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中圖分類號:Q5 文獻標識碼:A 文章編號:1674-0432(2011)-09-0230-1
項目資助:計量特色生物類專業(yè)就業(yè)競爭力提升研究(HE20041)
21世紀是生命科學的世紀,生物化學是生命科學相關專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎課程。生物化學知識已經滲透到了生命科學的各個學科[1]。中國計量學院生命學院的《生物化學》為校平臺課程,課程組自建院以來,承擔本校生物技術、生物工程、食品科學與檢驗、藥學及生物醫(yī)學工程等專業(yè)的《生物化學》課程的教學工作。隨著中國計量學院生命學科的發(fā)展及形勢的變化,為體現(xiàn)相關專業(yè)的“計量”特色,我們積極采取了一系列方法和措施,收到了顯著的成效并積累了相當?shù)慕涷灐?/p>
1 “計量”特色的《生物化學》教學實踐中存在的問題
1.1 生物化學課程的內容難度大而且復雜
眾所周知,《生物化學》屬于生命科學相關專業(yè)基礎課程中較難的課程,本課程各種分解與合成等生化反應途徑十分復雜,如許多酶(包括發(fā)揮酶的催化活性所需要的輔酶和輔基)的結構非常復雜。生物分子的合成與分解途徑十分復雜,有些生化反應途徑甚至多達數(shù)十步,如核苷酸的合成與分解[1]。
1.2 學科發(fā)展快、課程內容多,與學時相對較少的矛盾日益突出
隨著學科的交叉和不斷深入,在生物物質代謝及代謝組學等方面的研究更是取得了前所未有的進展[2][3]。然而,現(xiàn)實情況是,課程組成立近7年來,《生物化學》課程的學時數(shù)卻未有增長,事實上還有輕微的下降(從2009年起,中國計量學院由每個學分的17個學時改為16個學時,總學時由原來的120減少到112個)。因此,上述問題尤其顯得突出。
1.3 課程內容與生產實踐脫節(jié)嚴重
掌握《生物化學》的基本知識對發(fā)展有“計量”特色的生物技術、生物工程、食品檢驗和藥學等專業(yè),對理解生命的基本規(guī)律具有極為重要且不可替代的作用[4],同時,掌握《生物化學》的基本知識對生命科學相關專業(yè)的其他相關課程的學習也十分必要[5]。因此中國計量學院的《生物化學》課程既具有基礎性,也具有互通性。酶的結構、DNA的復制、轉錄、蛋白質的生物合成、氧化磷酸化的機理等在《生物化學》課程中十分重要的內容。但是,在目前的生物相關產業(yè)的生產實踐上鮮有應用。
綜上所述,作為一門重要的基礎課,中國計量學院的《生物化學》在把握學科發(fā)展前沿的同時,適應培養(yǎng)、體現(xiàn)“計量”特色以及新的專業(yè)教育形勢的需要,將創(chuàng)新意識融入教學的全過程,對我們《生物化學》課程組來說也是一個全新的挑戰(zhàn)。
2 生物化學教學改革實踐
為解決上述問題,我們《生物化學》課程組通過組內討論,并汲取同行的寶貴經驗,采取了以下幾項措施:
2.1 針對現(xiàn)存的問題,修訂新的《生物化學》教學大綱
修訂新的教學大綱,調整教學內容,編寫了新的《生物化學》實驗教材(目前正在編寫理論課程的教材),自制了《生物化學》教學多媒體課件。我們刪減了和其他課程如遺傳學、分子生物學和基因工程、蛋白質工程等課程重復的內容,增加了生物分子信息傳遞、物質代謝調控等近年來發(fā)展迅猛的學科前沿內容。
2.2 鼓勵學生提高自學能力
由于我?!渡锘瘜W》開在二年級的第一個學期,許多學生對大學的學習方法還沒有完全適應,有的學生仍然像在中學時那樣,遇到有不懂的地方缺乏正確的方法。因此我們強調區(qū)分內容,提倡預習與復習,鼓勵學生提高自學能力。
2.3 注重生物化學理論與生產實踐的聯(lián)系
在教學中我們盡可能地理論聯(lián)系實際,如蛋白質的分離與純化技術與現(xiàn)代生物工程中蛋白質藥物的分離純化的聯(lián)系、酶抑制劑與食品、外來檢疫性害蟲的防治及科學研究中的廣泛應用、基因調節(jié)系統(tǒng)研究與基因工程技術的密切關系以及新技術如基因芯片,RNA干擾等在研究基因的結構與功能中的應用等等。既提高了學生對《生物化學》的興趣,又可以教育學生克服應試習慣,爭取能夠比較全面系統(tǒng)地掌握《生物化學》的基本知識。
2.4 加強《生物化學》教學過程中學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)
我們通過在講授生物化學發(fā)展中的重大發(fā)現(xiàn)時將所涉及到科學家及他們的研究思路和方法作為一項重要內容來介紹,從而使學生不僅獲得知識,同時受到解決問題方法論上的啟迪,這樣十分有利于對學生的創(chuàng)新思維的培養(yǎng);我們還在總學時不變的情況下增加實驗課時,提高學生的動手能力和對《生物化學》的興趣。
參考文獻
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關鍵詞:生物環(huán)境因素測試與調控技術;課程特色;教學方法;教學手段;改革
Abstract: “Testing and Conditioning Technology of Environment Factors course” is the main course of the specialty of agricultural biological environment and energy engineering in Shenyang Agricultural University. During the development and reform process for years, through teaching practice and Certainreform measures taken,we have formed a unique feature of the course in the base of the construction of the course objectives and construction planning. we had probed the teaching methods from following contents: The choice of teaching materials, organization of teaching content,teaching links and forms, and combined modern educational technology and eaching reform closely.Through many years of teaching practice, these measures provide convenient for students learning from multi-angle and multi-level, from the outside to the inside, from the shallow to the deep, so some results are achieved in teaching.
