时间:2023-08-20 14:46:57
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇生物科学专业方向,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

中图分类号:G642.0?摇 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)14-0013-02
应用生物科学(食药用菌方向)专业2009年于吉林农业大学农学院成立,目前全国各高校中尚没有相近的专业,属于新升起的朝阳专业。应用生物科学专业是一个多学科、宽口径的应用性专业,具有广阔的发展前途。招生和培养按理学学位和农学学位二类进行。强调开放式选课,重视学生的基本技能训练。本专业以生物技术、生物信息等高新技术在农业生物、昆虫、微生物上的应用为目的,培养和造就能从事生物资源利用、食品、医药、生物资源开发、环境保护等相关领域的技术与设计、应用与开发、经营与管理、教学与科研等工作的高级科学技术人才。此专业培养计划要求培养动手能力和社会实践能力较强的社会需求性人才,因此,实验教学在整个教学环节中占有较为重要的地位。
实验教学是理论教学的进一步延伸、应证和巩固,重在培养学生实验操作技能以及发现、分析和解决问题的能力[1-4],目前的实验教学仅仅局限于辅助教学形式,对学生的综合性、创造性和研究性等方面训练不够[5,6]。为提高学生的全面动手能力,社会实践能力,创新创造能力,对本专业实验教学进行了以下几点改革,并初见成效。
一、应用生物科学(食药用菌方向)专业实验课教学现状
教学模式是教学系统诸要素相互作用而形成的相对稳定的范式结构,它既包含着一定的教学理论,又包含一套行之有效的操作程序。其中,教学模式的操作程序还包括教学过程、教学方法和组织形式等具体安排,它是实现教学目标追求的具体途径[1]。杜威的“做中学”教学模式,以及现代的建构主义理论均强调学生不是信息的被动接受者,而是意义的主动建构者。所以在实验教学中,我们应该注重学生原有的经验和主体,引导学生主动地思考,积极地参与到整个实验过程中,提高他们的实践能力
二、应用生物科学(食药用菌方向)专业实验课具体的改革实施细则
1.让学生走近自然,走进自然,上专业的“第一课”。应用生物科学(食药用菌方向)实验课是让学生认识菌物界,了解食药用菌生境、习性,熟悉菌种制作和一些常见的食药用菌的栽培制作等。启发式实验教学能够激发学生学习的激情,促使学生带着浓厚的兴趣去学习理论课程。因此开展专业实验教学课程之前安排一次野外实习[7],让学生亲自去采集菌物,给菌物照相,认知和感受菌物世界。通过与小小的蘑菇接触,老师生动有趣的讲解,能够有效激发学生学习的积极性,提高学生对专业的热爱程度。
2.走进食用菌企业,了解食用菌的规模化生产。野外实习后,安排学生走进食用菌企业观摩学习,使学生们了解食用菌的规模化生产的简单流程,了解从母种制作,二级种制作,三级种制作到蘑菇管理出菇的全过程,使学生了解到目前规模化生产的大概情况,使学生明白自己今后学习的实验课程在生产实际上的应用和重要性,增加他们的学习责任感。为今后本专业的理论教学和实践教学打下一个良好的基础。
3.规范专业实验计划和实验教学大纲。实验计划应明确规定实验名称、实验时间、实验目的、实验器材(包括设备、仪器、药品等),从而减少重复性,体现连贯性,实现整体性。它既可作为实验教学检查的依据,又是实验室建设的蓝本。制定实验教学大纲时,尽可能做到少单一性实验,多综合性实验;少验证性实验,多设计性实验;少演示性实验,多操作性实验[8-10]。为培养学生实际的动手能力,自我提出问题、分析问题和解决问题能力、创新能力,应开设综合性的试验。经过专业的基本操作技术和方法训练之后,结合着专业的特点,组合一些实验内容,让学生自己探索,自己思考,分小组后,各组独立操作完成。组合综合性试验内容必须具有探索性的有机组合,但综合试验也不宜过多。因此,我们根据专业的物力财力,尽可能多地安排设计综合性实验,培养学生的思维能力和认识能力。
4.走出课堂实验教学限制,汇报形式完成实验报告。实验教学不仅能够很好的配合理论教学,提高教学的质量,更重要的是能够培养学生的观察能力,实践动手能力,创新能力,实践和理论结合能力,分析问题能力等等。所以在教学中注意做到结合着应用生物科学(食用菌方向)专业的特定,制定相应的实验教学计划。例如,食药用菌栽培实验教学课程受到季节性的限制,只有让学生走出课时限制,改掉以往的只有实验课程才能做实验情况,使学生充分利用课余时间,继续进行实验教学的学习。结合理论课程开展定时和不定时的学习,将班级学生分成小组,选择每组所感兴趣的栽培品种,独立进行从母种制作,二级种制作,三级种制作到出菇管理整个生产过程。实验报告的形式以汇报的方式进行,每个小组汇报后其他的小组可以对自己不明白的或者感兴趣的问题进行讨论,任课老师给予指导。实验课程的成绩由各个小组间相互打分来评定实验报告的成绩。这种模式充分提高学生的学习积极性,增加学生的学习激情,调动他们学习的兴趣,让学生主动去思考,去实验,去发现问题到自发的去解决问题。
三、结语
应用生物科学(食药用菌方向)专业是新型的学科,不断在摸索中前进,实验课程的改革路程很长,务必积极探索和实践,才能不断的创新。同时提高教师自身的知识水平与业务能力,改善实验条件是实验教学改革的成功保证。我们将孜孜以求,尽我们所能来促使专业实验课程教学上一新台阶。
参考文献:
[1]李志如.微生物学实验课教学改革探讨[J].中国林业教育,2001,(1):52.
