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首先,近年来现代生物技术中的酶技术在轻化工领域的重要性和潜力日益增长。例如,在传统高温浓碱型棉织物退浆工艺中,需消耗大量水、热能、化学助剂,并排放出大量含高浓度污染物废水。与常规碱剂前处理工艺相比不同的是,生物酶退浆对织物损伤小,处理后织物手感柔软,色泽鲜艳,具有能耗低、设备要求低、排污量少、废水处理简单等诸多优点。所以,生物化学中的酶学部分是我们需要重点学习和掌握的内容,在全部32学时的教学中,我们安排酶学10个学时,从酶的概念、分类,酶的作用机制、酶促反应动力学到酶工程均作了详细讲解,并在讲授的过程中将生物酶工程的相关知识与轻化工程专业知识进行交叉,提高学生对生物酶技术在轻化工中应用的认识,从而,培养学生分析解决问题的能力,为创新能力的培养奠定基础,使他们在实际的生产实践中,可以根据材料不同,工艺流程的不同,选择不同的生物酶处理工艺。
其次,在纺织和皮革加工领域,应用的原材料有很多是生物质材料,因此对于生物质材料的了解对轻化工程学生来讲非常重要,所以我们将生物化学中糖类、脂类和蛋白质类等生物大分子的结构、性质和功能列为轻化工程学生的学习重点,大约占到16学时左右。让学生对生物大分子结构和性质有全面的认识,帮助学生在对这些生物质原料进行处理时能够做到有的放矢。
再次,原有生物质材料都有各种各样的优点和弊端,如何保留其优点而避免其缺点,是一个全新的课题。比如天然彩棉,具有良好的天然色彩,可以避免后续染料加工过程,节省能源和成本,降低污染等优点,但同时,天然彩棉的棉纤维纤丝较短,不如白棉,另外产量比白棉低。针对这些特点,应用生物技术中的基因工程操作可以帮助我们既能保留优点,又能改善缺点,基因工程技术可以从根本上按照人们的意愿改变原材料的特性,所以,生物化学中的分子生物学以及基因工程我们也向同学们做细致的阐述。其余学时我们安排了绪论、对生物小分子的认识以及简单的代谢内容,让学生了解生物化学的全貌以及了解为什么学习生物化学以及如何才能学好。
2教学方法
采用“以问题为中心的教学模式”,利用多媒体教学和板书教学相结合的手段。目前,作为国内普通本科院校,吉林化工学院的学生自主学习能力不强,学习状态不佳成为了一种普遍现象。传统的教学模式不能激起学生的学习兴趣,学生学习非常被动。“以问题为中心的教学模式”(ProblemBasedLearning,PBL),1969年由美国神经病学教授Barrows在加拿大多伦多的McMasterUniversity首创,目前已成为国际上流行的一种教学方法。其特点是:以学生为中心,老师为引导者,以自我指导学习及小组讨论为教学形式的课程模式,能有效地培养学生发现问题、解决问题的能力,有助于提高学生的创造力、人际交往及协作能力。在课堂上我们会先提出一个轻化工程范围内能遇到的问题,比如真丝织物的脱胶处理问题,在这个工艺过程中,首先涉及的生物化学知识是丝素和丝胶的生物化学本质是什么?引入蛋白质分子结构组成、化学性质专题;进一步酶法处理脱胶环节应注意哪些问题?引入酶促反应的影响因素专题。将学生分成若干小组,进行讨论,并设计出工艺方案,这样的方法,不但激起了学生的学习兴趣,还取得了良好的教学效果。
3考核方式
当前医药事业的发展面临着国际医药行业加速技术革命的挑战和高科技高投入下强化专利保护的严峻现实,医药工业需要进行从仿制到创新的战略转移,需要强化工业化生产过程,增加在国际市场上的竞争力。高等药学教育必须适应这一形势,深化改革,拓宽药学人才培养的途径,充分发挥综合性大学和理工科大学办学的力量和积极性。
一、培养医药化工人才的必要性
传统的医药工业在过去的计划经济体制下以救死扶伤、保证人民健康为唯一宗旨,以生产出产品为首要目的。实现工业化生产时较少从化学工程角度去考虑设备与过程的设计、放大和控制,缺少化学工程研究。因此,我国制药工业中的化工过程比较落后于其它化学工业。在当今社会主义市场经济体制下,传统的医药工业除面临新药开发中的知识产权保护的挑战外,还面临着竞争机制的挑战,特别是复关后面对的是国际大市场的竞争,如不迅速提高技术水平,建立现代医药工业,就会在市场经济中缺乏竞争能力。根据医药生产过程基本是化工过程的特点,要建立现代医药工业体系,提高生产操作水平,降低成本,减少能耗、物耗,就必须加强在医药工业化生产中的化学工程研究。
根据我系毕业生分配情况,医药行业尤其是制药行业与公司迫切需求医药化工方面的毕业生,虽然每年都有相当数量的毕业生分配至医药行业的科研、生产单位,但远远不能满足需求,这包括数量与质量两个方面的不满足。分配到医药行业的毕业生也反映他们的知识结构上的不适应,需要花1-2年甚至更长的时间对药学方面的知识和特点进行熟悉和再学习。
二、发挥清华大学的工科优势培养医药化工人才
医药工业是技术密集型的特殊行业,理、工、医药学科的相互渗透、优势互补,共同培养药学人才是加强我国高等药学教育、使之更好地为我国医药工业服务的重要途径之一。清华大学是一所以工科为主,兼有理学院、经济管理学院和即将成立的人文社科学院的综合性委属重点大学,具有雄厚的公共基础和机、电等公共工程基础。化工系的化学工程学科是学校的重点学科之一,近几年来又着重在加强工程实践基础上做了不少努力。具有较雄厚的化学工程的反应、分离、过程优化设计等科研基础和教学基础,也是优势所在。同时我校还有相关的生物科学技术系、化学系。化工系也设有生物化工与制药研究所,并即将与国家医药局科教司联合成立国家医药局清华大学医药工程中心,因此也具备一定的开设化学制药和生物制药的基础课(如生物化学、有机合成)的能力。但目前尚欠缺开设有关药学和药理等专业课及实验的条件,需要兄弟医、药院校的协助。因此总的设想是在国家教委和国家医药管理局的统筹安排下尽快在我校化工系试办以坚实的化学工程与工艺基础为特征的、同时覆盖化学制药和生物制药、专业面较宽的5年制医药化工(或制药化工)专业,尽快培养一批适应我国医药事业发展的、既有坚实的化学工程与工艺基础,又懂化学及生物制药的特殊原理及要求的工程型医药学人才。
三、办学方式
方式1:以清华大学化工系为主,借助兄弟医药院校的师资、办学经验和条件,五年中前三年突出清华大学的特点,充分发挥本校的办学优势,打好公共基础和化学工程与工艺基础。第四学年开始,请兄弟医药院校、系的教师开设有关药学方面的专业课,并尽可能就近借助兄弟医药院校、系的实验条件进行相应的必要的实验技能训练。同时积极培养和引进本系这方面的师资和实验条件的建设。见习和生产实习均到制药厂进行,第五学年的最后一学期进行制药化工过程中的工程、工艺学习,以及少部分偏重基础研究的毕业设计(论文)。获得工学士学位。
方式2:在试办“医药化工专业”的同时还可试办第二学士学位,多途径培养多种类型的制药工程人才。在获得化学工程第一学位的同时,取得药学第二学位。在我系化学工程与工艺专业的学生中,于第三学年开始选取一批优秀的志愿者,在修第一学位(化学工程与工艺)课的同时,陆续选修药学专业的基本必修课。五年内同时修满两个学位的必需学分,并同时完成化学工程学与药学两方面的毕业设计(论文)者授予两个学位。此类学生第一学位为主,第二学位为辅,有条件者,两篇论文最好相结合。第一学位由清华大学化工系负责,第二学位由医药院校负责,合作对象待定。
关键词:生物化学;教学设计;目标;过程;方法
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)28-0201-03
生物化学是研究生命化学本质的科学,是利用化学的理论和方法从分子水平探讨生命本质、揭示生命奥秘的科学。该课程是生命科学院开设的重要基础主干课程,同时也是其他专业开设的一门拓展课程[1-4]。早在1993年全国化学工程专业教学指导委员会福州会议上就决定化学工程专业必须开设生物化学基础课,教育部“面向21世纪化工类专业人才培养方案及课程内容体系改革研究与实践”重点研究课题组也将生物化学内容列入化工类专业必修课内容之一[5]。如何使“生物化学”课堂教学既能紧跟学科发展的步伐,又能突出化工类特色,是目前工科院校“生物化学”教学改革的重点之一,而科学的教学设计是有效教学的基础,对课堂教学效果有着直接的影响和关键作用。教师必须依据现代教育理论,对教学系统中的诸多要素进行设计,才能确保教学设计的科学性和合理性,促进教学目标的更好实现。本文结合化工类学生特点,在对生物化学进行教学分析的基础上,通过制定教学目标、设计教学过程、优化教学方法以及构建教学平台进行课堂教学设计。
一、教学分析
教学分析是做好教学设计的基础,因此必须对教材和学情进行深入分析。
