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近年来,生物信息学在各医药院校越来越受到重视,多所院校相继在研究生教学中开设了生物信息学课程[1]。而对于医学本科层次是否需要开设生物信息学课程这一问题,虽然目前各方面的观点不一,但是已经有一些院校开始进行尝试。目前医学检验专业(五年制,毕业时授予医学学士学位)已调整为医学检验技术专业(四年制,毕业时授予理学学士学位),而生物信息学作为一门新课程,在医学检验(技术)专业学生培养中的作用正日益受到关注,逐步被某些院校选择作为必修课或者选修课。
一、开设课程的必要性
空前繁荣的生物医学大数据的产出,及其蕴含的重大生命奥秘的揭示,将决定现代生命科技和医药产业研发的高度,决定人们对疾病的认识和掌控能力,也将对主导生物医学大数据存储、管理、注释、分析全过程,解决生命密码的关键手段———现代生物信息学技术的发展带来前所未有的机遇和挑战[2]。对于医学专业学生而言,通过学习生物信息学,从而掌握利用各种网络信息资源来检索和获取生物信息数据,并选择和使用各种生物信息学软件来分析数据。在当今大数据时代,这方面的知识和技能的培养对于医学生今后从事医学科研工作是非常重要的。因此,在医学专业学生中开设生物信息学课程非常必要。我校从2010年开始将生物信息学设置为研究生教学的必修课;从2013年开始在医学检验专业中开设生物信息学选修课,自2015年开始转为医学检验技术专业。在医学检验技术专业中开设生物信息学课程,能够为该专业学生的临床和科研方面的素质积累提供必要的支持,更重要的是增强了在医学和信息科学交叉领域解决问题的技能,其意义几乎等同于在研究生教学中的设课意义。
二、教学内容的安排
医学检验技术专业的教学任务非常紧张,几乎将原来医学检验专业前八个学期(最后两个学期为实习阶段)课程压缩到六个学期来完成,学生学习压力可想而知。我校为了减轻学生负担,各课程的课时数都比医学检验专业有所减少。但生物信息学并未改变,仍然为16学时。为了在较短的学时内实现教学效果的最大化,我们结合该专业学生的特点和需求,将授课内容分为理论课和实践课两部分,实践课不占学时。理论课主要介绍基本的生物信息学理论、资源和数据的获取、分析方法和工具的使用;实践课则通过布置作业,课后上机操作来解决问题。理论课主要内容包括:生物信息学导论、DNA测序技术、序列的获取、双序列比对、多序列比对、蛋白质结构分析和预测共计六个专题。实践课主要内容包括:cDNA及基因组参考序列的获取;常见序列格式的释义与转换;双序列比对(局部比对);多序列比对(全局比对);蛋白质综合信息查询;蛋白质基本性质、疏水区、亚细胞定位、信号肽、跨膜区、模体及结构域分析与二级结构预测;蛋白质三级结构预测。在理论课实施过程中,注重将与生物信息学相关的生命科学和医学前沿的一些最新进展和最新成果引入理论知识讲授中,让学生在有限学时内能够进一步认识生物信息学的内涵和课程的价值,追踪前沿学科的动态,开拓视野。
三、教学方法的设计
生物信息学涉及多个学科领域,交叉性强,在较短的学时内学好这门课程的难度很大。学生的学习兴趣与教学内容和手段关系密切,除了精心选择教学内容外,教学方法上也有很多需要革新乃至创新的地方。在教学过程中,我们形成了颇具特色的教学经验,由授课教师独创的授课———实践———演示(Teaching-Practicing-Showing,TPS)教学模式已应用于教学。TPS教学模式着力于以实际问题为引线,将理论授课与上机实践有机地融为一体,逐步介绍生物数据分析的各项技能,并指导学生将其融会贯通以真正掌握相关的基本方法与常用工具。首先,在教学内容上引入具体实例来进行教学,比如讲解生物信息数据库(Gene、Nucleotide、UniProt、PDB等)时,通过给出检索某个人类疾病基因数据的例子来学习数据库的使用方法。课堂上教学实例的设计需要任课教师在备课时投入大量精力来完成,还需要教师具备多学科交叉的知识。教学实践表明,与医学相关的生物信息学分析实例可以让学生更好地认识该课程的作用,大幅度提高学生的学习兴趣和学习的主动性。此外,课堂教学手段也应该丰富多彩,多媒体教学中可以充分使用图片、动画等元素。其次,举例分析时可以进行一定的现场演示,比如讲解检索Unigene数据库时可以一边上网演示一边解释说明。
四、考核方式的变革
生物信息学作为选修课,既要遵循学校相关的考试制度,也要通过对考试方式的变革来提高考试效果。我们将理论考核与学生的实践能力考核联系起来,结合学生课外实践任务的完成情况和开卷考试成绩进行综合评定。在课程中安排一次课外实践任务,要求每位学生独立完成相关分析并提交书面分析报告,该部分占考核成绩的20%。具体内容为自行选择一个人类细胞外功能蛋白:1.利用ClustalX对各物种参考蛋白序列进行多序列比对(输出PS格式结果);2.分析分子量、等电点、分子式、稳定性、亲疏水性及亚细胞定位;3.预测二级结构并模拟三维结构。课程结束后进行开卷考试,内容包括基础知识和综合分析,尽量采取灵活的出题方式,并控制题量,该部分占考核成绩的80%。近年来的教学实践表明,这种综合评定的方式能够反映学生对该课程的掌握程度,体现学生利用生物信息学知识解决问题的能力。
五、展望
实践表明,生物信息学课程教学能够给学生提供所需要的生物信息学知识和技能,但是在教学内容安排、教学方法设计、教学手段使用和教学效果评价等诸多环节都需要进一步探讨。在这个过程中,我们既需要吸收传统教学模式中的优点和精髓,做到严谨和切合实际,又需要更新教学理念,突出医学特色,大胆尝试新的教学方法和手段,最终形成本课程别具一格的教学特色。
作者:伦永志 单位:大连大学
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)38-0140-03
一、前言
毕业设计(论文)是高校本科教学的一个重要实践性教学环节[1,2]。对学生而言,是理论与实践相结合的学习阶段,可以培养和锻炼应用专业知识解决实际问题的能力,培养科技文献查阅与科技论文撰写能力,以及培养良好的职业素养和严谨求实的工作作风。对学校而言,是提升本科教学质量的主要抓手,也是检验能否向社会输送合格人才的重要标准。
生物技术是解决21世纪人类面临的资源、能源、环境、人口与健康等问题的重要手段之一,因此,生物技术产业已成为世界各国特别是大国经济社会发展战略的重点[3]。为了适应生物技术产业迅速发展对人才的需求,我国教育部在1998年高等院校学科调整时增设了生物工程本科专业[3,4]。目前,高等学校的生物工程专业已成为最为重要的专业之一,它是培养掌握现代生物学和生物技术基本科学原理、基本技能、工艺技术过程和工程设计等基本理论,能在生物技术与工程领域从事产业化工程设计、生产、管理和新技术研究、新产品开发的工程技术人才[5,6]。生物工程专业是以工为主、以理为辅、工理管相结合的复合型专业,具有很强的实践性,因此做好该专业的毕业设计(论文)实践环节,对提高教学效果和人才培养质量具有重要意义。然而,目前高校毕业设计(论文)的质量整体上出现了下滑的趋势,主要表现在:(1)师生比例偏低,指导老师无法利用有限的精力和时间高效指导毕业设计(论文);(2)选题盲目,课题研究内容陈旧,缺乏创新性,有的还脱离生产实际;(3)毕业论文的写作水平差,学生缺乏科技论文写作训练,论文写作格式与文献引用缺乏规范;(4)评价体系不完善。学生们在毕业设计(论文)阶段的表现是良莠不齐的,但最终毕业时获得的文凭却并无二致且本科毕业率几乎一直都是100%,极大地挫伤了学生的学习积极性和主动性。因此,为了提高毕业设计(论文)质量,如何改革并完善现有的毕业设计(论文)教学模式已成为高校教育者讨论的热点之一。
