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中图分类号:G642文献标识码:A
微生物工程是一门含有现代生物科学和工程技术的专业课程,是苏州大学生物技术专业学生的一门专业核心课程。目前,苏州大学生物学专业包括生物科学、生物科学(师范)、生物技术、生物信息学、应用生物学、生物技术(食品质量与安全)等6个本科专业(方向)都开设了微生物工程实验课程。在以往几年的实验教学实践中我们发现,由于各专业教学大纲的不同,导致微生物工程实验课时不统一,从18学时到36学时再到54学时,因此实验内容需要不断更改,导致部分实验内容孤立、不系统、不连贯,并多为验证性实验。随着这几年实验室建设的推进,开设微生物工程实验所需要的仪器设备有了极大的补充,现在可以开设的实验特别是设计性实验的数目大大提高。我们总结了前几年的教学经验,在教学体系、教学方法和学生综合素质培养等方面进行了探索,逐步完善了基础、综合、创新三个层次的实验内容,并建立了一套能够适应不同专业不同课时的微生物工程实验课程教学体系,形成了一定的实验教学特色。
1 实验课程教学体系的改革
由于我校的微生物工程实验课程涉及的专业较多,且各专业学生已有的知识积累以及需要掌握的实验知识和技能也有所区别,因此我们根据实际情况,重新构建了微生物工程实验课的实验项目,所有实验都是综合型或设计型实验。这些实验项目主要分为四方面:第一方面是菌种的筛选、鉴定和诱变实验,这属于发酵工程上游的内容;第二部分是环境条件(温度、pH值、溶氧)对分批发酵的影响及其控制,这属于发酵工程中游的内容;第三部分是发酵产品的分析,这属于发酵工程下游的内容;第四方面是发酵产品如酒酿、葡萄酒、凝固型酸奶的制作。
1.1 根据实验大纲,改革实验内容
由于微生物工程实验的内容具有连续性,所以在安排课表的时候宜将这些实验集中安排在一周或两周内进行。根据各专业(方向)教学大纲所规定的学时,有选择地开设几个实验,为了提高实验效率,这几个实验通常同时进行。一般来说,上游和中游实验均必选一开设,下游实验和发酵产品制作的实验必开。如果一个班级的学生人数太多,须将中游实验分批轮流选择开设。
将整个微生物工程实验的内容进行系列化、单元化编排,以利于学生对微生物工程知识及实验技能的系统化掌握,有利于培养学生的动手能力、综合运用知识的能力和创新能力。通过多动手、多训练,学生对微生物工程实验课程体系有了一个全面的认识,同时实验技能也得到了进一步提高。
1.2 增加自主设计性实验
在新的教学大纲中,增加自主设计性的实验,如有用化合物生产菌株的筛选,让学生在查阅文献的基础上,自行设计实验方案。然后根据设计的方案进行实验,在实验进行中肯定遇到各种各样的问题,让他们始终处于发现问题、分析问题和解决问题的过程中。此举极大地调动了学生的自主性、积极性和创造性。若学生遇到解决不了的问题,教师给予及时指导。这样,通过自己的努力和教师的指导而完成的实验,学生的印象更深,收获更大。
1.3 开设传统发酵食品、饮料实验
在生物学的所有专业(方向),我们都确定酒酿、葡萄酒、凝固型酸奶的制作为必开设实验。因为微生物工程(又称发酵工程)是一门与生产、生活实际密切相关的课程,早在2000多年前,发酵技术就被人们用来生产各种酒和风味食品,今天,发酵食品和饮料仍在我们生活中占有重要地位。在这三个实验中,每个学生都兴致高昂地动手制作酒酿、酸奶、葡萄酒,实验结束时,每个学生都能品尝到自己的劳动成果,大家分享着成功的快乐与喜悦。这三个实验也是我们微生物工程实验的亮点,有的学生后来还会在家人、亲朋面前露一手这些制作技术,有的学生毕业多年后对这些实验仍记忆深刻。
2 实验教学方法的改革
合理的实验内容和体系还需要有相应的教学方法作保障,才能最终达到培养应用型、创新型人才的目的。①在实验教学方法的改革中,要突出学生的主体地位,教师发挥主导作用,启发促进学生的思考,点拨学生的思维。
2.1 利用视频辅助实验教学
在讲解发酵罐的结构时,往往由于学生多,造成部分同学看不见或看不清。鉴于这种情况,我们事先对这部分内容录制了一个视频,在实验课上,我们采取边讲解实物边观看视频的方法就基本解决了这个问题。有的实验操作,老师在讲解完后还可放一段相关的实验视频给学生观看,让大家有一个更直接的感官认识,这些视频可以通过网络搜索引擎或国内外大学的相关专题网站获得。②
2.2 实验分组的改革
以往有些实验,由于实验条件的限制,每小组学生人数多,造成有的同学袖手旁观或者不能参与实验,实验教学效果不佳甚至产生负面影响。事实上,学生作为实验课的主体,实验的每个环节和步骤都必须亲自参与进来。所以,我们在安排每个实验时,会根据实验内容、实验条件和班级人数进行合理分组,确保每个同学都有动手的机会,确保能做实验而不是看实验。例如,酒酿和酸奶必须每人都做,每人制作出来的产品最后须经老师评分,作为成绩的一部分,这样就能有效避免学生偷懒或逃课。
3 重视学生综合素质的培养
3.1 培养团队合作精神
综合性和设计性实验是培养学生综合利用所学的多门知识和技能而开设的一种复合型实验,但实验时间较长,劳动量大,而且这些实验对实验设备的依赖性比较强,实验过程中很难保证每人一台发酵罐或者灭菌锅,只能分组、分批进行。因此对此类实验,我们采取团队合作的形式,将学生分为若干个组,每组3~5人,安排组长,所有实验都由小组共同完成,组长合理安排本组成员完成相应的工作量。比如“环境条件(温度、pH值、溶氧)对分批发酵的影响及其控制”实验是在发酵罐中连续进行30小时左右,过程中需要定时取样和对相关指标进行测定,需要熬夜,小组成员间可以协调安排值班。每个小组成员必须认真对待,确保自己负责的实验部分正常进行,实验结果准确可靠,否则自己的小疏忽或失误就会导致整个小组大实验的失败。所以,最后的实验结果是由大家集体合作贡献得到的,根据每个人得到的实验结果绘制成发酵过程曲线,这样的合作有利于培养学生的责任心和团队精神。
3.2 强化科研意识
为了强化学生的专业素质,在单组实验的设计和安排上注重学生科研能力的培养和训练。通过有代表性的实验方案设计过程,加深对相应知识重点、实际应用的理解。例如在酵母细胞纯培养的实验中,引导学生对影响细胞生长的若干因素进行优化,将正交设计实验思想引入实验中,训练学生掌握这一重要方法,并学会应用极差和效应图对实验结果进行分析。这类实验,只有题目,而结论未定,有利于激发学生的探索兴趣和学习的积极性、主动性。培养学生的独立性和创造性,学生以研究者的身份进行工作,始终处于独立思考和积极探索的过程中。这类实验和科研相结合,有利于把科研的思路和方法更形象地传授给学生。
4 结语
通过微生物工程实验,让学生了解和掌握了发酵产品的生产过程,加深了对理论课中基本知识和原理的理解,同时又锻炼了他们的动手能力和综合分析实验结果的能力。通过对微生物工程实验课程教学体系的完善和改进,加强了与实际生产和科研工作的联系,使学生积极主动地参与到实验中来,让他们懂得实验课不仅仅是做实验和完成实验的简单过程,更重要和具体的工作在实验过程之外。通过训练,使学生在实验方案设计、实验过程控制和实验数据分析整理等方面都有了长足进步,提高了学生独立开展科研实验的能力。只有这样,才能实现目前倡导的从应试教育向素质教育的转变,满足21世纪对综合型人才的需求。
作者:马超 蒋一婷 徐桂娟 郑彩霞 单位:北京林业大学生物科学与技术学院
经过十几年的不断探索,北京林业大学生物技术专业形成了“一主两翼,两渠相融,三位一体”的人才培养模式,即以“学生获取知识、增强能力、素质养成”为主线,以理论与实践为两翼,以第1课堂教学为主渠道,实现第1课堂与第2课堂2个渠道的融合,以及集理论教学、实践教学和综合教育3个层次为一体。目前,北京林业大学生物技术专业每年招生2个班,在校生人数维持在每年260人左右;在人才培养和科学研究方面均取得了优异成绩,尤其是在生物技术专业招生质量逐渐下滑、毕业生就业压力不断增加的大环境下,仍然保持了招生录取分数位居全校前3名和95%以上的就业率。但是,面对新的机遇和挑战,深化北京林业大学生物技术专业人才培养体系的改革,突出人才培养的专业特色和行业特色,增加所培养专业人才的竞争力,仍应成为生物技术专业下一步发展的重点之一。因此,笔者在与生物技术专业学生、社会用人单位充分沟通的基础上,结合自己近年来的教学体会,提出以下建议,以期对生物技术专业人才培养体系的完善有所帮助。进一步明确、细化生物技术专业人才培养的特色大学的办学特色是学校生存和发展的核心竞争力,是一所大学的比较优势和核心价值的体现[2]。加强办学特色建设是林业高校生存和发展的需要,也是林业高校提升核心竞争力的需要。