時間:2023-08-30 16:25:17
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二、在生物化學(xué)教學(xué)中引入創(chuàng)新實(shí)踐型教學(xué)
生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)是由其復(fù)雜的、龐大的知識體系交叉形成的學(xué)科,在教學(xué)中如何將各個課程融會貫通也是其教學(xué)的一個難點(diǎn)。而生物化學(xué)作為生物和醫(yī)學(xué)共同的基礎(chǔ)課,其授課的效果對后續(xù)課程的教授具有重要的意義。而創(chuàng)新實(shí)踐型教學(xué)對該門學(xué)科的授課質(zhì)量具有重要作用。這是因為生物化學(xué)就是建立在前人不斷實(shí)驗,并將實(shí)驗結(jié)果分析總結(jié)形成理論的學(xué)科。所以,實(shí)驗教學(xué)對教好、學(xué)好這門課具有至關(guān)重要的作用。同時,想要提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力,就需要在基礎(chǔ)教學(xué)的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)踐的鍛煉和積累。我們針對實(shí)踐型教學(xué)做了如下的工作。首先,設(shè)置了課內(nèi)實(shí)驗和專題實(shí)驗。課內(nèi)實(shí)驗是在授課同時進(jìn)行開設(shè)的,可對課堂學(xué)習(xí)的知識進(jìn)行鞏固和加深了解。而專題實(shí)驗,我們一般開設(shè)在高年級,此時學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了大多的專業(yè)課程,而專題實(shí)驗可將生物化學(xué)和這些專業(yè)知識融會貫通,進(jìn)而增加對生化進(jìn)一步認(rèn)識,也鍛煉學(xué)生動手能力和獨(dú)立思考能力。其次,讓學(xué)生加入到課題研究中。如大學(xué)生創(chuàng)新項目,鼓勵學(xué)生積極申報,并鍛煉學(xué)生通過查找資料提出與生物化學(xué)有關(guān)的題目,并在老師的指導(dǎo)下寫項目書、項目計劃、實(shí)驗方案,進(jìn)行實(shí)驗,最終寫結(jié)題報告,發(fā)表文章。在這過程中,提高學(xué)生能力,對學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力進(jìn)行了培養(yǎng)。將創(chuàng)新實(shí)踐型教學(xué)與生物化學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合,通過實(shí)踐教學(xué)將學(xué)生從傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中拉了出來,走入實(shí)驗室,運(yùn)用所學(xué)知識來解決問題,讓學(xué)生對學(xué)習(xí)的理論知識有了進(jìn)一步認(rèn)識,提高學(xué)習(xí)積極性。
一修訂教學(xué)內(nèi)容
根據(jù)生物工程專業(yè)的人才培養(yǎng)計劃及其專業(yè)特點(diǎn),合理分配有限的教學(xué)課時,對課程中傳統(tǒng)的單元操作進(jìn)行內(nèi)容精簡與更新;緊跟生物工程產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀,在傳統(tǒng)化工原理單元操作中,增加與生物工程密切相關(guān)的新技術(shù)的原理與應(yīng)用,如膜分離、超臨界流體萃取等。生物產(chǎn)品的分離純化環(huán)節(jié),與化工原理中的流體流動與輸送、傳熱、蒸發(fā)、精餾、干燥、萃取等單元操作的內(nèi)容與原理一脈相承,將涉及這些單元操作的章節(jié)作為授課的重點(diǎn)。在講授這些單元操作時,簡化公式推導(dǎo),將復(fù)雜的問題簡單化,強(qiáng)調(diào)如何應(yīng)用理論結(jié)論解決實(shí)際問題。既要突出重點(diǎn),又要避免造成學(xué)生的厭學(xué)情緒,并在教學(xué)中突出專業(yè)特點(diǎn)。例如,針對生物工程操作溫度較低的情況,在傳熱單元精簡熱輻射的內(nèi)容,但要求學(xué)生明白在高溫條件下輻射傳熱才是控制傳熱的主要因素;生物制品的生產(chǎn)多為高附加值、高要求、小批量的操作過程,間歇操作較為常見,因此可適當(dāng)強(qiáng)化間歇生產(chǎn)方式的介紹。
二優(yōu)化理論教學(xué)
緒論課是學(xué)生接觸一門新課程的第一課,緒論課的質(zhì)量將直接影響學(xué)生對該課程的認(rèn)識與學(xué)習(xí)興趣[3]。生物工程專業(yè)學(xué)生在初次接觸化工原理課程時,往往不了解課程內(nèi)容與自身專業(yè)的關(guān)聯(lián)性,這也是導(dǎo)致其學(xué)習(xí)積極性差的一個主要原因。因此,化工原理作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,其緒論課在提綱挈領(lǐng)地介紹課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上,應(yīng)強(qiáng)調(diào)課程在學(xué)科知識結(jié)構(gòu)中的重要性,使學(xué)生明確化工原理課程“學(xué)什么”以及“為什么學(xué)”。可以結(jié)合化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程,介紹化工原理課程的誕生和發(fā)展歷史,強(qiáng)調(diào)化工原理課程工程性的特點(diǎn),處理的是一些物理過程,而與化學(xué)反應(yīng)沒有太大關(guān)聯(lián)。另外,不妨結(jié)合生物工程實(shí)例,從特定的產(chǎn)品出發(fā),介紹化工原理在生物工程中的作用。如以學(xué)生熟悉的啤酒生產(chǎn)為例,從原料到成品,除了發(fā)酵過程,包括流體輸送、過濾、換熱(干燥、加熱、冷卻)在內(nèi)的物理加工過程,都屬于化工原理研究的基于“三傳”的單元操作。
在理論課教學(xué)過程中,多媒體技術(shù)的應(yīng)用具有突出的輔助作用。利用多媒體器材,通過豐富的色彩、聲音與形象向?qū)W生傳遞相關(guān)教學(xué)內(nèi)容,有助于克服傳統(tǒng)教學(xué)模式單一、平鋪直說的缺點(diǎn)[4]。特別對于化工原理課程而言,其工程概念強(qiáng),學(xué)生往往不具備相關(guān)的背景知識與經(jīng)歷,理解工程現(xiàn)象及其原理較為困難。利用多媒體技術(shù),通過動畫演示、設(shè)備照片與操作視頻、圖文結(jié)合等方式將抽象的問題具體化、形象化,可以吸引學(xué)生的注意力、調(diào)動學(xué)生的積極性與興趣。例如,通過flash演示介紹不同類型換熱器,將冷熱流體的換熱過程以動畫的形式呈現(xiàn)在學(xué)生面前,使學(xué)生對工程設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有直觀的認(rèn)識;在講解精餾操作中五種原料液熱狀態(tài)及其熱狀況參數(shù)q時,利用圖文結(jié)合的方式,描述精餾段與提餾段下降液相流量L與L’、上升氣相流量V與V’的關(guān)系,將復(fù)雜的公式推導(dǎo)與線條清晰的圖示結(jié)合,加深學(xué)生對知識點(diǎn)的理解與記憶;在講授新章節(jié)時,播放生物工程產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)線中相關(guān)單元操作的視頻文件,有助于學(xué)生明確學(xué)習(xí)目的、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。當(dāng)然,在利用多媒體技術(shù)提高教學(xué)效果時要切忌喧賓奪主,要時刻關(guān)注學(xué)生在課堂上的學(xué)習(xí)狀態(tài),結(jié)合板書,確保學(xué)生對知識點(diǎn)的理解與掌握。
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)12-0036-03
化工原理是化學(xué)工程、生物工程,食品工程等專業(yè)學(xué)生必修的一門基礎(chǔ)課程,它在數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等基礎(chǔ)課程與專業(yè)課之間起著承先啟后的作用,是自然科學(xué)的基礎(chǔ)課向工程科學(xué)的專業(yè)課過渡的入門課程[1]。它要解決的不僅是過程的基本規(guī)律,而是面臨著真實(shí)的、復(fù)雜的生產(chǎn)問題——特定的物料在特定的設(shè)備中進(jìn)行的過程。實(shí)際問題的復(fù)雜性不完全在于過程本身,而首先在于化工設(shè)備復(fù)雜的幾何形狀和千變?nèi)f化的物性[2]。其主要任務(wù)是介紹流體流動與輸送機(jī)械、過濾與沉降、傳熱和傳質(zhì)的基本原理與計算、設(shè)備構(gòu)造及操作原理、設(shè)備選型等。這些都密切聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際,因此改革生物工程專業(yè)《化工原理》的教學(xué)內(nèi)容,更好地使學(xué)生掌握本課程系統(tǒng)的理論知識和實(shí)驗技術(shù)、可以培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用基礎(chǔ)理論分析和解決化工單元操作中各種工程實(shí)際問題的能力,為專業(yè)課學(xué)習(xí)和今后的工作打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。其理論知識和研究不僅應(yīng)用在化工生產(chǎn)中,而且在石油、冶金、輕工、制藥及原子能工業(yè)、生物工程、環(huán)境保護(hù)工程中也廣泛應(yīng)用。在課時相對縮減的今天,如何讓學(xué)生既能掌握化工原理的基本理論,又能培養(yǎng)學(xué)生解決化工單元操作中各種工程實(shí)際問題的能力,是目前化工原理教學(xué)中存在的一個突出問題。傳統(tǒng)的教學(xué)模式是采用老師課堂講授的“灌輸式”單一教學(xué)模式,忽視了學(xué)生獨(dú)立思考能力、分析問題和解決問題能力、開拓創(chuàng)新能力的培養(yǎng),而且只注重本課程的系統(tǒng)性和科學(xué)性,不注重與相關(guān)課程的聯(lián)系和溝通,導(dǎo)致知識點(diǎn)的重復(fù),學(xué)生感覺課程乏味后,造成學(xué)習(xí)積極性下降,上課經(jīng)常遲到和早退、上課注意力不集中,課程成績差等問題。因此進(jìn)行生物工程專業(yè)化工原理教學(xué)內(nèi)容改革與探索,對生物工程專業(yè)人才的培養(yǎng)至關(guān)重要,對開拓學(xué)生創(chuàng)新能力、分析和綜合能力、獨(dú)立思考能力具有重大意義。
