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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。
5参考文献
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[3] 邹玉红,吕英海,李桂江,等.生物工程专业产学研一体化实践基地的构建[J].陕西教育,2009(7):7-15.
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[5] 孙彦.生物分离工程[M].北京:化学工业出版社,2002.
[6] 周涛,谭军,叶红齐,等.化学反应工程课程教学内容和课程体系改革[J].化工高等教育,2006,89(3):26-28.
优良的微生物菌种是发酵工业大规模高效生产的基础,而工业生产中所应用的优良菌种只有通过不断的微生物菌种选育来获得〔1〕。微生物育种学是生物工程专业一门专业必修课,为适应应用型大学培养既有足够的理论基础和专业素养、又能够将知识应用于生产实践的人才的办学目标,更好地体现课程专业特色,我们对教学内容与教学方法进行了改革与探索,以期提高课程教学质量,培养应用型高素质人才。现将教学实践体会总结如下:
1优化教学内容,突出实用特色
1.1精简理论知识内容,增加实用性强的内容
微生物育种学专用教材较少,目前我们以施巧琴、吴松刚主编科学出版社出版的《工业微生物育种学》和盛祖嘉主编科学出版社出版的《微生物遗传学》为基础,精选教学内容,删除在生物化学、遗传学等基础课程中包含的相同内容。主要讲述微生物的基因突变,细菌和真菌的基因重组,诱变剂,微生物菌种的分离筛选,微生物菌种的诱变育种和代谢控制育种技术等基础内容。在课堂上讲授微生物育种的基本理论,并通过一些微生物育种实例介绍育种的技术路线和选育的具体方法,适应培养应用型人才的目标要求。
1.2增加实验课时,开设综合性实验
微生物育种学实验是培养学生实践能力、创新思维及团队合作精神的重要途径。微生物育种学是一门应用性很强的学科,开设实验教学特别重要,因此我们把教学学时进行调整,由原先的30学时理论教学和24学时实验教学调整为24学时理论教学和30学时实验教学,增加了6个学时的实验教学。实验内容修改为“高产淀粉酶产生菌的选育”和“大肠杆菌营养缺陷型的筛选”2个综合性实验项目,并通过开放实验室给学生提供更多锻炼实验技能的机会。
2改进教学方法,提高教学质量
传统的授课方式采用“填鸭式”教学,教师在讲台上口若悬河的讲授,一些学生在讲台下昏昏沉沉的听讲。整个教学过程学生懒于思考,缺乏主观能动性。而采用启发式教学,并结合现代互联网技术,鼓励学生开展课堂讨论,培养学生自主学习能力,激发学生的学习兴趣,调动学生的积极性,培养学生的独立思考、分析问题和解决问题的能力,有利于学生理解和掌握教学内容。为了保证全体学生都能够参与课题讨论,我们提前4周将“脂肪酶产生菌高产菌株的选育”、“蛋白酶产生菌高产菌株的选育”、“植酸酶产生菌高产菌株的选育”、“纤维素酶产生菌高产菌株的选育”、“耐高温脂肪酶产生菌高产菌株的选育”等多个题目布置给学生,每个学生实验小组自由选择题目。要求学生通过文献的查阅,自己设计实验方案,制作成PPT课件,派出代表在课堂上进行阐述,对班级其他学生提出的问题进行答辩。最后,教师在学生讨论的基础上根据发现的问题及时补充、完善。学生通过参与活动,将自己设计的实验和小组进行对比,对知识掌握得更牢固,同时也培养了学生的科研实践能力、理论联系实际能力和团结合作的团队精神〔1-2〕。
3实行过程性考核方式,科学评价学生
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)31-0271-02
分子生物学与基因工程实验技术发展非常迅速,作为一门通用的工具已经渗透到生命科学各个研究领域,该门课程一直是生命科学相关院校的核心实验课程。但不同院校设置的分子生物学与基因工程实验课程基本上存在以下问题:(1)把分子生物学实验和基因工程实验分开,内容体系不连贯;某些实验设计重复,浪费资源。(2)实验内容的设置常常是按照教学大纲的要求机械设定的,忽略实验内容之间的有机结合性和连贯性,存在实验内容之间相对孤立、缺乏内在联系的缺陷。(3)实验大多数为验证性实验,对学生的培养目标不够明确。因此,本文提出基于学生就业竞争能力培养为目标,根据师范院校实际情况,通过调查研究对分子生物学与基因工程实验课程内容进行模块化设计,拟解决上述问题,并大大提高学生的竞争就业能力,同时对其他院校的课程设置也可以提供一定的借鉴。
一、明确培养目标――对分子生物学与基因工程实验进行模块化设计
普通高等师范院校一般开设生物科学师范专业和生物技术非师专业,分子生物学与基因工程实验课程是这两个专业的必修课,考研和就业是这两个专业大部分学生毕业面临的问题。为了满足不同专业学生考研和就业的需要,通过调研,我们明确了分子生物学与基因工程实验课程培养目标:(1)满足学生考研深造的需要。(2)满足学生到中学进行生物学教学的需要。(3)满足学生到生物医药公司工作的需要。因此,我们把分子生物学与基因工程实验设计为三大模块(共计75学时):①基础性实验模块,共计23学时。包括大肠杆菌质粒DNA的提取(4学时)、植物基因组DNA的提取(3学时)、动物组织总DNA的提取(3学时)、琼脂糖凝胶电泳检测DNA(3学时)、核酸的浓度及纯度测定(2学时)、大肠杆菌感受态细胞的制备(2学时)、目的基因的PCR扩增(6学时)。②综合性实验模块,共计35学时。包括:载体构建(10学时)、农杆菌介导的烟草遗传转化(15学时)、转基因植物的分子检测(10学时)。③开放性实验模块,共计17学时。包括植物总RNA的提取及检测(6学时)、RT-PCR(时)、分子生物学常用软件介绍(2学时)。其中,基础性实验模块部分随理论课按周次完成;综合性实验和开放性实验模块在理论课结束后统一安排时间开设。
二、分子生物学与基因工程实验模块内容的课堂教学实践及体会
生物科学(师范)和生物技术(非师范)两个专业的学生通过学习《分子生物学与基因工程模块实验》,基本具备了以下能力:(1)通过基础性实验模块的学习,学生掌握了分子生物学和基因工程实验的基本理论和操作技术,完全可以胜任中学关于分子生物学和基因工程实验的教学任务。(2)通过综合性实验模块的学习,不同专业学生具备了对实验进行综合设计和整体把握的能力,这些能力使他们在考研复习和考研复试实验操作技能方面具备很大的优势。(3)通过开放性实验模块的学习,使学生形成完整的科研思路,具备了自主思考、自主设计等实验能力;培养了学生科研创新能力,为他们今后的研究生学习和生物公司的面试奠定了基础。总之,通过对分子生物学和基因工程实验进行模块化设计,基本能够达到以下三个目标:①满足学生考研深造的需要。②满足学生到中学进行生物学教学的需要。③满足学生到生物医药公司工作的需要。
三、关于分子生物学与基因工程实验课程模块化设计的一些建议
1.分子生物学与基因工程实验基本上都是耗时比较长的大实验,传统实验教学安排都是按照教学大纲随理论课后开设,一般实验时间为4学时,这样安排导致某些综合性实验无法完成,影响实验结果的观察和记录,因此建议耗时较短的基础性模块实验可以随理论课开设,一周一个实验内容;耗时较长的综合性和开放性模块实验可以在一学期课程结束后统一安排1~2周时间完成,这样可以保证实验效果,提高学生综合能力。
2.建议学校加大对分子生物学与基因工程实验室的经费投入和建设,保证仪器的先进性和数量,开阔学生的眼界;授课讲师也应结合自己的科研课题,保证实验内容合理,实验成功率较高,实验结果比较稳定,学生每次实验都能观察到实验结果,增加学生的学习兴趣。
3.构建科学的实验课程考核和评价体制。传统实验教学评分体系以实验报告加平时表现为主。实验报告占用了学生大量的时间,并且在内容上有明显雷同的嫌疑,并不能够真实反映学生的实验能力。这样容易造成学生的学习压力,降低了学生对实验教学的认可程度。因此建议基础性模块实验可以按照传统实验报告形式考核;综合性和开放性模块实验可以按照4~5人为小组,以实验设计、实验实施、实验问题思考和解决方案,实验操作技能考核等综合过程材料作为考核依据,主要目的在于锻炼学生的科研和创新能力。
四、结语
通过对分子生物学与基因工程实验课程内容进行模块化设计和实施,不同专业学生在考研和就业方面取得了不错的成绩,学生的就业竞争能力得到了很大提高。关于分子生物学与基因工程实验课程的改革是一项长期系统工程,需要学校和授课教师根据本校实际条件不断努力,才能培养出适应社会发展的高素质复合型人才。
参考文献:
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[2]胡尚连,孙霞,郑桂灵.分子生物学与基因工程实验教学模式探索[J].实验科学与技术,2008,6(5):94-96.