大学的学科建设是大学工作的龙头,是最能体现办学特色的因素,建设特色学科是林业高等院校加强办学特色建设的关键;而建设有林业特色的学科就要突出重点,整合资源,抢占学科制高点,注重建设特色鲜明、优势突出的学科群[3]。目前,全国开设生物技术专业的高等院校有几百所,如果各高校的生物技术专业缺乏自己的特色、人才培养没有自己的侧重点,那么所培养的毕业生就难以在众多的相同的专业人才中占得就业先机。北京林业大学生物技术专业设置的专业课程主要以生物学、生物化学、分子生物学、细胞生物学、微生物学、基因工程、细胞工程等为主,另外还设置了一些专业选修课。这种课程设置模式基本上是全国各高校生物技术专业普遍采用的模式,没有体现出林业行业高校自己的专业特色和人才培养特点。同时,北京林业大学的生物技术专业与学校的生物科学专业相比,在课程体系、教学计划、教学环节等方面,均大同小异,差异不超过15%。因此,建设体现林业行业特色和专业自身特色的课程体系应是北京林业大学生物技术特色专业建设的重点之一。目前,北京林业大学生物科学与技术学院拥有林木花卉遗传育种教育部重点实验室、树木花卉育种生物工程国家林业局重点实验室、北京林业大学毛白杨研究所、林木花卉良种繁育研究中心和北京林业大学中国林地资源利用研究中心;同时还拥有植物学、林木遗传育种、野生动植物保护与利用、生物化学与分子生物学、微生物学5个博士学位授予权学科,以及农产品加工与贮藏工程和细胞生物学2个硕士学位授予权学科。可见,北京林业大学生物科学与技术学院在林地资源的培育、开发和利用领域具有自己的资源优势和学科优势,并有多年的科研积累和人才培养经验。因此,把“林地资源的培育、开发和利用”作为生物技术专业的人才培养特色和专业培养方向能够充分反映北京林业大学生物科学与技术学院的科研特色和行业特色。在具体的人才培养过程中,可以将生物技术专业细分为“林地资源培育”和“林地资源开发与利用”2个专业方向,其中“林地资源培育”专业方向开设的课程以与遗传育种相关的课程为主,侧重于培养具有林地资源培育实用技术的专门人才;“林地资源开发和利用”专业方向开设的课程以与林地食用和药用资源的开发和利用相关的课程为主,如开设药用植物学、天然产物化学、生物药剂学、生物药物学、中药新药的研究与开发、药物分析化学等,侧重于培养具有林地资源开发实用技术的专门人才。在此基础上,再围绕特色人才培养的要求开设选修课程,并尽可能使生物技术专业的课程体系系统化,切实体现行业特色,加强学生专业技能的培养。例如,可以借鉴复旦大学生物技术专业的选修课体系,其系统地开设了天然产物化学、生物制药、药物分析方法与应用、新药研发概论、药物遗传学、药事管理学、药学文献检索、药用微生物学等30多门与药学相关的选修课,充分体现了其生物技术人才培养的“药学”特色。
精简生物技术专业的课程体系,突出重点课程目前,北京林业大学生物技术专业的课程体系包括人文社科类基础课、自然科学类基础课、专业必修课和专业选修课4部分。人文社科类基础课、自然科学类基础课、专业必修课主要是依据教育部的生物技术专业规范而设定的,各个高校基本大同小异,所以专业选修课的设置成为体现专业培养特色的重要环节。北京林业大学生物技术专业由于没有确立明确的特色培养方向,所以在课程设置过程中一度根据就业市场的变化而不断地调整专业培养方向,且不断地增加选修课的数量,希望课程体系能够涵盖本科毕业生就业、考研可能需要的所有专业课程。例如,由于生物制药领域就业前景较为乐观,所以为学生开设了生物制药、药理学、药用植物学、药用植物化学分析技术、药政学等专业课程。这些课程的教学大纲主要参考药学院开设的相关课程的教学大纲制定,对“如何与北京林业大学生物技术专业的知识背景相融合”“如何体现出与药学院本科毕业生的专业区别”等问题缺乏深入的思考。显然,单纯地开设生物制药方面的课程,尤其是完全照搬药学院等其他院校相同课程的教学大纲,是不可取的,也无法体现北京林业大学生物技术专业的特色。目前,林业系统,尤其是林业基层单位,对林地药用资源方面的专业人才需求巨大,尤其缺乏具有林业知识背景、熟悉林地药用资源、具有林地资源开发利用技术和制药专业技术技能的人才。因此,笔者认为,只有将生物制药技术方面的课程,如生物技术制药、药理学、药用植物学、药用植物化学等课程,与“林地资源开发和利用”这一专业方向紧密结合,将北京林业大学生物科学与技术学院在林地资源的培育、开发和利用领域所具有的资源优势和学科优势与生物制药技术相结合,才能使生物制药技术落到实处,并使北京林业大学生物技术专业充分体现自己的人才培养特色。除了精简生物技术专业的课程体系之外,还要突出重点课程。选修课程数量的不断增加使学生的课业负担加重,而思考和创新的空间被压缩。以北京林业大学生物技术专业为例,大学3年级上学期的必修课学时就达414学时,再加上选修课的学时,总学时可达500学时。这意味着1个学期的开课数量超过10门,学生每天至少要进行6学时的课程学习,由此学生的学习压力可想而知。另一方面,所开课程往往存在内容重复或相互重叠的现象。例如,生物制药课程与基因工程、细胞工程、微生物工程、蛋白质与酶工程等课程就存在部分内容的重复,基因工程课程与分子生物学课程、细胞工程课程与细胞生物学课程之间也存在部分内容的重复。因此,笔者建议,要精简课程体系,协调各门课程的授课内容,突出重点课程和课程重点内容,强调课程特色,以降低课时总量、减轻学生的学习负担、激发学生的学习兴趣,为鼓励学生进行创新提供空间和创造条件。
加强自然科学类基础课程与生物技术专业内容的衔接为了强调化学、数学、物理、计算机等自然科学类基础课程对生物技术专业的重要性,教育部颁布的《高等学校本科生物技术专业规范》对这类课程的修读学分做了硬性规定,如化学类课程不少于13学分,数学、物理不少于8学分,计算机类不少于6学分。在具体的实施过程中,各高校的生物技术专业更是进一步强化了对自然基础学科尤其是化学类课程的重视程度。例如,北京大学生物技术专业规定学生需修读20学分的化学类课程(含实验)、8学分的数学类课程;清华大学生物技术专业规定学生需修读14学分的化学类课程、12学分的数学类课程。而北京林业大学生物技术专业规定学生需修读18学分的化学类课程、11.5学分的数学类课程,且学生修读数理化和计算机等自然科学类基础课程的全部学分需达到37.5分,占全部培养计划总学分的24%。这使生物技术专业学生大学第1、2学年的绝大部分时间都用于课程学习了。但是,遗憾的是自然科学类基础课程似乎正成为专业课程改革的死角。由于这部分课程均由理学院等外院教师负责讲授,而授课教师对生物技术专业课程的需求缺乏了解,教学内容大多拘泥于讲“试题”和“公式推导”,侧重于推理、原理讲解和逻辑分析,缺乏案例分析和应用,更缺乏与生物技术专业相关的案例分析和实际应用。例如,北京林业大学生物技术专业开设了高等数学和数理统计学课程(共计11.5学分),学习时间分别安排在3个学期,但最后的结果是当在专业试验课程中面对简单的试验数据时,却鲜有学生有意识地运用统计学知识;有的学生甚至连起码的t检验和F检验都不知如何运用。因此,笔者认为,生物技术专业应该加强数理化和计算机等自然科学类基础课程的改革,特别是要加强这些课程与生物技术专业内容的联系,使学生能够将基础理论知识学习与专业技能应用紧密地联系起来。进一步优化生物技术专业的课程布局由于人文社科类课程和自然科学类基础课程的修读学分占本科人才培养计划全部学分的一半左右,所以很多高校将这2类课程放在大学第1、2学年集中开设,而把专业课主要安排在大学第3、4学年。然而,在大学第3、4学年,学生面临着来自考研、出国深造、英语等级考试以及就业、毕业设计和科研实践等方面的压力,难以把全部精力放在专业课程的学习上。因此,笔者建议,高校的生物技术专业要打破目前的这种条块化课程分配格局,将人文社科类课程适当分散安排在大学的4个学年里;将动物学、植物学、微生物学、生态学以及专业引导性课程尽可能安排在大学的第1学年,将生物化学、分子生物学等专业基础课程尽可能安排在大学第2学年;同时将免疫学、遗传学、细胞生物学等课程尽可能安排在其他选修课之前。这样,学生既可以尽早接触专业课程、掌握专业基础知识、了解专业未来的发展方向,又可以提高学习基础课程的兴趣;更为重要的是能有效地缓解大学第3学年专业课学习的压力,提高对专业知识尤其是其他选修课程内容的消化、吸收和创新能力。此外,在课程安排的细节上,应该认真考虑专业课程之间知识的衔接性。例如,目前生物技术专业将有机化学、生物化学课程安排在同一学期就有些不妥,应予以适当调整。加强生物技术专业工程类课程的“工”科内容北京林业大学生物技术专业是以理科为主、工科为辅的理工科复合型专业,人才培养目标是培养应用研究型人才。为此,北京林业大学生物技术专业开设了基因工程、微生物工程、细胞工程等工程类必修课以及蛋白质与酶工程、生物制药等选修课程。然而从课程教学大纲来看,这些课程仍是以理论教学为主,适当搭配了一定课时的实验教学,但几乎没有工科方面的教学内容。这势必造成学生对生产设备缺乏必要的了解,在中试和生产车间实际操作环节中缺乏相应的生产设备维护、维修的基本知识。因此,笔者建议,对现有的工程类课程,要适当调整课程教学大纲,增加工艺学、设备、化工原理等方面教学内容的讲授比例;同时开设1~2门工科类基础课程,让学生了解一些工科基础知识。
