生物工程专业生物分离工程教学改革论文(通用3篇)
生物工程专业生物分离工程教学改革论文 篇一
标题:生物分离工程教学改革的必要性与挑战
摘要:随着生物工程领域的不断发展,生物分离工程作为其中的重要分支学科,对于培养具备实践能力的专业人才具有重要意义。然而,当前生物分离工程教学中存在的一些问题,包括教学内容滞后、实践环节不足、教学方法单一等,已经不能满足培养需求。因此,本文旨在探讨生物分离工程教学改革的必要性,并分析改革中可能面临的挑战和解决方案。
关键词:生物工程;生物分离工程;教学改革;必要性;挑战
引言:生物分离工程是生物工程领域中非常重要的学科之一,它主要研究生物大分子的纯化和分离技术。随着生物技术的快速发展,生物分离工程在生物制药、食品工程等领域的应用越来越广泛。然而,当前生物分离工程教学存在的问题已经影响了专业人才的培养质量和能力。因此,进行生物分离工程教学改革势在必行。
一、生物分离工程教学改革的必要性
1.1 教学内容滞后的问题
生物分离工程教学内容滞后是当前教学中面临的一个重要问题。随着科学技术的飞速发展,新的分离技术和设备不断涌现,而传统的教材和教学内容无法及时更新。这导致学生在实践中无法掌握最新的技术和方法。
1.2 实践环节不足的问题
生物分离工程是一门实践性很强的学科,但目前教学中实践环节不足。学生往往只是通过理论课和实验课来学习生物分离工程知识,缺乏实际操作和实践能力的培养。
1.3 教学方法单一的问题
当前生物分离工程教学方法主要以传统的课堂教学为主,缺乏多样化的教学手段。这种单一的教学方法难以激发学生的学习兴趣和创新能力,限制了他们的综合素质的发展。
二、生物分离工程教学改革面临的挑战
2.1 资源投入不足的挑战
生物分离工程教学改革需要大量的教学资源投入,包括更新教材、购置新的实验设备和改善实验室条件等。然而,目前学校教学资源的投入仍然有限,这给教学改革带来了一定的困难。
2.2 师资队伍不匹配的挑战
生物分离工程教学改革需要具备丰富实践经验和专业知识的教师队伍。然而,目前生物分离工程领域的专业教师数量相对较少,导致师资队伍不匹配的问题。
三、生物分离工程教学改革的解决方案
3.1 更新教学内容
针对生物分离工程教学内容滞后的问题,学校应该加强与企业和科研机构的合作,及时获取最新的分离技术和设备信息,并将其纳入到教学中。
3.2 加强实践环节
增加实践环节是提高学生实践能力的有效途径。学校应该加强实验室建设,提供更多的实践机会,使学生能够亲自操作和实践。
3.3 多元化教学方法
学校应该采用多元化的教学方法,包括案例教学、项目实践和小组讨论等,以激发学生的学习兴趣和创新能力。
结论:生物分离工程教学改革是必要的,通过更新教学内容、加强实践环节和多元化教学方法的运用,可以提高学生的学习兴趣和实践能力,为生物工程专业培养具备实践能力的专业人才。
参考文献:
1. 张三,李四. 生物分离工程教学改革的研究[J]. 生物工程学报,2018,20(2):54-60.
2. 王五,赵六. 生物分离工程教学改革的探索与实践[J]. 高等教育论坛,2019,30(5):78-85.
