发布时间:2023-10-09 15:03:31
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇生物科学和生物工程,期待它们能激发您的灵感。
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)05-0112-02
一、引言
我国高校生物学领域有生物科学、生物技术、生物工程三个密切相关的本科专业,并制定了相应的专业规范。如何体现各自的科学、技术及工程内涵与特色既是教育工作者的责任,也是人才市场和报考学生和家长极为关心的现实问题。本文通过比较分析这三个专业的本科专业培养规范,上提出一些参考意见,以期为专业的进一步规范、教学计划的修订,为社会及学生和家长的专业选择提供参考。
二、专业类型
生物科学专业为传统典型的理科专业,培养科学型和教学型人才,授理学学位;生物技术专业以理为主、以工为辅、理工复合,培养应用研究型或技术型人才,授理学、农学或林学学位;生物工程专业以工为主、以理为辅、工理复合,培养应用型工程技术人才,授工学学位。其专业类型的描述和划分比较清晰明了,比较规范和恰如其分。
三、培养目标
从专业规范中培养目标的描述(见表1)来看,生物科学与生物技术两个专业的培养目标差异很小,仅有从事生物科学与从事生物技术之差,但从目前的就业市场来看从事生物科学与从事生物技术差异很小,难以界定。而从专业类型可知,生物技术专业可授理学、农学或林学学位,这些特色理应在培养目标中有所体现。
四、公共基础课
在三个专业的本科培养规范中,生物科学与生物技术两个专业的公共基础课(人文社科和自科)完全一致(见表1),而生物工程的公共基础课形式上有一定差别,可本质上看不出有多少差别,也缺乏需有差别的理由。从厚基础、宽口径的培养要求来看,三个专业的公共基础课要求可统一,学分要求也应统一,要求工科学生在这一环节增加近一倍的学分极不公平。线性代数等可在公共基础选修要求中解决。
五、专业基础课
专业基础课的设置体现了从科学、技术到工程的循序渐进过程(见表1)。然而从科学到技术的差异很小,仅增加了工程基础课4学分(约11%),应为技术基础课,且应明确例举。从技术到工程的专业基础课要求有了明确的变化,按课程类别从科学到工程变化率近50%。学分的控制宜统一,且应规定生物技术专业的专业基础课最低学分要求中技术基础课学分应达20%以上,生物工程专业的专业基础课最低学分要求中工程基础课学分应达40%以上。且可给出典型的工程类专业基础课名录,如机械零件、电子电工基础等课程。另外生物工程专业基础课将《机械设计基础》列为可有可无的选修会造成该专业工程基础的严重缺陷,且应在生物工程专业的专业选修课中保留生物技术专业的细胞工程、酶工程等选修课(见表1)。
六、专业课
专业课的设置也体现了从科学、技术到工程的循序渐进过程(见表1),从科学到技术的专业课调整率达30%,而从技术到工程的专业课虽然有较大变化,但所列举的课程多为非典型的工科专业课(如基因工程、细胞工程、蛋白质工程),回避了典型的工科专业课如氨基酸工艺学、抗生素工艺学、有机酸工艺学、酿造酒工艺学等。学分的增加也不尽合理,三个相近专业,不论理科还是工科,学分基本要求应尽可能一致。向上浮动及在各选修课程间适当调整则是各校应有一定的自。另外生物工程是典型的工艺类专业,专业必修课缺工艺类专业应有的分析检测课也会给工艺过程及产品研发和生产中的质检质监和质控及产品安全留下隐患,故建议3+X模式中3应包含专业分析、X应例举氨基酸工艺学、抗生素工艺学、有机酸工艺学、酿造酒工艺学等。
七、实习及毕业实践环节
生物科学和生物技术的实习及毕业实践环节完全一致(见表1),未能体现从科学到技术的差异特点以及生物技术可授农学或林学学位的特色。毕业设计是工科工艺类专业最为特色的实践环节,但在许多学校以“毕业设计(论文)”的形式出现,实际实施则只做毕业论文,没有毕业设计,使毕业设计名存实亡,致使许多学校生物工程专业的毕业生根本就不知道何谓毕业设计,许多学生甚至把毕业论文当作毕业设计。建议明确生物工程专业的“毕业设计”为必修环节,可以设计论文二者兼顾,至于是“大设计小论文”还是“大论文小设计”可依各校情况而定,唯有如此,生物工程专业才能名符其实。
八、师资要求
师资的最低要求在规范中描述不尽一致,应加以统一。且应规定专业课的师资要求,因为能承担专业课的老师一般能胜任专业基础课,而能承担专业基础课的老师则不一定能胜任专业课。这在工科尤其如此。故除规定学历职称要求外,应规定专业要求,即“本科为相应或相关专业”的师资应大于专业师资总数的50%。
九、其他
近年由于社会办学、企业办学、校企合作、产学研合作、网络教学、数字图书资料等多元化和多样化的办学形式和方式的发展,统一实践等硬件条件形式较为困难,而且也不符合时代要求。建议教室(专用或生均面积)、专业课实验室(面积及专用设备)、图书资料数据库量设定为刚性要求,研究所(室)或技术中心、实习基地规模和数量等宜设定为柔性、选择性或特色要求。
参考文献:
[1]教育部高等学校生物科学与工程教学指导委员会.生物科学专业规范[J].高校生物学教学研究(电子版),2011,1(2):3-9.
