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生物科学专业的课程精选(十四篇)

发布时间:2023-09-24 15:31:40

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14篇生物科学专业的课程,期待它们能激发您的灵感。

生物科学专业的课程

篇1

关键词:生物科学;生物技术;生物工程;专业规范;比较分析

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.

篇2

生物信息学 生物科学 实践教学

生物信息学作为一门新兴的交叉性学科,综合生物学、计算机科学和信息技术试图,从大量数据中寻找具有指导和开创性价值的依据,为生命科学研究提供必要的、有效的系统模拟和信息预测结果。目前,生物信息学在生物医学、生物工程、植物学、动物学、生态学、遗传学、制药和高科技产业领域中的应用越来越广泛,产生巨大的影响力和推动力。

一、生物信息学在生物科学领域的作用

生物科学是研究生物结构、功能、发生和发展规律,及其与周围环境关系的科学。在分子生物学技术突飞猛进的发展过程中,生物科学从传统的个体及群体表征研究逐步演变为内在分子机制的研究,随着基因测序技术的发展,生物科学领域的研究不仅聚焦于生物个体的内在分子机制,同时还从大量的生物个体的基因数据中获取和解析生命的本质和规律,并以此尝试对生命过程进行干涉和改造。而在获取、解析、干涉和改造的过程中扮演重要角色的就是生物信息学。

生物信息学是在生物科学领域各个学科发展的过程中逐步产生的一门综合性学科,该学科在生物科学领域的应用极为广泛。目前,植物基因组研究取得了重大进展,水稻、大豆、小麦等农作物的遗传图谱、基因序列、基因组注释已公布于美国国立生物技术信息中心(NCBI)的生物信息数据库中。利用生物信息学的相关方法和技术能够对这些数据进行查询、统计和分析,从而更好地理解和认识植物基因组的功能,指导后续的科学研究和生产应用。传统的生物学分类方法已经鉴定及分类了成千上万的物种,但是随着生物科学的发展和认知,越来越多的物种在遗传进化上的分类依据较为模糊,而利用生物信息学结合传统的分类学可以更好的研究生物类群间(植物、动物、微生物等)的异同性、亲缘关系、遗传进化过程和发展规律,这在当今的生物分类学中应用日趋广泛。生物信息学还可以综合利用数学、统计学和计算机等学科对生态系统进行模拟和计算分析,探索物种间基因流动的本质,揭示生态系统的物质和能量循环规律,从而为找到决定生态系统平衡和稳定的根本因素提供重要的依据,帮助生态系统平衡的恢复。此外,通过生物信息学技术构建遗传工程菌,降解目标污染物的分子遗传物质,从而达到催化目标污染物的降解,维护生态环境的空气、水源、土地等质量,也是当今生态环境保护的新兴研究方向。

二、生物信息学的学科内容和课程要求

生物信息学主要由基因组学、蛋白质组学、系统生物学、比较基因组学、计算生物学等学科构成,主要涉及的内容有生物数据的收集、存档、显示和分析,体外预测、模拟基因及蛋白质的结构和功能,对生物的遗传基因图谱进行分析处理,对大量的核苷酸和氨基酸序列进行比对分析,确定进化地位等。从生物信息学的概念及其涉及的内容中可以明确生物信息学不是一门独立的学科,所以要求教师在教学过程中掌握多领域的知识和技能,才能较好地把握该课程。

1.高等数学和统计学基础

生物信息学将数学和统计学作为主要的计算理论基础,主要包括数学建模、统计方法、动态规划方法、数据挖掘等方面。此外还包括隐马尔科夫链模型(HMM)在序列识别上的应用,蛋白质空间结构预测的最优理论,DNA超螺旋结构的拓扑学,遗传密码和DNA序列的对称性方面的群论等。因此,在生物信息学教学过程中要求教师具备数学及统计学的计算方法的基础知识,能够利用牛顿迭代法、线性方程回归分析、矩阵求拟、最小二乘法等进行数学建模和计算,从而对基因和蛋白质序列进行比对、进化分析和绘制遗传图谱等。

2.生物科学基础

生物信息学包含的生物类学科有,生物化学、分子生物学、遗传学等基础学科,基因工程、蛋白工程、生物技术等应用学科。根据其课程特点,学生在学习生物信息学课程前需要学习生物化学、分子生物学、遗传学、基因组学、蛋白质组学等基本生物学课程,对于基因序列、蛋白质序列、启动子、非编码区等概念有深刻的理解,同时需要对一些重要的生物学数据库有一定的了解,如美国基因数据库(GeneBank)、欧洲分子生物学实验室数据库(Embl)和日本核酸数据库(DDBJ)等。此外,要求学生能够利用生物学数据库查找基因序列、蛋白质序列、基因及蛋白质结构模型,能够读懂数据库中基因和蛋白质的信息注释,能够计算蛋白质序列的分子量和等电点,能够为扩增特定的基因片段设计引物,能够对特定物种进行系统发育分析等。

3.计算机科学基础

计算机是生物信息学的主要辅助工具,利用生物信息学研究生物系统的过程需要能够熟练使用计算机对大量的生物信息数据进行处理和分析,这主要包括对数据信息进行搜索(收集和筛选)、处理(编辑、整理、管理和显示)及利用(计算、模拟)。所以,学生在学习生物信息学的过程中需要了解和掌握一些常用的生物信息学软件,如BLAST和FASTA序列比对分析软件,Oligo和Primer引物设计软件,VectorNTI、DNASTAR、DNASIS等综合分析软件。此外,学生还需要学习和掌握一些常用的计算机语言,如正则表达式、Unix shell脚本语言和Perl语言。

利用生物信息学在处理和分析海量生物数据的过程中,计算机软硬件资源需要配合处理分析软件的运行,因此要求计算机操作系统使用Unix和Linux操作系统,这些操作系统需要大量的操作命令进行输入执行过程,对于经常使用Windows操作系统的学生来说是一个较难跨越的障碍。

三、生物信息学课程教学中存在的问题

目前国内大多数高校的生物信息学教学采用传统的教学模式,即以课堂式的理论教学为主,缺乏必要的实践教学。理论教学模式固定、教学方法单一、教学内容狭窄,通常是介绍性、科普性的课程,甚至作为公选课程。少数高校开展生物信息学的实践课程教学,但多以验证性实验为主,缺乏和专业相适应的综合性、设计性实验,而开放性实验更无从谈起。

1.教学模式固定单一

生物信息学在内容层面涵盖诸多学科领域,注重应用性和实践性。然而,目前大部分高校把生物信息学作为一门孤立的课程,这导致教师需要将大多数课程内容压缩到一门课程进行教学,在有限的教学时数下灌输大量内容,增加了学生学习的难度,降低了教学质量。再者,大多数高校仅开展生物信息学的理论教学,忽视实践教学过程,造成生物信息学理论与实践内容的脱节,使学生在学习完理论知识后难以深入理解和吸收,无法将所学的知识应用到后续的工作和学习中,最终未能体现出该门课程的价值。

2.教师专业背景薄弱

作为一门交叉学科,生物信息学的教学要求教师具有较强的数学、生物学和计算机科学背景。然而,目前从事生物信息学教学的教师即便具备深厚的生物学背景,但是多数教师在数学和计算机方面较为薄弱,并不具备完整的生物信息学知识体系,对生物信息学发展趋势也了解不多。在师资缺乏的情况下,院系开设生物信息学课程,教师为了完成教学任务,仅仅在教学中进行介绍性的讲解,在课程考查方式上通过小论文、综述和课外活动等方式完成该课程的学习。因此,无论是理论教学还是实践教学均无法实现该课程大纲的要求,从而影响学生对生物信息学课程的理解和掌握,生物信息学的实践操作能力更无从谈起。

3.实践教学薄弱,专业教材缺乏

生物信息学实践课需要学生在网络环境下用计算机学习NCBI数据库的检索与使用、序列比对分析软件的应用、蛋白质空间结构图视软件的应用、序列拼接软件的应用等。但是目前,大多数高校开设的生物信息学课程多以理论教学为主,实践教学课时非常少或者为零,学生对于生物信息学课程的学习仅仅通过教材上抽象的文字描述进行理解和掌握,这导致学生在理论课中学到的知识无法在实践课中进行验证或操作,严重影响了生物信息学的教学质量,也偏离了教学大纲中强调的重在培养学生实践操作能力的培养目标。

另外,目前还没有适用于生物科学专业的生物信息学教材。国内各大高校使用的教材多为国外教材的影印版或者中文翻译版本,这些教材偏重介绍生物信息学的理论和方法,涉及的实践内容较少,学生需要具有较高的相关知识才能接受和使用这些教材。因此,部分高校在生物信息学教学过程中往往使用自家编写的简化教材,从而造成生物信息学教学内容不统一,教学大纲混乱等情况。

4.实践课程经费不足,实践教学环境落后

当今,许多发达国家都很重视生物信息学的教学和研究,积极开展各种生物信息资源的收集和分析工作,培养大量生物信息学人才,为整个生物学的理论研究及其相关产业创新(主要是医药和农业)提供指导和支撑。国内对生物信息学的关注和认识起步较晚,其发展落后于国际发达国家。国家和高校对生物信息学的教学和科研资金投入力度不大,缺乏必要的仪器设备,生物信息学的实践教学条件得不到保障,比如大多数高校的生物科学专业没有相应的计算机实训室,配套软件也相对匮乏,落后于国际发展水平。

四、生物信息学教学模式改革的探索

1.修改理论和实践教学大纲,编写适用的实践教材

根据当今生物信息学的发展方向,制定和修改理论教学大纲,除了引物设计、基因和蛋白质序列比对、基因和蛋白质结构功能预测等基本内容外,还需添加系统进化树分析、聚类分析、蛋白质互作网络谱图等较为综合的内容。另外,增加实践教学课程比例,充实实践教学内容,结合理论教学内容增加综合性、设计性实验,适当提供科研环境,鼓励开展开放性实验。

目前国内并没有系统的、专业的生物信息学实践教材,因此针对高校生物科学专业方向的特点,联合多学科领域(数学、生物科学、计算机科学)编写相应的生物信息学实践教材,在制定、修改实践教学大纲和编写教材的过程中结合学生的接受能力,由浅入深,多设实例和相关练习,使学生循序渐进的理解和掌握生物信息学的原理和方法,掌握更多的生物信息学工具。

2.紧密联系科研、基于实践问题开展教学

通过实践教学把生物信息学教学与科研有机结合起来,能够促进教学与科研的共同发展。在紧密联系科研的过程中,采用基于问题的教学(PBL)方法,通过实践教学环节,培养和训练学生把所学的生物信息学的知识和方法应用于各种生物科学领域的科研活动中,通过解决实际问题训练学生的实践技能,从而促进教学与科研的双重发展。例如,在生物信息学实践教学中多加入生产和科研中遇到的经典实例,鼓励学生利用相关的生物信息学软件及相关的理论和方法解决问题。学生也可以选择自己感兴趣的课题,利用自己熟悉的、合适的生物信息学软件和相关知识开展课题研究。此外,专业教师在指导学生课题研究的过程中还可以发现理论和实践教学的不足,不断的完善生物信息学理论和实践课程大纲和内容,提高教学质量。

3.开展多学科实践结合的教学模式

生物信息学属交叉学科,包含了不同领域的专业知识和技能,为使生物信息学教学达到教学的目标,该课程教学需要采用多学科实践结合的教学模式。

多学科实践结合的教学模式是指联合不同领域、不同学科、不同专业的课程在教学的过程中结合生物信息学涉及到的知识和技能进行基础性、铺垫性教学。比如,在高等数学和统计学的教学过程中,针对生物信息学的需求,适当增加数学建模、统计方法、动态规划方法、数据挖掘等方面的基础内容,同时,开设实例实践教学,使学生理解和掌握隐马尔科夫链模型,牛顿迭代法、最小二乘法等方法的应用原理和规则;在生物科学专业课程设置上,尤其是实践课程的教学过程中,结合生物信息学涉及的引物设计、序列比对分析、基因及蛋白质结构功能预测等方面开展相应的设计性、综合性、开放性实验项目,使学生了解和掌握基本的生物信息学原理及软件的应用;在计算机科学的教学过程中,应根据生物信息学的需求,开设正则表达式、Perl语言、R语言等课程学习,以及增加Linux和Unix操作系统课程学习,使学生在学习生物信息学前打好坚实的基础。

值得注意的是,生物信息学课程与其他课程的开设时间和顺序需要有一定的探索和评估,对于开设该课程的时间把握是开展多学科实践结合的教学模式的关键因素。过早开设生物信息学则会导致学生在不具备相应学科基础的条件下跨越式的接触生物信息学,无法理解和掌握相关的知识和技能;过晚开设则会使学生学习了相关学科知识和技能后,由于课程衔接不紧,导致在学习生物信息学时出现理解滞后和无法适应的现象。因此,针对不同专业和学科的特点,根据具体情况进行统筹安排,使生物信息学和其他相关学科课程有很好的衔接和过渡,以确保和提高生物信息学的教学质量。

五、结语

生物信息学是现代基因组学时代的开阔者,也是生物科学研究的重要的工具和载体。针对生物信息学的特点,高校生物科学专业课程设置、教学方法、教学模式和教学软硬件等需进行一定的改革,将多学科实践结合的教学模式运用到生物信息学的教学实践中,在提高教学质量的同时将更好的提升学生科研、应用和创新能力。

参考文献:

[1] 郝柏林,张淑誉.生物信息学手册[M].上海:上海科学技术出版社,2002.1-10.

