高分子科学实验教程十篇

发布时间:2024-04-25 17:50:40

高分子科学实验教程篇1

[关键词]高分子化学实验;科研项目;人才培养

随着高分子科学的发展,高分子材料已渗透到日常生活和工业的各个部门,新的高分子聚合反应、聚合方法和新的高分子材料层出不穷。高分子化学是一门以实验为基础的学科,是学生深入理解高分子化学理论课程和进行高分子化学材料研究的必备课程,对加强学生的实践动手能力与创新能力培养等方面有着重要的作用[1-3]。传统的高分子化学实验教学模式基本是教师讲解、学生操作、学生提交实验报告、教师评分等。这种教学模式下,学生对实验课程缺乏足够的重视,往往只是按部就班地操作完,最后实验报告能够拿到合格的成绩就足够了,在实验过程中缺乏对过程和细节的深入思考,因此不利于学生综合素质的培养和创新能力的提升[4-6]。高分子化学是一门与时俱进的课程,高分子化学实验应该进一步体现这种发展趋势。因此,为了提高学生对高分子化学实验课程的热情与积极性,采用科研项目与高分子化学实验课程相结合的教学模式,不仅能够丰富实验教学内容,提高学生的实验技能和科研能力,也为培养出具有创新意识和创新思维的创新人才添砖加瓦。

1传统高分子化学实验教学中的问题

传统的高分子化学实验教学模式一般是固定的,即教师讲解理论知识与实验操作示范、学生根据教材的实验目的和老师的要求进行程序化操作、学生课后撰写实验报告并交给老师、教师根据实验结果的优劣进行实验报告评分等。学生在这种教学模式下很少会对实验设计、实验过程和细节等进行思考与讨论。对大部分学生来说,只要最后的实验考核是合格的就足够了,因此学生们往往是抱着完成任务的态度做实验。这种实验教学模式虽然实现了对学生动手能力的锻炼,但是难以督促学生学以致用,导致理论课和实验课是完全分离开来的,难以结合在一起。另外,这种固定模式和程序化的实验课程,难以锻炼学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,更难以培养出具有创新意识和创新能力的人才。高分子化学的发展与变化日新月异,高分子化学实验也应该进一步体现这种变化趋势,从而使得学生们更加深入地理解高分子化学的与时俱进。然而,由于实验室资源与资金的缺乏,传统的高分子化学实验课程内容经常是几年都固定不变的,对学科的新发展、新知识、新变化没有吸收与提升。这种内容固定、操作按部就班的实验课程很难调动学生的积极主动性,更难以引起学生对高分子化学的热爱与兴趣。

2科研项目与高分子化学实验相结合

高校教师一般会以自己的研究领域为基础,进行相关科研项目的申报。这些科研项目相对于高分子化学实验来说,都是一些具有前瞻性和创新性的研究。因此,将高校教师的科研项目融入高分子化学实验教学,对高分子化学实验传统教学模式进行改革,具有重要的意义。

2.1科研项目融入高分子化学实验课堂的意义

高分子化学是一门与时俱进的课程。传统的高分子化学主要以传统高分子材料如塑料、橡胶、纤维素、涂料等为主,相应的高分子化学实验也是以合成或改性传统高分子材料为主。随着高分子科学的发展,高分子化学领域的新材料层出不穷,这不仅体现在生活、军事、工业等领域的新型功能材料。在科研项目中,高分子化学材料的应用也得到了广泛的关注与认可,高分子化学领域的科研项目在化学领域的教师中占有较大的比重。在教师的科研项目中,涉及到的高分子化学材料通常具有较好的新颖性。因此,将科研项目的内容融入高分子化学实验课堂,不仅能够丰富高分子化学实验的教学内容,提高学生对实验的兴趣和积极主动性,而且能够培养学生的科研能力和科研思维。同时,教师也可能从学生们的思考与讨论中,获得新的想法。

2.2科研项目融入高分子化学实验课堂的方法

高分子化学实验的时间一般比较长。在等待的过程中,学生基本是在聊天,有的学生甚至在打游戏,很少有同学利用这个时间对实验进行思考或者讨论。这不仅浪费了宝贵的学习时间,而且不利于实验的开展。即使后面实验出现了问题,学生也不会花费过多的时间去寻找原因。因此,老师可以利用学生在等待实验的过程中,将科研项目中较为简单且与实验有联系的部分拿出来与学生讨论。首先,将教师科研项目中与实验相关的内容拿给学生分组讨论,通过与自己的实验比较分析,并结合理论课程和实验课程知识,让学生提出问题。进一步,根据提出的问题,让学生先自己进行分析,得出结论后与老师进行讨论。然后,老师根据学生的讨论情况,引导学生提出解决问题的方法。最后,根据以上讨论的内容,鼓励学生进行进一步的创新,并鼓励感兴趣的学生利用课后时间进入教师所在实验室进行深入的探索与研究。例如,传统高分子化学实验中,有一部分实验内容是“甲基丙烯酸甲酯的本体聚合”,如果老师的科研项目中有涉及到甲基丙烯酸甲酯或者本体聚合的内容,就可以拿出来与学生进行讨论,引导学生进行实验课堂之外的新思考。通过“提出问题-分析问题-解决问题-创新实践”这一过程,锻炼学生的创新思维和科研意识,为将来进入实验室进行毕业论文课题研究或科研项目研究打下良好的基础。

2.3将科研项目内容融入高分子化学实验教学中

高分子化学实验教学,一般会有多个老师负责。每位老师都有自己的研究领域或专技特长。高分子学科之所以发展如此迅速,其中很重要的一个原因是其具有比较强的应用性。因此,根据带教老师的研究领域,可以对现有的一些高分子实验进行改进。例如,在“双酚a环氧树脂的制备”实验中,主要内容是环氧树脂的制备和环氧值的测定,而没有涉及到环氧树脂的应用。如果带教老师的研究领域和科研项目与环氧树脂相关,可以根据自己的科研项目内容,在与其他带教老师及实验中心讨论后,适当增加实验内容及应用。例如,可以增加不同制备时间下环氧树脂的制备实验,研究不同反应时间对环氧值的影响。同时,将具有不同环氧值的环氧树脂进行粘结实验,研究反应时间对环氧树脂粘结性能的影响。这种将科研项目内容与高分子实验课程相结合的方式,不仅保留了经典高分子化学实验的内容,同时丰富了实验课程的内容和方式,改变了传统高分子化学实验内容一层不变的局面。此外,这种目的导向性的高分子化学实验内容,容易引起学生的思考与兴趣,对于培养学生的科研思维和创新意识具有重要意义。

2.4将科研项目的资源与高分子化学实验共享

由于资金或平台的限制,大学生的高分子化学实验课程往往只进行最基础的研究,学生缺少进一步深入探索的机会与平台。而许多高校教师一般都有自己的科研资源或平台,因此,可以利用高校教师的实验室资源和平台,为那些对课程实验内容感兴趣的学生提供进一步研究的机会。例如,在“线性酚醛树脂的制备”实验中,主要内容是线性酚醛树脂的制备和固化,没有涉及到酚醛树脂的物理化学性能。众所周知,酚醛树脂的耐热性、拉伸性能、耐压性等影响了酚醛树脂的应用。尽管这些性质属于高分子物理领域范畴,但却是研究酚醛树脂必不可少的内容。因此,该实验课程结束后,可以带领对酚醛树脂感兴趣的同学,进入研究酚醛树脂教师的实验室。将学生实验得到的产品进行进一步的分析与研究,并要求学生提交相关的实验报告和心得体会。通过这种方式,不仅能够丰富实验教学内容、增强学生对实验的理解与认识、激发学生对实验的兴趣,还能够帮助对科研感兴趣的同学提前了解和掌握一些实验内容与技术,为将来进入实验室开展科研项目工作打下基础。

2.5鼓励学生将高分子化学实验内容拓展为大学生创新研究项目

目前贵州多所高校面向本科生开展了多种大学生创新研究项目,例如大学生开放性实验、“互联网+”项目、创新创业项目、创新计划等。这些项目的开展,离不开教师科研项目与平台的支持。在高分子化学实验课堂上,教师通过将科研项目与高分子化学实验相结合,鼓励学生对自己的实验进行思考与创新,提出自己的想法与观点。由于大学生专业知识和专业技能尚有不足,他们提出的想法往往还有所欠缺。教师可以通过上述提出的“提出问题-分析问题-解决问题-创新实践”模式,与学生进行深入讨论,直至最终确定出比较可行的思路和方案。大学生创新项目,一般要求学生具有一定的实验基础和创新能力,且申请的项目要有一定的新颖性,这就要求在培养学生的实验技能和创新思维方面下功夫。将大学教师的科研项目与高分子化学实验结合起来,可以更好地培养学生的科研素养与科研思维,有助于学生将实验内容拓展为创新研究项目。

高分子科学实验教程篇2

关键词:分子生物学实验;教学改革;教学手段

中图分类号:G642.0文献标志码:a文章编号:1674-9324(2016)37-0272-03

分子生物学课程是现代生物科学的前沿和交叉学科。分子生物学实验是分子生物学研究的重要手段和组成部分,是分子生物学教学的有力补充,学好分子生物学实验课程对于培养学生的动手能力,强化理论教学效果具有重要作用。分子生物学与其他学科的交叉也主要体现为分子生物学实验技术的应用[1]。分子生物学实验技术涉及很多现代生物技术中的核心技术,掌握分子生物学实验技术已成为农学、林学、医学、生物学等各学科的基本需要[2-5],因此各个高校一般都将分子生物学实验课程作为生物类专业学生的专业基础课,紧抓教学质量,以期培养出更适应社会需求的人才。我国也早在2007年1月,由教育部财政部下发了教高[2007]1号《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]2号《关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》等相关文件,明确提出要高度重视实践环节,提高学生实践能力,加强实验、实习等教学环节,着力培养学生创新精神和创新能力[6]。四川大学作为全国最早开设分子生物学实验课程的学校之一,对该课程一直非常重视,每年投入大量的经费

改善实验室的教学条件,为了适应新时代的需求,经过多年的教学实践,分子生物学实验课程也不断在教学内容,教学方法、考核方式等方面进行大力的改革。

一、分子生物学实验教学改革前现状分析

(一)教学内容系统性、完整性不够强

分子生物学实验课程改革前实验教学内容多为验证性实验,如:植物基因组Dna、总Rna及质粒的提取、琼脂糖凝胶电泳、目的基因的pCR扩增、目的基因的酶切及与载体的连接、感受态细胞的制备、重组子的转化与鉴定等实验,实验内容虽然都是现代生物前沿基础技术,而且具有一定的连贯性,但每次实验都是单独授课,学生只需按照步骤完成实验即可。这样授课的弊端就是学生上完课后并不能把理论知识与实验技术有机结合,缺乏思考,遇到实际科研问题时不能运用所学技能解决,缺乏拓展性、创新性思维的训练。

(二)教学手段简单,学生学习积极性差,教学效果不明显

改革前实验课程采用的教学形式单一,很难调动学生学习的积极性。一般是教师确定实验的目的和方案,实验员准备好实验所需试剂和仪器,学生只需在规定的时间内进行操作,完成实验方案,上交实验报告。这种程序化、被动式的教学导致学生对分子生物学实验课程教学目的不明、学习兴趣不高,产生学习上的倦怠心理。

