生物学专业课程十篇

发布时间:2024-04-29 19:13:55

生物学专业课程篇1

1教材的选择

教材是学生掌握知识的最直接工具,也是教师与学生之间的桥梁。但是,如果教材编写的过于深奥,不易理解,学生将产生厌学情绪,同时也会对所学知识的实用性产生怀疑,不利于生物工程或相关专业人才的培养[3]。因此,选择完整、系统的知识体系,以及可以反映与本学科相关的产业背景和最新研究成果的优秀教材,是保证教学质量和教学效果的关键之一。在教学过程中,注重理论和实际相结合,坚持以学生为本的原则,内容兼顾实际生产过程中遇到的实际问题。除了教材上的知识之外,也要注意整个生物能源领域不断出现的新理论、新思路、新技术和新成果。通过阅览国内外优秀期刊和专业网站,访问行业内相关企业和研究机构,及时将新的知识介绍给学生,扩充学生的信息量,拓宽学生思路,提高学生学习兴趣,为学生今后的就业或继续在本专业领域进行研究打下基础。

2教学互动

教学方式也是体现教学质量的一大重点。在教学方式上,我们首先运用现代化的多媒体将教学过程中的重点难点内容通过图片、视频、动画等多种方式呈现给学生[4]。从而使得抽象难懂的内容具体化、形象化、趣味化,激发学生的学习热情。特别是,涉及到生物能源生产过程中的流程图、设备图以动画及视频的形式穿插在教学过程中,使学生更好理解,也更加直观。除此之外,我们也注重邀请一些专家学者、或与本专业相关企业的人士来进行一些讲座介绍。这样,可以使学生从科研或生产等不同角度对这个行业进行了解,加深学生对本专业的理解和认知度,而不是仅仅停留在理论知识上。此外,学期中和学期末,我们会安排几节课让学生自己上台,结合课上所学的知识,对自己感兴趣的产品做项目调研和介绍,甚至可以向老师提问,增加课堂的互动性、调动学生的积极性,以提高学习效率。

3实验教学的建立

学生毕业以后会进入工作岗位或科研单位继续深造,对理工科学生来说,动手能力是重要的一环。因此,除了课堂讲学以外,培养学生的实验操作能力也是生物能源课程重要环节。以生物能源中的纤维素乙醇为例,生产过程涉及到的纤维素预处理反应器操作、纤维素酶活测定,酶水解及发酵过程操作,均是课堂讲解所不能涉及的范围。因此,在生物能源课程中需穿插几次实验课,以便学生对生物能源涉及的实验及生产过程有一定的感性认识,从而对所学内容有更透彻的理解。苏州科技学院化学生物与材料工程学院在各级领导的关心下,拥有发酵罐、摇床等大型实验设备,并具有实验所需的HpLC,iC,HpLC-mS,GC-mS等分析仪器。同时,学院分析测试中心还具备核磁共振、电镜等大型精密分析仪器,可以说仪器设备齐全,为学生实验的开展和学习打下了较为坚实的物质基础。

4企业参观交流

为了进一步强化和促进学生对生物能源课程的认识,同时进一步提高学生学习知识的主观能动性和积极性,在学习期间,有必要安排学生到一些生物能源相关企业去进行参观学习。了解工厂基本的生产方法,熟悉基本的生产设备等等。并且,在参观之前,给学生布置任务,学生参观结束后需对产品的基本生产工艺流程、使用的主要设备、产品提取和质量控制等环节撰写报告,并作为平时成绩。让学生带着问题去学习,增加学习兴趣,以达到良好的教学目的。

5结论和体会

生物学专业课程篇2

关键字:教学改革;教学模式;发酵食品工艺学

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:

[1]夏小乐,周哲敏,张玲,等.《微生物遗传育种学》互动式实践教学探索[J].成才之路,2011,(36):69-71.

生物学专业课程篇3

关键词生物技术分子生物学教学改革

中图分类号:G642文献标识码:aDoi:10.16400/ki.kjdkz.2017.03.022

explorationonteachingReformof

molecularBiologyCourseinBiotechnology

ZHanGtiejun,CHenXinmei,oUYanGYongchang*

(SchoolofLifeScience,GuangzhoumedicalUniversity,Guangzhou,Guangdong511436)

abstractmolecularbiologyisanimportantbasiccourseforstudentsmajoringinbiotechnology.Duetoupdatethetheoryofmolecularbiologyknowledgequickly,thedevelopmentofexperimentaltechnology,fast,andthecontentismoreabstract,fromtherationaluseofteachingmethods,topromotediscussion,tocarryoutsmallclassteaching,theuseofcybersource,enhancetheabilityofautonomouslearning,establishevaluationsystem,andoptimizetheexperimentalteachingsystemandotheraspectsofteachingreform,inordertoimprovethespecialtyofbiologicaltechnologymolecularbiologyteachingeffect,cultivateunityofknowledge,abilityandquality,applicationofcompoundbiotechnologyprofessionals.

Keywordsbiotechnology;molecularbiology;teachingreform

生物技术专业培养具备生命科学的基本理论和较系统的生物技术的基本理论、基本知识、基本技能,具有良好科学素养及创业精神,能在科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作,能在科研机构、高等学院和相关企业等单位中从事科学研究、教学、管理及商业服务的高级专门人才。

分子生物学是从分子水平上研究生命现象、生命本质及其规律的的科学,主要研究核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学,是21世纪最具活力的生命科学之一。[1]目前,分子生物学是生物技术专业学生一门重要的专业必修课。因此,确定合理、科学的教学改革方案,优化、重组教学内容,精心设计教学方法和教学手段,对保证生物技术专业分子生物学课程教学质量具有重要意义。[2]

1分子生物学教学现状

(1)分子生物学是生物技术专业的一门主要课程,教学单位往往会根据教师上课需求以及市场需求来选择教材,然而,却有可能忽略了对学生的接受能力以及理解程度的考虑。部分分子生物学教材内容高深莫测、专业词汇多且与实际联系不够紧密,造成学生在学习过程中困难重重,严重降低了学生对该学科学习的积极性。

(2)教学条件限制。在分子生物学课堂中,使用多媒体设备等教学手段对提高学生的学习积极性以及学习效果有明显的促进作用。然而,部分教学单位由于教育资源分布不均匀,难以利用先进的教学手段。

(3)分子生物学课程所涉及的知识c以及生物学过程,大多数是看不见摸不着的微观世界,学生在学习的过程中难以直观感受。

(4)理论知识更新快,实验技术发展快。分子生物学作为生命科学的前沿学科,其发展日新月异,这也对教学提出了更高的要求。授课老师需及时接纳最新知识,充分备课。

2分子生物学教学改革的主要措施

2.1pBL教学法的合理运用

pBL(problem-basedlearning,问题式学习)教学法于1969年由美国Barrows教授创立,并引入高等教育,很快在高校中广泛应用。是一种以问题为导向,以学生为中心的教学方法。其主要流程是:老师提出问题,学生作为主体进行分组讨论,学生解决问题。[3]在pBL教学过程中,学生是主体,老师则主要起到辅导的作用。分子生物学课程内容复杂,用传统的教学方式不易调动学生的学习积极性,而且课堂效率不高。在课堂中适当引入pBL教学法,可改善教师唱独角戏,学生被动接受的状况。

在进行pBL教学前的备课过程中,任课老师应查阅大量的文献,充分考虑在讨论案例过程中可能出现的问题,内容涉及分子生物学以及其他学科如生物化学、细胞生物学等。在课堂上,教师应寓教于乐,充分调动学生积极性,控制好课堂节奏,同时应根据教学大纲的安排,强调学习过程中应掌握的知识要点。[4]

在分子生物学的教学过程中,pBL教学可分为四个阶段:(1)提出问题。开展pBL教学的时间不宜在课程开始的阶段,而应在课程中后期,学生具有一定的分子生物学基础后再开展。pBL教学讨论的主要题目应该是分子生物学教学过程中的重点或者难点,并且结合生活实际的讨论内容。教师在这个过程中是组织者的身份。(2)人员组成。为调动学生参与的积极性,同时考虑到团队的高效性,将每个班级分成4~6组,每组包括4~6名同学。分组结束后,要求各组成员选拔出该组的组长并选定拟解决的问题,然后进行人员的分工,明确每个成员应完成的内容和时间节点。老师负责全程把控,掌握教学的整体节奏与进展,及时了解各组的情况,包括进程、主要观点、存在问题、后续进展等。鼓励各组结合自己的研究、思考提出自己的想法。对成效较好的小组,给予肯定和表扬;对存在问题较多或进展较慢的小组有针对性的指导,帮助小组找到解决问题的核心路径。(3)成果展示。学生展示自己的研究成果,并开展充分讨论。主讲老师在学生讨论完毕后,对学生的成果、讨论的主题、各组的亮点、学生关注点较集中或争议较大的问题、学生未掌握到的知识点、研究时未关注的部分、下一步学习或研究中需要改进的研究方法进行总结、归纳,并提出改进意见。[5](4)考核评分。考核评分是对pBL学生成果的集中体现,评分体系主要包括三部分:一是课件制作,占比30%,评价标准主要是内容正确、重点突出、课件美观、清晰易懂,能综合运用图片、音频、视频、动画等表达自己的观点;二是课件展示,占比40%,准备充分、逻辑正确、条理分明、落落大分,能清晰的阐述自己的研究成果、观点等;三是课堂讨论:占比30%,主动思考,积极参与,能够抛出富有启发意义的论点,回答问题时中肯全面。