一、明確課程地位
根據(jù)教育部頒布的《關(guān)于普通高等院校修訂本科專業(yè)教學(xué)計劃的原則意見》和《湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案》,生物工程系對生物工程專業(yè)的教學(xué)計劃進(jìn)行了修訂,明確了化工原理作為生物工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課的主導(dǎo)地位;與非農(nóng)業(yè)院校接軌,增加了理論學(xué)時,明確了考試大綱和課程考核辦法,學(xué)生學(xué)習(xí)有章可循,目的明確,提高了學(xué)生掌握化工原理基本知識的能力;開設(shè)了單獨(dú)的化工原理實(shí)驗技術(shù)課程,實(shí)驗課程學(xué)生自己動手操作,提高了學(xué)生實(shí)際操作能力,創(chuàng)新能力、分析問題和解決問題的能力。
二、精選化工原理教材,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
教材的選擇是教學(xué)過程的一個重要環(huán)節(jié)[3]。教材是連接師生教與學(xué)的基本工具,是學(xué)生領(lǐng)會、接受理論知識的基本手段。目前國內(nèi)出版的化工原理教材較多,難度較大,真正適合農(nóng)業(yè)院校生物工程專業(yè)的教材較少。通過對國內(nèi)出版的《化工原理》教材的反復(fù)研究比較,經(jīng)過多年的教學(xué)實(shí)踐及綜合學(xué)生對教材的反映,最終選用王志奎等編寫的由化學(xué)工業(yè)出版社出版的《化工原理》[第四版]高等教育規(guī)劃教材作為生物工程專業(yè)的教材。該教材定位準(zhǔn)確,知識體系完整,通俗易懂,重點(diǎn)突出,能很好處理經(jīng)典教學(xué)內(nèi)容與學(xué)科前沿之間,基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)之間,統(tǒng)一性與多樣性之間的關(guān)系。另外結(jié)合專業(yè)特點(diǎn),適當(dāng)取舍教學(xué)內(nèi)容,突出教學(xué)重點(diǎn)。對教材中工廠應(yīng)用較多的設(shè)備原理重點(diǎn)講述。教學(xué)中經(jīng)常把日常生活中與化工原理有密切聯(lián)系的實(shí)例引入課堂,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)《化工原理》課程的積極性,獲得了良好的教學(xué)效果。
三、教學(xué)中體現(xiàn)素質(zhì)教育的思想,注重教書育人
教學(xué)中充分體現(xiàn)現(xiàn)代教育理念,使教學(xué)方法具有先進(jìn)性、創(chuàng)新性,來提高課堂教學(xué)質(zhì)量?;ぴ斫虒W(xué)內(nèi)容應(yīng)符合教學(xué)大綱要求,來達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目的。課堂概念講解應(yīng)做到準(zhǔn)確,內(nèi)容要有深度,同時做到深入淺出,內(nèi)容豐富;語言表達(dá)應(yīng)流暢,熟練;重點(diǎn)要突出,思路要清晰。講課要有熱情,有感染力,才能吸引學(xué)生的注意力;要有啟發(fā)性,必須注意師生間的交流與溝通來活躍課堂氣氛。
四、采用歸納、綜合和對比式的教學(xué)法
1.每次課前要求學(xué)生花大約15min進(jìn)行快速預(yù)習(xí),帶著問題進(jìn)入課堂聽課。課堂上使知識系統(tǒng)化。每教完一個單元操作后,要求學(xué)生自己復(fù)習(xí)、歸納、總結(jié)知識點(diǎn);每教完一個章節(jié),完成各章課堂上老師布置的有針對性的《化工原理》習(xí)題,老師批改,學(xué)生在第一時間將問題消化。
2.采用歸納、綜合和對比式的教學(xué)法[4]?;ぴ碚n程各單元操作之間既有各自的特殊性,同時又存在著密切的聯(lián)系,從而構(gòu)成共同的規(guī)律。例如流體流動、傳熱和傳質(zhì)三種傳遞過程中,分別用牛頓粘性定律、傅立葉定律和費(fèi)克定律來描述,在流體這三種傳遞現(xiàn)象中,都是由于流體質(zhì)點(diǎn)的隨機(jī)運(yùn)動所產(chǎn)生的,都等于各自常數(shù)與各自濃度梯度乘積的負(fù)值,負(fù)值均表示各通量的傳遞方向與該通量的濃度梯度相反,這是它們的共同點(diǎn);但牛頓粘性定律描述動量傳遞,傅立葉定律描述熱量傳遞,費(fèi)克定律描述質(zhì)量傳遞,這是它們的不同點(diǎn);若流體內(nèi)部有溫度差存在,在動量傳遞的同時必然有熱量傳遞;同理,若流體內(nèi)部有濃度差存在,也會同時有質(zhì)量傳遞;若沒有動量傳遞,則熱量傳遞和質(zhì)量傳遞主要是因分子的隨機(jī)運(yùn)動產(chǎn)生的現(xiàn)象,其傳遞速率緩慢。要想增大傳遞速率,就需要對流體施加外功,使它流動起來;它們之間通過分子的宏觀運(yùn)動這個紐帶聯(lián)系在一起。通過綜合對比,能夠使學(xué)生提高學(xué)習(xí)效率。
五、重視習(xí)題課的教學(xué)
學(xué)生經(jīng)常反映上課時聽懂了,但做課后習(xí)題就犯糊涂,花費(fèi)了很多時間都解答不出;即使解答出來了,但解題思路仍不清晰,效果不佳[4]。因此每個知識點(diǎn)結(jié)束后,我們都布置了相應(yīng)的習(xí)題,使學(xué)生在解題過程中加深對知識的掌握;其次應(yīng)注意加強(qiáng)習(xí)題的真實(shí)性,力求能反映生產(chǎn)中的各種實(shí)際問題。的重要途徑,最后,習(xí)題課是教師與學(xué)生的互動過程,首先由學(xué)生在課堂上解答自己完成的習(xí)題,老師再在黑板上采用“反推法”,先用板書根據(jù)已知條件,講述整個解題過程的思路,再用多媒體演示整個解題過程,學(xué)生比對自己解題過程的對與錯,以此加深學(xué)生對基本概念、基本方法、基本工藝計算的理解,鞏固課程理論知識。
六、改革教學(xué)方法,提高教學(xué)效果
理論教學(xué)充分運(yùn)用本人親手制作的多媒體課件進(jìn)行啟發(fā)式形象化教學(xué)。多媒體集圖文聲像于一身,以其多維化的表現(xiàn)形式,使深奧的計算知識變成易懂易記的信息,為化工原理的課堂教學(xué)提供了新的手段[5];該方法更加直觀、信息量大,能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,特別適合于運(yùn)用大量圖片的教學(xué)。課堂上既有理論描述,又有習(xí)題講解,還插入了大量圖片,理論與實(shí)際相結(jié)合;既有傳統(tǒng)板書教學(xué),又有多媒體教學(xué),能及時與學(xué)生進(jìn)行有效的教學(xué)互動,使教學(xué)更加生動、活潑。而且課堂上經(jīng)常結(jié)合問題進(jìn)行討論,促進(jìn)了學(xué)生的積極思考,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能;及時把教學(xué)研究及科研成果應(yīng)用于課堂教學(xué),顯著提高了教學(xué)質(zhì)量。實(shí)驗課程教學(xué)采用雷諾演示實(shí)驗裝置、流體流動阻力測定實(shí)驗裝置,離心泵特性曲線測定實(shí)驗裝置、恒壓過濾實(shí)驗裝置、空氣-蒸汽給熱系數(shù)測定實(shí)驗裝置、填料吸收塔實(shí)驗裝置、填料精餾塔實(shí)驗裝置、洞道干燥實(shí)驗裝置等化工生產(chǎn)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗;實(shí)驗前,學(xué)生先自行設(shè)計操作程序,先采用多媒體教學(xué),然后四人一組動手操作,課后再使用計算機(jī)進(jìn)行自動數(shù)據(jù)處理、從而培養(yǎng)了學(xué)生對化工設(shè)備的動手操作,工藝計算和故障處理的能力;其效果直觀、迅速、事半功倍,記憶深刻,能夠做到課堂教學(xué)理論與實(shí)踐相聯(lián)系,特別是與化工生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合,從而能提高學(xué)生學(xué)習(xí)方法與學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。
七、問題與不足
1.學(xué)生基礎(chǔ)不一,對知識的掌握參差不齊,二本學(xué)生對知識的掌握明顯高于二級學(xué)院的學(xué)生;由于沒有一套適合二級學(xué)院的教材,二級學(xué)院學(xué)生不及格率明顯高于本部學(xué)生,采用適合二級學(xué)院學(xué)生學(xué)習(xí)的教材進(jìn)行教學(xué)迫在眉睫;
2.經(jīng)費(fèi)不足,請專業(yè)制作人員制作課程動畫,難以實(shí)現(xiàn);化工原理實(shí)驗教學(xué)設(shè)備短缺,生科院沒有專用的教學(xué)設(shè)備,只能在食科院完成,教學(xué)難以按教學(xué)計劃進(jìn)行。
總之,對化工原理課程教學(xué)改革的目的是為了提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和專業(yè)知識水平。因此必須改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式,使化工原理的教學(xué)符合生物工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。雖然我們在教學(xué)改革中取得了一定成效,學(xué)生不及格率由2008年的8.99%降低為2011年的7.14%,但時代的發(fā)展和科學(xué)的進(jìn)步向我們的教學(xué)提出了新的要求。如何進(jìn)一步深化教學(xué)改革,還有待每一個教師努力探索和研究。
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[中圖分類號] R313 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]B [文章編號]1674-4721(2010)05(c)-120-02
