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关键词:交叉学科;本科教学;互动;创新思维;实践认知
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)07-0143-03
现代社会科技进步日新月异,创新性的研究和产品不断涌现,其中非常多的成果都来自于交叉学科的贡献。一个已经被普遍接受的共识是:学科交叉点往往就是科学新的生长点、新的科学前沿,这里最有可能产生重大的科学突破,使科学发生革命性的变化;同时,交叉科学是综合性、跨学科的产物,因而有利于解决人类面临的重大复杂科学问题、社会问题和全球性问题[1]。所以,对于本科教学中的交叉学科课程的教学就提出了更高的要求,如要求教师纵览多个学科的发展,从而能站在交叉学科的前沿来引领学生去认知和创新性思考;同时,也要求学生积极主动地去检索相关资料,能互动地参与到整个课程教学的过程中来。只有这样,交叉学科的本科教学才能获得理想的教学效果,提高学生的科学敏锐力和培养学生的创新性思维。尽管教育界对交叉学科研究生阶段创新型人才培养已有较多思考[2],但是迄今为止对交叉学科的本科教学的交流还很少。
本文以四川大学高分子科学与工程学院开设的“生物高分子及制品”课程教学为例,从课堂教学的多个方面提出了对交叉学科的本科教学的思考和体会。
一、课程背景
“生物高分子及制品”是四川大学高分子科学与工程学院为大三学生开设的一门课程,任课教师均来自我院医用高分子材料及人工器官系。医用高分子材料专业建立于1978年,并分别于1986年和1992年获得硕士、博士学位授予权,是我国最早的培养生物医用高分子材料专业人才的基地之一。系内的教师在生物医用高分子材料及人工器官的科研、教学方面有30多年的丰富经验。本课程所使用教材主要为我系老师合力编写的普通高等教育“十一五”国家级规划教材《生物医用高分子材料》[3],并结合科研前沿做了丰富多样的专题讲解。目前一个年级有三个班平行授课,每个班的人数在70~90人。本门课程是典型的交叉学科产物,其内容涉及生物医学、材料学(高分子材料)、工程设计、医疗器械等多个领域。教材的主要章节包括绪论、高分子材料和生物体的相互作用、生物医用高分子材料的生物相容性和安全性评价、人工器官用高分子材料、医疗诊断用高分子材料、药物缓控释高分子材料、软硬组织替代和组织工程用高分子材料、医用高分子材料的设计。根据我院学生学术研究发展方向和工程应用发展方向并重的特点,在课堂讲授的时候授课教师会尽量同时扩展到前沿的科研领域(如医用高分子非病毒基因载体)和相关产业的应用环节(如生物医用高分子材料制品的生产、消毒)等。考查方式以课堂讨论、平时成绩和期末笔试成绩综合打分。
二、互动式授课的几点思考与体会
1.综合多学科领域的讲解方式。生物医用高分子材料是功能高分子材料中重要的组成部分,是指在生物及医学领域所使用的高分子材料。总体而言,本课程是两个一级学科:材料学(其中的高分子材料)和生物医学工程学(其中的生物材料)的交叉点。两个学科的跨度很大,如何能生动形象地讲解和引领学生思考至为关键。例如,在进行人工器官用高分子材料的讲解时,我们通常会采取由浅入深的启发式教学方法。首先,我们将人体器官做一个对应的抽象化的模型,其中包括脑—计算机、耳—声音探测器、肺—气体交换器、心—泵/液体输送器、肝—化学工厂、肾—分离/净化系统和血管—输送管路等,以方便同学们从功能上理解人体器官并能针对性地对人工器官进行设计、思考。通过讲解,同学们了解到研究人工器官并不能简单考虑其与人体组织器官的类似,更重要的是能使其再现或部分再现人体器官的功能。举例来说,在讲到人工肾时,我们会先从医学的角度讲述肾脏的结构和功能,重点描述肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用。其中,肾小球每天以125ml/min的滤过率处理约180L的血液,肾小管将滤过液中大部分的水、电解质、葡萄糖和其他小分子有用物质重新吸收入血液,而每天最终排尿量仅为2.0L。通过上述讲解,同学们可以清楚地了解肾脏在人体中的主要功能,那么进一步的关于人工肾功能设计的讲解也就顺理成章了。人工肾是血液净化技术中所使用的最重要的人工器官,再通过进一步关联讲解病理学的内容,我们可以使同学们了解到使用人工肾的血液净化技术的目的和意义在于治疗与血液相关的疾病,既包括肾脏方面的疾病如肾衰竭,也包括各种由于血浆成分发生病理改变而产生的血液性或免疫性疾病,如巨球蛋白血症、系统性红斑狼疮、血友病和多发性骨髓瘤等。紧接着,针对不同的疾病和需要去除致病物质,我们很自然就将知识点转到不同的血液净化技术上来,分别讲述血液透析、血液滤过和血液透析滤过三种人工肾技术。最终,三种不同的人工肾技术就引出了不同的生物医用高分子材料和制品的需求和设计:通过对用于人工肾的各种生物医用高分子材料的化学成分、物理性能的分析,以及对完成其制品的各种工程技术的描述和表征,使同学们融会贯通,掌握这个跨多学科交叉领域的知识点。再举一个例子,在讲组织工程用高分子材料章节时,由于这是一个非常前沿的跨生物学、医学和材料学的交叉领域,如何有机结合多学科知识使同学们带着兴趣学习就非常关键。首先,我们会用“人耳鼠”等组织工程经典的图片展开绪论,使同学们的目光一下子就被吸引住了,让他们去思考:人类科技的进展真的有一天能实现更换人体的各个组织器官吗?由于多个现实的案例摆了出来,他们就会意识到这是有可能并已经部分实现了的前沿科技。进而,我们就会用搭房子来做一个形象的比喻讲解组织工程的三要素:细胞是砖块,生长因子是建筑工人,而生物材料就是整个房屋的支架。而组织工程支架材料对生物相容性、生物降解性能的要求就使得生物医用高分子成了其中的首选。在这样的引领下,同学们的关注点自然就转到了我们高分子学科与组织工程的关系,并能带着兴趣学习接下来的组织工程的原理和方法、软骨组织工程支架材料、神经组织工程支架材料、血管组织工程支架材料、肌腱组织工程支架材料、皮肤组织工程支架材料、角膜组织工程材料、组织工程支架制品的制备方法等多个知识点。在讲解的过程中,我们还会播放组织工程培养细胞、体外构建人工血管等录像资料,让同学们更直观地认识生物医用高分子材料在组织工程中的应用。
2.学生积极参与的教学互动形式。除了教师的有效引领作用外,学生能否积极参与教学过程的互动也是交叉学科本科教学能否成功的关键。对于本课程,我们主要采取了课外检索学术资料做PPT报告和分组讨论的形式。如前所述,我们将人体组织、器官分开并做了一个对应的抽象化的模型。对应于此,我们将学生分成了若干个小组,安排每个小组负责准备和主持一个主题的PPT报告和讨论。我们会提前一周通知负责组的同学(通常为4~8人),事先与他们讨论讲述的主线和子方向,要求同学们分工合作,其中一些同学负责每人5分钟的PPT讲解,其他一些同学负责资料收集和整理工作。例如对肺的一个主题,通过一周的准备,同学们查阅了一定数量的文献资料,准备了精美的PPT资料和讲解内容:第一个同学做了呼吸系统和常见呼吸系统疾病的综述;第二个同学的报告集中于描述现有的呼吸系统手术(尤其是肺部手术)中使用的大量生物医用高分子材料和制品,例如包括呼吸道麻醉科导管、单肺通气封堵导管等医疗器械;第三个同学从人工肺的研究角度出发,用较多的学术资料描述了该领域的研究前沿,进一步通过阅读资料提出了现有研究的不足,并提出他们小组讨论后对该领域的展望;最后一个同学结合工程实际,从生产设备、生产工艺等方面描述该领域医用高分子制品的制备方法,并简单提及国内外的主要生产企业。通过这样的一个“准备—讲述”的过程,该组同学系统地掌握了交叉学科从基本概念到学术研究,再到工业领域的诸多方面,并能逻辑清晰地讲述给全班同学。在同学们的PPT讲述过程中,任课教师会组织听报告的同学们进行有益的讨论。例如,在讲解到有关生物医用高分子材料和制品的生物相容性的时候,有做报告的同学会以隐形眼镜为例讲解,其制备原料主要是聚羟乙基甲基丙烯酸酯类材料。这时,我们会请有戴过隐形眼镜的同学举手,并组织讨论:为什么隐形眼镜有日抛、月抛和年抛的区别,它们对材料的要求有何不同?为什么夜晚要取下眼镜进行清洗保养?作为使用者,自己戴隐形眼镜会有什么样的要求?通过这些问题的讨论,同学们可以进一步了解作为交叉学科的产品,生物医用高分子材料和制品不仅要在功能上满足使用的医学目的,还要求我们从材料学和工程学的角度去设计,才能获得较为理想的使用性能。而且这样的讨论也容易引起同学们的兴趣,避免过多过深的理论讲解会导致的注意力分散。在整个PPT报告和讨论的过程中,任课教师会针对同学们的资料准备情况、PPT讲解情况和讨论情况进行评价和打分,作为成绩考核的重要标准之一。