[2]GUYD, NOELE, MIKEA. Using bioinformatics to analyse germplasm collections [J]. Springer Netherlands,2004.39-54.

[3]王春华,谢小保,曾海燕.深圳市空气微生物污染状况监测分析[J].微生物学杂志,2008,28(4):93-97.

[4]张菁晶,冯晶,朱英国.全基因组预测目标基因的新方法及其应用.遗传,2006, 28(10):1299-1305.

[5]周海延.隐马尔科夫过程在生物信息学中的应用.生命科学研究,2002, 6(3):204-210.

篇3

关键词:新疆;少数民族;专业教育;双语授课

作者简介:谢丽琼(1972-),女,四川内江人,新疆大学生命科学院,副教授;王咏星(1965-),女,陕西汉中人,新疆大学生命科学院,副教授。(新疆乌鲁木齐830046)

中图分类号:G642     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)17-0080-02

新疆地区的双语(bilingualism)教学,[1]主要是指在同时通行着差别较大的国家通用语(汉语)和方言的双语地区,学校教育的具体操作过程中根据需要灵活地应用两种不同语言作为教学语言的教学方式。实行的同时进行本族语和国家通用语(汉语普通话)的教育,旨在有利于保持双语正常延续和发展,使受教育者的双语能力都能得到提高的教育事业。

构建先进文化是教育应承担的使命,教学是教育的基本途径和文化传递的主要手段,教学语言(教材和课堂用语)是教学过程中知识传递的载体。因而,在多民族多语言地区,学校教师的授课语种,教材编写语言,直接影响民族教育的发展状况。在新疆,双语教学是先进文化在民族地区得以传播、发展、再创造的基本保证。新疆经过十几年的双语教学试点,现已在全疆民族聚居区推行和完善了从小学、中学到大学的双语教育,从实践上丰富了双语教学在不同教育阶段、不同语言背景人群、不同专业方向等实施的多样性,大力发展了民族教育,为民族地区经济文化的发展做出了贡献。

一、新疆高校专业课程双语教学现状

新疆高校双语教学主要采用“预科+专业教育”的“23 分段”或“113 分段”教学模式,[2]至今已取得了一定的效果和社会影响。“民考民”学生设置一年或两年制预科汉语,学习汉语言及文化课基础;然后进入以汉语言授课为主的专业课程学习,在专业课程的学习、考核和毕业论文设计等方面进一步加强民族学生的汉语应用能力,并达到汉语言能力测试(HSK8级)标准。经过多年的实践,新疆高校双语教育,特别是专业教育仍存在不容忽视的问题,严重阻碍着少数民族教育事业的发展。

主要表现是同一学校相同专业,民汉学生使用不同教材、不同民族教师、不同语言授课、不同教学计划、不同教学进度、甚至不同考核标准,各民族教师之间的直接交流和观摩教学也流于形式。这种模式下少数民族学生和汉族学生在民汉两个相对独立的教学系统中培养,民族学生和汉族学生在同一时间里所接受的知识和受到的教育容量出现较大差距,使民族学生的汉语学习和专业教育不能协调发展。民族学生不能更深层次地学习利用专业汉语,不仅妨碍专业技能的掌握,而且加剧了在毕业实习、考研、就业竞争中的不利境地,人为地加大了各民族间教育不公平的现象。[3]甚至有学者认为“新疆建立了从小学到大学的一套用民族语言授课的教育体系,其结果,将会导致本民族的自我封闭,在该教育体系中培养出来的学生也将因无法跨越语言障碍顺利进入现代化社会,无法获得更大的发展”。[4]这种以削弱专业学习和专业实践为代价的双语教育模式,[3]是不利于现阶段民族教育发展和新疆地区经济社会稳定的。

随着双语教育从上至下的有效推行,少数民族基础教育和汉语教学水平都有了很大提高。为了与基础教育衔接,培养优秀的“双语人才”将是新疆高校未来几年的主要任务。新疆高校双语教育的主要目标应从最初的“强化汉语”为主、[5]“提高学科教育质量”为辅转变到培养具有较强专业知识和技能的专业人才,以适合地区经济发展和民族进步的要求。

二、生物专业课程特点及实施双语教学的策略

生物专业课程涵盖生命现象的微观到宏观,分子到群体的各个层次发展规律,其中传统分类学、经典生理学、经典生态学等专业课程,经过多年的发展,知识理论体系已趋于稳定;而生物化学、分子生物学、遗传、发育等学科内容随着生物科学的飞速发展,新的概念、新的理论、新的技术不断涌现。内地高校纷纷采用国外优秀生物学影印教材和部分专业课程英语教学来追随迅猛发展的现代生物学的脚步,以缓解与汉语言编写的专业教材内容更新缓慢之间的矛盾。生物专业课程教学内容呈现与时俱进的特点。

民族学生进行基础汉语的学习时,通常是在日常用语、风俗人文、环境资源等社会文化方面的汉语言锻炼,而对生物学专业方面的知识和词汇涉及较少。在轻松的预科阶段完成转入专业学习阶段后,课程的骤然增多和大量陌生专业词汇会使民族学生产生一时的畏难情绪。因而需根据语言学习的规律和不同生物学专业课程的特点,有所侧重地选择民语言教学和汉语言教学,以达到汉语言专业知识与词汇的循序渐进,让民族学生从语言习惯和学习难度上逐渐适应专业课程的学习。

以经典植物学和生物化学专业课程特点为例。植物学包括分类和解剖两部分,通常在大学一年级讲授。由于宏观植物学知识体系固化,课程内容与日常生活紧密相连,学生通过重点阅读和教师实验解惑即能基本掌握该部分关键知识,内地高校这部分内容授课时间已大大缩减。对民族学生来讲,多数同学来自牧区,对新疆植物多样性有深刻的体会,学习这门课程既有直观的感受也有浓厚的兴趣。讲授时,宜帮助学生建立母语与汉语言在常见植物和基础专业用语如种、属、器官等分类语言上的对应关系,同时要求学生用汉语记忆和理解新出现的专业词汇,而不是转换成母语理解,这一习惯的养成对后继专业课程的顺利进行至关重要。可以看出,大一的专业课程,不仅讲授基本专业理论,同时还承担着民族学生专业汉语提高的责任。经过一年的学习和培养,民族学生在专业汉语的听说能力、阅读和理解方面得到很大锻炼,并逐步适应专业汉语的表达和描述习惯。基础生物化学是医学、农学、林学等专业的基础课程,一般在大学二年级开设,是学生进入专业学习后遇到的第一门重要专业课。该课程体系严谨,课程内容抽象、深奥,重点、难点较多,基础生物化学术语繁杂。对于首次接触专业理论的学生来说,无论民汉学生,掌握好该课程都存在一定的难度。准确地理解和掌握生物化学理论与方法是学好生物学其他各专业课程的基础。除了授课时应全程使用汉语外,考虑到民族学生仍处在专业汉语的学习阶段,在有大量的概念、公式和计算的静态生化部分,应适当增加课时量,反复讲读蛋白质、酶、核酸等关键大分子特征与属性,在民族学生脑海中用汉语言专业词汇构建生物化学的基础理论。该课程的汉语授课,是进一步加深和巩固民族学生的专业汉语学习,满足将要面临的分子遗传、发育、生理等课程开展的需要。

三、生物专业课程双语授课的必然性分析

生命科学的最新成果和理论都是以英文形式呈现的。因此,根据生物科学的发展特点,早在2001年教育部就发文明确规定“直属院校,尤其是生物科学,提倡进行英汉双语教学”。阅读外文文献,给学生讲授最新专业进展,已是高校专业教师必须的备课环节。生物学专业的汉语教学向英语教学过渡已成为学科趋势。民族地区高校专业教学同样应符合这一发展规律。配合专业汉语教材的使用,将部分民语言授课转为专业汉语授课,直至部分英汉双语授课,是符合新疆高校师资水平,生物学专业课程特点和民族学生专业发展的有效途径。

在教学过程中发现,民族学生对生物学专业的汉语授课积极认真,甚至学生自发写申请书要求学院安排汉族老师汉语授课。生物学相关专业的本科毕业生相当一部分进入硕士阶段深造,参加公务员考试或走上教师岗位。更高水平专业汉语的学习和掌握有助于民族学生在各个阶段和层次的竞争。当前,少数民族学生在研究生入学阶段仍然存在照顾。较差的专业背景知识和不通畅的语言沟通使汉族导师不愿意培养少数民族学生,汉族学生也不愿意报考交流存在障碍的民族导师的专业。因此,要解决这些矛盾,必须加强本科阶段的专业理论教学过程。生物专业课程的汉语授课不仅仅是民族学生就业、考研深造的需要,民族学生自身发展的需要,还是民族专业教育发展的需要。

民族地区专业教育的最终目的是培养优秀的双语人才。教与学是相互促进、相互提高的过程。对民族学生进行专业汉语授课,不仅要求民族教师有较高的专业知识理论体系,学生知识水平的提高还促进了民族教师的业务能力和语言能力的发展。同时,通用语汉语对民族学生的授课经验,有助于汉族老师学习掌握非母语授课学生的心理和发展,对今后专业英语授课提供帮助。

专业课程汉语授课符合民族学生的语言发展规律。新疆已全面推行民汉双语教育使民族学生始终处于学习汉语的良好语境中。而内初班、内高班和内地高校的民考汉学生知识文化的顺利掌握,也说明了3-5年时间里,通过积极主动的学习,民族学生的汉语水平有质的飞跃是完全可能的。因此,应从教学的主导——教师做起,克服思想上的懒惰情绪,积极开展专业课程的汉语授课。

四、结论

生物学是当今社会发展最快的学科之一。由于网络和信息越来越便捷,学生英语水平的整体提高,在生物学专业课程的讲授上,已有相当多的院校选择性地采用英语授课。目前我国对英语这一国际通用语言的认识已上升到了“公民素质教育”的高度,[6]体现了对外经济文化交流和国际化时代的要求。而反观新疆部分高校的民族学生的专业教育,不仅无法达到应有的专业理论和技术知识水平,甚至提高和强化汉语的基本目标也在被弱化。在实际教学工作中,只强调对“双语”教学工作的开展和推进,而忽视专业教学的特殊规律和学生能动性,不利于少数民族高等专业教育的发展。

大力发展民族教育、在民族地区实行双语教育,是根据我国的基本国情和党的民族政策,总结少数民族地区的教育实践经验,创造性地构建的一种民族教育教学模式。民族大学生的汉语水平和专业技术能力是社会评价一所大学教学水平的重要指标,也是民族学生求职、就业、提高社会竞争能力的必要条件之一。不断提高少数民族专业教育教学质量,是关系到我国实现经济社会全面发展、实现新疆长治久安的一项重要工作。而在2004年,自治区党委、政府就已联合印发了《关于大力推进“双语”教学工作的决定》(新党发[2004]2号)。[7]文件在关于新疆高校双语教学方面,明确规定:“……除少数民族语言等特殊专业的部分课程外,有条件的大中专院校的公共课,专业基础课、专业课,要从2004年起全部使用汉语授课。”“对目前尚未实施双语教学的大中专院校,从2004年起,必须选择部分课程进行汉语授课,并逐年扩大汉语授课的范围。”复杂的国际竞争、飞速发展的科学技术、民族地区的稳定和繁荣,要求新疆高校教育对国家和民族负责,对学生和社会负责,有效地开展符合民族长期发展目标的多层次的双语教学,必须在高校的专业教育阶段,坚决执行国家民族教育政策。

参考文献:

[1]李如龙.对双语教学的几点理解[J].山西大学学报(哲学社会科学版),2007,(3):105-109.

[2]陈进,陈旭.新疆高校“双语”教学发展的现状与模式构建[J].郑州航空工业管理学院学报(社会科学版),2011,(2):185-187.

[3]吴颜.新疆高校民汉一体化教学发展现状及前景展望[J].中国电力教育,2010,(27):86-87.

[4]郭卫东.全面推行双语教育 提高民族教育质量[J].新疆师范大学学报(哲学社会科学版),2003,(3):64-69.

[5]张梅.新疆少数民族双语教育模式及其语言使用问题[J].民族教育研究,2009,(4):96-101.