生物醫(yī)學(xué)工程是典型的理工類學(xué)科和生物醫(yī)學(xué)學(xué)科交叉、結(jié)合、融合的邊緣學(xué)科,并無自己獨(dú)立的基礎(chǔ)理論與知識體系,對相應(yīng)學(xué)科有較大依賴性[1]。同時,生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)的研發(fā)性質(zhì)較強(qiáng),要求培養(yǎng)的學(xué)生必須具有扎實(shí)、廣泛的基礎(chǔ)和專業(yè)課程知識,以及一定的創(chuàng)新能力與科研思維。目前我國生物醫(yī)學(xué)工程的本科專業(yè)設(shè)置主要集中在信息技術(shù)類,而在生物材料、生物技術(shù)等方向上缺乏相應(yīng)的人才培養(yǎng),這樣的專業(yè)特點(diǎn)導(dǎo)致學(xué)生重視電子、計算機(jī)與機(jī)械制造課程,而輕視醫(yī)學(xué)相關(guān)學(xué)科,如生物化學(xué),學(xué)生不能將該學(xué)科內(nèi)容與職業(yè)生涯相聯(lián)系,難以理解學(xué)習(xí)生物化學(xué)的重要性。加上生物化學(xué)本身具有抽象、繁雜等特點(diǎn),學(xué)生在學(xué)習(xí)中容易出現(xiàn)畏難厭學(xué)情緒,學(xué)習(xí)效果不佳。針對在該專業(yè)生物化學(xué)教學(xué)中遇到的問題,筆者談幾點(diǎn)自己的體會和看法。
1 生物醫(yī)學(xué)工程的生物化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀
生物化學(xué)相對于其他基礎(chǔ)學(xué)科具有抽象難懂、內(nèi)容繁雜等特點(diǎn),是醫(yī)學(xué)院學(xué)生感覺最難的課程之一。尤其是對于生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè),缺乏一部為該專業(yè)量身打造的教材,內(nèi)容多與課時少的矛盾極為突出。就本校而言,該專業(yè)的生物化學(xué)理論學(xué)時數(shù)僅為40學(xué)時,而使用的教材為劉新光主編、科學(xué)出版社出版的《生物化學(xué)(案例版)》,該書系統(tǒng)全面完整,但課時數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,如果按照一般醫(yī)學(xué)本科教學(xué)大綱進(jìn)行講授,學(xué)生感覺難以消化,對生物化學(xué)課程的畏難情緒和抵觸情緒增加。其次,教學(xué)模式單一,以教師為課堂的絕對主體,進(jìn)行傳統(tǒng)填鴨式教學(xué),學(xué)生缺乏主動學(xué)習(xí)的興趣,容易疲勞。第三,考查形式單一,僅對書本知識進(jìn)行閉卷考試的單一評價考核體系,既不能反映學(xué)生的綜合素質(zhì),也難以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力,容易使學(xué)生投機(jī)取巧,僅關(guān)注考點(diǎn),而忽視對學(xué)科知識的整體把握。
2 改革教學(xué)內(nèi)容和考試形式,雙管齊下提升教學(xué)效果
2.1 精選教學(xué)內(nèi)容,因材施教
根據(jù)專業(yè)需要適當(dāng)刪減生物化學(xué)教材內(nèi)容,調(diào)整重、難點(diǎn),將教學(xué)內(nèi)容精簡為基本原理,并更新補(bǔ)充學(xué)科發(fā)展的前沿理論和技術(shù)。世界醫(yī)學(xué)教育會議發(fā)表的《愛丁堡宣言》在談到醫(yī)學(xué)院校需要改進(jìn)教學(xué)法時指出:“把現(xiàn)在廣為采用的被動學(xué)習(xí)方法改變?yōu)楦又鲃拥膶W(xué)習(xí),包括自我指導(dǎo)的獨(dú)立學(xué)習(xí)以及導(dǎo)師輔導(dǎo)等方法,以保證終身連續(xù)的學(xué)習(xí)[2]?!痹谥v授過程中除了講授知識點(diǎn),更應(yīng)強(qiáng)化學(xué)習(xí)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)層次和邏輯聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會梳理教材,增強(qiáng)其自學(xué)能力。例如在開篇即告訴學(xué)生全書總的來講可分為三大部分[3],第一部分即生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能,生物化學(xué)也稱為生命的化學(xué),那么這些化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)基礎(chǔ)必然包括各種生物大分子,因此這部分將重點(diǎn)講授生物大分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、生理功能及基本理化性質(zhì)與應(yīng)用;第二部分為物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié),使學(xué)生重點(diǎn)掌握各類物質(zhì)代謝的基本反應(yīng)途徑,主要調(diào)節(jié)環(huán)節(jié),重要生理意義,各種物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系以及代謝異常與疾病之間的關(guān)系等;對第一、二部分,強(qiáng)調(diào)生物化學(xué)的基礎(chǔ)知識,不求過深、過難,抓住主線、框架和基礎(chǔ)知識,按層次展開,既可以在有限的課時數(shù)中從容的執(zhí)行教學(xué)進(jìn)度,又培養(yǎng)了學(xué)生抓結(jié)構(gòu)體系的學(xué)習(xí)方法。第三部分即基因信息的傳遞,以及基于基因信息傳遞的基本原理而發(fā)展起來的基因工程技術(shù),針對生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)特點(diǎn),第三部分將比其他專業(yè)講授更為詳細(xì)。而細(xì)胞信息傳遞、肝臟生物化學(xué)與血液生物化學(xué)等專題部分則刪除不講。
2.2補(bǔ)充課外閱讀,培養(yǎng)學(xué)生興趣
“興趣是最好的老師”,對于生物化學(xué)這門枯燥繁雜的課程,尤其需要培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。為了兼顧有限的課時數(shù),由教師選擇合適的課外閱讀材料,打印并發(fā)放給學(xué)生,要求課外閱讀,并在下一次課上進(jìn)行討論。如瘋牛病,從熱帶叢林食人部落的“庫魯病”,羊瘙癢癥,克雅氏病,到對于瘋牛病疾病本質(zhì)的認(rèn)識,長達(dá)100多年的研究歷程,又或者如諾貝爾獲獎?wù)吖适?重大理論的研究思路和創(chuàng)立歷程,這既能引起同學(xué)們的興趣,初窺神秘的科研世界,也在無形中培養(yǎng)了他們嚴(yán)密求證的科學(xué)精神。另一方面,生物化學(xué)作為生命科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科之一,自20世紀(jì)50年代以來,得到快速迅猛的發(fā)展,而生物醫(yī)學(xué)工程本身就是生命科學(xué)高度發(fā)展、多學(xué)科交叉融合而催生的一門新興學(xué)科,因此在對該專業(yè)的學(xué)生授課時可適當(dāng)介紹生命科學(xué)的前沿,培養(yǎng)學(xué)生主動追蹤最新進(jìn)展的學(xué)習(xí)意愿。
2.3考核形式多樣化,利用分?jǐn)?shù)的杠桿調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
將課程的考核評價體系拆分,將傳統(tǒng)的閉卷考試方式與試驗成績、論文報告相結(jié)合,考核形式更為豐富合理。課程的考核評價體系分為平時成績和期末考試兩個部分,書本知識采用傳統(tǒng)的閉卷考試方式,占70%;而平時成績又分為試驗成績與論文報告,共占30%。為了檢驗學(xué)生課外閱讀的效果,增加了論文報告這一考核內(nèi)容,論文報告要求學(xué)生利用圖書館和互聯(lián)網(wǎng)對某一種現(xiàn)代生物化學(xué)與分子生物學(xué)技術(shù)或者熱點(diǎn)方向的研究進(jìn)展作一綜述,以論文形式提交,對寫作優(yōu)秀者加分,還可幫助修改和鼓勵發(fā)表。通過考核評價體系的改革,可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,促使學(xué)生學(xué)會通過各種途徑查閱資料,敏銳把握學(xué)科動態(tài),獲取和分析信息,培養(yǎng)初步的科研思維和論文寫作能力,并且這種考試方式能更真實(shí)的反映學(xué)生的綜合素質(zhì)。
在嘗試進(jìn)行以上教學(xué)改革時,還應(yīng)注意3方面問題:第一,在教材的把握上,如何既保留生物化學(xué)的學(xué)科特色與要求,授予足夠的基礎(chǔ)知識,又因材施教、合理的刪減教材內(nèi)容,處理好重、難點(diǎn)。第二,在引入課外閱讀和論文寫作上,如何循序漸進(jìn)的選擇材料和內(nèi)容,逐步培養(yǎng)學(xué)生對科技論文的閱讀理解和寫作能力,不至于使學(xué)生被畏難情緒打擊,產(chǎn)生厭學(xué)情緒。第三,應(yīng)當(dāng)建立反饋機(jī)制,通過發(fā)放學(xué)生調(diào)查問卷,適時把握學(xué)生訴求,及時了解學(xué)生感興趣的問題、內(nèi)容或者學(xué)習(xí)中的難題,便于客觀評價和改進(jìn)教學(xué)方式。
總之,隨著學(xué)科的發(fā)展和社會需求的變化,針對不同學(xué)生特點(diǎn),生物化學(xué)的教學(xué)工作必須做出相應(yīng)的調(diào)整,更新教學(xué)內(nèi)容,優(yōu)化教學(xué)方法,改革培養(yǎng)模式,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,拓展眼界,開闊思路,激發(fā)其科研興趣,培養(yǎng)其科學(xué)思維和創(chuàng)新能力,為今后的工作或進(jìn)一步深造打下一定的基礎(chǔ)。
[參考文獻(xiàn)]
[1]馮圣平, 秦斌,袁力.生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)高等教育的內(nèi)涵探討與實(shí)踐[J].醫(yī)學(xué)教育探索,2004,24(3): 21-23.