加强生物技术专业学生科研素质的培养,规范学术道德培养学生的科研能力和创新能力,是新形势下生物技术专业人才培养面临的挑战。因此,在传授专业基础知识和实验技能的基础上,培养学生文献检索、实验设计、数据分析和论文写作等科研素质是实现创新型人才培养的重要环节。现在,很多课程的考核均采用撰写论文或者综述的方式,相对于传统的闭卷考试来说,是一种有益的尝试。但是,如何查阅文献、引用文献、撰写论文,有些学生到毕业都没有真正了解和掌握。在很多学生头脑里,撰写论文似乎就是百度、谷歌搜索外加复制、粘贴的过程;有的学生甚至认为只要不是全文照搬,经过适当拼凑加工就不算论文抄袭,更谈不上对论文所引用、参考的文献进行认真的选择和甄别了。因此,笔者认为,在大学生入校之初,高校就应该开设“文献检索”必修课程,使学生掌握查阅中英文专业文献的方法、了解文献的引用规则以及撰写科技论文的专业规范和学术道德。例如,浙江大学开设的“生物文献检索与论文写作”、复旦大学开设的“科学研究方法与论文写作”都颇有实用价值,值得借鉴。这些课程不仅有利于学生拓宽视野、培养查阅文献的技能,更有利于提高学生对学术道德的认识。为此,笔者建议,北京林业大学生物技术专业可以尝试将文献检索、实验设计、生物统计、科技论文写作等课程集合为一个模块,作为学生的选修课,在大学第2学年开设。这将有利于提高学生的科研素质和学术道德。近年来,我国高等教育体制发生了巨大的变革,从20世纪90年代开始,合并、联合办学、共建等已成为高校体制改革的主题。过去条块分割的高等教育管理体制正在被条块结合的体制所取代,高等教育综合化趋势日益明显。作为林业行业性高校,做好行业性与综合性的融合工作将有利于丰富林业高等院校的内涵、增强学校的科研创新能力、提升学校对社会的贡献力、提高林业院校毕业生的社会竞争力[4]。2010年,北京林业大学生物技术专业应届毕业生(2006级)考研率达41.82%、就业率达94.55%,应该说又是成绩卓著的一年。但是,挑战依然存在,形势依旧严峻。因此,加强生物技术专业的人才培养和课程体系改革仍不容忽视。通过明确、细化专业培养特色,调整课程体系,优化课程布局,加强课程间的衔接,适度调整理科、工科类课程的比例,以及加强学生科研素质的培养和学术道德的规范,可以使现有的专业人才培养体系更为科学、特色更为突出;可以进一步突出北京林业大学生物技术专业在“林地资源的培育、开发和利用”领域的专业特色,增强毕业生的社会竞争力,从而为我国林业领域培养一批既具有扎实的生物学基础知识又具有较强的生物技术实践技能的林业生物技术专业人才。
【中图分类号】G632【文献标识码】A【文章编号】1006-9682(2010)04-0139-03
一、所谓术语
术语(terminology)是在特定学科领域用来表示概念称谓的集合,是一种特定的话语构成模式,通过言语或文字来表达或限定科学概念的约定性语言符号,是思想和认识交流的工具,是区别一种学说、一个学科最为关键、最具标志性的特征,是学科的概念、符号、定律、理论、应用和仪器等特定的、连贯的、科学研究的模型,用以描述、阐释学科内涵的“符号”系统。就其性质而言,是一种独特的语言单位以单义性的方式为某特殊活动领域内的某概念命名;就其内容而言,是指某意义已有解释或已确定了的技术短语、符号的有组织的集合;就其范围而言,是指在一个专业领域内常用的全部专业词汇和表达方式以及它们的规则的总和。它是一个学科区别于其他学科的重要标志之一。
生物学作为一门独立的自然科学,发展历史不长,实验性生物学的发展至今不过100多年,分子生物学仅经历了50多年的短暂历史。而今生物技术的发展迅猛,大力促进着新的科学名词不断涌现和广泛使用,并不断地被引入中学生物教材中。现阶段生物学的概念理论体系尚不完备,术语系统尚未完全规范,这给高中生物学的教学带来了不少困惑。
二、高中生物学概念术语使用过程中存在的不足
新的课程改革针对我国基础教育的弊端,改变以前过分注重知识积累而忽视对人的能力及人生观价值观等方面培养的陈旧方式和传统死记硬背机械的学习方法。倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。鉴于此,国家在新课程标准基本要求指导下,推出了多个版本的高中生物新教材。新教材在体现新课改精神方面具有很强的指导性,编写理念有了较大幅度的跨越,进一步完善了教材的知识结构和内容,对于概念的阐述注意了准确性、严谨性,加强了科学史教育,理解科学过程,亲历试验和探究等。教材的多样化丰富了知识体系,有助于促进教师“用教材教”,有利于不同层次学生群体的学习选择。然而教材知识体系的多样化,不应理解成学科的术语系统也可以有多个版本,否则不利于学习与交流。
1.内容相同而形式不同
由于现行使用的不同版本的高中生物新教材的编写群体不同,专家们各自擅长的研究领域、知识储备、对相应知识要求及理论体系都有所不同,加之一些概念体系在学科内尚未完善统一等因素,在不同版本的高中生物教材中,使用的概念术语体系出现较大差异。内容相同而形式不同给初学者的理解记忆增添了不必要的负担,也影响了学生知识体系的构建。以人教版和浙科版为例,单独使用每一个版本,应该说是各有特色,都是不错的教科书。但如果相互参照使用,问题就出现了,刚接触生物学知识的中学生们会发问“以谁为标准?谁是对的?”如:“物质跨膜运输的主要方式”人教版分为自由扩散、协助扩散、主动运输,而浙科版对应的则分为扩散、异化扩散和主动转运;“细胞代谢”中人教版将光合作用分为光反应和暗反应两个阶段,浙科版将光合作用分为光反应和碳反应两个阶段;“生物变异”中人教版分为基因重组、基因突变和染色体变异三种类型,浙科版将其分为基因重组、基因突变和染色体畸变等。还有,如“T细胞”和“辅T细胞”,“效应T细胞”和“效应细胞毒性T细胞”,“浆细胞”和“效应B细胞”,“年龄组成”和“年龄结构”,“性别比例”和“性比率”等等。这里并不存在谁对谁错的问题,只是采用了不同的术语体系,但对刚接触生物学知识的中学生而言,却是实实在在的困惑,在信息如此发达的今天,学生们不可能不接触其他版本的教材。初学者需要的是一个个定义明晰的概念,去建构自己的知识概念体系,从而形成自己的兴趣和能力。“对学生来说,知识性内容与生物学基本概念、原理和规律的相关性越高,实现迁移的可能性就越大;其时效性越长久,对学生终身学习和发展的价值就越高”。[1]
2.形式相同而内容不同
作为一门独立的自然科学,实验性生物学的发展至今不过100多年,但近几十年来,生物技术却得到了突飞猛进的发展,新的科学名词不断涌现并被广泛使用,特别是有关生物工程类的概念名词爆炸式发展。这些大多通过翻译过来的“泊来语”。在翻译、定义和使用的过程中,尚未规范完善,概念的内涵界定不少仍是一个研究课题。以人教版为例,IA模块必修三“免疫调节”一节中对B淋巴细胞的描述是:“B淋巴细胞是造血干细胞在骨髓中发育成熟的一类细胞”;[6]“B淋巴细胞受到抗原刺激后,在淋巴因子的作用下,开始进行一系列的增殖、分化,形成浆细胞,产生抗体”。[6]在IA模块选修三“动物细胞工程”――动物细胞融合与单体克隆抗体这一部分内容中则是这样描述的:“B淋巴细胞能分泌抗体,凝聚或杀死这些病原体”(《现代生物科技专题》P53)。“先用羊的红细胞对小鼠进行注射,使小鼠产生免疫反应,……又设法将鼠的骨髓瘤细胞与脾脏细胞中产生的B淋巴细胞融合,……这种杂种细胞的特点是既能迅速大量增殖,又能产生专一抗体”(《现代生物科技专题》P54)。“免疫学”定义的B淋巴细胞没有产生抗体的功能,能产生抗体的是B淋巴细胞分化形成的浆细胞。“细胞工程”则明确地说“B淋巴细胞能分泌抗体”。显然两处对B淋巴细胞功能的界定描述存在明显的差异,引发概念歧义。
“杂种”一词在教科书中多处引用却无明确定义,也存有歧义。在人教版IA模块必修二“遗传杂交”一节中有这样的描述:“在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离”。[5]在IA模块选修三“植物细胞工程”的植物体细胞杂交部分中则有这样的描述:“科学家们采用体细胞杂交的方法,终于得到了‘番茄――马铃薯’杂种植株”(《现代生物科技专题》P36)。“科学家们利用植物体细胞杂交技术,又相继培育出了烟草――海岛烟草、胡萝卜――羊角芹、白菜――甘蓝等种间或属间杂种”(《现代生物科技专题》P37);在“动物细胞工程”――动物细胞融合与单体克隆抗体这一部分内容中则有这样的描述:“先用羊的红细胞对小鼠进行注射,使小鼠产生免疫反应,……又设法将鼠的骨髓瘤细胞与脾脏细胞中产生的B淋巴细胞融合,……这种杂种细胞的特点是既能迅速大量增殖,又能产生专一抗体”(《现代生物科技专题》P54)。可以看出,“杂种”一词,在《遗传与进化》中是指含等位基因的同种个体,即杂合体。而在《现代生物科技专题》中则似乎是指种间或属间杂交的产物。在种的属性上是完全不同的概念。