分子生物实验课程开设在本科二年级下学期,实验操作中用到的仪器精密度较高,价格昂贵,实验试剂加入的量均为微量级别,这与学生在此之前所做的实验完全不同。虽然在上课时教师反复强调实验的操作步骤和注意事项等方面,但很多细节学生不能及时掌握,实验中容易出现试剂种类加错,试剂加入量不准确或错误操作仪器等,导致实验失败甚至仪器损坏等问题。此外,实验课程一般设置是每周一次或隔周一次,学生不能经常练习,巩固加深实验技术,有些知识刚学会,还没完全掌握,到下一次实验时已记不清如何操作,导致教学效果不明显。

(三)考核方式相对单一,不能全面反映学生学习的真实情况。

改革前该课程的学生学习成绩的评定标准为课堂上实验操作考核只占总成绩的20%,考勤占10%,实验报告占70%。但教师在对学生成绩评定过程的研究中发现由于分子生物学实验课程是生命科学学院全体学生的专业必修课,开设的班级多,每次课学生人数较多,课堂上老师并不能关注到每个学生,学生成绩的评定主要还是根据实验报告中结果的好坏与报告的质量来定,以至于学生中形成一种思维:只要实验报告写的页数多,图片精美,讨论深刻就能得高分,实验过程中操作是否规范,是否动作标准并不重要。这使得很多学生对实验技术的学习流于应付,不能达到学习该课程的目的。

这些问题严重影响了分子生物学实验课程的教学质量,也使得学生忽视实验技能的提高,思维趋于懒惰,缺乏科研的自主性、创新性。分子生物学实验课程作为一门实践性的专业基础学科,教师不只要注重学生动手能力的锻炼,也要培养学生勤于思考的习惯和分析处理问题的能力。

二、分子生物学实验教学改革方式

为了改变以上的缺点,改进教学模式,提升教学质量,提高学生学习的积极性、主动性和创造性,达到分子生物学实验课程的学习目的,在学校及学院的支持下我院分子生物学实验课程组对本门课程进行了全面改革,以学生为本,开发多样化学习方式[7],学生由被动式学习转为自主探究性学习[8],改进课程考核方式等。经过近两年的试验,效果明显。实验课程的主要改革内容如下:

(一)学校加强经费投入和师资力量建设,提高教师教学能力

四川大学生命科学学院历来重视实验中心的建设,目前分子生物学实验室设备固定资产达到300多万元,实验教师均具有博士学位,教辅人员的学历也在硕士研究生及以上。学院鼓励教师积极参加国际、国内各种教学研讨会,与全国的同行进行教学交流,学习其他兄弟院校的先进经验,提高教学能力。此外,该课程每年还给教师配备了研究生助教,多人同时在课堂上进行指导,及时发现并纠正学生实验操作中的错误,帮助其形成良好的实验习惯,掌握正确的实验操作方式。

(二)拍摄实验操作视频,便于学生课前课后反复学习

为了让学生更清楚实验操作的方式及仪器的正确使用方法,教师将分子生物学实验中涉及的实验内容和仪器使用按照模块化的方式分别进行视频拍摄,并结合多年教学经验,在视频中增加了学生实验中易错环节的提示,对初学者进行指导。学生在上课前就能清楚知道每个实验的正确操作方法及注意事项,上课时有意识地加强学习,降低实验失败率,提高课程训练效率。

(三)建立课程网站和虚拟实验室,加强师生间及学生间的联系,提高学习的积极性

为了有效整合教学资源,拓展教师的教学方式、教学空间,提升教学质量,提高学生的学习兴趣和自主学习能力,培养学生的独立能力及科研素质,加强师生之间的互动,使课程教学内容与教学活动完整呈现,我们建立了分子生物学实验的课程网站,将实验操作视频、动画、图片、ppt等资料放置其上,供学生自由学习。此外,我们还注重师生间课后的联系与互动,利用网络平台收集和批改学生作业,对学生学习中遇到的问题及时在网上作答,方便学生的学习,促进其对相关知识的理解与把握。

随着社会新形势的发展对人才要求的提高,传统的实验教学受课程开设的时间、地点、人力和财力等问题的限制,不能显著提高教学质量,设计型和探究型实验更难以开展。为解除此类限制课程教师还建立了虚拟实验室,提供可操作的虚拟实验仪器和试剂,学生既可通过实验仿真平台动手操作,又可自己设计实验,利于培养学生的实验设计能力,分析解决问题的能力,科学探究精神和创新意识,学生对于科学知识的学习、探究、运用更有自主性[9,10]。

(四)重视实验内容的系统性,提高大学生的创新能力

教学内容上整合原有的分子生物学课堂小实验,创建系统分子生物学综合大实验[11],给定选择题目后由学生自行选择并设计综合大实验流程。第一次上课教师只需要讲解进入实验室的要求与注意事项,给定几个备选大实验题目,提供模块化实验视频,由学生课后学习视频,自行选择题目并设计大实验流程。第二次课程为实验设计的展示,学生分别用ppt展示、讲解自己的设计,由其他同学对其设计的流程进行提问,讨论其设计是否合理,是否能继续优化,最后确定最终流程。第三次课程开始动手能力的培养,是前期课程知识的应用与实践。对于实验中出现的问题,首先要学生自己设法提出解决方案,并于实验完成后师生共同讨论实验中的得失与感悟。实验内容的系统化后整个过程学生都参与其中,将学到的理论知识运用到实际的科研问题中,充分强调学生在实验中的主体地位,不仅使学生养成总结和反思的习惯,也大大提高学生的创新能力。因此,综合大实验能够充分挖掘学生的潜能,对培养学生独立思考能力,实验动手能力以及解决实际问题的能力具有重要的意义。

(五)加强课程考核方式改革,提高学习积极性,科学检验学习效果

实验课程中提高学生的主动性和积极性,不仅需要教学内容和手段的提高,还要有科学合理的考核方式的配合[12]。为了充分检验学生的学习效果,改变学生“轻操作重报告”的观念,避免出现“高分低能”的现象,我们将课程考核方式变为:实验流程设计占总成绩的30%,实验操作占40%,实验结果占10%,实验报告占20%。实验流程的设计充分考核了学生对实验目的,原理等的认识及对整个课程系统性的把握,能正确地将分子生物学实验涉及的方法有机结合,真正达到课前自学的目的。这部分内容是作为作业在第二次上课讨论各自的实验设计前上交,教师及时评定成绩。讨论后学生便清楚自己所获得的分数,督促其后续工作认真努力,也有利于教师及时了解学生自学情况和对实验整体的把握情况,可以有针对性地对学生进行辅导。

在实验操作课程中,由于学生在课余时间自学教学视频,因此在课堂上教师的主要角色由知识的传授者转变为实验操作过程的监督者,实验的讲授时间缩短,有针对性地增加实验技能的指导时间。为了公平评价每个学生,在实验中教师为学生准备了胸牌,上面清楚地记录了每个学生的姓名及学号,方便教师监督其操作过程是否符合规范,及时纠正错误。该过程成绩由于在总成绩中所占比例较重,激发了学生在课前的学习热情,提高了学习效果。

在实验完成后,分子生物学实验课程还增设了实验内容相关问题的讨论和抢答环节,鼓励学生积极思考,提升了学习的趣味性,巩固学习效果。

三、分子生物学实验教学改革效果

经过两届学生的实验教学,分子生物学实验教师对两个年级349名学生进行了调查,学生的实验技能与实验素质普遍提高,科研能力明显增强。学生普遍认为新的课程形式更能调动其实验积极性,锻炼其科研思维能力,提高实验操作的动手能力,并改变其“做的好不如写的好”的错误观念,全面客观体现学生的学习效果,学生在课程中收获较多。

四、结束语

高等教育肩负着培养数以万计的高素质专门人才和一大批拔尖创新人才的重要使命。提高高等教育质量,既是高等教育自身发展规律的需要,也是办好让人民满意的高等教育、提高学生就业能力和创业能力的需要,更是建设创新型国家,构建社会主义和谐社会的需要。分子生物学发展迅速,为了培养高素质人才,适应社会需求,实验课程的教学方法应不断更新。改革是一个需要不断摸索与改进的过程,希望在此基础上我们不断总结工作中的得失,开创新的方法,培养更多具备创新精神、科学思维及实践动手能力的人才。

参考文献:

[1]马利刚,郑晓珂,赵乐,武慧敏,黄睿.中医院校研究生分子生物学课程实验设计探讨[J].中国西部科技,2014,13(11):99-100.

[2]李博伟,郦和生.分子生物学技术在水环境微生物研究中的应用[J].绿色科技,2014,(4):224-226.

[3]伏建国,刘金良,杨晓军,安榆林,骆嘉言.分子生物学技术应用于木材识别的研究进展[J].浙江农林大学学报,2013,30(3):438-443.

[4]龙华.分子生物学的发展[J].生物学通报,2005,40(5):58-60.

[5]郭燕,柳小青,马红梅,陈海婴.分子生物学在媒介生物研究中的应用[J].广东农业科学,2013,(9):155-158.

[6]中华人民共和国教育部“关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见”[Z].2007.

[7]曾文婕,黄甫全.课程改革与研究的新动向:彰显学习为本[J].课程教材教法,2013,33(7):3-10.

[8]刘智运.构建大学生研究性学习的新体系[J].教学研究,2006,29(5):377-383.

[9]罗星凯.实施科学探究性学习必须正视的问题[J].全球教育展望,2004,33(3):43-46.

[10]卢福芝.生物综合性实验教学研究与实践[J].科教文汇,2012,(4):106-108.

高分子科学实验教程篇3

[关键词]实验教学;现状调查;影响因素

SurveyoftheexperimentalCoursesintheBusinessCollegeandStudyonitsinfluencingFactors

LUQun-yingLoUChao-ming

abstract:aquestionnairesurveyoftheexperimentalcoursesinthebusinessCollegeshowstheresultthatmorethan70%ofstudentsaresatisfiedwiththeeffectofexperimentalteaching,buttheconditionsoflaboratoryequipmentsthatneedtobeimprovedandtheinnovationcapacityofteachersthatneedstobedeveloped.Furthermore,theconclusionoffactoranalysisandmultipleregressioncanbefoundthatthereisasignificantimpactforthefourfactorsontheeffectofexperimentalteachinginthebusinessCollege.

