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近年来,生物信息学在各医药院校越来越受到重视,多所院校相继在研究生教学中开设了生物信息学课程[1]。而对于医学本科层次是否需要开设生物信息学课程这一问题,虽然目前各方面的观点不一,但是已经有一些院校开始进行尝试。目前医学检验专业(五年制,毕业时授予医学学士学位)已调整为医学检验技术专业(四年制,毕业时授予理学学士学位),而生物信息学作为一门新课程,在医学检验(技术)专业学生培养中的作用正日益受到关注,逐步被某些院校选择作为必修课或者选修课。
一、开设课程的必要性
空前繁荣的生物医学大数据的产出,及其蕴含的重大生命奥秘的揭示,将决定现代生命科技和医药产业研发的高度,决定人们对疾病的认识和掌控能力,也将对主导生物医学大数据存储、管理、注释、分析全过程,解决生命密码的关键手段———现代生物信息学技术的发展带来前所未有的机遇和挑战[2]。对于医学专业学生而言,通过学习生物信息学,从而掌握利用各种网络信息资源来检索和获取生物信息数据,并选择和使用各种生物信息学软件来分析数据。在当今大数据时代,这方面的知识和技能的培养对于医学生今后从事医学科研工作是非常重要的。因此,在医学专业学生中开设生物信息学课程非常必要。我校从2010年开始将生物信息学设置为研究生教学的必修课;从2013年开始在医学检验专业中开设生物信息学选修课,自2015年开始转为医学检验技术专业。在医学检验技术专业中开设生物信息学课程,能够为该专业学生的临床和科研方面的素质积累提供必要的支持,更重要的是增强了在医学和信息科学交叉领域解决问题的技能,其意义几乎等同于在研究生教学中的设课意义。
二、教学内容的安排
医学检验技术专业的教学任务非常紧张,几乎将原来医学检验专业前八个学期(最后两个学期为实习阶段)课程压缩到六个学期来完成,学生学习压力可想而知。我校为了减轻学生负担,各课程的课时数都比医学检验专业有所减少。但生物信息学并未改变,仍然为16学时。为了在较短的学时内实现教学效果的最大化,我们结合该专业学生的特点和需求,将授课内容分为理论课和实践课两部分,实践课不占学时。理论课主要介绍基本的生物信息学理论、资源和数据的获取、分析方法和工具的使用;实践课则通过布置作业,课后上机操作来解决问题。理论课主要内容包括:生物信息学导论、DNA测序技术、序列的获取、双序列比对、多序列比对、蛋白质结构分析和预测共计六个专题。实践课主要内容包括:cDNA及基因组参考序列的获取;常见序列格式的释义与转换;双序列比对(局部比对);多序列比对(全局比对);蛋白质综合信息查询;蛋白质基本性质、疏水区、亚细胞定位、信号肽、跨膜区、模体及结构域分析与二级结构预测;蛋白质三级结构预测。在理论课实施过程中,注重将与生物信息学相关的生命科学和医学前沿的一些最新进展和最新成果引入理论知识讲授中,让学生在有限学时内能够进一步认识生物信息学的内涵和课程的价值,追踪前沿学科的动态,开拓视野。
三、教学方法的设计
生物信息学涉及多个学科领域,交叉性强,在较短的学时内学好这门课程的难度很大。学生的学习兴趣与教学内容和手段关系密切,除了精心选择教学内容外,教学方法上也有很多需要革新乃至创新的地方。在教学过程中,我们形成了颇具特色的教学经验,由授课教师独创的授课———实践———演示(Teaching-Practicing-Showing,TPS)教学模式已应用于教学。TPS教学模式着力于以实际问题为引线,将理论授课与上机实践有机地融为一体,逐步介绍生物数据分析的各项技能,并指导学生将其融会贯通以真正掌握相关的基本方法与常用工具。首先,在教学内容上引入具体实例来进行教学,比如讲解生物信息数据库(Gene、Nucleotide、UniProt、PDB等)时,通过给出检索某个人类疾病基因数据的例子来学习数据库的使用方法。课堂上教学实例的设计需要任课教师在备课时投入大量精力来完成,还需要教师具备多学科交叉的知识。教学实践表明,与医学相关的生物信息学分析实例可以让学生更好地认识该课程的作用,大幅度提高学生的学习兴趣和学习的主动性。此外,课堂教学手段也应该丰富多彩,多媒体教学中可以充分使用图片、动画等元素。其次,举例分析时可以进行一定的现场演示,比如讲解检索Unigene数据库时可以一边上网演示一边解释说明。
四、考核方式的变革
生物信息学作为选修课,既要遵循学校相关的考试制度,也要通过对考试方式的变革来提高考试效果。我们将理论考核与学生的实践能力考核联系起来,结合学生课外实践任务的完成情况和开卷考试成绩进行综合评定。在课程中安排一次课外实践任务,要求每位学生独立完成相关分析并提交书面分析报告,该部分占考核成绩的20%。具体内容为自行选择一个人类细胞外功能蛋白:1.利用ClustalX对各物种参考蛋白序列进行多序列比对(输出PS格式结果);2.分析分子量、等电点、分子式、稳定性、亲疏水性及亚细胞定位;3.预测二级结构并模拟三维结构。课程结束后进行开卷考试,内容包括基础知识和综合分析,尽量采取灵活的出题方式,并控制题量,该部分占考核成绩的80%。近年来的教学实践表明,这种综合评定的方式能够反映学生对该课程的掌握程度,体现学生利用生物信息学知识解决问题的能力。
五、展望
实践表明,生物信息学课程教学能够给学生提供所需要的生物信息学知识和技能,但是在教学内容安排、教学方法设计、教学手段使用和教学效果评价等诸多环节都需要进一步探讨。在这个过程中,我们既需要吸收传统教学模式中的优点和精髓,做到严谨和切合实际,又需要更新教学理念,突出医学特色,大胆尝试新的教学方法和手段,最终形成本课程别具一格的教学特色。
作者:伦永志 单位:大连大学
中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)03(b)-0044-02
生物科学代表着21世纪自然科学的前沿,是孕育关键性突破的学科之一。生物科学是研究生物的形态,结构,生理,分类,遗传,变异和进化的科学,它以培养基础性,研究性人才为主。海南医学院是一个地方性本科医学院校,为了适应地方经济的发展需求和学校本身的发展,我校于2009年开设了生物科学专业,学制四年,同时,为了适应就业市场的需要,将生物科学专业设定为健康教育方向。
在专业开设之初,我们通过对一些院校的调研后发现,多数学校的生物科学专业普遍存在着没有明确的学科定位,专业设置雷同,没有具体的研究方向和针对性等现象。在教学过程中仅仅以理论课教学为主,缺少实验教学和专业实践。这种不顾自身特色和条件,追求时髦,一哄而起,搞形式主义的办学,既保证不了教学质量,扩大不了办学规模,又不能办出其自身特色,也极大的浪费了教育资源。
本文在总结以上专业建设方面遇到的问题和分析国内医学院校生物科学专业建设与就业市场趋势的基础上,阐述了我校在生物科学专业建设的一些做法和体会,以期为医学类院校生物科学专业建设提供发展思路。
1 明确学科定位