作为我国高等学校生物工程类专业的专业课模块之一的制药模块,是培养生物工程产业化应用性人才的重要内容,其相关课程的课堂教学是加强学生素质教育、培养学生理论联系实践的有效手段,是培养学生创新意识、培育创新人才的重要途径,也是当前生物医药领域技术应用型人才培养的重要模式。
我校开设生物工程类专业时间较长,专业教学的硬件和软件条件较好,专业模块课程的设置和课程内容的设计上,体现出我校培养生物医药领域技术应用型人才的培养目标和教学特色,适应生物技术与生物工程产业发展的需要,尽可能扩大了学生毕业进入社会后的择业面。在此背景下,我校从2002级生物技术专业开始,在制药模块中重点开设了《天然药物化学》《生物制药工艺学》《分离纯化工艺原理》和《生物制品》等课程,采用了国内生物制药相关专业的经典教材。
二、综合运用多种教学方法,优势互补。提高课堂教学效果
教无定法,教要得法,内容决定形式。在制药模块专业课程的课堂教学过程中,针对不同的教学内容设计与之相适应的教学方法是教师在教学改革中所要遵循的基本原则之一。我们对专业课教材进行认真分析,选用合适的教学方法。多种教学方法的灵活运用,不仅降低了课程的学习难度,而且激发了学生主动学习的兴趣,取得了良好的教学效果。
1 案例教学法
案例教学法是教师根据教学内容的不同要求,采用案例展示的方式组织学生学习、研讨、探究,从而培养和提高学生学习能力的一种方法。专业课作为以综合性应用知识为内容的课程,可通过以下几种途径实现案例教学:一是从各种传媒报道的案例中选择。如在讲解生化药物的临床应用时,如果只是依照书本上的几条来讲,不但枯燥,而且学生对各种类型的生化药物的重要应用不会有切身的体会。德国教育家第斯多惠说得好:教学的艺术不在传授本领,而在于激励、唤醒、鼓舞。尤其是专业课教师,更应该用自己对专业课高昂的情绪去激励学生。采用传媒报道的案例,如牛黄解毒丸成功挽救东方卫视的女主播刘海若的真实报道,引入牛黄解毒丸方药成分之一,脂类药物人工牛黄具有清除氧自由基功能,用于消炎的临床应用。又如山东正大福瑞达制药有限公司研制的透明质酸眼药水系列产品一上市,就为企业赢得了上亿元的销售业绩。这些例子既通俗易懂又紧贴实际,不仅能帮助学生更好地理解书本中的知识,而且能引导他们对书本知识做更深的思考与讨论。二是结合教学内容,贴近生活。如在讲解核酸药物时特意引入炒作的“核酸基因营养素”的概念展开讨论,让同学们针对争议问题自己得出科学结论,并在此基础上讲解核酸药物的药理活性。三是从科学发展史的角度,引入经典科学案例。如在讲解新药研发的一般规律时,以青霉素的发现之旅为例,以生动有趣的科学故事告诉学生科学发展过程中的一些经典故事,以科学家严谨的工作态度和创新的工作方法来教育学生树立正确的世界观和人生观。
2 多媒体教学法
制药模块专业课某些章节联系实际紧密,但制药原理及制药机械抽象枯燥,只凭教材中的文字描述和简单的原理图很难使学生真正理解,而另一方面是这些制药机械在实际应用中则非常简单直观。如采用多媒体教学,运用图片、动画以及录像,既能激发学生的学习热情,同时直观生动的学习又可使学生一目了然,降低了学习难度,掌握的基础知识也较扎实。在做好信息技术与本学科的整合时,专业课教师需要组建自己的多媒体素材库。素材库是教学素材的集合,它以知识点为基础,按照学科检索和分类规则组织素材资料,包括文本、图形和图像、动画、视频、音频等多种资源。我们通过网上搜集、日常积累以及自己制作,通过扫描仪或数码相机输入,采集视频素材或抓取计算机操作界面等方法,动态演示生产车间、制药设备、操作工艺等过程。如在讲解抗生素发酵工艺内容时,发酵罐是一个非常重要的生产设备,我们用从互联网上下载的一段录像,动态地演示了发酵罐的工作情况,不仅使学生清楚地看到发酵罐的形状,而且对于与抗生素生产工艺相关的内容也能得到很好的理解。在备课过程中,教师要结合教学目标、教材内容及学生实际,选取相应的素材,以小专题或单元为基本模块进行组织和链接,使之成为目标明确、条理清晰、程序合理、易于操作的多媒体课件,既可以用于课堂教学,也便于学生课后自学和复习。专业课课程内容丰富,多媒体素材的收集与制作是繁杂而细致的系统工程,需要不断地积累,并与其他教师协作,只有通过几轮的课程讲解后,方可形成较为系统完整的多媒体资源库。
3 实践教学法
我们在制药模块专业课程教学过程中,有机地安排了生产实习,这为专业课课堂教学作了有效的补充。我们在课堂教学时有针对性的结合了生产实习进行部分专业知识的教学工作。制药业是生物技术领域的支柱产业,制药企业数量众多,产品各具特色。参观不同的药厂对学生把书本知识转化为直接经验,与生产实践结合起到了重要的推动作用。为此,学院积极与制药企业联系,目前江苏七七药业和恒顺集团生物工程有限公司已成为学院定点的实习基地。学生在参观药厂前,先准备一些与该药厂相关的专业问题,通过参观药厂,听取介绍,亲身体验并收集相关资料加以整理,解决问题,这样可以加深理解,使学生真正领会生物制药的操作原理及操作流程,从而对制药有一个比较直观的认识。如在安排去七七药业和恒顺集团生物工程有限公司实习前,我们布置了相应的专题,如“中药新药的一般研发原则、方法及过程”“天然药物有效成分提取的常用方法”“生物药物发酵工艺的设计原理和方法”“软胶囊制剂的工艺过程”等,使得学生在实习之前复习相关的基础知识,检索相关的科技文献,然后带着这些问题走进工厂车间,亲身体验并收集相
关资料加以整理,从而理解专业知识。同时,还有助于学生积累生产实践的经验,为自己毕业后走进工厂车间独立开展工作奠定必要的工作基础。
4 互动教学法
1 问题的提出
生物技术是“应用自然科学及工程学的原理,依靠生物催化剂(酶或活细胞)的作用将物料进行加工,以提品或为社会服务”的技术。
生物技术是一门实验学科,作为世界三大高新技术之一,其飞速发展使其日益渗透到各学科领域及人类生活的各个层面。随着生物技术在食品工业应用中的日益广泛和深入,它已逐渐成为提升我国食品工业技术含量、参与市场竞争的重要核心技术。因此,培养既掌握食品工程技术,又能将生物技术熟练应用于食品加工中的复合型高级专业人才,是食品工业发展对专业人才的基本要求。
然而,生物技术在食品科学与工程学科的教学领域中并不是传统的学科,关于它的教学,我们没有多少经验可循。因此,调查食品科学与工程学科生物技术教学现状对食品学科的发展具有重要的意义;对研究生物技术在食品科学与工程学科的渗透具有一定的学术价值;对了解兄弟院校的教学情况,相互取长补短以指导本专业的教学具有重要的实用价值。
2 食品科学与工程学科生物技术的教学现状
为了充分调查食品科学与工程学科生物技术的教学现状,并进一步为本学科课程的设置提供依据,我们以问卷调查的方式收集了全国多所院校本科教学和研究生教学两个层面的相关资料,进行了较深入的分析研究。
2.1 本科教学
在食品科学与工程学科本科教学课程设置方面,我们调查了江南大学、中国农业大学、中国海洋大学、浙江大学、福州大学、天津科技大学、河南农业大学、西北农林科技大学、常熟理工学院、暨南大学、广东海洋大学、山东农业大学、山东轻工业学院13所高等院校,统计发现,少数高校除生物化学和微生物学两门专业基础课外,没有设置相关的生物技术课程,如江南大学、山东农业大学等。多数高校设置了相关的生物技术课程,如食品生物技术、食品生物技术导论、食品酶学、发酵食品工艺学等,有的作为选修课,有的作为限选课或必选课。
2.2 研究生教学
