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[摘 要]发酵工程是一门理论性和实用性均很强的课程,采用案例教学法具有很强的可行性和必要性。通过案例版教材的选用、构建课堂教学用案例素材以及采用主题案例课堂讨论等教学形式能够充分发挥案例教学培养学生发现、认识并解决问题的能力和创新性思维。
[关键词]案例教学法 发酵工程 教学质量
中图分类号:G132.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)35-0102-01
案例教学是以一个具有代表性的案例为基础,将学生引入一个特定的真实情景中进行分析和交流等活动,通过案例将教材中相关的原理和基础知识传递给学生的一种教学方法。通过案例教学过程可把专业课中抽象的知识和概念具体化、形象化,使其容易掌握这些知识点,同时使学生深刻认识到教材中的理论知识在实际生活、生产中的应用,增加了他们学习兴趣和动力。作为一种行之有效的教学方法,案例教学法近年来在为我国愈来愈多的院校和学科教学实践所使用,具有很强的实用性。
1、案例教学在《发酵工程》教学中的可行性和必要性
本校《发酵工程》的课程是安排在大三学期,此时学生已完成生物化学、微生物学、遗传学和相关实验等专业课程的学习,且绝大多数学生已通过英语六级考试,具备了英语文献的阅读能力,这为开展案例教学提供了基础知识和专业英语技能保证。同时,案例教学是通过教材附属案例、教师课堂讲解案例、学生分析讨论主题案例等多种形式展开,能够使师生间、学生间进行充分交流寻求正确合理答案。在课堂展示交流环节,非展示组同学和老师提问,由展示汇报组同学齐心协力回答问题,并由教师据此进行打分,作为发酵工程课程成绩的一部分,这在程序上也是可行的。
在必要性方面,《发酵工程》是一门应用性较强的课程,理论学习必须跟实践过程紧密联系才能达到应有效果,案例教学实际上是通过具体案例将理论知识与具体实践相结合的教学方式,能够使学生将抽象的理论知识与形象化的实践解决方案结合起来,做到学以会用、学以致用。也只有通过这样的方式,才能培养理论性和应用性均较强的企业卓越工程师。
2、案例教学的设计与应用
2.1 选择案例型教材实施教学
实行案例教学首先要要根据教学任务和内容来确定适合的教材。笔者所在教学组许赣荣教授通过多年的教学和科研积累、在科学出版社的大力支持下,编著了一本案例版《发酵工程》,本课程使用该著作作为参考教材。本教材发酵工程的每一个环节都设计了难度不同的案例,学生通过自主阅读并结合所学基本知识就能掌握其中的原理和知识,同时教师在教学过程中也会讲解有难度的案例,使学生明白其中蕴含的原理。如在讲解液态种子的扩大培养技术时,添加了枯草芽孢杆菌生产杆菌肽发酵时液态种子扩大培养的程序和谷氨酸生产液态种子扩大培养技术,使学生能将抽象的扩大培养程序结合到实际的具体产品生产过程,从而更容易掌握该程序。
2.2 案例库的构建及其课堂教学应用
在进行课堂教学时,要选择大量案例进行辅助教学,这些案例的选择首先要考虑能否完成教学任务,能否将教学内容的要素都体现在案例中,通过案例教学学生能获得哪些知识,因此案例要具备代表性、启发性和可讨论性。教学案例中除包含一个或多个符合本专业特点的问题外,最好具有一定趣味性和启发性,以激发学生深入学习的兴趣。此外,对于选用的案例,需要提出与之相关的能够引导学生思考的问题,以辅助学生拓展思维。教学案例库的素材可以通过搜寻科学史上的著名事件或者经典实验来构建,如在发酵工程涉及到的微生物遗传相关章节的教学中,以引起科学界关注的突变“自发论”和“驯养论”之争为案例来讲解这一知识点。另外,可以结合当前社会关注焦点事件,选择其中与本课程密切相关的进行深入剖析,使学生明白其中蕴含的发酵工程原理。如介绍在动物植物培养获得具有生理活性物质知识点时,可以结合前段时间肆虐的埃博拉病毒以及利用抗体进行治疗为切入点,讲解抗体生产过程就是一个动物细胞合成的典型案例,从而使学生觉得发酵工程学科的巨大社会价值。除此以外,可以结合实验教学中遇到的实验现象编入课堂成为教学案例。
2.3 主题案例分组讨论