1.深刻理解教材,挖掘教材内容的多重价值。教材是构成教学内容最基本的要素,是教师教学活动和学生学习的主要依据,因此分析教材内容是教学设计的重要环节之一。教科书有两种功能,一是教学资源的功能,二是教学工具的功能。新一轮课程改革倡导“材料式”的教材观,教材作为一种重要的教学资源而存在,教材是学生获得知识的重要渠道,同时教材为学生提供多种实践和探索的机会,培养学生探究问题的能力和科学研究的素养;与此同时教材还是一种有效的教学工具,作为教学工具,教材体现先进的教育教学观念,以及符合学生身心发展的学习规律,引导学生在学习中提高综合能力,树立正确的世界观、人生观和价值观,培养高尚的道德情操。因此如何充分利用已有的或可以再造的教学资源,充分挖掘其多重价值,以适应教师的教学需求和学生的学习需求已成为关键。所谓充分挖掘教材资源的多重价值,就是指认真的钻研,深刻理解教材所承载的内容、重点难点及文化内涵和知识体系,认真分析理解其设计意图和活动策略及其对学生学习策略、情感态度、价值观以及思维能力等方面的影响。因此在新的学科特点和社会需求下,以培养学生综合素质和创新能力为宗旨的工科院校课程改革,不仅重视教材作为信息资源的功能,更强调教材促进学生发展的功能,在获得知识与技能的同时使“知识”向“素质”转变。比如,在讲到“核酸变性、复性、杂交和核酸研究技术”这一章节时,不仅仅局限于概念、原理上的信息价值,还要挖掘它更深层的探究价值、应用价值及情感价值等。比如与之相关的社会研究热点问题,转基因大豆油、小球藻的开发应用、DNA指纹技术以及高科技成果带给人类利益的同时所产生的情感价值等,培养学生分析探究问题的能力和科学研究素养。
2.深入了解学生,找到师生情感交流的切入点。课堂教学是以学生为主体,教师为主导的互动过程。教师只有深入了解学生已有的知识经验及思想状况,才能采取适合学生特点的教学模式和教学方法,实现课堂教学目标。本课程授课的对象是化工类本科三年级学生,这阶段的学生自主意识和思维发散性较强,已系统学过有机化学,但生物学知识薄弱。与此同时为了更好地上好这门课,我们在课前对学生进行了问卷调研,共发放了300份问卷,其中80%的学生认为需要增加科研内容和科研动态,85%的学生要求增加与职业发展相关联的内容。这说明他们关注职业发展,注重知识的学以致用。结合这些学情特点,我们在课堂教学设计中,强调用科研带动教学,用实例来延伸课本知识,并以此为契机,准确抓住师生情感交流的切入点,使课堂教学取得事半功倍的效果。
二、凝练教学目标,设计教学过程,优化教学方法
教学目标的设计是教学设计的核心内容,是教师选择教学策略、安排和组织学生活动、实施教学评价的重要依据。新课程的三维目标包括:知识与技能,过程与方法,情感态度与价值观[6]。教学目标的三个维度是相互联系、相互渗透及相互统一的。比如,DNA复制这一章节的知识与技能目标是让学生掌握复制的特点、过程以及DNA损伤和修复,它是达成过程与方法、情感态度与价值观目标的基础,是三维目标中的主线,贯穿于课堂教学的始终;过程与方法目标是让学生掌握分析探究问题的能力、归纳总结的能力以及自主学习与创新的能力。通过教师精心设计的教学平台,既让学生获得知识和技能,又让它成为学生探究科学、联系社会实际、形成科学价值观的过程。它是掌握知识与技能,形成情感态度价值观的中介,是实现三维目标的关键;情感态度与价值观目标是突显工科特色,教学中关注学生职业发展,重在提高学生科学研究的素养,它是掌握知识与技能,形成科学过程与方法的动力,发挥着调控的作用。
“生物化学”教学内容微观抽象,概念多而繁杂且学时有限,加上工科学生的生物学基础薄弱,增加了理解难度。如何化繁为简,将抽象的概念形象化是突破难点的关键。这就需要教师在教学中合理设计教学过程,不断地创设情境,环环相扣,帮助学生理解。同时,选择行之有效的教学方法同样非常重要。在课堂上充分利用多媒体,将启发式、科研反哺、案例式及互动式等教学方法贯穿于课堂教学始终,充分调动学生的学习积极性和主动性,给学生足够的时间与空间,让学生去分析、讨论、归纳并总结,提高学生的自主学习能力和创新能力。
1.科研反哺,导入新课。在课堂教学中,如何激发学生兴趣,将学生思路巧妙地导入新课,是课堂教学的首要步骤。近几十年来,生物技术发展突飞猛进,而生物技术最核心的技术就是基因工程,生物化学的教学内容跟基因工程紧密相关,通过介绍克隆羊、转基因大豆、亲子鉴定等这些同学们熟悉的技术以及结合教师团队研究的课题,比如转基因富油海藻的培养,这也是目前有关生物质能源比较热的一个研究课题,通过结合研究热点,激发学生的想象力,从而引出课堂内容。
2.营造氛围,授业解惑。生物化学课程涉及的概念都比较抽象,比如DNA变性,教师通过现场展示的DNA双螺旋模型进行阐述,把原本较抽象复杂的概念形象化,同时抛出思考题,变性后DNA会引起哪些理化性质变化?让所有学生都参与到思考过程中,再抛出第二个问题变性后OD260为什么会增高?通过巧设悬疑,层层递进,引发学生去思考和讨论。与此同时,教师在一旁点拨,让学生从有关DNA双螺旋的结构和组成上考虑,让学生自己找到问题答案。通过师生互动,授业解惑。复性是变性的逆过程,这跟蛋白质的变性和复性概念相类似,让学生自己去归纳总结出复性和减色效应的概念,引导学生举一反三,提高归纳总结的能力。
3.导想,拓展应用。工科院校生物化学教学改革的特点是加强基础、面向应用。教学中多增加理论联系实际的内容,不但可以激发学生学习兴趣,也是课堂上师生情感交流的纽带。比如核酸研究技术,通过列举DNA指纹技术将书本知识得以拓展,DNA指纹技术这个在刑事案件中用得非常多的技术手段,常用于罪犯的指认,而Southern印迹的杂交技术就是其主要的技术手段之一。另外,还可以跟学生所学专业联系起来,使学生了解生物化学与其他相关学科之间的联系,让学生结合身边的实例,发散思维;通过知识延伸,不仅开阔了学生的视野,也为学生今后的职业发展打下基础;师生的双向互动,拉近了师生的情感距离,提高了教学效果。
4.总结反馈,深入探究。生物化学知识点比较多,学生难记忆,因此在课堂教学中,用精练的语句把教学内容总结出来,再给这些语句赋予特别的含义,这样的教学将有利于加深学生对于一些暂时难以理解或易混淆、易遗忘的知识的印象,方便其记忆。探究式学习是一种强调学生自主积极获取知识的学习方式,传统的教育只注重于知识的传播,轻视能力的培养,学生以接受学习为主,新课程改革的重点之一是转变学习方式,但是这种转变,更多强调从被动到主动,从一元到多元[6]。通过“DNA分子杂交能否用来基因诊断”、“食用玉米油氢化制造的黄油还是乳化制造的黄油有益于身体健康”等问题进行深入探究,引导学生积极思考,培养学生科研素养。
5.多元化训练,提升综合能力。课堂学习始于课外,结于课外,课后的温习与拓展,迁移与巩固,是课堂学习的自然延伸。由于生物化学对于化工类学生来说属于考察课,平时成绩注重学生课外知识的积累。因此以自主研究题为载体,让学生撰写小论文,可以拓展课堂知识;针对学生感兴趣的热门话题开展小组课外讨论,并进行课堂PPT展示,通过合作学习,促进成果的形成与共享。同时教师加以点评,通过课后的多元化训练,不仅可以实现课前课后的教学互动,同时使学生的综合能力得以提升。
三、构建教学平台
学生的学习是一个知、情、意、行全面发展的完整过程,因此在教学设计时需要把知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观有机地融合为一个整体。这就需要借助教学平台,让学生去亲历、去体验、去感悟,这是教学设计的关键。为此在课堂教学设计中我们构建了四个教学平台。
1.学生活动平台。在教学活动中教师是主导,学生是主体。因此,在教学中需要教师合理地构建学生活动平台,最大限度地发挥学生的主体作用。本堂课通过教师巧设悬疑,引发学生去讨论;通过理论联系实际,引导学生去寻找身边实例,让学生发散思维;通过课后多元化作业,培养学生积极探索、勇于创新的精神。
2.师生互动平台。师生互动是教师和学生在课堂教学中发生的各种形式、各种性质、各种程度的相互影响与作用。如何实现有效的师生互动,如何将学生被动式的学习变成主动式的学习是教师能否上好课的关键。课堂上通过教师点拨,学生归纳;通过案例呈现,学生分析,通过教师启发,学生回答,师生互动,授业解惑。同时教师在构建师生互动平台时,必须关注学生间客观存在的差异,将学生的需求与教学目标有机结合,引导不同层面的学生积极参与互动,从而有利于调动各个层面学生的学习积极性。
3.教师活动平台。提高课堂教学效率是课堂教学的首要任务。虽然影响教学质量的因素很多,但教师的主导作用是至关重要的。教师要在有效的时间内,把自己课堂教学设计内容通过教学活动平台去实施,这需要教师精心地组织教学,教学内容要科学、充实、突出其实用性,教学语言要准确、精练,教学方法要适宜,教学过程设计要合理,能充分体现教师为主导、学生为主体的教育理念。教师以自己的人格魅力、渊博的学识和精湛的教学艺术,去激发学生的学习热情。本节课难点之一是分子杂交技术,通过Flas演示分子杂交的过程,吸引了学生的注意力,形象直观的画面,使教学难点迎刃而解;难点之二是重组DNA技术,通过科研成果分析、展示,激发学生的想象力,培养学生科学思维能力。
4.情感交流平台。情感的交流在教学中起着举足轻重的作用。教学活动是一种特定情境中的人际交往活动,因此在教学中需要构建情感交流平台。结合大三学生关注职业发展的特点,课堂上注重科研带动教学,通过知识拓展环节,让学生认识到学有所用;通过课后多元化训练,师生互动,生生互动,共同提高;同时,教师定期进行教学调研,经常反思教学,及时整改,师生情感得以交流,促进了教学目标的实现。
四、结语
教学设计是教师最基本的教学工作,教师应依据现代教育理论,深入地分析教材和学生,凝练教学目标,通过教学平台的构建,把知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观有机地整合为一体,真正发挥课堂教学的效率,确保教学目标的落实。
参考文献:
[1]刘其友,张云波,王永强.化工专业本科“生物化学”课程内容及教学方法的探讨[J].科教文汇,2012,(6):49-51.