Keywords:theexperimentalCourses;StatusSurvey;theinfluencingFactors

一、问题的提出

高等院校商科的教学通常可以分为理论教学与实验教学两大环节。理论教学是以教学大纲为基础,以教材为媒体,以教师讲授为主要教学形式,学生通过听课、思考、讨论与练习来接受所要求的理论知识。理论教学环节是学生获得基础知识与基本理论的第一步骤。实验教学是在理论教学的基础上,以实验室为教学场所,以各种硬件与软件为媒介,模拟整体业务流程,学生通过操作、观察、分析实验过程与实验结果来熟悉业务环节,掌握实践技能。商科实验室教学是理论教学的延伸与扩展,是学生理论与实践结合的重要步骤,也是培养学生创新能力的关键所在。

目前有关商科实验教学的研究多属于定性研究,一般围绕实验室建设、课程设置、教学模式等方面展开。翁长武在《经济管理专业实验教学的实践与探索》一文中,探讨了高校商科实验教学组织和管理方面的问题,提出向更高层次发展的思路[1]。顾文勇阐述了商科实验教学的意义、现状以及发展趋势[2]。赵公民从实验教学的规划与设计、实验教学平台的建立、实验教学模式的选择、信息技术等四个方面进行了研究,提出了商科实验教学的基本思路和框架[3]。

总体而言,现有的研究主要集中于商科实验教学过程的理论探索,缺乏对商科实验教学结果的实际关注,导致认识上的片面性和局限性,在一定程度上制约了教学效果的改善和提高。因此,本研究试图通过问卷调查,并结合因子分析法,描述高校商科实验教学的基本现状;利用因子得分构建多元回归模型,明确影响商科实验教学质量的关键因素;根据实证研究的结果,提出相应的对策和建议。

二、研究方法

(一)调查对象

宁波某大学商学院的国际贸易、国际金融和会计学三个专业的本科教学均开设实验课程,并且三、四年级的学生已修读过相关的课程。本研究以该校商科高年级学生为调查对象,发放问卷300份,其中回收有效问卷226份,回收率为75.3%。样本的总体构成情况如下:国际贸易专业85份,占37.6%,国际金融专业79份,占35.0%,会计学专业62份,占27.4%;四年级学生106份,占46.9%,三年级学生120份,占53.1%。

(二)问卷设计

调查问卷的内容由三部分构成:一是学生的基本情况,包括年级、专业等信息;二是学生对影响实验教学效果主要因素的分项评价;三是学生对实验课程效果的综合评判。在问卷的形式上,采用李克特的五点量法,让学生从1分到5分选择其同意程度,1至5分别表示非常差、比较差、一般、比较好、非常好。

(三)数据处理

本研究采用SpSS13.0软件处理数据。主要的统计方法有因子分析、描述性分析和回归分析。

三、调查和研究结果

(一)因子分析

首先,本研究需要确定影响实验教学效果的12个变量是否适合做因子分析。采用SpSS13.0软件进行了检验,结果显示,12个变量的巴特利特球体检验(BartletttestofSphericity)的统计量值为1380.239,其相伴概率p值为0.000,小于1%的显著性水平,且Kmo统计量值为0.902,大于0.9,说明这12个变量之间具有较强的相关关系,适合进行因子分析。其次,本研究采用主成分分析法提取因子,并对其进行方差最大化正交旋转后,发现因子载荷大于0.4的12个变量分别归入了特征值大于1的4个因子。4个因子的累计方差贡献率达到74.335%,表明提取的因子保留了原始数据中较多的信息量。再次,从因子的可靠性来看,探索性研究的内部一致性信度α值一般只要达到0.70就可接受,介于0.70~0.98之间的均属高信度。显然,4个因子的信度都是可接受的。最后,来考察12个变量归入4个因子的具体情况(见表1)。

1.第1个因子是实验设备条件,主要解释2个变量――实验硬件和软件。商科实验主要涉及电脑、网络以及软件等基础设施。良好的设施条件是实验顺利进行的物质基础和基本保证,但是it技术日新月异要求实验设施定期更新,可能对学院和学校构成较大的资金压力。

2.第2个因子是教师综合素质,主要解释2个变量――教师专业知识和教学态度。教师的综合素质在很大程度上决定了教学的最终效果;同时,综合素质水平是一个不断累积的过程,需要持续学习和深入体会。商科实验教学要求教师不但具有扎实的专业基础,而且拥有丰富的实践经验。这在目前普通高等院校的师资队伍中是比较匮乏的,一定程度上制约了商科实验教学质量的提升。

3.第3个因子是教师教学质量,主要解释4个变量――教学课件、习题设计、案例教学和实验讲解。在商科实验教学实践中,课件的准备、习题和案例的设计以及实验的讲解将直接影响学生对课程内容的理解和掌握程度。运用多种手段,系统地、科学地设计并且不断地调整和修正教学过程才能最大限度保证实验教学的理想效果。

4.第4个因子是教学内容质量,主要解释3个变量――内容实用性、新颖性和丰富性。商科实验大多是模拟性或仿真性的,一般采用模拟公司+电脑+软件的形式实现人机对话,使学生熟悉各个业务的环节,掌握整体流程。教师设计和安排的教学内容,不仅要求具有较强的实用性,而且能够不断地更新与丰富,才能引起学生的学习兴趣,并保持持续的学习热情,从而取得良好的实验教学效果。

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(二)描述性分析

本研究对调查结果进行了描述性统计分析,主要是各项目的频数分布表(见表2)。首先来关注实验设备条件,不论是硬件还是软件,仅有三分之一的学生认为实验的设备条件是非常好或者比较好,显然存在较大的改善空间。

就教师具有的专业知识和教学态度方面来看,分别有77.4%和80.1%的学生感到非常好或比较好,认同度较高。

对于教师的教学质量,60%以上的学生表示课件非常好或比较好,而且对案例教学和实验讲解也相当满意,认为非常好或比较好的比例分别达到63.3%和69.5%,但有69.1%的学生对实验课上的习题设计满意度较低。

从教学内容的质量来看,分别有72.1%和69.5%的学生认为教学内容具有很强的实用性和丰富性,但是内容的新颖程度有待提高。

根据4-5分的平均值我们可以发现,学生对承担实验课程的教师综合素质最为满意,其次是教学内容,对于实验设备条件最为不满。与理工科相对充裕的实验资金相比,文科院校对实验设备的投入往往非常有限,导致无法及时更新换代,极大地制约商科实验教学质量的提高。虽然存在一定的问题,但是仍有70%的商科学生认为实验教学总体效果是非常好或比较好的。

4~5分平均值是指各因子分别计算其所包含的变量的4~5分百分比的算术平均值。例如,实验设备条件的4~5分平均值计算过程如下,〔(26.5%+5.8%)+(31.0%+5.3%)〕/2=34.3%。

(三)回归分析

以四个因子得分为自变量、教学效果为因变量构建多元回归模型,验证各因子对商科实验教学效果是否存在显著影响,回归分析结果见表3。该回归方程的判定系数R2为0.656,校正的判定系数R2为0.649,拟合优度较高。回归方程的显著性检验统计量F值为105.163,p值是0.000,小于显著性水平1%,表明回归极显著。从回归系数的显著性检验来看,除了因子1的p值为0.008外,其他三个都是0.000,但在显著性水平为1%的情况下,0.008小于0.01,由此可以得出,4个因子都能较好地解释说明教学效果。自变量的回归系数符号均为正的,表明四个因子对教学效果产生正向影响,与理论预期相符。Dw(Durbin-watson)值为1.971,非常接近2,说明残差序列不存在自相关。参照具体的回归系数,可写出回归方程如下:

Y=2.150+0.086X1+0.453X2+0.192X3+0.423X4

四、结论与建议

1.通过因子分析可以得出,影响实验教学效果的因子可归结为4个,分别是实验设备条件、教师综合素质、教师教学质量和教学内容质量。

2.从因子和变量的描述性分析来看,实验室基础设施的更新、教师创新意识和能力的提高是该校实验教学亟待解决的问题和今后努力的方向。

3.通过四个因子得分与学生自身感受到的教学效果构建多元回归模型,可以发现影响因子与教学效果之间存在较强的正相关关系。在显著性水平1%的情况下,各影响因子均能通过显著性检验,说明四个因子都是影响教学效果的关键因素。

目前,高等院校的商科专业普遍开设实验教学课程已是不争的事实,对商科实验教学质量提升途径和方法的探索逐渐成为关注的焦点。经过实地调查和深入分析,针对现有的问题,本研究提出以下建议:

1.依托专业群,共建共享实验基础设施。所谓专业群,是指由若干个相近相关的专业(或专业方向)共同组建的专业集群。以专业群中的龙头专业或重点专业为核心,以专业群中的其他相关专业为辐射,搭建商科实验基地。这样,可有效减少实验室建设中重复投资,提高设备和设施的利用率和更新速度,满足商科实验实用性、多样性和综合性的要求。

2.“请进来”或“走出去”,创新院(校)企合作实验模式。受到资金投入等各方面条件的制约,仅仅依靠商科院校自身建立的实验基地,难以提供较为真实的职业活动情境。因此,探索互利双赢的院企合作模式,实现商科实验实战化的目标,需要大胆创新,勇于突破。可以“请进来”,即商科学院利用自身的场地,吸引相关品牌企业的投资;也可以“走出去”,即为弥补校园实验空间的不足,利用相关企业的设施和场地进行实验或实训。一方面,院校解决了学生实验实战化的问题;另一方面,合作企业通过考察学生的实验技能,可优先录用优秀人才,从而实现互利双赢。

3.建立有效激励和培训机制,提升教师创新意识和能力。鼓励教师定期或不定期下到企业实习和培训,获取直接经验,加强实践积累,把握最新行业资讯。开展兄弟院校的调研学习,建立长期的交流与合作机制。商科院校通过搭建各种平台,加强实验教师的学习和积累,有利于其创新意识的培养和创新能力的提高。

参考文献:

[1]翁长武.经济管理专业实验教学的实践与探索.

高校实验室工作研究,2006,(12).

[2]顾文勇.经济管理专业实验教学的研究与探讨.

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[4]吴明隆.SpSS统计应用实务.北京:科学出版社,

2003.

[5]Damodarn.Gujarati.经济计量学精要.北京:机

高分子科学实验教程篇4

关键词信息与控制;实验中心;创新性实验

中图分类号:G482文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2015)18-0030-02

1引言

江苏科技大学是华东地区唯一以船舶行业为背景的高等院校,已为我国船舶工业、地方经济和海军建设输送了大批优秀专业人才,船舶工业的快速发展也给学校发展带来新的机遇。围绕学校的办学特色,江苏科技大学电子信息学院对原有的电工电子省级实验教学示范中心、电子和自动化专业实验室进行重组和整合,成立信息与控制实验教学中心,构建一个较完善的、有层次的,既符合学科发展需要又满足专业建设要求的高水平实验教学体系[1]。

2实验中心现状

电工电子实验教学中心于2008年通过江苏省电工电子实验教学示范中心验收。中心承担全校16个专业的实验教学、电子技术课程设计、电子实习与电子技术综合训练的教学任务,全年教学工作量多达18万人时数。实验室总实用面积3004平方米,实验设备总资产超过3000万元,设备台套数近4000台。

虽然电工电子省级实验教学示范中心经过前期建设已具备一定的基础,但目前主要是满足日常的常规实验教学,缺乏进一步开设创新研究性实验的条件,无法满足大学生电子设计竞赛和创新计划等活动的场地和设备需求,在培养应用型人才方面缺少相关多层次的实验教学平台,无法满足教师和研究生的教学和科研需求。因此,有必要对原有的电工电子省级实验教学示范中心、电子和自动化专业实验室进行重组和整合,建设信息与控制实验教学中心,为培养创新性应用型人才提供优质的实验和实践环境,提高本科及研究生的工程实践能力、综合应用能力和创新设计能力[2]。

