生物科學與生物工程范文

時間:2023-08-14 17:41:49

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篇1

關鍵詞:生物工程專業(yè)英語教學改革

1引言

隨著全球一體化進程的深入以及科學技術的發(fā)展,科技英語成為了獲取學術信息、進行學術交流、發(fā)表學術成果等科研學術工作中必不可少的工具。生物工程專業(yè)作為上個世紀70年代新興的學科,其理論基礎涉及微生物學、遺傳學、生物化學與分子生物學等學科,主要通過自覺地操縱遺傳物質(zhì),定向地改造生物或其功能,以生產(chǎn)大量有用代謝產(chǎn)物或發(fā)揮它們獨特生理功能一門新興技術。生物工程專業(yè)是發(fā)展迅速、多學科融合的新興科學,國際刊物每天都有大量相關研究領域研究動態(tài)發(fā)表,因此,為了使學生接受生物工程專業(yè)理論學習的同時,能夠與國際水平接軌,迅速獲取國際信息來源,我國各大高校生物工程專業(yè)幾乎均開設了科技英語課程。對于生物工程專業(yè)的本科生而言,掌握科技英語的特點,學會如何檢索及閱讀專業(yè)文獻已經(jīng)成為現(xiàn)代科技人員不可或缺的能力。同時,由于歷史原因和地域特點,國內(nèi)各大地方院校生物工程成立背景不同,因此專業(yè)設置方向也有所區(qū)別,所教授的課程體系也不盡相同,體現(xiàn)了不同的學校特色。西華大學地處微生物發(fā)酵調(diào)味品及國內(nèi)白酒行業(yè)高度發(fā)達的四川省,因此本校食品與生物學院的生物工程專業(yè)側重于發(fā)酵工程。針對于此,我們綜合了國際生物工程的前沿性和地方發(fā)酵工程行業(yè)的特色性,在本校生物工程科技英語課程設計上,突出了培養(yǎng)學生學以致用的實際應用能力和專業(yè)地方特色這兩點,以激發(fā)學生興趣,更好地增強教學效果,使學生能夠長久的受益。

2教學改革相關措施及實踐

2.1教學內(nèi)容選擇既緊密集合地區(qū)特色,同時將國際科研前沿融入教學

由于現(xiàn)在生物專業(yè)科技外語教材不多,且更新速度相對緩慢,在生物科學發(fā)展迅速的當今時代,科技外語教材的建設已遠不能滿足高等教育發(fā)展的需要。并且,生物專業(yè)所涵蓋的內(nèi)容相當寬泛,信息量極大。因此,我們在授課過程中,依據(jù)本地區(qū)行業(yè)特色和本專業(yè)學生將來的發(fā)展方向,只推薦了部分參考教材,并未指定專用教材。而在教學過程中,則結合了本校本專業(yè)的方向特點,授課精講內(nèi)容傾向于發(fā)酵工程領域。同時,考慮到文獻的時效性和激發(fā)學生對本專業(yè)的興趣,我們選擇了本領域的最新研究報告,使學生能夠了解本專業(yè)方向的發(fā)展,接觸到此領域的科學前沿,為培養(yǎng)學生的科研思路打下良好的基礎。在精讀過程中,其中穿插英語科技論文語法、寫作及翻譯技巧等。泛讀內(nèi)容則引導學生自己查找高水平文獻。

2.2授課過程中傳授英文文獻檢索及英文文章寫作技巧,使學生通過專業(yè)外語的學習達到學以致用的目的

在當今信息時代,科技外語開設的一個最主要的目的就是獲得國際相關領域的科研動態(tài)信息,因此,掌握英文文獻檢索技巧是生物專業(yè)學生學習科技英語后應當具備的基本能力。因此,我們在授課過程中,將教師自己在科研過程中積累的大量關于文獻檢索、SCI英文文章寫作和投稿發(fā)表過程中的經(jīng)驗傳授給學生,使學生真正通過科技英語的學習,達到學以致用的目的,為有進一步從事科學研究的學生打下良好的科研基礎。

2.3打破傳統(tǒng)以教為主的授課模式,鼓勵學生主動參與,活躍課堂氣氛,調(diào)動學生積極性

傳統(tǒng)的科技英語講授模式,多為教師為主,帶領學生進行大量的詞匯擴展和科技文獻的逐句翻譯,而學生一般只能被動的接受。由于專業(yè)詞匯信息量大,且翻譯過程枯燥繁瑣,學生往往昏昏欲睡,提不起興趣,教學效果欠佳。針對上述問題,我們打破傳統(tǒng)教學模式,弱化教師課堂的主導地位,將課堂交給學生,引導學生參與互動,在講解一些基本的翻譯規(guī)則后,即鼓勵兩組同學主動走上講臺進行計時競賽,在黑板上按自己的理解進行翻譯,同時臺下同學分組自行翻譯,在任務完成后,再將自己的理解和體會分別講述出來,最后由教師進行綜合點評。分組規(guī)則采用“一人代表+多人輔助”的形式,使每一位同學都參與進來,充分調(diào)動了學生的積極性。競賽規(guī)則采用計時比賽,在緊張的時間內(nèi)使學生注意力高度集中,提高了課堂效率。

2.4考試方式的改革

結合鼓勵學生積極主動參與課堂活動,我們在考試方式上也進行了相應的改革。傳統(tǒng)考試方式主要采用期末一份試卷考試,考核內(nèi)容涉及大量的中英文專業(yè)詞匯考察、長短句翻譯以及英文短文寫作等等。此種考核方式對于英語基礎較好的學生來講,只需期末突擊學習幾天也可獲得較好成績,而對于英語較差的學生則努力之后仍有遺憾,不能全面考核學生的學習狀況,嚴重影響學生平時課堂學習的積極性。因此,我們在進行調(diào)查后,期末考核方式采用了“課堂表現(xiàn)打分+積極主動參與加分+期末考試”的形式,其中突出了“積極主動參與加分”和課堂表現(xiàn)所占的比例,尤其是“主動加分”項,只要學生迅速主動參與,就可獲得額外加分,這樣引導本身英語較差的學生也能夠積極參與進來,如果課堂翻譯等環(huán)節(jié)展示自己的見解和體會,則可獲得進一步加分。在實踐過程中證明,課堂氣氛大大活躍,學生都爭先恐后走上講臺。通過考核方式的轉(zhuǎn)變,極大的提高了學生的參與度,鍛煉了學生的英文學習和交流能力。

3結語

科技外語是生物工程專業(yè)的一門基礎性的課程,通過科技外語教學方式的改革,使學生真正能夠掌握這門工具,可以開闊學生的視野,大大提高學生對國際生物工程前沿信息的把握,激發(fā)學生對本專業(yè)的興趣。同時,通過實用性檢索工具的傳授,可以為學生將來進行科學研究工作打下良好的基礎,提高地方院校人才培養(yǎng)的質(zhì)量??萍纪庹Z教學工作改革是一項長期而艱巨的任務,對于西華大學這樣的地方院校來講,如何立足國際前沿又結合地方行業(yè)特色,培養(yǎng)具有國際視野又具有地方特色的生物工程專業(yè)人才,依據(jù)專業(yè)特點進行生物工程科技外語的教學改革具有重要意義。

參考文獻:

[1]曹學君.在生物分離工程課程雙語教學的實踐中提高教學質(zhì)量[J].化工高等教育,2006,23(3):38-39,84.

[2]劉進平,莊南生,王英,等.生物類專業(yè)英語利用互聯(lián)網(wǎng)資源輔助教學法[J].科技信息,2011(14):213.

[3]沈麗.以學生為主體的互動式教學在高職生物類專業(yè)英語中的實踐[J].中國電力教育,2008(24):187-189.

篇2

關鍵詞:工科院校;生物醫(yī)學工程專業(yè);生物實踐教學;教學改革

中圖分類號:G6421 423;Q 95-33 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)07-0075-02

生物醫(yī)學工程(Biology Medical Engineering,BMI)是綜合生物學、醫(yī)學和工程學的理論和方法而發(fā)展起來的,其主要是運用現(xiàn)代自然科學和工程技術的原理和方法,從工程學的角度,在多層次上研究人體的結構、功能及其相互關系,揭示生命現(xiàn)象,為防病、治病提供新的技術手段的一門綜合性、高技術的學科,多學科的高度綜合交叉是生物醫(yī)學工程的特點[1]。自上世紀70年代末以來,國內(nèi)許多醫(yī)學院校、綜合性大學、理工科大學及相關科研機構都設立了生物醫(yī)學工程專業(yè),涵蓋了生物信息、醫(yī)療儀器、生物材料、生物工程等多個專業(yè)方向,課程設置主要包括工程類課程和醫(yī)學類課程,旨在培養(yǎng)具有各方面能力的復合型人才[2]。

在生物醫(yī)學工程專業(yè)的培養(yǎng)體系中,實踐教學是培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新精神、提高整體教學質(zhì)量的根本保證和有效途徑[3]。南京郵電大學生物醫(yī)學工程專業(yè)是在學校原來的信號與信息處理等優(yōu)勢學科的支撐下發(fā)展起來的,因此在醫(yī)學信號處理、醫(yī)學圖像處理、生物傳感和生物信息學等領域積累了雄厚的師資和科研力量,上述領域的實踐教學體系完善、教學平備。比較而言,學校在生物醫(yī)學領域的教學和科研上相對薄弱,特別是在生物醫(yī)學方面的實踐教學有明顯的不足,存在著師資力量缺乏、教學平臺薄弱、課時有限等問題。針對上述問題,我們從師資隊伍建設、資源優(yōu)化配置、教學內(nèi)容改革和教學方式更新等方面入手,對生物醫(yī)學工程專業(yè)的生物學實踐教學提出一系列改革措施,取得一定的效果。

一、生物學實踐教學存在的問題

南京郵電大學是傳統(tǒng)的工科院校,信息學科是學校的辦學特色。在工學為主體,以及“大信息”的背景下,學校的通信、電子、圖像和計算機等學科的科研氛圍濃厚、師資力量較強,相關課程的教學體系成熟、教學特點鮮明。上述相關學科的實踐教學已經(jīng)構建了包括課內(nèi)實驗、專題實驗、綜合訓練和生產(chǎn)實習一系列完善的實踐教學體系結構。但隨著我國生物醫(yī)學工程學科建設工作的開展,以及生物醫(yī)學領域研究和應用的快速發(fā)展,迫切的需要將更多的生物醫(yī)學知識融入到工程學知識中。為了擴展生物醫(yī)學工程專業(yè)學生在生物醫(yī)學領域的知識,激發(fā)學生的學習興趣,在生物學教學方面,我校目前開設了幾門生物學領域的課程,包括現(xiàn)代生物學、定量生理學和解剖生理學等。