篇4

关键词:非生物类专业;生命科学导论;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)17-0073-02

联合国教科文组织21世纪教育委员会报告强调教育必须是完整的教育,只有完整的教育才能培养更多具有完善知识结构、满足科学创新、符合社会发展需要的高素质人才[1]。生命科学教育是素质教育的重要方面,2005年教育部高校生物科学与工程教学指导委员会制定了非生物学类专业生物学基础课程教学基本要求,建议非生物类专业学生生物学普及教育的核心课程为《生命科学导论》课程[2]。但是,生命科学的研究内容涉及面宽,对教与学都是一种挑战,如何在教学组织、教学体系优化和教学过程综合化等方面开展《生命科学导论》课程教学是目前教育领域内面临的主要难点。因此,作者对非生物类专业学生生命科学素质教育进行了一定的探索与研究,结合几年来对非生物类专业学生进行《生命科学导论》讲授的体会和感受,谈几点认识。

一、开设《生命科学导论》课程的重要性

《生命科学导论》是面向高校非生物类专业学生的一门综合性教育课程,旨在促进大学生不断提高对现代生命科技的认识,激起对生命科学热点问题的兴趣,加深对科学交叉、渗透、融合的理解,激发探索和创造激情,树立正确的自然观、世界观和价值观,增强社会责任感和社会适应能力。随着生命科学的发展,《生命科学导论》课程开设是非生物类专业人才培养的重要内容,逐步改变着高校基础教学的结构体系。2002年国家教育部专门发文件积极促进非生物学专业本科生生物教学的实施,要求具有“国家生命科学与技术人才培养基地”的高校必须面对全校非生物学专业本科生开设《生命科学导论》课程,以培养交叉学科的研究人才,促进学生将专业知识与生命科学知识结合,产生新思路,开拓新领域,也为了提高本科生的综合素质,增强学生的健康与环保意识[3,4]。所以,对非生物类专业学生开设《生命科学导论》课程具有积极的意义。

目前,全国很多院校对非生物类专业学生开设了《生命科学导论》课程相关的生物学素质教育课程[3,5-7],课程性质多样化,在教学计划实施中充分体现了非生物类专业教学的特色。我校结合实际情况也对非生物类专业学生开设了《生命科学导论》课程,制订了具体的教学要求,使学生掌握生命科学与技术的基本常识、了解该学科的主要领域和进展,培养学生具备基本的生命科学素养。

二、教学内容的改革

鉴于非生物类专业学生的基础层次参差不齐,不同专业的学生对生物学知识的需求也不尽相同[4,8,9],我们对教学内容进行了精选、整合,针对不同专业的学生设计了不同的教学内容。面向文科学生时,采用讲座形式组织教学内容,主要以生命科学的热点问题和发展方向为主,结合介绍基础知识,使学生获得必要的现代生命科学基础知识,了解现代生命科学的新发展及其与人文科学交叉的趋势,帮助学生树立正确的现代生命科学观,参与社会发展的决策。面向理工科学生时,教学内容侧重学科交叉意识的培养,采用系统讲授、部分自学的教学方式,以生命科学系统知识为主线,同时介绍生命科学领域内的最新进展,使学生理解、认识一些生命现象和过程,启迪学生的跨学科创新思维。

另外,学生对部分教学内容缺乏兴趣,如分类、形态、结构等生物学专业知识,因此提倡一些“开放性”内容由学生自学,激发学生思考与自学。同时,在教学过程中也应加强教学实践环节,如组织学生参观生物标本馆、生物园地等基地,以开拓学生视野,加深学生对理论知识的理解。

三、立体化教材的建设

根据多年的教学实践及其他高校相关方面的经验,编写了适合非生物类专业学生的教材《现代生命科学导论》。主要包括生命的物质基础、生命的新陈代谢、细胞与细胞工程、生物体内的信号和传递、人体的防御系统、遗传及其分子基础、丰富多彩的生命世界、生物与环境、生物技术的发展与伦理问题等内容,从不同角度对生命科学进行全面、系统的介绍,体现了知识的系统性和科学性。

本教材具有以下特点:(1)考虑到非生物学类专业学生的生物学基础较浅,内容编排由浅入深,力求形象生动、通俗易懂,可启发学生思维,开阔思路。(2)从适合非生物专业文、理工类学生的教学理念与教学目标出发,选择以生命基本特征为主线,以生命活动的重要方面为主题,综合性地介绍生命本质,同时以生命科学的热点理论、应用和问题为切入点,采取专题综述、论证、探究等多种形式,在不同层次上启发学生自主探索的兴趣和开展深入思考。(3)在各章节内容后附上思考练习题,便于学生巩固知识,加深理解。

四、多元化的考试方式

考试是测评学生掌握知识能力的必要手段之一,好的考试方式不仅能够客观全面地评价学生,且有助于提高教学效果。因此,我们增加了过程评价和发展性评价等多元化学生成绩评定方法,以利于促使学生注重自身整体能力和综合素质的培养提高[2]。通常采用平时考核(如专题演讲报告、课堂讨论和考勤等)、撰写课程论文和期末理论考试相结合的方式,不但评价了学生参与教学活动的态度、完成作业的质量,又考查了学生对知识的了解和掌握程度,同时多元化的考试方式也增加了学生的学习兴趣,减轻了学生的思想压力,且避免了少数学生平时不学习,通过考前突击准备获得较高分数,导致课程成绩不合理的情况发生[10]。

总之,为了提高非生物类专业学生的生命科学素质,在非生物类专业开设《生命科学导论》课程是新时期高等教育发展的需要,是历史的必然。我们在改革、优化教学内容、教学方式等基础上,建立了本校非生物类专业《生命科学导论》课程的教学体系,以期完善学生的知识结构、培养科学的思维能力,使学生发现学科间的交叉点,为今后的跨学科学习、研究奠定基础,从而促进科学研究更好、更快的发展。

参考文献:

[1]杨建明,杨艳燕.公共生命科学教育与教学课程研究[J].高等理科教育,2003,(2):84-87.

[2]宋怡玲,杨军.“生命科学导论”课程体系建设与创新人才培养[J].高等理科教育,2006,(6):37-39.

[3]张万海.高师院校非生物专业开设生命科学课程的思考与实践[J].渭南师范学院学报,2005,(5):72-74.

[4]王玉芳.开设《现代生命科学导论》公选课的探讨[J].廊坊师范学院学报(自然科学版),2008,(3):20-21.

[5]李弘剑.浅谈非生物类专业的生物学基础教育[J].暨南学报(哲学社会科学),2001,(23):104-107.

[6]王国强,吴敏,丁鸣.非生物类专业生物学实验教学改革实践[J].实验技术与管理,2005,(10):116-119.

[7]朱振元.现代生物学导论教学改革的初步探索[J].中国轻工教育,2007,(2):56-57.

[8]向波,龙德清,王锋尖.关于我校《生命科学导论》公选课的探讨[J].郧阳师范高等专科学校学报,2009,(3):67-68.

[9]段红英,丁笑生.高校非生物类专业开设生物学课程的现状及主要问题[J].教育教学论坛,2012,(45):121-122.

篇5

关键词:地方本科院校;生物工程专业;实践教学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)28-0139-02

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》明确指出:高等教育要“坚持能力为重”,着力提高学生的学习能力、实践能力和创新能力。专业实践教学作为高等院校本科教学的重要组成部分,有利于培养学生的实践动手、分析和解决实际问题的能力[1],为高校培养具有实践能力和创新能力的应用型高级专门人才提供保障。

湖北工程学院是一所地方综合性本科院校,为满足地方经济建设和社会、行业发展的需求,2004年,在生物科学、生物技术专业的基础上成功申办了生物工程本科专业,同年开始招生。按照教育部关于普通高等院校专业办学的要求,结合学校办学实际,制定了专业人才培养目标:培养具备生物学与工程学方面的基本知识以及自然科学和人文科学的基础知识,适应地方经济建设和社会发展需要,能够在生物技术与工程等相关领域从事生物工程产品生产、工艺设计、生产管理、新技术研究和新产品开发等方面的工作,具有创新精神和实践能力的应用型高级专门人才。要实现这一人才培养目标,必须重视和强化实践教学环节。

一、修订人才培养方案,凸显实践教学环节

专业实践教学内容的针对性和完整性与学生实践能力、创新能力的培养相关,也直接决定着学生走向社会后的竞争力和发展潜力。为保证和提高教学质量,规范生物工程专业本科教学实践环节,根据学校有关规定,在2004版、2008版人才培养方案和市场调研的基础上,综合历届学生与用人单位的意见,2013年对人才培养方案进行了重新修订。

人才培养方案中实践教学体系由课程实验、集中综合实践(由专业认知实习、课程实习、专业实习、毕业实习和毕业论文“设计”环节构成)、科研训练、军事训练以及社会实践和创新活动等环节组成(见表1)。

由表1可知,在总学时学分不变的前提下,2013版人才培养方案(简称2013版,以下同)进一步优化了生物工程专业实践教学内容体系,凸显了实践教学环节的重要性。2013版实践教学环节的总学时由2004版的491学时、2008版的614学时增加到688学时,总实践周数由2004版的34周、2008版的42周增加到52周,各实践教学环节累计学分由最初的39分增加到48分,且占总学分的比例由2004版的24.4%增加到2013版的30%。在2013版中,科研技能训练由2004、2008版的5周调整为8周,明确规定其不占教学周数,分散在理论课集中教学时间内完成,将部分实践教学环节安排在暑期进行,与学生的社会实践活动相结合,进一步强化学生专业技能、创新精神和实践能力的训练,体现了“重应用、强能力”的教育理念。

二、精心设计实验项目,强化学生的实践动手能力

实验教学是课堂教学的延续,是对学生进行基本技能训练的主要环节,其基本任务是加深和巩固理论知识,在学生掌握相关理论知识的基础上,有目的地精心设计实验项目。

1.保留经典实验项目,淡化课程界限,整合相关实验教学内容,夯实基础实验技能。经典实验项目有利于学生学习基本实验技能,有些经典项目大多会设置在不同的实验课程中,如“分光光度计的使用”这一经典实验项目在“生物化学”、“发酵产品分析”等实验课程中都会设置,为避免资源浪费,按照课程的先后,将其整合到生物化学实验中,通过强化练习,学生的这一基本实验技能得到了巩固,为后续实验内容的选择拓展了空间。

2.将科研成果融入到教学中。如将“珍珠花”的DNA提取、“孝感民间传统米酒菌株的分离、鉴定与筛选、培养”等课题研究成果应用于生物化学、微生物学等课程的实验教学中,不仅使学生掌握了基本实验技术,而且对教师的科学研究领域也有了一定的了解,激发了学生的科研兴趣和创新意识,有利于强化学生的实践动手能力和创新素养。

3.结合地方生物工程产业发展动态,精心挑选典型的生物制品案例,设计具有地方特色的专业综合大实验。如本专业开设的综合型实验《黑曲霉高产淀粉酶菌株的选育、发酵及产品的提取纯化实验》就是结合本地生物工程产业状况开设的,实验包括菌种选育、培养基的设计、发酵条件的优化到发酵产品的提取与纯化[2]等一系列连贯的内容,实验设计既涵盖了生物工程产品的上游、中游、下游的相关技术,又体现了生物工程专业核心课程如生物化学、微生物、生物工艺学以及生物分离工程中的主要内容。综合大实验是对学生专业操作技能的全面训练,加深了专业理论与实践的联系,有助于培养学生综合性、系统性地应用所学知识和技能解决实际问题的能力[1]。

三、构建多样化实践教学平台,提升学生科研创新与实践动手能力

为提升学生科研创新与实践动手能力,构建实训实习、科研训练等多样化的实践教学平台,动员和鼓励学生进行科研训练或结合各类实习实践活动使学生直观了解生物工程相关行业发展趋势及存在的问题,积极主动解决生产实践中遇到的实际问题,培养学生严谨的科学态度,提升其分析问题、解决问题以及独立进行科学实验研究的能力。

1.完善实验教学条件,为学生实践动手能力的培养提供保障。争取学校和社会资金的注入,加大实验教学经费的投入,注重仪器设备的增补和更新,先后购置了小型啤酒、果汁饮料等小型生产线,动态浓缩提取机组、喷雾干燥塔等与生物工程产业相关的大型仪器设备,建成湖北省实验教学示范中心,学生在中心就可以接受工程化的训练,切实将理论与产业实际相结合,激发学生的学习兴趣,培养了学生的实践动手能力,提升了学生的就业能力。

2.加强学科平台建设,引导学生科研训练,提升学生科研创新能力。结合学校办学实际,主动探索服务地方经济的途径,先后建成了农业资源与环境湖北省重点学科、生物质资源转化利用湖北省协同创新中心、特色果蔬质量安全控制湖北省重点实验室、生物质资源化学与环境生物技术湖北省重点实验室、鄂北特种植物珍珠花的基础研究及其产业化开发等省级创新团队、国家植物功能成分利用工程技术研究中心以及麻糖米酒工程技术研究中心等一系列学科平台,充分挖掘上述平台在生物工程专业人才培养中的作用,引导学生参与科学研究,培养学生创新精神,提升学生创新能力。

3.按照“互利互惠、合作共赢”的原则,试行校―地合作,建立校外实践教学基地,强化各类实践教学环节,提高学生的综合应用能力。目前与孝感市农业局、食品药品监督管理局等多家事业单位建立农产品、食品药品分析与安全检测中心,结合专业认知实习、课程实习,从样品的抽取到成分的分析与检测,学生都可全程参与。与英博金龙泉啤酒(孝感)有限公司等多家企业建立教学实习基地,结合专业实习、毕业实习,一部分学生可以进入实习基地的不同岗位进行顶岗轮训,也有一部分学生参与到企业的科技攻关项目中协同解决生产实践中出现的一些实际问题。这样既为实习单位减缓了人手不足的矛盾并创造了效益,也切实提升了学生的综合应用能力。

四、建立多元化实验考核评价方式,全面提高学生的综合素质

考核评价方式的完善既对学生的专业实践能力的培养起导向作用,也可对教学改革起促进作用[3]。实验考核根据实验课程的特点采用仪器操作、实验设计、现场提问或卷面考试等多元化的方式进行。成绩评定由平时成绩与考核成绩两部分构成,平时成绩的评定以实验态度、操作、能力、结果及报告是否准确、规范为主要依据;考核成绩的评定以学生的知识掌握、实验技能的熟练程度、综合设计能力、创新实践能力以及文字语言表述能力等方面为主要依据。通过实验考核,科学、准确、全面地评价学生成绩,引导学生知识、能力和素质的协调发展。

五、结语

实践教学是培养学生实践动手、创新能力的有效环节。地方本科院校生物工程专业建设要“立足地方”,实践教学应结合地方经济建设和社会发展实际,这样才能培养出具有实践创新能力、满足地方生物工程及相关产业发展所需要的应用型高级专门人才。

参考文献:

[1]靳挺,武玉学,张丽靖.生物工程专业实验教学改革的思考[J].实验科学与技术,2011,9(6):70-71.