在教育部2001年颁布的“高等学校本科专业目录”中与生命科学有关的专业主要有三个:生物科学,生物技术和生物工程。许多学校都设置有其中的二个或者二个以上的该类专业。因此,人才培养方案中应使这三类专业有所区别。生物科学是一门基础学科,它是研究生物的形态,结构,生理,分类,遗传,变异和进化的科学,它以培养基础性,研究性人才为主;生物技术是应用自然科学及工程学原理,依靠生物作为反应器,将物料进行加工,以提品为社会服务的技术,它是侧重理科,理工管结合的复合型专业,以培养应用性人才为主;而生物工程则是生物技术研究中侧重于后期产品处理的部分,是侧重工科,理工管结合的复合型专业,仍以培养应用性复合型人才为主。这一分类特点决定了生物科学是基础性学科,其他两门应用性学科是在其基础上,结合其他学科的研究成果发展出来的。
生物科学包括了微生物学,生物化学,细胞生物学,免疫学,育种技术等几乎所有与生命科学有关的学科,同时又与化学,化学工程学,数学,微电子技术,计算机科学等生物学领域之外的尖端基础学科相结合,从而形成一门多科学互相渗透的综合性学科。因而作为生物科学专业的本科生经常面临哪些基本知识,基本理论应该优先掌握的困惑;而作为教师也经常需要考虑哪些基本知识,基本理论应该优先重点向学生讲授,如何培养出适应时展,紧随世界潮流的生物科学专业人才。在一般综合性大学中,这个专业的人才是以研究性的培养模式进行培养的,在一般本科医学院校生物科学专业办学总体思路是:“夯实基础,拓宽知识面,立足于现代生物科学技术改造提升传统产业,因地制宜,办出特色,面向现代生物技术产业主战场培养应用型,复合型生物科学人才”。
海南医学院是地方性医学院校,其办学宗旨是为地方培养实用技术应用型人才,因此,生物科学专业建设不能像综合性大学一样,而应该从生物科学基础理论入手,在专业方向上选择由生物科学衍生的相关实用技术性方向,以就业为导向,培养适应市场需求技术型人才。从应用的角度来认识,生物科学是人类对生物资源的利用,改造并为人类提供服务的一门学科。在此认识的基础上才能建立科学可行的教育体系,科研体系和管理体系。目前这三个体系涉及的主要研究领域和方向有如下几个方面:(1)生物化工与材料;(2)环境与环境生态;(3)农业生物技术;(4)生物医学医药工程;(5)食品生物技术;(6)能源生物技术;(7)生物制药;(8)基础生物技术;(9)生物工程技术仿生;(10)生物战剂及其防御;(11)生物检测检验技术。从以上专业方向发展分析,适合医学院校生物科学应用技术型的专业方向有生物医学医药工程、生物制药和生物检测检验技术。其中适合我校生物科学发展方向的是生物检验检测。
综合以上分析,我校的生物科学专业的学科定位是:以培养应用型人才为主的专业,是理工管结合,以理为主的新兴复合型专业。通过培养使学生具有扎实的生物科学理论知识,掌握生物技术基本实验技能,了解学科发展前沿,能在工业,医药,食品,环保等行业的企业,事业和行政管理部门从事与生物检验检测有关的应用研究,技术开发,生产管理和行政管理等工作的高级专门人才。
2 完善课程体系设计
2.1 扩大基础课教学,增加选修课比例,优化课程体系结构
调整课程结构是课程体系优化的前提。基础课程一般都具有较高的稳定性和较宽的适应性,是培养和发展学生智能,增强毕业后发展潜力的重要基础。为此要特别注意加强公共基础,专业基础课的教学。同时根据生物科学毕业生去向和我校的学分管理制度,我们在构建生物科学专业课程体系中,大量增设选修课,主要涉及人体解剖生理学,药理学,细胞生物学,药物化学,生物技术制药,微生物检验等。通过增设选修课,可以增加专业基础知识,加强素质教育与能力培养,拓宽专业口径,使学生更能适应市场需求。
2.2 重视教学内容的改革
在改革课程结构的同时,重视课程内容的调整。教学大纲是进行课堂教学的基本依据,编好教学大纲是进行课堂教学的关键环节,对规范课程教学和保证教学质量具有重要意义。课程内容的改革要从教学大纲着手,通过调查,研究和讨论,对每门课编制出切实可行的教学大纲,大纲强调突出重点,难点,加强了实践环节,强调实验,实习基本技能的掌握。细化各章内容,明确课程交叉内容所属,例如基本原理部分前面课程已讲授,后面应用的课程时就不再细讲,确保课程内容不重复,实验内容不雷同。
2.3 增强师资队伍建设
根据教学体系和课程体系的教学需要培养和引进理工结合的高层次人才。在学科建设经费和学院的支持下,加强专业基础课和专业课老师在教学及科研方面能力的提升。对年轻教师特别是非生物背景的教师进行了全方位的培养。建议全体在岗教师加速知识结构调整和知识更新。高素质师资队伍的建设,有利于推进课程体系和教学内容的改革。为该学科专业的发展奠定了坚实基础。
2.4 加强实习及毕业环节教学体系的建设
进行素质教育是时代对高等教育人才培养的基本要求。素质教育的核心是培养学生的创新精神和实践能力。教学实践环节在培养学生的工程实践观念,提高学生的素质,启迪学生的创新思维,开发学生创新潜能,锻炼学生创新能力,巩固理论知识,提高学生实践动手能力与独立工作能力,以及培养学生理论联系实际,分析问题,和解决问题的综合能力方面具有其它教学环节无法替代的重要作用。在实习及毕业教学环节中,我们主要做了以下两方面的工作:
(1)制定生产实习的动态监控措施及成绩评定体系。评价指标体系是搞好评价工作的基础,它不仅是对生产实习进行评价的依据,而且会对实习教学环节中的各项工作起到引导和推动作用。因此,一个科学的评价指标体系不仅应能客观,全面地反映实习教学的水平及其效果,而且还应遵循科学性和可操作性。根据上述原则,我们设计了生产实习评价指标体系。修改,制订了详细而具体的生产实纲。摒弃了传统的提纲式指导大纲,改为具体的以车间或工段为单位的实习要求内容和指导,让学生充分明确实习的内容和要求,同时,可起到督促实习指导教师的作用。
(2)规范毕业设计(论文)开题报告,提高毕业设计(论文)质量。以表格形式,要求本科毕业论文之前,充分明确该课题的背景、意义、主要研究内容方法、技术路线、工作进度和技术指标等内容,并在全院范围内进行公开的,正规的开题报告,给该专业的师生提供了一次较好的学术交流机会,有助于拓宽学生的专业视野,活跃学术气氛,全面提升生物科学专业的毕业设计(论文)质量。与此同时,我们还制定了毕业设计(论文)批改方案,以规范毕业设计(论文)的撰写,提高毕业设计(论文)质量。
参考文献
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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:
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研究型教学是一种新型的教学模式,它最早起源于美国教育学家杜威倡导的以典型问题组织教学的“做中学”形式[1],后来又综合了美国布鲁纳的“发现学习模式”和瑞士皮亚杰的“认知发展学说”而逐步构建起来[2―3]。研究型教学是一种将科学研究的理念引入课堂的实践性教学活动,它将学习与研究过程结合起来,摒弃了传统的单向传授知识的模式[4―5]。研究型教学模式是以培养学生创新能力与实践能力为目的,客观上以研究型教师队伍为支撑[6―7]的模式。在教学过程中教师不再是知识的权威者,而是一个课题研究的参与者以及学生的合作者[8],学生真正成为课堂的主体[9],学生在获取基础理论知识与基本实验技能的同时,也培养了创新思维与解决实际问题的能力。相对于传统的教学模式,研究型教学更加注重学生获得知识的主动性,注重学生在实验过程中提出问题、探索问题、解决问题的能力[10],注重培养他们的创新思维与实践能力,培养他们独立学习与终身学习的能力,这与我国古代的“授人以鱼,不如授人以渔”的教育理念不谋而合。
