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英文名称:Journal of Chemical Industry and Engineering(China)
主管单位:中国科学技术协会
主办单位:中国化工学会
出版周期:半月
出版地址:北京市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:0438-1157
国内刊号:11-1946/TQ
邮发代号:2-370
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1923
期刊收录:
CA 化学文摘(美)(2009)
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉:
中科双效期刊
联系方式
关键词:生物化学 改革 考核多元化 多媒体 实验设计
1.引言
生物化学是利用化学的理论和方法研究生物的一门科学。生物化学内容涉及氨基酸和蛋白质化学、核酸和核苷酸、酶化学、维生素与辅酶、激素及其作用机理、糖类及其代谢、脂类代谢、氨基酸代谢、DNA的复制与修复、RNA的代谢、蛋白质的生物合成与修饰、DNA重组技术、基因表达的调节控制等,教学内容庞杂、抽象、晦涩、难度较大。随着人们借助现代分子生物学的理论和手段,从基因水平全面了解生物大分子的结构和作用,使生物化学发展更加快速,更加多元化。基于上述因素,生物化学教师在教学中要不断改进,构建以课堂、实验室和社会实践多元化的立体教育教学体系,在传授知识的同时,加强实践能力锻炼,提高学生的动手能力和创新能力。
2.教学内容和课程体系的改革
传统的生物化学教学内容庞杂,学生负担过重,学到的只是死的书本知识。我们将教学内容进行彻底的整合和更新,增加了生物化学研究的新成果,新进展,新的研究手段和方法,如人类基因组计划与DNA测序,基因工程技术,生物芯片,转基因动物及其产品的安全性,基因组信息研究方法与成果,基因组学及蛋白质组学的研究方法与研究内容等。此外针对生物化学是我校生物制药专业的一门基础课程,我们增加了医药生物技术及其产品的生物安全,蛋白质药物,基因药物,细胞药物等内容,以达到拓宽基础,开阔视野,加强对学生的科学素养和能力培养。
3.教学方法和教学手段的改革
教师应改灌输式教学为启发式教学,注重教育多样化,不再单一地使用语言、课本、板书、挂图等教学手段。例如在讲解糖酵解、三羧酸循环、脂肪酸的β氧化及生物合成、核苷酸代谢等代谢过程时,一些教师常常将整个化学反应式罗列在黑板上,这样学生会感到枯燥无味,致使上课注意力不集中。在教学蛋白质结构、核酸结构、蛋白质生物合成、DNA半不连续复制这部分内容时,为让学生有生动形象的感性认识,教师应充分利用现代多媒体教学手段,让学生眼、耳、脑多渠道接受,使这部分抽象的理论变得直观具体,从而激发学生的学习兴趣,使学生积极思考,容易记忆。另外对于条件不允许的实验,教师可以通过多媒体的形式使学生了解实验过程,例如证明DNA是生命遗传物质的噬菌体实验和肺炎球菌实验。但教师应注意控制课堂节奏,不要连续播放文字和图片,而不及时了解学生的反馈,否则会造成走马观花,欲速则不达的后果。
演示教学可以增强教学的直观性、形象性、生动性、吸引力和感染力,寓教于乐,有效地提高教学效果。例如测定酪蛋白等电点,学生通过观察不同pH值溶液中酪蛋白的溶解度,很容易观察出沉淀最多的缓冲液的pH值即为酪蛋白的等电点。此外如紫外分光光度法测定核酸的含量,离子交换拄层析法分离氨基酸等,通过现场演示,都可取得较好的教学效果,学生记忆深刻。
教师应改单向接受式的教学为双向互动式教学。教师在课堂教学中应组织学生参加课堂教学实践,让他们从事教学工作,引导学生主动学习,以锻炼和提高学生的综合素质。教师还可以通过创设问题情境,发挥教材的情趣性因素。
运用新颖多样的教学手段,可激发学生好奇求知欲望,形成主动学习的课堂气氛。组织学生开展研讨活动,活跃课堂气氛。教师可布置一些例如人类基因组计划对人类疾病基因研究有着哪些重要贡献等的题目,让学生借助Internet、多媒体、文献检索等进行自主学习。此外,教师还应注意学生在学习能力、学习习惯、学习方法、学习效率的个体差异,采取个别辅导、小组活动、有指导的个人学习等。
课堂教学过程中的师生关系不单纯是知识的传递,更重要的是情感的交流,教师上课时精神焕发,情绪饱满,学生也会以高度的注意力、热烈而紧张的情绪投入学习。教师在教学中尊重学生、理解学生、循循善诱、启发指导,维持学生的学习兴趣,不挫伤学生的积极性,正确地给予肯定和鼓励,帮助学生树立信心,这样才能激发学生的学习热情,使其坚持不懈地努力学习。
4.实验教学改革
实验教学是生物化学教学的重要组成部分,是培养学生动手能力和创新精神的重要手段,使学生对所学材料有内在兴趣,培养学生的自主性、实践性、研究性和创新性,注重学生综合素质的发展。所以应加强实验教学环节,改变传统的教学模式,以免导致学生动手能力和专业技能薄弱,不符合企业对高技能人才的需要。
我们让学生自己设计实验,通过小组合作学习,让学生在宽松、和谐、合作、民主的氛围中主动学习,相互交流,想象创造。如酶特性实验,学生自己制定实验研究方案,内容包括实验目的、实验假设及依据、研究方法、实验内容与过程,利用唾液淀粉酶验证酶活性受温度,pH值,激活剂和抑制剂的影响,最后对实验结果进行讨论和分析。这样改变了过去学生只管按教师给的操作步骤做,却不知道为什么这样做,培养了学生主动学习的能力。学生亲自设计实验,从中能发现问题,提出问题,说出自己不同的观点和看法。
5.考核形式多元化
考试的主要目的是督促学习,提高教学质量。事实证明仅凭一纸卷面成绩就决定学生全部的水平和能力是不科学的,必然会产生填鸭式教学的应试主导思想,学生们形成应付式的心态,重记忆,轻思考,临考前背一背。应将考核重点转到学生的技能上来,除了常规性闭卷笔试外,教师还应利用一些测验、作业、写论文、做实验、课堂表现、口试等定期对学生的学习进展进行评估,还可以在教学过程中适当地开展各种形式的学习竞赛,将竞赛成绩列入总分,将死记硬背知识的考核分量降低,注重学生的平时成绩,让学生在平时学习的时候就引起足够的重视,这种全面考查学生得到的成绩更加公平合理,能充分调动学生的学习积极性。
6.结语
生物化学课程是一门发展较快的学科,在诸多方面需要进行改革探索,教师应多听取学生的反馈意见,在教学中不断总结经验,多学习,以适应学科发展并满足学生汲取新知识的需要。
参考文献:
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[5]郭勇.生物制药技术.中国轻工业出版社,2001.
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[7]袁运开.现代自然科学概论.华东师范大学出版社,2004.
[8]吴庆余.基础生命科学.高等教育出版社,2003.
[9]李元.基因工程药物.化学工业出版社,2005.