生物化學(xué)工程是生物化學(xué)反應(yīng)的工程應(yīng)用,主要包括代謝工程、發(fā)酵工程和生物化學(xué)傳感器等。
生物化學(xué)工程和生物醫(yī)學(xué)工程是最初的生物工程學(xué)概念,基因重組、發(fā)酵工程、細(xì)胞工程、生化工程等在21世紀(jì)整合而形成了系統(tǒng)生物工程。 全書共分十章,主要介紹了培養(yǎng)基滅菌,空氣除菌,通氣與攪拌,發(fā)酵罐的比擬放大,固定化酶、固定化細(xì)胞,典型發(fā)酵過程動力學(xué)及模型,發(fā)酵過程參數(shù)的在線測量及儀表,微生物生化反應(yīng)過程的質(zhì)量和能量衡算,發(fā)酵過程的計算機(jī)在線控制以及發(fā)酵工程下游技術(shù)。
生化工程的定義:將生物技術(shù)的實(shí)驗室成果經(jīng)工藝及工程開發(fā),成為可供工業(yè)生產(chǎn)的工藝過程,常稱為生化工程 。 生物工程的重要組成部分,包括底物或營養(yǎng)液的準(zhǔn)備、預(yù)處理、轉(zhuǎn)化以及產(chǎn)品的分離、精制等工程和工藝問題。一般把發(fā)酵工程、動植物細(xì)胞的大規(guī)模培養(yǎng)、酶工程、生化反應(yīng)工程、生物分離工程、生物功能元件以及生物過程中的控制和優(yōu)化都包括在生化工程之內(nèi)。
(來源:文章屋網(wǎng) )
【中圖分類號】G【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A
【文章編號】0450-9889(2012)10C-0135-02
一、生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的特點(diǎn)
生物醫(yī)學(xué)工程旨在運(yùn)用工程技術(shù)的原理和方法,研究和解決生物學(xué)和醫(yī)學(xué)問題的新興、邊緣、交叉學(xué)科。其主要任務(wù)是:從工程學(xué)角度研究、解釋生物體特別是人體的生理、病理變化過程。其主要研究方向包括:生物系統(tǒng)的建模與仿真、生物醫(yī)學(xué)信號的檢測與分析、生物醫(yī)學(xué)成像和圖像處理、電磁場生物效應(yīng)、腦科學(xué)與認(rèn)知、人工器官以及相關(guān)的醫(yī)療設(shè)備的研制等。生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)是醫(yī)療衛(wèi)生健康、保健性產(chǎn)業(yè)的重要基礎(chǔ)和動力,它所帶動的產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位,世界各國都在不斷加大對生物醫(yī)學(xué)工程的投入。經(jīng)過本專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生,不僅應(yīng)能夠在醫(yī)學(xué)中較熟練地運(yùn)用電子技術(shù)、信息處理技術(shù)、計算機(jī)技術(shù),而且還應(yīng)具備生物科學(xué)理論基礎(chǔ)以及醫(yī)工結(jié)合的研究和實(shí)驗技能,以及醫(yī)療電子設(shè)備、醫(yī)學(xué)信息處理的初步開發(fā)、研究、應(yīng)用、維護(hù)和管理能力。本專業(yè)畢業(yè)的學(xué)生擇業(yè)面寬,就業(yè)適應(yīng)能力強(qiáng)。畢業(yè)生既可以在醫(yī)療儀器行業(yè)從事新產(chǎn)品的開發(fā)與應(yīng)用,又可以在醫(yī)院醫(yī)學(xué)工程部門比如醫(yī)學(xué)儀器、醫(yī)學(xué)影像設(shè)備與技術(shù),國家技術(shù)監(jiān)督部門,以及其他電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、信息產(chǎn)業(yè)等部門從事研究、開發(fā)、維護(hù)與維修、教學(xué)及管理等方面的工作。此外,本專業(yè)的學(xué)生還可以進(jìn)入生物醫(yī)學(xué)工程、電子信息工程、通信工程與技術(shù)、計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)等方向繼續(xù)深造。生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)培養(yǎng)要求知識方面:打好堅實(shí)的數(shù)學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、外語、計算機(jī)與信息科學(xué)和電子技術(shù)的基礎(chǔ),掌握寬厚的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)知識,具備寬廣而深遠(yuǎn)的科技視野、強(qiáng)烈的求知欲望、事業(yè)心和創(chuàng)新意識。
二、普通化學(xué)課程及其教學(xué)的基本要求
(一)課程的地位、性質(zhì)和任務(wù)
化學(xué)是在原子、分子層次上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化規(guī)律的一門科學(xué)。在解決人類最關(guān)心的環(huán)境、材料、能源、醫(yī)藥保健、糧食增產(chǎn)、資源利用等問題中,化學(xué)科學(xué)處于中心地位。而普通化學(xué)則是化學(xué)的導(dǎo)言,它包含了現(xiàn)代化學(xué)的基本理論、基礎(chǔ)知識和基本技能,是現(xiàn)代大學(xué)生應(yīng)該普遍掌握的自然科學(xué)基礎(chǔ)知識的重要部分,是高等院校非化學(xué)專業(yè)必修的一門重要的基礎(chǔ)課。通過本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生在一定程度上掌握一些必需的近代化學(xué)基本理論、基本知識和基本技能,并了解這些理論、知識和技能在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域中的應(yīng)用;培養(yǎng)學(xué)生具有應(yīng)用化學(xué)觀點(diǎn)分析生活、生產(chǎn)中的一些簡單的化學(xué)問題的初步能力;為今后的專業(yè)學(xué)習(xí)和工作打下一定的化學(xué)知識基礎(chǔ)。
(二)課程教學(xué)的基本要求
通過對普通化學(xué)課程的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)掌握化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)、化學(xué)平衡以及原子、分子結(jié)構(gòu)等方面的基本理論和基礎(chǔ)知識;掌握一定的元素化合物的基本知識;掌握重要的有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)、性能以及一些重要的有機(jī)合成反應(yīng);掌握分析化學(xué)基本原理和一些重要的化學(xué)、儀器分析方法;并了解化學(xué)在生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境保護(hù)、新材料的研究與應(yīng)用、能源開發(fā)與利用以及生命科學(xué)研究等領(lǐng)域的作用,為生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)課程打下化學(xué)理論基礎(chǔ)。
三、普通化學(xué)教學(xué)改革的具體措施
(一)修改教學(xué)大綱
應(yīng)根據(jù)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的培養(yǎng)方案,修改普通化學(xué)的教學(xué)大綱,并將本課程分為理論教學(xué)和實(shí)驗教學(xué)。理論課時為32學(xué)時,實(shí)驗課時為16學(xué)時。首先從普通化學(xué)課程的地位、性質(zhì)和任務(wù)來定位。普通化學(xué)則是化學(xué)的導(dǎo)言,它包含現(xiàn)代化學(xué)的基本理論、基礎(chǔ)知識和基本技能,使學(xué)生掌握化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)、化學(xué)平衡;掌握一定的元素化合物的基本知識;掌握重要的有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)、性能以及一些重要的有機(jī)合成反應(yīng);掌握分析化學(xué)基本原理和一些重要的化學(xué)、儀器分析方法;并了解化學(xué)在生物醫(yī)學(xué)以及生命科學(xué)研究等領(lǐng)域的作用,為生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)課程打下化學(xué)理論基礎(chǔ)。
