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PBL教學(xué)是一種以問題為中心、學(xué)生為主體的教學(xué)模式。本文在介紹PBL教學(xué)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出了在生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系中運(yùn)用PBL教學(xué)模式。本文介紹了PBL教學(xué)模式在生物工程實(shí)驗(yàn)課程體系中的組織實(shí)施方法，闡述了PBL教學(xué)模式對(duì)生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的意義，指出了生物工程實(shí)驗(yàn)PBL教學(xué)中存在的問題，并提出了解決方法。

［關(guān)鍵詞］PBL；教學(xué)模式；生物工程；實(shí)驗(yàn)課程

生物工程是以微生物學(xué)、遺傳學(xué)、生物化學(xué)和分子生物學(xué)等學(xué)科的理論和技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合化工、機(jī)械和信息等工程技術(shù)對(duì)遺傳物質(zhì)進(jìn)行操縱，改變生物的性狀，使生物產(chǎn)生對(duì)人類有益的代謝產(chǎn)物的一門技術(shù)，主要包括基因工程、酶工程、蛋白質(zhì)工程、發(fā)酵工程以及細(xì)胞工程，是一門應(yīng)用性強(qiáng)的學(xué)科。本校生物工程專業(yè)要求學(xué)生通過大學(xué)四年培養(yǎng)后，具有扎實(shí)的生物學(xué)與工程學(xué)方面的理論基礎(chǔ)、具備從事生物工程產(chǎn)品生產(chǎn)、工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)管理、新技術(shù)研究和新產(chǎn)品開發(fā)等方面工作，具有較強(qiáng)實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的應(yīng)用型工程技術(shù)人才。依據(jù)生物工程學(xué)科的特點(diǎn)及其本科專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能和創(chuàng)新能力是各高等院校的核心競(jìng)爭(zhēng)力和立足之本。實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為本科教學(xué)的重要組成部分，不僅是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐技能的重要手段，也是培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題和創(chuàng)新能力的重要途徑。一直以來，生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要采用以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式，一般由教師事先準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)所需的試劑和材料，然后學(xué)生依據(jù)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，且實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置大都屬于驗(yàn)證性、演示性或綜合性實(shí)驗(yàn)，這阻礙了學(xué)生分析問題、解決問題以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，對(duì)生物工程的專業(yè)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段等進(jìn)行改革勢(shì)在必行。本文針對(duì)目前生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的現(xiàn)狀，將PBL（problem-basedlearning）教學(xué)模式引入到生物工程實(shí)驗(yàn)課程體系的教學(xué)實(shí)踐當(dāng)中，以江蘇科技大學(xué)生物技術(shù)學(xué)院為例，探索了PBL教學(xué)模式在生物工程專業(yè)部分實(shí)驗(yàn)課程（包括普通生物學(xué)、生物化學(xué)、生物反應(yīng)工程和生物分離工程）教學(xué)實(shí)踐中的組織方式、效果評(píng)價(jià)和教學(xué)意義，并指出了亟待解決的問題。

一PBL教學(xué)模式簡(jiǎn)介

PBL教學(xué)是由神經(jīng)病學(xué)教授HowardBarrows提出的教學(xué)方法，初在加拿大麥克瑪斯特大學(xué)醫(yī)學(xué)院先試行，取得了良好的教學(xué)效果。PBL教學(xué)提倡教師主導(dǎo)，學(xué)生積極參與，共同完成課程教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)實(shí)踐中，教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，將學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)置到有意義的問題情境中，學(xué)生圍繞問題展開主動(dòng)學(xué)習(xí)，通過查資料、討論、歸納、論證等學(xué)習(xí)過程解決問題，從而實(shí)現(xiàn)理解和掌握課程學(xué)習(xí)的內(nèi)容。PBL教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)在于能夠大限度激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索欲，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、分析問題能力以及解決問題能力。與傳統(tǒng)教學(xué)相比，PBL教學(xué)具有問題基礎(chǔ)性、團(tuán)隊(duì)協(xié)作性、時(shí)空開放性、知識(shí)探索性、師生互動(dòng)性等特征。按照PBL教學(xué)實(shí)踐，通常PBL教學(xué)環(huán)節(jié)大致可以包括：劃分學(xué)習(xí)小組；教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容提出問題；學(xué)生歸納所需解決的問題；學(xué)生收集資料；教師與學(xué)生討論；提供反饋信息；解決問題；產(chǎn)生新的問題；重復(fù)上述教學(xué)過程，直到*掌握教學(xué)內(nèi)容

二生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系中PBL教學(xué)的組織實(shí)施

（一）立足本課程內(nèi)容，設(shè)立綜合性問題情景

針對(duì)教學(xué)內(nèi)容設(shè)立綜合性問題情景是PBL教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接決定著教學(xué)效果。因此，在設(shè)立問題情景時(shí)應(yīng)遵循以下原則：1問題的層次性問題設(shè)計(jì)一定要有層次，難易結(jié)合，要有一定的梯度性，使學(xué)生在解決問題過程中既能感受到成就感，也能感受到挑戰(zhàn)性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和探索欲。2問題的真實(shí)性問題設(shè)計(jì)應(yīng)遵循實(shí)事求是原則，不能虛擬，應(yīng)與生活實(shí)際相關(guān)，培養(yǎng)學(xué)生利用專業(yè)知識(shí)分析和解決實(shí)際問題的能力。3問題答案的多樣性問題的解決方法應(yīng)具有多種形式，無固定的解決方法和過程，這既能提高學(xué)生思維的靈活性，又能培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力；同時(shí)，問題答案的多樣性也決定了學(xué)生在解決問題時(shí)會(huì)涉及到諸多知識(shí)內(nèi)容，促使學(xué)生牢固掌握相關(guān)專業(yè)知識(shí)。例如，在“分離純化一種蛋白酶”的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中，教師對(duì)幾種常用蛋白酶進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，學(xué)生可根據(jù)自己的興趣選擇一種蛋白酶為目標(biāo)物質(zhì)并以此進(jìn)行相應(yīng)分組，然后教師針對(duì)每組分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)引導(dǎo)。以木瓜蛋白酶為例，提出系列問題：“木瓜蛋白酶有何用途？”，“木瓜蛋白酶有何特征？”，“蛋白酶粗提的方法有那些？”，“為什么要在分離過程中實(shí)時(shí)測(cè)定比活力？”，“蛋白酶純化有哪些方法？”。學(xué)生通過解決上述系列問題，可以順利制定出適宜木瓜蛋白酶的分離與純化方法，后組織學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)對(duì)方案進(jìn)行驗(yàn)證和調(diào)整。這些問題中，內(nèi)容涉及生物化學(xué)、生物分離工程、酶工程和生物統(tǒng)計(jì)學(xué)。學(xué)生需要掌握蛋白酶的基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，還能分辨出各分離純化技術(shù)存在的優(yōu)缺點(diǎn)，同時(shí)掌握相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)處理方法。在教師的引導(dǎo)下，制定出適宜的木瓜蛋白酶的分離純化方法。通過此問題式教學(xué)，提高了學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。