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[6]杨九俊.新课程三维目标:理解与落实[J].教育研究,2008,(9):40-46.
基金项目:浙江工业2012年校级教学改革项目(JG1204)。
[关键词]生物化学 课外作业 学习效果 能力培养
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)16-0063-03
生物化学作为一门重要的专业基础课,不仅在生命科学相关专业作为必修课开设,也在食品科学与工程、制药工程、化学工程、环境工程等工科专业开设。生物化学是一门从分子水平上研究生物机体化学组成和生命过程中的化学变化的学科,课程内容涉及面广,既包括生物分子的化学组成、结构、性质和功能,也包括物质代谢、能量代谢及其关系,还涉及遗传信息的传递。生物化学课程的特点是需要识记的知识点多、重点难点多,表现为生物大分子结构复杂、代谢反应途径多而复杂、基本理论抽象,是一门历来被认为教师难教、学生难学的课程。有关改进教学方法,旨在提高课堂教学质量、激发学生学习兴趣和提高学生综合素质的研究探讨已有很多,如问题导入式教学法、讨论式教学法、启发和互动式教学法等。生物化学课程考核和成绩评定除了传统的期末闭卷考试外,多采用结构评分方式综合考核学生学习成绩,即期末考试成绩仅占课程总评成绩的一部分(40%-70%),而将出勤、测试、课堂答问、课外作业等纳入平时成绩考核,实验教学非独立设课的还包括实验成绩。综合评定成绩的方式既能减轻学生死记硬背过考试关的压力,又能使学生注重平时学习和知识积累,在高校这已成为必修课成绩评定的一种主要方式。然而,如何通过课外作业激发学生学习兴趣,提高学生综合能力,避免作业流于形式而成为学生新的负担,在生物化学教学研究中却少有探讨。笔者将传统统一布置课外作业方式与学生自主选择课外作业方式相结合,探讨了自主选择课外作业对学生学习效果的影响,分析了多元化课外作业方式对提高学生综合能力的作用。
一、研究背景
课外作业作为考查学生平时学习情况的一种方式,从基础课、专业基础课到专业课都很普遍,作业类型包括完成教材所附习题、课程论文或教师布置的思考题等,因不同课程或教师在布置作业数量和类型上差异较大。就生物化学课程来说,课外作业除了必要的生化习题外,大多要求学生完成课程综述论文。但近年来随着电脑的普及,在普通本科院校,除了少数学生能认真对待课外作业外,学生作业普遍存在抄袭现象,一类是同学之间互相抄,另一类更常见的是从网上抄,有的几乎是不加修改地照搬网上资料或别人已发表的文章。究其原因,一方面是学生认为课外作业要么太简单没有挑战性提不起兴趣(如完成教材所附习题),要么太难完成起来花时间(如撰写有一定要求的综述);二是教师在作业批改方面的原因,主要是在一些合班公共基础课或专业基础课,因选课学生人数多,教师没有或者无法全部批改作业,而是采取按比例抽改,或只要上交作业就给成绩,对作业质量没有较高的要求,这使学生认为作业完成好坏一个样,抄与不抄一个样。这种不良现象延续到后续课程,就普遍出现作业不认真的现象,有学生总结完成课外作业的方式就是“复制+粘贴”。
笔者自2002年起开始承担本校制药工程专业生物化学课程,采取了多种方式布置课外作业,发现布置生化习题或思考题类作业存在同学之间相互抄答案的现象,而综述性论文或需要查阅资料的作业,不少学生都是直接抄袭网上内容,只有少数学生能认真按要求完成。近年来,作业不认真和抄袭现象越来越明显,这反映出现代化网络虽然给学生提供了更便捷的获取信息或知识的渠道,但若学生只是依赖网络进行简单的复制加粘贴应付老师,课外作业则形同虚设,仅能满足课程成绩评定在形式上的需要,而对学生在知识掌握和能力提升上毫无助益。有感于此,笔者结合往届授课在课外作业布置上的得失,在制药工程2011级采取了课外作业传统布置与学生自主选择相结合的方式,探讨了多元化课外作业对学生学习成绩和综合能力提升的影响。
二、研究方法与内容
制药工程生物化学为专业基础必修课,理论课单独设课不含实验部分,共48学时,2011级修课学生共3个班109名。第一节课先向学生说明课程成绩考核采用结构评分法,即期末考试卷面成绩占70%,课堂测试(4次)成绩占10%,课外作业(4次)成绩占20%。
多元化课外作业方式的研究不考虑学生入学成绩和前修课程成绩,只在保持课外作业总量与往届一致的前提下,由学生自主选择课外作业方式。在学生选择前只提出对各种类型作业的基本要求,不提出任何与项目研究有关的暗示,以避免对学生自由选择的干扰。学生选择情况由班长汇总,一周内可以更改,自主选择型作业按学生自己确定的类型和完成时间提交作业。对统一布置作业,只告知学生4次作业的布置时间和完成时间,具体内容不事先说明,以免学生避重就轻进行选择。
课外作业共4次,学生可选择全部由老师统一布置,也可全部完成自主选择型作业,或选择统一布置作业与自主选择型作业相结合(表1)。自主选择型课外作业类型包括文献综述、英文翻译、提出值得研究的问题、结合实验写论文、实验设计、教材纠错、课堂讲专题以及学生自行确定的其他方式(表2)。
除统一布置作业按规定时间统一上交外,自主选择型作业按学生自己计划的时间提交(从第4周至课程结束后一周)。作业全部批改,给出成绩与评语,及时返回学生,并在课堂上分析存在的问题。对不符合要求的作业返回重做,但修改后再提交的作业予以适当扣分。
课堂测试仍与往届一样,主要考查基本知识点。一般在完成2-3个章节的教学内容后进行一次,替代出勤点名和课堂提问纳入部分平时成绩的不足,前者占用课堂时间,而后者不可能覆盖所有学生。课堂测试允许学生翻阅教材和相互讨论,目的是让学生掌握基本知识。期末闭卷考试按教学大纲要求出题,考核内容覆盖所有教学内容,题型及分值仍与往届基本一致,按统一的评分标准评分。
三、结果与讨论
(一)学生课外作业选择情况
表1列出了109名同学的课外作业选择情况,大多数同学还是习惯于接受老师的统一布置安排,敢于自我挑战的还是比较少。11人(占10.1%)选择全部按老师统一布置完成,73人(占67.0%)只选择完成1次自主型作业,选择完成2次自主型作业的有24人(占22.0%),而只有1人选择完成3次自主型作业,没有同学选择全部完成自主型作业。选择3次或4次自主型作业之所以极少,主要是这些作业都有特定的要求,比如不能有相同的题目和内容(杜绝相互抄袭),不得抄袭网上内容或剽窃他人文章,综述和英文翻译有字数和格式要求,教材纠错要有依据,实验论文要有数据、分析、讨论和参考文献,实验设计要有一定方法和具体内容,课堂讲专题要事先提交PPT并试讲等。对有些自主作业的要求而言,学生还没有掌握相应的知识,可能认为完成起来较为困难,学生选择统一布置作业次数较多,一是认为可能相对要简单一些,二是有一致的答案可以相互借鉴。
(二)学生自主课外作业与能力培养
在7种自主课外作业方式中,学生大多选择了文献综述和英文翻译,这两种作业方式在其他课程也多被采用,学生可能更为熟悉,而选择其他方式则较少(表2),教材纠错只有1人选择,表明学生课外认真阅读教材的主观意愿较差,课堂讲专题或选择自己认为合适的方式则没有学生选择,说明学生还欠缺自我挑战性,还是习惯于跟着教师的步调走。从各类型作业的成绩来看,两极分化较为明显。一般能认真按照作业要求完成的能获得较好的成绩,相反还是有少数同学不能认真对待。