[2]陈立杰.普通植物病理学课程理论与实践的教学改革[J].高等农业教育,2003,(4).
[3]全永富.建实验教学质量保障体系促培养学生创新能力[J].实验科学与技术,2007,5(1).
[4]广东,朱庆玲,陈艳婷.高职院校微生物学实验课教改初探[J].教材教法,2007,(2).
[5]马英玲.“森林病虫害防治”实验课教改初探[J].中国林业教育2000,(5).
[6]蔡婀娜,李夏兰,陈宏文.生物工程专业实验课教改探讨[J].高等理科教育,2000,(4).
[7]秦芸,张敏,成泽艳.“植物病理学”实验课教改初探[J].实验科学与技术,2004,1(4).
Thinking on the Teaching Objectives and Teaching Method of Introduction to Biological Science
LI Wei YANG Yu-ling
(School of Life and Environmental Sciences, Huangshan University, Huangshan Anhui 245041,China)
【Abstract】Through setting up the Introduction to Biological Science course, the theoretical system, research hotspots, curriculum provision system, school-running characteristics, further education and employment will be introduced to freshman majored in Biological Science. The main objective of this course is to help the freshman establishing their interests and clearing the curriculums and future developing directions, which will lay a solid foundation for the future study.
【Key words】Introduction to biological science;Teaching contents;Teaching methods
0 引言
生物科学是一门以实验为基础,研究生命活动规律的科学。生物科学作为一门基础科学,同时又是生命科学(医学、农学等)以及其他交叉领域(仿生学、生物物理学等)的基石[1],已成为社会发展和科学进步的主要推动力,当前以及未来都将与人类的生存、发展息息相关[2]。
与高中阶段的生物课不同,大学阶段生物科学已作为单独开设的专业。高中生物的某个章节在大学阶段可能会成为单独设立的一门课程。因此,在进行专业课程学习前如果能够提前对入学新生进行引导,帮助他们熟悉本专业的具体情况(学习内容、继续深造的潜力、就业方向等),对学生尽快融入专业学习会具有非常积极的作用。
因此,作为开设生物科学专业的院校,正视当前生物科学专业学前教育,结合实例介绍本专业特色、未来发展趋势,通过各种形式开展生物科学新生入学学前教育,能够帮助新生为未来的学习和目标制定奠定坚实基础。生物科学专业导论课程是生物科学专业新生专业课程设置中的一个重要环节。本课程通过对生物科学专业人才培养方案待解读和分析,使学生了解未来本专业的课程设置、理论体系、研究热点、办学特色以及考研就业等相关方面的信息,树立学生对本专业课程的兴趣,为后续的相关课程学习奠定基础。
1 教学目标
使学生了解生命由来的学说,进化论发展历程;掌握本专业的研究热点与前沿问题;通过本门课程的学习,对本专业的整体(学习内容、就业、深造)情况全面把握;通过大量实例分析、经验分享等,培养学生对本专业的兴趣,为学生未来四年对本专业的学习树立信心。
2 教学内容
生物科学专业导论课程应围绕生物学的经典理论,以生命由来的学说为起点,生命科学的理论体系及研究热点为主线,具体介绍生物科学专业设置、就业方向、考研情况等,并通过英语微课、优秀毕业生经验分享等方式授课。课程共8个学时,课程内容可作安排如下:
2.1 生命的由来,进化论 (2学时)
生命的定义和生命的基本特征、人类认识和研究生命的历程及现代生命科学的重大意义;生命的起源,生命的进化以及生命科学的理论体系。
2.2 生命科学的理论体系及研究的热点问题介绍 (2学时)
介绍当前生命科学的研究热点以及其与人类社会的主要关系。内容涉及生命的基础、生命的结构、生命的本质、生命科学与农业、医药、健康、生活、环境等领域的关系。
2.3 生物科学专业设置、就业方向、考研情况介绍(2学时)
对生物科学专业未来四年培养方案、课程设置、课程简介、就业方向、就业率及本专业历年考研情况等进行详细介绍。
2.4 邀请外语专业教师进行全英文生物科学专业示范课、讨论、答疑(2学时)
生物科学的学习,在当前科技发展现状下,离不开英语这门工具。选取具有代表性的某一知识点(以生态学为例),通过邀请从事多年生态学教育的教师进行全英文微课教学,激发本专业学生对本专业以及对英文学习的兴趣;同时,邀请本专业已就业和已考取研究生的同学(在读)与新生互动,通过课堂讨论、提问等形式,对本专业就业方向及深造情况进行具体分析,对学生有困惑的问题进行答疑。
3 小结
