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关键词 科学方法 归类复习 生物学教学
中图分类号 G633.91 文献标识码 B
“科学方法”(科学研究的一般方法)作为一个专题进行划分是基于新课标高考生物考试大纲中的能力考核要求――“具有对一些生物学问题进行初步探究的能力,包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法”。科学方法是能力的组成部分,方法是能力的核心。
在科学方法复习中,教师要确定好复习目标,处理好教材,把握好以下的原则:重点知识结构化――抓各模块科学方法知识的中心点,将知识以此中心组织起来,形成知识网络;基础知识系统化――打破原教材的排序结构,系统地归类基础知识;难点知识问题化――以问题解决为难点,精编一些含有难点知识的习题,让学生在解题过程中消化和理解生物科学的研究方法,从而突破难点知识。
由于此专题在高考中占有很大比例,且“科学方法”贯穿于高考生物大部分知识点,笔者结合近几年高三复习课的教学实践,对此专题基础知识进行如下归类,目的是便于学生形成系统的知识结构。
1 科学研究方法的基本思路
观察、提出问题一提出假说并作出预期判断,得出假定性的结论一设计完成实验一分析数据、得出结论。
2 高考生物中考查的科学方法
依据考纲及考试说明归纳比较见表1。
2.1 获取经验性材料的方法
2.1.1 实验法
分析近几年高考生物试卷中的实验题,主要考查教材中的观察类和鉴别类实验(表2、3)。试题突出的特点是重视实验回归教材。从内容上看,既有对教材实际内容的直接考查,也有对教材相关实验原理和方法的拓展考查。通过创设新的实验情境,考查考生对教材实验的分析、理解和提取新信息的能力。因而教材中的实验在复习时尽量让学生做一做、想一想,找回感觉,摒弃“背实验”的错误复习方法,以引导考生通过探究获得新知和接受科学方法训练。
还可以归纳“常规实验技术比较”(光学显微镜观察,制作临时装片、切片和涂片,研磨、过滤技术,解离技术,恒温技术,纸层析技术,同位素示踪技术等);“常规实验方法比较”(观色法,等组实验法,对比实验法,加法创意,减法创意,杂交实验法,化学分析法,分级离心法,梯度离心法,离体培养法,理论分析法,模拟实验法等);“探究性实验与验证性实验比较”、“经典性实验比较”、“以教材知识为背景的实验题材归纳比较”、“教材中实验变量(自变量、因变量)比较”等等。
另外,设计类实验中常常提供实验器材、药品,如能明确它们的用途和使用方法,往往能从中发现实验设计的思路和方法,甚至具体的实验步骤。简单总结如下:
常用的化学试剂:NaHCO3――提供CO2;NaOH――用于吸收CO2或改变溶液的pH;NaCl--配制生理盐水及其他不同浓度的盐溶液,可用于测定动物细胞内液的浓度或用于提取DNA;龙胆紫或醋酸洋红――碱性染料,用于染色体染色等。
实验条件的控制方法:增加水中氧气――泵人空气或吹气或放入绿色植物;减少水中氧气――容器密封或油膜覆盖或用凉开水;除去容器中CO2――NaOH溶液;除去叶片中原有淀粉――置于黑暗环境;除去叶片中叶绿素――酒精隔水加热;除去光合作用对呼吸作用的干扰――给植株遮光;如何得到单色光――棱镜色散或彩色薄膜滤光;血液抗凝――加入柠檬酸钠;灭菌方法――微生物培养的关键在于灭菌,对不同材料,灭菌方法不同:培养基用高压蒸气灭菌;接种环用火焰灼烧灭菌;双手用肥皂洗净,擦干后用75%酒精消毒;整个接种过程都在实验室无菌区进行等。
2.1.2 调查法
调查是科学探究常用方法之一。调查类实验(实习)涉及调查方案的制定,随机取样、确定样本的大小、设计记录数据的表格、对调查结果的整理和分析、计算等(具体比较见表4)。
2.1.3 模拟法
有些科学实验由于受到一些特殊因素的制约,不能或不许直接对研究对象进行实际实验。为了获得对研究对象的认识,以揭示其本质和规律,通过对替代物的实验来获取经验性材料,这种方法叫做模拟法。复习时重点掌握教材中的案例(表5),帮助学生分析模拟的过程与结论。
2.2 理性思维方法
2.2.1 类比推理法
类比推理又称类比法,它是根据两个或两类对象有部分属性相同,从而推出它们的其它属性也相同的推理。在科学研究中,类比推理是提出假说的重要途径,往往可以导致新发现、新理论。但是,应当注意的是,类比推理的结论具有或然性,可能是正确的,也可能是错误的,其证实或证伪还需要通过观察或实验。在高考复习时要带领学生复习教材中的例子(表6),以此训练学生思维,利于学生解答高考试题中的有关类比推理的试题。
2.2.2 演绎推理法
演绎推理是从一般到个别,从普遍到特殊的推理方式。从一般(普遍)到特殊(个别),根据一类事物都有的一般属性、关系、本质来推断该类中的个别事物所具有的属性、关系和本质的推理形式和思维方法。通常用三段论式的演绎推理过程来理解,如必修1中“1969年,人们在坠落于澳大利亚启逊镇的陨石中发现了氨基酸,这些氨基酸不是来自地球。由此你可以作出什么推测?”这可以看成是三段论式的演绎推理。大前提:氨基酸是组成蛋白质的基本单位,蛋白质是生命活动的主要承担者;小前提:陨石(非地球来源)中有氨基酸;结论:陨石中存在生命形式。
高考试题中尤以遗传题、实验题考查演绎推理较多,演绎推理法对于学生的逆向思维的培养,对于学生能力的提高都有很好的作用。如2006年全国I卷的第31题第4问(试题略)。复习时注意演绎过程,让学生重点体会教材中的例子。
再如必修3第49页生长素的发现过程强调了“科学重视实证”,也强调了“逻辑推理过程”,并用技能训练栏目对学生的推理能力作了训练。这里所涉及到的严谨的逻辑推理,多数指的是演绎推理。第69页进一步探究“根据你对影响酵母菌种群数量增长的因素作出的推测,设计实验进行验证。”
2.2.3 模型法
必修1中的模型概念:人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助于具体的实物或其他形象化的手段,有的则通过抽象的形式来表达。模型的形式包括物理模型、概念模型、数学模型等。高中生物中涉及模型法的案例较多。
3 复习建议
科学方法的复习尤其要重视科学思维的训练,即努力使学生将科学方法内化为自己的思维方式和行为方式。因此,为了达到较好的复习效果,在复习每一类科学方法时,除了掌握系统知识外,要进行配套试题的强化训练。
3.1 训练高考试题
因为高考试题的设计比较严密,尤其是生物实验的设计有较强的逻辑性,有利于培养学生科学方法(尤其是逻辑思维习惯)。教师和学生都要认真研究如何提出问题、做出假设、安排实验步骤、收集检验实验数据、得出实验结论等问题。
一、转变观念,在复习过程中体现学生的主人翁地位
1. 利用多媒体和实验充分调动学生的主观能动性和积极性。