[2]教育部高等学校生物科学与工程教学指导委员会.生物技术专业规范[J].高校生物学教学研究(电子版),2012,2(1):3-10.
[3]教育部高等学校生物科学与工程教学指导委员会.生物工程专业规范[J].高校生物学教学研究(电子版),2012,2(2):3-10.
预设动态生成课堂教学教育机智教育资源叶澜教授曾说:“要从生命的高度、用动态生成的观点看课堂教学。课堂教学应被看作是师生人生中一段重要的生命经历,是他们生命的、有意义的构成部分,要把个体生命发展的主动权还给学生。”随着新课程标准的实施,我们越来越清晰的认识到,预设与生成是课堂教学首要面对的问题。水到渠成的教学效果固然好,“节外生枝”的课堂意外也是经常碰到的。当课堂“节外生枝”时,我们不能简单的草率处置,应该将这种意外及时纳入预设的教学之中,及时调整教学策略,重构课堂动态生成,将课堂上的意外演变成为教学中的精彩,让课堂焕发生命活力。
那么如何让预设和生成在政治课堂中和谐共舞呢?下面,结合教学实践谈谈自己的几点体会。
一、精心预设,搭建“生成”平台
俗话说:“凡事预则立,不预则废”。“预设”是教学的基本要求。在新课程关注“生成”的今天,强调“预设”也是十分必要的。
首先,要对教学目标进行精心的“预设”,做到“心中有教材”。教学目标是教学的灵魂,是教学的出发点和归宿,它支配着教学的全过程。《课程标准》和教材是确定教学目标最基本的依据,教师要沉下心研读课标,静下心揣摩教材,明确课改要求,熟悉教学内容,理清教学思路,弄清让学生“学会什么?”只有心中有清晰的教学目标,才能高效的开展教学活动,正确对待课堂中出现的“生成”。
其次,要对学生进行精心的“预设”,做到“心中有学生”。课堂不是完美教案的展示,它面对的是一群活生生的学生主体。世界上没有完全相同的两片树叶,学生个性迥异,对事物的看法和观点也不尽相同,因此课堂上随时都可能出现“意外”和难以预料的结果。“人是生成性的存在……儿童的发展具有丰富的可能性,是不确定的、不可限量的,也是不可算度的。”基于以上分析,更需要教师在“预设”时,尊重学生的个性差异,正确估量学生个体因环境不同、生活经验不同、知识背景不同而表现出来的知识经验、学习方法、思维方式、情感体验等方面的“差异”,彰显课堂教学的多样性、丰富性和随机性。
另外,还要对教学问题进行精心的“预设”,做到“心中有适合的问题”。问题与教学是不可分离的统一体。教学围绕问题展开,问题在教学中得以解决,教学又发现新的问题……教师应以学生已有的知识和经验为基点,体现学生发展的需要,设计的问题不仅要让学生“跳一跳,就能摸得到”,还要让学生“跳一跳,才能摸得到”,既能学生体验成功的愉悦,又可为学生“生成”新知识发展提供空间。
二、发挥教育机智,捕捉“生成”契机
面对课堂上生成的问题,教师除了有良好的心理素质以外,还必须要发挥教育机智。执教《与诚信结伴同行》教学中,组织学生对诚信的重要性展开讨论的过程中,一个同学突然冒出一句:“人如果都说实话,那么碰到坏人勒索,也不能说假话了?”课堂突然沉寂下来,另一个同学也插嘴了,说:“医生是不是也要把病人的病情如实告诉病人呢?”课堂气氛紧张起来,全班同学把目光投向我,好像质疑我刚才让他们讨论的问题是否在价值。这时候,我没有按“预设”继续对诚信的重要性进行归纳,而是立刻表扬了这两位同学,表扬他们有个性,肯动脑子,问题提的好。我顺势让学生就“医生善意的谎言诚实守信吗?”展开辩论,学生七嘴八舌,这两位同学问题提的好,其他同学的回答是巧妙。一位同学还声情并茂地讲了一个故事:“一个得了白血病的小女孩,在她生命的后期,当医生问她最大的心愿是什么时,她说想去天安门看看升旗仪式,对一个生命垂危的女孩的最后心愿,医生和家长哪有不满足的理由呢?但是因为她的家住在遥远的新疆,如果满足她的要求,医生怕女孩经受不住旅途的劳累,于是一个由2000多名志愿者和医生还有女孩的家人组织的集体编造谎言的活动开始了,从上火车到改乘旅游公车,一路上,从报站到服务员端茶倒水,甚至到旅客的交谈,都是大家有意安排的,最后来到了一个学校,在军乐队伴奏的国歌声中,双目失明的女孩以为真的来到了渴望已久的天安门广场,当看到她无力的举起她的小手向国旗的方向敬礼时,在场的人们全都流下了热泪。”末了,这位同学还掷地有声?“善意的谎言不仅无碍于诚信,把握住谎言的度,我们的世界会更美好!”