（二）學(xué)生分組及收集資料

學(xué)生自愿分組，每組56人，然后依據(jù)教師給出的問題查閱相關(guān)資料，學(xué)生通過理解和掌握教材上的相關(guān)章節(jié)內(nèi)容，并利用網(wǎng)絡(luò)信息資源查閱有關(guān)的文獻(xiàn)資料，尋找涉及到問題的相關(guān)信息，并將其提取出來，用于解決問題。通過這一階段訓(xùn)練，提高了學(xué)生運(yùn)用信息工具獲取信息、處理信息以及表達(dá)信息的能力。

（三）問題的推理與討論

問題的推理與討論是PBL教學(xué)法的重要環(huán)節(jié)，由教師引導(dǎo)學(xué)生圍繞問題將所收集的各種資料進(jìn)行交流和討論，在交流討論中產(chǎn)生的新問題經(jīng)進(jìn)一步查找資料、交流與討論，歸納出解決問題的辦法，為下一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和調(diào)整作準(zhǔn)備。以上述“木瓜蛋白酶的分離與純化實(shí)驗(yàn)”為例，通過討論問題“木瓜蛋白酶有何用途？”，可以使學(xué)生了解木瓜蛋白酶在食品、醫(yī)藥、飼料、日化、皮革及紡織等行業(yè)中具有重要作用的知識(shí)背景，可激發(fā)學(xué)生對(duì)木瓜蛋白酶的興趣，增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)動(dòng)力；問題“木瓜蛋白酶有何特征？”的信息量非常大，如：木瓜蛋白酶的適宜pH決定了緩沖液的種類，木瓜蛋白酶的適宜溫度決定了提取過程中環(huán)境溫度，木瓜蛋白酶的分子量決定了純化時(shí)采用的分子篩類型；問題“蛋白酶粗提的方法有那些？”可以給出木瓜蛋白酶提取的基本流程；問題“為什么要在分離過程中實(shí)時(shí)測(cè)定比活力？”可以給出評(píng)價(jià)木瓜蛋白酶分離純化時(shí)所用方法的優(yōu)劣；問題“蛋白酶純化有哪些方法？”可以給出適宜木瓜蛋白酶分離純化的方法?？傊?，通過上述問題的推理與討論，基本上可以制定出木瓜蛋白酶的分離與純化的實(shí)驗(yàn)方案。

（四）實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)

根據(jù)各學(xué)習(xí)小組在教師引導(dǎo)下設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，利用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的可行性。在實(shí)驗(yàn)過程中存在的問題，各小組間可以相互幫助，共同解決問題。對(duì)不能解決的問題由教師引導(dǎo)解決。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小組成員將自己在實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題以及討論結(jié)果匯總整理，并填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。教師應(yīng)在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后對(duì)教學(xué)實(shí)施情況進(jìn)行總結(jié)，若實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在偏差時(shí)，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分析其原因。并對(duì)采用不同分離純化手段分離同一種酶的不同組間進(jìn)行分析、比較，加深學(xué)生對(duì)相關(guān)理論課程和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解。

（五）教學(xué)評(píng)價(jià)

與傳統(tǒng)教學(xué)不同，PBL教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、分析問題和解決問題能力。因此，PBL教學(xué)評(píng)價(jià)應(yīng)有自身*的評(píng)價(jià)體系，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，發(fā)揮PBL學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)。在生物工程實(shí)驗(yàn)PBL教學(xué)的課程成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系中，采用學(xué)生自評(píng)、小組互評(píng)、教師評(píng)價(jià)相結(jié)合的形式，其中權(quán)重比例分配為15%、25%和60%。根據(jù)劉銀萍等報(bào)道的學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系，本課題組建立了我校生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程PBL教學(xué)的實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系，

三生物工程實(shí)驗(yàn)課程PBL教學(xué)的意義

生物工程是一門強(qiáng)調(diào)應(yīng)用性的學(xué)科，要求培養(yǎng)的學(xué)生具有扎實(shí)的專業(yè)理論知識(shí)，同時(shí)具有很強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和實(shí)際應(yīng)用能力。因此，實(shí)施PBL教學(xué)對(duì)生物工程人才培養(yǎng)顯得尤為重要。實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，生物工程實(shí)驗(yàn)課程中采用PBL教學(xué)取得了良好的實(shí)踐效果。

（一）有利于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

學(xué)生可以自主選題并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，不僅增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情，而且通過圍繞問題收集資料，可以提高學(xué)生檢索文獻(xiàn)和歸納資料的能力，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。同時(shí)大大提高了學(xué)生分析問題能力、口頭表達(dá)能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力。

（二）有利于培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)精神和協(xié)作能力

以學(xué)習(xí)小組為單位進(jìn)行學(xué)習(xí)和討論，共同完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生依據(jù)自己的分工，在收集資料的基礎(chǔ)上提出自己對(duì)解決問題的看法，然后小組成員間相互討論、質(zhì)詢和辯證，終小組內(nèi)部在教師的引導(dǎo)下提出解決問題的方案。通過上述教學(xué)互動(dòng)過程，潛移默化培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神和協(xié)作能力。