从2010年开始,我们进行了依托省部级以上纵向科研课题教学本科生毕业设计(论文)的探索和实践,让学生在毕业设计(论文)的教学实践环节参与到导师的在研课题中。本文以ε-聚赖氨酸高效生物合成和产业化实施项目为例,就相关的探索和实践进行了总结。
二、依托科研课题教学本科毕业设计(论文)
1.形成合理的科研团队。目前,高等院校本科毕业设计(论文)的教学方式多采用导师制。然而,导师制是一种精英教育的教学模式,其实质上是一位导师和一个学生之间面对面的、高度个人之间的接触和交流[7]。这种形式的制度是依靠学生对教师的低比率,它是一种高成本的制度。随着高等教育大众化的来临,高校办学规模的扩大,生师比持续升高,办学资源日益紧张,高成本原始形态的导师制已难以为继,它对师生比例的要求无疑增加了导师的教学负担。通过依托科研课题教学本科毕业设计(论文),学生在选题后就进入到导师的课题组中,与研究生统一学习和交流,建立一个由导师、研究生和本科生(1∶5∶3)构成的梯度研究团队。在这个团队中,导师对本科生、研究生的研究方向和内容进行统一安排和规划,对项目研究的关键科学问题进行分解和归纳,形成一个个独立且相关联的子课题。然后,本科生自主选择一个具体子课题进行研究。团队中研究生协助导师对本科生进行实验技能、实验设备和方法等方面的培训和指导。这样,以科研课题为基础,通过科研团队各成员的分工和合作,一方面减轻导师的工作量,使导师能够高效利用有限的精力和时间,达到事半功倍的效果。在教学过程中,避免了以往导师对指导内容不明确,对“如何导”、“导什么”等缺乏清晰的认识等问题。另一方面,传统的一个导师和一个学生的面对面的交流,转变成本科生与具有一定科研基础的研究生,特别是博士生进行高度个人的接触和交流,有效地缩短了本科生的适应期,极大地提高了其积极性和主动性。
2.选择合适的论文题目。毕业设计(论文)的选题显著影响毕业论文的质量,若选题过于陈旧或是假题目,研究内容与实际的研究和生产严重脱节,则论文的价值低或意义不大。学生仅为了学分和毕业而进行毕业设计(论文),会严重挫伤学生的积极性和主动性,不利于其创新能力的培养,实践能力和综合素质也得不到锻炼和提高。通过依托科研课题教学本科毕业设计(论文),让学生参与到导师的在研课题中,做到真题真做,使得学生产生浓厚的兴趣,不仅能够提高其主观能动性,还能极大地激发其创造性。另一方面,由于毕业设计(论文)教学内容与导师的科学研究具有极高的关联度,导师能够充分利用自身的专业知识和学术能力使学生“站在巨人的肩膀上”,让他们参与到本专业某领域前沿的相关研究,实现提高毕业论文质量的目的。比如,针对江苏省产学研前瞻性联合研究项目“新型生物食品防腐剂ε-聚赖氨酸高效提取关键技术与集成化研究”这一课题,要求学生尝试各种先进分离提取方法,发现和比较这些提取方法之间的优劣性和互补性,最终提出一种可行的分离提取工艺路线,并进行实验验证和评价。此外,由于生物工程专业的毕业设计(论文)选题有两种形式,即试验性题目和设计性题目,为了能够兼顾学生的特长以及与学生将来从事的工作,对学生进行分流,充分发挥其特长,激发学习兴趣,保持个性。尽可能让学生品尝到成功的喜悦,并巧妙地加以引导利用,帮助学生实现“参与―成功―参与”的良性循环,使学生持续保持自主参与学习的动机。在ε-聚赖氨酸分离提取新工艺开发的课题中,鼓励学生尝试自己感兴趣和认可的分离提取方法,在对该方法进行充分实验和评估后,将其整合到原有分离提取技术路线中,并考察该提取方法的加入对最终产品质量和收率的影响。如果试验结果是积极的,则尝试让学生对新技术路线进行工厂工程设计,为实现新工艺或新技术规模化和工业化提供一定参考和依据。
3.开设学术报告会议。科研成果汇报和科研论文的撰写是展示科研工作者成绩的有效途径。这一过程,并不是单纯的工作总结,而是进行科学研究的基本训练,是提高分析问题、归纳问题和解决问题的重要环节。然而,本科生在毕业设计(论文)教学环节之前,本科教学中没有开设关于科研成果汇报、论文写作等课程,学生缺乏一定的科研基础知识和实践机会。因此,学生在总结科研成果,撰写毕业论文的时候往往存在以下问题:(1)学术道德观念淡薄,论文有明显的拼凑,更有甚者直接从网上抄袭;(2)缺乏专业化和学术化语言描述实验方法和结果,措辞不严谨、论文层次不分明,图表说明不合理;(3)论文格式不规范,特别是论文的参考文献、中英文摘要、图表等。这些问题是导致毕业论文质量下降的一个重要原因。通过依托科研课题教学本科毕业设计(论文),在教学实践中,导师要求本科生也参与到课题组的各种科研活动,包括读书报告会、月底课题组汇报、中期汇报和专题讨论等各种学术报告会议。在读书报告会中,要求学生阅读、分析和归纳1~2篇与课题研究相关且是近期发表的高影响因子的SCI论文,以PPT的形式解释论文的研究内容、创新点以及对自身课题的启发,并要求本科生、研究生和导师一起讨论分析。在课题月底工作汇报、学期汇报的会议上,要求学生以PPT形式对一个月或一学期的研究内容和结果进行总结和分析,导师和学生一起讨论分析,并依据实验结果安排下一步工作计划。此外,课题组不定期组织专题报告,由导师或高年级的博士研究生对某一专题进行学术报告,报告选题有“如何写好毕业论文”,“生物工程学科常用科研软件的使用”,“发表高水平SCI论文的心得体会”等等。通过这些学术报告会议,使得本科生在文献阅读能力,课题研究的总结、汇报和论文写作等多方面得到系统训练和提高。
4.构建合理的评价体系。毕业设计(论文)教学环节,从选题、实施到论文定稿,历经约8个月甚至更长的时间,学生投入大量的时间和精力。因此,毕业设计(论文)质量的合理评价,建立奖惩制度,可以使学生产生公平感和信任感,对学生职业道德能力和素养的培养具有积极的推动作用。目前,本科毕业设计论文质量评估中分为指导教师评审、评阅老师评审和答辩评审三个环节。由于在毕业设计(论文)教学环节,学生与导师(指导教师)有更多的接触和交流,导师对学生的态度、能力和创新性等方面有更全面的了解和掌握。因此,指导教师评审成绩往往占总成绩的60%以上。课题组在严格执行校教务处规定的毕业设计(论文)指导和管理规范的基础上,利用模糊评价的方法[8],构建一套合理、科学和客观的指导教师评价体系,见表1,从学生的学习态度、学习能力和创新性三个方面定量地分析学生在毕业设计(论文)实践环节的表现,保证毕业设计(论文)成绩评定的客观、公正。
三、结束语
毕业设计(论文)是高校本科教学的最后一个实践性教学环节,是提高学生综合能力和素质的重要步骤,也是评价高校教学质量的重要指标之一。笔者针对本科毕业设计(论文)教学过程中暴露出的问题,剖析了造成毕业设计(论文)质量不断下滑原因的基础上,探索并实践了依托科研课题教学本科毕业设计(论文)的方法,通过形成科研团队、选择合适题目、开设学术报告和构建合理评价指标四个手段来提高毕业设计(论文)的质量,取得了一定的成效,已毕业学生的就业单位均反馈学生具有较强的科研能力、实践能力和创新能力,较高的职业道德能力和水平,得到了社会的初步认可。然而,在教学改革和探索的过程,发现仍有一些问题,如毕业论文(设计)题目的难度选择,毕业论文(设计)教学与学生考研和找工作的时间冲突等,这些问题尚需在实践中不断改进与完善。
参考文献:
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[4]刘桂萍.依托化工学科优势构建具有特色的生物工程专业人才培养方案[J].化工高等教育,2008,(1).