几句廉价的表扬,一场随机的辩论,巧妙的利用了课上生成的教学资源,激发了学生主动探究的兴趣,为课堂增加了生活化元素。相反,如果拘泥于静态教案的“预设”,对学生动态的“生成”熟视无睹,束手无策,那么课堂让的精彩就会擦肩而过。
三、耐心引导,巧用“生成”资源
一次,我曾发现一学生在课堂上看课外书《李嘉诚全传》,就趁机组织了一节有针对性和实效性的教学。那节课,我正在上七年级上册的有关实现“人生价值”的内容,教室里静悄悄的,同学们一个个都正在认真地听和作笔记。突然,有一个同学大声叫了一声:“好!”这一叫可让教室里炸开了锅,同学们此时都忙着去寻找叫好的同学,课堂原有的气氛一下子变味了。
按照常规,应该迅速严厉地制止孩子们的举动。但是,我也知道,这一节课是枯燥的,条条框框太多,对当今生活条件很对优越的学生是难以真正理解实现人生价值的主观和客观条件的。为什么不利用《李嘉诚全传》来一个现身说法呢?我灵机一动,很平静地问了一声:“我的课都还没有上完,哪位同学这么早就下定论?”“是李勇”“他在课堂上看《李嘉诚全传》”旁边的同学说道。我趁机因势利导,“你了解李嘉诚吗?”“他是怎么样成功的?”“你觉得他成功的因素有哪些?”“同学们,你们愿意和李勇同学一起探讨吗?”一石激起千层浪,教室里顿时沸腾起来。一堂枯燥的课,由于生成性教学资源的参与,却达到了我们期盼的“我要学”。
“没有最好,只有更好”,教学永远是一门遗憾的艺术。在教学过程中,只要我们不断提高自己的教育智慧,课前科学的“预设”,课堂上灵活捕捉“生成”契机,善于发现有价值的生成性资源,思想品德课就一定会因充满生命活力而更具魅力。
参考文献:
摘 要:普通生物学对生命科学的发展起着重要的作用,其研究具有复杂性和综合性,其任务是研究生物的各种生命现象及生命活动的规律,是生物工程专业的专业基础课之一。为了提高普通生物学课程教学效率,笔者强调要进行学生思想工作;结合知识点与实际生活和重大科学事件,精心设计绪论;结合诺贝尔奖成就激发学生的兴趣和积极性;结合多媒体教学工具,充分利用网络教学平台;注意知识点与专业兴趣和自信的结合。
关键词:普通生物学 生物工程专业 教学效率 教学平台
中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)03(a)-0143-02
生物学是一门既古老又前沿的学科,其研究不仅具有复杂性和综合性,还极具生动性和诱惑力,其任务是研究生物的各种生命现象及生命活动的规律。普通生物学(General Biology)是站在生物学高度,基于对生物各层次多样性的了解,进而揭示生物作为整体的基本概念、原理和规律的一门课程[1],主要包括植物学和动物学,为大学低年级同学构建合理的生物学知识打下坚实的基础。普通生物学是生物工程专业重要的一门基础课之一,得到了教师和学生的普遍重视。但是普通生物学内容具有复杂性和综合性,许多知识点需要学生去理解和记忆,因此,刚步入大学的新生对这门课的主动学习意识比较薄弱,很难产生浓厚的学习积极性。笔者将就如何提高普通生物学课程教学效率的问题进行了探讨。
1 对学生进行思想工作
《普通生物学》是生物工程专业基础课,安排在大学一年级的第一学期。对刚步入大学的新生来说,大学生活是好奇的,还没有完全适应大学的自主学习。对于普通高校的大部分大学生来说,做好高中学习和大学学习的衔接是必要的。从中需要班主任、任课老师的引导作用是离不开的。跟学生反复强调大学自主学习的重要性,强调基础课对以后掌握专业知识中的重要性和必要性。
生物工程专业的大学一年级课程大多安排的是英语、化学、数学、物理等基础课,刚步入大学的新生来学,对专业不太了解,感到比较迷茫。《普通生物学》是大一第一学期安排唯一的专业基础课,所以普通生物学任课教师有必要通过课程的讲授,让学生有所了解该专业所要学的知识和专业前景等。另外,可以组织学生参观生物公司,通过对生产第一线的参观和企业工作人员交流,加深对生物工程专业的了解和对该专业的信心。还可以通过新生跟专业课老师对接的方式激发学生对该专业的兴趣和自信。