由于學校在生物醫(yī)學相關學科的科研和教學缺乏基礎,因此這些課程的師資力量較為缺乏,實驗教學平臺也比較薄弱。此外,生物醫(yī)學課程多屬于理論加上實驗的課程,要求課時較多。以解剖與生理為例,理論課要講51個學時,實驗課也需要51個學時[4,5]。但我校生物醫(yī)學工程專業(yè)大綱,對解剖與生理課程只設置了36個學時的理論課以及4個學時的實驗課。因此,在這些課程的理論課教學上,需要大幅的調(diào)整以適應本專業(yè)學生的培養(yǎng)要求[4,5]。在實驗教學上,由于課時的限制,大多為演示實驗或參觀,學生缺乏動手實踐機會[6]。

筆者在調(diào)研學生對解剖與生理課程興趣、期望和要求時,有68.1%的同學表示對這門課程感興趣或非常感興趣(表1),并且有30%的同學希望能有動手實踐的機會(表2)。但我校目前現(xiàn)有的師資力量、實驗教學平臺和課時設置都不能滿足學生的這一要求,因此,必須采取有效的改進措施提高教學平水,滿足學生的學習要求。

二、生物醫(yī)學實驗教學改進辦法

1.培養(yǎng)專任教師隊伍。為了提高我校生物醫(yī)學領域的教學和科研水平,近幾年來,已引進多個生物醫(yī)學相關專業(yè)的博士和高級人才,構建了一個高學歷的教師隊伍。教師的專業(yè)和研究方向包括了分子生物學、蛋白質(zhì)工程以及納米材料毒理等,這些教師的專業(yè)背景和知識體系完全滿足了現(xiàn)有的生物課程教學和實驗教學的需要。

2.完善實驗教學條件。為了提高實驗教學水平,同時為了滿足學??蒲许椖堪l(fā)展的需要,我校已于近幾年建設完成了生物醫(yī)學實驗室。實驗室的建設目標是建立一個以生物技術為核心,結合醫(yī)學診斷以及生物信息處理的多層次性和綜合性實驗基地,使學生系統(tǒng)化地學習和掌握全面的生命科學綜合實驗技能,以培養(yǎng)生物醫(yī)學工程領域創(chuàng)新性人才,同時為生物醫(yī)學工程專業(yè)的師生提供一個高水平的細胞、分子生物學實驗研究平臺,以加強不同學科間的合作交流,做出一流的科研工作。目前已建立了分子生物學、細胞生物學操作平臺和蛋白結構測試和信息處理的表征平臺。在此平臺上,我們?yōu)閷W生設立了核酸分離和檢測,核黃素、丙二醛和超氧化物歧化酶等生化指標測定等一系列的實驗。讓學生走進實驗室,觀看并親自動手操作,極大激發(fā)了學生的對生物學課程的學習興趣。

3.改革實驗教學內(nèi)容和方法。除了加強教師隊伍和實驗平臺的建設,我們還通過多種教學方法和途徑改革實驗教學內(nèi)容。針對生物類課程實驗課時不足的問題,許多教師針對生物領域的熱點方向開設了一系列的開放實驗項目,通過開放性實驗,讓學生走進實驗室和動物房,讓學生跟著老師學習一些基本的生物學實驗以及動物實驗的操作技能和方法[7-9]。

在教學中,教師積極鼓勵對生物醫(yī)學相關實驗有興趣并且有能力的本科生申報創(chuàng)新項目,鼓勵教師和學生并將畢業(yè)設計與創(chuàng)新項目相結合,以教師的科研項目為載體,讓學生在實踐中創(chuàng)新[10]。實踐以學生為主體,讓學生獨立查閱中外文獻,了解項目最新的國內(nèi)外研究進展,設計實驗方案,學習各種新的實驗技術,掌握科學研究方法,這不僅有利于學生自主學習、解決問題的能力,培養(yǎng)創(chuàng)新思維,同時還加深例如學生對各種專業(yè)課程的理解以及對生物工程專業(yè)的認識。實踐證明,上述教學方法激發(fā)了學生的學習興趣,提高了學生的動手能力和操作能力,并培養(yǎng)了學生的團隊精神,取得了良好的教學效果。

同時學校還積極與南京大學、南京中醫(yī)藥大學、江蘇省中醫(yī)院等單位建立合作關系,帶領學生參觀實驗室,讓學生對生物醫(yī)學各領域的實驗室構成、具體運作有更直觀的認識。通過在大學和醫(yī)院等實習基地的參觀和關系,讓學生充分認識到生物醫(yī)學工程專業(yè)的學習目的和專業(yè)知識的應用價值。

生物醫(yī)學工程專業(yè)作為一門為生物學和醫(yī)學服務的交叉學科,生物學實驗課對生物醫(yī)學知識的學習和理解掌握領域非常重要。針對我校生物醫(yī)學工程專業(yè)的生物學實驗教學中存在的問題,我們開展一系列的教學改革與實踐,取得了很好的效果。極大地激發(fā)了學生的學習興趣,調(diào)動了學生的參與熱情,提高學生的實踐能力,并且為學生今后的工作和科研奠定了堅實的基礎。希望能在此基礎上,繼續(xù)完善現(xiàn)有的生物學實驗教學體系和教學方法,從而更好地促進生物學實驗課程建設和發(fā)展。

參考文獻:

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[4]李小慧,吳建盛.理工院校生物醫(yī)學工程專業(yè)解剖生理學教學的思考[J].中國電力教育,2013,(10):161-163.

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[7]孫文彬.開放性創(chuàng)新實驗教學改革與實踐[J].實驗室研究與探索,2006,25(2):148-151.

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篇3

關鍵詞 生物化學 課程設置 教學模式

中圖分類號:G424 文獻標識碼:A

Biochemistry Curriculum and Teaching Mode in Biological Engineering

WU Yuangen, WANG Xiao, TAO Han, ZHOU Hongxiang, QIU Shuyi

(School of Liquor and Food Engineering, Guizhou University, Guiyang, Guizhou 550025)

Abstract According to our college biological engineering services at the local school and social development needs of the economy, the author analyzes of the basic course biochemistry courses from the curriculum materials selection, in the teaching content highlights the theoretical knowledge of traditional brewing industry, and made use of multimedia teaching, online teaching and innovative teaching practice, supplemented by teaching model, in order to improve students' knowledge of the course to master skills.

Key words biochemistry; curriculum; teaching mode

生物化學(Biochemistry)是用化學的原理和方法,從分子水平來研究生物體的化學組成及其在體內(nèi)的代謝轉(zhuǎn)變規(guī)律,從而闡明生命現(xiàn)象本質(zhì)的一門科學。①生物化學課程是我院生物工程、釀酒工程、食品科學與工程等專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎課程,其內(nèi)容基本覆蓋了我院各個專業(yè)所需的基礎理論知識,是我院學生掌握專業(yè)知識的最重要紐帶,因而其教學地位十分重要。然而生物化學知識體系龐大,理論性和邏輯性強,內(nèi)容抽象復雜且相互關聯(lián),這對剛開始接觸專業(yè)課的學生比較難以掌握。特別是近年來高等院校課程改革的實施,實踐教學環(huán)節(jié)的加強使得生物化學教學課時進一步減少,給生物化學課程教學工作帶來挑戰(zhàn)。筆者從事多年的生物化學教學經(jīng)歷發(fā)現(xiàn),大多數(shù)學生都采用死記硬背的方式來應付期末考試,他們并沒有對知識點進行很好的聯(lián)系和掌握,缺少學習的動力和深入研究精神,在后續(xù)專業(yè)課學習和畢業(yè)論文(設計)中表現(xiàn)出知識點掌握不夠等問題。隨著生物技術的不斷發(fā)展和應用,生物化學在生物工程專業(yè)中的地位和作用則更加突出,這就要求將生物化學教學內(nèi)容與后續(xù)課程緊密聯(lián)系,尤其是要結合專業(yè)定位和服務于地方經(jīng)濟社會發(fā)展要求來開展教學。筆者從貴州大學生物工程特色專業(yè)建設出發(fā),探討生物化學的課程設置及教學模式,以期提高學生對該門課程知識的掌握能力。

1 生物化學課程設置

筆者所在學院開設生物工程專業(yè)已有二十余年,辦學依據(jù)立足本省、面向行業(yè)人才需求,服務于地方經(jīng)濟社會發(fā)展和國家現(xiàn)代化建設的專業(yè)培養(yǎng)要求,根據(jù)貴州產(chǎn)業(yè)發(fā)展和生物工程專業(yè)的沿革,在課程體系的設置上突出生物工程中下游課程,內(nèi)容上突出傳統(tǒng)釀造業(yè)的理論實踐學習。生物化學課程作為生物工程專業(yè)最核心的基礎課,在課程教學內(nèi)容設置上應該符合本專業(yè)的辦學定位。經(jīng)過多次課程改革后,生物化學課程教學課時被進一步壓縮到64學時(理論教學48學時,實驗教學16學時),這給教學工作帶來極大挑戰(zhàn)。為了提高學生對該門課程知識的掌握能力,滿足本專業(yè)服務地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,筆者認為有必要對目前使用的教材和已有的課程內(nèi)容進行調(diào)整。

1.1 教材的選用

我院生物化學課程使用的教材主要是張洪淵先生主編的《生物化學》(第二版),由化學工業(yè)出版社出版發(fā)行。該書內(nèi)容精簡,比較適合生物工程、食品工程等工科專業(yè)學生使用。但使用該教材存在的主要問題是,由于知識點比較抽象和精簡,學生課后缺少擴展學習的空間,所以很難深入掌握各個知識點及它們相互間的聯(lián)系。特別是近年來不少考研的同學反映,該書不是考研專業(yè)指定的教材,建議在教材使用上重新考慮。筆者后來在教材選用上進行了嘗試,選用了王鏡巖先生主編的《生物化學》(第三版),由高等教育出版社出版發(fā)行。該書內(nèi)容詳實、知識點豐富,對各個知識點的擴展解釋很充分,是國內(nèi)很多985和211高校首選指定教材。然而使用該教材也面臨諸多困難,主要問題是在有限的教學課時內(nèi)很難把握各個知識點的講解,同時學生面對該教材有較大的學習壓力。最近筆者嘗試了鄭集先生主編的《普通生物化學》(第四版),由高等教育出版社出版發(fā)行。該教材章節(jié)編排合理、知識點及其展開解釋說明均比較合適,是國內(nèi)很多綜合性大學和其他院校生物相關專業(yè)的本科生教材。該教材在我院生物工程和釀酒工程專業(yè)使用,學生普遍反映比較好,同時任課教師感覺比較容易把握教學,因而是我院今后生物化學課程的首選教材。