传统的教学模式,复习课针对性差,不了解学生的思维的误区和薄弱点,盲目重复知识,没有新鲜感,造成学生对知识的厌倦,影响听课效果,课堂沉闷没有动力。为了改变这种状况,教师不要把持课堂,要还原于学生,突出学生的主体地位。再有,单纯的讲解,好比是纸上谈兵、空中楼阁,俗话说得好“耳听为虚,眼见为实”很有一定的科学道理,所以我们在复习课的教学过程中结合多媒体和实验教学做到“图文并茂,知识再现”的效果。但利用多媒体时注意两点:首先,由于学生的差异性,思维方式的跳跃不同,所以内容不要太多,并且幻灯片的切换不要太快,让学生有一个思考的过程和记录的时间;其次,在利用实验复习教学中要让学生尽可能地发挥自己创造性思维,提出不同的观点,有利于学生个性化、多元化及兴趣的提高,使之更喜欢生物学科。
2. 教师要注重学生的学习方法,做到事半功倍。
学生需要掌握初中生物知识点很多,可是这些知识点又比较零散,在复习的过程中往往造成记忆力差,不容易掌握。因此影响了学生应用知识、分析问题、解决问题的能力。所以教师在复习的过程中除了温故而知新外,还要教给学生复习的方法,尤其是对知识进行梳理和记忆的方面。在复习时我们可以采用比较法、归类法来增加记忆,还可以编一些顺口溜,例如在讲解人教版七年级下册第二章《人体的营养》第一节时,关于维生素缺乏时出现的症状,可以这样编顺口溜“夜盲A,脚气B,坏血C,佝偻D”。这样的方法避免了机械的死记硬背,读起来朗朗上口,记起来也比较容易。通过指导学生类似的学习方法,使学生自己能够学会整理知识点,形成自己独特的知识网络,这时教师要给学生做出的成绩给予肯定,增强学生的自信心,感觉自己能行,而不至于怀疑自己“行吗?”的现象。
3. 教师要培养学生的探究观察的能力
贝弗里奇在《科学研究的艺术》一书中曾讲到一则趣事:一位医生在教学生的时候,用手指蘸着糖尿病人的尿样来品尝。然后要求每位学生重复这个动作,学生勉勉强强,愁眉苦脸地照着做了,而后一致同意尿是甜的。这个医生笑着说:“我是为了教育你们观察细节的重要性,如果你们看得仔细了,就会注意我伸进尿里的是拇指,舔的是食指。”这个故事为学生讲述了观察的重要性,然而如果没有全体的参与,仅有少数学生配合演示,其教育效果会大打折扣,许多学生就不会从中吸取教训,反而会讥讽大胆尝尿的学生。
二、明确命题的指导思想、考试性质、命题的基本思路及考试内容与范围
首先,我们要知道生物中考的命题都是以《生物考试命题思路及考试说明》为命题依据的。因此,通过学习研究《生物考试命题思路及考试说明》,可以明确考试指导思想和命题方向。生物中考命题的基本思路一般明确了以下四点:
(一)贯彻“基础教育课程改革纲要”精神,以促进学生全面发展和终身发展为宗旨。
(二)侧重点是生物课标准要求的,且与高中生物知识内容接轨。有利于高一年级选拔人才,分流录取;有利于引导初中生物教学向着生动活泼和提高素质的方向发展。
(三)突出学科特点联系生产生活实际。突出生物学科知识特点,密切联系学生生活和社会实际,考查学生在日常生活中经常遇到的问题,要求学生能够利用平时学到的生物学知识来解决实际问题。
(四)从学生发展的需要、社会需求和生物科学的发展综合考虑。在构建生物学知识体系过程中,选择的内容,既体现基础性,又具有先进性和实用性,符合学生的发展和社会的需求,能够全面提高学生的科学素养。
其次,进一步领会考试的指导思想、考试方式、考试范围、试卷结构、题型、权重以及难度和比例,才能明确考试的方向,复习中才能把握重点,做到胸有成竹,有的放矢,有效地提高初中生物总复习的教学质量。
三、制定科学周密的复习计划,是胜利完成任务的先决条件
无论做什么事情都要有一个统筹的安排,不然做起来不会那么得心应手。为此要制定一个全年详细可行的复习计划:第一阶段,立足课本,对基础知识和基本技能进行复习,小步进行,打牢基础。这一阶段,花费的时间最长。第二阶段,分大块进行复习,重点专题复习,抓住复习的重点、难点、考试命题的侧重点,高频点,加以突破。第三阶段,综合能力复习,全面演练知识、技巧、方法,形成全方位、多角度解题的能力。第四阶段,强化记忆与应试策略,获得中考有效信息,自我心理调整,确定应试对策。同时教师的计划在复习前,要向学生说明,让学生心中有数,自觉地与老师配合,做好教与学同步,发挥更大的功效。
四、针对考试划定的重点以及学生薄弱点,强化训练,回归课本
要提高成绩,各种典型习题的练习是非常重要的,在练习时要讲究少而精,具有代表性。在复习时要做到讲练结合,防止出现只讲不练或只练不讲的做法,特别是在后期复习时,要做到精讲精练。通过考察知识点找出学生的薄弱点,然后进行强化训练,做到及时的补缺补漏。实验探究能力、表达能力、阅读理解能力是生物学考察的重点,又是学生的薄弱点,教师应该收集一些这样的题目对学生进行强化训练,指导学生解题技巧,避免学生出现不知从何入手的现象。除此之外,在帮助学生查缺补漏时,还要引导学生查阅课本,让学生回归课本,从课本中找到正确的答案,明白“题在书外,理在书内”的道理,对培养良好的应试心态也有积极的意义。
【关键词】假说――演译法思维方法实例教学科学探究试题
“假说―演译法”是科学研究的基本方法之一,是科学发现的基本模式,它是根据已知的科学原理和科学事实对未知的自然现象及其规律作出的一种假说性说明。是生物教学在新课标中的一项重要内容,教学大纲对此要求层次高,近几年的高考题在思想方法上多次利用了假说-演绎这种思维法去解决题目。因此无论从高考角度还是培养学生的科学素养上,在教学中策略性渗透“假说演译法”是非常必要的,以下是我在教学中的体会和认识,供大家参考。
1.准确体会“假说―演绎法” 对培养学生的科学素养的意义及在新课标中位置
假说―演绎法不仅仅是科学家进行科学研究的方法,也是学生认识客观事物、理解客观规律的重要的科学探究方法。假说―演绎法应用于高中生物教学不仅可以帮助学生学习理解相关知识,体验科学研究的过程,还可以锻炼学生的逻辑推理能力。假说―演绎法是形成和构造科学理论的一种重要思维方法。对学生来讲是“授之以渔”的过程重要手段之一。
《普通高中生物课程标准(实验)》的“课程设计思路”部分,关于“遗传与进化”模块的教学价值时指出:该模块有助于学生领悟“假说演绎、建立模型等科学方法及其在科学研究中的应用”。 “假说--演绎法”对于落实“标准”倡导的“提高每个高中学生的生物科学素养”的新课程理念是至关重要的。在新课标中分为“了解、理解、应用”三个水平要求,“分析孟德尔遗传实验的科学方法”属于应用水平,在课程标准必修二模块的前言部分,还特别指出要让学生“体验科学家探索生物生殖、遗传和进化奥秘的过程”,可见引导学生体验科学的过程和方法,是必修二模块的重要任务之一。
2.透彻讲解“假说-演绎法”在高中生物教材中的实例及思维方式
许多学生感到假说―演绎法很抽象。如何引导学生领悟假说―演绎法?