不同版本的教材之间同样存在形式相同而内容不同的问题,如“细胞器”在人教版中的定义是“在细胞质中……都有一定的结构,如线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体等,它们统称为细胞器”,[4]而在浙科版中的定义是:“细胞器是真核细胞中具有特定功能的结构。……”,[7]“细胞核是细胞中最大的细胞器。”[7]细胞器的内涵发生了很大的变化。又如,“基因”在人教版中的定义是“基因是有遗传效应的DN段”,[5]在浙科版中“基因”定义是:“基因一段包含一个完整的遗传信息单位的有功能的核酸分子片段――在大多数生物中是一段DNA,而在RNA病毒中则是一段RNA。”[8]等。如果说概念术语内容相同而形式不同,更多的是给初学者带来记忆困扰,那么,概念术语形式相同而内容不同,给初学者带来的是逻辑的混乱。我们在强调概念发生过程和发展性的同时,不能忽视产生的结果。这种“公说公的理,婆说婆的理”,怎么说(定义)都行的现象,会让学生感觉到科学的不科学。
3.概念术语定义不准确或不定义
各版本的新教材在这方面比老教材中存在的一些不准确的定义有了很大的改进,概念的界定都尽可能的做到科学准确,但仍有不尽人意的地方。如前述“基因是有遗传效应的DN段”,[5]忽略了RNA病毒的基因存在于RNA之中。又如浙科版“由于激素是通过体液的传送而发挥调节作用的,所以这种调节又称体液调节”。[9]将体液调节与激素调节等同看待。其实人体“除激素以外,还有其他调节因子,如CO2”[6]所以体液调节与激素调节概念上是有区别的。
遗传的分类中“X连锁隐性遗传”(人教版语)和“伴X染色体隐性遗传”(浙科版语),“X连锁隐性遗传”从语法上讲属于偏正短语,含义很明确,说明遗传的基因位于X染色体上的隐性基因,而“伴X染色体隐性遗传”则为动宾结构,在词义上存在歧义,若以伴X染色体的隐性遗传解,则与定义(由X染色体携带的隐性基因所表现的遗传方式――浙科版《遗传与进化》P43)不符。
另外,高中生物教材中存很多“裸概念”――即不加定义直接在教材中呈现的概念。如竞争、轴丘、基因敲除等,教材中既不定义也不注释,编写者似乎在默认学生是自己的已知。但事实上有些很专业的名词术语学生在日常生活中基本未接触,即使是中学生物老师也未必都熟悉,如“轴丘”,不事先查阅资料,连不少生物老师也不清楚它到底指什么;“基因敲除”更是1985年才奠定理论基础,1987年建立模型的一项新的基因工程技术,又有几个中学生物老师能熟知其技术规程?有些虽是日常生活中常用的,但与学科术语却存在一定的差异,如“竞争”。
三、规范高中生物学术语系统的几点想法
1.规范的必要性
学科术语,是一个学科区别于其他学科的重要标志之一。国际上有国际标准化组织(ISO)和国际电工委员会(IEC)等设有的专门术语委员会,负责组织和协调这方面的工作。我国术语工作也有悠久的历史,旬子的《正名篇》就是有关语言理论的著作,其中很多论点都与术语问题有关。汉唐时期的佛典翻译吸收了大量梵文的佛教术语。19世纪下半叶,以、江南制造局为中心翻译了大量科学技术著作,引进了大量科学术语。到了清末,设编订名词馆,成为中国历史上第一个审定学术名词的统一机构。1919年成立科学名词审定委员会。1932年成立南京国立编译馆,开始集中管理全国科学术语的审定工作,1933年出版了《化学命名原则》。1949年后,术语工作开始了一个新阶段。1950年5月,在中央人民政府政务院文化教育委员会的领导下组织了“学术名词统一工作委员会”,下设自然科学、社会科学、医药卫生、艺术科学和时事名词五大组。1956年国务院将学术名词统一工作交给中国科学院,成立了“中国科学院自然科学名词编订室”(中间曾改为“中国科学院翻译出版委员会名词室”)。1978年,国务院批准由中国科学院主持,筹建全国自然科学名词审定委员会,先后成立了6个分科委员会,召开了一系列名词审定会和讨论会。1985年 4月25日全国自然科学名词审定委员会在北京正式成立,1996年12月更名为“全国科学技术名词审定委员会”。委员会的工作范围涉及广义的自然科学领域,包括数学、物理学、化学、天文学、地球科学、生物科学、技术科学、农业科学、医学等。其任务是:确定工作方针,拟订全国自然科学名词统一的工作计划、实施方案和步骤;负责审定自然科学各学科名词术语的统一名称,并予以公布施行。这一切都说明我国对术语的制定和规范化方面的重视。
2.规范的可行性
高中生物学科教材中存在的一些术语规范问题,与生物学科研究发展历史短暂等有关。术语规范是学科发展的必然,我们应该借新课改的契机,以教科书作为规范的样板,使中学生物学的术语系统不断完善和规范。对一些有歧义、定义不准确或形式相同而内容不同的概念术语,可以在“全国科学技术名词审定委员会”的指导下,由课程教材研究开发中心等权威机构对内容予以恰当的界定、适度的审定,选择能准确扼要地表达定义的、便于腹词、不引起歧义的短语,依据“全面规划,依靠专家,统一协调,科学审定,正式”的方针,统一概念术语的使用,规范中学生物学的术语体系;或者选择一个版本的教材,在其原有的概念体系的基础上,进一步加以完善后推广,其他各教材编写机构建立术语数据库,统一规范引用,为学生提供学习与交流的方便。如“物质的跨膜运输”可定义为“自由扩散、异化扩散(又称协助扩散)和主动转运三种主要方式”;“光合作用”可分为光反应和碳反应两个阶段;“杂种”一词则可在种内统一改称“杂合子”或“杂合体”,种间则称“杂种”等。“裸概念”可根据其重要性适当调整其在教材中的有效呈现方式。这不仅有利于中学生物教学、减少对中学生造成的不必要困扰,同时也有利于生物科学的健康发展。
规范术语,是学科建设必不可少的重要环节,其目的不是统一思想,而是为了统一表达。规范不仅是科学研究的必要条件,而且是学科成熟的标志,只有当一门学科的研究者(至少是一部分研究者)形成了共同的规范,该学科才从前科学时期进入科学时期。中学是基础教育阶段,能力的培养关系到学生的潜力发展,而扎实的基础和浓厚的兴趣是其前提。如果在入门阶段就让学生对中学生物学的基本概念无从把握,会严重影响学生的学习兴趣和学习积极性。未来的国家竞争是人才的竞争,在生物技术飞速发展的21世纪,我们理应吸引更多优秀的人才投身于生物科学的研究,推动我国生物科学的蓬勃发展。因此,规范中学生物学术语系统迫切而意义深远。
参考文献
1 赵占良.普通高中生物新课标教材的设计思路.课程•教材•教法,2004(12)
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3 金振坤.概念术语规范,学科成熟标志――我对远程教育中有关媒体概念的思考.现代教育技术,2005(5)
4 生物必修1:分子与细胞.北京:人民教育出版社,2007:44
5 生物必修2:遗传与进化.北京:人民教育出版社,2007:4、55、57
6 生物必修3:稳态与环境.北京:人民教育出版社,2007:31、35、37
1.建构模型
例1(2011年・福建卷・4)表1选项中,甲、乙、丙三者关系能用图1表示的是()
【答案】A
【备考启示】本题突出对生态知识的综合考查。该知识点是2011年高考命题的重点之一,也是2012年高考命题趋势所在。学生在复习时要掌握生物与生物和生物与环境之间的相互作用,理解生命系统的稳态,认识生命系统结构和功能的整体性;领悟系统分析、建构数学模型等科学方法及其在科学研究中的应用;形成生态学和可持续发展的观点。生长素的发现和作用、动物激素的调节、神经与体液调节、免疫在维持稳态中的作用和生态系统的稳定性的维持是这类题命题的主要内容载体。
2.关注社会热点
例2 (2011・广东卷・3)华南虎是国家一级保护动物,可采用试管动物技术进行人工繁殖,该技术包括的环节有()
①转基因 ②核移植③体外受精④体细胞克隆⑤胚胎移植
A. ①③B. ①④C. ②⑤ D. ③⑤
【答案】D
【备考启示】本题是高考命题的热点。生物工程起点高落点低,主要探究科学技术,联系生活、生产实践,包括基因工程、细胞工程、发酵工程、胚胎工程和生态工程五部分。知识性目标以了解水平为主。