2.2提倡分组讨论,开展小班教学

在讨论课开始前2周,老师将要讨论的内容告知学生。以小组为单位进行学习,各小组成员间可以进行分工协作,分头寻找资料、讨论并汇总;课堂上以小组形式提出问题,介绍小组观点、结论,老师也会对该小组的汇报进行点评;课后以小组为单位进行复习,增强学习效果。小组学习活动的意义既体现个人的价值和责任,更强调成员间彼此赋予信心和力量,通过体验团队的智慧和协作,培养了学生间可贵的团队合作精神。

分子生物学的课堂提倡小班教学。一方面,可以增加师生间互动的频率。由于分子生物学课程所涉及的知识点以及生物学过程,大多数是看不见摸不着的微观世界,学生在学习的过程中难以直观感受,这就增加了学生学习该课程的难度。小班教学有助于老师关注每一个学生对相关知识的把握;另一方面,小班教学易于实施多种教学形式,灵活掌握教学要求和进度,便于及时调整教学内容。

2.3利用网络资源,提升自主学习能力

自主学习强调的学生作为知识的主动构造者自己进行学习的意愿和能力,反映了教学向个性化、创新化、自主化、多元化过渡的趋势。分子生物学作为前沿科学,信息量大、更新快,要积极利用互联网信息资源,提升学生学习和借鉴优秀研究成果、自主学习的能力。教师要由照着教材讲变成开放式、启发式教学,最大限度调动学生学习的积极性、思考的主动性、课堂的参与性。鼓励学生自主学习,主动去学习和研究当前科研的最前沿知识,在研究的过程中敢于提出自己不同的看法,培养学生探索创新精神。[6]让学生由被动受教变成自主学习,主动参与到课堂学习中,形成教学工作“教”与“学”相辅相成、相互促进。教师要积极拓展教学内容的外延,主动介绍国内外优秀的生物网站、资源库、期刊、论坛等,鼓励学生积极开展课外阅读,丰富学科专业知识、前沿信息、专业词汇等知识,激发学生探索新知识的热情,也不断培养学生自主学习、发现问题、解决问题的能力。[7]

2.4建立形成性评价体系

“形成性评价”的概念是由斯克里文1967年所著《评价方法论》中首先提出来的,与传统的“终结性评价”不同,它是对学生的学习过程进行的评价,旨在确认学生的潜力,改进和发展学生的学习。因此,形成性评价方式更能体现出学生的学习效果。[8]分子生物学课程的目的在于培养学生形成良好的分子生物学学习习惯和实验习惯,提高他们的科学素养和创新能力。期中或期末考试不能全面真实地反映出学生的真实学习情况,采取形成性评价的方式显得更加科学和必要。具体如下:一是平时成绩,占课程总成绩60%,包括课堂考勤,占总成绩5%、课堂作业,占总成绩10%、课堂提问,占总成绩5%、pBL讨论会,占总成绩10%、实验考评,占总成绩30%。二是期末考试,占课程总成绩40%。由于形成性评价是强调过程的评价方式,引导学生重视平时的学习情况,大大减少了学生考前突击的可能,也更能真实地反映出学生的真实水平。

2.5优化实验教学体系

分子生物学实验技术是生物技术专业学生必须掌握的重要基本技能之一。其研究方法及策略已被广泛应用于生命科学的研究当中。[9]通过对学生实验技能的培养,一方面有利于将理论教学与实践教学相结合,丰富教学内容,提升教学的实践性、实用性、综合性,便于学生理解和掌握;另一方面,在提升学生综合素质、学习兴趣、创新能力、思考能力等方面也有十分重要的作用。[10]因此,增加分子生物学实验学时数,开展综合实验也是课程改进的一个重要方向。在实验教学中,教师要结合分子生物学快速发展的特点,选取与教学内容相适应的操作性、设计性实验,并做好不同实验之间的关联与衔接,建立实验的逻辑体系。一是分组分工,辅助实验老师提前做好实验准备工,并提前观察、发现问题及时记录。二是教师针对前期准备工作中发现的问题有针对性的阐述,并对实验流程、操作方法、各环节中注意事进行讲解与演示,指导学生开展实验。三是讲解与演示结束后,学生动手实验,教师应注意注意观察过程和细节,对共性问题,要及时统一纠正,对个别同学的个性问题,要个别指导。既确保操作的准确性、严谨性,也要保证实验质量,通过实验检验教学情况。

3结语

生物技术专业应用人才培养是一个综合性、系统性的工程,涉及到教育环节的方方面面。课程教学是其重要的一环,分子生物学课程教师要积极发挥作用,不断提升专业能力、教学能力,教学理念与时俱进、教学手段丰富灵活,激发学生学习的主动性、创造性,提升学习内容掌握能力及应用效果,为国家培养知识、能力、素质协调统一的应用性、复合型人才。

*通讯作者:欧阳永长

基金项目:广州市高等学校教育教学改革项目项目编号2017B10

参考文献

[1]朱玉贤,李毅,郑晓峰等.现代分子生物学(第四版)[m].北京:高等教育出版社,2013.

[2]朱红威,邵菊芳,冷云伟.生物工程专业分子生物学课程教学改革的探索[J].安徽农业科学,2011.39(4):2512-2514.

(下转第50页)(上接第47页)

[3]ShiniS,KimJH.theeffectofproblem-basedlearninginnursingeducation:ameta-analysis.advHealthScieductheorypract,2013,18:1103-1120.

[4]李善妮,萧小鹃,曾海涛,等.五年制临床医学专业医学分子生物学教学改革与实践[J].生命的化学,2016.36(5):726-729.

[5]高云,刘小宇,缪明永,等.pBL教学法在医学分子生物学教学中的应用.基础医学教育,2015.17:767-769.

[6]杨静,苏燕,杨文杰,等.自主学习模式下生物化学与分子生物学理论教学改革初探[J].高校医学教学研究,2015.5(2):19-21.

[7]姜寒玉,司怀军,魏小红,等.基于创新能力培养的“分子生物学”课程教学改革的几点探析[J].赤峰学院学报,2015.31(4):239-240.

[8]宾晓芸,银联飞,李朝敢,等.形成性评价在生物化学教学中的构建及应用效果初探[J].中国高等医学教育,2015(7):51-52.

生物学专业课程篇4

我国高师的课程设置大致分为通识课程、学科专业课程和教师教育课程这三大板块。六所部属师范院校在课程整体设置上大致相似,其中通识课程的学分大致占整体学分的30%,学科专业课程大致占47%,教师教育类课程占23%。日本的师范教育课程类型分为通识课程、专业课程和自选课程。其中专业课程又分为教师教育课程和学科专业课程。这些不同类型的课程比例设置大致为1∶1∶1∶1。学生在完成最低的通识和专业必修课程的同时,可以在全校范围内根据自身的兴趣选择自选课程。自选课程的选择,很好地利用了综合性大学的优势,既可以选本学院的课程也可以跨学院选择,不受自身所学专业的限制,有很大的灵活性和自由度。

