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关键词:微生物学 实验室管理 实验教学 改革
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)05(a)-0119-01
微生物学本身的特性决定了它很强的实验性,而微生物实验也就顺理成章的成为微生物学不可或缺的重要组成部分。微生物学实验作为生物的基础实验课,其实验的理论和方法对现代生物科学的每个领域都有着重要的影响。特别是对于现代生命科学、食品科学和环境科学等都有极其重要的影响。因此,要想学生对生命科学基础知识以及生命科学的发展动态有个系统的理解,就必须做好微生物学的研究教学工作。微生物学的教学关键还是实验研究,然而一个实验室的设备先进与否,更是作为评定高校科研水平的重要体现。作为高等本科院校,高效的实验室管理以及合理的实验教学改革对学生创新能力的发展尤为重要。笔者就多年的教学经验以及近些年我校对于微生物学实验教学的改革,和对实验室的管理做出如下总结。
1 增强实验室管理力度,提升教学质量
我们都知道合理的管理章程可为提升教学成果,培养和提升学生自主动手及创新能力奠定良好的基础。但是实验室的所有程序是一个完整系统,必须从细节做起,才能达到服务于教学、有利于学生学习目的。
1.1 强化实验室管理,更新健全各项管理制度
有条不紊的实验室管理制度,才能创造安全有序的实验环境,从而是实验正常进行。具体实施如下:安排特定人员管理实验室,且制定除院办公室有备用钥匙外,和实验管理人员配带1把,其他人一律不得携带,从而确保了实验室的设备安全。水灾、火灾的防控是实验室管理的基本。高校微生物实验室也建有“实验室安全制度”和“实验人员职责”等制度。便捷的常规管理不但缩减了工作量,而且还降低了工作难度,使效率在逐步提升中。我们要求学生使用试剂后及时放回原处,便于本组同学或下组同学使用。避免了学生使用后随处乱放、不能及时清理的坏习惯,使得每次实验都能够井然有序的进行。这样不但确保实验能毫无差错地开展,而且加大了实验室管理的安全性。
1.2 加强仪器管理,确保实验正常进行
显微镜无疑是最常用的实验仪器,如果管理不当会大大影响实验的进程。因此,在使用前要向学生多次强调务必要安全使用,其他仪器的使用也会同样强调,效果非常明显。为了便于检修,我们将所有的实验仪器都进行了编号,并将各仪器配有使用登记本,要求使用者在使用后及时登记使用情况。然后将其挂在有相应编号的显微镜上,并将显微镜放入相应编号的储藏柜中,这样整个实验室显得特别整洁有序。学期结束前,我们对所有的显微镜实施彻底查看,将需要修理的进行统计,然后将结果提交到秘书办公室,使其能够即时得到修理,确保下学期实验时显微镜能够正常使用。
2 强化实验教学改革,适应形势发展需要
2.1 建立完善的考核制度
以往的生物教学实验检测过于看重实验报告上的最后结果,却疏忽了在整个过程中培养学生们的实地动手能力。这种实验导致学生们觉得只要在最后填写的结论是对的就可以,根本不必实际操作,这种实验不仅失去的本身的意义,还大大地扼杀了学生参加实验的兴趣。我们该如何应对这种情况?为此我们对实验核制度做了修改,将考核内容更改为从熟记实验报告―― 具体操作―― 真实做出实验报告。通过此次实验制度的完善相信大幅度提高了学生的实验积极性。
2.2 加强课堂整体连贯性
生物实验课是在每学年的第一学期开课,为了使每个实验达到预期效果。在基础技能培训中,我们将实验步骤按顺序分为:基础实验、微生物的形态观察实验、微生物数量的鉴定、细胞大小鉴定和微生物生理生化指标的测定。培养基的制备及高压灭菌实验,该实验中制备的大量培养基可以供后续实验使用。通过整个过程,器皿和仪器的使用方法将深入学生大脑,以及是学生对实验基本理论得到进一步的了解,可在原理上更进一步理解每一步骤的含义,在操作上不断领会每个细节的注意事项,这样熟练整个操作过程,养成较好的实验操作习性,为以后的深入研究垫下结实的基础。
2.3 让学生自主实施实验
为了锻炼学生实验的基本功,强化学生实验动手能力,需要对《微生物学》课程实验进行优化。验证性实验,学生只能学到很多底层的操作技能,却无法将所学内容与实践相联系起来。让学生领悟课堂上所学的实验技能,去进一步制定出新的方案,将不同的实验技能做到综合运用。这不光让学生掌握了实验理念,更巩固了实验技术,而且还提升了学生的积极自主操作技能。
传统理念中,实验前期准备都是由教师们进行,学生完全是被动学习知识,实验课时他们只需要按照实验步骤做下去即可。为了改变这一局面,学生都是自己着手准备实验,自己动手的学生不但巩固了实验课所学内容,他们的自主动手能力也得到了大大的进步,明显高于其他同学,保证了整节课的顺利进行。学生参与准备不但减轻了实验老师的准备工作量,还使学生亲身体验了准备实验的烦琐和辛苦,为他们以后做其它方面的实验和毕业设计奠定了扎实的地基。
3 结语
总之,一节实验课成功的进行和良好的实验室管理是密不可分的。近几年,通过我们坚持不懈地强化实验室的管理与工作方法的改革,收效非常明显。学生不但对微生物学这门看似枯燥无味的学科有了浓厚的学习兴趣,而且进一步调动了教师们对微生物学理论教学和实验教学的积极性。只要不断强化自己,勇于创新,坚持将实验理念和实践相结合的原则,消除学生的散漫气氛,实验教学的质量必定还逐渐得到升级,教学改革也将推向纵深。
参考文献
[1] 李顺鹏.微生物学实验指导[M].中国农业出版社,2003(3).