2.1首先应使学生弄清楚其定义,理清假说―演绎法的思路和过程。
“假说―演绎法”的基本特点是:在科学研究过程中,研究者在观察、实验的基础上,对所获得的事实材料进行加工制作,首先提出某种作为理论基本前提的假说;然后以假说作为出发点,逻辑地演绎出可由经验检验的结论,构成一个理论系统。用这个理论系统解释和预见所研究的对象系统的各种现象,并用实验来进行检验和修正。通俗的讲,“假说―演绎法”是在观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符,就证明假说是正确的,反之,则证明假说是错误的。所以,“假说―演绎法” 的基本思路可以概括为下图。
2.2还要引导学生区别“观察―归纳法”和“假说―演绎法”。前者是从特殊事实中概括出一般原理的推理形式和思维方法,后者是从一般到特殊,根据一类事物都有的一般属性、关系、本质来推断该类中的个别事物所具有的属性、关系和本质的推理形式和思维方法。归纳法从特殊到一般,优点是能体现众多事物的根本规律,且能体现事物的共性;缺点是容易犯不完全归纳的毛病。 演绎法从一般到特殊,优点是由定义根本规律等出发一步步递推,逻辑严密结论可靠,且能体现事物的特性;缺点是缩小了范围,使根本规律的作用得不到充分的展现,二者是互为补充、相辅相成的。从近代科学到现代科学过程中,以观察―归纳为主的方法逐渐让位给以假说―演绎为主的方法。这是因为现代科学从总体上来说,已经不是处在经验材料的收集阶段,而是处于高度的理论概括和演绎的阶段。
2.3教学中运用实例教学法引领学生自我生成“假说―演绎法”的科学思维方式。孟德尔的豌豆杂交实验是高中生物学教学的经典内容。遗传因子分离导致性状分离这一命题,是孟德尔通过豌豆的一对相对性状的杂交实验,运用假说―演绎法,历经“提出问题―构建假说―验证假说―获得结论”建立起来的。因此,这一内容非常适合作为培养学生科学探究能力的素材。
“假说―演绎法”的过程是不能用灌输、堆砌等教育方式的,而需要教师引导,学生自觉认同。在教学中,要使学生体会到孟德尔生活的时代是根本无法看到“遗传因子”的,借助“观察―归纳法”是无法研究出遗传规律的。因此,引导学生从当时的实际情况出发,尝试把自己变成孟德尔,以他的思维方式提出问题,进行分析,形成假说,进行演绎推理,进而引导他们自行设计出测交实验,这种对重要科学史的重现,既能深入理解科学知识,也是培养思维能力和科学方法的重要途径。通过实例教学法,让学生真正领悟和自我生成“假说―演绎法”的科学思维方式。
实例教学法:孟德尔“一对相对性状的实验”中“假设―演绎法”的实施及探究:
教学过程的难点是让学生理解孟德尔研究过程中的哪个步骤是演绎。学生看到的是孟德尔提出假说后,就设计测交实验进行检验了,那么哪一步是演绎呢?事实上,实验所检验的常常不是假说本身,而是假说的推论,即从假说中逻辑地推导出来的描述个别现象或事件的推论。如果孟德尔要直接验证他的假说,只能用显微镜观察的方法,确定遗传因子的真实存在和遗传因子的传递方式,这在当时是不可能的。那么,孟德尔设计的测交实验,实际上检验的是“推论”。这个“推论”,就是根据假说对测交实验所进行的演绎推理得到的论题―杂合子生成配子时具有对性关系的遗传因子分离,也就是课本中提到的测交实验结果所要证实的推论:(1)F1究竟是不是杂合子(Dd)?(2)如果是杂合子,测交后代的性状分离比是否为1∶1。
2.4利用教材中“假说――演绎法”实例对学生进行强化训练,拓展提升。在“生物必修2――遗传与进化”模块中的教材设计的核心理念之一:主要就采用了“假说―演绎法”, 涉及假说―演绎方法的内容很多,其中典型有:
案例2:孟德尔在做豌豆两对相对性状的杂交试验;
案例3:摩尔根的果蝇眼色遗传杂交实验;
案例4:DNA分子的复制方式的提出与证实。
在生物课程教学中,教师要结合实例,通过创造条件,把教学过程变成模拟科研过程,让学生建立一般科研程序:提出问题 建立假说 验证假说 得出结论,使学生真正体会和领悟它的思维和方法。同时要充分发挥学生的主动性,让学生在阅读教材的基础上,结合假说―演绎法的思路和过程并积极思考,对每一个实验进行分析、讨论,参照案例1写出每一个实验的过程和具体内容,进一步掌握其核心思维的过程和方法,并能灵活运用。
3.灵活运用“假设―演绎法”的思维和方法破解生物探究型试题
生物探究型试题包括实验探究题和遗传探究题两类主要题型,在高考中占很大比重,而其类型差异较大,呈现的形式灵活多变,提供的信息较为隐晦,常常令学生手足无措,思维混乱,得分甚微。其实,遗传探究题的解题思路不外乎“假设推断结果结论”,其实就是“假设―演绎”的过程。因此,只要掌握了“假设―演绎法”的思维方法,此类问题往往容易迎刃而解。
例:(2011年福建卷)1.火鸡的性别决定方式是ZW型(ZW,ZZ)。曾有人发现少数雌火鸡(ZW)的卵细胞未与结合,也可以发育成二倍体后代。遗传学家推测,该现象产生的原因可能是:卵细胞与其同时产生的三个极体之一结合,形成二倍体后代(WW的胚胎不能存活)。若该推测成立,理论上这种方式产生后代的雌雄比例是()
A.雌∶雄=1∶1B. 雌∶雄=1∶2
C. 雌∶雄=3∶1 D.雌∶雄=4∶1