（三）有利于培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力

PBL教學(xué)將學(xué)習(xí)內(nèi)容置于一個(gè)問題場(chǎng)景中，通過解決這些問題，培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散思維和橫向思維能力，加強(qiáng)了學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)和理論聯(lián)系實(shí)際的能力，加深了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和應(yīng)用，培養(yǎng)了學(xué)生利用各類知識(shí)資源分析問題和解決問題的能力。四生物工程實(shí)驗(yàn)課程PBL教學(xué)面臨的問題一，與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比，PBL教學(xué)需要教師和學(xué)生付出更多的時(shí)間。PBL教學(xué)通過提出問題、收集資料、討論與歸納、論證等學(xué)習(xí)過程來解決問題，整個(gè)教學(xué)時(shí)間的預(yù)設(shè)應(yīng)具有彈性，而傳統(tǒng)的學(xué)時(shí)制授課過于僵化，無法滿足PBL教學(xué)需要。因此，需要實(shí)施靈活的學(xué)時(shí)教學(xué)，為生物工程實(shí)驗(yàn)PBL教學(xué)順利進(jìn)行提供時(shí)間保障。第二，PBL教學(xué)對(duì)教師的綜合素質(zhì)要求高，不僅要具有豐富的專業(yè)知識(shí)，同時(shí)也要有良好的指導(dǎo)技能。當(dāng)前大部分高校中，一門生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程通常僅由12位教師指導(dǎo)，若實(shí)施PBL教學(xué)時(shí)，往往增加了教師的教學(xué)壓力，同時(shí)也降低了PBL教學(xué)效果。因此，建立實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)很有必要，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容由教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員依據(jù)教學(xué)大綱共同制定，共同授課，課程內(nèi)容的分工可由教師依據(jù)自身優(yōu)勢(shì)選定，通過教學(xué)團(tuán)隊(duì)的協(xié)作能夠發(fā)揮各教師自身的優(yōu)勢(shì)，互相補(bǔ)充、取長(zhǎng)補(bǔ)短，以提高PBL教學(xué)效果。將PBL教學(xué)模式應(yīng)用于生物工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)，具有傳統(tǒng)教學(xué)模式不可比擬的優(yōu)勢(shì)。學(xué)生經(jīng)歷了情景問題的引入、資料的收集、討論與歸納、論證等學(xué)習(xí)過程，不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，而且增強(qiáng)了學(xué)生分析問題和解決問題的能力?？傊?，PBL教學(xué)能夠有效提高生物工程專業(yè)學(xué)生的綜合素質(zhì)，為生物學(xué)科的應(yīng)用型和創(chuàng)新性人才培養(yǎng)提供了新的思路和方法。

GSR B4028-1001-032 DN50 24VDC

GSR AU404345 D43251001.012XX

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GSR K0510139,205V-18.5KW,ED,（with valve bonnet）

GSR A632711017108XX G6/4 DN40 0-16BAR

GSR AU703165 KO510110 24V 18.5W

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GSR K0510390 230V 50HZ 18VA

GSR B4825

GSR Solenoid valve B4825

GSR Au905337 （D2603/0404/7005,0-16 bar,220V）,

GSR B4028/0801/0.32-MA HA FOR valve 1.4581DN50 PN40 63V 375VH

GSR G00800009 D22 0605017 005MAEZ

GSR G00800009 D22 0605018 005MAEZ

GSR G0.0804286.D22 0605007013MSDT DN50.0-20BAR

GSR 32602 vlotho K059140G0 0900004;A525420802.148NG;PRESSURE:0-90BAR;G1/4.SERIAL.02.05;VOLTAGE:24VDC 0.421A

GSR GO0902265 D220605007013MSDT 0-20bar DN50

GSR G00912961 D4323.1001.012XX 0-12bar,G1/2

GSR G00900009 T108D22080401T008EE 0-4bar,DN80

GSR G00902238 A7231.1002.182.XX 0-8bar G1/8

GSR G01000004 D220604017005EE T 0-3bar DN50

GSR GO0800009 D22 0605017005 MAEZ

GSR GO0800009 D22 0605018005 MAEZ

GSR B4028/0801/.032-MAHA BODY:1.4581 DN50 PN40 63V3 75VH

GSR Go.0804286 D220605002013MSDT DN50 0-20BAR

GSR A48251001.322QX 0-0.5bar DN25

GSR B43271001.322HA 0-10bar DN40

GSR D4025/0801/148-MAHA Body：1.4581 740M 160108P GP1013766

GSR D4025/0801/.148-MAHA, VALVE body 1.4581 740M 160108P GP1013766

GSR K0511890

GSR GO 08025134 B50271001 T0012 TMHAAS Pressure:1-40bar G6/4 DN40 serial:06.03 Voltage:24VDC magnet:KT510110 auftrag:GP1019387 18.5W IP65