考生在复习时要注重基础,避免过难;弄清相关知识点间的内在联系,在新情境中灵活运用并作出合理的判断得出正确的结论;可以以专题的形式复习生物科学和技术中一些重要领域的研究热点、发展趋势与应用前景,会联系教材中的相关考点,加强以新情境为背景的试题训练;要分析相应高考试题考查的方式,找出高考命题的规律。
3.关注遗传特例
例3 (2011年・全国卷・34)人类中非秃顶和秃顶受常染色体上的等位基因(B、b)控制,其中男性只有基因型为BB时才表现为非秃顶,而女性只有基因型为bb时才表现为秃顶。控制褐色眼(D)和蓝色眼(d)的基因也位于常染色体上,其表现型不受性别影响。这两对等位基因独立遗传。回答问题:
(1)非秃顶男性与非秃顶女性结婚,子代所有可能的表现型为____________。
(2)非秃顶男性与秃顶女性结婚,子代所有可能的表现型为____________。
(3)一位其父亲为秃顶蓝色眼而本人为秃顶褐色眼的男性与一位非秃顶蓝色眼的女性结婚。这位男性的基因型为____________或____________,这位女性的基因型为____________或____________。若两人生育一个女儿,其所有可能的表现型为____________。
【答案】(1)女儿为非秃顶,儿子为秃顶或非秃顶(2)女儿全部非秃顶,儿子全部秃顶(3)BbDdbbDd Bbdd BBdd 非秃顶褐色眼、秃顶褐色眼、非秃顶蓝色眼、秃顶蓝色眼
【备考启示】减数分裂与受精作用、DNA分子结构及其遗传基本功能、遗传和变异的基本原理及应用、现代生物进化与物种形成等知识是高考的重点。
考生复习时要加强基础知识和基本原理在现实生活与科学技术发展中的应用;善于使用假说演绎、建构模型等科学方法,理解遗传和变异在物种繁衍过程中及遗传变异与环境变化在进化过程中的对立统一;要准确理解遗传和变异的相关概念和规律,能在新情境中加以运用,并作出合理的判断得出正确的结论;正确理解细胞减数分裂与配子的形成过程、人类对遗传物质的探索过程、孟德尔遗传实验的科学方法、基因的分离定律和自由组合定律的实质、伴性遗传的遗传特点、生物变异在育种上的应用等知识;要关注遗传病特例,关注生命活动新进展。
4.注重开放性、探究性和时代性
例4 (2011・安徽理综・29・Ⅰ)保水剂是一类高分子聚合物,可提高土壤持水能力及水肥利用率。某生物兴趣小组探究“保水剂和氮肥对小麦光合作用的影响”,进行了以下实验。
材料用具:相同土壤基质栽培的小麦幼苗若干,保水剂、氮肥等。
方法步骤:①选取长势一致的小麦幼苗若干,平均分为A、B、C三组,分别施用适量的保水剂(60 kg・hm-2)、氮肥(255 kg・hm-2)、保水剂(60 kg・hm-2)+氮肥(255 kg・hm-2),置于相同的轻度干旱条件下培养,其他培养条件相同且适宜。
②在小麦灌浆期选择晴朗无风的上午,于10:00-11:00从每组选取相同数量的叶片,进行CO2吸收量及叶绿素含量的测定。结果(均值)如表2:
实验结论:适量的保水剂与氮肥配施有利于提高小麦光合作用强度。
(1)请指出上述方法步骤的缺陷并改正:步骤①____________;步骤②____________ 。
(2)如不考虑方法步骤中的缺陷,从影响光合作用的内在因素分析,保水剂与氮肥配施提高了CO2吸收量的原因可能是____________。
(3)实验测得的CO2 吸收量____________(大于、等于、小于)光合作用过程中CO2实际消耗量,理由是____________。光合作用强度可通过测定CO2吸收量,也可以通过测定____________释放量计算。
【答案】(1)缺少对照实验相同部位(2)提高光合作用酶的数量和活性(3)小于实验测得的CO2吸收量是光合作用过程中CO2消耗量与呼吸作用CO2释放量之差O2
【备考启示】这道试题体现了课改开放性、探究性和时代性的理念。试题将“影响光合作用的内在因素”与现代科技进展“适量的保水剂与氮肥配施有利于提高小麦光合作用强度”相结合,充分利用现代科技发展新成果和新情境考查生物学基础知识及相关应用能力,注重基础性与前沿性相结合;渗透图文转换、建构生物数学模型方法的应用;重视掌握“观察、实验”与“系统分析”等科学研究方法,能对实验现象和结果进行解释、分析和处理,能对一些简单的实验方案作出恰当的评价和修订,侧重对探究能力的考查。
细胞代谢将是2012年高考考试的重点,其中光合作用过程、影响光合作用和呼吸作用的环境因素为重中之重。复习时要正确把握细胞的结构、功能、能量变化以及细胞在生物个体发育中表现出来的生理过程和生理现象,正确理解这些知识点之间的联系与区别,学会在一定的情境中灵活运用相关知识,并作出合理判断,得出正确的结论;认真分析光反应、暗反应两个阶段中物质和能量的变化,弄清水和二氧化碳是如何转变为有机物的,结合光合作用的反应式探讨影响光合作用速率的环境因素;复习实验时要对“探究影响酶活性的因素”和“探究酵母菌的呼吸方式”这两个实验的设计方法和实验设计、思想等方面的总结,遵循“对照原则”和“单一变量原则”。
二、统筹规划,明确三轮复习目标
1. 一轮复习――落实基础,单元过关
(1)时间:2011年9月至2012年3月初。(注:各地复习时间划分会有不同。下同。)
(2)复习目标:全面落实教材的每一个考点。
(3)复习要点:
①立足课本,以《课程标准》和《考试说明》为依据,按课本章节顺序或按知识体系进行复习,将核心概念、基本方法与技能、基本观点理解透彻。生物学的基本观点包括:生命物质性的观点,结构与功能相统一的观点,生命的整体性观点,生命活动的对立统一观点,生物进化的观点,生物与环境相适应的观点,科学、技术与社会相统一的观点等。例如,研究植物在严寒来临之际,体内物质发生一定变化时就需要运用生物与环境相适应的观点去分析。
②学会建构知识网络,列出主干知识细目表,再依据知识细目表做好统一规划,为二轮复习奠定基础。
③训练应以基础题和经典的高考试题为主,测试以单元训练题为主,及时解决疑难问题。
2. 二轮复习――突出重点,突破难点,提高能力
(1)时间:2012年3月初至2012年5月初。
(2)复习目标:提高能力、突出重点、突出主干、综合运用。
(3)复习要点:
①深刻理解每一个知识结构及其重难点,将分散在各章节的有联系的知识整理,进行专题复习,如可设置细胞结构和细胞代谢、有丝分裂和减数分裂、遗传的基本规律、生态系统的稳态和环境保护、实验与探究等专题。
②以学科主干知识为出发点建构专题。近年高考的考试重点有向学科的主干知识集中的倾向,针对这一特点,专题设立可从命题可能性大的学科主干知识出发,如设立“高中生物基本理论在农业生产上的应用”专题;挖掘知识内在联系和应用。如我们在学习“蛋白质与糖类、脂质之间的关系”时可建构如图2的知识网络。
③适当关注热点,学以致用。平时应注意热点知识的收集,联系生活、生产、社会、自然和前沿科学实际等社会发展中的新问题,并用所学知识进行分析,洞悉现象后的规律。
3. 三轮复习――强化重点,调整状态
(1)时间:2012年5月初至高考前。
(2)复习目标:基础回归,查漏补缺,熟悉题型,调试心理,强化应试技巧。
(3)复习要点:
①结合高考命题规律和新的高考信息,缩小复习范围,强化复习重点。
a.细胞代谢中的光合作用既是高考的重点也是难点,光合作用过程、影响光合作用和呼吸作用的环境因素为重中之重。高考中,光合作用常与细胞呼吸、细胞结构与功能及相关实验综合考查。b.透彻理解细胞减数分裂、基因分离规律和自由组合规律的实质等知识,是突破高考难点的关键。c.植物生长素的作用、动物的神经、体液和免疫调节在维持稳态中的作用是高考命题的重点。试题通常以图表分析、实验分析和实验设计的形式呈现。d.生态系统的稳态及环境保护是新课程理综生物高考常考题,体现人与自然的和谐发展,为高考命题的热点。e.生物实验类试题的素材来自于生产、生活实际和高新科技,具有广泛性、新颖性的特点。实验考查的主要形式是:在已学过的实验基础上应对新情景的能力;根据实验过程分析实验结果产生的原因或说明的问题;考生对实验方案以及实验结果的分析与评价。
应用型高等院校肩负着为地方经济建设和社会发展培养应用型人才的重任,是国内大学的主要群体,它们明显区别于国内重点大学的研究型人才培养模式。此外,这类大学无论是办学历史、校园文化、办学条件、办学经费、生源质量、办学层次和办学水平,一般都不如重点大学,如果照搬重点大学的教学体系和办学模式,不但形成不了应用型高等院校的办学特色,而且会造成教学资源的重大浪费,因此应用型高等院校在人才培养过程中,必须根据自己学校的自身条件和服务对象,形成自己的教学模式。
