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关键词:高校 综合性实验 设计性实验
生物科学专业人才培养的内容包含生物科学理论和生物技术两个方面,注重对学生技能的培养,其培养任务是学生在掌握基本理论知识的同时,接受一定程度的实践训练,培养学生良好的科学素养及科研能力。因此,实验课程的开设是生物科学专业人才培养的重要环节。
当今高校人才培养目标的重点是培养创新型、应用型人才。相对理论教学来说,实验教学更多的承担了培养学生创新性、应用性、自主性能力的任务。教育部《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》(教高[2005]1号)中指出高校在实验教学中要增加综合性与创新性实验的比例,从而提高学生对本学科领域的自主学习和独立研究能力。《关于加强“质量工程”本科特色专业建设的指导性意见》(教高[2008]208号)中也指出,高校特色专业建设应特别注重加强实验教学,改革创新实验教学内容和实验教学方法,建立基础性、综合性、创新性、研究性等多种实验构成的实验教学体系。因此,对于生物科学专业来说,建立健全实践教学体系是人才培养的关键部分,其中实践教学体系中综合性、设计性实验课程的定位则尤为重要。
一、综合性、设计性实验的定位
教育部《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》中指出,设计性实验是指给定实验目的、要求和实验条件,由学生自行设计实验方案并加以实现的实验,而综合性实验是指实验内容涉及本课程的综合知识或相关课程知识的实验。综合性实验具有实验内容紧密,实验方法多元,实验结果综合的特点,而设计性实验具有实验内容自由,实验方法多元,实验结果多样的特点,这与单一的基础性和验证性实验有很大区别。因此,综合型和设计性实验从定位上应高于基础性和验证性实验,应在基础性和验证性实验的基础上进行综合性和设计性实验的开设。
二、综合性、设计性实验开设的限制因素
《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》中对开设综合性、设计性实验课程占总实验课程的比列有一定要求:综合性、设计性实验课程开设达到80%以上为实验教学效果好,达到50%~60%为效果较好。但是在实践教学过程中,大多数高校,尤其是新建本科院校的生物科学专业,其综合性、设计性实验的开设率很难达到50%,并且在实际教学过程中存在诸多的限制因素。
1.实验课程安排的盲目性
开设综合性和设计性实验课程,需要先考虑如何安排专业实验课程。生物科学专业的实验课程主要由专业基础课、专业方向课和专业选修课组成。专业基础课包含生物化学、分子生物学、细胞生物学、微生物学、植物学、动物学、植物生理学、动物生理学等,所涉及的实验知识和技能是整个生物科学专业培养课程的基础和核心。专业方向课是在专业基础课的基础上进一步深入和扩展的针对性较强的专业课程,如基因工程、发酵工程、酶工程等。专业选修课是专业方向课的补充和扩展,如蛋白质组学、分子遗传学、生物技术制药等,学生可以根据自身的需要和接受程度自行选修相应的实验技能,从而针对性地提高专业技能。
基础性、验证性、设计性、综合性等类型的实验内容在开设的过程中需要考虑各专业课程的性质。不同的专业课程对实验的要求存在一定差异。目前,绝大多数高校在开设综合性、设计性实验课程时很少去区分专业基础课、专业方向课和专业选修课的课程性质,仅仅是为了满足教育部的评估要求而盲目的增加综合性、设计性实验课程,这导致学生在上专业基础课时无法适应综合性、设计性实验内容,而上专业方向课和专业选修课时又对综合性、设计性实验中涉及的基础性实验内容没有完全掌握,从而产生专业实验技能培训的混乱现象。
2.实验课时分配的不合理性
综合性、设计性实验内容覆盖广,对实验技术要求高,所以需要更多的教学时数支撑。如《分子生物学》实验中仅PCR过程至少需1小时、《生物化学》的蛋白质分离纯化实验需3~4小时、《微生物学》的细菌培养需1~2天等,这在有限的学时下很难完成教学任务。
通常,实验课程的课时分配需要结合总课时量的分配情况,再安排不同专业课程的理论和实验课时比例。理论课时和实验课时分配本身就存在矛盾,如果再增加对综合性和设计性实验分配比例的考虑,势必会造成这种矛盾的加剧。部分高校能够将一部分专业基础课的实验内容独立出来,如生物化学实验、分子生物学实验、微生物学实验等,保证该实验课程拥有较多的课时。而大多数高校能独立出来的实验课程相对较少甚至为零,实验内容只能附属于理论课程之下,导致实验课程教学时数较少,教学内容不完整,这是制约高校实验课程改革的重要的问题之一。
3.实验教学模式的保守性和封闭性
受传统教育思想的影响,我国高校生物科学专业的实验教学基本上延续了以理论知识为主,实践技能为辅的教学模式。实验课程教学模式更是偏重于基础性、验证性、演示性实验。这些实验内容简单、固定,实验内容之间很少有过渡和衔接,甚至部分课程之间的实验内容存在大量的重复。
综合性、设计性实验课程的开设,要求实验教学模式多样化、开放化和灵活化。不同的实验场地、实验对象、实验内容和实验方法可能会在一个实验项目中涉及,这不同于传统、单一、封闭的实验教学模式。无论从时间、空间,还是内容和方法上,对高校生物科学专业的专业建设和实验教学模式都提出了新的挑战。
4.实验室管理模式的固定
传统实验教学模式产生了传统的实验室管理制度,其要求实验课程的开设应在规定的时间和地点完成教学任务,仪器设备和试剂的管理都是统一的,任课教师为了在不违反实验室管理制度的前提下完成实验教学任务,只能尽可能多的开设传统的、简单的实验内容,这也是基础性和验证性实验内容比例较高的原因之一。综合性和设计性实验需要开放的实验室管理制度相配套,传统的实验室管理体制与之存在严重的矛盾,这是限制高校生物科学专业实验课程教学改革的重要因素之一。
5.实验资源的不合理分配和使用
实验设备及经费的分配是限制高校生物科学专业实验课程改革和发展的瓶颈之一。生物科学专业对仪器设备、实验材料和经费的依赖较高,尤其是分子生物学相关实验涉及的仪器,动辄十几万到几十万元一台,这对于部分新建本科院校来说是个门槛。也因此受到了限制,大多数高校在开设综合性、设计性实验课程的时候往往需要考虑已有的实验仪器设备、配套设施等是否满足课程需要,而不是去考虑如何合理的设置实验内容,这违背了综合性、设计性实验开设的宗旨。
三、综合性、设计性实验开设及实施的建议
1.实验课程的层次化和实验内容的模块化
综合性、设计性实验课程的开设,需要根据人才培养方案的目标和任务,制定专业基础课、专业方向课和专业选修课的课程群,在实验课程的安排上要严格区分不同性质的专业课程对不同类型实验的需求,使实验课程形成完整的技能链条,具有明显的层次,即实验内容由浅入深,实验方法由少变多,实验原理由简入繁。
实验课程模块化是解决实验课程课时不足的有效途径。根据人才培养方案中实验课程涉及的实验技能,精炼实验内容,做到一个基础性实验包含一个实验方法和原理,形成基础实验模块,并使该实验模块能在今后的专业方向课和选修课中被涉及。这样在专业方向课和选修课的实验课程中将基础实验模块进行组合,从而建立综合性、设计性实验课程内容,使专业基础课、专业方向课和专业选修课的实验课程形成有机的整体。
实验课程层次化能够明确不同课程的教学目标和任务,避免课程之间知识和技能的重复和断裂,建立课程之间良好的过渡和衔接。实验课程的模块化能够更好的细化知识和技能,避免专业课程之间实验内容的无序和重复。
2.实验课程课时的分配及设置
根据专业课程的性质,将专业基础课的实验独立出来,分配较多的课时,使专业基础课能够开设更多的基础性和验证性实验。这些实验通常能够在1~2个课时完成,内容简单,使学生能够在较短的时间内掌握。每学期一门专业基础课安排至少20课时的基础性实验,这能够充分培养学生的基本实验技能,为将来的综合性、设计性实验的学习打好坚实的基础。
专业方向课和专业选修课的实验内容以综合性、设计性实验为主。综合性和设计性实验在课时安排上不局限理论与实验课时的分配比例,实验和理论课时可以灵活调度,将实验内容作为理论内容的延续和补充,同时也能在实验内容中进一步深入理论内容,实现“从做中学,边学边做”的教学效果。
3.开放式、信息化的实验教学模式及管理方式
开放的实验教学模式是综合性、设计性实验开设的必要保障。在开放式实验环境中,学生以分组的方式进行实验,可以自行安排实验时间,从而避免实验室学生人数过多,实验资源紧张的情况,同时也能使教师最大限度的指导学生;学生可以选择内容进行实验,避免实验资源的不合理分配,提高仪器的利用率;学生在一定范围内自由选择实验方法及手段,避免实验教学的单一性和局限性。开放式实验教学模式不仅解决实验教学课时紧张、实验资源的不合理分配问题,还可以调动学生实验操作的积极性,使学生在实验中变被动为主动,提高学生的综合素质。
在开放式实验环境中,实验室应根据不同学科将实验室进行分类,以实验仪器设备的利用率及价值进行分区,不同分区有专人负责管理。开放式实验室可建立信息化管理方式,统计实验室及仪器的使用频率,对频率较高的实验室采取开放式管理,对频率较低的实验区域进行统筹管理。此外,考虑到生物科学专业的一些仪器设备价格昂贵,可以专人专管,并使用网络信息系统建立预约机制,采取计划性、集中性安排仪器的使用时间,实行半开放策略。
四、结语
关键词:分子生物学实验;生物科学师范专业;实践周教学;教学改革
中图分类号:G642.423文献标志码:A文章编号:1674-9324(2018)12-0268-03
生物科学是21世纪的领先学科,大多数高校都设有生物科学学科,该学科的基本理论是在实验基础上建构起来的,理论与实践紧密结合。而作为生命科学的基础学科,《分子生物学实验》是一门应用广泛的学科,涵盖生物学、医学、农学乃至药学,是从事生命科学研究的必备研究技能。分子生物学是在分子水平上研究生命现象的科学,通过研究生物大分子(核酸、蛋白质)的结构、功能和生物合成等方面来阐明各种生命现象的本质。《分子生物学实验》是生命科学研究领域中融技术前沿性、创新性、挑战性于一体的大型专业实验课程,是学生直接接受分子生物学基本技能和前沿技术训练,培养学生科研技能、科研思维,进而提升学生研究素质。《分子生物学实验》是生物科学专业的一门重要专业能力实践课,为必修课程。为了使生物科学专业人才能够更好地掌握分子生物学的理论知识和实验操作能力,长江师范学院生物科学专业在很早就开展了《分子生物学实验》课程,教学内容也随着学科发展不断进行改进,但随着分子生物学的快速发展以及硬件设施的不断改进,传统的《分子生物学实验》课程教学产生了不少问题急需解决。为此,本文以长江师范学院生物科学师范专业为例,针对《分子生物学实验》教学实践中存在的不足,根据学生培养目标和课时要求,对高校《分子生物学实验》教学进行改革,将课程教学改为实践教学周,以提高分子生物学实验教学质量,增强师范生的综合素质。
一、生物科学师范专业《分子生物学实验》实践周教学特色
生物科学师范专业《分子生物学实验》课程特色。分子生物实验技术自开设以来,成为当今研究生命科学各学科和医学领域中重要的研究工具,紧跟科学前沿,在分子生物学教学中,实验教学占有举足轻重的地位。为了使生物科学专业人才能够更好地掌握分子生物学的理论知识和实验操作能力,我校生物科学专业在很早就开展了“分子生物学实验”课程,教学内容也随着生物科学的发展而进行创新与改革。实验内容从起初的几个相互独立的简单实验项目,逐步演变成综合性分子生物学实验。目前的课程内容是依据遗传信息传递的规律及教师的科研内容进行设置,并进一步整合成为系统的综合性实验,实验内容包括基因克隆、遗传多样性检测、分子标记、DNA指纹图谱构建、基因功能验证等实验项目。因此课程实验所需仪器比较昂贵,实验周期也相对较长。通过本课程实验教学的学习,使学生获得核酸物质的提取、分离、纯化与鉴定、电泳技术、引物设计、PCR扩增、分子标记、基因克隆等方面的独立实验能力或职业技能。强化学生创新思维、独立解决问题的能力和分子生物学领域基本操作技能,提高学生在分子生物学领域综合运用实验技能或职业技能分析和解決问题的能力,培养学生发现问题、分析和解决问题的创新精神。通过学习本课程使学生从分子水平认识生命现象和生物学规律,能够对学生的毕业课题研究设计和今后的科研生涯提供极大的帮助,为今后从事相关专业的研究、教学工作奠定坚实的基础。
二、生物科学师范专业《分子生物学实验》教学中存在的主要问题
(一)实验条件差,实验经费不足
由于《分子生物学实验》相关仪器和药品都较昂贵,仪器设备往往有限。而经费是限制《分子生物学实验》课程教学的重要因素,缺乏经费直接导致设备套数、药品、耗材数量不足,学生动手机会减少。上课人数较多,但仪器设备等有限,必定影响预期的实验教学效果,如多组学生共用一套移液器,有的学生上完《分子生物学实验》,连移液器都不能正确使用。另外,由于缺乏计算机机房,《分子生物学实验》中生物信息学方面的实验无法开展。
(二)教学方式单一、学生学习积极性不高
传统的教学老师讲原理和步骤,学生按老师指导进行操作,学生思考和主动参与的过程就被省略了,动手完全与动脑脱节。动手能力的培养是实验教学的一个重要内容,但不经思考地完成实验根本谈不上能力的培养。另外,实验室缺乏多媒体设备,许多教学图片及视频无法展示。由于被动参与实验、为了混学分或对分子生物学较陌生,多数学生参与实验的积极性不高,甚至有的在一旁观看别人操作自己根本就不动手,最后照抄别人的实验结果。
(三)实验教学安排、管理不合理
一是,课时安排少,随着课程改革及新培养方案的实施,长江师范学院《分子生物学实验》课程只有18个学时,如此少的课时要学生学习分子生物学实验技术,给课程教学带来了新的挑战。二是,《分子生物学实验》项目所需实验时间较长,有时需要较长时间的等待,如PCR扩增,需要3—4小时,而许多实验可以连续做完。传统《分子生物学实验》教学按周和学时划分实验,使实验连贯性差,学生在实验中不知道做的实验有什么用。而老师为了在规定时间或更短时间完成实验,往往选择简单的实验,或一些实验过程老师只向学生进行讲解,不要求学生进行操作,学生不参与实验的全部过程,导致学生只知其一、不知其二。三是,实验分组不合理,一般4—5个人一组共同完成一个实验,而实验仪器相对较少,有些仪器或实验只有部分同学进行操作,其他学生只能观望,严重影响实验的效果。
(四)课程考核单一
教师对实验教学要求较低,考核方式一般是通过学生的平时成绩结合期末实验理论及操作考试进行考核。其中,平时成绩包括:验预习报告、原始记录和实验态度;实验技能;实验报告。各部分成绩的比例如下:实验预习报告、原始记录、实验态度和实验技能占20%,实验报告占40%,实验理论及操作考试占40%。这种单一的考核方式不易调动学生的学习积极性,靠抄取他人实验结果和实验报告、临时反复操作仪器和背诵实验原理,一样可以取得较好的实验成绩,使实验课程在促进学生能力发展方面的作用有限。
三、生物科学师范专业《分子生物学实验》实践周教学建设与改革
(一)加强实验室建设,增加实验经费
实验室依托中央与地方共建特色优势学科实验室——作物遗传育种实验室、武陵山特色植物资源保护与利用重庆市重点实验室以及武陵山片区绿色发展协同创新中心的建设,购置了大量分子生物学仪器设备,教学与科研共用相关仪器设备,以科研促进教学的提升,如购置50套移液器,保证上课时每位学生人手一套移液器。建立生物科学专用机房、在实验室安装多媒体设备,可以进行生物信息学相关实验及实验课多媒体教学。同时向学校申请《分子生物学实验》实践周专用经费,保证实验相关药品的购置。
(二)多元化教学,提高学生学习积极性
实验教学以大组单位,每大组人数不超过30人,将学生分成1人1小组,独立完成实验内容。实验教学采用实验现场操作、多媒体课件教学、专题讲座、专题讨论及机房上机的方式。第一次上课时可以组织学生观看相关科幻电影或进行专题讲座,以提起学生的学习兴趣,实验中等待的过程可以组织学生就大家关心的分子生物学技术进行讨论,如转基因及安全性、你能否接受克隆人和生物武器等。“任务驱动和问题导向”,鼓励学生自主进行课前学习、独立思考,发现问题,积极解决问题,再通过课堂与教师交流,完成知识的内化。并且全天候开放实验室,作为实验教学的课外延伸,增加学生实验训练的机会,实验结果不理想时,也有机会利用课外时间快速重做,提升学生学习积极性,增强学生的动手能力,提高教学质量。实施教学科研一体化,将教师最新的课题研究内容引入实验教学。同时鼓励部分优秀学生参与教师科研项目,教师指导学生开展分子生物学方面的创新创业训练项目和科研项目。
(三)实践周教学,提升实验的连贯性
实验教学改为实践周,实验共40个学时,在一周之内完成一个综合性实验,如“玉米rDNAITS序列克隆及分析”、“胭脂萝卜花青素生物合成结构基因克隆”、“榨菜种质资源遗传多样性的SSR分子标记检测”、“胭脂萝卜新品种DNA指纹图谱构建”、“胭脂萝卜DFR基因过量表达效应分析”和“参与调控胭脂萝卜花青素生物合成转录因子MYB的筛选”等来源于教师科研的实验,提高实验的连贯性和教学质量。每学期开学之前相关老师必须讨论制定好详细的分子生物学综合实验实践周的实施方案。
(四)加强教师指导和课程考核,提高教学质量
教学需要4—5名相关教师,将学生分成两大组交叉进行相关教学。1人一个小组进行实验,多环节评价学生实验操作的过程,注重实验基本操作能力的评价。考核内容包括实验预习及原始记录、实验操作、实验报告、实验态度和学术报告5个部分,其中实验预习及原始记录占10%,实验操作占30%,实验报告占30%,实验结果占20%,学术报告占10%,实验成绩总分100分。新的考核方式更注重实验过程的考核,能有效地保证教学的质量。
四、结语
[关键词]生物技术;课程体系
1 课程建设调研的目的
德州学院生物技术专业是2000年新建的专业,具有生物科学和生物化学等学科优势的生命科学类专业,我们按照为社会培养厚基础、强能力、宽适应的合适的应用型生物技术专业人才的指导思想,制订了人才培养方案和教学计划。在专业建设中,就依托我校生物科学专业,构建具有特色的生物技术人才培养方案和模式进行了探讨和实践。
课程建设是学校教学基本建设的重要内容之一,是专业建设和学科建设的基础和关键环节,是提高教学质量的重要方法和途径。课程建设涉及到教育思想观念、教学过程、教学方法和手段、师资队伍、教学管理制度建设、教学条件等多方面的内容,课程建设直接体现学校的教学水平,并将直接影响人才培养质量。为了深化课程教学改革,更加规范、有序地开展课程建设工作,根据教高[2007]1号《教育部财政部关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见》和教高[2007]2号《教育部关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》的文件精神,为高度重视实践环节,提高学生实践能力和创新能力对徐州师范大学大学和淮阴师范学院等院校本科生课程建设情况进行了调研。
2 生物技术专业的课程体系结构
通过调研各个学校本科生课程建设情况,生物技术专业课程体系基本框架达成共识:
2.1 毕业总学分=课程(包含实验课程)总学分+毕业综合实践环节总学分=150~180学分。
2.2 课程类型及学分比例。基础课程:50%左右
人文社科类(含政治、外语、计算机、体育等)占30%总学分。
自然科学类(数学、物理、化学、物理化学等)占25%总学分。
专业基础课:根据各个学校的专业特色来决定,占20~30%总学分。专业基础课主要包括微生物学及实验、生物化学及实验、遗传及实验、分子生物学及实验、细胞生物学及实验
专业课:根据学校的专业特色来决定,占20%左右总学分。主要包括基因工程、细胞工程、生物工程下游技术等课程。
2.3 生物技术专业实验覆盖面。生物技术专业实验覆盖面包括微生物学实验、生物化学实验、遗传学实验、分子生物学实验、细胞生物学实验、细胞工程实验、基因工程操作实验、生物工程下游技术实验。
3 我校生物技术课程建设的现状
3.1 开设适合我校特点的课程教学模块。根据我们的人才培养目标,生物技术专业培养具有良好的政治素质和道德修养,具有较扎实的生物科学基本理论、基本知识和较系统的生物技术理论与实验技能,了解生物技术领域的前沿和发展动态,具有较强的创新意识与实践能力,能在工业、医药、食品、农、林、渔、环保、园林等行业从事与生物技术有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作的德、智、体全面发展的应用型高级专业人才,同时适度培养专业专业基础型、复合型人才。我们设计了5个选修教学模块,分别是食品科学与营养模块、现代生物学模块、生物制药模块、农业生物技术模块、生物教育模块。
4 课程建设的目标和任务
课程群选择了最能体现生物科学研究理论素质和综合素质培养的五门课程构建网络教学平台。该基础课程群中,《植物学》及《植物生理学》从植物的分类、结构、生理特点等方面介绍生物学研究中必备的植物学知识基础;《动物学》介绍生物学研究中动物材料的分类、结构;《生物化学》从物质组成及物质代谢规律方面深化学生对生物体的理解并使学生掌握生物学检测的基本方法;《分子生物学》从遗传信息的传递角度阐述生命科学的最新理论和研究进展,同时《生物化学》为《植物生理学》、《分子生物学》的学习提供理论基础和实验技能。该课程群的设计理念是使生物科学专业学生认识生命科学的研究对象,研究的基本理论、基本技能和基本方法,使学生一定程度上掌握发现生命科学问题,并提出解决问题的思路,形成“大生物”的理念,成为系统全面地掌握生物学基础理论和实验技能,且基础扎实、创新能力强、可持续发展的应用型人才。在各门课程的教学中注意各二级学科知识点的交叉,同时追踪学科前沿,及时把最新发展和教研教改成果引入教学,课程群的建设同时为后续课程以及相关专业提供动物和植物的分类、生理、物质组成和遗传基础。
2课程群优化建设措施
课程群建设是课程组合知识体系的重组,同时也是对教学大纲和教学计划的再设计,课程群的建设离不开精品课程建设和优秀师资的培养。
2.1理论课程的整合
“生物科学专业基础课程群”教学团队主讲教师经过多年的教学实践和沟通,在各门课程互通有无的基础上,整体优化教学内容,避免交叉性内容的重复。对于在前序课程中已经出现的交叉内容,主讲教师通过适度引导方式,引导学生巩固和复习,重点强化交叉知识在新课程中的运用和扩展。这样既克服了学生的厌学情绪,又强化了对知识的运用,激发了学生的学习兴趣,提高了教学效果。生物化学是生物科学专业学生的主要专业基础课,不但内容多,而且难度大,且与分子生物学的有些内容高度重复。因此,有必要对教学内容进行整合和优化。生物大分子中糖类、脂类、蛋白质和核酸等物质的结构、功能及代谢等内容在生物化学课中讲授,而复制、转录、蛋白质翻译和基因表达调控等在分子生物学中讲授。生物化学中涉及的光合磷酸化的内容则在植物生理学中重点讲述。教学内容的重组可以避免课程内容交叉、重复,使知识的系统性、连贯性增强,缩短了相应课程的理论教学学时,保证了在压缩学时的情况下,有效地提高教学效果和效率。
2.2实验课程的整合
实验课程的整合主要体现在《生物化学》、《植物生理学》和《分子生物学》的实验教学中,为了整合学院实验教学资源,最大限度地利用现有的实验教学资源,每学期以实验内容论证的方式,优化整合课程群中实验教学内容。例如,把生物化学的酶学实验和植物生理学中的植物抗逆性实验整合在一起开设,既使学生掌握了酶的分离纯化、活性鉴定的方法,也开拓了学生的眼界,增强了学生对酶活性测定在实践中应用的理解,同时节约了资源。在生物化学实验中强调蛋白质的分离、纯化的鉴定,而把核酸提取和检测与分子生物学的相关内容整合在一起,这样既避免了实验经费的浪费,也大大增加了实验项目的数目。在植物学实验中开设显微镜使用方法课程,而在动物学实验中不再设计显微镜使用方法的课时。在动植物野外实习中,将动物学实习和植物学实习结合在一起。同时,在实验教学中采取“4+3+3”的内容设置,即基础性实验占40%,让学生掌握一些基本实验仪器的使用和基础理论知识的验证,综合设计性实验和创新性实验各占30%。综合设计性实验是在掌握基本实验技能的基础上,自行设计实验方案,并检验方案的正确性与合理性;创新性实验是对从未做过或还未完成的科学研究进行的探索性实验,结合学院教师的科研课题进行。通过3种承载不同教学目的实验的开设,巩固理论知识,初步使学生建立设计实验方案的思维方式,熟悉各类实验室仪器设备的使用方法,提高实验技能技巧,掌握获得实验数据的手段和方法,使学生学会实验数据的处理方法,培养学生的综合素质和创新能力。
2.3教学队伍建设
师资队伍建设是课程建设的主要内容之一,以课程群为载体建设教学团队,可以使团队成员更好地进行教学技能的沟通、课程内容的整合以及课程结构体系的把握。根据课程特点,结合教师专业学科背景及教学经历,遵循“老中青”结合及“以老带新,以老带青”的原则,鼓励年轻教师以主讲教师助教身份听课、批阅作业熟悉教学工作。其次,鼓励年轻教师通过访学及攻读博士学位的方式深造,聘请学术带头人和学术水平较高的客座教授,引领教师整体教学、科研素质提高。经过几年的师资队伍建设,生物科学专业基础课程群形成了由教授、博士、教学骨干组成的一流的师资队伍。
2.4改革教学方法和教学手段
在课程群建设中,在教学方法和手段上进行了多方面的探索和改革,在各门课程讲授基本理论的同时注重向学生传授科学的学习方法,培养学生把握学科的思维方式和研究方法,如在生物化学糖酵解内容讲述过程中,首先将糖酵解途径的研究历程展现给学生,在这一过程中,使学生了解了生物科学研究的基本方法,同时培养了学生的研究思维,更培养了学生对科学研究的兴趣。随着计算机的应用,多媒体教学在当代教学中正发挥着越来越重要的作用。通过PPT和动画的应用,将难理解的、枯燥的内容通过精美图片、动画短片生动地展现出来,从而使枯燥乏味的课堂内容变成生动有趣的探索过程,有效提高了学生的学习兴趣。如在植物学教学中,将历年野外实习中拍摄的植物图片制作成课件,使理论内容的讲解更生动。在利用多媒体教学的同时,也积极运用传统的板书教学,如在生物化学教学中,将三羧酸循环的内容设计为传统的板书教学,强化了学生对这部分内容中物质结构变化的理解。此外,课程群的所有课程在开课前将所有信息,如教学大纲、教学方案、实验计划、实验课件、理论教学课件等上传到德州学院网络教学平台,有助于学生根据教学进度自觉地进行预习、复习。
3结语
因此,高校应根据当前经济发展及人才需求特点,以专业为核心,衔接专业与就业产业需求,以专业人才培养与就业为桥梁,打造“小众化”就业指导体系,帮助大学生正确认识自我,提高就业能力,实现就业课程体系全程化、动态化,建立健全职业发展和就业指导体系,以增强就业指导实效性,缓解大学生就业供需矛盾。
一、南京晓庄学院生物技术专业就业现状分析
生物科学专业已成为十大难就业的专业之一 ,这主要与生物科学相关产业链不成熟有关,也与高校的生物科学专业培养体系设置不合理有关。本文以南京晓庄学院生物科学专业为例,通过对《南京晓庄学院社会需求与培养质量年度报告(2010―2014年)》数据进行分析,探索构建以专业为核心的“小众化”就业指导体系。
1.毕业生就业率、满意度与专业相关性
生物科学专业就业率保持在92%~95%,就业单位与专业匹配度为62%~65%。笔者通过调查该专业生毕业半年内的离职率发现,生物科学专业毕业生半年内的离职人数在34%~48%,与初次就业质量不高有关;从专业就业现状满意度来看,生物科学专业保持在58%~65%;通过对专业职业期待吻合度进行调查发现,生物科学专业仅为36%~43%。由此可见,就业指导教育需要在职业前瞻教育及入学教育方面加大力度,引导学生理性对待未来职场。
2.毕业生就业方向、行业选择
南京晓庄学院毕业生主要就业去向是民营企业和个体企业,平均比例已经超过50%,而且还在逐年攀升;毕业生就业于300人及以下规模的中小型用人单位,基本比例保持在62%左右。生物科学(生物技术、生物制药)专业毕业生就业的主要行业是药品和医药制造业(生物科学师范专业除外)。
3.专业竞争力、薪酬体现、地域特点
从本校不同专业毕业半年后的就业竞争力排名来看,生物科学专业排名靠后。如2013年该专业在17个专业中排第14位。通过对毕业生毕业半年后专业收入调查进行分析,收入较高的为地理科学专业(4621元),收入较低的是生物科学专业(2982元)。从就业地域来看,平均85%以上的人在江苏省就业,毕业生半年后的月平均收入在3572元,高于其他地区生物科学专业毕业生工资水平,这主要与江苏省生物科学相关产业链成熟度有关。
4.知识满意度
2013届毕业生的总体满意度为78%,与2013届本省非“211”本科院校(77%)基本持平。笔者对生物科学专业最重要的核心知识及满意度调查发现:营销与沟通、消费者服务与个人服务、化学被认为是其职业方面的核心知识,而这三项知识的满意度分别为60%、56%、78%。通过分析影响就业的显著性因素可得出,就业指导服务关系到毕业生的就业结果和质量。
二、生物专业人才培养目标的定位及专业企业岗位能力分析
对毕业生就业进行分析,只能作为就业水平和能力的“体检报告”,帮助高校管理者发现人才培养存在的问题,找到问题的原因和解决方案终将落到专业教改措施上。应以专业为单位加以分析研究,实现以结果为依据的人才培养评价与改进目标。
1.生物科学专业人才培养定位
南京晓庄学院经过16年的专业发展和建设,已取得相应成效。如结合生物科学应用的实际情况,深入分析专业教学特点和行业背景知识,确立了以社会需求为导向,积极探索校校、校地、校企等合作培养应用型人才的培养模式,凸显地方性、实践性、应用性。
2.生物科学专业企业岗位设置、工作任务、技能分析
生物科学专业就业行业主要集中在药品和医药制造业,因此本文侧重研究医药领域行业现状,且实地考察了多家医药企业,深入调查分析企业岗位任职要求,整合企业管理组织架构及生产工艺中所需的相关技能,为构建以专业为核心的“小众化”就业指导体系提供理论及实践依据。
医药企业组织架构分析:医药企业基本按照现代企业管理体系建立了较为完善的管理构架,实行董事会领导下的总经理负责制,根据职能划分,包括研发部、生产部、质管部、人事部、财务部、销售部、注册审批部、临床医学部、采购部、行政后勤部。不同的职能部门对所招聘人才的要求不一样,毕业生只有做到有的放矢,有针对性地选择适合自己的职业,才能真正提高就业竞争力。
专业岗位设置、工作任务、技能要求:生物科学专业本科毕业生就业岗位主要集中在N售部、生产部、质管部,少部分学生进入研发部或注册审批部。这些岗位的工作任务及相关技能总结如下。
(1)药品销售岗位:负责产品的推介及销售工作;负责提供销售服务和对用户投诉的处理;负责药品需求信息搜集、客户信息反馈等。主要技能要求:营销与沟通、服务与意识、职业通用知识(药物化学、有机化学、药理学等)。
(2)药品生产岗位:药物常见剂型(如片剂、胶囊剂、凝胶剂等)的生产;负责生产过程的质量监控;负责生产现场管理工作等。主要技能要求:职业通用知识、职业专项知识(药物制剂制造技术、制药工程原理、药物分析等)、职业综合能力。
(3)药品质管岗位:按GMP体系要求,组织对生产全过程的产品质量进行全面监管。主要技能要求:职业通用知识、职业专项知识(含药物分析与检测、仪器分析等)、法律法规、标准体系、综合能力等。
(4)药品研发岗位:药品分析、研究、新产品的开发(包括设计控制的管理、生产工艺的改进、产品注册标准的编制、备案及修订工作等)。主要技能要求:职业专项能力、职业通用能力、知识产权、法律法规等。
三、构建以专业为核心的“小众化”就业指导体系的基本策略
1.教育理念更新:树立就业指导与专业学习相结合的教学理念
《江苏省人民政府关于切实做好普通高校毕业生就业工作的意见》明确指出,应“在高等教育改革中着力提升毕业生的就业能力,要把重点放在提高人才培养质量上,加快建立和完善高校专业设置、招生、培养与就业相互联系、相互促进的机制,更新教育理念,优化学科、专业、课程结构,改进人才培养模式,强化实践实训环节,切实提高学生的就业创业能力”。因此,教师应更新教育理念,弥补当前就业指导与专业教学相脱节的严重缺陷,树立就业教育与专业学习相结合的人才培养理念,以专业为基础,贴合学生实际,促使学生主动认知自己的专业内涵,提高学生对专业领域的横向与纵向认知,引导学生正确认识自我与发展诉求,完善专业职业技能,积极主动地规划和选择未来职业发展方向。
2.课程内容改革:就业指导内容与专业教学内容双向改革
建立以专业为核心的“小众化”就业指导体系的目的是搭建由“就业”到“专业”、由“导向”到“课程设置”的专业教育与就业教育之间的桥梁。
就业指导教学改革的重点是建立一套以专业为核心的“小众化”指导体系,并把全程职业指导加入分解,分配到大学各阶段。例如:大一开展专业认知、专业内涵教育,介绍专业与职业的关系,引导学生认清专业,了解专业学习的基本要求,了解本专业未来面对行业的特点、岗位设置、技能要求,引导学生主动确立未来职业目标。大二开展职业知识与职业伦理教育,建立扎实的基础知识和合理的知识结构,提高学生综合职业素质及综合能力,为提高个人竞争力做好全面准备。大三侧重自我评估与就业能力指导教育,引导学生根据自我特点,认清自己的喜好、性格、特点等,增强就业的选择性及满意度。通过专业课学习强化专业思想及能力素质,认清自己与就业需求的差距,从而提高学习的主动性。大四侧重职前培训,主要对专业方向涉及的就业政策、途径、信息的搜集与整理以及在就业过程中遇到的问题进行方法、心理等方面的指导等。
专业教学内容改革重点必须以就业为导向,同时为就业服务。课程以满足及对接学生未来就业岗位需求的操作性、实用性的能力培养进行设置,增加实验、实训课程,如“生物制品制造技术”“药物制剂技术”“GMP质量体系”等课程,同时安排学生到合适的企业进行针对性较强的岗位实践活动。
3.教育者队伍优化:建立一支具有专业素养的就业指导教师队伍
就业教育指导涉及知识领域广,是一项融专业性、实践性、综合性为一体的工作,需配备由专业教师、辅导员、技能教师组成的师资队伍,循序渐进地开展全程就业指导工作。
(1)“小众化”的就业教育,必须由专业教师开展专业内涵教育,将职业教育与专业教学有机结合,帮助学生主动了解自己所学的专业及发展前景,为未来制订职业规划打好基础。
(2)“小众化”的就业教育,必须由专业辅导员、班主任全程分阶段推进就业指导教学工作,为学生提高个人认知、社会认知、就业形势J知、就业服务水平等提供帮助,提高就业率。
(3)“小众化”的就业教育,必须聘请专业领域具有丰富实践经验和职业指导技能的教师,如企业HR、职业规划师等,来强化职业指导工作,从社会和市场的实际出发,帮助学生正确认识自我,熟悉专业,以满足新时期市场人才需求。
参考文献:
[1]邓洁屹.大学生就业指导服务体系的完善与创新[J].中国大学生就业,2006(12).
关键词:海洋生物学 课程改革 初步探讨
中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)01(a)-0100-02
《全国海洋人才发展中长期规划纲要(2010―2020年)》指出:“加强海洋教育,扩大海洋人才培养规模,力争用10年左右的时间使海洋人才资源总量翻一番,达到400万人,占海洋就业人员总量的35%”[1]。因此,未来10年海洋教育任重而道远。而在海洋人才之中,海洋生物类人才是一个相当重要的组成成分,在海洋生物类人才的培养过程中,“海洋生物学”课程占到了举足轻重的地位,只有不断改进本课程的教学,才能真正培养出符合国家需要的海洋生物类人才。本文从“海洋生物学(无脊椎动物)”课程的由来、发展、改革的必要性和改革的具体措施及改革的成效等三方面初步探讨了如何培养适应国家、社会及个人需要的海洋生物人才。
1 课程的由来、现状、及改革的必要性
“海洋生物学(无脊椎动物)”课程是我校“生物科学(海洋生物)”的本科专业的专业必修课程,课程的原名为“海洋生物学导论”,32个学时,两个学分。课程设置的主要目的是引导学生入门及培养学生初步养成科学思维及基本掌握科学研究方法的作用,主要介绍海洋的基本特征,代表性海洋生物的基本生物学,海洋所特有的一些生态环境及特征,海洋生物学研究中所采用的一些先进研究工具和研究方法,了解当前海洋生物学研究中的热点、发展趋势和应用前景,以及人类与海洋所应具有的关系,能够对如何进行海洋和海洋资源的合理开发利用有清醒正确的认识。本课程设置之初即为“双语课程”,旨在使学生初步掌握海洋生物学科的一些基本用语及词汇,为以后的进一步深入学习打下基础。
在课程的具体实施中,我们发现在介绍代表性海洋生物时,软体动物和甲壳动物是不能回避的重要海洋生物类别,而之后学生还会专门学习“贝类学”和“甲壳动物学”两门课程,二者之间必然存在内容的交叉;同时前面的课程不能详细介绍后面两部分(贝类和甲壳动物)内容,而后两门课程又在知识学习的总体连贯性方面有所欠缺,学生学习时不能避免的是知识点的重复介绍,因此,该课程体系存在调整的必要。
2 课程改革的具体内容
为此,在我校2010年教学培养方案的改革和修订中,我们进行了大胆改革,将原来各自独立的三门课程合并为一门课程,即:海洋生物学(无脊椎动物),学时也改为96,基本为三门课程学时数之和,增加了实验课程(70学时),同时继续坚持双语教学的主要授课方式;在授课教师方面,我们也充分考虑到课程的连贯性及专业特征,由原来的一位教师主讲改为三位教师共同主讲,三位教师各有其特点:其中一位教师对生物学尤其是海洋生物具有非常扎实的功底,能充分把握海洋生物学的最新进展及研究热点等,同时具备较强的专业英语知识,可以作为整个海洋无脊椎动物部分的主讲教师;其余两位教师分别是软体动物和甲壳动物研究方面非常著名的学者,长期从事这两部分内容的一线教学和科研工作,因此,分别担任软体动物门和甲壳动物门的主讲工作,三位主讲教师各有所长,互为补充,组成了一个有机的整体。
教材方面,由于经费所限,原来只能是影印了英文原版教材的部分内容发给学生,课程改革后,争取到了上海高等教育内涵建设“085”工程建设的资助,购买了足够的英文原版教材,学习期间无偿借给学生使用,课程结束后再收回以备下一年级使用。课程改革后,在2012(2010级学生)和2013(2011级学生)两年的具体实施过程中,取得了一些进步,也发现了一些可以继续改进的地方。
3 课程改革的成效、结果
(1)教材的适当选择大大提高了学生学习的积极性。
我们所选用的教材是由美国“McGraw-Hill Company”于2010年出版的“Marine Biology”,教材主编是Peter Castro和Michael E.Huber。教材更新很快,2005年是第五版,到2010年已经是该教材的第八版;该教材的重要特点之一是极具可读性,注重提升学生的学习兴趣,内容的编排方面注重由浅入深同时具有层次感和系统性,引导学生在不知不觉当中就学习到了专业的海洋生物学知识,同时原版教材中大量的图、表等也降低了专业英文学习的难度。
(2)教学效果有所提升。
双语教学历来的问题之一是由于学生的英语水平参差不齐导致教学效果比较难以保证,学生的评价也不太高。本课程在改革之后,教学效果有了显著改善,各方面学生评价都高于学科点、学院及全校的平均值,具体数据见表1所示。由表中可以看到:学生评价的平均成绩四年间一直稳步上升,从2009年的85.46分一直到2012年的94.11分,尤其是课程改革后的2012年,无论从平均成绩、学科点排名、学院排名还是学校排名都有了极大幅度的提升,特别是实验课程在2012年首次开设学生评价就在学科点排名第一,充分说明了学生对本课程改革的认同。
(3)学生对课程及专业的认可度大大增加。
通过本门课程的改革,学生不仅学到了更为清晰、系统的海洋无脊椎动物相关知识,同时提升了学生对本专业教学的认可程度。在2007年专业开设之初,由于对本专业了解较少,学生学习热情不高,通过5年来的建设,尤其是课程方面的精心设计以及2011和2012年两届毕业生的就业和考研情况,生物科学(海洋生物)专业已经成为深受学生喜爱的专业之一。2012年我校实行生物大类招生,生物科学、生物科学(海洋生物)和生物技术三个专业合计招收132名学生,在经过一年的学习后,到2013年夏进行专业志愿填报时,有57名学生的第一志愿填报了生物科学(海洋生物)专业,远远大于拟招收的33人,第一志愿录取率为100%,录取学生的成绩绩点也是全年级最高。
(4)毕业学生的就业与考研提升。
从2007年首次招生到2011年首届学生毕业,目前共有两届毕业的学生[2]。其中进一步深造比例(出国留学及国内读研)分别为23.1%和52.9%,从事本行业相关工作比例分别为26.2%和5.9%,进一步深造和从事行业相关工作的比例在50%~60%之间,总体就业率均接近97%。
学生对我们在课程建设方面的努力给与了极大地认同,我们也应该无愧于学生的选择和信任。未来将以更大的热情投入更多的精力,不断完善海洋生物学(无脊椎动物)课程建设,力争培养出更好地学生效力于国家和社会。
参考文献
什么是“3+x”高考科目设置方案
“3+x”高考科目设置方案,除语文、数学、外语3 门工具课必考外,其余6门(政、史、生、地、理、化 )学科均由学生自由选考, 每个考生可根据自己的兴趣爱好选考1门~6门,并报考有关的大学专业。这样既可 充分挖掘学生的潜能,又能减轻学生的负担,是让不同层次的学生都能量力而行地报考高校的尝试。因此“3+ x”高考科目设置方案是培养跨世纪人才的需要,是时代的呼唤,也是高考改革的方向之一。
高考生物学科的简要回顾
生物学科自1977年恢复高考以来,历经了高考—不高考的折腾。生物学科列入高考,成绩由30分升格为70 分。这段时期,整个生物学教学生机勃勃,是生物学科的鼎盛时期。1994年至今,生物学科被挤出了高考大门 (个别省、市除外),在学生中诱发群体偏科现象,使生物学教学陷入低谷。这种现象有悖于课程设置方案和 实施素质教育的要求,有悖于可持续发展战略的要求和生物学世纪的到来,有悖于高校农、林、医等专业培养 人才的需要。很多学生对生物学的浓情因“高考不考”而受到遏制和影响,不利于学生自主学习和全面发展。 而“3+x”高考科目设置方案中有了生物学科,使生物学教学重现一线生机,呈现出振兴的曙光。
“3+x”给生物学科带来的机遇和挑战
尽管高考制度有不少不尽人意的地方,但时下,仍是我国可信度较大、比较公正的一种选拔人才的方式。 面对这种新形势,生物学教学既面临着机遇,也面临着挑战。
1.“3+x”高考方案的推行会使生物学的教学得到加强 “3+x”方案的实施,为高校的某些专业必须把 生物学科作为高考科目之一,从制度上提供了保证。这就从根本上改变了往昔高考根本不考生物的现象,客观 上使部分考生为了高考,也得认真研习生物学。据载1999年广东省15万名的应届高中毕业生中,有1.7万人选择 生物科为考试科目, 报选的高校专业多达18个。尽管人数不多,但这是生物学科停考、被冷落多年后的选择! 广东省中学也一改以往的消极对待态度,纷纷找回教师,组织教学。这说明生物学是有着强大生命力的,实施 “3+x”高考方案,生物教学的振兴是指日可待的。
2.“3+x”方案也使生物学科产生潜在的危机 对“3+x”高考方案,有的生物学教师持盲目乐观态度; 认为从此以后,生物学科又可借助高考指挥棒再铸辉煌。其实,这是一种误解。不少教师认为,推行了“3+x ”高考方案,如果不从观念上、意识上彻底更新,还是围着指挥棒转,生物学的潜在危机更大。不是吗?报载 广州市一名颇有声望的中学校长公开宣称:“我们学校就是动员成绩最差的学生选报地理、生物”!在这种观 念误导下,使已选报生物科目的中等水平的学生也立即转向,报考其它学科了。其余同学因怕同龄人的讥讽, 也跟着转报其它学科。其次,在选报生物学科的学生中,大多成绩偏差,对高考希望不大。这说明学生选报生 物学科不是出于真正对生物学专业的热爱,而是出于无奈。
3.“3+x”高考方案的实施将引发新的偏科 “3+x”高考方案的实施,会使高中学生产生新的思索。“ 3+x”方案具有选择性、自主性,会促使部分考生在确定奋斗目标后,一进高中就进行选择性地学习。如果不 报选生物科目,对生物会考何必那样当真,只要混个60分就行了。这样就会引发新的偏科,使大部分毕业生不 重视会考。因此,必须严格制定高中会考制度,制订新的高中毕业水平标准,提高会考的可信度和社会影响, 以防止偏科现象的产生;否则“3+x”实际上是为部分偏科考生提供了更多的升学机会。
4.“3+x”方案促使我们重新审视生物学科的区位在此谈的区位,是指生物学科在“3+x”高考科目设置 方案中的地位和作用。
(1)生物学科的独特性、广泛性。生物学科与农、林、牧、副、渔、医药卫生,以及其它学科的发展关系 密切,对我国社会主义现代化建设有重要作用。它的知识构建与社会各行各业密不可分。这就决定了生物学教 学在提高国民素质中有着其它学科不可替代的作用。因此每个中学生必须在有限的课时内,学好生物学基础知 识,掌握基本技能。
(2)生物科学发展迅速。本世纪50年代以来, 生物科学在理论上、实践上都取得了一系列惊人的进步。 世界上许多有远见的科学家和思想家都惊叹,生物学科将取代物理、化学等学科而成为21世纪的领头学科。为 此,世界各国为争夺在世界经济中的主导地位,都把发展生物高新技术作为自己的强国之道和新的国策,竞相 制定和实施投资大、耗时短的开发项目。我国的“863”计划、攀登计划、 “八五”“九五”攻关等计划,也 致力于加强生物高新技术的研究和开发。因此,加强生物学科教学是时展的需要,是增强综合国力的需要 。
(3)社会上许多人对生命科学的区位问题有了较为清醒的认识。据调查,同意没有生命科学就没有现代社 会观点的人占67%;赞同生命科学维系着人类文明观点的人占72%;持有生物学教学是培养人才的基础工程主 张的人占51%,这说明社会上越来越多的人对生命科学的区位有了较为明确的认识,初步形成了生命科学的价 值观。
生物教学应抓住机遇,迎接挑战
1.明确生物学科是一门大众性的基础学科这一特性 无论方案如何,都必须恪守素质教育下的生物学基础 知识传授这一方向。教学中要重视通过生物科学的事实过渡到有关概念的形成,以及对重要概念的正确表达, 从而使学生准确地掌握基础知识。要重视生物学知识的内在联系及与其它科学知识的关系,引导学生构建生物 学知识网络,使他们对所学的生物学知识能灵活运用,举一反三。
2.重视思想品德教育 教学中要引导学生用辩证唯物主义观点,分析、认识生命活动的基本规律,逐步树 立科学的世界观。要引导学生热爱科学,学好科学,建立起科学的价值观。要通过生物学教育,培养学生良好 的情感、行为习惯和心理素质。
3.培养学生能力,提高学生科学素质 生物学是一门实验科学,观察、实验是该学科基本的研究方法。教 学中要积极主动创造条件,解决实验材料等问题,完成大纲所规定的各项实验内容,以培养学生的观察、实验 、思维和自学的能力。
4.生物学教学和研究要扎根社会 我国的生物学教学在自身发展的道路上,几经周折多灾多难。除一些不 可抗拒的客观因素外,长期以来,生物学教学思想、教学观念、教学方法及生物学教材内容等有悖于时代要求 ,脱离经济发展、社会生活和工农业生产。在教学方法上,刻板乏味,使知识与实验、实际脱节,这样的生物 学教学难以被社会承认。“3+x”方案虽给当前萎缩的生物教学注入了“强心剂”,但是恢复生物高考只能给 生物教学带来一时的兴旺。要使生物教学持续昌盛,还须依赖生物学教学自身的全面改革。生物学教学和科研 必须扎根社会,服务当地经济建设才有活力。
5.高考中恢复生物学科,无疑是对生物学教师的一大安慰,但不能把全部赌注都放在高考上,毕竟那只是 少数学生选择的志愿 我们应在会考上多下功夫,既要保证学生能在学好生物学基础知识上取得合格的高中毕 业资格,又要为少数升入高校生物专业的学生提供深造的知识基础及专业条件;既要升学高质量,又要回家能 致富,以这样的心态来界定审视生物学的区位。不论高考科目方案如何变化,我们都能处变不惊,潇洒自如。
关键词:菁英班;人才培养模式;研究;实践
为贯彻落实全国科技创新大会精神,在教育部和中国科学院的组织下,本着“优势互补、合作共赢”的宗旨,南京农业大学与中国科学院上海生命科学研究院于2012年签署“科教结合协同育人”战略合作协议,共同探讨建立科教结合协同育人新模式,培养高质量的人才。2014年,南京农业大学与中国科学院上海生命科学研究院合作共建“生物科学与技术菁英班”,旨在培养在生物基础科学领域具有扎实理论基础和鲜明专业特色的领军人才、拔尖人才。为了达到培养目标,南京农业大学与中国科学院上海生命科学研究院双方在教学、科研、实践等领域均进行了广泛的合作探索。
一、生物科学与技术菁英班人才培养模式与培养方案设计
生物科学与技术菁英班是一个流动的班级,班级成员来自基地班的前十名,通过这样的选拔方式可以更好地培养出“菁英”,每年对菁英班学生进行考核,不在自己本班前十名的学生只能退出班级,而进入前十名的学生就可以进入菁英班,这样流动的方式,可以极大地激发学生的斗志,使其更好地在菁英班中进行学习。
生物科学与技术菁英班必须培养出高素质、厚基础、宽口径的合格人才,生物科学与技术菁英班人才必须具备以下知识和能力:必须掌握科学和生物科学的基本理论、基本知识,具有相关的科学知识,具备进行实验操作的基本技能,具有独立获取知识、计算机应用和信息处理等的基本技能,熟悉实验室操作的要求和规范程度,了解生物科学的理论前沿和发展动态,掌握文献检索、资料查询的基本方法,具有一定的科学研究和实际工作能力。
二、生物科学与技术菁英班的具体实施
按照菁英班的培养目标要求,制订“学研结合”的人才培养方案与教学计划。菁英班学生本科阶段需要完成124学分的必修课和36学分的选修课。菁英班学生的主要基础课程在我校完成,期间,对方选派优秀科研人员(导师)开设学术前沿讲座和专题课程。
其次,每学期菁英班学生都有自己的交流会,总结和阐述自己的收获,班级里面有30位学生,在同一个班级里大家共同学习、交流,取长补短,弥补自己的不足之处,这样可以更好地提升自己。
三、创新型人才培养路径的思考
“为什么我们的学校总是培养不出杰出人才?”这是著名的钱学森之问,深深表达了钱老对中国现代科技教育和创新的担忧。然而事实上我们并非不能培养人才,只是培养的不是创新型人才,而是服务型人才,即脑力劳动者。
中国作为人口大国,一直以来都担任着劳动力输出者的角色,过去是体力劳动者,现在是脑力劳动者。他们都有一些共性,专业基础知识扎实、吃苦耐劳、不会质疑。中国学生乖巧听话,似乎是国际公认的。中国选择应试化的基础教育也确是迫不得已。一个教师每天要应付几百个学生,遍布各个班、各个年级,他能够完成这些任务都实属不易,更别提一对一的小班化教学了。在“僧多粥少”的客观条件下,机械大生产的应试教育成了最方便且有效的方法,学、统一考试、统一答案。即使老师鼓励学生提出问题,问的也只是怎么解题而已。严格的基础教育给了学生扎实的基本知识和优秀的分析问题、解决问题的本领,然而却扼制了学生创新和发现问题的能力。
应试教育所带来的单向思维方式应该在大学教育中得以修正,形成批判性思维,“不唯上,不唯书,只唯实”,构建起导师和学生“平等”的地位关系。导师只是指引方向,更或者只作为一个技术支持,在必要的时候给予帮助。敢于质疑,敢于提问,才算真正参与了教学过程。知识可以接受,但不能连着思维架构一起照搬。一个优秀的创新型人才自然需要在某一领域有着深厚的知识基础,但这些知识是立体的、相互的,而不是独立的、片段式的存在。这就需要学生构建自己的知识体系,根据自己的需要查漏补缺。什么样的知识才能记得牢固、弄得明白?答案是自己找的。填鸭式的教学之所以不能长久,就是因为自始至终它都是别人强塞的东西,这些知识都分门别类地归整好,互不相通。而一个学生应该做的,就是把它们串通起来,变成自己的知识。
立体的、相互的知识体系是成就创新型人才的基础,创新不是空中楼阁,它也需要建立在前人的经验之上,以广博的理论为依据,其主要取决于个人的学习态度和探索精神。然而培养创新能力的重要条件,就是营造出一个需要创新能力的氛围,不让这种能力在学习生活中无用武之地。
拥有广阔的国际视野、紧跟科技前沿也是培养创新型人才所要注重的。一方面,大学鼓励参与科研的导师、教授等进入教学工作。这群身处科技前沿的教育工作者会给学生带来书本外的收获,有些书本上还写着未知之谜的东西兴许已经有了新的突破。另一方面,便是外请研究员进行讲座。这也是菁英班带来的最大收获。
菁英班两次上海之行很好地体现了这一点。有机化学课上听到的质谱分析仪、气相色谱、液相色谱,生物化学课上听到的流式细胞仪,都能在这里看见。优秀科研成果的取得,想法是一大要素,同时尖端仪器也功不可没。熟练操作仪器,得出准确而有效的结果,对实验绝对是很大的帮助。但作为本科生来说,暂时还接触不到这些仪器,但仍旧可以学习到其他基础而有用的实验操作和设备。
培养创新型人才,最重要的就是树立创新精神。而创新的基础就是要有广博而新鲜的知识储备和视野。没有地基,何来高阁,本科教育应该在师生平等、有教有学、有问有答的互动教学中,既给学生以丰沛的知识,又培养其自主学习、主动提问、自我思考的良好习惯。熟练掌握理论知识,却又不被书本框死,才能给创新精神留有余地。
教育不会让每个人都成为天才,但至少可以创造一块培养天才的土壤。开放、民主、自由的教育模式固然会耗费精力,但作为教育体系中的创新者应该给予认可。从社会舆论上、国人道德教育上,鼓励创新、支持创新,再加以个人努力和资源支持,本土培养出合格的创新型人才指日可待。
参考文献:
[1]颜进.高层次经济管理人才培养模式的研究与实践:以南京农业大学经济管理强化班为例[J].高等农业教育,2005(03):34-36.
[2]刘秋员.关于农学专业人才培养模式的思考[J].信阳农林学院学报,2015(02).
基金项目:江苏省教育厅2015年度高校哲学社会科学研究一般项目“基于南京农业大学菁英班人才培养模式研究”,由南京农业大学中央高校基本科研业务费人文社会科学研究基金资助(项目编号:SKPT2015044)。
作者:龙石银 张彩平 乔新惠 田英 马云 黄春林 单位:南华大学生物技术系
谢红艳构建生物基础与医药融合的课程体系
课程体系是实现培养目标、构建学生知识结构的中心环节。我校生物技术专业的课程体系分3个平台,即公共基础课、学科基础课和专业课,每个平台均设有必修与选修课。为使生物技术专业的学科基础课和专业课能适应21世纪生命科学学科的发展和人才培养的需要,并在生物群体、个体、组织、细胞、分子不同水平上全面准确地反映生命科学内涵与进展,生物技术专业的教学计划、课程设置及运行过程都充分利用学校已有的医学教育资源优势,体现了依托医药的特色。教学计划体现了医药特色从2005年版、2007年版到2009年版的专业人才培养方案及教学计划修订中,均结合我校实际确定了以生物科学为基础,以医学、药学为依托,以培养生物技术实践能力为主要环节的生物技术专业教学计划,培养方案与课程体系逐步优化[7,8]。在课程设置上,合理安排必修及选修课程,在专业课程设置中以生物科学为基础,把六大工程课即基因工程、细胞工程、微生物工程、蛋白质工程、酶工程、组织工程列入生物技术的专业必修课,围绕六个工程主干课开设专业平台基础课和限制性选修课。这种课程结构强化了学生扎实的生物科学的基础理论和基本实验技能的培养。目前总课程为44门,其中涉及医学基础和药学专业基础的课程有20余门,需较系统地学习人体解剖学、生理学、医学微生物学、医学遗传学、医学分子生物学、医学免疫学、组织胚胎学、生物制药工艺及设备、化学制药技术、制剂学、生命科学进展、病理学、药理学、生物安全等课程。该计划符合国家教育部关于本科教学计划的原则规定,能保证学生的知识、能力和素质培养的要求,也能充分利用学校已有的医学教育资源优势,办出有医药特色的生物技术专业,体现出生命科学与医学、药学的紧密结合。教学计划执行过程反映了医药特色在教学过程中,交叉学科实现内容整合。由于生物化学、细胞生物学、医学遗传学、医学分子生物学四门课程是生物学科的前沿内容,也是生物学中发展最快的领域,要求这几门课的任课教师在课堂上要及时向学生介绍学科的新发展和新内容。另外这几门课的内容交叉重复较多,经过学科群的多次讨论,强调了各门课应重点讲授的部分和内容的取舍分工,较好地处理课程间相关内容重复和渗透的关系,着重培养学生扎实的生物科学的基础理论、基本实验技能和在医学、药学方面的应用。教学内容上也体现了生命科学与医药科学的紧密结合,如学习基因工程时,结合临床常用的基因工程产品如胰岛素、乙肝疫苗等实例介绍分切接转筛基本原理。同时回顾这些疾病发病的生化机理,介绍治疗进展,学生的学习效果非常好。
强化生物基础与医药特色的实践环节
教学体系生物技术是由多学科交叉形成的理论与实践并重的一门学科,为提高学生动手能力,培养出创新性应用型生物技术类专业人才,突出实践性教学也是本专业的主要特色。我校生物技术专业的实践环节教学体系由实验课程、实习课程、毕业论文组成,目前已形成了有特色的实验、实习课程体系和稳定的实习基地。实验课程体系不断强化实验室教学,按基础实验和专业实验两个层次组织实验教学。把基础类课程如生理学、动物学、微生物学、细胞生物学、生物化学、遗传学、分子生物学等的实验与专业类课程如基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程、微生物工程等实验内容进行整合,将开设的实验内容分为几个系列,避免了实验内容的交叉重复,使其更加系统和符合客观规律,知识结构更趋合理。教学过程中,要求学生从试剂配置开始,自己动手完成实验操作全过程,大大提高了学生的动手动脑能力和独立分析与解决问题的实际工作能力。通过学习和实验,学生掌握了一系列基本生物实验技术,如离心、电泳、层析及分光光度法等。结合这些技术,开展具有医药特色的实验项目,如人血清醋酸纤维薄膜电泳、谷丙转氨酶活性测定等,根据电泳分离出的条带、酶活性等结合临床分析该血清样本的特点和临床意义,又如在激素对家兔血糖浓度的影响实验中。通过该综合性实验,学生对血糖浓度及其代谢调节有了更清晰的理解。在此基础上,开展的专业课程实验的如微量核酸和蛋白质的分离纯化、PCR技术、基因重组技术、电泳图谱的成像分析技术、杂交技术、菌株扩大培养技术,发酵产物的分析、提纯技术等基本上都与其在医学、药学方面的应用密切相关。专业和专业基础课程实验共计652学时。实验开出率达到教学大纲要求,专业基础课、专业课中设计性、综合性实验项目超过40%,其中依托生物基础技术并具有医药特色的实验项目达到60%以上。实习课程体系实习课程分阶段性的相关课程实习、生产实习。实习是学生学习深入与升华的重要过程。不断加强校内外实践教学基地与生产实习基地建设,尤其是以双赢实习基地为平台创新生产实习教学。阶段性相关课程实习分别到学校附属医院的检验科、药剂科了解相关技术在医药上的应用,同时以湖南南岳衡山、福建泉州市崇武镇海滨作为我校生物技术专业植物学、动物学野外实习基地。这两个实习基地的动物、植物物种丰富,数目繁多,具有生物多样性的鲜明特点,能为生物科学的野外实习提供资源保障,拓宽学生对自然界中生物多样性、生态学等的知识面,完善知识结构。生产实习更是突出生物技术和医药应用特色,实习基地有清华紫光古汉生物制药股份有限公司衡阳南岳制药厂、衡阳中药厂、湖南金健药业、湘潭一格药业和浏阳生物科技园等生物制药和生物技术企业单位,厂方指派专人指导学生的实习。实习内容包括药品生产的GMP知识、血液制品生产技术、生物制品生产技术等专题讲座,并通过在人血白蛋白分离车间、免疫球蛋白分离车间、冻干粉针车间以及中心化验室的实习,了解血浆白蛋白、免疫球蛋白分离纯化的工艺流程和技术要求,生物制品的冻干干燥、成形、封装、灭菌等工艺流程,药品、生物制品的检测与质量控制等技术。通过实践,使学生观察能力、动手能力、实践能力以及思维能力、综合分析能力和解决问题能力得到了全面培养,学生能运用所学的微生物学、生物化学、发酵工程、生物工业下游技术等原理解决生产中存在的问题,巩固和加深对基础理论的理解,并初步了解了生物技术和现代化生产的关系、生物技术企业的经济地位和市场营销状况等信息,学研产用结合取得初步成效,其中湖南金健药业有限公司因在指导我校生物技术专业生产实习时取得了很好的成绩,被评为湖南省高校优秀实习基地。毕业论文体系由于推行本科生导师制,成立了科技活动小组,在一至三年级时就引导部分学生参加教师申报的科研项目,并分别在我校生物化学与分子生物学研究所、药物药理研究所、心血管疾病研究所等与生物技术、医药相关的开放实验室进行,以科研促教学,增强了学生的研究能力,培养了创新人才。学生在第四学年时必须进入实验室做毕业论文,毕业论文的选题主要结合导师的研究方向,所完成的毕业论文几乎都涉及医学、药学研究和应用开发领域,如研究糖尿病、心血管疾病、遗传性疾病、肿瘤等的相关发病分子机制、药物防治及机理探讨等,较好地反映了所学知识的应用,也充分显示了我校生物技术专业的办学特色。在导师指导下,其中“戒烟牙膏”荣获第八届“挑战杯”全国大学生课外活动学术科技作品大赛二等奖;观赏兼实验红鲫鱼新品系的选育株、观察新药N0-1886对巨噬细胞内胆固醇流出的影响以及无明矾米粉的制作等获湖南省大学生研究性学习和创新性实验计划项目资助。从毕业生就业情况看,大部分是在医药公司、生物科技公司、生物工程公司、制药公司、学校或科研院所等从事医药和生命科学相关的技术工作和科学研究。经过十余年的实践,我系对生物技术专业创新人才培养的途径和方法进行了积极探讨,目前已形成了具有医药特色的培养创新人才和应用型人才的课程体系。通过对学生、用人单位问卷调查和校内外教学督导评价等分析表明:专业+医药的人才培养模式独具特色,学生不仅掌握了系统的生物技术的基本理论和基本技能,而且得到了与医药相关的基础研究和应用的实践,生物技术专业建设也取得了突出的效果,体现了坚持社会导向、改革创新和示范带动的原则,培养了适应社会需求的高素质人才,突出了生物技术理论和方法与医学、药学相互渗透的办学特色。