Key words:wind engineering;course features;teaching method;reform
研究生教育做為我國高層次人才培養(yǎng)的主要方式,研究生課程設置在研究生培養(yǎng)中處于重要地位,直接影響著專業(yè)基礎的寬廣度和研究潛力的發(fā)揮,決定著研究生培養(yǎng)規(guī)格和培養(yǎng)目標的實現(xiàn)程度 [1]。中國屬于農業(yè)大國,如何保證農業(yè)高產及食品安全是當務之急,要達到或實現(xiàn)這個目標,如何監(jiān)測及調控生物環(huán)境是前提條件。生物環(huán)境包括微生物環(huán)境、動物環(huán)境和植物環(huán)境。生物生存的環(huán)境因素包括光、熱、水、氣及土壤等。目前環(huán)境污染日趨嚴重,對人類健康、工農業(yè)生產和生態(tài)平衡構成了重大的威脅,因此在生物的生長發(fā)育過程中如何監(jiān)測個環(huán)境因素并使各環(huán)境因素調控在適宜的條件下,是保證生物體正常生長的重要條件??梢?,《生物環(huán)境因素測試與調控技術》課程做為農業(yè)生物環(huán)境與能源工程專業(yè)體系中的一門必修課,在農業(yè)生物環(huán)境教學中占據了重要位置。
一、本課程的主要特色
(一)重視傳統(tǒng)課堂教學與現(xiàn)代教學手段的結合,構筑全方位多視角的教學模式
(1)充分利用現(xiàn)代教育手段。采用多媒體技術輔助講解具有動態(tài)性質的知識點和擴充知識面的觀點,使傳統(tǒng)教學與多媒體教學有機結合,提高了教學效果;
(2)本課程的課件已100%的上網,供學生學習使用,發(fā)揮了課程網絡資源作用。
(二)形成了與時俱進的教學內容與不斷創(chuàng)新的教學方法
教學內容上,充分體現(xiàn)理論與實踐并重,建立了生物環(huán)境因素測試與調控技術課程新體系;充分體現(xiàn)生物環(huán)境因素測試與調控技術的課程特點,細分的模塊式教學結構更有針對性地促成學生自主學習理念的形成。教學方法上,多媒體手段、網絡資源、板書相結合,注重課堂精講和課外延伸,實現(xiàn)師生網上互動,提供學生自主學習的選擇機會[2] [3]。
(三)建設了一支課題組成員之間分工協(xié)作的學術水平較高的教師隊伍
承擔《生物環(huán)境因素測試與調控技術》課程的骨干教師,在教學的各個環(huán)節(jié)分工明確,各負其責,課程組成員各自所承擔的內容均是各位教師在他們各自的教學、科研領域比較熟識的知識,對所承擔的授課內容有較深刻的理解,因此本課程組能很好地完成教學任務。另外,本課程組主要由中青年教師組成,教學團隊中的教師責任感強、團結協(xié)作精神好,在授課及未來培養(yǎng)方面也有科學合理的規(guī)劃。
二、本課程的建設目標及建設規(guī)劃
研究生課程內容要與研究生培養(yǎng)目標相適應。農業(yè)生物環(huán)境與能源工程學科設置2個研究方向,即農業(yè)生物環(huán)境工程及新能源工程。因此為適應本學科培養(yǎng)目標的要求,在課程內容方面,本課程將通過現(xiàn)代科學技術測試方法,監(jiān)測生物環(huán)境因素及其變化趨勢,掌握環(huán)境因素在農業(yè)生物環(huán)境工程中的應用,及時、準確、全面地反映生物所處的環(huán)境狀況,為生物環(huán)境管理提供依據。課程主要內容包括環(huán)境中大氣環(huán)境參數(shù)、作物生長發(fā)育指標及品質指標、土壤環(huán)境因子及設施環(huán)境因素調控技術與方法。通過本課程學習,為更好調控生物環(huán)境奠定科學基礎。
通過申報沈陽農業(yè)大學校級精品課程,努力改進和提高教學質量,豐富《生物環(huán)境因素
測試與調控技術》課程內涵建設,進一步優(yōu)化教學結構、教學方法和手段,形成理論與實踐相結合的教學特色。形成一套完整的課程體系。通過2-3年的努力,將《生物環(huán)境因素測試與調控技術》課程建設成校級精品課程。
為將《生物環(huán)境因素測試與調控技術》課建設得更好,課程建設的內容、規(guī)劃、措施如下:
(1)進一步完善教學大綱。課程大綱是課程教學的規(guī)范性指導文件,是進行教學工作的基本依據。為適應社會不斷發(fā)展對生物環(huán)境的要求,在課程建設中進一步完善和改革教學大綱,充實教學內容,更好地開展課程教學。
(2)完善課程教學內容和課程結構。課程的教學內容要先進,要及時反映學科領域的最新成果,因此需要不斷更新教學內容。同時,要廣泛吸收先進的教學經驗,積極整合優(yōu)秀教改成果,體現(xiàn)當前社會發(fā)展對人才培養(yǎng)提出的新要求,突出課程特色,調整課程體系。