[5]李常健,黄光文.新建本科院校生物工程专业应用型人才培养模式研究[J].湖南科技学院学报,2007,(12).
本科毕业论文对本科生的创新思想、创新能力、独立分析和解决问题的能力及科研开发管理能力的培养均至关重要.地方高校多为以教学任务为主的高校,它们主要通过加强基础教育、专业教育和通识教育等措施拓展学生的知识面,使学生在创新学习能力、创新思维能力方面得以提升.毕业论文(设计)作为教学评估或教学质量检查的重要指标,各高校历来十分重视其质量评价工作,在毕业论文的各个环节进行细致入微的质量评价,旨在解决当前本科毕业论文质量滑坡的问题.近年来,地方高校通过深化教学改革、探索应用型人才培养模式、优化应用型人才培养质量等措施,强化了学生实践能力与创新能力的培养,创新性评价在本科毕业论文质量评价中的分量也越来越重.生物科学专业是理论与实践并重的专业,对该专业本科毕业论文质量评价体系的研究,可以为其他理科专业提供良好的借鉴.
1本科毕业论文质量评价中存在的问题
1.1传统的打分评价操作性较差
以肇庆学院生物科学专业为例,综合本科毕业论文的要求、内容和成果特点,生物科学专业的本科毕业论文主要为研究类型,设计类型相对较少.论文评价主要从平时成绩、论文成绩和答辩成绩3个方面进行考查,制定了不同等级的参考评分标准.传统的打分评价方法评价毕业论文成绩存在一些问题,如主观因素干扰、操作繁琐等,它要求评价者十分了解学生的科研能力和科研综合素质等情况,严控人情分,否则容易产生评价偏差.
1.2过分依赖系统
近年来,学校为防止本科生的毕业论文中出现抄袭现象,启用了中国知网的“大学生论文抄袭检测系统”对学生的毕业论文进行检测,通过检测结果评价学生的毕业论文质量;如规定重复率超过30%者不允许参加毕业论文答辩.这一举措引起师生高度重视,客观上提升了论文质量.不过有一点应当注意,我们需要正确认识重复率与论文的创新性和学生的科研能力之间关系,避免出现重形式、轻内容和将评价方法简单化等问题.
1.3毕业论文创新性在质量评价中的权重较低
目前的毕业论文质量评价,主要在论文选题、开题、指导、评阅、答辩、诚信质量管理等方面进行质量监控,评价内容较为全面;但对论文的科研价值、创新性权重的稀释作用明显,对大学生创新能力的评价分量明显不足.论文质量评价本身不应拘泥于平时表现和答辩过程的外在形式,而应与学生的创新学习能力、创新思维能力和创新技能培养等相关内容结合起来.为量化评价毕业论文质量的创新性,可参考“多元智能理论”,在评价体系中设计创新素质的量化评价指标,并尽量提高毕业论文的创新性在质量评价中所占的权重.
1.4分类评价存在不足
生物科学专业的本科毕业论文,根据研究内容可分为基础理论、应用研究、工程工业设计等类型.相同或相似类型论文的质量评价具有很好的可比性,而基础理论、应用研究方面的论文,则由于研究侧重点不同,其培养学生效果亦不同,两者之间的论文评价极易出现偏差.学校针对不同专业设计的论文质量评价标准缺乏普适性,评价内容较为粗放,对专业特殊性的针对性不强,倘若专业内部能按研究类型进行分组评价,则评价效果更好,更能体现专业特色.另外,指导教师情况、学生现状、高校教学科研条件和高校毕业论文管理现状,均会对毕业论文的质量评价产生不同程度的影响.上述因素导致本科毕业论文质量呈现一定程度的不稳定性,论文质量与目标要求之间存在差距.
2对毕业论文质量评价体系的认识
一些学者认为,要构建良好的毕业论文质量评价体系,就应从毕业论文选题、过程、答辩到成绩评定等方面,对毕业论文实行全程跟踪评定.有的学校将平时表现等指标纳入评价体系,形成一套切实可行的毕业论文成绩评价体系.毕业论文成绩评价是对学生完成毕业论文的全过程进行评价,是对学生4年所学知识的综合检验.毕业论文质量评价体系的构建应考虑科学研究素养的培养和创新能力的培养,如探究精神、获取文献知识能力、理论联系实际能力、选题能力、技术分析能力、科学实验能力、写作能力等.由此可见,毕业论文的质量评价不能等同于论文成绩评价.由于论文的选题、研究内容、方法及结果存在多样性,很难制定专业性极强的统一标准,因此毕业论文质量评价指标的选取存在困难.在制定毕业论文质量评价体系时,应突出多层次指标和有精准明确内涵的专业性评价,要克服评价指标宽泛、以偏盖全、内涵不明确等缺陷,不能将“毕业论文质量评价”做成“论文成绩评价”.以生物科学专业为例,毕业论文质量评价体系的构建应紧扣生物科学专业人才培养目标和专业特点,从基础理论、应用设计等方面考量,制定出适用于本专业的毕业论文质量评价体系.
