簡(jiǎn)潔介紹試驗(yàn)儀器構(gòu)造和原理、操作方法和樣品處理流程[4]，導(dǎo)致同學(xué)很難系統(tǒng)把握儀器構(gòu)造、工作原理、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容和儀器使用方法[5]。

〔3〕教學(xué)模式重演示，輕實(shí)操，這也是許多高校進(jìn)行儀器分析試驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)教學(xué)的共性短板[2,4-6]。這主要是由于同學(xué)人數(shù)多，精密儀器數(shù)量少，此外，那些價(jià)格昂貴，損壞后修理本錢大且修理周期長(zhǎng)的儀器，一般也采納演示教學(xué)的模式[6]，導(dǎo)致在實(shí)際教學(xué)中部分同學(xué)只是觀摩，而非切實(shí)地操作[2]。

〔4〕教學(xué)內(nèi)容重驗(yàn)證，輕創(chuàng)新，實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目側(cè)重采納經(jīng)典的驗(yàn)證性試驗(yàn)，設(shè)計(jì)性實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目涉及很少，同學(xué)只能完成流水線式的操作，內(nèi)容缺乏創(chuàng)新性和探究性，很難激發(fā)同學(xué)的學(xué)習(xí)主動(dòng)性及今后科研愛(ài)好[2,6]，不利于同學(xué)學(xué)以致用。

〔5〕考核方式重結(jié)果，輕過(guò)程，實(shí)訓(xùn)課程主要以實(shí)訓(xùn)報(bào)告的書(shū)寫(xiě)、數(shù)據(jù)處理及結(jié)果的精確性為考核指標(biāo)，缺少對(duì)同學(xué)實(shí)訓(xùn)整個(gè)過(guò)程的系統(tǒng)考核，這種考核方式不僅不能反映同學(xué)對(duì)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的把握程度及儀器使用力量，還造成了有的同學(xué)把時(shí)間和精力僅用在實(shí)訓(xùn)報(bào)告的“撰寫(xiě)”上，忽視了實(shí)訓(xùn)操作重要性[6]。

2精密儀器實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革措施

2.1注意課前預(yù)習(xí)，穩(wěn)固理論學(xué)問(wèn)

由于儀器理論課程與儀器實(shí)訓(xùn)上課時(shí)間存在時(shí)差性，同學(xué)之前學(xué)習(xí)的儀器理論學(xué)問(wèn)大多都遺忘了。此外，缺少統(tǒng)一的、系統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)教材在肯定程度上增加了同學(xué)預(yù)習(xí)的工作量和難度。為此，本專業(yè)帶實(shí)訓(xùn)課程的老師合編了一本涵蓋多個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目重點(diǎn)理論學(xué)問(wèn)、實(shí)訓(xùn)目的和要求、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容和流程等內(nèi)容的教材。實(shí)訓(xùn)前3-5周將自編教材發(fā)放給同學(xué)并告知其實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目名稱及要求，讓同學(xué)結(jié)合先修理論課程的學(xué)問(wèn)點(diǎn)進(jìn)行回顧和強(qiáng)化，這樣不僅能讓同學(xué)穩(wěn)固所學(xué)理論學(xué)問(wèn)，又到達(dá)了預(yù)習(xí)目的。該舉措的實(shí)施有助于同學(xué)對(duì)實(shí)訓(xùn)流程做到有的放矢，有利于老師將精力主要用于同學(xué)實(shí)訓(xùn)操作技能指導(dǎo)和問(wèn)題答疑，增加同學(xué)2.2增加實(shí)訓(xùn)課程課時(shí)儀器實(shí)訓(xùn)課程旨在讓同學(xué)把握實(shí)訓(xùn)的目的和要求，內(nèi)容和流程，儀器構(gòu)造、工作原理及操作規(guī)范，試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，到實(shí)訓(xùn)報(bào)告撰寫(xiě)的每一個(gè)環(huán)節(jié)[7]。課時(shí)支配少導(dǎo)致同學(xué)在有限的教學(xué)時(shí)間里只能走馬觀花，對(duì)課程內(nèi)容似懂非懂，甚至來(lái)不及操作使用儀器。為此，學(xué)院在2023版生物工程專業(yè)本科生培育方案中將該課程支配在第七學(xué)期并將課時(shí)增加至2周，充分的'課時(shí)支配為同學(xué)有效完成實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)供應(yīng)了保證，同時(shí)為同學(xué)開(kāi)展畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)及今后科研起步打下良好的技術(shù)基礎(chǔ)。

