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一、結合專業特色,優化教學內容
傳統的儀器分析涉及的內容非常多,包括色譜分析法、光學分析法、電化學分析法、熱分析法等多個領域。面對教學內容多、課時少的矛盾,針對生物工程專業的就業需要和培養創新型人才的目標,調整課程內容,使學生在有限的學時中掌握最大量的知識已成為當務之急。生物儀器分析的開課時間為三年級的第二個學期,學生已經學習了一部分專業課和全部的基礎課程,對有些儀器的原理和使用已有所了解,所以根據前期課程的開設情況對教學內容進行科學的取舍。由于本校為工科學校,專業課程都以應用為主,所以在課程中我們弱化了儀器工作原理部分,增加了儀器的使用、維護和保養方面的知識,并適當地補充儀器分析的前沿性知識,如在氣相色譜中補充了二維氣相色譜方面的知識,拓寬學生的知識面,激發求知欲。
二、改革教學方法
生物儀器分析課程各章的內容獨立性較強,理解原理困難,一些大型精密儀器的結構復雜,采用傳統的教學方法難以教授,而且易使學生興趣降低。運用多媒體教學并輔以傳統的教學方法,可將儀器的結構圖、構造圖、使用方法、工作原理等采用圖片、視頻和動畫的形式展示,使學生更容易理解,并且可以調節課堂氣氛,一舉多得。將傳統的驗證性實驗進行改革,開設設計性實驗課程。設計性實驗是指在教師指導下學生獨立設計實驗方案的教學方式,旨在培養學生綜合運用各種知識解決實際問題的能力。具體程序包括:首先,進行學生的分組,以學生自愿組對為主結合教師指導分配,教師給每組確定一個合適的題目;第二,學生通過查詢文獻,確定合適的分析儀器、分析方法、實驗方案;第三,教師和學生共同論證可行性,并指導修訂,確定最終的方案;最后,學生獨立完成實驗,提交實驗報告,教師進行考核。這種方式,不僅對學生的綜合能力提高有很大的幫助,而且有利用培養學生的團隊協作意識,有助于學生將來工作中的團隊合作。針對大型儀器價格昂貴,一所高校或企事業單位難以全部擁有,學生在實驗中難以全部接觸的現象,我們開拓了多種渠道。首先,兄弟院校建立合作機制,做到大型精密儀器共享;第二,聯系具有相關大型儀器的生物類企業,帶領學生深入企業的相關部門參觀學習或將生產實習有機結合。這樣不僅開拓了學生的視野,而且提高了學習效果,學生參觀、實習的過程,也向相關的單位展現了我專業學生的風采,有利用學生的就業。
三、改進考核方法
傳統的儀器分析考核方式基本有兩種,一是閉卷考試,通過試卷的方式將學生對儀器原理和使用方法做一考核;另一種為閉卷考試結合實驗課成績,而其實驗課也基本為驗證性實驗。這兩種方式都難以考察學生對儀器的掌握和操控能力,而且會降低學生對平時學習的積極性。通過幾屆學生的教學實踐,我們將傳統的閉卷考試考核方式進行了改革,生物儀器分析的課程總成績分為三個部分,其中理論課采用開卷考試的方式,成績占40%;實驗課成績占40%,對每次的實驗都進行評分,包括實驗方案設計、實驗操作、原始數據測試精確度、數據處理能力、團隊協作能力等;平時成績占20%,包括課題問答、seminar等。這種考核方式,對學生的學習積極性有很大的提高,而且能夠做到考核公平,使真正有能力的學生有機會獲得更好的分數,更加突出實用性,而非簡單的教師劃重點,學生考前突擊這種典型的“大學式考核方式”。
四、提高教師素質,追蹤儀器發展前沿
生物儀器分析不同于傳統的儀器分析,其內容涉及的儀器較為新穎而且更新較快,包括氨基酸分析儀、基因槍、核磁共振儀、生物質譜儀等傳統的儀器分析所不涉及的內容,這將對教師的知識更新提出更高的要求,通過簡單的書本知識而沒有親自實踐,教師很難將自己對儀器的體會和感受傳授給學生。基于此,我們通過選派青年骨干去“985”高校和大型企業學習和培訓,并積極組織專任教師參加儀器公司舉行的產品展銷會或產品試用會,以期使教師能更多地接觸和了解儀器發展的新動向,更好地將知識傳授給學生,努力做到與社會和儀器發展的前沿不脫節。
五、結語
通過以上教學改革措施,我們在實踐中得到了較好的效果。提高了學生的學習興趣和動力,加深了對生物儀器分析課程的理解,拓寬了學生的視野,使學生在將來走到工作崗位中也能勝任大型精密儀器的操作和維護。只有在教學實踐中不斷積累、不斷創新、總結經驗,才能給教學增添活力,使學生獲得更多有用的知識,培養更多的能力,對學生的就業有很大的幫助。
作者:陳鐵李曉君李會珍張志軍單位:中北大學化工與環境學院