《生物科学专业导论》课程是专为生物科学专业新生开设的专业导论课,通过本课程开设,使学生系统地了解和认识各种生命的起源、生命的现象及本质,把握当前生命科学的发展动态,了解生物科学在人类社会生存与发展过程中的重要性,激发学生对生物科学专业学习的兴趣和热情,并为以后的专业课程的学习做好铺垫。同时,通过本课程的学习,使本专业学生能够对未来就业与再深造能有较为深刻的认识,为同学们未来大学四年的学习以及目标制定提供背景知识以及思路。本课程的教学内容及教学方法没有固定的教学模式,需要本专业老师结合自身教学、研究特点以及院系特色等进行[3],如何通过专业导论课程教育提高学生的学习兴趣,培养学生良好的学习态度,促进专业发展,不仅是生物科学,也是其他学科需要面临的问题。
【参考文献】
华中师范大学生物科学专业经过历代师生员工的辛勤耕耘,学院已发展成为生命科学领域教师教育特色鲜明、综合办学实力不断增强、在国内有一定影响的综合型学院,华中师范大学生物科学专业始建于1924年华中大学生物系,1953年成立华中师范学院生物系,1995年成立华中师范大学生物科学学院。
生物科学专业包括了生物科学和生物技术两个专业方向,专业培养掌握生物科学的基本理论、基本知识和实验技能,能够在高等和中等学校进行教学和教学研究的教师、教学研究人员以及其他教育工作者。该专业培养具备生物科学的基本理论、基本知识和较强的实验技能,能在科研机构、高等学校及企事业单位等从事科学研究、教学工作及管理工作的生物科学高级专门人才。该专业学生主要学习生物科学方面的基本理论、基本知识,受到基础研究和应用基础研究方面的科学思维和科学实验训练,具有较好的科学素养及一定的教学科研能力。
(来源:文章屋网 )
生物科学专业人才培养的内容包含生物科学理论和生物技术两个方面,注重对学生技能的培养,其培养任务是学生在掌握基本理论知识的同时,接受一定程度的实践训练,培养学生良好的科学素养及科研能力。因此,实验课程的开设是生物科学专业人才培养的重要环节。
当今高校人才培养目标的重点是培养创新型、应用型人才。相对理论教学来说,实验教学更多的承担了培养学生创新性、应用性、自主性能力的任务。教育部《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》(教高[2005]1号)中指出高校在实验教学中要增加综合性与创新性实验的比例,从而提高学生对本学科领域的自主学习和独立研究能力。《关于加强“质量工程”本科特色专业建设的指导性意见》(教高[2008]208号)中也指出,高校特色专业建设应特别注重加强实验教学,改革创新实验教学内容和实验教学方法,建立基础性、综合性、创新性、研究性等多种实验构成的实验教学体系。因此,对于生物科学专业来说,建立健全实践教学体系是人才培养的关键部分,其中实践教学体系中综合性、设计性实验课程的定位则尤为重要。
一、综合性、设计性实验的定位
教育部《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》中指出,设计性实验是指给定实验目的、要求和实验条件,由学生自行设计实验方案并加以实现的实验,而综合性实验是指实验内容涉及本课程的综合知识或相关课程知识的实验。综合性实验具有实验内容紧密,实验方法多元,实验结果综合的特点,而设计性实验具有实验内容自由,实验方法多元,实验结果多样的特点,这与单一的基础性和验证性实验有很大区别。因此,综合型和设计性实验从定位上应高于基础性和验证性实验,应在基础性和验证性实验的基础上进行综合性和设计性实验的开设。
二、综合性、设计性实验开设的限制因素
《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》中对开设综合性、设计性实验课程占总实验课程的比列有一定要求:综合性、设计性实验课程开设达到80%以上为实验教学效果好,达到50%~60%为效果较好。但是在实践教学过程中,大多数高校,尤其是新建本科院校的生物科学专业,其综合性、设计性实验的开设率很难达到50%,并且在实际教学过程中存在诸多的限制因素。
1.实验课程安排的盲目性
开设综合性和设计性实验课程,需要先考虑如何安排专业实验课程。生物科学专业的实验课程主要由专业基础课、专业方向课和专业选修课组成。专业基础课包含生物化学、分子生物学、细胞生物学、微生物学、植物学、动物学、植物生理学、动物生理学等,所涉及的实验知识和技能是整个生物科学专业培养课程的基础和核心。专业方向课是在专业基础课的基础上进一步深入和扩展的针对性较强的专业课程,如基因工程、发酵工程、酶工程等。专业选修课是专业方向课的补充和扩展,如蛋白质组学、分子遗传学、生物技术制药等,学生可以根据自身的需要和接受程度自行选修相应的实验技能,从而针对性地提高专业技能。
基础性、验证性、设计性、综合性等类型的实验内容在开设的过程中需要考虑各专业课程的性质。不同的专业课程对实验的要求存在一定差异。目前,绝大多数高校在开设综合性、设计性实验课程时很少去区分专业基础课、专业方向课和专业选修课的课程性质,仅仅是为了满足教育部的评估要求而盲目的增加综合性、设计性实验课程,这导致学生在上专业基础课时无法适应综合性、设计性实验内容,而上专业方向课和专业选修课时又对综合性、设计性实验中涉及的基础性实验内容没有完全掌握,从而产生专业实验技能培训的混乱现象。
2.实验课时分配的不合理性
综合性、设计性实验内容覆盖广,对实验技术要求高,所以需要更多的教学时数支撑。如《分子生物学》实验中仅PCR过程至少需1小时、《生物化学》的蛋白质分离纯化实验需3~4小时、《微生物学》的细菌培养需1~2天等,这在有限的学时下很难完成教学任务。
