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一、引言
随着整个社会对生物科学专业学生实践技能要求的提高,课程教学中应该顺应这种趋势,合理安排实践教学内容,创新教学模式,提高人才培养质量,从而让学生更好适应将来工作需要。但不能忽视的是,在大类招生背景下,一些学校没有充分认识实践教学的重要作用,教学创新不足,课程安排不合理,需要采取措施改进和完善。本文结合大类招生的时代背景,探讨生物科学实践教学的不足,并提出改革创新策略,希望能为实践教学活动开展提供借鉴。
二、大类招生下生物科学专业实践教学改革的不足
实践教学是生物科学教学的重要组成部分,这对提高人才培养质量,增强学生的实践技能,让学生更好适应将来工作需要具有积极作用。但在实践教学中,一些任课教师的思想观念没有更新,实践教学设计不合理,教学方法创新不足,制约生物科学实践教学效果提升,存在的不足表现在以下几点。第一,实践教学方法陈旧。一些任课教师的实践教学方法陈旧,常常根据教学目标对实践教学步骤进行简单演示。先介绍实践教学的目的、步骤和方法,然后根据已有教学材料和实验场地,对实践教学内容进行演示,由学生观察并撰写实践报告。这种方式比较落后,不利于培养学生的创新能力和动作操作技能。[1]第二,实践教学内容单一。生物科学知识发展迅速,更新较快,但很多学校在开展实践教学活动时,忽视及时更新教学内容,所采用的内容比较单一,不利于激发学生的兴趣和热情。再加上先进的生物科学技术没有被融入教学活动当中,难以有效调动学生的学习热情。验证性实验和设计性实验不足,制约学生实践技能和创新思维能力提升。[2]第三,师资队伍建设不足。一些任课教师的课堂组织能力、创新能力不足,也制约生物科学实践教学效果提升。例如,任课教师的年龄较大,忽视及时更新生物科学知识,科研实践不足,职业技能训练被忽视。再加上忽视培训和进修,没有观摩并学习其他任课教师的优点,对生物科学实践教学活动开展产生不利影响。[3]第四,实践教学场地缺乏。生物科学实践教学离不开场地建设,但由于经费拨付不足,制约场地建设和设备更新,难以满足生物科学新技术和新实验的需要,不利于学生的实践技能提高。[4]
三、大类招生下生物科学专业实践教学改革的策略
为顺应大类招生工作需要,创新实践教学模式,结合生物科学专业教学存在的不足和人才培养目标,可以从以下方面采取完善措施。第一,创新生物科学实践教学方法。创新思想观念,努力推动实践教学效果提升。例如,生物实践教学活动中,应该注重教学方法创新,综合利用情境教学法、合作学习法、任务驱动法、参与式教学法等,调动学生的参与热情,激发学生学习生物科学知识的兴趣。要重视验证型实验、设计型实验的应用,力求实验内容新颖,实验方法先进,能让学生有效参与生物科学实验锻炼活动当中,促进实践教学效果提升。第二,完善生物科学实践教学内容。根据生物科学专业特点以及社会需要,及时调整并更新生物实践教学内容,增强教学内容的时代感。在生物实验教学中,要善于把握前沿和最新的问题,利用互联网下载最新学习资源,更新教学内容,从而满足学生的学习需要。要重视微课和慕课的利用,补充新的教学资源,方便学生学习,进而深化对生物科学知识的认识和理解。有效掌握生物科学的前沿知识,增强实践技能,取得更好的学习效果。第三,提高任课教师队伍整体素质。注重引进生物科学专业知识扎实、实践技能强、课堂组织能力强的任课教师,充实生物科学教师队伍。建立完善的管理培训机制,让他们有效开展培训和学习活动,通过访问、进修、观摩优秀教师授课等方式,不断提高综合技能。为任课教师进入科研单位、实训基地参加锻炼创造条件,不断增强任课教师的实践技能。从企业选派优秀人才来学校讲座,进行课堂授课,帮助生物科学专业学生解答疑惑,加强对学生的指导,促进学生实践技能提高。第四,重视生物科学实践场地建设。根据生物科学实践教学活动需要,加大实践教学场地建设的资金投入,合理划拨各项经费,为设备购置、场地设施建设创造条件。要科学安排各项资金支出,用于购置实验器材,改善实验场地环境。同时还要学习先进的生物科学技术知识,加强实验室管理,让学生有效开展实践活动。拓展校外实训基地,将教学、科研和生物科学实验有效结合起来,实现有效提升学生的生物科学实践技能的目的。
四、结束语
综上所述,在大类招生背景下,为促进生物科学专业实践教学活动顺利进行,提高人才培养质量,应该采取措施推动教学改革创新。从而顺应时展需要,创新人才培养模式,激发学生的兴趣和热情。让生物科学专业人才培养与市场需求接轨,促进教学效果和人才培养质量提升。
参考文献:
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[2]林丽飞,杨建.生物科学专业实践教学改革探讨[J].安徽农业科学,2011(36):2900-22902.
中图分类号:G423.3 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)05(b)-0002-02
创新是时代进步的动力,是技术发展和进步的源泉,是经济腾飞的催化剂,创新实验室的建设与管理对于生物科学专业学生的创新能力培养非常重要。
本科院校科研和教学实力都比较强,尤其对于985和211院校来说,借助于实验室提高学生的研究、分析、创新能力是常用的教学策略,所以说高校实验室是培养创新人才的摇篮。在实验室内,学生可以将课堂所学理论知识与实践相结合,培养学生动手动脑能力,发现课堂所学原理的真正所用,并在此基础上进行创新。因此,建立设备齐全、技术成熟以及管理科学、创新的实验室对于推动高校生物科学专业教学具有重要作用。
1 建立高校生物科学专业创新实验室的必要性
生物科学专业是对生命现象及其规律进行研究的科学,同时对自然科学的发展也起到很大的推动作用。生物科学涉及范围较广,与人口、环境、资源、人类健康等息息相关,可以说人类的生存和发展无时无刻不和生物科学联系。生物科学实验室是培养生物科学人才的摇篮,因此,其创新管理也就显得非常必要。
1.1 为生物科学专业的发展培养创新性人才
我国生物科学在世界生物科学界一直处于先驱地位,但是现代科学技术发展迅速,各国认识到生物科学的重要性,纷纷展开研究,我国为了能够继续保持世界领先地位就必须抓紧培养生物科学专业的创新性人才。虽然中国曾在人类基因组以及水稻基因组计划中做出过杰出贡献,但是与世界上的发达国家在生物科学研究中的差距还是很大,为了减小差距,必须要加强生物科学实验室的建设与管理,培养出创新能力强,老、中、青相结合的工作团队,才能保证我国生物科学技术的可持续发展。
1.2 为生物科学产业的发展储备新型人才
面临现代资源趋紧,环境污染严重等种种问题,生物产业亟待发展,以解决人口、资源、环境等重大问题。全球范围内很多国家已经将生物产业的发展作为战略性目标,将生物产业的发展提到了国家安全层面,中国作为世界人口最多的国家,面临的问题同样繁多,所以中国生物产业的发展进步一直是我国科研的重中之重。我国在“十一五”规划中曾明确提出大力发展中国生物产业,力求通过几年的发展在生物制药、农业、环保、资源、能源等的保护和开发利用方面能有所建树。实现这一目标的基础就在于高素质本科学生实践能力的提升。生物科学专业创新实验室的建设和管理让学生能够充分将所学知识与现实结合,在掌握知识的基础上能够培养原始创新能力、集成创新以及引进消化吸收再创新能力,真正推动我国生物产业产学研相结合。学生在实验室中培养的技术与创新能力能够在走出校园以后发挥重要作用,他们有能力发现问题、分析问题、解决问题,促进生物产业的发展。同时,也反过来促进生物科学专业技术的发展和进步。
1.3 弥补我国本科生物科学专业学生培养中的不足
目前在我国高校生物科学教学中存在很多不足和缺陷,为了能够弥补这些不足和缺陷,要加大生物科学教学研究以及创新实验室的建设与管理。
如今大部分高校生物科学教育中教师会传授学生足够丰富的理论知识,但是在实践操作和运用上缺乏锻炼,没有锻炼机会,更没有培养创新能力的条件。有的学校开设了生物科学实验教学课程,但是在实验室中学生都是被动实验,学生只需要按照教师的指导,将实验室已经配好的试剂或者其他实验材料和另外的实验材料混合进行实验就行,完成的实验都是一些经典实验。学生在这个过程中不用自己真正的去做什么,只需要按照老师的意思按部就班完成作业就行,十分机械,学不到东西。久而久之,学生对此类实验失去兴趣,学校也只是应付了事,原本的实验教学起不到任何效果,更无所谓创新。