[关键词]制药工程 本科教育 问题
[中图分类号]G640 [文献标识码]A [文章编号]1009-5349(2012)10-0214-02
在探讨我国制药工程专业本科教育之前,先回顾国内外药品生产质量管理规范(GMP)的发展和制药工程专业的发展历史。
一、国内外GMP简介
制药工业起源于18世纪末,随着化学合成药和抗生素的出现和广泛使用,制药工业发展迅速,同时药品安全问题也随之增多。1935年发现磺胺类药物后,一家公司将二甘醇用于口服的磺胺醑剂中,导致107人死亡,其中多数为儿童。上个世纪五六十年代的沙利度胺事件引起全世界对用药安全的高度关注。此后有关药品安全问题的事件仍大量出现。正是基于保护消费者,严格控制药品生产过程,保证药品质量,美国坦普尔大学6名教授编写制订GMP,并于1963年由美国国会第一次颁布实施。1977年第28届世界卫生大会,WHO向其成员国推荐GMP,并确定其为WHO的法规之一。此后世界各国陆续出台GMP,一些国家也制定了兽药的GMP规范。
我国在1982年由中国医药工业公司制定《药品生产质量管理规范(试行稿)》,1985年编写《药品生产质量管理规范实施指南》,1992年卫生部颁布《药品生产质量管理规范》。1998年国家药品监督管理局对《药品生产质量管理规范》进行修订,并以法令形式颁布实施,要求国内企业必须遵守。2001年出版《药品生产质量管理规范实施指南》,2011年3月1日,经过大幅修订的新版GMP颁布实施。
二、早期国内外制药工程专业的设立
按照GMP规范设计并建造制药车间、厂房,是件非常复杂的事情,对于工程设计人员要求非常高。原有的化工设计者由于缺乏药品生产的专业知识,如洁净车间的设计,药品生产过程中的无菌控制等,而难以胜任。[1]因此,1995年在新泽西州立大学Rutgers分校化学与生物化学工程学院设立第一个制药工程专业,为研究生教育。此后美国、英国等其他大学也相继设立制药工程专业。早期的制药工程以研究生教育为主。1998年,加州大学Fullerton分校工程与计算机学院设立第一个本科制药工程专业。[2]
改革开放后我国制药工业快速发展,但行业标准参差不齐,产品质量良莠不一,为配合我国制药工业的调整,适应制药行业在GMP下的人才需求,教育部在1998年全国高等学校本科招生目录中增设制药工程专业,同时取消了一批与制药相关的专业名称,包括生物制药、中药制药、微生物制药等。
三、制药工程专业本科教育目前存在的一些问题
制药工程专业设立到现在已经过了14个年头,各学校在本科生培养过程中遇到许多问题,其中具有普遍意义的有以下四个方面:
(一)课程改革(包括理论课和实验课)
制药工业发展日新月异,许多课程授课内容需要跟上时代步伐,近年来围绕 《药物化学》《药物分析》《生物化学》《微生物学》《工程制图》《专业英语》等十多门课程的理论和实验教学方面的课程改革发表了大量文章。除了授课内容进行优化之外,也有对一些课程进行优化和组合,比如有些学校开设《微生物与发酵》《生药学与天然药物化学》《中药制剂与分析》等。此外也有一些新课出现,如《制药工程导论》《药品生产质量管理工程》等。课程改革主要目的是为了满足社会需求和本科生培养的要求。
(二)实践教学环节困难比较大
随着GMP的实施,尤其是GMP(2010版)近乎于苛刻的要求,以往制药及相关企业为制药工程等专业本科生提供各种参观和实习的机会,现在逐渐成为一种奢求。许多有能力有条件的学校都大力建设校内实习基地,有些院校按照GMP要求建造中试车间,甚至是生产车间。
(三)课程体系构建上问题多,学生学习压力过大
制药工程是一个综合性很强、涉及面很广的学科,既涉及化工与制药的工程设计、制药过程中的工程技术,也包含药品生产过程中的各个环节,如分离、工艺、制剂、设备、分析、质检等,按照我国药品分类,又包括生物制品、化学药和中药。除专业课程外,公共课程的门数和深度要求也很高,如数学、化学、经济学、计算机、CAD辅助设计等,学分普遍达到80分以上。所以,纵观全国各制药工程专业的培养方案和课程体系,本科生毕业所需最低学分一般在190分以上,学生毕业实际所修学分普遍在200学分左右,低于180学分的寥寥无几。早年这个问题更为突出,除了一些老牌学校在制药工程专业下只设置一个方向,近年来许多学校在制药工程专业下设置2~3方向,如生物制药、化学制药、中药制药等,通过分流缓解课程设置难、学生学习压力大的问题。[3-5]
(四)各学校在制药工程专业本科培养的目标定位上各有侧重
改革开放以来,我国高等学校本科教育到底应当怎么做一直是一个热点问题,从能力教育到素质教育、创新教育,从专才教育到通才教育,从专业教育到通识教育,口号一个比一个响,但结果却不尽如人意。比如公共课方面,哲学、心理学等课程早已成为美国大学本科教育的基本课程,是国内许多专业的素质拓展课;我校许多一线教师反映应当在大学一二年级开设大学语文课,相对的,像英语、政治等一些课程的学时应当相对调整。近日走访了修正集团通化产业基地和东宝药业,反馈出来的信息是,企业招聘时需要学生在某一方面突出,然后选择性地针对一些员工进行培养。换句话说,毕业生到企业要经过一个从专才到通才的过程。在这个过程中大多数本科生接受的通识教育要达到的效果并没有展现出来。
制药工程专业的专业基础课也是界定不明,作为工科专业,它的专业基础课程到底是工程课程,还是药学课程?如果是药学课程,那与药学专业有何区别?进一步,是化学药、中药,还是生物药?当下确实是到了创新教育时期,理应深思如何平衡通识教育与专业教育,如何体现厚基础、宽口径的目标。
1998年教育部一刀切,取消十多个老专业名称,统一名称改为制药工程,专业培养目标涵盖了制药行业的每一个角落,从研发到工程设计,到生产,到管理,到销售,面面俱到,这让许多学校在制定培养方案时无所适从。既不能违背国家大的方针政策,又要满足制药行业对本科生的要求,矛盾重重。
近年来许多学校在制定培养目标时不再一味追求高大全,结合自身特点,从不同层面确立自己制药工程专业本科生的培养目标。
四、浅析制药工程及相关专业的设置
经过十多年的发展,当初制药相关专业调整时遗留下来的一些问题日益展现出来。随着GMP(2010版)的颁布实施,和2015年12月31日全部制药企业均需通过新版GMP认证这一大限的临近,制药行业对人才的需求与高校对制药工程人才培养的实际情况的矛盾越来越明显。
2008年全国制药工程教育委员会对制药工程专业本科生培养的目标和业务要求分别为,培养目标:具备制药工程方面的知识,能在医药、农药、精细化工和生物化工等部门从事医药产品的生产、科技开发、应用研究和经营管理等方面的高级工程技术人才。从培养目标看,无论是生产、研发、还是管理,这都需经四年制本科才能达到一定水平的,让制药工程专业本科生在四年时间里达到上述要求,对于大多数学生来说是不可能的。业务要求:主要学习有机化学、物理化学、化工原理、药物化学、生物化学、毒理学、药理学、制药工艺学和制药专业设备等方面的基本理论和基本知识,受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练,具有对医药产品的生产、工程设计、新药的研制与开发的基本能力。面面俱到的培养模式,能否让本科生具备这些基本能力实在是值得商榷。