3.创造条件结合实践教学。交叉学科除了能在学术前沿激发出更多的创新性火花之外,往往还可以通过学科的交叉设计、生产出大量的实用的制品。本门课程针对的生物医用高分子材料和制品就是典型例子,其所涉及的产业主要为医疗行业和医疗材料(器械)企业。因此,创造条件结合实践进行教学就成了本门课程重要的组成部分。本门课程的授课教师大多与上述行业的企业有长年的产学研合作关系,已经完成或正在研发多项生物医用高分子材料和制品的工作,因而具备较好的实际条件进行实践教学。例如,任课教师与成都市的多家医疗器械生产企业建立了长期的科研关系,从而能将课程的认识实践带到其中的一些单位,包括人工肾的生产企业和医疗耗材(导管、输液制品)企业等。通过实习参观企业,以及在课堂上观摩老师带的各种生物医用高分子材料和医疗器械,同学们对这门交叉学科涉及的产业有了更好的认识。另外,经常有高端的相关行业展会在成都举行,例如2012年的第68届中国国际医疗器械秋季博览会在成都云集了国内外的多家企业。这种时候,任课教师就会及时公布展会时间,并鼓励同学们去参观,通过学习和对比国内外企业的产品,了解其设计理念和所使用的生物医用高分子材料。展会结束之后,我们会和同学们在课堂上针对展会上的所见所想进行很多有益的讨论,很好地帮助同学们更进一步地认识这门交叉学科的知识和产业。
4.结合教学内容邀请专业医生讲座的教学。结合课堂讲授内容,我们会定期或不定期邀请一些医生到课堂进行讲座,如讲授到血液透析时,我们会专门邀请四川大学华西医院肾内科进行血液透析的医生到课堂进行讲座,从医生的角度讲述医用高分子材料在血液透析制品方面的临床应用。通过这些讲座,使同学们更深刻了解医用高分子材料及制品的实际应用,增加了学习的积极性和兴趣。最后,由于交叉学科课程覆盖的知识面非常广,简单地进行死记硬背的考试是不适宜的。经过商讨,本课程的多位任课老师达成了一致的共识:平时的讨论和报告占学生成绩的很大一部分,期末考试以开卷方式进行,出题尽量是基于交叉学科的特点来综合性地考查学生的逻辑思维、判断和创新能力。通过八年多的教学实践,我们发觉本课程的教学互动效果很好,也起到了很好的引领作用,有很多学生对这门交叉学科产生了浓厚的兴趣,并相继进入了生物医用高分子材料和制品的科研或产业领域。
总而言之,交叉学科的独特性决定了对其本科教学方法的灵活性、多样性的要求。只有不断解放思想、更新教学理念和完善教学手段,才能保证交叉学科教学的质量,才能更加有效地提高同学们的兴趣和综合能力,为更高阶段的交叉学科创新性研究以及相关交叉学科的产业输送人才。
参考文献:
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[2]吴宜灿.学科交叉与创新型人才培养的实践与思考[J].中国科学院院刊,2009,24(5):511-517.
[3]赵长生.生物医用高分子材料[M].化学工业出版社,2009.
关键词: 服装展示 实践教学 视觉体验 创造性思维
近年来,服装展示设计已经逐渐成为一门独立的学科。作为一门边缘学科,它包含了空间展示设计、服装设计、装饰设计等相关专业的大量知识,同时又具有其独特的学科特征,国内也有部分院校成立了服装展示设计专业。对于服装设计专业,服装展示设计在课程体系中的作用越来越重要,使其知识体系更加完善。但问题也随之出现,因为对于服装设计专业的学生而言,其知识体系中比较欠缺,关于空间、装饰、材料等方面的知识,要想在四至五周的教学中解决全部问题,几乎是不可能的。因此,在教学过程中应发挥其对于服装设计本身的认知优势,取长补短,循序渐进地进行引导式的教学。这就要求在教学中体现服装展示设计的特点与特色,优化教学内容,改进教学方法,加强现代化教学手段的运用,促进交流,提高教学质量,达到培养实际动手能力、创作能力、树立服装市场营销观念的目的。以下我就谈谈在近年实际教学中得出的体会。
一、基础理论教学内容的优化
服装展示设计的理论知识是比较庞大而繁杂的,因此在基础理论教学内容的准备上应做到适当优化、强调重点。通常理论教学会涉及以下几个方面,即服装展示的概述;服装展示设计的流程;服装展示的空间设计;服装展示设计的形式美法则;服装展示的陈列设计;服装展示的色彩;服装展示的照明设计;服装道具设计;服装展示与人体工程学;服装展示设计的表现技法等方面的内容。这就要求在整体讲授的同时,突出重点,利用学生原有的知识基础,着重解决问题。
首先,使学生建立品牌意识,体现视觉营销。视觉营销的作用绝非创造“漂亮的商店”,应是创造最佳的销售业绩或更鲜明的品牌形象。应将精心挑选的主题作为视觉营销设计的指导性纲领,使每个要素和细节都能有机结合在一起,支持品牌形象和体验主题。从而真正通过视觉营销把顾客请进市场,让顾客在时尚生活的体验中,自发产生消费需求,进而产生购买商品的行为,达到视觉营销最终的目的。其次,突出强调服装展示设计的形式美法则,要求学生具备对平面、色彩、立体这三大构成的基本认识,并将构成中的形式美法则应用到服装展示设计中去。服装展示设计是一门视觉造型艺术,它通过点、线、面和色彩、空间等要素来体现,利用构成形式的基本语汇,可以研究服装展示的内在含义、性质、特征及造型的相互关系,有利于学生掌握各种组织和建构方式,启发学生在服装展示形式构图中的想象力。另外,服装展示技巧的运用应在实际教学中得到进一步的强调,随着新工艺、新观念、新技术、新材料的不断出现,以及服装时尚的变迁与市场的繁荣,服装展示设计的发展也将日新月异。因此,在基础理论教学中强调服装展示技巧的运用,可以起到适应变化、举一反三的作用。在具体授课中从突出重点不同的展示技巧和商品类型的展示技巧两个方面入手,以空间规划、灯光规划、展具规划、商品规划、形象规划、装饰规划等展示技术规划为各方面的目标要求,以表格的形式简要分析和概括出相关展示技术,使学生能够较容易地进行对比分析,从而找出相关规律,取得事半功倍的效果。
通过以上在基础理论教学中的优化手段,可进一步做到有的放矢,以适应服装专业学生的学科特征。
二、突出课堂实践教学环节
在服装展示设计教学中仅有理论教学是远远不够的,而课堂实践教学环节的成败才是检验教学效果优劣最直观的体现。为了更好地进行课堂实践教学首先应解决两个问题,第一是服装展示与人体工程学的关系,第二是服装展示设计的表现技法及其应用。只有解决了这两个问题,才能够设计出符合要求的服装展示设计作品,使课堂实践教学得以顺利实现。
对于服装展示设计而言,人体工程学的掌握与运用是必不可少的。从服装展示空间环境上说,首先应该使学生了解人在展示环境中的行为状态,正确处理好人、展品和环境之间的关系。其次,通过对心理、生理的正确认识,使服装展示环境适合人类生活和消费的需要,达到提高服装展示环境质量的目标。在实际设计中要反复强调人体工程学的基本要素,即尺度要素、视觉要素、心理要素等。
在我国,艺术设计院校普遍要求学生具备一定的绘画基础,服装专业的学生也同样如此。但在服装展示设计过程中,既要使其掌握相应的展示设计表现技法,又不能完全按照室内环境设计中绘制全套规范图纸来要求学生,这就要求在授课过程中有所侧重与取舍。因为,服装专业学生的优势在于服装设计的能力及对服装本身的理解要远远强于其他专业学生,但在专业制图技能等方面却是一个弱项,因此,在授课中适当增加了服装展示表现技法方面的内容含量和训练课时,培养学生通过展示表现体现服装设计的能力。在教学中做到结合实际、取长补短,进一步挖掘学生潜力,将使学生在学习过程中发挥本专业特长,主要在服装组合、色彩搭配、装饰配饰、橱窗设计等方面创作出具有专业特色的服装展示设计作品。