1.2 教學課程設置

我院生物工程專業(yè)的辦學要滿足服務于地方經(jīng)濟社會發(fā)展要求,在課程體系的設置上突出生物工程中下游課程,內(nèi)容上突出傳統(tǒng)釀造業(yè)的理論實踐學習。因此,生物化學課程在教學內(nèi)容上也要根據(jù)辦學需求進行調(diào)整。筆者依據(jù)生物化學課程理論教學48學時,再結合生物工程專業(yè)特點和傳統(tǒng)釀造業(yè)的知識體系,認為該課程教學內(nèi)容應從以下幾個方面開展。

糖類化學部分是傳統(tǒng)釀造業(yè)重要的理論基礎知識。在該部分教學過程中,應當要求學生重點掌握典型單糖(葡萄糖和果糖)的結構和性質(zhì),再從單糖的基礎上去理解二糖和多糖的結構和性質(zhì),最好再結合某些釀造相關的實例來理解多糖等性質(zhì)。脂質(zhì)化學部分要求學生理解單脂和復脂的組成、結構和性質(zhì),了解固醇類物質(zhì)的結構和基本特點。蛋白質(zhì)化學部分不僅僅是釀造行業(yè),同時也是整個生物相關專業(yè)最為基礎的知識體系。該部分教學應該要求學生重點掌握氨基酸的分類及其結構和性質(zhì),在此基礎上掌握肽和蛋白質(zhì)的結構、性質(zhì)和相互間的依存關系。重點講解氨基酸的溶解度、旋光性、光吸收、酸堿性質(zhì)和重要的化學通性,并結合氨基酸的性質(zhì)講解氨基酸分析方法。注重講解蛋白質(zhì)的一級結構及測定方法,要求學生掌握蛋白質(zhì)二級結構種類及特點,在此基礎上理解蛋白質(zhì)的三級結構和四級結構及功能,并結合實驗講解蛋白質(zhì)的分離純化方法。核酸化學部分是現(xiàn)代生物技術,特別是生物上游技術的基礎,雖然與傳統(tǒng)釀造業(yè)知識體系關聯(lián)不大,但對生物相關專業(yè)本科生至關重要。該部分教學應該重點講解堿基及種類、核苷和核苷酸的結構、性質(zhì)以及核酸的結構、性質(zhì)和生物功能,要求學生掌握堿基、核苷、核苷酸和核酸之間的相互關系,徹底弄清核酸的化學結構和化學性質(zhì),并掌握核酸一級、二級和三級結構及堿基配對規(guī)律,深入理解核酸的酸堿性質(zhì)、吸收光譜、變性、復性與雜交,以及核酸的分離純化、合成和鑒定原理。酶化學和維生素化學內(nèi)容與傳統(tǒng)釀造業(yè)知識體系關聯(lián)比較大,應當重點講解酶的化學本質(zhì)和結構以及分類,特別是要注重講解維生素與酶輔基間的關聯(lián)。要求學生理解酶的作用特點、作用機制和酶的分離純化,重點掌握酶活單位定義及測定,理解調(diào)節(jié)酶、同工酶、誘導酶和多酶復合物的特點。激素化學、生物膜與細胞器內(nèi)容與細胞工程、生物醫(yī)學等專業(yè)關聯(lián)度大,考慮到本專業(yè)學時的限制,該內(nèi)容可由學習課后自學,重點了解激素的化學本質(zhì)和生理功能,以及細胞的組成和各細胞器結構的功能。

物質(zhì)代謝與調(diào)控內(nèi)容與傳統(tǒng)釀造業(yè)密切相關,也是整個生物中下游最為重要的知識體系,應當重點講解糖代謝、脂質(zhì)代謝、蛋白質(zhì)和氨基酸代謝,以及這些代謝之間的相互聯(lián)系和調(diào)控。糖代謝方面重點講解糖酵解、三羧酸循環(huán)、磷酸戊糖等代謝途徑和生理意義,要求學生掌握糖酵解和三羧酸循環(huán)的各個代謝途徑、參與的酶系和ATP產(chǎn)生過程,重點理解戊糖磷酸途徑和參與的酶系,了解各種單糖、二糖和多糖進入糖代謝途徑,掌握糖代謝的調(diào)控及關鍵調(diào)控酶。脂質(zhì)代謝方面以三酰甘油為例,側重講解甘油的分解代謝途徑和脂酸的-氧化過程,分析脂酸在何種情況下產(chǎn)生大量酮體及其后果,并注意比較脂酸 -氧化過程同線粒體酶系合成飽和脂肪酸過程的關系。蛋白質(zhì)和氨基酸代謝方面要求學生掌握蛋白質(zhì)在細胞內(nèi)的降解,然后根據(jù)氨基酸的主要代謝途徑,掌握氨基酸分解代謝和合成代謝的共同反應,重點講解鳥氨酸循環(huán)及其生理功能,注重理解氨基酸代謝與糖代謝和脂質(zhì)代謝的關聯(lián)。核酸代謝方面簡明扼要講解核酸的降解以及生物體內(nèi)嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的分解途徑和生物合成。生物氧化方面涉及物質(zhì)代謝的共同基本原理,重點講解NADH和FADH2兩條呼吸鏈中的電子傳遞及所需的輔基或輔酶,要求學生理解氧化磷酸化作用機制及其抑制和解偶聯(lián)。最后再講解物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系,要求學生掌握糖代謝、脂質(zhì)代謝和蛋白代謝之間的相互關系,了解整個代謝的調(diào)節(jié)調(diào)控方式。關于遺傳信息的傳遞和表達內(nèi)容,由于受學時的限制只能簡單介紹,該部分可以納入分子生物學課程進行講授。

2 生物化學教學模式

生物化學課程知識體系龐大,內(nèi)容抽象復雜且相互關聯(lián),采用傳統(tǒng)教學方式很難取得良好的教學效果。筆者根據(jù)多年的教學經(jīng)驗,認為應當結合多媒體教學、網(wǎng)絡教學和創(chuàng)新實踐教學相結合的教學模式。

2.1 多媒體教學

傳統(tǒng)的教學模式要花費較多的時間用于板書,教學時間不能充分利用,教學內(nèi)容信息量較少。而采用多媒體教學后,課件都是在課前準備好的,課堂上很少寫字,這樣就節(jié)省了板書時間,為增加教學信息量提供了條件,特別適用于生物化學這種知識體系龐大的課程。另一方面,多媒體教學將文字、圖片、動畫等整合,可為學生提供大量的感性材料,教學形象、直觀、形式多樣、趣味性強,可有效激發(fā)學生的學習興趣。②在生物化學課程中,生物大分子的立體結構及其代謝過程都是教與學的難點。在傳統(tǒng)的教學中,借助板書、掛圖或模型可有效講授這些難點,但對于學生而言,內(nèi)容還是比較抽象,不容易理解。利用多媒體教學可輕易的解決這一問題。如在講生物大分子多糖、蛋白質(zhì)、核酸等的結構時,學生通過觀看三維結構的圖片或動畫,就可以輕易地理解有關的復雜問題,自然地掌握了這些生物大分子的三維結構等有關的概念。

雖然采用多媒體教學存在諸多優(yōu)點,但也要清醒意識到過分依賴多媒體教學的弊端。過分依賴多媒體教學,會極大地限制師生的主動性發(fā)揮。③在課堂教學上,教師切忌把自己當成課件機械式解說員。目前多媒體教學的一個常見現(xiàn)象是教師灌輸知識、學生被動學習的填鴨式教育,這種教學模式缺乏師生互動,不利于提高學生的學習積極性。采用多媒體教學的另一個弊端是課堂節(jié)奏快,學生很難及時消化所學知識,長時間后學生在學習上會出現(xiàn)消極的一面。筆者認為采用多媒體進行生物化學教學,在講授重點和難點知識時,課堂上應該及時與學生加強溝通,讓學生能充分理解和掌握相關知識;同時插入一些緊扣教學內(nèi)容的時事圖片或研究進展,有效結合專業(yè)領域內(nèi)的社會熱點問題,這對吸引學生的注意力和激發(fā)學生的興趣均有很大幫助。

2.2 網(wǎng)絡教學

目前本科教學工作存在的一個最主要問題是缺少師生互動,這與課堂教學課時被嚴重壓縮有很大關系。為了加強與學生間的交流和互動,筆者借助生物工藝學精品課程網(wǎng)站,開辟了生物化學學習和交流平臺。在該平臺上,學生可以提出課堂教學未懂的知識,也可以給課堂教學提出建議和意見,我們針對這些問題都進行了一一答復,這些交流手段也得到不少學生的積極參與。另外,筆者還在該平臺上提供了生物化學的學習材料,包括習題集和考研資料等,受到學生的歡迎。通過網(wǎng)絡教學上生物化學教學討論平臺,進一步鞏固了課堂教學,同時也加強了師生間的交流互動。

2.3 創(chuàng)新實踐教學

本科質(zhì)量教學提升計劃的改革方向是加強實踐教學,提高學生的實際動手操作能力。目前一般院校都開辦了專業(yè)相關的實驗課程,但受到課時限制或經(jīng)費短缺等因素,實驗課程學時一般比較少。我院生物化學實驗課時為16學時,這相對課程龐大的知識體系是明顯不夠的。針對這些問題,筆者近幾年一直鼓勵本科生參與科研工作,加強自身的理論知識和實踐動手能力。筆者近幾年帶領本科生參與了國家大學生創(chuàng)新性實驗計劃以及自己科研項目的研究,這些學生一般從大二上生物化學課程后就參與進來,利用空閑時間做實驗,直到最后完成畢業(yè)論文,他們中基本上每人都著有研究論文,畢業(yè)后這些同學大部分都繼續(xù)進行深造。通過創(chuàng)新實踐教學,學生可以結合生物化學所學知識,進一步在研究中得到應用和更深入的理解。一般學校很多老師的科研項目與生物化學專業(yè)知識體系密切相關,所以學生有很大的參與創(chuàng)新實踐教學空間。

3 結語

生物化學是生物工程專業(yè)最為基礎的課程,其教學地位十分重要。根據(jù)我院生物工程專業(yè)的辦學理念以及有限的教學課時,本課程在教學內(nèi)容上應該做出適當調(diào)整,突出傳統(tǒng)釀造業(yè)知識體系,同時也要兼顧現(xiàn)代生物技術和本專業(yè)的歷史沿革。本課程教學手段上應該采用多媒體教學為主,網(wǎng)絡教學為輔的策略,加強師生間的互動和交流,在此基礎上改善教學質(zhì)量,同時讓更多的學生參與到創(chuàng)新實踐教學,進一步提高該課程的教學效果。

基金項目:貴州省高等院校特色專業(yè)項目(SJG 2011 004);貴州大學品牌特色專業(yè)培育項目(PTPY201303)

*通訊作者:邱樹毅

注釋

① 鄭昌學.生物化學教學之我見―2012年全國生物化學與分子生物學學術大會發(fā)言[J].生命的化學,2013.33(1):101-104.