一、高校生物学科专业教学现状
作为实践性的自然科学,各种生物假说或理论的提出都离不开实验的验证。但目前生物科学专业的教学仍然以传授式教学为主导,在理论授课中教师讲解教材内容、学生记笔记几乎是一种普遍现象,虽然许多高校生物科学专业也进行了不同程度的教学改革探索,如课堂采取互动式教学、前沿专题、问题讨论等具体改革模式,但这些改革措施依然脱离不了单向传授的主导模式,这离学生创新与实践能力的培养目标相去甚远。例如,生物的实验课课时偏少,主要是以经典验证性的生物学实验为主,在课时有限的情况下,实验过程基本是按既定步骤进行,几乎未涉及探索性的实验。在此情况下,教师上实验课是为了完成教学计划,学生做实验是为了完成老师安排的任务,这种实验教学模式对学生来讲仅仅是熟悉了一遍实验操作流程而已,由于实验过程中并没有进行过深入思考,实验印象并不深刻,知识技能不能巩固,学习收获不大。
除课堂教学与实验课以外,课程实习、毕业实习以及毕业论文等是教学过程中重要的实践环节,这些教学环节也存在同样的问题。生物科学专业课程实习中比较重要的要数植物学与动物学的野外实习,实习可以使学生亲身体验课堂教学中所涉及的实体,同时也可以激发学生对自然界中动物、植物新现象的发现与探索兴趣,从而起到创新意识培养的目的。但从笔者近几年的调查结果来看,生物科学专业的野外实习却更多倾向于对课本知识的一种实体认证,这对于学生来讲,除了将实物与课本动植物特征描述进行匹配之外,就再也没有探索性的认知过程。这种实习模式使野外实习几乎变成了野外旅游,学生在实习一两年后已基本不认识以前熟悉的植物了。又如毕业实习是检验大学生对理论知识的掌握以及将其转化为实践能力的重要环节,同时也是大学生进入社会的“预演”。但从许多高校生物科学毕业实习的调查来看,大多数实习仅仅是走过场,工厂实习多半是从事一些与学科专业关系并不密切的劳动力工作,这主要是因为长期以来学生受到传统教学模式的影响而缺乏相应的创新能力与实践能力的培养,进入实习单位后表现平平,实习单位不敢让其进入关键的生产部门。再如,毕业论文是大学教学与学生学习的最后一个环节,也是对大学知识学习的综合能力的总结,理应带有创新性的元素,但是,从目前许多高校生物科学的毕业论文来看,多数毕业论文仅仅是简单的重复工作,这主要是因为许多毕业论文仅是为了完成教学的环节,而很少与教师科研结合,教师指导毕业论文仅仅是为了完成教学任务,再加上最近十年的学生数量增多,使师生比例失调,教师指导的学生论文数量大,无法保证毕业论文的质量,学生的科技创新和实践能力并没有得到培训和充分发挥。
事实上,生物科学是兼具理论性与实验性的专业,系统的学科理论与先进的实验技术构成了专业结构的主体,因而对于本科生来讲,如果没有丰富的研究基础与实践经验做后盾,要在理论与技术方面进行创新性实验难度之大可想而知。比如在大学生创新实验项目的实施过程中,如果没有科研教师强力支持,项目普遍不能圆满完成。因为生物科学研究不是单靠灵感就可以完成的,它需要依靠丰富的实践经验与较高的理论水准,只有与教师科研实验紧密相结合,才能达到研究型教学的改革目标。
二、与教师科研结合提出研究型教学模式的必要性
传统单向传授式教学模式已经不能适应当代高等教育大学生创新思维的培养目标,为此最近几年国内外高校教育工作者对研究型教学模式进行了探索与尝试,但大部分的教学改革还基本停留在摸索阶段,还没有一个切实可行的实施平台或手段。教师科研在研究型教学实施方面具有得天独厚的优势,教师科研是沟通教学与科研的纽带,科研教师的创新性思维容易传输给学生,使学生不断受到学科研究前沿思想的熏陶而激发出创新的火花。生物科学是一个发展迅速的实验学科,科研教师要不断跟踪最新科研信息才能站在学科研究的前沿。建立在教师科研基础上的研究型教学发挥了教师在科研素质方面的优势,有利于提高教学质量,培养学生的创新性思维,从而适应现代经济发展对高素质人才的需求。
三、与教师科研平台结合的主要措施
目前生物科学专业的许多课程在内容上均有大量的重叠,而每个教师所授课程相互之间缺乏沟通,结果在教学上做了很多“无用功”,此外也易导致知识的连续性中断,由于教师对小专业内容的局限性,只讲述单一课程内容而忽视了与其他课程内容的联系与承接。由于现代生物学的迅猛发展,生物科学不同领域的交叉越来越明显,研究层次的深化和研究手段的通用,使传统的按单门课程来教学的模式逐渐丧失其高效性。而目前教师科研课题的立项都是基于生物大学科系统的生物学理论来进行科学问题的论证,其实施过程也必然要求进行多学科、多专业的系统联系,因此教师科研为研究型教学模式的开展提供了很好的平台。
生物科学专业教学改革应该打破这种一门课程一个主讲教师的模式,而应强调实验研究和创新培养,推行“知识点组库与教师科研组库匹配” 的教学模式,即将专业课程按大学科的研究方向与尺度进行归类,同时将任课教师按科研方向与内容纳入不同的研究组库,增加实验课时数使其在教学中占据主导地位,在指导组教师的统一安排下根据研究进度和内容选择实验场所。在这一模式下,教学选题不再局限于单一方面的简单观察,而是对于某一生物学现象从浅显的外部特征描述到生物发生的生理代谢、分子作用等内部机理的探索。
基于这一模式,可将生物科学按植物、动物、微生物、人体生物学等进行大课程分类,而如遗传学、分子生物学、细胞生物学、植物生理学、发育生物学之类的课程属于研究层次的类别。在每个大课程下按研究的尺度或水平进行细分,如将植物学分为形态解剖分类、生理、生化、分子等水平。不同的课程对同一生物学问题描述的侧重点不同,讲述的科学研究层次也不同。例如学习植物光合过程,在植物学部分侧重于讲述气孔的作用、叶绿体的形态结构,植物生理学侧重于光合作用过程,细胞生物学则对这一部分进行了重复简述,这表明单一课程由于内容侧重点不同,对于一个生物学过程有的不能全面阐述,有的则又相互重叠,不利于学生对生物学知识的系统把握以及对生物学现象本质的认知。根据“知识点组库与教师科研组库匹配”的教学模式,本节的教学可以这样设计:其一,将光合过程所涉及的不同教材知识内容归纳为一个知识点组;其二,将从事分类学、植物生理学、生化、分子生物学科研的教师优化后成立教师研究组;其三,将生物科学专业的有关这一部分的内容由表及里进行的综述归纳成一个系统的知识点组,对于知识点组之外的零散知识由学生自由阅读即可。但要注意以下几点:①知识点组的教学按实验课题研究的形式进行;②在一个知识点组研究课题实施期间,由教师与学生共同制订课题研究计划;③课题文本需按照科研课题申报格式进行撰写,突出强调课题申报的科学意义与创新性。
为确立上述这一模式的规范性,学院应该在管理层面上对生物科学大专业的知识点进行模块化及优化,并会同全体专业教师进行模块化的合理性讨论,直至建立成熟的知识点组库。知识点组库的建设既要考虑到生物学知识的广度,又要考虑到研究的深度,以符合创新思维培养的教学模式。为建立指导教师组库,学院应每隔一段时间汇总指导教师的科研内容输入库中,以备学生在考虑课题研究内容时有效选择指导教师。
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唐 海研究型教学在岩体力学课程教学中的应用当代教育论坛,2010(03):99―100.