在具体技法方面,通过几年的教学实践摸索,我认为可以从比较容易掌握的正投影制图法和轴测制图法入手,使其成为服装展示设计的主要表现手段。其中正投影制图法可以用于服装展示设计的平面图、立面图的绘制,而轴测制图法则可用于展台、展架和橱窗等部分的绘制。同时,在制图规范上做了大量的简化,其目的是以表现服装展示设计的空间布局、色彩运用、陈列形式、道具设计等方面的内容为主,从而使学生能将更多的时间和精力用于创意设计,增强设计作品的视觉效果。另外,在设计表现的过程中需要反复强调比例尺的重要性,只有在图纸中正确地运用比例尺,才能准确地体现设计思路,把人体工程学方面的知识用在实处,才能检验出设计中关于尺度、空间等方面存在的问题,并加以修正。
以上方法的应用,是课堂实践教学环节得以顺利进行的基本前提与保障,是进行服装展示设计课堂教学必不可少的尝试与探索。
三、服装展示设计创意手段的探索与运用
课堂教学的最终目标是对学生创造性思维能力的培养,因此,以上谈到的针对理论教学与课堂实践教学两方面的内容只能说是一种方式与方法的研究,只有在课堂教学中始终坚持开发创意理念、引导设计思路这一目标,就能够做到有的放矢,并使其具备实际意义。以下简单介绍实现这一目标的主要环节,仅供参考。
在课堂基本理论教学环节完成后,进行相关资料的收集与整理,之后利用一至两天的时间组织学生进行市场调研,并要求每个学生提供相应的调研报告,调研报告应做到条理清楚、图文并茂。调研报告应从不同角度如:定场与定位、空间布局、色彩、展具、陈列等方面阐述调研内容,并做出基本评述。通过此环节实现对学生的资料收集能力、信息检索能力和问题分析能力的培养。
在现实生活中,服装企业会针对自身的品牌定位,在不同情况下确定不同的营销主题,以此指导时装的展示与陈列设计。因此,在实际教学中把这一理念引入教学之中,为学生设定多个实际营销主题以供选择,使学生有针对性地进行课题创作,从而实现将课堂理论讲授与实际相结合。在此基础上注重设计说明的撰写,设计说明应着重对品牌定位与视觉营销方面进行阐述。从而实现课题分析与设计实践相结合。另外,在课堂教学中指导学生把调研结果及课题分析通过多媒体演示的方式形象地进行演示和讲解,以此培养学生的分析和表达能力。
以上是我在近几年的服装展示设计教学中的几点体会和心得,还有很多方面不够完善,需要改进。希望随着教学实践经验的不断探索与积累,能够达到更高的层次与水准。
参考文献:
[1]吴国智,肖剑.服装展示设计.辽宁科学技术出版社,2008.1.
[2]马大力,徐军.服装展示技术.中国纺织出版社,2006.3.
[3]张力.服装展示设计.中国纺织出版社,2009.5.
关键词:生物科学 健康教育 专业建设方向
中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)03(b)-0044-02
生物科学代表着21世纪自然科学的前沿,是孕育关键性突破的学科之一。生物科学是研究生物的形态,结构,生理,分类,遗传,变异和进化的科学,它以培养基础性,研究性人才为主。海南医学院是一个地方性本科医学院校,为了适应地方经济的发展需求和学校本身的发展,我校于2009年开设了生物科学专业,学制四年,同时,为了适应就业市场的需要,将生物科学专业设定为健康教育方向。
在专业开设之初,我们通过对一些院校的调研后发现,多数学校的生物科学专业普遍存在着没有明确的学科定位,专业设置雷同,没有具体的研究方向和针对性等现象。在教学过程中仅仅以理论课教学为主,缺少实验教学和专业实践。这种不顾自身特色和条件,追求时髦,一哄而起,搞形式主义的办学,既保证不了教学质量,扩大不了办学规模,又不能办出其自身特色,也极大的浪费了教育资源。
本文在总结以上专业建设方面遇到的问题和分析国内医学院校生物科学专业建设与就业市场趋势的基础上,阐述了我校在生物科学专业建设的一些做法和体会,以期为医学类院校生物科学专业建设提供发展思路。
1 明确学科定位
在教育部2001年颁布的“高等学校本科专业目录”中与生命科学有关的专业主要有三个:生物科学,生物技术和生物工程。许多学校都设置有其中的二个或者二个以上的该类专业。因此,人才培养方案中应使这三类专业有所区别。生物科学是一门基础学科,它是研究生物的形态,结构,生理,分类,遗传,变异和进化的科学,它以培养基础性,研究性人才为主;生物技术是应用自然科学及工程学原理,依靠生物作为反应器,将物料进行加工,以提品为社会服务的技术,它是侧重理科,理工管结合的复合型专业,以培养应用性人才为主;而生物工程则是生物技术研究中侧重于后期产品处理的部分,是侧重工科,理工管结合的复合型专业,仍以培养应用性复合型人才为主。这一分类特点决定了生物科学是基础性学科,其他两门应用性学科是在其基础上,结合其他学科的研究成果发展出来的。
生物科学包括了微生物学,生物化学,细胞生物学,免疫学,育种技术等几乎所有与生命科学有关的学科,同时又与化学,化学工程学,数学,微电子技术,计算机科学等生物学领域之外的尖端基础学科相结合,从而形成一门多科学互相渗透的综合性学科。因而作为生物科学专业的本科生经常面临哪些基本知识,基本理论应该优先掌握的困惑;而作为教师也经常需要考虑哪些基本知识,基本理论应该优先重点向学生讲授,如何培养出适应时展,紧随世界潮流的生物科学专业人才。在一般综合性大学中,这个专业的人才是以研究性的培养模式进行培养的,在一般本科医学院校生物科学专业办学总体思路是:“夯实基础,拓宽知识面,立足于现代生物科学技术改造提升传统产业,因地制宜,办出特色,面向现代生物技术产业主战场培养应用型,复合型生物科学人才”。
海南医学院是地方性医学院校,其办学宗旨是为地方培养实用技术应用型人才,因此,生物科学专业建设不能像综合性大学一样,而应该从生物科学基础理论入手,在专业方向上选择由生物科学衍生的相关实用技术性方向,以就业为导向,培养适应市场需求技术型人才。从应用的角度来认识,生物科学是人类对生物资源的利用,改造并为人类提供服务的一门学科。在此认识的基础上才能建立科学可行的教育体系,科研体系和管理体系。目前这三个体系涉及的主要研究领域和方向有如下几个方面:(1)生物化工与材料;(2)环境与环境生态;(3)农业生物技术;(4)生物医学医药工程;(5)食品生物技术;(6)能源生物技术;(7)生物制药;(8)基础生物技术;(9)生物工程技术仿生;(10)生物战剂及其防御;(11)生物检测检验技术。从以上专业方向发展分析,适合医学院校生物科学应用技术型的专业方向有生物医学医药工程、生物制药和生物检测检验技术。其中适合我校生物科学发展方向的是生物检验检测。
综合以上分析,我校的生物科学专业的学科定位是:以培养应用型人才为主的专业,是理工管结合,以理为主的新兴复合型专业。通过培养使学生具有扎实的生物科学理论知识,掌握生物技术基本实验技能,了解学科发展前沿,能在工业,医药,食品,环保等行业的企业,事业和行政管理部门从事与生物检验检测有关的应用研究,技术开发,生产管理和行政管理等工作的高级专门人才。
2 完善课程体系设计
2.1 扩大基础课教学,增加选修课比例,优化课程体系结构
调整课程结构是课程体系优化的前提。基础课程一般都具有较高的稳定性和较宽的适应性,是培养和发展学生智能,增强毕业后发展潜力的重要基础。为此要特别注意加强公共基础,专业基础课的教学。同时根据生物科学毕业生去向和我校的学分管理制度,我们在构建生物科学专业课程体系中,大量增设选修课,主要涉及人体解剖生理学,药理学,细胞生物学,药物化学,生物技术制药,微生物检验等。通过增设选修课,可以增加专业基础知识,加强素质教育与能力培养,拓宽专业口径,使学生更能适应市场需求。