设计多元化课外作业的目的在于从不同方面提升学生的能力和素质,主要包括五个方面。一是培养独立完成作业的能力:如对“文献综述”、“提出值得研究的问题”和“英文文献翻译”,都要求学生围绕生物化学教学内容自行拟定综述题目或选择英文文献,经老师检查无重复及符合要求后按作业规定完成;二是培养诚实做人、不抄袭剽窃的科学素养:如学生提交综述论文时还必须提交主要参考文献的PDF电子件,英文翻译也必须提交原文及出处,发现存在抄袭内容时及时指出并返回重做;三是培养科学客观的求实精神:要求结合独立设课的《生物化学实验》课程,完成“结合实验写论文”或“实验设计”作业,前者要求客观记录实验结果并进行统计处理,然后按照论文格式而不是实验报告进行总结和分析讨论,后者要求针对实验项目选择多种实验方法并进行设计,不能仅仅按照实验指导书上的要求抄写;四是培养严谨细致的科学作风:对各类作业均在语言文字、标点符号、排版格式、参考文献格式、英文大小写和正斜体等方面严格要求;五是培养勇于探索、敢于质疑的探究精神:鼓励学生提出与生化内容有关但目前尚不能解决的问题,或者对某些存在争论的假说或问题提出自己的观点,或者对所用教材及其他同类教材中存在的各类错漏予以指正。
通过不同类型的课外作业和老师的严格要求,对每位同学而言,都能或多或少地在上述一个方面或多个方面有所获益。笔者相信,通过这些点滴的积累学生会逐渐养成一些作为当代大学生应当具备的基本素养。
高等学校培养高素质的综合性创新人才体现在大学教育的各个方面,教师不能仅仅将课堂教学当作传授某一方面知识的平台,更重要的是要将其作为学生能力培养的渠道。只有通过所有任课教师的共同努力,通过理论教学、实验实习教学、社会实践等多个环节的共同教育,才能培养出善于思考、能独立工作、有一定创造性思维的大学毕业生,才能增强他们在自主择业时的竞争力和社会适应性。
(三)学生自主课外作业与课程成绩
从表3可见,除选择3次自主课外作业只有1人而不具比较意义外,学生选择自主课外作业的次数越多,其期末考试平均成绩、课堂测试平均成绩和课程总评成绩均呈增加趋势,课外作业平均成绩则差异不大(这与允许作业重做有关,重做后缩小了成绩差距)。从课程总评成绩分布来看(表4),选择2次或1次自主课外作业的同学在高分段(90分及以上)的比例较高,分别为16.7%和15.1%,虽然选择全部完成统一布置作业的同学在81-89分值段的比例达到27.3%,但没有同学达到90分以上成绩。这表明学生自主选择课外作业次数多少与其主动学习的动机有关,一般愿意在课外作业上多花时间的学生,在课堂学习和课外学习都更努力和认真一些。
结构评分方式在高校课程考核上具有一定普遍性,平时成绩所占比例从20%到60%不等。虽然在生物化学教学实践中大家更关注课堂教学或实验教学研究,如应用多种教学手段、激发学生的创新意识、培养学生的学习兴趣等,但对学生课外学习的方法和效果研究也值得重视。平时成绩中除了课堂测试、课堂提问、小组讨论和实验成绩评定外,值得教师探讨的是如何有效地将课外作业这个方式利用好,使其既能充分反映学生课外自主学习的实际效果,又能作为培养学生能力的手段,而不是作为让学生课程考核过关的工具。采用多元化课外作业可改变传统作业的单一性和缺乏变化,有利于减少学生被动应付和抄袭现象,有利于调动学生的学习热情和提高学习效果,更有利于培养学生研究性学习能力。
四、结语
生物化学教学研究除了探讨如何在理论和实验教学上提高教学质量外,学生课外学习的方式方法和学习效果也值得重视。生物化学课程考核多采用结构评分方式,平时成绩中课外作业占有一定比例,布置课外作业也被多数教师所采用。然而,传统作业方式较为单一,不易激发学生兴趣,作业抄袭现象也较普遍存在。采用多元化课外作业方式,有助于激发学生自主学习的兴趣,有助于提高课程学习效果,更能将培养学生诚实守信、科学客观、严谨细致、自主思考、探索求真等方面的能力与素质贯穿于教学过程中。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 赵玉萍.多种教学模式在医学生物化学教学中的应用[J].中国医学教育技术,2011,25(1):98-101.
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1.1课程体系设置重理轻工生物工程涉及的技术范畴属于生物工程技术与化学工程技术,广泛应用于医药、轻工、食品、化工等领域,生物工程专业是理工管结合的工科专业[3].生物工程主要是解决生物技术产业化过程中的问题,生物工程师不仅需要懂一些生物学方面的知识及其相关的数理化基础知识,还要精通工程技术方面的知识,例如工程数学、电工学、工程制图与CAD、化工原理,生物工程设备、生物分离工程、生物工程工厂工艺设计等.应用型本科院校为了发挥以前办学的优势条件,课程设置偏向理科,生物学方面的课程设置较多,工程课程相对较少.
1.2实践环节过程控制薄弱生物工程专业应用型人才大多充实到生产、经营、管理第一线岗位,能在生物技术与工程领域从事设计、生产、管理和新技术研究、新产品开发,要求具有扎实的专业知识和很强的实践能力.在本科教学阶段要注意适度拓宽专业面,强调工程实践,重视学生实践能力的培养.生物工程专业的实践环节包括实验课、课程设计、见习、毕业论文(设计)和毕业实习等,其中化学实验、生物化学实验、微生物学实验等主要是让学生掌握常规仪器的使用、设备维护保养等基本技能,化工原理实验、发酵工程实验、课程设计等主要是提升学生的工程素质,培养学生分析问题的能力,见习、毕业论文和毕业实习等主要是加深学生对社会、企业的认知,掌握生产工艺流程、生产设备及检测等知识.但目前偏远省份生物工程领域的相关企业较少,生产见习、毕业实习成了走马观花,见习中见到的重要环节、核心生产车间很少,实习中真正参与生产的时间短、动手机会少,收效甚微.
1.3基础理论教学求全求深且重复交叉应用型本科院校培养的工程专业主要培养应用型人才,基础理论知识应该“以应用为目的,以够用为度”,但长期以来各门课程都追求完善的教学体系,形成了大而全的课程格局,课本越写越厚、内容越写越多,这与培养目标不相适应[4].而且许多课程之间有内容交叉、重复现象,如有机化学与生物化学、生物化学与微生物、微生物与遗传、生物化学与分子生物学之间就有很多知识点重复,很多知识点在几门课程里都要讲授.而为了解决内容多学时少的矛盾,授课教师把其它课程涉及到的一些内容省略不讲了,结果可能几门课程都没有讲解同一内容,这样学生学到的知识就有了重复或者欠缺.
2生物工程专业应用型人才培养课程体系构建思路
生物工程专业人才培养目标是大力培养掌握生物技术及其产业化的科学原理、工艺技术过程和工程设计等基础理论和基本技能,能在生物技术与工程领域从事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].课程体系的构建必须围绕人才培养目标,以学生毕业后的职业方向为依据,优化课程体系,重视专业基础和实践教学,强调个性教育,提升学生的能力素质,实现学生由学校到社会的无缝链接.
2.1夯实专业基础按照“宽口径、厚基础”的培养思路,课程体系要保证专业课程的学分比重,适当增加工程类课程的比例[6],加强对学生工程素质的培养,培养学生的工程能力,使学生具有牢固的工程学基础知识,以适应大规模现代化生产中的工程设计、参数检测、过程控制、产品的下游处理等工作,满足企业岗位的需要.专业课程设置要注重系统性,在教学过程中,要协调各门课程之间的教学,妥善解决交叉重复内容的授课问题,让学生在有限的时间内学有所用、合理够用.在夯实学生专业基础知识的同时,可将专业教育和应用能力及开发研究能力的培养结合起来,培养学生适应社会发展和解决实际问题的能力.