关键词 临床微生物学与检验 实验教学 探索
中图分类号:G642 文献标识码:A
临床微生物学与检验是一门实践性、应用性很强的课程。它综合了临床医学、免疫学、临床抗生素学和医院流行病学等几方面的知识和技能,为临床感染性疾病的快速准确诊断和有效治疗提供方案。课程以培养 “基础知识扎实、富有创新精神、符合时代要求的高层次应用型人才” 为目标。实验教学在课程体系中起着举足轻重的作用,直接关系到医学检验培养目标能否实现。我校微生物教研室围绕着医学检验的培养目标在实验教学方面进行了多方面的探索,取得了一定的成效,本文浅谈一下我们的实践。
1保证实验教学在课程教学中的比重
实践是理论走向应用的唯一途径,技能的训练、能力的培养、素质的养成都需要实践。实验教学是传授知识和训练才能相结合的过程,相对于理论教学具有直观性、实践性、综合性与创新性。因此我校临床微生物学与检验的教学一直坚持理论学时与实验学时的比例为1:1。
2建立完善的实验教学管理体制
对于实验教学我们采取实验室主任负责制。严格实验教学环节,制定实验授课计划,坚持课前集体备课、预试验制度,确保教学的顺利完成。带教教师必须经过系统培训。凡从事试验教学的青年教师两年内指定1名高级职称教师为指导老师,制定培养计划,负责全面培养,实行青年教师导师制。在导师的指导下参与实验的准备、实验的预示。定期对青年教师进行实验考核,保证教学质量。
3优化实验教学内容
(1)基本技能实验:临床微生物学与检验主要是对多种病原微生物进行鉴定。形态染色、分离培养、生化鉴定和药敏试验是微生物鉴定的常规方法。因此我们安排了革兰染色、抗酸染色、培养基的制备、细菌的生化试验和抗菌药物的敏感性试验等基本技能试验,在实验教学中训练学生的基本技能。
(2)基础训练实验:病原微生物的检验程序和鉴定依据既是教学重点又是教学难点。为了解决这一难题,我们设计了单一病原菌的各种鉴定实验,通过亲自动手试验,学生可以更好的掌握该菌特有的鉴定特征。
(3)综合性实验:在临床工作中我们拿到的是各种病人的标本,通常情况下,标本中会有多种菌,这就要求我们能够从混杂的菌种找出致病菌,因此我们接合临床将已知的几种菌(包括致病菌和非致病菌)混合在一起,制成模拟标本,让学生从中分离出某种指定的病原菌。通过这一过程,学生对该菌鉴定特征能够完全掌握,对检验的基本步骤也有了清晰的认识。
(4)设计性实验:临床微生物检验工作的目的是帮助临床大夫找到引起疾病的病原菌,因此我们接收到临床标本后不可能知道是何种病原菌引起病人的感染。因而我们在实验课中安排了设计性实验。采用双盲临床标本(教师和学生均不知道结果),学生自己设计实验,每次实验前根据上次实验结果确定本次实验的方法及所需实验材料,并列出明细表,根据明细表发放实验材料进行实验。标本鉴定完毕,组织学生对鉴定方法的选择、设计及实施过程进行讨论分析,寻找最佳实验诊断方案。在实验过程中,提高了学生的学习兴趣,强化了学生主动求证的过程,锻炼了学生的逻辑思维。通过设计性实验学生对临床常见标本中病原菌的检验程序及鉴定依据能够完全掌握。
4改进教学手段
以往的实验教学多采用教师口头讲解配以板书相结合的模式。我们充分利用网络教学资源,充实多媒体实验教学课件,以提高演示性、验证性及形态学示教实验内容的教学效益。另外我们还增加了临床见习课,利用附属医院先进的检验仪器设备进行现场情景教学,使教学与临床更好地接轨。
5开放科研实验室,引导学生积极参与科研活动
充分利用教研室现有的科研设施条件,对学生开放。提供2~3个大纲以外的设计性实验,让学有余力的学生在教师的指导下进行。促进综合素质的进一步提高。广泛开展课外科研活动,成立大学生科研小组,参加教师的科研活动,使学生受到一系列的科研训练,培养科研思维能力,使学生的实践和创新能力显著提高。
6建立合理科学的实验考核体系
实验教学考核不能单纯地从掌握书本知识的程度来衡量学生的水平,更重要的是检验学生的实践能力和创新能力。我们的实验考核包括两部分:其一为平时课上表现,如学习态度、课堂纪律、操作技能、检验程序的设计、实验报告书写、发现及解决问题能力等。其二为实验考试,考试内容为临床工作中常用的实验技术和方法,涉及形态学检验、分离培养技术、生化反应、血清学实验等,每个同学参加全部测试内容,由监考老师当场打分,保证考试的公开和公平。
我校微生物教研室多年来一直致力于教学改革,积累了丰富的教学经验,形成了具有鲜明特色的教学体系,并于2009年被授予省级精品课程。然而,改革没有止境,我们会在此基础上继续加大力度,深化实验教学改革,以适应21世纪医学发展和社会发展的需要。
参考文献
临床检验学是一门实践性很强的学科,经过临床检验教学工作的经验积累,笔者认为作为一名合格的临床检验教育工作者,思考如何提高临床检验教学质量,着力培养学生的动手能力,要求学生掌握实验操作技术,对培养优秀的检验师有着重要作用。笔者认为需要从以下方面做好工作。
1.对我国检验教学现状要有清晰的认识
根据文献综述和调查统计,目前,我国检验医学专业采取的教学模式主要有以下三种:(1)“独立一体式”学院式管理方法,即检验医学的所有课程均统一制定和实施。(2)“专业+临床”管理方式,即检验教学与相关医院为一个机构,统筹安排教学与临床实习的检验工作。(3)前2~4年共同完成教学与临床医学系基础知识学习,最后一年分别进入不同的实习环节。虽然管理模式不尽相同,但在培训方式和课程目标等方面基本相似。要求学生先掌握基础医学、检验医学等方面的基本理论知识,核心课程主要包括基础医学、临床医学、检验技术、计算机基础与应用等,使用的教材基本是由人民卫生出版社出版[1]。
2.认真领会临床检验学的教育特点
临床检验学科是实践性、专业性很强的一门课程。它运用微生物学、临床免疫学、临床寄生虫学等多学科知识,通过现代化自动检测仪器,以感观、理化等检验方法,对病人的血液、体液、分泌物等进行快速而又准确的测验,从而及时获得有关疾病的病源、病理变化和机能状态的资料,为临床诊断作出重要的参考依据,甚至还可以成为某种疾病确诊的独立依据[2]。
3.如何提高临床检验教学质量
3.1采用案例情景教学,增强临床实践能力。
