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關鍵詞:高校 綜合性實驗 設計性實驗
生物科學專業人才培養的內容包含生物科學理論和生物技術兩個方面,注重對學生技能的培養,其培養任務是學生在掌握基本理論知識的同時,接受一定程度的實踐訓練,培養學生良好的科學素養及科研能力。因此,實驗課程的開設是生物科學專業人才培養的重要環節。
當今高校人才培養目標的重點是培養創新型、應用型人才。相對理論教學來說,實驗教學更多的承擔了培養學生創新性、應用性、自主性能力的任務。教育部《關于進一步加強高等學校本科教學工作的若干意見》(教高[2005]1號)中指出高校在實驗教學中要增加綜合性與創新性實驗的比例,從而提高學生對本學科領域的自主學習和獨立研究能力。《關于加強“質量工程”本科特色專業建設的指導性意見》(教高[2008]208號)中也指出,高校特色專業建設應特別注重加強實驗教學,改革創新實驗教學內容和實驗教學方法,建立基礎性、綜合性、創新性、研究性等多種實驗構成的實驗教學體系。因此,對于生物科學專業來說,建立健全實踐教學體系是人才培養的關鍵部分,其中實踐教學體系中綜合性、設計性實驗課程的定位則尤為重要。
一、綜合性、設計性實驗的定位
教育部《普通高等學校本科教學工作水平評估方案》中指出,設計性實驗是指給定實驗目的、要求和實驗條件,由學生自行設計實驗方案并加以實現的實驗,而綜合性實驗是指實驗內容涉及本課程的綜合知識或相關課程知識的實驗。綜合性實驗具有實驗內容緊密,實驗方法多元,實驗結果綜合的特點,而設計性實驗具有實驗內容自由,實驗方法多元,實驗結果多樣的特點,這與單一的基礎性和驗證性實驗有很大區別。因此,綜合型和設計性實驗從定位上應高于基礎性和驗證性實驗,應在基礎性和驗證性實驗的基礎上進行綜合性和設計性實驗的開設。
二、綜合性、設計性實驗開設的限制因素
《普通高等學校本科教學工作水平評估方案》中對開設綜合性、設計性實驗課程占總實驗課程的比列有一定要求:綜合性、設計性實驗課程開設達到80%以上為實驗教學效果好,達到50%~60%為效果較好。但是在實踐教學過程中,大多數高校,尤其是新建本科院校的生物科學專業,其綜合性、設計性實驗的開設率很難達到50%,并且在實際教學過程中存在諸多的限制因素。
1.實驗課程安排的盲目性
開設綜合性和設計性實驗課程,需要先考慮如何安排專業實驗課程。生物科學專業的實驗課程主要由專業基礎課、專業方向課和專業選修課組成。專業基礎課包含生物化學、分子生物學、細胞生物學、微生物學、植物學、動物學、植物生理學、動物生理學等,所涉及的實驗知識和技能是整個生物科學專業培養課程的基礎和核心。專業方向課是在專業基礎課的基礎上進一步深入和擴展的針對性較強的專業課程,如基因工程、發酵工程、酶工程等。專業選修課是專業方向課的補充和擴展,如蛋白質組學、分子遺傳學、生物技術制藥等,學生可以根據自身的需要和接受程度自行選修相應的實驗技能,從而針對性地提高專業技能。
基礎性、驗證性、設計性、綜合性等類型的實驗內容在開設的過程中需要考慮各專業課程的性質。不同的專業課程對實驗的要求存在一定差異。目前,絕大多數高校在開設綜合性、設計性實驗課程時很少去區分專業基礎課、專業方向課和專業選修課的課程性質,僅僅是為了滿足教育部的評估要求而盲目的增加綜合性、設計性實驗課程,這導致學生在上專業基礎課時無法適應綜合性、設計性實驗內容,而上專業方向課和專業選修課時又對綜合性、設計性實驗中涉及的基礎性實驗內容沒有完全掌握,從而產生專業實驗技能培訓的混亂現象。
2.實驗課時分配的不合理性
綜合性、設計性實驗內容覆蓋廣,對實驗技術要求高,所以需要更多的教學時數支撐。如《分子生物學》實驗中僅PCR過程至少需1小時、《生物化學》的蛋白質分離純化實驗需3~4小時、《微生物學》的細菌培養需1~2天等,這在有限的學時下很難完成教學任務。
通常,實驗課程的課時分配需要結合總課時量的分配情況,再安排不同專業課程的理論和實驗課時比例。理論課時和實驗課時分配本身就存在矛盾,如果再增加對綜合性和設計性實驗分配比例的考慮,勢必會造成這種矛盾的加劇。部分高校能夠將一部分專業基礎課的實驗內容獨立出來,如生物化學實驗、分子生物學實驗、微生物學實驗等,保證該實驗課程擁有較多的課時。而大多數高校能獨立出來的實驗課程相對較少甚至為零,實驗內容只能附屬于理論課程之下,導致實驗課程教學時數較少,教學內容不完整,這是制約高校實驗課程改革的重要的問題之一。
3.實驗教學模式的保守性和封閉性
受傳統教育思想的影響,我國高校生物科學專業的實驗教學基本上延續了以理論知識為主,實踐技能為輔的教學模式。實驗課程教學模式更是偏重于基礎性、驗證性、演示性實驗。這些實驗內容簡單、固定,實驗內容之間很少有過渡和銜接,甚至部分課程之間的實驗內容存在大量的重復。
綜合性、設計性實驗課程的開設,要求實驗教學模式多樣化、開放化和靈活化。不同的實驗場地、實驗對象、實驗內容和實驗方法可能會在一個實驗項目中涉及,這不同于傳統、單一、封閉的實驗教學模式。無論從時間、空間,還是內容和方法上,對高校生物科學專業的專業建設和實驗教學模式都提出了新的挑戰。
4.實驗室管理模式的固定
傳統實驗教學模式產生了傳統的實驗室管理制度,其要求實驗課程的開設應在規定的時間和地點完成教學任務,儀器設備和試劑的管理都是統一的,任課教師為了在不違反實驗室管理制度的前提下完成實驗教學任務,只能盡可能多的開設傳統的、簡單的實驗內容,這也是基礎性和驗證性實驗內容比例較高的原因之一。綜合性和設計性實驗需要開放的實驗室管理制度相配套,傳統的實驗室管理體制與之存在嚴重的矛盾,這是限制高校生物科學專業實驗課程教學改革的重要因素之一。
5.實驗資源的不合理分配和使用
實驗設備及經費的分配是限制高校生物科學專業實驗課程改革和發展的瓶頸之一。生物科學專業對儀器設備、實驗材料和經費的依賴較高,尤其是分子生物學相關實驗涉及的儀器,動輒十幾萬到幾十萬元一臺,這對于部分新建本科院校來說是個門檻。也因此受到了限制,大多數高校在開設綜合性、設計性實驗課程的時候往往需要考慮已有的實驗儀器設備、配套設施等是否滿足課程需要,而不是去考慮如何合理的設置實驗內容,這違背了綜合性、設計性實驗開設的宗旨。
三、綜合性、設計性實驗開設及實施的建議
1.實驗課程的層次化和實驗內容的模塊化
綜合性、設計性實驗課程的開設,需要根據人才培養方案的目標和任務,制定專業基礎課、專業方向課和專業選修課的課程群,在實驗課程的安排上要嚴格區分不同性質的專業課程對不同類型實驗的需求,使實驗課程形成完整的技能鏈條,具有明顯的層次,即實驗內容由淺入深,實驗方法由少變多,實驗原理由簡入繁。
實驗課程模塊化是解決實驗課程課時不足的有效途徑。根據人才培養方案中實驗課程涉及的實驗技能,精煉實驗內容,做到一個基礎性實驗包含一個實驗方法和原理,形成基礎實驗模塊,并使該實驗模塊能在今后的專業方向課和選修課中被涉及。這樣在專業方向課和選修課的實驗課程中將基礎實驗模塊進行組合,從而建立綜合性、設計性實驗課程內容,使專業基礎課、專業方向課和專業選修課的實驗課程形成有機的整體。
實驗課程層次化能夠明確不同課程的教學目標和任務,避免課程之間知識和技能的重復和斷裂,建立課程之間良好的過渡和銜接。實驗課程的模塊化能夠更好的細化知識和技能,避免專業課程之間實驗內容的無序和重復。
2.實驗課程課時的分配及設置
根據專業課程的性質,將專業基礎課的實驗獨立出來,分配較多的課時,使專業基礎課能夠開設更多的基礎性和驗證性實驗。這些實驗通常能夠在1~2個課時完成,內容簡單,使學生能夠在較短的時間內掌握。每學期一門專業基礎課安排至少20課時的基礎性實驗,這能夠充分培養學生的基本實驗技能,為將來的綜合性、設計性實驗的學習打好堅實的基礎。