2.2 重视教学内容的改革
在改革课程结构的同时,重视课程内容的调整。教学大纲是进行课堂教学的基本依据,编好教学大纲是进行课堂教学的关键环节,对规范课程教学和保证教学质量具有重要意义。课程内容的改革要从教学大纲着手,通过调查,研究和讨论,对每门课编制出切实可行的教学大纲,大纲强调突出重点,难点,加强了实践环节,强调实验,实习基本技能的掌握。细化各章内容,明确课程交叉内容所属,例如基本原理部分前面课程已讲授,后面应用的课程时就不再细讲,确保课程内容不重复,实验内容不雷同。
2.3 增强师资队伍建设
根据教学体系和课程体系的教学需要培养和引进理工结合的高层次人才。在学科建设经费和学院的支持下,加强专业基础课和专业课老师在教学及科研方面能力的提升。对年轻教师特别是非生物背景的教师进行了全方位的培养。建议全体在岗教师加速知识结构调整和知识更新。高素质师资队伍的建设,有利于推进课程体系和教学内容的改革。为该学科专业的发展奠定了坚实基础。
2.4 加强实习及毕业环节教学体系的建设
进行素质教育是时代对高等教育人才培养的基本要求。素质教育的核心是培养学生的创新精神和实践能力。教学实践环节在培养学生的工程实践观念,提高学生的素质,启迪学生的创新思维,开发学生创新潜能,锻炼学生创新能力,巩固理论知识,提高学生实践动手能力与独立工作能力,以及培养学生理论联系实际,分析问题,和解决问题的综合能力方面具有其它教学环节无法替代的重要作用。在实习及毕业教学环节中,我们主要做了以下两方面的工作:
(1)制定生产实习的动态监控措施及成绩评定体系。评价指标体系是搞好评价工作的基础,它不仅是对生产实习进行评价的依据,而且会对实习教学环节中的各项工作起到引导和推动作用。因此,一个科学的评价指标体系不仅应能客观,全面地反映实习教学的水平及其效果,而且还应遵循科学性和可操作性。根据上述原则,我们设计了生产实习评价指标体系。修改,制订了详细而具体的生产实纲。摒弃了传统的提纲式指导大纲,改为具体的以车间或工段为单位的实习要求内容和指导,让学生充分明确实习的内容和要求,同时,可起到督促实习指导教师的作用。
(2)规范毕业设计(论文)开题报告,提高毕业设计(论文)质量。以表格形式,要求本科毕业论文之前,充分明确该课题的背景、意义、主要研究内容方法、技术路线、工作进度和技术指标等内容,并在全院范围内进行公开的,正规的开题报告,给该专业的师生提供了一次较好的学术交流机会,有助于拓宽学生的专业视野,活跃学术气氛,全面提升生物科学专业的毕业设计(论文)质量。与此同时,我们还制定了毕业设计(论文)批改方案,以规范毕业设计(论文)的撰写,提高毕业设计(论文)质量。
参考文献
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脉诊是中医重要的诊法之一,具有完整、系统的理论体系,长期以来,在中医理论体系及诊疗实践中占有非常重要的地位。中医一直把脉诊作为探测病因、病位、病性及预测疗效的根据之一,在临床诊病中发挥着十分重要的作用。几千年来,中医一直依靠手指触觉来体会患者动脉搏动时所提供的脉象信息,在判别脉象的属性方面仅停留在一些形象化的概念上。对某一脉象的认识,是以医生指下的体会结合该医生对脉象概念的领会来加以鉴别,缺乏客观指标作为判定脉象的标准,所谓“心中易了,指下难明”,因此,脉诊的客观化是一个亟待解决的问题。
1 概述
《素问·阴阳应象大论》中记载:“善诊者,察色按脉,先别阴阳。”脉象就像一面镜子,可以反映患者脏腑气血的盛衰和邪正消长的情况。历代医家经过长期的临床实践和总结,形成了多种用以表现生理、病理信息的脉象种类,有据可查的就达80余种,目前各种中医书籍上只讲述常用的27种或28种;而且,中医的每一种脉象均有其名称,通常至少有5年以上的经验才可能掌握这种诊脉的基本方法。长期以来,众多医家对诊脉的部位、取脉的方法以及病脉和常脉等做了深入论述,但对脉象客观化的研究一直没有重大进展和突破。
现代科学技术的进步为疾病脉象的客观研究提供了新的方法和手段。如果能在中医理论指导下,采用现代信息技术等对疾病的脉象信息进行提取,并将脉象信息与疾病的生物信息进行关联研究,从而形成开放的脉象理论系统,真正实现发展创新中医脉象理论的最终目的,将为现代中医学理论体系提供新的理论思想和认知系统。
2 脉象信息获取的测量学分析
从测量学的角度来看,传统脉诊中普遍采用的“独取寸口诊法”是医者以自己的手指作为传感器,依靠指端的触觉、压觉、振动觉,对被诊者的脉速以及左、右掌后桡动脉寸、关、尺三部的脉动压力及其分布情况进行检测,并通过指法的变化来检测桡动脉管在受到各种干扰力的情况下的动态变化。由于诊脉以手指为工具、以经验作为判断依据,因此,医者用手指测得的脉象并非是各个被测量的一个精确的数值集合,而是医者在不同的指法下对被测者脉搏搏动时其皮下桡动脉管的各种运动形式的感觉和总体印象。手指脉诊中所采用的传感器性能是不统一、不标准、不恒定的,这个特点从根本上决定了手指脉诊带有主观性,是一种模糊的、不准确的测量。此外,由于被诊者的人体差异以及医者师承经验的不同,使得脉象的辨认和识别缺乏统一、精确的标准,但若从各种不同的疾病中去仔细分析和研究,一定能体会到脉象的复杂分类与不同类型的疾病之间有着密切的关系。
从信息提取的角度看,传统的中医脉诊是采用柔性感传器装置(医生的手指),通过阻尼系统(患者的表皮及皮下组织)对柔性管路(患者桡动脉)以及其中的脉动液体流(患者血流)进行复杂的动力学分析后,经医生比较、综合,最后得到的脉诊结论。事实上,脉诊是一套完整的有机信息提取、处理和分析过程,这也是目前中医脉诊客观化遇到障碍的根本原因之一。现有检测人体中医脉象信息的装置,或是信息量不足(常见的单点式脉象换能器的脉象仪),或是所得到的信息与中医脉诊理论不直接相关(如光电容积脉搏波、阻抗容积脉搏波),或是信息的提取有别于传统方法(如现有的刚性多点阵脉象检测装置)[1]。
笔者认为,要实现脉诊的客观化,首先要求我们必须根据中医药基础理论对脉象进行本质研究,然后采用现代生理学的方法来阐明脉象的形成机制,进而用各种相关的物理指标来量化地描述脉象的特征、分析脉象的信息结构,并在此基础上建立脉象的数理模型,最后采用相关的物理传感器来实现脉象信息的检测。总之,针对中医脉诊客观化的研究,应在符合传统中医脉诊方法学的基础上,提取更多、更直观的信息,通过更完善的信息分析与处理,在与中医脉诊实践的相互印证中,逐步实现中医脉诊的客观化。
3 国内外相关研究现状分析
关于脉象的客观化研究现状,一些学者从不同侧面进行了分析与总结。谭氏等[2]认为,自20世纪50年代以来,结合现代科学技术的最新进展,对脉诊学的理论、诊脉方法、临床诊断和实验研究等方面均开展了大量工作,取得了较大的进展。对人体脉搏系统的信息检测和建立人体心血管系统的动力学模型,一直是生物力学和生物医学界所关注的重要问题之一。现代医学研究表明,心脏有节奏地间歇性射血引起主动脉内的压力和流量脉动,由心脏沿动脉向外周血管传播,其传播的波形随心血管系统性能的变化会发生敏感和显著的变化。国内学者根据中医脉诊的原理,研制了种类繁多、性能各异、工作原理不同的脉象传感器[3-7]。利用这些传感器基本上可检测出中医诊脉的各种脉象。另外,在理论方面也作了较深入的研究,对脉搏波的特征信息提出了各种不同的分析方法,取得了一定的进展[8-11]。有学者认为,脉象研究要突破上述经验性表象描述的局限、真正与现代数理科学相结合,就必须从心脏运动和动脉管道运动的生物力学特征入手,建立脉象的生理、数理模型[12-13]。