目前全国近两百所高校设有制药工程本科专业,各有侧重。在1998年专业调整,以及此后大批高校设置制药工程本科专业时,多数学校对制药工程专业本科生毕业后应该去做什么,没有达成一个明确的共识。许多制药工程专业在设置之初,就是换个名。一些制药工程专业是仿照其他兄弟院校的情况,进行培养方案制订。从1998年到2012年,在中国知网上以“制药工程”为关键词,在篇名检索中,检索到与制药工程相关的论文,30%与人才培养方案的制订与修改有关。除了少数学校确立明确的目标外,多数情况还是中药、化药、生物药大杂烩,工程设计与工程技术,以及研发、生产、质检等一锅端。正是这些少数明确其本科生培养方向,放弃高大全培养模式的学校,在众多高校制药工程专业本科生培养中突出了自己的特色,得到了社会的认可。如天津大学化工学院制药工程专业,在其学校网站上介绍:全国第一,其特点就是培养方案围绕制药工程设计和制药工程中关键技术进行设定。再如中国药科大学近年特别设置生物制药专业,围绕生物药的研发、生产等环节开展课程,凸显其生物制药的特点。还有江南大学制药工程专业,其核心是围绕发酵工程在制药行业中的应用制订培养方案,突出学校老牌专业的特色。上述三个专业均入选教育部卓越工程师培养计划(教高厅函(2011)40号,(2012)7号)。此外还有天津中医药大学特别设置的中药制药专业,结合自身中医院校的特点,突出中药制药环节。再如西北农林科技大学,其制药工程专业本科生培养计划就是围绕农药展开。2012年4月,东北农业大学召开制药工程专业培养研讨会,确立其生物制药方向。此外,许多地方院校采用订单式培养。这些兄弟院校的举措正是对这十多年来制药工程专业到底应当怎么做的一个深度反思。
综上,制药工程应当是与一些相关专业互补的,而不是笼统放在一起。制药工程专业及相关专业的设置应当相互配合,各有特点,并且特色突出。有选择性地适当恢复几个专业应当是现在比较合适的做法。
【参考文献】
[1]赵光荣,元英进,蒋建兰,李霞.美国制药工程教育一瞥[J].药学教育,2005,21(1):56-58.
[2]徐明丽,赵光荣,白鹏,元英进.国外高校制药工程专业教育[J].化工高等教育,2004(1):12-14,39.
近年来食品安全事件频出,给国民经济和社会稳定产生一些不良影响。食品质量安全成为关系人民健康和国计民生的重大问题,世界各国政府都将食品质量安全问题作为本国发展核心政策目标之一看待。要保证我国食品工业持续、健康、快速地向前发展,关键是培养和造就一大批国家、社会、市场急需的高素质食品质量与安全专门人才,从而对食品生产、流通和消费等各个环节进行科学的营养检测、质量控制、安全评价,建立食品质量与安全保障体系。根据食品安全的紧迫形势,教育部在2001年批准了“食品质量与安全”特色专业,使食品质量与安全专业迅速成为我国高等教育的热门专业。我校于2006年被教育部批准设立此专业并当年招生,成为我区唯一的设此专业的高校。我校教务处通过深入调研、论证,经校教学指导委员会讨论并通过,形成了《石河子大学关于修订本科专业人才综合培养方案的原则意见》,2006年大学各专业对本科人才培养方案进行了全面修订,初步形成了新的培养方案,专业培养目标定为培养具有食品科学、生物学、营养卫生学、毒理学和管理学基本理论和技能,在食品原辅料及成品生产加工、流通和消费领域从事分析检验、质量管理、安全评价、企业管理和科学研究并熟知国际食品质量安全体系和标准的“通食品、强检验、懂管理”技术管理型复合人才。在新的培养方案边修订边实施的过程中,发现存在一定的问题,如何改进人才培养方案,切实提高人才培养水平是人才培养方案课程设置的关键。因此,在专业培养方案设置上要按照一专多能和因材施教的原则培养知识面广、综合能力强的应用型、复合型、创新型高级食品科技人才,以适应社会主义市场经济建设需要。
笔者作为一名从事食品质量与安全专业教学的高校教师,见证了该专业在我校的诞生、发展及每一步成长。结合我院食品质量与安全专业的发展历程,笔者从凸显专业办学特色角度对该专业办学特色的构建提出建议。
2.优化课程结构体系,体现专业特色,提升学生综合素质
我国食品质量与安全专业大部分是依托食品科学与工程专业分支出的一个新专业,是一个交叉性很强的学科专业,涉及的学科领域包括:化学工程、食品科学、现代分析科学、管理学、生物学、环境科学等。目前全国60多所设立食品质量与安全本科专业的高校中,以农业类院校为主,其他包括海洋水产、轻工、商业、综合性大学、师范类、工业类、医学类等高校。由于这些高校所在行业不同,依托学科背景不同,对新时期食品质量与安全人才培养目标的理解各不相同,因此各校制定和构建的本专业培养计划和课程体系千差万别。所谓的就业竞争最后的落脚点是学生能力的竞争,学生的各项能力在就业和今后事业的发展中起主要作用的是专业能力。要把这一新专业办好,办出自己的特色,就应在全面了解国内外食品质量与安全人才培养现状的基础上,结合新疆对食品质量与安全专门人才需要的实际,在培养目标与课程设置上有所创新、有所突破,制订完善的培养计划和构建科学合理的课程体系,并在实践中不断改革和完善。
食品学院自开设食品质量与安全专业以来,在不断的摸索中建立凸显地方特色的办学模式。分别于2009年、2013年对本科人才培养方案进行了修订,本着打好基础,突出主干,拓宽专业面,增强适应性,注重专业特色的原则研究了课程体系的整体优化,建立了包括公共课、理论基础课、学科专业基础课、专业核心、特色模块课、专业相关课程和综合素质任意选修课的平台+模块课程结构体系。专业基础课及专业课知识结构突出四条主线:与化学相关的有机化学、生物化学、食品化学等课程,与检测相关的食品理化检验、食品微生物检验、仪器分析等课程课程,与医学及生理学相关的食品营养与卫生学及食品毒理学课程,与质量管理相关的食品质量管理和食品企业管理等课程。在2013版修订的培养方案中,根据人才培养的需要,增加实验课程、实践课程的学分比例,如将食品分析实验、食品化学实验列为一门单独课程;为了凸显地方特色,增设了《新疆特色食品资源开发与利用》等课程;《食品风味化学》、《油脂化学》、《蛋白质化学》等专业选修课程的开设充分考虑到学生的学习兴趣和主观能动性,为该专业学生继续深造奠定坚实的理论基础。
3.提高学生创新能力的实践教学体系研究与建立