3毕业论文质量评价体系的评价方法
3.1定性评价
本科毕业论文质量的定性评价,主要是通过同行评审专家(或教师)对各项标准做出优、良、中、差的判定,根据对论文的整体印象对其质量进行评价.定性评价操作简便,但误差大、可靠性差.为使评价更具科学性和客观性,我们将权重引入指标体系,对评审专家的各项标准打分进行加权平均.这种评价方法并非真正意义上的定量方法,加权平均结果仍受评价专家主观思维的影响,评价体系尚不能准确反映论文的质量与水平.
3.2定量评价
为得到对论文质量的定量评价结果,可采用层次分析法和统计分析的质量评价体系评价方法对所有指标权重进行确定,并对层次间指标进行排序,该评价方法具有客观、科学、可靠性强等特点.采用层次分析法并结合模糊评价方法,对本科生毕业论文质量多层指标的模糊集合进行分析,属于模糊综合评价法.本科生毕业论文质量指标体系的模糊综合评价,有效地减少了主观臆断所带来的弊端,在对毕业论文质量的定量评价实践中广为应用.
4生物科学专业本科毕业论文质量评价体系
肇庆学院《毕业论文(设计)参考评分标准》,主要对论文成绩进行评价,包括评分标准、论水水平和答辩3部分.其中论文水平评价部分包括工作量、技术水平、研究成果、基础理论与专业知识、结构与文字表达等内容.笔者基于该部分设计了生物科学专业本科毕业论文质量评价体系,详见表1.此评价体系基于选题质量、科研素养、能力水平和成果水平设计了18个指标层指标,其中突出了论文的创新性和对学生科研能力的培养.
研究型教学是一种新型的教学模式,它最早起源于美国教育学家杜威倡导的以典型问题组织教学的“做中学”形式[1],后来又综合了美国布鲁纳的“发现学习模式”和瑞士皮亚杰的“认知发展学说”而逐步构建起来[2―3]。研究型教学是一种将科学研究的理念引入课堂的实践性教学活动,它将学习与研究过程结合起来,摒弃了传统的单向传授知识的模式[4―5]。研究型教学模式是以培养学生创新能力与实践能力为目的,客观上以研究型教师队伍为支撑[6―7]的模式。在教学过程中教师不再是知识的权威者,而是一个课题研究的参与者以及学生的合作者[8],学生真正成为课堂的主体[9],学生在获取基础理论知识与基本实验技能的同时,也培养了创新思维与解决实际问题的能力。相对于传统的教学模式,研究型教学更加注重学生获得知识的主动性,注重学生在实验过程中提出问题、探索问题、解决问题的能力[10],注重培养他们的创新思维与实践能力,培养他们独立学习与终身学习的能力,这与我国古代的“授人以鱼,不如授人以渔”的教育理念不谋而合。
一、高校生物学科专业教学现状
作为实践性的自然科学,各种生物假说或理论的提出都离不开实验的验证。但目前生物科学专业的教学仍然以传授式教学为主导,在理论授课中教师讲解教材内容、学生记笔记几乎是一种普遍现象,虽然许多高校生物科学专业也进行了不同程度的教学改革探索,如课堂采取互动式教学、前沿专题、问题讨论等具体改革模式,但这些改革措施依然脱离不了单向传授的主导模式,这离学生创新与实践能力的培养目标相去甚远。例如,生物的实验课课时偏少,主要是以经典验证性的生物学实验为主,在课时有限的情况下,实验过程基本是按既定步骤进行,几乎未涉及探索性的实验。在此情况下,教师上实验课是为了完成教学计划,学生做实验是为了完成老师安排的任务,这种实验教学模式对学生来讲仅仅是熟悉了一遍实验操作流程而已,由于实验过程中并没有进行过深入思考,实验印象并不深刻,知识技能不能巩固,学习收获不大。
除课堂教学与实验课以外,课程实习、毕业实习以及毕业论文等是教学过程中重要的实践环节,这些教学环节也存在同样的问题。生物科学专业课程实习中比较重要的要数植物学与动物学的野外实习,实习可以使学生亲身体验课堂教学中所涉及的实体,同时也可以激发学生对自然界中动物、植物新现象的发现与探索兴趣,从而起到创新意识培养的目的。但从笔者近几年的调查结果来看,生物科学专业的野外实习却更多倾向于对课本知识的一种实体认证,这对于学生来讲,除了将实物与课本动植物特征描述进行匹配之外,就再也没有探索性的认知过程。这种实习模式使野外实习几乎变成了野外旅游,学生在实习一两年后已基本不认识以前熟悉的植物了。又如毕业实习是检验大学生对理论知识的掌握以及将其转化为实践能力的重要环节,同时也是大学生进入社会的“预演”。但从许多高校生物科学毕业实习的调查来看,大多数实习仅仅是走过场,工厂实习多半是从事一些与学科专业关系并不密切的劳动力工作,这主要是因为长期以来学生受到传统教学模式的影响而缺乏相应的创新能力与实践能力的培养,进入实习单位后表现平平,实习单位不敢让其进入关键的生产部门。再如,毕业论文是大学教学与学生学习的最后一个环节,也是对大学知识学习的综合能力的总结,理应带有创新性的元素,但是,从目前许多高校生物科学的毕业论文来看,多数毕业论文仅仅是简单的重复工作,这主要是因为许多毕业论文仅是为了完成教学的环节,而很少与教师科研结合,教师指导毕业论文仅仅是为了完成教学任务,再加上最近十年的学生数量增多,使师生比例失调,教师指导的学生论文数量大,无法保证毕业论文的质量,学生的科技创新和实践能力并没有得到培训和充分发挥。
事实上,生物科学是兼具理论性与实验性的专业,系统的学科理论与先进的实验技术构成了专业结构的主体,因而对于本科生来讲,如果没有丰富的研究基础与实践经验做后盾,要在理论与技术方面进行创新性实验难度之大可想而知。比如在大学生创新实验项目的实施过程中,如果没有科研教师强力支持,项目普遍不能圆满完成。因为生物科学研究不是单靠灵感就可以完成的,它需要依靠丰富的实践经验与较高的理论水准,只有与教师科研实验紧密相结合,才能达到研究型教学的改革目标。
二、与教师科研结合提出研究型教学模式的必要性
传统单向传授式教学模式已经不能适应当代高等教育大学生创新思维的培养目标,为此最近几年国内外高校教育工作者对研究型教学模式进行了探索与尝试,但大部分的教学改革还基本停留在摸索阶段,还没有一个切实可行的实施平台或手段。教师科研在研究型教学实施方面具有得天独厚的优势,教师科研是沟通教学与科研的纽带,科研教师的创新性思维容易传输给学生,使学生不断受到学科研究前沿思想的熏陶而激发出创新的火花。生物科学是一个发展迅速的实验学科,科研教师要不断跟踪最新科研信息才能站在学科研究的前沿。建立在教师科研基础上的研究型教学发挥了教师在科研素质方面的优势,有利于提高教学质量,培养学生的创新性思维,从而适应现代经济发展对高素质人才的需求。
三、与教师科研平台结合的主要措施