專業方向課和專業選修課的實驗內容以綜合性、設計性實驗為主。綜合性和設計性實驗在課時安排上不局限理論與實驗課時的分配比例,實驗和理論課時可以靈活調度,將實驗內容作為理論內容的延續和補充,同時也能在實驗內容中進一步深入理論內容,實現“從做中學,邊學邊做”的教學效果。
3.開放式、信息化的實驗教學模式及管理方式
開放的實驗教學模式是綜合性、設計性實驗開設的必要保障。在開放式實驗環境中,學生以分組的方式進行實驗,可以自行安排實驗時間,從而避免實驗室學生人數過多,實驗資源緊張的情況,同時也能使教師最大限度的指導學生;學生可以選擇內容進行實驗,避免實驗資源的不合理分配,提高儀器的利用率;學生在一定范圍內自由選擇實驗方法及手段,避免實驗教學的單一性和局限性。開放式實驗教學模式不僅解決實驗教學課時緊張、實驗資源的不合理分配問題,還可以調動學生實驗操作的積極性,使學生在實驗中變被動為主動,提高學生的綜合素質。
在開放式實驗環境中,實驗室應根據不同學科將實驗室進行分類,以實驗儀器設備的利用率及價值進行分區,不同分區有專人負責管理。開放式實驗室可建立信息化管理方式,統計實驗室及儀器的使用頻率,對頻率較高的實驗室采取開放式管理,對頻率較低的實驗區域進行統籌管理。此外,考慮到生物科學專業的一些儀器設備價格昂貴,可以專人專管,并使用網絡信息系統建立預約機制,采取計劃性、集中性安排儀器的使用時間,實行半開放策略。
四、結語
關鍵詞:分子生物學實驗;生物科學師范專業;實踐周教學;教學改革
中圖分類號:G642.423文獻標志碼:A文章編號:1674-9324(2018)12-0268-03
生物科學是21世紀的領先學科,大多數高校都設有生物科學學科,該學科的基本理論是在實驗基礎上建構起來的,理論與實踐緊密結合。而作為生命科學的基礎學科,《分子生物學實驗》是一門應用廣泛的學科,涵蓋生物學、醫學、農學乃至藥學,是從事生命科學研究的必備研究技能。分子生物學是在分子水平上研究生命現象的科學,通過研究生物大分子(核酸、蛋白質)的結構、功能和生物合成等方面來闡明各種生命現象的本質。《分子生物學實驗》是生命科學研究領域中融技術前沿性、創新性、挑戰性于一體的大型專業實驗課程,是學生直接接受分子生物學基本技能和前沿技術訓練,培養學生科研技能、科研思維,進而提升學生研究素質。《分子生物學實驗》是生物科學專業的一門重要專業能力實踐課,為必修課程。為了使生物科學專業人才能夠更好地掌握分子生物學的理論知識和實驗操作能力,長江師范學院生物科學專業在很早就開展了《分子生物學實驗》課程,教學內容也隨著學科發展不斷進行改進,但隨著分子生物學的快速發展以及硬件設施的不斷改進,傳統的《分子生物學實驗》課程教學產生了不少問題急需解決。為此,本文以長江師范學院生物科學師范專業為例,針對《分子生物學實驗》教學實踐中存在的不足,根據學生培養目標和課時要求,對高校《分子生物學實驗》教學進行改革,將課程教學改為實踐教學周,以提高分子生物學實驗教學質量,增強師范生的綜合素質。
一、生物科學師范專業《分子生物學實驗》實踐周教學特色
生物科學師范專業《分子生物學實驗》課程特色。分子生物實驗技術自開設以來,成為當今研究生命科學各學科和醫學領域中重要的研究工具,緊跟科學前沿,在分子生物學教學中,實驗教學占有舉足輕重的地位。為了使生物科學專業人才能夠更好地掌握分子生物學的理論知識和實驗操作能力,我校生物科學專業在很早就開展了“分子生物學實驗”課程,教學內容也隨著生物科學的發展而進行創新與改革。實驗內容從起初的幾個相互獨立的簡單實驗項目,逐步演變成綜合性分子生物學實驗。目前的課程內容是依據遺傳信息傳遞的規律及教師的科研內容進行設置,并進一步整合成為系統的綜合性實驗,實驗內容包括基因克隆、遺傳多樣性檢測、分子標記、DNA指紋圖譜構建、基因功能驗證等實驗項目。因此課程實驗所需儀器比較昂貴,實驗周期也相對較長。通過本課程實驗教學的學習,使學生獲得核酸物質的提取、分離、純化與鑒定、電泳技術、引物設計、PCR擴增、分子標記、基因克隆等方面的獨立實驗能力或職業技能。強化學生創新思維、獨立解決問題的能力和分子生物學領域基本操作技能,提高學生在分子生物學領域綜合運用實驗技能或職業技能分析和解決問題的能力,培養學生發現問題、分析和解決問題的創新精神。通過學習本課程使學生從分子水平認識生命現象和生物學規律,能夠對學生的畢業課題研究設計和今后的科研生涯提供極大的幫助,為今后從事相關專業的研究、教學工作奠定堅實的基礎。
二、生物科學師范專業《分子生物學實驗》教學中存在的主要問題
(一)實驗條件差,實驗經費不足
由于《分子生物學實驗》相關儀器和藥品都較昂貴,儀器設備往往有限。而經費是限制《分子生物學實驗》課程教學的重要因素,缺乏經費直接導致設備套數、藥品、耗材數量不足,學生動手機會減少。上課人數較多,但儀器設備等有限,必定影響預期的實驗教學效果,如多組學生共用一套移液器,有的學生上完《分子生物學實驗》,連移液器都不能正確使用。另外,由于缺乏計算機機房,《分子生物學實驗》中生物信息學方面的實驗無法開展。
(二)教學方式單一、學生學習積極性不高
傳統的教學老師講原理和步驟,學生按老師指導進行操作,學生思考和主動參與的過程就被省略了,動手完全與動腦脫節。動手能力的培養是實驗教學的一個重要內容,但不經思考地完成實驗根本談不上能力的培養。另外,實驗室缺乏多媒體設備,許多教學圖片及視頻無法展示。由于被動參與實驗、為了混學分或對分子生物學較陌生,多數學生參與實驗的積極性不高,甚至有的在一旁觀看別人操作自己根本就不動手,最后照抄別人的實驗結果。
(三)實驗教學安排、管理不合理
一是,課時安排少,隨著課程改革及新培養方案的實施,長江師范學院《分子生物學實驗》課程只有18個學時,如此少的課時要學生學習分子生物學實驗技術,給課程教學帶來了新的挑戰。二是,《分子生物學實驗》項目所需實驗時間較長,有時需要較長時間的等待,如PCR擴增,需要3—4小時,而許多實驗可以連續做完。傳統《分子生物學實驗》教學按周和學時劃分實驗,使實驗連貫性差,學生在實驗中不知道做的實驗有什么用。而老師為了在規定時間或更短時間完成實驗,往往選擇簡單的實驗,或一些實驗過程老師只向學生進行講解,不要求學生進行操作,學生不參與實驗的全部過程,導致學生只知其一、不知其二。三是,實驗分組不合理,一般4—5個人一組共同完成一個實驗,而實驗儀器相對較少,有些儀器或實驗只有部分同學進行操作,其他學生只能觀望,嚴重影響實驗的效果。
(四)課程考核單一
教師對實驗教學要求較低,考核方式一般是通過學生的平時成績結合期末實驗理論及操作考試進行考核。其中,平時成績包括:驗預習報告、原始記錄和實驗態度;實驗技能;實驗報告。各部分成績的比例如下:實驗預習報告、原始記錄、實驗態度和實驗技能占20%,實驗報告占40%,實驗理論及操作考試占40%。這種單一的考核方式不易調動學生的學習積極性,靠抄取他人實驗結果和實驗報告、臨時反復操作儀器和背誦實驗原理,一樣可以取得較好的實驗成績,使實驗課程在促進學生能力發展方面的作用有限。
三、生物科學師范專業《分子生物學實驗》實踐周教學建設與改革
(一)加強實驗室建設,增加實驗經費
實驗室依托中央與地方共建特色優勢學科實驗室——作物遺傳育種實驗室、武陵山特色植物資源保護與利用重慶市重點實驗室以及武陵山片區綠色發展協同創新中心的建設,購置了大量分子生物學儀器設備,教學與科研共用相關儀器設備,以科研促進教學的提升,如購置50套移液器,保證上課時每位學生人手一套移液器。建立生物科學專用機房、在實驗室安裝多媒體設備,可以進行生物信息學相關實驗及實驗課多媒體教學。同時向學校申請《分子生物學實驗》實踐周專用經費,保證實驗相關藥品的購置。
