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生物工程实践教学探索

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1课程设置不合理

学校2013年之前的生物工程专业人才培养方案中,设置的理论性课程较多,工程训练类课程偏少,学生到生产一线锻炼的机会非常有限,不利于学生工程实践能力的提高。学生普遍反映在校期间学了很多理论知识,但是在生产实践中应用得却比较少,知识面较广,但专业知识深度不够,特别是企业技术工作中所需要的看专业性图纸、工艺流程图绘制等技术,他们在校期间都没有受过训练。其次,一些学生在各工厂实践单位期间,普遍存在着实习内容不明确、学习目的性不强的状况。此外,工厂实践考核标准不明确,成绩评定没有规范的依据,这也是比较普遍存在的问题。

2工厂实践教学探索与实践

针对学校以往工厂实践教学中存在的主要问题,笔者结合多年的教学经验,提出以下几条解决办法,并经过在淮南师范学院生物工程专业学生培养中实施,收到较好的效果。

2.1增强学生的工程意识生物工程专业是工科专业,而高校工科专业的主要目标是培养高素质的工程类人才,从而适应技术发展的需要,因此,工程意识的培养至关重要。在2013年新生入学开始,学校便积极主动地培养学生的工程意识,增设《生物工程导论》这门课程来引导学生认识到生物工程学科是一门工程学科,并通过该门课程加强学生对工程实践的重视。在对高年级学生的专业课程授课时,结合具体工程实例来传授专业知识,使学生意识到所学知识在生物工程领域中的实际应用,这样还可以提高学生的学习兴趣和自主性。例如,在《发酵工程》课程中,增设案例教学,以淀粉为原料生产乙醇为例,先后介绍乙醇发酵原理、种子制备、种子逐级放大、发酵方式选择、发酵设备选择、培养基灭菌和发酵过程控制、酒精蒸馏和脱水等技术。从授课情况来看,该方式激发了学生的学习热情,锻炼了学生发现问题、提出问题以及解决问题的能力。此外,在2013年学生进行工厂实践前,要求学生通过查阅相关资料做好充分的预习准备工作,使学生明确工厂实践教学的目的和意义,认识到其重要性;工厂实践结束后,要求学生将理论与实践相结合,独立认真地完成实践报告,培养个人的工程意识。

2.2加强教师的工程实践能力提高工厂实践教学质量,增强教师的工程实践水平非常必要。生物工程产业技术发展速度快,作为工科专业的教师,既需要不断更新知识,优化知识结构,还应具有很强的工程实践能力[6]。学校生命科学系在提高教师工程实践水平方面进行有效的尝试。首先,积极联系相关企业,在不影响正常教学情况下,有针对性地派遣相关教师到企业进行实践锻炼,通过跟班学习,掌握生产工艺操作要领,了解企业生产难题并积极提出相关对策,努力提升教师的工程技术水平;其次,联合实践基地企业开展技术研究与开发等活动。例如,学校与淮南啤酒厂联合开展优良啤酒酵母的选育工作,与安徽迎驾酒业共同开展高品质浓香型白酒的酿造等工作,使教师的工程实践能力得到了较大的提升;再次,邀请企业高级工程师到学校开办讲座,使教师能及时掌握行业新技术、新动态,明确学生的培养方向;此外,在2013年的工厂实践教学过程中,提供政策从企业聘请实践经验丰富的工程技术人员共同参与工厂实践教学,进一步保证实践教学的质量,并提升了教师工厂实践教学水平。通过上述努力,为培养工程实践能力强、教学水平高、适应生产实践教学需要的教师团队奠定基础。

2.3建立工厂实践课程体系鉴于以往学生在工厂实习期间学习内容不明确、学习目的性不强的状况,学校在2013年工厂实践教学中,根据实际情况,制订详细的生物工程专业工厂实践教学大纲及指导教程等教学资料。在教学内容上,将专业理论知识与工程技术实践相结合,提倡和启迪学生利用基本知识理论来认识和解决工厂实践过程中遇到的问题。例如,首先要求学生通过查阅相关资料提前了解并掌握实践企业生产某种产品的工艺流程、主要技术参数和关键设备;其次要求学生面对实习基地的生产设备实物,运用已学的工程制图的基础知识绘制出生产工艺流程图、设备布置图及主要设备图;然后要求学生深入调查研究,了解实习基地的生产管理、“三废”的来源及综合利用情况;最后要求学生针对实习基地的生产工艺、生产设备布置、生产管理及“三废”处理等方面加以研究和分析,肯定先进的地方,指出存在的缺陷,提出改进的建议和措施,写出工厂实践调查报告。此外,以2013年学校生物工程专业人才培养方案修订为契机,在生物工程专业课程设置中,探索将专业课程、课程设计与工厂实践有机结合起来。通过专业课程的学习为工厂实践奠定了理论基础,而工厂实践也加深了专业课程的认识和理解,同时为课程设计奠定基础。