2 本科生物科学创新实验室建设与管理
本文研究的本科生物科学专业创新实验室的建设由三个主要的部分完成:实验室管理制度形成、实验室仪器设备的配置以及实验室技术体系的构建。实验室的设计要以人为本,以学生为本,对实验室内的机器设备进行合理整合配置,构建完善的科学技术体系,为培养学生创新能力提供条件和研究氛围。
2.1 创新实验室管理制度的建立
创新实验室管理制度是实验室发挥有效作用的前提,能为学生学习、研究以及创新能力的培养提供良好的氛围。实验室的建立原则是以学生为本,同时坚持科学发展观,根据学生的具体情况制定一套科学合理的实验室管理体制。在本科阶段,生物科学专业的学生如果具有了某个方面的想法,并且在向老师咨询以后具有可行性的情况下,可以向学校申请进行创新项目的科研基金,并且在实验室内通过实验研究其项目。对于具体制度的建立可以从以下两个方面进行。
(1)建立较为宽松的准入制度,较为严格的生物材料领用制度。
创新实验室的建设是为了激发本科生的实践动手能力、科研能力以及创新能力,但是在关于哪些学生可以进入实验室进行实验就涉及到了实验室的门槛问题。有些学校的实验室规定,学习好的学生可以进入实验室,但是学习成绩差的就不可以。这样的规定在创新实验室的管理制度中是不可以出现的。这样很容易遗漏学习成绩不好,但是动手能力很强,创新思维活跃的学生。因此,只要学生有创新的欲望和一定的专业课基础和动手能力,能够按照原始教材进行一些简单实验,就应该让学生进入实验室进行研究。
创新实验室管理制度确立了较低的准入制度,但是需要建立严格的实验材料领用制度。实验中对于每种实验原料的领取都要经过实验室管理人员,对于一些危险物品,要严格限制领取量,并且在领取实验材料时要由领取的学生签名,确保实验材料领取实名制。对于有剧毒、危害性极大的实验材料,要经过申请报学院或者实验室审批,才可以由实验室管理人员将实验材料给予学生,并监督其使用,对于余留材料要进行回收。
(2)以学生为本的开放制度。
实验室运行需要大量的资金和技术人员作为支持,所以在开放时间安排上要以学生为本,尽量在学生需要的时间开放,其余时间关闭。学生开展实验室研究工作一般是在课余时间和寒、暑假,所以创新实验室在这期间可以将实验室管理人员、教师一起集合到实验室,对学生创新研究期间的问题进行解答。学生在实验室内的研究主要靠自己完成,教师只需要在旁观察,不让学生出现危险就行,学生是真正的自主式管理。
2.2 创新实验室设备进行模块化管理
生物科学专业涉及微观和宏观世界,在实验中需要多种实验设备,为了提高设备的可发现性和利用率,可以对实验室内的设备进行模块化设计。创新实验室内的设备从大类上可以分为公共模块以及各类专业模块。公共模块基本上是所有实验人员都会用到的,各类专业模块则是根据研究项目不同而设置的独立模块。当学生按照特定的科研项目到实验室申请实验设备时,实验室管理人员可根据实验要求分配合适的设备模块,方便学生实验操作。
2.3 提高创新实验室管理人员的素质
在我国本科院校的实验室内,管理人员一般承担设备、仪器清洁工作,实验室打扫工作以及日常实验室的安全管理工作。但是创新实验室的管理员将不再与传统管理员一样。创新实验室管理员不仅要承担实验室日常安全护理和清洁工作,还有具有一定的创新能力,比如对于实验室设备的摆放如何才能更加合理进行研究,同时还要能够为实验室内进行创新研究的学生提供一定的技术支持和帮助。管理员由过去只负责为进行实验的学生配制试剂向“多功能、全面”的管理员转变。同时生物科学专业创新实验室的主要负责人也要经常组织实验室管理员进行培训,提高相关技能,争取在做好实验室管理的基础上,能够为学生的创新研究提供帮助。
2.4 加强创新实验室与外界先进实验室的交流
加强与外界先进的生物科学实验室进行交流,能够为实验室的管理以及学生的创新研究提供灵感和动力。
闭门造车是最坏的学习方式,为了要有创新还要走出去,在创新实验室管理上也要体现这一点。和外界实验室进行交流对于培养学生的创新思维和创新能力具有重要作用。与外界的交流可以采用以下两种方式,一是与生物科学专业领域的一些科研人员进行交流,二是和生物科学产业的一些生产实践者交流。与生物科学专业领域的科研人员交流,能够了解相关领域的最新动态,从而根据动态调整研究思路和技术路线,为接下来的研究打下基础。与生产实践者多交流能够知道生物科学技术在现实中的应用以及实际中需要什么样的技术,从而为自己的研究指明方向,使研究的结果能够符合实践要求,在实践中创造价值。
3 结语
本科创新实验室的建设和管理是一项复杂的工程,其建立和完善需要相当长的时间和精力,但是为了我国生物科学事业的发展进步,各高校应当都参与到创新实验室的建设中来,共同商讨管理制度的建立和完善。本文从我国生物科学创新实验室建立的必要性出发,对创新实验室的重要作用做了具体阐述,在此基础上对创新实验室的管理提出了4个方面的详细建议,为我国本科生物科学创新实验室的建立提供了可能,对我国生物科学事业的发展具有重要的促进意义。
参考文献
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铜仁师范高等专科学校于1999年招收第一届三年制生物学教育专科专业,实施的教学计划是《贵州省师范高等专科学校三年制生物学教育专业教学计划》(试行),并于2000年、2003年两次修订。2005年学校升格为铜仁学院,于2007年申报了师范教育方向生物科学本科专业。在原三年制生物学教育专业教学计划的基础上,制定了生物科学专业的教学计划。
2教学计划改革应反映培养目标的基本要求
2.1三年制生物学教育专业的培养目标及教学计划
1999年招收三年制生物学教育专业时,中学的生物学教师十分紧缺,同时,普及九年制义务教育也需要大量生物学教师。在此形势下,把培养目标确定为:面向21世纪,主动适应社会主义现代化建设和九年义务教育的需要,培养德、智、体全面发展的初中生物教师。
与此培养目标相对应,所实施教学计划的课程结构主要以初中生物教师应具备的基本素质为着眼点,该教学计划的课程由公共课、学科课程、教育课程、特设课程和实践构成。各部分学时占总学时的26.03%、45.24%、14.24%、14.49%。主要专业课程有普通生物学、细胞生物学、生物化学、植物生理学、动物生理学、遗传学、分子生物学。
为了使培养的学生能更好地适应初中生物教师的角色,2000年对该教学计划进行了首次修订,把学科课程中的普通生物学、细胞生物学、分子生物学、动物生理学删除,而增加与中学生物联系更为紧密的动物学、植物学、人体解剖生理学、微生物学。2003年又再次修订,主要基于在普及九年制义务教育中,初中生物教师已日趋饱和,同时随着高校扩招,学生就业日益困难。这次修订本着加强基础、拓宽专业、强化实践的思路,着重提高学生的适应能力和发展潜力,在课程结构上新开设了选修课。
2.2生物科学专业本科的培养目标及教学计划
在确定生物科学专业培养目标时,考虑培养的学生既要充实中学生物教师,又能对本地区生物资源的保护、开发和可持续利用,对高效生态农业和蓄牧养殖的进一步发展有重大的推动和促进作用。为此,把培养富有开拓创新精神,具有生物科学的基本理论、基本知识和较强实验技能,具备在中学进行生物学教学、研究的教师以及农、林、牧、渔、卫生、环保等方面的科技工作者和管理者作为目标。
该教学计划的课程结构包括普通教育类课程、师范教育类课程、专业课程、和实践课程。与专科教学计划相比,该计划的特点是:每类课程都有必修课程和选修课程,选修课程占总学时的17.04%;专业课程的门数增多,范围更广;实验学时增多;开设与生产结合的选修课程。体现培养目标的要求,在教学计划中,不仅加强基础、突出师范教育,也重视理论与实践结合。
3生物科学专业教学计划中体现的重要关系
教学计划的修订要遵循教育教学的基本规律,坚持知识、能力、素质协调发展和综合提高的根本原则,就生物科学专业而言,修订的教学计划要突出体现传统生物学与现代生物学、生物专业知识与教学技能、理论与实践、职前学习与终身学习及就业的重要关系。
3.1体现传统生物学与现代生物学的关系
生物学是一门历史悠久的学科,在人类社会的发展中积累了丰富的生物学知识,形成了众多的生物学分支学科,同时生物学的发展又十分迅速。面向21世纪的生物科学专业本科生的生物科学知识应具有综合性、整体性、系统性和先进性等特点。在众多的生物学分支学科如何选择课程体现这一要求,是在修订教学计划中必须解决的。