(3)創(chuàng)建授課計劃及教案。根據教學目標、教學內容和教學基本要求,精心設計各教學環(huán)節(jié),制定一套切實可行的課程授課計劃并編寫教案,確保教學任務的完成。
(4)進一步充實完善網絡教學,提高教學質量。充分利用現(xiàn)代化教學手段,在現(xiàn)有基礎上不斷更新網絡課件,形成特色明顯、適合本課程教學使用的網絡課件,豐富教學資源。
(5)加強教材建設:加快教材建設步伐,提高教材編寫質量,力爭在三年內出版1本精品教材。
(6)加強青年教師的培養(yǎng):采取國內培養(yǎng)的途徑,加強青年教師的培養(yǎng)工作。在課程組內進一步加強并完善傳幫帶制度,明確責任,嚴格考核,爭取每年選派一名教師赴國內一流大學學習,使
青年教師盡快成長起來。
三、教學方法與教學手段的改革措施
本課程部分內容采用“研究性教學”?;诋斍暗恼w人才培養(yǎng)模式、課程體系、學生的學習習慣和能力、教學技術條件等實際情況,選擇部分合適的內容開展“研究性教學” [4],來探索新型的教學模式,以確保傳授式與啟發(fā)式、規(guī)定性與開放性、指導性與自主性、基礎性與前沿性、理論性與實踐性的辨正統(tǒng)一。具體做法簡介如下:
(1)教學素材的選擇:改變傳統(tǒng)上局限于“一本教科書”的做法,采用了多種教材綜合選取法來選擇內容和素材;
(2)教學內容的組織:以緒論統(tǒng)領全課程,在緒論中將本門課程的主要內容提供一個完整的認識;然后分章對各部分進行細致教學;
(3)教學環(huán)節(jié)和形式:改變傳統(tǒng)上單一的“封閉、灌輸式講解”教學形式,采用“課堂講解”、“自主探究”、“課堂討論”等多種相互聯(lián)系的教學環(huán)節(jié)和形式:
①課堂講解:采用“問題導向式”,課件的形式為分層顯示,使得教師很方便地把灌輸式講解改為提問問題方式的講解。
②自主探究:學生根據自己的興趣和特長自主選擇教學內容,進一步研讀教學素材、開展教學;
③課外思考:是指對一些重點并帶有難度的章節(jié),讓學生以總結體會報告的形式寫出內容的重點和遇到的難點,并找時間,進行討論,教師既是聽眾又是點評員。
④案例教學:一方面在課堂上注重對教學大綱的解讀,另一方面,教師增加典型案例,具體分析問題。
四、現(xiàn)代教育技術應用與教學改革
(一)“多媒體投影+黑板”的技術手段
“多媒體投影+黑板”的技術手段加速了課程內容的呈現(xiàn)方式,提高了課堂講解的表現(xiàn)力:我們已制作《生物環(huán)境因素測試與調控技術》多媒體課件,效果良好。實踐證明,本課程課件通過多媒體投影在課堂上快速呈現(xiàn)給學生,教師再輔以口頭講解和黑板書寫,極大地提高了課堂講解的表現(xiàn)力,有利于學生對課程內容的理解和接受。
(二)網絡教學平臺將有效支持自主性學習
網絡信息技術能夠傳播先進的思想,加強網絡內容建設[5],創(chuàng)建集知識性與教育性,知識性與趣味性于一體的校園網絡體系,對加強研究生教育意義重大。本課程已建設網絡教學平臺,該平臺不僅合理地組織了豐富的教學素材和聯(lián)機資源,而且突破了傳統(tǒng)教學的時空限制,等于為學生開辟了沒有時間和空間限制的“第二課堂”、配備了不知疲倦的“老師”,有效地支持了學生自主性的學習;
總之,《生物環(huán)境因素測試與調控技術》課程已形成了具有一定特色的沈陽農業(yè)大學精品課程,在課程建設目標和建設規(guī)劃指導下,教學素材的選擇、教學內容的組織、教學環(huán)節(jié)和形式等教學方法與教學手段的改革方面采取了有效的措施,并將“多媒體投影+黑板”的技術手段、網絡教學平臺等現(xiàn)代教育技術應用應用于教學改革實踐中,取得了一定的成績和效果。通過幾年的實踐,有效地提高了學生學習《生物環(huán)境因素測試與調控技術》課程的積極性,學習效果良好。
參考文獻:
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一、實驗概況
實驗名稱:《細菌對植物生長發(fā)育的影響研究》
1. 前言
生態(tài)學家常常會研究生活在同一區(qū)域內的物種之間的關系。不同的生物體之間相互影響不同,如對一方有利,而對另一方有害;對一方有利,而對另一方無影響;或者對雙方都有利等。細菌常常與其他生物關系密切,比如根瘤菌,可侵染豆科植物的根部并影響植物的根系生長。在本實驗中,你將通過對照試驗來研究根瘤菌是否影響豆科植物的生長。
2. 問題
根瘤菌對植株的生長影響如何?