通常,实验课程的课时分配需要结合总课时量的分配情况,再安排不同专业课程的理论和实验课时比例。理论课时和实验课时分配本身就存在矛盾,如果再增加对综合性和设计性实验分配比例的考虑,势必会造成这种矛盾的加剧。部分高校能够将一部分专业基础课的实验内容独立出来,如生物化学实验、分子生物学实验、微生物学实验等,保证该实验课程拥有较多的课时。而大多数高校能独立出来的实验课程相对较少甚至为零,实验内容只能附属于理论课程之下,导致实验课程教学时数较少,教学内容不完整,这是制约高校实验课程改革的重要的问题之一。
3.实验教学模式的保守性和封闭性
受传统教育思想的影响,我国高校生物科学专业的实验教学基本上延续了以理论知识为主,实践技能为辅的教学模式。实验课程教学模式更是偏重于基础性、验证性、演示性实验。这些实验内容简单、固定,实验内容之间很少有过渡和衔接,甚至部分课程之间的实验内容存在大量的重复。
综合性、设计性实验课程的开设,要求实验教学模式多样化、开放化和灵活化。不同的实验场地、实验对象、实验内容和实验方法可能会在一个实验项目中涉及,这不同于传统、单一、封闭的实验教学模式。无论从时间、空间,还是内容和方法上,对高校生物科学专业的专业建设和实验教学模式都提出了新的挑战。
4.实验室管理模式的固定
传统实验教学模式产生了传统的实验室管理制度,其要求实验课程的开设应在规定的时间和地点完成教学任务,仪器设备和试剂的管理都是统一的,任课教师为了在不违反实验室管理制度的前提下完成实验教学任务,只能尽可能多的开设传统的、简单的实验内容,这也是基础性和验证性实验内容比例较高的原因之一。综合性和设计性实验需要开放的实验室管理制度相配套,传统的实验室管理体制与之存在严重的矛盾,这是限制高校生物科学专业实验课程教学改革的重要因素之一。
5.实验资源的不合理分配和使用
实验设备及经费的分配是限制高校生物科学专业实验课程改革和发展的瓶颈之一。生物科学专业对仪器设备、实验材料和经费的依赖较高,尤其是分子生物学相关实验涉及的仪器,动辄十几万到几十万元一台,这对于部分新建本科院校来说是个门槛。也因此受到了限制,大多数高校在开设综合性、设计性实验课程的时候往往需要考虑已有的实验仪器设备、配套设施等是否满足课程需要,而不是去考虑如何合理的设置实验内容,这违背了综合性、设计性实验开设的宗旨。
三、综合性、设计性实验开设及实施的建议
1.实验课程的层次化和实验内容的模块化
综合性、设计性实验课程的开设,需要根据人才培养方案的目标和任务,制定专业基础课、专业方向课和专业选修课的课程群,在实验课程的安排上要严格区分不同性质的专业课程对不同类型实验的需求,使实验课程形成完整的技能链条,具有明显的层次,即实验内容由浅入深,实验方法由少变多,实验原理由简入繁。
实验课程模块化是解决实验课程课时不足的有效途径。根据人才培养方案中实验课程涉及的实验技能,精炼实验内容,做到一个基础性实验包含一个实验方法和原理,形成基础实验模块,并使该实验模块能在今后的专业方向课和选修课中被涉及。这样在专业方向课和选修课的实验课程中将基础实验模块进行组合,从而建立综合性、设计性实验课程内容,使专业基础课、专业方向课和专业选修课的实验课程形成有机的整体。
实验课程层次化能够明确不同课程的教学目标和任务,避免课程之间知识和技能的重复和断裂,建立课程之间良好的过渡和衔接。实验课程的模块化能够更好的细化知识和技能,避免专业课程之间实验内容的无序和重复。
2.实验课程课时的分配及设置
根据专业课程的性质,将专业基础课的实验独立出来,分配较多的课时,使专业基础课能够开设更多的基础性和验证性实验。这些实验通常能够在1~2个课时完成,内容简单,使学生能够在较短的时间内掌握。每学期一门专业基础课安排至少20课时的基础性实验,这能够充分培养学生的基本实验技能,为将来的综合性、设计性实验的学习打好坚实的基础。
专业方向课和专业选修课的实验内容以综合性、设计性实验为主。综合性和设计性实验在课时安排上不局限理论与实验课时的分配比例,实验和理论课时可以灵活调度,将实验内容作为理论内容的延续和补充,同时也能在实验内容中进一步深入理论内容,实现“从做中学,边学边做”的教学效果。
3.开放式、信息化的实验教学模式及管理方式
开放的实验教学模式是综合性、设计性实验开设的必要保障。在开放式实验环境中,学生以分组的方式进行实验,可以自行安排实验时间,从而避免实验室学生人数过多,实验资源紧张的情况,同时也能使教师最大限度的指导学生;学生可以选择内容进行实验,避免实验资源的不合理分配,提高仪器的利用率;学生在一定范围内自由选择实验方法及手段,避免实验教学的单一性和局限性。开放式实验教学模式不仅解决实验教学课时紧张、实验资源的不合理分配问题,还可以调动学生实验操作的积极性,使学生在实验中变被动为主动,提高学生的综合素质。
在开放式实验环境中,实验室应根据不同学科将实验室进行分类,以实验仪器设备的利用率及价值进行分区,不同分区有专人负责管理。开放式实验室可建立信息化管理方式,统计实验室及仪器的使用频率,对频率较高的实验室采取开放式管理,对频率较低的实验区域进行统筹管理。此外,考虑到生物科学专业的一些仪器设备价格昂贵,可以专人专管,并使用网络信息系统建立预约机制,采取计划性、集中性安排仪器的使用时间,实行半开放策略。
2、管理学院:学院设有三个本科专业,即市场营销专业、劳动与社会保障专业、公共事业管理专业。市场营销学的方向是含药品营销方向、保险营销方向。劳动与社会保障的方向是医疗保险方向。公共事业管理专业的方向是卫生事业管理方向。
3、信息工程学院:学院拥有信息管理与信息系统专业、计算机科学与技术专业、计算机科学与技术专业及计算机科学与技术专业四个本科专业。
国家重点学科