3.2体现生物专业知识与教学技能的关系
教育是一门科学,一门艺术,更是一种实践。生物科学专业以培养中学生物教师为重要目标,因而加强教学技能的培养是实现这一目标的重要环节。作为一名中学生物教师不仅要有宽广扎实的生物学专业知识,更要掌握教育理论,懂得运用教育的基本规律,教学的方法、手段,了解学生的心理,会做学生的思想工作、管理工作。因此教学计划中突出了师范性,除开设师范教育必修课程外,还开设选修课程如中学生心理咨询、学校管理学等。师范教育课程306学时,占总学时的10.97%。
3.3体现理论与实践的关系
科学理论与实践相结合,科学才具有强大的生命力。生物科学从来就是一门实践性学科,生物科学专业加强理论教学的同时,更要加强学生实践。实践教学不仅可以加深对理论知识的巩固掌握,也是对理论的运用,是培养学生观察、分析、综合能力的重要手段,是培养学生严谨、求实学风的生动课堂。新的教学计划中,实践课程包括:实验教学420学时,占专业必修课学时的35.35%,专业实习4周,教育实习6周,毕业论文6周,军事训练与国防教育2周。
3.4体现职前学习与终身学习及就业的关系
一、引言
实践教学是生物科学专业不可忽视的内容,尤其是在大类招生背景下,随着学生人数增多和就业市场对人才培养要求的提高,更应该完善实践教学体系,搭建创新性教学平台。从而激发学生兴趣,让学生有效融入实践锻炼活动,提高知识应用技能和综合素质,为以后的学习和工作打下坚实基础。
二、明确创新性实践教学目标
结合大类招生的背景和生物科学专业教学要求,以培养学生的创新能力和实践技能为出发点,明确课程教学目标。教学目标主要包括基本实践能力、综合实践能力、科学实验能力、创新实践能力四个层次。通过这样设置层层递进的目标,循序渐进,有效规范和引导教学活动,加强学生基本技能训练,有效培养学生的创新实践能力。
三、搭建创新性实践教学平台
根据人才培养目标和教学要求,以提高学生的专业基础知识水平、科研能力、实践技能、知识应用水平为目的,教学中要从以下方面搭建创新性实践教学平台。第一,基本能力实践教学。基本技能训练包括动植物学实验,无机、有机和分析化学实验,微生物学、细胞生物学、分子生物学实验等。通过这些课程和实验内容设置,让学生掌握生物学的基本操作技能。课程教学前要制定系统的大纲,明确实验训练任务。例如,微生物实验主要包括无菌操作技术和微生物分离鉴定技术训练,要围绕教学目标精选实验内容,减少重复实验,增加综合实验,搭建生物科学实验专业训练平台。第二,综合能力实践教学。一方面,开展综合性实验。提高学生的综合实践技能,既能有效满足教学需要,还能训练学生的综合实践技能。例如,分子生物学可以开设DNA纯化、DNA重组与鉴定等实验,让学生加强综合训练,有效融入实验活动。还可以开设研究法实验课程,探讨动植物体功能的活动规律、产生机理、内外部环境变化所带来的影响等。这样既能激发学生兴趣,还能提高学生的探究技能,培养学生的分析、判断、综合与推理能力,有利于增强学生的创新技能。另一方面,改革实习环节。实习包括课程教学综合实习、专业实习和综合实践,让学生亲自体验和验证课本上的概念和原理,并到校内外研究室的实践基地实习,或者组织实践活动,提高学生的动手操作能力,提高知识应用技能。第三,创新能力实践教学。包括科研训练和毕业实习。科研训练主要包括参考文献的查阅,了解本专业和生物科学的研究现状,拟订研究方案和研究计划,明确思路,让理论知识与实践结合,为以后从事科研活动打下基础。还可以开展科研活动和生物科学实验竞赛,系统培养学生的生物科学理论水平、专业技能和科研能力。另外还要认真撰写毕业论文,补充知识,提高学生的创新能力和知识应用技能,提高资料搜集、整理和应用能力,为学生以后学习和开展科研活动奠定基础。
四、加强创新性实践教学管理
健全完善管理机构和管理制度,为创新性实践教学体系的有效执行和落实提供保障,主要采取以下有效措施。第一,制订创新性实践教学计划。结合实践教学内容和方法完善教学计划,在培养计划中中注重搭建实践教学平台。同时还要合理安排课程内容和教学课时,整合并优化专业课程和实践课程设置,突出生物科学的专业特色,强化对学生基本技能的训练,让学生努力参与实践教学,逐渐提高实践教学技能。同时还要加强每个实践教学环节的管理,明确实践教学的内容、课程安排、实践形式、课程考核等内容,为实践活动的有效开展和实效性提升奠定基础。第二,加强创新性实践教学师资队伍建设。注重专业基础扎实、实践技能强、教学水平高的任课教师引进,不断充实生物科学专业实践教师队伍。鼓励任课教师到企业参加实践锻炼,增强综合技能。并观摩和学习其他任课教师的优点,利用访问、进修等形式提高专业知识水平和教学技能,打造“双师型”教师队伍,为教学活动的有效开展奠定基础。还要组织教学和技术人员到其他学校观摩教学活动,开展示范教学。并发挥“传、帮、带”的作用,促进任课教师的教学技能、实践能力等综合素质提升,优化教师队伍结构,有效开展生物科学实践教学工作。第三,健全创新性实践教学考核评价体系。重视校内和校外实践基地建设,为实践教学准备条件。改进教学评价,认真做好实践教学的考核与记录工作,提高考核评价的科学性与合理性。例如,生物科学专业考核时可以尝试采用“笔试+口试+实验”的形式,有利于更好规范和引导教学和学习活动,增强学生创新能力和实践技能。实现以考促教的目的,对提高生物科学专业教学效果也具有积极作用。
五、结束语
综上所述,通过构建完善的创新性实践教学体系,有效规范和引导教学工作。不仅顺应大类招生的要求,还有利于创新人才培养模式,提高学生的实践技能,让学生有效把握生物科学专业知识。进而提高人才培养质量,也为学生更好从事将来的工作奠定基础。
参考文献:
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近几年来,我国高等教育水平明显提升。学生规模不断扩大,高校承担的人才培养任务更加繁重。国内学校大多开展了专业英语课程,将英语教学作为高等教育体系的重中之重,并设计了校本教材等,要求教师按照教材开展授课工作。部分教师照本宣科,将专业文献作为全部教学内容,压抑了学生的学习积极性,阻碍了学生对英语知识的吸收。在教学体制改革的大背景下,英语教师需要创新教学模式,更新教学方法,探索新的教学路径,为了实现高等教育目标,将人才培养工作落到实处,必须提高英语教学水平,助力学生的全面发展。《现代农业科技英语听读译教程》一书结合理论探讨与实证分析的方法,系统全面地阐释了现代农业科学专业英语教学的特点,提出了农业科学专业英语教学的有效方法。为了实现综合型人才的培养目标,每个章节后面都提供了与内容相关的练习题目,包括词汇练习题目、语法练习题目等等。
《现代农业科技英语听读译教程》一书共分为17个单元,内容涵盖学术英语概念、生词学习和词汇量扩大方法、英语文献阅读技巧、农业科学专业知识等多个方面。该书的编写可帮助广大农业类高职高专院校学生及工作者提高专业英语的运用能力。鉴于当前高校英语教学存在问题,随着高等教育的不断发展,英语学科的发展弱势将更加明显,高校需要探索新的教学路径,实现英语教学目标,提升学生英语文化素养。农业与生物科学专业英语教学面临的问题具体体现在如下几方面。比如,当前部分学生学习能力偏低,学习兴趣薄弱,并不能全身心投入英语课堂,吸收教师传输的英语知识;农业与生物学专业学科知识理解难度较大,专业词汇较多,句式结构较复杂,学生在学习过程中难免遇到阻碍;教师作为学生的引导者,需要为学生讲解英语知识,介绍农业与生物学科的最新研究成果,拓展学生的学习视野。从整体上来看,当前高校英语教师综合素质不高,师资力量相对薄弱,无法扩充教学内容,收获英语教学实效。部分教师受到传统教学模式影响,采用僵化教学手段,要求学生对课程知识进行死记硬背,无法刺激学生的学习动机。全球化趋势更加明显,社会对英语人才的需求量激增。