篇4

[關鍵詞]生物工程 雙語教學 途徑

[作者簡介]廖英(1966- ),女,重慶人,宜賓學院對外交流與合作處,副教授,碩士,主要從事應用語言學及英美文化研究;徐洲(1984- ),男,四川大竹人,宜賓學院生命科學與食品工程學院,講師,碩士,主要從事生物工程與食品生物技術及其教學研究;張超(1966- ),男,重慶人,宜賓學院生命科學與食品工程學院,副教授,碩士,主要從事生物工程與食品生物技術及其教學管理研究。(四川 宜賓 644000)

[中圖分類號]G642 [文獻標識碼]A [文章編號]1004-3985(2014)03-0109-02

一、引言

教育部《關于加強高等學校本科教學工作提高教學質(zhì)量的若干意見》(教高[2001]4號)明確要求:本科教育要創(chuàng)造條件使用英語等外語進行公共課和主要專業(yè)課教學,尤其是對不斷有新技術、新理論出現(xiàn)的生物技術、信息技術等專業(yè),以適應經(jīng)濟全球化和科技革命的挑戰(zhàn),達到“教育面向現(xiàn)代化、面向世界、面向未來”的要求。因此,培養(yǎng)雙語人才一度列入中國教育發(fā)展的重要目標之一。生物工程已成為21世紀的龍頭產(chǎn)業(yè),生物科技已成為衡量一個國家科技水平和核心競爭力的重要依據(jù)。而歐美國家一直以來在屬于高新技術的生物工程領域內(nèi)具有領先優(yōu)勢,科技優(yōu)勢決定了英語的語言優(yōu)勢,因此這個學科在世界一流的高校里普遍采用英語教學,同時也主要用英語、專著和進行學術交流。為了使我院學生跟上學科發(fā)展的最新進展,培養(yǎng)其創(chuàng)新能力、國際交流與競爭能力,需要實施雙語教學。

二、雙語教學的相關理論

1.雙語教學的內(nèi)涵及模式。很多學者對雙語教學的內(nèi)涵給予了界定。理查茲認為雙語教學是指學校里運用第二語言或外語教學知識性科目。M.F.麥凱認為雙語教學是以兩種語言作為教學媒介的教學系統(tǒng)。托斯滕?休森等則認為雙語教學是―種在教學的某些過程中至少使用兩種教學語言的教學方法。王斌華教授認為中國的雙語教學主要是指學校中全部或部分地采用外語(英語)傳授數(shù)學、物理、地理等非語言學科知識的教學。王本華認為雙語教學就是將母語以外的另一種語言直接用于語言學科以外的其他各種學科的教學,使第二語言的學習與各學科知識的獲取同步進行。姜紅認為雙語教學是以外語為主要教學手段,兩種語言交叉使用講解專業(yè)課程,使學生獲得專業(yè)知識的教學方式。綜上所述,以上學者從雙語教學的范圍、手段、方式等角度闡述了雙語教學的內(nèi)涵,并都強調(diào)了兩點:第二種語言和知識的傳授?;谶@些研究者對雙語教學的定義和我院是新建本科學校的特點,筆者認為雙語教學是教師借助漢語主要用英語授課,使學生能最快獲取盡可能多的知識和技能,學會專業(yè)知識的英語表達方式。

雙語教學模式通常認為有三種:(1)沉浸式雙語教學,即學校使用一種不同于學生在家使用的語言進行教學。(2)維持性雙語教學,即學生剛進入學校時使用本族語,然后逐漸地使用第二語言進行部分學科的教學,其他學科仍使用母語教學。(3)過渡性雙語教學,即學生進入學校以后部分或全部使用母語,然后逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橹皇褂玫诙Z言進行教學。根據(jù)上述三種雙語教學模式和《關于加強高等學校本科教學工作提高教學質(zhì)量的若干意見》(教高[2001]4號)第八條“……暫不具備直接用外語講授條件的學校、專業(yè),可以對部分課程先實行外語教材、中文授課、分步到位”,結合我院學生的英語實際水平,筆者認為,適合本院雙語教學的是第二模式、第三模式或這兩者的結合。在雙語教學的過程中,教師用漢語向?qū)W生解釋學科教學內(nèi)容,同時講解相應的英語表達方法,使學生在學習過程中逐步直接通過英語思維理解和掌握學科教學內(nèi)容。

2.雙語教學的語言學和心理學依據(jù)。語言學依據(jù)是根據(jù)由Krashen提出的五種假說之一的“語言輸入假說”,即當學習者接觸到略高于自己現(xiàn)有語言水平的“可理解的語言輸入”,并且關注意義或信息的理解時,才能習得。Krashen的“語言輸入假說”強調(diào):(1)輸入必須是可理解的;(2)輸入必須是有趣且密切相關的;(3)輸入不是以語法為大綱的;(4)輸入必須是大量的。學習者對于大量的可理解的輸入進行吸收加工,就會很自然地產(chǎn)生語言的輸出能力。那么生物工程專業(yè)課程實施雙語教學能給本專業(yè)學生提供大量的可理解的且讓他們感興趣的語言輸入,啟動了語言習得機制。因此,“可理解的語言輸入”觀點對雙語教學過程中第二語言的習得與教學有著重要的指導意義。

心理學依據(jù)是建構主義理論。該理論認為學習者在一定的情境下,借助教師和其他學習者的幫助,利用必要的學習資料,通過建構意義的方式而獲得知識。它強調(diào)學習環(huán)境中的四大要素:“情境”“協(xié)作”“會話”和“意義建構”以及以學生為中心的自主式學習。生物工程專業(yè)課程實施雙語教學的課堂上有真實的語言環(huán)境和良好的英語學習氛圍,學生在學習的過程中主動積極,注重師生間的溝通和交流,學生以學科知識為載體,以英語為傳遞信息和內(nèi)容的媒介,運用英漢兩種語言思維思考和解決問題的過程,完成對知識的建構,促進認知的發(fā)展。

3.國外雙語教學的理論。國外雙語教學的實踐經(jīng)驗豐富,理論基礎扎實,我們可以借鑒的理論依據(jù)較多。本文采用認為大腦為思想庫的思想庫模式。在這個思想庫中,盡管兩種語言沒有融為一體,但是它們的運作方式來自這個思想庫;兩種語言共同刺激了思想庫的成長發(fā)育。第一語言和第二語言的聽、說、讀、寫都能促進整個思想庫的發(fā)展。因此,思想庫是漢語與英語的共同基礎,同時作用于學習漢語與學習英語。我們實施雙語教學共同刺激和促進了思想庫的發(fā)展,所以雙語教學是切實可行的。

三、生物工程專業(yè)課程實施雙語教學的途徑

我院生物工程專業(yè)是四川省特色建設專業(yè),有“微生物工程工藝原理”“生物技術概論”“微生物學”等校級、省級精品課程,有發(fā)酵資源與應用四川省高校重點實驗室和發(fā)酵資源與利用創(chuàng)新團隊等省級創(chuàng)新團隊。本院將以這些為依托,大力開展雙語課教學,提高本科生的專業(yè)和外語水平,培養(yǎng)具有高水平創(chuàng)新能力和跨文化交流能力的人才。因此,為了加強生物工程專業(yè)建設、提高生物工程專業(yè)教學質(zhì)量和實現(xiàn)生物工程專業(yè)高素質(zhì)復合應用型人才培養(yǎng)目標,通過查閱大量相關的文獻資料,結合雙語教學的相關理論及其本院教學的實際情況,筆者從教學目標、學生、師資、教材、管理等方面對生物工程專業(yè)課程實施雙語教學的途徑進行了思考,以期通過交流,保證順利實施生物工程專業(yè)課程的雙語教學。

1.制定合理的雙語教學目標。我校本科人才培養(yǎng)實行專業(yè)核心課程制度,作為專業(yè)教育,主要包括專業(yè)核心課程和專業(yè)拓展課程的雙語教學方面。雙語教學目標應根據(jù)生物工程本科專業(yè)人才培養(yǎng)方案、師資力量和學生英語水平現(xiàn)狀制定。雙語教學要求學生通過雙語課程學習后不但要掌握生物工程方面的專業(yè)知識,而且能夠流利地閱讀和理解生物工程相關學科的英語文獻,學會用英語思維,養(yǎng)成良好的學習習慣。首先,短期目標為:在加強英語基礎之上逐步進行生物工程專業(yè)學科的雙語教學,采用英語和漢語雙語授課的方法,要求學生能夠掌握生物工程英語專業(yè)詞匯,閱讀英語教材和基本聽懂教師的課。其次,長期目標為:學生能夠把英語真正作為一種可自行使用的通用語言應用到生物工程的各門課程的學習中,做到不僅能看懂英文,而且能夠用英語思維,使英語不再成為我院畢業(yè)生擇業(yè)和考研的障礙。

2.了解學生。由于雙語教學的對象是學生,所以學生外語水平及專業(yè)基礎水平會影響教學效果。本院生物工程專業(yè)學生入學總體基礎較好,部分同學入學時或經(jīng)過一年的大學英語學習基本上能達到大學英語四級的要求,但學生的英語水平之間差別較大,因此分兩種形式進行:首先,選一門或者兩門專業(yè)核心課程(例如生物工程工藝原理及設備和微生物學)同時開設雙語教學和漢語教學,這樣學生可根據(jù)自身專業(yè)基礎、外語水平及興趣選擇雙語教學或漢語教學。由于專業(yè)課的教學目的首先是要求學生在掌握專業(yè)知識的基礎上,提高專業(yè)外語水平,所以不必對所有學生硬性要求修雙語教學課。其次,與日常生活密切相關的專業(yè)課程(例如食品營養(yǎng)學)則根據(jù)學生英語水平采用雙語和全英語進行雙語教學,學生可在兩種班級之間進行輪換試聽,根據(jù)自身接受能力選擇班級聽課。

3.培養(yǎng)師資。雙語教學能否順利開展,師資力量起著十分關鍵的作用。教師在雙語教學中處于主導地位,是雙語教學的直接實施者,那么實施雙語教學的關鍵取決于雙語教師素質(zhì)的高低,因此雙語教學對教師提出了更高的要求,雙語教師不僅要有嫻熟的專業(yè)知識,還要具備良好的語言能力,包括兩種語言的聽說讀寫和思維等能力。在能夠獲得學校資金支持條件的情況下,通過聘用外籍教師來提高整體雙語教學水平。首先,通過引進歐美、澳大利亞等著名大學的專業(yè)雙語教師來實現(xiàn)。由于這些教師全部用英文授課,所以最初由本院相應課程的教師協(xié)助他們進行雙語教學,與此同時還要求本院教師學習這些外籍教師的先進教學理念、教學理論及教學方法和技巧。其次,通過輸出人才或舉辦英語及相關課程教學的專題培訓班來集中提高教師雙語教學的外語水平和授課能力。選派具有良好英文基礎的教師前往具有良好雙語教學經(jīng)驗的國家進修相關課程,尋找相關院校合作來提高教師授課水平;同時,也可聘請相關的雙語教育專家舉辦培訓課程,通過集中授課方式提高教師水平。