在食品科学与工程学科研究生教学课程设置方面,我们调查了江南大学、中国农业大学、东北农业大学、华南理工大学、中国海洋大学、浙江大学、福州大学、天津科技大学、西北农林科技大学、暨南大学、广东海洋大学、陕西科技大学、山东师范大学、山东农业大学、山东轻工业学院15所高等院校,经调查发现,与本科教育相比,在研究生教育阶段,各高校不同程度地加强了学生生物技术知识的学习和技能培养。其中,中国农业大学尤为突出,它将食品生物技术作为一个专业设置在食品科学与工程的一级学科下,分设食品基因工程、食品蛋白质和酶工程、发酵工程、食品微生物学、果蔬生理与分子生物学、葡萄栽培与葡萄酒酿造6个研究方向,所设置的生物技术类课程主要有食品生物技术、高级生物化学、食品生物技术专业Seminar、分子生物学专题等学位课,以及基因工程专题、细胞工程进展、发酵工程专题、食品酶学、高级食品微生物学、发酵食品研究进展、高级葡萄生理与分子生物学(葡萄酒方向必选)、葡萄酒化学进展(葡萄酒方向必选)、果蔬采后生理研究进展(果蔬贮藏方向必选)、蛋白质化学、生化技术、活性酶蛋白凝胶电泳技术、食品微生物实验新技术等选修课。多数院校在食品科学专业设置了食品生物技术研究方向,如江南大学、华南理工大学、天津科技大学、福州大学、山东师范大学、山东轻工业学院等。多数高校的食品科学专业将食品酶学或食品生物技术(中国农业大学选择的是食品生物技术研究方法与进展)作为必修课,其他专业或必修或选修,也都设置了食品酶学或食品生物技术课程。也有部分学校设置了其他生物技术课程,如陕西科技大学食品科学专业将现代食品微生物学和现代分子生物学作为学位课。
从学分要求上看,各高校对硕士研究生总学分的要求在30~35分,其中生物技术类课程的学分为4~12分,占总学分的12%~35%。
2.3 理论学习与实验学时的分配
在同一门生物技术类课程理论学习与实验课时的学时分配上,各高校之间也存在着很大差别。在本科学习阶段,多数院校未设置实验内容,只有少数院校例外,如浙江大学和山东轻工业学院,两者都为本科生开设了食品生物技术选修课,共40学时,其中实验16学时。
在硕士研究生阶段,各院校的情况也不尽相同。有的学校只有理论课的学习,而没有设置实验环节,如山东农业大学,设置了食品酶学和生物技术在食品工业中的应用两门生物技术课程,作为专业选修课均为纯理论课,各40学时;天津科技大学的食品生物技术为纯理论课,共64学时。但多数院校设置了实验学时,如江南大学设置了4门相关课程,食品酶学学位课63学时,其中实验27学时;生化分离技术学位课44学时,无实验内容;食品生物技术选修课30学时,无实验;细胞与分子生物学实验技术选修课60学时,其中实验20学时。还有些院校设置了专门的生物技术实验课程,如中国海洋大学有专门的食品生物技术实验课程,34学时,暨南大学有高达72学时的食品生物技术综合实验课程。
2.4 实验内容的设计
各院校对实验内容的设计差别很大。有些院校在实验内容的设计上不考虑与食品专业的直接相关性,如中国海洋大学和西北农林科技大学的食品生物技术实验课,只涉及细胞工程和基因工程两大实验内容。有的院校只涉及与食品工程密切相关的生物技术实验内容,如山东轻工业学院设置与食品工业密切相关的酶工程与发酵工程核心技术作为主要的实验内容。也有些院校比较全面,如江南大学既涉及作为生物技术本身核心的基因工程实验内容,又涉及与食品工业密切相关的酶工程内容。而暨南大学食品生物技术综合实验则最为全面,既涉及基因工程、细胞工程等生物技术本身的核心实验内容,又涉及与食品工业密切相关的如α-淀粉酶、果胶酶、过氧化物酶的活力测定等酶工程的内容,以及如腐乳毛坯的制备等发酵工程的实验内容。
3 结束语
通过对相关高校食品科学与工程学科生物技术教学现状进行分析和归纳总结,我们可得出以下结论和启示。
3.1 总体对生物技术重视
近些年来,由于生物技术的发展深刻影响着食品工业技术水平的提升,因此,各高校的食品科学与工程学科普遍重视生物技术的教学,无论在本科学习阶段还是在硕士研究生阶段都有除生物化学与微生物学两门专业基础课以外的生物技术相关课程,这与十几年前相比有着本质的区别。
3.2 各高校之间的严重不平衡性
各高校之间在生物技术课程的设置上,存在着严重的不平衡性,这包括所开设的课程、总学时数、实验学时数以及实验内容的设计等多个方面。
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:
那么如何让预设和生成在政治课堂中和谐共舞呢?下面,结合教学实践谈谈自己的几点体会。
一、精心预设,搭建“生成”平台
俗话说:“凡事预则立,不预则废”。“预设”是教学的基本要求。在新课程关注“生成”的今天,强调“预设”也是十分必要的。
首先,要对教学目标进行精心的“预设”,做到“心中有教材”。教学目标是教学的灵魂,是教学的出发点和归宿,它支配着教学的全过程。《课程标准》和教材是确定教学目标最基本的依据,教师要沉下心研读课标,静下心揣摩教材,明确课改要求,熟悉教学内容,理清教学思路,弄清让学生“学会什么?”只有心中有清晰的教学目标,才能高效的开展教学活动,正确对待课堂中出现的“生成”。
其次,要对学生进行精心的“预设”,做到“心中有学生”。课堂不是完美教案的展示,它面对的是一群活生生的学生主体。世界上没有完全相同的两片树叶,学生个性迥异,对事物的看法和观点也不尽相同,因此课堂上随时都可能出现“意外”和难以预料的结果。“人是生成性的存在……儿童的发展具有丰富的可能性,是不确定的、不可限量的,也是不可算度的。”基于以上分析,更需要教师在“预设”时,尊重学生的个性差异,正确估量学生个体因环境不同、生活经验不同、知识背景不同而表现出来的知识经验、学习方法、思维方式、情感体验等方面的“差异”,彰显课堂教学的多样性、丰富性和随机性。
另外,还要对教学问题进行精心的“预设”,做到“心中有适合的问题”。问题与教学是不可分离的统一体。教学围绕问题展开,问题在教学中得以解决,教学又发现新的问题……教师应以学生已有的知识和经验为基点,体现学生发展的需要,设计的问题不仅要让学生“跳一跳,就能摸得到”,还要让学生“跳一跳,才能摸得到”,既能学生体验成功的愉悦,又可为学生“生成”新知识发展提供空间。
二、发挥教育机智,捕捉“生成”契机
面对课堂上生成的问题,教师除了有良好的心理素质以外,还必须要发挥教育机智。执教《与诚信结伴同行》教学中,组织学生对诚信的重要性展开讨论的过程中,一个同学突然冒出一句:“人如果都说实话,那么碰到坏人勒索,也不能说假话了?”课堂突然沉寂下来,另一个同学也插嘴了,说:“医生是不是也要把病人的病情如实告诉病人呢?”课堂气氛紧张起来,全班同学把目光投向我,好像质疑我刚才让他们讨论的问题是否在价值。这时候,我没有按“预设”继续对诚信的重要性进行归纳,而是立刻表扬了这两位同学,表扬他们有个性,肯动脑子,问题提的好。我顺势让学生就“医生善意的谎言诚实守信吗?”展开辩论,学生七嘴八舌,这两位同学问题提的好,其他同学的回答是巧妙。一位同学还声情并茂地讲了一个故事:“一个得了白血病的小女孩,在她生命的后期,当医生问她最大的心愿是什么时,她说想去天安门看看升旗仪式,对一个生命垂危的女孩的最后心愿,医生和家长哪有不满足的理由呢?但是因为她的家住在遥远的新疆,如果满足她的要求,医生怕女孩经受不住旅途的劳累,于是一个由2000多名志愿者和医生还有女孩的家人组织的集体编造谎言的活动开始了,从上火车到改乘旅游公车,一路上,从报站到服务员端茶倒水,甚至到旅客的交谈,都是大家有意安排的,最后来到了一个学校,在军乐队伴奏的国歌声中,双目失明的女孩以为真的来到了渴望已久的天安门广场,当看到她无力的举起她的小手向国旗的方向敬礼时,在场的人们全都流下了热泪。”末了,这位同学还掷地有声?“善意的谎言不仅无碍于诚信,把握住谎言的度,我们的世界会更美好!”
