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生物分離工程探究式教學(xué)的論文
1重視和鼓勵(lì)學(xué)生的質(zhì)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(shí)，僅僅利用課堂講述，一些學(xué)生很難理解，甚至表示懷疑。看到這種情況后，我鼓勵(lì)這些學(xué)生對(duì)這個(gè)問(wèn)題深入探討，通過(guò)查閱文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，幾個(gè)學(xué)生利用課余時(shí)間重復(fù)了這個(gè)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與文獻(xiàn)報(bào)道存在一定的差異，大家又就這些問(wèn)題展開(kāi)了討論。可以發(fā)現(xiàn)，由于學(xué)生是帶著懷疑態(tài)度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的，所以他們的行為是積極主動(dòng)的，同時(shí)包含著他們的思考和創(chuàng)新。
2探究式的課堂教學(xué)
探究式教學(xué)包含兩個(gè)層面的要求，一方面學(xué)生要對(duì)科學(xué)知識(shí)進(jìn)行探究，另一方面教師對(duì)教與學(xué)這個(gè)過(guò)程的方法、方式上的探究。因此，探究式教學(xué)活動(dòng)中首先要改變的就是傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式。
2.1師生角色的轉(zhuǎn)變
在探究式教學(xué)活動(dòng)中，教師的任務(wù)不再局限于知識(shí)的灌輸和解釋，而是更多地引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題。這種引導(dǎo)的目的不是讓學(xué)生更快地知道答案，而是啟發(fā)學(xué)生對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題提出疑問(wèn)，然后積極思考解決問(wèn)題的方法。探究式教學(xué)對(duì)教師提出了更高的要求，教師在引導(dǎo)時(shí)要準(zhǔn)備一個(gè)主要問(wèn)題和一個(gè)次級(jí)問(wèn)題，當(dāng)學(xué)生無(wú)法回答主要問(wèn)題時(shí)，較簡(jiǎn)單的次級(jí)問(wèn)題可以教學(xué)生怎樣和在哪里找到主要問(wèn)題的答案。在講述“超臨界流體萃取”這一章內(nèi)容時(shí)教師提出了流體的概念，學(xué)生很難理解。這時(shí)我提出了一些較簡(jiǎn)單的問(wèn)題：物質(zhì)在自然界有哪些存在形式？物質(zhì)有沒(méi)有可能處于液態(tài)和氣態(tài)之間？通過(guò)這些問(wèn)題的思考，學(xué)生逐漸開(kāi)始思考這節(jié)課的主要內(nèi)容。學(xué)生在探究式課堂中的角色也發(fā)生著變化，他們不再被動(dòng)地聽(tīng)講與背誦，而是作為教學(xué)活動(dòng)中的主導(dǎo)者和探究者。聽(tīng)話式的學(xué)習(xí)和依賴教師的習(xí)慣被淡化，教師的講述不再是真理的陳述，而是探究的匯報(bào)。在講述細(xì)胞破碎這部分內(nèi)容時(shí)，一個(gè)學(xué)生對(duì)超聲波粉碎細(xì)胞的機(jī)理產(chǎn)生了濃厚的興趣，經(jīng)過(guò)查閱文獻(xiàn)以及各種資料后，這位同學(xué)在課堂上進(jìn)行了一次十分精彩的“報(bào)告”，學(xué)生的表現(xiàn)出乎我們的意料。
2.2打破教材對(duì)學(xué)生的束縛
教材可以全面地介紹一門課程的知識(shí)內(nèi)容，是教師傳授知識(shí)的主要依據(jù)。但是科學(xué)是一個(gè)不斷更新的過(guò)程，書(shū)本上的知識(shí)必將落后于科學(xué)的發(fā)展。一些學(xué)生對(duì)于教科書(shū)上的內(nèi)容往往呈現(xiàn)一種盲目的“迷信”，將其當(dāng)做真理和答案，這極大地限制了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。事實(shí)上，任何教材的內(nèi)容都帶有編寫者對(duì)于科學(xué)問(wèn)題的理解和解釋，因此不可避免地存在局限性。在探究式教學(xué)中，教師不僅要利用好教材，還得運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)信息、文獻(xiàn)以及工業(yè)中實(shí)際面臨的問(wèn)題來(lái)進(jìn)行課堂教學(xué)，進(jìn)而打破學(xué)生對(duì)教材的過(guò)分依賴。
2.3探究問(wèn)題的合理提出
問(wèn)題的提出是進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)的前提條件，是引導(dǎo)學(xué)生參與到探究中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。探究的問(wèn)題必須是經(jīng)過(guò)教師精心設(shè)計(jì)或者是學(xué)生思考得出的，這些問(wèn)題既要能被學(xué)生最終解決，同時(shí)又能促進(jìn)他們對(duì)課堂知識(shí)的理解。同時(shí)，探究的問(wèn)題與教學(xué)內(nèi)容是緊密聯(lián)系的，可以讓學(xué)生更清晰地理解課本中生澀的概念、重視科學(xué)數(shù)據(jù)獲得的過(guò)程和補(bǔ)充教科書(shū)所給予信息的實(shí)驗(yàn)。
3開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室的建立