為了培養(yǎng)學(xué)生的動手能力,應(yīng)讓學(xué)生熟悉化學(xué)實(shí)驗及實(shí)驗室的基本規(guī)則;培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗現(xiàn)象、正確記錄和實(shí)驗數(shù)據(jù)的習(xí)慣;了解常用化學(xué)儀器的性能、使用和維護(hù)方法。同時,應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生正確處理實(shí)驗數(shù)據(jù),正確書寫實(shí)驗報告的能力;促使學(xué)生逐漸養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、實(shí)事求是的實(shí)驗習(xí)慣和工作作風(fēng),并初步具有獨(dú)立思考、獨(dú)立設(shè)計實(shí)驗、獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗以及獨(dú)立分析、綜合問題的能力,從而為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和進(jìn)一步的科學(xué)研究打下基礎(chǔ)。主要實(shí)驗項目如下:玻璃工操作實(shí)驗(2學(xué)時);離解平衡與沉淀一溶解平衡(2學(xué)時);銅、鋅、銀、鎘及其離子的鑒定(2學(xué)時);烴的性質(zhì)和鑒定(2學(xué)時);粗鹽的提純(4學(xué)時)。
值得注意的是,理論教學(xué)大綱和實(shí)驗教學(xué)大綱的修訂,應(yīng)體現(xiàn)專業(yè)特色明確、重點(diǎn)突出、思路清晰的教學(xué)思路。
(二)探索新的教學(xué)方法
1.理論聯(lián)系實(shí)際。普通化學(xué)是非化學(xué)化工類專業(yè)學(xué)生開設(shè)的一門基礎(chǔ)化學(xué)課,主要介紹化學(xué)學(xué)科基本情況,化學(xué)各個分支對社會發(fā)展的作用,化學(xué)學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢,化學(xué)與其他自然科學(xué)、工程技術(shù)學(xué)科的關(guān)系。因此,普通化學(xué)課程知識點(diǎn)多、內(nèi)容復(fù)雜、概念跨度大,需要與學(xué)生所學(xué)專業(yè)及實(shí)際情況有機(jī)結(jié)合起來。然而,在教學(xué)實(shí)踐中,本課程的教學(xué)課時不足,教學(xué)過程中,化學(xué)理論和化學(xué)與專業(yè)結(jié)合選擇是,教師往往容易顧此失彼,使化學(xué)教學(xué)演變成一堆化學(xué)名詞和專業(yè)術(shù)語的堆積,枯燥乏味。同時,學(xué)生重視度不夠、學(xué)習(xí)興趣不濃。但是化學(xué)知識在各種領(lǐng)域中不斷滲透,在日常社會生活中起著越來越重要的作用。面對實(shí)際問題,針對生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)特點(diǎn),在教學(xué)過程中,教師可首先和學(xué)生進(jìn)行討論,解決如下問題:(1)學(xué)習(xí)的原動力。(2)學(xué)習(xí)的方法和習(xí)慣;告訴大學(xué)課程內(nèi)容多,上課進(jìn)度快、信息量大,并且輔導(dǎo)課和習(xí)題課少,要掌握好學(xué)習(xí)方法;設(shè)計了從實(shí)驗現(xiàn)象一引發(fā)思考一理論內(nèi)容一實(shí)驗內(nèi)容一在線測試的教學(xué)路線。(3)學(xué)習(xí)精神,只有更加刻苦才有可能適應(yīng)大學(xué)階段的學(xué)習(xí)。通過討論和示范,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,以求達(dá)到最佳教學(xué)效果。
將普通化學(xué)中基礎(chǔ)部分的講授與中學(xué)化學(xué)教學(xué)良好接軌,在上課時首先回顧一下中學(xué)化學(xué)相關(guān)知識點(diǎn),再引入新的知識點(diǎn)。在講例題的采用為“先示例、后解析”的方式。上實(shí)驗課,采用實(shí)驗前提問和預(yù)習(xí),代替實(shí)驗課先講實(shí)驗原理和步驟的方式,要求、鼓勵學(xué)生預(yù)習(xí)和思考。在指導(dǎo)實(shí)驗時,及時發(fā)現(xiàn)問題,引導(dǎo)學(xué)生深入思考。建議學(xué)校平時適當(dāng)開放實(shí)驗室,為對化學(xué)感興趣的學(xué)生提供實(shí)際操作平臺。鼓勵學(xué)生根據(jù)個人興趣參加項目創(chuàng)新活動,和指導(dǎo)教師一起選題,查閱文獻(xiàn),學(xué)習(xí)相關(guān)知識,進(jìn)行科研活動。當(dāng)然,也可結(jié)合其他課外科技活動展開教學(xué)。
2引入實(shí)例。在實(shí)際的教學(xué)過程中,針對生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)特點(diǎn),可適當(dāng)引入生活和專業(yè)應(yīng)用中的具體實(shí)施例。課堂講授時,利用具體實(shí)例,引入每一章節(jié)內(nèi)容,再將每一章節(jié)的重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容在學(xué)生深入挖掘的基礎(chǔ)上,將內(nèi)容分解成若干小問題或?qū)⑷舾上嚓P(guān)小問題合并起來,指導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想、討論思考、聯(lián)想歸納、比較總結(jié)本課程的目標(biāo)是系統(tǒng)講授化學(xué)基本理論和知識,加強(qiáng)基礎(chǔ),提煉基本,按需拓寬,注重實(shí)踐性和應(yīng)用性。
在講到酸堿時,可把知識點(diǎn)延伸,把電子舌知識和酸堿性結(jié)合起來。電子舌測量酸味時就是利用酸性,檢測出酸的濃度,也就是將酸的濃度通過化學(xué)傳感器轉(zhuǎn)化為可檢測的信號,信號的強(qiáng)弱就能反映酸的濃度。同樣,電子舌檢測其他味覺,就是將其味覺物質(zhì),通過化學(xué)傳感器轉(zhuǎn)化為可檢測的信號,通過信號的強(qiáng)弱來反映味覺物質(zhì)的含量,進(jìn)一步體現(xiàn)味道的內(nèi)涵。
可引入直觀形象的化學(xué)反應(yīng)動畫效果,加強(qiáng)學(xué)生對反應(yīng)機(jī)理和抽象概念的理解;同時,可采用動態(tài)圖表,充分發(fā)揮各類圖形的優(yōu)勢。
中圖分類號:G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2016.10.044
Teaching Exploration and Practice of Biochemistry Course in
Food Science and Engineering Specialty
ZHOU Wei, HU Liangbin, LI Hongbo, MO Haizhen
(College of Food Sciences, Henan Institute of Science and Technology, Xinxiang, He'nan 453003)
Abstract Biochemistry is an important professional course of Food Science and Engineering. As for its wide range of content, strong theoretical, abstract and difficult to understand, it has brought great pressure to the education and teaching work. Teaching methods and modes were explored and discussed in this paper. The exploration and practice of biochemistry will definitely develop students’ scientific literacy and help teachers to improve the teaching quality of biochemistry.