2.2重视实践教学实践教学一直是应用型本科院校的短板,生物工程专业课程设置中,要增加实践教学的比重,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.实践证明,这种实践教学能够激发学生学习的主动性和创新精神,培养学生理论联系实际、分析问题和解决问题的能力,同时还可以促进教师对教学理念和教学方法的更新[7].
2.3凸显自身特色应用型本科院校都有各自的发展轨迹,其专业设置经过长期的发展;学校在所地区经济结构、发展水平、产业特色也各不相同,因此,生物工程专业课程设置既要发挥学校师资力量、实验条件、学科发展的综合优势,又要适应经济发展和社会市场的需求,使课程设置具有鲜明的特色.在制订课程体系时,专业方向课开设应凸现个性化教育,这是提升专业内涵的主要手段.比如开设生化生产工艺学、代谢工程、环境生物技术、计算机辅助生物过程设计、生物制药工艺学、药剂学、食品发酵工程、酶工程、企业管理等课程.这些课程分别涉及环境、制药、轻工、食品、管理、生物等多个方向,对专业知识范围进行拓宽,也增强学生的兴趣和适应就业的需求.
3生物工程专业应用型人才培养课程体系的构建
生物工程专业是建立在生物学、化学、工程学等多学科基础上的复合型专业.课程设置必须以人才培养目标为总揽,坚持知识、能力、素质和个性协调发展的原则,强调知识的整体性、系统性和综合应用,强调学生的人文素质、工程素质和动手能力的培养,构建培养高素质的应用型生物工程人才的课程体系.
3.1构建符合培养目标的课程体系培养满足市场需求的应用型生物工程人才,需结合自身实际,充分发挥课堂教学、实验实训和校园文化活动三个培养平台,按照公共能力、专业能力和发展能力三个模块对生物工程专业进行课程构建,每个模块又由几部分组成,具体的课程体系可设置为:
3.1.1公共能力培养课程公共能力包括价值判断、交流沟通、身心调适和信息处理等能力.价值判断能力培养课程包括思想道德修养与法律基础、中国近现代史纲要、思想和中国特色社会主义理论、基本原理、形势与政策、思想政治理论课实践等;交流沟通能力培养课程包括大学英语、大学语文等;身心调适能力培养课程包括基础体育、健康运动项目训练、职业生涯设计与创业就业指导、国防教育与军事训练、劳动技能训练等;信息处理能力培养课程包括大学计算机、计算机操作训练等.各个模块还要开设相应的素质拓展活动项目和选修课程.
3.1.2专业能力培养课程专业能力包括自然科学与工程学基础、生物学知识、生物工程工艺研发、专业综合实践等能力.自然科学与工程学基础知识培养课程包含高等数学、无机分析化学及实验、有机化学及实验、物理化学及实验、电工学、工程制图与CAD、化工原理及实验、工程数学等;生物学知识培养课程包含生物化学及实验、微生物学及实验、分子生物学及实验、基因工程及实验、细胞生物学及实验等;生物工程工艺研发能力培养课程包括发酵工程、酶工程、生物分离工程、生物工程综合实验、生物分离工程实验及其他方向课程等;专业综合实践能力培养课程包括专业认知实习、专业技能测试、企业家讲座、社会实践调查、产品设计、毕业实习、毕业论文(设计)等.
3.1.3发展能力培养课程发展能力培养课程须根据学校的教学特色和学生的发展需要进行开设,不同专业方向的课程设置有所不同.例如,发酵方向设置生物工程设备、生物工程工厂工艺设计概论、发酵工艺学及实验、发酵过程控制与检测、生物制品质量监控等.生物制药方向设置药物化学、药物分析、药剂学、药理学、生物制药工艺学、生物技术制药、生物药物分离与检测技术等;食品方向食品营养学、食品工程原理、食品分析、食品机械与设备、食品工艺学等.以上课程又分为理论教学、实验实训、综合实践三种不同的课程类别.这些课程紧紧围绕工程素质的培养分层次、分年级循序渐进地开设.
3.2加强实践环节的教学管理和过程控制根据专业培养目标,充分发挥校内实验、实训平台和校外实习基地作用,构建由实验课程、课程设计、专业见习、毕业设计和毕业实习组成的“分阶段、多层次”的实践教学体系,并制定相应的考核标准.第一层次:基本技能实验,包括无机分析化学实验、有机化学实验、生物化学实验、物理化学实验、化工原理实验、微生物学实验等.通过这些实验课程让学生掌握常用仪器设备的基本操作、使用技能、维护保养,学会生物大分子和微生物的分离纯化、定量测定、性质鉴定等.重点是基本操作技能和规范化训练,培养严谨求实的科学态度和工作作风.第二层次:专业综合实验,包括生物工程综合实验、生物分离工程实验、发酵工艺学实验、发酵过程控制与检测、生物制品质量监控、药学综合实验、食品工艺学综合实验等.生物工程专业的实验教学内容应该专门化,具有特性,以区别于生物技术和化学制药工程等邻近专业[8],但又要兼顾到不同专业方向的需要.通过这些实验要求学生学会利用微生物发酵生产某种产品,掌握发酵原料的成分分析、原料制备、发酵过程控制与检测、成品处理等,进一步巩固提高学生的实验技巧、独立思考和分析问题、解决问题的能力.第三层次:应用研究实践,包括创新性实验、见习、产品设计、毕业论文(设计)、毕业实习等.通过见习使学生了解工厂的生产流程;通过产品设计让学生能够选择合适的方法、技术设计某种产品的生产工艺,并生产出产品,如“啤酒生产”、“抗生素生产”、“特色酸奶的生产”等;通过毕业论文使学生独立查阅文献,制定实验方案,完成实验,进行数据处理和分析,培养学生综合应用知识的能力和创新意识.毕业实习使学生了解经济发展和企业改革的实际情况,参与各类生物制品的研制、生产和质控过程,掌握一般的生物工程产品的工艺设计、过程,为今后的工作打下基础.所有这些环节都与培养学生的动脑动手能力、掌握各种专业技能是分不开的,任何一个环节都是非常重要的,只有加强各个环节的考核,才能为社会输送技术过硬的应用型人才.