答案:D
例2:某同学进行实验,甲图为实验开始状态,乙图为实验结束状态。请在乙图所示实验结果的基础上继续实验,探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜。
增添的实验材料:蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。
(1)设计出继续实验的简要步骤:
①;
②。
(2)预测实验现象并作出结论。
答案:(1)①向a、b两管分别加入等量蔗糖酶溶液,水浴加热(或隔水加热)U型管至适宜温度,观察a、b两管内液面的变化 ②吸取a、b两管内适量液体,分别加入A、B两试管中,并加入斐林试剂,(60~65℃)水浴加热,观察A、B试管内有无砖红色沉淀 (2)如果a、b两管液面高度差缩小且A、B试管内均有砖红色沉淀,则蔗糖的水解产物能通过半透膜;如果a、b两管液面高度差增大且A试管内无砖红色沉淀、B试管内有砖红色沉淀。
例3:(2006年高考理综全国卷1)从一个自然果绳种群中选出一部分未过的灰色和黄色两种体色的果蝇,这两种体色的果蝇数量相等,每种体色的果蝇雌雄各半。已知灰色和黄色这对相对性状受一对等位基因控制,所有果蝇均能正常生活,性状的分离符合遗传的基本定律。现用两个杂交组合:灰色雌蝇×黄色雄蝇、黄色雌蝇×灰色雄蝇,只做一代杂交试验,每个杂交组合选用多对果蝇。推测两个杂交组合的子一代可能出现的性状,并以此为依据,对哪一种体色为显性性状,以及控制体色的基因位于X染色体上还是常染色体上这两个问题,做出相应的推断。
解题思路:
(1)理清条件:自然种群、灰色雌蝇×黄色雄蝇、黄色雌蝇×灰色雄蝇、一代杂交;
(2)明确问题:显性性状?基因位于X染色体上还是常染色体上?
(3)作出假设:①假设黄色为显性性状且控制体色的基因在常染色体上。
(4)演绎推理:若黄色为显性性状且控制体色的基因在常染色体上,则自然种群中两个杂交组合的基因型分别为:
(aa)灰雌×黄雄(A_) (A_)黄雌×灰雄(aa)
结果:F1:黄多于灰,且不论黄体色还是灰体色,雌雄比例相等
(5)得出结论:若两个杂交组合的子一代中都是黄色个体多于灰色个体,并且体色的遗传与性别无关,则黄色为显性,基因位于常染色体上。
同理可作出假说:②灰色为显性性状且控制体色的基因在常染色体上;
③黄色为显性性状且控制体色的基因在X染色体上;
④灰色为显性性状且控制体色的基因在X染色体的其余三种假设并推理之。
针对性训练题:果蝇体毛硬而长的毛称为刚毛,一个自然繁殖的直刚毛果蝇种群中,偶然出现了一只卷刚毛雄果蝇。请回答下列问题:
(1)卷刚毛性状是如何产生和遗传的呢?
。
请尝试写出两仲假说:。
(2)已知这只卷刚毛雄果蝇与直刚毛雌果蝇杂交,f1全部为直刚毛,f1雌雄果蝇随机,f2的表现型及比例是直刚毛雌果蝇:直刚毛雄果蝇:卷刚毛雄果蝇=2∶1∶1,
此时最合理的假说是:。
关键词 科学 核心素养 理性思维 生物学教学
中图分类号 G633.91 文献标志码 B
“光合作用探究历程”是人教版高中生物《必修1・分子与细胞》第五章第四节“能量之源―光和光合作用”第二课时的内容。学生通过初中阶段的学习,对海尔蒙特实验、普利斯特利实验、英格豪斯实验、萨克斯实验等有了初步的认识,对光合作用场所、条件、原理等也有一定的认知基础。学生有进行科学探究实验的实践基础,对科学探究方法有初步认识,已掌握科学探究的一些基本的方法。这部分内容的学习是建立于初中学习基础上的知识的进一步深化。
科学发现史历程实际上揭示了人们对于未知领域探究的思维方法,是培养学生理性思维的良好资源。生物学科核心素养中,包含能够“针对特定的生物学现象,进行观察、提问、实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论”;“崇尚并形成科学思维的习惯;能够运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维等方法探讨生命现象及规律”等内容。
高中学生学习动机相对稳定,对事物的认知开始从现象到本质逐步深入,具有一定的分析、归纳的深层思维能力。引导学生解析“光合作用探究历程”经典实验蕴含的生物学科思想方法,既能为学生学习光合作用原理奠定基础,同时又能培养生物核心素养,促进学生逻辑思维的发展。
1 引导分析,感悟科学实证
教师引导学生回顾光合作用发现史过程的经典实验,激励学生要实事求是、勇于探索,认同科学探究往往需要一个曲折的发展历程。教师指导学生阅读“梅耶的科学研究”小资料,并提出问题:“植物通过光合作用将光能转换成化学能储存,那么贮存到什么物质中呢?”
科学结论建立在证据和逻辑推理的基础上,因此,教学的重点并非单纯的只关注科学结论,而是通过学习过程锻炼学生的思维能力。教师可利用问题串,引导学生积极思考。如分析萨克斯实验时,针对实验设计设置问题:
① 实验中的自变量、因变量、无关变量分别是什么?
② 为什么要对绿叶进行暗处理?这样做的理由是什么?
③ 对同一片叶子进行一半曝光、一半遮光处理,体现了科学研究中的哪些原则?④ 实验可以得出的结论是什么?