3建设目标

通过对信息与控制实验教学中心的规划建设,形成能够充分满足各专业、各学历层次实践能力培养要求,支撑学科发展与科学研究,实验内容先进、环境优美、教学体系合理,体现学校办学特色的先进实验教学与管理体系[3]。信息与控制实验教学中心建成后应能基本满足学院现有专业和新增专业的实验需求,并能更好地为优秀本科生和研究生提供一个发挥聪明才智的环境,培养一些专业能力强的学生参加各类专业学科竞赛,为学校争取到更多的奖项和荣誉,并且起到示范作用,引导其他学生积极认真学习专业技能,同时还能为学科建设、科研提供支撑。通过实验室的建设凝练学科方向,培育科研成果,锻炼和培养教师队伍。

4建设内容

新建的信息与控制实验教学中心主要负责承担全校电工电子基础课程、电子信息学院本科生基础实验和部分研究生实验,包括三大平台。

1)面向全校各专业的电工电子实验实践平台,主要为全校各专业提供电工学等课程的相关实验、实训教学。

2)面向电子信息学院各专业的基础课程实验平台,主要为电子信息学院各专业的电路、数字电子技术、模拟电子技术、微机原理、电力电子、自动控制原理、电机与拖动、pLC、嵌入式计算机技术、信号分析处理技术、现代数字系统设计技术、电子线路设计、仿真和测试技术等课程提供实验教学。

3)面向电子信息学院各专业的信息与控制综合和创新实验平台,将进一步增设综合和创新实验课程,拓展实验内容,改进实验手段和方法,为培养创新性应用型人才提供优质的实验和实践环境,提高本科及研究生的工程实践能力、综合应用能力和创新设计能力。

为了进一步完善教学体系,提高学生的综合实践能力,为优秀本科生和研究生提供综合实践平台,新建两个实验分室:数字系统设计实验室、电子综合与创新实验室。

1)数字系统设计实验室建设。目前省内外很多高校先后与国际知名FpGa生产商Xilinx建立了联合实验室。Xilinx公司在国内已完成在“985”和“211”层次学校建立联合实验室的计划,现已开始与普通高校开展联合实验室的建设工作。学校与Xilinx公司合作利用外部资源,建立数字系统设计实验室,将FpGa相关的教学和实验提高到新的层次和水平。该实验室由Xilinx公司捐赠部分高档实验装置和设备,实验室建成后提供高层次的数字系统的设计实验平台,主要通过该平台进行相关专业算法和电路系统的硬件实现,面向对象为优秀本科学生和研究生增设相关的高层次的实验课程,使学生掌握现代数字电子系统的设计方法和理念[4],实现学生在数字系统方面综合设计能力的提高。

2)电子综合与创新实验室建设。开展学生的科技创新活动和工程实践是全面提升学生综合素质和创新能力、实践能力的有效途径[5]。为了提高办学质量,加强学生的实践能力和创新能力,信息与控制实验教学中心亟待建设一个目标明确的电子综合与创新实验室。建成后将增设综合和创新实验课程,拓展实验内容,改进实验手段和方法,探索并建立以提出问题和解决问题为核心的教学模式,倡导以学生为主的创新性实验改革,调动学生的主动性、积极性和创造性。

该实验室面向全国大学生电子设计竞赛、大学生创新计划、大学生“挑战杯”竞赛和全国大学生机器人大赛等竞赛。经过本实验室的项目锻炼,将帮助学生进一步提高电子线路设计能力,掌握完整的应用电子系统的设计方法;掌握以单片机为核心的智能型电子系统的设计方法;掌握电子系统的抗干扰设计方法。学生通过设计、制作、调试一个完整电子系统,加深对理论知识的理解和运用能力,提高实际操作能力和工程综合素质;学会查找和收集课外资料并能利用相关理论课程知识完成电子系统设计。

5预期效益

信息与控制实验教学中心建成后可从不同方面、不同层次为学院的五个本科专业、三个硕士学位授权点和两个工程硕士专业的学生开设专业课实验、课程设计和研究性实验,预计可以新增80个设计型、综合型和研究型实验,每年可为约1300名本科生、300名研究生提供实验教学。同时还可充分利用实验室的资源,提供本科毕业设计、课外创新项目、大学生各类竞赛以及硕士生研究题目,加强本科生和研究生理论联系实际的能力[6]。

信息与控制实验教学中心新建的数字系统设计实验室和电子综合与创新实验室主开展电子线路综合应用和系统级电路创新设计等方面的实验教学工作,强调电子技术方面系统级的综合和创新实验,建成后可为电子信息学院的本科专业开设综合和创新实验,将新增实验课程五门以上,新增实验项目20个以上,课外创新项目15个以上,具备容纳20组数字系统设计实验和15组科技创新研究项目或竞赛组的规模。每年可为约200名本科生和50名研究生提供实验教学。

高分子科学实验教程篇5

关键词:分子生物学;实验教学;教学改革

中图分类号:G642.423文献标志码:a文章编号:1674-9324(2012)03-0186-02

目前,分子生物学实验技术已广泛应用到各类生物学专业的科研工作中,成为生物学领域科学研究的基本实验技能。分子生物学实验课程是各大院校生物类研究生入学的必修课,此门课程掌握的程度影响着研究生后续科研工作的开展。所以如何让研究生在学习分子生物学理论知识后尽快掌握扎实的实验技能成为分子生物学教学实践的研究热点。

近年来,针对如何提高我校研究生实验教学质量的问题,我们曾经走访考察了北京大学、清华大学和北京师范大学等国内著名大学,学习领会重点知名学校的教学思维和教学内容,结合北京林业大学实际情况和教学特点,在教研室集体多次讨论的基础上,本着注重培养研究生科研素质和科研思维、提高研究生实际动手能力的目的,我们优化了为全校生物科学、生物技术、林学、园林等专业开设的研究生分子生物学实验技术课程体系,对改革教学内容和教学方法进行了尝试,并取得了较好的教学效果。

一、分子生物学实验教学存在的问题

我校原来的分子生物学实验教学内容比较简单。实验内容主要包括一些基本的实验操作技术:如植物Dna和质粒Dna的提取、Rna分离纯化、Dna酶切鉴定及重组、pCR扩增技术、感受态细胞制备、目的基因连接与转化等等。这些单项实验彼此间缺乏内在联系,学生往往会在认真做好了实验,并得到理想的实验结果后,反过来请教老师这个实验的用途是什么。可见由于实验内容之间存在的不连贯性,学生就可能没有真正理解和掌握分子生物学实验课程中的核心问题。后续课程效果调查表明,虽然研究生抱着很大的热情和期待认真地学完该课程,但实验结束后,留在学生脑海中的印象模糊,到实验室进行后续的科研工作时,还是感到无所适从、无处下手。即实验的效果并没有充分发挥出来。此外,由于受实验课时和经费的影响,传统教学中任课教师会在实验前为学生做好一切准备工作,如试剂配制、仪器调试,甚至把药品分装成小份分发到每个小组。这种做法严重地限制了学生上课学习的积极性。由于研究生缺乏学习的主动性,在实验前没有做充分准备的预习,产生的后果是实验结果出来后,学生不知如何分析,实验中出现的问题也不知如何解决。这种现象严重影响了学生对实验课的兴趣,不利于学生动手能力和创新能力的培养。实验教学的目标不仅要传承课堂所学的知识及增强实验技能的训练,更要在实验教学中培养学生的科研素质、科研技能和创新能力。为了使研究生真正得到分子生物学实验技术的锻炼,有必要对现有的实验教学体系进行改革,以便真正达到培养研究生的目的。

二、分子生物学实验教学改革的探索

1.实验内容的改革。教学体系主要体现在要以科研的理念教育学生,即在教学中首先提出问题,然后引导学生可以用哪些方法和实验技术来解决问题,而不是在学生学会了实验技术后,往往会迷惑这些技术可以解决什么问题。基于上述问题,我们教学改革的出发点为注意结合研究生教学以及分子生物学技术的特点,优化原来较为分散的教学内容,以实验体系要求完整性、系统化、实用性为原则,在原有分子生物学实验教学工作基础上,针对我校研究生科研工作的特点,对分子生物学实验教学体系与教学方法进行了改革的初步探索。在充分调研的基础上,我们把改革后的分子生物学实验课程重点放在主要围绕“绿色荧光蛋白(GFp)基因”展开,整个实验内容包括原核生物细胞转化、质粒Dna的分离纯化、限制性内切酶对质粒Dna的酶切与琼脂糖凝胶电泳鉴定、重组技术、pCR基因扩增、蛋白质电泳分离表达蛋白、蛋白质转移技术、蛋白质分离纯化技术等。这些实验的内容不仅涵盖了之前所开设的所有基础验证性实验,而且其连贯性和综合性大大提升。实验方案初步确定后,老师和相关实验室的研究生开始预作实验,发现不适合的地方及时修改,经过反复实验、讨论,我们完成了综合实验方案。通过综合设计性实验的开设,不仅可以使学生强化课堂所学分子生物学的相关知识,在此基础上,牢固掌握相关的实验技能和实验手段,在注重提高了学生的实践动手能力的同时,更要注重提高研究生对所学实验技术的应用能力和分析实验问题的能力。现在的整个实验内容涵盖了分子生物学的基本实验技术,每个实验之间都有着非常紧密的联系,改变了以前分子生物学实验之间割裂无联系的状况。各项实验相对独立,但无论在逻辑上还是在时间上,前后都是紧密关联的。

2.教学方式的改革。在教学方式上,我们做了如下工作:①在每次实验前,老师都要应集中讲解实验原理,把基础知识和实验中要遇到的问题讲解透彻,带领学生仔细分析实验步骤,并针对关键操作、技术难点或容易误解之处进行详解,有必要时进行演示,使学生能更好地掌握实验原理和技术,并要求学生重视实验课程的预习。②为了保证实验的连续性,实验课集中在二周内完成;实验课全天安排。由于有的分子实验需要等待的时间较长,为了有效利用研究生的时间,实验前我们合理安排实验内容和时间,在开课前把实验安排和进度告诉学生,使研究生可有效的利用时间。这种安排可使学生在操作时目标明确,也因其与科研的节奏和气氛相符,而使学生体验到科研的乐趣而对未来的科研工作产生了向往。③我系的研究生从入学开始就参加了课题组相关实验技能的培训。在实验技能上优于其他专业选课的学生。根据这一优势条件,我们每年都要安排2~3名学生参加到实验教学中来,研究生参与实验教学的好处为:一是学生之间更便于交流;二是同时提高了我专业学生的实验基本理论和实验技能,提高了研究生的综合素质,起到了一举两得的作用。④由于其独特的优势,多媒体教学在理论教学中已经成为不可缺少的教学工具,而在实验教学中的优势却因条件所限制。自2005年起,生物科学与技术学院的实验中心开始为各个实验室安装多媒体系统。经过几年的实践证明,实验课程采用多媒体网络教学与实验教学相结合,利用了教学课时,拓宽了实验教学的知识面,提高了实验教学效果,得到了师生的一致认可。使用多媒体实验课件后,我们可以将复杂的实验原理以生动的图像加以简练的文字表达出来,可以很便捷地控制实验过程和时间,便于与学生课堂交流,取得了很好的实验效果。在课堂上,我们经常引导学生到网上检索实验中的问题,进一步引申在科研中如何利用网站寻找解决实验问题的方法,帮助研究生提高在科研中检索文献的能力,增加他们的学习兴趣。这种实验方式可以提高研究生解决科研中出现问题的能力,为进入实验室进行科研研究做好技术上和心理上的准备。在授课过程中,老师要经常有针对性地提出一个问题,引导学生寻找解决这个问题的方式方法。

虽然在分子生物学实验改革中,我们经过摸索探讨取得了一定的成绩,但对于大幅度提高学生的综合能力的目标仍存在很大差距,这就要求我们实验课教师要在教学过程中不断进行总结和思考,本着作为教师培养学生的高度责任感,把培养学生作为我们首要的任务,就能将分子生物学实验教学不断得以完善。

参考文献:

[1]刘静,胡维新,罗志勇.开设硕士研究生分子生物学实验技术课程的几点体会[J].山西医科大学学报:基础医学教育版,2006,8(4):419-420.