GSR D4323/0811/.012-NC Device D811 to open normally closed DC 24V charged

GSR D40231001.182XX 0.3-16bar G3/4 24VDC

GSR B4328/0806 . 278 AC220V/50HZ 0-1.6MPa

GSR B4028/0806/ .148 AC220V/50HZ 0.05-1.6MPa

GSR AU009329

GSR K 051 7042 GO 0702181 G046.000519.042.009.042 B46230801.702XX PRESSURE:1-100BAR G1/2 SERIAL:1.08 VOLTAGE:220VDC

GSR K 051 3240 GP1008882 GO 0702181 B46230901.322NO PRESSURE:0-100BAR G1/2 SERIAL:01.21 VOLTAGE:220VDC

GSR B2806/0801/.032

GSR K0510390

GSR AU700521D49250801032XX 230V 50HZ 18VA G1 DN25

GSR k0510390 PN32

GSR A5025 1002.148XX,OFF

GSR D43231001.148XX,OFF

GSR AU611165 K0511890 DN20

GSR D2412/0401/402-NV-EH-HA（NO,Positioning switches ）

GSR D2411/0401/352-NO-EH-HA（NO,Positioning switches ）

GSR A5232/02/012 AC220V

GSR A5234/02/012 AC220V

GSR 4825/1001/322G1 0-0.5; 24V

GSR k0511810 24V 6.8W 0.3-16bar G3/4 24VDC

GSR AV1411535 B28030801.032XXPRESSURE

GSR Au311175 R0510310 24V

GSR Au313607 R0510110

GSR-0001 E24080404T272TH 

GSR-0002 A8121/1701/122 4-8BAR,24VDC 

GSR-0003 A8122/1701/122 4-8BAR,24VDC 

GSR-0004 D4923/0801/012-HA40BAR 

GSR-0005 A5233/1002.188XX 

GSR-0006 B2706/0.01 

GSR-0007 DN50 220V 

GSR-0008 燃?xì)忾yB2703/0802 16公斤 

GSR-0009 K0510342 DC220V 

GSR-0010 A25090401.702EH,220VAC 

GSR-0011 E492/1004/T242-TH 

GSR-0012 DN10 

GSR-0013 2000G461 直動(dòng)式 常閉 0-7bar 

GSR-0014 2000H461 直動(dòng)式 常閉 

GSR-0015 AU512794 D43230806T012TM 230V 

GSR-0016 KT510190 AUFRAQ:8.5797.009 

GSR-0017 電磁閥K0592410 

GSR-0018 49-TH 

GSR-0019 AU402577/A6327110171 58XX 

GSR-0020 SR-X28-A4321/1002/532 

GSR-0021 電磁閥 K015 1890 

GSR-0022 K051 10390 

GSR-0023 DN100 常開 

GSR-0024 DN80 常開 

GSR-0025 DN80 皮膜式 

PBL教學(xué)是一種以問題為中心、學(xué)生為主體的教學(xué)模式。本文在介紹PBL教學(xué)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出了在生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系中運(yùn)用PBL教學(xué)模式。本文介紹了PBL教學(xué)模式在生物工程實(shí)驗(yàn)課程體系中的組織實(shí)施方法，闡述了PBL教學(xué)模式對(duì)生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的意義，指出了生物工程實(shí)驗(yàn)PBL教學(xué)中存在的問題，并提出了解決方法。

［關(guān)鍵詞］PBL；教學(xué)模式；生物工程；實(shí)驗(yàn)課程

生物工程是以微生物學(xué)、遺傳學(xué)、生物化學(xué)和分子生物學(xué)等學(xué)科的理論和技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合化工、機(jī)械和信息等工程技術(shù)對(duì)遺傳物質(zhì)進(jìn)行操縱，改變生物的性狀，使生物產(chǎn)生對(duì)人類有益的代謝產(chǎn)物的一門技術(shù)，主要包括基因工程、酶工程、蛋白質(zhì)工程、發(fā)酵工程以及細(xì)胞工程，是一門應(yīng)用性強(qiáng)的學(xué)科。本校生物工程專業(yè)要求學(xué)生通過大學(xué)四年培養(yǎng)后，具有扎實(shí)的生物學(xué)與工程學(xué)方面的理論基礎(chǔ)、具備從事生物工程產(chǎn)品生產(chǎn)、工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)管理、新技術(shù)研究和新產(chǎn)品開發(fā)等方面工作，具有較強(qiáng)實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的應(yīng)用型工程技術(shù)人才。依據(jù)生物工程學(xué)科的特點(diǎn)及其本科專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能和創(chuàng)新能力是各高等院校的核心競(jìng)爭(zhēng)力和立足之本。實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為本科教學(xué)的重要組成部分，不僅是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐技能的重要手段，也是培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題和創(chuàng)新能力的重要途徑。一直以來，生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要采用以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式，一般由教師事先準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)所需的試劑和材料，然后學(xué)生依據(jù)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，且實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置大都屬于驗(yàn)證性、演示性或綜合性實(shí)驗(yàn)，這阻礙了學(xué)生分析問題、解決問題以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，對(duì)生物工程的專業(yè)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段等進(jìn)行改革勢(shì)在必行。本文針對(duì)目前生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的現(xiàn)狀，將PBL（problem-basedlearning）教學(xué)模式引入到生物工程實(shí)驗(yàn)課程體系的教學(xué)實(shí)踐當(dāng)中，以江蘇科技大學(xué)生物技術(shù)學(xué)院為例，探索了PBL教學(xué)模式在生物工程專業(yè)部分實(shí)驗(yàn)課程（包括普通生物學(xué)、生物化學(xué)、生物反應(yīng)工程和生物分離工程）教學(xué)實(shí)踐中的組織方式、效果評(píng)價(jià)和教學(xué)意義，并指出了亟待解決的問題。

一PBL教學(xué)模式簡(jiǎn)介

PBL教學(xué)是由神經(jīng)病學(xué)教授HowardBarrows提出的教學(xué)方法，初在加拿大麥克瑪斯特大學(xué)醫(yī)學(xué)院先試行，取得了良好的教學(xué)效果。PBL教學(xué)提倡教師主導(dǎo)，學(xué)生積極參與，共同完成課程教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)實(shí)踐中，教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，將學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)置到有意義的問題情境中，學(xué)生圍繞問題展開主動(dòng)學(xué)習(xí)，通過查資料、討論、歸納、論證等學(xué)習(xí)過程解決問題，從而實(shí)現(xiàn)理解和掌握課程學(xué)習(xí)的內(nèi)容。PBL教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)在于能夠大限度激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索欲，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、分析問題能力以及解決問題能力。與傳統(tǒng)教學(xué)相比，PBL教學(xué)具有問題基礎(chǔ)性、團(tuán)隊(duì)協(xié)作性、時(shí)空開放性、知識(shí)探索性、師生互動(dòng)性等特征。按照PBL教學(xué)實(shí)踐，通常PBL教學(xué)環(huán)節(jié)大致可以包括：劃分學(xué)習(xí)小組；教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容提出問題；學(xué)生歸納所需解決的問題；學(xué)生收集資料；教師與學(xué)生討論；提供反饋信息；解決問題；產(chǎn)生新的問題；重復(fù)上述教學(xué)過程，直到*掌握教學(xué)內(nèi)容

