導(dǎo)語：透析生化分離工程設(shè)計性實驗教學(xué)模式一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要本文首先介紹了生化分離工程實驗，并針對以往教學(xué)實踐中的不足之處，通過調(diào)整和更新教學(xué)內(nèi)容，增設(shè)具有自主設(shè)計性的研究型的生化分離工程實驗；對實驗前期預(yù)習(xí)報告、實驗過程中操作技能、實驗后結(jié)果分析，三方面齊抓并舉，豐富實驗考核方式。并能有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、綜合分析能力和獨立開展科學(xué)研究的能力。

關(guān)鍵詞生化分離工程設(shè)計性實驗實驗教學(xué)研究

0引言

生化分離工程實驗是生物工程專業(yè)中關(guān)于物質(zhì)分離的理論和實現(xiàn)工程放大的重要實踐性課程，由于物質(zhì)分離過程中工藝方法具有模塊化和可替換性，對培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰蛣?chuàng)新能力起著重要作用。

設(shè)計性實驗是指給定實驗?zāi)康摹⒁蠛蛯嶒灄l件，由學(xué)生自行設(shè)計實驗方案并加以實現(xiàn)的實驗。①與傳統(tǒng)的驗證性實驗相比，設(shè)計性實驗使學(xué)生由被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，由教師“喂飯”轉(zhuǎn)變?yōu)椤白约撼燥垺薄Ｋ谂囵B(yǎng)學(xué)生解決問題能力和創(chuàng)新能力方面具有驗證性實驗無法比擬的作用。可是，設(shè)計性實驗的教學(xué)過程比驗證性實驗更長，教學(xué)內(nèi)容更豐富、更復(fù)雜，教學(xué)方法與組織形式更加多樣化，這就更需要教師精心安排和組織整個教學(xué)過程。本文通過對生化分離工程設(shè)計性實驗教學(xué)實踐步驟的描述，探討了設(shè)計性實驗的教學(xué)組織形式、教學(xué)模式和考核方法，提出了實施生化分離工程設(shè)計性實驗應(yīng)該注意的問題。

1自主設(shè)計實驗?zāi)Ｊ降木唧w實踐

在實施設(shè)計性實驗之前，應(yīng)已完成大部分相關(guān)理論課程教學(xué)，學(xué)生們已經(jīng)建立好生化分離工程的學(xué)科知識框架。同時，學(xué)生在大一、大二開設(shè)的分析化學(xué)、生物化學(xué)等實驗課程中學(xué)習(xí)了基礎(chǔ)操作技能和相關(guān)儀器的正確使用。這些能力的具備為設(shè)計性實驗的開展提供了保障。在進行設(shè)計性實驗之初，教師必須使學(xué)生充分認識設(shè)計性實驗的目的、意義及具體實施方法。一般可將班級分成若干個由2~4人組成的研究小組，每個小組選擇一個課題，分工協(xié)作，用3~4周時間確定目標(biāo)、收集信息、制定方案、實施方案、完成研究報告、演示研究成果，最后，通過自評和互評，由教師對研究過程和成果作出評價；為有序、順利的達到預(yù)期目的，我們所開設(shè)的實驗?zāi)K多為老師曾申請課題，研究背景熟悉，同時也考慮了所開課題需具有代表性和較寬的涉及面。目前已開出的實驗?zāi)K有：金桔黃酮提取與純化；胞內(nèi)脂肪酶的提取與純化；發(fā)酵液中青霉素的分離與純化；發(fā)酵液中赤霉素的分離與純化；茶葉中茶多酚的分離與純化；發(fā)酵液中谷氨酸的分離與純化。

設(shè)計性實驗實施步驟如圖1所示。

設(shè)計性實驗實施中依據(jù)進程應(yīng)著重注意以（下轉(zhuǎn)第83頁）（上接第34頁）下三個階段：

（1）實驗預(yù)習(xí)及準(zhǔn)備。依據(jù)所選課題，實驗小組成員進行分工協(xié)作，在正式實驗之前完成文獻數(shù)據(jù)查閱和實驗方案設(shè)計。設(shè)計的實驗方案應(yīng)目的明確，包含必備實驗方法、實驗步驟、實驗原始數(shù)據(jù)表，列出所需藥品及儀器；實驗方案必須通過指導(dǎo)教師的審查，否則須進一步討論、修改，完善實驗方案。