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[3]鲁保富,郑春龙.实验体系与创新能力培养的探索与实践[J].高等理科教育,2005,(6):107-109.

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[5]张艳,何凤田.开放式实验教学在七年制分子生物学实验课中的应用[J].山西医科大学学报(基础医学教育版),2003,5(3):283-284.

[6]柏素花.分子生物学实验教学改革的实践与探讨[J].科技信息(学术研究),2008,(8):110-111.

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高分子科学实验教程篇6

【关键词】分子生物学技术;实验教学;教学模式

基金项目:郑州师范学院校级课题项目(项目批准号:2012076)。

分子生物学技术是我国综合、师范、医药、农林类院校生物专业必修的一门基础课,也是生命科学的带头前沿学科,课程地位十分重要。我校是一所师范类的本科院校,在生物技术与应用专业开设了分子生物学技术课程。本课程内容主要包括分子生物学技术的基础理论、基本技术以及当前分子生物学技术研究的前沿领域。了解或掌握分子生物学技术的基础理论、基本技术及其研究方法对高级人才的培养具有重要的现实意义。然而,分子生物学技术的理论知识抽象、有深度、内容多,而且教学时间短(54学时),教学效果往往不尽人意。如何利用有限的教学时间取得良好的教学效果,是教师们最关心的问题。作为一名分子生物学技术课程的老师,就我院学生的情况在分子生物学技术课程教学方面存在的问题及教学改革的思路及对策谈几点看法。

一、分子生物学技术课程特点及存在的问题

(一)分子生物学课程特点

分子生物学是在生物化学的基础上发展、向生命科学各个领域拓展而形成的,是研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构、功能及其相互间作用规律的一门实践性很强的学科。随着这门学科的飞速发展,使人类从分子水平上真正揭开生物世界的奥秘,由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界[1]。另外,近年来的诺贝尔医学和生理学奖绝大多数都颁给了分子生物学相关的研究领域,这表明了分子生物学在整个生命科学中的重要地位。

(二)分子生物学技术教学存在的问题

1.过分依赖现代化教学手段

分子生物学技术内容庞杂、抽象,较难理解,并且涉及大量的实验技术和操作,在有限的时间内让学生理解和掌握大量的知识和技术是很难的,导致教学效果很不理想。随着多媒体技术进入课堂,教学效果有明显提升。该技术可将抽象的、理论的东西形象化,将空间的、难以想象的内容具体化,还可以在课件中展示自然界的直观现象、模拟实验过程和再现研究过程,提高了学生学习的兴趣[2]。但这也很容易产生一些负面效果,一是教学过程中教师和学生交流及互动的环节减少;二是学生无法及时消化吸收大量的课堂信息。

2.理论与实验教学比例失调严重

分子生物学技术课程是一门实验技术类课程,在我国师范类高校中分子生物学技术课程实验课时普遍较低,特别是处于本科发展起步阶段的师范院校,实验能力的培养得不到重视,特别是我院开设的这门课程,理论内容在一学期内都很难讲授完,几乎没有时间安排学生实验,更不要说让学生系统的掌握一项分子生物学技术了。由于实验课时很有限,很难保证学生对基本实验技能的掌握,对理论内容的理解也是一知半解,囫囵吞枣,学生的学习兴趣与积极性逐渐丧失。

3.综合型和研究型实验缺乏

综合型实验是将某几个相关的实验内容结合,培养学生运用所学知识和技能进行综合分析、解决问题的能力;研究型实验是学生在教师的指导下分析和解决实际应用问题,培养学生解决问题的能力[3];而知识验证型实验主要是验证知识、帮助学生理解分子生物学技术基本理论和实验技能,仅能够对学生的动手能力以及固定的实验操作进行培训。目前,实验课程的教学以知识验证型实验为主,缺乏综合型、研究型实验,不利于培养学生自主思考、自主设计、自主解决问题等实验能力。

4.实验教学经费匮乏

学校每年都在扩招,我院每次上学生实验课实验室内人数都在25个左右,又由于实验经费很有限,而分子生物学技术实验用的仪器设备、实验耗材和试剂都比较昂贵,根本无法让每一位学生都进行实验操作。结果导致实验课上只有几个学生经常动手操作,其他大多数学生坐等结果,这种现象严重影响了学生对实验课的兴趣,不利于学生动手能力和创新能力的培养。

二、分子生物学技术课程实验能力培养目标

分子生物学技术是一门实践性很强的课程,学生通过学习该课程不仅应掌握重要的理论知识,而且应掌握一些实验技术,更重要的是具备解决实际应用问题的能力。这种能力的培养单靠理论教学无法完成,必须将实验教学纳为课程教学的重要组成部分。通过实验教学可以将理论和实际运用结合起来,使理论内容易于被学生理解和掌握,提高学生的动手实验能力、专业应用能力,逐步建立独立的科研和工作方法,为继续深造发展和将来工作奠定良好的基础。

分子生物学技术课程的教学不仅要注重培养学生深厚的专业知识,更要注重培养学生运用专业知识和技术解决实际问题的能力,因此,本课程建设必须紧密结合教学实践。学生综合能力的提高需要通过一系列的实验项目和课程设计分阶段完成,以基础理论、基本方法和基本操作为基础,循序渐进地构建分层次的能力,由浅入深地不断提高。

三、分子生物学技术教学改革的思路与对策

1.充实理论内容,采用互动式教学法

近年来,随着分子生物学技术的迅猛发展,新知识、新理论、新成果不断涌现,这就要求我们教师必须敏锐把握学科发展前沿并及时充实到教学内容中,使学生对分子生物学技术课程有一种开放和发展的心态[4]。另外,只有与人类自身密切相关的知识,才能引起学生更大的兴趣,才能变灌输为启发,同时也才能使该课程为社会科学发展发挥更大的作用。在授课过程中,适当增加一些与疾病发生原理、药物和保健品开发、个体发育、生殖健康、生产生活和生活质量等有关的分子生物学技术研究内容,让学生觉得这门抽象的课程与自己的生活息息相关。进而能提高学生的学习兴趣,激发学生学习的独立性。

更重要的是,在教学方式上可采取课堂讨论、提问的互动式教学方法,同时与讲授教材、新进展专题系列报告的传统教学方法相结合。课堂讨论与课堂提问的互动式教学可以将分子生物学技术理论内容分成几个部分,同时将学生分成相应的组,每组同学准备一部分的内容,也可以让每一位同学准备一章理论内容或者自己感兴趣的专题报告,并选择在课堂上向全体同学讲解该部分内容,其他同学就该部分内容提出问题,所提问题由该组同学回答,不能回答的问题下一次课回答,最后由教师解答疑问并总结。

2.增加实验课时数和教学经费,充实实验内容

增加实验课时数,是进行分子生物学技术实验教学改革的前提条件。分子生物学技术发展迅速,运用广泛,是生物技术类学生进行实验和科研的重要手段。就目前的课时数而言,根本无法满足分子生物学技术实验教学需要。增加课时数,一方面可以适当增加些基础性实验,让学生学会分子生物学技术常规仪器设备的使用、试剂的配制及一些基本的实验方法,例如:基因克隆涉及的核酸提取、pCR、凝胶电泳等;另一方面教师可根据自己科研项目引导学生设置一些探究性实验,让学生查阅文献资料,自拟实验方案,制定技术路线,对实验结果进行分析讨论,撰写实验研究报告,这样有助于学生科技创新实验活动和自主能动性的发挥。

但是,由于分子生物学技术实验所需仪器设备、耗材以及试剂都比较昂贵,目前的实验教学经费不足以满足让每一位学生都能进行实验操作的需求。在这种情况下,一要积极申请实验教学经费,使学校加大对实验教学经费的投入;二每次进行实验准备前,可以通知学生,让无课并且有兴趣的学生参与到实验准备工作中来,使学生既可以熟练掌握仪器使用及试剂配制,又可增强其责任感,使其在进行实验时,能更加珍惜实验仪器和试剂,认真做好实验。

3.科研课题和实验教学紧密结合

高校要进行教学改革、提高教学质量,科研是关键。将科研课题以及科研成果应用于实验教学,能帮助学生及时了解最新科研动态及科研成果,提高学生对科研的兴趣,为其今后的发展方向提供有价值的参考[5]。本院有多位教师承担着校级、省部级及部级科研项目,可以让有科研课题的教师带领一部分学生做科研,使学生熟练掌握与分子生物学技术课程基本实验方法的同时,建立科研思维。这样,可以真正做到实验教学紧密联系科研,以科研促教学,使学生参与到科研中,既可以让学生了解实验的全过程,又可以发挥其主观能动性,掌握实验技巧以及实验以外的其它知识技能。

4.培养学生阅读文献的习惯

查阅有关分子生物学技术研究新进展的文献,通过对学生进行重点讲解,让学生感受理论知识在实际生活中的应用,同时,也培养学生阅读文献的能力,使其了解当今生命科学发展的进展和热点问题。向学生介绍分子生物学技术研究领域一些重要的期刊,比如英文的期刊pubmed(http://ncbi.nlm.gov/pumbed),ScienceDirect电子期刊(http://sciencedirect.com),wileyinterScience电子期刊(http://interscience.wiley.com/journalfinder.html)等;还有一些中文的期刊:中国知网、维普中文期刊、万方数据库等,选择代表性的数据库给学生演示一下如何查文献,尤其是自己对某方面研究感兴趣的文献,给学生提供了一个搜集学习资料的手段。通过查阅相关的文献,仔细阅读并逐渐地提炼自己的想法,本身就是一个不断学习和创新的过程,对学生以后毕业论文和进行科学研究论文的写作都是非常有帮助的。

5.构建多元化的考核方式

教师对所讲授课程进行考核是衡量学生对知识内容掌握情况的一种基本方法。考核方式多种多样,但怎样的考核方式才能真正起到衡量学生对一门课程知识的掌握情况,是值得我们每位教师思考的问题。为了减少学生在学习过程中出现平时不努力,考前突击的情况,我们增大了平时成绩的比重(30%)。平时成绩由听讲、回答问题、作业、查阅文献资料的总结报告4个方面组成;由于平时成绩所占总评成绩比重较高,学生上课听讲大都认真专注,每次理论课后学生都按时复习课堂讲授重点并按时完成作业;实验的设置也增进了学生对分子生物学技术部分理论知识的理解,从近5年的考试成绩来看,学生对本课程要求必须掌握的理论知识考试成绩有较大提升,且对基本实验技术理解更加深入。