2.3開(kāi)展分組輪換實(shí)訓(xùn)，轉(zhuǎn)變教學(xué)模式

鑒于同學(xué)多，精密儀器相對(duì)缺乏的客觀事實(shí)，學(xué)院開(kāi)展了分小組輪換實(shí)訓(xùn)模式。如：學(xué)院目前共有7個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，全部同學(xué)就相應(yīng)地劃分為7組〔約6-8人/組〕，每個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目配備2-4臺(tái)儀器，不同組同學(xué)分別參加不同的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目且經(jīng)肯定的學(xué)習(xí)周期后各小組間進(jìn)行項(xiàng)目輪換，保證了每2-3名同學(xué)操作一臺(tái)儀器。這種模式大大提高了儀器資源利用效率，制造了每個(gè)同學(xué)的動(dòng)手實(shí)踐機(jī)會(huì)，有效地解決了演示教學(xué)中存在的同學(xué)參加度低等問(wèn)題，提升了實(shí)訓(xùn)教學(xué)效果[2,6]。此外，在傳統(tǒng)教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，增加了多媒體教學(xué)、開(kāi)放式試驗(yàn)教學(xué)模式[6]。例如：制作、購(gòu)置和網(wǎng)絡(luò)搜尋了相關(guān)視頻和flash動(dòng)畫(huà)并講解氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀的結(jié)構(gòu)、工作原理及使用步驟，充分利用了“互聯(lián)網(wǎng)+”及多媒體優(yōu)勢(shì)；采納開(kāi)放式教學(xué)模式的講授發(fā)酵罐實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，以同學(xué)為主導(dǎo)，集思廣益，同學(xué)設(shè)計(jì)了生物油脂等發(fā)酵試驗(yàn)并對(duì)發(fā)酵過(guò)程進(jìn)行分析。上述多元化教學(xué)手段相結(jié)合的模式在很大程度上縮短了老師授課時(shí)間，增加了同學(xué)操作時(shí)間，提高同學(xué)對(duì)儀器的直觀認(rèn)知度及激發(fā)同學(xué)潛能、凸顯以同學(xué)為本的理念。

2.4精編教學(xué)內(nèi)容，增設(shè)創(chuàng)新型、綜合型實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

針對(duì)以驗(yàn)證性項(xiàng)目為實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的弊端，如難易調(diào)動(dòng)同學(xué)主動(dòng)性、不利于同學(xué)發(fā)覺(jué)問(wèn)題、解決問(wèn)題力量及創(chuàng)新意識(shí)的培育、與社會(huì)和企業(yè)需求脫節(jié)等[6]，我院老師分別對(duì)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局、兄弟院校、發(fā)酵企業(yè)等多家單位進(jìn)行了考察調(diào)研，最終將一些與企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合緊密、貼近實(shí)際生活背景及社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題、突出專業(yè)特色、綜合性和新奇性較高的試驗(yàn)內(nèi)容納入實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)環(huán)節(jié)。例如，采納氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀定量分析不同香型白酒中塑化劑含量；采納氣相色譜法分析發(fā)酵液中脂肪酸的組成等。上述實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目兼顧了新奇性、趣味性、綜合性和有用性，激發(fā)了同學(xué)的學(xué)習(xí)愛(ài)好和求知欲，啟發(fā)了同學(xué)的探究精神，也能讓同學(xué)切實(shí)感受到自己所學(xué)內(nèi)容與實(shí)際生活、生產(chǎn)親密相關(guān)，學(xué)而可用。通過(guò)增設(shè)創(chuàng)新型、綜合型、有用型項(xiàng)目，不但很好地調(diào)動(dòng)了同學(xué)的能動(dòng)性，提高了其發(fā)覺(jué)問(wèn)題及解決問(wèn)題的力量，同時(shí)又增加其專業(yè)驕傲感。

2.5改革儀器實(shí)訓(xùn)課程的考核評(píng)價(jià)方法

儀器實(shí)訓(xùn)課程的考核要突出一個(gè)“全”字，應(yīng)形成一套涵蓋課前預(yù)備狀況、教學(xué)過(guò)程和教學(xué)結(jié)果的考核評(píng)價(jià)體系。結(jié)合課程教學(xué)目標(biāo)，把評(píng)價(jià)體系分為平常成果和考試成果兩個(gè)部分，分別占綜合成果的70%和30%。其中平常成果又包括了預(yù)習(xí)報(bào)告成果〔20%〕、指導(dǎo)老師評(píng)價(jià)〔50%〕、實(shí)訓(xùn)報(bào)告〔30%〕。考試成果包括儀器相關(guān)理論學(xué)問(wèn)和儀器使用方法兩部分，各占50%。較以往重結(jié)果，輕實(shí)操的片面考核方式，系統(tǒng)而全面的評(píng)價(jià)體系不僅能反映同學(xué)的精密儀器的理論認(rèn)知和動(dòng)手操作力量，還能很好地讓同學(xué)對(duì)實(shí)訓(xùn)的每個(gè)環(huán)節(jié)都引起重視，進(jìn)而提高精密儀器實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量。

3結(jié)束語(yǔ)

儀器實(shí)訓(xùn)是高校培育能把握當(dāng)代儀器理論學(xué)問(wèn)，且具有操作技能及解決關(guān)鍵問(wèn)題力量技能型人才的重要途徑之一。針對(duì)目前我校生物工程專業(yè)精密儀器實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)過(guò)程中存在的缺乏，我們實(shí)行了合理支配教學(xué)課時(shí)、精選教學(xué)內(nèi)容、完善教學(xué)模式及轉(zhuǎn)變考核方式等一系列