4.精選和編寫教材。實施雙語教學的前提和保障是選用國際上經(jīng)典的、最受歡迎的和再版次數(shù)最多的英文原版專業(yè)教材和教學參考用書。通過學習原版教材,教師和學生都能接觸到“原汁原味”的英語,而且教師在使用原版教材時,可以從中借鑒國外現(xiàn)代的教學理念、先進的教學方法和手段,學到新的教育思想和與國際接軌的人才培養(yǎng)新體系。但英文原版教材并不是都比國內(nèi)教材先進,需要主講教師進行挑選比較,參照中文版的教材,上課時根據(jù)實際情況對教材內(nèi)容進行適當?shù)膭h減或增加,使之更適合于本院學生學習。同時,鼓勵高水平教師自主編寫英語講義和教材,開發(fā)出具有獨立知識產(chǎn)權的多媒體教學配套軟件;在編寫過程中引入生物工程領域的最新進展文獻,補充當前研究的熱點;并且在教授基礎知識、廣泛介紹生物工程領域的最新發(fā)展動態(tài)的同時,針對工科學生的特點,重視介紹國內(nèi)外高校、研究所尤其是一些知名企業(yè)的生產(chǎn)與研究狀況,注重學生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

5.科學管理。首先,學院院長負責制定雙語教學的發(fā)展規(guī)劃及分配保障資金;教研室主任負責選用和編寫各門課程的雙語教材,研究雙語教學的科研課題以及建設雙語師資隊伍等;教務處負責監(jiān)督管理總體上的課程和教學質(zhì)量。其次,建立相應的雙語教學評價機制,發(fā)揮教和學兩個方面的積極性,鼓勵教師承擔雙語課程建設任務,激發(fā)學生學習生物工程專業(yè)課程的興趣。評價包括兩個方面:(1)通過教學指導委員會、同行、學生三級評教方式評價教師,以期提高教師的雙語教學水平;(2)探索過程性評價與終結性評價相結合的機制來評價學生的生物工程專業(yè)課程的學業(yè)成績,以期提高學生的學習熱情,提高教學效果。如每學期末或每門課結束之前可以通過問卷形式完成學生對授課教師的評價,包括授課態(tài)度、語言水平、專業(yè)水平等;而教師也可根據(jù)學生課堂的積極參與程度、期末考試成績和專業(yè)文獻的閱讀能力等來評價學生的接受程度。最后,建立針對雙語教學的有效激勵機制。為了鼓勵教師使用雙語進行教學,調(diào)動他們的積極性,可適當提高雙語教師的工作量補貼??捎山虅仗幹贫ㄎ募?guī)定:采用英文原版教材或英語講義、英文授課比例達到50%以上的教學工作量記為該課程實際上課時數(shù)的2倍。并且可對雙語教師在獎金的發(fā)放、專業(yè)技術職務的聘任、進修與培訓等方面給予傾斜。

四、結束語

生物工程專業(yè)課程實施雙語教學是教育改革和發(fā)展的必然趨勢,雙語教學的開展符合我們黨“三個面向”的教育方針,體現(xiàn)了素質(zhì)教育的思想。要想開展雙語教學并提高它的質(zhì)量,還有很多問題值得探討。例如,如何處理好學科內(nèi)容的學習和英語語言學習之間的關系,如何體現(xiàn)循序漸進的教學原則,如何培養(yǎng)雙語教師這種特殊的師資力量,如何在雙語教學中進行素質(zhì)教育。這些問題必須依據(jù)生物工程專業(yè)的特點、各門課程的特點和學生的特點在雙語教學的實踐中不斷探索和解決。

[參考文獻]

[1]姜紅.試論高等學校的雙語教學[J].高等農(nóng)業(yè)教育,2003(9).

[2]王本華.順應時代潮流 營造濃郁的雙語學習氛圍[J].課程?教材?教法,2003(6).

篇5

關鍵詞:生物工程;實驗;教學;科研;模式

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.05.228

1 引言

生物工程專業(yè)的抽象、枯燥性使得一些學生在學習過程中出現(xiàn)了畏難情緒。專業(yè)實驗可以將抽象的生物工程知識點進行有效形象化,具體化,使得學生對其產(chǎn)生準確的認識。然而在傳統(tǒng)的生物工程專業(yè)實驗教學中,教師將實驗做一遍,學生跟著也做一遍,這種學習方法難以實現(xiàn)學生對生物工程專業(yè)知識的認識。與科研相結合的生物實驗的拓展可以幫助學生進行有效的自我思考。這種教學模式需要教師進行因材施教,分類教學,才能實現(xiàn)最好的教學效果。

2 與科研相結合等教學理念分析

與科研相結合教學模式是一種基于學生自我探索、討論的學習方式。在這種方式中,教師扮演的是一種指導的角色,在學生進行自我探索、相互討論的過程中進一步實現(xiàn)知識能力的提升。這種學習方式重點放在學生的自主探索方面,實現(xiàn)自我知識網(wǎng)絡的構建。生物工程實驗學習需要學生參與的主動性較高,這樣才能有效實現(xiàn)學生對專業(yè)知識點、動手技能等方面的提升。與科研相結合的教學模式可以幫助學生進一步提升生物工程專業(yè)實驗練習的這些能力和素養(yǎng)。這種教學理念具有以下幾個方面的特征:

首先,研究性。問題研究具有研究性的特征,學習過程中以科研問題為導向,進行相關研究性學習能力的培養(yǎng),最終實現(xiàn)相關問題的解決。其次,應用性。在理論學習的過程中,需要將相關的知識點應用到實際之中。最后,過程性。學生對生物工程知識點需要一個學習過程,從感性認識到理性認識,再從理性認識到實踐過程。因此這一學習方法具有一定的過程性。

3 與科研相結合教學模式的具體應用措施

3.1 學生生物工程實驗研究能力的分層

生物工程實驗練習中,學生之間是存在相互差異的[1]。這與他們的學習興趣、學習方法有著直接或者間接的聯(lián)系。學習能力的不同造成學生在接受生物新知識的過程中存在差異性。教師需要進一步了解班級中不同學生的基本情況,多與學生進行交流溝通,這樣才能有效提升對學生情況的有效了解。然后根據(jù)學生的基本情況,教師需要將其進行有效分類,分析每一個學生學習能力的優(yōu)勢,這種分層為后期的科研相結合的學習分組提供依據(jù)。

3.2 組建科研性小M

在生物工程實驗科研型學習的過程中,學生需要被有效的分組,這樣才能實現(xiàn)更加有效的研究和討論。教師需要將不同學習能力和水平的學生分在一組,這樣可以有效提升一個組內(nèi)學生的研究性,不同能力的學生在不同方面有著各自得特點。例如:一個研究性小組需要包含生物不同學習優(yōu)勢學生,這樣可以實現(xiàn)學生之間的相互幫助,同時學困生在實驗練習方面可能存在一定的問題,但是他們一定具備其他的能力和素養(yǎng),可以實現(xiàn)研究性小組的有效互助。在組建研究性小組之后,教師需要培養(yǎng)學生的團隊精神,讓學生知道研究性小組員之間需要團結合作的,按照不同的分工,進行相互配合,最終實現(xiàn)有效學習。例如:重組大腸桿菌產(chǎn)L-色氨酸補料分批發(fā)酵的實驗中,教師在實驗之前讓學生歸納相關的材料,一個小組的學生收集的資料就會很多,收集不同的實驗方法,幫助學生進行這一方面的主動思考。

3.3 設計研究性的課題

研究性學習在生物教學中的應用,可以更多集中在生物工程多層次實驗的練習上。學習小組中的不同學生針對教師設計的開放性實驗課題,收集相關的資料,應用生物知識原理進行相互交流,學生對生物知識點的認識得到有效提升。例如:在大腸桿菌DNA的轉(zhuǎn)化實驗設計中,學生對于這個問題的認識存在差異,教師允許學生在這一問題上的討論,學生需要進行相關問題資料的查找[2]。這類問題都是屬于開放性的實驗。方法可能不存在具體的對與錯,學生之間辯論的目的就是提升對這一生物工程知識點的認識。這些問題的設計不僅需要兼顧開放性,還需要對其生活性有所要求,這樣可以有效提升他們對生物實驗學習的有效性提升。

3.4 開展討論會及教師點評

不同的研究小組之間在觀點上存在差異性。教師可以組織一場討論會。這一討論會的主要目的在于學生對生物現(xiàn)象的認識。教師可以運用這樣的討論會不斷提升學生的生物知識的認知和勇敢精神。最終教師需要根據(jù)學生的表現(xiàn)進行點評,教師點評一方面需要對討論的實驗方法進行點評,另一方面還需要重點放在學生創(chuàng)新性和運用知識的準確性的點評上。在點評的過程中,教師需要兼顧鼓勵式的評價和問題的指出。這樣就需要教師進一步對其進行鼓勵,實現(xiàn)他們自信心的提升。因此教師需要在指出問題的同時兼顧鼓勵和表揚。

4 結語

生物工程專業(yè)教師需要提供學生研究性學習的空間,讓學生具備這樣一個學習環(huán)境,學習意識和能力,不斷提升他們對生物實驗的有效性理解。借助話題資料的收集,討論等過程中,實現(xiàn)對生物知識、科研創(chuàng)新思路等方面的有效提升。同時學生在進行討論的過程中,需要勇氣和膽量,因此教師的點評需要兼顧鼓勵和表揚,這樣才能實現(xiàn)學生對專業(yè)學習自信心的提升。

參考文獻:

篇6

關鍵詞 微生物學課程;實驗工作過程;課程改革

中圖分類號:G712 文獻標識碼:B 文章編號:1671-489X(2013)12-0125-03

在傳統(tǒng)的學科教育模式下,微生物學課程以學科知識體系輔以驗證試驗構成其教學內(nèi)容,這對培養(yǎng)理論研究型人才有它獨到的合理性。正是按照這樣一種模型,多年高等職業(yè)教育的教學實踐使筆者產(chǎn)生越來越多的困惑:期望學生動手能力有所提高沒能實現(xiàn),理論越講越糊涂,進而學生厭學,教師犯難。面對這樣的困難,組織教師重新審視微生物學課程性質(zhì),特別是在高職教育的背景下重新認識課程定位,于是提出基于實驗工作過程的微生物學課程改革方案,并經(jīng)過一個教學循環(huán)(3個班)的實踐探索,取得明顯的效果。

基于實驗工作過程的教學設計實質(zhì)上是基于實際工作過程的教學設計,它是以實際工作崗位的任職要求為目標,按完成實際崗位所需的技能和知識要求,設計若干實驗工作任務,實現(xiàn)通過實驗過程教學培養(yǎng)學生職業(yè)技能和理論知識的一種教學設計。其主要包括基于實驗工作過程的教學內(nèi)容設計以及與之相適應的教學實施和考核方式設計。