二生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系中PBL教學(xué)的組織實(shí)施

（一）立足本課程內(nèi)容，設(shè)立綜合性問題情景

針對(duì)教學(xué)內(nèi)容設(shè)立綜合性問題情景是PBL教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接決定著教學(xué)效果。因此，在設(shè)立問題情景時(shí)應(yīng)遵循以下原則：1問題的層次性問題設(shè)計(jì)一定要有層次，難易結(jié)合，要有一定的梯度性，使學(xué)生在解決問題過程中既能感受到成就感，也能感受到挑戰(zhàn)性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和探索欲。2問題的真實(shí)性問題設(shè)計(jì)應(yīng)遵循實(shí)事求是原則，不能虛擬，應(yīng)與生活實(shí)際相關(guān)，培養(yǎng)學(xué)生利用專業(yè)知識(shí)分析和解決實(shí)際問題的能力。3問題答案的多樣性問題的解決方法應(yīng)具有多種形式，無固定的解決方法和過程，這既能提高學(xué)生思維的靈活性，又能培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力；同時(shí)，問題答案的多樣性也決定了學(xué)生在解決問題時(shí)會(huì)涉及到諸多知識(shí)內(nèi)容，促使學(xué)生牢固掌握相關(guān)專業(yè)知識(shí)。例如，在“分離純化一種蛋白酶”的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中，教師對(duì)幾種常用蛋白酶進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，學(xué)生可根據(jù)自己的興趣選擇一種蛋白酶為目標(biāo)物質(zhì)并以此進(jìn)行相應(yīng)分組，然后教師針對(duì)每組分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)引導(dǎo)。以木瓜蛋白酶為例，提出系列問題：“木瓜蛋白酶有何用途？”，“木瓜蛋白酶有何特征？”，“蛋白酶粗提的方法有那些？”，“為什么要在分離過程中實(shí)時(shí)測(cè)定比活力？”，“蛋白酶純化有哪些方法？”。學(xué)生通過解決上述系列問題，可以順利制定出適宜木瓜蛋白酶的分離與純化方法，后組織學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)對(duì)方案進(jìn)行驗(yàn)證和調(diào)整。這些問題中，內(nèi)容涉及生物化學(xué)、生物分離工程、酶工程和生物統(tǒng)計(jì)學(xué)。學(xué)生需要掌握蛋白酶的基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，還能分辨出各分離純化技術(shù)存在的優(yōu)缺點(diǎn)，同時(shí)掌握相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)處理方法。在教師的引導(dǎo)下，制定出適宜的木瓜蛋白酶的分離純化方法。通過此問題式教學(xué)，提高了學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。

（二）學(xué)生分組及收集資料

學(xué)生自愿分組，每組56人，然后依據(jù)教師給出的問題查閱相關(guān)資料，學(xué)生通過理解和掌握教材上的相關(guān)章節(jié)內(nèi)容，并利用網(wǎng)絡(luò)信息資源查閱有關(guān)的文獻(xiàn)資料，尋找涉及到問題的相關(guān)信息，并將其提取出來，用于解決問題。通過這一階段訓(xùn)練，提高了學(xué)生運(yùn)用信息工具獲取信息、處理信息以及表達(dá)信息的能力。

（三）問題的推理與討論

問題的推理與討論是PBL教學(xué)法的重要環(huán)節(jié)，由教師引導(dǎo)學(xué)生圍繞問題將所收集的各種資料進(jìn)行交流和討論，在交流討論中產(chǎn)生的新問題經(jīng)進(jìn)一步查找資料、交流與討論，歸納出解決問題的辦法，為下一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和調(diào)整作準(zhǔn)備。以上述“木瓜蛋白酶的分離與純化實(shí)驗(yàn)”為例，通過討論問題“木瓜蛋白酶有何用途？”，可以使學(xué)生了解木瓜蛋白酶在食品、醫(yī)藥、飼料、日化、皮革及紡織等行業(yè)中具有重要作用的知識(shí)背景，可激發(fā)學(xué)生對(duì)木瓜蛋白酶的興趣，增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)動(dòng)力；問題“木瓜蛋白酶有何特征？”的信息量非常大，如：木瓜蛋白酶的適宜pH決定了緩沖液的種類，木瓜蛋白酶的適宜溫度決定了提取過程中環(huán)境溫度，木瓜蛋白酶的分子量決定了純化時(shí)采用的分子篩類型；問題“蛋白酶粗提的方法有那些？”可以給出木瓜蛋白酶提取的基本流程；問題“為什么要在分離過程中實(shí)時(shí)測(cè)定比活力？”可以給出評(píng)價(jià)木瓜蛋白酶分離純化時(shí)所用方法的優(yōu)劣；問題“蛋白酶純化有哪些方法？”可以給出適宜木瓜蛋白酶分離純化的方法?？傊?，通過上述問題的推理與討論，基本上可以制定出木瓜蛋白酶的分離與純化的實(shí)驗(yàn)方案。

（四）實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)

根據(jù)各學(xué)習(xí)小組在教師引導(dǎo)下設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，利用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的可行性。在實(shí)驗(yàn)過程中存在的問題，各小組間可以相互幫助，共同解決問題。對(duì)不能解決的問題由教師引導(dǎo)解決。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小組成員將自己在實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題以及討論結(jié)果匯總整理，并填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。教師應(yīng)在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后對(duì)教學(xué)實(shí)施情況進(jìn)行總結(jié)，若實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在偏差時(shí)，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分析其原因。并對(duì)采用不同分離純化手段分離同一種酶的不同組間進(jìn)行分析、比較，加深學(xué)生對(duì)相關(guān)理論課程和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解。

（五）教學(xué)評(píng)價(jià)

與傳統(tǒng)教學(xué)不同，PBL教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、分析問題和解決問題能力。因此，PBL教學(xué)評(píng)價(jià)應(yīng)有自身*的評(píng)價(jià)體系，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，發(fā)揮PBL學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)。在生物工程實(shí)驗(yàn)PBL教學(xué)的課程成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系中，采用學(xué)生自評(píng)、小組互評(píng)、教師評(píng)價(jià)相結(jié)合的形式，其中權(quán)重比例分配為15%、25%和60%。根據(jù)劉銀萍等報(bào)道的學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系，本課題組建立了我校生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程PBL教學(xué)的實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系，

三生物工程實(shí)驗(yàn)課程PBL教學(xué)的意義

生物工程是一門強(qiáng)調(diào)應(yīng)用性的學(xué)科，要求培養(yǎng)的學(xué)生具有扎實(shí)的專業(yè)理論知識(shí)，同時(shí)具有很強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和實(shí)際應(yīng)用能力。因此，實(shí)施PBL教學(xué)對(duì)生物工程人才培養(yǎng)顯得尤為重要。實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，生物工程實(shí)驗(yàn)課程中采用PBL教學(xué)取得了良好的實(shí)踐效果。

（一）有利于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

學(xué)生可以自主選題并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，不僅增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情，而且通過圍繞問題收集資料，可以提高學(xué)生檢索文獻(xiàn)和歸納資料的能力，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。同時(shí)大大提高了學(xué)生分析問題能力、口頭表達(dá)能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力。

（二）有利于培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)精神和協(xié)作能力

以學(xué)習(xí)小組為單位進(jìn)行學(xué)習(xí)和討論，共同完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生依據(jù)自己的分工，在收集資料的基礎(chǔ)上提出自己對(duì)解決問題的看法，然后小組成員間相互討論、質(zhì)詢和辯證，終小組內(nèi)部在教師的引導(dǎo)下提出解決問題的方案。通過上述教學(xué)互動(dòng)過程，潛移默化培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神和協(xié)作能力。