2.4改革工厂实践模式

2.4.1校内实验室教学与校外企业生产实习相结合。将校内实验室教学和校外工厂实践教学相结合。充分利用学校实践教学条件,优化专业课程实验教学项目及科研训练课程内容,与生物工程工厂实际生产过程相结合,让学生在实验室中就能够了解、掌握某些在工厂车间中才能学到的内容,这样既能迅速适应工厂实习环境,也可考虑适当压缩工厂实践教学时间,并达到类似的教学效果。在2013年的生物工程专业人才培养方案修订中,学校增设了工业发酵综合实验,并开展了综合实验项目训练,将综合实验项目与工厂实践相联系,让学生在实验室条件下获得某种工业发酵产品,考虑大规模生产需要具备哪些条件,之后进入相关企业进行实践学习。这样可以提高学生积极思考问题和主动解决问题的能力。待工厂实践结束后,学生可根据自身的要求,利用校内实验室条件攻关企业技术难题,培养实践和创新能力。此外,实践教学过程中,结合学校为增强学生创新能力而开设的一些活动,如大学生课外学术计划、挑战杯等项目,引导和鼓励学生从发现问题、分析问题,进而解决问题中培养实践和创新能力。

2.4.2改革工厂实践教学方法。在以往工厂实践过程中,要求学生在实习厂家广泛地收集材料,诸如设备型号、物料输送、工艺流程以及生产与管理等。从表面上看,学生接触和收集了企业第一手资料,但在完成工厂实践调查报告时,他们往往是把现成的东西拿过来拼凑,扮演“复印机”的角色。最终提交的工艺设计报告中生产工艺、生产流程完全相同,结果分析也相差无几,没有自己独特的见解。很明显,这种教学模式不利于培养学生独立解决实践问题的能力,长期以往,学生不愿意独立思考问题,应变能力下降。鉴于此,学校探索在工厂实习前,通过布置作业的方式要求学生考虑生产工艺,模拟“如何获得我们期望的产品”。例如,针对产品的工艺流程,以“假如我是总工程师,应如何开展总体布局?”为专题,组织学生进行分析和设计。学生通过思考、查阅资料之后,能做到心中有数,并带着问题去参加工厂实践。不是简单地要求学生应该如何做,而是要求他们独立思考、自行决策,最后对之前的工艺流程设计进行补充和完善,从而取得了事半功倍的教授效果。

2.4.3改革训练课程内容设置。鉴于学生反映所学理论知识与实际生产实践关联性不大的情况,通过调研相关企业,邀请企业工程师参与,共同为学生制订专项教学计划,开设一些公共选修课供学生选择,如酿造工艺学、生物工程工厂设计概论等课程。同时,考虑因材施教,例如对有志于去生物制药、环保产业部门工作的学生,可分别开设生物制药工艺学、废水处理工程及环境工程控制等专项公共选修课程,以拓展相关知识,适应新工作。此外,在工厂实践结束后,根据实习单位的生物技术特点与要求,对学生的技术特长与知识结构在后续的课程学习直至毕业设计过程中,积极指导、强化培养。如对学生加强了啤酒酿造工艺学、发酵工程课程的学习及啤酒酵母菌种选育研究毕业论文的指导。

2.4.4建立工厂实践效果评价体系。如何合理有效地对工厂实践教学进行考核,是保证工厂实践教学质量的关键。学校主要从3个方面进行考核:①平时的表现,主要看学生在实习单位的表现,如学习态度、组织纪律、团结协作等。②实习报告及实习日志,主要看内容是否完整、文字是否精炼、图纸是否按国家技术规范的要求绘制。③工厂实践调查报告和专题答辩,首先考察学生对所学专业知识的应用情况,进而考察学生分析和解决具体问题的能力。

3结语

该研究针对以往淮南师范学院生物工程专业工厂实践教学存在的问题,结合多年从事实践教学的心得,对生物工程专业工厂实践教学进行了探讨,提出一些解决途径,并经过在生物工程专业学生培养中应用和实施,起到较好的效果。课题的研究可为学校生物工程专业应用型人才培养提供一定的参考价值和应用依据。

作者:颜守保王顺昌汪承润仝倩倩单位:淮南师范学院生命科学学院

生物工程实践教学探索责任编辑:田老师    阅读:人次