1 設計適于職業(yè)教育的基于實驗工作過程的實踐體系的教學內(nèi)容

高職教育要求教學內(nèi)容要以技能培養(yǎng)為核心,并符合相關職業(yè)崗位(群)的任職要求,以便實現(xiàn)學生學習和就業(yè)的零距離對接。同時教學內(nèi)容中必須輔以必要的理論知識,為技能人才進行技術改造、創(chuàng)新以及技能遷移提供必要的理論基礎,實現(xiàn)高端技能人才的培養(yǎng)。為此,以就業(yè)為導向,根據(jù)相關職業(yè)崗位(群)任職的實際要求,以技能為核心,以知識教育為支撐,重構微生物學教學內(nèi)容。

1.1 確定學習內(nèi)容

按照源于實踐、用于實踐的理念,微生物學教學內(nèi)容應主要來源于相關的實際工作崗位(群),以其崗位所要求的技能和知識為主要教學內(nèi)容,并當參考職業(yè)技能鑒定標準和微生物學傳統(tǒng)理論體系的教學內(nèi)容。于是專任教師首先深入相關企業(yè),對相關職業(yè)崗位(群)進行調(diào)研,然后成立由教師和行業(yè)企業(yè)專家組成的課程委員會,進行相關職業(yè)崗位群典型工作任務分析,得出完成典型工作任務的理論支撐和技能支撐,再結合該課程學科體系教學內(nèi)容,得出該課程所要教學的理論體系和技能體系內(nèi)容,形成學生所要學習的學習內(nèi)容(見表1)。

1.2 教學內(nèi)容設計

基于高職教育培養(yǎng)高端技能人才的要求,結合相關職業(yè)崗位(群)典型工作特點,以技能為主線,采用基于實驗工作過程的思路設計教學內(nèi)容。既把教學內(nèi)容按技能特點劃分為若干教學項目,每個教學項目依據(jù)實際工作中的典型工作任務,設計若干典型性強和代表性好的實驗任務,作為學習任務(或教學任務),以便教學中學生在完成實驗任務的同時,學會相應技能,掌握相關理論知識。然后按教學規(guī)律和學生認知規(guī)律循序漸進地安排教學項目和實驗任務,實現(xiàn)教學內(nèi)容設計。

按照微生物學自身特點以及認知規(guī)律,把微生物學教學內(nèi)容按技能劃分成認識微生物培養(yǎng)和分離微生物保藏微生物檢測微生物四部分,形成4個教學項目。

實驗任務是教學內(nèi)容的載體,承載著技能養(yǎng)成和知識學習的使命,所以實驗任務設計至關重要。實驗任務應該覆蓋學生應掌握的所有技能點和知識點,要有系統(tǒng)性、層次性、趣味性和創(chuàng)造性,要遵循由淺入深循序漸進的原則,要有一定彈性,考慮學生的個體差異性。實驗內(nèi)容設計主要通過選取實際工作中的典型情境并進行適當整合和改造來完成,具體見表2。

2 教學實施設計

針對實驗化教學內(nèi)容,并突出技能培養(yǎng),采用任務驅(qū)動教學模式,并以任務驅(qū)動教學法教學六環(huán)節(jié)(任務引入任務分析相關知識講解任務實施任務評價任務拓展)為依據(jù),重新設計教學過程和與之相適應的教學方法(見圖1)。

教學整個過程采用任務驅(qū)動教學,教師通過任務布置、任務引導、任務指導、任務檢查和考核完成教學過程,實現(xiàn)“做”中教。這一教學過程實現(xiàn)教師由原來的單純的知識傳授者到現(xiàn)在的任務的引導者、指導者和主持人的轉(zhuǎn)變,也改變了傳統(tǒng)的教學方法采用講解式、灌輸式的教學模式,體現(xiàn)了教師主導地位。

在各個階段,教師可以根據(jù)實際情況穿插靈活多樣的教學方法。

1)在教師思路引導和提出要求階段,教師可以采用啟發(fā)教學,讓學生明確實訓的目的意義,對任務進行簡單的分析,并進行思路引導,讓學生按照做什么、怎么做、用什么做、做到什么程度的思路來思考,同時提出要求及注意事項等。

2)在查閱資料、熟悉儀器設備和練習階段,教師可以采用啟發(fā)教學法、演示教學法等教學方法,幫助、引導學生進行查閱、收集資料,熟悉實驗用儀器、設備,練習儀器設備的使用操作,自主摸索實驗操作步驟和實驗結果,為實訓方案制定奠定基礎。

3)在學生初步確定實訓方案和小組討論,形成小組方案階段,教師可以深入到學生中去,采用討論教學法,與學生一起討論實訓方案,及時糾正錯誤,保證實訓方案合理。

4)在方案陳述、師生點評階段,教師可以采用講授、演示、案例教學等教學方法,進一步分析各方案優(yōu)缺點,用理論知識指導實踐,保證實訓順利完成的同時讓學生懂得必要的相關知識。

5)在實訓操作及記錄和實訓報告填寫階段,教師采用演示、指導等教學方法,使學生順利完成實訓,熟練操作技能,養(yǎng)成良好的操作、記錄、分析等實驗習慣,并且這一教學過程除利于培養(yǎng)學生職業(yè)技能外,還利于培養(yǎng)學生綜合素養(yǎng)(見圖1)。

3 改革傳統(tǒng)考核方式,設計以技能考核為主,突出過程考核的考核方法,保證教學效果

為保證學習效果,采用與職業(yè)技能鑒定相適應的考核方法(見圖2),即將模塊考核分成兩部分。其中,理論1主要考核學生對微生物學基本知識的掌握情況,題型是選擇題和判斷題,考試方式是機考,題庫隨機抽題;理論2主要考核學生理論綜合能力,題型是論述題,考試方式可以機考也可以筆試,題庫隨機抽題;基本技能考核主要考核實訓中基本的單元操作技能的標準程度和熟練程度,考試方式是學生隨機抽題,教師準備好實驗材料,采用一對一方式考核,按操作評分標準給學生打分;綜合技能考核主要考核分析問題、解決問題能力,考試方式采用學生隨機抽題,要求學生自己設計方案,自己提出需要的儀器、設備、藥品等,自己動手實驗得出準確結果,最后根據(jù)實驗方案、實驗操作、實驗結果綜合評分。考試時間依據(jù)試題不同而不同。以上四方面考核均合格是為考試及格,取得相應的學分。

4 教學效果

經(jīng)過一個教學循環(huán)的探索,證明學生的操作技能得到明顯提高。學生在學完微生物課程后不經(jīng)再培訓,就可直接參加微生物培菌工的技能考核,并且通過率明顯提高;學生就業(yè)時可直接進入食品行業(yè)、生物行業(yè)從事微生物檢驗、菌種擴培等崗位工作,并受到用人企業(yè)好評;在2011年舉辦的全國生物技能大賽中,包頭輕工職業(yè)技術學院學生獲得兩項集體一等獎和多個個人一、二、三等獎。

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篇7

發(fā)酵工程PBL改革人類對于發(fā)酵現(xiàn)象的研究由來已久,發(fā)展到今天,發(fā)酵工程已然與基因工程、細胞工程、蛋白質(zhì)工程和酶工程,并稱為生物技術的五大工程。也是高等院校生物技術類專業(yè)的必修主干課程,其研究內(nèi)容與物理、數(shù)學、化學、微生物、設備等多有交叉,且更注重實踐應用。醫(yī)學生物技術是生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)必備的核心技術,醫(yī)學生物技術專業(yè)的特點決定了其更傾向于培養(yǎng)學生同時掌握生物技術、檢驗醫(yī)學的基本理論和技術,基礎醫(yī)學、臨床醫(yī)學的基本理論和技能的能力,面對醫(yī)學生物技術產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢對人才培養(yǎng)提出的更高要求,如何提高發(fā)酵工程課程的教學質(zhì)量,改進教學方法,不斷增強學生綜合素質(zhì)和實踐能力,顯得至關重要。

在傳統(tǒng)的發(fā)酵工程教學過程中,存在著很多問題,如教師講、學生聽的填塞式教學模式還沒有被完全打破,教學與實踐結合不緊密,學生積極性激發(fā)不夠。為了解決以上問題,近幾年來筆者所在學校對發(fā)酵工程課程的教學內(nèi)容、教學方法和手段、實驗開設方式和教學評價體系等方面進行了多次探索與實踐,并取得了一定的成績。

一、培養(yǎng)目標

教育部2012年了《國家教育事業(yè)發(fā)展第十二個五年規(guī)劃》,強調(diào)應用型、復合型人才的迫切需要,因此醫(yī)學院校發(fā)酵工程專業(yè)課程也應以培養(yǎng)適應現(xiàn)代化建設和社會發(fā)展需要的,具有創(chuàng)新精神和較強實踐能力的復合型、應用型醫(yī)藥、生物技術專門人才。

二、教學內(nèi)容的改革

發(fā)酵工程是一門與生產(chǎn)實踐密切相關的學科,為了讓學生能夠更深入的了解發(fā)酵的理論知識和實驗技能,我們綜合了科學出版社、高教出版社和化學工業(yè)出版社出版的高等教育“十二五”規(guī)劃教材,全部教學內(nèi)容涉及發(fā)酵工程上游的菌種選育、發(fā)酵機制、發(fā)酵動力學、工業(yè)培養(yǎng)基及原料處理、滅菌與空氣除菌,中游的發(fā)酵設備及放大、發(fā)酵過程優(yōu)化及控制,及下游的產(chǎn)物回收與精制、發(fā)酵產(chǎn)品工藝和應用。同時,為了加強學生對課程理論知識的記憶和理解,我們還設立了發(fā)酵罐使用、基因工程菌種選育、高密度發(fā)酵、高通量篩選、乳酸發(fā)酵等多種實驗課程。課程最后還帶領同學到合作的生物制藥或是診斷試劑等發(fā)酵生產(chǎn)企業(yè)參觀,進一步將學校學習和實際生產(chǎn)聯(lián)系起來,不僅有利于學生對理論知識的掌握,更有利于學生的就業(yè)和未來發(fā)展。

三、教學方法和手段的改革

醫(yī)學院校最常采用的一種教學方法和手段就是PBL教學,全稱為problem-based learning,即以學生為主題,以問題為導向,激發(fā)學生自主學習的能力。本課程亦將PLB教學引入發(fā)酵工程課程的教學當中。在教學過程中,學生組成學習小組,針對某些實際發(fā)酵過程的難題、知識點等問題,每組集體學習,建立解決問題的假設,并討論解決方案的可行性,最后進行總結分析。在PBL教學實踐過程中,學生們完全依靠自己的學習來發(fā)現(xiàn)問題、討論問題、拓展問題,并解決問題。所以加深了他們對知識點的記憶和解決問題的能力,不會再出現(xiàn)考試結束記憶全無的情況。