二、通识课程内容均衡,同时限定修读学分和修读领域

教师的职业特性决定了高师通识课程对培养教师具备多方面的文化修养和健全的人格有着重要的教育意义。我国高校中通识课程一般设置为公共必修课程和公共选修课程。公共必修课程主要包括政治、计算机、大学外语和大学体育等课程。其中政治类课程和大学外语在通识课程中所占比例最大,两者的学分占通识课程整体的60%~70%。我国非常重视和强调政治课程,即“两课”。每一位中国大学生都要在公共基础课中履修大量的政治理论课和思想道德修养课。日本的通识课程除政治类课程之外,其余类别和我国相似,也都包括了信息技术、外语和体育。日本每一位新入学的大学生必须履修“学期初讨论会”这门课程,以懂得作为一个大学生应该如何安排自己的学习和生活,能够顺利地做好中学学习与大学学习的衔接。另一必修课程是“信息教育i”。其他通识课程只限定了必选的领域范围,而不具体指定课程名称。不同于我国对政治类课程的重视,日本的通识课程中,只有对学生选修法律方面的课程做出了规定,如在信息教育类课程中学生可以选修“人权”方面的课程,仅要求社会科学专业方向的学生必修“日本宪法”课程,而对其他专业方向的学生不做要求。外语课的学分和总学时也远不及我国的多,但是学校开设了多门外语课程,鼓励学生在完成英语的基础学分的同时,也能够学习和了解其他国家的语言和文化。日本通识课程中有一半的学分要求履修的课程必须要涉及人文科学、社会科学、自然科学和复合领域等各个领域的课程,并提出学生们应当“具备学习人类智慧所应有的知识和思考力”的学习目标。公共选修课只要求修够2个学分,可以在全校范围内的公共基础课中选择自己感兴趣的课程。我国公共选修课覆盖面比较广泛,主要分布在自然科学、人文科学、语言、艺术、社会科学、计算机、体育等各个领域。学生虽然有较大的选择空间,但是选修课整体所占学分不多,在很大程度上制约了学生选择的自由度。而且在修读方式上,也多是对修读学分有最低限制,而鲜有对修读领域做出要求。这样做的结果,学生们在通识课程的学习中可能很难均衡地了解到各个领域的知识,不利于学生开阔视野,提升修养,得到综合发展。

三、学科专业课程高度融合,注重基础学科的学习

高师生物专业的学科专业课程大致可以分为两类,一类是非生物学科专业基础课程,另一类是生物学专业基础课程。以陕师大为例,非生物学科专业基础课程主要包括了高等数学、无机及分析化学、无机化学实验、有机化学、有机化学实验、普通物理学、普通物理学实验、生物化学、生物化学实验等。生物学科专业基础课程一般包括动物学、动物学实验、植物学、植物学实验、遗传学、遗传学实验、微生物学、微生物学实验、植物生理学、植物生理学实验、动物生理学、动物生理学实验、分子生物学、分子生物学实验、细胞生物学、细胞生物学实验、生态学、生态学实验、野外实习等。除此之外,各个院校根据自己的培养方案,亦有开设其特色专业课程,学生在完成必修课程的基础上,可以根据自己的爱好选修不同专业的课程。而选修课的学分设置每个学校也不尽相同。我国六所部属师范院校都非常重视学科专业课程的设置,学分也是在三类课程中所占比重最大的。尤其是北京师范大学,开设的非生物学科专业基础课程共24学分,生物学科的67学分,共计91学分。日本大学的学科专业课程也可以大致分为两类。一类是科学专业方向的学生必须共同履修的科学基础课,包括了生物学、物理学、化学和地理学四大科学专业的基础课程和实验,以及相对应的各学科的教学法。另一类是生物学专业方向的学生需要履修的课程。学科专业课程是教师教育课程的核心与基础,教师必须充分掌握学科专业知识。学科专业课程是教师的基础性必备课程,是为了培养师范生的学科专业素养而设置的,是解决生物教师“教什么”的问题。在比较中我们发现,我国学科专业课程设置门类非常详细,在所有类别的课程中所占比例最大,约占了近一半学分,不仅注重学科专业体系的完整性,同时也重视学科专业的纵深发展。相对而言,日本大学的学科专业课程,其课程门类和总课时量都较少,课程内容高度融合,注重科学类基础课程的学习。这与日本初中小学施行综合科学的教育体制相符。

四、教师教育课程门类丰富,内容全面

我国师范院校的教师教育类课程平均学时为38学时,大约占总学时的23%。六所附属师范院校的课程设置门类都比较类似,都开设了教育理论课程,这是因为教育理论课程是培养师范生教育基本知识,基本精神和基本观念获得和形成的关键。除了传统的教育学、心理学等经典的教育理论课程以外,各师范院校也将现代教育技术设置为重要的教育基础课程。将现代信息技术融入日常的教育教学中,培养能够适应社会信息化变革需求的创新人才。在整个教师培养课程体系中原本仅有一门学科教学论,与之相比,现下的教育技能课程门类和比重都有很大程度的提升。这样的变化说明,现代教师教育在原有的学科知识和教学知识培养的基础上,更加关注教师的学科教学知识培养。六所师范院校也都分别开设了教师教育方面的学校特色课程,涉及艺术修养、教师技能、研究方法和政策法规等不同方面。日本师范教育可供选修的教师教育类课程,还开设了教学实习、教师能力开发、教学设计入门、语言技术、语言理解基础、临床心理学i、临床心理学ii、寿命心理学、发育心理学i、发育心理学ii等。各为2学分。并且毕业设计与学科教学方法这两门共占12学分的重要课程,是放在学科专业课程分类中的。日本课程设置中有32学分的自选课程。而门类众多的教师教育课程的设置,也为学生在完成必修课程的基础上,提供了更丰富的选择。

五、启示与思考

生物学专业课程篇5

[关键词]发展式理念;生物工程专业;培养模式;教学方法

一教学理念和教学模式反思

在生物工程专业课教学实践中,以往的教学理念存在一定弊端。由于受到具体的办学条件影响,资金不足,设施奇缺,致使课程体系中实践环节设置也因陋就简,教学实施主要是以课堂教学为主,并沿袭着以往的灌输式教学方法,形成了旷日持久的、循环往复的“固教固学”模式。在此教学模式左右下,学生基本上丧失了专业志趣和学习的主动性;头脑变成简单的装载工具,毫无探索求新意识;专业素养的塑造受到阻碍,导致分析问题和解决问题的能力明显低下。种种迹象表明,闭塞、沉闷的环境;乏味、空洞的说教;简单、武断的传授,这些积习足以湮灭我们既定的素质教育的初衷。本质上,这种教学理念和模式,搁置了对工程专业课教育内涵的挖掘,不能站在“学生主体”的角度来塑造专业人才。此机制下培养的人才缺乏“专业活力”和“专业能力”,难以适应现代生物医药发展的客观需要。反思我们的教学,往往暴露出以教师为中心、以教材为中心和以课堂为中心的赫尔巴特“三个中心”的教学思想[1]。但实际上,赫尔巴特还主张把教学过程理解为在教师的引导下,学生的观念积极活动的过程。他把教学活动分为“清楚、联想、系统、方法”四个主要阶段,称之为“四步教学法”。其中,“系统”阶段,教师充分调动学生的思维与想象,让学生发现更多的联合因素,从而形成一个广泛的系统。“方法”阶段,学生应该通过实际的练习,把系统化的观念与知识应用到个别情况中去,以检验是否正确理解了所学知识。与之媲美的“从做中学”教学理念最早是由美国教育学家杜威提出来的[2,3]。杜威则认为,“生长”是教育的主要目的。这里的“生长”是有机体与外部环境、内在条件与外部条件交互作用的结果,不是毫无限制任其发展。教学过程是学生通过亲身实践、探究而获取经验的过程,同时也是学生思维发展的过程。依据思维发展的阶段,杜威把教学过程划分为五个阶段,称之为“五步教学法”。分别为,创设疑难情景;确定疑难所在;提出解决问题的种种假设;推断哪个假设能解决这个困难;验证这个假设。借鉴于杜威的经验哲学,当下我国高校实践教学应重拾经验法,精创“经验”的教学情境,注重实践教学中“经验”的动态性和发展性,重现实践教学的“经验”光芒,促进真正的应用型技术技能人才的快速成长[3]。这种观点与卢梭活动教学思想的基本观点也有契合。卢梭教育思想表现在原则上学以致用;实施上行以求知;方法上启发诱导[4]。基于此,生物工程专业教学必须着手改变以往陈旧落伍生物教学方式,树立“发展式”教育教学理念,形成学生主体观念,在多元化教学模式中提高学生学习的主动性、积极性和创造性;适当增加生产实践比重,让学生学以致用,已检验教学实效,从而培养出专业修养和专业技能兼备的专业人才。