拥有生物学国家一级重点学科的高校有北京大学、清华大学、北京协和医学院(清华大学医学部)、复旦大学、南京大学、中国科学技术大学、武汉大学和中山大学。
拥有生物学国家二级重点学科的高校(不含已拥有生物学国家一级重点学科的高校):
培养目标
生物类本科专业基本分为生物科学、生物技术、生物工程三大方向,以及师范类。
生物科学专业学生主要学习生物科学方面的基本理论、基本知识,受到基础研究和应用基础研究方面的科学思维和科学实验训练,具有较好的科学素养及一定的教学、科研能力,能在科研机构、高等学校及企事业单位等从事科学研究、教学工作及管理工作的生物科学高级专门人才。
生物技术专业培养具备生命科学的基本理论和较系统的生物技术的基本理论、基本知识、基本技能,能在科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作,能在工业、医药、食品、农、林、牧、渔、环保、园林等行业的企业、事业和行政管理部门从事与生物技术有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作的高级专门人才。
生物工程专业通过掌握生物技术及其产业化的科学原理、工艺技术过程和工程设计等基础理论,基本技能,能在生物技术与工程领域从事设计生产管理和新技术研究、新产品开发的工程技术人才。
就业前景
生物专业的发展潜力巨大,然而,在我国范围内,其目前的就业形势却相对有点“冷”。很多相关岗位通常需要求职者具备极为深厚的专业知识和熟练的实操能力,因此仅持本科学历的毕业生是较难找到对口工作的,生物技术专业在2010年已被教育部列为10大“红牌”的本科专业。以生物工程专业为例:
(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
理论教学和实践教学的关系十分紧密,对比来说,实践教学是存在独立系统化教学活动的统一名称。所以,两者是有关联性的辩证统一体系,也是各自独立的教学过程。传统的思想认为实践教学的最终目标是巩固学生的理论知识,提高实验能力,构建合理的思维方法,短期内这种理论可取得理想的教学效果。如今很多高校的生物科学专业的相关内容包括:细胞生物学实验、遗传学实验、植物生理学实验、动物学实验、微生物学实验、生物化学实验、植物学实验、人体解剖生理学实验及植物学野外实习等。在实践教学初级阶段,实验教学被各种外界因素所限制,总体的实行效果不是非常理想。原因主要是实践体系的内容都是验证性的实验,其内容比较简单,设计综合性较高的实验几乎不存在,手段和方法不能及时进行创新。大势下整体性比较低,不能抓住问题的根源,没有发挥出应有的教学效果。
2培养人才必须优化实践教学体系
生物科学专业的同学基本工作是针对基层,部分同学成为中学的生物老师,部分同学进入职业学校从事教师工作,部分同学在相关单位从事专业的研究工作。颠覆过去重理论教学模式,建立一套高效合理的教学体系,保证教学过程中将实践和理论有效地结合在一起。通过这种方式让学生掌握专业的知识水准,进一步为学科的发展贡献力量。为了构建完整的实践教学体系,必须提供完备的基础硬件设施设备,改变以往的教学重点,完善实验教学方法,将培养具有实践能力和创新精神的优质综合性人才作为最高目标。
3优化生物科学专业实践教学体系的基本思路
在开展实验教学工作过程中,必须合理地设置实验项目,改善教学模式及实验教学方法,建立完整的实践教学体系。对于生物科学专业的教学体系开展全方位多元化的改革,结合理论知识内容和实践体系来进行课程设计,构建以提升职业水平为中心思想,将课程改革和课程设置作为主体的教学系统,保证符合学科的特点和系统化。
3.1建立多模块、多层次的实验课程体系融合现代化的生命科学及技术发展的方向和人才培养的最高目标,建立多元化、多层次的实践课程体系,将创新能力的培养融合到各阶段学习过程中。例如,“在专业方向课程模块”“学科基础课程模块”两者间设置理论突出的内容。在基础知识学习阶段,理论和实践的符合性高,转到专业阶段学习中,难度综合性提升,导致实践和理论二者之间既有各自的特点还可以合理结合,树立培养能力为目标的个性化教学体系。
3.2设置不同层次的实验项目学校构建从基础实验教学(实验性的目的)、专业实验教学(设计和综合实验)、综合练习科研训练的系统化流程,不同的层次阶段合理地把理论、技术研究、科学创新思想结合到一起,建设不同程序的实验体系,体系中加大综合性和研究性实验的比重,将人才培养落实到每节实践课程中。在安排课程内容时,用科学手段将系统化的实验项目链接到一起,提升先进科学和传统实验的连接性。
3.3学研结合,学产结合最大化应用科研工作的优点,与相关的工作单位和生物研究企业建立相应的技术研究平台,进行合理的科研培养,让学生接触到国家先进的技术研究实验,充分地将课堂内的知识内容运用到实际中,将科研和技术开发有效地融合到一起。
4具体方法
4.1学科基础课程模块该模块的基本内容是进行基础性的实验教学,建立和理论知识不同的课程内容。开设动物学野外实习、植物学野外实习、人体解剖生理学实验、细胞生物学实验、遗传学实验、植物学实验及开设动物学实验等课程。课程安排时,考虑不同内容之间的链接关系,尽可能减少不同课程之间的相似内容。
4.2专业方向课程模块该模块应用中需要进行综合性较强的实验,让学生掌握基础性的理论内容和实验基础后,根据过去的知识结构体系,提升原有的实验技能,培养综合素质水平。在该阶段的课程设置中开设“农产品的贮藏与加工实验”“生物产品的分离、纯化技术实验”“现代生物技术实验”等内容。其中,现代生物技术试验具体包括植物的组织培养和快速繁殖、DNA重组技术、异原蛋白在微生物中的表达、发酵工程、分离提取技术、动物细胞培养和细胞及活性检测技术,生物产品的分离内容包括在植物、微生物、动物等物体不同的排泄物中提取产物,农产品的贮藏与加工实验包括将农产品加工成饮料、饲料及具有价值的产品。