四、结语

分子生物学技术的快速发展对教师的理论和实验教学都提出了更高的要求,理论教学可以使学生具备基本的知识内容,实验教学可以更有效地提高学生的实践、探究和创新能力,因此加强分子生物学技术实验教学是培养学生扎实的生物技术技能的立足点。本文结合本校实际情况仅对分子生物学技术课程教学改革提出了一些观点和经验,如何顺应分子生物学技术飞速发展的需要,仍需我们教师在教学过程中不断地进行总结和思考。

参考文献:

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高分子科学实验教程篇7

[关键词]现代分子生物学实验教学教学改革方案

目前,许多高等院校都把分子生物学作为本科生和研究生的必修课或选修课,分子生物学实验课也是高等院校生物相关专业重要的实验课之一[1]。分子生物学实验是提升学生生物科学素养的重要手段和途径,能有效提高学生的动手操作能力、观察能力、思维能力、语言表达能力以及学生之间相互交流和合作的能力。然而在现代分子生物学实验教学过程中,笔者发现存在着一些较为突出的问题,本文就这些主要问题提出改革与创新的应对措施。

一、地方高校现代分子生物学实验的现状和存在的问题

分子生物学实验课教学是生物教学的重要组成部分,是培养学生动手能力、创新能力、创新意识和科研能力的基本途径。目前,分子生物学实验教学的现状令人堪忧,实验教学中存在的问题主要体现在以下几个方面:

(一)实验经费和设施有限

现代分子生物学实验中所用药品,如taq聚合酶、Dna连接酶和载体等,均较贵,由于经费原因许多实验大打折扣,甚至无法开展。现代分子生物学实验教学所需的设施也较为先进、昂贵,如pCR扩增仪、移液枪、高压灭菌锅、高速冷冻离心机、超低温保存冰箱、电泳仪、超净工作台和凝胶成像系统等,这些设备的数量都是有限的。上课的人数较多,教师讲解仪器的使用方法时有相当一部分的学生不能完全听明白,连仪器的基本操作都不会,要求他们熟练地使用仪器时就显得有点困难。

(二)教学方式较为僵化

分子生物学实验教学方式较为单一,一般是老师准备实验、讲实验原理和操作步骤,学生模仿教师的演示或照着黑板的步骤按部就班地进行操作。操作前,教师讲明实验过程,这虽然利于学生掌握实验步骤,教师易管理,但学生思考和主动参与的过程被省略了。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。

(三)学生自主学习能力不强

学生在实验中被动成分大于主动成分。课前虽然预习了,但对实验内容还不是很熟悉。上课时有的学生不认真听教师讲实验原理、实验步骤、注意事项,结果在实验过程中常常出错,却不知道如何解决。实验材料、实验药品和实验仪器都是教师事先安排好的,实验时间和实验具体实施步骤也是按教师安排进行的,学生做实验仅凭好动的天性,既没有时间、机会去思考或询问为什么要这样做?有没有其他方法或方式去尝试?对实验设计、方法、步骤是只知其然、不知其所以然。实验后得到的结果若与理论结果不同,并不能独立地思考出现该结果的原因。耐人寻味的是,一些学生对实验结果对答如流,实验操作却极不熟练。有些学生组织纪律意识不强,经常迟到早退。有的学生马马虎虎做完实验,不管操作是否规范、结果是否正确,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[2]。

(四)实验教学安排、管理不合理

现代分子生物学实验所涉及的一系列相关实验都需要相当长的时间,并且所做的实验一般都具有强的连续性,如Dna的提取、检测、pCR扩增、Dna回收、Dna与载体连接、感受态细胞的制作、转化等实验。由于学校安排的课时相对较少,并且比较固定。因此,许多实验过程只是老师讲解,学生并不能进行操作,这样学生根本就不能顺利地掌握实验的全部过程,不利于学生全面掌握整个实验过程。除此之外,上课的人数多,实验分组每组人数多,实验仪器少,每个学生所拥有的自由空间就很小,影响实验的进程,同时也不利于教师指导实验。

(五)教学要求较低、课程考核不合理

教师一般对实验教学要求较低,对学生的基本操作要求不严格,但地方高校学生学习多数自主性较差,这样不能较好的促进学习进行学习。最后的考核方式也比较单一,基本都为两种方式:一是书面形式,考核学生对实验结果或要证实的理论的掌握;二是操作观察,考核学生的实验操作技能[3]。这种单一的考核极易养成学生投机取巧、不踏踏实实做实验的坏习惯,而实验操作评价往往是突击性的,为了应付期末考核,学生反复机械地训练操作技能,很难促进学生能力的发展。

二、现代分子生物学实验教学改革

现代分子生物学是一门建立在实验基础之上的学科,一切的真知灼见都来源于时实践和实验,为了提高实验教学的质量,促进学生素质的培养,笔者认为应从以下几点进行改进:

(一)加强实验教学管理和经费投入

学校应逐步完善实验室的建设、仪器设备和用具的配置,保证实验教学经费的投入。建立一套公正、合理、科学的实验教学评估体系,包括实验人员管理与考核体系、教师实验教学质量评价体系和学生实验教学质量评价体系。课程上采取评比竞争,让教师感到有一定的压力,从而提高他们的责任心和进取心。任课教师要认真备课,做好预备实验,实验过程中精讲多练,亲自示范,示范的同时提出关键步骤以及注意事项,多指导学生,实验结束后进行归纳总结,认真批改实验报告。

(二)优化实验教学模式

让学生积极参与到实验中来,由被动变为主动。鼓励学生多参与实验课相关活动,如与实验相关的讲座、参与教师相关科研项目、“挑战杯”等。在科研教师的指导下,学生独立地思考实验过程中出现的问题,并不断通过实验找出问题的根源所在,最后完成科研任务[4]。体会实验带给学生的苦与乐,帮助学生真正理解科学的含义,让学生从心底里改变对实验的态度,激发学生对实验浓厚的兴趣,从而由衷地热爱实验。

不应只重视实验结果,更应看重实验过程。实验过程中,手、脑的结合可使学生在掌握知识、方法、技能的同时也得到态度、意识、能力的培养,即获得了综合性、协调性的发展。教师可以鼓励学生尝试用不同的方法,也许他们的尝试不一定是得到了正确结果,但更重要的是参与了探究过程,体验了探究过程中的成功感与失败感。

采用各种激励措施,让每位学生都进行实验操作。教师在实验中或实验后提出一些与实验结论相悖的现象或是与实验过程有关的问题让学生思考,从而使每一位学生都能体验到一种动手实验的快乐。同时,应奖“勤”罚“懒”,制造出一个活跃的实验氛围[5]。在此过程中和学生相互交流也是有必要的,可以更加了解学生的学习情况,对实验的理解、消化程度,也可以从中了解到教师在教学过程中的不足。在教学中,教师还应该了解当前分子生物学的前缘学科知识,在实验课程中穿插一些新知识,引导学生的学习兴趣,提高学生的科研能力。

(三)充分利用现有资源

虽然学校实验设备有限,实验室空间有限,但可以将学生分为几个小组,每次各个小组依次按实验顺序轮流做实验。这样不仅有利于教师管理和指导,也避免了实验仪器的浪费,使其得以充分利用。同时在某种程度上也节约了不少时间。在课余时间开放实验室,让学生学会自己设计实验并进行实验,从而加深他们对仪器的使用熟练程度和提升他们的创新能力[6]。

(四)提高教学要求,培养科研意识

在实验过程中严格要求学生,特别是实验的基本操作,包括各种仪器的使用、每个步骤的要求、注意事项。该实验所涉及的是分子水平上的操作,对药品的接触较多,其中也有毒的试剂,在使用时应该极其小心。除此之外对无菌操作要求也较为严格,这些都是不能马虎的。久而久之在学生的意识中就建立起实事求是的科学态度,独立自主的思想意识和追求科学真理的不懈精神和创新精神等。

在地方高校中存在相当一部分要考研究生的学生,分子生物学实验正好可以为他们提供一个科研实践的平台,在学习专业课程实验的同时,提高动手和思考问题的能力,为后续的研究生学习打下基础[7]。所以分子生物学实验课程可以积极鼓励和引导学生投身于科学研究,增强学生学习的兴趣,同时可以使他们更加重视这门课程,使得实验课教学可以顺利完成,获得更好的教学效果。

(五)加强考勤管理,改善考核方法

实验课教师要加强实验课堂纪律,课前点名,要求每个学生独立完成实验内容和实验报告,对迟到、早退、旷课、实验不动手、抄袭实验报告的学生给与严厉的批评。提高实验课考试在课程成绩中的比例,考核采取实际操作、设计实验和平时实验中的表现三种方式,考试时应严格监考,提高要求。只有这样才能增强学生的实验意识,亲自动手实验,提高实际操作能力和思考能力。

由于当今高等院校要培养高能力高素质的全方面发展的人才,因此,怎样才能保证学生具有强的、好的科学素养,还需进一步的探讨。

[参考文献]

[1]谢恩倍,闵华,欧善生.高职《分子生物学》实验教学改革的初探[J].广西轻工业,2008,10,(10):167-168

[2]姚发兴.生物学实验教学中存在的问题及对策《湖北师范学院学报:自然科学版》2005年.第3期3页.101-103

[3]张荣,汪效组.实验教学的创新模式.安庆师范学院学报(自然科学版),2003,9(3):97-98

[4]张彦定,黄义得.本科分子生物学实验教学的思考[J].新课程研究,2008,126(9):115-116

[5]朱俊华,尹芳.“分子生物学实验”课程体系的建立和考核方法的改革[J].北京城市学院学报,2007,(2):37-39

[6]余晓丽,李淑平.分子生物学教学改革与实践[J].南阳师范学院学报,2005,4(6):95-96

高分子科学实验教程篇8

   关键词:种子科学与工程;专业建设;人才培养模式

   1我国种子科学与工程专业及学科发展概况种子科学与工程专业是为了适应我国农业和种子产业发展的需求而诞生的新专业。2002年,中国农业大学率先申报建立种子科学与工程专业,随后,我国一些农林院校与综合性大学相继开设种子科学与工程本科专业。据初步统计,2010年,全国开设本科或本科以上的种子科学与工程专业(或方向)的院校共有29所,其中培养本科层次的有25所,硕士层次的有l4所,博士层次的有ll所。

   2我校种子科学与工程专业的建设与发展安徽农业大学于l979年成立种子教研室,l985年开始招收种子专科(二年制),1997年开始招收农学专业种子方向2000年开始招收种子工程高职(三年制该专业2001年被教育部批准为“部级高职高专教育教学改革试点专业”),2001年开始招收作物遗传育种专业种子科学与技术方向硕士研究生,2004年开始招收该方向博士研究生,2007年申报设置种子科学与工程专业。2008年,种子科学与工程专业作为我校首批5个一本专业之一开始招生。目前,招生计划由2008年、2009年的每年40人增加到20l0年的6o人,呈现出良好的发展势头。

   学校高度重视和扶持种子科学与工程专业建设与学科发展,该专业有教授9人,副教授14人,博士15人。依托农学院作物学级学科博士点和作物遗传育种、作物栽培学与耕作学二级学科博士点,以及长期开办种子专科和农学专业种子方向的经验积累,我校种子科学与工程专业具有较强的教学力量和较好的教学条件,具有…定的学科优势和特色。