食品质量与安全专业涉及化学、生物学、工程学、医学、食品科学及农学、管理科学等,是由多学科理论、技术与工程原理综合交叉而成的边缘学科,内容广泛而庞杂,是知识与技术密集型学科。必需掌握与化学有关的无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、分析化学、仪器分析,与生物有关的生物化学、微生物学、食品生物技术,与工程有关的食品工程原理、食品机械、工厂设计,与医学有关的食品营养学、食品卫生学、食品毒理学,与食品科学有关的食品原料学、食品化学、食品工艺学、食品添剂、食品安全控制技术、食品分析与检测、食品风险评估,与管理有关的食品质量管理、食品标准与法规等等学科科知识。
显然,传统的、面面俱到的教学体系已不适应应用型高等院校的教学要求,因此对现有食品质量与安全专业的教学体系进行革新,树立起应用型高等院校食品质量与安全专业教学的新观念,是应用型高等院校必须思考和面对的现实问题。
邵阳学院是一所多学科性的地方本科学校,其食品质量与安全专业是学校的优势专业,也是对邵阳地方经济建设影响最大的专业之一,本研究以食品质量与安全专业为对象,通过对人才培养模式、教学体系、教学内容、教学方法多项改革,构建一个能满足行业发展要求的食品质量与安全专业应用型人才培养新模式。
1教学新体系建构的指导思想
根据食品质量监管部门、食品生产企业对食品质量与安全类人才的能力要求和技能要求,构建人才培养方案、确定教学体系和教学内容。通过改革教学方法、强化实践教学环节管理和产学研合作办学培养学生的应用能力,实现为地方经济建设和社会发展培养应用型人才的办学目的。
2教学新体系建构的基本思路
2.1 在借鉴和总结国内外食品质量与安全专业课程设置的基础上,根据服务地方经济建设的需要,结合食品学科特色,改革人才培养方案,按照培养应用型食品安全监管、食品质量管理、食品分析检测、食品风险评估人才的要求,认真研究学生应具备的知识结构,整体优化课程设置,构建能满足服务地方经济建设要求的理论教学体系和相对独立的实践教学体系。
2.2 改革课程教学内容,减少教学中陈旧的内容及实验教学中的验证性内容,减少课程之间的重复内容。加强新教材建设,选用能反映学科发展动态的最新教材,并根据实际情况编写特色教材。
2.3 改革实践教学内容,构建相对独立的实践教学体系,使实践教学与社会需要相结合。
*基金项目:教育部食教指委([2006]第1-7-10),邵阳学院教改专项(2009JG13)。
2.4 按国家食品安全检测与质量管理模式,构建食品质量与安全工程实训中心,使学生得到与工作环境相同或相近的实践锻练。
2.5 采用与质量技术监督局、食品生产企业联合培养的模式,通过产学研合作办学,实现产学研“三赢”。
3教学新体系建设的基本内容
3.1 改革人才培养方案,构建既重视食品质量与安全专业外延发展、又重视食品质量与安全专业内涵建设、与地方经济建设和社会发展需要相适应的课程体系。
食品质量与安全专业建立在生物科学、化学、药学、工程学、食品科学、管理科学等学科的基础上,但并不是几个学科的简单加和,必须有所取舍,有所侧重。课程的设置既要避免偏向某一学科的倾向,又要防止形成各种课程简单的叠加。通过深化改革,对食品质量与安全专业的课程体系进行调整、优化、重新组合,完善教学计划和教学体系,构建由两个基础课平台和三个专业方向平台组成的“2-3学科教学平台”:
①以人文社会科学基础知识、自然科学基础知识和文化艺术修养知识在内的通识课程平台;
②涵盖《无机化学》、《有机化学》、《分析化学》、《物理化学》、《工程原理》、《微生物学》、《生物化学》和《工程制图》等学科基础课程平台;
③包括食品科学与工程、食品安全控制和食品质量管理等三个专业方向的专业课程平台。
通过课程体系培养,为社会提供具有广博的人文社会科学基础知识与文化艺术修养知识、宽厚的学科基础知识、专精的专业创新能力的高级应用型专门人才。
3.2 改革课程教学内容,加强新教材建设
3.2.1课程教学内容改革
制订符合我校食品质量与安全专业特色和社会需求的人才培养方案和教学大纲,明确各门课程在培养计划中的地位与边界,注重学科知识的综合性与实用性,注意学科间知识的推进、渗透及有机联系,克服课程之间的重复性、松散性。
①对各门课程的知识点进行全面梳理,进行授课内容的优化,精选反映食品质量安全领域新发展、新要求的教学内容替代教材中陈旧的内容,使课程教学内容既不出现重复也不产生盲点,使教学内容起点更高、适应性更强。
②理顺各门课程之间的关系,对课程的重点章节、重点内容进行浓缩提炼,在有限的教学时数内,采用现代化的教学手段(如多媒体教学),加大教学信息量。
③加强引导和启发学生思维,培养学生自学能力。
④对部分主干课程,采用双语教学,提升双语教学的质量。
3.2.2教材建设
严格教材选用管理,主干课程全部选用教育部“十一五”规划教材,工程技术课程全部选用能反映学科发展动态的最新教材,以适应专业科技发展的趋势。根据实际情况,编写适合我校食品质量与安全专业发展的特色教材。
3.3 改革传统的实践教学方式,形成与地方经济建设相适应的、独立的实践教学新模式
(1)在学习、借鉴和总结的基础上,构建包括由独立实验课、课程实习、认识实习、生产实习和毕业实习(工厂实习)、毕业设计(论文)组成的递进式实践教学新体系。
①独立实验课。打破实验教学依附于理论教学的传统实验教学模式,根据食品质量与安全专业岗位技能,按基础化学、专业基础、专业实验构建三层次合理衔接的、相对独立的实验教学体系,通过不断改进补充实验内容,强化实验技术训练,通过将现代化仪器设备的使用和成熟的科研成果引入实验课等措施,提高实验课的实用性和工程性。
②实习教学体系。根据教学进程和食品质量与安全控制程序,按照理论与实践相结合,课内教学与课外教学相结合等原则,构建集“基本技能训练―综合技能训练―创新能力培养―工程技术应用”于一体的食品质量与安全专业的实习教学体系。该体系重视层次性和系列化,构建了从基础课课程实习到专业课程实习、由单元实习到综合实习,由工程实习到创新实习,由低年级到高年级的四级实习教学模块,即:
基本技能实习模块:由无机化学课程实习、有机化学课程实习、分析化学课程实习、仪器设备拆装与操作四个子模块构成。采取精选实习内容、提高实习项目的综合性,让学生掌握试剂配制、常规分析及常用仪器设备的安装调试、维修等主要内容,达到规范操作、熟练使用、结果准确的目的,强化学生基本技能训练和科研素质的培养。
综合技能训练模块:由专业基础课课程实习、专业课程实习、课程设计、生产实习、毕业实习五个子模块构成。通过单独开设的以产品检测及产品生产为主要内容的课程实习、工程原理设计、食品检测机构及企业顶岗实习(生产实习)、毕业实习的训练,提升学生的工程素质,培养学生运用理论知识分析和解决工程问题的能力。
创新能力培养模块:由研究创新实验、科技创新活动和毕业设计(论文)三个子模块构成。通过学生科研立项、学生参与教师科研、教师指导学生参加科技创新活动以及毕业设计(论文)等实践教学环节,激发学生的创新兴趣和激情,挖掘和发挥学生的创造力,提高学生产品开发和解决工程实际技术问题的能力。
工程技术应用模块:由企业职工短期培训、职业资格证书培训、技术成果转化三个子模块构成。充分发挥学校设备、人才优势,服务区域社会经济发展,积极开展产学研合作办学,根据企业的需要为职工进行短期培训、技术指导和技术咨询;与国家培训中心和邵阳市劳动保障局合作,向学生及有关企业提供ISO22000(食品质量安全)内审员、外审员、化学分析师、微生物检验师、食品检验师等资格培训与考核;组建科研团队,与企业联合开展科技攻关,推广应用研究成果。
③建立实验室、实习基地开放制度,培养学生的设计能力和创新能力。
(2)改革实践教学考核办法
①引入了职业资格考核项目。采取综合考证制度和奖励优秀实践学生等措施,充分调动了学生参与实践学习的积极性。要求全部学生获得ISO22000(食品质量安全)内审员资格证书和HACCP证书,70%以上的学生分别获得微生物检验、食品检验等职业资格证书。
②实行综合评分办法。学生的实践学习成绩由学习态度、实践项目设计、现场操作、实习报告或专题论文等内容组成。如果单项成绩不合格,则不记总成绩,促使学生能自始至终认真参与各个实践环节。
3.4 加强实验室建设。加大资金投入力度,全面建设工程模式食品质量与安全专业实验室,实现“三性”实验达到80%以上,提升实验室的整体功能。
3.5 加强实习基地建设。建立2~3个省级以上优秀实习基地和产学研示范基地,加强产学研合作,建立学校、用人单位等共同参与的学生考核评价机制,培养学生的职业操守、创新精神和创业能力。
3.6 改革教师培养和使用机制,加强教师队伍建设。通过重点培养、引进优秀人才、实施 “青年教师导师制”、 组织教师到各级质量与技术监督局、食品检测中心、食品生产企业兼职,积极开展学术交流,不断提高教师队伍的整体素质和水平,建设一支了解社会需求、科研能力强、教学经验丰富、爱岗敬业的高水平的教师队伍。
4教学新体系建设的实践效果
4.1 制订了能满足地方经济发展要求的人才培养方案