（三）有利于培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力

PBL教學(xué)將學(xué)習(xí)內(nèi)容置于一個(gè)問題場(chǎng)景中，通過解決這些問題，培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散思維和橫向思維能力，加強(qiáng)了學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)和理論聯(lián)系實(shí)際的能力，加深了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和應(yīng)用，培養(yǎng)了學(xué)生利用各類知識(shí)資源分析問題和解決問題的能力。四生物工程實(shí)驗(yàn)課程PBL教學(xué)面臨的問題一，與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比，PBL教學(xué)需要教師和學(xué)生付出更多的時(shí)間。PBL教學(xué)通過提出問題、收集資料、討論與歸納、論證等學(xué)習(xí)過程來解決問題，整個(gè)教學(xué)時(shí)間的預(yù)設(shè)應(yīng)具有彈性，而傳統(tǒng)的學(xué)時(shí)制授課過于僵化，無法滿足PBL教學(xué)需要。因此，需要實(shí)施靈活的學(xué)時(shí)教學(xué)，為生物工程實(shí)驗(yàn)PBL教學(xué)順利進(jìn)行提供時(shí)間保障。第二，PBL教學(xué)對(duì)教師的綜合素質(zhì)要求高，不僅要具有豐富的專業(yè)知識(shí)，同時(shí)也要有良好的指導(dǎo)技能。當(dāng)前大部分高校中，一門生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程通常僅由12位教師指導(dǎo)，若實(shí)施PBL教學(xué)時(shí)，往往增加了教師的教學(xué)壓力，同時(shí)也降低了PBL教學(xué)效果。因此，建立實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)很有必要，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容由教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員依據(jù)教學(xué)大綱共同制定，共同授課，課程內(nèi)容的分工可由教師依據(jù)自身優(yōu)勢(shì)選定，通過教學(xué)團(tuán)隊(duì)的協(xié)作能夠發(fā)揮各教師自身的優(yōu)勢(shì)，互相補(bǔ)充、取長(zhǎng)補(bǔ)短，以提高PBL教學(xué)效果。將PBL教學(xué)模式應(yīng)用于生物工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)，具有傳統(tǒng)教學(xué)模式不可比擬的優(yōu)勢(shì)。學(xué)生經(jīng)歷了情景問題的引入、資料的收集、討論與歸納、論證等學(xué)習(xí)過程，不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，而且增強(qiáng)了學(xué)生分析問題和解決問題的能力?？傊?，PBL教學(xué)能夠有效提高生物工程專業(yè)學(xué)生的綜合素質(zhì)，為生物學(xué)科的應(yīng)用型和創(chuàng)新性人才培養(yǎng)提供了新的思路和方法。

GSR-0026 03.02 24VDC 0-20BAR G1/4DN1 

GSR-0027 D4028/1002/.032 G2"雙內(nèi)螺紋 

GSR-0028 D4023/1002/.182 G1/2"雙內(nèi)螺紋 

GSR-0029 GSR-24TC 

GSR-0030 CN24008/008402A 

GSR-0031 D2206/0401/7005 DC24V DN:G2 

GSR-0032 2000H401 DC24V DN:G6/4 

GSR-0033 2000D401 DN:G1/2 DC24V 

GSR-0034 2000D401 DC24V DN15 

GSR-0035 2000D401 DN:G1/2 AC220V 

GSR-0036 A7242/1002/032 DN1/4英寸 

GSR-0037 B2703/0802/.328 ZM 

GSR-0038 K0592410 NR:6.5022.019 24V 

GSR-0039 B400026/1001/032 

GSR-0040 B4027/1001/032 

GSR-0041 B4028/1001/148-EX G2 DN40 

GSR-0042 B4827/1002/248-EX G3/2 DN50 

GSR-0043 B4826/1002/248-EX G5/4 DN32 

GSR-0044 AU10555/B40280801.032XX/05228/ 

GSR-0045 K0510390 ED 230V 50HZ 18VA 

GSR-0046 2/164-06-0500常閉2/164-06-0700 

GSR-0047 GSR-25 DN80常開25-08/07-04 

GSR-0048 GSR-25 DN65常開25-07/07-04 

GSR-0049 GSR-25 DN50常開25-06/07-04 

GSR閥門D2204/0402/7505-LK真誠(chéng)不欺騙

GSR閥門D2204/0402/7505-LK真誠(chéng)不欺騙

PBL教學(xué)是一種以問題為中心、學(xué)生為主體的教學(xué)模式。本文在介紹PBL教學(xué)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出了在生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系中運(yùn)用PBL教學(xué)模式。本文介紹了PBL教學(xué)模式在生物工程實(shí)驗(yàn)課程體系中的組織實(shí)施方法，闡述了PBL教學(xué)模式對(duì)生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的意義，指出了生物工程實(shí)驗(yàn)PBL教學(xué)中存在的問題，并提出了解決方法。

［關(guān)鍵詞］PBL；教學(xué)模式；生物工程；實(shí)驗(yàn)課程

生物工程是以微生物學(xué)、遺傳學(xué)、生物化學(xué)和分子生物學(xué)等學(xué)科的理論和技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合化工、機(jī)械和信息等工程技術(shù)對(duì)遺傳物質(zhì)進(jìn)行操縱，改變生物的性狀，使生物產(chǎn)生對(duì)人類有益的代謝產(chǎn)物的一門技術(shù)，主要包括基因工程、酶工程、蛋白質(zhì)工程、發(fā)酵工程以及細(xì)胞工程，是一門應(yīng)用性強(qiáng)的學(xué)科。本校生物工程專業(yè)要求學(xué)生通過大學(xué)四年培養(yǎng)后，具有扎實(shí)的生物學(xué)與工程學(xué)方面的理論基礎(chǔ)、具備從事生物工程產(chǎn)品生產(chǎn)、工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)管理、新技術(shù)研究和新產(chǎn)品開發(fā)等方面工作，具有較強(qiáng)實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的應(yīng)用型工程技術(shù)人才。依據(jù)生物工程學(xué)科的特點(diǎn)及其本科專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能和創(chuàng)新能力是各高等院校的核心競(jìng)爭(zhēng)力和立足之本。實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為本科教學(xué)的重要組成部分，不僅是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐技能的重要手段，也是培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題和創(chuàng)新能力的重要途徑。一直以來，生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要采用以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式，一般由教師事先準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)所需的試劑和材料，然后學(xué)生依據(jù)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，且實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置大都屬于驗(yàn)證性、演示性或綜合性實(shí)驗(yàn)，這阻礙了學(xué)生分析問題、解決問題以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，對(duì)生物工程的專業(yè)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段等進(jìn)行改革勢(shì)在必行。本文針對(duì)目前生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的現(xiàn)狀，將PBL（problem-basedlearning）教學(xué)模式引入到生物工程實(shí)驗(yàn)課程體系的教學(xué)實(shí)踐當(dāng)中，以江蘇科技大學(xué)生物技術(shù)學(xué)院為例，探索了PBL教學(xué)模式在生物工程專業(yè)部分實(shí)驗(yàn)課程（包括普通生物學(xué)、生物化學(xué)、生物反應(yīng)工程和生物分離工程）教學(xué)實(shí)踐中的組織方式、效果評(píng)價(jià)和教學(xué)意義，并指出了亟待解決的問題。