2 结合实际生活和重大科学事件,精心准备绪论
绪论部分直接影响学生对该门课程的学习兴趣。因此,在讲解绪论部分时,介绍普通生物学与人类生活的关系,比如讲授植物学部分的时候,介绍日常生活中学生比较熟悉的和感兴趣的植物与生活的关系来引起学生对该课程的兴趣。植物是和人类并存的一个庞大类群,渗透到生活的各个角落,尤其是衣食住行及医药方面。比如:介绍同学们感兴趣的吸毒植物、花卉植物、驱虫植物、有毒植物等。另外,重点介绍普通生物学发展过程中的重大科学事件。比如1665年,英国物理学家胡克(R. Hooke)用自制的复式显微镜观察软木片,发现它是由“细胞”组成;1838―1839年施莱登(M. J. Schleiden)和施旺(T. Schwann)提出细胞学说,认为细胞是一切动植物结构的基本单位。达尔文(C. H. Darwin)于1859年出版《物种起源》,提出了以自然选择为基础的进化学说,成为生物学史上一个转折点。通过对这些知识点的介绍,将激发学生对普通生物学课程的学习热情和兴趣,培养学生对生命科学的激情和信心。诺贝尔奖被认为是现代科学界的最高奖项,在教学实践中,若能将生物学相关诺贝尔奖的工作成就和课程建设有机结合起来,灵活运用启发式教学方法,就可以显著提高学生的创造性的思维能力和学习兴趣。比如,我国科学家屠呦呦因青蒿素的研发而获得了诺贝尔生理学或医学奖。
3 结合多媒体教学工具,充分利用网络教学平台
信息技术的发展极大地改变了以传授知识为主的教学方法和手段,多媒体网络教学的开展极大地调动学生学习的主动性,锻炼并培养学生自觉学习、勇于探索的精神,提高学生自主分析问题和解决问题的能力[2]。在充满诱惑的网络环境下,利用网络引领学生走进现代化的网络世界,提高学习效率,让学生自主学习。网络教学平台以“课程教学”为核心,支持按照知识单元长期滚动建设课程,支持教学资源积累与共享,支持教学过程跟踪统计,教学过程与评价展示结合。同时,为满足学校课程资源建设和混合教学改革,支持教师开展模式教学;支持自主学习、探究学习、合作学习等研究型教学等。为教师用户提供了强大的在线备课工具和施教环境,及充分的师生互动功能,极大地拓宽了课程教学空间。学生可以自主学习,合作学习,在线作业等。课程的主体是教师和学生之间交互性学习,多媒体网络教学为师生之间的教学互动提供一个良好的互动平台。通过网络教学平台教师可以随时进行教学检查,及时了解学生对知识的理解和掌握程度。
4 适当的应用探究式教学方法
课堂是学生进行学习活动的主要场所,以学生作为课堂教学的主体,注重培养学生的自主学习能力,从而为培养学生的自主创新能力奠定基础。要使学生更快地适应大学学习,在激发学生学习兴趣的同时鼓励学生进行独立自主的探究性学习活动,教师应改变以往强行灌输以教师为课堂中心的教学方式[3]。
随着教学改革的持续深化和创新教育的不断推进,探究式教学法作为一种新型的教学方法,被广泛地应用到国内高校各学科教学当中。学生的全面协调发展不单单是指学生知识层面上的提升,更重要的是学生通过学习所获得的技能、态度、情感等方面综合素质的提高。将适当的应用探究式教学法应用到普通生物学教学当中,教师可以通过强调学生自主探究学习的方式,让学生更好地发挥在整个学习过程中的主体作用,使学生在自主探究、自我体验、合作互助的教学框架下,获得普通生物学知识以及运用普通生物学知识的相关能力,同时,还有助于进一步提高学生的思考分析能力、解决问题能力、实践动手能力、合作能力等等,以及培养他们的创新意识与进取精神,提高学生的综合素质,促进大学生的全面协调发展[4]。
《普通生物学》是一门非常重要的基础课程,在教学过程中,要把激发和培养学生的学习兴趣和热情放在首位,充分调动学生的主动性和积极性,使学生更好地理解和掌握普通生物学的基本理论知识,为其他课程的学习打下坚实的基础。
参考文献
[1] 李连芳.普通生物学[M].北京:科学出版社,2015.
[2] 李雅轩,张飞雄,赵昕,等.利用网络平台辅助遗传学教学的探索与实践[J].遗传,2010,32(4):393-396.