对实验的分析深化了对科学研究一般方法的理解与应用。在此过程中,教师引导学生认同对真理的追求应该表现为基于事实、合乎逻辑的推理形式。
2 任务驱动,探究科学过程
真正意义上的科学发展必须是一种尊重理性和崇尚理性的发展,科学结论必须具有说服力的论据,且通过符合逻辑的推理得到而非依靠表象获得。
通过初中的学习,学生知道光合作用释放O2。那么,光合作用释放的O2来源于哪呢?这是高中学习要探索的新知。历史上,鲁宾和卡门对这个问题的探究用了同位素标记法。要能真正理解同位素标记法的原理,需要联系化学知识。教师引导学生进行学科间知识渗透和迁移运用,引导学生思考化学学习中区别同一元素的方法。如区分氕、氘、氚通常采用的方法是什么?同位素有哪些特点,同位素为什么可以追踪物质的运行和变化规律?在此基础上,教师介绍同位素标记法在生物学研究中的应用,提出问题:要如何利用同位素法进行实验设计以探究光合作用释放的O2到底是来自H2O,还是CO2呢?用什么元素的同位素?分别标记什么物质?可能出现什么实验现象?鼓励学生进行小组交流讨论,尝试进行实验设计。
师生共同归纳分析鲁宾和卡门实验原理,教师利用课件展示1939鲁宾和卡门利用同位素标记法的实验,引导学生得出结论:光合作用释放的氧气来自于水。教师进一步提出问题:如何尝试设计用H的同位素来追踪光合作用中的氢原子的转移途径?以此问题引l学生思考,进行思维训练,让学生感悟科学实验设计的严谨与巧妙,同时也可检测学生是否理解了同位素标记法。
教师用课件进一步展示:卡尔文利用同位素标记14C探明CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。以此引入卡尔文循环概念,并提出问题:光合作用的有机物是怎样合成的?学生自主阅读教材,与小组同学交流学习收获,培养信息获取能力与表达交流能力。
至此,学生对光合作用生理过程有了实质的理解。这些理解均建立于科学实验所得出的结论,在学习过程中,学生依靠思维能力对感性材料进行一系列抽象、概括、分析和综合,形成概念、判断,通过推理的认识过程培养科学思维习惯,尊重理性和崇尚理性,以归纳与概括、演绎与推理、批判性思维等方法探讨生命现象及规律,寻找事物的本质、规律及内部联系,体现了生物学习中对于核心素养的培养。
3 巩固深化,形成科学认知
教师要求学生注意:
① 普里斯特利实验设计的不足之处,即实验还需要增设无光环境下的对照实验,与学生讨论改进建议;
② 萨克斯实验得出的结论是光合作用产生淀粉;
③ 恩格尔曼实验证明氧气由叶绿体释放出来,叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所;
④ 鲁宾和卡门用同位素分别标记CO2和H2O,供绿色植物利用,分析各自放出的氧,证明合作用释放的氧气全部来自H2O。
4 教学反思
4.1 重视初高中衔接,体现学习延续性
本节课的引入重视学生初中光合作用发现史的学习,帮助学生回忆初中光合作用发现过程中的几个重要经典实验。学生在初中知识的基础上展开学习,提高了学习效益,避免了重复学习对教学时间的浪费。
4.2 分析科学发现史,进行逻辑思维训练
科学经典实验蕴含了丰富的生物科学方法教育资源。科学发现过程就是人们探究未知事物,获得新认知的思维过程。实验中体现的科学思维方法,可以有效地提高学生提出假设、设计实验的能力,能帮助学生深刻理解知识、理解科学的本质。教师设计问题串,引导学生带着问题逐步思考,培养学生逻辑思维能力,促使学生学习能力得到一定程度的提升。因此,在教学过程中花了较大的比重对萨克斯实验,鲁宾和卡门实验进行分析,目的是为了帮助学生归纳科学探究的一般方法与原则。学生借助学习活动和思维策略解决认知冲突,利用归纳、分析、对比等思维方式来建构新的认知结构,提高了科学思维能力,深化了知识理解。
4.3 引感体验,促使科学价值观形成
学生通过对本节课的学习,感悟到科学的道路的曲折和艰辛,知道科学知识来之不易,任何一项科学成果的取得和发现都是后人在继承前人经验的基础上,经过不断的探究才获得的。这些体会有助于培养学生实事求是的科学态度和坚忍不拔的科学精神,从而使学生形成尊重科学、崇尚科学和献身科学的价值取向,奠定其将来从事科学研究的基础。
4.4 关注迁移联系,帮助知识理解
本节课涉及到一些物理与化学知识,需要教师补充物理、化学基础知识,才能帮助学生理解同位素标记法。因此,教师充分研究学生的知识基础,关注学科间的衔接,才能保证课堂教学活动顺利有效开展;同时,也帮助学生理解科学发展进程中各学科的共同发展、彼此促进。
4.5 落实教学评价,促进概念深化
概念的获得是一个知识内化的过程,需要有巩固强化的环节,通过师生互动或是设置思考题,可以帮助学生梳理已掌握的知识,建立良好的知识网络体系。
本节课中体现了建构主义教学“基于问题解决来建构知识,通过问题解决来学习”的基本思路。同时,利用了教材中科学史的潜在教育功能,引导学生尝试像科学家那样去设计实验、去理性思考,旨在进一步培养学生进行探究性学习的能力,激发学生的创新思维。
参考文献:
关键词:生物工程;三轮驱动;导向式;培养模式
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)38-0007-05
“十三五”是我国产业结构重要调整和升级时期,改革过去以大量耗用生态资源的粗放型增长方式,转变为以科技为先导优化产业结构[1]。目前生物产业成为世界各国竞相抢占的战略性位点,但现阶段我国该产业层次低、技术创新不够、高层人才缺乏,成为限制产业调整和升级发展的瓶颈,培养高层次复合技术型创新人才迫在眉睫[2]。生物工程应用领域广泛,该学科专业主要培养在生物技术和工程领域能进行产业化工程设计、生产、管理及新技术研究、新产品开发的工程技术人才[3]。作为人才培养摇篮的高校,理应紧跟市场需求,调整人才培养方案,培养行业所需人才。湖北民族学院地处武陵山区腹地――恩施,是湖北少数民族地区唯一一所高校。恩施气候适宜,良好的生态环境使其具有丰富的硒和中草药等资源,被誉为世界硒都和华中药库,但工业经济薄弱,工科人才严重缺乏,严重制约当地资源的合理开发利用及经济发展。地方高校办学的宗旨应服务地方经济发展,为行业发展提供技术支撑。本研究以湖北民族学院生物工程专业为实例,以国家产业结构调整为契机,结合学校和地方实际,以校企“双轨”联合培养为基础,重点探索民族院校生物工程专业“三轮驱动”导向式人才培养模式的建设目标和方案,改革调整专业发展思路和定位,整合利用地方和企业的各种优势资源,为民族地区的经济和社会发展输送竞争力过硬的应用型、复合型、技能型优秀工程技术人才。