(二)多元化教學,提高學生學習積極性
實驗教學以大組單位,每大組人數不超過30人,將學生分成1人1小組,獨立完成實驗內容。實驗教學采用實驗現場操作、多媒體課件教學、專題講座、專題討論及機房上機的方式。第一次上課時可以組織學生觀看相關科幻電影或進行專題講座,以提起學生的學習興趣,實驗中等待的過程可以組織學生就大家關心的分子生物學技術進行討論,如轉基因及安全性、你能否接受克隆人和生物武器等。“任務驅動和問題導向”,鼓勵學生自主進行課前學習、獨立思考,發現問題,積極解決問題,再通過課堂與教師交流,完成知識的內化。并且全天候開放實驗室,作為實驗教學的課外延伸,增加學生實驗訓練的機會,實驗結果不理想時,也有機會利用課外時間快速重做,提升學生學習積極性,增強學生的動手能力,提高教學質量。實施教學科研一體化,將教師最新的課題研究內容引入實驗教學。同時鼓勵部分優秀學生參與教師科研項目,教師指導學生開展分子生物學方面的創新創業訓練項目和科研項目。
(三)實踐周教學,提升實驗的連貫性
實驗教學改為實踐周,實驗共40個學時,在一周之內完成一個綜合性實驗,如“玉米rDNAITS序列克隆及分析”、“胭脂蘿卜花青素生物合成結構基因克隆”、“榨菜種質資源遺傳多樣性的SSR分子標記檢測”、“胭脂蘿卜新品種DNA指紋圖譜構建”、“胭脂蘿卜DFR基因過量表達效應分析”和“參與調控胭脂蘿卜花青素生物合成轉錄因子MYB的篩選”等來源于教師科研的實驗,提高實驗的連貫性和教學質量。每學期開學之前相關老師必須討論制定好詳細的分子生物學綜合實驗實踐周的實施方案。
(四)加強教師指導和課程考核,提高教學質量
教學需要4—5名相關教師,將學生分成兩大組交叉進行相關教學。1人一個小組進行實驗,多環節評價學生實驗操作的過程,注重實驗基本操作能力的評價。考核內容包括實驗預習及原始記錄、實驗操作、實驗報告、實驗態度和學術報告5個部分,其中實驗預習及原始記錄占10%,實驗操作占30%,實驗報告占30%,實驗結果占20%,學術報告占10%,實驗成績總分100分。新的考核方式更注重實驗過程的考核,能有效地保證教學的質量。
四、結語
[關鍵詞]生物技術;課程體系
1 課程建設調研的目的
德州學院生物技術專業是2000年新建的專業,具有生物科學和生物化學等學科優勢的生命科學類專業,我們按照為社會培養厚基礎、強能力、寬適應的合適的應用型生物技術專業人才的指導思想,制訂了人才培養方案和教學計劃。在專業建設中,就依托我校生物科學專業,構建具有特色的生物技術人才培養方案和模式進行了探討和實踐。
課程建設是學校教學基本建設的重要內容之一,是專業建設和學科建設的基礎和關鍵環節,是提高教學質量的重要方法和途徑。課程建設涉及到教育思想觀念、教學過程、教學方法和手段、師資隊伍、教學管理制度建設、教學條件等多方面的內容,課程建設直接體現學校的教學水平,并將直接影響人才培養質量。為了深化課程教學改革,更加規范、有序地開展課程建設工作,根據教高[2007]1號《教育部財政部關于實施高等學校本科教學質量與教學改革工程的意見》和教高[2007]2號《教育部關于進一步深化本科教學改革全面提高教學質量的若干意見》的文件精神,為高度重視實踐環節,提高學生實踐能力和創新能力對徐州師范大學大學和淮陰師范學院等院校本科生課程建設情況進行了調研。
2 生物技術專業的課程體系結構
通過調研各個學校本科生課程建設情況,生物技術專業課程體系基本框架達成共識:
2.1 畢業總學分=課程(包含實驗課程)總學分+畢業綜合實踐環節總學分=150~180學分。
2.2 課程類型及學分比例。基礎課程:50%左右
人文社科類(含政治、外語、計算機、體育等)占30%總學分。
自然科學類(數學、物理、化學、物理化學等)占25%總學分。
專業基礎課:根據各個學校的專業特色來決定,占20~30%總學分。專業基礎課主要包括微生物學及實驗、生物化學及實驗、遺傳及實驗、分子生物學及實驗、細胞生物學及實驗
專業課:根據學校的專業特色來決定,占20%左右總學分。主要包括基因工程、細胞工程、生物工程下游技術等課程。
2.3 生物技術專業實驗覆蓋面。生物技術專業實驗覆蓋面包括微生物學實驗、生物化學實驗、遺傳學實驗、分子生物學實驗、細胞生物學實驗、細胞工程實驗、基因工程操作實驗、生物工程下游技術實驗。
3 我校生物技術課程建設的現狀
3.1 開設適合我校特點的課程教學模塊。根據我們的人才培養目標,生物技術專業培養具有良好的政治素質和道德修養,具有較扎實的生物科學基本理論、基本知識和較系統的生物技術理論與實驗技能,了解生物技術領域的前沿和發展動態,具有較強的創新意識與實踐能力,能在工業、醫藥、食品、農、林、漁、環保、園林等行業從事與生物技術有關的應用研究、技術開發、生產管理和行政管理等工作的德、智、體全面發展的應用型高級專業人才,同時適度培養專業專業基礎型、復合型人才。我們設計了5個選修教學模塊,分別是食品科學與營養模塊、現代生物學模塊、生物制藥模塊、農業生物技術模塊、生物教育模塊。
4 課程建設的目標和任務
課程群選擇了最能體現生物科學研究理論素質和綜合素質培養的五門課程構建網絡教學平臺。該基礎課程群中,《植物學》及《植物生理學》從植物的分類、結構、生理特點等方面介紹生物學研究中必備的植物學知識基礎;《動物學》介紹生物學研究中動物材料的分類、結構;《生物化學》從物質組成及物質代謝規律方面深化學生對生物體的理解并使學生掌握生物學檢測的基本方法;《分子生物學》從遺傳信息的傳遞角度闡述生命科學的最新理論和研究進展,同時《生物化學》為《植物生理學》、《分子生物學》的學習提供理論基礎和實驗技能。該課程群的設計理念是使生物科學專業學生認識生命科學的研究對象,研究的基本理論、基本技能和基本方法,使學生一定程度上掌握發現生命科學問題,并提出解決問題的思路,形成“大生物”的理念,成為系統全面地掌握生物學基礎理論和實驗技能,且基礎扎實、創新能力強、可持續發展的應用型人才。在各門課程的教學中注意各二級學科知識點的交叉,同時追蹤學科前沿,及時把最新發展和教研教改成果引入教學,課程群的建設同時為后續課程以及相關專業提供動物和植物的分類、生理、物質組成和遺傳基礎。
2課程群優化建設措施
課程群建設是課程組合知識體系的重組,同時也是對教學大綱和教學計劃的再設計,課程群的建設離不開精品課程建設和優秀師資的培養。
2.1理論課程的整合
“生物科學專業基礎課程群”教學團隊主講教師經過多年的教學實踐和溝通,在各門課程互通有無的基礎上,整體優化教學內容,避免交叉性內容的重復。對于在前序課程中已經出現的交叉內容,主講教師通過適度引導方式,引導學生鞏固和復習,重點強化交叉知識在新課程中的運用和擴展。這樣既克服了學生的厭學情緒,又強化了對知識的運用,激發了學生的學習興趣,提高了教學效果。生物化學是生物科學專業學生的主要專業基礎課,不但內容多,而且難度大,且與分子生物學的有些內容高度重復。因此,有必要對教學內容進行整合和優化。生物大分子中糖類、脂類、蛋白質和核酸等物質的結構、功能及代謝等內容在生物化學課中講授,而復制、轉錄、蛋白質翻譯和基因表達調控等在分子生物學中講授。生物化學中涉及的光合磷酸化的內容則在植物生理學中重點講述。教學內容的重組可以避免課程內容交叉、重復,使知識的系統性、連貫性增強,縮短了相應課程的理論教學學時,保證了在壓縮學時的情況下,有效地提高教學效果和效率。
2.2實驗課程的整合
實驗課程的整合主要體現在《生物化學》、《植物生理學》和《分子生物學》的實驗教學中,為了整合學院實驗教學資源,最大限度地利用現有的實驗教學資源,每學期以實驗內容論證的方式,優化整合課程群中實驗教學內容。例如,把生物化學的酶學實驗和植物生理學中的植物抗逆性實驗整合在一起開設,既使學生掌握了酶的分離純化、活性鑒定的方法,也開拓了學生的眼界,增強了學生對酶活性測定在實踐中應用的理解,同時節約了資源。在生物化學實驗中強調蛋白質的分離、純化的鑒定,而把核酸提取和檢測與分子生物學的相關內容整合在一起,這樣既避免了實驗經費的浪費,也大大增加了實驗項目的數目。在植物學實驗中開設顯微鏡使用方法課程,而在動物學實驗中不再設計顯微鏡使用方法的課時。在動植物野外實習中,將動物學實習和植物學實習結合在一起。同時,在實驗教學中采取“4+3+3”的內容設置,即基礎性實驗占40%,讓學生掌握一些基本實驗儀器的使用和基礎理論知識的驗證,綜合設計性實驗和創新性實驗各占30%。綜合設計性實驗是在掌握基本實驗技能的基礎上,自行設計實驗方案,并檢驗方案的正確性與合理性;創新性實驗是對從未做過或還未完成的科學研究進行的探索性實驗,結合學院教師的科研課題進行。通過3種承載不同教學目的實驗的開設,鞏固理論知識,初步使學生建立設計實驗方案的思維方式,熟悉各類實驗室儀器設備的使用方法,提高實驗技能技巧,掌握獲得實驗數據的手段和方法,使學生學會實驗數據的處理方法,培養學生的綜合素質和創新能力。
2.3教學隊伍建設
師資隊伍建設是課程建設的主要內容之一,以課程群為載體建設教學團隊,可以使團隊成員更好地進行教學技能的溝通、課程內容的整合以及課程結構體系的把握。根據課程特點,結合教師專業學科背景及教學經歷,遵循“老中青”結合及“以老帶新,以老帶青”的原則,鼓勵年輕教師以主講教師助教身份聽課、批閱作業熟悉教學工作。其次,鼓勵年輕教師通過訪學及攻讀博士學位的方式深造,聘請學術帶頭人和學術水平較高的客座教授,引領教師整體教學、科研素質提高。經過幾年的師資隊伍建設,生物科學專業基礎課程群形成了由教授、博士、教學骨干組成的一流的師資隊伍。
2.4改革教學方法和教學手段
在課程群建設中,在教學方法和手段上進行了多方面的探索和改革,在各門課程講授基本理論的同時注重向學生傳授科學的學習方法,培養學生把握學科的思維方式和研究方法,如在生物化學糖酵解內容講述過程中,首先將糖酵解途徑的研究歷程展現給學生,在這一過程中,使學生了解了生物科學研究的基本方法,同時培養了學生的研究思維,更培養了學生對科學研究的興趣。隨著計算機的應用,多媒體教學在當代教學中正發揮著越來越重要的作用。通過PPT和動畫的應用,將難理解的、枯燥的內容通過精美圖片、動畫短片生動地展現出來,從而使枯燥乏味的課堂內容變成生動有趣的探索過程,有效提高了學生的學習興趣。如在植物學教學中,將歷年野外實習中拍攝的植物圖片制作成課件,使理論內容的講解更生動。在利用多媒體教學的同時,也積極運用傳統的板書教學,如在生物化學教學中,將三羧酸循環的內容設計為傳統的板書教學,強化了學生對這部分內容中物質結構變化的理解。此外,課程群的所有課程在開課前將所有信息,如教學大綱、教學方案、實驗計劃、實驗課件、理論教學課件等上傳到德州學院網絡教學平臺,有助于學生根據教學進度自覺地進行預習、復習。
3結語
因此,高校應根據當前經濟發展及人才需求特點,以專業為核心,銜接專業與就業產業需求,以專業人才培養與就業為橋梁,打造“小眾化”就業指導體系,幫助大學生正確認識自我,提高就業能力,實現就業課程體系全程化、動態化,建立健全職業發展和就業指導體系,以增強就業指導實效性,緩解大學生就業供需矛盾。
一、南京曉莊學院生物技術專業就業現狀分析
生物科學專業已成為十大難就業的專業之一 ,這主要與生物科學相關產業鏈不成熟有關,也與高校的生物科學專業培養體系設置不合理有關。本文以南京曉莊學院生物科學專業為例,通過對《南京曉莊學院社會需求與培養質量年度報告(2010―2014年)》數據進行分析,探索構建以專業為核心的“小眾化”就業指導體系。
1.畢業生就業率、滿意度與專業相關性
生物科學專業就業率保持在92%~95%,就業單位與專業匹配度為62%~65%。筆者通過調查該專業生畢業半年內的離職率發現,生物科學專業畢業生半年內的離職人數在34%~48%,與初次就業質量不高有關;從專業就業現狀滿意度來看,生物科學專業保持在58%~65%;通過對專業職業期待吻合度進行調查發現,生物科學專業僅為36%~43%。由此可見,就業指導教育需要在職業前瞻教育及入學教育方面加大力度,引導學生理性對待未來職場。
2.畢業生就業方向、行業選擇
南京曉莊學院畢業生主要就業去向是民營企業和個體企業,平均比例已經超過50%,而且還在逐年攀升;畢業生就業于300人及以下規模的中小型用人單位,基本比例保持在62%左右。生物科學(生物技術、生物制藥)專業畢業生就業的主要行業是藥品和醫藥制造業(生物科學師范專業除外)。
3.專業競爭力、薪酬體現、地域特點
從本校不同專業畢業半年后的就業競爭力排名來看,生物科學專業排名靠后。如2013年該專業在17個專業中排第14位。通過對畢業生畢業半年后專業收入調查進行分析,收入較高的為地理科學專業(4621元),收入較低的是生物科學專業(2982元)。從就業地域來看,平均85%以上的人在江蘇省就業,畢業生半年后的月平均收入在3572元,高于其他地區生物科學專業畢業生工資水平,這主要與江蘇省生物科學相關產業鏈成熟度有關。
4.知識滿意度
2013屆畢業生的總體滿意度為78%,與2013屆本省非“211”本科院校(77%)基本持平。筆者對生物科學專業最重要的核心知識及滿意度調查發現:營銷與溝通、消費者服務與個人服務、化學被認為是其職業方面的核心知識,而這三項知識的滿意度分別為60%、56%、78%。通過分析影響就業的顯著性因素可得出,就業指導服務關系到畢業生的就業結果和質量。
二、生物專業人才培養目標的定位及專業企業崗位能力分析
對畢業生就業進行分析,只能作為就業水平和能力的“體檢報告”,幫助高校管理者發現人才培養存在的問題,找到問題的原因和解決方案終將落到專業教改措施上。應以專業為單位加以分析研究,實現以結果為依據的人才培養評價與改進目標。
1.生物科學專業人才培養定位
南京曉莊學院經過16年的專業發展和建設,已取得相應成效。如結合生物科學應用的實際情況,深入分析專業教學特點和行業背景知識,確立了以社會需求為導向,積極探索校校、校地、校企等合作培養應用型人才的培養模式,凸顯地方性、實踐性、應用性。
2.生物科學專業企業崗位設置、工作任務、技能分析
生物科學專業就業行業主要集中在藥品和醫藥制造業,因此本文側重研究醫藥領域行業現狀,且實地考察了多家醫藥企業,深入調查分析企業崗位任職要求,整合企業管理組織架構及生產工藝中所需的相關技能,為構建以專業為核心的“小眾化”就業指導體系提供理論及實踐依據。
醫藥企業組織架構分析:醫藥企業基本按照現代企業管理體系建立了較為完善的管理構架,實行董事會領導下的總經理負責制,根據職能劃分,包括研發部、生產部、質管部、人事部、財務部、銷售部、注冊審批部、臨床醫學部、采購部、行政后勤部。不同的職能部門對所招聘人才的要求不一樣,畢業生只有做到有的放矢,有針對性地選擇適合自己的職業,才能真正提高就業競爭力。
專業崗位設置、工作任務、技能要求:生物科學專業本科畢業生就業崗位主要集中在N售部、生產部、質管部,少部分學生進入研發部或注冊審批部。這些崗位的工作任務及相關技能總結如下。
(1)藥品銷售崗位:負責產品的推介及銷售工作;負責提供銷售服務和對用戶投訴的處理;負責藥品需求信息搜集、客戶信息反饋等。主要技能要求:營銷與溝通、服務與意識、職業通用知識(藥物化學、有機化學、藥理學等)。