几句廉价的表扬,一场随机的辩论,巧妙的利用了课上生成的教学资源,激发了学生主动探究的兴趣,为课堂增加了生活化元素。相反,如果拘泥于静态教案的“预设”,对学生动态的“生成”熟视无睹,束手无策,那么课堂让的精彩就会擦肩而过。
三、耐心引导,巧用“生成”资源
一次,我曾发现一学生在课堂上看课外书《李嘉诚全传》,就趁机组织了一节有针对性和实效性的教学。那节课,我正在上七年级上册的有关实现“人生价值”的内容,教室里静悄悄的,同学们一个个都正在认真地听和作笔记。突然,有一个同学大声叫了一声:“好!”这一叫可让教室里炸开了锅,同学们此时都忙着去寻找叫好的同学,课堂原有的气氛一下子变味了。
按照常规,应该迅速严厉地制止孩子们的举动。但是,我也知道,这一节课是枯燥的,条条框框太多,对当今生活条件很对优越的学生是难以真正理解实现人生价值的主观和客观条件的。为什么不利用《李嘉诚全传》来一个现身说法呢?我灵机一动,很平静地问了一声:“我的课都还没有上完,哪位同学这么早就下定论?”“是李勇”“他在课堂上看《李嘉诚全传》”旁边的同学说道。我趁机因势利导,“你了解李嘉诚吗?”“他是怎么样成功的?”“你觉得他成功的因素有哪些?”“同学们,你们愿意和李勇同学一起探讨吗?”一石激起千层浪,教室里顿时沸腾起来。一堂枯燥的课,由于生成性教学资源的参与,却达到了我们期盼的“我要学”。
“没有最好,只有更好”,教学永远是一门遗憾的艺术。在教学过程中,只要我们不断提高自己的教育智慧,课前科学的“预设”,课堂上灵活捕捉“生成”契机,善于发现有价值的生成性资源,思想品德课就一定会因充满生命活力而更具魅力。
关键词:双语教学;生物工程专业;普通生物学;课程体系
中图分类号:G640 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)50-0193-02
一、高校生物工程专业实施双语教学的重要性及实际意义
双语教学(bilingual teaching)是指使用两种语言讲授非外语语言类课程和专业外语课程的一种教学方式。双语教学在北美、亚洲、欧洲和大洋州的许多国家应用广泛。我国教育部2002年在《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》中也将双语教育作为重要项目内容列入“普通高等学校本科教学工作水平评估指标体系”。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,目前已成为教育改革的热点。
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。为了使东北大学生物工程专业的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、“普通生物学”双语课程体系建设内容
1.坚持双语授课,提高学生英语水平。在教学过程中通过英语讲授、汉语说明、英语专业词汇讲解以及英语提问等环节为学生提供英语学习和实践的环境,使学生学会用英语思维,养成良好的英语学习习惯,掌握如何运用英语进行交流。并使学生在原来大学英语的基础上不断提高英语水平,掌握使用英语这一语言工具获取专业知识的技能,包括能够流利地阅读和理解生物工程相关学科的英语文献等。让学生更容易地获取国外前沿知识,提升学生国际竞争力。
2.探索“双主体”授课方式,增加学生参与教学环节。为了锻炼学生的自我表达能力和组织能力,培养学生的团队合作精神,使课堂真正变成教师和学生共同的课堂,在课上安排“个人知识展示”环节。学生搜集与课程相关的专业知识,制作讲解提纲和教案,为其他学生讲解相应的课程内容,分析自己的观点。或安排“小组讨论”,把学生按照课程内容分成若干组,每组选派组长一名,以组为单位对课程内容进行讨论和交流。在交流之后每组要向全体同学介绍本组的讨论结果,供全班同学共同交流和分享。
3.编写适合东北大学生物工程专业课程体系的双语教材。教材的编写立足于我校的生物工程专业,编写既有东北大学办学特色,又能真正适合生物工程专业及相关专业学生学习“普通生物学”双语教学教材,从而改善传统的同类教材中内容深浅不一、系统性不强等不足,同时填补国内“普通生物学”双语教材的空白。
4.完成课程网络平台建设,方便学生课程学习。在“东北大学质量工程双语教学示范课”建设项目实施的过程中,完成了“普通生物学(双语)”课程的资源平台建设。学生可以通过课程注册后,在网上下载课程相关教案、作业、习题以及其他与课程相关的资料和网络链接等。极大地方便了学生的课程学习,提高了学生的学习效率。
三、东北大学生物工程专业“普通生物学”双语课程体系建设主要创新点
1.掌握双语运用的合适度,形成“渐进式”英语教学模式。由于双语课程采用原版英文教材、运用两种教学语言授课,对“教”与“学”都带来了一定的难度。课堂上既不能为了用外语上课而忽视专业内容的传授效果,也不能为了专业学习而把外语当作负担。不然,就失去了双语教学的意义。双语运用的合适度,成为双语课堂教学的焦点。我们从教学语言媒介的运用切入,采取“小步引进、稳步推进、逐步渗透英语”的策略,形成了“渐进式”英语教学模式。
2.适应专业办学实际,有效开发双语教材资源。教材是保证教学质量的基本资源条件。选用优秀的外文原版教材是快速接近世界学术前沿的有效途径。我们根据学生的实际情况和专业的办学特点,在原有文本基础上适当增删一些内容,删除原版教材中不适用的部分;增加符合教学大纲的内容,同时节选其他原版书中的章节,补充最新研究成果。还对某些章节进行合并归类,使之更加符合中国学生的认知特点和知识结构需求。为了保证学生有效地掌握专业知识,还编写了与英文教材内容相对应的中文教材,以期达到“专业知识和外语双赢”的教学目的。
3.注重学生的主体地位,探索并实施“双主体”教学模式。基于传统的课堂教学中教师和学生的关系,“双主体”教学是对师生关系的一种全新的界定。它对教育的价值取向、教育的目的、教育的形式、教学过程的结构和模式、新型人际关系的建立等等都将产生良好的促进效果。为了锻炼学生的自我表达能力和组织能力,培养学生的团队合作精神,使课堂真正变成教师和学生共同的课堂,本课程建设过程中,在课上安排“个人知识展示”环节。学生搜集与课程相关的专业知识,制作讲解提纲和教案,为其他学生讲解相应的课程内容,分析自己的观点。或安排“小组讨论”,把学生按照课程内容分成若干组,每组选派组长一名,以组为单位对课程内容进行讨论和交流。在交流之后每组要向全体同学介绍本组的讨论结果,供全班同学共同交流和分享。
4.根据专业办学特点,完善课程体系。立足于我校的生物工程专业,编写既有东北大学办学特色,又能真正适合生物工程专业及相关专业学生学习“普通生物学”双语教学教材,从而改善传统的同类教材中内容深浅不一、系统性不强等不足,同时填补国内“普通生物学”双语教材的空白。完成了“普通生物学(双语)”课程的资源平台建设。学生可以通过课程注册后,在网上下载课程相关教案、作业、习题以及其他与课程相关的资料和网络链接等。极大地方便了学生的课程学习,提高了学生的学习效率,也使课程体系日趋完善。
5.传统授课方式与多媒体授课相结合,提高教学效果。本课程除了采用传统的板书授课方式之外,在需要图片演示和添加动画效果的知识点采用多媒体演示图片和影音资料等方法,很受学生欢迎,两种教学方式的有机结合在很大程度上提高了采用其中任何一种单一教学方式的教学效果。
参考文献:
中图分类号:G424 文献标识码:A
Biochemistry Curriculum and Teaching Mode in Biological Engineering
WU Yuangen, WANG Xiao, TAO Han, ZHOU Hongxiang, QIU Shuyi
(School of Liquor and Food Engineering, Guizhou University, Guiyang, Guizhou 550025)
Abstract According to our college biological engineering services at the local school and social development needs of the economy, the author analyzes of the basic course biochemistry courses from the curriculum materials selection, in the teaching content highlights the theoretical knowledge of traditional brewing industry, and made use of multimedia teaching, online teaching and innovative teaching practice, supplemented by teaching model, in order to improve students' knowledge of the course to master skills.