目前生物科学专业的许多课程在内容上均有大量的重叠,而每个教师所授课程相互之间缺乏沟通,结果在教学上做了很多“无用功”,此外也易导致知识的连续性中断,由于教师对小专业内容的局限性,只讲述单一课程内容而忽视了与其他课程内容的联系与承接。由于现代生物学的迅猛发展,生物科学不同领域的交叉越来越明显,研究层次的深化和研究手段的通用,使传统的按单门课程来教学的模式逐渐丧失其高效性。而目前教师科研课题的立项都是基于生物大学科系统的生物学理论来进行科学问题的论证,其实施过程也必然要求进行多学科、多专业的系统联系,因此教师科研为研究型教学模式的开展提供了很好的平台。
生物科学专业教学改革应该打破这种一门课程一个主讲教师的模式,而应强调实验研究和创新培养,推行“知识点组库与教师科研组库匹配” 的教学模式,即将专业课程按大学科的研究方向与尺度进行归类,同时将任课教师按科研方向与内容纳入不同的研究组库,增加实验课时数使其在教学中占据主导地位,在指导组教师的统一安排下根据研究进度和内容选择实验场所。在这一模式下,教学选题不再局限于单一方面的简单观察,而是对于某一生物学现象从浅显的外部特征描述到生物发生的生理代谢、分子作用等内部机理的探索。
基于这一模式,可将生物科学按植物、动物、微生物、人体生物学等进行大课程分类,而如遗传学、分子生物学、细胞生物学、植物生理学、发育生物学之类的课程属于研究层次的类别。在每个大课程下按研究的尺度或水平进行细分,如将植物学分为形态解剖分类、生理、生化、分子等水平。不同的课程对同一生物学问题描述的侧重点不同,讲述的科学研究层次也不同。例如学习植物光合过程,在植物学部分侧重于讲述气孔的作用、叶绿体的形态结构,植物生理学侧重于光合作用过程,细胞生物学则对这一部分进行了重复简述,这表明单一课程由于内容侧重点不同,对于一个生物学过程有的不能全面阐述,有的则又相互重叠,不利于学生对生物学知识的系统把握以及对生物学现象本质的认知。根据“知识点组库与教师科研组库匹配”的教学模式,本节的教学可以这样设计:其一,将光合过程所涉及的不同教材知识内容归纳为一个知识点组;其二,将从事分类学、植物生理学、生化、分子生物学科研的教师优化后成立教师研究组;其三,将生物科学专业的有关这一部分的内容由表及里进行的综述归纳成一个系统的知识点组,对于知识点组之外的零散知识由学生自由阅读即可。但要注意以下几点:①知识点组的教学按实验课题研究的形式进行;②在一个知识点组研究课题实施期间,由教师与学生共同制订课题研究计划;③课题文本需按照科研课题申报格式进行撰写,突出强调课题申报的科学意义与创新性。
为确立上述这一模式的规范性,学院应该在管理层面上对生物科学大专业的知识点进行模块化及优化,并会同全体专业教师进行模块化的合理性讨论,直至建立成熟的知识点组库。知识点组库的建设既要考虑到生物学知识的广度,又要考虑到研究的深度,以符合创新思维培养的教学模式。为建立指导教师组库,学院应每隔一段时间汇总指导教师的科研内容输入库中,以备学生在考虑课题研究内容时有效选择指导教师。
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高中生物学教学使用的教材以及生物科技书籍与生物科技新进展存在较大的时差,将生物科技论文中的新观点、新作法,以及相关的新知识、新成果和新应用传播给学生,可促进学生对不断发展的生物科学及其研究的理解和应用,引导学生主动学习,提高生物学学习能力和生物科学素养。
一、科技论文的概述
所谓科技论文是指论证、描述运用科学技术,开展科学研究,获得一定科研成果的学术性文章。中国国家标准GB7713-87明确指出:“学术论文是某一学术课题在实验性、理论性或观测性上具有新的科学研究成果或创新见解和知识的科学记录;或是某种已知原理应用于实际中取得新进展的科学总结,用以提供学术会议上宣读、交流或讨论;或在学术刊物上发表;或做其他用途的书面文件。”科技论文能体现最新的科技成果及科技发展,科技成果已广泛运用于生产、生活。在高中生物学教学中,有效地运用科技论文,能激发学生的探究欲望,促进学生对生物学的认识,提高生物科学素养。
二、科技论文的选择
应选择近期发表的较高水平的科技论文,注意选择研究角度新颖、涉及生物学热点话题的研究文章。如学习有关育种知识时,介绍有关华中农业大学科研人员克隆出控制水稻光敏感核不育的基因pms3,该科研成果可加速水稻“两系”不育系培育,促进作物杂种优势利用。引导学生由此相关信息为主题,检索有关科技论文,让学生获取科学性、权威性的基因工程育种的最新科学进展。
还应注意选择有关促进社会、生产、生活等方面研究的科技论文。例如,在学习“生态环境的保护”时,根据不断加剧的“雾霾”天气,引导学生学习《北京一次持续性雾霾过程的阶段性特征及影响因子分析》,帮助学生了解北京地区持续性雾霾天气过程中的气象因素和气溶胶演变特征。学生结合“雾霾”天气亲身体验,加深了对“雾霾”天气的了解,提高保护环境的意识,有利于学生掌握生物科学知识,运用所学的知识解决现实生活中的问题。许多实验验证性的科技论文包含有实验材料、实验方法、实验结果、讨论和结论,不仅具有科学的、最新的实验技术和方法,还有翔实的实验数据,让学生易于理解实验过程、实验数据和结论之间的关系,体现科技论文的应用价值与社会意义。
三、科技论文的教学应用
首先在课堂上为每位学生提供一份论文,要求学生围绕“文章的研究的目、研究的对象、研究的结论或结果、研究的问题对社会或研究领域有什么影响”等一系列问题进行阅读,培养学生快速地获取有关信息的 能力。
然后指导学生罗列论文中相关的生物学概念和难理解的专业名词,并尝试理清生物学概念与难理解的专业名词之间的关系,通过新情境的构建,培养学生对知识的理解、分析、应用等迁移能力,为理解实验和科学进展打下良好基础。
科技论文表述的实验原理和步骤等具有前瞻性,专业性比较强,学生难以理解。课堂教学时教师应简要地解释实验过程,引导学生理解新的实验方法和实验设计,尝试用通俗易懂的文字简化复杂的实验条件和方法,设计相关类似的实验,提高学生的实验设计能力。
四、科技论文的教育价值
1.促进学生学会文献检索
指导学生从公共媒体如报纸、公共科学杂志,比如《新科学家》《科学新闻》或者中国知网等相关网站,采用“文献检索方法”“数据库检索方法”“出版物检索方法”,使用关键词搜索,在论文期刊上网站上或搜寻合适的论文,比如早期原创性研究论文,进行对比阅读,培养学生学会求知、学会学习,掌握认识世界的工具、学会最迅速、最有效地获取信息、处理信息和运用信息的能力。
2.促进学生对生物学核心概念的掌握
高中生物核心概念是建立在一般概念、原理和规律之上的对生物学核心问题认识和理解,从不同的角度阐释生命的本质,有利于帮助学生理解与掌握生物学主干知识。在有关“光合作用、呼吸作用”等核心概念学习中,以关键词“光合作用、呼吸作用、影响光合作用、呼吸作用速率等”检索到《不同营养条件对金鱼藻净化作用及其生理生态的影响》《静止和充气培养条件下光强对龙须菜光合生理效应的影响》等科技论文,通过学习,拓宽视野,加深对光合作用速率、光合效率、净光合作用速率等生物学核心概念理解和掌握。