另外,生理学研究表明,脉象主要综合了心脏和血管的舒缩运动、血管管道的弹性振动以及在手指压力的干扰下血流和血管运动的变化所产生的多种信息,是这3种主要运动在寸口处使医者的手指产生的连续时间的空间立体感觉[14]。据此,从20世纪80年代开始,学者们对脉象的信息构成进行了研究。李氏[15]概括了脉象的信息特征,认为切脉时浮取、沉取所感受的脉管运动形式是不同的,浮取时感知的主要是桡动脉管壁的位移,而沉取时感知的是压力脉搏波;并在此基础上对中医27种脉象各种指感的物理因素作了分析,对脉象的函数表达和曲线族进行了研究,得出了各种脉象与相应的物理变量之间的函数关系,综合地反映了脉象在时间、空间上的分布形态。对脉象的一系列生理、物理研究以及实践都表明,上述各物理量的集合能够较为全面地表征指感脉象的特点。然而,这种表征方式存在着局限性,采用这些物理量只能建立脉象的经验性表象描述,并不能从生理机制上刻画脉象的内在本质。当然,也有学者开始思考利用相对成熟的检测方法进行脉象研究,该研究参阅相关资料,从理论上对脉诊与心电图QRS波的相关性进行论证,结合临床对实际操作进行可行性分析,得出了“心电图QRS波与脉象的联系有密切相关”的结论,认为参考心电图的变化,尤其是QRS波的变化,结合临床辨证施治,有助于脉诊学的研究与发展[16]。
但是,脉象客观化研究举步维艰,不仅仅表现在脉象信息获取技术的局限性上(现有检测人体中医脉象信息的装置,或是信息量不足,或是所得到的信息与中医脉诊理论不直接相关,或是信息的提取有别于传统方法)。由古代中医从全方位对整体脉象的动态描述可以看出,脉象描述参数是多元的,是从整体着眼的,它不仅包含空间函数,还包含着时间函数,是一个综合了时间和空间的多维概念。另外,古人对脉象的论述是与病证结合起来,是熔医、理、脉、法于一炉的。因此,这些研究还是简化的、局部的,在反映系统整体性和规律性方面与实际应用还有较大差距。主要表现为:①对脉象特性缺乏统一的认识,对脉象的表述没有一致的方法。②脉图特征及其分析方法研究多为单一的时域分析方法。由于脉象形成极为复杂,它与血管结构和特性、管外肌肉和皮肤组织、血液特性等多种因素有关,反映的是一个综合的结果,若用单一的时域分析方法来处理采集到的非线性、非平稳的脉搏波信号有一定的局限性。因此,寻找新的脉搏信号提取方法来研究脉象是非常必要的。③关于脉象、脉图形成机制研究,目前多限于血液流变学、微循环障碍、血流动力学、心功能4个方面,但能够反映心血管状态的病理指标(如冠状动脉狭窄程度、心脏和颈动脉超声、炎症指标、血脂异常等)和脉象、脉图参数的相关性研究报道较少。脉象和心血管状态的关系有待进一步探索。④目前脉象客观研究还尚未从脉象基本要素的角度进行量化研究,也就是说,还没有学者去探索有哪些生物信息指标或脉搏参数对判断患者的脉位、脉力、脉长、脉宽、脉流利度、脉紧张度等基本要素可以起到量化作用。
4 方法探析
笔者认为,开展中医脉象客观化研究必须具备以下2个基本前提。第一,坚持以中医药学基本理论为指导。确立以中医学基本理论为指导并贯穿研究过程始终的研究思想,是中医脉象理论现代研究不走弯路并能正确开展的前提和保证。只有坚持以中医药学基本理论为指导,才能使脉象理论现代研究的最终成果既能实现现代语言的科学表述,又能在确定自我主体价值的前提下进行传统与现代的渗透与融合,从而形成脉象理论的开放系统,真正实现发展创新中医脉象理论的最终目的。第二,合理界定脉象理论体系和具体脉象的描述体系。中医脉象理论是历代医家在长期医疗实践过程中,对脉象特征及脉证关系了解与认识的不断深化,进而加以概括和总结,逐步形成的,是由经验上升为理论的科学模式形成过程。要想验证经验科学所形成结论的正确性,必须回到经验科学的原始材料中去,对其进行系统梳理和整合,理出中医脉学的理论思想体系,确立具体脉象合理的特征标识,正本清源。
目前,国内外脉象客观化的研究往往是个案式的考察,没有对古代文献的脉象描述进行全面的大规模研究。本研究拟以“中医药文献保障系统”为基础[17],对实验脉象进行穷尽式全面排查,编历出古代文献中与其相关的词语与概念,建立脉象描述体系(脉象特征)。该研究可以基本理清中医脉象构成各要素及其关联关系的基本轮廓。
5 相关探索
利用自然语言处理(NLP)技术与方法,开发研究关键技术,针对中医药传统脉证知识,构建古代脉象数理模型,将该数理模型运用到现代生物医学及现代中医药文献中,并结合多知识源融合的脉象数理模型分析器,挖掘现代生物学、生化学相关关联指标,进而构建现代脉象数理模型,实现脉象的现代数理量化描述,从而形成脉象理论的开放系统,真正实现发展创新中医脉象理论的最终目的。
本课题组现已进行了大量的基础性研究工作,具体包括以下几点:①开展针对专业文献文本理解的数据基础研究。研制开发中医药文献自动分词和词性标注系统,开展行文架构研究,研制中医药语义词典,为基于大规模真实语料的中医药各项研究奠定了数据基础[17-18]。②研制开发非相关文献知识发现辅助系统,并利用专业语义词典提供的多种词法及句法结构,进行词性、语义类以及共词排除等多种控制,这在国际上尚未见到相关报道,是对非相关文献知识发现理论本身的一种创新与发展[19]。③将非相关文献知识发现应用到中医药脉象客观量化研究领域,为中医药研究提供新的理论、方法,注入新的活力。
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关键词:环境监测;实验教学;瓶颈;创新性教学
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)05-0267-03
当前我国面临着诸多环境问题,如大气污染、水质恶化、气候变暖、环境激素水平增加等,特别是近年来秋冬季频发的雾霾现象,不但使空气质量严重恶化,而且导致人群呼吸系统和心血管系统疾病发病率增加,威胁人类健康[1]。严峻的环境形势和人们日益增强的环保意识要求我国环境学科人才的培养注重综合性,并强调理论基础知识与实践能力的结合。实验教学是巩固理论教学知识、培养科学思维、发掘学生创新潜力的有效过程,是环保人才培养的重要环节。
《环境监测综合实验》是环境工程、环境科学等专业的核心实验课程,是学生在学习了环境监测的理论知识后,通过实验室操作掌握水、大气、土壤等环境要素中代表性环境因子的采样、监测、数据处理的过程[2]。该实验课程将理论教学与实验室教学相结合,对培养学生的严谨研究思维、独立动手能力、分析和解决问题的能力至关重要。环境监测实验课程涉及内容广泛(水和废水、大气和废气、土壤、固体废物、噪声、放射性等监测),对实验室条件要求较高,授课教师既要准备实验,又要尽可能保证每位学生的参与度,开课工作量大,容易形成实验内容僵化、实验过程不严谨等问题。本文总结了在首都经济贸易大学安全与环境工程学院环境监测实验课程存在的问题,并结合当前社会对环保人才的需求,探讨了在环境监测实验课程中可引入的创新性教学方法,以期提高教学质量,适应21世纪我国高校人才培养目标。
一、高校《环境监测综合实验》课程的瓶颈
1.环境监测环节包含不完整。一个完整的环境监测过程包括现场调查、监测项目选择、布点、采样、样品保存和预处理、样品监测分析、数据处理、综合评价等环节。目前安排的实验教学过程多为:实验教师准备好实验条件(实验试剂、样品、仪器设备调试等),学生根据实验指导书要求完成实验,按时提交实验报告。实验所用样品基本为教师提前采集好或实验室配置的纯物质。这样的实验过程存在弊端,一方面,实验过程中,学生未接触到完整的环境监测环节,学生“知其然,而不知其所以然”,学习的主动性和积极性欠佳,实验过后印象不深;另一方面,也不利于学生对真实环境监测过程的认识,不利于其发现、分析和解决问题。
2.缺乏创新实验机会。环境监测综合实验课程教学大纲共附有15个可选实验,但受限于实验室容量和课时,目前只安排了8个实验(见表1)。由于实验准备过程要耗费教师大量精力,目前没有再增加实验项目的可能性。在实验过程中,有些学生对实验环节表现出了浓厚的兴趣,不再满足于验证性实验的操作,在样品采集和实验方法上均提出了新想法与教师交流,但实验课程目前没有给学生提供创新实验的条件,学生的动手能力和创新能力未得到充分发挥。