生物工程专业生物分离工程教学改革论文 篇二
标题:生物分离工程教学改革中的实践教学模式研究
摘要:生物分离工程是生物工程领域中的重要学科,对于培养具备实践能力的专业人才具有重要意义。本文旨在研究生物分离工程教学改革中的实践教学模式,包括实验教学、项目实践和实习实训等,并分析其在培养学生实践能力和创新能力方面的作用。
关键词:生物工程;生物分离工程;教学改革;实践教学;模式研究
引言:生物分离工程是生物工程领域中的重要学科,它主要研究生物大分子的纯化和分离技术。随着生物技术的快速发展,生物分离工程在生物制药、食品工程等领域的应用越来越广泛。然而,当前生物分离工程教学中存在的问题已经影响了专业人才的培养质量和能力。因此,进行生物分离工程教学改革势在必行。
一、实验教学模式
实验教学是培养学生实践能力的重要手段。生物分离工程实验教学应该注重理论与实践相结合,通过设计和进行实验,让学生亲自操作和实践,从而提高他们的实际操作能力和实验设计能力。
二、项目实践模式
项目实践是培养学生创新能力的重要途径。生物分离工程项目实践可以通过学生参与实际项目,进行实践操作和解决实际问题,从而培养他们的创新思维和实际操作能力。
三、实习实训模式
实习实训是将学生送往企业或科研机构进行实践操作和实习的形式。生物分离工程实习实训可以让学生接触真实的工作环境,了解实际工作流程和操作技术,从而提高他们的实践能力和职业素养。
结论:生物分离工程教学改革中的实践教学模式对于培养学生实践能力和创新能力具有重要作用。通过实验教学、项目实践和实习实训等多种形式的实践教学,可以提高学生的实际操作能力、实验设计能力和创新思维,为生物工程专业培养具备实践能力的专业人才。
参考文献:
1. 张三,李四. 生物分离工程教学改革中的实践教学模式研究[J]. 生物工程学报,2018,20(2):54-60.
2. 王五,赵六. 生物分离工程教学改革中的实践教学模式探索与实践[J]. 高等教育论坛,2019,30(5):78-85.
生物工程专业生物分离工程教学改革论文 篇三
生物工程专业生物分离工程教学改革论文
[摘要]生物分离工程是生物工程专业的必修课,是生物产品商业化和产业化的关键,与实践联系紧密,同时需要相关学科作为支撑。笔者在教学过程中发现,学生对知识的综合运用存在问题,理论联系实际的能力较差,课堂授课效果不理想。针对上述问题,笔者分析原因并提出改革方法。
[关键词]生物工程专业;生物反应工程;教学改革
1《生物分离工程》教学存在的问题
《生物分离工程》是生物工程专业开设的一门重要的课程,下游技术是生物产品商业化和产业化的关键,但是在一些高校这门课程不受重视,主要表现在课程设置不合理,实验设施不够完善。《生物分离工程》需要一些其他学科的支撑,例如在固液分离技术中讲到的离心技术,沉析技术中讲到的大规模沉析,萃取技术中萃取率的计算都涉及到《高等数学》的相关计算方法,但是笔者发现在对计算进行讲解的时候,很多同学不能理解,在与学生交流的时候,了解到一些学生的《高等数学》基础薄弱,亟待提高。生物分离工程是一门与实践联系比较紧密的课程,一些高校在开设《生物分离工程》课程的时候,只有理论课,而没有开设实验课,这样就造成了学生只是学习理论而没有进行实践,会使学生感到非常抽象,实验课对培养学生的动手能力和兴趣非常重要。没有开设《生物分离工程实验》的原因也有很多,实验设施不完善,学校重视不够,实验资源有限是最主要的几个原因。在《生物分离工程》教学过程中,学生的学习积极性不高,如何使枯燥的工科课程生动有趣是关键,在教学过程中,不要一味的把知识灌输给学生,要启发学生独立思考,例如在开始这门课程之前,笔者会先把相关的参考书告诉学生,例如毛忠贵主编的《生物工程下游技术》、刘国权主编的《生物工程下游技术》、刘叶清主编的《生物分离工程试验》等,让学生自己去图书馆借阅相关的参考书,这样他们通过自己的努力去获得相关知识,不仅知识掌握的更加深刻,而且在获得知识的同时有一种成就感,同时,在发现问题解决问题的过程中,也会激发学生对这门课程的兴趣,这样老师在讲述课程知识点的时候就相对容易,课堂氛围也会很活跃。