(2)藥品生產崗位:藥物常見劑型(如片劑、膠囊劑、凝膠劑等)的生產;負責生產過程的質量監控;負責生產現場管理工作等。主要技能要求:職業通用知識、職業專項知識(藥物制劑制造技術、制藥工程原理、藥物分析等)、職業綜合能力。
(3)藥品質管崗位:按GMP體系要求,組織對生產全過程的產品質量進行全面監管。主要技能要求:職業通用知識、職業專項知識(含藥物分析與檢測、儀器分析等)、法律法規、標準體系、綜合能力等。
(4)藥品研發崗位:藥品分析、研究、新產品的開發(包括設計控制的管理、生產工藝的改進、產品注冊標準的編制、備案及修訂工作等)。主要技能要求:職業專項能力、職業通用能力、知識產權、法律法規等。
三、構建以專業為核心的“小眾化”就業指導體系的基本策略
1.教育理念更新:樹立就業指導與專業學習相結合的教學理念
《江蘇省人民政府關于切實做好普通高校畢業生就業工作的意見》明確指出,應“在高等教育改革中著力提升畢業生的就業能力,要把重點放在提高人才培養質量上,加快建立和完善高校專業設置、招生、培養與就業相互聯系、相互促進的機制,更新教育理念,優化學科、專業、課程結構,改進人才培養模式,強化實踐實訓環節,切實提高學生的就業創業能力”。因此,教師應更新教育理念,彌補當前就業指導與專業教學相脫節的嚴重缺陷,樹立就業教育與專業學習相結合的人才培養理念,以專業為基礎,貼合學生實際,促使學生主動認知自己的專業內涵,提高學生對專業領域的橫向與縱向認知,引導學生正確認識自我與發展訴求,完善專業職業技能,積極主動地規劃和選擇未來職業發展方向。
2.課程內容改革:就業指導內容與專業教學內容雙向改革
建立以專業為核心的“小眾化”就業指導體系的目的是搭建由“就業”到“專業”、由“導向”到“課程設置”的專業教育與就業教育之間的橋梁。
就業指導教學改革的重點是建立一套以專業為核心的“小眾化”指導體系,并把全程職業指導加入分解,分配到大學各階段。例如:大一開展專業認知、專業內涵教育,介紹專業與職業的關系,引導學生認清專業,了解專業學習的基本要求,了解本專業未來面對行業的特點、崗位設置、技能要求,引導學生主動確立未來職業目標。大二開展職業知識與職業倫理教育,建立扎實的基礎知識和合理的知識結構,提高學生綜合職業素質及綜合能力,為提高個人競爭力做好全面準備。大三側重自我評估與就業能力指導教育,引導學生根據自我特點,認清自己的喜好、性格、特點等,增強就業的選擇性及滿意度。通過專業課學習強化專業思想及能力素質,認清自己與就業需求的差距,從而提高學習的主動性。大四側重職前培訓,主要對專業方向涉及的就業政策、途徑、信息的搜集與整理以及在就業過程中遇到的問題進行方法、心理等方面的指導等。
專業教學內容改革重點必須以就業為導向,同時為就業服務。課程以滿足及對接學生未來就業崗位需求的操作性、實用性的能力培養進行設置,增加實驗、實訓課程,如“生物制品制造技術”“藥物制劑技術”“GMP質量體系”等課程,同時安排學生到合適的企業進行針對性較強的崗位實踐活動。
3.教育者隊伍優化:建立一支具有專業素養的就業指導教師隊伍
就業教育指導涉及知識領域廣,是一項融專業性、實踐性、綜合性為一體的工作,需配備由專業教師、輔導員、技能教師組成的師資隊伍,循序漸進地開展全程就業指導工作。
(1)“小眾化”的就業教育,必須由專業教師開展專業內涵教育,將職業教育與專業教學有機結合,幫助學生主動了解自己所學的專業及發展前景,為未來制訂職業規劃打好基礎。
(2)“小眾化”的就業教育,必須由專業輔導員、班主任全程分階段推進就業指導教學工作,為學生提高個人認知、社會認知、就業形勢J知、就業服務水平等提供幫助,提高就業率。
(3)“小眾化”的就業教育,必須聘請專業領域具有豐富實踐經驗和職業指導技能的教師,如企業HR、職業規劃師等,來強化職業指導工作,從社會和市場的實際出發,幫助學生正確認識自我,熟悉專業,以滿足新時期市場人才需求。
參考文獻:
[1]鄧潔屹.大學生就業指導服務體系的完善與創新[J].中國大學生就業,2006(12).
關鍵詞:海洋生物學 課程改革 初步探討
中圖分類號:G4 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2014)01(a)-0100-02
《全國海洋人才發展中長期規劃綱要(2010―2020年)》指出:“加強海洋教育,擴大海洋人才培養規模,力爭用10年左右的時間使海洋人才資源總量翻一番,達到400萬人,占海洋就業人員總量的35%”[1]。因此,未來10年海洋教育任重而道遠。而在海洋人才之中,海洋生物類人才是一個相當重要的組成成分,在海洋生物類人才的培養過程中,“海洋生物學”課程占到了舉足輕重的地位,只有不斷改進本課程的教學,才能真正培養出符合國家需要的海洋生物類人才。本文從“海洋生物學(無脊椎動物)”課程的由來、發展、改革的必要性和改革的具體措施及改革的成效等三方面初步探討了如何培養適應國家、社會及個人需要的海洋生物人才。
1 課程的由來、現狀、及改革的必要性
“海洋生物學(無脊椎動物)”課程是我校“生物科學(海洋生物)”的本科專業的專業必修課程,課程的原名為“海洋生物學導論”,32個學時,兩個學分。課程設置的主要目的是引導學生入門及培養學生初步養成科學思維及基本掌握科學研究方法的作用,主要介紹海洋的基本特征,代表性海洋生物的基本生物學,海洋所特有的一些生態環境及特征,海洋生物學研究中所采用的一些先進研究工具和研究方法,了解當前海洋生物學研究中的熱點、發展趨勢和應用前景,以及人類與海洋所應具有的關系,能夠對如何進行海洋和海洋資源的合理開發利用有清醒正確的認識。本課程設置之初即為“雙語課程”,旨在使學生初步掌握海洋生物學科的一些基本用語及詞匯,為以后的進一步深入學習打下基礎。
在課程的具體實施中,我們發現在介紹代表性海洋生物時,軟體動物和甲殼動物是不能回避的重要海洋生物類別,而之后學生還會專門學習“貝類學”和“甲殼動物學”兩門課程,二者之間必然存在內容的交叉;同時前面的課程不能詳細介紹后面兩部分(貝類和甲殼動物)內容,而后兩門課程又在知識學習的總體連貫性方面有所欠缺,學生學習時不能避免的是知識點的重復介紹,因此,該課程體系存在調整的必要。
2 課程改革的具體內容
為此,在我校2010年教學培養方案的改革和修訂中,我們進行了大膽改革,將原來各自獨立的三門課程合并為一門課程,即:海洋生物學(無脊椎動物),學時也改為96,基本為三門課程學時數之和,增加了實驗課程(70學時),同時繼續堅持雙語教學的主要授課方式;在授課教師方面,我們也充分考慮到課程的連貫性及專業特征,由原來的一位教師主講改為三位教師共同主講,三位教師各有其特點:其中一位教師對生物學尤其是海洋生物具有非常扎實的功底,能充分把握海洋生物學的最新進展及研究熱點等,同時具備較強的專業英語知識,可以作為整個海洋無脊椎動物部分的主講教師;其余兩位教師分別是軟體動物和甲殼動物研究方面非常著名的學者,長期從事這兩部分內容的一線教學和科研工作,因此,分別擔任軟體動物門和甲殼動物門的主講工作,三位主講教師各有所長,互為補充,組成了一個有機的整體。
教材方面,由于經費所限,原來只能是影印了英文原版教材的部分內容發給學生,課程改革后,爭取到了上海高等教育內涵建設“085”工程建設的資助,購買了足夠的英文原版教材,學習期間無償借給學生使用,課程結束后再收回以備下一年級使用。課程改革后,在2012(2010級學生)和2013(2011級學生)兩年的具體實施過程中,取得了一些進步,也發現了一些可以繼續改進的地方。
3 課程改革的成效、結果
(1)教材的適當選擇大大提高了學生學習的積極性。