Keywords biochemistry; teaching exploration; food science and engineering; practice
近年來,世界糧食危機(jī)不斷加劇,人們對食品質(zhì)量與安全的關(guān)注也逐年加深,食品科學(xué)與工程專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生在食品營養(yǎng)健康領(lǐng)域、安全檢測領(lǐng)域和監(jiān)督管理領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的職責(zé)與作用。作為與農(nóng)學(xué)、化工、醫(yī)學(xué)等同屬一級學(xué)科的食品科學(xué)與工程專業(yè),面向?qū)W生的培養(yǎng)目標(biāo)不僅是要培養(yǎng)熟練掌握食品營養(yǎng)和加工工藝的技術(shù)人員,更應(yīng)該是能夠適應(yīng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)與社會發(fā)展需要、理想遠(yuǎn)大、品質(zhì)優(yōu)良并富有科學(xué)與創(chuàng)新精神的復(fù)合型高級專門人才。
食品科學(xué)與工程專業(yè)的課程設(shè)置以化學(xué)知識為背景,涉及無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)、食品化學(xué)和生物化學(xué)等。生物化學(xué)在對于食品科學(xué)與工程這個專業(yè)來說是卻之不可的重要專業(yè)課程,其具有承前啟后的重要作用。通過對生物化學(xué)這個專業(yè)的學(xué)習(xí),可以讓學(xué)生在掌握有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)的基礎(chǔ)之上,同時對后續(xù)的食品化學(xué)、食品生物等相關(guān)課程的學(xué)習(xí)打下堅實(shí)的基礎(chǔ)和知識儲備,其基本理論也可與食品生產(chǎn)、加工、保藏以及食品安全檢測等技術(shù)相互聯(lián)系。①②因此,生物化學(xué)課程在食品科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生的理論學(xué)習(xí)體系中起到了至關(guān)重要的作用,學(xué)生對該門課程理論知識的理解將有助于培養(yǎng)學(xué)生在本專業(yè)后續(xù)學(xué)習(xí)中分析解決實(shí)際問題的能力。
生物化學(xué)課程是一門集教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合的綜合性課程,其涉及的范圍廣、知識面大、既包括闡述核酸、蛋白質(zhì)、糖類、脂類等生物大分子物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能的靜態(tài)部分,也包括闡述糖類代謝、脂類代謝、蛋白質(zhì)代謝、核酸代謝等的動態(tài)部分,還有涉及中心法則的分子生物學(xué)部分的理論和知識等,加上工科院校安排的課時量又極其有限,因此學(xué)生普遍反映生化課的概念多、理論多、知識抽象、難以記憶、實(shí)驗操作困難等。③結(jié)合生物化學(xué)這個專業(yè)的自身特點(diǎn)以及兼顧食品專業(yè)的教學(xué)要求和模式,要求我們教師在開展教學(xué)的過程中,需要與時俱進(jìn)的創(chuàng)新教學(xué)方法,改革教學(xué)模式,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,加強(qiáng)實(shí)驗教學(xué)等方面做出探索和嘗試,在此基礎(chǔ)上去探索出一條有效的教學(xué)路徑。
1 多種方法結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
俗話說“興趣是最好的老師”,良好的教學(xué)效果與學(xué)生的興趣是分不開的。在生物化學(xué)的教學(xué)過程中,只有激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,才能夠讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中變被動為主動,達(dá)到良好的教學(xué)效果。
1.1 上好第一節(jié)課,樹立信心、激發(fā)好奇心
通常第一節(jié)課均為課程的緒論課,這節(jié)課的目的不僅要讓學(xué)生對課程的設(shè)置和知識體系有個清晰的認(rèn)識,更重要的是能夠拋磚引玉,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。④生化課需要學(xué)生掌握的內(nèi)容很多,學(xué)生容易產(chǎn)生畏難情緒和恐懼心理,所以教師的首要任務(wù)就是幫助學(xué)生樹立學(xué)好生化課掌握好生化知識的信心,要讓學(xué)生積極地參與進(jìn)來,充分地信任教師,積極引導(dǎo)學(xué)生主動地培養(yǎng)自己的學(xué)習(xí)能力,要讓學(xué)生相信在自己的努力和老師以及同學(xué)們的幫助下沒有學(xué)不會的知識點(diǎn),沒有解決不了的難題。
筆者是一名青年教師,在與學(xué)生的互動和交流中更多地是以一位學(xué)長的身份去帶動和激勵學(xué)生去探索未知的生化世界。為了引起學(xué)生的好奇心并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,筆者通常會結(jié)合一些生物學(xué)現(xiàn)象和學(xué)生們感興趣的話題與學(xué)生們展開討論,比如怎樣讓“火樹熒花”成為現(xiàn)實(shí)?如何健康減肥?多吃蛋白質(zhì)好不好?讓學(xué)生意識到生化專業(yè)知識與日常生活具有相通性。同時,深入剖析與人們生存和生活相關(guān)的生化領(lǐng)域國際最新的研究前沿和新聞報道,讓學(xué)生們充分認(rèn)識到學(xué)習(xí)生化知識的重要性和必要性,讓學(xué)生對生物化學(xué)產(chǎn)生濃厚的興趣,提高學(xué)習(xí)的動力。
3 重視實(shí)驗設(shè)計與操作,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識
生化實(shí)驗是整個生化教學(xué)的重要組成部分,它不僅是培養(yǎng)、鍛煉學(xué)生的實(shí)驗操作能力的重要環(huán)節(jié),更是培養(yǎng)學(xué)會創(chuàng)新能力的重要途徑。傳統(tǒng)的驗證性實(shí)驗教學(xué)方式由教師負(fù)責(zé)降解原理和步驟乃至注意事項,學(xué)生僅僅是照著實(shí)驗流程進(jìn)行操作,這種方式僅能幫助學(xué)生對生化實(shí)驗留下簡單的印象,甚至有厭煩情緒,嚴(yán)重制約著學(xué)生的創(chuàng)新思維和主觀能動性。⑧為了適宜新世紀(jì)食品科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)的需要,我們一方面精選基礎(chǔ)實(shí)驗內(nèi)容幫助學(xué)生理解和記憶所學(xué)理論,掌握生物化學(xué)基本的實(shí)驗技能,另一方面為了增強(qiáng)學(xué)生的動手能力和分析問題及解決問題的能力,我們合理地整合并設(shè)計了一些實(shí)驗內(nèi)容,將多個小實(shí)驗整合成一個綜合性實(shí)驗,給出既定的目標(biāo),讓學(xué)生自己設(shè)計實(shí)驗方案,來探索實(shí)驗,驗證原理。我們在開設(shè)生化課的學(xué)期會給學(xué)生一周的時間專門用來進(jìn)行生化實(shí)踐,比如讓學(xué)生從培養(yǎng)的藍(lán)藻細(xì)胞里提取藻藍(lán)蛋白并進(jìn)行分離純化和含量測定,這個實(shí)驗涉及生化分離技術(shù)的多個方面,從提取、分離、純化到純度和含量的鑒定,均需要學(xué)生去自己思考,查找資料,動手驗證,這對學(xué)生的動手能力和動腦能力都起到了很好的培養(yǎng)作用。
食品科學(xué)與工程專業(yè)是生命科學(xué)與工程學(xué)的重要組成部分,也是銜接生命科學(xué)與工程科學(xué)之間的重要橋梁,肩負(fù)著為社會培養(yǎng)具有食品科學(xué)和工程能力人才的責(zé)任。核心競爭力的培養(yǎng)關(guān)系到學(xué)生未來的發(fā)展,基礎(chǔ)課程的教學(xué)必須圍繞個人核心競爭力的形成進(jìn)行。⑨在生物化學(xué)的教學(xué)過程中,要把握學(xué)科發(fā)展動向,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,靈活運(yùn)用各種教學(xué)方法,調(diào)動學(xué)生的自主學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、團(tuán)隊合作能力等多種能力,提升學(xué)生的核心競爭力。我們采用多種教學(xué)方法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生變被動學(xué)習(xí)為主動思考,提高了學(xué)生的邏輯思維能力和綜合素質(zhì),重視理論與實(shí)踐相結(jié)合,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識。為了新時代食品學(xué)科的發(fā)展,在教學(xué)改革的探索過程中,我們還將進(jìn)一步鞏固和改善。
*通訊作者:莫海珍
資助項目:河南科技學(xué)院2016年度教育教學(xué)改革研究重點(diǎn)項目,河南科技學(xué)院研究生教育教學(xué)改革研究項目(YJG 2014YB03)
注釋
① 張勁,裴高峰,梁N鴻,趙惠賢.“生物化學(xué)”課程教學(xué)改革的探索.中國林業(yè)教育,2015.33(3):56-59.
② 閆景坤.高等學(xué)校食品專業(yè)生物化學(xué)教學(xué)的改革探討.農(nóng)產(chǎn)品加工(學(xué)刊),2011.12:137-139.
③ 趙敏,徐安莉,周艷艷,陳會敏.《生物化學(xué)》教學(xué)現(xiàn)狀及改革方向探討.湖北中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報,2014.16(5):119-120.
④ 孫海麗,丁位華,徐海娟.怎樣提高學(xué)生學(xué)習(xí)生物化學(xué)的興趣.科技資訊,2015.33:140,141,143.
⑤ 鄭君芳,賀俊崎.“微課”與“翻轉(zhuǎn)課堂”應(yīng)用于生物化學(xué)教學(xué)的初步探析.繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育,2014.28(11):71-73.
⑥ 孔祥珍.食品專業(yè)生物化學(xué)課程教學(xué)的探索與實(shí)踐.教育教學(xué)論壇,2015.14:143-144.