一、“三轮驱动”导向式人才培养改革模式的建设目标
按照“终身教育”的大框架,紧密结合“卓越计划”和“校企双轨”培养计划来设计和发展。改革基本思路:以“三轮驱动”人才培养为主线,让本专业学生真正能够实现“进校有门、毕业有岗”,最终形成“职业对接、能力本位”的复合实用型人才培养模式。“三轮驱动”即为:根据学科特征,在生物工程学科整体框架内,因材施教、分流培养,依据学生个性发展需求的实际情况,将学生分流成三轮驱动方向培养。第一轮驱动为“卓越计划”,旨在培养造就一批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量生物工程技术人才。掌握生物科学和工程技术基本理论,具有生物技术及其产业化的科学原理、生物工艺技术过程和工程设计等方面的知识,能在生物技术与工程领域从事生物工程产品生产、工艺设计、生产管理和新技术研究、新产品开发的应用型工程技术专门人才[4],使其在今后的生物工程领域起骨干和引领作用,为国家走新型产业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务,对提高工程教育人才培养质量具有十分重要的示范和引导作用;第二轮驱动为“攀登计划”,以培养大学毕业后进入更高层次继续学习深造的学术研究人才为核心,注重生物工程专业知识的深厚、学生自学能力、科学研究能力及创新能力的培养,为成为高层次生物工程精英人才奠定坚实的基础。第三轮驱动为“阳光计划”,以培养生物产业职业技能“胜任型”的应用性人才为核心,可承担生物工程领域的广谱类技术和管理人才,培养适应社会经济发展需要。
二、“三轮驱动”导向式人才培养改革模式的建设方案
生物工程专业“三轮驱动”导向式人才培养模式总体建设思路是:以突出“校企双轨联合培养”、“地方性”为特色,与时俱进,坚持以产业结构重要调整和升级对新型工程人才的要求为市场需求导向,深入落实科学发展观,整体设计、分步实施、强化能力地稳步推进改革进程。注重学生的全面发展,强调理论与实践并重,突出创新创业精神与能力培养,倡导以学生为本,充分尊重、重视学生个性,坚持三轮驱动导向,培养学生工程素质、工程意识、工程实践能力[5]。
(一)基于“三轮驱动”培养模式,修订人才培养方案,定制“菜单式”培养规格
1.构建“校-企、校-地对接、能力本位”的人才培养方案。依据“三轮驱动”培养模式,坚持以服务为宗旨、就业为导向的质量观,通过与地方相关行政管理机构和企业达成共识,以恩施地区的硒产业和生物制药产业为实践应用特色,全面修订培养方案。突出生物工程的“工科应用性”,紧紧围绕提高学生的工程意识、专业技能、专业基础知识等工程素质和工程能力的实效性,以“卓越计划”为核心,将学生培养成能在生物产业从事工程设计、生产、管理和新技术研究及产品开发的“重实践、强能力、高素质”的复合应用型高级工程技术人才。
2.定制、推行“菜单式”人才培养模式。生物工程是21世纪极具影响力和竞争力的专业,同时也是技术更新快、具有复合性和跨学科性的高科技行业。结合地方、学校特色,顺应目前中国产业改革发展趋势,以校企联合培养为基准,按“三轮驱动”人才培养目标,定制各驱动人才所必须达到的知识、素质和能力等结构的“菜单式”培养规格,实施照单管理,分类分流培养和评价。“卓越”计划菜单:知识结构:在掌握宽厚的生物学基础理论基础上,进一步掌握生物工程技术相关理论与技能,包括数理化、工程、电子技术等的基础知识,生化、分子、细胞、遗传、微生物等生物学的基础专业知识,发酵、酶、细胞、基因、生物分离、工程设备、生物工艺等生物工程的专业知识,除此外学习经济、企管、法律等的行业所需的专业能力发展知识;素质结构:业务素质、身心素质、工程素质和科研素质、正确的价值取向、团队精神、现代信息素养等;能力结构:知识能力和专业能力,工程实践能力,强化企业学习和国际交流过程,重点培养学生的工程实践能力、工程创新思维及工程管理能力。即:生物工程与技术领域从事生产、管理、设计和新技术、新产品开发等专业基础能力,正确的价值判断能力、交流沟通管理能力、信息处理能力,了解当代生物工程发展动态和应用前景,具有较强的专业综合能力和专业拓展能力;能独立进行生物技术产业化项目可行性论证、生物工程上游技术研究、生物工程工艺和设备设计、生物制品分离纯化工艺和设备的设计、生产工艺运行管理与监察、生物制品质量监控等专业发展能力。
“攀登”计划菜单:培养规格上强化生物工程专业知识结构和科学研究能力结构两个模块,强调生物工程知识的学习掌握、生物工程实验能力、科学研究能力、自学能力和创新思维的培养。
“阳光”计划菜单:培养广谱应用性人才,能胜任生物工程领域或其他相关职业的工作,以“广基础,宽口径”为基本原则,强化“基础性、实践应用性”。在专业知识技能、开发创新能力等多方位的训练要求上,相对于前两份菜单主要体现在降低规格的要求,为职业奠定广泛的基础。
(二)基于“三轮驱动”培养模式,优化课程体系和教学内容
1.优化课程模块设置。生物工程是以基因工程、细胞工程、蛋白质工程和发酵工程等生物技术为基础,化工技术为手段,生物技术研究成果为对象,产业化为目标,进行科研开发为基本任务的工科。“三轮驱动”培养模式的课程体系打破传统的单一性,实施多元化,突出“因材施教、分流培养”的三轮驱动功能,以模块化课程体系为基本模型,以全面实施学分制和弹性学制作为运作载体,推进课程改革,构建“专业知识平台+专业技能平台+职业素养平台+职业技能平台+综合能力及素质平台”的课程教学体系。
专业知识平台:主要是基础平台知识、生物学基础知识、生物工程专业知识、专业能力发展知识体系。参照国家教育部的规划,设置生物工程专业主干课程模块、适当的专业基础课程以及专业方向的基础课程模块。为“卓越”工程师计划人才,增设工程素养的主干课程、基础课程、方向课程模块,同时为“攀登”人才,加设生物工程专业知识的高级课程模块。
