2020年生物工程专业精密仪器教学改革研究论文

生物工程专业精密仪器教学改革研究论文大型精密仪器设备不仅是高校教学和科研的重要前提，也是培养技能型和创新型人才的必要工具1；仪器分析技术已逐渐成为衡量科研单位和企业科研水平、产品开发和产品质量的重要手段2。因此，基于大型仪器使用的重要性和企事业单位的人才需求导向，许多高校都开设了仪器分析实训课程，旨在培养既能掌握仪器分析理论知识、仪器结构和主要部件功能，又具有较强工程实践能力的高级专门人才。长期以来，精密仪器实训一直是郑州轻工业学院生物工程专业的一门重要专业课程。本课程的教学主要关注生物工程学科的发展需求、技能型人才的培养目标、学生就业、创业以及相关科研机构和企业的实际需求。针对三种类型的精密仪器，包括气相色谱-质谱、连续流动化学分析仪和其他精密仪器，设置了实践培训项目。然而，通过在教学中回答问题、毕业设计中独立操作仪器的能力以及毕业生的回访，发现大部分学生未能掌握上述精密仪器的结构和工作原理的理论知识，仪器维护意识薄弱，难以独立操作仪器。这与该课程的培养要求严重不符，甚至与我校培养理论基础强、实践能力强、创新能力强的高技能人才的大目标相违背(3】。为了提高大学生对相应精密仪器的认知和使用能力，我校对该实训课程的教学进行了一系列的探索和改革。目前，精密仪器实训课程实践教学中存在的问题可以概括为“两多两少”和“三多三少”。(1)学生“听课”多，互动少，大部分学生上课前缺乏预习，对仪器的理论知识不好，学生只“听课”,对机械设备的操作记忆不足。在一堂课结束时，老师和学生之间几乎没有互动，这导致了学生“毫无准备”地“空手”返回的糟糕局面。(2)培训项目多，课时少。每个训练项目的平均课时只有4小时左右。在有限的时间内，教师只能简单介绍实验仪器的结构和原理、操作方法和样品处理流程4，这使得学生很难系统地掌握仪器的结构、工作原理、训练内容和使用方法5。(3)教学模式强调演示而非实际操作，这也是许多大学开展仪器分析实验和实践教学的常见短板2，4-6。这主要是由于学生人数多，精密仪器数量少。此外，那些昂贵、损坏后维修费用高且维护周期长的仪器通常也由演示模式6教授，导致一些学生只在实际教学中观察，而不是实际操作2。(4)教学内容强调验证，忽视创新。实践训练项目侧重于经典验证实验。设计实训项目涉及很少。学生只能完成装配线操作。内容缺乏创新和探索。很难激发学生的学习热情和未来的研究兴趣(2，6)，这不利于学生对所学知识的应用。(5)评估方法注重结果而非过程。培训课程主要以培训报告的撰写、数据处理和结果的准确性为考核指标，缺乏对学生培训全过程的系统评估。这种评价方法不仅不能反映学生对培训内容的掌握程度由于仪器理论课和仪器实训课的时差，学生以前学的大部分仪器理论知识都被遗忘了。此外，缺乏统一系统的培训材料在一定程度上增加了学生预习的工作量和难度。为此，在该专业开设实践培训课程的教师共同编写了一本教科书，涵盖了几个实践培训项目的关键理论知识、实践培训目标和要求、实践培训内容和过程。在培训前3至5周，将向学生分发自编教材，并告知实际培训项目的名称和要求。在培训前，学生将复习和强化理论课程的知识点。这不仅能使学生巩固所学的理论知识，还能达到预习的目的。这一措施的实施有助于学生对实训过程有一个明确的目标，有助于教师集中精力指导学生的实训技能和回答问题。仪器实训课程增加2.2小时，旨在使学生掌握实训的目的和要求、内容和过程、仪器结构、工作原理和操作规范、实验数据的处理以及撰写实训报告的每个环节7。由于课时不足，学生只能粗略地看一下有限的教学时间，他们不理解课程内容，甚至没有时间操作和使用仪器。