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)46-0214-03
快速发展的高等教育规模所引发的教学质量问题已日渐成为大众关注的焦点。为此,教育部、财政部颁布了《关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见》(教高[2007]1号),对进一步深化本科教学改革、全面提高教学质量提出了一系列措施。本科教学改革必须面向基础教育改革需求,培养一批较好满足基础教育改革需求的高水平师资队伍是当今高校师范专业面临的严峻挑战。“教师成为研究者”是当前基础教育改革对未来教师的基本要求,具有严谨治学作风和勇于创新精神的“专家型”教育工作者才能适应基础教育课程改革的需要。增设教育研究课程、建构新的课程实践体系以及教学实践交叉培养等方式是目前世界各国的高等院校在师范生培养模式过程中所采用的通行做法。而我国对此方面研究尚处于探索中。目前,我国绝大部分高等院校仍然采用“平台+模块”培养模式以达到培养“厚基础、宽口径”人才的目的;该模式总体上来说,在大学阶段前2年按学科大类进行通识培养,后2年按学科专业方向进行专业培养,这种培养模式针对综合院校就业取向不明确的学生是合理的,对学生就业选择是有利的。但是对就业取向比较明确的地方民族院校师范专业则会导致教师职业教育的缺失。师范学生的培养过程实际上应该是学科专业和教育专业知识和技能的综合培养。目前实施的培养方案由于忽视教育专业性,致使学生普遍缺乏从事“教师”这一职业的意识、技能和创新精神,其直接后果就是,毕业生进入工作岗位后需要经过数年磨炼,才能逐渐适应基础教育改革需求。地方民族院校生物科学师范专业担负着为民族地区基础教育培养生物学教师的重要使命,而民族地区教育教学条件发展的不平衡以及与发达地区存在的差距对于将来从事这一职业的教师的教育研究素质提出了更高要求。具备了教育研究型教师素质的毕业生才能较好适应基础教育改革对民族地区生物学教师的要求。一般来说,在思想品质上,教育研究型教师必须具有创新意识、团队意识、终身学习意识以及开拓创新精神和严谨治学的工作作风;而在知识能力方面,教育研究型教师应具备良好的学科专业知识、教育理论知识以及文化基础知识,同时还要求良好的组织教学能力、开拓创新能力和文字表达能力。为适合基础教育的改革和发展,培养满足民族地区基础教育需求、职业特色鲜明的未来教师,我们以湖北民族学院生物科学与技术学院生物科学师范专业为例,对原有人才培养模式进行了全面改革,在以下环节进行了有效探索:
一、探索以培养教育研究型教师为目标的结构合理的综合性教师队伍的构建模式
新的教师队伍由本专业10位专职教师以及5名外聘兼职教师(2位校内聘请教育研究专家以及3位校外中学聘请的优秀中学生物教师)组成。通过师资队伍中的教育专家和优秀中学教师不定期地开展新课程理念的讨论和讲座,不断提高青年教师培养合格的中学生物教师的能力;每年两次的青年教师优秀教学奖评比、教学竞赛等活动,极大促进了教师整体教育研究水平提高。
二、完善新型培养方案实施细则
1.课程体系:包括学科专业课和教师教育课程两个方面;学科专业课的设置在保持生物科学体系完整性基础上,加强有利于生物素养形成的知识和对学生职业发展具有重要实践价值的知识学习。根据中学不同阶段生物课程的知识侧重点,调整专业核心课程体系结构,使师范生通过本科阶段学习,初步形成比较完整的生物科学知识体系。教师教育课程在保留原有通识课程基础上,增设教育科学研究方法、中学生物教学法等课程,以系统培养师范生的科学素养;与此同时,通过开设涵盖专业学术知识、教学技能培养、人文社会知识等领域丰富多样的选修课,为学生提供个性化的选择,为其职业规划提供更多实践创新技能和社会知识。
2.构建“全程教育实践”的实践教育环节:教育实习是师范教育教学工作的核心组成环节。因此本方案通过一年级教育调查、二年级教育见习、三年级教育服务、四年级教育实习构建全程教育实践体系。一年级通过开展教育调查,了解当前民族地区基础教育现状,让学生初步形成对基础教育的感性认识;二年级组织学生到教育实践基地进行听课、评课等活动,亲身参与到基础教育课堂中;三年级组织学生以教学助理形式参与实践基地的教学活动,让学生获得做教师的初步感觉;四年级安排学生到不同条件的基地进行顶岗,逐步掌握现代基础教育技能。通过这一模式可以使学生循序渐进地适应从“学生”到“教师”这一角色的转变,较好掌握现代教学技术以及基本教学技能。
3.通过导师制建立灵活与集中相结合的毕业论文实现机制:为了避免考研和求职对毕业论文质量的影响,采取灵活与集中相结合的方法开展毕业论文。在第2学期末,由学生和导师通过双向选择确立导师,由导师对学生学习、心理、生活、职业规划等提供全方位指导;在3-7学期,学生与导师商定毕业论文时间,确保充足时间完成毕业论文相关调查、研究,第8学期5月份集中完成毕业论文撰写与答辩阿。
三、课程内容和培养方法的改革
课程内容的改革:现行高校课程设置强调课程的知识体系完备性,极少关注与中学生物课程的关系。因此,在本次改革中,我们要求主要学科专业课程均需反映与中学生物课程的联系,由任课教师根据专业课程在中学生物学中的地位来拓展教学内容,而不仅仅局限于教材。实验教学过程是培养学生创新意识的良好载体。实验教学的改革,我们依托省级生物实验教学示范中心,发挥省级重点实验室—生物资源保护与利用湖北省重点实验室的作用,进行实验平台建设以全程培养学生的教育研究意识和能力。具体做法如下:一是以省级生物实验教学示范中心为依托,构建新的实验教学方案及课程计划,实验内容既注重基础性和系统性,又重视前沿性和综合性;通过“基础实验”、“综合训练”、“创新实验”三个不同层次的实验内容体系,逐步提升学生创新实践技能和探究意识。二是改进实验考核方法。实验成绩考核不再以实验报告为准,而是依据实验基本知识、操作水平、实验报告、学生态度综合评分,其中操作水平和基本知识占到总成绩的50%。培养方法的改革:课堂教学中,根据不同的教学内容选择不同的教学方式,灵活运用传授式、探究式、体验式等教学方法,通过与学生的互动与交流提高他们参与教学、驾驭课堂的能力。通过定期邀请实践基地教学经验丰富的教师传授中学教学技能,选派学生到基地帮助开展义教、指导中学生开展生物课题研究等多种互动活动,吸收学生共同承担教学研究课题,可以极大提升学生创造性开展教学活动的能力。通过上述一系列改革,较好达成了培养适应民族地区中学生物教学需求的研究型师范专业学生的目的,这种培养模式在以下三个方面取得了重要突破:
1.立足“地方性”,充分考虑地方对人才层次的需求,构建适合民族地区需求的研究型教师人才培养模式;通过贯穿全程的实践环节促进了学生对民族地区经济社会发展状况的全面了解,加深了对中学基础教育需求的理解,逐步具备了从学生到教师角色转换的思想准备和能力储备。
2.强调“综合性”,改变原来单一化的师范专业教师队伍,建设起一支由生物专业教师、教育专业教师和中学优秀教师共同组成的、富有不断学习精神和热衷探索教育理论与规律的教师队伍;优化的教师队伍为全面实施新的培养方案提供了良好的师资支撑,不同背景的教师队伍通过互相协作也提升了各自业务能力。
3.突出“应用型”,真正做到通才教育和专才教育有机结合,提高学生综合素质;建立起以培养学生教育研究能力、教育研究精神和教育研究意识为目标的全程渗透的各项实践环节,特别是灵活与集中相结合的毕业论文实现机制,极大增强了学生自主性,有利于充分发挥教师和学生的积极性和创造性,为学生的择业、考研等提供了充足的时间和实践能力,促进了学生的全面发展。
该培养模式在湖北民族学院生物科学与技术学院生物科学师范专业运行,有力推动了满足民族地区基础教育对生物科学师范专业教育研究型人才的需求的发展。近3年期间以学生为第一作者发表学术论文12篇,获各级优秀论文5篇,专业毕业生平均就业率为87%,主要分布在湖北少数民族地区,占总数的85%,多数学生签约就业行业与就业地域符合本专业人才培养服务面向。本专业学生的敬业精神、工作能力、协作精神、工作实绩受到毕业生所在单位的高度评价。
参考文献:
[1]韦艳艳.新课程背景下高师生物学教师教育改革研究[D].广西师范大学,2007.