3.实验考核标准单一。实验课程成绩的考核主要依靠学生出勤和实验报告,部分学生积极性欠缺,在实验过程不严谨、实验报告书照抄书本的现象严重,形成“重结果,轻实践”的现象。很多学生对实验过程不够重视,实验操作不严谨,如对于移液管使用、腐蚀性试剂取用、滴定管操作等基本实验过程都严重违反操作规程,却未反映在实验成绩中;部分学生不能客观地理解实验过程,过分追求“完美”的实验结果,缺乏与理论教学的结合,缺少个人体会和思考。这种实验教学在很大程度上依赖于实验报告而不是学生实践能力的提升,造成了评价结果的片面性,也同时打击了部分学生独立学习和进一步研究的积极性。
二、社会对环境工程专业人才的需求
1.独立研究能力。面对层出不穷的新型环境问题和各种新型污染物,如雾霾污染中PM2.5的有毒组分、持久性有机污染物(POPs)等,环境监测课堂内容的学习已经远不能满足环境前沿发展的实践需求,环境学科发展的新形势对学生的自学能力和独立创新能力都提出了较高的要求[3]。所谓“授之以鱼,不如授之以渔”,环境监测实验教学不仅要学习典型污染指标的监测方法,更要注重在学生X海中建立污染物监测方法的理论体系,如对于金属类、非金属类、有机类物质应熟知其分别采取哪种提取和监测方法。面对缺乏监测方法的新型污染物,能够通过污染物性质、化学结构等信息初步明确其监测方向,并能通过独立查阅资料、广泛阅读文献、类比法等开发有效的监测方法。
2.仪器分析能力。环境工程专业经过二十几年的实践和发展,传统化学实验教学所运用的滴定法、移液法、手动采样法已越来越多地被自动分析仪器所替代,环境监测领域传统分析技术逐步被仪器分析技术所取代,监测技术逐步自动化、智能化、成熟化。目前在环境监测实验课程中已经用到的仪器包括:COD消解仪、BOD培养仪、pH计、氟离子选择电极、大气气体与颗粒物采样器、分光光度计、原子吸收仪、气相色谱、电热消解仪、声级计等,所用设备以中、小型仪器设备为主,缺乏市场上大型分析仪器的介绍和使用[4]。虽然传统化学实验方法更利于学生严谨思维和动手能力的培养,但也要逐步提高学生的仪器分析能力,特别是对大型、综合性分析仪器的使用和自动监测技术的了解,以响应社会对人才培养的需求。
三、创新性实验教学课程的开发
1.抛锚式教学的引入。抛锚式教学(或“探究式”教学)是美国教育部2000年“教育白皮书”中倡导的教学模式之一,这种教学模式在教师提出问题或创设教育情境的基础上(形象的比喻为“抛锚”),学生在真实情境中通过独立思考,解决实际问题,实现对知识的主动构建,而不是仅仅被动的接受知识的介绍和讲解[5]。抛锚式教学既能发挥教师主导作用,又能体现学生的主体地位,对培养学生自学能力、探究问题的能力和创新思维能力具有重要意义。在环境监测实验课程中引入抛锚式教学能很好地解决实验环节包括不完整、学生被动学习的弊端。
王英刚等[6]在2009年指出,抛锚式教学过程可简化为五个基本环节,即创设情景、确定问题、自主学习、协作学习、效果评价。具体到环境监测实验教学中为:通过模拟环保局或监测站的实际工作,为学生创立与实际工作相似的场景,缩短理论教学与实际的距离;在此基础上,教师根据教学大纲要求,提出面临的问题、具备的工作条件(实验条件),适时抛锚;学生通过结合课堂理论学习、查阅资料、与老师提问互动等方式,完成监测实验开展中需要确定的监测项目、监测方案、监测方法、实验条件准备等过程,采集样品、预处理后完成监测分析,并处理数据,评价监测结果;最后由指导教师评价实验过程,给予总结。在抛锚式教学全程,教师要积极参与,能在学生困惑、解决问题方法出现偏差时及时纠正。
在新的教学实验指导书中,按照抛锚式教学法的要求,将水样中悬浮固体物、氟化物、氨氮、BOD和COD的测定实验(表1,实验1-4)改为校园内湖水、北京市公园河水的水质监测实验,在校园环境空气质量监测实验(表1,实验5)中进一步模拟监测站工作场景,改为空气质量连续监测(一周或更长时间),并每天空气质量数据。
2.鼓励学生进行创新实验。目前实验室不断改进陈旧实验装置,更新仪器设备,购买了多种新型仪器设备,如气相色谱-质谱联用仪、液相色谱-质谱联用仪、离子色谱、原子吸收分光光度计、红外分光光度计等,并进一步开发了与之相关的综合性、设计性实验,以改革操作型和验证型实验过程繁琐、内容程序化的弊端。
如根据学院教师的科研创新项目相结合,开发了液相色谱法测定桶装水中环境雌激素的实验,帮助学生认识对未知环境样品检测方法的开发过程;根据毕业班学生毕业设计题目,开发了离子色谱法快速高效测定自来水中无机离子的实验,其检测效率远高于分光光度法。创新性实验的开展不但拓宽了环境监测教学实验的知识覆盖范围,而且可以极大满足学生的好奇心和理论联系实际的强烈愿望,激发学生的学习兴趣。
3.注重实践能力的培养。环境学科人才培养一向重视从事专业相关工作的实践能力,环境监测实验课程作为连接课堂教学和实验学习的中间环节,是提高学生专业实践能力的重要契机。一方面,对于学生实验成绩的评定,需要综合其实验操作水平、参与创新实验的积极性、思考和解决问题的能力;简化实验报告中与实验指导书重复的实验步骤等内容,杜绝实验报告内容的简单复制和粘贴。另一方面,在每年的课程结束后,对实验课程表现出浓厚兴趣的学生,学院都会积极联系和安排学生前往污水处理厂、环境监测站参与顶岗实习,深入环境监测工作的第一线,了解课堂学习与实际应用的差距,培养其实践能力;还有部分学生加入环保检测公司、家乡的环境保护监测站、中科院等研究院所进行不间断实习,像正式员工一样参与野外采样、实验室处理和分析测试、质量控制和质量保证全过程。在此期间,学生看到了环境监测知识的实际应用,了解了环境监测的具体运营情况,初步体会了踏入社会工作的感受,极大地激发起学生的学习积极性,并发现自身短板和存在问题进行弥补,提高了学生的实践能力。
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在欧洲的高速公路上,印象最深的是那些在车顶上装载着自行车、滑板或者划艇的标致、雷诺和欧宝轿车。这次终于一尝心愿,在广州的后花园清远试驾全新的欧宝赛飞利。
原味多功能轿车
2006年年底,休旅车是个热门车型,马自达、日产都纷纷在名称上做文章,既有把“Wagon”变身“多功能轿车”,也有在休旅车前面加上诸如“随心空间”这样的定语。赛飞利作为一款原装进口德国车,也加入了“多功能轿车”行列,不过通用汽车中国副总裁刘日海在产品说明会上一语中的:“新赛飞利不再叫休旅车,而为多功能轿车,基于它在整体性能上已经升级,既有休旅车的功能,又有轿车的舒适。”
第一眼见过赛飞利的人,不由得联想起刚刚亮相的同类型国产车骏逸,除了价格和品质,赛飞利更加原汁原味。一般进口车的市场不会像国产车那样大,刘日海坦言引入新赛飞利的信心在于有一个比较稳定的喜欢德国车的特殊人群。对那些追求欧洲生活格调、注重家庭生活质量的消费者来说,这是一款颇具吸引力的时尚之选。
正如通用汽车欧洲公司总裁卡尔――皮特・福斯特(carl-Peter Forster)所言,欧宝近年通过创新、先进和高品质的产品不断提升品牌的信誉和口碑,全新赛飞利体现了这些特色。
仁者乐“山”
通用汽车中国公共事务及传播总监栾江红引用欧宝一个广告片给赛飞利画像:“我们身边的凡俗众生,也值得享有并不平凡普通的生活”。赛飞利在外形视觉上延续了现阶段欧宝车系的V字形设计新风格,跟2006年红透半边天的进口轿跑车雅特GTC一样,散发着动感的气息。尤其引人注目的是它独创的全景式玻璃车顶,一改普通车顶的平面造型,中央凸起的储物盒与两侧凹陷的玻璃形成错落的“山”字造型,新颖别致。并不过分张扬的外表反而增强了赛飞利的亲和力,尤其是得知它的风阻系数达到同级厢型车中的最佳水平0.31时,这些车身线条愈加赢得了我们的好感。
坐进车里,原先对“德国车可能过于拘谨”的疑虑也一扫而空,因为有四片玻璃组成的全景式玻璃车顶,从第一排到第三排纵贯整个车厢,给车内营造出一个轻松明亮的环境。车顶中央自前而后排列的5个储物盒,可方便出游的一家大小存放小件物品,储藏空间共计约20升。由于车顶采用了特殊的设计,不会因为储物盒而使头部空间感到压抑,恰如赛飞利所倡导的生活理念,一辆好车不仅能提供出行的便利,还要营造良好的生活氛围。