为此，学院在第七学期安排了课程，并将生物工程专业xx版本科培训的课时增加到两周。充足的课时为学生有效完成实训提供了保障，为学生今后开展毕业设计和开展科研奠定了良好的技术基础。2.3开展小组轮训，改变教学模式鉴于学生人数众多，精密仪器相对不足，学院实行了分组轮换的培养模式。例如，学院目前有7个培训项目，所有学生被相应地分成7组(约6-8人/组)。每个培训项目配备2-4台仪器。不同小组的学生参加不同的培训项目，并在一定的学习周期后在小组之间轮换，从而确保每2-3名学生操作一台仪器。该模式极大地提高了仪器资源的利用效率，为每个学生创造了动手实践的机会，有效地解决了学生参与演示教学程度低的问题，提高了实践教学效果2，6。此外，在传统教学模式的基础上，增加了多媒体教学和开放式实验教学模式6。例如，我们在网上制作、购买和搜索相关的视频和flash动画，并充分利用“互联网”和多媒体的优势，解释了GC-ms的结构、工作原理和使用步骤。发酵罐实训项目采用开放式教学模式。学生们是领导小组，集思广益。学生独立设计生物油等发酵实验，分析发酵过程。上述多元化教学方法的结合大大缩短了教师的教学时间，增加了学生的操作时间，提高了学生对仪器的直观意识，激发了学生的潜能，突出了以学生为本的理念。2.4细化教学内容，增加创新和综合培训项目。针对以验证项目作为培训内容的弊端，如难以调动学生的积极性，不利于学生发现问题、解决问题的能力和创新意识的培养，与社会和企业的需求脱节等。6，我们的老师分别对质量技术监督局、兄弟院校、发酵企业等多个单位进行了调查研究。最后将一些与企业实际生产紧密结合、贴近实际生活背景和社会热点问题、突出专业特色、具有较高综合性和新颖性的实验内容融入到教学实践中2.5改革仪器培训课程的评估和评价方法仪器培训课程的评估应突出“完整”一词，形成一套涵盖课前准备、教学过程和教学结果的评估体系。根据课程的教学目标，评价体系分为平时成绩和考试成绩两部分，分别占综合成绩的70%和30%。通常的结果包括预览报告(20%)、讲师评估(50%)和培训报告(30%)。考试结果包括两部分：与仪器相关的理论知识和仪器的使用方法，各占50%。与以往重结果轻实践的片面评价方法相比，系统全面的评价体系不仅能反映学生对精密仪器的理论认知和实际操作能力，而且能使学生重视实践训练的各个环节，从而提高精密仪器实践训练的教学质量。仪器培训是高校培养掌握当代仪器理论知识、具有独立操作技能和解决关键问题能力的技能型人才的重要途径之一。针对我校生物工程专业精密仪器实训课程教学过程中存在的不足，我们采取了合理安排教学时间、选择教学内容、改进教学模式、改变考核方式等一系列措施。在一定程度上，我们提高了精密仪器的利用率，增强了学生的学习自主性，激发了学生的学习兴趣和潜能，符合我校培养基础扎实、创新精神和实践能力强的高级专门人才的人才培养方向。随着在仪器分析实践教学中的不断探索和实践，我们将不断发现问题，探讨问题，改进问题，为今后的教学积累丰富的经验，不断提高教学质量，以取得更好的效果。胡亚云。7关于有效提高大型仪器设备利用率的探讨J。实验室研究与探索，xx，32(1):180-183。2陈文娟。基于技能型人才培养的仪器分析实践教学改革研究。安徽农学通报，2018，24(9):157-159。3李科，赵莹莹，李，等.以肉为载体的食品添加剂教学改革与实践. J。轻工业科技，xx(8):148-149。4，杨梅，常文贵，吴菊，等.应用型本科院校仪器分析实验教学改革探讨J.广州化学工业，2018，46(12):164-165。2周立民，杨桂鹏，高贤池，等