英语教育对学生意义非凡,高校需要主动承担育人重任,扫清学生成才之路的障碍。高校需要采用科学的教学方式,不断发挥教学实效性。首先,高校应该把握农业与生物科学专业英语教学的特点,对农业与生物科学学科的发展趋势进行总结和概括,对教材内容进行整合,并对校本教材进行开发,写入国际农业与生物科学学科的最新知识,培养学生的国际视野。其次,高校应该提高学生的综合素养,对学生开展英语训练,整合理论教育与实践教育,辅助学生建构完整的知识结构,不断更新学生的知识体系。比如为学生介绍农业与生物科学学科的专业文献,使学生了解学科的发展历程、重要理论等。为学生介绍农业与生物科学学科的专业论文,使学生阅读国际权威期刊并从中获取知识。再次,高校应该将农业与生物科学专业英语教材与科技文献有效结合,培养学生英语表达的习惯,使学生掌握大量的专业术语,将所学知识应用在实践工作中,突出英语教学的应用价值。最后,高校应该对传统教学方式进行变革,教学方式直接关系着教学质量,需要创新教学方式,调动学生的自主学习积极性。比如,农业与生物科学学科的研究成果非常丰富,教师可以在授课过程中融入学科的最新研究成果,插入互联网中丰富的学习资源,并引导学生依靠开展自主学习,完成相关练习题目。这一教学方式打破了教学时间和空间的束缚,能够增强学生的英语学习能力,培养学生的自主学习意识。
农业与生物科学专业英语教学并不是一蹴而就的,当前农业与生物科学专业英语教学存在问题,为了提高英语教学质量,实现综合型人才培养目标,需要创新传统教学模式,更新教学方式方法。为了进一步优化农业与生物科学专业英语教学,必须全方位构建教学体系,立足国际农业与生物科学学科发展的大背景。《现代农业科技英语听读译教程》以复合型人才培养作为目标,对农业科学专业英语教学方式进行了深入探究,为农业科学专业英语教学的发展提供了很好的建议和意见。
国家重点学科
拥有生物学国家一级重点学科的高校有北京大学、清华大学、北京协和医学院(清华大学医学部)、复旦大学、南京大学、中国科学技术大学、武汉大学和中山大学。
拥有生物学国家二级重点学科的高校(不含已拥有生物学国家一级重点学科的高校):
培养目标
生物类本科专业基本分为生物科学、生物技术、生物工程三大方向,以及师范类。
生物科学专业学生主要学习生物科学方面的基本理论、基本知识,受到基础研究和应用基础研究方面的科学思维和科学实验训练,具有较好的科学素养及一定的教学、科研能力,能在科研机构、高等学校及企事业单位等从事科学研究、教学工作及管理工作的生物科学高级专门人才。
生物技术专业培养具备生命科学的基本理论和较系统的生物技术的基本理论、基本知识、基本技能,能在科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作,能在工业、医药、食品、农、林、牧、渔、环保、园林等行业的企业、事业和行政管理部门从事与生物技术有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作的高级专门人才。
生物工程专业通过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,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。
就业前景
生物专业的发展潜力巨大,然而,在我国范围内,其目前的就业形势却相对有点“冷”。很多相关岗位通常需要求职者具备极为深厚的专业知识和熟练的实操能力,因此仅持本科学历的毕业生是较难找到对口工作的,生物技术专业在2010年已被教育部列为10大“红牌”的本科专业。以生物工程专业为例:
根据近几年在招生及就业方面所取得的成绩及仍存在的不足,通过查阅相关资料,结合其他院校生物师范类专业的发展经验,提出榆林学院生物科学专业的发展思路,以期促进其更好更快地发展。
一、总体思路
榆林学院生物科学属于师范类专业,主要培养能够从事中学生物学教学,具有广博知识和扎实教学技能,能够适应中学新课程教育教学改革需要的合格本科毕业生。基于专业的特色,该专业的总体思路是:师范教育为主,通才教育为辅,培养厚基础、宽口径、广适应的复合型人才。
对于刚入学的新生,不论其怎样规划自己的职业未来,选择生物科学专业,学校首先会向合格教师的方向去培养,希望通过4年的教育,使学生开始喜欢教师职业,或者更爱教师职业;使将来愿意从事或有机会从事教师职业的学生能够胜任工作;使将来不愿从事教师职业的学生能够胜任其他工作,因为一名优秀教师所具备的素养很多也是其他行业所需要的。
二、关于生物科学专业发展的具体思考
(一)强化课堂管理,量化考核制度
高等学校课堂教学不但是传授文化知识、传递人类文明的神圣殿堂,而且是培养科学精神、创新意识和创造能力的重要途径,也是其他教学环节的基础。因此,强化课堂教学管理应该是教师努力争取的,更应该是学生由衷期盼的。
强化课堂管理,其关键在教师。教师首先根据课程的特点制定详细的平时成绩量化考核制度,且必须严格考勤,学生不无故缺勤是课堂管理的第一步。而且考勤要每课必做,这样学生才不会有侥幸心理,缺课率会大大的降低。另外,有些教师认为每节课都考勤会占用太多上课时间,其实不然,考勤不仅仅只有点名一种形式,可以通过清点人数判断是否缺人,然后再核实未到学生的情况,会节约很多的时间。
(二)提高教师水平,改进教学方法
生物科学专业学生的专业教学技能和教学方法主要是通过生物教学论课堂来学习,但同时每一位任课教师平时的教学方式方法也会在无形中影响着学生,所以要培养出优秀的中学教师,首先要有优秀的大学教师。可以通过各种教学活动提高教师的教学技能,如组织教师互听互评课,组织教师讲课说课比赛,组织教师走进中学调研等。
我校生物科学专业学生的试讲环节和教育实习都是在大四第一学期进行,实践学习一个多月就要准备毕业进入工作岗位,时间较短,学生不能充分的锻炼,造成多数毕业生进入工作岗位后不能很快适应。所以,应该增加学生的锻炼机会,充分利用平时的课堂教学来锻炼,这就要求每一位任课教师不仅要负责传授专业知识,同时也要注重培养学生的教学技能,如挑选一些章节让学生分小组自学,制作教学课件,学生自己讲课等,教师在讲课时不能填鸭式教学,应多设计思考环节,给学生回答问题和交流讨论的机会,让学生有更多的课堂回答问题和表达的机会,尤其是胆量小的学生更应该多多锻炼。
(三)优化教学内容,增强实验技能
加强专业课程内容与中学新课程的链接。在保持传统内容的基础上,加入反映学科发展前沿的知识及现代生物学的新进展、新趋势和新成果,并突出现代生命科学研究的思想、原理和方法以及生物科学技术的应用;教学中应突出和社会生活紧密联系的内容,这样一方面可以使学生感受到生物学在实际生活中的应用,增加师范生学习专业课程的兴趣,同时也会使师范生在以后的教学中能够借鉴参考相关的内容,更好地组织教学。
减少传统的验证性实验内容,增加研究性、设计性实验的比例,使学生学会主动在实验中发现问题、解决问题,锻炼他们的探究能力和实验能力;同时可以让学生帮助教师准备实验,使学生有更多的实验操作机会;申请开放实验室,让学生走进实验室,提高学生的科研能力。
(四)举办创新活动,激发学习兴趣
2012年5月,生物科学专业举办了生物师范生教学技能大赛,通过班级初赛,专业复赛和决赛,虽然多数学生没有取得最终的成绩,但是此次比赛让更多的学生参与进来,学生通过积极的准备和比赛,不仅增长了知识,而且积累了经验。今后还要不断增加创新活动,鼓励更多的学生参与,使学生在教学、实验、标本制作、科学研究等方面都能取得更大的进步。
(五)重视教育实习,提高实习质量
教育实习时,教师培养过程中的重要组成部分,是师范专业培养学生向教师转化的重要过程,是从事教学实践的基本途径,也是综合反映学校办学水平的重要依据。成功的教育实习不仅能够锻炼学生各方面的能力,而且能够使学生在毕业后快速进入教师角色,迅速胜任教育教学工作。
重视教育实习可以从以下几方面着手:(1)可适当延长教育实习时间;(2)由于现有实习基地相对不能满足所有实习,故采取集中实习和分散实习相结合的形式,所以应加强对分散实习的检查;(3)在进校实习前两周的集中试讲环节,指导教师需认真听取学生讲课并点评,学校应加强管理,不能流于形式;(4)对集中试讲成绩差和态度不端正的学生,应有针对性地进行辅导。
《高等教育改革和发展纲要》要求“高等院校培养的专门人才应适应经济、科技和社会发展的需要”“学科和专业合理设置,拓宽专业口径,增强学生对社会需求的适应性”。我校生物科学专业也应顺应时展的潮流,与时俱进,瞄准社会的需求,及时地调整人才培养的思路和方向,抓住机遇,应对挑战,使榆林学院的生物科学专业健康持续发展,为榆林及周边地区生物教育事业做出更大的贡献。
参考文献:
[1]贾勇.高校强化课堂管理探讨.管理教育,2008,(6).