根据课程教学模块,建立了五大案例板块:发酵工程及相关学科和产业、发酵原料预处理及培养基制备和灭菌技术、发酵过程控制及其调控技术、下游分离提取、特殊类型发酵技术。根据这些板块,选择一个代表性主题进行讨论,如针对发酵工程及相关学科和产业,确定国内外著名发酵型企业、其代表性产品以及主要生产工艺、就业信息及要求的展示主题。同时,根据班级人数情况,将班级分成4-5人一组的主题案例讨论组,在教学的不同节点,安排学生查阅资料、进行典型案例展示以及小组间提问讨论、教师点评和成绩考评等环节。课堂讨论时,要注重学生的参与和发言,学生是教学主体,要尽量让每个学生都能参与到提问和讨论环节。讨论案例法主要是为了启发学生思维、指导学生掌握知识点、增强学习效果。这一方法要求教师必须事先准备好有一定针对性和难度、有不同见解和结论的案例。同时,在学生介绍案例情况后, 教师也可以提出有关问题, 要求学生运用所学的发酵工艺理论解决实际问题。
3、案例教学在发酵工程教学中的效果
案例教学能够使发酵工程课程的内涵和外延得到拓展与延伸,使教学内容不仅仅停留在基本理论、基本规律和基本方法的层面,使学生对于所学课程的意义和重要性的认识得到升华。在主题案例分析过程中,要求学生学习知识来解决问题,有很强的实践性和应用性。学生在完成案例问题的同时,逐步体会到知识的实践意义,引起对学习的需要并激发学习兴趣。在案例的讨论过程中,同学之间的激烈争论和纠错,可加深对问题的思考和理解能力,此过程诱导产生的主动学习效果优于传统教学法对知识的死记硬背。传统教学法由于强调“以教师为中心”的模式,忽略弱化了学生综合素质的培养。案例教学法直接给学生相关案例,要求学生学习知识解决问题,对于学生分析问题、解决问题能力的培养起到了直接的作用。在解决问题的过程中,通过学生间、师生间的讨论交流、阐述表达自己的观点,培养学生的综合归纳能力、表达能力和团结协作精神,对以后科学研究等工作均具有重要意义。在此过程中,教师的综合素质也得到提高。通过连续几个学期的案例教学法实施, 教学效果有了较明显的提高。我们连续两学期在本门课程结束后以无记名问卷调查征询学生评价意见,结果对课程采用案例的课堂教学效果评价为优良的达94%以上,说明采用案例教学可以强化课堂教学知识的运用和掌握,克服教学过程中理论脱离实际的不良倾向, 是提高教学效果的有效方法。
参考文献
[1] 夏安周,彭冰,邢淑华.案例教学法在《药理学》课程教学中的运用[J]. 中国高等医学教育,2009,(6):73-74.
[2] 李阳,龚一苑,杨晶艳,等.基于案例分析的卫生检验综合技术现代课程教学范式实践[J].成都中医药大学学报(教育科学版),2014,16(4):34-36.
[3] 郭忠興.案例教学过程优化研究[J].中国大学教学,2010(1):59-611.
[关键词]案例教学法 发酵工程 教学质量
中图分类号:G132.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)35-0102-01
案例教学是以一个具有代表性的案例为基础,将学生引入一个特定的真实情景中进行分析和交流等活动,通过案例将教材中相关的原理和基础知识传递给学生的一种教学方法。通过案例教学过程可把专业课中抽象的知识和概念具体化、形象化,使其容易掌握这些知识点,同时使学生深刻认识到教材中的理论知识在实际生活、生产中的应用,增加了他们学习兴趣和动力。作为一种行之有效的教学方法,案例教学法近年来在为我国愈来愈多的院校和学科教学实践所使用,具有很强的实用性。
1、案例教学在《发酵工程》教学中的可行性和必要性
本校《发酵工程》的课程是安排在大三学期,此时学生已完成生物化学、微生物学、遗传学和相关实验等专业课程的学习,且绝大多数学生已通过英语六级考试,具备了英语文献的阅读能力,这为开展案例教学提供了基础知识和专业英语技能保证。同时,案例教学是通过教材附属案例、教师课堂讲解案例、学生分析讨论主题案例等多种形式展开,能够使师生间、学生间进行充分交流寻求正确合理答案。在课堂展示交流环节,非展示组同学和老师提问,由展示汇报组同学齐心协力回答问题,并由教师据此进行打分,作为发酵工程课程成绩的一部分,这在程序上也是可行的。
在必要性方面,《发酵工程》是一门应用性较强的课程,理论学习必须跟实践过程紧密联系才能达到应有效果,案例教学实际上是通过具体案例将理论知识与具体实践相结合的教学方式,能够使学生将抽象的理论知识与形象化的实践解决方案结合起来,做到学以会用、学以致用。也只有通过这样的方式,才能培养理论性和应用性均较强的企业卓越工程师。
2、案例教学的设计与应用
2.1 选择案例型教材实施教学