【关键词】生物工程毕业设计(论文)多元化
本科生毕业设计(论文)是工科高等院校教学计划中最后也是最重要的教学环节,占用一个学期,达大学教育阶段的八分之一。这一教学环节能培养学生查阅文献资料、使用各种工具书、应用计算机、外文翻译、工程设计与科技论文写作等方面的能力,提高学生的调研能力、实践能力、动手能力、社交能力,同时通过毕业答辩培养和强化学生的材料组织能力、讲演与口头表达能力、反应敏捷能力。东北电力大学生物工程专业的教师经过多年的教研总结出:这些培养目标仅靠在校园里苦读书本、纸上谈兵是根本不可能实现的,要提高毕业设计(论文)的质量,提高学生的综合素质,增加学生就业的机会,只有到社会实践中去,走学科交叉、产学研合作办学之路。
一、改革的措施
1.采用多元化毕业设计(论文)模式进行个性化培养
将参与毕业设计(论文)的学生分为考取研究生进一步深造型、签约就业型和自主创业型三类。根据不同类型学生特点,进行个性化培养,指导教师有针对性开题,学生根据自己的特长并结合自己的毕业去向选择合适的毕业设计(论文)题目;也可以让学生根据自己的兴趣提出新颖创新的毕业设计(论文)题目,由专业教师把关审题;也可支持学生到就业单位或实习实训基地做毕业设计(论文),可使学生受到正规的科技开发训练,熟悉未来工作单位的环境和要求,提前完成由学生向工程技术人员的角色转换;支持学生参与大学生"综合性、设计性、研究性、自主开放型"实验项目的研究,参加大学生节能减排等社会实践与科技竞赛,为日后的就业、创业和研究生学习打下良好的基础;支持考研学生参与教师的科研课题,提前进入研究生课题的研究。这些措施能极大地激发学习的积极性,对增强我校学生的社会竞争力具有非常重要的意义。
2.建立和完善独具特色的多元化毕业设计(论文)联合指导企业基地
积极探索与企业联合开展科学研究、产品开发、共建研究等产、学、研合作模式,企业借学校人力资源进行研发工作,学校利用企业条件培养人才,互利互惠,建设一批工程实践基地,形成长期稳定的合作关系;学生作为生力军,直接参与工艺设计、产品研制、科技开发工作,锻炼了学生的工程能力,形成了特色。我校地处各大类企业门类齐全的东北老工业基地的吉林省,有优越的校企联合优势和校企合作传统,同时,各企业中的工程技术人员和管理人员很多是我专业的毕业生,因此可依托本地建立多元化毕业设计(论文)联合指导企业基地,在培养一批校外兼职指导教师同时,也解决了教学设施和工程训练场地不足及到企业实习只能以参观形式进行的困难,为学生工程能力的培养提供了有力的硬件支撑和保障。
3.建立和完善实效显著的校内工程训练基地
利用校内资源条件,发挥学科优势,依托我院学生科技园、应用化学特色专业、省水处理实验中心组建了培养学生工程能力的校内工程训练基地,为毕业设计(论文)的顺利进行提供了有力保障。
4.对校内指导教师进行工程实际能力再培训,增强题目的工程实用性
近几年,我专业引进了一批青年教师,他们的学历高、综合素质高,但没有工厂企业工作的经历,缺乏深入的工程背景。因此,每年安排青年教师在学生到单位进行毕业设计(论文)过程中也下到企业锻炼,亲身体验工程实际和生产管理运行过程,积累工程经验,既可提高他们的理论教学水平和科学研究水平,同时,也能提高毕业设计(论文)的指导水平。
5.建立可操作性强的质量保证和评价体系
针对不同方式的毕业设计(论文)情况,制定相应的工作计划要求及联合指导协议书等教学文件,以保证毕业设计(论文)的有序进行。为考核学生的培养效果,制定了学生毕业设计(论文)质量评价内容和指标体系,提出了评价的操作及过程控制方法。在毕业设计(论文)中实行10~15%的末位复审制,保证了毕业设计(论文)的质量。
二、改革的可行性
"学科交叉、产学研结合"毕业设计(论文)新模式的研究与实践是一种有益的尝试,它是教师的一种自觉需求,教师既可以寻找科研立项课题,也可为企事业单位解决一些实际问题;同时在为社会服务的过程中,学习生产新技术,反过来又促进教育质量的提高,最终为教师提供了一个施展才华的更加广阔的空间,有利于高校双师型师资队伍的形成。
这种模式也是学生渴望的,学以致用,用才是学习的终极目标。一方面考研学生参与教师的科研课题,提前进入研究生课题的研究,激发学习的积极性,也提高了我专业研究生的综合素质;同时有计划地指导学生在毕业设计(论文)过程中申请校级、市级、省级乃至全国的自主创新科研项目,参加大学生节能减排等社会实践与科技竞赛。另一方面企事业单位委托的课题具有很强的实用性,学生真题真做感兴趣,更易激发他们的创新潜能,培养合作和团队精神,提高综合素质;同时,企业在这个过程中也能了解到学生的真实情况,及时与优秀学生签订就业协议,在一定程度上防范人才流失,增加了引进人才的可靠性,节省了培训费用。
通过这种模式的实践有效地缓解了我们专业实验资源不足的问题,充分利用企业或科研院所的实验设备作为学生毕业设计(论文)实验的有益补充,能有效地缓解学校因扩招而造成的资源紧缺的状况,提高了企业与科研院所实验设备的使用价值。
三、结束语
这种新模式的研究与实践有利于造就优秀的应用型本科人才,可全面提高我专业的教学质量,是我专业教学改革的方向,符合高等教育综合化的发展趋势。
参考文献
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[2]李卫祥.高校本科毕业论文教学改革探索[J].太原大学学报,2005,1(6):59-61.
关键词生物分离工程;教学改革;体会
生物分离工程课程是在生物学、微生物学、生物化学、化学、化学工程学、物理化学、机械和电子等学科的基础上发展而来,其具有明显的工程性和科学性的双重特点。通过该课程的学习,能使学生针对不同的生化产品的特性,独立运用所学的有关生化技术方面的知识,设计合理的提取或精制的工艺路线和改造现有工艺,并能从理论上解释生产实际中的各种现象,提高学生分析和解决问题的能力,对学生在生化产品的生产、质量控制、检验等综合职业能力的培养上,是必不可缺的[1-2]。
1生物分离工程课程主要内容和特点
生物分离工程课程主要包括细胞的分离与破碎、初级分离、膜分离、萃取、吸附分离技术和理论、液相色谱、亲和色谱、电泳、结晶、干燥等,有些内容对学生来说是初次涉及,如分离技术、吸附技术、结晶、干燥;而有些内容被涵盖在其他课程之中,如液相色谱和亲和色谱在仪器分析中有重要讲解,电泳在生物化学中有重要讲述。
生物分离工程课程是一门多学科交叉、发展性和比较前沿的学科,是一门含有现代生物科学和工程的科学技术。生物分离技术不同于传统的化工分离过程,近年来在国内外大受重视,发展非常迅速,许多适合生物活性物质的新型分离纯化技术也不断产生,被广泛地应用到工业、农业、医药等各个领域[3-5]。它所涉及的相关课程和知识较多,如物理、化学、微生物、高等数学、计算机等,基础性和实践性都很强。它所涉及的基础理论、基本知识较多、较散,各知识点间相互联系不是很紧密,内容相对比较抽象,若单纯地讲授理论知识学生很难理解。
2教学改革
2.1拓展教学内容,激发学习兴趣
一是生物分离工程课程的教学,应与该领域的前沿科技与时俱进,及时、快速、准确地更新地教学内容,将最新的科技新闻传播给学生们,以自由讨论的形式,在课堂上与学生进行广泛的交流与沟通,与学生们产生共鸣,从而提高学生学习生物分离工程的兴趣。二是针对目前在生物分离技术领域研究热点的新型分离技术,尤其是该课程课本上涉及较少的生物分离技术,从发展背景、产生过程、基本原理、工艺过程以及应用领域等方面,多角度地将这些新型分离技术引入该课程中,激发学生们的科研与创新意识[6];三是从数据对比为出发点,阐明国内外生物分离技术领域发展的现状与差距,指出现阶段我国在生物分离技术领域所面临的机遇与挑战,进而以工业化生产中的一些热点及代表性产品的案例,描述生物分离技术在其制备过程中起到的重要作用。这种将感性与理性相结合的教学方式,可避免空泛地谈理论,让学生能够快速地掌握该课程的基本理论。
2.2改革实验教学方法
实验课程的目的是使学生较好地掌握相应的实验技能,实验课要让每个学生尽可能多动手,这样才能达到较熟练的程度。该课程可采取分组轮流的方法让学生参与实验准备工作,这样他们在实验前就需要自己考虑需要什么、怎样准备等,这对学生以后从事科学研究和教学等很有帮助。同时,可进行开放式实验教学尝试的教学形式,学生根据自己的情况进行实验,因材施教,鼓励他们参加科技创新大赛,自立课题,自己设计实验,自己作可行性分析。以学生做,教师指导为主。充分体现学生的主体作用,使学生能积极主动地走进实验课堂。在指导实验方面,其不同于理论课讲授,要求在较短的时间内,发挥教师主导作用,通过精讲突出重点,在课前布置教学预习内容,课上通过提问启发思维,介绍新技术进展,扩大知识面,将教师示范和学生自己实验相结合,活跃课堂气氛,充分调动学生的积极性。
2.3改革考核方式,建立多样化考核模式