Key words biochemistry; curriculum; teaching mode
生物化学(Biochemistry)是用化学的原理和方法,从分子水平来研究生物体的化学组成及其在体内的代谢转变规律,从而阐明生命现象本质的一门科学。①生物化学课程是我院生物工程、酿酒工程、食品科学与工程等专业必修的一门专业基础课程,其内容基本覆盖了我院各个专业所需的基础理论知识,是我院学生掌握专业知识的最重要纽带,因而其教学地位十分重要。然而生物化学知识体系庞大,理论性和逻辑性强,内容抽象复杂且相互关联,这对刚开始接触专业课的学生比较难以掌握。特别是近年来高等院校课程改革的实施,实践教学环节的加强使得生物化学教学课时进一步减少,给生物化学课程教学工作带来挑战。笔者从事多年的生物化学教学经历发现,大多数学生都采用死记硬背的方式来应付期末考试,他们并没有对知识点进行很好的联系和掌握,缺少学习的动力和深入研究精神,在后续专业课学习和毕业论文(设计)中表现出知识点掌握不够等问题。随着生物技术的不断发展和应用,生物化学在生物工程专业中的地位和作用则更加突出,这就要求将生物化学教学内容与后续课程紧密联系,尤其是要结合专业定位和服务于地方经济社会发展要求来开展教学。笔者从贵州大学生物工程特色专业建设出发,探讨生物化学的课程设置及教学模式,以期提高学生对该门课程知识的掌握能力。
1 生物化学课程设置
笔者所在学院开设生物工程专业已有二十余年,办学依据立足本省、面向行业人才需求,服务于地方经济社会发展和国家现代化建设的专业培养要求,根据贵州产业发展和生物工程专业的沿革,在课程体系的设置上突出生物工程中下游课程,内容上突出传统酿造业的理论实践学习。生物化学课程作为生物工程专业最核心的基础课,在课程教学内容设置上应该符合本专业的办学定位。经过多次课程改革后,生物化学课程教学课时被进一步压缩到64学时(理论教学48学时,实验教学16学时),这给教学工作带来极大挑战。为了提高学生对该门课程知识的掌握能力,满足本专业服务地方产业发展需求,笔者认为有必要对目前使用的教材和已有的课程内容进行调整。
1.1 教材的选用
我院生物化学课程使用的教材主要是张洪渊先生主编的《生物化学》(第二版),由化学工业出版社出版发行。该书内容精简,比较适合生物工程、食品工程等工科专业学生使用。但使用该教材存在的主要问题是,由于知识点比较抽象和精简,学生课后缺少扩展学习的空间,所以很难深入掌握各个知识点及它们相互间的联系。特别是近年来不少考研的同学反映,该书不是考研专业指定的教材,建议在教材使用上重新考虑。笔者后来在教材选用上进行了尝试,选用了王镜岩先生主编的《生物化学》(第三版),由高等教育出版社出版发行。该书内容详实、知识点丰富,对各个知识点的扩展解释很充分,是国内很多985和211高校首选指定教材。然而使用该教材也面临诸多困难,主要问题是在有限的教学课时内很难把握各个知识点的讲解,同时学生面对该教材有较大的学习压力。最近笔者尝试了郑集先生主编的《普通生物化学》(第四版),由高等教育出版社出版发行。该教材章节编排合理、知识点及其展开解释说明均比较合适,是国内很多综合性大学和其他院校生物相关专业的本科生教材。该教材在我院生物工程和酿酒工程专业使用,学生普遍反映比较好,同时任课教师感觉比较容易把握教学,因而是我院今后生物化学课程的首选教材。
1.2 教学课程设置
我院生物工程专业的办学要满足服务于地方经济社会发展要求,在课程体系的设置上突出生物工程中下游课程,内容上突出传统酿造业的理论实践学习。因此,生物化学课程在教学内容上也要根据办学需求进行调整。笔者依据生物化学课程理论教学48学时,再结合生物工程专业特点和传统酿造业的知识体系,认为该课程教学内容应从以下几个方面开展。
糖类化学部分是传统酿造业重要的理论基础知识。在该部分教学过程中,应当要求学生重点掌握典型单糖(葡萄糖和果糖)的结构和性质,再从单糖的基础上去理解二糖和多糖的结构和性质,最好再结合某些酿造相关的实例来理解多糖等性质。脂质化学部分要求学生理解单脂和复脂的组成、结构和性质,了解固醇类物质的结构和基本特点。蛋白质化学部分不仅仅是酿造行业,同时也是整个生物相关专业最为基础的知识体系。该部分教学应该要求学生重点掌握氨基酸的分类及其结构和性质,在此基础上掌握肽和蛋白质的结构、性质和相互间的依存关系。重点讲解氨基酸的溶解度、旋光性、光吸收、酸碱性质和重要的化学通性,并结合氨基酸的性质讲解氨基酸分析方法。注重讲解蛋白质的一级结构及测定方法,要求学生掌握蛋白质二级结构种类及特点,在此基础上理解蛋白质的三级结构和四级结构及功能,并结合实验讲解蛋白质的分离纯化方法。核酸化学部分是现代生物技术,特别是生物上游技术的基础,虽然与传统酿造业知识体系关联不大,但对生物相关专业本科生至关重要。该部分教学应该重点讲解碱基及种类、核苷和核苷酸的结构、性质以及核酸的结构、性质和生物功能,要求学生掌握碱基、核苷、核苷酸和核酸之间的相互关系,彻底弄清核酸的化学结构和化学性质,并掌握核酸一级、二级和三级结构及碱基配对规律,深入理解核酸的酸碱性质、吸收光谱、变性、复性与杂交,以及核酸的分离纯化、合成和鉴定原理。酶化学和维生素化学内容与传统酿造业知识体系关联比较大,应当重点讲解酶的化学本质和结构以及分类,特别是要注重讲解维生素与酶辅基间的关联。要求学生理解酶的作用特点、作用机制和酶的分离纯化,重点掌握酶活单位定义及测定,理解调节酶、同工酶、诱导酶和多酶复合物的特点。激素化学、生物膜与细胞器内容与细胞工程、生物医学等专业关联度大,考虑到本专业学时的限制,该内容可由学习课后自学,重点了解激素的化学本质和生理功能,以及细胞的组成和各细胞器结构的功能。
物质代谢与调控内容与传统酿造业密切相关,也是整个生物中下游最为重要的知识体系,应当重点讲解糖代谢、脂质代谢、蛋白质和氨基酸代谢,以及这些代谢之间的相互联系和调控。糖代谢方面重点讲解糖酵解、三羧酸循环、磷酸戊糖等代谢途径和生理意义,要求学生掌握糖酵解和三羧酸循环的各个代谢途径、参与的酶系和ATP产生过程,重点理解戊糖磷酸途径和参与的酶系,了解各种单糖、二糖和多糖进入糖代谢途径,掌握糖代谢的调控及关键调控酶。脂质代谢方面以三酰甘油为例,侧重讲解甘油的分解代谢途径和脂酸的-氧化过程,分析脂酸在何种情况下产生大量酮体及其后果,并注意比较脂酸 -氧化过程同线粒体酶系合成饱和脂肪酸过程的关系。蛋白质和氨基酸代谢方面要求学生掌握蛋白质在细胞内的降解,然后根据氨基酸的主要代谢途径,掌握氨基酸分解代谢和合成代谢的共同反应,重点讲解鸟氨酸循环及其生理功能,注重理解氨基酸代谢与糖代谢和脂质代谢的关联。核酸代谢方面简明扼要讲解核酸的降解以及生物体内嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的分解途径和生物合成。生物氧化方面涉及物质代谢的共同基本原理,重点讲解NADH和FADH2两条呼吸链中的电子传递及所需的辅基或辅酶,要求学生理解氧化磷酸化作用机制及其抑制和解偶联。最后再讲解物质代谢的相互联系,要求学生掌握糖代谢、脂质代谢和蛋白代谢之间的相互关系,了解整个代谢的调节调控方式。关于遗传信息的传递和表达内容,由于受学时的限制只能简单介绍,该部分可以纳入分子生物学课程进行讲授。