实行案例教学首先要要根据教学任务和内容来确定适合的教材。笔者所在教学组许赣荣教授通过多年的教学和科研积累、在科学出版社的大力支持下,编著了一本案例版《发酵工程》,本课程使用该著作作为参考教材。本教材发酵工程的每一个环节都设计了难度不同的案例,学生通过自主阅读并结合所学基本知识就能掌握其中的原理和知识,同时教师在教学过程中也会讲解有难度的案例,使学生明白其中蕴含的原理。如在讲解液态种子的扩大培养技术时,添加了枯草芽孢杆菌生产杆菌肽发酵时液态种子扩大培养的程序和谷氨酸生产液态种子扩大培养技术,使学生能将抽象的扩大培养程序结合到实际的具体产品生产过程,从而更容易掌握该程序。
2.2 案例库的构建及其课堂教学应用
在进行课堂教学时,要选择大量案例进行辅助教学,这些案例的选择首先要考虑能否完成教学任务,能否将教学内容的要素都体现在案例中,通过案例教学学生能获得哪些知识,因此案例要具备代表性、启发性和可讨论性。教学案例中除包含一个或多个符合本专业特点的问题外,最好具有一定趣味性和启发性,以激发学生深入学习的兴趣。此外,对于选用的案例,需要提出与之相关的能够引导学生思考的问题,以辅助学生拓展思维。教学案例库的素材可以通过搜寻科学史上的著名事件或者经典实验来构建,如在发酵工程涉及到的微生物遗传相关章节的教学中,以引起科学界关注的突变“自发论”和“驯养论”之争为案例来讲解这一知识点。另外,可以结合当前社会关注焦点事件,选择其中与本课程密切相关的进行深入剖析,使学生明白其中蕴含的发酵工程原理。如介绍在动物植物培养获得具有生理活性物质知识点时,可以结合前段时间肆虐的埃博拉病毒以及利用抗体进行治疗为切入点,讲解抗体生产过程就是一个动物细胞合成的典型案例,从而使学生觉得发酵工程学科的巨大社会价值。除此以外,可以结合实验教学中遇到的实验现象编入课堂成为教学案例。
2.3 主题案例分组讨论
根据课程教学模块,建立了五大案例板块:发酵工程及相关学科和产业、发酵原料预处理及培养基制备和灭菌技术、发酵过程控制及其调控技术、下游分离提取、特殊类型发酵技术。根据这些板块,选择一个代表性主题进行讨论,如针对发酵工程及相关学科和产业,确定国内外著名发酵型企业、其代表性产品以及主要生产工艺、就业信息及要求的展示主题。同时,根据班级人数情况,将班级分成4-5人一组的主题案例讨论组,在教学的不同节点,安排学生查阅资料、进行典型案例展示以及小组间提问讨论、教师点评和成绩考评等环节。课堂讨论时,要注重学生的参与和发言,学生是教学主体,要尽量让每个学生都能参与到提问和讨论环节。讨论案例法主要是为了启发学生思维、指导学生掌握知识点、增强学习效果。这一方法要求教师必须事先准备好有一定针对性和难度、有不同见解和结论的案例。同时,在学生介绍案例情况后, 教师也可以提出有关问题, 要求学生运用所学的发酵工艺理论解决实际问题。
3、案例教学在发酵工程教学中的效果
案例教学能够使发酵工程课程的内涵和外延得到拓展与延伸,使教学内容不仅仅停留在基本理论、基本规律和基本方法的层面,使学生对于所学课程的意义和重要性的认识得到升华。在主题案例分析过程中,要求学生学习知识来解决问题,有很强的实践性和应用性。学生在完成案例问题的同时,逐步体会到知识的实践意义,引起对学习的需要并激发学习兴趣。在案例的讨论过程中,同学之间的激烈争论和纠错,可加深对问题的思考和理解能力,此过程诱导产生的主动学习效果优于传统教学法对知识的死记硬背。传统教学法由于强调“以教师为中心”的模式,忽略弱化了学生综合素质的培养。案例教学法直接给学生相关案例,要求学生学习知识解决问题,对于学生分析问题、解决问题能力的培养起到了直接的作用。在解决问题的过程中,通过学生间、师生间的讨论交流、阐述表达自己的观点,培养学生的综合归纳能力、表达能力和团结协作精神,对以后科学研究等工作均具有重要意义。在此过程中,教师的综合素质也得到提高。通过连续几个学期的案例教学法实施, 教学效果有了较明显的提高。我们连续两学期在本门课程结束后以无记名问卷调查征询学生评价意见,结果对课程采用案例的课堂教学效果评价为优良的达94%以上,说明采用案例教学可以强化课堂教学知识的运用和掌握,克服教学过程中理论脱离实际的不良倾向, 是提高教学效果的有效方法。
参考文献
[1] 夏安周,彭冰,邢淑华.案例教学法在《药理学》课程教学中的运用[J]. 中国高等医学教育,2009,(6):73-74.
[2] 李阳,龚一苑,杨晶艳,等.基于案例分析的卫生检验综合技术现代课程教学范式实践[J].成都中医药大学学报(教育科学版),2014,16(4):34-36.
[3] 郭忠興.案例教学过程优化研究[J].中国大学教学,2010(1):59-611.