3.提高学生图文转换和图表处理能力
生物科学经常以生物绘图或图表方式呈现科学研究方法或成果,在教学中尝试将论文的数据用简化的图表进行特殊处理,剔除冗余信息,并将图表与文字相结合,培养学生科学思维和习惯,提高图文转换和图表处理能力,加深对新的科学实验的理解。
二、提高生物科学专业学生“双能力”的改革措施
1、优化实验教学内容,改革教学模式实践教学是锻炼学生能力,发展学生思维和进行创新教育的重要手段。通过改变传统专业实验课程设置依附于理论课程的模式,整合实验教学资源,超越单门课程的范围,建立实验课程之间的系统联系,促进知识内容的相互渗透和融合,避免不同课程中的重复性实验,提高实验课程综合化,将原有相对独立纵向联系的实验课程,形成纵横交叉的网状实验课程体系,以提高和实现学生“双能力”的培养。
2、开展校内实验平台的模拟训练生物科学专业的专业实验课内容较多,主要有《生物化学实验》、《细胞生物学实验》、《微生物学实验》、《遗传学实验》、《细胞工程实验》、《基因工程实验》、《蛋白质与酶工程实验》、《发酵工程实验》、《分子工程技术实验》等,通过发挥校内实验平台的优势,开设综合性、设计性、创新性、研究性等多样化实验项目,通过生物科学专业学年论文、毕业论文、大学生创新创业训练项目、参与教师的项目研究等实践环节,让学生在校内实验平台上获得初步的生物类实践工程能力和创新能力的锻炼,逐步掌握研究探索问题的思路和方法,使实验教学发挥最好效果,提高教学质量。
3、实习模式的调整与完善彻底改变以往的实习模式,将课程实习与实践、认知实习与实践、生产实习与实践、毕业实习与实践等专业实习时间统一集中,将学生分成若干个小组,直接参与到相关生物类合作单位的工程项目中。学生通过参与实验的设计、实验的操作与实施以及相关生物过程的控制与调整等工作,培养学生整体、系统全局的观念,并借助企业先进的实验条件及技术,对学生进行训练培养,提高学生站在系统的高度上发现问题、分析问题、解决问题的能力,进而加强学生的创新精神和创新能力,为培养高素质创新人才开创良好局面。同时,这也可以拓展学生的就业渠道,为企业提供一个选拔工程人才的平台,最终使双方达到“共赢”的局面。
(二)转型发展是适应地方经济升级的需要,是国家的战略要求。地方院校一般都位于中小城市,具有明显的区域性特征。生物科学专业与当地的农业、食品工业、精细化加工等领域有着紧密的联系。围绕区域经济社会发展的需求,培养高素质的应用型人才,为地方经济建设输送各类应用型人才是生物科学专业发展的必由之路。现代农业已经进入到数字化、自动化阶段,所以迫切需要能够熟练地运用地理信息系统、遥感信息系统、自动控制等技术的本科层次、复合型、技能型人才。此外,食品加工、化妆品等上下游企业也急需生物科学复合型人才。为此,生物科学专业的适时转型是地方经济转型升级发展之需要。从外部环境来看,世界经济和产业格局的重心正在回归实体经济,产业升级也需要大量掌握技术的人才。
二、地方高校生物科学专业转型发展的路径
二、双实践教学体系的实施途径
(一)确保实践学时学分条件下,不断优化培养体系,改变实践模式
为了提升教学实践的有效性,增加学生的实践兴趣,将培养体系进行调整,实践模式进行改变,将一学年两学期理论教学时间进行压缩,由每个学期18周的理论授课时间调整为16周,2周安排为集中实践教学,确保每年有4周时间用于实践,尤其对设计性、综合性类实验等需要集中较长时间的实践活动通过实践模式的改变,既保障了实践教学活动的有效开展,又不影响正常教学秩序。
(二)实习实践基地稳定发展前提下,培养模式多元化
职业素质是通过实践活动培养出来的。教师教育技能的培养,打破了传统的高校教师指导、学生外出实习的单一模式,而采取把优秀的中小学校长、一线优秀教师“请进来”,和学生一起参与教育实习的教学环节指导,再“走出去”进入中小学实习的新模式。专业技能培养上,不满足现有校内外实习基地,而是积极开拓与发展产学研结合的实践模式,通过与周围邻近企业如大棚蔬菜、园林花卉,南繁基地等企业科研机构开展合作,同时请企业家、研究所专家来学校指导实习教学,让学生带着企业现存的问题、科研中遇到的难题等问题在以后的实践中去解决。这种实践模式,实现了对学生专业技能培养的多元化。
(三)保障实践教学质量条件下,改变实践教学师资单一化,促进向双师型教师转型
无论在教师技能还是专业技能培养上,改变了以往高校教师对学生单一培养的实践指导模式,实现了将中小学优秀教师、校外企业家、专家“请进来”再让学生“走出去”的实践新模式,突破了实践教学上师资的单一性,对高校老师向双师型转型是一种督促,同时也促进与提高了实践教学改革的质量。
在教学的过程中,如何在轻松的气氛中让学生学好知识是我一直的探求方向。学生是主体。因此,在教学之前,认真细致地研究教材,研究学生把握知识的方法。通过钻研教学大纲和教材,不断探索,尝试各种教学的方法,这些都是必不可少的前提。作为生物课单单做好这些还远远不够,要让生命活动的过程留在学生的记忆中。提高学生学习生物的爱好和提高课堂的工夫效率是关键。
首先,我经常利用网络资源、各类相关专业的书报杂志了解现代生物科学的动向,搜集一些新的生物学成果介绍给学生,以激发学生的学习爱好,也开拓自己的教学视野和思维。我在教学中,同时也鼓励学生搜集身边有关生物的问题,在课堂上开辟一片互相交流、互相讨论关注问题的天地。通过这样的资料互动形式把课堂教学与社会生活联系起来,体现生物学科的社会性一面。
其次,教育心理学研究表明:人的认识活动总是和情感紧密联系的,是在情感的推动下进行的。教学中,我常组织学生参加丰富多彩的生物课外科技活动,如生物标本制作,小论文的撰写,创意作品,还与开展昆虫名称的认识比赛。丰富多彩的生物课外科技活动符合学生的生理和心理成长规律,既扩大学生的知识视野,激发求知爱好,也增强他们学习生物学的积极性和主动性。通过课外科技活动把生物课堂延伸到课外,为他们发展自己的爱好和特长提供了机会,通过发现、探索和解决一些生物学问题,了解生物科学在人类生活和发展以及现代化建设中的运用,更有助于学生的爱好、爱好升华为理想和志向,有利于因材施教和培养生物科学的后备人才。
再次,教育心理学的研究还告诉我们:详细的东西比抽象的东西轻易被感知,人获得知识是通过各种感觉器官来感知的,运用的感官越多收获也越大。因此,课堂上,我习惯通过媒体影片、实物观察、实验操作、挂图演示、实地参观、事例说明、角色扮演等手段把复杂的问题简朴化处理后呈现在学生面前,让学生学得更轻松也让学生能够更多的参与到课堂之中得到更多的操作技巧。同时,课堂上我重视德育的浸透工作,让学生在学习生物知识的同时,陶冶他们爱自然、爱科学、爱祖国、爱劳动的思想情操,树立关怀生态环境等的思想,促进学生全面发展和个性培养。