根据食品质量与安全学科及其相关产业发展的内在要求和地方经济发展的实际需要,按照既要贯彻全面发展的基本方针,又要体现素质和能力的基本要求,为国家培养政治合格、素质全面的高级应用型人才的办学指导思想,在借鉴和总结国内食品质量与安全专业课程设置的基础上,我们结合自身的学科优势与特色,制订了能满足地方经济发展要求的人才培养方案。该方案的特点是:
4.1.1课程设置遵循食品质量与安全专业学科内涵和服务地方经济建设双原则。不仅按食品质量与安全学科体系的要求设置化学学科、生物学科、工程学科、食品科学学科、管理学科的相关课程,同时根据地方经济的发展需要和食品行业的发展趋势,设置了食品生物技术、发酵工艺学、食品安全监管、食品企业认证等特色课程。
4.1.2构建了相对独立的实验教学体系。所有的实验课全部从理论课中分离,按照基础化学、专业基础、专业课三层次独立设课,形成了相对独立的实验教学体系。
4.1.3构建了工程模式的实习教学体系。根据食品质量与安全监管现状及食品安全监管对学生就业能力的要求,设置了有利于培养学生创新精神和工程能力的、独立的实习教学体系。基本实验技能、工程技术实验、生产现场实训和科技创新活动四个教学平台。
4.2 构建完成了基础课学科平台
通过修订培养计划和教学研究,构建了涵盖《无机化学》、《有机化学》、《分析化学》、《物理化学》、《工程原理》、《微生物学》和《生物化学》等学科基础课程平台;为了保证平台课程建设的顺利进行,我们制定了平台课教学“四统一,一分离”的原则,即统一学时、材,统一大纲、统一考试,教考分离,从目前已完成的无机化学和有机化学、分析化学的教学效果分析,虽然教学时数有了一定幅度的减少,但教学效果较以前反而有了明显的提高,比如,有机化学,我们采用的是中南大学试题库的试题,考试难度比较大,但考试的最高分达96分,90分以上的学生达到16人,占学生总人数的12%,我们认为成绩比较理想。
4.3 已完成了能满足食品质量与安全专业科学性要求的理论教学体系构建
食品质量与安全专业原来的教学计划,基本上在综合兄弟院校教学计划的基础上,根据现有师资条件拼接而成,没有特色,课程间的科学性也不严谨,过分地强调了学科的完整性,因人设课,因爱好设课的现象也偶尔出现在教学计划中。为此我们以教育部专业认证要求为指南,根据既重视专业外延发展、又重视专业内涵建设的、与地方经济建设需要相适应原则完成了各专业课程体系的构建。
同时对各专业课程教学内容进行了优化。课程内容优化的主要原则是:明确各门课程在培养计划中的地位与边界,注重学科知识的综合性与实用性,注意学科间知识的推进、渗透及有机联系,克服课程之间的重复性、松散性。对各门课程的知识点进行全面梳理,进行授课内容的优化,确定每门课程的内容,使课程教学内容既不出现重复也不产生盲点。教师在有限的教学时数内理顺关系,对课程的重点章节、重点内容进行浓缩提炼,做到课堂讲授少而精,对有些章节指导学生自学,引导和启发学生思维,培养学生自学能力。
4.4 形成了新的实践教学方法,教学研究工作取得了一定的成绩
围绕教学模式改革与实践,2006年~2010年食品质量与安全专业教师共主持教改课题12项,其中部级1项、省级4项,校级7项,年均发表教学研究论文16篇,教学研究氛围浓厚,形成了教学改革与教学良性互动的良好局面。
教学团队探讨了与质量技术监督局、食品生产企业联合培养学生的产学研合作办学模式,该模式的主要做法是:以湖南邵阳市质量技术监督局、邵阳食品检测中心、湖南李文食品有限公司、湘窖酒业等单位为试验对象,让学生进行顶岗实习,参与食品检测、食品生产、企业的技术改造、科技攻关、新产品开发、食品安全监督、食品安全评价、食品质量管理等工作;实习单位技术人员作为指导教师参与教学,单独指导或与教师共同指导学生实习,使学生熟悉相关岗位要求,熟悉食品安全监管、食品质量检测、食品安全评价、食品企业申报、食品企业认证及主要生产工艺。通过该模式的培养,学生初步具备了实际操作的技能和解决实际问题的能力,为学生毕业后零距离就业奠定了良好的基础。
4.5 培养的人才能适应服务地方经济建设的要求
食品质量与安全专业毕业生就业能力强,深受用人单位欢迎。最近几年,毕业生一次性就业率高达95%以上,用人单位普遍认为我校食品质量与安全专业学生动手能力强,适应工作快,具有 “下得去、用得上、留得住”的特点。从2006年至2010年上半年,共有32位同学的研究论文分别发表在《广东微量元素科学》、《食品科学》、《中国酿造》等专业期刊上。
4.6 新模式下食品质量与安全专业专业教师产学研合作能力大幅提高
近年来,食品教学团队成员共主持教改课题22项,获省级教学改革成果一等奖1项,三等奖2项、学校教学改革成果一、二、三等奖各1项,公开发表教学研究论文30余篇,主编和参编高等学校系列教材10部,其中,主编4部,国家十一五规范教材3部,国家级精品教材1部;承担科研项目50余项,其中国家级项目3项,有4项科研成果获得邵阳市科技进步一、二、三等奖,发表科研论文200余篇,获得国家发明专利2项,有4项科研成果产业化,年新增产值3亿多元。食品教学团队被评为湖南省优秀教学团队,教学团队的产学研基地被评为湖南省优秀产学研示范基地,新教学模式由于强调了应用,引导教师把科研的重点放在产业化研发上,教学产学研合作能力大幅提高。
参考文献:
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关键词 :产能过剩;红牌专业;高等学校;就业
自1999 年以来,经历了十几年的扩招,我国高等教育得到了跨越式发展,其规模已稳居世界第一,但规模的扩张并没有带来质量的同步提升和结构的优化升级,致使规模扩大与质量下降、结构失衡之间的矛盾日益凸显。规模的过度扩大从经济学角度来讲即为产能过剩,加之高等学校专业设置的不合理,造成一些专业出现就业难,而且具有连续性和持久性的特征,这些专业被麦可思研究院认定为红牌专业。那么,什么是产能过剩?什么是红牌专业?产能过剩形成的原因是什么?红牌专业建设的对策又是什么?笔者从几个方面做以探究。
一、产能过剩
产能过剩是个经济学名词,是指总供给量与总需求量相比出现过剩(即供大于求),产能也就是生产能力,是指在计划期内,企业参与生产的全部固定资产,在既定的组织技术条件下,所能生产的产品数量,或者能够处理的原材料数量。
产能过剩表现在高等教育领域即为高等教育规模的过度扩大。根据2013年教育部的《全国教育事业发展统计公报》显示,截至2013年,我国普通高等学校2491 所,各类高等教育在学总规模达到3460 万人,高等教育毛入学率达到34.5%。2003 年当第一批扩招的大学生进入社会,大学生就业问题就开始进入公众视野成为全社会关注的问题。2009年毕业生突破600万以来,每年以几十万的速度增加,2014年毕业生突破700万达到727万,2015年毕业生更是高达749万,就业问题更加凸显。根据经济社会发展需要,适度的扩招是必要的,但是短时间内的大规模扩招在一定程度上扭曲了大学毕业生的供求关系,致使大学毕业生就业率和薪资水平的下降。同时,扩招带来的教育质量下降。专业与课程结构不合理,与市场需求脱节等问题,进一步加剧了大学生就业难问题。其中部分专业连续几年就业率低、薪资水平低,红牌专业问题由此产生。
二、红牌专业
所谓红牌专业,主要是指失业量较大,就业率持续走低,且薪资较低的高失业风险型专业,这些专业具有连续性和持久性特征。
此问题是麦可思2009 年提出的,麦可思是专业的、唯一得到政府、学术界、商业机构和社会公众共同认可的,有良好公信力的第三方教育数据咨询和评估机构,专精于就业能力测量与评估,为中国各高校提供基于数据库的就业能力评估报告和教育咨询服务,帮助高校实现以就业为导向、以结果评价为依据的数据化管理。麦可思年度《中国大学生就业报告》(就业蓝皮书)为教育部、各省政府的教育主管部门、高等教育机构、清华大学等知名高校广泛参考和引用。
麦可思从2006届到2009届的历年大学生就业报告中抽取100 多万份调查样本,可谓目前国内最权威的第三方就业调查数据。当把4年的情况综合后,调查人员发现了一个新问题,一些专业连续多年出现了就业偏难、毕业生薪资偏低的情况。
2009年,麦可思公布的本科红牌专业包括:动画、法学、生物技术、生物科学与工程、数学与应用数学、体育教育、生物工程、计算机科学与技术、英语、国际经济与贸易等专业。2010至2012年的红牌专业都是这10个专业,到2013年国际经济与贸易退出红牌,换成美术学。2014年本科就业红牌专业包括:生物科学与工程、法学、生物技术、生物工程、动画、美术学、艺术设计、体育教育。高职高专就业红牌专业包括:法律事务、语文教育、电子商务、会计电算化、生物技术及应用、工商企业管理、计算机信息管理、计算机应用技术。以上专业大部分与2013年的红牌专业相同,都是失业量较大、就业率较低、薪资较低,且就业满意度较低的高失业风险型专业,这些高失业风险专业具有持续性。