生物科学专业人才培养的内容包含生物科学理论和生物技术两个方面,注重对学生技能的培养,其培养任务是学生在掌握基本理论知识的同时,接受一定程度的实践训练,培养学生良好的科学素养及科研能力。因此,实验课程的开设是生物科学专业人才培养的重要环节。
当今高校人才培养目标的重点是培养创新型、应用型人才。相对理论教学来说,实验教学更多的承担了培养学生创新性、应用性、自主性能力的任务。教育部《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》(教高[2005]1号)中指出高校在实验教学中要增加综合性与创新性实验的比例,从而提高学生对本学科领域的自主学习和独立研究能力。《关于加强“质量工程”本科特色专业建设的指导性意见》(教高[2008]208号)中也指出,高校特色专业建设应特别注重加强实验教学,改革创新实验教学内容和实验教学方法,建立基础性、综合性、创新性、研究性等多种实验构成的实验教学体系。因此,对于生物科学专业来说,建立健全实践教学体系是人才培养的关键部分,其中实践教学体系中综合性、设计性实验课程的定位则尤为重要。
一、综合性、设计性实验的定位
教育部《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》中指出,设计性实验是指给定实验目的、要求和实验条件,由学生自行设计实验方案并加以实现的实验,而综合性实验是指实验内容涉及本课程的综合知识或相关课程知识的实验。综合性实验具有实验内容紧密,实验方法多元,实验结果综合的特点,而设计性实验具有实验内容自由,实验方法多元,实验结果多样的特点,这与单一的基础性和验证性实验有很大区别。因此,综合型和设计性实验从定位上应高于基础性和验证性实验,应在基础性和验证性实验的基础上进行综合性和设计性实验的开设。
二、综合性、设计性实验开设的限制因素
《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》中对开设综合性、设计性实验课程占总实验课程的比列有一定要求:综合性、设计性实验课程开设达到80%以上为实验教学效果好,达到50%~60%为效果较好。但是在实践教学过程中,大多数高校,尤其是新建本科院校的生物科学专业,其综合性、设计性实验的开设率很难达到50%,并且在实际教学过程中存在诸多的限制因素。
1.实验课程安排的盲目性
开设综合性和设计性实验课程,需要先考虑如何安排专业实验课程。生物科学专业的实验课程主要由专业基础课、专业方向课和专业选修课组成。专业基础课包含生物化学、分子生物学、细胞生物学、微生物学、植物学、动物学、植物生理学、动物生理学等,所涉及的实验知识和技能是整个生物科学专业培养课程的基础和核心。专业方向课是在专业基础课的基础上进一步深入和扩展的针对性较强的专业课程,如基因工程、发酵工程、酶工程等。专业选修课是专业方向课的补充和扩展,如蛋白质组学、分子遗传学、生物技术制药等,学生可以根据自身的需要和接受程度自行选修相应的实验技能,从而针对性地提高专业技能。
基础性、验证性、设计性、综合性等类型的实验内容在开设的过程中需要考虑各专业课程的性质。不同的专业课程对实验的要求存在一定差异。目前,绝大多数高校在开设综合性、设计性实验课程时很少去区分专业基础课、专业方向课和专业选修课的课程性质,仅仅是为了满足教育部的评估要求而盲目的增加综合性、设计性实验课程,这导致学生在上专业基础课时无法适应综合性、设计性实验内容,而上专业方向课和专业选修课时又对综合性、设计性实验中涉及的基础性实验内容没有完全掌握,从而产生专业实验技能培训的混乱现象。
2.实验课时分配的不合理性
综合性、设计性实验内容覆盖广,对实验技术要求高,所以需要更多的教学时数支撑。如《分子生物学》实验中仅PCR过程至少需1小时、《生物化学》的蛋白质分离纯化实验需3~4小时、《微生物学》的细菌培养需1~2天等,这在有限的学时下很难完成教学任务。
通常,实验课程的课时分配需要结合总课时量的分配情况,再安排不同专业课程的理论和实验课时比例。理论课时和实验课时分配本身就存在矛盾,如果再增加对综合性和设计性实验分配比例的考虑,势必会造成这种矛盾的加剧。部分高校能够将一部分专业基础课的实验内容独立出来,如生物化学实验、分子生物学实验、微生物学实验等,保证该实验课程拥有较多的课时。而大多数高校能独立出来的实验课程相对较少甚至为零,实验内容只能附属于理论课程之下,导致实验课程教学时数较少,教学内容不完整,这是制约高校实验课程改革的重要的问题之一。
3.实验教学模式的保守性和封闭性
受传统教育思想的影响,我国高校生物科学专业的实验教学基本上延续了以理论知识为主,实践技能为辅的教学模式。实验课程教学模式更是偏重于基础性、验证性、演示性实验。这些实验内容简单、固定,实验内容之间很少有过渡和衔接,甚至部分课程之间的实验内容存在大量的重复。
综合性、设计性实验课程的开设,要求实验教学模式多样化、开放化和灵活化。不同的实验场地、实验对象、实验内容和实验方法可能会在一个实验项目中涉及,这不同于传统、单一、封闭的实验教学模式。无论从时间、空间,还是内容和方法上,对高校生物科学专业的专业建设和实验教学模式都提出了新的挑战。
4.实验室管理模式的固定
传统实验教学模式产生了传统的实验室管理制度,其要求实验课程的开设应在规定的时间和地点完成教学任务,仪器设备和试剂的管理都是统一的,任课教师为了在不违反实验室管理制度的前提下完成实验教学任务,只能尽可能多的开设传统的、简单的实验内容,这也是基础性和验证性实验内容比例较高的原因之一。综合性和设计性实验需要开放的实验室管理制度相配套,传统的实验室管理体制与之存在严重的矛盾,这是限制高校生物科学专业实验课程教学改革的重要因素之一。
5.实验资源的不合理分配和使用
实验设备及经费的分配是限制高校生物科学专业实验课程改革和发展的瓶颈之一。生物科学专业对仪器设备、实验材料和经费的依赖较高,尤其是分子生物学相关实验涉及的仪器,动辄十几万到几十万元一台,这对于部分新建本科院校来说是个门槛。也因此受到了限制,大多数高校在开设综合性、设计性实验课程的时候往往需要考虑已有的实验仪器设备、配套设施等是否满足课程需要,而不是去考虑如何合理的设置实验内容,这违背了综合性、设计性实验开设的宗旨。
三、综合性、设计性实验开设及实施的建议
1.实验课程的层次化和实验内容的模块化
综合性、设计性实验课程的开设,需要根据人才培养方案的目标和任务,制定专业基础课、专业方向课和专业选修课的课程群,在实验课程的安排上要严格区分不同性质的专业课程对不同类型实验的需求,使实验课程形成完整的技能链条,具有明显的层次,即实验内容由浅入深,实验方法由少变多,实验原理由简入繁。
实验课程模块化是解决实验课程课时不足的有效途径。根据人才培养方案中实验课程涉及的实验技能,精炼实验内容,做到一个基础性实验包含一个实验方法和原理,形成基础实验模块,并使该实验模块能在今后的专业方向课和选修课中被涉及。这样在专业方向课和选修课的实验课程中将基础实验模块进行组合,从而建立综合性、设计性实验课程内容,使专业基础课、专业方向课和专业选修课的实验课程形成有机的整体。
实验课程层次化能够明确不同课程的教学目标和任务,避免课程之间知识和技能的重复和断裂,建立课程之间良好的过渡和衔接。实验课程的模块化能够更好的细化知识和技能,避免专业课程之间实验内容的无序和重复。
2.实验课程课时的分配及设置
根据专业课程的性质,将专业基础课的实验独立出来,分配较多的课时,使专业基础课能够开设更多的基础性和验证性实验。这些实验通常能够在1~2个课时完成,内容简单,使学生能够在较短的时间内掌握。每学期一门专业基础课安排至少20课时的基础性实验,这能够充分培养学生的基本实验技能,为将来的综合性、设计性实验的学习打好坚实的基础。