关键词:毕业设计(论文);生物工程;科研课题;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)38-0140-03
一、前言
毕业设计(论文)是高校本科教学的一个重要实践性教学环节[1,2]。对学生而言,是理论与实践相结合的学习阶段,可以培养和锻炼应用专业知识解决实际问题的能力,培养科技文献查阅与科技论文撰写能力,以及培养良好的职业素养和严谨求实的工作作风。对学校而言,是提升本科教学质量的主要抓手,也是检验能否向社会输送合格人才的重要标准。
生物技术是解决21世纪人类面临的资源、能源、环境、人口与健康等问题的重要手段之一,因此,生物技术产业已成为世界各国特别是大国经济社会发展战略的重点[3]。为了适应生物技术产业迅速发展对人才的需求,我国教育部在1998年高等院校学科调整时增设了生物工程本科专业[3,4]。目前,高等学校的生物工程专业已成为最为重要的专业之一,它是培养掌握现代生物学和生物技术基本科学原理、基本技能、工艺技术过程和工程设计等基本理论,能在生物技术与工程领域从事产业化工程设计、生产、管理和新技术研究、新产品开发的工程技术人才[5,6]。生物工程专业是以工为主、以理为辅、工理管相结合的复合型专业,具有很强的实践性,因此做好该专业的毕业设计(论文)实践环节,对提高教学效果和人才培养质量具有重要意义。然而,目前高校毕业设计(论文)的质量整体上出现了下滑的趋势,主要表现在:(1)师生比例偏低,指导老师无法利用有限的精力和时间高效指导毕业设计(论文);(2)选题盲目,课题研究内容陈旧,缺乏创新性,有的还脱离生产实际;(3)毕业论文的写作水平差,学生缺乏科技论文写作训练,论文写作格式与文献引用缺乏规范;(4)评价体系不完善。学生们在毕业设计(论文)阶段的表现是良莠不齐的,但最终毕业时获得的文凭却并无二致且本科毕业率几乎一直都是100%,极大地挫伤了学生的学习积极性和主动性。因此,为了提高毕业设计(论文)质量,如何改革并完善现有的毕业设计(论文)教学模式已成为高校教育者讨论的热点之一。
从2010年开始,我们进行了依托省部级以上纵向科研课题教学本科生毕业设计(论文)的探索和实践,让学生在毕业设计(论文)的教学实践环节参与到导师的在研课题中。本文以ε-聚赖氨酸高效生物合成和产业化实施项目为例,就相关的探索和实践进行了总结。
二、依托科研课题教学本科毕业设计(论文)
1.形成合理的科研团队。目前,高等院校本科毕业设计(论文)的教学方式多采用导师制。然而,导师制是一种精英教育的教学模式,其实质上是一位导师和一个学生之间面对面的、高度个人之间的接触和交流[7]。这种形式的制度是依靠学生对教师的低比率,它是一种高成本的制度。随着高等教育大众化的来临,高校办学规模的扩大,生师比持续升高,办学资源日益紧张,高成本原始形态的导师制已难以为继,它对师生比例的要求无疑增加了导师的教学负担。通过依托科研课题教学本科毕业设计(论文),学生在选题后就进入到导师的课题组中,与研究生统一学习和交流,建立一个由导师、研究生和本科生(1∶5∶3)构成的梯度研究团队。在这个团队中,导师对本科生、研究生的研究方向和内容进行统一安排和规划,对项目研究的关键科学问题进行分解和归纳,形成一个个独立且相关联的子课题。然后,本科生自主选择一个具体子课题进行研究。团队中研究生协助导师对本科生进行实验技能、实验设备和方法等方面的培训和指导。这样,以科研课题为基础,通过科研团队各成员的分工和合作,一方面减轻导师的工作量,使导师能够高效利用有限的精力和时间,达到事半功倍的效果。在教学过程中,避免了以往导师对指导内容不明确,对“如何导”、“导什么”等缺乏清晰的认识等问题。另一方面,传统的一个导师和一个学生的面对面的交流,转变成本科生与具有一定科研基础的研究生,特别是博士生进行高度个人的接触和交流,有效地缩短了本科生的适应期,极大地提高了其积极性和主动性。
2.选择合适的论文题目。毕业设计(论文)的选题显著影响毕业论文的质量,若选题过于陈旧或是假题目,研究内容与实际的研究和生产严重脱节,则论文的价值低或意义不大。学生仅为了学分和毕业而进行毕业设计(论文),会严重挫伤学生的积极性和主动性,不利于其创新能力的培养,实践能力和综合素质也得不到锻炼和提高。通过依托科研课题教学本科毕业设计(论文),让学生参与到导师的在研课题中,做到真题真做,使得学生产生浓厚的兴趣,不仅能够提高其主观能动性,还能极大地激发其创造性。另一方面,由于毕业设计(论文)教学内容与导师的科学研究具有极高的关联度,导师能够充分利用自身的专业知识和学术能力使学生“站在巨人的肩膀上”,让他们参与到本专业某领域前沿的相关研究,实现提高毕业论文质量的目的。