中图分类号:G423.3 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)05(b)-0002-02
创新是时代进步的动力,是技术发展和进步的源泉,是经济腾飞的催化剂,创新实验室的建设与管理对于生物科学专业学生的创新能力培养非常重要。
本科院校科研和教学实力都比较强,尤其对于985和211院校来说,借助于实验室提高学生的研究、分析、创新能力是常用的教学策略,所以说高校实验室是培养创新人才的摇篮。在实验室内,学生可以将课堂所学理论知识与实践相结合,培养学生动手动脑能力,发现课堂所学原理的真正所用,并在此基础上进行创新。因此,建立设备齐全、技术成熟以及管理科学、创新的实验室对于推动高校生物科学专业教学具有重要作用。
1 建立高校生物科学专业创新实验室的必要性
生物科学专业是对生命现象及其规律进行研究的科学,同时对自然科学的发展也起到很大的推动作用。生物科学涉及范围较广,与人口、环境、资源、人类健康等息息相关,可以说人类的生存和发展无时无刻不和生物科学联系。生物科学实验室是培养生物科学人才的摇篮,因此,其创新管理也就显得非常必要。
1.1 为生物科学专业的发展培养创新性人才
我国生物科学在世界生物科学界一直处于先驱地位,但是现代科学技术发展迅速,各国认识到生物科学的重要性,纷纷展开研究,我国为了能够继续保持世界领先地位就必须抓紧培养生物科学专业的创新性人才。虽然中国曾在人类基因组以及水稻基因组计划中做出过杰出贡献,但是与世界上的发达国家在生物科学研究中的差距还是很大,为了减小差距,必须要加强生物科学实验室的建设与管理,培养出创新能力强,老、中、青相结合的工作团队,才能保证我国生物科学技术的可持续发展。
1.2 为生物科学产业的发展储备新型人才
面临现代资源趋紧,环境污染严重等种种问题,生物产业亟待发展,以解决人口、资源、环境等重大问题。全球范围内很多国家已经将生物产业的发展作为战略性目标,将生物产业的发展提到了国家安全层面,中国作为世界人口最多的国家,面临的问题同样繁多,所以中国生物产业的发展进步一直是我国科研的重中之重。我国在“十一五”规划中曾明确提出大力发展中国生物产业,力求通过几年的发展在生物制药、农业、环保、资源、能源等的保护和开发利用方面能有所建树。实现这一目标的基础就在于高素质本科学生实践能力的提升。生物科学专业创新实验室的建设和管理让学生能够充分将所学知识与现实结合,在掌握知识的基础上能够培养原始创新能力、集成创新以及引进消化吸收再创新能力,真正推动我国生物产业产学研相结合。学生在实验室中培养的技术与创新能力能够在走出校园以后发挥重要作用,他们有能力发现问题、分析问题、解决问题,促进生物产业的发展。同时,也反过来促进生物科学专业技术的发展和进步。
1.3 弥补我国本科生物科学专业学生培养中的不足
目前在我国高校生物科学教学中存在很多不足和缺陷,为了能够弥补这些不足和缺陷,要加大生物科学教学研究以及创新实验室的建设与管理。
如今大部分高校生物科学教育中教师会传授学生足够丰富的理论知识,但是在实践操作和运用上缺乏锻炼,没有锻炼机会,更没有培养创新能力的条件。有的学校开设了生物科学实验教学课程,但是在实验室中学生都是被动实验,学生只需要按照教师的指导,将实验室已经配好的试剂或者其他实验材料和另外的实验材料混合进行实验就行,完成的实验都是一些经典实验。学生在这个过程中不用自己真正的去做什么,只需要按照老师的意思按部就班完成作业就行,十分机械,学不到东西。久而久之,学生对此类实验失去兴趣,学校也只是应付了事,原本的实验教学起不到任何效果,更无所谓创新。
2 本科生物科学创新实验室建设与管理
本文研究的本科生物科学专业创新实验室的建设由三个主要的部分完成:实验室管理制度形成、实验室仪器设备的配置以及实验室技术体系的构建。实验室的设计要以人为本,以学生为本,对实验室内的机器设备进行合理整合配置,构建完善的科学技术体系,为培养学生创新能力提供条件和研究氛围。
2.1 创新实验室管理制度的建立
创新实验室管理制度是实验室发挥有效作用的前提,能为学生学习、研究以及创新能力的培养提供良好的氛围。实验室的建立原则是以学生为本,同时坚持科学发展观,根据学生的具体情况制定一套科学合理的实验室管理体制。在本科阶段,生物科学专业的学生如果具有了某个方面的想法,并且在向老师咨询以后具有可行性的情况下,可以向学校申请进行创新项目的科研基金,并且在实验室内通过实验研究其项目。对于具体制度的建立可以从以下两个方面进行。
(1)建立较为宽松的准入制度,较为严格的生物材料领用制度。
创新实验室的建设是为了激发本科生的实践动手能力、科研能力以及创新能力,但是在关于哪些学生可以进入实验室进行实验就涉及到了实验室的门槛问题。有些学校的实验室规定,学习好的学生可以进入实验室,但是学习成绩差的就不可以。这样的规定在创新实验室的管理制度中是不可以出现的。这样很容易遗漏学习成绩不好,但是动手能力很强,创新思维活跃的学生。因此,只要学生有创新的欲望和一定的专业课基础和动手能力,能够按照原始教材进行一些简单实验,就应该让学生进入实验室进行研究。
创新实验室管理制度确立了较低的准入制度,但是需要建立严格的实验材料领用制度。实验中对于每种实验原料的领取都要经过实验室管理人员,对于一些危险物品,要严格限制领取量,并且在领取实验材料时要由领取的学生签名,确保实验材料领取实名制。对于有剧毒、危害性极大的实验材料,要经过申请报学院或者实验室审批,才可以由实验室管理人员将实验材料给予学生,并监督其使用,对于余留材料要进行回收。