二国内外研究现状分析及其启示

伴随我国社会经济的高速发展,高教改革步伐也不断加快。改革有助于促进教育新时态的萌发,首当其冲的是教育教学理念。对比一时间国内外涌现的各种理念,比如“民主式”“人人可成才式”“教即导式”“自主、探究、合作式”“开放式”“双赢式”及“多元评价式”等等,我们认为“发展式”教学理念以其开放包容的人性化内涵和目标导向性主旨更加趋于科学性,适用于普通高校的治学理念。科学家劳厄说:“教育重要的不是获得知识,而是发展思维能力。”[5]也就是从“授人以鱼”到“授人以渔”的过程。教育,担负的最大责任不是传承知识,而是移风易俗[6]。利用“发展式”理念构建的意识开放性课堂是深化教学改革的一条出路。发展式理论最早起源于瑞士心理学家、生物学家和哲学家皮亚杰(Jeanpiaget,1896~1980)的“发生认识论”。皮亚杰的具体研究方法和技术是其独树一帜的“临床法”。该方法在实践中经历了一个不断扬弃的过程:由最初的口头交流阶段发展到口头交流为主、实物操作为辅阶段,再到实物操作为主、口头交流为辅阶段。受其启发,“发展式”教学理念首先讲求把教学目标由“关注教学任务”转向“关注学生思维发展”,课程设计应由“给出知识”转向“引起专业活动”,最大限度地发挥学生的主观能动性,通过参与活动受到教育和启迪。当然,并不提倡否定理论教育的直接性和权威性,在没有理论知识的基础上,盲目上马令学生眼花缭乱的“活动”。其次,强调教师因人施教,点面结合。在学习理论内化于心之后,就可以适时发起“活动”倡议和组织“活动”实施,利用验证科学理论启发学生创新思维的教学模式提升学生综合素质。过程上,“发展式”教学理念跨越了“以人为本”和“以用为本”两个阶段,有利于教学质量实现质的飞跃。

三生物工程专业课程教学模式的有机构建

生物工程专业课分为专业理论和专业实践紧密结合的两个有机组成部分,分别承担着专业知识和专业技能的基础架构的搭建,共同诠释生物工程专业的素质教育内涵。在精准传授专业理论的同时,为了保证学生在开展设计型和综合型实验中有充实的理论基础和浓厚兴趣,课堂上应当循循善诱,引导学生建立思考和发挥创意。在教学实习及生产实习中,让学生感受到所学知识的应用前景和价值,明确学习目标[7]。教师基于“发展式”教学理念,创建行之有效的教学实践模式———“学术或技术活动式”,探索与创新,交流与驱动,总结与反思,以活动促进智力与专业思想的成熟。实践环节,综合实验课程真正做到以学生为主体,增强动手、动脑的能力,促进学生创新意识的萌发。为达成培养目标,首先要根据实际需要精选实验内容,减少简单重复性实验内容,只保留少部分基础操作的经典验证性实验。同时,跟踪学科发展,把具有学科前沿性和交叉性的研究成果转化为实验内容[8]。其次,尽量维持实验的系统性和完整性,让学生在教师的指导下设计完成一项实验或实践任务,以策划、实施和结果的过程化场景(画面)充实学生的专业活动空间,强化专业思维。为验证我们的教育教学理念和教学模式是否符合人才培养要求和社会需求,我们联系当地生物技术企业,实施校企合作育人机制。根据人才类型与层次的培养目标,建立“应用技术型”和“技术研究型”两个目标体系。学生依据自我发展的内在需要,进行自主选择。客观上,学生自动划归为科研发展型(Science,S类)、应用技能型(technology,t类)以及少数的St综合型等三类。针对这三类同学,我们在教学方法的选择上各有侧重。在教学环节设计、课堂内容选择、教育活动策划等环节筹备多种预选方案。第一,抓好生物工程的教材建设。根据生物工程专业课特点,教材应当精心挑选,尽量选用具备代表性的规划教材。教材也可以为不同类别的学生量身定做。第二,做好课前准备工作。建立联动的考评机制,督促学生充分利用教材和课外网络资源,进行课前预习,准备问题;对于教师而言,课前准备工作属于软环境创建范畴,包括教案设计、教学环节设计和教师自我心理准备等等。第三,整合专业教育资源,打造有建树的专业性课堂。依靠学校不断完善的教育辅助设施,采用现代化的教学设备,提高课堂效率;增加专业课的信息保有量,展示现代教育的先进性。相应地,制作《XXX教程多媒体课件》和生产技术、工艺、设计等专业视频等等,形成独具特色的电子教案,采用声形并茂的真实影像、图片以及动画(Flash)等多种形式,产生生动、直观的教学效果。针对专业理论问题,可以引用具体实例,组织学生参与课上交流和讨论;针对某一技术环节,组织学生分组参加设计技术路线,提出构想和理论依据。在课堂教学外,还可以建立信息多、内容新的教学辅导网站,让学生登录浏览,拓宽学科视野,发表学习体会及建议。第四,目标考核必须密切联系生产或科研实际。比如组建学生(S类)课题小组,确立一个简单的生物制剂产品研究“项目”,通过教师指导,学生自行查阅资料,应用所学知识,设计出简单易行的技术路线;并阐述国内外的研发情况、生产工艺、产品形式、产品质量标准等;以项目可行性报告形式和“答辩”形式进行考核验收。通过学生自己设计、进行产品诸事项论证等主体性教学手段,可以提高学生文献检索、信息处理、知识消化、报告撰写及口头表达等综合能力,提高学生的专业兴趣和专业素养,锻炼学生的自学能力、创新能力和创业能力。此外,可以鼓励学生自选课题、自拟方案,提出并论证自己的设计思路,在开放实验室从事生物新产品的研究开发尝试。

四实际效果评估与评价

作为省规划课题《基于“发展式”理念的生物制品专业课创新性教学研究GBC1212060》的主要研究内容,经过一段时间的精心筹备,我们计划实施基于“发展式”理念的生物工程专业课教学模式。以S类学生培养为例,首先向本专业学生(二年级和三年级)展示本项教学目标和教学方式,由学生自行决定参与试验。大体的过程是:自愿申请———初审———复审———通过,第一轮招收10人作为S类学生试验组,应用“活动交流”教学方式进行教学研究;实验教学采取研讨性教学;定期开展ppt形式学术交流;教学方法———启发式、开放式等方式。每5名学生配备一名学术水平较高的教师担任导师,S类学生可以提前参与指导教师的科研项目。申请部分教研经费用于实验班教学改革,学生实践创新能力培养。通过“活动”设计、遴选、策划、实施、反馈、监督等程序执行,针对试验效果进行评估和评价。通过尝试性训练,充分发掘了S类学生的优势及发展潜力,学生的满意度达到90%以上。同时发现,新的专业教学方法能够在专业修养和专业能力方面做到精准高效,使参与的学生身心同时得到均衡发展,符合教育理念和宗旨。类似的研究成果可以作为当前高校生物工程专业教学的研究成果,向国内高校推广,使更多的师生从中受益。

生物学专业课程篇6

关键词:生物工程;基因工程;实践教学

中图分类号:G642.0文献标志码:a文章编号:1674-9324(2013)42-0161-03

《基因工程》是生物工程专业的核心课程,现代生物学的发展离不开基因工程。基因工程是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术,其内容涉及分子遗传学、生物化学、细胞生物学、微生物学及分子生物学等学科相关理论基础及实验手段。《基因工程》课程内容繁多、概念抽象、理论性和技术性强,同时基因工程发展十分迅速,相关知识也日新月异[1]。江西农业大学是一所以农业为优势、以生物技术为特色综合发展的多科性省部共建大学,近年来各大高校都开设了生物专业,我校必须要对生物教学进行改革才能保持生物技术特色专业的主导地位。近几年我院对生物类专业进行了改革,在《基因工程》教学过程中,教师采用多媒体教学、课程论文、课程实践等多种教学方法相结合,但效果还是不太理想。为了培养适合社会发展的高素质人才,《基因工程》教学进一步改革势在必行。近年来,生物工程专业的毕业生就业情况不甚理想,该专业的毕业生只有少数从事相关专业的工作,出现此状况的原因是因为生物工程专业课程枯燥、内容复杂、内容更新快等特点,而造成的学生对专业课程没有兴趣,从而不能切实掌握和理解生物工程的相关专业课程。要改变学生对专业课的掌握和实际应用情况,必须实行实践教学。《基因工程》是生物工程专业的主要课程,《基因工程》是一门理论和实践紧密联系的课程,该课程实行实践教学势在必行,只有实行实践教学,才能让学生对《基因工程》的基础知识和实验操作更加深入的了解。实践教学是巩固理论知识和加深对理论知识的有效途径,是培养具有创新意识的高素质工程技术人员的重要环节,不仅是理论联系实际、培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台,而且有助于学生素养的提高和正确价值观的形成。通过实践教学培养高素质的专业型人才,让学生真正学有所用、学有所长,并且为社会提供优秀的具有专业素质的人才。