对工科专业来说,学生实践能力的全面提升是高校人才培养的最终目标。对食品质量与安全专业高校毕业生的要求是具有扎实的食品质量控制及品质分析理论基础,具有一定的分析能力及实践能力,同时兼具基本的管理、创新能力。因此,在该专业人才培养中,通过实践教学体系改革激发学生创新能力、动手能力及主观能动性势在必行。
对实践教学体系的改革,应注重向全面素质教育转变,向培养知识迁移能力、独立分析问题能力、动手能力、创新能力转变,向以学生为主体的实践教学模式转变,实现层次化实践教学。在实际实践教学改革中,我院将实践教学活动的各环节――认知实习、基础实验、专业基础实验、专业综合实验、课程设计(论文)、社会实践(社会调查)、教学实习、专业综合技能训练、第二课堂(科研训练、课外科技活动)、毕业实习、毕业论文(设计)等组成一个贯穿学生学习全过程,教学内容前后衔接、循序渐进、层次分明的实践教学体系。通过上述连贯实践教学体系的实施,让学生形成认知、动手操作、思考问题、发现问题、解决问题的良性循环。
其次,实践教学体系改革可以从改革实验教学形式及内容入手。实验教学课程安排本着“厚基础、强技能”的原则,优化实验课程体系如单独开设食品理化检验实验课,增加专业综合实验课;实验课增加综合性、设计性实验内容。此外,从实习、实训等实践教学形式及内容改革进行研究。如在假期进行认知实习、社会调查实践教学活动。在活动中进行社会现象、食品行业发展状况及人才需求调查,使学生了解社会经济发展、食品行业生产和经营状况及特点,增强感性认识,稳固专业思想。
关键词:生物燃气 发酵技术 反应器 沼气
中图分类号:S216 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)04(b)-0062-01
生物燃气经常说的沼气,沼气发酵是指有机物在厌氧的条件下,被沼气微生物分解代谢,最后形成以甲烷和二氧化碳为主体的混合气体,是一个生物化学过程。沼气发酵的原料是供给微发酵生物,进行正常生命活动所需的营养和能量,是不断生产沼气的物质基础。沼气的来源十分丰富,主要是农业的剩余物包括秸秆、杂草、树叶等,还有猪、牛、羊、马等家禽的粪便,工农业产品的废水废物(如豆制品的废水、酒精和糖渣),还包括大部分的水生植物,这些都是能够用来生物发酵的理想原料。
沼气发酵工艺是指从发酵原料到生产沼气的整个过程所采用的技术和方法。这个过程主要包括原料的收集和预处理,接种物的选择和富集,消化器的启动和日常操作管理及其他相应的技术措施。
1 沼气发酵中的微生物
沼气是有机物质在厌氧条件下通过大量的不同种类的微生物分解代谢产生的。凡参与把有机物质分解、发酵、代谢、转化为沼气的微生物统称为沼气微生物,也叫沼气细菌。由于有机物分解为沼气是一个非常复杂的过程,因此沼气细菌不仅仅是一种单一的细菌,而是由许多细菌组成的总称,据相关统计,沼气细菌拥有几十个属上千种之多。在沼气厌氧发酵过程中沼气细菌是最活跃的因素,他们能把各种有机物固体和处于溶解状态的复杂有机物,按照各自的营养需求进行分解转化,最终形成沼气。但是,沼气细菌把有机物分解为甲烷需要在没有氧气和没有氧化剂的环境下才能进行,同时PH值也要符合一定的条件,因此,沼气发酵又可以叫做厌氧发酵。将这些发酵细菌按其在发酵过程中扮演的不同作用,可分为分解菌和产甲烷菌两大类。
在沼气发酵过程中,各种微生物之间的关系非常复杂,甲烷的产生式各种发酵微生物相互协同、相互制约产生的。这种复杂的关系既体现在分解菌和产甲烷菌之间,同时也体现在分解菌之间和产甲烷菌之间的相互作用。其实分解菌与产甲烷菌之间的关系主要是,不产甲烷菌为产甲烷菌提供长生和产甲烷所需要的物质,产甲烷菌又为分解菌提供生化反应解除反馈抑制;分解菌为产甲烷菌提供适宜的氧化还原条件;分解菌为产甲烷菌清除有毒物质;分解菌与产甲烷菌共同维护生化环境中适宜的pH值。
产甲烷菌是在沼气发酵过程中将各种简单的有机物转化为甲烷的微生物。从1916年俄国微生物学家分离得到了世界上第一株甲烷菌开始,目前已知的甲烷菌有5个目200多个种,主要是嗜热自氧甲烷杆菌、嗜树木甲烷短杆菌、史氏甲烷短杆菌、马氏甲烷球菌、沃氏甲烷球菌、万尼氏甲烷球菌、黑海产甲烷菌、卡利亚库产甲烷菌、运动甲烷微菌等。
2 沼气发酵工艺
沼气发酵工艺包括用户和大中型的发酵工艺工程两大类。用户类的沼气发酵工艺主要是家庭型的、较小的工艺过程,主要分布在亚洲国家,比如中国的水压式沼气池和印度的哥巴士沼气池发酵系统,这些发酵系统利用的是人和动物的粪便、污水等作为原料。我国的沼气发酵工艺从20世纪90年代开始就推广,并且不同地方的特点发展成了“三结合”、“四位一体”、“五配套”等各种各样的沼气发酵系统,带动了一大批以沼气技术作为基础的生态农业发展模式,给当地人带来了客观的经济和生态价值。中国的沼气发展工艺主要是将种植、养殖和沼气发酵等工艺有机的结合到一起,这几个过程相互促、相互协助,共同发挥3个过程的最大价值,实现有物质和能量的循环利用。如主要位于我国西北部的“五配套”生态能源模式就是主要由沼气池、厕所、太阳能、暖圈、水窖、果园灌溉等5个部分组合而成的一个相互联系相互发展的一个系统。
3 沼气的利用
沼气的用途十分广泛,目前用的最多的就是将沼气转化为热能供工厂或者农场内部使用,还可以将沼气转化为电,体居民的生活提供持续的电力支持,此外还能将剩余的电用于厌氧环境的加温,有利用生成更多的沼气。此外,沼气还能作为汽车燃料,作为汽油的代替品,目前已有多个国家建立沼气燃料的加气站,为这种汽车提供加气服务。而燃料电池作为一种新型的清洁、环保、低噪音的电池正受到许多国家的青睐,已经在整个欧洲进行了试验和示范,具有很大的发展前景。
4 发展的重点和方向
关于发酵工艺工程的发展重点和方向,从国内外看主要有以下几点。
(1)发酵微生物的培育速度加快,更多的适应不同原料和工艺的环境的发酵微生物正在广泛的研究,并且这些微生物的沼气转化率非常高,能够很好的利用发酵原料,为不断的扩大沼气原料和原料利用率提供了可能。
(2)干发酵技术成为了研究的重点,干发酵的配套工艺和设备也是目前发展的配套工艺,将会有很大的作为。
(3)在沼气的后处理方面,发展提取更纯的沼气和沼气压缩技术,为沼气的扩大利用提供可能。
参考文献
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[关键词]网络课程;无机及分析化学;立体课程建设;实践
[中图分类号]G642.0 [文献标识码]A [文章编号]1005-4634(2012)02-0100-03
山东科技大学的《无机及分析化学》不仅是应用化学和化学工程与工艺专业最核心的专业基础课,也是矿物加工、生物工程、环境科学与环境工程、无机非金属材料工程和高分子材料与工程等近化学专业的核心基础课程,主要为学生进一步学习《有机化学》、《环境监测》、《食品理化检验》、《高分子化学》、《生物化学》、《生化实验技术》、《仪器分析》等核心专业基础课打以及做毕业论文打基础。