(2)以学生为本的开放制度。
实验室运行需要大量的资金和技术人员作为支持,所以在开放时间安排上要以学生为本,尽量在学生需要的时间开放,其余时间关闭。学生开展实验室研究工作一般是在课余时间和寒、暑假,所以创新实验室在这期间可以将实验室管理人员、教师一起集合到实验室,对学生创新研究期间的问题进行解答。学生在实验室内的研究主要靠自己完成,教师只需要在旁观察,不让学生出现危险就行,学生是真正的自主式管理。
2.2 创新实验室设备进行模块化管理
生物科学专业涉及微观和宏观世界,在实验中需要多种实验设备,为了提高设备的可发现性和利用率,可以对实验室内的设备进行模块化设计。创新实验室内的设备从大类上可以分为公共模块以及各类专业模块。公共模块基本上是所有实验人员都会用到的,各类专业模块则是根据研究项目不同而设置的独立模块。当学生按照特定的科研项目到实验室申请实验设备时,实验室管理人员可根据实验要求分配合适的设备模块,方便学生实验操作。
2.3 提高创新实验室管理人员的素质
在我国本科院校的实验室内,管理人员一般承担设备、仪器清洁工作,实验室打扫工作以及日常实验室的安全管理工作。但是创新实验室的管理员将不再与传统管理员一样。创新实验室管理员不仅要承担实验室日常安全护理和清洁工作,还有具有一定的创新能力,比如对于实验室设备的摆放如何才能更加合理进行研究,同时还要能够为实验室内进行创新研究的学生提供一定的技术支持和帮助。管理员由过去只负责为进行实验的学生配制试剂向“多功能、全面”的管理员转变。同时生物科学专业创新实验室的主要负责人也要经常组织实验室管理员进行培训,提高相关技能,争取在做好实验室管理的基础上,能够为学生的创新研究提供帮助。
2.4 加强创新实验室与外界先进实验室的交流
加强与外界先进的生物科学实验室进行交流,能够为实验室的管理以及学生的创新研究提供灵感和动力。
闭门造车是最坏的学习方式,为了要有创新还要走出去,在创新实验室管理上也要体现这一点。和外界实验室进行交流对于培养学生的创新思维和创新能力具有重要作用。与外界的交流可以采用以下两种方式,一是与生物科学专业领域的一些科研人员进行交流,二是和生物科学产业的一些生产实践者交流。与生物科学专业领域的科研人员交流,能够了解相关领域的最新动态,从而根据动态调整研究思路和技术路线,为接下来的研究打下基础。与生产实践者多交流能够知道生物科学技术在现实中的应用以及实际中需要什么样的技术,从而为自己的研究指明方向,使研究的结果能够符合实践要求,在实践中创造价值。
3 结语
本科创新实验室的建设和管理是一项复杂的工程,其建立和完善需要相当长的时间和精力,但是为了我国生物科学事业的发展进步,各高校应当都参与到创新实验室的建设中来,共同商讨管理制度的建立和完善。本文从我国生物科学创新实验室建立的必要性出发,对创新实验室的重要作用做了具体阐述,在此基础上对创新实验室的管理提出了4个方面的详细建议,为我国本科生物科学创新实验室的建立提供了可能,对我国生物科学事业的发展具有重要的促进意义。
参考文献
[1] 张义贤.生物科学专业“四层次”时间教学创新体系的构建与实践[J].高校生物学教学研究,2011(1).
[2] 李佳音,官莹.浅谈实验室开放性管理模式的构建策略[J].计算机光盘软件与应用,2013(22).
[3] 江海.生物实验教学中心管理与运行机制探讨[J].高师理科学刊,2013(4).
[4] 孙秀英,宋宏涛,尹燕霞,等.生物学本科生科研创新实验室建设与管理[J].2013(13).
[5] 王潇,莫日根,王迎春.生命科学本科生创新实验室建设与实践[J].高校生物教学研究,2013(2).
[中图分类号] G44 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2014)01-0021-02
21世纪是生命科学的世纪,生物科学专业将在国家、社会的发展进步中起到举足轻重的作用。作为地方本科师范院校,对生物科学师范学生应用构成体系的研究,将更好地为地方教育系统输送优秀的生物教师,更好地服务于地方经济的发展,实现地方本科院校的区位优势。因此,通过问卷调查以及实地访谈等调查研究方式,我们对盐城及其周边乡镇地区的中学进行调研,在对学生、教师、家长、社会等各个方面分析总结的基础上,认为应该从教育教学能力、教学管理能力、科研创新能力方面入手,着力构建地方本科院校生物科学师范类专业学生应用能力的构成体系。
一、地方本科院校生物科学师范专业学生应用能力现状
本文采取问卷调查和座谈的形式,深入探访生物科学师范专业在校学生以及部分由师范院校毕业的中学教师,发现以下几点问题。
(一)薄弱的生物科学知识
在调查问卷中,为了降低难度,涉及有关基础知识的内容都以选择题的形式出现。调查数据显示,师范生对生物学理论知识掌握不扎实。大家普遍反映:现在的学习模式都属于“临时抱佛脚”类型,为了确保考试能顺利通过,很多人都是在考试前两周才疯狂学习。这就容易导致书本上的知识一考完就忘完了,根本谈不上将知识熟记于心、融会贯通。加之高校扩招、学生层次良莠不齐,这也对大学教师的日常教学工作带来了挑战,在一定程度上削弱了大学教育的质量。
(二)弱化的教师职业素质
在已工作的师范院校毕业的中学教师中,我们通过走访调查发现:在教学设计、教学资源的有效组织和管理、教学活动过程的有效组织和管理、积极开展信息技术与课程整合等教师职业素质方面,新入职的教师总是不能及时掌握。他们更多的选择墨守成规,将书本上的主观知识以客观的教学方式输送给学生,根本谈不上在已有的教师职业素质上加入自己独特的教学模式,形成自己的教学风格、人格魅力。