病例教学法采用以病例为引导,以问题为中心,通过对一个具体病例的分析、推理及判断,有利于培养学生发现问题、分析问题与解决问题的能力。设计难度适中、典型且具代表性的病案,组织学生进行临床病案讨论。讨论前一周将病案和思考题发给学生,同时提供一些相关期刊和网站。课堂讨论以小组为单位发言,教师因势利导,启发学生的思维,引发争论,既活跃气氛,又培养学生批判性思维能力。
3.2合理运用启发教学法,激发检验学习兴趣。
“兴趣是最好的老师”。学习兴趣对学生的学习具有巨大的推动作用。在临床检验教学中,需要结合教材内容,从不同“突破口”努力找准学生的兴趣点,培养他们的创造力和想象力,把学生带入无比神奇的检验世界,培养学生严谨治学、不断探索医学世界的精神。
3.3运用多媒体技术手段,提高临床学习效率。
多媒体教学是一种把文字、图形和动画等结合在一起的新型教育模式,并通过计算机进行综合处理和控制,将多媒体各个要素进行有机组合,然后运用到临床教学实践中。多媒体教学的优势在于图文并茂、生动直观,遇到难以理解的知识点可以辅助动画或声音效果。多媒体的普及,使现代检验教学更加丰富多彩,使课堂教学变抽象为具体,变单一为多元,不但吸引学生的注意力,而且渲染气氛,使学生快速理解枯燥的医学知识,教学效果好。
3.4改革实验教学模式,提高学生临床理解能力。
医学检验是实践性很强的专业,实验教学是决定教学质量的重要环节,医学检验专业的实验可分为两个层次,即基本验证型、实验设计型,基本验证型实验主要以基本技能、基本操作训练和一般验证型实验为重点,适当增加实用性实验技术,为提高学生的实验操作能力和将来圆满完成临床检验工作打下坚实的基础;实验设计型以突出培养学生分析问题和解决问题的能力为重点,以学生为主体,通过学生自主自发学习,使学生真正做到融会贯通,为成为合格而独立的检验师打下基础。
教师不仅要帮助学生理解并记忆医学专业知识,更重要的是培养学生的思维方式,适当增加检验系学生临床见习,加深学生对实践知识的理解。除安排检验科实习外,还可以适当增加内外妇儿等临床科室实习,建立完整的知识体系,从而既提高学生学习兴趣,又有利于将来临床检验工作的开展[3]。
以上方法,有些已付诸实施并取得了较好效果,有些还需进一步协调准备,希望通过这些改进措施,能有效强化教学效果,培养出更多能更好地服务临床的检验人才。总之,在临床检验教学中,应贯穿素质培养,培养出适应医学检验技术岗位的高素质医学检验技术人才。教师应当从提高自身修养出发,完善充实自我,应用多种教学方法,启发学生,引导学生主动思考和学习,成为具有良好道德品质、以身示范、不断创新的人类灵魂的工程师。
参考文献:
[1]唐荣兰.医学微生物学实验课对学生素质的培养[J].微创医学,2005,24(6):1017-1018.
课程实施现况和成效
临床前基础医学综合实验从2008年秋季学期首次在2006级临床医学和麻醉学专业开设,共5个班,总计有8个实验组成,78学时,其中理论课18学时,实验课60学时。由解剖学、病理学、医学微生物学、病理生理学4个系承担。截止2012年已有四届学生四个专业(临床医学、麻醉学、生物技术、临床检验)层次开设该课程,参加授课的教师共有24名,有实验室4个,实验技术人员2名,实验仪器和设备90多台(套),基本可满足现有开设实验课的需要。
本实验课程的特色教学方法为:少量理论课加大量的实验课,以病案为中心、以动物模型制作与观察分析为手段。通过典型病例引导学生利用所学知识解决实际问题,调动学生学习的主动性,同时强调学科的实用性。教师引出问题后,带着问题将解剖学、病理学、微生物学、病理生理学知识贯穿于机制的阐述,引导学生热烈的讨论,以体现学生的主体地位。4年来,临床前基础医学综合实验课程教学团队采取了多项切实可行的创新性改革措施,并取得了较好的成效。
1强调多学科参与、资深教师与青年教师同时开课,共同备课,并实行课程负责人督导制由于此课程是多学科综合实验课程,为了提高教师教学水平,保障教学质量,由课程负责人根据所承担的课程内容统一制定培训方案,以课程内容确定单元组长,各任课组长通过备课(包括理论和实验操作)规范教学要求。理论教学实行试讲制,试讲时多学科同行参与并点评。让教学经验丰富、教学效果优秀的高年资教师负责师资的培训和实验教材的编写,通过多种渠道强化青年教师的理论基础和实验技能。
2根据教学目标增加实验课程内容,灵活应用从理论-实践-理论的螺旋式提升的教学方式学时由原来的78学时增加为80学时,开设实验10个,增加了关于遗传学和分子生物学课程的2个实验。
作为基础医学与临床医学早期衔接的创新性课程,采用了由理论到实践、再由实践上升为理论的教学法。理论教学主要是根据实验内容进行多学科知识复习,给予典型病例的思考,由学生课下查阅资料寻找答案,在进行完实验操作和观察后,针对现象和问题再作分析,经过教师讲解—示范—看录像—学生操作—动物手术操作—讨论—教师小结,提高了学生分析问题和动手实践的能力。
3借助课程内容和思路,推动学生科技创新活动学生根据学习兴趣在实验室展开科技创新活动,如学习了第八章肝损伤致肝功能不全内容后,学生组成两个科研创新小组,开展了“卵巢去势对小鼠急性免疫性肝损伤的影响机制研究”、“氧化槐定碱对急性肝损伤的保护作用及其机制的研究”等课题研究,研究成果经过总结,参加了2010年4月在北京大学医学部举办的首届医学生基础医学创新论坛及实验设计大赛,两个项目分获优秀奖。
4早期接触临床活动,激发学生求知欲望开展假期走进基层医院活动,多层次的接触各类患者。通过从浅层次的理论认识到深入的接触临床实践,提醒学生基础知识是临床课程学习的支撑,为临床前基础医学实验课程的顺利开展奠定基础。活动结束后,组织学生再分组讨论,交流相互的心得体会并根据调查问卷的材料进行初步统计整理,写出书面总结报告。
5改革考核方式成绩由6部分组成,①理论课:检查出勤率,占总成绩的10%;②实验课:在试验前针对与实验有关的相关知识、操作步骤进行提问,检查复习、预习、讨论和查阅文献的情况,占总成绩的10%;③针对实验操作的规范情况进行评价,占总成绩的10%;④评价实验报告的书写和讨论内容的全面、深度情况,占总成绩的20%;⑤课程结束后进行实验操作技能考核,采用随机抽题的方式,占总成绩的20%;⑥针对实验方法、步骤、设计、结果、讨论以及相关的基础知识进行笔试,占总成绩的30%。