五颗星的操控
赛飞利首先进入中国市场的是1.8升的手动档车型,由于久疏战阵,一开始对手动档还充满了恐惧。不过几十公里复杂路段跑下来,发觉它比自动档还自动档,在提速方面甭提多爽了。当然这一切都有赖于德国人对驾驶科技的执著。
关键词:医学院校,发酵工程,教学改革
21世纪是生命科学的世纪,将生命科学与医学有机融合是生命科学当前发展的趋势和主流。生物技术专业是医学院校为适应我国中长期发展战略及整个生命科学领域发展要求而设立的新兴专业[1]。发酵工程课程是生物技术专业的主干课程,是一门应用型和实践型较强的课程,其教学质量直接影响学生的专业素质。
我校于2002年开设生物技术本科专业,学生于2005年3月进入发酵工程课程的学习,至今已经连续开设7年。我们从开设发酵工程课程之日起,就不断发展并使之完善,追踪学科发展的最新趋势和研究手段,注意结合相关生物化学及微生物学的知识及医学院校学生培养特点,培养学生独立思考和科研创新能力,力争形成符合我校医学背景下具有较强办学特色的发酵工程课程教学体系。为此,我们进行了一系列的课程教学改革,下面结合笔者的教学实践,谈谈发酵工程课程教学改革方面的个人体会。
1 发酵工程课程教学改革的背景和必要性
全国开设生物技术专业的高校有300多所,其中有28所高校属于医学院校。医学院校生物技术专业的教学改革研究主要集中在生物技术专业人才培养、专业建设、实验教学体系和毕业论文上,很少有针对专业课程的教学改革。经查阅,仅有安徽医科大学胡若磊[2]、滨州医学院焦飞[3]分别对医学院校生物技术专业酶工程和分子生物学进行了课程教学体系的相关研究,而对发酵工程课程的教学改革一直无人涉及。
医药生物技术专业在医学院校中开设仅有10年左右的历史,属于一个全新的专业,各医学院校既无可参照的教学计划,又缺乏教学经验,如果完全套用综合性大学生物技术专业的发酵工程课程教学体系,不能够满足医学院校生物技术专业培养目标的要求。对医学院校生物技术专业发酵工程课程进行教学改革,顺应了时展潮流,对明确发酵工程课程教学目标、提高课程教学质量有一定借鉴意义。
2 教学改革的内容
2.1优化课程体系课程体系是人才培养的基础,是教学改革的核心和关键。课题组参照相关院校生物技术专业教学大纲,结合我校实际情况编写新的教学大纲,结合专业特点,补充新内容,删减过时、重叠内容,避免一本书教到底的传统教法。课程体系编排上坚持生物学和工程学两个基础并重,一方面通过微生物、生化、分子生物学的知识深入理解发酵过程生物学现象,另一方面应用高等数学微积分的基本原理理解发酵过程动力学和放大优化的基本思想,最终掌握发酵工业生产过程动力学和过程放大中的量化与优化基本方法。
2.2教学内容的重组与优化发酵工程涉及生物工业的许多领域,如抗生素工业、有机酸工业、酶制剂工业、氨基酸工业,还有新能源的开发及生态环境治理等。在这些生物工业领域中,各种具体的生产工艺,从原材料到菌种、生物反应器、产物的分离与提纯等都有着很大的差异,但其基本生产模式相同、理论基础相同。要调整该课程体系,我们对课程内容进行了分类和归纳,并选择有代表性的内容进行讲解。结合我校生物技术专业的医学背景及专业特色,适当增加医药相关内容的讲授学时,如重点讲解抗生素、氨基酸、核酸类药物的生产工艺过程。
3教学方法和教学手段的改革
3.1教学方式的多样化坚持以“学生为主体、教师为主导”的教育理念,采用以培养学生学习能力、动手能力、创新能力为主的教学方式。我们在授课过程中采取以学生为主体的“交互式教学策略”和教师在教学活动中运用多种教学手段、多种教学资源的“多元化教学”代替“教师讲,学生听”的传统教学模式。在授课过程中,我们采取了系统讲授法、讲授和自学结合法、多媒体教学法、教学和科研结合法等多种教学方式。
3.2改革课堂教学模式,提高教学效果在教学过程中,必须不断探索和改进教学方法,努力提高教学效果。对于学生在学习中难以理解、容易混淆的概念进行重点讲解,注重讲授内容的系统性和衔接性,加深学生对所学知识的理解。另外,为了吸引学生对发酵工程课程的学习兴趣,我们在授课过程中采用实例法讲授。例如,在讲授《发酵机理》一章时,以啤酒、酸奶、抗生素的发酵为实例,通过讲授其制作过程,使学生加深了对发酵机理的认识。通过课堂讨论和分析一些常见现象,积极鼓励和吸引学生参与课堂问题的讨论,增强了学生和教师的互动性,提高了学生学习的兴趣和主动性。
3.3充分利用网络课程,充实教学手段发酵工程课程已经成为泰山医学院优秀网络课
程,许多教学资料已经上传到课程网站,内容包括课程简介、理论课与实验课的课件、相关网站的链接、习题库,拓展学习等内容并保持动态更新,拓展了学生的学习空间;开设了BBS互动论坛、课程快讯、答疑解惑、习题交流、课程建议等板块增加了互动性、营造了良好的学习氛围。学生可以随时从课程网站下载教学资料,极大地方便了学生对课程的学习,加深了对课程的理解和掌握。
3.4朋友班导师制和课外科研活动小组为把学生培养成为宽口径、厚基础,具备实践能力和创新能力的合格人才,我们实行了发酵工程任课教师与授课班级结对共建朋友班活动,担任整个授课班级的导师。除了关注学生的日常生活和学习外,重点加强学生对发酵工程课程的科学研究思维和科研能力的培养,采用课间指导、课后答疑、参与导师科研课题、组成课外科研活动小组等形式,培养学生利用发酵工程所学知识进行科研活动的能力。
3.5实验教学的改革
(1)改变“重理论、轻实践”的传统观念,加大发酵工程课程实践教学学时比例,减少单纯验证性实验比例,增加综合性、设计性实验比重;增加与医药相关实验的比重。以往的发酵工程实验课为12学时。由于课时少。只能开出几个基本的实验,且是孤立的。不利于培养学生对知识综合运用的能力和创新能力。我们于2010年修订了发酵工程实验教学计划。将学时数提高到24学时。减少单纯的验证性实验,增加综合性和自主设计性实验,如增加抗生素发酵菌株的分离、筛选、发酵和效价测定的综合性实验,既巩固了微生物学的理论知识和实践操作,又使学生掌握了发酵工程菌种分离的基本原理和操作方法;又如我们设计了“蛹虫草菌摇瓶发酵培养条件优化”的自主设计性实验,由学生分组查找资料,设计实验方案,以多糖产量为指标,对发酵培养基和培养条件运用单因素和正交设计实验方法进行优化,获得最佳的培养基配方及培养条件,此举大大提高了学生的科研能力和水平。
(2)改变传统实验教学为主的单一教学模式,尽量多给学生留下思考的时间和创新的机会,建立以学生为主体的实验教学模式。为了加强学生的实践能力,组织学生到抗生素、氨基酸等生产企业参观和实习;鼓励学生参与科研和生产实践工作,并且将他们实际操作过程中的经验教训和知识进行总结积累,用于教学与实践。
4改革和完善发酵工程课程考核制度
发酵工程课程成绩考核一般为平时成绩考核(10%)、实验考核成绩(20%)和期末考核成绩(70%)。在此基础上我们增加了考核内容的项目。加大平时成绩占整个课程总成绩的比例,由原来的10%增加到20%,增加学生学科发展动向报告、课程设计等作业分值,如在学期中间,给学生布置“发酵工程在生物技术中的应用”的作业,由学生自己查阅资料、制作PPT课件,自己上讲台讲述,教师根据学生综合表现打分。通过这种方式的考核,既增强了学生查阅资料的能力,又锻炼了学生的语言表达能力,这样的考核模式,能够比较公平、准确地反映一名学生的学习效果。
5 取得的成效
经过几年的摸索,我们在发酵工程教学改革方面取得了一定的效果。教师素质显著提高,备课充分,讲课生动,能够熟练运用多媒体和网络等现代教育技术手段,以实际生产的实例讲解工艺技术内容,激发了学生的学习兴趣,有效地调动了学生积极参与学习过程的积极性;授课教师与学生的互动比例与过去相比明显提高,学生课堂听课时精神状态饱满、精力集中,积极性和主动性明显提高。
参考文献
[1]曹新.关于医学院校生物技术建设和人才培养的思考[J].医学教育,2005(2):21-26.