(三)匮乏的科学探究能力
在应试教育问题日益凸显的今天,应试教育不仅仅残害了普通学生,也对中学教师的科学探究能力造成了伤害。在如今的中小学,教师关注更多的是如何提高学生的学业成绩,如何提高升学率,很少有时间去关注自己的科学研究,或者根本就无暇顾及。
(四)理论与实践的脱节
现有的教学模式和以考试为主的测评模式使得学生只注重课本知识的学习,而忽略课外的拓展与实践。生物探索实践的成本大、范围广,许多微观实践设备投资大、成本高,使得学生无法亲自实践。这也使得教师在培训时,只注重学生理论知识体系的构建,而不重视学生实践体系的建设;评估也只是注重一些精品课的讲习,而忽略一些课题实践的研究,使得理论与实践存在脱节现象。
二、生物科学师范专业应用能力构成体系
(一)教育教学能力
扎实的基本能力是应用能力的前提与保证。对于生物科学师范专业的学生来说,基本能力主要包括扎实的知识储存能力、获取知识的能力、语言表达能力、信息获取的能力等。
扎实的知识储存能力。作为教师我们应该掌握的知识包括包括化学知识、生物学知识、教育学知识。其中化学知识包括无机化学、有机化学、分析化学、物理化学;生物学知识涉及细胞结构与功能、代谢途径与代谢调节、生长动力学等;教育学知识更是囊括了教育心理学、学科教学论、教育学导论等各种综合性知识。
摄取知识能力的培养和锻炼也是大学教育过程中的一项不可忽视的内容。在当今社会的教育体制改革中,要改变过去应试教育的模式,必须在加强知识体系教育的同时,更注重如何获取知识能力的培养。这些能力包括利用多种方法进行查询和文献检索,以获取信息;了解学科内和相关学科的发展方向及国家的发展战略;独立思考,自主学习,制定和调整自身的发展方向和目标,提高个人和集体的工作效率等。摄取知识的能力突出了学生的主动性和能动性,对于生物科目而言,生物学语言以及理论知识都是在不断的实践过程中积累起来的,这就意味着许多新的观点的提出需要学生去阅读和掌握。
较强的语言表达能力也是用人单位和科研机构对生物科学师范专业的学生应用能力要求中的重要内容。一个合格的教师,应具备较强的语言表达能力,这样才能把自己的所想、所思、所得以合理、合适的方式阐述出来,而且符合学生的接受、理解能力。这就要求教师在进行生物师范生培训时,要不断给学生走上讲台的机会,要组织各种形式去锻炼学生的语言表达能力。
近二三十年来,生命科学的研究方法发生了巨大的变化,信息技术与生物学结合产生了生物信息学。生物科学是一个瞬息万变的学科,每时每刻都会有新的研究发现产生,作为优秀的中学教师,我们应该紧跟时展的步伐,及时获取最新的科研成果,并与自己的实际教学相融合,带领学生了解最前沿的科学知识,激发学生的学习探究热情。
(二)教学管理能力
学校的中心工作是育人。作为教师,在给学生宽松的成才环境的同时,又要对他们进行严格的管理。我们可以因材施教尝试在班级内部建立德育综合考评规范制度、教学评价制度等,积极探索学生个人培养计划,以满足学生的客观现实需要,全面提高学生素质,进一步加强学生与教师的有效沟通。同时利用现代通讯技术,着手搭建与家长的沟通平台,及时交流学生的思想学习动态,制定个性成长方案,形成学校与家庭共同育人的氛围。
用人单位和科研机构认为,发现问题、提出问题、分析问题和解决问题是他们最期待生物科学师范专业的学生能具备的能力,也是一个优秀的生物教师所追求的,而扎实的教学管理能力是实现这一目标的根本前提。
(三)科研创新能力
随着高等教育体制改革的不断深入,对本科生科研能力的培养,已经成为当前高等教育改革的一个重要目标。
科研素质是生物科学师范专业创新人才专业能力素质基本要求的核心,在学生创新能力方面起着决定性作用。生物科学师范专业学生科研素质主要包括:对研究问题的兴趣;观察生命现象并提出有关问题;阅读有关专业文献,综合分析文献资料,设计解决问题的研究方案;实施研究方案;对研究结果进行分析,得出结论;撰写研究论文或报告等。
生物科学师范专业的学生要具备较高的科学素养,一定的科研和项目开发能力,较强的钻研精神和接受新理论、 新知识和新技术的能力。这也是用人单位和科研机构对生物科学师范专业的学生应用能力要求的重要内容。
由于生物科学是一门交叉型学科,涉及面广,这就要求中学教师具有创新意识。随着科学技术的发展,人类对自然的认知水平随着新设备、新发明的出现而不断提高,在生物学领域的认识也逐步加快。因此,作为生物科学师范专业学生,就必须具备创新意识和创新能力,这样才能更好地适应生物科学的发展。创新能力是技术改革的推动力,也是推动生物科学不断向前发展的动力之源。教师在培训学生创新能力的同时,应重点培养学生的逆向思维能力和扩展思维能力,要让学生敢于创新、勇于创新,以生物科学为切入点,不断挑战自我,提高自己的创新能力。
对于地方本科师范院校来说,生物科学师范专业应用型人才培养目标是一个长期、系统的工程,它的实现,涉及教育环节的各个方面,需要政府、企业、学校、社会各方面的配合。无论是改革研究还是实践,都要顺应我国高等教育事业的发展,适应教育现代化、国际化的趋势。只要我们不断进行观念创新和制度创新,积极面对挑战,认真对待问题,坚持不懈,一定可以培养出为企业和社会所广泛接受的应用型人才。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 鲁先文.加强高校生物科学专业师范生实验能力的培养[J].赤峰学院学报(自然科学版),2011(4):263-264.
[2] 汪忠.走进高中新课改 ———生物教师必读[M].南京:南京师范大学出版社,2005.