2 生物化学教学模式
生物化学课程知识体系庞大,内容抽象复杂且相互关联,采用传统教学方式很难取得良好的教学效果。笔者根据多年的教学经验,认为应当结合多媒体教学、网络教学和创新实践教学相结合的教学模式。
2.1 多媒体教学
传统的教学模式要花费较多的时间用于板书,教学时间不能充分利用,教学内容信息量较少。而采用多媒体教学后,课件都是在课前准备好的,课堂上很少写字,这样就节省了板书时间,为增加教学信息量提供了条件,特别适用于生物化学这种知识体系庞大的课程。另一方面,多媒体教学将文字、图片、动画等整合,可为学生提供大量的感性材料,教学形象、直观、形式多样、趣味性强,可有效激发学生的学习兴趣。②在生物化学课程中,生物大分子的立体结构及其代谢过程都是教与学的难点。在传统的教学中,借助板书、挂图或模型可有效讲授这些难点,但对于学生而言,内容还是比较抽象,不容易理解。利用多媒体教学可轻易的解决这一问题。如在讲生物大分子多糖、蛋白质、核酸等的结构时,学生通过观看三维结构的图片或动画,就可以轻易地理解有关的复杂问题,自然地掌握了这些生物大分子的三维结构等有关的概念。
虽然采用多媒体教学存在诸多优点,但也要清醒意识到过分依赖多媒体教学的弊端。过分依赖多媒体教学,会极大地限制师生的主动性发挥。③在课堂教学上,教师切忌把自己当成课件机械式解说员。目前多媒体教学的一个常见现象是教师灌输知识、学生被动学习的填鸭式教育,这种教学模式缺乏师生互动,不利于提高学生的学习积极性。采用多媒体教学的另一个弊端是课堂节奏快,学生很难及时消化所学知识,长时间后学生在学习上会出现消极的一面。笔者认为采用多媒体进行生物化学教学,在讲授重点和难点知识时,课堂上应该及时与学生加强沟通,让学生能充分理解和掌握相关知识;同时插入一些紧扣教学内容的时事图片或研究进展,有效结合专业领域内的社会热点问题,这对吸引学生的注意力和激发学生的兴趣均有很大帮助。
2.2 网络教学
目前本科教学工作存在的一个最主要问题是缺少师生互动,这与课堂教学课时被严重压缩有很大关系。为了加强与学生间的交流和互动,笔者借助生物工艺学精品课程网站,开辟了生物化学学习和交流平台。在该平台上,学生可以提出课堂教学未懂的知识,也可以给课堂教学提出建议和意见,我们针对这些问题都进行了一一答复,这些交流手段也得到不少学生的积极参与。另外,笔者还在该平台上提供了生物化学的学习材料,包括习题集和考研资料等,受到学生的欢迎。通过网络教学上生物化学教学讨论平台,进一步巩固了课堂教学,同时也加强了师生间的交流互动。
2.3 创新实践教学
本科质量教学提升计划的改革方向是加强实践教学,提高学生的实际动手操作能力。目前一般院校都开办了专业相关的实验课程,但受到课时限制或经费短缺等因素,实验课程学时一般比较少。我院生物化学实验课时为16学时,这相对课程庞大的知识体系是明显不够的。针对这些问题,笔者近几年一直鼓励本科生参与科研工作,加强自身的理论知识和实践动手能力。笔者近几年带领本科生参与了国家大学生创新性实验计划以及自己科研项目的研究,这些学生一般从大二上生物化学课程后就参与进来,利用空闲时间做实验,直到最后完成毕业论文,他们中基本上每人都著有研究论文,毕业后这些同学大部分都继续进行深造。通过创新实践教学,学生可以结合生物化学所学知识,进一步在研究中得到应用和更深入的理解。一般学校很多老师的科研项目与生物化学专业知识体系密切相关,所以学生有很大的参与创新实践教学空间。
3 结语
生物化学是生物工程专业最为基础的课程,其教学地位十分重要。根据我院生物工程专业的办学理念以及有限的教学课时,本课程在教学内容上应该做出适当调整,突出传统酿造业知识体系,同时也要兼顾现代生物技术和本专业的历史沿革。本课程教学手段上应该采用多媒体教学为主,网络教学为辅的策略,加强师生间的互动和交流,在此基础上改善教学质量,同时让更多的学生参与到创新实践教学,进一步提高该课程的教学效果。
基金项目:贵州省高等院校特色专业项目(SJG 2011 004);贵州大学品牌特色专业培育项目(PTPY201303)
*通讯作者:邱树毅
注释
[中图分类号] F250 [文献标识码] A
1 在工作过程中对《生产物流管理》课程进行教学改革的重要性
1.1 有利于为社会提供优秀人才的输送
对于目前市场来说,在工作过程中,合理的生产物流管理对企业的发展至关重要。因此,在工作过程中对生产物流管理课程进行教学改革,就具有实用性和迫切性。以制造业为例,对于一个优秀的制造企业来说,企业的竞争力不仅体现在产品的质量上,而且也体现在产品的交货时间。在规定的时间内,能够更快的完成产品的制造,这本身来说,就是强有力竞争力的体现。而提高工作效率,一个最有效的办法,就是提高生产物流管理能力。在工作中,各个环节一环紧扣一环,合理安排各个环节,在这样紧张有序的紧扣,最终体现的就是整个工作环节的有条不紊的进行,对企业的发展起到了极大的推动作用。根据工作过程中的需要,有针对性的对生产物流管理课程进行教学改革,设计教学方案、并以此设计教学内容。在此基础上,根据学生对课程的教学进行反馈交流,更有利于教学质量的提高和人才的培养。在工作过程中对生产物流管理课程进行教学改革,是根据社会需要进行的,因此,更加贴进社会的需求,更加有利于人才的输送。
1.2 有利于对学生理论知识和实践能力的培养
基于工作过程的生产物流管理课程的教学改革,主要从以下几个方面进行了改革。一是关于生产物流管理理论方面的改革。从教学内容上来说,新颖的内容、新型的教学方式、风趣的老师、积极发言的课堂氛围,都是身处青年时期的学生最能喜欢和最能接受的教学方式。二是关于生产物流管理实践方面的改革。对于传统的生产物流管理课程,更加注重的是对学生理论的培养,认为对于学生来说,只要牢牢的掌握了理论知识,就是对学生较好的培养,达到了教学目标。而改革后的生产物流管理课程,更加注重实践方面的投入,教学时间渐渐偏向于对学生实践能力的培养。因此,改革后的生产物流管理课程,更加提高了学生的能力。
1.3 有利于高职院校提高教学质量具有竞争优势
对于目前各大高职院校的发展现状来说,由于国家目前提倡综合性大学的建立,再加上学校为了增加学生对学校专业选择的多样性和对教学资源的充分利用,开设了很多的专业。其中包括的专业各式各样,有的理科性质的大学,不仅开设文科性质的专业,而且开放的有医学、艺术、马克思等专业。不是说开放这此专业的学校没有良好的教学能力,持反对意见。但是不得不承认,与那些专门以此类专业为王牌专业的学校相比,不管是教学设施还是教学资源,都存在着较大的差异,教学理念和教学内容也存在着差别。对于有能力的学校来说,对于较好的专业,都是自己编写教材,并有专门的教师队伍对其进行教学,并对教学内容根据社会需求,进行相应的改革。可见,基于工作过程的生产物流管理课程的教学改革,不管在教学内容还是教学方式上,都对学校的生产物流管理课程带来较大的提高。