1基于微信平臺的設(shè)施專業(yè)基礎(chǔ)生物化學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式構(gòu)建
將微信公眾平臺和翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式相結(jié)合用于基礎(chǔ)生物化學(xué)教學(xué),筆者選取 2015級設(shè)施農(nóng)業(yè)科學(xué)與工程專業(yè)共61人進(jìn)行為期一個學(xué)期的基礎(chǔ)生物化學(xué)課程教學(xué)模式改革與實(shí)踐,具體實(shí)施情況如下。
1.1創(chuàng)建微信公眾號,搭建學(xué)習(xí)平臺任課教師首先申請一個用于此次教學(xué)改革實(shí)踐的微信公眾賬號,名稱為“農(nóng)大基礎(chǔ)生物化學(xué)”,利用公眾號推送學(xué)習(xí)任務(wù),并將教師制作的課程學(xué)習(xí)資源按教學(xué)進(jìn)度上傳至微信公眾號上,包括教學(xué)大綱、教學(xué)課件、同步練習(xí)題、案例講解、精彩視頻等,并定期更新資源庫,供學(xué)生使用。同時創(chuàng)建了“生物化學(xué)”微信班級群,打造一個學(xué)生可以自主學(xué)習(xí),并可以隨時與教師互動互享的網(wǎng)絡(luò)平臺。
1. 2課前準(zhǔn)備階段教師根據(jù)教學(xué)口標(biāo)設(shè)計單元學(xué)習(xí)任務(wù),通過收集整理學(xué)習(xí)資源并設(shè)計制作微課。根據(jù)基礎(chǔ)生物化學(xué)教學(xué)口標(biāo),將課程分為兩大部分,即靜態(tài)生物化學(xué)和動態(tài)生物化學(xué)。其中靜態(tài)生物化學(xué)包括糖、脂、蛋白質(zhì)、核酸、生物大分子復(fù)合物和酶;動態(tài)生物化學(xué)包括生物氧化、糖類代謝、脂類代謝、蛋白質(zhì)代謝、核酸代謝和物質(zhì)代謝的聯(lián)系與調(diào)控。對每個單元的教學(xué)任務(wù)進(jìn)行分解,并設(shè)計任務(wù)單,包括教學(xué)口標(biāo)、教學(xué)重l從難l從、教學(xué)課件、預(yù)習(xí)任務(wù)單、同步練習(xí)題等。教師根據(jù)教學(xué)案例錄制10 min內(nèi)教學(xué)視頻,將關(guān)鍵知識ii講解到位,并且設(shè)置一定的互動環(huán)節(jié),增加視頻的趣味性和互動性。在上課前通過微信平臺相關(guān)學(xué)習(xí)和視頻資料,讓學(xué)生預(yù)習(xí)。教師同時利用微信平臺推送主題博文、實(shí)時新聞、科學(xué)研究成果、前沿資訊等,用于拓展學(xué)生視野。
1. 3學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)學(xué)生通過關(guān)注微信公眾平臺后,在課前自己選擇時間和地l從,根據(jù)教師的預(yù)習(xí)任務(wù)單自主安排學(xué)習(xí)計劃。通過觀看相關(guān)學(xué)習(xí)主題的課件和視頻結(jié)合教材,對難以掌握和理解的知識點(diǎn)進(jìn)行反復(fù)觀看,并將疑難從記錄下來;通過完成相關(guān)練習(xí)題鞏固所學(xué)知識點(diǎn);通過微信群聊進(jìn)行交流討論,將問題及時反饋給教師,并可進(jìn)行實(shí)時在線交流。
1. 4課堂教學(xué)活動在課堂上教師根據(jù)學(xué)生預(yù)習(xí)情況,對在自主學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的問題進(jìn)行歸納總結(jié),有針對性地進(jìn)行知識講解,并對重l從和難l從部分進(jìn)行課上討論。學(xué)生在課前根據(jù)預(yù)習(xí)任務(wù)單要求已經(jīng)完成相關(guān)知識的學(xué)習(xí),對新知識有了一定的了解,在課堂上可以選擇性聽課,提高學(xué)習(xí)效率。教師將傳統(tǒng)的講授式教學(xué)活動轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄻踊慕虒W(xué)活動,包括分組討論、探究問題、完成練習(xí)、學(xué)習(xí)成果交流等方式。通過師生的交流討論,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。在教學(xué)活動中,任課教師將個性化指導(dǎo)和集體性輔導(dǎo)2個方面相結(jié)合。
1. 5課后總結(jié)翻轉(zhuǎn)課堂這種教學(xué)模式以課后強(qiáng)調(diào)學(xué)生之間或師生之間的交流與思考的方式取代了傳統(tǒng)教學(xué)在課后給學(xué)生布置大量作業(yè)用于課堂知識l從的鞏固學(xué)習(xí)。學(xué)生通過微信群在線跟任課教師或者同學(xué)進(jìn)行互動交流討論,也可以通過微信聊天功能與教師進(jìn)行一對一交流。教師可以根據(jù)教學(xué)結(jié)果反饋了解學(xué)生對相關(guān)知識點(diǎn)的掌握情況,及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中存在的問題,給予糾正,并對教學(xué)結(jié)果進(jìn)行總結(jié),及時調(diào)整教學(xué)方式,因材施教,有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)效率,以期達(dá)到最佳教學(xué)效果。
2基于微信平臺的設(shè)施專業(yè)基礎(chǔ)生物化學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)效果
當(dāng)前隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展,人民對優(yōu)質(zhì)教育資源的要求越來越強(qiáng)烈,辦人民滿意的教育,需要優(yōu)質(zhì)的教育資源,擁有一支優(yōu)秀骨干教師團(tuán)隊是基本前提,而骨干教師的可持續(xù)發(fā)展還需要專業(yè)引領(lǐng),需要為骨干教師成為特級教師,成為名師搭建平臺。
湖北省武漢市長期重視骨干教師的培養(yǎng)工作,開展名師工作室,通過授徒的方式,集中一批有發(fā)展?jié)摿Φ闹星嗄旯歉山處熑耸覍W(xué)習(xí),從而促進(jìn)其可持續(xù)發(fā)展。筆者近期參加武漢市關(guān)于名師建設(shè)的項目研究,為了解和把握武漢市目前中小學(xué)骨干教師發(fā)展現(xiàn)狀,有針對性地開展對骨干教師培養(yǎng),我們課題組對其中推薦參加名師工作室人室弟子—中學(xué)骨干教師做了一份調(diào)查,對他們目前發(fā)展水平,發(fā)展需求做了一個了解,為制定下一步培養(yǎng)工作方案和實(shí)施效果考評提供了基礎(chǔ)。
一、骨千教師發(fā)展現(xiàn)狀值得關(guān)注
1.骨干教師正處在一個新的發(fā)展期。在對62名骨干教師所做的調(diào)查中,男教師46人,女教師16人。他們的年齡主要集中在30 - 49歲之間,占被調(diào)查對象的98%0(如表這是一批年富力強(qiáng)的骨干教師團(tuán)隊。
在對職稱狀況的調(diào)查研究中,62名受調(diào)教師高級職稱占到了79%0(如表2)
從對目前所取得的榮譽(yù)稱號中調(diào)查所得,市級學(xué)科帶頭人和市級優(yōu)秀青年教師占到了62%0(如表6所示)上述三項調(diào)查說明這是一支處在成熟期的教師,發(fā)展的潛力很大,但也容易產(chǎn)生職業(yè)倦怠。正處在專業(yè)發(fā)展關(guān)鍵時期。
2.關(guān)注各學(xué)科骨干教師協(xié)調(diào)發(fā)展。從所調(diào)研的對象看,語文學(xué)科占到31%,是第一大學(xué)科,集中了很大一部分優(yōu)質(zhì)資源,骨干教師相對集中,而在美術(shù)、政治、體育、歷史學(xué)科只有3%-5%0(如表3)
在中學(xué)骨干教師頒調(diào)查中了解到,主要集中在高中階段,占到68%,初中骨干教師培養(yǎng)是一個值得重視和關(guān)注的問題。(如表4)
上述表明在骨干教師培養(yǎng)問題上,各學(xué)科各學(xué)段骨干教師發(fā)展不均衡值得重視,應(yīng)采取有效措施解決。
3.關(guān)注農(nóng)村骨干教師的培養(yǎng)。從表5可以看到,在所人室的弟子中,從農(nóng)村選派進(jìn)人名師工作室學(xué)習(xí)研究的已占到60%,這對推動農(nóng)村教師隊伍建設(shè)和骨干教師的成長大有好處,但進(jìn)一步具體分析還是存在這些對象主要集中在農(nóng)村的城區(qū)和重點(diǎn)學(xué)校,對偏遠(yuǎn)農(nóng)村教師還有待進(jìn)一步關(guān)注的問題。這也是促進(jìn)教育均衡發(fā)展的必然要求。
4.關(guān)注骨干教師的可持續(xù)發(fā)展。在調(diào)查2008年以來參加過的各類研修學(xué)習(xí)情況時,結(jié)果表明:被調(diào)查的62人中多數(shù)人參加過市級半月以上的高級研修班,一部分人參加過大型學(xué)術(shù)交流或考察的,但還有一部分人什么也沒參加過。制訂分類具有個性化的培養(yǎng)方案就顯得很重要了。
在調(diào)查2008年以來骨干教師展示教學(xué)及研究成果情況時,有}8%只在區(qū)內(nèi)交流,少數(shù)在省、市里交流。骨干教師要走出學(xué)校、走出武漢、走出湖北,成為名師還有一段路程。在調(diào)查2008年以來參加課題研究情況時,只有少數(shù)人主持了省級課題,多數(shù)人參加省級或主持和參加市、區(qū)級課題,也有相當(dāng)部分人還沒參加任何課題研究。在調(diào)查2008年以來公開發(fā)表的教學(xué)科研成果時,有27人沒有發(fā)表成果,也就是在教育教學(xué)研究過程中能物化為成果的能力還顯得不足。
現(xiàn)狀調(diào)查研究表明,我們骨干教師發(fā)展后勁不足,成員之間的差距較大。因此,研究骨干教師發(fā)展現(xiàn)狀,探討骨干教師發(fā)展規(guī)律,為骨干教師專業(yè)能力的提升,學(xué)術(shù)能力的提升制訂針對性的培養(yǎng)方案是十分緊迫的任務(wù)。
二、組建名師工作室,有效引領(lǐng)骨千教師專業(yè)化發(fā)展
在調(diào)查對參加名師工作室的學(xué)習(xí)看法時,十分渴望和感到榮幸的超過100%。雖然有人是從服從組織安排角度上來考量,他們沒有去考量事實(shí)上的大,但希望參加學(xué)習(xí)則是共同的愿望。通過調(diào)查,不少骨干教師認(rèn)為,骨干教師團(tuán)隊的發(fā)展離不開專業(yè)的引領(lǐng)。
在目前工學(xué)矛盾依然突出的情況下,依托名師工作室無疑是解決骨干教師可持續(xù)發(fā)展的最佳路徑之一。名師工作室可以使其成為優(yōu)秀教師培養(yǎng)的發(fā)源地、優(yōu)秀青年教師的集聚地、未來名師的孵化地。向名師學(xué)習(xí),這種直接的學(xué)習(xí)是大家夢寐以求的;有展示交流的平臺這是名師工作室獨(dú)特優(yōu)勢;能向同行學(xué)習(xí),也是他們的渴望之一??傊瑢⒓用麕煿ぷ魇覍W(xué)習(xí)是深得骨干教師歡迎的。