成绩考核是教学过程中的一个重要环节,是促进学生学习和教师评定学生成绩、进行教学评价,取得教学反馈信息的主要方法[7]。可采用多样式的评价体系来对学生进行考核,提高平日成绩所占比重,从而综合体现学生对知识的掌握,达到能力培养的目的[8]。最终考核成绩由平时成绩和期末考试共同组成,即包括课堂小测验成绩、平时作业成绩、小论文成绩和期末卷面成绩。课堂小测验占15%,主要针对近期所学的重点内容,在课堂上布置一些小题目,以检测学生对近期讲课内容的理解程度;平时作业占15%,主要设置一些思考性较强的问题,考查学生对当堂课内容的掌握程度;小论文占30%,课题自由选择,以体现所学的生物分离技术为目的,多角度考查学生文献检索、归纳总结、应用知识以及分析问题与解决问题的能力。期末考试占40%,主要考查学生对该门课程知识框架的掌握与理解程度。
3教学体会
3.1不断改进多媒体课件,采用板书加多媒体的形式授课
多媒体集文字、图形、声音、动画等各种信息于一体,能提供理想的教学环境。多媒体课件可使课堂讲授形象生动,提高学生学习生物分离工程的兴趣,激发学习的积极性和主动性[9]。目前,湖南农业大学在授课上,多采用多媒体方式,但若单纯地采用课件的形式,速度过快,不利于学生对知识的理解和渗透,可尽量采用板书加多媒体的形式。多媒体不仅限于文字,要尽可能多采用动画,如flash、avi等;另外,多媒体形式不仅局限于powerpoint,要丰富多媒体形式,激发学生的学习兴趣。板书的书写和讲解过程可以增加学生的理解时间,不致于出现“满堂灌”的现象。
3.2采用灵活多样的教学方式
在有效的上课时间内,要让学生理解所学的基础理论和分离技术并非易事。在教授的过程中,要尽量采用启发式教学,从传统的教师传道授业解惑,到现在的双向交流、师生互动,使学生和教师的思维同步,要在设问、思考、学生回答以及教师解答和进一步讲述中完成讲解,这样就可针对学生的难点疑问进行重点讲解,还能够活跃课堂气氛,增加学生的学习兴趣。总之,教师要走出只从书本上单纯的以自我为中心的讲解,要与学生进行互动,以提高教学效果。
3.3培养学生的自学能力
本科生的教育,远不同于中学教育,学生主要是学会学习方法,获得知识的途径,这就要求学生能利用各种有效的方式和途径去获取知识,查阅文献就是其中很重要的一点。当今学校图书馆的发展非常迅速,不仅可以到图书馆去索寻书籍、期刊,而且在图书馆网站上还购买了许多数据库,如中国期刊网、中国硕博士论文库、超星图书馆,还有西文资源,如SpringerLink、Elsevier等,学生可以借助强大的网络去寻找各种资料,查阅前沿知识,以开阔学生的视野。
4结语
在多年的生物分离工程课程教学中,笔者不断进行课程改革,力求培养学生的综合实践能力,取得了一些成绩,但还存在一些问题,如:实验所需低耗材料如药品等消耗多、用量大;指导教师和实验室人员工作量大;实验室开放程度不够等。这些问题在一定程度上影响了教学质量的提高,需要在今后的课程建设与教学改革中,进一步丰富实验内容,提高实验结果的直观性,促使教学改革进一步得到深化。总之,要不断总结经验,改革创新,选择合适的方法和手段,利用各种途径激发学生的学习积极性,为其将来从事相关专业打下良好的基础。
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关键词:生物工程;科研实践导师制;必要性;可行性
生物工程专业是一门由化学、微生物学、生物化学、化学工程和计算机科学等相互交叉结合而成长起来的新兴复合学科。它被视为人类21世纪三大前沿学科之一,是生命科学通向应用领域的桥梁学科。为了适应生物技术产业迅速崛起对人才的需求,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,它包括了原来的生物化工(部分)、微生物制药、生物化学工程(部分)、发酵工程等四个专业。经过短短几年的发展,到2008年国内设立生物工程专业的高校就已达200多所,生物工程取得的成绩也是有目共睹的,它已是当今世界发展最快的专业之一。
由于多数生物工程专业是由原来分属于化工、轻工、医药等学科的生物化工、发酵工程、微生物制药等专业调整而来,部分是在师范、农林及其他综合性院校的生物学、生物技术专业的基础上成立的。因此各高校本专业的教学资源背景和专业方向有较大的差异,各校在学科定位、人才培养规格、课程体系等方面还处于探索阶段。尽管生物工程与生物技术专业教学指导委员会在2002年首届全国高等学校生物工程专业课程体系与人才培养研讨会上就生物工程专业的学科定位、培养目标、质量标准、课程体系、教材建设等方面达成了高度共识,但由于历史及学科特色的不同,及专业调整后专业口径的拓宽,各校很难在短时间内在课程设置上做出相应的调整或改革。本文从中国计量学院生物工程专业的特色出发对实行科研实践导师制培养模式的必要性和可行性进行了分析和探讨。
一、实行科研实践导师制培养模式的必要性
“三鹿奶粉”事件之后,我国废止了食品类生产企业的国家质量免检制度。这无疑增加了企业的负担,需要有更多的质量检验人员对产品质量进行检查把关。联合国生物多样性公约组织发表的报告表明,全球因生物入侵造成的经济损失高达数千亿美元。目前入侵我国的外来生物有400多种,其中危害较大的有100余种,在世界自然保护联盟公布的全球100种最具威胁的外来物种中,我国就有50余种,每年造成的经济损失至少有1000亿元人民币。外来生物入侵预防策略之一就是检验检疫、海关、农林、畜牧、水产等主管部门加强防范措施,投入更多的人力、财力和物力。
中国计量学院是我国质量监督检验检疫行业唯一的本科院校,是一所以工为主,计量、质量、检测、标准、检验检疫特色鲜明的浙江省重点建设大学。我校的生物工程专业的课程体系设置体现了生物检验检疫特色,培养的学生可以输入到出入境检验检疫局、质检部门以及企业的产品质量检测部门等等工作。本校生物工程专业实行科研实践导师制培养模式,培养出动手操作能力强、立足于社会的专业人才。
二、科研实践导师制培养模式的优点
国内的本科学生培养年限一般都是4年,有些医学类专业的学生培养年限为5年,但各学校不尽相同,大部分学校采取“3.5+0.5”的模式,指的是大学本科阶段3.5年时间用于课程知识的学习,0.5年时间进入实验室完成毕业论文或毕业设计。我校生物工程专业试行科研实践导师制培养模式采取“3+1”管理模式,也就是在师生双向选择的基础上学生在大二的暑假就进入实验室跟随导师进行科研工作。学生的所有课程在3年时间内完成,大四这一学年全身心投入到毕业环节中。笔者认为实行科研实践导师制培养模式具有以下优点。
1.有利于加强学生对“科研”的认识。学生在进入大学后往往对自己所学的专业处于“陌生和迷茫”的状态,这种状况具有普遍性,也属正常。由于学生在此之前从未接触过科研工作,因而对科研工作没有任何的认识,用他们自己的话讲就是“不清楚科研是怎么回事”。实行科研实践导师制培养模式可以让学生尽早明白什么是“科研”,科研工作怎样去做,让学生对科研工作具有一个基本的认识和了解,使他们能从“书本知识的单纯学习”阶段转到“研究型的学习阶段”,并且通过参与导师的科研项目对生物工程这一专业有切身的理解。
2.有利于提高学生的思维和动手能力。需要指出的一点是,学习生物工程不是一件简单的事情,因为这门专业要求知识范围广;生物学基础强,工科知识扎实,二者有机结合;理性思维强,善于分析问题解决问题;注重动手操作能力,可以进行独立课题实验。选择本专业的学生通常需要付出比别人更多的精力和时间。实行科研实践导师制培养模式,比普通的“3.5+0.5”的培养模式更有利于学生动手能力和创新能力的培养。因为学生有更多的时间投入到实验中,通过自己参与科研培养实际动手能力、分析问题和解决问题的能力以及创新思维能力等,以后一旦走上工作岗位马上就能适应与专业相关的工作环境和工作性质。
3.为学生再深造奠定坚实的基础。生物工程属于综合交叉发展学科,且与应用有紧密的结合,国外很多著名大学都很注意其发展,所以出国深造机会很大,也会有更大的发展空间。同时生物工程专业读研比例很大,若想要在本学科有所建树或想从事高级技术工作必须读研进一步深造,一般有一半以上的学生会选择读研。在本科期间通过科研实践导师制的培养,能够充分结合理论知识和实践知识,加强思维能力和动手能力的培养,为学生进一步深造奠定坚实的基础。
三、生物工程专业实行科研实践导师制培养模式的可行性分析
1.生物工程专业教学和实验条件优越。我校生命科学学院生物工程专业建立于2002年,为校级重点专业。学院拥有1个校级研究所:生物安全与食品科学研究所;1个省级重点实验室(培育):生物计量及检验检疫技术重点实验室。学院建有1个省级基础课实验教学示范中心:生物测试实验教学示范中心;1个省级人才培养模式创新实验区:生物检验检疫类专业人才实践能力培养创新实验区;6个中央与地方共建实验室:基因工程检测实验室、出入境动植物检验检疫实验室、生物产制品安全检测实验室、食品安全快速检测实验室、药品与药妆品安全评价实验室、入侵生物安全与控制实验室;4个省级专项实验室:植物化学综合实验室、农产品精深加工与品质控制实验室、药品质量综合检测实验室、生化分离及检测技术实验室。仪器设备投入总值近3000万元。建有近3000平方米的温室、网室,使整个实验教学从单纯的实验室工作走向生产。学校学院图书资料丰富,教学和实验条件能够充分满足教师和学生的需要。