存在的问题
关键词 发酵工艺原理;生物工程;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2017)03-0107-02
1 前言
发酵工程是基因工程、酶工程和细胞工程等其他生物技术的最终手段和方法,是生物技术走向产业化的关键技术环节。发酵工艺原理是吉林大学生物工程专业开设的一门重要专业课,是综合运用所学知识来解决工程实际问题的一门重要课程,同时也是学生后续进行毕业设计及进入相关领域工作的基础。由于此课程内容丰富,涉及数学、物理、化学、微生物学及化工原理等理论,各学科间相互交叉渗透[1],学生学习难度较大。因此,如何激发学生的学习兴趣,在有限的学时内对发酵过程有系统全面的认识,掌握发酵工艺的基本内容和操作过程,提高分析和解决实际问题的能力[2],其取得良好的教学效果,是高校教师在教学工作中需要探索的重要问题[3-4]。笔者根据近几年的教学工作,从教学内容、教学手段等方面进行调整,取得一定的效果。
2 教学改革探索
优化教学内容 合理的教学内容对学生综合素质的提高起重要作用。为了使学生在校学习的专业知识既系统科学又专业实用,笔者改变以往对单一教科书的依赖,优化和充实教学内容,结合学生的知识体系,在教材的选择上以熊宗贵主编的《发酵工艺原理》为主,同时为学生推荐《发酵工程最优化控制》《发酵工艺学》《发酵工艺原理与技术》等侧重点不同的教科书。在此基础上多途径(杂志、相关网站)选择参考资料[5],内容上涉及教学小组各教师的科研项目及国内外最新的科研成果和专业技术,用以扩增课堂信息量,解决原来课上知识乏味、内容老旧的问题,从而使学生对课程内容及研究前景有所了解,激发学生对相关方向的研究兴趣和热情,对学生未来从事相关科研工作起到一定的启蒙和科普的作用。
教学顺序上为了使学生更好地掌握所学知识,讲授的主要内容按照发酵工艺进行的先后顺序(微生物生长和产物形成、菌种选育与保藏、培养基配制、灭菌、发酵动力学、发酵过程检测及控制、发酵过程的实验室过程和放大、环境保护、发酵过程经济学)进行编排,并在基础知识学习完成后结合现有发酵工业生产实例进行讲授,便于学生从整体至局部对发酵工程基本理论及工艺流程进行理解与掌握。
改革教学方法 以知识传授为主的教学方法在实践性较强的专业课程教学中存在易使学生知识学习片面,不能培养学生独立思考能力和提高实践能力等问题[6]。
首先,改变传统的课堂讲授方式,把课堂教学从传统的单向传授变为双向互动的过程,在课堂教学中采用启发式教学方法。课上教师有针对性地提出问题并给予一定的提示,使学生独立思考,注重对其他已学课程中知识的联系和巩固,同时布置课后思考题便于学生复习和巩固课上知识。
其次,开设专题讨论课,学生以小组的形式对感兴趣的发酵过程进行资料的收集和整理,提倡相互交流,提高学生学习的主动性和积极性,深入挖掘学生的思维潜能。
第三,发酵工艺原理是一门实践性、应用性很强的课程,许多设备必须以图像形式展现其关键部位的结构和工作原理,有些工艺如果能够亲临现场或用视频的形式进行介绍,则能使课堂上的教学效果大大增强[7]。用制图软件提高课件中插图的质量,使图像色彩化、立体化、直观化、动态化,教学效果远胜空洞的语言描述。在课堂教学过程中适当增加模拟动画、工厂生产视频,使原本抽象的内容能够直观地展现在学生面前,学生更容易理解和接受,从而将枯燥的发酵过程和繁杂的设备工作原理的记忆过程转化为生动形象直观理解的过程,学习热情和教学效果得到增强。并且通过此方法,可以保证学生在认识实习参观工厂之前对各种设备和生产工艺建立初步印象和认识,改善以往参观与课堂知识衔接不理想、见习效果收效甚微的状况。
加强实验课程建设,培养学生的动手能力 实验课程是发酵工艺原理课程教学中重要的组成部分,对于帮助学生提高解决实际问题的能力具有重要意义[5]。由于完整的发酵过程存在实验时间长的特点,以往在教学过程中受到实验课时短、实验设备和场地有限等条件的限制,开设的实验内容孤立,大多为验证型小实验,很难调动学生的学习积极性和主动性。因此,在实验课程建设时,一方面将实验内容由单一验证型向综合型、研究型发展,对实验内容进行改革,充分调动学生进行实验操作的热情,在加深对课程知识理解的同时,提高实验操作能力。对学生进行相应的实验技能培训和考核,合格后灵活安排实验时间,开放实验室保证学生能够充分利用课余时间走进实验室,对课程中感兴趣或有疑问的知识设计实验进行验证,并对实验结果加以分析,从而提高设计实验和解决问题的能力。另一方面,增加实验分组数目,给学生增加参与实验操作的条件和机会,争取实现每个学生都能充分参与实验中的每一个过程。
另外,因吉林大学生物工程专业的学生在大四上学期有为期一周的工厂见习,为了更好地巩固课堂学习的知识,将发酵工艺原理课程由原来的大四上学期调整至在大三下学期,通过对发酵工艺的学习,使学生带着课堂上学习过的理论知识去相关工厂实习,实现理论与生产实际的结合,在巩固理论知识的同时,对工厂实习中的工艺流程更加清晰。
考核形式的改革 以考试为主的评价忽略了对学生在综合分析和技能方面的测试,因此,适当增加学生平时成绩在课程成绩中所占的权重,学生课堂讨论情况、实验准备和操作情况、作业完成情况都要在课程成绩中有所体现;考试卷面题目中,为了检查学生对实验的理解和操作,增加一定比例的实验过程异常情况分析题目;为了考查学生对专业前沿技术的关注程度,增加主观题作为附加题目,从而保证通过本门课程的学习,学生各方面的必要技能都有所提升,进而达到培养社会需要的复合型综合人才的目标。
3 结语
为了更好地使学生掌握发酵工艺原理这门专业课程,培养适应社会发展的具有创新思维和实践动手能力的复合型人才,针对教学过程中的部分环节进行一些改革,激发学生的学习兴趣,使学生的专业知识掌握、资料收集与展示、实验操作能力有所提高。随着生物科技的发展,教师的教学工作也应不断地改革创新,培养出高专业素养的人才。
参考文献
[1]胡馨予,王迪.l酵工程教学现有弊端及改革措施探究[J].中国教育技术装备,2016(8):119-120.