篇6

关键词:生物科学;实验课程体系;改革;应用型

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)06-0254-02

应用型地方高校承担着培养高质量、创新应用型人才的重任。实验教学是培养学生理论联系实际,分析问题、解决问题能力的重要教学环节。实验课程作为应用型技能基础课程,它的建设必须围绕适合本地经济发展对人才的需求进行。分析目前生物科学专业实验教学课程体系中普遍存在的相关问题,探索以“符合地方经济社会发展需求为导向”应用型地方高校生物科学专业实验课程体系建设方法和策略,有利于提高应用型人才的素质,增强学生对于社会需求的适应能力,提高学生的就业率[1]。

一、以“符合地方经济社会发展需求为导向”的生物科学实验课程体系建设实践的内涵

所谓“符合地方经济社会发展需求为导向”是指生物科学专业实验课程体系的建设必须根据院校所在地的社会需求为基础,使之不断地适应本地区经济社会发展和对人才的需求的变化。它的建设必须以服务地方,满足地方经济发展对人才的需求为宗旨,不能离开本地社会经济发展进行自我的发展。也就是说,生物科学专业实验课程的建设要根据学校所在地经济发展大方向和人才的需求不断地调整课程的相关组成,专业实验课程的建设与本地的社会经济发展要相互促进,在和谐统一中得到发展[2]。

二、生物科学专业实验课程教学现状

近年来,随着高校招生规模的持续扩大,高校教学资源日益吃紧,学生实践能力的培养问题日渐突出,实验教学环节受到影响导致现行实验教学存在如下问题:

1.长期以来实验教学一直处于理论教学的从属地位,实验仅仅是为了验证理论,教师在教学中仍以注入式实验教学为主,教学方法单一、教学手段落后。教师课前做好实验的一切准备工作,然后讲解实验目的、原理、操作要点,实验室备齐了全部材料、药品和仪器,本科生完全按教材按部就班地操作,毫无探索、创新可言,学生对实验结果不去分析,不去总结,从根本上忽视了实验的实际意义,使本科生养成了不善思索、“照方抓药”的不良实验习惯,日积月累使得学生的综合分析能力和科学实验研究能力没能得到培养[3]。

2.部分教师对学科现有发展现状和生产实践技能缺乏深入分析,对社会经济需求了解不够,现代科技发展成果很少能在教学实验中得到及时的反映,实验教学内容缺乏综合、交叉和与专业前沿结合的新兴实验项目,不能充分利用现代仪器、技术和方法。本科生对实验课的兴趣较缺乏,阻碍了本科生学习的积极性和主动性,不能达到注重实践和提高学生素质,实现培养应用型创新人才的教育目标。

3.由于招生规模的扩大,学生人数增多,但实验室场地、设备、人员难以大幅度增加,这严重妨碍实验教学质量的提高。失去了实验教学在培养学生动手能力、创造能力、分析问题和解决实际问题能力方面的优势。单门课程的实验学时分散,培养学生能力、个性和创造能力的综合性和设计探索性实验过少,不利于本科生进行系统的训练和引入新的实验技能,难以进行综合能力训练;课程的实验存在知识点分散、欠缺系统性。这种课程实验教学内容如果比例过大,显然不利于学生实践能力和创新能力的培养。

4.在传统的教学模式中,实验课的开设是依附于各门理论课。各专业课程都追求知识体系的完整性,造成实验室重复建设,不利于仪器设备、实验材料等资源共享;各课程之间一般联系松散,内容重叠而又有遗漏,学生实验素质和能力训练零星而不系统,实验内容单调而不丰富,近年来,由于教学改革和教学计划的调整,在修订教学计划,削减总学时的同时,实验时数和实验项目也在减少。这种相对分散而未独立设课的实验教学内容,对于学生实践能力的提高也是极其不利的。

三、解决主要问题的思路和策略

如何建立“符合地方经济社会发展需求为导向”生物科学实验课程体系呢?首先,地方应用型地方本科院校在培养应用型人才的过程中,学校的一切课程设置都必须体现出地方社会经济发展的特点。特别是为了促进本地经济的发展,适应本地的人才需求,学校的生物科学专业实验课程体系建设与规划同样都不能脱离本地的经济发展水平。所以,生物科学实验课程体系的建设也必然既适应经济发展,又要突出人才的应用性特征[4]。

1.突出生物科学专业特色。地方应用型本科院校只有真正厘清生物科学本科专业的培养目标,突出本专业特色,建立生物科学专业特色的实验课程体系,才能提升教学质量,同时也有利于教师的专业化发展。生物科学专业人才培养目标是大力培养具备生物学基础理论、基本知识和基本技能,具备现代教学理念,具有较好的人文、科学素养,愿为教育事业服务、体魄健全、心理素质良好,能适应我国教育事业发展需要,能在生物学及相关领域从事教学、科学研究及管理等方面的应用创新型人才,课程体系的构建必须围绕人才培养目标,以学生毕业后的社会需求为依据,优化课程体系,重视专业基础和实践教学,强调个性教育。提升学生的教师能力素质的培养,实现学生由学校到社会的无缝链接。

2.建立系统的实验课程体系,突出课程结构体系的效能,提高实验教学有效性。对生物科学专业实验课程体系的研究宗旨是通过一个完整的实验课程体系和与之相应的课程建设,以提高实验教学的有效性,来达到使本科生掌握基本的实验技能、科学的研究方法和培养严谨的科学态度,让学生学到“有用、能用、实用”的基础知识和专业技能,不但具有动脑能力还具备动手能力[4]。

3.统筹课程中的实验内容,优化实验内容的质与量。实验内容是实施实验课程体系最直接的载体。由于目前各实验课程之间交流不充分,联系不紧密,会存在实验内容重复与遗漏的现象,并缺少明显的指向性与针对性。对实验课程体系的研究与改革必须优化实验内容的质与量,并且加强课程内容与现代社会和科技发展的联系,精选学生必备的基础知识和技能的同时,以重视学生的个性发展和自我实现为价值取向[5]。

4.围绕“个性化”生物科学实验课程体系建设开设实验内容。首先,坚持“以服务地区经济社会需求为导向的‘个性化’生物科学专业实验课程体系建设的指导思想,使课程设置具有鲜明生物科学教育特色,增强学生的兴趣和适应就业的需求。

其次,在“以服务地方经济社会需求为导向的”生物科学专业实验课程体系建设过程中,必须注意实验教学与教学实践相统一的原则。生物科学专业课程设置中,要加强实验教学与实践教学的衔接。按由易到难、从校内走向校外的步骤组织实践教学,构建由实验课程、专业见习、毕业设计和毕业实习等组成的实验实践教学体系,将有关实验内容分散到各阶段的教学中,逐步规范学生的实验操作,提高实践技能,培养学生综合运用知识的能力和创新思维。

再次,作为一种教学实践,其中教学的评价与考核是实验课的重要环节,是以教学目标为依据,对教学过程和结果进行价值判断,基于应用型人才培养监控与评价改进和提高教学质量的目的,生物科学专业实验课程体系建设必须结合具体的教学评价。制定科学合理的具有应用型特色的实验教学考核体系,不仅有利于激发学生的实验兴趣,规范学生的实验过程、提高学生的实验能力;而且科学严谨及多元化的考核评价体系有助于有效引导高校生物学实验教学,对于培养优秀的中学生物学教师也具有重要的教育意义和参考价值[6]。

总之,如何围绕生物科学专业知识结构的需要和培养目标的要求,加强与经济社会的需求紧密联系,构建科学化实验教学课程体系,强化本科生实验技能和动手能力的训练,让学生在校期间学到的知识技能学以致用,有助于毕业进入社会后的就业,由此激发学生学习的兴趣,驱动学生内心的学习积极主动性,培养具有实践开拓创新精神的应用型人才,是生物科学专业实验教学深入研究解决的关键问题。

参考文献:

[1]潘懋元.什么是应用型本科[J].高教探索,2010,17(2):3-5.

[2]罗鸣,吴定敏.以服务地区经济社会需求为导向的“个性化”高职英语课程体系建设实践研究[J].Overseas English,2015,(01):37-38.

[3]金冶.地方高校生物科学专业转型发展的困境、动因与路径[J].吉林省教育学院学报,2015,413(31):31-32.

[4]冯唐锴,韩文华.以地方经济发展需求为导向的生物工程本科专业课程体系研究[J].景德镇高专学报,2013,28(6):20-21.

篇7

关键词:化学;本科教学;生物化学;课程设计

随着科技发展的进步,科学观念的更新,知识的融合,学科之间的划分没以前那么明显,多学科之间的交叉和渗透的趋势越发的明显。生物化学是一门涉及知识范围广,理论性很强的学科,也是生命科学领域的重要基础学科,其理论和技术已渗透到非医学的很多重要领域。在生物学和化学联系日益紧密的今天,很多非医学院校的化学系专业没能开设生物化学课程,一定程度上限制了学生的认知和发展的空间,使很多学生毕业后的实际工作适应能力遇到严峻挑战,本文就非医学院校化学专业学生开设生物课程的必要性做一浅谈[1-2]。

1通过生物化学课程的学习,提高学生对化学专业的学习兴趣

生物化学的主要任务是研究生物的化学组成,探讨蛋白质、糖、脂肪三大生命元素的结构和其在生命过程中的各种化学变化,从分子水平解释生命科学的现象。从早期对生物大体组成的研究,进展到如今通过对分子结构的精细研究。目前,生物化学的研究方法学上主要依赖于分子生物学和化学。在化学方面,应用光谱技术分析生命物质的结构,同位素标记技术标记不同生物,同通过X射线衍射技术观察生命的组成,通过化学分离的技术对重要的生物分子进行分析来说明生物大分子特定的结构与功能的多样性的关系,通过对生物结构和功能的研究,揭示生物体物质代谢、能量转换、遗传信息传递、光合作用、神经传导、肌肉收缩、激素作用、免疫和细胞间通讯等生命的奥秘中的化学变化。使学生在化学专业基础上通过生物化学的课程,认识化学领域在生命科学中的重要性和应用,提高了学生学习化学专业知识的积极性和乐趣。

2通过生物化学课程的学习,拓展学生的知识系统

生命活动的本质就是生物分子在机体进行的一系列化学反应,从化学元素到分子物质的化学组成,再到生命活动进行的化学反应。生物化学课程中,学生能认识到的生物分子的不同化学组成会有特定的生理功能,C、N和O等元素的相同的组成成分但不同化学结构会有截然不同的生理效果。相同的化学基团与其他元素组成不同的生物分子,亦能显示出相同化学基团的功能,蛋白激酶通过磷酸化的化学反应才会有酶的活性,去磷酸化会功能沉默。由多羟基醛或多羟基酮及其衍生物组成的糖类物质,有些能直接提供能量,而有些通过糖原储存能量。同是脂类油性物质的脂肪,有的化学结构特点决定了其在特定环境下能够通过化学反应转变为糖类物质,有些化学结构使其具有存储、和保温的功能。学生通过生物化学课程的学习,不但认识到物质组成性质和结构的变化规律,亦能了解生命机体内物质的结构性质和变化对机体的意义,加深学生对结构与功能统一性和特殊性的认识,拓展学生的知识系统。通过生物化学课程的学习,启发化学专业学生对生命科学研究的思路。近年来逐渐兴起一门学科叫化学生物学,是通过化学的理论和方法研究生命的现象、生命过程的化学基础。以生物无机化学、生物分析化学、生物有机化学、生物化学、化学信息学、生物物理化学和仿生高分子材料为研究方向、发展方向,探索和调整生命机体过程的途径和机理,为新的化学药物的发现提供必要的理论证据,化学生物学使用小分子作为工具解决生物学的问题,正在由化学分子学、化学遗传学而且向化学基因组学的方向扩展,构成了现代生物学与遗传学的重要技术基础[1-3]。

3通过生物化学课程的学习,拓展化学生毕业后就业渠道

化学专业的学生毕业后很多都是从事农业、牧业、医疗、环保或食品营养等相关行业,这些行业不仅要求从业者有牢固的有机化学、无机化学等化学基础知识,还要求从业者掌握和懂得生物化学方面的知识。很多化学专业的科研工作者亦经常碰到与生物知识有关的化学问题,毕业后还得花费大量的精力和时间补充生物化学方面的知识。通过化学专业设置生物化学课程知识,培养厚基础、宽口径的化学专业毕业生,让学生在化学专业原有的基础上掌握基本的生物学知识,具有坚实的化学与生物学基础知识和较广泛的化学生物学交叉领域的知识,具有熟练的化学与相关生物学实验技能,创新意识强,综合素质高,能成为在化学生物学、化学、生命、医药、材料、化工、环保等相关领域从事教学、科研、技术开发及管理工作的复合型应用人才[2,4]。遗憾的是化学专业开设生物化学课程的难度和教材皆不尽如人意,生物化学是涉及知识范围广的学科,教材主要针对生物学或医学专业的学生,因此花费过多的篇幅介绍相关的基本化学知识,容易使化学专业学生失去学习的兴趣,而且教材生物学知识的起点较高,化学专业学生对体内代谢等缺乏系统的掌握和了解,导致化学专业学生出现知其然,不知其所以然的情况,这样的学习失去了生命科学的特色,学生的收获也会不大[1,6]。因此适合化学专业学生学习生物化学课程教学内容的构建显得很重要。

3.1教学形式和方法上要灵活

科学选择教学方法,巧妙灵活应用各种教学手段,开展讨论式、提问等互动式教学,启发学生的思维,激发学生课堂的主动性。利用生物信息学网站提供的一些类似于DNA复制、转录和翻译过程中的动画和蛋白及核酸等分子的三维结构的生物大分子物质图等方式,增强学生的感官认识和学习兴趣,提高学生学习的乐趣性。利用多媒体教学采用纲要信息图表法出示比原有知识更为简洁的纲要信号,以简化信息,提高学生认知的清晰度,唤起学生对旧知识的回忆,提高学生思维敏捷性。教学时通过一些具体的有代表性的例子让学生更容易接受,例如在讲糖代谢和三羧酸循环时联系我们日常的糖尿病患者,因其胰岛素不足或发生胰岛素抵抗,糖原转化功能受诉,导致血糖的升高,把复杂的知识生活化,不但能吸引学生的注意力,还能提高学生物的学习热情。

3.2教学内容上要适宜

生物化学教学内容上对化学专业已经学过的糖、蛋白质和脂类结构等内容上简单性回顾精讲适宜,不宜花很多篇幅和时间。增加生物学基础知识,如细胞结构,细胞器的功能等内容,让化学专业学生打好学生物化学的基础知识,提高学生的积极性。在机体生物转化和规律,分子结构与功能的关系等内容要循序渐进,让学生与原有化学专业的知识体系衔接,在突出生物性的前提下,将庞杂的知识点分成难、中、易三个等级,因人制宜,根据不同学生的学习和接受能力不同区别对待,使生物化学课程的教学内容能够适应药学专业学生的学习和接受能力。化学专业开设生物化学课程是知识交叉、学科渗透的科技时代要求,是培养具有创新意识、综合素质高的复合型化学人才的社会需求,是化学专业学生毕业后从事工作的迫切需求。但是,对化学专业学生开设生物化学课程的授课方法和讲授内容上还必须不断的研究,使这门课程的教学体系设计能够符合化学专业的实际还需要我们进一步探索。

参考文献

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[3]唐咏.谈基础生物化学教学的体会[J].高等农业教育,1992(4):44-45.

