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生物分離工程探究式教學的論文

生物分離工程探究式教學的論文

1重視和鼓勵學生的質疑

在講述茨維特利用碳酸鈣層析柱分離綠葉中不同的色素時,僅僅利用課堂講述,一些學生很難理解,甚至表示懷疑。看到這種情況後,我鼓勵這些學生對這個問題深入探討,透過查閱文獻、設計實驗步驟,幾個學生利用課餘時間重複了這個實驗。實驗的結果與文獻報道存在一定的差異,大家又就這些問題展開了討論。可以發現,由於學生是帶著懷疑態度進行實驗的,所以他們的行為是積極主動的,同時包含著他們的思考和創新。

2探究式的課堂教學

探究式教學包含兩個層面的要求,一方面學生要對科學知識進行探究,另一方面教師對教與學這個過程的方法、方式上的探究。因此,探究式教學活動中首先要改變的就是傳統的課堂教學模式。

2.1師生角色的轉變

在探究式教學活動中,教師的任務不再侷限於知識的灌輸和解釋,而是更多地引導學生髮現問題和解決問題。這種引導的目的不是讓學生更快地知道答案,而是啟發學生對發現的問題提出疑問,然後積極思考解決問題的方法。探究式教學對教師提出了更高的要求,教師在引導時要準備一個主要問題和一個次級問題,當學生無法回答主要問題時,較簡單的次級問題可以教學生怎樣和在哪裡找到主要問題的答案。在講述“超臨界流體萃取”這一章內容時教師提出了流體的概念,學生很難理解。這時我提出了一些較簡單的問題:物質在自然界有哪些存在形式?物質有沒有可能處於液態和氣態之間?透過這些問題的思考,學生逐漸開始思考這節課的主要內容。學生在探究式課堂中的角色也發生著變化,他們不再被動地聽講與背誦,而是作為教學活動中的主導者和探究者。聽話式的學習和依賴教師的習慣被淡化,教師的講述不再是真理的陳述,而是探究的彙報。在講述細胞破碎這部分內容時,一個學生對超聲波粉碎細胞的機理產生了濃厚的興趣,經過查閱文獻以及各種資料後,這位同學在課堂上進行了一次十分精彩的“報告”,學生的表現出乎我們的意料。

2.2打破教材對學生的束縛

教材可以全面地介紹一門課程的知識內容,是教師傳授知識的主要依據。但是科學是一個不斷更新的過程,書本上的知識必將落後於科學的發展。一些學生對於教科書上的內容往往呈現一種盲目的“迷信”,將其當做真理和答案,這極大地限制了學生的創新意識。事實上,任何教材的內容都帶有編寫者對於科學問題的理解和解釋,因此不可避免地存在侷限性。在探究式教學中,教師不僅要利用好教材,還得運用網路資訊、文獻以及工業中實際面臨的問題來進行課堂教學,進而打破學生對教材的過分依賴。

2.3探究問題的合理提出

問題的提出是進行探究式學習的前提條件,是引導學生參與到探究中的關鍵環節。探究的問題必須是經過教師精心設計或者是學生思考得出的,這些問題既要能被學生最終解決,同時又能促進他們對課堂知識的理解。同時,探究的問題與教學內容是緊密聯絡的,可以讓學生更清晰地理解課本中生澀的概念、重視科學資料獲得的過程和補充教科書所給予資訊的實驗。

3開放式實驗室的建立

實驗教學是理工科高校教學的重要環節,在培養學生實踐能力和創新能力方面起著重要的作用。培養創新性人才,一定要重視實驗教學,充分發揮其作用,使之成為學生從實踐獲取理論知識的主要渠道。在傳統實驗教學中,教師往往事先安排好實驗的內容、目的、材料和步驟,學生僅僅是按照教師的實驗意圖,一步步地進行機械操作。實驗物件不是學生渴望探究的,所以學生在實驗過程中是被動的、機械模仿的',不可能產生新的想法。探究式教學的一個主要內容就是轉變實驗室的功能,使其從傳統的教條模式轉變到探究模式。開放式實驗室的建立將為學生提供一個進行自由探究的場所和環境,實驗的結論將不再是固定的、唯一的,而是作為學生探究活動的一個組成部分。與傳統實驗室相比,開放式實驗室的功能更傾向於學生對問題處理和資料獲得過程的理解和陳述。生物分離工程是一門綜合性、實踐性和工程性極強的學科,實驗教學不僅可以加強學生對理論知識的感觀認識、鍛鍊學生的動手能力,同時也讓學生將所學的知識融會貫通,在課程體系中佔有重要的地位。結合蚌埠學院生物工程專業的培養目標和專業特色,我們對生物分離工程進行了課程改革的初步實踐,內容包括增加綜合實驗的課時數以及建立課程相關的開放式實驗室。按照課程內容,實驗室向學生提供各種分離技術相關的裝置和試劑,如中性鹽沉澱、離子交換、凝膠層析、冷凍乾燥以及SDS-PAGE電泳等。待解決的問題可以由教師提出,也可以是學生在理論學習中的疑問,具體的方法、步驟均由學生制定,教師僅起著引導的作用。在開放式實驗室中,學生獲取的不僅僅是實驗的結論,還包括在解決問題過程中的真實經歷以及團隊協作的合作精神。

4探究式教學實踐運用中存在的問題

探究式教學只是為我們提供了一種模式,要真正地將其運用到具體的教學活動中還得結合我國具體的教育改革環境,進行不懈的“探究”。如果將“探究”思想僅僅看做一種知識,直接運用到我們具體的教學中,那麼它與傳統的應試主義教學就沒有什麼區別。探究是一種思想和態度,在我們探尋真理的過程中體現出多樣性。教學活動中滲透探究的思想,並不是要排斥傳統的教學方法。相反,任何探究行為都離不開具體的教學內容和理論知識,所以我們要辯證地看待“探究”思想,根據具體情況將其合理地運用於我國的課程教學中。生物分離工程涉及的生物產品種類十分的繁雜,與之對應著各種各樣的分離工藝,教師不可能面面俱到地進行介紹。探究式的教學可以讓學生深入地理解生物物質分離過程的本質,達到舉一反三的效果。在這種教學模式下,教師要對學生正確引導,合理利用現有實驗基礎設施,鼓勵學生學習的主動性和創新性,培養出具有高素質的應用型本科人才。