為了讓學生在課堂上學到更多的知識及視聽享受,我們花了大量的時間即精力制作了大量精美、內(nèi)容充實的多媒體課件,并伴有大量的動畫演示,比如,發(fā)酵罐、滅菌過程、發(fā)酵過程和培養(yǎng)基配置過程。突觸重點和難點,做到理論和實踐相結合的教學方法。

四、教學評價體系改革

合理的教學評價體系有利于盡快發(fā)現(xiàn)教學過程中的問題,改進教學方法,提高教學質(zhì)量。在發(fā)酵工程教學評價上,我們采用問卷調(diào)查的形式,從總體教學效果。教師組織實施情況和學生主觀感受三個方面評價??傮w教學效果分優(yōu)秀、良好、一般、差四個等級建立教學評價體系。

五、考核方式改革

我們將課程的成績考核分為3部分,即平時成績(10%,包括出勤率和PBL課程)、實驗成績(30%,包括實驗理論考試、實驗操作考試和實驗報告)和期末成績(60%)。企業(yè)發(fā)酵工程參觀后,還會讓學生完成一份對發(fā)酵生產(chǎn)過程的體會論文,讓學生切身體會到發(fā)酵工程的樂趣。

六、教學實踐面臨的問題

發(fā)酵工程在本校生物技術專業(yè)開展以來,教學成果顯著,但是由于實施時間較短,經(jīng)驗和現(xiàn)有教學條件不足,難免不出現(xiàn)一些問題。具體表現(xiàn)在設備的欠缺、網(wǎng)絡信息平臺建設不完善,沒有形成完整的視頻教學,圖書館數(shù)據(jù)跟不上時代的發(fā)展,缺少有PBL教學能力和經(jīng)驗的老師,這些也限制了本校發(fā)酵工程課程的進一步發(fā)展。

七、總結

經(jīng)過幾年的教學實踐,我們已經(jīng)形成了一整套發(fā)酵工程的教學模式,并積攢了很多教學經(jīng)驗,取得了很好的教學成果,培養(yǎng)的學生也能很好的適應社會需求,將教學和就業(yè)緊密的結合到一起,實現(xiàn)理論知識和實踐技能的完美統(tǒng)一。相信通過我們的努力,未來醫(yī)學院校發(fā)酵工程課程也會取得可持續(xù)的發(fā)展,具有良好的前景。

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篇8

關鍵詞:生物醫(yī)學工程(BME);本科教育;培養(yǎng)方案

中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1674-9324(2012)07-0016-02

生物醫(yī)學工程(Biomedical engineering,BME)是一門生物醫(yī)學與理工科交叉滲透相結合而發(fā)展起來的邊緣學科,它整合了數(shù)學、物理、生物醫(yī)學、工程技術、計算機技術等眾多領域,具有綜合面廣、交叉性強的特點。應該說有多少工程的門類,就會有多少生物醫(yī)學工程的分支。與物理、數(shù)學等傳統(tǒng)專業(yè)相比,生物醫(yī)學工程專業(yè)建立的時間較短,又具有專業(yè)覆蓋的知識面寬、交叉性強、實踐性強的特點,因此如何建立完善的BME專業(yè)本科教育培養(yǎng)方案是世界各國、各高校所普遍面臨的一大難題。相比之下,美國代表了目前全世界生物醫(yī)學工程教學和研究的前沿,因而廣泛學習、了解該專業(yè)本科教育在美國的情況,并結合國內(nèi)實際,是形成更加完善的、具有自身特色的國內(nèi)生物醫(yī)學工程專業(yè)本科教育培養(yǎng)方案的最有效途徑。

一、生物醫(yī)學工程專業(yè)本科培養(yǎng)概況

生物醫(yī)學工程是綜合生物學、工程學、醫(yī)學的理論、方法和手段,從工程的角度研究人體結構功能及其相互關系,以解讀生物醫(yī)學中人的生命奧秘,解決醫(yī)學中的實際問題,保障人類的健康,為疾病的預防診斷治療和康復服務的學科。作為多學科交叉、融合的新興邊緣學科,BME崛起于20世紀60年代,被認為是今后幾十年內(nèi)最容易出現(xiàn)理論突破和技術創(chuàng)新的學科領域之一。美國的生物醫(yī)學工程是全球發(fā)展最早和最快的,早在1953年就制訂了其學科研究計劃,并于1967年把培養(yǎng)BME專門研究人員列入該計劃。此后,一些著名大學相繼開設了BME專業(yè)科系,開始了其專業(yè)本科人才的培養(yǎng)。目前全美共有60余所大學的BME本科專業(yè)獲了美國工程技術認定委員會(ABET)的認定,獲得授予學士學位資格。而我國的生物醫(yī)學工程專業(yè)本科教育始于20世紀70年代末。據(jù)不完全統(tǒng)計,到2008年全國已經(jīng)有110余所大學有該專業(yè)的本科招生計劃,其中約24個為醫(yī)科院校(包括兩個軍醫(yī)大學),其余八十余個為理工或綜合性大學。隨著設立該專業(yè)的高校迅速增多,各高校面臨的生源競爭日趨激烈,同時畢業(yè)生的就業(yè)形勢也更加嚴峻。因此,亟需積極探索、創(chuàng)新和完善該專業(yè)的教育培養(yǎng)方案,形成自己的特色,創(chuàng)出品牌,以鮮明特色和高質(zhì)量在競爭中贏得一席之地。本文主要以國際知名高?!s翰霍普金斯大學和重慶大學的最新本科培養(yǎng)方案為參考樣本,從培養(yǎng)目標、教學計劃與課程設置、學位設置等方面,對比分析了中美生物醫(yī)學工程專業(yè)本科教育的基本情況,希望對國內(nèi)該專業(yè)本科教育發(fā)展有所啟示。

二、兩所中美大學的生物醫(yī)學工程專業(yè)本科培養(yǎng)方案對比

在美國很有影響力和公信力的美國新聞(US News)和世界報道(World Report)最新聯(lián)合公布的2009年度生物醫(yī)學工程專業(yè)本科教育排名表中,約翰霍普金斯大學位列第一,具有很強的代表性。這里就選擇了這所國際知名高校的生物醫(yī)學工程專業(yè)的最新本科培養(yǎng)方案為參考樣本,從培養(yǎng)目標、教學計劃與課程設置、學位設置等方面,同樣與國內(nèi)具有一定代表性的重慶大學的生物醫(yī)學工程專業(yè)培養(yǎng)方案進行比較分析,以分析不同和找出差距。

1.培養(yǎng)目標與培養(yǎng)規(guī)格及要求的比較。在這個方面,美國的BME本科教育更多地是為研究生培養(yǎng)(含職業(yè)教育)打基礎。這個理念反映在他們的培養(yǎng)目標上,就是通過對學生進行理科、工程、醫(yī)學及人文社會學科等相關領域的四年本科教育,使其具有廣闊的工程學和生物醫(yī)學背景,能夠理解、闡明并應用相關工程學原理解決醫(yī)學問題;能夠成功地從事職業(yè)實踐并繼續(xù)深造,具有獨立的學習和工作能力。他們并不強調(diào)讓學生具備某種專業(yè)技術技能,更看重的是基本素質(zhì)和綜合能力的培養(yǎng),從而使得畢業(yè)生具有更廣闊的發(fā)展空間。而我們是以培養(yǎng)在生物醫(yī)學工程領域、醫(yī)學儀器以及其它電子技術、計算機技術、信息產(chǎn)業(yè)等部門從事設計、制造、應用、開發(fā)和企業(yè)管理的高素質(zhì)創(chuàng)新型工程技術人才為目標,更強調(diào)學生對生命科學、電子技術、計算機及信息科學等專業(yè)技術及技能的掌握。相比之下,我們的培養(yǎng)目標更加明確,要求更加具體,但也存在過于單一和局限的問題,因此學生在擇業(yè)的廣泛性方面遠不及美國。

篇9

關鍵詞:生物工程,卓越工程師計劃,課程改革

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)51-0268-02

生物工程是指諸如化學、生物化學、化學工程、微生物學以及計算機科學等相關學科通過有機的交叉而逐漸發(fā)展起來的一門具有一定復雜性并且涉及醫(yī)藥、食品以及輕工等領域的學科。有人將21世紀譽為“生物的世紀”,隨著生物基礎理論的不斷突破,如何將其余生物工程實踐相結合,將很大程度上決定了我們未來的某些行為方式。生物工程技術如今也稱為了最為熱門的科技領域之一,但是現(xiàn)實中,生物工程相關的拔尖應用型技術人才匱乏非常嚴重,一方面高?;蛘哐芯繖C構的研究人員具備深厚的理論基礎,但是缺乏工程實踐;但是企業(yè)員工具有非常完善的生產(chǎn)經(jīng)驗,但是理論知識比較匱乏。生物工程產(chǎn)業(yè)的市場空間與現(xiàn)有生物工程專業(yè)先關人才匱乏之間的矛盾一定程度上也促使了生物工程專業(yè)教學的改革。在此背景下,2010年6月,教育部就啟動和實施了“卓越工程師教育計劃”,該計劃就是對《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010―2020)》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要(2010―2020)》強有力的貫徹實施,也是兩綱要在工程教育上的重點項目,國家也將其作為促使我國又工程教育大國轉(zhuǎn)變?yōu)楣こ探逃龔妵闹匾胧T撚媱澋哪康木褪且囵B(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力和工程能力強、能夠適應目前我國經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變所需要的高質(zhì)量的各類型工程人才,為我國走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設創(chuàng)新型國家和人才強國戰(zhàn)略做出積極的貢獻。其中,揚州大學的生物工程專業(yè)入選了教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”,在不斷的探索與思考中獲得了很多非常寶貴的經(jīng)驗,本文正是在此基礎上對于生物工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)方案的探索、實施等方面進行探討,從而為培養(yǎng)創(chuàng)新型生物工程人才提供理論指導和實踐創(chuàng)新模式。