我們所選用的教材是由美國“McGraw-Hill Company”于2010年出版的“Marine Biology”,教材主編是Peter Castro和Michael E.Huber。教材更新很快,2005年是第五版,到2010年已經是該教材的第八版;該教材的重要特點之一是極具可讀性,注重提升學生的學習興趣,內容的編排方面注重由淺入深同時具有層次感和系統性,引導學生在不知不覺當中就學習到了專業的海洋生物學知識,同時原版教材中大量的圖、表等也降低了專業英文學習的難度。
(2)教學效果有所提升。
雙語教學歷來的問題之一是由于學生的英語水平參差不齊導致教學效果比較難以保證,學生的評價也不太高。本課程在改革之后,教學效果有了顯著改善,各方面學生評價都高于學科點、學院及全校的平均值,具體數據見表1所示。由表中可以看到:學生評價的平均成績四年間一直穩步上升,從2009年的85.46分一直到2012年的94.11分,尤其是課程改革后的2012年,無論從平均成績、學科點排名、學院排名還是學校排名都有了極大幅度的提升,特別是實驗課程在2012年首次開設學生評價就在學科點排名第一,充分說明了學生對本課程改革的認同。
(3)學生對課程及專業的認可度大大增加。
通過本門課程的改革,學生不僅學到了更為清晰、系統的海洋無脊椎動物相關知識,同時提升了學生對本專業教學的認可程度。在2007年專業開設之初,由于對本專業了解較少,學生學習熱情不高,通過5年來的建設,尤其是課程方面的精心設計以及2011和2012年兩屆畢業生的就業和考研情況,生物科學(海洋生物)專業已經成為深受學生喜愛的專業之一。2012年我校實行生物大類招生,生物科學、生物科學(海洋生物)和生物技術三個專業合計招收132名學生,在經過一年的學習后,到2013年夏進行專業志愿填報時,有57名學生的第一志愿填報了生物科學(海洋生物)專業,遠遠大于擬招收的33人,第一志愿錄取率為100%,錄取學生的成績績點也是全年級最高。
(4)畢業學生的就業與考研提升。
從2007年首次招生到2011年首屆學生畢業,目前共有兩屆畢業的學生[2]。其中進一步深造比例(出國留學及國內讀研)分別為23.1%和52.9%,從事本行業相關工作比例分別為26.2%和5.9%,進一步深造和從事行業相關工作的比例在50%~60%之間,總體就業率均接近97%。
學生對我們在課程建設方面的努力給與了極大地認同,我們也應該無愧于學生的選擇和信任。未來將以更大的熱情投入更多的精力,不斷完善海洋生物學(無脊椎動物)課程建設,力爭培養出更好地學生效力于國家和社會。
參考文獻
什么是“3+x”高考科目設置方案
“3+x”高考科目設置方案,除語文、數學、外語3 門工具課必考外,其余6門(政、史、生、地、理、化 )學科均由學生自由選考, 每個考生可根據自己的興趣愛好選考1門~6門,并報考有關的大學專業。這樣既可 充分挖掘學生的潛能,又能減輕學生的負擔,是讓不同層次的學生都能量力而行地報考高校的嘗試。因此“3+ x”高考科目設置方案是培養跨世紀人才的需要,是時代的呼喚,也是高考改革的方向之一。
高考生物學科的簡要回顧
生物學科自1977年恢復高考以來,歷經了高考—不高考的折騰。生物學科列入高考,成績由30分升格為70 分。這段時期,整個生物學教學生機勃勃,是生物學科的鼎盛時期。1994年至今,生物學科被擠出了高考大門 (個別省、市除外),在學生中誘發群體偏科現象,使生物學教學陷入低谷。這種現象有悖于課程設置方案和 實施素質教育的要求,有悖于可持續發展戰略的要求和生物學世紀的到來,有悖于高校農、林、醫等專業培養 人才的需要。很多學生對生物學的濃情因“高考不考”而受到遏制和影響,不利于學生自主學習和全面發展。 而“3+x”高考科目設置方案中有了生物學科,使生物學教學重現一線生機,呈現出振興的曙光。
“3+x”給生物學科帶來的機遇和挑戰
盡管高考制度有不少不盡人意的地方,但時下,仍是我國可信度較大、比較公正的一種選拔人才的方式。 面對這種新形勢,生物學教學既面臨著機遇,也面臨著挑戰。
1.“3+x”高考方案的推行會使生物學的教學得到加強 “3+x”方案的實施,為高校的某些專業必須把 生物學科作為高考科目之一,從制度上提供了保證。這就從根本上改變了往昔高考根本不考生物的現象,客觀 上使部分考生為了高考,也得認真研習生物學。據載1999年廣東省15萬名的應屆高中畢業生中,有1.7萬人選擇 生物科為考試科目, 報選的高校專業多達18個。盡管人數不多,但這是生物學科停考、被冷落多年后的選擇! 廣東省中學也一改以往的消極對待態度,紛紛找回教師,組織教學。這說明生物學是有著強大生命力的,實施 “3+x”高考方案,生物教學的振興是指日可待的。
2.“3+x”方案也使生物學科產生潛在的危機 對“3+x”高考方案,有的生物學教師持盲目樂觀態度; 認為從此以后,生物學科又可借助高考指揮棒再鑄輝煌。其實,這是一種誤解。不少教師認為,推行了“3+x ”高考方案,如果不從觀念上、意識上徹底更新,還是圍著指揮棒轉,生物學的潛在危機更大。不是嗎?報載 廣州市一名頗有聲望的中學校長公開宣稱:“我們學校就是動員成績最差的學生選報地理、生物”!在這種觀 念誤導下,使已選報生物科目的中等水平的學生也立即轉向,報考其它學科了。其余同學因怕同齡人的譏諷, 也跟著轉報其它學科。其次,在選報生物學科的學生中,大多成績偏差,對高考希望不大。這說明學生選報生 物學科不是出于真正對生物學專業的熱愛,而是出于無奈。
3.“3+x”高考方案的實施將引發新的偏科 “3+x”高考方案的實施,會使高中學生產生新的思索。“ 3+x”方案具有選擇性、自主性,會促使部分考生在確定奮斗目標后,一進高中就進行選擇性地學習。如果不 報選生物科目,對生物會考何必那樣當真,只要混個60分就行了。這樣就會引發新的偏科,使大部分畢業生不 重視會考。因此,必須嚴格制定高中會考制度,制訂新的高中畢業水平標準,提高會考的可信度和社會影響, 以防止偏科現象的產生;否則“3+x”實際上是為部分偏科考生提供了更多的升學機會。
4.“3+x”方案促使我們重新審視生物學科的區位在此談的區位,是指生物學科在“3+x”高考科目設置 方案中的地位和作用。
(1)生物學科的獨特性、廣泛性。生物學科與農、林、牧、副、漁、醫藥衛生,以及其它學科的發展關系 密切,對我國社會主義現代化建設有重要作用。它的知識構建與社會各行各業密不可分。這就決定了生物學教 學在提高國民素質中有著其它學科不可替代的作用。因此每個中學生必須在有限的課時內,學好生物學基礎知 識,掌握基本技能。
(2)生物科學發展迅速。本世紀50年代以來, 生物科學在理論上、實踐上都取得了一系列驚人的進步。 世界上許多有遠見的科學家和思想家都驚嘆,生物學科將取代物理、化學等學科而成為21世紀的領頭學科。為 此,世界各國為爭奪在世界經濟中的主導地位,都把發展生物高新技術作為自己的強國之道和新的國策,競相 制定和實施投資大、耗時短的開發項目。我國的“863”計劃、攀登計劃、 “八五”“九五”攻關等計劃,也 致力于加強生物高新技術的研究和開發。因此,加強生物學科教學是時展的需要,是增強綜合國力的需要 。
(3)社會上許多人對生命科學的區位問題有了較為清醒的認識。據調查,同意沒有生命科學就沒有現代社 會觀點的人占67%;贊同生命科學維系著人類文明觀點的人占72%;持有生物學教學是培養人才的基礎工程主 張的人占51%,這說明社會上越來越多的人對生命科學的區位有了較為明確的認識,初步形成了生命科學的價 值觀。
生物教學應抓住機遇,迎接挑戰
1.明確生物學科是一門大眾性的基礎學科這一特性 無論方案如何,都必須恪守素質教育下的生物學基礎 知識傳授這一方向。教學中要重視通過生物科學的事實過渡到有關概念的形成,以及對重要概念的正確表達, 從而使學生準確地掌握基礎知識。要重視生物學知識的內在聯系及與其它科學知識的關系,引導學生構建生物 學知識網絡,使他們對所學的生物學知識能靈活運用,舉一反三。