《无机及分析化学》课程是一门理论与实验相结合的课程,针对不同专业的需要,山东科技大学有两种方式进行教学:一种是将无机化学与分析化学整合成一门课程的短学时教学(近化学专业),一种是将无机化学与分析化学分开授课的长学时教学(化学专业)。
《无机及分析化学》网络立体课程主要包括理论教学和实验教学两部分,经过十多年的教学改革和课程建设,形成了一套以培养应用型人才为特色的教学内容体系:在理论教学方面,本着应用为目的,够用为度、适量超前的原则,以定量分析为主线,设置化学基础原理和化学分析原理与技术两大块教学内容,准确、简明的阐述最基本的无机及分析化学原理和规律,并使“分析与应用”贯穿于整个课程教学内容之中,体了重基础、强应用、为专业服务的特色。在实验教学方面,按照“基础一综合一应用”的思路设计的实验教学内容,突出基础技能为专业技能服务的特点,强化综合技能的训练。
1 《无机及分析化学》课程系列教材的建设实践
教材的建设体了教学思想、培养目标、教学内容和课程体系的改革,是网络立体课程建设的重要组成部分,是有效解决教学内容和教学方法存在问题的关键。
根据山东科技大学近化学、化工类专业本科生对化学基础知识的要求,以少而精、精而新的原则,将传统教学内容与代新知识相结合,对无机化学、分析化学、普通化学内容进行整合、革新和优化,注重对学生进行素质教育,编写出版了21世纪高等院校教材《无机及分析化学》、《无机及分析化学实验》和《分析化学实验》。这些教材注重处理传统学科与新兴交叉学科知识的关系,在阐述基本原理和知识的基础上注重内容的更新,体了材料、环境及生物类学科与化学学科的交叉与融合。将化学热力学知识融入全书有关章节,并将四大平衡和四大滴定分析法有机结合。理论教学以化学热力学基础、物质结构、四大平衡为重点,适当简化四大滴定分析法,而使其在实验教学中加强简化分子轨道理论、晶体场理论等难度较大的内容。编写了绿色化学概论、材料与化学、生命与化学、环境与化学等作为培养学生兴趣和扩大知识面的阅读材料。通过阅读材料部分的学习,既可使学生了解本专业的发展动态,扩大知识面,又能使学生了解化学基础理论在相关学科中的重要地位,激发他们学习化学知识的兴趣和热情。编写中力求使教材简明扼要、概念准确、重点鲜明、深入浅出、通俗易懂、理论联系实际,适用于矿物加工、材料、环境、生物工程等主要专业大类。
2 《无机及分析化学》课程立体化网站的建设实践
按照国家、学校新修改的教学大纲的要求,对《无机及分析化学》课程进行了网络立体化的全面建设,建立了《无机及分析化学》课程网络平台。将课程简介、师资队伍、理论教学、实验教学、教学互动、教学视频和化学资源等栏目的内容公布在山东科技大学的网站上。目前无机及分析化学理论教材、实验教材、学习指导书、电子教案、课程网站等学习资源已经形成了全方位、立体化的课程教学体系。学生可不受时间和空间的限制,掌控自己的学习过程。
在教学理念方面,把培养学生的科学素质和创新精神放在第一位,把无机及分析化学课建设成为既是学生学习科技知识的基础课,又是培养学生科学素质的基础课。理论课教学以无机化学基本原理为主,以物质结构基础为依据,以四大平衡原理为重点,以重要元素及其化合物的结构、组成、性质、变化规律及其含量测定为目标,以指导学生自我学习为方法。实验教学以化学分析技术和技能训练为核心和重点,强化基本技能训练,强调系统分析问题和解决问题,重视系统性、综合性、设计性实验。矿物加工、材料科学、生命科学、环境科学等诸学科的研究和发展都离不开无机化学、分析化学原理和技术的进步与发展,要不断建立矿物加工类、材料类、环境类、生物类几个模块相关专业的课程体系和教学内容。
3 在教学实践中改革教学方法,增强师生互动
网络立体化教学的多样性,给不同层次的学生提供了适合自己的教学平台。学分制的改革,作为基础课的《无机及分析化学》的学时数也在减少,这对教学内容和教师的教学水平提出了更高的要求,必须不断进行教学内容更新,教学方法、教学手段及考试方法的改革。无机及分析化学内容广泛,涉及物质结构理论基础、化学反应基本原理、溶液平衡、化学分析、元素化学、部分仪器分析等内容。课程讲授不可能面面俱到,要在吃透教材的基础上分层次合理安排讲课内容,注重难点和重点引导,精讲与对比分析讨论,如四大平衡与四大滴定,同时注意引入学科前沿知识。在教学方法上,主要是讲重点、讲难点、讲思路、讲方法、讲应用,形成了“课内讲授一课外讲座一辅导答疑一考核评估”教与学一体化的互动教学模式,既注重培养学生的逻辑思维能力,又注重培养学生的创新精神和自主学习的能力。
《无机及分析化学》的教学课程在大学一年级进行,该课程的学习不仅使学生在知识上有所积累,而且在学习能力上也应得到较大提高,要求学生做到课前预习、课中互动、课后小结,学会学习的方法。在教学中针对部分内容,要求学生自学,有些延伸内容,要求学生查阅有关学术期刊,并撰写小论文、课堂讨论,最后教师总结。同时充分运用代教育技术,将传统的教学方式与代化教学手段相结合,大大提高课堂效率。此外,也在网络课程中制作了大量的图片、图表、动画、录像等素材和资料,用以表课程教学内容。
不断进行考试方法的改革。鼓励学生撰写读书报告和科技“小论文”,培养学生科学研究的意识、习惯和能力,有助于学生对化学知识的深入理解及综合运用。期末成绩由考勤、平时作业、课堂提问、单元测验、期末考试等成绩综合评定,撰写的读书报告和科技小论文实行额外加分,根据撰写的质量在总成绩中加0~10分,若能达到公开
发表的水平最多可加10分,但课程总成绩最多为100分。
4 《无机及分析化学》实验课的改革实践
实验改革的目标是通过系统的实验教学,加强基本训练,着重能力培养,强化创新意识。创造性教育要求对学生既要有基础知识和新的专业知识的传授,又要有自学能力、独立思考能力、动手能力的培养,尤其是代意识、竞争意识的培养。自2004年起,根据山东科技大学实际情况和学生不同层次、不同专业的培养要求,对原实验课程体系、教学内容和方法进行改革,建立和完善了无机及分析化学实验课的教学内容,按照基础实验一综合实验一设计实验3个层次推进教学进程。建立了以实验技术要素为主线的实验教学体系,设计了适合山东科技大学不同学科学生的多层次实验教学内容,为学生个性发展、潜能开发以及优秀学生脱颖而出创造条件。开放实验室,使一些不能在课堂上完成的实验得到补充,同时学生也可以自己设计一些感兴趣的实验,在教师的指导下进行,从而使学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力得到进一步提高。无机及分析化学实验形成了多层次的实验教学体系,多模块的实验教学内容,预约开放式教学模式。为此,无机及分析化学实验课程教学采取了以下改革措施。