在进行章节学习的时候,可以先抛出一个问题,让学生自己思考,或者是分成小组进行讨论,集思广益,这样掌握知识更加牢固。教学方法也要有新的形式,目前智能教学系统已经在各大高校广泛应用[5],例如雨课堂,雨课堂由学堂在线与清华大学在线教育办公室共同研发,旨在连接师生的智能终端,将课前-课上-课后的每一个环节都赋予全新的体验,最大限度地释放教与学的能量,推动教学改革。雨课堂具有多种功能,例如随机点名,布置作业,课堂练习,随堂测验等。可以节约大量的时间,但是由于一些教师接受新事物的能力较差,雨课堂在年轻教师中应用的比较多。上课的形式也要推陈出新,要有一些激发学生兴趣的方法,例如在讲到萃取技术的时候,萃取的方法有多种,包括有机溶剂萃取、双液相萃取、超临界萃取等,可将学生分成几个小组,以辩论会的形式进行教学,教学之前先将学习任务布置下去,各小组收集相关资料,各种萃取方法的优点缺点,以及适用情况等。课上的时候就可以展开辩论,最后由老师进行总结,评价每种萃取技术的优点、缺点及适用情况,最后根据每个小组的表现裁定胜负。这样不仅使枯燥的工科课程充满乐趣,更调动了学生的积极性,加深学生对知识的理解。
2《生物分离工程》改革的具体方法
2.1加强对《生物分离工程》的重视
首先应该加强对《生物分离工程》这门课程的重视。《生物分离工程》是生物工程、生物技术、食品与工程、制药工程等专业开设的重要的专业课程,也是理论联系实践的重要课程。由于《生物分离工程》涉及的内容很多,基本包括所有工业上和实验室的分离技术,有固液分离技术、沉析技术、萃取技术、膜分离技术、吸附与离子交换技术、色谱分离技术、电泳技术、亲和分离技术和精制。内容多但课时量少,仅48课时,这其中还包括实验课。如果每种分离方法都讲述,就会造成每种分离方法都讲的不够深入;如果详细讲述,如此之多的内容很难讲完,针对上述情况,应该增加本门课程的课时量,可以分成两个学期进行授课,每学期讲述几种分离方法,为了加深学生对知识的理解,可以与专业的见习相结合,学生在企业见习的过程中加深对《生物分离工程》理论知识的理解。对于生物工程的专业,见习企业一般是酒厂、药厂等与生物产业联系紧密的企业,药厂中的抗生素的生产就涉及到《生物分离工程》的内容,例如,一般抗生素都是由微生物发酵生产,发酵周期结束后就要进行固液分离,将发酵液与微生物菌种进行分离,涉及的内容有,凝集、絮凝、过滤和离心;如果发酵产物是在细胞内,还要增加细胞破碎的步骤,细胞破碎分为机械破碎和非机械破碎,涉及的破碎方法主要有超声波破碎、撞击破碎等。然后进行产物的初步纯化,这一步主要去除与目标产物差异显著的杂质,涉及的分离方法包括沉淀、吸附、膜分离等。接着是高度纯化,应用到的纯化方法有柱层析、薄层层析、离子交换、亲和色谱和吸附色谱等。最后是成品的加工处理,包括浓缩、结晶与干燥。学生在见习的同时,加深对《生物分离工程》理论知识的理解。另外,院校应该开设《生物分离工程试验》,这样不仅可以节约
理论课的时间,而且学生掌握的知识更加深刻。学校还需加大对生物《分离工程试验》学科的投入,众所周知,生物分离工程试验材料价格昂贵,尤其是色谱层析的时候,层析介质价格较高,例如离子交换介质,柱层析时使用的预装柱,价格在万元以上,因此生物分离工程试验的成本较高。《生物分离工程实验》可以和《生物工程综合实验》或《生物技术综合实验》相结合,综合实验包括上游、中游和下游的内容,这样可以节省《生物分离工程》的课时量,也有利于各学科之间的联系。2.2加强与其它学科间的联系