2.重視思想品德教育 教學中要引導學生用辯證唯物主義觀點,分析、認識生命活動的基本規律,逐步樹 立科學的世界觀。要引導學生熱愛科學,學好科學,建立起科學的價值觀。要通過生物學教育,培養學生良好 的情感、行為習慣和心理素質。
3.培養學生能力,提高學生科學素質 生物學是一門實驗科學,觀察、實驗是該學科基本的研究方法。教 學中要積極主動創造條件,解決實驗材料等問題,完成大綱所規定的各項實驗內容,以培養學生的觀察、實驗 、思維和自學的能力。
4.生物學教學和研究要扎根社會 我國的生物學教學在自身發展的道路上,幾經周折多災多難。除一些不 可抗拒的客觀因素外,長期以來,生物學教學思想、教學觀念、教學方法及生物學教材內容等有悖于時代要求 ,脫離經濟發展、社會生活和工農業生產。在教學方法上,刻板乏味,使知識與實驗、實際脫節,這樣的生物 學教學難以被社會承認。“3+x”方案雖給當前萎縮的生物教學注入了“強心劑”,但是恢復生物高考只能給 生物教學帶來一時的興旺。要使生物教學持續昌盛,還須依賴生物學教學自身的全面改革。生物學教學和科研 必須扎根社會,服務當地經濟建設才有活力。
5.高考中恢復生物學科,無疑是對生物學教師的一大安慰,但不能把全部賭注都放在高考上,畢竟那只是 少數學生選擇的志愿 我們應在會考上多下功夫,既要保證學生能在學好生物學基礎知識上取得合格的高中畢 業資格,又要為少數升入高校生物專業的學生提供深造的知識基礎及專業條件;既要升學高質量,又要回家能 致富,以這樣的心態來界定審視生物學的區位。不論高考科目方案如何變化,我們都能處變不驚,瀟灑自如。
關鍵詞:菁英班;人才培養模式;研究;實踐
為貫徹落實全國科技創新大會精神,在教育部和中國科學院的組織下,本著“優勢互補、合作共贏”的宗旨,南京農業大學與中國科學院上海生命科學研究院于2012年簽署“科教結合協同育人”戰略合作協議,共同探討建立科教結合協同育人新模式,培養高質量的人才。2014年,南京農業大學與中國科學院上海生命科學研究院合作共建“生物科學與技術菁英班”,旨在培養在生物基礎科學領域具有扎實理論基礎和鮮明專業特色的領軍人才、拔尖人才。為了達到培養目標,南京農業大學與中國科學院上海生命科學研究院雙方在教學、科研、實踐等領域均進行了廣泛的合作探索。
一、生物科學與技術菁英班人才培養模式與培養方案設計
生物科學與技術菁英班是一個流動的班級,班級成員來自基地班的前十名,通過這樣的選拔方式可以更好地培養出“菁英”,每年對菁英班學生進行考核,不在自己本班前十名的學生只能退出班級,而進入前十名的學生就可以進入菁英班,這樣流動的方式,可以極大地激發學生的斗志,使其更好地在菁英班中進行學習。
生物科學與技術菁英班必須培養出高素質、厚基礎、寬口徑的合格人才,生物科學與技術菁英班人才必須具備以下知識和能力:必須掌握科學和生物科學的基本理論、基本知識,具有相關的科學知識,具備進行實驗操作的基本技能,具有獨立獲取知識、計算機應用和信息處理等的基本技能,熟悉實驗室操作的要求和規范程度,了解生物科學的理論前沿和發展動態,掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法,具有一定的科學研究和實際工作能力。
二、生物科學與技術菁英班的具體實施
按照菁英班的培養目標要求,制訂“學研結合”的人才培養方案與教學計劃。菁英班學生本科階段需要完成124學分的必修課和36學分的選修課。菁英班學生的主要基礎課程在我校完成,期間,對方選派優秀科研人員(導師)開設學術前沿講座和專題課程。
其次,每學期菁英班學生都有自己的交流會,總結和闡述自己的收獲,班級里面有30位學生,在同一個班級里大家共同學習、交流,取長補短,彌補自己的不足之處,這樣可以更好地提升自己。
三、創新型人才培養路徑的思考
“為什么我們的學校總是培養不出杰出人才?”這是著名的錢學森之問,深深表達了錢老對中國現代科技教育和創新的擔憂。然而事實上我們并非不能培養人才,只是培養的不是創新型人才,而是服務型人才,即腦力勞動者。
中國作為人口大國,一直以來都擔任著勞動力輸出者的角色,過去是體力勞動者,現在是腦力勞動者。他們都有一些共性,專業基礎知識扎實、吃苦耐勞、不會質疑。中國學生乖巧聽話,似乎是國際公認的。中國選擇應試化的基礎教育也確是迫不得已。一個教師每天要應付幾百個學生,遍布各個班、各個年級,他能夠完成這些任務都實屬不易,更別提一對一的小班化教學了。在“僧多粥少”的客觀條件下,機械大生產的應試教育成了最方便且有效的方法,學、統一考試、統一答案。即使老師鼓勵學生提出問題,問的也只是怎么解題而已。嚴格的基礎教育給了學生扎實的基本知識和優秀的分析問題、解決問題的本領,然而卻扼制了學生創新和發現問題的能力。
應試教育所帶來的單向思維方式應該在大學教育中得以修正,形成批判性思維,“不唯上,不唯書,只唯實”,構建起導師和學生“平等”的地位關系。導師只是指引方向,更或者只作為一個技術支持,在必要的時候給予幫助。敢于質疑,敢于提問,才算真正參與了教學過程。知識可以接受,但不能連著思維架構一起照搬。一個優秀的創新型人才自然需要在某一領域有著深厚的知識基礎,但這些知識是立體的、相互的,而不是獨立的、片段式的存在。這就需要學生構建自己的知識體系,根據自己的需要查漏補缺。什么樣的知識才能記得牢固、弄得明白?答案是自己找的。填鴨式的教學之所以不能長久,就是因為自始至終它都是別人強塞的東西,這些知識都分門別類地歸整好,互不相通。而一個學生應該做的,就是把它們串通起來,變成自己的知識。
立體的、相互的知識體系是成就創新型人才的基礎,創新不是空中樓閣,它也需要建立在前人的經驗之上,以廣博的理論為依據,其主要取決于個人的學習態度和探索精神。然而培養創新能力的重要條件,就是營造出一個需要創新能力的氛圍,不讓這種能力在學習生活中無用武之地。
擁有廣闊的國際視野、緊跟科技前沿也是培養創新型人才所要注重的。一方面,大學鼓勵參與科研的導師、教授等進入教學工作。這群身處科技前沿的教育工作者會給學生帶來書本外的收獲,有些書本上還寫著未知之謎的東西興許已經有了新的突破。另一方面,便是外請研究員進行講座。這也是菁英班帶來的最大收獲。
菁英班兩次上海之行很好地體現了這一點。有機化學課上聽到的質譜分析儀、氣相色譜、液相色譜,生物化學課上聽到的流式細胞儀,都能在這里看見。優秀科研成果的取得,想法是一大要素,同時尖端儀器也功不可沒。熟練操作儀器,得出準確而有效的結果,對實驗絕對是很大的幫助。但作為本科生來說,暫時還接觸不到這些儀器,但仍舊可以學習到其他基礎而有用的實驗操作和設備。
培養創新型人才,最重要的就是樹立創新精神。而創新的基礎就是要有廣博而新鮮的知識儲備和視野。沒有地基,何來高閣,本科教育應該在師生平等、有教有學、有問有答的互動教學中,既給學生以豐沛的知識,又培養其自主學習、主動提問、自我思考的良好習慣。熟練掌握理論知識,卻又不被書本框死,才能給創新精神留有余地。
教育不會讓每個人都成為天才,但至少可以創造一塊培養天才的土壤。開放、民主、自由的教育模式固然會耗費精力,但作為教育體系中的創新者應該給予認可。從社會輿論上、國人道德教育上,鼓勵創新、支持創新,再加以個人努力和資源支持,本土培養出合格的創新型人才指日可待。
參考文獻:
[1]顏進.高層次經濟管理人才培養模式的研究與實踐:以南京農業大學經濟管理強化班為例[J].高等農業教育,2005(03):34-36.
[2]劉秋員.關于農學專業人才培養模式的思考[J].信陽農林學院學報,2015(02).