比如,针对江苏省产学研前瞻性联合研究项目“新型生物食品防腐剂ε-聚赖氨酸高效提取关键技术与集成化研究”这一课题,要求学生尝试各种先进分离提取方法,发现和比较这些提取方法之间的优劣性和互补性,最终提出一种可行的分离提取工艺路线,并进行实验验证和评价。此外,由于生物工程专业的毕业设计(论文)选题有两种形式,即试验性题目和设计性题目,为了能够兼顾学生的特长以及与学生将来从事的工作,对学生进行分流,充分发挥其特长,激发学习兴趣,保持个性。尽可能让学生品尝到成功的喜悦,并巧妙地加以引导利用,帮助学生实现“参与―成功―参与”的良性循环,使学生持续保持自主参与学习的动机。在ε-聚赖氨酸分离提取新工艺开发的课题中,鼓励学生尝试自己感兴趣和认可的分离提取方法,在对该方法进行充分实验和评估后,将其整合到原有分离提取技术路线中,并考察该提取方法的加入对最终产品质量和收率的影响。如果试验结果是积极的,则尝试让学生对新技术路线进行工厂工程设计,为实现新工艺或新技术规模化和工业化提供一定参考和依据。
3.开设学术报告会议。科研成果汇报和科研论文的撰写是展示科研工作者成绩的有效途径。这一过程,并不是单纯的工作总结,而是进行科学研究的基本训练,是提高分析问题、归纳问题和解决问题的重要环节。然而,本科生在毕业设计(论文)教学环节之前,本科教学中没有开设关于科研成果汇报、论文写作等课程,学生缺乏一定的科研基础知识和实践机会。因此,学生在总结科研成果,撰写毕业论文的时候往往存在以下问题:(1)学术道德观念淡薄,论文有明显的拼凑,更有甚者直接从网上抄袭;(2)缺乏专业化和学术化语言描述实验方法和结果,措辞不严谨、论文层次不分明,图表说明不合理;(3)论文格式不规范,特别是论文的参考文献、中英文摘要、图表等。这些问题是导致毕业论文质量下降的一个重要原因。通过依托科研课题教学本科毕业设计(论文),在教学实践中,导师要求本科生也参与到课题组的各种科研活动,包括读书报告会、月底课题组汇报、中期汇报和专题讨论等各种学术报告会议。在读书报告会中,要求学生阅读、分析和归纳1~2篇与课题研究相关且是近期发表的高影响因子的SCI论文,以PPT的形式解释论文的研究内容、创新点以及对自身课题的启发,并要求本科生、研究生和导师一起讨论分析。在课题月底工作汇报、学期汇报的会议上,要求学生以PPT形式对一个月或一学期的研究内容和结果进行总结和分析,导师和学生一起讨论分析,并依据实验结果安排下一步工作计划。此外,课题组不定期组织专题报告,由导师或高年级的博士研究生对某一专题进行学术报告,报告选题有“如何写好毕业论文”,“生物工程学科常用科研软件的使用”,“发表高水平SCI论文的心得体会”等等。通过这些学术报告会议,使得本科生在文献阅读能力,课题研究的总结、汇报和论文写作等多方面得到系统训练和提高。
4.构建合理的评价体系。毕业设计(论文)教学环节,从选题、实施到论文定稿,历经约8个月甚至更长的时间,学生投入大量的时间和精力。因此,毕业设计(论文)质量的合理评价,建立奖惩制度,可以使学生产生公平感和信任感,对学生职业道德能力和素养的培养具有积极的推动作用。目前,本科毕业设计论文质量评估中分为指导教师评审、评阅老师评审和答辩评审三个环节。由于在毕业设计(论文)教学环节,学生与导师(指导教师)有更多的接触和交流,导师对学生的态度、能力和创新性等方面有更全面的了解和掌握。因此,指导教师评审成绩往往占总成绩的60%以上。课题组在严格执行校教务处规定的毕业设计(论文)指导和管理规范的基础上,利用模糊评价的方法[8],构建一套合理、科学和客观的指导教师评价体系,见表1,从学生的学习态度、学习能力和创新性三个方面定量地分析学生在毕业设计(论文)实践环节的表现,保证毕业设计(论文)成绩评定的客观、公正。
三、结束语
毕业设计(论文)是高校本科教学的最后一个实践性教学环节,是提高学生综合能力和素质的重要步骤,也是评价高校教学质量的重要指标之一。笔者针对本科毕业设计(论文)教学过程中暴露出的问题,剖析了造成毕业设计(论文)质量不断下滑原因的基础上,探索并实践了依托科研课题教学本科毕业设计(论文)的方法,通过形成科研团队、选择合适题目、开设学术报告和构建合理评价指标四个手段来提高毕业设计(论文)的质量,取得了一定的成效,已毕业学生的就业单位均反馈学生具有较强的科研能力、实践能力和创新能力,较高的职业道德能力和水平,得到了社会的初步认可。然而,在教学改革和探索的过程,发现仍有一些问题,如毕业论文(设计)题目的难度选择,毕业论文(设计)教学与学生考研和找工作的时间冲突等,这些问题尚需在实践中不断改进与完善。
参考文献:
[1]曹士云.高校本科毕业论文指导与管理若干误区的审视与反思[J].黑龙江高教研究,2005,(11).
[2]孙建云,夏凯,王庆亚.农业院校理科类本科生毕业论文环节的改革研究与实践[J].高教论坛,2010,(1).
[3]曹飞,范伟平,韦萍.强化工程实践的生物工程专业课程建设改革[J].化工高等教育,2007,(5).