本文沿着历史的脉络,在对过去、现状设计的典型案例分析的基础上, 探讨了我们研究的设计实则就是要研究人的需求,并将需求转化为产品。阐述了设计真实的目的,即设计的未来,是满足人类生活需求的设计。设计的意义, 更应该体现在人们对真实生活的关注上。最终得出关注设计所带给用户的体验,是优良设计的一种体现。
关键词:设计需求;真实的设计;人性化
中图分类号: S611文献标识码:A 文章编号:
第一章 绪论
设计从诞生的那一天开始就在戴着镣铐跳舞。它既是功能的, 也是形式的。在人们享受着设计带给我们声色各异体验的同时, 一个问题也随之而来。设计界缺乏对使用者心理需求的系统研究。尽管有的设计师已发现了一些存在的问题,但是在整个设计界还没有引起大的共鸣。只是凭借着个人生活经验和对人心理需球的直观内省的理解和认识, 在设计中自觉或不自觉地以“ 使用者心理需求” 作为指导。设计的真谛到底在哪里? 优良设计的应该具备什么样的品质? 本文将从设计满足真实需求的角度阐释设计的真谛。
第二章 真实需求的诠释
“真实需求”被各国的设计师在不同领域思考着。从普通的生活用品到奢侈品。在不同方面上满足着人们不同的需求。本文中我所言的真实需求,是在人类社会中普遍存在的真实需求。它与奢侈品不同,更像是一种广义的需求。 它包括三大基本层次需求:生存需求、生活需求与环境需求。
2.1 生存需求
人类对生存的需要包括食物、饮料、住所、睡眠和氧气等。这些都是人的生理需要, 若这些需要还未能得到满足,那么所有其它的需要都会被人们推到后面去。抵御自然界侵扰是人生存需要中最基本、最强烈、最明显的一种。人们对住宅拥有的渴望,可以说就是最基本的生存需求的一种。起初,人们并不会想到多大多么豪华繁复,从无到有的期待促使着设计对这一需求的满足。
2.2 精神需求
人的生存需要一旦得到了充分的满足, 就会出现对精神生活的需求。基本的则体现在安全的心理需要。人有了遮挡风雨的住所后, 就会希求它能有居住的舒适度, 比如能有一定私密性的个人空间。仅满足生存需要是远远不够的,这个层次是人和动物都需求的一般需要。人有与社会活动和精神生活相关的高级需要。心理学家发现受环境影响最为强烈的两种人类需要是个人独处的需要和个人空间的需要。个人空间的极重要性就在于人们在需要它的时候有寻找它的自由选择。同时,当个体希望与他人相处时, 它可以为我们提供选择的自由。
2.3可持续需求
人是不断有所追求的, 几乎无法达到完全满足的状态, 一个需求得到了满足之后, 另一个希望也就随之产生了。设计在面对的最大需求就是解决人类赖以生存地球的可持续发展。这个需求使得设计在夹缝中求存,一方面人们觉得正是设计引发了地球生态环境的破坏,而另一方面,人们又把希望对准设计,寄希望于新的设计。
第三章 以人类需求为目的的设计才是真实的设计
在新材料、新科技和新思维等方面的一系列创新成果。 它们所贴的标签就是满足人类真正实际的需求。设计所涉足领域, 无论是家具和家居产品或是科技创新产品,。以满足了人们日常生活中的实用性需求为设计目标的的产品都可以称为真实的设计,是一种优良设计的体现。真实设计的出发点不是奢华,立足点不是取巧,而是在于满足人类的某种特定环境下的实用性需求,即人性化设计。
3.1人性化的哲学问题
3.1.1何谓人性化
人性化是指让技术和人的关系协调,即让技术的发展围绕人的需求来展开。这里所指的技术是广义上的技术,不单单指的是某一领域。人的要求的自然属性和社会属性可以说是人性的基本属性。求生存,寻安全是人的自然属性;求舒适、讲美观源于人的社会属性。人性化即表示满足人性要求的行为和状态。人性化可作为约定事项指导设计,给设计一词冠以“人性化”,是对设计的行为状态与性质目标的约束与规定。
3.1.2 人性化的设计目标与层次
所谓人性化设计目标,就是要以服务人类为目的来设计新东西。柳冠中老师曾经说过:“设计是一种对人自身和生活方式的尊重。”设计师必须能设计出一些实实在在的东西来影响人们的生活。拿苹果手机为例,很多时候大家看到的都是苹果时尚的外观,但是苹果最早设计出来确实是为了满足相应用户的需要,在青蛙设计公司创始人哈姆特.艾斯林格(HartmutEsslinger),跟乔布斯合作之时,他们最先达成的共识就是要创造一个能改变人类生活的新产品。”
3.2 设计中的人性化理念
随着日益发展的社会,与人类生活水平的提高,人性化在各个领域越来越被重视起来。但是“人性化设计”的理念如何真正贯彻到具体的设计当中去, 深深扎根于设计师心中,而不是空喊口号。设计上人的设计,既满足人生理的需要、物质和精神的需要。设计的使用者和设计者是人,设计的主体也是人,因此人是设计的中心和尺度。设计界有句名言:“需要是设计之母”。设计永远是为它的使用者而服务的, 只要把这一点考虑清楚就会,就不难把创造满足人们物质和精神生活需要的环境作为设计的出发点和目标。“人性化”设计的本质和内容是追求人与环境的和谐,并以使用者的尺度和标准来衡量设计的优劣。当做到对“人”的理解和关爱落实到设计的每一个细节当中,设计便真切体现“人性化”的理念,
美国当代设计家德累福斯曾经说过:“要是藏品阻滞了人的活动,设计便告失败;要是产品使人感到安全、更舒适、更有效、更快乐、设计便成功了。”很值得我们铭记并深思。简单说人性化设计就是从过去对功能的单一满足上升为对人的精神层面的关怀。在设计中赋予更多情感的、文化的、审美的内涵。建立一种人与物、人与环境和谐统一的美妙境界。设计只有以人为中心,为人身或健康的发展、为了健全和造就高洁完美人格精神而倾心服务,设计才会永远具有人类生命活力。
第四章“人性化”的室内设计
对室内环境设计的本质研究就是室内环境如何体现人对环境的把握,如何创造人性化的空间, 如何处理好人与环境的最佳关系。室内环境设计的完善程度决定了人们生存空间的理想化程度。为了创造人们心中理想而又美好的室内环境,需要设计师与人们的心灵沟通,需要设计师的辛苦创造。