[2]任丽.基于反思的生物科学师范生教师职业技能培训的实践与研究[D].浙江师范大学,2010.
[3]陈健辉.强化生物科学师范教育特色的探讨[J].科学教育,2009,(02):82-84.
[4]鲍方印,刘琳,王松,玉军,刘爱荣,马玉涵.新课程改革与培养师范生的教师职业素养途径的探究[J].新课程研究(中旬刊),2012,(02):25-26.
本科生导师制最早起源于英国牛津大学,它是一种学生在校期间为其配备专业导师,并由导师对学生的学习、思想和生活等方面进行个别指导和人才培养的制度[1]。本科生导师制通过教师的言传身教和个性化指导,强化对学生的培养,形成教学互动的良性机制,促进学生成长成才。随着高校学分制的实施,本科生导师制因其提高学习效率和加强学生思想政治工作的优势而被众多的学校所推广。
1本科生导师制实施的管理制度
为推进和完善学分制,充分发挥教师在学生培养中的主导作用,进一步调动学生学习的积极性和主动性,不断提高人才培养的质量,我校于2005年起全面推行本科生导师制度,并对导师工作提出具体实施办法①。1.1要求导师任职资格本科生导师制要求导师在教学过程中对学生进行思想引导、专业辅导和生活指导,我校对导师的任职要求:(1)坚持正确的政治方向,具有良好的职业道德,为人师表;(2)、教育教学经验丰富,懂得教育规律,熟悉本专业培养目标和教学计划;(3)熟悉学分制下教学管理和学生管理的相关规定,熟悉学分制的运行机制;(4)导师需具有讲师以上职称或硕士以上学位。1.2明确导师工作职责要求所聘请导师需了解学科和专业的基本情况,掌握所指导学生的学习情况,根据本专业人才培养方案和教学计划,指导学生制定切实可行的整体学习方案,进而指导学生制定学习计划,并通过各种方式经常与学生保持联系,根据学生的实际情况具体指导。1.3规定导师配备考核导师的聘任工作需在新生入学后2个月内完成,并明确指导学生名单、工作任务和任期,每位导师指导的学生一般不超过20人。导师工作的考核由院系负责,并将其与教师年度考核结合起来,对认真履行导师各项职责的教师按每生每学期0.4学时记教学工作量,对不切实履行导师职责的教师要及时进行调整。
2本科生导师制实施的现状问题
生物科学专业的本科生导师制工作由生物科学教研室负责分配安排,教研室按照学校管理制度在每学年初将大一、大二学生分配给专业教师指导,分配结果由教研室负责通知导师,由班长负责通知学生,每学期期中要求导师提交指导记录接受学校的教学检查。本科生导师制度在生物科学专业开展期间,教研室严格按照学校制度进行分配与管理,但是实施过程中发现仍然存在一定问题。2.1导师工作没有完全落实主要体现在部分导师工作的积极性没有充分调动,对学生的指导或流于形式,或没有规划,使导师工作没有充分发挥其作用。分析原因主要是:(1)个别教师对本科生导师制的认识不够;(2)多数教师虽然认同导师制工作,也很愿意与学生交流,但是因为教学、管理和科研工作繁重,很难抽出时间对学生进行具体指导;(3)导师没有实质权利对学生进行表扬或处分,所以即使导师有时间对学生进行具体指导,但当遇到学生对导师的指导不接受或不配合时,指导也就没有实际意义。2.2学生对导师制认识不够多数学生对导师制度和导师职责不是很了解,每学年初只知道自己被分配给了哪位老师指导,但对导师会指导哪方面或自己希望导师从哪方面指导不是很清楚,造成两种极端,一种是大事小事都找导师,把导师当成了班主任或辅导员;一种是导师不组织见面,学生决不会主动找导师交流。
3本科生导师制的改革探索
3.1统一对导师工作的认识[1]首先在每学年开学初,教研室组织教师就导师制的重要性、改革创新等组织专题教研活动,师对导师工作的认识,在符合学校制度要求的前提下,结合生物科学专业特点,明确本专业导师的工作职责。因为生物科学专业各班级都配有班主任,所以关于学生生活、思想等方面的教育相对较少,导师主要职责是对学生的专业学习教育,让学生了解人才培养方案、教学目标、专业技能,结合各学科竞赛、毕业论文等进行指导。3.2依据制度,选聘导师对仍未认同导师制工作的教师可暂缓分配学生;在统一认识的前提下,对教学、科研等工作任务重的教师,可适当减少分配学生人数,以保证每学年选聘导师的工作积极性和工作效率。3.3组织学生,讲解制度教研室在每学年初利用新生入学教育向学生介绍本科生导师制的实施办法和生物科学专业导师的主要职责,使学生理解辅导员、班主任与导师的职责区别,鼓励学生主动联系导师,使导师工作成为教师课堂教学与学生思想教育的延伸。3.4分配制度改革生物科学专业的本科生导师制只针对大一、大二学生,为了更好的发挥导师制的作用,教研室对分配制度进行改革,大一新生因为对老师不熟悉,对自己的方向也不清楚,所以主要采取随机分配原则;大二学生因为经过一年的学习,对导师比较了解,有些学生已经在导师的指导下开展了相关实验,所以分采取学生选择导师的分配原则,如遇冲突,需结合导师的意见进行调整。3.5制定《生物科学专业本科生指导手册》手册中明确学校本科生导师制实施办法、生物科学专业本科生导师制实施细则、指导学生联系方式、导师每学期的指导计划、指导记录表及年度工作总结。手册的制定,可以提高导师及学生对导师制的重视,同时也便于材料的检查、整理及归档。3.6以微生物学课程为例介绍导师制的具体实施对于大一新生,导师负责指导其了解微生物实验室,认识各种仪器、器皿和试剂,鼓励其走进实验室,参与实验室的日常维护与管理;大二学生已经开始学习微生物学课程,导师负责指导其为实验室基础实验做准备,提高微生物实验技能,同时尝试开展实验;大三学生不执行导师制,可在这一年分配毕业论文导师,继续开始相关实验;针对大四学生,毕业论文导师可指导其对实验数据进行验证、整理、分析并形成毕业论文。使本科生导师制工作基本形成“大一分配、大二选择、大三确定、大四完善”的四年指导原则。
(二)转型发展是适应地方经济升级的需要,是国家的战略要求。地方院校一般都位于中小城市,具有明显的区域性特征。生物科学专业与当地的农业、食品工业、精细化加工等领域有着紧密的联系。围绕区域经济社会发展的需求,培养高素质的应用型人才,为地方经济建设输送各类应用型人才是生物科学专业发展的必由之路。现代农业已经进入到数字化、自动化阶段,所以迫切需要能够熟练地运用地理信息系统、遥感信息系统、自动控制等技术的本科层次、复合型、技能型人才。此外,食品加工、化妆品等上下游企业也急需生物科学复合型人才。为此,生物科学专业的适时转型是地方经济转型升级发展之需要。从外部环境来看,世界经济和产业格局的重心正在回归实体经济,产业升级也需要大量掌握技术的人才。