一、实践教学的现状

1.实践教学的重要性。本科教育过程中理论教学与实践教学是相互联系、相互促进的教学形式。理论教学主要是在课堂上进行,其中包括课堂讲授、课堂讨论、习题课等教学环节;而实践教学则指对学生进行职业、专业技能的训练,除少数在课堂上进行外,主要在校内外实践基地进行,包括实验课、实习、实训等教学环节[2]。本科的教育主要是让学生掌握专业课程的基础知识和实验操作技能,掌握在社会上工作的技能,由于之前的学校教育对于实践教学的重要性认识不够,才导致了毕业生本专业就业率低的现状,为了扭转现状,我们应当重视实践教学。

2.实践教学条件欠缺。由于《基因工程》内容更新快,需要仪器、设备的支撑,而目前我校的设备规格型号落伍、设备老化、类型单一,现代化的仪器设备较少,学校的实践基地形同虚设,学生实习的质量无法保证。实践教学在《基因工程》教学过程中尤为重要,学校应该补足或更新实验仪器、设备,以保证学生进行正常的校内实践学习。实验、实训室是开展实践教学的场所,是进行实践教学的基本保证,与实践教学效果的好坏有着直接的联系,因此必须加强实践环节的硬件设施建设[3]。各大高校对实践教学师资队伍的建设不够重视,实践指导教师在学历上的要求普遍偏低,同时,实践指导教师的待遇也不如理论教师。在师资队伍建设上,教师进修学习也是以理论教学的教师为主,有些院校甚至没有实践指导教师[4]。此外,课程设置也不合理,缺乏教学质量监控。

校外实践教学条件也有不足之处,学校应联系与基因工程专业相关的公司、工厂等,和他们签订实习协议,让学生能及时的将自己所学到的理论知识转化为实践能力和动手能力,不仅有利于培养学生的学习兴趣,而且有利于今后学生对就业方向的选择和了解。

二、教学内容改革及教师素质要求

1.《基因工程》课程知识的更新。《基因工程》是一门更新很快的学科,在新技术、新观念、新成果的更新方面有一定的难度,因此学校须订阅生物工程专业的权威学术期刊,并要求任课教师掌握课程的最新动态,及时更新课件,从而让学生了解基因工程上的新技术、新观念和新成果。

2.《基因工程》课程课件制作。《基因工程》与很多课程有着密切的联系,这就要求教师有更好的专业素质,应改革教学内容,避免与相关课程的重复。如:基因操作的主要技术这部分内容,核酸的凝胶电泳在生物化学中有详细介绍;细菌转化实验在微生物中讲授过;核酸分子杂交在分子生物学与分子遗传学课程中做过实验;基因的表达调控在分子遗传学中讲授过[5]。对于相关课程提及的实验或基础知识,任课教师应采取回顾或者提问的方式来加深学生对相关知识的理解。

3.增加实践教学内容。让学生掌握该课程的专业技能尤为重要,所以让学生对课程基础知识的学习和有意义的实践教学是重中之重。学校应当增加学生外出实习、参观相关工厂或公司生产线、实验等机会,使学生更加深刻的理解和应用所学的专业知识、专业技能。让学生们亲眼所见、亲手操作,更能激发学生的学习兴趣,有利于学生对知识的探索与创新。这样就形成了基础知识和课内实验支持课外实践,课外实践引发学习基础知识的动力,二者相互促进。

三、教学实验改革

《基因工程》是一门理论和实验紧密结合的课程,实验是课程不可或缺的一环,在教学过程中应当重视实验教学。实验教学的目的是让学生学会科学实验的设计原理和操作方法,以及对实验结果的科学分析,因此实验教学应当强调在教室的引导下给学生以尽可能多的独立操作空间和独立设计实验的机会。在实验过程中,教师不干涉学生的实验安排和操作程序,仅以指导老师的身份对学生的实验操作进行现场巡回指导,并回答学生的疑问,为学生示范相关实验仪器和软件的使用,提供公用试剂,对学生的每一步实验结果进行评价和把关[6]。根据学生实验结束后反馈的信息和实验报告的内容,及时调整指导方法。

四、考核方法的改革

传统的教学模式会仅仅以卷面成绩来定学生的课程成绩,这就造成了学生仅仅学习书面知识,不愿意动手操作的现状,长期下去学生动手能力就差,毕业后不具备足够从事本专业工作的能力。由于本科生教育阶段,首先是夯实学生的基础知识,所以基础知识教育不能松懈。由于《基因工程》实践性很强,所以建议实验、实践也应该纳入考核项目之中。大学教育培养学生自主思维也尤为重要,应当在学期中间增加课程报告、课堂讨论等,作为考核的一部分。三者考核方式共同实施,不仅能促进学生各方面素质和能力的提升,而且能够切实激发学生的学习兴趣。

五、实践教学体系的构建及完善

有一批专业的教师队伍还不够,还应该有一个具有一定管理职能的教学实施单位,负责管理实验、实习的安排与管理。管理机构的目标和责任必须明确,严格规范和要求各实验室和实践基地的功能,给实践教学的质量提供保障。校外实践应和单位签订协议,必须严格按照培养计划安排实践、实习,实践和实习结束后企业应当给予学生正式的评价,以便教师有计划地制定学习方向;学生应该严格按照单位规定的实习规则严格要求自己,这样单位和学校才能达到各自的期望值,企业和学校也能长期建立合作的关系。

六、结论

总之,通过《基因工程》实践教学改革的探索和实践,要实现学生为主体的教学模式,教师仅为方向性的引导,让学生从实践中发现自己的不足、发现自己的感兴趣之处,及时提高和完善自己,教师应及时引导学生弥补自己的不足。但要想改变目前的教学现状任重而道远,仍需要各方面的努力和帮助,才能将目前的《基因工程》课程教学更加完善,让学生更加适应社会的需求。

参考文献:

[1]黄丽华,赵燕,张学文.独立学院基因工程教学改革研究[J].现代农业科技,2010,(6):27-28.

[2]赖华清.对加强高职院校实践教学的思考[J].职教探索与研究,2006,(3):38-43.

[3]陈小梅.加强实践教学培养应用型技能人才[J].湖北水利水电职业技术学院学报,2007,3(1):86-89.

[4]王庭俊.强化实践教学,全面提高学生素质[J].扬州工业职业技术学院学报,2008,5(1):52-55.

[5]范桂枝,李晓灿,詹亚光.“基因工程”教学改革的思考[J].中国农业教育,2006,(6):55-56.

[6]孟春晓,高政权.高校基因工程教学改革现状[J].黑龙江畜牧兽医科技版,2011,(5):162-164.

生物学专业课程篇7

摘要:“普通生物学”为生物工程专业开设的专业基础课,其教学目标是夯实生物学基础。该门课程使用双语教学授课方式,可以使学生在专业英语词汇积累、英文文献阅读、英语听说能力上均有不同程度的提高;并在课程教学过程中把传统的板书授课方式与多媒体教学有机结合,提高了单一教学模式的教学效果;同时提倡“双主体教学”,增加了学生参与课堂的环节,通过英文个人知识展示和小组讨论等方式,在提高教学效果的同时,也让学生在英文自我表达能力、组织能力、团队合作等方面得到一定的锻炼。

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(bilingualteaching)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:

[1]周瓦.美国双语教育发展历程探析[J].教育研究与实践,2005,(2):53-55.

生物学专业课程篇8

关键词:生物工程;微生物;教学改革

中图分类号:G642.0文献标志码:a文章编号:1674-9324(2013)40-0040-02

本文结合教学实践,从教学内容、教学方法和手段、考核方式等方面对《应用微生物学》课程教学改革的途径进行了探讨。

一、优化教学内容

1.教学内容要突出实用特色。《应用微生物学》的专用教材较少,目前我们选用的为洪坚平、来航线主编,中国林业出版社出版的《应用微生物学》[2],该书不仅论述了微生物资源在工农业、食品加工业、环境保护等可持续发展中的重要作用,而且还通过许多微生物发酵实例介绍微生物应用的技术路线和具体方法,适应教学大纲要求并具有较好的实用性。由于受课时所限,无法对每章节内容进行精讲,所以需要对教材的内容进行合理的取舍。例如,“微生物的分离及纯培养”、“培养基及其制备”以及每个章节中微生物的基本概念,在微生物学基础课程中包含相同内容,在本课程教学中可作删减。密切联系生产实际是本课程的一大特点,因此在教学过程中需增加实用性强的内容。例如,在“动物益生菌剂”章节教学中,可增加介绍“有益菌菌株分离筛选”的方法及目前已经商业化的益生菌剂(如酸奶及用于辅助治疗婴幼儿肠炎的酪酸梭菌等),使学生把理论知识与实际应用紧密结合起来,真正学以致用。

2.及时更新教学内容,反映最新研究动态。教学内容要与时俱进,近些年《应用微生物学》的发展日新月异,知识更新速度显著加快。菌种快速鉴定、基因克隆表达、荧光-pCR、生物芯片技术、生物信息学等很多新技术、新方法在微生物学中的广泛应用,《应用微生物学》也由此得到快速发展。而书本知识往往在学科发展动态上有所欠缺,因此,在保证教学内容的基础性、系统性、完整性的前提下,应向学生讲授更多的有关科学前沿动态的知识。在讲授过程中,针对书上的有些知识点进一步查阅该领域的最新进展,做到源于书本又高于书本。例如,我们讲到“微生物与能源利用”时,我们补充了英国研究人员的最新研究成果,即利用经基因工程改造的大肠杆菌,能成功生产出一种生物柴油,而且得到的生物柴油与传统柴油几乎一样[4]。在讲到“微生物与制药”时,我们又补充了最新的研究成果:李氏杆菌(Listeriamonocytogenes)在胰腺肿瘤靶向治疗中所扮演的民族英雄“”的角色[5]。这样,学生不仅获得了最新知识,而且在不知不觉中系统地掌握了书本中的知识要点,并对学生起到开阔视野、拓宽思路、激发学习兴趣的作用。

二、改进教学方法,提高教学质量

1.利用现代化教学手段,提高教学效果。微生物是看不见、摸不着的,如果教学方法不好,常常会使学生造成很多错觉。心理学研究结果显示,人类通过五官吸取知识的比例分别是:视觉83%,听觉11%,嗅觉3.5%,触觉1.5%,味觉1.0%,所以通过视听获取的知识信息高达90%[3]。多媒体技术实现了文字、图像和声音的同步输出,解决了如何高效利用视听感官学习的问题,提高了教学效率,增强了教学效果。为此,我们充分利用网络资源制作了该课程的多媒体课件,资料充实,思路清晰,图文并茂。为了方便学生理解关于工艺流程的内容,通过插入视频的方式进行讲解,不但增强了教学效果,还使学生在教室中就了解到工厂产品的生产流程及设备,在教学中起了积极的作用。

2.以学生为主体,开展课堂讨论,培养学生自主学习能力。当今社会是知识“大爆炸”的时代,对于教学来说“授之以鱼,不如授之以渔”。培养学生自主学习能力,让学生自觉、主动地获取知识,是教学的首要任务,也是当今教育与时俱进的体现。在教学过程中,对于学生依靠自学基本能消化的内容,如“微生物肥料的种类”等,要提前将题目布置给学生,鼓励他们课下查资料、讨论,然后派代表在课堂上讲解,最后教师对所讲内容加以总结补充。这样一方面检验了学生对知识的理解掌握程度;另一方面调动了学生学习的积极性,锻炼了学生的逻辑思维、口语表达、自学能力和知识运用能力。

3.组织专题讲座,拓宽学生知识面。结合教学内容,有计划的邀请校内外从事应用性微生物研究的专家进行专题讲座。通过专题报告让学生掌握了学科的最新进展、动态和前景,也使学生了解到具体的科研工作,实现了课堂与课下的良好互动,丰富了教学内容,拓宽了学生的知识面,从而激发学生的学习兴趣。

三、采用多元考核方式,注重能力考核

考核作为评价学生的一种手段,必须有利于学生充分发挥自主学习和实际动手的能力,这才有利于学生的全面发展。为了激发学生积极思考和学习的热情,在课程考核中采用综合考评的方式,注重能力考核,学生的综合成绩由平时成绩(40%)和期末考试(60%)两部分组成。平时成绩根据出勤、作业、资料查阅和课堂讨论等情况评定。设置平时成绩的目的主要是:提高学生平时上课和学习的积极性;及时把握学生的学习状况;更灵活的进行能力考核。通过这种形式多样的考核方法,客观、科学地评价学生的知识、能力和专业素质,发挥考核的积极作用。

四、结语

笔者通过不懈努力,优化教学内容,改进教学方法,完善考核方式,克服了由于课时较少给《应用微生物学》带来的不利影响,调动了学生学习的积极性,课堂气氛活跃,教学效果良好,受到学生的欢迎。在今后的教学工作中,我们将会继续探索,结合本校专业的实际情况,不断改进和完善教学体系,使《应用微生物学》的教学工作真正跟进本学科的发展,真正适应生物工程专业课程学习的需要。

参考文献:

[1]王素英,陶永清,张明春.生物工程专业人才培养的目标定位与课程体系构建[J].安徽农业科学,2012,40(2):1228-1229,1232.

[2]洪坚平,来航线.应用微生物学[m].北京:中国林业出版社,2005.

[3]孙序琼.浅谈网络环境下的教师角色转换与信息素养提高[J].教育发展研究,2004,10:87-88.

生物学专业课程篇9

随着基因工程的迅速发展,许多高校为满足社会需求新增生物技术专业,均开设了基因工程课程,希望能为国家培养和输送人才。甘肃农业大学于1998年开设生物技术专业,基因工程课程是该专业的必修课,讲授课时48学时,实验课时16学时,为了能在有限的课时内将主要的内容教给学生,全面提升学生的理论知识与实验技巧,培养学生综合素质,为学生今后走上工作岗位或继续深造奠定坚实的基础,笔者在基因工程课程教学方面进行了一些探索,现总结如下。

1合理安排教学内容,突出课程重点

1.1精选教学内容,提高教学效率

基因工程主要研究在生物体外将核酸分子插入病毒、质粒或其他载体分子,构成遗传物质的新组合,并使之参入到原先没有这类分子的寄主细胞内,而能持续稳定的繁殖。其作为生物技术专业的必修课,是在一些专业基础课基础上开设的,如生物化学、遗传学、分子生物学及细胞工程等。

基因工程课程部分内容和这些课程的内容存在重复,为了留出充足的时间详细讲解新知识点,防止学生产生厌烦情绪,笔者将基因工程教学内容精简,在授课过程中进行了内容优化,突出重点。例如,“基因的表达调控”内容在分子生物学中已讲授,在基因工程中将不再讲解,“工具酶”、“目的基因的克隆”、“载体的构建”、“外源基因整合、表达及检测”等重要概念、原理、新技术、新方法较为抽象难懂,应详细讲述,对于有些重复性内容如核酸电泳、质粒提取等常见的核酸基本操作技术是基因工程操作的基础技术,可采取提问及讨论方式进行回顾式学习,将节省出的课时放在抽象性较强的内容上,以提高教学效果。

1.2更新教学内容,紧跟学科发展前沿

生命科学的发展日新月异,基因工程技术作为生命科学研究的基本操作技术,与之相关的进展性内容很多,教材内容相对滞后于知识的发展。经调查,甘肃农业大学生物技术专业80%以上的学生准备考研深造。因此,在教学中不能局限于书本上的知识,而要以教材为依托,向课外延伸,插入与之相关联的国际上该领域的最新进展,如肿瘤的基因治疗、转基因食品的安全性、人类基因组计划、后基因组时代等,使学生及时了解世界的前沿知识。同时鼓励学生阅读多种课外资料,选取了一些优秀的国外学术期刊如《nucleicacidsResearch》《Genetics》《molecularBiology》等供学生课外阅读,并要求学生总结阅读过程中的专业词汇、撰写阅读心得,在增加知识积累的同时,给学生提供尽快掌握学科专业知识及其相对应外语词汇的机会。

1.3重视实验教学,培养科研理念

基因工程是一门操作性、技术性较强的课程,其实验教学是教学环节的重要内容之一。合理的实验教学方法有利于学生对课堂理论知识的消化吸收,并培养学生具备扎实的实验操作技能,为今后的深造和就业奠定了基础[3]。以前基因工程实验教学仅仅是学生学习了解某种实验技术方法或对某个理论进行实验验证,各个实验孤立,学生积极性不高,普遍反映效果较差。

为了解决以上问题,笔者将实验教学安排成综合性大实验,内容设计上已经完全抛弃传统实验教学的单一思路,而是设计为从“目的基因的获得”、“转化”至最终“转基因植物的检测与鉴定”整个过程的综合性设计性实验,各实验之间具有很强的逻辑性和连贯性,前一个实验的结果就是下一个实验的原料,让学生在独立实践操作中应用所学的理论知识设计实验方法、学习基本技术、体会基因工程研究的严密逻辑和培养科研理念。

2改革教学手段与方法,增强教学效果

2.1加强课堂交流与互动

基因工程的传统教学模式基本上是老师讲、学生听,学生的学习状况也是上课抄笔记、考前背笔记、考后全忘光,在整个授课过程中学生只是被动的接受知识,不主动思考,教学效果差。长期下来学生思维迟钝,无学习的积极性。为避免这种现象的发生,笔者改革了教学方法。

在教学方法上,课堂讨论式教学法是对传统讲授教学的有效补充,教师对本节课的重点和难点设计一定的问题,引导学生思考和交流,学生首先独立思考问题,再进行小组讨论、大组汇报交流,学生在思考、分析、实践和交流这一过程中自觉地接受新知、探索疑难、总结规律,获得了学习的主动权,充分调动了课堂中教师与学生、学生与学生以及学生自我反思等多向信息交流方式,在交流中完成教学目标的同时,使学生的思维能力得到提升,创新精神得到体现。这种教学方法彻底改变“灌输式”教学中学生完全处于被动受教的地位,教学效果良好,大大提高了学生学习的兴趣。

2.2现代教学与传统教学相结合

基因工程知识信息量大,直观性强,传统的教学手段无法让学生直接体会某些原理及具体实验操作,从而加大了学习和理解的难度。使用多媒体、影像资料等现代化教学手段,可以在有限的时间内提供给学生较大的知识信息量,同时还能激发学生兴趣、加深学生对知识点的理解。因此,笔者制作了适合甘肃农业大学生物技术专业学生学习的多媒体课件,该课件图片、动画、影像较多,直观地表现出基因工程的原理、技术等。在授课过程中将传统的教师讲授、学生讨论及现代多媒体课件教学手段相结合,大大提高了学生学习的积极性,教学效果显著。

3以科研促教学,提高授课质量

教学和科研是高校工作不可分割的重要组成部分,对于教师而言,教学是科研的基础,科研是教学的发展与提高的依托[4]。科研是提高大学教师自身素质、丰富教学内容、提高授课质量的重要途径。

3.1科研融入课堂教学,增强学生学习兴趣

授课教师在授课过程中,应立足生命学科发展的特点,充分发挥自身科研优势,结合授课内容将科研工作内容融入到课堂教学,促进教学内容更新、教学方法改进,增强学生学习兴趣,让学生真正感受到学以致用。例如在给学生讲述“目的基因的转化”、“转基因植物表达检测”等章节内容时结合自己的研究课题“应用拟南芥K+转运蛋白基因(atHKt1)提高马铃薯耐盐性的研究”讲述具体的方法、操作过程中遇见的问题及解决方法,使学生认识到现代农业的发展与基因工程密切相关,将枯燥、抽象的理论融于实践,扩大了学生的视野,收到较好的学习效果。另外,还可以介绍以往学生的研究课题,增强学生对科研工作的信心,使其认识到自己完全有能力、有条件进行科学研究,也应该在研究中做出自己的贡献,大大激发其学习的热情。

3.2学生直接参与科研活动,培养自主创新能力

学生参与科研活动可促成创新型人才的培养。科研有利于培养学生敏锐的发现问题与解决问题的能力[5]。学校设有资助本科生的“大学生科研训练(SRtp)”项目,这给科研与教学相结合提供了新的途径,另外还在引导学生适应科研工作要求、学习实验设计、分析和评价实验结果的能力等方面发挥了积极作用。因此,在基因工程教学过程中,教师根据专业培养目标设计课题方向,要求学生自由组合成课题小组,查阅文献资料后自主设计实验题目、撰写课题申请书。

通过实验方案的可行性分析,评出优秀方案推荐申请学校“大学生科研训练(SRtp)”项目。获得学校资助的项目按照学校要求完成项目,未获得资助的项目由本教研室教师结合自己的科研工作安排学生进行科研训练,使每位学生都参与其中,使其在参加科研活动的过程中,通过搜集分析资料、相互协作完成科研工作等一系列具有自主性的活动,从而学会如何解决问题。这不仅对学生学习基因工程是极为有利的训练,特别在“自主学习、沟通、协作、创新”等方面有明显的效果。学生通过参加科研活动,不仅提高了其研究能力,而且还增强了成就感,激发出浓厚的学习兴趣。因此,建立科研与教学良好的互动,使学生在参与科研活动的过程中掌握、运用课程知识,是学生学好基因工程课程的有效方法。

4结语

基因工程是生物技术专业的专业必修课,为了使学生能够及时了解快速发展的基因工程理论和技术的相关知识,授课教师必须与时俱进,通过学习进一步掌握学科研究的前沿和方向,认真组织教案,在授课过程中不断总结教学经验;针对不同的教学内容,采用不同的教学手段和方法,借鉴先进的教学模式,形成适合基因工程教学的教学方法体系,提高教学质量,培养更多高素质的新世纪合格人才[6-14]。

5参考文献

[1]许崇波.《基因工程》课程教学改革初探[J].大连大学学报,2005(6):41-43.

[2]范桂枝,李晓灿,詹亚光.“基因工程”教学改革的思考[J].中国农业教育,2006(6):55-56.

[3]高国辉.基因工程学实验教学的体会[J].检验医学教育,2006(2):18-19.

[4]谢卫红.科研促进教学的途径[J].中国冶金教育,2007(2):81-82,86.

[5]曾瑾,吴晓玲.以科研促进基因工程的教学[J].生物学杂志,2009(3):93-94.

[6]张玉山,张麟飞,关伟雄,等.基因工程实验教学改革的实践探索[J].实验科学与技术,2011,9(2):94-96.

[7]张涛,路宏朝.“基因工程”教学改革的实践与思考[J].科教导刊,2011(18):92-93.

[8]曹锦艳,李莉,任林柱,等.基因工程实验创新性教学实践与探索[J].科技创新导报,2011(19):186.

[9]赵燕,黄丽华,张学文.独立学院基因工程实验教学体系的优化与实施[J].中国教育改革与教学研究,2011(4):9-11.

[10]陈观水.农业院校基因工程课程教学改革的探索[J].中国科技信息,2011(18):140.

[11]斯越秀,王忠华.自主合作式基因工程实验教学改革与实践[J].高校实验室工作研究,2011(1):30-32.

[12]逄越,魏东.基因工程教学改革的探索与实践[J].中国科教创新导刊,2011(28):71-72.

生物学专业课程篇10

关键词生物医学工程;电子类专业课程;教学模式改革

0引言

大学本科专业课程教学模式的改革和创新是一项需要顶层设计的复杂系统工程,生物医学工程专业具有理、工、医相结合的交叉学科特点,它应用工程的理论、技术和方法,研究和解决生物医学领域中的科学问题。近些年,随着科学及社会的发展,对这个领域高素质的创新型人才的需求有不断增长的趋势。美国劳工组织的数据显示,生物医学工程专业人才的就业在工程劳动力市场中的增长最大,预计2008年至2018年有72%的增长率。在欧盟,专利的数量在生物医学技术的范畴中也是最高的[1]。医科大学的生物医学工程专业,具有在丰富临床资源的医学大背景和大环境下的特色,需要在教学中体现两个结合,即理工科学与生物医学紧密结合、基础研究与临床实际紧密结合。面对新的形势,只有积极探索并对教学模式进行不断改革才能促使高校培养的人才满足新时代更高的要求。以往的教学模式习惯是以教师为主导,课程教学更多是教师对知识的讲授,缺少对学生创新思维的培养,学生在课堂上是被动灌输,教学效果差强人意。教学工作需要更新整体教师队伍的教育教学理念,构建“指导性传授知识与主动性学习相结合”的互动性专业课程教学模式[2],既加强教师的个性化指导,也尊重学生个性化发展的要求。本研究团队调研了国内外相关专业教育课程的主要目标和课程设置,学习了国内外生物医学工程实验室主要开展的研究成果以及工程培训的内容[3-5]。国外大多数生物医学工程专业的学生,除了学习数学和基础工程课程之外,还要学习生物电子、生物信息、生物材料或生物力学等专业知识,并且在毕业前有机会在校外相关机构实习或见习,同时许多工程系还会与生物医学工程系在一些项目中联合,以培养更高素质的学生。结合国内实际情况,在电子类课程的教学过程中,重点培养学生的工程设计能力、工程实践能力、思辨和创新能力、终身自主学习能力和自我发展能力,激发学生探究与创新的兴趣,培养良好的学习和科研习惯,以便不断提高专业课程的教学质量和专业人才的培养质量,实现整体学科的内涵式发展。

1教学模式改革

1、1制定专业课程教学设计方案

“教”是为了“学”,整合化的教学设计理论强调教学条件的确定必须以学习者的学习过程与需求为依据,教师在教学设计时,建立以学生为中心、以学为本的教学观念,依据学科发展,不断挖掘并更新教材中的相关知识点,对专业课程内容的知识结构和脉络体系进行有机整合,培养学生的思辨能力,激发学生的创新性思维。结合调研学习的情况,形成专业课程教学设计方案模板,如图1所示。教学内容与教学活动的设计通常包含7个环节,即回顾知识温故知新、以实例开场引入新课、创设情境提出问题、层层推导突破难点、前后呼应解答问题、应用知识课堂练习、拓展思维延伸课堂。教师在各自教授的专业课程中分别优化教学设计并不断完善,执行顺序可以根据教授内容的不同而有所调整。

1、2改进教学方法

结合专业特点将全部专业课程按照年级进行顶层设计,大学二年级通过3门专业基础课程提高学生自主学习的能力,大学三年级通过7门专业课程培养学生探究学习的能力和思辨能力,大学四年级通过3门专业课程提高学生解决实际问题的能力,以便为完成毕业设计奠定良好的基础。以理论和实践相结合为中心,倡导自主性、研究性和创造性的学习。授课过程中,授课内容上充分体现理论和实践的紧密联系,引导学生在学习过程中积极思考;授课方法上多采用启发式、讨论式及案例分析式等教学方法,以促进学生对基础知识的理解,能够运用知识创造性解决实际问题。教学方法的改进,不仅要求教师具备创新意识和积极进取的精神,还要求教师具有很强的工程实践能力[6]。本着继承和创新的原则,对大学二年级的电工与电路分析、模拟电子技术、电子技术实验3门课程的教学内容进行整合和规划[7],挑选出一些适合自主学习的知识点或者课程章节内容。如在电工与电路分析课程中,结合4大模块(电阻电路的时域分析、动态电路的时域分析、动态电路的变换域分析、电机原理)的教学基本内容所涉及的知识结构,挑选出“无源器件的认识”、“步进电机的原理及应用”、“常见电机原理及应用”、“对偶性的理论知识与分析方法”、“含受控源电路分析方法的总结”、“戴维南定理的应用意义”、“相量的定义、使用和意义”、“matLaB在电路分析中的应用”、“使用multisim进行电路仿真”、“一阶电路和闪光灯电路的原理分析及仿真”和“RLC电路的动态特性综合研究与仿真”共计11个知识点,培养学生自主学习的能力。首先在授课前,将相关学习资源上传至各课程的网络平台上,提出若干个难度适中的问题,并对自主学习提出具体的要求。然后根据学生意愿或随机分成几个小组,每个小组针对某个问题查阅文献资料,通过对所查资料的分析、整理、归纳,制成ppt课件。前期准备好后,在课堂上每小组派出代表分别演示并讲解10min左右,教师与学生共同针对其演讲的内容进行提问和讨论。最后教师对所涉及的知识范围和讨论热点进行总结,并对学生讲不清楚的或者理解有偏差的问题进行补充和更正。这个过程以学生自主学习为主,教师起辅助指导作用,可以事先讲解课题分析的方法、提供必要的相关资料、介绍必备的专业背景知识,既要让学生领会课程的知识重点和应用领域,又要充分激发学生的学习兴趣。大学三年级有信号与系统、数字信号处理、脉冲数字电子技术、医用传感器、单片机原理与应用、电子学测量方法和电子工艺实习7门课程,在理论课的教学方式上,采取教师讲授与学生交流讨论并重的方法进行。针对基本原理知识,教师重点讲授,采用启发式、推理式及案例分析式等教学方法,引导学生积极思考,激发学生的学习热情和兴趣。如在数字信号处理课程中,将功能电刺激研究课题的成果作为一个实例,讲授功能电刺激实现膀胱排尿功能障碍治疗的原理和方法,并加深医学信号处理理论在本专业领域的重要作用。例如,在信号与系统课程中,将拉曼光谱研究课题的成果作为讲授卷积和反卷积的一个实例,将公式和概念与实际应用结合起来,通过反卷积解决基地信号不一致的问题,确保信号处理和特征提取的可靠性,为实现疾病的可靠诊断提供条件。如在脉冲数字电子技术课程中,利用“雨课堂”平台,新增“发现生活中的数电”专题,引导学生自主学习生活中比较常见的数字电路应用实例,介绍其电路功能、电路结构、工作原理、应用范围等。又如在单片机原理与应用课程中,教师在课堂上现场演示“电子节能定时转换器”等工程产品工作过程,帮助学生通过实践体验,进一步理解单片机功能和工作原理,同时引导学生观察学校食堂切面机器人等日常场景中的应用,以及观看该领域最新流行技术(arduino开源硬件平台)应用视频,自行分析感兴趣的单片机应用实例的工作原理、可能出现的问题等,从而加深对知识点的理解和掌握。在实验教学中,针对基本原理设计实验方案及技术路线,主要采取探究型教学方式,通过讨论交流,让学生主动探索知识、培养创新思维和思辨能力。如针对数字信号处理课程的实验教学内容,采用探究式教学方式,改变传统实验过程,以教师为主导,结合理论课教学内容,合理地设计实验方案,以学生为主体展开实验,使过去被动式的实验教学方式变为学生主动设计实验过程,独立完成实验内容,并撰写论文式实验报告进行归纳和总结。整个实验过程相对独立、开放,从实验的预习、操作到最终的实验报告撰写全部以学生为主体,一方面可以更好地与理论课内容相结合,验证相关原理和方法,达到提高教学质量的目的;另一方面加深了学生对所学知识的理解,激发了学生的学习兴趣,培养了独立分析问题、解决问题的能力。依据大学四年级的医学仪器原理与实验、嵌入式系统原理与应用、临床工程学3门课程特点,给学生提供若干个小项目,在学生明确要解决的问题后,教师指导学生对项目需求进行详细的分解,同时列出要用到的专业知识点,引导学生寻找每个问题的解决方案和技术路线。将解决问题的实践与理论的知识点密切结合,这种项目式学习、协作式学习或问题式学习对于促进学生深刻理解专业知识并解决实际问题具有重要意义[8]。学生边学习边设计,逐步实现项目的全部功能。如在嵌入式系统原理与应用课程教学中,涉及嵌入式文件系统和android嵌入式系统及应用开发的理论部分,配合android界面设计实验和android应用程序设计及医疗平板应用实验两个综合性项目。最终要求学生设计一个人机交互Ui界面,并对学生的设计成果,检查验证其正确性和可靠性。同时,借鉴国内外生物医学工程教育教学经验,结合医学院校的特点,从创新实验室和第二课堂、学生科研训练等方面开辟生物医学工程专业课外教学的形式和内容,以弥补课堂教学的不足,为培养合格的、创新的应用型人才提供帮助[9]。

1、3改革考核方式

区别于传统的“一张试卷定乾坤”,为了促进自主学习的开展,对学生的学业进行全方位考核。结合调研学习的情况,加大过程考核的比例,拟定各门课程的考核方案。加大专题讨论、探究学习、项目设计等学习模式的比重,注重学生在整个学期的过程考核,激励学生在学习过程中逐步培养各项能力和素质。如电子学测量方法课程的考核方案为综合考察,即实验占30%,协作学习占30%,闭卷考试占40%。协作学习有两部分内容,第一部分为电子测量的新进展和新应用,第二部分涉及示波器原理及测量方法。要求以小组为单位,课下自主学习,课上汇报讨论。图2所示是这门课程协作学习组内自评评分表,图3是这门课程第一次协作学习的课堂汇报评分表。这两部分的成绩,再加上学生完成课下自主学习,并在BlackBoard网络教学平台上网络课程中按时提交ppt的成绩,共同构成协作学习的成绩。

2教学改进成果

进行教学模式改革3年来,收获了良好的教学效果,学生网络评教成绩均在93分以上,同时积累了一些教学改革成果。如电工与电路分析、模拟电子技术、脉冲数字电子技术、电子技术实验课程梯队,累计共获批7项校级教改项目,发表4篇教学文章。又如单片机原理与应用、嵌入式系统原理与应用课程梯队,连续获得网络课程建设、在线开放课程等4个校级项目的资助,发表了3篇关于这两门课程的教学方法探索文章,指导本科生多次参加全国大学生生物医学工程类创新设计竞赛并获奖。再如信号与系统、数字信号处理课程梯队获批2项校级教改项目,发表5篇与教学改革相关的文章,梯队教师荣获2016年全国大学生生物医学工程类创新设计竞赛优秀指导教师和2017年第九届挑战杯首都大学生课外学术科技作品竞赛优秀指导教师的荣誉称号。