通过两年的努力,我根据生物学科的特点,迎合学生好奇心强的特性,大胆地进行课堂改革。把课堂与生活拉近,以形式多样的探究活动为主,让生物课的范围扩大到生活的方方面面。教学上基本创建了一个师生同乐,以生为本的课堂氛围,学生们都喜欢我的课,所教班级的生物统考成绩均能保持前列。同时,教学过程中,我善于总结经验,撰写学术论文,和同行进行交流,提高自己的专业知识,年撰写的论文《浅谈生物课教学中的趣味教学》获区优秀教育论文二等奖并在学科论文交流大会上宣读,创新活动想象方案获区年度一等奖。我积极地担任学校的生物公开课任务,积极参与区镇有交流活动、培训课程,提升自己的教学能力。
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)35-0015-02
目前研究型教学已成为国内外高校教学改革的研究热点,教育工作者对研究型教学的模式进行了不断地探索。陆凤玲针对于高等数学的教学提出了问题式教学法、类比教学法、开放式教学法与小组讨论法等具体的实施方法。刘良成等人以《电路》课程教学为例,从“教师如何教”到“学生怎么学”,最终实现“教学目标”的各个细节进行了研究型教学的探讨与尝试。卢伟等人从教学思想和理念、学生学习个性、教学思路和方式、科研实践等几个方面对工科专业学生实践创新能力培养的研究型教学模式进行探索。郑伦楚和徐晓军认为研究型教学方法的改革需经历三个循序渐进的阶段:课堂研究型教学改革、课程研究型教学模式改革和人才培养方案整体研究型教学设计。董世龙等人采用“理论教学―模拟仿真―开放实验―项目实践―综合测评”的立体化研究对《通信原理》课程的教学模式进行了初探。王忠东等人针对公共基础课的研究型教学改革提出了四种模式:①教学科研结合模式;②课程竞赛参与模式;③实践调研切入模式;④学术社团活动模式。然而,目前研究型教学探索大多仅停留在理论描述上,普遍可行性不强、效果不突出,特别是在促进大学生创新能力与实践能力的提高方面并没有实质性的突破。而教师的科研是大学研究型教学改革的天然实验平台,高校科研型教师大多数是科研与教学“双肩挑”,使得与教师科研相结合进行研究型教学改革在具体实施时具有显明的优势,且操作性强。教师科研实验对科技前沿的探索必然会增强学生对创新性学习的兴趣,也必将为学生进一步培养创新能力与实践能力提供较高的认知与实验平台。生物科学专业是实践性极强的理科专业,其教学改革的方向应由传统教学方式转向为研究性教学方式。
一、与教师科研结合的研究型教学模式的实施
(一)教师科研纳入课堂教学体系
在传统教学模式下由于教学与科研相对独立,教师科研对教学的辅助作用极为有限,而研究式教学提倡将科研理念引入教学,注重实践能力与创新能力的培养,新的课堂教学体系必然要加强实验研究在课堂教学中的主导地位。课堂教学形式不再是单向授课,教学重点则是研究课题的选题、方案设计、开题、实验进展、研究结果、文本撰写等问题,在课题实施前资料查询阶段就已完成理论知识的学习与理解,而不用专门进行理论授课。课题的选题由教师指导小组共同商定,在教师指导小组的指导下由所选题的学生研究小组进行资料查询以及开题报告的撰写,再由指导小组讨论项目的整体可行性,最后完善提交指导小组讨论后方可实施。整个课题实行模块化,这些模块尽量与教师科研组库中的内容相匹配,不同模块以该模块的指导教师为主,这样针对性强,能够快速解决研究中出现的难题。
研究课题的选题既要考虑到知识点的覆盖,又要与科研教师组的研究方向相吻合,这样既能保证知识点的全面性,又能保证研究的深度与创新性。研究的地点、时间不局限于本科实验室与实验时间,教学之外的空余时间与教师科研紧密结合。学生要定期向教师指导小组汇报自己的研究进展。及时记录研究过程中出现的新发现、新问题并与教师指导小组沟通,教师指导小组针对这些问题与课题组进行讨论并及时解决。课题完成后,尽量鼓励学生将成果以论文或专利的形式公开发表,以结题报告的形式提交教师指导小组,并进行答辩,经教师指导小组全体商定后方可完成课题的结题,并给予综合评分。
(二)教学实践活动与教师科研结合
包括毕业实习、见习、课程实习等在内的教学实践活动是生物科学专业本科教学的重要环节,也是提高本科生创新能力与实践能力的最直接、最重要的途径之一。但在目前的教学模式下,这些实践活动普通流于形式。造成这种现象的原因在于,这些实践活动普遍不带有问题探究或探索性操作,导致学生实习只是完成学习程序,而没有学习任务和研究压力,带队教师选择时也没有考虑实习内容是否与自己的研究方向一致,普通带有应付的心态,造成学生失去了一次充分锻炼实践能力的机会。
教师科研是联系理论与实践的重要枢纽,本科生的实践活动理应与教师科研紧密结合,使理论知识与实践学习能够很好地衔接。生物科学专业大多长期从事科研的教师,不仅进行校内的实验工作,而且也与外界科研单位或生物相关企业保持着良好的合作关系,教师通过这些关系能够及时了解外界最新科研信息以及公司对人才需求的动向,由科研教师指导这些实践活动,就能够根据社会需求培养学生创新性思维与解决实际问题的能力。
(三)毕业论文与教师科研结合
毕业论文是本科教学的最后一个环节,是学生实现对专业知识的理解、吸收和综合运用的必备过程,是深化和提高学习能力、实践能力和创新能力等各项能力的重要环节,也是评价大学生在本科阶段的学习成效、衡量本科教学质量的重要方式。但当前许多生物科学专业的毕业论文质量偏低,主要表现在:毕业论文内容单薄,实验周期短,有些甚至不超过两周;论文创新性不强,与以前的研究相比毫无创新可言,同时一个教师所带不同论文经常只是换个材料,几篇论文研究内容几乎完全一样;论文文本撰写水平低,格式不标准,错字较多,语句不流畅,论文综述过长有故意增加总篇幅的嫌疑,论文只重结果的描述而不注重结果的讨论,彰显不出学术创新性。造成这些现象的主要原因是指导教师本身科研素质不高,许多老师指导毕业论文仅是为了完成任务,对论文质量要求不严,学生在毕业阶段也无心做实验,彼此将就,这种现象在普通本科院校特别突出。
毕业论文与教师科研相结合,将会极大地改善这种状况。因为长期从事科研的教师本身具有较高的科研素质,对所带毕业论文要求必然较高;科研教师有充足的时间指导学生的论文工作,因为这些工作本身就是科研工作的一部分或与自己的科研工作密切相关;科研教师自身论文文本的撰写能力强,可以及时发现学生论文撰写过程中的各种错误。
(四)大学生创新性实验项目与教师科研结合