3. 實驗前討論
實驗前,先把整個實驗設計閱讀一遍,然后與實驗小組成員共同完成下列問題:(1)提出你們將要進行實驗驗證的假設。(2)實驗中的自變量和因變量是什么?(3)對照試驗如何設置?對照試驗的作用是什么?(4)實驗中為什么要添加空白對照組?(5)為什么每組中添加的水量要一致?
4. 實驗材料
2個無菌的5英寸塑料盆、蒸餾水或去離子水、豆科植物的種子、園藝蛭石(少灰塵)或珍珠巖、根瘤菌、保鮮膜、植物用熒光燈管、無氮營養(yǎng)液、米尺、實驗室天平。
安全警示:處理微生物過程應聽從老師的提示并遵守安全操作規(guī)程。接觸種子、植株或泥土后應用肥皂和溫水徹底清洗雙手。按課本第8頁中有關安全標示的要求在實驗步驟中的相應位置標注相應安全標示,并知悉該標示的含義。
5. 實驗步驟
(1)與小組成員在塑料盆上分別標記上“空白組”和“實驗組”。
(2)往每個塑料盆中添加等量的蛭石。
(3)按照老師的要求在“空白組”的塑料盆中挖三個大小相似的坑。注意:操作過程中應確保沒有其他物質的污染。
(4)在每個小坑中放置一顆種子,然后用蛭石埋上。注意:在處理實驗室化學物品和微生物過程中應佩戴橡膠手套。
(5)按上述步驟3,在“實驗組”的塑料盆中挖三個大小相似的坑。
(6)在老師的指導下對種子進行根瘤菌的接種處理。
(7)在“實驗組”的每個坑中分別放入一顆經根瘤菌接種處理的種子。
(8)往每個塑料盆中緩慢添加蒸餾水直至塑料盆底部的排水孔中有水滲出。
(9)用塑料膜把塑料盆包裹好,并放到老師指定的位置。
(10)控制變量:種子萌發(fā)后,按照老師的要求給植物澆水。 注意:每盆植物的澆水量應一致。
(11)測量時,小心地把植物連同整個根系取出,小心地抖動植物以把根系上的蛭石抖落。
(12)把植物的根系放在水中小心地揉洗,直至根部完全無土。
(13)測量每株植物的高度(單位:cm)。提示:以靠近根部的莖為起點,測量至植株的頂部。把測量值記錄到表1。
(14)用天平稱量每株植株的重量(單位:g)。把稱量值記錄到表2。
(15)仔細觀察每株植株的根系并把觀察結果填寫到表1相應位置。
(16)求每組植物的平均高度和平均重量?!居嬎恪縣=h1-h2、h=(h/h2)?100;m=m1-m2、m=(m/m2)?100
注:h:高度差,h1:實驗組平均高度,h2:空白組平均高度,h:增加高度百分比;m:質量差,m1:實驗組平均質量,m2:空白組平均質量,m:增加質量百分比。
(17)按照老師的指引處理所有的植物材料。離開實驗室前用溫水和肥皂洗手。
6. 分析與結論
(1)數(shù)據分析:實驗組與空白組植株的高度與質量是否有差異?相較于空白組,實驗組植株的高度與質量增加百分比是多少?你認為影響明顯嗎?說明理由。
(2)得出結論:實驗數(shù)據支持你所提出的假設嗎?從實驗數(shù)據中可得出什么結論?說明理由。
(3)觀察:實驗組的植株根系生長情況與空白組的有差異嗎?為什么會出現(xiàn)這種差異?
(4)推斷:根瘤菌與豆科植物之間的關系與相互作用如何?說明理由。
7. 拓展研究
你的實驗結果引發(fā)了什么新的問題嗎?請設計一個實驗以解決這個問題或對本實驗做進一步研究。
結合種植豆科植物的最終目的思考:植株的高度與質量與大豆的產量有必然聯(lián)系嗎?如何設計一個實驗研究根瘤菌對大豆產量的影響?