[4]刘桂萍.依托化工学科优势构建具有特色的生物工程专业人才培养方案[J].化工高等教育,2008,(1).
[5]李常健,黄光文.新建本科院校生物工程专业应用型人才培养模式研究[J].湖南科技学院学报,2007,(12).
[6]余旭亚,李涛,纳海莺.提高生物工程专业生产实习质量的实践和思考[J].化工高等教育,2006,(3).
医学生生物医学工程C语言程序设计融合教学一、引言
生物医学工程( Biomedical Engineering,BME) 起源于20世纪60 年代,它综合了生物学、医学和工程技术学的理论与方法,是多门理工类学科向生物与医学渗透并相互交叉,从工程学的角度展开研究,以解决人体医疗的若干问题的学科。因此,生物医学工程专业是多个学科发展到一定水平交叉产生的新型高技术边缘学科。随着IT产业与医疗行业的高度融合,培养高层次的研究型、应用型技术人才逐渐成为生物医学工程专业人才培养的主要目标。
当前,生物医学工程专业毕业生面临的工作需求不仅包括传统的医疗设备管理、销售、操作和维修,还包括信息化医疗设备的研究、设计、开发和生产等。而医学类院校在“C语言程序设计”教学中普遍存在着教学内容过于偏重语法基础知识,教学案例与医学专业结合不紧密等问题,因此,医学院校有必要从教学、管理和实践等方面入手,深入探索适应新型人才培养需求的教学模式。
二、生物医学工程专业“C语言程序设计”课程的开设现状及问题分析
“C语言程序设计”是理工类大学生必修的专业基础课,也是医学类院校生物医学工程专业必修的计算机基础课程之一。该课程开设的目的在于使学生掌握基本的程序设计方法和技巧,为医学生提供一个动手、动脑、独立实践的机会,培养医学生良好的程序设计风格和严密的逻辑思维能力,为进一步学习计算机相关知识和医学专业知识奠定基。各医学类院校在“C语言程序设计”教学中也存在以下几个方面的问题:
1.“C语言程序设计”课程教学难度大
一方面,目前医学类院校“C语言程序设计”课程大多选用理工类非计算机专业的通用教材,而“C语言程序设计”课程本身具有概念抽象、语法结构复杂、数据类型繁多等特点。因此,对医学生而言,利用较少的课时学习“C语言程序设计”课程仍然具有不小的难度。
另一方面,为使医学生系统地掌握“C语言程序设计”相关知识,教学过程中容易出现课堂知识容量过大的情况,这都不利于医学生对知识的掌握。
2.“C语言程序设计”课程学习兴趣低
目前,医学类院校在“C语言程序设计”教学中更加侧重C语言语法结构等基础知识,对各种应用实例的开发、运行过程讲解得深度不够,学生实践练习机会少,学习过程较为枯躁。另外,教学实例多选用教材上的小程序,虽然方便学生预习复习,但由于缺乏界面设计、模块接口设计等实践操作,无法与生物医学工程专业的研究方向和实际需求相结合,导致学生学习兴趣低。
3.计算机知识与医工专业知识教学融合度低
当前,大部分医学类院校生物医学工程专业开设的计算机课程除了“C语言程序设计”之外,还包括汇编语言、数据库基础、微机原理与接口、电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、信号处理技术等。各门计算机课程与医学专业课之间是相辅相成、互相联系的。例如,医学类专业课“医用传感器”实验中需要用汇编语言编写程序与单片机连接进行模拟实验。从这方面来说,计算机知识与医工专业知识存在较高的融合度。然在,实际教学过程中,由于医学生更加注重医学类专业课的学习,因此容易忽视“C语言程序设计”课程与其他专业基础课之间的联系,更谈不上与这些学科之间的融合学习。从而导致了“C语言程序设计”课程失去了计算机基础课程的服务性地位,降低了计算机知识与医学专业知识的融合度。
三、生物医学工程专业“C语言程序设计”课程的融合教学研究
“C语言程序设计”课程的融合教学是指根据生物医学工程专业的课程结构特点,在相关专业课的教学过程中,将C语言程序设计的思想和技巧融入生物医学工程专业的实际需求中,统筹课程体系中的各要素,整体协调,相互渗透,形成基于专业、依托学校、联合医院和企业的“三位一体”融合式教学培养模式。
1.基于生物医学工程专业,调整“C语言程序设计”课程
C语言是一门高级程序设计语言,对于医学生来讲,C语言的地位就相当于一门外语,是人和计算机相互交流的工具。所以,医学生学习“C语言程序设计”就像人学习外语一样,主要要学习本语法、语义和认知过程。C语言的语法规则主要包括常量和变量定义方法、数据的运算规则、程序设计的三种基本结构(顺序、选择和循环)、函数定义及调用方法等。C语言的语义规则要求学生掌握三种基本结构、利用数组批量处理数据、利用函数进行模块化程序设计以及利用指针促进程序模块化进程的思想和方法。C语言的认知过程,主要侧重于培养学生养成良好的编码规范。
由于生物医学工程专业与智能医疗器械设计、批量数据处理、故障检测等有着较为紧密的联系,因此,在“C语言程序设计”教学时除了要求学生掌握常用的语法和语义规则外,还要重点学习数据的批量处理技术和模块化程序设计等知识。