(2)從高校的人才培養(yǎng)角度看,生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)的同質(zhì)化現(xiàn)象較為普遍,特別是很多地方院校,忽視與自身辦學(xué)條件的結(jié)合,缺乏特色性,加劇了學(xué)生就業(yè)競爭的壓力。要尋求改變,唯一的出路只有根據(jù)高校自身的辦學(xué)實(shí)際,改變?nèi)瞬排囵B(yǎng)的模式化,增強(qiáng)自身的辦學(xué)特色,強(qiáng)化生物工程專業(yè)的就業(yè)競爭力。本文結(jié)合成都大學(xué)(以下簡稱“我校”)的現(xiàn)有辦學(xué)條件,重點(diǎn)探討生物工程專業(yè)的人才培養(yǎng)模式與特色,以期提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,強(qiáng)化就業(yè)競爭力。
一、結(jié)合地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求,明確專業(yè)發(fā)展方向
生物工程專業(yè)的發(fā)展方向分為偏重于工學(xué)的(發(fā)酵工程)和偏重于理學(xué)的(生物制藥),國內(nèi)不同的高校根據(jù)自身的辦學(xué)要求有的側(cè)重于工學(xué),有的側(cè)重于理學(xué),更多的是追求全面。由于各高校辦學(xué)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(dǎo)致學(xué)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,所學(xué)科目涉及普通生物(以植物學(xué)為主)、生藥學(xué)、發(fā)酵工程、基因工程、分子生物學(xué)和課時數(shù)較多的普通化學(xué)、有機(jī)化學(xué)等等,涵蓋面較廣,學(xué)生反映強(qiáng)烈。這對生物工程專業(yè)的人才培養(yǎng)和課程體系建設(shè)顯然是不利的。作為一所城市綜合性大學(xué),人才的培養(yǎng)要為地方的經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)。根據(jù)“成都市國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要”的精神,重點(diǎn)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),逐步淘汰高污染、高耗能、低效率的傳統(tǒng)落后產(chǎn)能,大力發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)?!耙?guī)劃”指出,對于本地經(jīng)濟(jì)發(fā)展特色,大力促進(jìn)電子信息、生物醫(yī)藥、新能源、新材料、航空航天和節(jié)能環(huán)保六大產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。結(jié)合我校生物學(xué)院的現(xiàn)狀,有藥學(xué)和制藥工程兩大與醫(yī)藥相關(guān)的本科專業(yè),在師資力量和藥學(xué)資源上具有一定的基礎(chǔ)。因此,我校生物工程專業(yè)的發(fā)展方向有必要和生物醫(yī)藥接軌。同時,我國的“國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要”也再次提出生物產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展生物醫(yī)藥、生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)品、生物農(nóng)業(yè)和生物制造。
從國內(nèi)來看,許多省市成立了生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)園,主要生產(chǎn)抗腫瘤、抗自身免疫疾病和抗排異反應(yīng)的抗體藥物,基因工程疫苗、干細(xì)胞及基因治療的基因工程藥物,生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值在生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)中所占比例逐年提高,目前已達(dá)到70%以上。成都市也在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園內(nèi)建立了生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)園,發(fā)展形勢良好,并且又在大成都范圍內(nèi)規(guī)劃新的生物產(chǎn)業(yè)園區(qū)。在這種形勢下,將生物醫(yī)藥作為生物工程專業(yè)的發(fā)展方向就顯得更加清晰和明確。
二、生物工程人才培養(yǎng)目標(biāo)和定位
要增強(qiáng)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(jìn)行有針對性的人才特色培養(yǎng),必須明確人才培養(yǎng)目標(biāo)和特色定位。根據(jù)資料顯示,很多高校,其生物工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)大多定位較為寬泛和模糊,技術(shù)、工藝、產(chǎn)品、設(shè)備等面面俱到,涉及的就業(yè)領(lǐng)域看似很廣,面也寬,但實(shí)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,將培養(yǎng)重點(diǎn)置于生物醫(yī)藥領(lǐng)域,其目標(biāo)定位于:掌握生物工程技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化的科學(xué)原理、掌握生物制藥技術(shù)及生物藥物研發(fā)、生產(chǎn)等相關(guān)流程和生物制藥的廠房設(shè)計要求等基礎(chǔ)理論、基本技能,能在生物制藥領(lǐng)域從事設(shè)計、生產(chǎn)、管理和新技術(shù)研究、新產(chǎn)品開發(fā)的高素質(zhì)工程技術(shù)人才。
三、生物工程專業(yè)特色培養(yǎng)方案的構(gòu)建
生物工程專業(yè)是一類理工結(jié)合的復(fù)合型專業(yè),其人才培養(yǎng)的特征也應(yīng)是復(fù)合型人才的培養(yǎng)。由于我校生物工程專業(yè)來源于早期的生物化學(xué)技術(shù),對化學(xué)系列課程設(shè)置的比例較大,而對生物工程專業(yè)的核心課程占比存在不足,更談不上生物工程上下游技術(shù)教育的有機(jī)結(jié)合。生物工程專業(yè)培養(yǎng)體系中,由于該專業(yè)交叉學(xué)科較多,各種教材因?qū)w系完整的要求導(dǎo)致在實(shí)踐中教學(xué)內(nèi)容重復(fù)比例偏大,浪費(fèi)大量的教育資源;教學(xué)模式上,以傳統(tǒng)的課堂講授為主,實(shí)踐教學(xué)比例還不能滿足對理工復(fù)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(jié)合教學(xué)實(shí)踐從三方面提出生物工程專業(yè)特色培養(yǎng)方案的重構(gòu)方案。首先是專業(yè)基礎(chǔ)課程體系的構(gòu)建。該方面的課程體系,主要以培養(yǎng)本專業(yè)學(xué)生基礎(chǔ)理論為目的,為以后專業(yè)核心課程的學(xué)習(xí)提供理論支撐。課程主要涵蓋無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、化工原理、普通生物學(xué)等,其占比(包括相應(yīng)實(shí)驗課程)為總學(xué)分的15%,而將分析化學(xué)、物理化學(xué)歸為選修課程。其次是專業(yè)核心課程體系的構(gòu)建。這是生物工程專業(yè)的主干課程,以培養(yǎng)本專業(yè)學(xué)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(shè)計相應(yīng)課程體系,核心課程包括:生物化學(xué)、微生物學(xué)、分子生物學(xué)、生物技術(shù)制藥、發(fā)酵工程、基因工程、生物分離技術(shù)、生物工程設(shè)備、生物工程概論和工程制圖。其占比(包括相應(yīng)綜合實(shí)驗課程)應(yīng)不低于總學(xué)分的35%,理論和實(shí)踐教學(xué)的比例不低于1∶0.8。最后是專業(yè)拓展課程體系的構(gòu)建。該模塊主要拓展專業(yè)知識,針對不同學(xué)生的興趣愛好,擴(kuò)展知識面,增強(qiáng)學(xué)生對本專業(yè)更廣泛的知識體系進(jìn)行有效的涉獵。該模塊主要以選修課程為主,主要課程包括:免疫學(xué)、細(xì)胞工程、生物信息學(xué)、現(xiàn)代醫(yī)學(xué)概論、生物制藥廠房設(shè)計(GMP)、生物反應(yīng)工程原理、實(shí)驗動物學(xué)、試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理、文獻(xiàn)檢索、營銷學(xué)等。其占比為總學(xué)分的18%左右。專業(yè)課程體系是一個專業(yè)為了達(dá)到人才培養(yǎng)目標(biāo)所設(shè)置的課程及課程之間的分工與配合,課程體系是否合理直接關(guān)系到培養(yǎng)人才的質(zhì)量。從生物工程專業(yè)特色培養(yǎng)的角度,該培養(yǎng)方案的構(gòu)建一方面重點(diǎn)突出了與生物制藥領(lǐng)域密切相關(guān)的基本理論和基本知識,另一方面強(qiáng)化了與生物制藥密切相關(guān)的實(shí)踐技能訓(xùn)練,強(qiáng)化了學(xué)生的基本技能,最后通過拓展課程的設(shè)置,不僅開闊了學(xué)生的相關(guān)視野,也為以后就業(yè)或進(jìn)一步深造奠定扎實(shí)的理論功底??傊?,通過生物工程專業(yè)課程的設(shè)置和學(xué)習(xí),能使畢業(yè)學(xué)生獲得以下幾方面的知識和能力:掌握現(xiàn)代生物學(xué)、生物工程原理、生物制藥領(lǐng)域核心課程的基本理論知識和基本技能;具備在生物制藥領(lǐng)域從事藥物設(shè)計、工程設(shè)計、生產(chǎn)、管理和新技術(shù)研究、新產(chǎn)品開發(fā)的基本能力,具有獨(dú)立獲取知識、提出問題、分析問題和解決問題的基本能力及開拓創(chuàng)新精神;熟悉生物技術(shù)藥物及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有關(guān)方針、政策和法規(guī);了解當(dāng)代生物技術(shù)藥物的理論前沿和發(fā)展動態(tài);掌握生物技術(shù)藥物領(lǐng)域文獻(xiàn)檢索、資料查詢的基本方法,具有一定的科學(xué)研究和較強(qiáng)的實(shí)際工作能力。