二、實驗簡評及其啟示
1. 科學實踐過程思路清晰,擴展研究激發(fā)學生興趣
本實驗與國內實驗實踐過程設計相一致的是:都有提出問題、做出假設、設計實驗、實施計劃、分析與討論等環(huán)節(jié),體現(xiàn)了科學實踐的清晰的思路,也讓學生體會到,在科學實踐中通過科學方法找到知識的樂趣。不同點是增加了實驗的擴展研究,重視了知識的延展性,沒有給出既定的目標,很大程度上體現(xiàn)了學生的自主性。
2. 教材側重培養(yǎng)學生的知識探究能力
與國內教材在實驗設置中給出既定的科學概念不同的是,本實驗中并沒有給出明確的科學概念,側重于讓學生自己去尋求習題中答案,培養(yǎng)了學生的知識探究能力。細菌對植物生長發(fā)育的影響研究中,細菌與植物的關系是三種,即寄生、腐生和共生,本實驗側重的是根瘤菌和豆科植物的共生關系,但是整篇文章中只是在前言中提到了存在三種關系,并沒有明確提出根瘤菌和豆科植物之間的共生關系,結論完全由學生通過實驗才能得出。通過這種模式提高了學生的實驗動手能力以及數(shù)據分析能力等實驗綜合素質。
(浙江中醫(yī)藥大學)
生物工程是20世紀70年代初開始興起的一門新興的綜合性應用學科,其廣泛應用于化工、醫(yī)藥、食品、農業(yè)、能源、資源和環(huán)境等領域,近年來發(fā)展迅猛,尤其為人類健康問題的解決提供了美好的前景。因此,國內不少高校紛紛新設生物工程專業(yè),生物工程人才的需求也逐年增加。
浙江中醫(yī)藥大學于2003年9月首次招收四年制本科生物工程專業(yè)學生,這是在全國20多所中醫(yī)藥院校中首次開設生物工程專業(yè),沒有現(xiàn)成的經驗可以借鑒。我們根據本校的辦學優(yōu)勢和國家對生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)的要求,對中醫(yī)藥背景下生物工程專業(yè)特色建設以及人才培養(yǎng)進行了探索。
一 中醫(yī)藥院校生物工程專業(yè)的定位與特色
目前全國已有百余所院校開設了生物工程專業(yè),浙江省共有9所院校開設了生物工程專業(yè),而全國中醫(yī)藥院校中僅三所開設了生物工程專業(yè)。由于在師資力量、教學條件、科研方向以及專業(yè)設置先后等方面的差異,辦學方向及專業(yè)特色也不盡相同。如有些院校以溶劑和有機酸的微生物發(fā)酵,或以核苷酸及其類似物的微生物發(fā)酵,或以酶制劑工業(yè),或以微生物發(fā)酵生產抗生素,或以基因工程,或以食品發(fā)酵、加工釀造,或以微生物與環(huán)境保護等為主要辦學方向[1】。
在專業(yè)定位這個戰(zhàn)略問題上,必須揚長避短,走特色發(fā)展之路。浙江中醫(yī)藥大學具有在中醫(yī)藥領域深厚的辦學積淀和背景,因此我校生物工程專業(yè)的特色定位是:充分依托和發(fā)揮中醫(yī)藥大學的辦學優(yōu)勢,注重現(xiàn)代生物工程在傳統(tǒng)中醫(yī)藥中的交叉融合與應用,培養(yǎng)面向科研、生產、管理第一線的一流中醫(yī)藥生物工程復合型人才。專業(yè)堅持以工為主、理工結合的方向,充分發(fā)揮多學科交叉滲透的辦學特色,加強實踐環(huán)節(jié)教學,培養(yǎng)適應行業(yè)需求、社會經濟發(fā)展的應用型生物工程技術人才。
注重現(xiàn)代生物工程在傳統(tǒng)中醫(yī)藥中的交叉融合與應用,是中醫(yī)藥院校生物工程專業(yè)建設的一大特色。現(xiàn)代生物工程技術已用于中醫(yī)藥產品的開發(fā)、生產、培育及研究等方面,包括中藥生物發(fā)酵、中藥內生菌的分離、中藥生物轉化、酶工程應用于中藥提取、中藥細胞工程、中藥生化分離工程等。醫(yī)藥產業(yè)已逐步成為支柱產業(yè)之一,而生物技術成果約有60%是用于醫(yī)藥業(yè)。因此,現(xiàn)代生物工程技術不僅可以應用于中醫(yī)藥領域,而且前景廣闊,辦好生物工程專業(yè)也將更好地促進中醫(yī)藥院校的教學、科研發(fā)展。
二 具有中醫(yī)藥背景的生物工程復合型人才的培養(yǎng)目標
根據國家教指委的專業(yè)規(guī)范以及社會需求與各類人才的專業(yè)特點,在大量調研和充分論證的基礎上,結合辦學特色,研究確定了生物工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標是:培養(yǎng)出具備生物工程基本知識、掌握生物技術及其產業(yè)化的科學原理、工藝技術過程和工程設計等基礎理論和技能,能在生物技術與工程及中醫(yī)藥領域從事設計、生產、管理和新技術研究、新產品開發(fā)的工程技術人才。 ‘在培養(yǎng)方向上,既要培養(yǎng)學生掌握生物工程的基本技能、基本理論和基本知識,又要注重現(xiàn)代生物工程在傳統(tǒng)中醫(yī)藥中的應用與交叉融合,注重工程技術素養(yǎng)的培育,注重培養(yǎng)具有中藥發(fā)酵工程技術、中藥活性成分分離工程技術、能將細胞工程、基因工程應用于中醫(yī)藥研究的人才,充分發(fā)揮中醫(yī)藥背景的優(yōu)勢和特色,培養(yǎng)出社會真正需求,并能在中醫(yī)藥領域發(fā)揮一技之長的復合型人才。