专业技能平台:三驱动人才所需的生物工程实验技能、信息技术和计算机应用技能。
职业素养平台:生物工程产业所需的良好道德风范。
职业技能平台――卓越工程师所需技能;综合能力及素质平台――职业生存必要的能力和素质。学科专业课程系列主干课程模块体现宽口径、厚基础,突出培养学生自学能力的功能;基础课程模块体现“高、精、新”,突出培养学生思考探究能力的功能;选修课程模块要有足够的广度与深度,要融入前沿知识,体现学科的综合交叉,突出其提高学生科学素质、培养学生初步科研能力的功能。
专业选修课程模块化。在加强双基的同时,为增强专业的适应性,增加适应地方经济发展需要的植物硒资源开发利用和生物制药方向的相关选修课程专业课同时开设任果蔬加工与保鲜、食用菌栽培、特色植物开发与利用等农学类课程以及市场营销学、质量管理学等经管类的任意选修课程,拓宽学生的专业知识面和就业渠道。
2.优化课程教学内容。对于学科专业和拓展课程系列中的课程模块,按课程群对教学内容进行优化整合,注重科学性与系统的完整性,同时又要避免单科教学周期长和课程间的交叉与重复;内容分层次,以实用够用为度,根据培养目标的要求,对专业基础课程进行科学合理的有机综合,突出教师精讲的“核心内容”,“一般内容”则在教师指导下让学生自学钻研,使知识成为培养学生科学素质和探索学习的能力的载体;在教学内容整合的基础上修定教学大纲,并附课程考纲。充分依托行业和企业优势,不断深化教学改革,积极拓展产教结合、校企结合的培养模式,实践一条校企全程合作进行人才培养的全新途径和方式。
(三)基于“三轮驱动”培养模式,加强师资队伍建设
师资队伍建设为专业建设之根本。生物工程专业将按照“稳定、培养、引进”的建设思路,稳定、培养现有教师、适当引进高学历人才,借智企业卓越工程师等措施,走内涵发展道路,采用“内引外联”、“请进来,走出去”的方式,一方面,聘请企业优秀人才担任本专业兼职教师或产业教授[6],另一方面,鼓励学校教师通过博士服务团、青年教师进企业等湖北省教师培养项目,选派教师深入企业、政府管理部门等实践锻炼,与企业、行业接轨,打造“双师型”教师队伍。以教学团队建设为推动力,以活动为载体,鼓励、扶持团队教师,特别是青年教师积极参加团队研讨课、学科带头人和骨干教师示范课等活动,促使普通教师向优秀教师转变,优秀教师向名师转变;强化对青年教师培养的各种措施,不断完善青年教师汇报课、说课、课件制作等一系列教育教学技能竞赛,促使其快速成长;积极开展教学研究,组织团队成员努力申报各类教研项目,以研究促发展,鼓励教师参加国内外教学研讨会;以学科责任教授、教学责任教授及课程责任教师为骨干,抓好业务建设,鼓励教师采用双语教学,设计制作适宜自身课程特色的教学电子资源,积极投入到微课、慕课教学模式探索,按学科群组织科研与教学结合的教师学术梯队,开展学术研究与教学研究,使集体智慧与个人特长得到充分发挥,形成本专业特色的学术风格,搭建教师快速成长的平台,提高整体教学水平。
(四)基于“三轮驱动”培养模式,改革教学方式方法,强化教学资源建设
1.建立差异化教学方式和手段,促进学生自主学习。根据现代人才观、质量教学观,生物工程专业必须打破传统单纯知识传授式的教学方法,教师应当用各种方法调动学生的学习积极性,激发学生的潜能和钻研兴趣,留出足够的知识空间与学习时空让学生自主思考、探索,发展个性、智能和综合能力。而教师则应组织学生充分讨论、交流,起指导者和引领者作用。因此,教师应灵活选用多种教学方法和手段,重视分层次教学,开放教学时空,打破完全的45分钟课堂制,堂内外、校内外结合,传统媒体和新媒体手段的结合,将教师主讲、学生研讨、学生、启发、程序教法等有机结合,积极尝试启发讨论式、案例式、虚拟式、研究式、总结式等教学方法,完成教学目标。对于双基类课程主要采用差异化教学方式和手段。差异化主要体现为:根据课程性质的不同教法的差异化和三驱动人才培养规格的不同对学生学习要求的差异化。生物工程专业课,内容基本是集理论、方法与技术于一体的综合性课程,根据“三轮驱动”培养目标及不同课程的特点,选用不同的最优教法,如与制药相关的课程采用案例教学、生物化学与分子生物学采用启发式教学或混合法。在专业选修课教学时,结合学生个体能力水平、兴趣风格等的差异,综合运用差异化教法,区别调整教学内容,灵活采用班级、小组、课外、个别和兴趣教学等多种组织形式,教学形式多样化,时空开放化,重视不同个体的个性特征和认识特性,分层次教学,实现学生整体发展基础上的个体优化。
对于专业技能和实践技能类课程,以“任务驱动法”作为教改重点。任务驱动法教学,能为学生提供体验实践和感悟问题的情境,围绕任务展开学习,以任务的完成结果检验、总结学习过程,改变学生的学习状态,充分调动学生学习的主动性。在教学过程中以学生为主体、教师为主导、任务为主线、如何确定任务为核心,解决任务为关键。以三轮驱动人才培养规格的菜单为依据,以“任务驱动法”进行技能类课程的教学。该教学分四个阶段实施。第一个阶段为“照单配药”。即创设情境、研究论证确定任务阶段,由专业技术骨干和课程责任教师组成团组,参照三菜单的人才培养规格,确定三个层面各自具体的教学任务,形成可行性任务报告。第二阶段为“服药”,即教学实施阶段,学生首先按自身实际情况,选择确定自己的学习任务,然后以明确的任务为驱动,进行自主学习、协作学习。第三阶段为“药效”。即教学效果评价阶段,以学生自评、互评、师评三方共评的方式验证任务的完成情况,3方评价为基准,确定学生的成绩。第四阶段为“调药”。即修正、完善阶段,对前三阶段的教学实践进行全面评估,修正、完善该教学模式。
2.进一步加强教学资源建设。充分利用校企资源互补,用两种教育教学资源优化教学,特别是实践教学,共建技能培养基地,改革教学内容,减少验证性、单元性实验,增加综合性、设计性和反映现代科技成果内容的研究型、自主式实验,突出学生中心地位,形成以自主式、合作式、研究式为主的学生学习方式,加大开放实验力度,激发学生实验兴趣,在建设好已有的实习实训、创新基地的基础上,进一步与联合培养单位、大中型生产企业等单位的合作,建设多层次的顶岗实习和创新基地。加强毕业论文的规范化管理,进一步加大实验类和基础教育研究类论文选题比例。强化毕业论文与创新性实验相结合,让学生尽早进入毕业论文工作,提升学生的创新能力。针对大学生的就业意向,结合教师的科研课题、企业的产业发展项目以及大学生创新基金项目等,有计划地组织学生进行创新实践。通过在实地顶岗实习和实践的过程中,培养学生的实际操作能力。