二、地方高校生物科学专业转型发展的路径
首先,我常常利用网络资源、各类相关专业的书报杂志了解现代生物科学的动向,搜集一些新的生物学成果介绍给学生,以激发学生的学习兴趣,也开拓自己的教学视野和思维。我在教学中,同时也鼓励学生收集身边有关生物的问题,在课堂上开辟一片互相交流、互相讨论关注问题的天地。通过这样的资料互动形式把课堂教学与社会生活联系起来,体现生物学科的社会性一面。
其次,教育心理学研究表明:人的认识活动总是和情感紧密联系的,是在情感的推动下进行的。教学中,我常组织学生参加丰富多彩的生物课外科技活动,如生物标本制作,小论文的撰写,创意作品,还与开展昆虫名称的认识比赛。丰富多彩的生物课外科技活动符合学生的生理和心理成长规律,既扩大学生的知识视野,激发求知兴趣,也增强他们学习生物学的积极性和主动性。通过课外科技活动把生物课堂延伸到课外,为他们发展自己的爱好和特长提供了机会,通过发现、探索和解决一些生物学问题,了解生物科学在人类生存和发展以及现代化建设中的使用,更有助于学生的兴趣、爱好升华为理想和志向,有利于因材施教和培养生物科学的后备人才。
再次,教育心理学的研究还告诉我们:具体的东西比抽象的东西容易被感知,人获得知识是通过各种感觉器官来感知的,使用的感官越多收获也越大。因此,课堂上,我习惯通过媒体影片、实物观察、实验操作、挂图演示、实地参观、事例说明、角色扮演等手段把复杂的问题简单化处理后呈现在学生面前,让学生学得更轻松也让学生能够更多的参与到课堂之中得到更多的操作技巧。同时,课堂上我重视德育的渗透工作,让学生在学习生物知识的同时,陶冶他们爱自然、爱科学、爱祖国、爱劳动的思想情操,树立关心生态环境等的思想,促进学生全面发展和个性培养。
在教学的过程中,如何在轻松的气氛中让学生学好知识是我一直的探求方向。学生是主体。因此,在教学之前,认真细致地研究教材,研究学生掌握知识的方法。通过钻研教学大纲和教材,不断探索,尝试各种教学的方法,这些都是必不可少的前提。作为生物课单单做好这些还远远不够,要让生命活动的过程留在学生的记忆中。提高学生学习生物的兴趣和提高课堂的时间效率是关键。
首先,我常常利用网络资源、各类相关专业的书报杂志了解现代生物科学的动向,搜集一些新的生物学成果介绍给学生,以激发学生的学习兴趣,也开拓自己的教学视野和思维。我在教学中,同时也鼓励学生收集身边有关生物的问题,在课堂上开辟一片互相交流、互相讨论关注问题的天地。通过这样的资料互动形式把课堂教学与社会生活联系起来,体现生物学科的社会性一面。
其次,教育心理学研究表明:人的认识活动总是和情感紧密联系的,是在情感的推动下进行的。教学中,我常组织学生参加丰富多彩的生物课外科技活动,如生物标本制作,小论文的撰写,创意作品,还与开展昆虫名称的认识比赛。丰富多彩的生物课外科技活动符合学生的生理和心理成长规律,既扩大学生的知识视野,激发求知兴趣,也增强他们学习生物学的积极性和主动性。通过课外科技活动把生物课堂延伸到课外,为他们发展自己的爱好和特长提供了机会,通过发现、探索和解决一些生物学问题,了解生物科学在人类生存和发展以及现代化建设中的使用,更有助于学生的兴趣、爱好升华为理想和志向,有利于因材施教和培养生物科学的后备人才。
再次,教育心理学的研究还告诉我们:具体的东西比抽象的东西容易被感知,人获得知识是通过各种感觉器官来感知的,使用的感官越多收获也越大。因此,课堂上,我习惯通过媒体影片、实物观察、实验操作、挂图演示、实地参观、事例说明、角色扮演等手段把复杂的问题简单化处理后呈现在学生面前,让学生学得更轻松也让学生能够更多的参与到课堂之中得到更多的操作技巧。同时,课堂上我重视德育的渗透工作,让学生在学习生物知识的同时,陶冶他们爱自然、爱科学、爱祖国、爱劳动的思想情操,树立关心生态环境等的思想,促进学生全面发展和个性培养。
通过两年的努力,我根据生物学科的特点,迎合学生好奇心强的特性,大胆地进行课堂改革。把课堂与生活拉近,以形式多样的探究活动为主,让生物课的范围扩大到生活的方方面面。教学上基本创建了一个师生同乐,以生为本的课堂氛围,学生们都喜欢我的课,所教班级的生物统考成绩均能保持前列。同时,教学过程中,我善于总结经验,撰写学术论文,和同行进行交流,提高自己的专业知识,20xx年撰写的论文《浅谈生物课教学中的趣味教学》获禅城区优秀教育论文二等奖并在学科论文交流大会上宣读,创新活动设计方案获禅城区20xx年度一等奖。我积极地担任学校的生物公开课任务,积极参与区镇有交流活动、培训课程,提升自己的教学能力。
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)35-0015-02
目前研究型教学已成为国内外高校教学改革的研究热点,教育工作者对研究型教学的模式进行了不断地探索。陆凤玲针对于高等数学的教学提出了问题式教学法、类比教学法、开放式教学法与小组讨论法等具体的实施方法。刘良成等人以《电路》课程教学为例,从“教师如何教”到“学生怎么学”,最终实现“教学目标”的各个细节进行了研究型教学的探讨与尝试。卢伟等人从教学思想和理念、学生学习个性、教学思路和方式、科研实践等几个方面对工科专业学生实践创新能力培养的研究型教学模式进行探索。郑伦楚和徐晓军认为研究型教学方法的改革需经历三个循序渐进的阶段:课堂研究型教学改革、课程研究型教学模式改革和人才培养方案整体研究型教学设计。董世龙等人采用“理论教学―模拟仿真―开放实验―项目实践―综合测评”的立体化研究对《通信原理》课程的教学模式进行了初探。王忠东等人针对公共基础课的研究型教学改革提出了四种模式:①教学科研结合模式;②课程竞赛参与模式;③实践调研切入模式;④学术社团活动模式。然而,目前研究型教学探索大多仅停留在理论描述上,普遍可行性不强、效果不突出,特别是在促进大学生创新能力与实践能力的提高方面并没有实质性的突破。而教师的科研是大学研究型教学改革的天然实验平台,高校科研型教师大多数是科研与教学“双肩挑”,使得与教师科研相结合进行研究型教学改革在具体实施时具有显明的优势,且操作性强。教师科研实验对科技前沿的探索必然会增强学生对创新性学习的兴趣,也必将为学生进一步培养创新能力与实践能力提供较高的认知与实验平台。生物科学专业是实践性极强的理科专业,其教学改革的方向应由传统教学方式转向为研究性教学方式。