[2]马歌丽,彭新榜,高建奇,等.生物工程设备课程教学模式的改革[J].微生物学通报,2005(5):160-164.
[3]任晓莉,赵润柱,梁保红.发酵工程课程的教学改革与实践[J].微生物学通报,2011(1):127-130.
[4]黄金林,潘志明,焦新安.“发酵工程”课程教学的思考与探索[J].生物学杂志,2005(5):46-47.
[5]郎亚军,聂春雨,等.发酵工艺原理课程教学体会与教学改革[J].安徽农业科学,2012(32):16001-16002.
[6]柯乐琴.研究型教学模式在高校课程教学中的应用研究:以《发酵工程》课程为例[J].现代企业教育,2014(24):92.
[7]黄方一.发酵工程课程教学改革的实践与探索[J].武汉生物工程学院学报,2008(1):31-34.
但是,生命科学的发展从来就离不开其他学科的基础理论和新技术,新方法的支持。近日,记者走访了北京理工大学生命学院生物工程系副主任屈锋教授,从这位化学背景出身的青年学者身上了解到她眼中的学科交叉的重要性和生命分析化学的未来发展之路。她开朗,幽默而时尚,在和她的对话中,我们看到了她更多的特性学者的优雅、科学家的严谨、师长的智慧、年轻的活力……这位思维敏捷,谈吐直率,兴趣广泛的女教授,执着于将化学精髓溶入生命科学研究的“创新者”,正像一位手持化学缤纷彩练,在生命科学的舞台上清然挥袖的舞者。
记者:您的研究主要是围绕哪些方向进行的?您的科研理念是怎样的?
屈锋我目前的研究主要是围绕生物医学分析检测以及生物物质分离分析展开的。
生命科学的研究中,离不开数学、物理,化学的基础知识和方法,同样离不开在此基础上发展的各种实验仪器和设备的支撑,正是学科间的交叉渗透形成了许多前景无限的生长点和新兴学科。
我原来所学专业是化学,具有分析化学与环境化学的研究基础。在美国做博士后时转入生物科学,开始接触动物、组织等生物物质分析,接触到人类健康与衰老领域。现在我主要的研究思路就是要利用自身的化学背景优势,结合在生命学院的学科背景,将化学学科的新技术、新方法用于生物体和生物分子的研究中,解决生命科学中存在的实际问题。目前我的研究对象有细胞、微生物、生物大分子蛋白质和核酸等,希望在与人体健康相关的生物学、医学、临床检验等方面从技术和方法上有所突破,用新方法、新思路去解决其中的问题。我认为,在生命科学研究中,学科间的交叉一定要深入。各相关学科要真正融合、必须要进行学术思想、技术手段和学术人才的全方位交流。
记者:您曾主持或参加过国家自然科学基金项目、国家重点基础研究发展计划等多项工作,请介绍一下其中一些主要项目的相关情况好吗?
屈锋我所主持的项目具有延续性,保证了课题可以从基础到深入的研究,比如说利用毛细管电泳方法进行的相关课题研究“基于两种模式病原菌全细胞核酸适配体的毛细管电泳筛选方法研究”、“土壤有机酸与重金属相互作用的毛细管电泳特性研究”、“有机污染物的芯片电化学检测技术”等,最初主要是从小分子方面做起,现在将这种方法和技术应用到了大分子蛋白质、核酸,动物细胞和微生物等生物个体。目前很重要的部分工作就是围绕着生物活体进行研究,这也是我的主要研究方向。比如直接将微生物学和细胞生物学研究方法与毛细管电泳结合,将生物学方法与分析化学方法结合就是很有特色的研究内容。我现在是生命学院的教师,周围教师和学生都是生物学专业,因而我可以更多学习,了解和接触生物学,并能带着化学专业的眼光看待生命学科的问题,我个人认为这也是对我的研究非常有利的一种状态。
记者:您现在的研究主要是在生物医学分析检测和生物物质分离分析方面,从专业角度出发,您是如何看待科技成果的产业转化这一问题的?
屈锋我认为好的基础研究成果应该具有产业化的潜能。首先基础研究必须要深入、透彻,这样才知道它向应用转化时的关键点是什么,难点是什么,应该如何克服。作为我们的方法学研究,建立的方法不仅要有技术含量,还要考虑低成本。一个有效的方法或产品如果成本过高,对于企业来说压力很大,这将阻碍其产业化的发展。在研究成果真正能为社会和经济服务时,必须考虑降低各种成本,如设备材料成本。时间成本、技术操作成本、人员培训成本等。目前我所进行的研究还没有达到投入产业化阶段,但我的所有想法和努力方向都没有脱离这个根本出发点。
记者:作为生物工程系副主任、生物技术专业本科责任教授,您主要分管哪些工作?在行政、科研和教学多种身份中,您更喜欢哪一个角色?
屈锋:目前,我主管教学方面的工作。我是做科研出身的,多年来都工作在科研第一线。在高等学校,教学和科研本来就是一体的。在做科研的过程中指导培养学生,在教学过程中介绍科研内容,这是一个互相促进的过程,并没任何矛盾。我很喜欢讲课,把自己所掌握的各种知识和信息传递给学生,很有满足感,这是只做科研工作所得不到的乐趣。当然,学生在学校里不仅要学到专业的知识和技能,更为重要的是得到人生的指引。作为教师,还应担当着指导学生的个人成长与发展的责任。我们要在教学和科研过程中培养学生,将严谨、认真,执着的学习和工作方法传给学生,帮助他们树立正确的人生观、价值观,使他们成为具有一定专业背景和科研素养的,能够胜任多种社会工作的合格人才。工作虽然很繁忙和辛苦,但更多的是看到学生成长给自己带来的愉悦和享受。
记者:在求学道路上,您涵盖了内地、香港、国外的三重教育经历,这一切在您的教学和科研生涯中发挥着怎样的作用呢?