(五)基于“三轮驱动”培养模式,打造“阶梯式”实验实践教学模式
阶梯式实验实践教学模式具体从教学内容和质量要求二方面展开,教学内容的阶梯式指将学生的技能以数字台阶来量化训练,规划好每一台阶学生应达到的标准,由低到高,逐级达标,逐级上升,直至到达目标层,完成培养目标。质量的阶梯式指“三轮驱动”人才在每台阶教学成绩的要求规格各异,实现真正意义上的分类教学管理。
生物工程专业实践教学遵循由浅入深、循序渐进的教育规律,构建一体化多层次的实验教学体系,形成循序渐进、前后衔接、交叉渗透,由单一到综合,自主设计至研究开发四个层次的实验教学课程体系。对低年级学生首先通过理论教学建立学科的系统概念,在实验教学体系中以过程认知教学为主,通过大量的基础实验(以演示性实验、验证性实验为主),使学生对学科有初步的感知、掌握基本仪器的使用及基本实验方法,训练其基本技能,培养学生科学、规范的研究习惯与方法。第二层次:在第一层次的基础上增加专业课程的学习,逐步减少实验教学体系中演示性、验证性实验的比例,同时加大综合性、设计性实验的比例。此时,学生在掌握了一定基础知识和专业知识的基础上,加上实验课程对学生的综合能力、创新能力的训练力度加大,作为进一步的措施和发挥,一方面学校向学生开放实验室,鼓励学生自主创新,逐步接触科学研究;另一方面,学校可以组织学生到校外的教学基地去见习,让学生熟悉专业学科在实际生产中的应用及整个生产流程。第三层次。主要针对高年级学生,这类学生对专业知识有相当程度的掌握,主要教学目标为在基本实验技能、方法的基础上,促进科学思维和创新能力的提高,强调基础性、综合性、设计性实验相结合,全面培养学生的综合能力,因此在实验教学当中可以适当穿插跨课程甚至是跨学科的综合性大实验,促使不同课程间的知识融合;同时,进一步增加设计性实验的比例,培养学生的创新精神和创新能力。学生在有一定科研基础训练的情况下,专业导师进一步引导学生学习科研论文的写作方法,鼓励学生在课余时间广泛涉猎相关专业的科研论文,关注学科的发展,完成综述,尝试将设计性实验或实验室开放所完成的实验课题形成论文,并鼓励学生积极发表,完成从基础、专业知识积累到专业实践训练的过渡。第四层次:此时,学生进入实习阶段,通过校内校外、专业实习毕业实习等多层次的实习,毕业论文(设计)等综合实验环节,充分培养学生分析、解决问题的能力和实验能力。此阶段,学校各级实验室向学生开放、充分利用教学基地的资源来完成毕业论文(设计)将是工作的重点。通过该层次的训练,学生不但能体会自身知识、能力如何在科学研究和生产实践中得到应用与发挥,而且完成了学以致用的过渡,也了解了学科。生物工程专业实践内容包括工程基本技能(细胞工程、酶工程、基因工程、发酵工程、生物分离工程、生物反应工程)、化工设备设计基础(工程制图)、然或人工构建的分子、细胞或组织实现产品化的中、下游过程技术和工程技能等[7]。
精心设计实验项目,强化学生的实践动手能力:保留经典实验项目,淡化课程界限,整合相关实验教学内容,夯实基础实验技能。经典实验项目有利于学生学习基本实验技能,有些经典项目大多会设置在不同的实验课程中,如“分光光度计的使用”这一经典实验项目在“生物化学”、“发酵产品分析”等实验课程中都会设置,为避免资源浪费,按照课程的先后,将其整合到生物化学实验中,通过强化练习,学生的这一基本实验技能得到了巩固,为后续实验内容的选择拓展了空间;结合恩施药物和硒资源的生物工程产业发展动态,将科研成果融入到教学中,如将天然产物的提取、分离、纯化、改性、应用等课题研究成果应用于生物化学等课程的实验教学中,不仅使学生掌握了基本实验技术,而且对学生专业操作技能进行全面训练,加深了专业理论与实践的联系,有助于培养学生综合性、系统性地应用所学知识和技能解决实际问题的能力。特别是对于“攀登”人才的培养,强化科研和创新能力,不仅在教学质量的要求规格上高于另两类人才,而且应积极引导他们尽早跟着相关导师作参与课题的研究。
质量的阶梯式即:按照三驱动人才培养目标,制定每一台阶各类人才不同的达标规格,实现真正意义上的分流管理培育。
(六)基于“三轮驱动”培养模式,改善相应的评价体系和教学管理制度
以现有的教学管理队伍为基础,推行教学工作的目标管理,发挥专业团队的作用,加强对日常教学过程管理:一步完善和修订现行的教学管理制度、教学环节基本规范和要求、教学质量标准和管理体系、教学质量监督和评价体系。改革课程考试方式,依课程性质,丰富和完善课程考试形式,笔试可采取试卷、小论文、论述、调研报告等形式,口试可以演讲、口述、辩论等形式,技能类可以是动手操作、设计制作作品等等;进一步完善课程评价体系和评价办法,打破完全的课堂45分钟制度;建立开放实验室管理制度和先进的实验教学管理模式,为学生探索性、综合性、开放性实验和毕业论文搭建平台。充分调动专业团队在教学管理、教学研究中的积极性。教师按专业课程群组成教学改革与实践责任小组,负责教学内容的整合,课程教学大纲的修定,教材的评审选用,教学方法与教学手段的现代化改革等;成立专业建设指导委员会,加强专业教学标准建设。由教学责任教师组成专门责任小组,负责国内外高校教学改革信息的调研,负责师资队伍培养建设规划的制定与实施,领导小组定期检查各责任小组的工作进展,组织责任小组之间的工作交流与研讨;对于子目标任务所获得的成果,及时组织学校内专家组进行评估鉴定。特别注意提炼专业建设过程中的创新点和突破点,注重成果在教学实践中的推广应用;运行并完善学科专业学生管理的导师制,建立每个学生系统全面的大学4年成长档案,促使每位学生准确定位自己的驱动人才类型,按菜单规格完成自己的学业。
参考文献:
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