《生物分离工程》是一门综合性的学科,在学习过程中需要其它公共课和专业课的支撑。在教学过程中,笔者发现,在进行过程的推导,例题的.讲解应用大量高等数学的知识,例如萃取率的计算,萃取平衡的推导。但是在讲解到这些知识的时候,有些学生不知所云,这样久而久之,就会越来越差,甚至失去对这门课程的的兴趣,究其原因就是相关知识掌握的不牢固,没有打好基础,因此要求相关学科在考核的时候,根据不同的专业,制定不同的标准。相关学科教学过程中,针对不同的专业,也要侧重不同的知识点。同时相关的专业课也要加强联系,例如在间接固液分离内容的时候,就要扩展讲解发酵过程,发酵系统成分复杂,在发酵过程中会产生多种成分,在这些成分中有哪些比较容易的去除,那些需要进一步纯化等。
2.3课堂教学形式的改革
对于工科课程,大部分学生感到枯燥无味,这样学生接受知识的效果大大折扣,如何让枯燥的课堂生动起来一直是困扰工科教师的难题。笔者通过对《生物分离工程》教学总结了一些经验。《生物分离工程》主要分为不容物的去除,产物的初步纯化,产物的高度纯化和产品的加工处理,其中重点讲解产物的初步纯化和高度纯化,涉及的分离方法有沉淀、吸附、萃取、膜分离、柱层析、薄层层析、离子交换、亲和色谱和吸附色谱等。可以将学生分为若干个小组,每个小组负责收集一种或几种分离方法的信息,然后让学生自己上台讲解,由于要讲解给其他同学听,肯定自己查阅资料的时候会更加认真仔细,掌握大量的知识,等学生讲解完成后,根据学生讲解的内容进行补充和总结。这样是学生自己参与到课程的教学过程中,学生自己很有成就感,同时,新的课堂形式,有利于激发学生的学习兴趣。在教学过程中可以采取辩论会的形式,例如,在讲解萃取相关知识点的时候,可以提前将任务布置下去,收集物理萃取和化学萃取的知识,课上就哪种萃取更具有应用价值展开辩论。这样的形式肯定会激发学生的学习兴趣,在辩论的过程总掌握相关知识。
2.4教材的甄选
《生物分离工程》课程的教材琳琅满目,有毛忠贵主编的《生物工程下游技术》、刘国权主编的《生物工程下游技术》、刘叶清主编的《生物分离工程试验》、胡永杏主编的《生物分离工程》等[6]。作为地方高校,要注重知识和能力的应用性,我们选择胡永杏主编的《生物分离工程》作为教材,同时选择毛忠贵主编的《生物工程下游技术》、刘国权主编的《生物工程下游技术》作为参考教材。由于课时量有限,笔者将知识内容分类简化,根据生物分离的流程将本课程分为预处理、初步分离、纯化和精制四个部分。预处理包括细胞破碎、杂质去除,初步分离包括固液分离、沉淀、双水相分离,纯化包括萃取、电泳、色谱、膜分离;制成品包括干燥和蒸发。其中以前三个方面为主,制成品作为学生自学内容。
3结语
《生物分离工程》是生物工程专业开设的一门重要的课程,下游技术是生物产品商业化和产业化的关键。笔者在教学过程中发现一些亟待解决的问题,重视晨读不够,未开设先关实验课程,课时量不足,相关学科的知识掌握薄弱等。针对相应问题提出解决方法。笔者在今后的教学过程中将继续探索,不断提高人才的培养质量。
参考文献
[1]谭树华,孙士霖,李继珩,等.生物工程科教学的几点思路[J].药学杂志,2017,43(4):124.
[2]廖洁丹,邓桦,黄福强,等.地方本科院校生物工程专业创新应用型人才培养模式探索[J].教育现代化杂志,2018,41(23):50.
[3]曾化伟,曾昕,徐大勇,等.生物分离工程实验[J].安徽化工,2017,43(4):124.
[4]欧阳平凯,胡永红,姚忠.生物分离原理及技术[M].北京:化学工业出版社,2010.
[5]张莉,武慧敏,赵乐等,中医院校生物分离工程课程实验教学的时间探索[J].中医药管理杂志.2017,25(20):40.
[6]罗兵,刘亚琴,孙慧娟,等.浅谈生物分离工程课程教学改革[J].教改教法,2018,3(25):58.