2.生物工程专业学生起点高。我校生物工程专业面向全国招生,学生入学时报考单位全部是以我校为第一志愿,而且学生分数较高,整体英语成绩优异。总结前几届的教学和学生管理经验,发现生物工程专业的学生英语四、六级通过率、考取研究生比率和获得学生课外科技竞赛等都名列学校前茅。所以生物工业专业学生优异的素质为实行科研实践导师制培养模式提供了坚实的基础。
关键词:专升本 会计专业 毕业论文 质量提升
北京联合大学生物化学工程学院从2003年开始招收专升本会计专业学生。每年来自北京多所高职院校的高职会计等相关专业优秀毕业生进入北京联合大学开始为期两年的专升本阶段学习。以2013年入校的高职会计专升本学生为例,其在高职阶段毕业的学校和专业如表1所示。
专升本阶段教育是培养具有比较扎实的基础知识,良好的专业技能和实践动手能力,富有创新创业精神和较高的综合职业素养,能在相关领域从事相关工作的高素质应用性人才(齐再前,2011)。专升本学生毕业论文教学环节是服务于专升本人才培养目标的重要一环,同时也是检验专业课程教学效果的综合性环节。北京联合大学对学生毕业论文质量高度重视,已经形成一套完整规范的毕业论文质量控制体系:在毕业论文教学初期,学校组织专家对毕业论文选题进行把关;在毕业论文教学中期,学校组织专家进行毕业论文的中期检查,督促学生和指导教师加快写作速度和提高论文质量;在毕业论文教学末期,对所有毕业生的毕业论文进行大学生防抄袭软件检测;学校组织专家对最终形成的毕业论文质量进行抽查;每年从参加答辩的毕业论文中择优分别进行二次和三次答辩评选院级和校级优秀毕业论文,并对获得优秀论文奖的学生和指导教师进行奖励。但是目前,在专升本会计专业毕业论文题目选择、毕业论文内容和论文指导方面仍存在一些不足有待改善。
一、存在的主要问题
(一)部分论文选题存在的问题。
1.选题研究范围过大。有些毕业论文题目研究范围过大,如:“中国企业海外并购行为研究”“我国企业私募股权投资退出机制研究”。这类题目超出了专升本学生专业研究的能力范围。由于专升本阶段学生的知识结构和理解能力有限,无法对存在的宏观问题进行深入剖析和把握,结果只能是整合他人的研究成果,很难提出自己的想法,创新不足。
2.选题专业相关性不足。专升本会计专业学生的毕业论文应该是将会计核算、财务管理、纳税筹划、审计等方面的理论专业知识应用于企事业单位的具体实践进行相关研究。学生在写作毕业论文的过程中提升了专业知识应用能力,体会到学以致用的快乐,也为学生走上工作岗位撰写与专业相关的总结、汇报等工作论文打下基础。而有些毕业论文题目如:“关于《企业内部控制应用指引第3号――人力资源》的思考”“××企业的营销策略研究”等与学生所学专业没有相关性,学生为了写毕业论文,需要从零起点开始学习,花费几乎半年时间所写的毕业论文对学生专业知识的提升和未来工作几乎没有任何裨益。
3.选题过于老旧。有些学生的毕业论文选题为近些年没有新的研究成果、比较老旧的偏理论性题目,如:“论会计人员职业道德”,这样的题目由于没有新的研究进展,也很少有公开的新的典型案例,教师也写不出有新意的内容,学生只能是把相关资料和别人写的论文进行整合。
4.选题难度过大。有些指导教师在指导学生选题时会根据自己的研究方向或感兴趣的内容,要求学生选择一些比较前沿或者比较边缘的题目,如人力资源会计、绿色会计、法务会计等相关内容。这类题目理论界正处于研究探索阶段,本科生进行这类题目的研究难度太大。而且这类题目偏重理论研究,学生在将来的工作中通常不会遇到这些问题,实用性不强。
(二)部分毕业论文内容存在的问题。
1.理论部分比重过大,实证研究不足。有些学生的毕业论文几乎都是理论性的内容,由于专升本层次的学生的知识积累还无法进行专业相关理论问题的创新研究,只能从网上或是其他资料上整合别人的理论研究结果,这样论文就几乎没有新意和实用价值。这类论文也偏离了专升本会计专业培养财务会计领域的高素质应用型人才的培养目标。
2.偏重数据计算,缺乏自身的分析和思考。这类论文比较典型地存在于上市公司财务报表分析类论文中,如“工商银行财务报表分析”“小天鹅股份有限公司盈利质量分析”等,这类题目的论文专业实用性比较强,比较适合专升本的学生,可以将学生所学专业知识运用于具体企事业单位的实践。但有些学生只是根据所学的专业知识把进行相关财务分析的一些财务指标计算出来,并罗列在一起,缺乏自身的分析和思考总结。
(三)论文指导过程中存在的问题。由于毕业论文写作期间也是专升本学生找工作和实习的时间段,很多会计专升本学生在会计师事务所实习,正是事务所年终审计工作最繁忙的期间,有些学生长期在外地出差,实习工作任务繁重。另外,专升本会计专业学生外省生源较多,有些学生回到自己的家乡找工作和实习。很大一部分学生很难做到定期去学校与指导教师沟通,指导教师只能通过电话、短信、邮件等方式对学生进行毕业论文指导工作,这比面对面的沟通交流效果要差很多。
二、对策及建议
专升本会计专业的学生是从高职院校选拔的优秀会计相关专业的毕业生,他们普遍勤奋好学,专业知识掌握的比较扎实,在写作毕业论文的过程中,指导教师的指导和毕业论文写作过程的合理安排对提升毕业论文质量尤为重要。
(一)组织专家对教师进行面对面指导。组织专家在早期对全部毕业论文选题进行检查,中期对毕业论文进度和内容进行抽查,末期对形成的毕业论文质量进行抽查,这对保证毕业论文质量发挥了重大的作用。其中的不足是早期的毕业论文选题检查和末期的毕业论文质量抽查通常是把专家检查结果的书面意见传达给指导教师,这种书面的交流有时会表达不够清楚。另外,指导教师有时不能认同专家的书面建议,还是坚持原来的论文选题。建议专家对认为不够合理的毕业论文题目和毕业论文内容中存在的不足与相关指导教师进行面对面的沟通指导,这样专家也可以回答教师的困惑。另外,建议每年组织专家对毕业论文题目和毕业论文内容进行点评,指导教师可以从中学习经验和不足,从而提高指导教师的论文指导水平。
(二)建立毕业论文选题指南。专升本教育是培养技术应用型本科人才,强调实用性的同时也不能忽视专业基础理论,应该是在基础理论和基本分析方法的基础上培养学生的专业应用能力。专升本学生毕业论文选题应注重理论性与应用性相结合,相对于本科学生更加注重实用性。目前专升本学生的毕业论文通常是指导教师指定题目,或指导教师与学生沟通后确定题目。专升本学生在选择毕业论文题目时通常已经有了自己的专业兴趣点,但不知道与自己专业兴趣有关的毕业论文题目有哪些。为了规范毕业论文的选题,建议在校内外专家充分探讨的基础上建立《毕业论文选题指南》。《指南》可以方便学生在与指导教师沟通的基础上从相关论文题目中选择自己感兴趣的题目,也能够给指导教师选择题目提供借鉴。另外,毕业论文的写作应该是将学生学习的理论性专业知识应用于现实实践,但有些指导教师会根据自己的研究基础和研究兴趣给学生指定一些与专业无关的题目,如果指导教师建议学生写的毕业论文题目不在《指南》中,学生可以与指导教师沟通,要求写《指南》中的相关题目。
(三)在2年级第1学期初确定毕业论文指导教师。专升本阶段学制两年,通常在2年级第1学期末放寒假前确定毕业论文指导教师,学生主要在2年级第2学期完成毕业论文的选题和写作,而这段时间也是学生实习和找工作的期间,由于近年来就业压力越来越大,学生很难拿出足够的时间和精力进行毕业论文的选题和写作。而且由于专升本学生来自不同的高职院校,高职阶段的专业也不尽相同,学生之间的知识结构存在较大差异,指导教师在承担繁重教学科研任务的同时,在短期内根据学生的个体特点指导学生完成论文选题和论文内容的写作的压力也很大。由于专升本的学生在高职阶段已经进行过会计相关专业课程的学习,高职阶段也进行了毕业论文写作,已经有自己感兴趣的大致研究方向,而且经过一年的专升本阶段的学习,学生对专业课教师(指导教师)的研究方向也有了大致了解。建议在2年级第1学期初根据学生的专业兴趣和指导教师的研究方向,指导教师与学生双向选择确定毕业论文指导教师,这样学生在2年级第1学期初就可以开始利用课余时间思考和查找写作毕业论文的相关资料,提前开始毕业论文的选题和写作。这样不仅学生与论文指导教师有充分的时间进行沟通交流,也可以解决第2学期学生忙于找工作和实习,没有足够的精力进行毕业论文写作和不能定期回学校接受指导教师指导的问题。可见,提前确定毕业论文指导教师,对于学生的毕业论文选题和毕业论文质量提升都有帮助。
(四)选题要考虑学生的个体差异。专升本学生与本科学生不同,他们来自不同的高职院校,高职阶段学习的是会计或与会计相关的专业,导致学生的专业知识结构差异较大。指导教师应根据学生的具体情况,在与学生充分沟通的基础上考虑学生的个体差异进行毕业论文选题。另外,对于专业知识相对薄弱的学生应该选择难度相对较低的题目,对于专业知识掌握扎实而且善于钻研的学生可以引导学生选择难度较大且收获也会较大的题目。S