一、當前我國生物工程教育存在的問題

1.課程設置比例不合理,與市場需求脫節(jié)比較嚴重。生物工程專業(yè)屬于工學領域,而生物科學屬于理學;前者主要關注與生物科學在實際生產(chǎn)中的應用,是生物科學的延伸;后者主要探索生物體內(nèi)的科學問題,是整個生物產(chǎn)業(yè)大廈的根基。從以上分析,可以看出二者關注的重點不同,因此在高等教育過程中,相關專業(yè)的課程設置應該能夠充分考慮到二者的特點。但是現(xiàn)實情況是,生物工程專業(yè)的課程設置理論課的比例嚴重超過其實踐環(huán)節(jié)的份額。學生大一學期除了應付諸如高等數(shù)學、馬克思哲學、大學物理、無機化學以及有機化學等非專業(yè)性課程之外,根本不能接觸到與生物工程相關的微生物學、酶學等課程。從學生的心理角度分析,我們可以看出這一階段的學生對于所選專業(yè)的興趣以及好奇被嚴重的壓制,有的學生甚至出現(xiàn)了迷茫,最終會導致很多孩子的心理發(fā)生不良的反應。其次,及時進入專業(yè)課學習階段,理論課的學習比例仍然過大,學生應對這類考試的方式就是“死記硬背”的應試心態(tài),根本無法從最深處去理解生物科學知識在實際中的應用。最后,生物科學發(fā)展迅猛,甚至一年內(nèi)就會產(chǎn)生很多具有實際意義的成果,但是很多時候教師的知識背景跟新不快,無法滿足當今生物產(chǎn)業(yè)的需求,最終導致誤人子弟。

2.實驗內(nèi)容單一枯燥,學生實踐環(huán)節(jié)薄弱。生物工程專業(yè)肩負著為國家培養(yǎng)具有扎實理論基礎,對工程環(huán)節(jié)的了解也非常深入的人才。這類人才的本質(zhì)仍然以實踐為主。但是通過調(diào)研,我們發(fā)現(xiàn)大部分開設生物工程專業(yè)的院校未能豐富實驗環(huán)節(jié)內(nèi)容,仍然以生物最基本的實驗為主。雖然基礎實驗是根本,但是現(xiàn)實實踐中,這類實驗不能夠為企業(yè)提供非常實用的技術建議。長期以往,企業(yè)會對所培養(yǎng)的學生失去信任。

3.生物工程專業(yè)教師匱乏。雖然我國已經(jīng)有很多院校都已經(jīng)開設了生物工程專業(yè),從表面來看,學校也都配置了相應的專業(yè)教師,但是這類教師的教育背景大多數(shù)是理科,工程背景很薄弱;即使某些老師工程背景比較雄厚,但是缺乏比較系統(tǒng)的生物科學的知識。造成這種局面的主要原因,還是與我國先關專業(yè)的培育體系有很直接的關系。

4.實習基地匱乏,企業(yè)無法提供長期的實地培訓。生物工程專業(yè)實踐環(huán)節(jié)進行的好壞,其實與學校企業(yè)間的關系密切相關。如果企業(yè)能夠在一定程度上真正為生物工程專業(yè)的學生提供實踐的機會,那么勢必會造成雙贏的局面,企業(yè)的知名度進一步的擴大,學生的生產(chǎn)實踐能力得到顯著的增強;但是顯示情況下,企業(yè)一般會出于技術保密的考慮,只為學生提供見習參觀的機會,無法從根本上提高咱們學生的實際動手能力。

二、“生物工程卓越工程師培訓計劃”實施的必要性和意義

為了努力培養(yǎng)一批具有國際視野、技術能力過硬以及具有很強實踐能力的工程技術人才,教育部于2010年正式啟動了“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”。該計劃是立足與我國工程技術人才匱乏這一現(xiàn)實,契合國家走新型工業(yè)化道路,加快培養(yǎng)能適應未來經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高素質(zhì)的工程技術人才。作為《國家中長期教育改革與發(fā)展規(guī)劃綱要(2010―2020)》組織實施的一個重大研究項目,其主要目標是面向教育系統(tǒng)培養(yǎng)理論雄厚、工程技術熟悉的教師隊伍;面向企業(yè)界輸送具有當今最新的生物科技知識,具有解決實際生產(chǎn)難題的技術人才。“生物工程卓越工程師”計劃正式在此基礎上應運而生。該計劃實施的主目的地主要是在保證學生有足夠多的理論背景下,努力創(chuàng)造條件,加強學生工程實踐、設計以及創(chuàng)新能力方面的培養(yǎng)。雖然,我國“生物工程卓越計劃”起步晚,經(jīng)驗欠缺,存在的問題還很多,但是我們也相信在我們不斷的摸索中肯定會開出立足本國國情的一條適合自己發(fā)展的道路。“生物工程卓越工程師”計劃的實施勢必會為我國邁向科技強國注入很強的能量。

三、生物工程專業(yè)卓越工程師計劃實施方案的探討

該計劃實施的關鍵就是做好“學?!迸c“企業(yè)”的良好銜接。因為學校是提供理論教學的主要組成部分,企業(yè)擔負著培養(yǎng)學生實踐能力的重任,如何做好二者的銜接關系到該計劃是否得以有效的實施。

1.生物工程專業(yè)卓越工程師計劃的總體框架。該計劃主要由兩部分組成,分別為校內(nèi)教學與企業(yè)實踐,前者主要通過設置合理的專業(yè),為學生提供較為全面的理論教育,使得學生對于生物工程相關的理論課程有一定深入的理解,比如生物化學涵蓋了幾乎生物工程先關問題的所有理論基礎,學生很有必要對其進行深入的學習;后者主要負責學生的實踐環(huán)節(jié),各相關企業(yè)應該根據(jù)自身的狀況以及所感興趣的領域為學生設計合理的企業(yè)實踐環(huán)節(jié)。

2.生物工程專業(yè)卓越工程師計劃的機構設置。該計劃的實施除了對學校和企業(yè)的分工進行明確之外,還應該設置一個部門,專門對該計劃的實施進行監(jiān)督、調(diào)研以及對調(diào)研中所產(chǎn)生的問題進行匯總。但是機構設置會出現(xiàn)一個問題,學校和企業(yè)本身只是合作關系,因此為了更好的加強交流,需要在企業(yè)和學校內(nèi)部均設置相應的部門,由這兩個部門分別對學校和企業(yè)所承擔的事物進行管理。

3.“生物工程專業(yè)卓越工程師計劃”校內(nèi)培訓階段。①“生物工程專業(yè)卓越工程師計劃”學院的遴選,參與該計劃的學員均是本專業(yè)排名在年級前10%~20%內(nèi)的優(yōu)秀學生,經(jīng)過由學校以及企業(yè)組成的學員遴選委員會的面試最終入圍該計劃。此外,本計劃的選拔完全是在充分透明的情況下進行,符合條件的學生可以自愿申請,并提交先關的證明,對通過專家初審的學生進行上榜公布,確定面試名單;最后學院以及企業(yè)組成的學員遴選委員會對入圍學生進行面試,然后通過綜合面試成績對學員進行錄取。②“生物工程專業(yè)卓越工程師計劃”校內(nèi)培訓方案,本計劃的基本模式就是“3+1”模式,即學員需要在校內(nèi)完成3學年的課程學習。區(qū)別于其他學生的課程,該計劃需要設置針對性比較強的專業(yè)課程。③“生物工程專業(yè)卓越工程師計劃”企業(yè)實踐階段,針對企業(yè)內(nèi)部各部門之間分工的不同,需要參與培訓的學員“先輪崗后定崗”。企業(yè)大多數(shù)實行“先輪崗后定崗”,期待學員通過這一階段的了解,一方面對企業(yè)有更深入的認識,另一方面學員自己也能找到比較稱心如意的崗位,只有學員本身對該崗位感到滿意,他才能釋放所有的能量,進而做出自身的貢獻。

學員定崗后,將享受與“正式員工”相同的福利待遇,并且公司也會經(jīng)常舉行相應的活動,豐富員工工作外的時光,還能夠增加部門間員工的交流,進而提高部門間配合的效率。此外,企業(yè)在為實習員工給予豐富的福利待遇之外,企業(yè)還應該發(fā)揮它的監(jiān)督作用,定期為實習員工進行實踐指導,為其配置“一帶一”企業(yè)導師。該導師主要負責該計劃內(nèi)學員畢業(yè)課題的選題、開題以及課題的開展等程序。

以上方案也是先關人員在充分前期調(diào)研的基礎上,結合生物工程學科的本身特點制定的一份計劃方案。通過該方案的實施,我們期待在中國生,生物工程專業(yè)的從業(yè)人員的比例進一步的提高,素質(zhì)更高;也期待未來參與該計劃的學員能夠更快的找到自己的角色。

篇10

    為了照顧不同層次的學生,輔以電化教學是非常必要的。例如無機及分析實驗中必須掌握的基本操作包括洗滌、烘干、加熱、稱量(分析天平和托盤天平)等基本操作,溶液的配制與標定、容量瓶、移液管(吸量管)、酸堿滴定管等的使用。有些基本操作要求較高,操作細則較多。為了使學生從開始就掌握規(guī)范的操作,除了組織學生觀看錄像外,教師還要強調(diào)關鍵操作部分,每一次課重點抓一項基本操作。下課后把電教錄像上傳學生班級QQ群的共享里,班級所有同學隨時可以下載觀看學習。如果遇到問題,可以通過QQ留言的方式答疑,這樣的答疑方式不僅快速且方便。理論聯(lián)系實際,培養(yǎng)學生的應用能力在實驗內(nèi)容的選擇上,減少無機實驗中定性實驗和驗證性實驗項目,增加綜合性設計性實驗項目,盡量選擇一些與生物科學相關的實驗項目。例如“食品中亞硝酸鹽的測定”、“葡萄糖注射液中葡萄糖含量的測定”、“水果中抗壞血酸(VC)含量的測定”、“補鈣制劑鈣含量的測定”和“胃舒平藥品中Al2O3和MgO含量的測定”等實驗均與生命科學相關。通過這些具體的實驗,使學生了解化學學科在生物學科中的重要性,以及在生物科學領域中的應用,為將來從事生物科學研究打下基礎。同時向?qū)W生介紹歷年諾貝爾化學獎獲得者的研究成果來了解生物化學在國內(nèi)外的最新研究領域和發(fā)展方向。例如科學家的“對G蛋白偶聯(lián)受體的研究”、“對核糖體結構和功能方面的研究”、“發(fā)現(xiàn)和改造了綠色熒光蛋白(GFP)”、“對真核轉(zhuǎn)錄的分子基礎的研究”、“對細胞膜中的離子通道的研究,對離子通道結構和機理的研究”、“發(fā)展了對生物大分子進行鑒定和結構分析的方法,建立了軟解析電離法對生物大分子進行質(zhì)譜分析”等研究成果分別獲近幾年的諾貝爾化學獎[6],這些發(fā)現(xiàn)都是用化學的實驗方法解決生物學科中的重要問題。一方面使學生擴大視野,提高學習興趣;另一方面使學生認識到化學學科在生物科學領域的重要性。

    考試方式

    實驗課雖然是考查課,為了學生能更好的掌握基礎化學的實驗技能,實驗考試成績由三部分組成,即平時成績(包括預習、實驗操作、實驗結果、實驗報告等)占60%,實驗操作考試(一般以最后一個實驗作為操作考試實驗)占20%,實驗基礎理論考試(采取閉卷考試)占20%。最后的成績?nèi)椏偤?按優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格給出成績,成績不及格的留級重修。