1)对无机及分析化学实验教学内容进行了重组,并进行绿色化改造。本实验课注重在继承传统内容的基础上创新,增加设计性实验,加强综合性实验,减少验证性实验。根据无机及分析化学实验的特点,用绿色化学的观念对传统化学实验进行了改造,实了“性质实验点滴化、制备实验小量化、分析实验减量化”,这样在常规仪器中完成无机及分析化学的实验教学,不仅大量减少了化学试剂和药品的消耗,节约了实验消耗费用,而且也加强了学生的环保意识,收到了良好的效果。
2)正确认识理论课教学与实验课教学的关系。在无机及分析化学实验教学中,学生应始终处于主置,教师则处于为实验教学服务的主导位置。作为实验教学主体的学生,在继承传统知识和技术的基础上,重点进行知识和技术的应用和创新;作为主导教师,在搞好实验教学引导工作的同时,加强自身知识和技能的扩展和更新,达到知识丰富、技术熟练和教学方法科学而实用的要求。
3)多媒体辅助教学和开放实验室缓解实验课时少、内容多的矛盾。随着单一、验证性实验向综合性、设计性实验的转化,实验教学内容不断丰富,往往一个连续的系统的试验中涉及好几个相关的实验技术,由学生自己动手设计并完成整个实验,由此开设综合实验面临着如何在有限时间内让学生掌握更多实验技术的难题。对于无机及分析化学实验课,使用多媒体技术辅助教学,利用录像演示实验技术的操作要点,再实验进程和结果,增强学习效果。建立了仿真实验室,学生可以在计算机上进行无机及分析化学实验等课程的仿真实验,同时可进行相应的预习。
4)形成了基础-提高-突优-参与科研4层次的开放实验教学模式和管理方法,完善了对不同层次学生因材施教的实验教学方法。在生产实践中发、研究、分析和解决问题,这对于培养学生分析问题和解决问题的能力,培养创新意识和实践能力有着不可替代的作用。无机及分析化学实验室成为大学生科技创新创业的基地,几年来山东科技大学启动“挑战者杯”、“大学生实验技能大赛”、“大学生创新基金项目”等多项大学生科技创新资助计划,开放无机及分析化学实验室,为其高质量完成项目提供条件保证。
关键词:艺术概论;沟通与表达;课程建设
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)22-0184-02
北京联合大学生物化学工程学院作为以理工为主的院校,学生对于人文艺术的认可和了解知之甚少。然而,艺术课程的教学一方面要培养学生对艺术的兴趣,让学生能够理解艺术,重要的是能掌握一种进入艺术世界的方法,老师来指导学生掌握一种“一生受用的本领”。
一、对“沟通与表达”的认识
在教学中实施“沟通与表达”,不仅是针对学生的一项教学改革,同样也是老师实施有效教学的一种途径与方法。沟通是展开教学的基础,是实现教学的平台,是技巧和智慧,这是隐性的。表达是能力的提升,是教学目的的实现,是学生多方面水平的呈现,是隐性的。两者是有层次的,并且是递进的关系。两者是相互促进、相辅相成的。良好的沟通才使表达能有效,表达是建立在和谐、熟悉、轻松、有效的沟通基础之上的,反之亦然。
首先,用“沟通”来搭建教学平台。“沟通”是师生之间、学生之间在和谐、熟悉、轻松、有效的学习氛围中搭建起的教学平台。这里包含着老师与学生之间,学生与学生之间的沟通,沟通是建立在和谐、轻松、有效的氛围中,如果总是老师的“一言堂”,或者“一问一答”,学生被动地敷衍就失去了实际的意义。
其次,用“表达”来实现教学目标。表达是在涉足大量信息后,能够运用专业的术语,进行有逻辑性、有个性、有创造力的一种口头或书面表达。“表达”是一种能力的提升,是“教与学”多方面作用的结果。
二、“沟通与表达”的实施目标
当下,老师在教学中,尤其重视教学目的、教学内容、教学方法和教学次序的翻新与探索,但我们的教学不能太“理想主义”或“想当然”,俗话说“细节决定成败”。培养学生沟通与表达得能力,既要全面考虑,又要注重细节,在实施中注重教学技巧、教学手段的翻新与多变是一种训练途径,更重要的要对与“教与学”有关的一系列客观、主观因素的构成等进行全面的思考,从课程设计、教学执行到教学反馈,特别对诸多环境、心理、生理等因素都要进行有效的组织与思考。
1.从“观看与倾听”到“沟通与表达”――教学目标的实现。在《艺术概论》课程中,一方面要引导学生进入艺术世界,从各种优秀的艺术作品中获得最宝贵的体验与快乐,使学生获得知识;另一方面要使学生在对艺术的理解与艺术作品的欣赏中,能够运用恰当的字眼来表达体验与快乐,并能更好地将这种感受与其他人来分享。
为了以上教学目标的实现,分别制定了三个层次的目标方案,以此来实现和推进课程改革,并最终达到学生沟通与表达素质的提高。
第一层次的目标是通过艺术的教育,培养学生的审美感知力。在这一目标的实现中,学生主要通过一种接受式的学习方法,来接触、熟悉和感知艺术。在这一环节里,学生主要通过一种接受式、发现式的学习,来接触、熟悉和感知艺术。比如,在面对一个艺术作品时,我首先要与学生分享艺术审美的经验,指导学生在作品中观看什么,倾听什么和阅读什么。进而,培养学生能形成一种自觉地、积极地、正确的审美观。
第二层次的目标是通过艺术的教育,丰富学生想象力与创造力。在这个阶段目标的实现中,采用启发式、对话式的教学方法。当学生对艺术的概念有所理解,也知道在他们遇到艺术作品时如何去解释时,主要通过中外经典艺术作品的鉴赏,尽可能地调动学生思维活动的参与,来丰富学生的情感体验,释放自己的心灵。在这个层次中,主要通过交流、讨论、欣赏等教学环节,引导学生能积极主动地去感知艺术,并进而产生一种想交流与分享的愿望,希望将自己的艺术感觉和想法表达出来。
第三个层次目标就是通过艺术的教育,使学生沟通与表达能力有所提高。这一层次目标的实现,正是需要通过沟通与表达的专项训练来实现。在艺术课的教学中,更有利于实现学生沟通与表达能力的提高。这一阶段里,教学的重点是要培养学生对艺术杰作的批评性欣赏能力,具备审美判断的标准。当学生能对艺术大师的杰作及艺术问题进行讨论,并能当众清楚地表明自己的态度和观点,进而进入到一种表现、表演的状态时,教学目标也就实现了。
综上所述,以上三个层次目标的实现是相互关联、相互促进、相互影响的。针对于实际教学可能过于理想化,但这样一个教学环节对于艺术课程的教学的确是不容忽视的。因此,审美的教育更像是“艺术的旅行”,需要自由畅游,主动感受,并选择自己的感兴趣的方向。
2.“沟通”的智慧与具体实施方案。
实施方案一:打破距离感。
这种距离感存在于同学之间、师生之间。首先不会吝惜自己的微笑与眼神,这是实施沟通的基本,这是一种态度的影响,将学生引入一种境界中。解决办法是在课前、课间播放经典、流行的歌曲、音乐,将学生引入一种轻松、和谐的情景氛围中。
实施方案二:让学生开口。
在课堂上,学生不愿开口,懒于开口,开口之惊人,是一个普遍现象。解决办法是让学生进行定义、诗词、要点的大声诵读。老师再提问时,要通过以不经意的、聊天的方式,介入学生的思考,引导学生发表自己的看法,这里的原则是不要难道学生。