三、高校产能过剩的形成
1.高校过度扩招造成供求失衡
从1999 年起,我国高校开始施行扩招政策,高等学校招生规模连续扩大,招生人数急剧增加。1999年全国普通高校招生人数160 万,较上一年度增加52 万人,增幅高达48%;2000 年招生180 万;2001 年招生260 万,录取率首次突破50%;2002年招生320万;2003年招生382万;2004 年招生420 万;2005 年招生504万;2006 年招生530 万;2007 年招生567万;2008年招生599万,报考人数1050万,录取率为57%;2009 年招生629 万;2010年招生657万;2011年招生675万,录取率突破70%;2012年招生685万;2013年招生690万。截止到2013年,各类高等教育在学总规模达到3460 万人,高等教育毛入学率达到34.5%。《国家中长期教育改革和发展规划(2010-2020)》提出2015年高等教育毛入学率达到36%,2020年达到40%,由此可见,我国高等教育招生人数仍然会以较低速率保持增长。高校扩招满足了人们接受高等教育的需求,满足了经济社会发展需要的人力资本,促进了经济社会发展,但是,大扩招带来的负面影响也逐渐显现,带来了一系列问题,就业难便是其中最重要的问题之一。2003年全国高校毕业生人数212万;到2009年突破600 万,达到611 万;2013 年达到699万;2014年突破700万,达到727万;2015年将达到749 万。如此庞大的毕业生队伍,使供求关系发生急剧变化,大学生就业难日趋严重。
2.高校专业设置雷同,同质化日益凸显
高校专业设置同质化已成为目前我国高等教育不可忽视的问题,同质化即高校专业设置严重重复、日益趋同,主要表现为专业布点多,设置相同专业的高校多。不同高校的相同专业在培养目标、课程体系结构、教学内容和教学方式等方面基本上没有实质性的区别,造成培养目标趋同、服务面向趋同、人才规格趋同等问题,人才结构性浪费和结构性失业严重。以2011年的上海为例,据统计,管理学、经济学、文学等专业招生人数增长比例迅猛,高校重复设置20个以上专业有100多个,71%本科院校设有国际经济与贸易专业,60%本科院校设有金融专业,49%本科院校设有法学专业。根据全国高等学校学生信息咨询与就业指导中心的统计数据,2013年毕业生最多的10个专业是国际经济与贸易、法学、汉语言文学、英语、艺术设计、机械设计制造及其自动化、计算机科学与技术、土木工程、临床医学和会计学。从就业情况来看,其中很多所谓的热门专业、招生大户专业已经连续几年成为就业难的红牌专业。
3.高校专业设置脱离市场,结构性过剩严重
高校的专业设置与社会对人才的需求密切相关。现代大学对社会经济的影响和作用确实在不断增强,但这种影响与作用,主要地是通过培养经济发展所需要的合格人才的方式间接施加的。依循市场逻辑是高校专业设置的外在规律之一,按照经济学的观点,企业的生产经营观念最起码应该是市场营销观念,也就是说,企业生产前首先要对市场进行调研,考察市场和消费者需要什么样的产品,然后才是进行产品的设计、生产并推向市场,高校的专业设置同样如此。高校的专业设置在很大程度上满足了社会的需求,但是随着产业结构优化升级、产业结构调整转型的加快,高校专业设置与调整的滞后,高校专业与社会需求之间的矛盾也在凸显。这种矛盾并不是简单的供需矛盾,而是结构性失衡的矛盾,比如很多专业供给严重过剩,超过市场需求,造成就业难,红牌专业大都是这样的专业;有些专业却供给不足,无人可用,对国家科技发展、地方重点产业、经济建设和地域特色文化的支撑力严重不足,国家和地方经济建设急需的高端人才和技术人员相当匮乏。当前有一种观点认为:中国的人才并不是真正的过剩了,而是市场对于人才需求与高校的人才培养严重脱节。关于高校产能过剩,国家教育发展研究中心体制室副主任王烽认为这是一种结构性的产能过剩:“目前从总量上来说,高校并不存在产能过剩的问题,更多的是一种由于高校发展的过度同质化,以及高校与经济社会发展结合不紧密造成的一种结构性的产能过剩。”
四、红牌专业建设的对策
1.做好战略规划:红牌专业建设的先导和统领
红牌专业问题归根到底是专业设置问题,解决高校专业设置问题首先要做好战略规划。战略规划是一种带全局性的总体发展规划,是一种积极主动、目的明确、面向未来的管理方式。它旨在事先做好应对预计困难的准备,迅速地抓住和利用新的变化和机遇,以更好地实现预定的目标。实践证明:凡是取得成功的学校一定是因时、因势、因己做出了具有洞察力的战略选择,都得益于有一个符合自身乃至经济社会发展要求的战略和规划。高校专业设置应遵循三大逻辑,即人才培养规定性的权力逻辑、高等学校自身发展需要的内在逻辑、人才培养市场需求的外在逻辑,并努力在三者之间寻求平衡。高等学校应在国家政策范围内,立足自身实际,按照市场需求,放眼未来需要,做好战略规划,合理设置专业。
2. “压锭”:红牌专业建设的关键
从麦可思研究院的这几年的红牌专业来看,所谓的冷门专业并不多,大部分都是非常热门的专业,由于高校普遍跟风,设置热门专业,造成该专业人数的急剧增加,供过于求,产生就业难。例如从2013年毕业生最多的10个专业来看,英语、艺术设计、计算机科学与技术、会计都在10万人以上;国际经济与贸易9万人左右;法学、汉语言文学、机械设计制造及其自动化、土木工程都在8万人左右;临床医学也达到6.5万人左右。既然是供过于求,红牌专业的调整首先就要从调整招生人数上入手。可以借鉴上世纪九十年代棉纺织行业调整的经验。20世纪90年代中国棉纺织行业曾出现过产能过剩,利润下降情况,通过收缩产能,1997年起三年内淘汰1000 万锭棉纺锭,使整个行业获得了健康发展。红牌专业也需要“压锭”,从招生人数和录取比例压锭,比如严格审批和限制新的学校设置这些专业,减少原有学校红牌专业的招生,强化专业特色等。
3.强化特色:红牌专业建设的核心
办学特色是指一所学校在办学过程中形成的教育特色,是一所学校优于其他学校的特质文化,它关系着学校乃至整个教育事业的存亡和可持续发展。实践证明,高等学校的发展一定要走特色化发展之路。只有形成了学校发展的特色,才能在同行竞争中凸现自身的价值,保持永不衰竭的生机和活力。专业作为高等学校人才培养的基本单元,在很大程度上决定着高校的人才培养质量和在同行业中的地位,因此专业特色是决定高校办学特色的最核心要素。强化专业特色,其实质是效仿管理学上的“差异化经营战略”。企业竞争理论认为,市场需求存在差异性,采取差异化战略是企业取得持久竞争优势的重要路径之一,即生产或提供与竞争对手有所差异的产品或服务,实行“错位经营”,以避免正面的竞争,即所谓“最高明的竞争是避免竞争”。从目前高校的专业设置来看,同质化比较严重,有广泛社会影响和鲜明办学特色的专业并不多,为此,建设一批水平较高、特色鲜明、竞争力强的特色专业,是解决红牌专业问题的重要路径。值得注意的是,特色专业的实质不在于名称而在于内涵,比如相同的专业名称,不同档次的学校也应该是不同的,如中等职业教育应该是强调操作技能的培养,高等学校应该在理论学习和管理上加强等;相同档次的学校,也要根据自己学校的特色,区位优势,不同的资源,设置不同的课程,凸显自己学校的特色。以国际贸易专业为例,大多数的学校学生的外语是英语,而有些学校给学生开设第二外语,特别是小语种,学生的就业问题得到很好解决。
4.建立预警机制:红牌专业建设的保障
解决红牌专业问题需要建立专业预警机制,这是高校专业定位不明确的现实需要,是高校专业设置与经济社会发展严重脱节的客观要求。比如一些地方高新技术、高层次服务业、高端制造业的形成都需要环保、新能源、物流等学科专业的支撑,然而高校却未形成学科的集群布点;高校的学科专业结构不能适应国家战略调整和地方产业结构不断攀登、提升和超越的需求;学科建设的投入远远低于硬件基础设施的投入,引进人才的兴趣和力度远远大于发现和培养人才,一流学科、有特色有影响力的学科优势不明显、特色不突出,对城市发展中的贡献力薄弱等。高校专业设置预警机制是指政府或高校针对高校专业设置的相关信息,运用科学的方法对专业设置的合理性作出评估与推断,发出确切的预警信号,使政府、学校、企业等提前了解专业设置发展的状态,及时采取相应对策合理进行专业设置,防止或消除不利后果的一系列活动。为此,对专业的就业率和失业量进行监测和预警,以个别专业的招生指标控制为主要杠杆,辅助以在校生专业调整,主动干预、调控专业结构,是我国高等教育“招生计划”体制下提高就业率的重要路径。
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