   2.1专业建设的指导思想,总体目标和基本原则(1)指导思想和总体目标。以《中共中央、国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》和《中共中央、国务院关于进一步加强人才工作的决定》为指导,以提高人才培养质量为目的,以人才培养模式的改革和创新为主题,围绕培养能够主动适应我国种子行业科研、生产与经营管理第一线需要的德、智、体、能全面发展的创新型、创业型、复合型高级人才的目标,全面改革课程体系结构、教学方法和教学手段,大力加强师资队伍建设、教材体系建设和实验实习基地建设,强化实践教学环节和创新能力的培养,经过3~5年的教学实践,力争将种子科学与工程专业办成具有自身特色,在国内农林院校中具有较高水平,适应种子产业发展需要的种子类本科专业。

   (2)基本原则。以教育思想、教育观念更新为先导,以教学内容改革和构建新型课程体系为核心,以师资队伍建设、教材体系建设和实验实习基地建设为重点,逐步构建起注重素质教育,“融传授知识、培养能力与提高素质为一体”,富有鲜明时代特征和主动适应现代种子行业发展需要的人才培养模式。在此基础上,加大实践教学的比重,加强实习环节的指导,强化人才培养的针对性、应用性和实践性,走产学研相结合的人才培养道路。2.2专业建设的主要内容及措施(1)专业发展规模与培养人才类型。种子科学与工程本科专业计划每年招生60人,并根据种子行业发展的需要和自身的办学条件,适当调整招生规模。培养人才的类型包括:企(事)业管理型;种子生产、加工、贮藏与检验技术型,营销型;科研教学型和自主创业型等。

   (2)构建新型的人才培养方案。围绕“宽基础”、“高素质”、“能力强”、“创新型、创业型、复合型人才”等几个要点,构建种子科学与工程专业人才培养方案。我校干2005年开始实行学分制本科教育,种子科学与工程专业2008年开始招生,因此,我们在充分研讨的基础上,制订并修订了学分制种子科学与工程专业人才培养方案。

   本专业培养具备作物育种、种子研发、种子生产、种子贮藏加工、种子检验、种子营销、种子管理和贸易等方面的理论知识和技能,能在种业及其他相关的部门、企业和单位从事与种子有关的技术与设计、研发与推广、经营与管理、教学与科研等工作的创新型、创业型、复合型高级人才。本专业学生主要学习农业生物科学与技术、作物育种、作物栽培、植物病理、农业昆虫、农业机械化、种子生理生化、种子生产、贮藏加工、检验、经营管理以及企业运作需要的成本会计、市场营销、商法、公共关系等方面的基础理论知识,受到作物新品种选育、种子研发、种子生产、贮藏加工、检验、营销等方面的基本训练,具有科研创新、作物新品种选育与推广、种子生产与经营、市场营销与管理等方面的能力。

   课程体系紧紧围绕培养目标和培养要求进行构建和优化。从有利于学生全面发展和将来适应社会的角度对教学内容进行整合,适当减少必修课程门数,加强实验和实践教学环节,实验课均独立开设,增加综合性、设计性大实验。本专业要求最低修读3l0学分,其中课内教学不低于250学分,实践教学不低于60学分。课程类别包括公共基础课(1ll学分,其中,免费修读10学分)、学科基础课(59.5学分)、专业核心课(32学分)、任选课(47.5学分,其中,专业选修课25学分,素质教育类22.5学分)、实践课(60学分,其中,课程实践l6学分,专业实践37学分,思政实践3学分,素质拓展4学分)。课程学时按理论课10学时/学分,实验、实习20学时/学分计算。

   专业核心课和实践课是体现专业特色的主要课程。本专业核心课有14门,包括种子生物学、种子生物学实验、种子检验学、种子检验学实验、种子生产学、种子贮藏加工学、种子经营管理学、作物栽培学总论、作物栽培学总论实验、作物栽培学各论、作物栽培学各论实验、作物育种学总论、作物育种学总论实验、作物育种学各论等课程。本专业实践课有2ofq,包括军训、作物栽培学总论实习、作物栽培学各论实习、作物育种学总论实习、作物育种学各论实习、植物分类学实习、种子生产学实习、种子贮藏加工学实习、种子经营管理学实习、作物育种综合性、设计性大实验、种子综合性、设计性大实验、专业综合实践、专业综合能力训练与测试、毕业论文(设计)与毕业实习、思想政治理论课实践、形势与政策教育、入学教育和就业指导实践、社会实践、科研活动、文化素质活动等课程。

   (3)加强教学改革和教学科研团队建设。改革教学方法和教学手段,积极推行启发式、探究式、讨论式、参与式等教学方法,加强师生间的互动交流与研讨,加强种子贮藏加工学、种子经营管理学、植物检疫学、植物组织培养等课程的建设及教学改革,充分利用现代教育技术手段。改革考核方法,改变过去单纯以课堂考试成绩作为衡量学生学习效果标准的做法,除笔试外,采用口试、答辩和现场测试、操作等多种考试形式,把实验、实习作为考核的重要内容,把学生在仿真的职业环境中的实际工作能力,作为考核的重要标准,着重考核学生综合运用所学知识,解决实际问题的能力,促进学生个性与能力的全面发展。充分发挥我校与种子企业联系广泛的优势,积极主动地“走出去,请进来”,密切与种子企业、种子基地联系与合作,通过立项、签订合约等形式,联建、共建一批相对稳定的校外“实践教学基地”和“产学研实践基地”,为学生的实习、实训提供仿真的环境,培养学生专业技术应用能力和综合技能。邀请企事业单位的专家、科技人员参与专业教学改革实践和教学质量的评估工作,培养学生主动适应社会发展的能力。继续完善种子科学与工程实验室及相关实验室,增添新的仪器设备,增加种子加工与贮藏设备、组织培养设备等,加强实验室管理。

   加强科技创新,不断开拓研究领域,按照种子产业化思路调整科研结构,强化育种科研体系建设和种子产业化工程技术研究,突出我校作物育种的科研优势,推动我校种子学科的建设。按照外出进修和科研锻炼的形式,不断提高教师的水平;按照学科发展要求,进一步培养和吸引高层次人才,优化师资队伍的知识结构和年龄结构,加强教学团队和科研团队的建设。

   3种子科学与工程专业人才培养模式的探讨与实践人才培养模式是指在一定教育思想和教育理论的指导下,由人才培养目标、教育制度、培养方案、过程诸要素构成的相对稳定的教育教学过程与运行机制的总称。简单来说,人才培养模式就是人才的培养目标、培养规格和基本培养方式的合成系统。

   《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010至2020年)》提出:“要树立多样化人才观念”,“注重学思结合,注重知行统一,注重因材施教”;“支持学生参与科学研究,强化实践教学环节”。依据《教育规划纲要》的有关精神,按照我校种子科学与工程专业建设与发展规划的要求,针对当代大学生的特点,我们探讨提出种子科学与工程专业“1—2—3-4”人才培养基本模式,即“一个基本目标、两条基本路线、三种基本能力、四类基本成果”。

   3.i确定一个基本目标

   即培养具备作物育种、种子研发、种子生产、种子贮藏加工、种子检验、种子营销、种子管理和贸易等方面的理论知识和技能,“德、智、体、能”全面发展,能在种业及其他相关的部门、企业和单位从事与种子有关的技术与设计、研发与推广、经营与管理、教学与科研等工作的创新型、创业型、复合型高级人才。

   3.2提供两条基本路线

   即实现目标的两种基本途径或毕业去向,一是读研,二是就业(1)积极鼓励学生争取读研。本专业为一本专业,生源质量相对较好。因此,我们积极鼓励将来想从事科研和教学等工作的学生准备考研,尤其是争取考种子专业(方向)的研究生,并尽力为他们创造条件,希望他们将来能成为更高层次的种子领域人才。

高分子科学实验教程篇9

l建立科学的实验教学规划

实验教学是通过观察和实验进行科学知识学习、技能训练、实践能力和创新精神培养的教学形式,具有获取知识、训练技能、培养能力和情商多重功能,在引导学生掌握科学的思维方法、培养综合分析问题和解决问题的能力,严谨求实的工作作风和协同工作的团队精神等方面具有独特的、不可替代的作用。实验教学与理论教学互为依托,相辅相承。对电气、电子类专业学生来说,电工电子技术实践能力是应具有的诸多能力中最为重要的能力,是电气工程师、电子工程师及电工电子领域的科研工作者应当具备的最重要的基础,它关系到毕业生就业的竞争力,以及就业后的发展潜力;对理工学非电类专业学生来说,电工电子技术基础课程在专业的培养计划中的地位也已显著上升。电工电子基本技能已经成为理工科非电类专业学生的最重要基础之一;对文艺、经济、管理类专业学生来说电工电子基础知识是其科学素质的体现。

结合我校的具体情况,电工电子实验教学的规划应充分应用国家工科电工电子基础课程教学基地建设项目及各教学改革项目的研究成果,构建适应电类、理工科非电类及文、经、管类专业人才培养需要的全方位实践教学体系;多渠道、按年度投入建设经费,分批搭建适应电工电子实验教学改革要求的软、硬件平台;以自主培养、提高为主,结合引进,建设一支结构合理,学历、教学水平高的实验教学队伍;改进管理模式,实现高效的运行和开放式服务。

在实践中构建适应电类、理工非电类及非理工类专业人才培养需要的全方位的实践教学体系,以人才培养为中心,在实验教学中全面推进学生知识、能力、素质,协调发展,培养和造就“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的创新人才,着力开展电工电子实验教学的建设与改革。在实践教学过程中,拓展创新实验的领域和外沿,在时间上拓展实验环节于本科四年人才培养的始终,在空间上拓展实验环节于实验室内的实践教学和实验室外的科学研究领域,在真枪实弹中培养学生的探索意识、团队精神与创新能力。构建并实施了基础、综合、提高、创新等四个层次的实验教学体系,其中基础层是针对电工电子基础课程的实验,主要培养学生正确理解并掌握理论知识;综合层是针对电工电子综合应用的特点,培养学生对多种课程知识的综合应用能力;提高层是针对电工电子新知识和新器件换代快的特点,培养学生应用新器件和新知识能力;创新层是针对毕业设计和科学竞赛等环节,培养学生分析、解决实际问题的创新能力。

2加强实验课程的管理,提高实验教学质量

2.1基础课程实验的管理

中心的基础型实验内容包括常用电工、电子仪器、设备的使用,电工电子技术领域常用的测试方法和测试技术、基本工程素质和工程能力的训练,以及与理论教学相结合的相关知识及理论的应用,以验证性及仿真实验为主,含有部分综合性、设计性实验项目。基础型实验课程的特点是量大面广,每年的人时数达23万左右。学生实验时要求一人一组,独立完成,对学生的出勤及认真程度进行记录,在检查时提出一些基础性的知识问题并考察实验效果,从考勤、实验过程检查和实验报告三个方面综合考评并确定成绩。与理论教学课程结合的实验单独考试,单独记分。独立设置的实验课从考勤、检查平时的实作过程、考查学生独立完成的最终的软、硬件结果等方面进行考核,综合评定成绩。