专业方向课和专业选修课的实验内容以综合性、设计性实验为主。综合性和设计性实验在课时安排上不局限理论与实验课时的分配比例,实验和理论课时可以灵活调度,将实验内容作为理论内容的延续和补充,同时也能在实验内容中进一步深入理论内容,实现“从做中学,边学边做”的教学效果。
3.开放式、信息化的实验教学模式及管理方式
开放的实验教学模式是综合性、设计性实验开设的必要保障。在开放式实验环境中,学生以分组的方式进行实验,可以自行安排实验时间,从而避免实验室学生人数过多,实验资源紧张的情况,同时也能使教师最大限度的指导学生;学生可以选择内容进行实验,避免实验资源的不合理分配,提高仪器的利用率;学生在一定范围内自由选择实验方法及手段,避免实验教学的单一性和局限性。开放式实验教学模式不仅解决实验教学课时紧张、实验资源的不合理分配问题,还可以调动学生实验操作的积极性,使学生在实验中变被动为主动,提高学生的综合素质。
在开放式实验环境中,实验室应根据不同学科将实验室进行分类,以实验仪器设备的利用率及价值进行分区,不同分区有专人负责管理。开放式实验室可建立信息化管理方式,统计实验室及仪器的使用频率,对频率较高的实验室采取开放式管理,对频率较低的实验区域进行统筹管理。此外,考虑到生物科学专业的一些仪器设备价格昂贵,可以专人专管,并使用网络信息系统建立预约机制,采取计划性、集中性安排仪器的使用时间,实行半开放策略。
中图分类号:G642.423文献标志码:A文章编号:1674-9324(2018)12-0268-03
生物科学是21世纪的领先学科,大多数高校都设有生物科学学科,该学科的基本理论是在实验基础上建构起来的,理论与实践紧密结合。而作为生命科学的基础学科,《分子生物学实验》是一门应用广泛的学科,涵盖生物学、医学、农学乃至药学,是从事生命科学研究的必备研究技能。分子生物学是在分子水平上研究生命现象的科学,通过研究生物大分子(核酸、蛋白质)的结构、功能和生物合成等方面来阐明各种生命现象的本质。《分子生物学实验》是生命科学研究领域中融技术前沿性、创新性、挑战性于一体的大型专业实验课程,是学生直接接受分子生物学基本技能和前沿技术训练,培养学生科研技能、科研思维,进而提升学生研究素质。《分子生物学实验》是生物科学专业的一门重要专业能力实践课,为必修课程。为了使生物科学专业人才能够更好地掌握分子生物学的理论知识和实验操作能力,长江师范学院生物科学专业在很早就开展了《分子生物学实验》课程,教学内容也随着学科发展不断进行改进,但随着分子生物学的快速发展以及硬件设施的不断改进,传统的《分子生物学实验》课程教学产生了不少问题急需解决。为此,本文以长江师范学院生物科学师范专业为例,针对《分子生物学实验》教学实践中存在的不足,根据学生培养目标和课时要求,对高校《分子生物学实验》教学进行改革,将课程教学改为实践教学周,以提高分子生物学实验教学质量,增强师范生的综合素质。
一、生物科学师范专业《分子生物学实验》实践周教学特色
生物科学师范专业《分子生物学实验》课程特色。分子生物实验技术自开设以来,成为当今研究生命科学各学科和医学领域中重要的研究工具,紧跟科学前沿,在分子生物学教学中,实验教学占有举足轻重的地位。为了使生物科学专业人才能够更好地掌握分子生物学的理论知识和实验操作能力,我校生物科学专业在很早就开展了“分子生物学实验”课程,教学内容也随着生物科学的发展而进行创新与改革。实验内容从起初的几个相互独立的简单实验项目,逐步演变成综合性分子生物学实验。目前的课程内容是依据遗传信息传递的规律及教师的科研内容进行设置,并进一步整合成为系统的综合性实验,实验内容包括基因克隆、遗传多样性检测、分子标记、DNA指纹图谱构建、基因功能验证等实验项目。因此课程实验所需仪器比较昂贵,实验周期也相对较长。通过本课程实验教学的学习,使学生获得核酸物质的提取、分离、纯化与鉴定、电泳技术、引物设计、PCR扩增、分子标记、基因克隆等方面的独立实验能力或职业技能。强化学生创新思维、独立解决问题的能力和分子生物学领域基本操作技能,提高学生在分子生物学领域综合运用实验技能或职业技能分析和解決问题的能力,培养学生发现问题、分析和解决问题的创新精神。通过学习本课程使学生从分子水平认识生命现象和生物学规律,能够对学生的毕业课题研究设计和今后的科研生涯提供极大的帮助,为今后从事相关专业的研究、教学工作奠定坚实的基础。
二、生物科学师范专业《分子生物学实验》教学中存在的主要问题
(一)实验条件差,实验经费不足
由于《分子生物学实验》相关仪器和药品都较昂贵,仪器设备往往有限。而经费是限制《分子生物学实验》课程教学的重要因素,缺乏经费直接导致设备套数、药品、耗材数量不足,学生动手机会减少。上课人数较多,但仪器设备等有限,必定影响预期的实验教学效果,如多组学生共用一套移液器,有的学生上完《分子生物学实验》,连移液器都不能正确使用。另外,由于缺乏计算机机房,《分子生物学实验》中生物信息学方面的实验无法开展。
(二)教学方式单一、学生学习积极性不高
传统的教学老师讲原理和步骤,学生按老师指导进行操作,学生思考和主动参与的过程就被省略了,动手完全与动脑脱节。动手能力的培养是实验教学的一个重要内容,但不经思考地完成实验根本谈不上能力的培养。另外,实验室缺乏多媒体设备,许多教学图片及视频无法展示。由于被动参与实验、为了混学分或对分子生物学较陌生,多数学生参与实验的积极性不高,甚至有的在一旁观看别人操作自己根本就不动手,最后照抄别人的实验结果。
(三)实验教学安排、管理不合理
一是,课时安排少,随着课程改革及新培养方案的实施,长江师范学院《分子生物学实验》课程只有18个学时,如此少的课时要学生学习分子生物学实验技术,给课程教学带来了新的挑战。二是,《分子生物学实验》项目所需实验时间较长,有时需要较长时间的等待,如PCR扩增,需要3—4小时,而许多实验可以连续做完。传统《分子生物学实验》教学按周和学时划分实验,使实验连贯性差,学生在实验中不知道做的实验有什么用。而老师为了在规定时间或更短时间完成实验,往往选择简单的实验,或一些实验过程老师只向学生进行讲解,不要求学生进行操作,学生不参与实验的全部过程,导致学生只知其一、不知其二。三是,实验分组不合理,一般4—5个人一组共同完成一个实验,而实验仪器相对较少,有些仪器或实验只有部分同学进行操作,其他学生只能观望,严重影响实验的效果。
(四)课程考核单一
教师对实验教学要求较低,考核方式一般是通过学生的平时成绩结合期末实验理论及操作考试进行考核。其中,平时成绩包括:验预习报告、原始记录和实验态度;实验技能;实验报告。各部分成绩的比例如下:实验预习报告、原始记录、实验态度和实验技能占20%,实验报告占40%,实验理论及操作考试占40%。这种单一的考核方式不易调动学生的学习积极性,靠抄取他人实验结果和实验报告、临时反复操作仪器和背诵实验原理,一样可以取得较好的实验成绩,使实验课程在促进学生能力发展方面的作用有限。
三、生物科学师范专业《分子生物学实验》实践周教学建设与改革
(一)加强实验室建设,增加实验经费
实验室依托中央与地方共建特色优势学科实验室——作物遗传育种实验室、武陵山特色植物资源保护与利用重庆市重点实验室以及武陵山片区绿色发展协同创新中心的建设,购置了大量分子生物学仪器设备,教学与科研共用相关仪器设备,以科研促进教学的提升,如购置50套移液器,保证上课时每位学生人手一套移液器。建立生物科学专用机房、在实验室安装多媒体设备,可以进行生物信息学相关实验及实验课多媒体教学。同时向学校申请《分子生物学实验》实践周专用经费,保证实验相关药品的购置。
(二)多元化教学,提高学生学习积极性