（2）實驗。實驗以學(xué)生獨立試驗和教師指導(dǎo)相接合的方式進行，但考慮到設(shè)計性實驗涉及面大、需時較長的特點，實驗在時間和場所采用相對集中、適度分散的辦法安排。指導(dǎo)教師在實驗室及正常教學(xué)時間內(nèi)，提供指導(dǎo)，負責(zé)安全，同時考察并記錄實驗小組及其成員個人的工作表現(xiàn)。實驗涉及的分析測試，由學(xué)生提出預(yù)約申請，由分管儀器的教師或研究生指導(dǎo)完成。

（3）實驗報告及總結(jié)。實驗結(jié)束后，按照格式要求撰寫一篇規(guī)范的科技小論文作為實驗研究報告，重點在實驗數(shù)據(jù)的分析及數(shù)據(jù)與結(jié)論的聯(lián)系。實驗論文上交的同時，小組準(zhǔn)備答辯總結(jié)，鼓勵學(xué)生制作簡短ppt幻燈片用于答辯。每個實驗小組選派一人在總結(jié)答辯會上作簡要的陳述，答辯小組成員接受教師和其他小組同學(xué)的質(zhì)疑，教師根據(jù)小組的論文和答辯情況進行分析評點。在此基礎(chǔ)上，要求小組對已完成實驗體系作出待研究方向的預(yù)判，以供下屆學(xué)生參考。

在設(shè)計性實驗實施的過程中，還應(yīng)注意實驗小組成員間自由、平等的交流和適當(dāng)分工，培養(yǎng)良好的學(xué)術(shù)氛圍。其次，教師要充分信任學(xué)生，在一般情況下，教師不干涉小組的研究過程。但教師又要給予原則性的指導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正。

2實驗成績評定

對于在本科生開展設(shè)計性實驗項目，主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力以及團隊協(xié)作意識。為鼓勵學(xué)生嘗試創(chuàng)新性實驗，成績考核不應(yīng)以最后的實驗結(jié)果正確與否為唯一根據(jù)，而應(yīng)綜合評價立題是否有新意，立題是否合理。此外，還應(yīng)將學(xué)生在實驗過程中處理異常事件、修正實驗方案納入實驗成績中。目前實驗成績按下式計算：實驗成績=實驗預(yù)習(xí)報告50%+實驗過程20%+實驗報告及答辯30%。

3實驗效果和展望

通過生化分離工程設(shè)計性實驗的開展和實踐鍛煉，學(xué)生對生化分離工程加深了了解，并產(chǎn)生了濃厚的興趣。正如鄧子新院士所說:“在實驗室里老師教學(xué)生不應(yīng)當(dāng)象在工廠里師傅教徒弟一樣，指給你做什么東西你就做什么東西，而是把這方面的工作交給你以后，你自己要放開你的思路去自主地創(chuàng)新”。②

自主實驗設(shè)計由于是在掌握基本知識和實驗操作的基礎(chǔ)上，給了學(xué)生自由發(fā)揮的余地，使學(xué)生對生化分離工程的相關(guān)論文查找及分析研究、實驗實施及問題的解決、結(jié)果的分析和討論、答辯以及科研論文的撰寫過程都有了較為深刻的了解，為將來學(xué)習(xí)或工作打下堅實基礎(chǔ)。在完成設(shè)計性實驗時，學(xué)生積極主動進行充分的課前預(yù)習(xí)，為解決實驗中的問題經(jīng)常去圖書館查資料，提出解決問題的途徑和方法。當(dāng)實驗方案失敗時，能及時失敗中吸取教訓(xùn)，修正實驗方案。設(shè)計性實驗在加強了學(xué)生間和師生間的交流的同時，也鍛煉了學(xué)生的團隊精神。完成設(shè)計性實驗的過程對學(xué)生的責(zé)任感提出了更高的要求。達到了我們實驗改革之初設(shè)想的目地，即“授人以魚，不若授人以漁”。實驗后與學(xué)生座談，學(xué)生很認可這種方式，認為在實驗中，培養(yǎng)自立、自信、自強的個性，獨立分析能力，同時具備包容不同思想，自由的研究氛圍，認真務(wù)實，真正體會探索的樂趣。

在未來的計劃中，我們將重點考慮以下幾個問題：（1）開放實驗室的管理及教師指導(dǎo)作用的問題；（2）合適的設(shè)計性實驗項目更新方式；（3）學(xué)生設(shè)計實驗中創(chuàng)新點的科學(xué)判斷。我們相信：只要老師深入實驗室，不斷改進實驗內(nèi)容和方法，探索實驗教學(xué)新途徑，實驗教學(xué)必定能取得理想效果，達到培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的目的。