2.2加强电子综合设计的建设

电子综合设计是我中心非常有特色的实验课程之一。在“电子综合设计”的教学中,让学生自主选题,自行设计、分析、实现,并制定测试和演示方案,教师仅进行适当的引导和指导。在实践中充分发挥学生的创造性、想象力和主观能动性,培养学生的知识应用能力、信息获取和选择能力、创新能力、实践能力。引导和培养学生发挥个性,培养创新意识和创新能力。这类实验要求学生三到四人一组,集体完成一个项目并写出总结报告。每组内部分工协作,查阅资料、设计实验、硬件安装、软件设计、调试运行,各施其责又密切配合,在规定时间内完成系统的硬件制作、软件设计及调试工作。通过每个成员的努力,合作完成整体设计与制作。

本课程独立设课,单独计算学分,安排专人负责进行管理。设计的实验时间一般为三到四周,由于教学计划的安排,往往有多达三四百人同时进行,例如通信工程学院一个年级十二个班三百六十多人,计算机学院一个年级十个班三百余人,这就要求中心的所有实验室对学生开放,保证实习场地。每天每个实验室至少派两名指导教师负责指导工作。考核方法采用专门组织的考核组对各小组进行集中考核,对申请优秀的小组以现场演示、现场提问、学生作简单答辩的方法考核后再确定最终成绩。对获得优秀的作品收集起来,陈列在展示室。通过这类实验,学生普遍感到收获巨大,为毕业设计、大学生电子竞赛等创新活动打下了坚实的基础。

2.3提高开放实验的效果

对开放实验教学和管理进行探索,推进实验室体系结构的调整和实验室规范化、制度化建设,使实验中心整体水平提高到一个新的高度。根据各个实验室的设备状况和开课情况,以不同的方式,对各层次的学生开放。

(1)课程实验内容开放:根据社会对工程类人才在电工电子技术方面实践能力的要求,科学地拟定开放实验项目(模块),配置能满足开放实验要求的先进仪器和设备,编写配套的实验教材,建立先进的开放运行管理机制,充分发挥实验室资源的作用,实现资源共享。例如:电技术课程是电类专业的技术基础课,为了加强学生实际动手能力的培养,方便学生安排实验时间,对实验课程教学采用开放式教学模式。具体办法是:针对开放实验教学方式,编写对应的实验教材,在学生学习完仪器设备的使用和基本实验设计方法后,通过预约的方式进行后面各项实验,最终完成所有的实验课程。这不仅方便学生根据自己的学习时间自由安排实验,而且有助于对电子技术实验兴趣浓厚的学生选作自己喜爱的实验,充分体现了以人为本,以学生为主体的实验教学思想,收到了较好的实验效果。

(2)课程设计开放:在课程设计阶段,学生在教师提出具体设计指标和要求后,可向中心申请进人实验室,自行完成实验方案选择及电路设计和调试。

(3)电工电子综合(实验)设计开放:在电工电子综合(实验)设计期间,中心实现了内容和时间的全部开放。课题内容由学生选择;相关实验室同时全天开放,实验室为学生提供硬件制作场地及软件调试平台;

(4)毕业设计开放:针对毕业设计时间长、开放任务重的特点,中心采取了两个方面的开放措施:一方面设置专门的开放实验室实行全天开放(主要提供仿真分析和论文撰写用的计算机和相应软件),另一方面,其它实验室在完成各自实验教学任务以后,其空余时间为毕业设计学生开放提供硬件制作环境,通常采取预约的开放形式。

(5)各类学科竞赛和创新实践开放:为部分优秀学生提供参加各类学科竞赛和创新实践项目的实验条件,通常学生利用假期或课余时间,在开放实验室进行项目的研究和开发。

3不断提高实验教学管理人员的素质

建设一支数量充足,结构合理,素质较高,团结协作好的实验教师队伍,是重点大学的客观要求,是学校重要的基础性建设之一。近年来学校院系根据实验教学任务的需要,充实了实验教师队伍。在实验教师队伍中,既有懂专业的指导教师,又有实践经验较丰富的技术员,保证了相关实验教学计划的完成。从教育发展,从培养高素质创新人才的角度来看,在教师队伍建设方面,采取积极的措施抓好实验教师的思想政治教育,不断提高实验教师的思想政治素质,使他们爱岗敬业,勤于改革、创新,勤于奉献,以身作则,为人师表,搞好实验教学工作;加强业务进修提高,提供条件,尽可能按照不同层次学历的人根据学校专业调整、学科建设要求,适时安排进修和培训,学习和掌握相关学科的理论和实验方面的先进技术;组织实验教学管理人员分期分批地有计划、有目的地到现代企业或企业集团从事社会实践,充分了解和掌握企业对人才培养素质的要求,促进学校在教学、科研、生产三个方面作到有机结合,培养适用型的合格人才,也可以把生产科研第一线的专家、高级技术员请进来讲课、交流。在队伍建设方面今后将特别注意培养好高素质的具有创新意识和创新能力的实验室主要负责人,当然也要注意有计划地对中青年实习教育培养进修,鼓励优秀中青年教师尽快脱颖而出,迅速成长为新的实验科研骨干和学术带头人,从而提高实验教学的质量。同时坚持“以人为本”的原则,不断改善他们的工作条件和提高他们的生活待遇,稳定实验教学队伍。

高分子科学实验教程篇10

全国大学生电子设计竞赛的特点是与高等学校相关专业的课程体系和课程内容改革密切结合,其本身目的也是为了全面检验和加强参赛学生的理论基础和实践创新能力。将电子设计竞赛所涉及的培养理念、培养方式、实验手段融入本科生的实验教学中,使本科实践教学改革及课程建设与电子设计竞赛的开展相辅相成,才能建立和完善科学、完整的创新型人才培养的实验教学体系。将电子设计竞赛与本科实验教学相融合主要应对实验教学理念、实验教学体系、实验教学内容、实验教学方法(手段)及实验教学环境进行改革。

1打破原有实验教学理念,注重课程的融会贯通

要将电子设计竞赛与本科实验教学相融合,必须在实验教学理念上打破原有实验教学模式。传统的实验教学中各门实验独立设置,实验课程所涉及知识点不能相互融合。电子设计竞赛的开展让各科知识贯穿起来,形成新的教学理念,从而打破了各门实验课程教学不相干的限制,将各门课程融为一体,有效地引导学生产生创新思维、求寻思维,并提高学生对前沿知识的洞察力。

2跟踪技术发展,创新实验教学内容

将竞赛题目有关学科的知识点和实验方法引入本科教学中,促进教学实验内容的更新。增加设计性、综合性实验,既要考虑与前面教学内容相延续又要考虑与后续课程能有效地衔接。在训练和竞赛过程中,由于广泛地了解、使用新技术、新器件,能更清楚地认识到当前电子技术的飞速发展,这对实验教学提出了新的要求。要培养21世纪的科技人才,必须不断改进教学内容,编写新的实验教材。在新教材中,要舍弃过时陈旧的内容,引入新的内容,如集成运放的各种应用、CpLD和FpGa的应用等。在教学内容中增加了大量的简单设计性和综合设计性实验内容,并注意教学内容的多样性,满足不同程度学生的学习需要。实验内容的综合性、系统性要求学生在实验的同时需要自行学习和补充一些知识,这一点对于一部分学生是可以做到的,并取得了好的效果;对另一部分学生来说仍存在很大困难。在这种类型的实验中,对老师的引导作用也提出了更高要求。本科学生的实验不像电子设计竞赛一样在几天时间内可以集中全部精力去在做同一件事情,在实验的时间和空间上受到了一定的约束。需要教师在实践过程中根据实验教学效果不断修改实验内容,在适应共性教学的同时,加强个性培养,并与新的教学方法、教学手段相适应。

3改进实验教学方法,完善现代化实验教学手段

相同的实验教学内容,不同的教学方法,将收到不同的教学效果,因此通过电子设计竞赛和实验教学的融合使教学方法和教学手段具有灵活性和创新性。改变传统的教学方式,将讨论、互动教学、探索引入实验课堂。根据实验内容的需要,教师可事先布置学生讨论内容,由学生通过文献检索、资料整理自行对实验内容进行学习,而在课堂上教师和学生的角色发生转变,学生成为实验课堂的主体,教师仅为辅助,从而提高学生的能动性。在实验中引入先进的教学手段,采用现代电子设计工具,如multisim、pspice辅助分析和iSp在系统可编程等,将实验仿真与实测相结合。学生通过完成实验仿真对实验原理有了初步认识,结合具体实验要求,在仿真过程中完成相应实验内容,并不断修改完善,通过模拟、分析、验证,对多种实验方案进行比较和优化,选择最佳的实验方案。在实测过程中又能对其实验内容有感性认识,解决实际操作中遇到的问题,从而培养学生的实践工程能力。

4改善实验教学环境,为学生创造良好的实验平台

将电子竞赛培养方式融入本科实验教学同样也促进了教学环境的改善。创新能力的培养同时也体现在突出个性培养上,在完成课内实验教学的基础上,可以为有能力的学生提供选作内容以及相应的实验条件,以激发学生的兴趣。通过建设开放实验室,将课内与课外相结合,才能做到“优化课内,强化课外”的实验效果。为了给学生的创新实验提供了很好的环境和条件,根据教学内容调整实验用房,适当增加开放实验室,建立创新实验室,增加实验室高精仪器设备。实行开放的运行机制,建立了一套规范的实验室开放管理制度,做到了实验项目、实验内容开放,仪器设备开放。为保障开放实验室的高效性,学生可通过电话或网络进行预约实验,满足学生个性实验与创新实验要求。

二、融合式实验教学模式的实践

依托辽宁大学电工电子实验教学中心(辽宁省省级实验教学示范中心建设单位),对电子设计竞赛与本科实验教学的融合模式进行了研究。经过3年的探索和实践,构建了以培养学生动手能力、创新能力为目标的实验教学体系。(1)对实验教学体系进行修改,调整实验课程开设的科目和时间,增设独立设课的设计性、综合性实验课程。尤其是在低年级引入综合实验,利用学生概念的建立,培养学生的动手能力和实践能力。在高年级增设与工程相关的复杂系统设计,注重综合能力和工程实践能力的培养。(2)跟踪国内外技术发展的前沿以及新器件的使用,更新实验内容。将近年来在电子设计竞赛中常用的eDa技术、DSp技术、电子测量方法融入“课程设计”“现代电子学实验”等综合性、设计性实验中,增设“多媒体处理”“数据域测量”“eDa系统设计”“可编程控制器”等实验题目。重新编写相关的实验教材,力求更新的内容贴近学生的实际应用,将实践技能和理论知识有机结合,激发学生的学习主动性和创造性,体现实践教学的实用性。(3)将先进的教学手段引入基础实验中,在基础实验中,增加仿真内容,利用先进的仿真软件,完成电路的设计、分析,加深学生对电子技术基本理论的理解,提高学生对基础实验的兴趣。(4)对整体实验环境进行改造,引进网络分析仪、频谱分析仪等高端设备,更新现有仪器设备,建立多专业交叉实验平台。建设现有网络平台,细化网络平台功能,尤其是加强了实验教学管理体系和教学资源共享。

三、结束语