一、与教师科研结合的研究型教学模式的实施
(一)教师科研纳入课堂教学体系
在传统教学模式下由于教学与科研相对独立,教师科研对教学的辅助作用极为有限,而研究式教学提倡将科研理念引入教学,注重实践能力与创新能力的培养,新的课堂教学体系必然要加强实验研究在课堂教学中的主导地位。课堂教学形式不再是单向授课,教学重点则是研究课题的选题、方案设计、开题、实验进展、研究结果、文本撰写等问题,在课题实施前资料查询阶段就已完成理论知识的学习与理解,而不用专门进行理论授课。课题的选题由教师指导小组共同商定,在教师指导小组的指导下由所选题的学生研究小组进行资料查询以及开题报告的撰写,再由指导小组讨论项目的整体可行性,最后完善提交指导小组讨论后方可实施。整个课题实行模块化,这些模块尽量与教师科研组库中的内容相匹配,不同模块以该模块的指导教师为主,这样针对性强,能够快速解决研究中出现的难题。
研究课题的选题既要考虑到知识点的覆盖,又要与科研教师组的研究方向相吻合,这样既能保证知识点的全面性,又能保证研究的深度与创新性。研究的地点、时间不局限于本科实验室与实验时间,教学之外的空余时间与教师科研紧密结合。学生要定期向教师指导小组汇报自己的研究进展。及时记录研究过程中出现的新发现、新问题并与教师指导小组沟通,教师指导小组针对这些问题与课题组进行讨论并及时解决。课题完成后,尽量鼓励学生将成果以论文或专利的形式公开发表,以结题报告的形式提交教师指导小组,并进行答辩,经教师指导小组全体商定后方可完成课题的结题,并给予综合评分。
(二)教学实践活动与教师科研结合
包括毕业实习、见习、课程实习等在内的教学实践活动是生物科学专业本科教学的重要环节,也是提高本科生创新能力与实践能力的最直接、最重要的途径之一。但在目前的教学模式下,这些实践活动普通流于形式。造成这种现象的原因在于,这些实践活动普遍不带有问题探究或探索性操作,导致学生实习只是完成学习程序,而没有学习任务和研究压力,带队教师选择时也没有考虑实习内容是否与自己的研究方向一致,普通带有应付的心态,造成学生失去了一次充分锻炼实践能力的机会。
教师科研是联系理论与实践的重要枢纽,本科生的实践活动理应与教师科研紧密结合,使理论知识与实践学习能够很好地衔接。生物科学专业大多长期从事科研的教师,不仅进行校内的实验工作,而且也与外界科研单位或生物相关企业保持着良好的合作关系,教师通过这些关系能够及时了解外界最新科研信息以及公司对人才需求的动向,由科研教师指导这些实践活动,就能够根据社会需求培养学生创新性思维与解决实际问题的能力。
(三)毕业论文与教师科研结合
毕业论文是本科教学的最后一个环节,是学生实现对专业知识的理解、吸收和综合运用的必备过程,是深化和提高学习能力、实践能力和创新能力等各项能力的重要环节,也是评价大学生在本科阶段的学习成效、衡量本科教学质量的重要方式。但当前许多生物科学专业的毕业论文质量偏低,主要表现在:毕业论文内容单薄,实验周期短,有些甚至不超过两周;论文创新性不强,与以前的研究相比毫无创新可言,同时一个教师所带不同论文经常只是换个材料,几篇论文研究内容几乎完全一样;论文文本撰写水平低,格式不标准,错字较多,语句不流畅,论文综述过长有故意增加总篇幅的嫌疑,论文只重结果的描述而不注重结果的讨论,彰显不出学术创新性。造成这些现象的主要原因是指导教师本身科研素质不高,许多老师指导毕业论文仅是为了完成任务,对论文质量要求不严,学生在毕业阶段也无心做实验,彼此将就,这种现象在普通本科院校特别突出。
毕业论文与教师科研相结合,将会极大地改善这种状况。因为长期从事科研的教师本身具有较高的科研素质,对所带毕业论文要求必然较高;科研教师有充足的时间指导学生的论文工作,因为这些工作本身就是科研工作的一部分或与自己的科研工作密切相关;科研教师自身论文文本的撰写能力强,可以及时发现学生论文撰写过程中的各种错误。
(四)大学生创新性实验项目与教师科研结合
各级大学生创新性实验项目是高等教育“质量工程”的重要内容之一,项目的实施可以使学生在本科阶段就能够接触学科前沿,体验科学研究过程,掌握科学研究的基本方法,同时培养了大学生的自学能力、创新能力与实践能力,提高了他们的科研素质。但目前大学生科技创新项目的创新性不强、可行性低、具体执行不到位,立项的课题结题率低。造成这种情况的主要原因之一,就是创新项目很少与教师科研结合,一方面,指导教师大多忙于自己的主方向科研而很少有时间对大学生创新项目有较多的关注,另一方面,创新项目与教师科研结合不密切导致研究深度不够,使创新性指标完成不理想。
二、与教师科研结合的研究型教学模式的组织管理
(一)成立学生研究小组与教师指导小组
学生研究小组在划分时应避免盲目性与随机性,首先选择综合素质强的学生做为小组组长,每个小组以3~5人为宜,小组人选兼顾能力高低搭配。每个小组选择一个感兴趣的研究题目,根据题目由全组成员通过讨论来进行任务分工;每个课题的研究周期一般为半年。
对于一个课题的指导教师不是单个人而应该是一个小组,指导小组的选择应根据课题研究内容所涵盖的方向而定,课题的最终研究方案应与专业科研教师不断沟通直到确定合适的教师指导小组。
(二)加强考核办法与奖励措施
学院成立一个专业考核小组专门负责考核研究性学习课题实施的效果,制定针对性的考核办法,评估实施效益。考核时应该考虑课题研究内容知识点的覆盖面和创新性。考核采取答辩的形式,邀请行内专家根据答辩情况判断学生对其所做课题的熟悉程度,并由专家评分。量化指标也是衡量学生研究效果的重要考虑因素之一,理论性强的知识点考查以体现理论意义的论文为主,充分考虑论文的数量与质量,应用型的研究以实现的技术指标与申请的专利为主。对于学生参与课题实施效果的评判均需采取专家评分与量化分数相结合的方式,当然也要考虑出勤、研究期间的表现等因素。对不合格的个人或研究小组,需修补后重新答辩与评判或者重修。根据考核结果,可以对课题实施过程中表现较好的学生个人或研究小组进行奖励和表扬,以此鼓励和激发学生对研究型教学参与的热情。
参考文献:
[1]刘良成,许秀英,刘健.研究型教学的探讨与尝试[J].实验室研究与探索,2011,30(10):293-295.