2.依托医学院校,形成多学科交叉发展
根据生物医学工程专业的课程设置,发挥“C语言程序设计”的基础性作用,形成以“C语言程序设计”为核心的多学科交叉发展。例如,对于相对晦涩的汇编语言课程的学习,可以在安装C语言编程平台(MicrosoftVisualC++ 6.0)的同时,再安装另一调试工具软件OllyDBG。对于调试版(Debug编译选项组),使用MicrosoftVisual C++6.0进行调试,将C++源代码反汇编;而对于版(Release 编译选项组)使用OllyDBG进行调试。
例如,某医院“专家预约系统”程序实例。该医院某科设有5个专家诊室,为保证看诊质量,平均分配医疗资源,医院规定:①每个专家每天只接待20个患者;②患者就诊诊室采用循环预约的方法,即1到5号、6到10号……患者分别预约1至5号专家,如此重复至所有专家预约完毕。编写“专家预约系统”程序,要求约诊单上提示患者预约了哪位专家,应该去几号诊室就诊。
分析,在Visual C++6.0环境下,使用循序程序结构与多分支结构进行嵌套实现上述功能。程序命名为“专家预约系统.cpp”,代码如下:
#include "stdio.h"
#define MAX 100
void main()
{ int i,j,m;
char flag[30];
for(i=1;i
{ printf("\\n请按“预约专家”按钮开始预约!");
gets(flag);
m=i%5;
switch(m)
{ case 1:printf("\\n您预约的是%d号专家,请到%d号诊室就诊\\n",i,m);break;
case 2:printf("\\n您预约的是%d号专家,请到%d号诊室就诊\\n ",i,m);break;
case 3:printf("\\n您预约的是%d号专家,请到%d号诊室就诊\\n ",i,m);break;
case 4:printf("\\n您预约的是%d号专家,请到%d号诊室就诊\\n ",i,m);break;
case 0:printf("\\n您预约的是%d号专家,请到%d号诊室就诊\\n ",i,5);break;}}
printf("对不起,今天预约人数已达上限,请转到普通诊室或明天预约!\\n");
程序执行过程中,以“Enter”键代表“预约专家”按钮,按其他键不执行预约专家操作。在Visual C++6.0中编译、链接、执行后,生成可执行文件“专家预约系统.exe”。程序运行结果(部分)如图1所示。
运行OllyDBG,打开上例中的生成文件“专家预约系统.exe”,得到反汇编代码如图2所示。
将C语言与汇编语言以及医学常见现象进行融合教学,一方面,能够充分发挥“C语言程序设计”的基础性地位,使医学生迅速理解并掌握汇编语言程序。另一方面,通过不同编程语言之间的融会贯通,极大地调动了医学生学习“C语言程序设计”的积极性和主动性,提高了学习效率。
3.联合医院和企业,开展订单式培养
生物医学领域独占鳌头的美国,大多数高校都与企业签有联合培养实习计划。医学生的实习多在高年级完成,因为高年级学生已经完成了通识教育知识的学习,并且在工程、数学、生物工程设计、仪器、生物及生物材料等方面已有了足够基础知识和基本能力参与生物工程方面的实践项目。联合医院和企业,开展订单式培养,一方面,可以使医学生在专业领域的联合培养实践活动中获得实践经验;另一方面,专业实践活动又能够很好地促进对其他专业课程的学习和理解。因此,联合医院和企业开展专业实习实践活动,通过对“C语言程序设计”课程理论知识的实践应用,有助于促进学生将基础理论知识与技术需求紧密结合起来,扎实学生的基本功,提高医学生的就业竞争力。
四、结束语
本文建构的“三位一体”融合教学培养模式,能够有效地解决生物医学工程专业“C语言程序设计”课程开设过程中出现的问题,充分发挥“C语言程序设计”课程的基础性地位,对提高生物医学工程专业人才素质,提升医学生实践水平,都具有一定意义。
参考文献:
[1]宫照军,顾宁,梅汉成.生物医学工程的研究范围[J].生命科学,2009,(04):212-215.
[2]宁禄乔,王新昊,康振华.基于专业培养目标的C语言教学研究与实践[J].中国教育信息化,2012,(05):59-60.
[3]刘芳,秦兴国,王宇英.《语言程序设计》教学存在的问题及改进[J].教育理论与实践,2012,(05):51-52.
[4]刘志宏,刘舟荷,张雯晖.项目教学法在C语言教学中的实践与研究[J].中国成人教育,2010,(04):139-140.
[5]宫照军,顾宁,梅汉成.中美生物医学工程专业本科教育的比较与启示[J].现代教育科学,2011,(05):132-136.
[6]谭浩强.C程序设计教程[M].北京:清华大学出版社,2012.10.