屈锋:不同地区的文化、管理和制度下的教育模式有一定差异。对于科研来说,多样化的教育经历和受教育模式可以开拓眼界和思维方式。对于教学,可以把不同的文化、管理和制度模式与学生分享,帮助他们正确理解上述问题。对于这种活生生的亲身经历,学生听起来会更有感触。所以我认为,对于新世纪的年轻人,一定要创造机会去看看外面的世界,这对自我提高和成长非常有益。
记者:对于学生和后起人才,您认为他们如果希望成为一位优秀的科研人员的话,需要在求学时期做出怎样的积累?您在教育教学上录持的观点和原则是怎样的?
屈锋:总得来说有两步:打好基础,然后培养其兴趣。打好专业基础需要对课程教学内容多学多练。而培养多方面的兴趣,拓宽知识面有助于开拓科研的视野和思路。当然,还要有必要的勤奋努力,但这个勤奋并非是毫无目的地泡在实验室。虽然科研工作是需要时间积累的,但这个积累一定是有效的时间积累。学生实验做的越多就越熟练,越熟练就越有兴趣,有兴趣就不觉得“枯燥”,就能发现科研中的乐趣。有了乐趣,勤奋就是自觉行为。当学生掌握的知识越多,就越自信,就越有动力。大多数学生在科研和实验过程中都是遵循这样的成长轨迹,所以在科研和实验中的确要多做工作,当遇到困难时,也一定要坚持,就像人生中遇到坎坷一样,挺过去就是成长和进步。
课堂教学 教学改革 创新能力培养
课堂教学是高校人才培养的基本方式,也是实现创新人才培养目标的主要渠道之一。大学教学的基本任务除了注重学生知识积累和知识结构的优化以外,还有一个重要任务就是培养他们的各种能力,其中最重要的就是创新能力的培养。创新能力是民族进步的灵魂、经济竞争的核心,当今社会的竞争究其实质就是创造力的竞争,因此大学生的创新素质的培养对于提升国家的竞争实力有着重要的意义。当今社会和科学技术的高速发展,对高等学校人才的综合素质培养提出了更高层次的要求,但是高等学校对大学生综合素质的培养力度却没有跟上时代的步伐,存在明显滞后,特别是在创新能力的培养方面明显不足。
在大学校园里,大学生上课不认真、逃课等是普遍现象。从我院大学生上课情况调查的结果看,我院生物专业学生上课积极性总体不高。针对这个问题我们专门进行了调查了解,从了解到的情况看,造成学生不想上课,不愿上课的主要原因一是学生本身对专业了解不足,对生物专业没有产生多大的兴趣。因此,缺课或上课不认真的情况比较突出。这种现象的出现,除了学生本身对生物专业缺乏了解等原因外,生物课堂教学不能很好的激发学生学习兴趣也是其中一个重要的因素。所以,要提高我院生物专业大学生对生物课程的学习兴趣和学习主动性,提高他们的专业素质,首先要把他们吸引到生物课堂上来,让他们学好生物专业基础知识,从而更深入的培养他们的专业基本素质和创新能力。因此,生物类课程的课堂教学改革势在必行。
一、我院生物类课程课堂教学存在的主要问题
1.课堂以传统教学模式为主
从本质上来讲,大学的教学活动应该是老师教会学生如何学习,即教会学生学习知识的方法,使他们能在以后的学习和工作中更好的自我学习。所以,大学课堂不应该只是传授知识,教会学生如何自主学习才是最重要的。在大学里,学生的学习过程应该是主动的,老师只起引导作用。但从调查情况看,在我院生物课程教学中,传统的满堂灌的教学模式还是占主导地位。在这种教学模式中,学生被动的接受老师讲解的知识,几乎没有进行独立思维与自主学习训练过程。而且,在上课过程中几乎没有师生互动过程,学生没有发表个人想法、展示自我的机会。这种教学模式对当代思想活跃,自主意识越来越强的大学生来说是一种压抑,这也在很大程度上打击了他们的学习积极性,使学习本身失去了原来的意义。大学学习本来应该是一种兴趣学习,一种自我完善的学习。但在单向传授式的传统教学模式下,对于上进心不强的学生而言,课堂学习不再是他们提升自身素质的主要方式了,他们对课堂教学的要求也大大降低,只要课程期末考试能通过就可以了。
另外,在传统教学模式下,老师一堂课将教材某一章节绝大部分内容都进行详细讲解,很多学生感觉每堂课讲授的内容太多,根本无法完全消化,导致课堂听课很累、效率低下。特别是动物学、植物学、微生物学课程中涉及分类的部分,很多同学都反映内容枯燥,而且太多,全是记忆性的东西,根本没有办法记住。这些问题在很大程度上打击了他们的上课积极性,进而导致学生不想上课,缺课率高。
教育的真谛应该是激发培育学生自身对知识的渴望。特别是生物类的课程,学习兴趣对学生来讲是极为重要的。其实,生物科学专业的很多课程都能引起学生的兴趣,因为它们多与我们的生活以及当代最新科学研究息息相关。老师如果能引用最新科研动态,就学生感兴趣的问题组织进行探讨,不仅可以增强学生的学习兴趣,还可以由一个知识点引申出很多其他的专业知识点,从而更好地完成学习过程。如微生物、遗传、分子等相关课程,这些科学前沿的动态和成果是学生们最感兴趣的。当老师讲到相关知识时,有的学生可能会想就自己所知道的信息询问一些相关知识,但是如果老师没有让学生发言的机会,那学生的求知欲就被打消了,学生的探究能力没有及时得到培养和发挥。
2.授课内容以课本知识为主
当今社会,知识更新速度不断加快,生物科学更是一个日新月异、发展快速的学科,新的生物技术成果层出不穷。这些最新的科研成果是学生最感兴趣的知识方面。但是,我们通过调查发现,我院课堂教学内容还是以课本知识为主,相关的最新学科发展动态介绍的很少,这也是学生反映最多的一个问题。很多老师的授课内容只局限于课本知识,而且多年不变,一本教案可以用几年,而且老师照本宣科的现象也很多。这让学生感觉上课听老师讲课和自己看书是一样的效果,自己看书还快些。所以,很多学生感到上课是在浪费时间,大大降低了学生的上课积极性。
生物类课程的学习应该强调创新意识和想象力,活跃的思维可以给生物学研究带来无穷的动力。但目前教学中陈旧的知识结构模式除了导致学生学习兴趣不高外,最重要的是会导致学生视野不够开阔,所学知识不能及时与最新科研动态相关联。这种知识结构导致学生思维不活跃,创新意识淡薄。