各级大学生创新性实验项目是高等教育“质量工程”的重要内容之一,项目的实施可以使学生在本科阶段就能够接触学科前沿,体验科学研究过程,掌握科学研究的基本方法,同时培养了大学生的自学能力、创新能力与实践能力,提高了他们的科研素质。但目前大学生科技创新项目的创新性不强、可行性低、具体执行不到位,立项的课题结题率低。造成这种情况的主要原因之一,就是创新项目很少与教师科研结合,一方面,指导教师大多忙于自己的主方向科研而很少有时间对大学生创新项目有较多的关注,另一方面,创新项目与教师科研结合不密切导致研究深度不够,使创新性指标完成不理想。
二、与教师科研结合的研究型教学模式的组织管理
(一)成立学生研究小组与教师指导小组
学生研究小组在划分时应避免盲目性与随机性,首先选择综合素质强的学生做为小组组长,每个小组以3~5人为宜,小组人选兼顾能力高低搭配。每个小组选择一个感兴趣的研究题目,根据题目由全组成员通过讨论来进行任务分工;每个课题的研究周期一般为半年。
对于一个课题的指导教师不是单个人而应该是一个小组,指导小组的选择应根据课题研究内容所涵盖的方向而定,课题的最终研究方案应与专业科研教师不断沟通直到确定合适的教师指导小组。
(二)加强考核办法与奖励措施
学院成立一个专业考核小组专门负责考核研究性学习课题实施的效果,制定针对性的考核办法,评估实施效益。考核时应该考虑课题研究内容知识点的覆盖面和创新性。考核采取答辩的形式,邀请行内专家根据答辩情况判断学生对其所做课题的熟悉程度,并由专家评分。量化指标也是衡量学生研究效果的重要考虑因素之一,理论性强的知识点考查以体现理论意义的论文为主,充分考虑论文的数量与质量,应用型的研究以实现的技术指标与申请的专利为主。对于学生参与课题实施效果的评判均需采取专家评分与量化分数相结合的方式,当然也要考虑出勤、研究期间的表现等因素。对不合格的个人或研究小组,需修补后重新答辩与评判或者重修。根据考核结果,可以对课题实施过程中表现较好的学生个人或研究小组进行奖励和表扬,以此鼓励和激发学生对研究型教学参与的热情。
参考文献:
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一、引言
随着社会发展和就业市场对人才培养要求的提高,生物科学教学过程中,除了让学生掌握基本理论知识之外,还要加强实践教学活动,促进学生实践技能提升,让他们有效顺应时展需要,努力提高实践技能和人才培养质量。但目前实践教学存在不足,制约生物科学人才培养效果提升,需要采取措施改进和完善。
二、生物科学类专业实践教学改革的意义
根据教学目标和人才培养需要,创新生物科学实践教学活动,不仅顺应时展需要,同时也是提高人才培养质量的要求,其重要意义表现在以下方面。第一,顺应教学工作需要。在整个社会对生物科学专业人才培养质量要求提高的前提下,很多学校注重加强基础设施建设,改善教学条件,完善实训基地建设,创建实践教学示范中心。在这样的背景下,学校应该更新思想观念,创新教学模式和人才培养方式,完善实践教学基地建设,从而顺应教学工作需要。第二,促进学科有效发展。生物科学的有效发展,离不开实践教学活动。为此,学校应该根据实践教学工作需要,注目整个社会对专业人才培养的需要。合理设置实践教学课程,拓展实践教学基地,加强师资队伍建设,完善教学管理工作,为生物科学这门学科的有效发展注入生机和动力。第三,提高学生实践技能。毫无疑问,生物科学实践教学是提高学生实践技能的重要手段。作为任课教师,应该创新教学方式,健全实践教学课程设置,增进校企合作,提高任课教师的综合素质,并完善教学管理和考核评价体系。进而让学生有效融入学习活动,促进学生实践技能提高。
三、生物科学类专业实践教学的模式路径
虽然实践教学活动具有重要作用,但一些学校没有充分认识其重要意义,教学管理不到位,校企合作没有落实,制约实践教学工作的有效进行,有必要从以下方面采取完善措施。第一,搭建教学与科研创新平台。根据生物科学的教学目标和人才培养需要,以教学资源共享和科研活动顺利进行为目标,科学合理构建生物科学实践教学与科研平台。要修订和完善实践教学大纲,考虑专业发展要求和人才培养需要,加大综合性实验、设计性实验所占的比例,最大限度发挥平台的优势,满足学生获取最新研究成果的需要,让学生接触最先进、最前沿的生物科学知识。从而激发学生的创新思维,提高知识应用技能,促进实践技能提高。第二,整合教学资源和仪器设备。优化整合生物科学的教学资源,合理安排仪器设备,强化实验室建设和科研平台建设。这样既能提高教学资源的利用效率,还能推动实践活动顺利进行。要根据生物科学实践教学需要和人才培养目标,搭建实践教学示范中心,既满足学生开展实践学习活动的需要,还能为毕业论文设计,开展科研活动创造便利,推动实践教学效果和人才培养质量提升。第三,创新理念并增进校企合作。充分利用校内资源开展实践活动,增进与校外企业、科研单位的联系,为学生参加实践锻炼提供条件。例如,可以与动植物保护站、动植物研究所、生物制药企业等增进联系,为学生参加实践锻炼提供保障。并且还要加强实践教学的管理考核工作,增强学生实践技能,促进他们的综合素质提升。第四,加强师资队伍的建设工作。学校应该加强师资队伍建设,引进生物科学专业知识扎实,实践技能强,教学水平高的任课教师,为实践教学活动开展准备师资力量。同时还要注重对任课教师的管理培训,构建完善的培训管理体制,采用进修、访问、观摩同事教学等活动形式,不断提高任课教师的综合技能和实践教学水平。可以邀请企业的优秀教师来学校讲学,为任课教师到企业参加训练创造条件,有效培养“双师型”教师队伍,让他们更好适应实践教学需要,促进生物科学实践教学效果提升。第五,健全实践教学的管理体制。针对实践教学工作需要,构建完善的教学管理体制,有效约束和规范实践教学活动。要明确管理目标,规范实践教学活动流程。同时在实验室建立完善的管理制度,明确工作人员职责,保证实践教学活动顺利进行。改进考核评价体系,注重对学生实践活动过程的考核,真实记录学生参与实践活动全过程的基本情况,确保考核评价的科学性与合理性。实践过程中还要加强安全管理,推动实践活动有效开展下去,促进生物科学专业学生实践技能不断提升。
四、结束语
综上所述,实践教学是生物科学专业教学不可忽视的重要环节。作为任课教师,应该充分认识加强实践教学的重要作用,并结合人才培养目标,创新思想观念,整合优化教学资源,完善课程设置,并加强实践教学管理。从而有效规范和引导生物科学的实践教学活动,激发学生兴趣和热情,促进生物科学专业学生的实践技能提升,让他们更好适应将来的工作和学习需要。
参考文献:
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