基金項目:江蘇省教育廳2015年度高校哲學社會科學研究一般項目“基于南京農業大學菁英班人才培養模式研究”,由南京農業大學中央高校基本科研業務費人文社會科學研究基金資助(項目編號:SKPT2015044)。
作者:龍石銀 張彩平 喬新惠 田英 馬云 黃春林 單位:南華大學生物技術系
謝紅艷構建生物基礎與醫藥融合的課程體系
課程體系是實現培養目標、構建學生知識結構的中心環節。我校生物技術專業的課程體系分3個平臺,即公共基礎課、學科基礎課和專業課,每個平臺均設有必修與選修課。為使生物技術專業的學科基礎課和專業課能適應21世紀生命科學學科的發展和人才培養的需要,并在生物群體、個體、組織、細胞、分子不同水平上全面準確地反映生命科學內涵與進展,生物技術專業的教學計劃、課程設置及運行過程都充分利用學校已有的醫學教育資源優勢,體現了依托醫藥的特色。教學計劃體現了醫藥特色從2005年版、2007年版到2009年版的專業人才培養方案及教學計劃修訂中,均結合我校實際確定了以生物科學為基礎,以醫學、藥學為依托,以培養生物技術實踐能力為主要環節的生物技術專業教學計劃,培養方案與課程體系逐步優化[7,8]。在課程設置上,合理安排必修及選修課程,在專業課程設置中以生物科學為基礎,把六大工程課即基因工程、細胞工程、微生物工程、蛋白質工程、酶工程、組織工程列入生物技術的專業必修課,圍繞六個工程主干課開設專業平臺基礎課和限制性選修課。這種課程結構強化了學生扎實的生物科學的基礎理論和基本實驗技能的培養。目前總課程為44門,其中涉及醫學基礎和藥學專業基礎的課程有20余門,需較系統地學習人體解剖學、生理學、醫學微生物學、醫學遺傳學、醫學分子生物學、醫學免疫學、組織胚胎學、生物制藥工藝及設備、化學制藥技術、制劑學、生命科學進展、病理學、藥理學、生物安全等課程。該計劃符合國家教育部關于本科教學計劃的原則規定,能保證學生的知識、能力和素質培養的要求,也能充分利用學校已有的醫學教育資源優勢,辦出有醫藥特色的生物技術專業,體現出生命科學與醫學、藥學的緊密結合。教學計劃執行過程反映了醫藥特色在教學過程中,交叉學科實現內容整合。由于生物化學、細胞生物學、醫學遺傳學、醫學分子生物學四門課程是生物學科的前沿內容,也是生物學中發展最快的領域,要求這幾門課的任課教師在課堂上要及時向學生介紹學科的新發展和新內容。另外這幾門課的內容交叉重復較多,經過學科群的多次討論,強調了各門課應重點講授的部分和內容的取舍分工,較好地處理課程間相關內容重復和滲透的關系,著重培養學生扎實的生物科學的基礎理論、基本實驗技能和在醫學、藥學方面的應用。教學內容上也體現了生命科學與醫藥科學的緊密結合,如學習基因工程時,結合臨床常用的基因工程產品如胰島素、乙肝疫苗等實例介紹分切接轉篩基本原理。同時回顧這些疾病發病的生化機理,介紹治療進展,學生的學習效果非常好。
強化生物基礎與醫藥特色的實踐環節
教學體系生物技術是由多學科交叉形成的理論與實踐并重的一門學科,為提高學生動手能力,培養出創新性應用型生物技術類專業人才,突出實踐性教學也是本專業的主要特色。我校生物技術專業的實踐環節教學體系由實驗課程、實習課程、畢業論文組成,目前已形成了有特色的實驗、實習課程體系和穩定的實習基地。實驗課程體系不斷強化實驗室教學,按基礎實驗和專業實驗兩個層次組織實驗教學。把基礎類課程如生理學、動物學、微生物學、細胞生物學、生物化學、遺傳學、分子生物學等的實驗與專業類課程如基因工程、蛋白質工程、細胞工程、酶工程、微生物工程等實驗內容進行整合,將開設的實驗內容分為幾個系列,避免了實驗內容的交叉重復,使其更加系統和符合客觀規律,知識結構更趨合理。教學過程中,要求學生從試劑配置開始,自己動手完成實驗操作全過程,大大提高了學生的動手動腦能力和獨立分析與解決問題的實際工作能力。通過學習和實驗,學生掌握了一系列基本生物實驗技術,如離心、電泳、層析及分光光度法等。結合這些技術,開展具有醫藥特色的實驗項目,如人血清醋酸纖維薄膜電泳、谷丙轉氨酶活性測定等,根據電泳分離出的條帶、酶活性等結合臨床分析該血清樣本的特點和臨床意義,又如在激素對家兔血糖濃度的影響實驗中。通過該綜合性實驗,學生對血糖濃度及其代謝調節有了更清晰的理解。在此基礎上,開展的專業課程實驗的如微量核酸和蛋白質的分離純化、PCR技術、基因重組技術、電泳圖譜的成像分析技術、雜交技術、菌株擴大培養技術,發酵產物的分析、提純技術等基本上都與其在醫學、藥學方面的應用密切相關。專業和專業基礎課程實驗共計652學時。實驗開出率達到教學大綱要求,專業基礎課、專業課中設計性、綜合性實驗項目超過40%,其中依托生物基礎技術并具有醫藥特色的實驗項目達到60%以上。實習課程體系實習課程分階段性的相關課程實習、生產實習。實習是學生學習深入與升華的重要過程。不斷加強校內外實踐教學基地與生產實習基地建設,尤其是以雙贏實習基地為平臺創新生產實習教學。階段性相關課程實習分別到學校附屬醫院的檢驗科、藥劑科了解相關技術在醫藥上的應用,同時以湖南南岳衡山、福建泉州市崇武鎮海濱作為我校生物技術專業植物學、動物學野外實習基地。這兩個實習基地的動物、植物物種豐富,數目繁多,具有生物多樣性的鮮明特點,能為生物科學的野外實習提供資源保障,拓寬學生對自然界中生物多樣性、生態學等的知識面,完善知識結構。生產實習更是突出生物技術和醫藥應用特色,實習基地有清華紫光古漢生物制藥股份有限公司衡陽南岳制藥廠、衡陽中藥廠、湖南金健藥業、湘潭一格藥業和瀏陽生物科技園等生物制藥和生物技術企業單位,廠方指派專人指導學生的實習。實習內容包括藥品生產的GMP知識、血液制品生產技術、生物制品生產技術等專題講座,并通過在人血白蛋白分離車間、免疫球蛋白分離車間、凍干粉針車間以及中心化驗室的實習,了解血漿白蛋白、免疫球蛋白分離純化的工藝流程和技術要求,生物制品的凍干干燥、成形、封裝、滅菌等工藝流程,藥品、生物制品的檢測與質量控制等技術。通過實踐,使學生觀察能力、動手能力、實踐能力以及思維能力、綜合分析能力和解決問題能力得到了全面培養,學生能運用所學的微生物學、生物化學、發酵工程、生物工業下游技術等原理解決生產中存在的問題,鞏固和加深對基礎理論的理解,并初步了解了生物技術和現代化生產的關系、生物技術企業的經濟地位和市場營銷狀況等信息,學研產用結合取得初步成效,其中湖南金健藥業有限公司因在指導我校生物技術專業生產實習時取得了很好的成績,被評為湖南省高校優秀實習基地。畢業論文體系由于推行本科生導師制,成立了科技活動小組,在一至三年級時就引導部分學生參加教師申報的科研項目,并分別在我校生物化學與分子生物學研究所、藥物藥理研究所、心血管疾病研究所等與生物技術、醫藥相關的開放實驗室進行,以科研促教學,增強了學生的研究能力,培養了創新人才。學生在第四學年時必須進入實驗室做畢業論文,畢業論文的選題主要結合導師的研究方向,所完成的畢業論文幾乎都涉及醫學、藥學研究和應用開發領域,如研究糖尿病、心血管疾病、遺傳性疾病、腫瘤等的相關發病分子機制、藥物防治及機理探討等,較好地反映了所學知識的應用,也充分顯示了我校生物技術專業的辦學特色。在導師指導下,其中“戒煙牙膏”榮獲第八屆“挑戰杯”全國大學生課外活動學術科技作品大賽二等獎;觀賞兼實驗紅鯽魚新品系的選育株、觀察新藥N0-1886對巨噬細胞內膽固醇流出的影響以及無明礬米粉的制作等獲湖南省大學生研究性學習和創新性實驗計劃項目資助。從畢業生就業情況看,大部分是在醫藥公司、生物科技公司、生物工程公司、制藥公司、學校或科研院所等從事醫藥和生命科學相關的技術工作和科學研究。經過十余年的實踐,我系對生物技術專業創新人才培養的途徑和方法進行了積極探討,目前已形成了具有醫藥特色的培養創新人才和應用型人才的課程體系。通過對學生、用人單位問卷調查和校內外教學督導評價等分析表明:專業+醫藥的人才培養模式獨具特色,學生不僅掌握了系統的生物技術的基本理論和基本技能,而且得到了與醫藥相關的基礎研究和應用的實踐,生物技術專業建設也取得了突出的效果,體現了堅持社會導向、改革創新和示范帶動的原則,培養了適應社會需求的高素質人才,突出了生物技術理論和方法與醫學、藥學相互滲透的辦學特色。