3.多媒体课件制作水平不高
多媒体教学是一种先进的教学手段,已成为当前高校教学的主要手段。多媒体教学有自身的很多优点,如信息量大,能给学生提供更多逼真的学习材料,具有较强的趣味性等,特别是对生物学课程的教学来说意义重大。因为生物学教学中涉及很多实物、模型和照片,这些图片在课堂上的使用可以大大提高学生的学习兴趣和理解能力,使老师摆脱了以前在黑板上用粉笔画图的劳动,也使教学效果更加直接,提高了教学质量。
但是,由于制作优秀的多媒体课件要耗费大量的时间和精力,而且要求老师具备一定的多媒体制作基础知识。从目前调查情况来看,由于学校对教师运用多媒体教学方面没有足够的培训,大部分老师的多媒体课件内容都很简单,而且视觉效果也很一般,比如字数太多,图片很少或没有,学生上课时感受不到多媒体教学的优势。
另外,很多教师对多媒体教学的认识也存在误区。他们认为多媒体就是一个上课教材,对多媒体过度依赖,没有多媒体就不能上课现在已经是很多教师共同存在的问题,对着多媒体照本宣科的现象也很多。这种对多媒体的过度依赖大大降低了多媒体教学的优势。很多学生反映多媒体上课教学效果不好,一堂课看了太多的图片,但是下课后感觉什么都没记住。
二、大学课堂教学改革的几点建议
鉴于我院生物课堂教学存在的诸多问题,对我院生物专业课堂教学改革提出以下几点建议:
1.建立先进的教学观
大学的职能已不仅仅是教学,在当今社会,它包含的内容更多、责任更重。大学教育不应该像中学教育那样,仅涉及已有的和整理过的知识,大学生需要独立地去从事研究,至于教授的工作则是引导学生并激发他们的研究兴趣。大学的课堂教学和中学的课堂教学本质上是不一样的,大学老师主要是作为知识的引导者,带领学生进入生物知识的殿堂,但更广阔的知识海洋是要学生自己去探索的。因为生物知识是不断更新、不断变化的,课本上的知识只是一个基础。所以,大学学习应该以兴趣学习和自主学习方式为主,老师只作为引导者。但是,刚刚从高中进入大学的新生一时难以进入这种状态,加上老师教学观念陈旧,引导方法不当,导致很多新生对大学的学习生活抱怨不断,最主要的就是老师上课讲的东西太多,用以前的学习方法根本记不住,积累多了导致最后就是听不懂,这种学习障碍从一开始就打击了学生的学习兴趣。
所以,目前大学生普遍存在的这种学习困扰不仅要从教育体制上进行改革,当前最重要的就是大学教师教学观念的改革。首先,大学教师应把自己的教学地位定义为学生学习的辅导者,而不仅仅是知识的传授者。大学教师在课堂上传授知识的同时,更要注重学生学习能力、创新能力的培养,使他们能更好的适应以后的工作和学习。这就要求教师要根据课程具体情况采取适当的研究性教学方法,逐步培养学生的自主学习意识、探究意识,强化创新意识。比如,植物学、动物学、微生物学等基础课程可以采用实例教学法,讨论式教学法等,增加课堂的趣味性与知识的可理解性。这样才能更好的激发学生的学习兴趣,从而使生物学习不再枯燥,同时学习兴趣也可转化为学习动力,使学生更好的自学。
其次,根据大学教材内容多,课时少的特点,大学老师在授课过程中不应对教材内容泛泛而谈,应该有针对性的讲解知识的重点和难点,做到有的放矢,留时间组织学生进行自学和讨论,充分锻炼学生的自主学习能力。这就要求老师认真备课,钻研教材和教学大纲,这样讲课时才能做到提纲挈领,避免满堂灌和照本宣科现象。
2.提高教师自身学术素养
俗话说得好:给别人一碗水,自己要有一桶水。在这个知识爆炸的年代,作为高校教师,只有不断学习,拓宽自身的专业知识,提高自身的综合素质和学术修养,才能给学生更好的教育和引导,才能更好地进行创新才能的培养。
在这方面,我院为老师们提供了良好的环境。我校与中山大学为对口支援合作学校,中山大学在师资队伍、学科建设、人才培养、图书资料共享、远程教育、重点实验室等方面对我校进行全方位的支援和合作。因此,我院老师经常可以到中山大学进行进修学习,这些活动大大提高了我院老师的学术水平和教学水平。
另一方面,老师自身要积极从事科学研究工作。高校教师只有在科研工作中不断学习,不断探索,才能为学生做学习的好榜样,同时,也是提高自身科研素质的主要途径,我院各类平台与实验室的建设为教师学术研究提供了坚实的保障。
3.更新教学内容,重视素质培养
当代大学生思维活跃,接收的信息量大。加上现代社会就业的巨大压力,使他们从一踏进大学校门就开始考虑毕业和就业的问题。所以,当代大学生的在大学里的任务已不单纯是学习了,他们肩上背负了家长的期望和社会的压力。所以,大学校园里的学生不再只关注于课本知识的学习,他们更想了解课本知识以外的新鲜事物,这样,他们才能加深对自己所学专业的了解,加深对社会的了解,才能更好地考虑就业与考研的事情。所以,大学课堂的教学内容不能仅限于书本知识,只有不断更新,加入最新的科研动态才能满足学生的求知欲和好奇心,更好的提高他们的综合素质。
因此,高校教师要时刻关注学科最新研究方向和发展动态,及时更新教学内容,将最先进的科学研究方法及研究思想与学生一起探讨和学习,拓宽学生视野,培养学生分析问题、解决问题的能力。因此,教师备课的时候要从多方面扩充课程资源,除了书本之外,还应从网络及自身的科研等实践活动中获取最新鲜的知识,以更好地满足学生探索知识的欲望。
课堂教学是大学生四年学习生活的主要环节,也是学生获取专业知识,提高自身专业素质的主要途径,同时也是学校培养优秀人才,创建校风、学风的主要阵地,课堂教学的质量是大学教学质量的重要组成部分。只有有效提高高校课堂教学质量,才能培养出务实、严谨、具有创新精神的高素质生物科学专业人才。
参考文献:
[1]刘学忠.大学生创新精神与创新能力的培养途径[J].教育研究,2008,(1):103-105.