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是理工科高校教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力方面起著重要的作用。培養(yǎng)創(chuàng)新性人才，一定要重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，充分發(fā)揮其作用，使之成為學(xué)生從實(shí)踐獲取理論知識(shí)的主要渠道。在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師往往事先安排好實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、目的、材料和步驟，學(xué)生僅僅是按照教師的實(shí)驗(yàn)意圖，一步步地進(jìn)行機(jī)械操作。實(shí)驗(yàn)對(duì)象不是學(xué)生渴望探究的，所以學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中是被動(dòng)的、機(jī)械模仿的，不可能產(chǎn)生新的想法。探究式教學(xué)的一個(gè)主要內(nèi)容就是轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)室的功能，使其從傳統(tǒng)的教條模式轉(zhuǎn)變到探究模式。開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室的建立將為學(xué)生提供一個(gè)進(jìn)行自由探究的場(chǎng)所和環(huán)境，實(shí)驗(yàn)的結(jié)論將不再是固定的、唯一的，而是作為學(xué)生探究活動(dòng)的一個(gè)組成部分。與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室相比，開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室的功能更傾向于學(xué)生對(duì)問(wèn)題處理和數(shù)據(jù)獲得過(guò)程的理解和陳述。生物分離工程是一門綜合性、實(shí)踐性和工程性極強(qiáng)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的感觀認(rèn)識(shí)、鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，同時(shí)也讓學(xué)生將所學(xué)的知識(shí)融會(huì)貫通，在課程體系中占有重要的地位。結(jié)合蚌埠學(xué)院生物工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和專業(yè)特色，我們對(duì)生物分離工程進(jìn)行了課程改革的初步實(shí)踐，內(nèi)容包括增加綜合實(shí)驗(yàn)的課時(shí)數(shù)以及建立課程相關(guān)的開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室。按照課程內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)室向?qū)W生提供各種分離技術(shù)相關(guān)的設(shè)備和試劑，如中性鹽沉淀、離子交換、凝膠層析、冷凍干燥以及SDS-PAGE電泳等。待解決的問(wèn)題可以由教師提出，也可以是學(xué)生在理論學(xué)習(xí)中的疑問(wèn)，具體的方法、步驟均由學(xué)生制定，教師僅起著引導(dǎo)的作用。在開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室中，學(xué)生獲取的不僅僅是實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，還包括在解決問(wèn)題過(guò)程中的真實(shí)經(jīng)歷以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作的合作精神。
4探究式教學(xué)實(shí)踐運(yùn)用中存在的問(wèn)題
探究式教學(xué)只是為我們提供了一種模式，要真正地將其運(yùn)用到具體的教學(xué)活動(dòng)中還得結(jié)合我國(guó)具體的教育改革環(huán)境，進(jìn)行不懈的“探究”。如果將“探究”思想僅僅看做一種知識(shí)，直接運(yùn)用到我們具體的教學(xué)中，那么它與傳統(tǒng)的應(yīng)試主義教學(xué)就沒(méi)有什么區(qū)別。探究是一種思想和態(tài)度，在我們探尋真理的過(guò)程中體現(xiàn)出多樣性。教學(xué)活動(dòng)中滲透探究的思想，并不是要排斥傳統(tǒng)的教學(xué)方法。相反，任何探究行為都離不開(kāi)具體的教學(xué)內(nèi)容和理論知識(shí)，所以我們要辯證地看待“探究”思想，根據(jù)具體情況將其合理地運(yùn)用于我國(guó)的課程教學(xué)中。生物分離工程涉及的生物產(chǎn)品種類十分的繁雜，與之對(duì)應(yīng)著各種各樣的分離工藝，教師不可能面面俱到地進(jìn)行介紹。探究式的教學(xué)可以讓學(xué)生深入地理解生物物質(zhì)分離過(guò)程的本質(zhì)，達(dá)到舉一反三的效果。在這種教學(xué)模式下，教師要對(duì)學(xué)生正確引導(dǎo)，合理利用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)設(shè)施，鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)新性，培養(yǎng)出具有高素質(zhì)的應(yīng)用型本科人才。
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