2 基于工作过程的《生产物流管理》课程的教学改革存在的问题
2.1 教学队伍中教师的资历和教学水平存在较大的差异
从目前高职院校对于师资力量的引进来看,都加大了对充满活力和创新思维的年轻老师的引进,但是在引进力度和课程安排上都存在较大的差异。具体问题主要体现在以下几个方面。第一,对于许多高职院校来说,虽然对年轻老师有了一定程度的引进和重视,但是与具有资深的年老教授来说,存在较大的差异。这种差异主要体现在课程安排上,年轻的老师的教学课程,主要是比较文科性质的课程,比如思想教育、马哲等完全理论性的课程,并没有较大的教学难度。而对于教学能力较强的年轻来说,学校可能会相对性的进行培养,但是也仅限于技术含量不怎么高的专业。比如市场营销课程,虽然也涉及到实践,但是含量也不是很高,其相对的课程多样性也较高。第二,在生产物流管理课程教师队伍中,教学资历和教学质量存在较大的差异。对于有较高资历的老教授来说,理论知识更加丰富,而由于思想的局限和思维的固定性,对新事物的接受并不是很高,因而在实践方面的教育相对的较缺乏。对于较年轻的老师来说,由于时间上限制,对理论知识的吸引并不充分,在理论知识的分析上存在一定的欠缺。但是由于思维活跃和对新事物的接收性,可以在教学方式上,对实践的教学更加注重,在教学中增加理论方面的教学。第三,教学专业老师在课程教学设计上存在较大的分歧。由于思想上存在的差异,每个教学专业老师可能在教学方式上存在着较大的差异,但是在总体的把握上,还是一致的。对于生产物流管理课程来说,理论和实践都有同等的重要地位,对两者的注重和结合都有较高的要求,而由于教学专业老师资历的分歧和见解的不同,并没有达成一致。
2.2 对于从事物流管理的毕业生来说,企业存在一定的不满意度
从目前企业关于从事生产物流管理的员工进行调查中发现,在此类员工中,专科院校的学生比例高于本科院校的学生。出现此类情况,并不是由于企业对本科院校的关于生产物流管理专业学生的偏见。企业也希望有较高学历的学生来公司就业,以此来提高员工的整体学历素质,成为一个拥有较高学历的企业。但是,对于企业在应聘过程中,还是把机会给有较强吃苦精神和团队合作精神的高职院校的学生。
即使是这样,企业对物流管理的毕业生仍存在一定的不满意度,这种就业现象出现的原因主要有以下两个方面。一方面,对于求职者来说,毕业的学生并不能放低身段来从事较基层的工作。梦想着一出社会,就能找到一个管理岗位的工作,从事物流管理岗。但是以于企业来说,把一个毫无经验可言的学生放在物流管理岗,并不是实际,出于对公司负责的态度,人资部在招员工的时候,既使求职中有较高学历的本科生,人资部也选择较务实的专科院校的学生。另一方面,对于生产物流工作来说,首先的第一步,就是先下放到基层,对每个环节都较熟悉,为以后做好本职工作打好基础。而对于毕业生求职来说,下放到基层与他们的职业意愿相关太大。对于高职院校的求职者来说,当面对有机会时,应该紧紧抓住,并在实习中努力学习,吸引新的要求和新的内容,以此来表现自己达到公司的要求。公司在对毕业生在实习中的表现来看,更偏向于有努力表现的毕业生,而对在工作中并不努力不能吃苦,不愿意在基层工作,时刻想着换工作的毕业生较失望。
2.3 高职院校对生产物流管理课程的投入并不大
虽然目前生产物流管理课程在企业的发展中,所占的地位越来越重要,在企业的发展中也起到了较大的作用。但是,对于物流管理这一名词的出现,以及用的频繁程度,也就是这几年才兴起的。因此,即使高职院校对生产物流管理以后的发展前景和生产物流管理在企业中所占的地位都有较深的认识。但是由于生产物流管理出现的时间较晚,对此的研究比较注重理论上的分析。而对于生产物流管理在实际工作中的应用,普遍缺乏一个全面的,详细的,有较高参考价值的分析。而对于高职院校来说,更不可能通过实践以提高生产物流管理课程的改革,只能根据仅有的企业在应用生产物流管理方面得出来的结论,来对课程进行一个规范。可见,高职院校想要投入资源对生产物流管理课程进行改革,缺乏可以借鉴的成功经验,也相应的没有投入渠道,投入较少。这种情况的出现,并不是能在近期能够解决的,不仅需要目前相关学者,花费精力和时间投入到这方面的研究。国家也应该出台相应的政策,对生产物流管理给予相应的扶持和规范。企业提高了生产物流管理水平,高校对生产物流管理课程也找到了相应的借鉴经验,在投入上也能找到相应的渠道,更能对课程的改革带来事半功倍的效果。高职院校的学生也因此在整体素质上得到了提高,更符合社会对生产物流管理专业毕业生的要求。
3 提高工作过程中《生产物流管理》课程教学改革的对策
3.1 在生产物流管理课程设计上更明确
对于传统的生产物流管理课程,并没有涉及到课程设计这一理念,普遍的做法就是对学习直白的灌输。这种做法不仅没有达到预期的目的,更让学生产生厌烦情绪,既使来上课,也是上课自己忙自己的,看电子书、玩手机游戏、看电影、听歌等不好的行为。这样的做法对于老师来说,是极其不尊重的,对老师的尊严是一种藐视。更是对自己的求学生涯抱着一种不负责的态度,这样任其发展下去,在学校里什么具体的知识也没有收获,反而养成了好逸恶劳的习气,对踏入社会生存和以后的成长也不利。
以达到在生产物流管理课程设计上更明确的目的,可以通过以下途径。(1)在课程教案上,明确指出,此课程在哪些方面有什么样的用途。在课程的一开始,就提起学生的注意,并且老师也要说明白,这节课程的内容在今后的工作中哪些方面是要注意的。这种做法与以后的工作内容相结合,不仅提起了学生们的兴趣,更加增加了学生的集中度。老师在教学上也相应有了回报,更加投入到生产物流管理课程的教学中去。(2)在某个阶段时,就对此阶段的内容做一下总结,并用演讲的方式让学生提出在些课程中,对自己最感兴趣的地方进行讲解,让学生自己养成思考与总结的习惯。
3.2 在生产物流管理课程教学改革中要以学生和社会的需求为主
以学生的需求为主,就是要提起学生的学习兴趣。在生产物流管理课程教学改革中,以学生在求学中的兴趣和投入为主要目的。以社会需求为主,就是要在生产物流管理课程教学改革中,与社会对生产物流管理中的要求为主。把这些要求加入到课程改革中,增加学生的生产物流管理能力。在生产物流管理课程教学改革中要以学生和社会的需求为主,可以通过以下几个方面。(1)在生产物流管理课程开始和结束时,都做一个调查,对于课程开始的调查,是以从对想从课程中学到什么为主。对于课程结束时的调查,是以课程存在哪些问题和还需要在什么地方加强为主。(2)是通过与企业的合作,可以利用寒暑假的时间,把生产物流管理的学生带到企业参观,把平时在课堂上所学的与工作中的实际找到一个契合点,以明白自己以后在哪方面要加强。
4 结束语
总而言之,高职院校目前对生产物流管理课程的投入并不是很大,需要在很多方面都加强。这就需要社会、企业、院校的共同努力,并且高职院校的学生也要本着对自己学习负责的态度,投入到工作过程的生产物流管理课程教学改革中来。