实验教学以大组单位,每大组人数不超过30人,将学生分成1人1小组,独立完成实验内容。实验教学采用实验现场操作、多媒体课件教学、专题讲座、专题讨论及机房上机的方式。第一次上课时可以组织学生观看相关科幻电影或进行专题讲座,以提起学生的学习兴趣,实验中等待的过程可以组织学生就大家关心的分子生物学技术进行讨论,如转基因及安全性、你能否接受克隆人和生物武器等。“任务驱动和问题导向”,鼓励学生自主进行课前学习、独立思考,发现问题,积极解决问题,再通过课堂与教师交流,完成知识的内化。并且全天候开放实验室,作为实验教学的课外延伸,增加学生实验训练的机会,实验结果不理想时,也有机会利用课外时间快速重做,提升学生学习积极性,增强学生的动手能力,提高教学质量。实施教学科研一体化,将教师最新的课题研究内容引入实验教学。同时鼓励部分优秀学生参与教师科研项目,教师指导学生开展分子生物学方面的创新创业训练项目和科研项目。
(三)实践周教学,提升实验的连贯性
实验教学改为实践周,实验共40个学时,在一周之内完成一个综合性实验,如“玉米rDNAITS序列克隆及分析”、“胭脂萝卜花青素生物合成结构基因克隆”、“榨菜种质资源遗传多样性的SSR分子标记检测”、“胭脂萝卜新品种DNA指纹图谱构建”、“胭脂萝卜DFR基因过量表达效应分析”和“参与调控胭脂萝卜花青素生物合成转录因子MYB的筛选”等来源于教师科研的实验,提高实验的连贯性和教学质量。每学期开学之前相关老师必须讨论制定好详细的分子生物学综合实验实践周的实施方案。
(四)加强教师指导和课程考核,提高教学质量
教学需要4—5名相关教师,将学生分成两大组交叉进行相关教学。1人一个小组进行实验,多环节评价学生实验操作的过程,注重实验基本操作能力的评价。考核内容包括实验预习及原始记录、实验操作、实验报告、实验态度和学术报告5个部分,其中实验预习及原始记录占10%,实验操作占30%,实验报告占30%,实验结果占20%,学术报告占10%,实验成绩总分100分。新的考核方式更注重实验过程的考核,能有效地保证教学的质量。
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》强调,提高质量是高等教育发展的核心任务,提高高等教育质量,最根本的是提高人才培养水平[1]。陕西学前师范学院是陕西省首批普通本科院校向应用技术类型院校转型发展试点院校,肩负着新建本科院校转型发展的示范引领重任,逐步地将“培养高水平应用型人才、建设高水平应用型大学”的理念转化为实践过程,发展专业内涵和特色,提高服务区域经济社会发展的能力,为社会培养所需要的既具有一定深度和广度的基础知识,又有较强的实践和创新能力的实务操作应用型高级人才[2]。生物科学专业是陕西学前师范学院的优势和特色专业,随着学校的转型发展和社会对应用型人才的需求,在培养师范生教师教育实践技能的同时,还要考虑到生物专业的学科特点,不断加强学生的专业应用技能培养,使学生的专业核心应用能力得到培养和提高,以提高服务地方经济社会发展的能力。
一、生物科学专业核心应用能力的内涵和培养体系
(一)生物科学专业核心应用能力的内涵
国家教育部2012版高等学校专业目录要求,生物科学专业学生主要学习数理化基础、生物学基本理论、基本知识以及人文社科知识,接受专业技能和科学研究方面的基本训练,具备科学思维和国际化视野,掌握从事生物学及相关领域的基础科学研究及应用技术开发的基本能力,能够在生物学及相关领域从事科学研究、技术开发、教学及管理等方面工作[3]。生物科学专业核心应用能力就是生物科学专业学生所具有的能够履行岗位职责的综合能力,其培养重点是要培养学生的岗位工作基本能力、教师教育能力、专业应用能力、创新能力四个方面[4],以此来促进高校教育教学质量的提升,实现应用型本科院校人才培养的目标。
(二)生物科学专业核心应用能力的培养体系
按照社会需求-人才培养目标-培养方案制定-课程设置的原则,专业课程的设置要服从于社会需求和专业人才培养目标,经过调研、修订、总结几个阶段,确定了应用型本科院校生物科学专业的核心应用能力培养体系(图1)。核心应用能力培养都设立了与之相支撑的理论课程和实践环节培养体系,其中,要重点培养生物科学专业学生的教师教育能力、专业应用能力和创新能力。
二、生物科学专业核心应用能力的培养模式
(一)教师教育能力的培养
生物科学专业培养的学生首先应当具备一名中学生物学教师的教育实践能力。教师教学能力是教师的基本素质,包括备课能力、讲课能力、课外作业布置与批改能力、学业评价能力、现代教育技术应用能力、班级管理能力等[5]。通过教育学、教育心理学、生物课程与教学论、中学教材解析、教师语言、教育评价、现代教育技术、班级管理等理论课程的系统学习,以及教师基本功“三字一话”训练、教育技术及课件制作、微格教学、师范生教学技能比赛和中学教育实习等实践环节的训练,生物科学专业学生的教学能力得到培养和加强。
(二)专业应用能力的培养
掌握生物学专业知识、培养专业应用能力是从事和胜任生物学领域教学及管理、科学研究、技术开发等方面工作的必备条件。生物学是实践性很强的学科,除了系统的学习和掌握专业理论知识外,更重要的是实践操作技能的培养[6]。为了更好地培养学生的专业应用能力,培养社会所需要的应用型人才,服务地方经济社会发展,生物科学专业开设了高等数学、基础化学、大学物理等专业基础课及实验,开设了植物生物学、动物生物学、生物化学、遗传学、微生物学、细胞生物学、分子生物学、生态学等专业核心课及实验。另外,为了更好地服务地方经济社会发展,根据秦巴山区的生物资源,开设了植物资源开发与利用、生物多样性、食用菌栽培、保护生物学、珍稀濒危植物组织培养、生物摄影技术等专业选修课程,还根据中学生物学教学需要,结合中学生物学探究性实验和中学生物学竞赛内容开设了中学生物学实验技术培训课程。通过以上几个方面的学习和训练,学生的专业知识、实验操作技能和实践应用能力都有了明显的提高。
(三)创新能力的培养
随着新一轮基础教育课程改革,教育思想和教育观念都发生了变化,在现代化的中学生物学课堂中,学生从被动接受者逐渐转变为学习的主体,教师从知识传授者逐渐转变为学生学习和科技创新活动的引导者。要有效推进素质教育,当务之急就是培养具有创新意识和创新能力的师范生[7]。通过实施导师制、指导本科生申报大学生创新创业训练项目和互联网+大学生创新创业项目、开放实验室、提高综合性和设计性实验比例、组织学术讲座、参与教师科研项目、实习与科研结合、指导学年论文和毕业论文、参加教学技能大赛和学科竞赛活动等途径,大大提高了生物科学专业学生的创新意识和创新能力。
三、生物科学专业核心应用能力培养的实践与成效
自2012年以来,通过对生物科学专业4届近300名学生的核心应用能力培养模式的探索和实践,学生的教师教育能力、专业应用能力、创新能力等方面都有了明显的提高。
(一)教学能力大幅提升
一年级通过组织院级中华经典朗诵和演讲比赛,学生的普通话水平普遍得到提高,生物科学专业毕业生普通话测试二级乙等及以上通过率100%。二年级通过开设书法课和组织院级三笔字、多媒体课件比赛,学生的课堂板书和课件制作水平有了大幅度提高,多媒体使用熟练,板书设计规范。三年级通过生物课程与教学论的学习与微格教学实践,学生掌握了生物学教师的基本教学技能,学会了课题引入、教学设计、课堂互动、难点突破、作业布置、教学反思等各个教学环节。通过组织师范生教学技能比赛,学生全员参与,逐级选拔,当场点评,每位学生的教学技能都有了明显提高。四年级通过参加为期16周的中学教育实习,参与了课堂教学、实验教学、班级管理、教研活动等全过程,同学们体验角色转换,发现自身的不足,切磋教学技能,相互促进提高,为成为一名合格的中学生物学教师奠定了基础。
(二)应用能力显著提高