实施方案三:同学之间的配合与互动。
在课堂上,有意强化了与学生的交流与分享,更多地是以一种交流与对话的方式来调动学生的兴趣。除了课上交流、课上讨论等教学环节,并用课堂自由辩论、课上讨论来丰富了教学内容。这里可以用小组讨论的方式,将小组竞争机制的引入,效果非常好。
实施方案四:打破常规的课堂布局。
如何让学生主动与你交流?这是成功的第一步。在课堂的布局上,采用围坐的方式来授课,拉近老师与学生的虚拟距离,实现“面对面”的沟通。
实施方案五:建立学生与老师的沟通。
在大学的课堂上,由于学生数量居多,对于个别学生而言,很难与老师建立一定的认知,在这里老师一定要努力记住学生的名字,争取与学生在一学期内有至少一次的交流与关心。也可以利用课前问一问学生。课后听听学生的建议的方法,使大部分的同学感受到老师对他们的关注。
综上所述,如果能解决以上问题,就是解决了有效沟通的根本问题,以上实施方案的实施,即使教学的一种态度,一种境界,也是一种潜移默化的渗透。
3.“表达”的提升:听、看、说、讲、写。在此项专项训练中,开展学生的轮讲、演讲能力的培养。在以往的课程设计上,利用课上讨论、课上提问、课上小组汇报的教学环节,但由于层次性与目的性不强。但实际的效果并不是很理想,学生在演讲中,一方面缺乏思考,另一方面缺乏自信,不知道如何进行语言逻辑关系的组织,重要的是部分学生尽管是照着念也表现出很紧张,并不能很好地讲述自己的观点。结果一到让学生开口时,学生还是难于开口表达,老师也感觉自己在唱“独角戏”。而这里,把演讲环节放在了学期末,在学生掌握了一定的专业知识后,引导学生对艺术作品进行鉴赏。通过一幅画、一个舞蹈、一首歌曲、一部电影来引发学生的思考,调动他们的真情实感。引导学生用专业的术语、概念,结合艺术审美鉴赏的基本方法来发表自己观点,并予以纠正。
针对书面表达这一环节,学生的写作能力的弱项,由于没有真情实感,写出的文章也没有自己的见地与思考。因此,先通过让学生来写200字左右的观后感、随笔等小文章,来培养学生用文字思考和表达的能力。其次,要求学生撰写1500字左右的小论文。在论文写作上,首先要求学生掌握论文撰写的基本框架、基本格式以及诸如摘要、关键字、正文、注释、参考书目等基本要求。大部分同学们经过多次地反复修改才最终定稿。学生之前对论文写作的基本方法和要求并不了解,也是通过这样一种训练,使学生知道了论文写作的基本要求,并为今后的毕业论文的写作奠定良好的基础。在这里,尤其注意及时对学生的作业予以反馈和讲评,建立与学生的有效沟通。
三、结语
“沟通与表达”除了完成对学生能讲会写的能力提升之外,对于学生讲话的体态、仪表和礼仪的忽视是我们在教学中通常忽视的一个重要问题,而这种基本素质一定要在大学期间去培养。对学生的体态、仪表、声音等方面予以关注,更加有效地提升了“沟通与表达”的实际意义。我们的课程教学一定要试图来影响和教育学生,课程所赋予学生的也将是能受用终身的,并是一种充满了人文关怀的教育。正如艺术的教育要更加具有感召力、说服力与影响力,用影响、感染、交流、评价等潜移默化的教育教学手段来实现学生沟通与表达全面素质的提高。
参考文献:
【关键词】自主学习;元认知;元认知策略
【中图分类号】G420 【文献标识码】B 【论文编号】1009―8097 (2008) 09―0032―03
一 引言
自主学习是目前教育界倡导的一种学习方式,它是基于人本主义 “以学习者为中心” 的学习理念。随着中国的入世和与时俱进的发展,社会对毕业生的英语综合应用能力的要求越来越高,单靠传统教学中的以教师为中心的教学模式已经不适应时展的要求了,越来越多从事一线英语教学的工作者已经认识到必须对学生进行元认知意识和元认知策略的培养,传授学生学习的方法,确立学生的学习主体地位,使学生成为能够自己确立学习目标、制定学习计划、监控学习过程并评价学习成果的自主学习者。
二 元认知与自主学习
1元认知的基本含义
元认知(meta-cognition)这一术语是美国心理学家J.H. Flavell[1] 于1978年首先提出的。在他的理论模式中,元认知包括元认知知识(meta-cognitive knowledge)、元认知体验(meta-cognitive experience)、元认知行动或策略(meta-cognitive action/strategies)。元认知知识是指个体对影响认知过程和认知结果的那些因素的认识;元认知体验是指任何伴随者认知活动的认知体验或情感体验;而元认知行动或策略则指认知主体对认知活动的全过程进行调节和监控的方法和技能,主要包括规划策略、自我监控策略、自我评价策略等。
由此得知元认知的实质就是对认知的认知,是人们对认知活动的自我意识和自我调节,换言之,元认知就是认知主体对自身的心理状态、能力、所要达到的目标及对自身各种认知活动的计划、监控和调节。
2自主学习的内涵与理论依据
Holec[2]是最早研究外语自主学习的学者之一,他认为自主学习是指学习者在学习过程中对“自主学习负责的一种能力”,他指出这种能力是“潜在的、特定环境中可以实施的能力”,是需要后天培养的能力。Boud[3]认为自主性原则是教育实践中用来指导和培养学生独立自主与判断能力的基本原则。Little[4]把学习者自主性界定为“一种进行客观判断性反思的能力,作出决策的能力以及采取独立行动的能力”。他[5]还认为“学习者自主性主要是指学习者对于学习过程和学习内容的一种心理反映”。Dickinson[6]则把自主性看作是一种对于语言学习的态度。概而言之自主学习是学习者自愿承担自己的学习责任,能够管理自己的学习行为,根据自己的实际情况确定学习目标、制定学习计划、选择适合自己的学习策略和方法,监控学习过程和计划进展情况,自我评估学习效果和目标实现程度。
自主学习是以建构主义为理论依据的。最早提出该理论的是瑞士著名心理学家Piaget[7]。按照建构主义学习理论的观点,学生的知识不是通过教师讲授获得的,而是通过一定的情景(社会文化背景)借助其他人(包括教师和同学)的帮助,利用必要的学习资料,通过主动的、意义建构的方式获得的,即“情景、协作、会话、意义建构是学习环境中的四大要素”。建构主义理论的核心是:以学生为中心,强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构。学生始终处于主动探索、主动思考、主动建构意义的认知主置。
三 元认知策略在培养自主学习中的重要性
1元认知策略是培养自主学习的有效途径