一PBL教學(xué)模式簡(jiǎn)介

PBL教學(xué)是由神經(jīng)病學(xué)教授HowardBarrows提出的教學(xué)方法，初在加拿大麥克瑪斯特大學(xué)醫(yī)學(xué)院先試行，取得了良好的教學(xué)效果。PBL教學(xué)提倡教師主導(dǎo)，學(xué)生積極參與，共同完成課程教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)實(shí)踐中，教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，將學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)置到有意義的問題情境中，學(xué)生圍繞問題展開主動(dòng)學(xué)習(xí)，通過查資料、討論、歸納、論證等學(xué)習(xí)過程解決問題，從而實(shí)現(xiàn)理解和掌握課程學(xué)習(xí)的內(nèi)容。PBL教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)在于能夠大限度激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索欲，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、分析問題能力以及解決問題能力。與傳統(tǒng)教學(xué)相比，PBL教學(xué)具有問題基礎(chǔ)性、團(tuán)隊(duì)協(xié)作性、時(shí)空開放性、知識(shí)探索性、師生互動(dòng)性等特征。按照PBL教學(xué)實(shí)踐，通常PBL教學(xué)環(huán)節(jié)大致可以包括：劃分學(xué)習(xí)小組；教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容提出問題；學(xué)生歸納所需解決的問題；學(xué)生收集資料；教師與學(xué)生討論；提供反饋信息；解決問題；產(chǎn)生新的問題；重復(fù)上述教學(xué)過程，直到*掌握教學(xué)內(nèi)容

二生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系中PBL教學(xué)的組織實(shí)施

（一）立足本課程內(nèi)容，設(shè)立綜合性問題情景

針對(duì)教學(xué)內(nèi)容設(shè)立綜合性問題情景是PBL教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接決定著教學(xué)效果。因此，在設(shè)立問題情景時(shí)應(yīng)遵循以下原則：1問題的層次性問題設(shè)計(jì)一定要有層次，難易結(jié)合，要有一定的梯度性，使學(xué)生在解決問題過程中既能感受到成就感，也能感受到挑戰(zhàn)性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和探索欲。2問題的真實(shí)性問題設(shè)計(jì)應(yīng)遵循實(shí)事求是原則，不能虛擬，應(yīng)與生活實(shí)際相關(guān)，培養(yǎng)學(xué)生利用專業(yè)知識(shí)分析和解決實(shí)際問題的能力。3問題答案的多樣性問題的解決方法應(yīng)具有多種形式，無固定的解決方法和過程，這既能提高學(xué)生思維的靈活性，又能培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力；同時(shí)，問題答案的多樣性也決定了學(xué)生在解決問題時(shí)會(huì)涉及到諸多知識(shí)內(nèi)容，促使學(xué)生牢固掌握相關(guān)專業(yè)知識(shí)。例如，在“分離純化一種蛋白酶”的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中，教師對(duì)幾種常用蛋白酶進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，學(xué)生可根據(jù)自己的興趣選擇一種蛋白酶為目標(biāo)物質(zhì)并以此進(jìn)行相應(yīng)分組，然后教師針對(duì)每組分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)引導(dǎo)。以木瓜蛋白酶為例，提出系列問題：“木瓜蛋白酶有何用途？”，“木瓜蛋白酶有何特征？”，“蛋白酶粗提的方法有那些？”，“為什么要在分離過程中實(shí)時(shí)測(cè)定比活力？”，“蛋白酶純化有哪些方法？”。學(xué)生通過解決上述系列問題，可以順利制定出適宜木瓜蛋白酶的分離與純化方法，后組織學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)對(duì)方案進(jìn)行驗(yàn)證和調(diào)整。這些問題中，內(nèi)容涉及生物化學(xué)、生物分離工程、酶工程和生物統(tǒng)計(jì)學(xué)。學(xué)生需要掌握蛋白酶的基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，還能分辨出各分離純化技術(shù)存在的優(yōu)缺點(diǎn)，同時(shí)掌握相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)處理方法。在教師的引導(dǎo)下，制定出適宜的木瓜蛋白酶的分離純化方法。通過此問題式教學(xué)，提高了學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。

（二）學(xué)生分組及收集資料

學(xué)生自愿分組，每組56人，然后依據(jù)教師給出的問題查閱相關(guān)資料，學(xué)生通過理解和掌握教材上的相關(guān)章節(jié)內(nèi)容，并利用網(wǎng)絡(luò)信息資源查閱有關(guān)的文獻(xiàn)資料，尋找涉及到問題的相關(guān)信息，并將其提取出來，用于解決問題。通過這一階段訓(xùn)練，提高了學(xué)生運(yùn)用信息工具獲取信息、處理信息以及表達(dá)信息的能力。