[作者简介]屈凤杰(1978- ),女,吉林通化人,北华大学师范分院,讲师,研究方向为生物教学。(吉林 吉林 132013)
[中图分类号]G642.0 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2014)11-0131-01
《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》以创新为驱动,实施科教兴国和人才强国战略。专业的发展决策关系到学校的资金投入、设备场地的建设和人才引进等方面,所以学院充分调研了社会对生物科学专业人才的需求及就业情况,在制订培养方案和教学大纲的环节中,学院形成了以提高人才培养质量为根本,以基础学科建设与教师教育专业发展相结合的办学特色,构建了以“多元化的教育观为基础,知识传授与技能培训并重”的人才培养模式,努力培养服务于地方基础教育的高素质教学与研究的高级专门人才。
一、生物科学专业研究领域及专业发展前景
生物是一门跨领域宽、覆盖面广、基础性强的,由多学科知识交叉形成的综合性学科。生物科学是一门极具生命力的前沿学科,其在医疗、保健、农业、食品、环保等领域发挥着重要作用。北华大学的生物科学专业隶属于北华大学师范分院(以下简称“学院”),其建立与发展依托于学院教育专业领域的优势。经过多年的建设与发展,在制造业生物科学技术上的应用、生物化学产品以及生物能源方面形成了一定特色。学院将自身的优势和特色贯穿于生物科学专业的培养中,以适应当今社会对生物科学技术的专业人才需求。
二、人才培养目标及能力要求
人才培养的考核标准是该专业的学生在毕业时是否能够很好地满足企业的需求。借鉴其他院校的经验,结合自身的优势与特色,学院生物科学专业定位在偏理的工科上,旨在培养学生成为有见识、有能力、有责任感的自主学习者,培养其成为有理想、有抱负、德智体全面发展、基础扎实且具有创新精神和实践能力的,能在中等以上学校进行生物教学和生物学教学研究能力的教师及其他复合型人才。生物科学专业学生除学习生物科学方面的基础理论知识,还需具有应用基础研究和技术研究等方面的实践能力。即掌握数学、物理、化学、生物等基础知识,具有一定的知识面和科学素养,同时具有将知识、技术与实践相结合的素质;掌握生物科学基础理论知识的同时,了解学科先进知识及发展方向;了解国家相关生物科学产业的政策法规、产权专利等条款。
三、人才培养课程体系的构建
(一)理论课程体系和教学内容
课程体系是人才培养的核心环节,教学内容是教学质量的必要保证。可以通过整合传统的生物教育专业课程资源来构建生物科学专业的学科体系,这样不仅可以避免原有的资源浪费与闲置,而且也为新专业建设提供了较高的平台。在充分利用化学学科优势的基础上,紧密联合生物与化学,对生物科学专业课程体系和教学内容进行整体优化。在必要的主干课程以外,加入一些最基本的、具有前沿价值的知识以及能够反映生物学科和化学学科交叉的应用知识,譬如生物化学、食品化学等课程。在跨学科基础必修课体系中,加入了无机及分析化学、有机化学等课程和相关实验;在专业学科必修课、选修课中,有意识的侧重了与化学学科相连的课程。生物科学专业隶属师范类专业,因此在学科教育专业课中,安排了中学生物讲授的相关课程,如生物教学论、中学生物教材分析与课程设计等。
生物科学专业教学内容,不仅要改进教学方法,更加要注重学生实践能力的培养。譬如,植物学、动物学等课程在传统的生物科学专业中强调知识的基础性和系统性,但在生物科学专业中更强调应用性。所以在这两门课程的建设时,把资源植物和动物的开发利用作为重点来实施。不仅突出了重点、难点,形成了分层次的立体结构,还使学生在掌握必需的基本理论知识和技术的同时,了解了生物科学专业学科的发展前沿及未来趋势,熟悉生物化学技术的工程应用情况。
在教学方法上,大部分课程实现了多媒体教学,参与启发式、案例讨论式大量应用于课堂教学,论文式的考题及综合实验技能考核作为重点的考试方法。
(二)实践课程体系的建立
1.实验课程。经过多年的建设与改革,学院生物科学专业具备了一定的实践教学良好条件。适当地减少理论授课学时,加大实验课教学的比重。结合学院教师的科研实际项目或大学生创新项目来开设实验课程,使学生能够真正地接触实际的科技前沿。教学内容以技能训练为主,着重实验技术的原理与程序的训练,减少验证性和模仿性实验,加大探究性、开放性和综合性的实验比重,建立多层次、开放性的实验教学体系。组织学生选择自己感兴趣的实验或者科研项目,以达到提高学生实际动手能力、独立分析能力、解决问题能力和创新能力的目的。
学校重点建设实验室化学与生物实验中心已经建成。实验中心是大学生接受系统实验方法和实验技能训练的重要场所,是培养学生科学实验能力,提高学生科学素质的基础实验教学基地。实验室长期坚持实验教学改革的创新与实践,在实验课程体系、教学内容和教学方法上进行了全面的探索与尝试,构建了“基本操作和基本技能与综合设计”一体化的“层次综合”实验教学模式。该实验中心强化以学生为本的观念,不断探索和建设具有生物科学专业特色的实验课课程体系,探索更科学合理的教学方法和教学模式,完善实验室管理机制和信息化水平,提升科研实力和服务地方的能力。
2.实习课程。实践中加强对学生毕业实习的指导,鼓励学生从社会实践、科研项目中寻找研究课题,独立设计、自拟实验方法进行探索研究,从而培养学生良好的科学品质。
加强校外实践教学基地的建设,可有效地缓解学校实践教学资源的不足,对于提升大学生的实践能力有着重要的意义。通过外派大四毕业生到校外企业实习兼完成毕业论文的形式,既可满足企业的需求,锻炼学生,又可以扩大实习基地。学院师生动员各种力量,整合办学资源,开拓校外实践教学基地,同时扶持实践教学方面的教研项目,使学校与基地互惠互利、合作共赢,促进合作关系向产学研一体化发展。
四、教师队伍的建设
生物科学专业课程数量较多,知识内容更新速度快,高质量地完成教学任务要求授课教师具有良好的知识结构和专业素质。教授、副教授帮助年轻的教师参与项目,同时聘请企业中有实际经验的技术人员举办生物科学知识的讲座,参与毕业设计的指导。不仅积极引进人才,还要鼓励青年教师走出去,到国内外高校进行深造读博、访问交流。实行淘汰制度,为有能力的高学历的人才让路。
多年以来,学院形成学术梯队合理、年龄和知识结构合理、教学科研力量雄厚的师资队伍。教师能够自觉地吸取前沿知识,利用现代化计算机信息技术,完善教育思想、培养模式,组织教学内容、教学方式及教学方法。
五、管理机制的完善
为适应生物科学专业建设的水平要求,不断完善生物科学信息平台建设,并以此为基础,建立完善教学管理机制。建设复合型创新型人才培养的考核、考试、评估体系。对已毕业的学生保持密切关注,这样不仅有助于开发校企合作项目,还能为在校学生将来的就业提供帮助。
专业建设是一个系统工程,涉及学校诸多的部门,需院校上下统一思想,达成共识,各司其职,在学科规划、师资队伍建设、课程体系构建、实践实验教学环节和硬件设施等方面加快建设步伐,进一步夯实基础,培养高素质的复合型创新型人才,为祖国的建设多做贡献。
[参考文献]