三门专业基础课及实验的开设和学习,为学生掌握生物学专业知识奠定了基础。在此基础上,进行八门专业核心课程及实验的学习,使学生能够系统地掌握生物学专业知识。专业核心课实验全部独立独设课,单独计算学分,编制实验课教学大纲,实验课时量大于理论课时量。实验教学强调基础性、综合性、应用性的特点,按照基础-综合-提高的原则,对原有实验内容进行整合,减少经典性、验证性实验,增加综合性、设计性、创新性实验,一年级学生以综合性实验为主,二年级之后的学生以设计性实验为主,对三年级以上的学生开放实验室,设立专项经费开设创新性实验,并逐年提高综合性、设计性和创新性实验的比例,加强实验考核。通过对核心实验课程的训练,克服了过去实验课程相互脱节、实验内容过细过窄、学生实验技能得不到系统训练的缺陷,学生不仅系统掌握了中学生物学教学中各分支学科实验操作技能,还大大提高了实验课效率。除此之外,利用陕西省中学生生物学竞赛办公室在我校设立的优势,和多所知名中学的生物学教师探讨,结合中学生物学探究性实验[8]和中学生物学竞赛内容开展中学实验教学研究,对生物学下的八个分支学科内容进行实验设计,编写讲义,开设了中学生物学实验技术培训课程,提高生物类师范生的实验教学能力,为学生毕业后能够很快适应工作岗位奠定了基础。为了更好地服务地方经济社会发展,根据秦巴山区的生物资源,根据我校与省内多个企事业单位的合作优势,不仅为学生开设了植物资源开发与利用、食用菌栽培、保护生物学、珍稀濒危植物组织培养等专业选修课程,还与太白县政府、太白山国家级自然保护区管理局等单位联合,确立科研合作研究项目,合理开发和保护秦巴山区野生植物资源。
美育也称审美教育,是一种按照美的标准培养人的情感教育,而美的标准在不同时代具有不同含意。当今,审美教育内容要符合社会主义核心价值观,培养学生健康的审美观、高尚的道德情操,发展学生鉴赏美和创造美的能力。为充分发挥课程在人才培养中的核心作用,进一步提升综合育人水平,更好地促进各级各类学校学生的全面发展、健康成长,教育部于2014年下发了《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》(以下简称《意见》)。《意见》在深化课程改革总体要求中指出:要培养学生高尚的道德情操、扎实的科学文化素质、健康的身心、良好的审美情趣。因此,课程教学是审美教育的良好途径和载体,生物教师在生物课程教学中应结合学科科学知识的教学渗透审美教育。
生物学是自然科学的基础学科之一,它研究生物体的形态、结构、生命现象及其活动规律及生物与自然界的关系等。人教版高中生物学从宏观和微观两个方面帮助学生认识生命系统的物质和结构基础、发展和变化规律及生命系统各组分间的相互关系,同时介绍许多重要的观点和结论的形成过程。这些内容体现了生物科学的发展历史即生物科学史,因此生物科学史是生物科学的重要组成部分。《普通高中生物课程标准(实验稿)》强调科学是一个发展的过程,明确要求注重生物科学史的学习。学习生物科学史能使学生沿着科学家探索生物世界的道路,理解科学的本质和科学研究的方法,学习科学家献身科学的敬业精神。因此,生物科学史内容中蕴含对学生进行科学素养、品德、思想教育的良好审美教育素材。但由于受到多种因素影响,教师们常常忽视在生物课程教学中渗透审美教育,更忽视利用科学史内容渗透审美教育,以致审美教育不能很好地开展。高中生物教师可以利用科学史内容从以下方面重视和渗透审美教育。
一、转变观念,重视生物科学史教学
近年来,由于课标在教学建议中明确提出要注重生物科学史的学习,使得生物科学史的教学受到一定程度的关注。但在实际教学过程中,许多生物教师在涉及科学史内容时只是匆匆带过。这与教师们没有从根本上认识生物科学史在生物学科中的重要地位有关。由于迫于应付升学、高考,教师们在教学过程中往往是赶进度,抓成绩,只注重所谓重点知识的讲授,认为生物科学史仅仅是历史知识或事件,不是教学的重点,使蕴含在生物科学史中的教育价值没有被很好地利用起来,更别说在其中渗透审美教育。其实,在那些科学史的重要事件中,科学家进行科学研究获得重要结论的过程就是探究和创新的过程,这些内容的学习,可以“逐步培养学生搜集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和解决问题的能力”。此外,科学家勇于探索、追求真理、坚忍不拔的精神是学生的良好榜样。因此教师应转变观念,充分认识到在生物科学史中蕴含着对学生进行科学素养、品德、思想教育的良好教育素材,充分了解教育的真谛,明白教学过程不仅是传授知识,更应以学生的终身发展、完善学生人格为目标。实际上在重视科学史教育问题上,不仅课标提出了明确的要求,近几年的高考试题中也多次出现与生物科学史相关的考试内容。所以重视科学史教学迫在眉睫,身为生物教师要以发展的眼光看待生物教学,在实际教学中不断深入学习科学史的内容,从根本上转变观念重视科学史教育。
二、注重生物科学史的学习,提高自身专业素养
专业素养是教师从事教学工作所应具备的专业知识与技能。教师应充分认识到自身专业素养直接影响教学质量。因此、应该把接受终身教育、不断提高专业素养作为自身的一项长期发展规划。生物科学史知识是生物教师专业素养的一个重要组成部分。要上好生物科学史的相关内容,教师必须注重生物科学史的学习,认真分析教材,切实消化和体会相关科学史的研究背景、实验设计原理、探究的过程及科学家的科学精神。新课标的实施建议中还提出:“对于《标准》中没有列出的其他生物科学史实也应注意引用。”因此,除教材中的科学史内容外,教师还应积极、主动地搜集生物科学史资料,拓展自身科学史知识的深度与广度。只有不断扩充、汲取新的知识与理念,才能有创新的视角与思维,才有可能在教学过程中使学生得到科学精神的美的熏陶。
三、深入分析蕴含在生物科学史中的“美”的元素,在教学中渗透美育
在高中生物教材中的生物科学史内容,主要是以再现重要的生物科学研究结果或结论的形成过程的方式而呈现的。启发学生分析科学家的探究过程,可培养学生的科学探究能力、发现问题、分析问题、解决问题的能力。此外,生物科学史内容中还蕴含许多“美”的元素,如达尔文对植物向光性的研究过程中不断质疑并求证,体现了持之以恒、坚忍不拔的科学研究态度之美;中国科学家邹承鲁等人在结晶牛胰岛素合成的实验过程中反复操作并验证,体现了严谨求实的科学精神之美;促胰液素的发现过程中巴普洛夫敢于自我批评,体现了勇于担当的科学品格之美;孟德尔在对豌豆杂交实验现象进行分析推理时,运用了统计学与演绎推理等方法,体现了突破传统、思维创新的科学方法之美;科学家在构建DNA分子结构及磷脂双分子层模型中不断构建并验证,将抽象概念具体化,体现了准确、形象的科学模型之美;沃森与克里克在DNA模型构建过程中互帮互助,相辅相成,体现了科学研究中研究团队成员间坦诚相见、同舟共济的团结协作之美等。这些科学史内容都是在生物教学中渗透美育的良好素材。生物教师应深入分析蕴含在科学史内容中的“美”的元素,有意识地将这些“美”的元素融入教学设计中,将“美”的教育、美的元素,化作情感教育贯穿整个教学过程中。在授课过程中,要注意引导学生感受这些“美”的实质,使学生在获得知识的同时,达到情感升华,形成高尚的道德情操,最终达成教育的真谛,即为爱的教育或是完美人格教育。
总之,生物教师应转变观念,重视生物科学史学习,在充分利用生物科学史内容实现知识目标传授、培养学生探究能力的同时,分析科学史中“美”的元素,使之作为美育的载体,引导学生以正确的审美观看待问题,增强学生对自然和社会的责任感,促进学生树立正确的世界观和价值观,培养出道德情操高尚、科学文化素质扎实、身心健康又具有良好的审美情趣的创新人才。
参考文献:
[1]杜春梅.生物教学中的美育渗透[J].学术研究,2013.
[2]黄玲.高中生物教学中的美育渗透[J].课程教育研究,2012.