（三）問題的推理與討論

問題的推理與討論是PBL教學(xué)法的重要環(huán)節(jié)，由教師引導(dǎo)學(xué)生圍繞問題將所收集的各種資料進(jìn)行交流和討論，在交流討論中產(chǎn)生的新問題經(jīng)進(jìn)一步查找資料、交流與討論，歸納出解決問題的辦法，為下一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和調(diào)整作準(zhǔn)備。以上述“木瓜蛋白酶的分離與純化實(shí)驗(yàn)”為例，通過討論問題“木瓜蛋白酶有何用途？”，可以使學(xué)生了解木瓜蛋白酶在食品、醫(yī)藥、飼料、日化、皮革及紡織等行業(yè)中具有重要作用的知識(shí)背景，可激發(fā)學(xué)生對(duì)木瓜蛋白酶的興趣，增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)動(dòng)力；問題“木瓜蛋白酶有何特征？”的信息量非常大，如：木瓜蛋白酶的適宜pH決定了緩沖液的種類，木瓜蛋白酶的適宜溫度決定了提取過程中環(huán)境溫度，木瓜蛋白酶的分子量決定了純化時(shí)采用的分子篩類型；問題“蛋白酶粗提的方法有那些？”可以給出木瓜蛋白酶提取的基本流程；問題“為什么要在分離過程中實(shí)時(shí)測(cè)定比活力？”可以給出評(píng)價(jià)木瓜蛋白酶分離純化時(shí)所用方法的優(yōu)劣；問題“蛋白酶純化有哪些方法？”可以給出適宜木瓜蛋白酶分離純化的方法?？傊ㄟ^上述問題的推理與討論，基本上可以制定出木瓜蛋白酶的分離與純化的實(shí)驗(yàn)方案。

（四）實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)

根據(jù)各學(xué)習(xí)小組在教師引導(dǎo)下設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，利用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的可行性。在實(shí)驗(yàn)過程中存在的問題，各小組間可以相互幫助，共同解決問題。對(duì)不能解決的問題由教師引導(dǎo)解決。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小組成員將自己在實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題以及討論結(jié)果匯總整理，并填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。教師應(yīng)在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后對(duì)教學(xué)實(shí)施情況進(jìn)行總結(jié)，若實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在偏差時(shí)，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分析其原因。并對(duì)采用不同分離純化手段分離同一種酶的不同組間進(jìn)行分析、比較，加深學(xué)生對(duì)相關(guān)理論課程和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解。

（五）教學(xué)評(píng)價(jià)

與傳統(tǒng)教學(xué)不同，PBL教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、分析問題和解決問題能力。因此，PBL教學(xué)評(píng)價(jià)應(yīng)有自身*的評(píng)價(jià)體系，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，發(fā)揮PBL學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)。在生物工程實(shí)驗(yàn)PBL教學(xué)的課程成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系中，采用學(xué)生自評(píng)、小組互評(píng)、教師評(píng)價(jià)相結(jié)合的形式，其中權(quán)重比例分配為15%、25%和60%。根據(jù)劉銀萍等報(bào)道的學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系，本課題組建立了我校生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程PBL教學(xué)的實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系，

三生物工程實(shí)驗(yàn)課程PBL教學(xué)的意義

生物工程是一門強(qiáng)調(diào)應(yīng)用性的學(xué)科，要求培養(yǎng)的學(xué)生具有扎實(shí)的專業(yè)理論知識(shí)，同時(shí)具有很強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和實(shí)際應(yīng)用能力。因此，實(shí)施PBL教學(xué)對(duì)生物工程人才培養(yǎng)顯得尤為重要。實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，生物工程實(shí)驗(yàn)課程中采用PBL教學(xué)取得了良好的實(shí)踐效果。

（一）有利于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

學(xué)生可以自主選題并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，不僅增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情，而且通過圍繞問題收集資料，可以提高學(xué)生檢索文獻(xiàn)和歸納資料的能力，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。同時(shí)大大提高了學(xué)生分析問題能力、口頭表達(dá)能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力。

（二）有利于培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)精神和協(xié)作能力

以學(xué)習(xí)小組為單位進(jìn)行學(xué)習(xí)和討論，共同完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生依據(jù)自己的分工，在收集資料的基礎(chǔ)上提出自己對(duì)解決問題的看法，然后小組成員間相互討論、質(zhì)詢和辯證，終小組內(nèi)部在教師的引導(dǎo)下提出解決問題的方案。通過上述教學(xué)互動(dòng)過程，潛移默化培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神和協(xié)作能力。

（三）有利于培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力

PBL教學(xué)將學(xué)習(xí)內(nèi)容置于一個(gè)問題場(chǎng)景中，通過解決這些問題，培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散思維和橫向思維能力，加強(qiáng)了學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)和理論聯(lián)系實(shí)際的能力，加深了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和應(yīng)用，培養(yǎng)了學(xué)生利用各類知識(shí)資源分析問題和解決問題的能力。四生物工程實(shí)驗(yàn)課程PBL教學(xué)面臨的問題一，與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比，PBL教學(xué)需要教師和學(xué)生付出更多的時(shí)間。PBL教學(xué)通過提出問題、收集資料、討論與歸納、論證等學(xué)習(xí)過程來解決問題，整個(gè)教學(xué)時(shí)間的預(yù)設(shè)應(yīng)具有彈性，而傳統(tǒng)的學(xué)時(shí)制授課過于僵化，無法滿足PBL教學(xué)需要。因此，需要實(shí)施靈活的學(xué)時(shí)教學(xué)，為生物工程實(shí)驗(yàn)PBL教學(xué)順利進(jìn)行提供時(shí)間保障。第二，PBL教學(xué)對(duì)教師的綜合素質(zhì)要求高，不僅要具有豐富的專業(yè)知識(shí)，同時(shí)也要有良好的指導(dǎo)技能。當(dāng)前大部分高校中，一門生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程通常僅由12位教師指導(dǎo)，若實(shí)施PBL教學(xué)時(shí)，往往增加了教師的教學(xué)壓力，同時(shí)也降低了PBL教學(xué)效果。因此，建立實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)很有必要，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容由教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員依據(jù)教學(xué)大綱共同制定，共同授課，課程內(nèi)容的分工可由教師依據(jù)自身優(yōu)勢(shì)選定，通過教學(xué)團(tuán)隊(duì)的協(xié)作能夠發(fā)揮各教師自身的優(yōu)勢(shì)，互相補(bǔ)充、取長(zhǎng)補(bǔ)短，以提高PBL教學(xué)效果。將PBL教學(xué)模式應(yīng)用于生物工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)，具有傳統(tǒng)教學(xué)模式不可比擬的優(yōu)勢(shì)。學(xué)生經(jīng)歷了情景問題的引入、資料的收集、討論與歸納、論證等學(xué)習(xí)過程，不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，而且增強(qiáng)了學(xué)生分析問題和解決問題的能力。總之，PBL教學(xué)能夠有效提高生物工程專業(yè)學(xué)生的綜合素質(zhì)，為生物學(xué)科的應(yīng)用型和創(chuàng)新性人才培養(yǎng)提供了新的思路和方法。