三 具有中醫(yī)藥背景的生物工程復合型人才的培養(yǎng)模式
建立科學的人才培養(yǎng)模式是人才培養(yǎng)的基礎性工作[2]。圍繞著培養(yǎng)具有中醫(yī)藥背景的生物工程復合型人才這一目標,我校生物工程專業(yè)加強課程及教材建設,突出實踐能力的培養(yǎng),堅持繼承與創(chuàng)新相結合,注重特色項目的培育,重視中藥發(fā)酵工程、中藥酶工程、中醫(yī)藥基因工程等中醫(yī)藥生物工程技能的培養(yǎng),這也成為了專業(yè)建設的一大特色。
1 實施課程改革,優(yōu)化課程體系,注重中醫(yī)藥生物工程技術的培養(yǎng)
課程是教育的核心,課程水平決定了人才培養(yǎng)的水平[3]。生物工程專業(yè)在課程設置上以優(yōu)化學生知識結構、提高學生綜合素質為主線,注重其多學科交叉的特點。在廣泛學習調研國內生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案的基礎上,根據國家教指委制定的專業(yè)規(guī)范要求,對現(xiàn)有的課程體系進行了整體優(yōu)化和調整。為加強學生實踐能力的培養(yǎng),增設了工程類基礎課程,并增設了實訓環(huán)節(jié),以更好地促進學生綜合素質的提高。
我校生物工程專業(yè)在培養(yǎng)學生具備生物工程基本技能的基礎上,注重中醫(yī)藥生物工程技術的培養(yǎng),具有鮮明的中醫(yī)藥特色。除了開設細胞工程、酶工程、基因工程等通用課程以及工程制圖、化工原理等工程技術基礎課程以外,還充分利用學校在長期辦學過程中形成的中醫(yī)藥學這一優(yōu)勢學科,開設了中醫(yī)學概論、中藥藥劑學、中藥復方藥動學等課程。同時,在專業(yè)實驗課中也融人了中醫(yī)藥相關的內容,而學生開放實驗項目、本科畢業(yè)論文中與中醫(yī)藥相關的比例均高達50%左右。
2 選用優(yōu)秀教材,編寫特色教材,融合鮮明的中醫(yī)藥特色
教材建設是制定人才培養(yǎng)方案和課程設置必備的基礎環(huán)節(jié),教學內容和課程體系的改革必然反映到教材上[4]。制訂教材建設規(guī)劃,完善教材選用機制,以此保證教材選用的先進性及中醫(yī)藥特色。針對我校生物工程專業(yè)的特色,編寫并出版了符合專業(yè)方向需要的中醫(yī)藥生物工程教材《生物與制藥工程實驗》,該教材既注重基礎知識,又著眼于實用性及學科發(fā)展性,并結合了中醫(yī)藥特色的實驗內容。這些實驗內容在生物工程基本理論的基礎上,注重中醫(yī)藥特色,對培養(yǎng)學生的動手能力和實驗設計能力具有很強的指導性。
3 構建實踐教學體系,強化工程能力、實踐能力的培養(yǎng)
實踐能力的培養(yǎng)是高等教育教學的重點和特點,實踐教學不但是生物工程專業(yè)本科教學的重要組成部分,而且是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐活動的高素質工程技術人才的重要環(huán)節(jié)。生物工程作為一門實踐性及應用性較強的專業(yè),不僅要求學生具備深厚的理論基礎,還應具備較強的實踐動手能力。因此在人才培養(yǎng)過程中,如何強化工程能力及實踐能力的培養(yǎng)是—個非常重要的問題。
(1)積極推進實驗教學改革
我校生物工程專業(yè)非常重視實驗教學工作,在實驗教學體系、實驗教學內容、課程整合與優(yōu)化、完善管理機制等方面進行了改革,以滿足生物工程專業(yè)發(fā)展的需要。①在實驗教學體系方面,實行多層次改革,對課程實驗教學、學生參與教師科研、畢業(yè)設計實驗、開放實驗項目、企業(yè)實訓教學、實驗沒計競賽等多個環(huán)節(jié)進行優(yōu)化,建立更完善的實驗教學體系。②在實驗教學內容方面,增加能更好地提高學生實踐動手能力的設汁性、綜合性實驗項目,減少驗證性、認知性實驗項目,促進科研成果向本科實驗教學內容轉化,并根據學科發(fā)展更新實驗教學內容,引入特色實驗項目。③在課程整合與優(yōu)化方面,對實驗教學內容相關相承的課程,打破課程壁壘,進行課程整合,開設專業(yè)模塊大實驗,如將“基因工程”、“生化制藥學”的實驗課整合為“基因工程實驗”,將“工業(yè)微生物學”、“生物工藝學”、“發(fā)酵設備”的實驗課整合為“發(fā)酵工程實驗”?!盎蚬こ虒嶒灐睂⒒蚬こ坛S玫膶嶒灱夹g串聯(lián)起來,涉及基因克隆、菌種構建、工程菌的發(fā)酵、蛋白分離純化、產品電泳與檢測等環(huán)節(jié),讓學生在整個產品生產流程中了解各項技術,既有“點”、又有“面”,改變了過去實驗課時少、實驗內容孤立、交叉重復等現(xiàn)象。④在完善管理機制方面,建立開放式實驗教學平臺,通過該平臺實現(xiàn)信息、師生交流、資源共享、實驗管理等功能。