在语言习得中元认知策略主要包括规划策略(planning strategy)、监控策略(monitoring strategy)、评价策略(evaluating strategy)和矫治策略(revising strategy)[8]。自主学习是语言教学和语言学习的培养目标,而语言学习是一个积极的动态过程,是学习者综合运用各种策略模式对信息积极加工,对学习过程自我监控,从而达到自然运用语言的过程[9]。由此得知,元认知策略是能使习得者承担自己学习责任的工具。规划、监控和评估是元认知策略的三个主要的功能,同时他们也是通向自主学习的一个桥梁。掌握了元认知策略的学生基本上就是一个学有方向并且有能力评估自己的进步、成绩和有能力确立自己未来学习的习得者。
2 掌握元认知策略是培养习得者学习自主性的关键
在目前大学英语教学中学生多,教师少,课时有限,在这种情况下学生自主学习能力的培养显得尤为迫切。这就需要教师在授课的同时不遗余力地对学生进行元认知策略的培养,这样可培养学生的自主学习意识,以及帮助学生树立正确的语言学习观念。(一)协助学生制定学习计划。该计划可为长期计划(以学期为单位)或短期计划(以星期为单位),其中囊括学习内容和学习目的;时间的安排和选择的学习方法。(二)指导学生监控学习过程。监控就是检查任务执行的情况,时间、资源的利用是否合理、学习进展如何,并及时对自己的认知活动作出分析与评价。监控可发现问题,及时调整思路、改变学习方法和寻求解决问题的出路。(三)引导学生做自我评估。自我评估是外语习得者必须获得的学习策略,习得者的自主学习能力和自我评估能力之间有着密切的联系,因为它能促使习得者对自己的学习进步负责,还能使习得者清楚地看到他们现在的水平和他们希望达到的目标之间的差距,不断地对自己的学习效果予以反思。
四 元认知策略在培养自主学习中的必要性
1 大学生自主学习环节的薄弱
(1) 学习策略的调查形式与内容
北京联合大学高职协作组于2006年申请并建立了北京市大学英语教学改革立项课题《高职学生英语学习策略调查与教学对策研究》,并在联大生物化学工程学院、师范学院、管理学院、机电学院等七所院校中对05、06级的高职学生英语学习策略运用进行了调查。共收回有效问卷872份。研究采取问卷调查形式,问卷内容主要是对高职学生英语学习策略运用的调查。
(2) 研究分析与结论
问卷数据显示,高职学生能努力学习,注意提高效率,并希望英语水平能不断进步,学习方法能有所改进(如问卷第1、14、42、50、51、55条等)。但他们对学习策略的运用均处于中、低水平,以记忆与认知学习策略使用频度最低。使用频度高的自律策略也只达到了中级水平。可见,学生的英语学习策略知识还很欠缺,运用也不够自觉,需要加强培养和训练(见表1):
从学生的问卷中可看出,他们的学习方法中有不少不符合外语学习规律之处,特别体现在过于依赖老师,以被动学习为主,表现在比较重视知识的获取,忽视技能的培养;以听课为主要知识来源,学习离不开老师的检查与督促。
从调查表中的英语学习策略得分的总体上看(见图1),补偿策略的得分最高,说明学生在英语学习过程中,运用的最多的是补偿策略。而认知策略得分最低,说明学生较少运用此策略。由此可见,大部分学生在英语学习过程中缺乏一定的主动性,很少通过多种学习途径来充实自己的英语知识,但是对于自己在英语学习中遇到的问题却非常重视,能够积极地寻找解决方法,并以此来提高自己的英语成绩。
从调查表中的英语学习策略得分的总体上看(见图1),补偿策略的得分最高,说明学生在英语学习过程中,运用的最多的是补偿策略。而认知策略得分最低,说明学生较少运用此策略。由此可见,大部分学生在英语学习过程中缺乏一定的主动性,很少通过多种学习途径来充实自己的英语知识,但是对于自己在英语学习中遇到的问题却非常重视,能够积极地寻找解决方法,并以此来提高自己的英语成绩。
由于多数学生学习策略知识贫乏、学习过程管理意识淡薄、认知方式盲目,从而导致了学习过程中计划性、监控性、评估性和方法性的缺乏,使学生很难在有限的时间内很好地掌握所学知识并提高语言的综合能力。
2 元认知策略理论对大学英语课堂教学的启示
(1) 重新定位教师的角色
教师应是需求分析者(needs analysis),如今国际语言教学研究的重点已由以教师教为中心转向以学生学为中心。既然元认知策略理论是研究学习策略的理论,作为教师,更不用说要研究社会发展对学习者英语能力的实际要求,认真选择教学内容,然后根据实际可能的教学时数提出既有先进性又有现实性的教学目标;同时要研究学生,了解他们的起点,分析他们想学什么,个体又需求什么,做学生学习心理和学习行为整体及个体差异的需求分析者。教师只有对学生需求认识充分,分析准确,教学中才能做到精讲要点,学生才能有更多时间学习个体真正需求的知识,师生间和同学间才能彼此更大程度上互动练习,课堂教学因而也会更有效。
(2) 重新赋予学生的新职能
学生可成为学习管理者(supervisor)。在以学习者为中心进行教学,逐步培养学生成为学习主体者的同时,从传统意义上讲的以传授知识为主的教师变为学生学习的直接管理者,但是在元认知策论训练成功的情况下,学生也可成为自我控制力很高的学习自主管理者。经过长期的训练后,学生就会养成良好的学习习惯,具有适合于自己的学习策略,毕业后就会有继续学习的能力,学生就会实现由被动的听课者向假想的主体者,由真正的主体者向知识学习的主导者转化,终身学习才有可能,学习型的社会因此才会形成。
五 结束语
随着以学习者为中心的以“学”为中心的现代教育理念的不断深入,教师应意识到学习是一项终身的任务,其范围不仅限于校园学习,而校园学习的一项重要任务是要培养习得者的学习自主性,因此在教学中教师应着意培养学生各种学习策略,特别是能促进学生形成自主学习能力的相应策略。只有有效地培养学生的自主学习能力才能有效地解决许多在常规大学英语教学模式下难以解决的问题。只有坚持学习自主性,我们才能完成终身教育的课程。
参考文献
[1] Flavell, J.H, Meta-cognition and Cognitive Monitoring [J]. American Psychologist, 1979.
[2] Holec H. Autonomy and Foreign Language Learning [M]. Oxford: Pergamon Press, 1981.
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[5] Little, D, Learner Autonomy: Definitions, Issues and Problems [M]. Dublin: Authentik, 1991.
[6] Dickinson, L., Talking Shop: Aspects of Autonomous Learning---An Interview with Leslie Dickinson [J]. ELT Journal, 1993, Vol.47/4:330-335.
[7] Piaget, J.结构主义 [M]. 北京:商务印书馆,1984.