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关键词生物信息学;教学;教学改革

生物信息学是生物学、计算机科学、信息科学、数学等多学科交叉融合的新兴学科,可培养学生综合运用知识解决科学问题的思维水平和能力,学科内容具有极强的前沿性、开放性、实践性和探索性,有助于培养宽口径、厚基础、创造性、应用型的专业人才[1-2]。但因生物信息学的知识庞博、原理抽象,使得该课程不能采用传统的教学模式进行教学,现行的课程教学方法尚未完善,需根据不同学校、不同专业的发展定位和学生培养目标有针对性地设计和开展课程教学。浙江大学宁波理工学院生物工程和生物技术为工科专业,以培养高水平的应用型人才为目标。近几年开设了生物信息学课程,通过不断的课程教学改革和实践,笔者发现影响教学效果的多方面因素,包括地方院校生物信息课程授课过程中的共性问题[3]。逐步对课程目标、教学内容、教学方法和考核方法等方面进行了有益探索,探索适合工科专业学生的生物信息学课堂教学模式。通过努力,初步解决了浙江大学工科大学生的生物信息学课堂教学的主要问题,有效提高课程教学效果,同时也获得了一些经验和认识。

1工科专业的生物信息学课程教学问题

1.1课程教学内容新颖繁多,与专业课程体系设计不匹配

生物信息学作为一门新兴的交叉学科,要求学生了解、掌握的基础知识非常多,但学校侧重于工程人才培养,工科应用课程多,生物基础知识薄弱,且将生物信息学作为专业选修课,仅安排24学时的授课时间,这就形成教学内容新颖繁多与专业课程体系安排设计不匹配,难以有效利用已学知识对这个综合性新兴学科课程进行全面学习,部分大学生还因学无所成或跟不上授课进程而产生厌学情绪。

1.2授课学时短,教学和考核模式落后

生物信息学知识庞博、原理抽象、实践性强,但因课程授课学时严重不足,课堂教学通常以理论教学为主,采用以教师讲授为主体的传授式教学方法,幻灯片课件展示容量很大,学生缺少足够的时间思考和消化,常感到学习千头万绪,不得要领。传统教学方式无法满足该课程教学需求,在生物信息学教学中存在较大局限性。在传统教学方法下,课程考核仍以卷面形式进行,忽视实践技能,不能有效考查大学生的学习效果。因此,传统教学和考核方法忽视了该课程前沿性、实践性强的特点,使学生失去了主动思考和积极创新的动力和机会。

1.3教学资源不充足,教材选择困难

生物信息学作为一门新兴学科,教学资源不充足成为普遍现象。生物信息学教材在教学内容的新颖性、时效性和对各专业的适用性等方面有所欠缺,例如一些数据库及软件总在不停更新,教材内容有比较大的滞后性。由于高校开设该课程的时间通常较晚,适用于工科专业的生物信息学教学资源,如教学教案、多媒体课件、教学视频等尤为欠缺。同时,由于生物信息学课程的前沿性,与生物信息学有关的网页大部分都是英文,工科大学生的生物信息学专业词汇极其匮乏,开展实践教学时学生学习非常吃力,甚至造成学生学习困难,教学效果比较差。

2工科专业的生物信息学课程教学改革

2.1根据专业特点改革教学内容

结合工科专业特点及培养特色,选用相对简洁,基础知识与实践应用相结合的教材,如陈铭编写《生物信息学(第二版)》等。同时不拘泥于教材,针对具体讲授情况进行有机取舍和补充,合理制订教学方案。比如,对浙江大学生物工程专业的本科生来说,生物信息学更多的是一种辅助分析工具,不需要深入学习数据库的构建方法、软件算法等基础知识,更多的是培养他们应用生物信息学技术和思维方法来服务本专业知识的能力。因此,大力引入实践教学,大幅度压缩理论教学,理论教学和实践上机操作时间基本按等比例分配。改革后的理论教学内容包括生物数据库及其信息检索、序列比对与分子进化、核酸序列分析、蛋白质性质和结构分析、基因组信息学、蛋白质组信息学等;实践教学引入了常用生物信息学数据库的应用、核酸和蛋白质序列的进化分析、DNA序列的信息学和功能分析、蛋白质序列分析和结构预测、常用生物软件的应用、综合实验等。该教学计划不仅使学生有效学习生物信息学的理论和技术,还可使学生深刻体会和贯通一些生物化学、分子生物学、基因工程等生物课程的知识,夯实了工科大学生的生物学基础理论知识,为学生开展专业相关的实践创新项目和后续毕业论文设计提供技术支持。

2.2革新基于多媒体的互联网教学方法

多媒体网络教室借助于计算机网络和多媒体技术,轻松实现生物信息学理论讲授、数据库搜索及软件应用演示,便于師生课堂交流,增强学生的教学参与意识[4]。再加上大多生物信息学数据库及软件工具在因特网上免费提供,引导学生充分利用这些网络资源尤为重要。因此,必须建立有效的基于多媒体的生物信息学互联网教学方法,给大学生提供更多动手操作机会,改善学习效果,充分体现生物信息学的实践性。基于此,将每个生物信息学教学主题的课堂讲授内容分为2部分:一是用幻灯片进行理论知识讲授和操作演示,二是指导学生利用丰富的网络资源和软件工具完成相关上机实习,引导学生进行探索式练习,培养主动学习的习惯。例如在GenBank数据库教学活动中,首先用幻灯片讲授该数据库的简要情况;接着演示GenBank数据库的搜索方法和搜索结果的要点,结合搜索内容讲解核酸及蛋白序列的格式、主要字段的含义、序列下载的方式;最后,布置相关上机操作内容,由学生上机操作该数据的搜索,并对搜索到的序列进行解读,教师全程指导解疑。另外,为摆脱该课程学时短的限制,结合教学内容适量安排课后作业,鼓励学生利用课余时间上机操作,巩固和拓展生物信息学知识。这样的教学方式简明扼要,既节约了课堂时间,还教会了学生主动获取信息的手段。

2.3开设创新型开放性实验

生物信息学课程的开放性和前沿性可以开拓学生的视野,帮助开发新的思维方式。因此,在生物信息学实践环节增设创新型开放性实验[5],综合采取启发式、研讨式、运用式等教学方法[6],强调大学生的创新思维、实践动手能力的培养,有效调动学生的学习兴趣。新型开放性实验包括演示实验实例模块和综合研究实验模块,让学生自己提出问题、设计和探索解决方案,引导学生独立思考、大胆动手,充分发挥学生的主动性和创造性,培养学生发现问题、综合分析处理问题、信息的收集和整理、创造性思维等独立动手能力以及团结协作能力。就综合实验模块而言,例如,学生想研究自己感兴趣的一个基因,要求学生独立查找相关文献和资料,收集和分析核酸、蛋白质序列及其同源性关系,预测该基因的结构、功能,最后总结这个实验过程并分析实验结果,撰写一份实验报告。通过创新型开放性实验训练,可以全方位、多角度、重能力地训练学生的综合素质。

2.4制订理论与实践并重的教学效果考核方法

根据新的教学内容和模式,积极改革生物信息学考核方式,制定理论和实践并重的考核制度,增强考察大学生对生物信息分析的基本技能的掌握程度以及对结果的分析能力。例如,课程的学生总评成绩由平时成绩和期末成绩组成,分别占25%和75%。期末成绩评定由理论考核和上机考核组成,比例分别占40%和35%。上机考核包括2部分:一是针对课堂教学内容随堂布置上机作业,让学生深化理论教学和演示实验教学的学习,评定学生作业成绩;二是让学生选定感兴趣的研究课题或教师设定研究主题,学生结合所学生物信息学知识,独立制订完整的研究方案,通过上机操作完成方案中的生物信息学操作,并对结果进行解读,形成一份实验报告,教师评定学生的报告成绩。通过这种考核可以全面评定学生的学习效果,促进学生主动学习,同时还可以准确发现教学过程中存在的问题,为课程教学的进一步优化提供指导。

3结语

根据生物信息学课程特点,针对工科专业培养特点,结合近年来笔者的课程教学实践,精心选择教学内容,突出并合理组织实践教学,注重培养大学生的核心技能;充分采用基于多媒体的互联网络教学,增设创新型开放性实验,构建多样性教学方法,强调学生的创新思维、实践动手能力的培养;注重教学效果评价,制订突出实践能力的考核方法,促进学生主动学习能力。通过这些教学改革和实践,逐步探索适合工科大学生的生物信息学课堂教学模式,有效提高课堂教学效果,切实增强学生的专业知识和技能。

参考文献 

[1] A·马尔科姆·坎贝尔,劳里J·海尔.探索基因组学、蛋白质组学和生物信息学[M].孙之荣,译.2版.北京:科学出版社,2007. 

[2] 郑国清,张瑞玲,段韶芬,等.生物信息学的形成与发展[J].河南农业科学,2002(11):4-7. 

[3] 喻修道,雷霆,庞振凌,等.地方院校生物信息学课程教学模式的探讨[J].南阳师范学院学报,2015,14(6):58-61. 

[4] 钱叶雄,朱国萍,聂刘旺,等.生物信息学课程“教、学、研”一体化创新教学模式探讨[J].安徽农业科学,2013,41(6):2812-2813. 

[5] 吴建盛,李政辉,张悦.强化创新型开放性实验,促进生物信息学课程建设[J].信息通信,2013(6):276-277. 

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关键字:教学改革;教学模式;发酵食品工艺学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)26-0220-02

江南大学生物工程学院是我国工业生物技术领域特别是发酵工程学科最具品牌影响力和竞争力的高等学府之一,建立了我国第一个发酵工程国家重点学科。学院历来重视本科专业课程的教学质量和对学生专业素质的培养,但在实际教学中还存在一些不尽完善的地方,影响了专业课程教学质量和学生专业素质的进一步提高。《发酵食品工艺学》是生物工程学院针对具有一定生物学和生物技术理论知识的本科生开设的综合性特色课程。该课程以传授专业技术知识和培养学生动手能力为主要目的。本人结合自身的教学经验,针对目前该学科教学中存在的问题提出改革措施,以期能够进一步提高该课程的教学质量。

一、当前该课程中存在的主要问题

1.部分学生对专业课的重要性认识不足、兴趣不浓。专业课程往往讲授的是具体的产品生产原理、工艺及该行业存在的问题及研究热点等,这与抽象理论知识的学习存在较大差异,导致部分学生在学习“意愿”上有抵触情绪,甚至有些学生认为这些知识应该是职业技术学院学生的学习内容,而认识不到基础理论课是为将来专业课学习服务的,专业知识和技能是大多数毕业生在社会上安身立命的看家本领。这说明部分学生对专业课的重要性上认识不足,也是部分学生对专业的学习兴趣不浓的重要原因。

2.课堂教学与“重能力培养”目标不协调。目前该课程纯理论讲授比重较大,学生被动接受知识,对知识仅停留在肤浅认识和反复的强化记忆中。传统的教学方法导致学生对专业基础知识无法较好地理解,对于以后的进一步学习和创新发展尤为不利,这违背了工科背景和高校教学改革“重能力培养”的目标。

此外,由于此课程学时较少(32学时),限制了实验动手能力的培养,影响了课程教学的完整性。由于实验器材和课时的限制,《发酵食品工艺学》未安排实验操作课程,所有内容只能“纸上谈兵”,严重影响教学质量。

3.课程内容相对滞后。《发酵食品工艺学》涉及知识面广、相关理论发展迅速,新理论和新技术不断涌现。而《发酵食品工艺学》的教学内容目前无法及时补充相关的新理论、新技术。

二、课程改革的目标定位―注重专业素质和创新能力培养,激发学生的专业热情

本课程改革定位在将教学模式与创新型人才培养有机结合,逐步引导和培养学生开展创新性学习活动。为此提出以下几点举措:

1.突破以理论课为主的培养模式,改为理论与实验并重,重视实验教学作为实施专业素质教育和培养创新能力的重要环节。

2.更新观念,引导和鼓励学生走上讲台,以自我讲授的方式激发学生的专业热情。

3.大胆尝试“开放性教材”,以《发酵食品工艺学》为主,以本校数据库为平台,及时更新和吸收国内外最新的相关理论和技术。

三、课程内容改革

1.新课程内容的编写。引进和借鉴西方国家最新的相关教材,根据学科发展,不断更新内容,从而将课程的基础知识与学科的发展相结合。突破原有的或按结构或按功能编排的旧框架,按照国家和地方专业技术人才的需要,结合学生的具体专业兴趣重新组织授课内容,使授课内容更有针对性。通过多阅读文献,扩大知识面,尽量把所讲的理论知识与应用例子联系起来,把应用实例贯穿到讲述的各章节中。

改革后的教学内容设计应注重理论知识、基本实验技能与方法的顺序性、连续性和整体性。教学过程中注重培养学生从现象入手,正确应用所学的理论知识和技术方法。

2.实验内容的安排。《发酵食品工艺学》是以讲授发酵食品生产原理和工艺为主的理论和实践相结合的课程。目前该课程的最大问题是无实验课程的安排,使理论和实践严重脱节,不但降低了教学质量,也降低了学生的学习热情。目前《发酵食品工艺学》课程共分15章,包括二十多种发酵产品,实验内容应选取在生产原理和工艺上具有代表性、产品产量和影响大、学生兴趣浓厚的为佳,如啤酒、黄酒、酱油、醋和乳制品等;同时应考虑本课程实验内容是否与其他相关课程实验内容重复。为了克服大学低年级实验课程中重视基础性、验证性实验的现状,我们重新构建了基础性实验、开放性实验和创新设计性实验三个层次。针对本学科的内容特点,基础性实验主要安排酱油和酸乳工艺实验;开放性实验允许学生在条件和时间允许的情况下自选实验内容;设计性实验鼓励学生在选定实验内容的基础上,依据发酵相关理论对传统生产工艺进行改进,以达到激发学生学习热情和创新能力的目的。实验结束时进行总结,延伸实验思路和方法,提高分析问题和解决问题的能力。

四、课程教学模式探索

课程教学模式改革体现的是教学方法和教学手段的多样化。把小组合作学习和互动式教学作为课堂教学的重要环节[1],同时注重学生的实践性和研究性学习,培养他们的实践能力和创新能力,并且充分利用网络技术,扩大课堂教学容量。具体有以下一些探索方案:

1.教师在讲课过程中主动“设疑”。针对部分学生对专业课兴趣不高,上课是为了“凑学分”这种现象。教师除了要对所讲专业课程的知识点和相关背景胸有成竹之外,还要对学生上课的目的和课堂上的心理活动规律有所了解。即做到“知己知彼,百战不殆(成功的上好一堂课)”。目前我校大二、大三学生年龄普遍在20~22岁之间,好奇心强,对周围的事物的“疑问”多。因此,在讲课的过程中宜将数个知识点包装成按照一定逻辑顺序的系列“疑问点”――即设疑,随着讲课内容的推进逐一解开。该方法能够成功实施的关键点在于“疑问”难度要适中、时机要恰到好处[2];此外,疑问点须是学生的关切点。

2.小组合作学习的教学模式。小组合作学习的教学模式贯穿于《发酵食品工艺学》的理论课和实验课教学。此模式中教师用问题来启发小组的合作和讨论,注重在课堂上小组间的合作与互助,通过与人合作及交流扩展自己的视野和思路。在实验过程中可以小组讨论,本着大胆设想、小心求证以及求实的精神进行实践操作。讨论部分主要是锻炼学生充分将理论和实验联系起来,培养如何分析和设计实验。如果实验失败,可以学生自己先反省,然后进行小组讨论,最后教师主持在全班进行分析讨论,让学生吸取教训、积累经验。通过这样的方式,激发学生在实验课上的积极性和创造性,同时锻炼他们的动手能力。

3.互动式的教学模式。《发酵食品工艺学》中包括20多种发酵食品的发酵原理和生产工艺,有些产品的生产原理和工艺较为类似,如黄酒、白酒和酱油等,为避免讲授内容的重复和激发学生的学习主动性。教师根据教学目的和学生兴趣,提出几个观点或要求,学生以小组(3~4人)的形式选择其感兴趣的内容(最好是学生家乡或熟悉的产品),在课下充分查阅资料,自主学习后制作多媒体课件,在课堂上对该产品的历史、生产原理和工艺进行讲解(15分钟左右)。在此过程中促使学生掌握该产品的历史、生产原理和工艺,同时也激发学生的积极性,变学生被动的接受知识为学生主动的去掌握知识;师生互换教学角色,以互动式的教学模式提高教学质量。

4.阶梯式实验教学。构建阶梯式实验教学,具体分为基础性实验、开放性实验和创新设计性实验三个层次。具体内容见课程改革第2部分。通过一系列的阶梯式实验教学训练,最终目标要使学生养成创新性思维能力和学以致用的能力。

5.改进和完善课程网站。课程网站可以将优秀课件、教学录像、电子教案、文献库等教学资料传到网上,并且做到及时更新网络内容、扩大课程信息量,发挥课程网站的辐射作用。增添新的栏目和内容,如网上提交作业和批改系统等。答疑也可以通过网络进行操作,促进教师与学生以及学生之间的自由交流和互动。网络教学在课程教学中的优势在于既保证了课堂教学内容的高信息含量,内容不断更新,又使教学形式生动活泼,引导学生更加积极、主动地学习相关知识。

工科学院的教学要树立正确的人才观、质量观,培养适合区域经济和社会发展需要的应用和创新型人才,逐步构建以能力为核心、以学生为主体的教学体系。《发酵食品工艺学》以理论与实践并重,以自我讲授的方式激发学生的学习热情,并对教学内容和模式进行改革和完善。通过上述改革能够更好地培养学生的专业技术知识、实践动手能力、分析解决问题的能力和创新意识,是达成教学目标的重要手段。

参考文献:

[1]夏小乐,周哲敏,张玲,等.《微生物遗传育种学》互动式实践教学探索[J].成才之路,2011,(36):69-71.

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生活物理 基础教育 课程标准

一、引言

我国的师范教育开始于1897年由清政府创办的南洋公学,到了1902年京师大学堂的师范馆,师范教育体系自此建立。物理学是一门基础自然科学,它所研究的是物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律及所使用的实验手段和思维方法。为了适应科学技术进步和可持续发展的需求,培养高素质人才,必须构建符合时代要求的高中物理课程。

中学物理新课程改革中强调自主探索能力和多学科交叉解决问题的能力,培养学习物理知识的同时要注意理论与实践的结合,提倡培养学生的创新精神。物理现象从来都不是孤立的,总是伴随着化学、生物等现象而产生,学生综合能力的培养必须要求教师有综合解决问题的能力。目前,物理学师范专业培养模式和方案比较传统,培养的物理教师很难在短时间内适应中学物理的教育教学工作。鉴于此,在物理学师范专业人才培养方案中增设生活物理显的尤为重要和紧迫。

二、生活物理的本质

物理与生活有着密切的联系,它来源于生活而又高于生活。如果能将生活现象和物理知识联系在一起,这样不仅能够活学活用和活跃课题气氛,还能提高学生学习物理的兴趣,他们就会主动而自觉的学习。

所谓生活物理,就是在平时的生活中,所能碰到的物理现象和规律,将生活世界和物理世界统一起来,鼓励学生发散、变通,培养学生的创新意识,激发学生自主、探究学习兴趣。生活物理课程撇开传统理论物理的枯燥,以实际生活实例为主要素材,用学生容易理解和接受的方式方法解决问题,让他们对过对实际问题的阅读观察和认真思考,培养他们动手能力和小组讨论的自主探究能力。通过自觉主动的探究和讨论,培养他们用理论知识解释生活现象,发觉事物发展的前因后果,升华自己对知识概念的理解,只有这样,知识才能学活,不是读死书和死读书。

物理源于生活,这就要求我们在平时的物理教学中要加入生活元素,用生活中积累的经验去解释所蕴含的物理概念和物理知识。只有这样使生活和物理有机联系,才能达到理论与实践的和谐与统一。

三、生活物理的研究内容

物理学的研究进展与我们的生活息息相关,它所研究的范畴包括了人们生活的方方面面,大到日月星辰,小到原子分子,都是物理学的研究范围。物理学为我们解决生活中遇到的问题提供了理论支持和指导,物理学的思想和方法无时无刻不影响着我们的日常行为,所以学好物理,用好物理知识,可以给我们的生活带来无穷的乐趣,让我们可以享受生活。到目前为止,没有发现有哪个师范院校给物理学专业专门开设了生活物理课程,当然也没有专门的生活物理课本。经调研发现,物理学师范专业学生对该门课程的增设有很高的兴趣,他们感觉这对他们以后的职业生涯有很大的帮助,在某种意义上超过了个别理论课程的学习。让我们期待着生活物理课本早日面市,进入学生的课堂。

生活物理应该以中学物理所涉及到的物理知识为基础,结合生活实例解释物理现象。我们要善于观察和总结生活中的点点滴滴,分章节从物理学所覆盖的力热光电原几个方面罗列。还要把握科技信息,将每年各省市的高考、中考试题中考到的生活物理,挑一些具有代表意义和典型的例题,辅到每部分内容的后面。同时还应该穿插部分师德教育内容,老师不光传授知识,还要教育下一代,是人们行为处事的楷模,因此,师德是老师必不可少的内涵。下面我们简单举例说明生活中,我们能够碰到的且熟知的物理知识。

跷跷板是我们生活中非常常见,小朋友都喜欢玩的一种游戏。但其所包含的物理知识很多,我们的老师在讲解力矩这一内容时可以从以下方面引用。(1)两个小朋友体重一样时,所坐位置对跷跷板的平衡和转动幅度的影响。(2)体重差别较大时,所坐位置对跷跷板平衡和转动幅度的影响。通过让同学亲身体会,自己总结规律,他们学到的知识才能牢记。在比如,我们同学们当中有好多同学以为眼睛近视而佩带眼镜,他们肯定都有这样的生活经验。当冬天天气特别冷的时候,人们从屋外进入屋内,镜片上会有薄薄的一层白雾,询问他们这是怎么形成的,并让他们讨论得出结论。还有我们做汽车,当汽车紧急刹车,乘客会怎么样?为了理解失重和超重现象,举例垂直起降电梯。为了理解能量转化,我们也可以举例,在北方的农村,人们考暖气或火炉取暖等等。

在光学方面,比如研究光线的直线传播时,可以结合晚间行人在路灯底下的影子为例。还有汽车的观后镜是凸面的还是凹面的,各有什么区别。日食和月食是怎么形成的,反应了什么物理规律,他们有什么区别。电磁学方面,大家对移动电话应该不会陌生,声音和图像通过什么途径传播,我们在坐飞机时为什么要使手机登通讯设备处于关机状态。磁悬浮列车为什么能达到非常高的速度,利用了什么原理。厨房中微波炉、电磁炉等家电设施的工作原理是什么。

每年全国各地有关生活物理的考题也有很多,作为物理老师,如果在平时的课堂教学过程中,能够引入很多的生活实例来解释物理现象,这将有助于学生在考场上从容应答。

四、结论

学习物理对很多学生来说是一件枯燥而无味的事情。究其原因,一是学生缺少物理联系生活的意识,以接受性学习为主。二是学生很少探究生活中的物理现象,不能学以致用。三是老师过多地强调理论讲授,将物理规律作为已然成立的定理要求学生掌握,使学生丧失了探索的能力和好奇心,从而传递使他们缺乏创造力、创新能力和发散思维的能力。因此,为了改善目前师资培养过程中存在的不足,培养他们组织教学和解决问题的综合能力,使他们较快的适应中学物理课程改革的要求,在物理学师范专业的人才培养过程中,增设生活物理现在看起来是非常必要和紧迫的。

参考文献:

[1]顾明远.师范教育的传统与变迁[J].高等师范教育研究,2003,15(3):1-6.

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关键词:生物化学;教学;探索;实践

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)14-0143-02

生物化学是探讨生命现象化学本质的学科,它以研究生命物质的化学组成、性质和功能等静态问题为基础,研究各种化学物质在生物体内的变化、相互转换以及该过程中涉及的能量转换等动态问题。近年来,生物化学的发展非常迅速,已经渗透到工业、农业、食品科学、医疗卫生、环境保护等多种学科。生物化学是食品科学与工程专业本科教育体系中的专业基础课,也是生物化学基本理论应用于食品加工、保藏技术的重要基础课程,为食品科学与工程专业后续专业课程的承载打下坚实的基础。该课程力求使学生熟练掌握生物化学的基本原理和实验技术,从分子水平上认识和解释生命过程中所发生的现象,并将其灵活应用到食品的营养健康、工艺设计与社会生产中。从提高生物化学课程的教学质量、提高学生的主观能动性等方面,结合近些年来的生物化学教学经验和体会,对生物化学的课程教学进行以下几方面的探索和实践。

一、教学内容重点突出,与时共进

作为一门专业基础课,要注重课程内容的基础性,通过学习该门课程,为后续的学习和工作打下良好的基础。就“教”而言,要把握重点,突出重点,并注重各章节内容的衔接及联系,能够让学生对知识进行融会贯通。

生物化学涉及的知识点多,因此要把知识体系化。整个生物化学的内容可分为静态生物化学、动态生物化学以及功能生物化学等方面。教学过程中把握纲线,关键内容上注意细节。如在静态生物化学的学习中,围绕几种生物大分子的组成、结构、功能等方面以及小分子物质的结构、性质、功能等来学习,并注重前后内容的比较学习。举个例子,在蛋白质的二级结构中有α-螺旋;在讲到核酸化学中,脱氧核糖核酸DNA的二级结构也为右手双螺旋结构。这就要求教师在教的过程中二者进行比较,指出它们的差异,避免学生混淆概念。类似的例子,比如蛋白质的变性、核酸的变性以及引起这些生物大分子变性的因素,都可以前后联系,在对内容比较的基础上加深对这些知识点的掌握。在动态生物化学的讲授中,先对糖代谢重点讲授,强调糖代谢途径包括糖酵解途径、柠檬酸循环、磷酸戊糖途径、糖异生途径等的重要性,途径中涉及的限速酶、还原性辅酶以及ATP或GTP的生成或消耗等这些关键知识一定要掌握,从每个反应着手确实了解掌握这些途径。另外,在每次上课之前,都对前一次课的重点内容进行简要回顾,通过和学生问答的方式,一方面了解学生的把握程度,另一方面前后衔接,更好地服务于新内容的学习。生物化学是一个有机联系的整体。围绕三羧酸循环展开各大物质代谢理论,理清各大物质代谢之间的关系。比如,用于脂肪酸的生物合成的乙酰辅酶A和NADPH及如何调节脂肪酸的合成,就把脂代谢和糖代谢有机联系起来。

基础性并不意味着内容陈旧,科学研究的许多新成果不断出现。每年度的教学内容中,都把国际国内的一些重大的最新的科研成果,与教学内容结合来给学生讲授。比如一些诺贝尔奖的成果等。但讲授一定要注意方法,不应使学生觉得有些听天书的感觉。尽量以学生能够理解的方式来讲授,做到因材施教,达到更好的教学效果。

二、问题式教学法

在生物化学教学中,要注意教师与学生之间的互动。通过师生互动,不仅能够吸引学生的注意力,让大家积极思考,而且能促使学生课后积极复习,从而更快地接受新知识。问题式教学法有几种方法:(1)课前让学生带着问题去预习,这可以通过课前布置问题来实现,这样在对基本内容有初步的了解之上还可以提高预习效果,进一步提高教学效果。(2)每次上课前,对上次课讲授的一些知识点进行提问,可以是提问学生来了解他们对知识的掌握程度,也可以是老师自问自答,进一步巩固学生对知识点的掌握。(3)在讲课过程中,由教师针对性地就本节讲课重点或上节主要知识点联系生产生活实际提问。如讲到糖代谢时,可以适时联系“糖尿病”、“胰岛素”等。(4)讲课中可让学生对某个问题发表自己的观点,学生提问或回答时,教师要多鼓励。

无论哪种形式提问,一定要掌握好教学节奏,适时注意停顿,留有思考时间,便于教师通过学生表情了解学生反应,为后面讲解做准备。此外,课堂中提出需要现场思考的,提问时有些根据内容预先设计好,有些要根据教学过程中学生的反应灵活调整。这样的方式可以极大地调动学生学习的积极性和主动性。

三、紧密联系实际,提高学生分析问题和解决问题的能力

生物化学是一门基础课,该学科与生产生活关系极为密切,如氨基酸的生产、药物作用等等涉及的知识及原理都与生物化学中的四大基础物质及其代谢的调节密不可分。如生活中与生物化学有关的问题,如烫发的机理?生鸡蛋和熟鸡蛋哪个更容易被消化?为什么剧烈运动后感到肌肉酸痛?重金属中毒后,为何可以喝牛奶自救……在教学过程中,可以结合实例引出知识点,使学生感觉到所学知识并非仅仅是空洞、抽象的理论知识,而是可以作为实际应用的手段和武器,这样可以提高学生的兴趣和积极性,从而提高教学效果。

生物化学与人类健康有着十分密切的联系,在课程讲授中,可以结合讲授内容穿插介绍一些应用生物化学知识解释人类有关疾病的发病机制、讨论治疗方案的实例。这些案例既贴近教学又密切结合人类健康,避免了一味枯燥的理论。如糖尿病患者为何会出现酮症中毒?何为痛风病?进行肝功能体检时为何指标中有谷草转氨酶、谷丙转氨酶?它们的活性作为临床上肝炎诊断的常规方法的依据等。这样可以鼓励学生通过已学的生物化学知识进行拓展,学会分析思考问题。

四、多方引趣,提高学生主动学习的能力

托尔斯泰说:“成功的教学需要的不是强制,而是激发学生的兴趣。”兴趣是最好的老师,也是激发学生求知欲的重要手段。如果能将生物化学课上得充满趣味,使得学生建立学好生物化学的信心,积极主动地学习,则会收到事半功倍的效果。

在讲课过程中,可以适当穿插一些“诺贝尔奖”及其得主的故事。在百余年来诺贝尔化学奖的颁发过程中,有39次奖项属于生物化学领域。这一方面反映了20世纪以来化学与生命科学研究的紧密联系,另一方面也反映了化学科学的发展对解析生命现象的巨大贡献。如讲到DNA双螺旋结构可以与J.D.Watson和F.H.C.Crick获得1962年诺贝尔医学奖联系。以及维生素的发现,如1928年A.Windaus因在1907年研究了胆固醇和其他维生素的结构并合成了维生素D3而获得诺贝尔化学奖;1937年的诺贝尔化学奖颁发给合成维生素C的W.V.Haworth和合成维生素A和维生素B2的P.Karrer。在讲述这些章节时,可以穿插维生素的发现过程。这些事例不仅可以增加一些背景知识,帮助学生理解深奥的原理,而且可以调节课堂气氛,提高学生学习兴趣。同时,杰出科学家的经验教训、人格力量、科学态度、奉献精神、团队意识以及世界观、人生观、价值观等,都可能对学生起到潜移默化的感染和教化作用。

此外,可以从各种渠道下载相关视频动画,利用动态画面展示事物发展的动态或推理的全过程,利用图画形式将抽象的、理论的东西形象化,将空洞的、难以想象的内容具体化。具体化的东西更容易加深学生的印象,不容易遗忘,而且更容易掌握所学的相关知识,可谓一举多得。

五、课程采用双语教学

高校实行双语教学是培养具有国际竞争人才的需要,特别是在经济全球化和科学技术发展迅猛的大背景下,大学生的专业英语应用和交流的机会日益增多,其重要性和迫切性也会日益显现。我们对生物化学的部分课程采用双语教学。双语教学中最容易出现的问题是专业英语没学好,中文基础知识功底不扎实。因此我们的双语教学遵循“循序渐进”的原则,分层次进行。通过双语教学,学生在掌握专业知识的同时,提高了学生的外语应用能力。

教学过程是一个不断学习、探索的过程。课堂教学是一个多因素、多层次的系统,教无定法,方法要为内容服务。只有在课堂中将多种教学方法有机结合、灵活运用,才能不断提高生物化学的教学质量。学生应该永远是学习的主角,教师应该扮演引领者的角色,带领学生一起学习和进步,这样不仅可以促进学生学习的提高,而且提高了学生的综合素质,增加了师生友谊,有利于和谐课堂的建设。

参考文献:

[1]王悦,彭蜀晋,周媛,张丹,游晓莉.百年诺贝尔化学奖与生物化学的发展[J].大学化学,2011,26(5):88-92.

[2]刘小鸣,张秋香,梁丽,等.食品专业《生物化学》双语教学的探讨[J].中国科教创新导刊,2012,(26):190.

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[关键词]生物工程 双语教学 途径

[作者简介]廖英(1966- ),女,重庆人,宜宾学院对外交流与合作处,副教授,硕士,主要从事应用语言学及英美文化研究;徐洲(1984- ),男,四川大竹人,宜宾学院生命科学与食品工程学院,讲师,硕士,主要从事生物工程与食品生物技术及其教学研究;张超(1966- ),男,重庆人,宜宾学院生命科学与食品工程学院,副教授,硕士,主要从事生物工程与食品生物技术及其教学管理研究。(四川 宜宾 644000)

[中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2014)03-0109-02

一、引言

教育部《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》(教高[2001]4号)明确要求:本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和主要专业课教学,尤其是对不断有新技术、新理论出现的生物技术、信息技术等专业,以适应经济全球化和科技革命的挑战,达到“教育面向现代化、面向世界、面向未来”的要求。因此,培养双语人才一度列入中国教育发展的重要目标之一。生物工程已成为21世纪的龙头产业,生物科技已成为衡量一个国家科技水平和核心竞争力的重要依据。而欧美国家一直以来在属于高新技术的生物工程领域内具有领先优势,科技优势决定了英语的语言优势,因此这个学科在世界一流的高校里普遍采用英语教学,同时也主要用英语、专著和进行学术交流。为了使我院学生跟上学科发展的最新进展,培养其创新能力、国际交流与竞争能力,需要实施双语教学。

二、双语教学的相关理论

1.双语教学的内涵及模式。很多学者对双语教学的内涵给予了界定。理查兹认为双语教学是指学校里运用第二语言或外语教学知识性科目。M.F.麦凯认为双语教学是以两种语言作为教学媒介的教学系统。托斯滕・休森等则认为双语教学是―种在教学的某些过程中至少使用两种教学语言的教学方法。王斌华教授认为中国的双语教学主要是指学校中全部或部分地采用外语(英语)传授数学、物理、地理等非语言学科知识的教学。王本华认为双语教学就是将母语以外的另一种语言直接用于语言学科以外的其他各种学科的教学,使第二语言的学习与各学科知识的获取同步进行。姜红认为双语教学是以外语为主要教学手段,两种语言交叉使用讲解专业课程,使学生获得专业知识的教学方式。综上所述,以上学者从双语教学的范围、手段、方式等角度阐述了双语教学的内涵,并都强调了两点:第二种语言和知识的传授。基于这些研究者对双语教学的定义和我院是新建本科学校的特点,笔者认为双语教学是教师借助汉语主要用英语授课,使学生能最快获取尽可能多的知识和技能,学会专业知识的英语表达方式。

双语教学模式通常认为有三种:(1)沉浸式双语教学,即学校使用一种不同于学生在家使用的语言进行教学。(2)维持性双语教学,即学生刚进入学校时使用本族语,然后逐渐地使用第二语言进行部分学科的教学,其他学科仍使用母语教学。(3)过渡性双语教学,即学生进入学校以后部分或全部使用母语,然后逐步转变为只使用第二语言进行教学。根据上述三种双语教学模式和《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》(教高[2001]4号)第八条“……暂不具备直接用外语讲授条件的学校、专业,可以对部分课程先实行外语教材、中文授课、分步到位”,结合我院学生的英语实际水平,笔者认为,适合本院双语教学的是第二模式、第三模式或这两者的结合。在双语教学的过程中,教师用汉语向学生解释学科教学内容,同时讲解相应的英语表达方法,使学生在学习过程中逐步直接通过英语思维理解和掌握学科教学内容。

2.双语教学的语言学和心理学依据。语言学依据是根据由Krashen提出的五种假说之一的“语言输入假说”,即当学习者接触到略高于自己现有语言水平的“可理解的语言输入”,并且关注意义或信息的理解时,才能习得。Krashen的“语言输入假说”强调:(1)输入必须是可理解的;(2)输入必须是有趣且密切相关的;(3)输入不是以语法为大纲的;(4)输入必须是大量的。学习者对于大量的可理解的输入进行吸收加工,就会很自然地产生语言的输出能力。那么生物工程专业课程实施双语教学能给本专业学生提供大量的可理解的且让他们感兴趣的语言输入,启动了语言习得机制。因此,“可理解的语言输入”观点对双语教学过程中第二语言的习得与教学有着重要的指导意义。

心理学依据是建构主义理论。该理论认为学习者在一定的情境下,借助教师和其他学习者的帮助,利用必要的学习资料,通过建构意义的方式而获得知识。它强调学习环境中的四大要素:“情境”“协作”“会话”和“意义建构”以及以学生为中心的自主式学习。生物工程专业课程实施双语教学的课堂上有真实的语言环境和良好的英语学习氛围,学生在学习的过程中主动积极,注重师生间的沟通和交流,学生以学科知识为载体,以英语为传递信息和内容的媒介,运用英汉两种语言思维思考和解决问题的过程,完成对知识的建构,促进认知的发展。

3.国外双语教学的理论。国外双语教学的实践经验丰富,理论基础扎实,我们可以借鉴的理论依据较多。本文采用认为大脑为思想库的思想库模式。在这个思想库中,尽管两种语言没有融为一体,但是它们的运作方式来自这个思想库;两种语言共同刺激了思想库的成长发育。第一语言和第二语言的听、说、读、写都能促进整个思想库的发展。因此,思想库是汉语与英语的共同基础,同时作用于学习汉语与学习英语。我们实施双语教学共同刺激和促进了思想库的发展,所以双语教学是切实可行的。

三、生物工程专业课程实施双语教学的途径

我院生物工程专业是四川省特色建设专业,有“微生物工程工艺原理”“生物技术概论”“微生物学”等校级、省级精品课程,有发酵资源与应用四川省高校重点实验室和发酵资源与利用创新团队等省级创新团队。本院将以这些为依托,大力开展双语课教学,提高本科生的专业和外语水平,培养具有高水平创新能力和跨文化交流能力的人才。因此,为了加强生物工程专业建设、提高生物工程专业教学质量和实现生物工程专业高素质复合应用型人才培养目标,通过查阅大量相关的文献资料,结合双语教学的相关理论及其本院教学的实际情况,笔者从教学目标、学生、师资、教材、管理等方面对生物工程专业课程实施双语教学的途径进行了思考,以期通过交流,保证顺利实施生物工程专业课程的双语教学。

1.制定合理的双语教学目标。我校本科人才培养实行专业核心课程制度,作为专业教育,主要包括专业核心课程和专业拓展课程的双语教学方面。双语教学目标应根据生物工程本科专业人才培养方案、师资力量和学生英语水平现状制定。双语教学要求学生通过双语课程学习后不但要掌握生物工程方面的专业知识,而且能够流利地阅读和理解生物工程相关学科的英语文献,学会用英语思维,养成良好的学习习惯。首先,短期目标为:在加强英语基础之上逐步进行生物工程专业学科的双语教学,采用英语和汉语双语授课的方法,要求学生能够掌握生物工程英语专业词汇,阅读英语教材和基本听懂教师的课。其次,长期目标为:学生能够把英语真正作为一种可自行使用的通用语言应用到生物工程的各门课程的学习中,做到不仅能看懂英文,而且能够用英语思维,使英语不再成为我院毕业生择业和考研的障碍。

2.了解学生。由于双语教学的对象是学生,所以学生外语水平及专业基础水平会影响教学效果。本院生物工程专业学生入学总体基础较好,部分同学入学时或经过一年的大学英语学习基本上能达到大学英语四级的要求,但学生的英语水平之间差别较大,因此分两种形式进行:首先,选一门或者两门专业核心课程(例如生物工程工艺原理及设备和微生物学)同时开设双语教学和汉语教学,这样学生可根据自身专业基础、外语水平及兴趣选择双语教学或汉语教学。由于专业课的教学目的首先是要求学生在掌握专业知识的基础上,提高专业外语水平,所以不必对所有学生硬性要求修双语教学课。其次,与日常生活密切相关的专业课程(例如食品营养学)则根据学生英语水平采用双语和全英语进行双语教学,学生可在两种班级之间进行轮换试听,根据自身接受能力选择班级听课。

3.培养师资。双语教学能否顺利开展,师资力量起着十分关键的作用。教师在双语教学中处于主导地位,是双语教学的直接实施者,那么实施双语教学的关键取决于双语教师素质的高低,因此双语教学对教师提出了更高的要求,双语教师不仅要有娴熟的专业知识,还要具备良好的语言能力,包括两种语言的听说读写和思维等能力。在能够获得学校资金支持条件的情况下,通过聘用外籍教师来提高整体双语教学水平。首先,通过引进欧美、澳大利亚等著名大学的专业双语教师来实现。由于这些教师全部用英文授课,所以最初由本院相应课程的教师协助他们进行双语教学,与此同时还要求本院教师学习这些外籍教师的先进教学理念、教学理论及教学方法和技巧。其次,通过输出人才或举办英语及相关课程教学的专题培训班来集中提高教师双语教学的外语水平和授课能力。选派具有良好英文基础的教师前往具有良好双语教学经验的国家进修相关课程,寻找相关院校合作来提高教师授课水平;同时,也可聘请相关的双语教育专家举办培训课程,通过集中授课方式提高教师水平。

4.精选和编写教材。实施双语教学的前提和保障是选用国际上经典的、最受欢迎的和再版次数最多的英文原版专业教材和教学参考用书。通过学习原版教材,教师和学生都能接触到“原汁原味”的英语,而且教师在使用原版教材时,可以从中借鉴国外现代的教学理念、先进的教学方法和手段,学到新的教育思想和与国际接轨的人才培养新体系。但英文原版教材并不是都比国内教材先进,需要主讲教师进行挑选比较,参照中文版的教材,上课时根据实际情况对教材内容进行适当的删减或增加,使之更适合于本院学生学习。同时,鼓励高水平教师自主编写英语讲义和教材,开发出具有独立知识产权的多媒体教学配套软件;在编写过程中引入生物工程领域的最新进展文献,补充当前研究的热点;并且在教授基础知识、广泛介绍生物工程领域的最新发展动态的同时,针对工科学生的特点,重视介绍国内外高校、研究所尤其是一些知名企业的生产与研究状况,注重学生综合素质和创新能力的培养。

5.科学管理。首先,学院院长负责制定双语教学的发展规划及分配保障资金;教研室主任负责选用和编写各门课程的双语教材,研究双语教学的科研课题以及建设双语师资队伍等;教务处负责监督管理总体上的课程和教学质量。其次,建立相应的双语教学评价机制,发挥教和学两个方面的积极性,鼓励教师承担双语课程建设任务,激发学生学习生物工程专业课程的兴趣。评价包括两个方面:(1)通过教学指导委员会、同行、学生三级评教方式评价教师,以期提高教师的双语教学水平;(2)探索过程性评价与终结性评价相结合的机制来评价学生的生物工程专业课程的学业成绩,以期提高学生的学习热情,提高教学效果。如每学期末或每门课结束之前可以通过问卷形式完成学生对授课教师的评价,包括授课态度、语言水平、专业水平等;而教师也可根据学生课堂的积极参与程度、期末考试成绩和专业文献的阅读能力等来评价学生的接受程度。最后,建立针对双语教学的有效激励机制。为了鼓励教师使用双语进行教学,调动他们的积极性,可适当提高双语教师的工作量补贴。可由教务处制定文件规定:采用英文原版教材或英语讲义、英文授课比例达到50%以上的教学工作量记为该课程实际上课时数的2倍。并且可对双语教师在奖金的发放、专业技术职务的聘任、进修与培训等方面给予倾斜。

四、结束语

生物工程专业课程实施双语教学是教育改革和发展的必然趋势,双语教学的开展符合我们党“三个面向”的教育方针,体现了素质教育的思想。要想开展双语教学并提高它的质量,还有很多问题值得探讨。例如,如何处理好学科内容的学习和英语语言学习之间的关系,如何体现循序渐进的教学原则,如何培养双语教师这种特殊的师资力量,如何在双语教学中进行素质教育。这些问题必须依据生物工程专业的特点、各门课程的特点和学生的特点在双语教学的实践中不断探索和解决。

[参考文献]

[1]姜红.试论高等学校的双语教学[J].高等农业教育,2003(9).

[2]王本华.顺应时代潮流 营造浓郁的双语学习氛围[J].课程・教材・教法,2003(6).

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(1新乡医学院三全学院生命科学技术学院发酵工程教研室,河南 新乡 453000;

2.新乡医学院生命科学技术学院,河南 新乡 453000)

【摘要】化工原理是生物工程专业的主干必修课程。结合近几年的教学实践, 本文对生物工程专业开设的化工原理课程,对教学内容、教学方法和手段的改革进行了一些探索, 取得了较好成绩。

关键词 化工原理;教学改革;多媒体教学

化工原理是化工类及其相关专业的一门重要的技术基础课。它主要研究化工生产中单元操作的基本原理及其设备的设计、操作与控制。对于生物工程专业的学生,化工原理是一门重要专业基础课程。在生物工程专业的课程体系中,化工原理课程处在自然科学基础课和工程科学专业课之间,起着由理及工,承前启后的作用[1]。但是化工原理此门课程综合了高等数学、物理、物理化学、计算技术等基础知识,综合起来学习负责枯燥。在教学中我们根据生物工程专业的专业特点和学院办学特色,对化工原理课程的教学内容和教学方法进行了一些改革探索和实践,以期增强课堂教学效果,激发学生的学习兴趣,提高教学质量。本文结合作者的教学实践经验,对生物工程专业化工原理的理论教学进行探索和实践。

1明确课程地位,重视第一堂课的讲授

根据教育部颁布的《关于普通高等院校修订本科生专业教学计划的原则意见》,生物工程系对生物工程专业的教学计划进行了修订,明确了化工原理作为生物工程专业的专业基础课的主导地位。

研究表明,态度对人的行为有很大的影响,它影响人们的工作和学习效率[2]。通过以往的教学经验发现,第一堂课授课老师的讲解直接决定了学生对这门课程的态度。所以授课老师在第一堂课,利用渊博的知识和实际生活中的例子,来培养学生对化工原理课程的兴趣。化工原理课程是学校在大学三年级针对生物工程专业开设的必修课程,授课老师强调此门课程是发酵相关专业考研参考书,也是研究生学位课的基础,使学生明白学好化工原理的重要性;通过简单的介绍化工产业的发展历程,使学生对化工原理课程有一个大体的认识和了解;再利用旁征博引列举生活中大家熟悉的实例,如冬天北方城市的供暖、用离心泵灌溉等,激发学生的学习热情,然后结合化工原理中的单元操作知识点解答这些生活实例,消除学生的抵触、害怕情绪,激发他们的学习兴趣。

此外,教材是学生学习的主要工具,教材的选择是教学过程的一个重要环节。第一堂课中将我们使用的教材进行介绍,我们学校选择的是夏清、陈常贵主编由天津大学出版社出版的《化工原理》,强调该教材是许多院校硕士研究生考试的参考书[2]。提高学生尤其是有考研计划的学生的重视。

但由于独立学院的特点,学生对知识的掌握参差不齐,该教材对于学生来说相对比较难,讲课的时候我们须要抓住重点的单元操作进行授课,使化工原理的教学符合生物工程专业培养目标。对于独立学院生物工程专业,教师需要从教材和讲授内容上因人施教,提高学生成绩。

2多媒体教学与传统教学相结合,生产实习和实验结合,提高教学效果

化工原理课程需要重点论述单元操作的基本原理和计算方法,其中包含许多公式的推导和计算。教师充分利用网络资源,制作多媒体课件进行启发式教学,将抽象的原理以小视频、flash动画等形式展示给学生,提高教学效率,增强教学效果;使学生在教室中就了解到工厂产品的生产流程和设备。如第二章流体输送机械中,使用动画或者Flash影片播放各种输送机械的工作过程,如离心泵、往复泵等,第四章传热中列管式换热器使用三维动画生动地展示其工作原理,使学生直观的理解。

我们从之前的教学经验发现,单纯采用Powerpoint课件进行讲解,公式在屏幕上显示直观感觉“乱”,造成学生视觉上的疲劳,而且许多学生往往还没有反应过来,页面就已经翻过去了,学生会感到枯燥无味,造成多数学生不爱听,失去学习化工原理的兴趣。此部分内容教师需要借助板书,手写推导,随写随看,诱导学生进入动态思维过程,调动学生学习的能动性,从而让学生跟着教师的思路走。

此外,课堂上理论知识的讲解,只能让学生对化工原理涉及的单元操作和设备简单的理论了解。安排学生进入化工厂参观实习及实验操作,结合工厂工程师的讲解,增加学生的感性认识,使知识转化为实践,使学生对化工原理的知识掌握不再是“纸上谈兵”。

3重视预习,调动学生主动学习积极性

化工原理课程是综合运用数学、物理、化学、计算技术等基础知识,分析解决化工类生产过程中各种物理操作问题的技术基础课[3]。课程学习相对于其他科目难理解、难推导、难掌握,从以往的教学经验发现,部分学生对这门课程存在抵触、害怕的情绪,使得学习和讲授过程相对较难,互动较少,学习效果差。在第一堂课的授课过程中消除学生对本门课程的害怕抵触情绪,之后的教学中教师提前布置预习任务,学生在课下主动学习,熟悉课堂内容,查阅资料[4]。课堂上以回答问题和分组讨论的形式检查预习情况,发现学生难理解的内容,再对其进行详细讲解和分析,使学生将课程内容理解掌握,提高学习效率。这种方式改变了传统的学习方式,使学生从被动的接收内容转变为主动学习知识,充分发挥学生的主观能动性,并培养了自学能力。

对于流体输送机械、沉降与过滤、传热、精馏塔、干燥几章内容,涉及到设备的结构与操作原理,采用以学生自学、查阅资料为主,自己制作多媒体课件,课堂上以讲课的形式展示自己的自学成果,使学生真正成为课堂学习的主体[5]。

4习题课的重要性

课后习题是对课堂内容的应用和巩固,每个重要知识点结束后,布置相关的习题,使学生在解题过程中加深对基本原理的理解与掌握。如布置第一章中流体流动中流体静力学方程式、伯努利方程式的应用题,让学生课下完成。下次讲课之前,用10-15分钟时间进行习题的解答,由学生解答习题思路,在讲台上板书讲解,其余同学对其思路进行讨论,这样可以发挥学生的主动性,积极参与到课堂上。如果课时允许,可以设置专门的习题课,对习题进行集中讲解和讨论,加深学生对基本概念和方法、基本工艺计算的理解,从而巩固课程的理论知识。

综上所述,结合化工原理课程和生物工程的专业特点,我们通过不懈的努力,优化教学内容,改进教学方法,调动学生学习的积极性,我们围绕新的课程要求积极改进教学方法,提高教学质量,以培养学生综合素质为目标,培养学生创新能力为重点,为培养具有工程概念的生命科学人才打下了坚实的基础。

参考文献

[1]张雪洪,唐涌濂,王凌华.面向生物工程学科的化工原理实验教学改革[J].实验室研究与探索,2002,21(2):19-21.

[2]程正方.现代管理心理学[M].4版.北京:北京师范大学出版社,2009,1.

[3]郝庆兰,张建伟,杨金泉.化工原理教学培养学生实践与创新能力的探索[J].化工高等教育,2011(5):38-41.

[4]孙炜,唐正姣,陈中.浅谈在化工原理教学中对学生工程观念的培养[J].化工高等教育,2004(2):108-110.

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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.