(2)建設特色實驗室,加大實驗室開放力度
我校生物工程專業(yè)建有生化分離工程、發(fā)酵工程、細胞工程、基因工程、化學合成和化工原理等特色實驗室,面向全校開放。每年承擔150余項開放實驗項目供全校學生選擇,內容涉及生物工程各個方面,通過這些實驗項目可以提高學生的綜合素質及科研能力。同時,根據學生的科研興趣及就業(yè)方向,分不同專業(yè)方向,通過實行科研導師制、撰寫論文以培養(yǎng)學生的實踐動手能力和創(chuàng)新意識,如采用發(fā)酵工程技術培育藥用菌(中藥)、中藥成分分離分析工程、中藥制劑工藝、細胞工程、生物制劑等不同方向。
(3)注重實習實訓基地建設,培養(yǎng)合格的應用型人才
通過學生實習實訓基地的建設,改善實習教學條件,培養(yǎng)學生的工程實踐能力。通過打通校企聯(lián)系渠道,使企業(yè)全方位參與人才培養(yǎng)工作。除建立校內實訓基地外,與多家校外具有中醫(yī)藥特色企業(yè)簽訂了合作協(xié)議,建立了校外實習實訓基地。校企合作建立人才培養(yǎng)基地,為學生跨專業(yè)、跨學科、跨行業(yè)的社會實踐提供平臺,使企業(yè)中具有豐富生產實踐經驗的工程師作為專業(yè)師資的補充,為培養(yǎng)具有較強實踐動手能力的生物工程應用型人才提供了有力保障。
總之,浙江中醫(yī)藥大學在全國20多所中醫(yī)藥院校中首次開設生物工程專業(yè),沒有先進的經驗可以借鑒。根據專業(yè)建設和人才培養(yǎng)的實踐,探索出了現(xiàn)代生物工程與傳統(tǒng)中醫(yī)藥交叉融合這一專業(yè)特色,并確定了具有中醫(yī)藥背景的生物工程復合型人才的培養(yǎng)目標。圍繞這一人才培養(yǎng)目標,對生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式進行改革,通過優(yōu)化改革課程體系、編寫選用特色教材、構建強化學生工程能力與實踐能力的實踐教學體系,最終形成了具有中醫(yī)藥背景的生物工程復合型人才的培養(yǎng)模式。這將為中醫(yī)藥院校生物工程專業(yè)建設和人才培養(yǎng)提供—個良好的理論支撐,也將為中醫(yī)藥院校其他非傳統(tǒng)專業(yè)(傳統(tǒng)專業(yè)指中醫(yī)、中藥等)的開設提供參考。
參考文獻
[1]萬海同.中醫(yī)藥院校中生物工程專業(yè)的人才培養(yǎng)模式與實踐研究[J].中醫(yī)教育,2010,29(4):4-8.
[2]官翠玲.醫(yī)藥院校市場營銷專業(yè)人才培養(yǎng)模式之研究[J].,中醫(yī)教育,2008,27(5):4-6.
關鍵詞:地方院校;生物工程;本科生培養(yǎng)
基金項目:西華大學教育教學改革研究項目(20130036),西華大學研究生教育改革創(chuàng)新項目(YJG2016004)
Q81-4
當前,我國生物工程專業(yè)本科畢業(yè)生就業(yè)困難的現(xiàn)象越來越嚴重,造成這種現(xiàn)象的主要原因包括以下兩個方面:1)從產業(yè)結構分析,由于我國的很多新興產業(yè)尚處于起步發(fā)展階段,因此需要大量職業(yè)化程度較高的應用型人才;2)從高校的人才培養(yǎng)現(xiàn)狀來看,各地區(qū)高校生物工程專業(yè)具有明顯的同質化現(xiàn)象,忽視了地方特色,不利于學生的就業(yè)競爭以及地方的發(fā)展。本文重點探討了基于地方特色的生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式,希望可以提高該專業(yè)的人才培養(yǎng)質量和就業(yè)競爭力。
一、結合地方發(fā)展特色,明確生物工程專業(yè)的發(fā)展方向
我國開辦生物工程專業(yè)的高校有兩百多所,涉及綜合性大學、農業(yè)院校、師范院校和醫(yī)學院校等,其學科發(fā)展方向各有偏向比如化工、發(fā)酵、制藥和食品等,但更多的是追求全面。由于各高校辦學條件的差異性,一些地方普通高校往往存在培養(yǎng)特色不夠鮮明,導致學生對未來職業(yè)上的困惑。而我校的情況是培養(yǎng)方向不夠清晰,沒有明確的專業(yè)方向和特色。這對生物工程專業(yè)的人才培養(yǎng)和課程體系建設顯然是不利的。