中国农业大学
生物学院拥有植物学、生物化学与分子生物学、微生物学及基础兽医学4个国家级重点学科,学院的生命科学实验班,是农大的一颗璀璨的明星,主要进行生命科学研究,尤其是生物化学和分子生物学,任何一个人、一个学期内同时有两门专业不及格就失去了在实验班继续学习的资格,将被迁送回原专业。
食品科学与营养工程学院的葡萄酒专业除了学习与食品相关的专业知识外,还要掌握与葡萄酒相关的知识,包括从种葡萄到葡萄酒生产的全过程。学院还有自己的酿酒厂,设备是目前国内最先进的。
农学和生物技术学院涵盖了5个国家级重点学科――作物栽培学与耕作学、作物遗传育种学、植物病理学、农业昆虫与害虫防治学和果树学,并且这5个学科已基本建成功能较齐全、设备先进、研究条件良好的开放性实验室。
华中农业大学
农学中最具特色的要数生命科学学科了,其下设的四个本科专业中,有三个是本硕连读的基地班,基地班的学生待遇十分优厚,八成以上的学生直接被保送攻读研究生。
园艺学本科设有园艺、园林、林学(含茶学方向)、城市规划(风景园林)、风景园林、设施农业科学与工程等专业。
食品科技学院是一个比较有“口福”的学院,因为他们在上食品加工实验课的时候,可以亲自加工各种食品,甚至还可以发挥自己的创意,开发新食品,当然了,对于实验结果的验证就是品尝了。
水产学院是全国农业高校中最早成立的水产系,中国科学院水生生物研究所、中国水产科学院长江水产研究所等中央直属研究单位均设在武汉地区,这也给本学科的发展,提供了优越的条件。
西北农林科技大学
生命科学学院是最有威望的一个学院,它下设的专业好多都是近几年报考的热点,尤其是生物技术专业,科研性很强。
动物医学也是不可不提的专业,它培养出来的学生一般都从事兽医行业,而且是国家级特色专业,就业前景看好。
农林经济管理专业是该校最有名气的文科专业,是国家级重点学科。
葡萄酒学院是西北农林科技大学一道亮丽的风景,是亚洲第一所专门培养从事葡萄与葡萄酒生产、销售、教学、科研工作的高级专门人才的学院。成立了国家评酒员培训基地和全国葡萄酒、果露酒技师职业技能鉴定站。
四川农业大学
四川农业大学的特色是以农业为根本,生物技术为特色,只要涉及大农业方面的,包括畜牧业、养殖业、种植业、资源环境、农副产品加工等都是学校的办学方向和重点内容。其中,动物遗传育种与繁殖、预防兽医学是国家级重点学科。
东北农业大学
生命科学和食品科学是东北农业大学的优势专业。
农业大学当然是以农科为优势,生命科学、生物工程、生物技术、生物制药工程等等,食品科学中的食品科学与工程、粮食工程、食品质量与安全和乳品工程,都是东北农大的特色。
农林经济管理专业也是比较推荐的。
南京农业大学
食品类和动物医学是南京农业大学的优势学科,食品类是最热门的学科,动物医学在整个亚洲都有一定优势。
南农是老牌的农业院校了,就业也是不错的,动物医学薪水很高,不过就业面是有一定限制的,毕竟宠物医院还是新兴行业。
土地管理、农业经济管理排名在全国名列前茅,金融专业在省内也是比较有名的。
北京林业大学
林学专业的学习很有特色,学生不仅要学林业相关的基本课程,还要学习相关的如气象、土壤和城市绿地规划等课程。给这个专业的学生带来了极大的优势。
水土保持与沙漠化防治是北京林业大学的国家级特色专业,随着人们越来越关注土地沙漠化的问题,这个专业也逐渐变得热起来。北林在这个专业方面优势非常大,它有12个主要野外教学科研实习试验基地,给学生提供了得天独厚的实践机会。
园林专业培养高级园林综合人才,但要求学生具有绘画基础和形象思维素质。
此外,北京林业大学的植物学和木材科学与技术也是非常具有优势的专业,比较具有特色的学科还有农林经济管理专业。
东北林业大学
林学在教授学生林木等相关基础知识之时,还会让学生了解一些经济管理的内容,构成全面型人才。
木材科学与工程专业是该校骨干专业,实力很强,理经结合,教授的内容覆盖面广,毕业生首次就业成功率较高。
野生动物资源专业是我国的元老,野生动植物保护与利用为国家级重点学科。
野生动物与自然保护区管理专业作为国家级特色专业,拥有国家级精品课程野生动物管理学和动物生理学。学生可以在了解野生动物与自然保护的知识之余,掌握一些人文和管理知识。
中国地质大学(北京、武汉)
地质学科是中国地质大学的优势学科,在国内外具有一定的影响,特别是在地球物质科学、地球表层科学和地球动力学三大学科群的研究上具有明显的优势。
珠宝学院是我国第一个宝石教育高等学府,有着中国“珠宝教育的摇篮”的美誉,它不仅是我国仅有的三个国家珠宝玉石质量检验师考前培训站之一,也是全国最有权威的宝石鉴定检测中心之一。
勘查技术与工程专业是中国地质大学的传统特色专业之一,在全国同领域有很高的名气,就业率每年都居高不下,待遇特别好,但是勘探工作条件比较艰苦,所以不建议女生报考。
中国石油大学(北京、华东)
石油工程专业是中国石油大学实力最强大的专业,本科学生毕业后大部分都选择了考研,而且通过率非常高,出国的机会也比较多。
化工学院是1953年以清华大学化工系为基础,以石油化工为特色而成立的学院。化学工艺学科是国家级重点学科,从2000年开始,化工学院每年选拔部分品学兼优的大学三年级学生与新西兰Canterbury大学联合培养,可获得该大学工学学士学位。
油气储运工程专业是中国石油大学非常具有特色的专业之一,毕业生一般都是到全国各大石油公司从事相关工作,待遇非常好。
中国矿业大学(北京、徐州)
中国矿业大学总部在徐州,北京是独立办学。