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中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)01(c)-0200-02
生物工程是以细胞工程、基因工程、生物分离工程、蛋白质工程、微生物工程为核心,借助于现代工程技术,以先进生物技术研究成果为对象,以产业化为目标,进行科学研究开发为其基本任务的工学学科,是生命科学从实验室研究成果通向工业生产的桥梁生物工程技术,现已广泛应用于医药、农业、能源、环境、食品等行业,发展速度突飞猛进。
1 我校生物工程专业发展现状
湖南科技学院是位于湖南永州市,集文学、理学、工学、法学、经济学、管理学、教育学等学科于一体的地方本科院校。我校生物工程专业创办于2004年,已培养了学生609人,目前有在校学生253人,2008年生物工程专业批准确定为国家教育部第1类特色专业,2009年获批第二批湖南省普通高学特色专业,2010年获批教育部、财政部第六批高等学校特色专业,2012年获批教育部综合改革试点专业项目,现有中央与地方共建特色优势学科“生物质能利用生物技术实验室”1个,湖南省高校产学研合作示范基地1个,湖南省级精品课程1门。
2 我校生物工程专业教学过程中存在的问题
经过近10年的发展,生物工程已成为我校优势发展学科,但不可避免地存在许多问题,主要表现在:(1)长期以来我们照搬重点院校教育模式,制订一系列培养方案与教学计划,各门课程之间的教学内容相对独立,基本上采用的是研究型人才的培养模式,与高级应用型人才培养思路不相协调,未能真正体现地方经济发展特色,本专业课程设置偏重基本知识、基本原理的掌握,大部分专业课未能突出体现工程系统的背景。(2)以前,我们往往注重学科化、学术化的发展道路,甚至沿袭了部分师专的师范化的发展模式,只重视理论知识研究和各门学科的独立性,大都忽视了工程学科之间综合性以及工程实践的作用,导致我们的毕业生的视野长期被局限在科学技术的范围之内,其工科技能未得到提升,培养出来的毕业生倾向于“工程科学家”而不是适应现代企业发展需要的工程师。(3)本专业部分教师自身缺乏工程背景和有效系统的专门训练,大部分教师没有实际的工程学习或者工作经验,教师的教学手段只在传统教学模式的基础上作了稍许调整,大多重视理论灌输、轻实践技能的培养,未能及时把工程实例充实到课堂上来,没有真正体现“面向工程”的办学理念和培养目标。(4)本专业未永州地方相关企业形成互相依存、互利互惠、协调发展的有效机制。加上专业办学经费不足、仪器设备陈旧、专业教师人数奇缺等因素,导致学生的工程训练大多只局限在课堂和实验室,培养出来的毕业生缺乏对工程背景、真实工程情况的了解,更谈不上得到综合、系统的工程实践技能训练。
3 生物工程专业专业教学改革与探索
面对迅速发展飞速的当今世界,工程不再是狭窄的科学与技术涵义,它不仅仅靠一种知识就能支撑,而是要建立在科学与技术之上的包括社会、经济、文化、道德、环境等多因素的大工程涵义,工程师职业与其他职业的区别就在于高度的实践性和综合性,学生在工程观的背景下经过综合知识和系统思维的培养、训练,才能做出对企业发展急需工程项目。针对教育部评估专家提的建议和意见,经过我们系部领导和教研室讨论,借鉴一些示范院校的经验,结合永州地方经济发展的实际需要,我们拟对生物工程专业教学内容进行改革与探索,主要设置以生物制药、生物化工、农林种植、农产品加工为特色的生物工程专业人才培养目标及相应的课程体系,用工程观、实践观理念来培养学生,要求专业教师树立工程系统性和整体性观念,凸显本专业“以工为主”的办学思路,强化人才培养的“工程观”教育教学理念,大力提升学生的实践与创新能力。主要做法如下。
3.1 逐步推行本科生导师制
我们拟逐步在本科生一年级下学期开始中在推行导师制,一直持续到学生毕业,针对不同学生的特点,划分不同专业方向的导师,导师的遴选除了本专业的老师外,还积极遴选一些企业资深工程师作为校外导师,导师对学生从学习、思想、生活各个方面进行全方位的指导。要求导师在课堂教学内外都与学生密切联系,鼓励学生创造性发展,鼓励学生多带着问题学习,多带着探索精神去发现学习中遇到的问题和解决学习中遇到的问题。通过教师与学生的双结对,引导学生尽早接触科研活动,参与专业文献查阅、科研论文写作、科研实验、工程设计、工厂技术疑难攻关等,完成学生的毕业论文或设计,逐步培养学生的创新能力、动手能力、自主学习能力。
3.2 重视实习实训教学
实习是提高工科学生感性认识和工程能力的主要环节,计划安排6周时间(其中1周实习准备、4周集中实习、1周为实结),按20人/组的标准分别配备校内外指导老师各一名,校内外指导老师对学生的实习进行全程指导。以前生物工程专业的实习,实习基地不稳定,专业方向不十分合适,影响实习效果,我们将根据永州地方经济特色,到相关永州相关企业(如农业示范园、啤酒厂医药公司、永州特色经济种植基地、食品公司、农产品加工公司等)走访、沟通,通过签订协议、挂牌等方式,建立起7~10个稳定的实习基地,同时我们将逐步开展校内实习基地的建设,拟建设如生物发酵中试基地、生态农业示范基地、特色观赏园林示范基地等,使学生能够更好的在专业对口的企业或基地实习,培养动手能力,为学生今后从事科研开发、工程设计奠定基础,同时我们还将积极鼓励学生开展专业社会实践活动,配备校内外专业指导老师进行跟踪指导。
3.3 突出抓好课程设计
以前,生物工程专业的大部分学生毕业环节内容都以参与教师科研课题为主,他们在完成论文的过程中缺少工程设计的训练。但绘制工艺流程图、物料、能量衡算、工艺设备选型等工作是工程应用型人才所必备的基本能力。为此在生物工程专业的课程设置上,在第4、5学期相关的专业课学完后,我们都设置了对应的课程设计,积极与校内外实训基地合作,课程设计来源于永州当地企业(如啤酒厂医药公司、食品公司、农产品加工公司等)在生产过程中遇到的设计问题,使学生在校内外导师的指导下完成工程设计的训练。
3.4 做实毕业环节
无论是毕业论文还是毕业设计都是学生实践性和创新性能力培养最重要的环节。本专业要求在第六学期导师就必须考虑课题,下达毕业论文(设计)任务书,让学生先进行文献查阅、外文翻译等前期准备工作,争取在暑假期间就进入课题工作阶段,学生课题必须与解决永州当地企业(如农业示范园、啤酒厂医药公司、永州特色经济种植基地、食品公司、农产品加工公司等)在生产过程中遇到的问题相关,充分调动学生的积极性,使学生的毕业设计与永州地方经济紧密结合。学生通过大半年毕业环节的锻炼,其动手能力、独立思考能力、团队协作能力、理论联系实际能力、工程实践创新能力均能大幅度提高。做实了毕业环节,就会使学生通过半年的历练使前三年积累的知识得到升华。
3.5 加强教师队伍建设
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