近年來,我國重點調整產業(yè)結構,逐步淘汰高污染、高耗能、低效率的傳統(tǒng)落后產能,大力發(fā)展高新技術產業(yè)[1]。結合我校生物工程學院的現(xiàn)狀,有發(fā)酵工程及釀酒工程兩個本科專業(yè),在師資力量和教學資源上具有一定的基礎。因此,我校生物工程專業(yè)必須在此基礎上,結合高校所在地區(qū)的發(fā)酵工業(yè)包括釀酒產業(yè)的實際需求接軌。
二、明確生物工程專業(yè)人才的培養(yǎng)目標
要增強生物工程專業(yè)的就業(yè)競爭力,在眾多的高校中脫穎而出,就必須進行有針對性的人才特色培養(yǎng),必須明確人才培養(yǎng)目標和特色定位。根據資料顯示,很多高校,其生物工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標大多定位較為寬泛和模糊,技術、工藝、產品、設備等面面俱到,涉及的就業(yè)領域看似很廣,面也寬,但實際的效果卻是大量的生物工程專業(yè)的畢業(yè)生找工作面臨較多的困難。為改變此現(xiàn)狀,提高就業(yè)競爭力,應采用單點突破的方式辦學。我校生物工程專業(yè)起源于食品科學與工程中的發(fā)酵食品方向,傳統(tǒng)食品發(fā)酵工程和釀酒工程領域有一定的基礎,因此應將目標定位于:以發(fā)酵工程為培養(yǎng)方向,掌握發(fā)酵工程技術及其產業(yè)化的科學原理、掌握生物發(fā)酵技術特別是釀酒工程技術的研發(fā)、生產等相關流程和廠房設計要求等基礎理論、基本技能,能在發(fā)酵工程領域和釀酒工程領域從事設計、生產、管理和新技術研究、新產品開發(fā)的高素質工程技術人才。該定位異于省內高校的學科方向,定位集中,易于突破。
三、構建具有地方特色的生物工程專業(yè)特色培養(yǎng)模式
生物工程專業(yè)是一類理工結合的復合型專業(yè),其人才培養(yǎng)的特征也應是復合型人才的培養(yǎng)。目前我校生物工程專業(yè)核心課程占比存在不足,更談不上生物工程上下游技術教育的有機結合。[2]生物工程專業(yè)培養(yǎng)體系中,由于該專業(yè)交叉學科較多,各種教材因對體系完整的要求導致在實踐中教學內容重復比例偏大,浪費大量的教育資源;教學模式上,以傳統(tǒng)的課堂講授為主,實踐教學比例還不能滿足對理工復合型人才的培養(yǎng),鑒于我校生物工程專業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀,筆者結合教學實踐從三方面提出生物工程專業(yè)特色培養(yǎng)方案的重構方案。
第一,構建專業(yè)基礎課程體系。該方面的課程體系,主要以培養(yǎng)本專業(yè)學生基礎理論為目的,為以后專業(yè)核心課程的學習提供理論支撐。課程主要涵蓋微生物學、生物化學、分子生物學、工程制圖、化工原理、發(fā)酵工程、生物反應與分離工程、生物工程設備與設計。
第二,構建專業(yè)核心課程體系。這是生物工程專業(yè)的主干課程,以培養(yǎng)本專業(yè)學生專業(yè)基本知識和技能為根本目的。該模塊以生物制藥為核心設計相應課程體系,核心課程包括:化工原理、生物化學、微生物學、有機化學、發(fā)酵工程原理與技術、代謝控制發(fā)酵、發(fā)酵工業(yè)分析、生化工程、生物分離工程、發(fā)酵設備、清潔生產與三廢治理。
第三,拓展實驗性教學環(huán)節(jié)。提高實踐環(huán)節(jié)學分比例,占總學分的30%以上,課程包括化工原理課程設計、發(fā)酵工廠概論課程設計、蒸餾酒工藝學課程設計、發(fā)酵工藝綜合實驗、生物工程生產實習、生物工程畢業(yè)實習、生物工程畢業(yè)論文(設計)。
通過生物工程專業(yè)課程的設置和學習,使學生掌握生物技術特別是發(fā)酵技術及其產業(yè)化的科學原理、工藝技術過程和工程設計等基礎理論、基本技能、專門知識和關鍵技術,熟悉生物工程產品的生產、設計、研究與開發(fā)、環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展等方面的方針、政策和法律、法規(guī),具備一定經營理念。使畢業(yè)學生獲得以下幾方面能力:科學知識的工程化能力,工程問題分析與解決能力,信息、技術和知識獲取能力,技術創(chuàng)新的初步能力,組織、表達和交往能力,終身和自主學習能力以及國際競爭與合作能力。
結語:
現(xiàn)代生物工程是一門比較活躍的科學領域,當前已經廣泛的應用在了醫(yī)藥、農業(yè)、能源、輕工、食品和環(huán)境保護等各個領域,在社會發(fā)展中具有非常重要的作用。高校生物工程專業(yè)只有不斷完善課程體系,改革教學目標和方法,建立起具有地方特色的生物工程課程教育體系,不斷強化學生的理論知識和實踐技能訓練,才能為將來的就業(yè)打下堅實的基礎。
參考文獻: