發布時間:2023-10-09 15:03:31
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們為您準備了不同風格的5篇生物科學和生物工程,期待它們能激發您的靈感。
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)05-0112-02
一、引言
我國高校生物學領域有生物科學、生物技術、生物工程三個密切相關的本科專業,并制定了相應的專業規范。如何體現各自的科學、技術及工程內涵與特色既是教育工作者的責任,也是人才市場和報考學生和家長極為關心的現實問題。本文通過比較分析這三個專業的本科專業培養規范,上提出一些參考意見,以期為專業的進一步規范、教學計劃的修訂,為社會及學生和家長的專業選擇提供參考。
二、專業類型
生物科學專業為傳統典型的理科專業,培養科學型和教學型人才,授理學學位;生物技術專業以理為主、以工為輔、理工復合,培養應用研究型或技術型人才,授理學、農學或林學學位;生物工程專業以工為主、以理為輔、工理復合,培養應用型工程技術人才,授工學學位。其專業類型的描述和劃分比較清晰明了,比較規范和恰如其分。
三、培養目標
從專業規范中培養目標的描述(見表1)來看,生物科學與生物技術兩個專業的培養目標差異很小,僅有從事生物科學與從事生物技術之差,但從目前的就業市場來看從事生物科學與從事生物技術差異很小,難以界定。而從專業類型可知,生物技術專業可授理學、農學或林學學位,這些特色理應在培養目標中有所體現。
四、公共基礎課
在三個專業的本科培養規范中,生物科學與生物技術兩個專業的公共基礎課(人文社科和自科)完全一致(見表1),而生物工程的公共基礎課形式上有一定差別,可本質上看不出有多少差別,也缺乏需有差別的理由。從厚基礎、寬口徑的培養要求來看,三個專業的公共基礎課要求可統一,學分要求也應統一,要求工科學生在這一環節增加近一倍的學分極不公平。線性代數等可在公共基礎選修要求中解決。
五、專業基礎課
專業基礎課的設置體現了從科學、技術到工程的循序漸進過程(見表1)。然而從科學到技術的差異很小,僅增加了工程基礎課4學分(約11%),應為技術基礎課,且應明確例舉。從技術到工程的專業基礎課要求有了明確的變化,按課程類別從科學到工程變化率近50%。學分的控制宜統一,且應規定生物技術專業的專業基礎課最低學分要求中技術基礎課學分應達20%以上,生物工程專業的專業基礎課最低學分要求中工程基礎課學分應達40%以上。且可給出典型的工程類專業基礎課名錄,如機械零件、電子電工基礎等課程。另外生物工程專業基礎課將《機械設計基礎》列為可有可無的選修會造成該專業工程基礎的嚴重缺陷,且應在生物工程專業的專業選修課中保留生物技術專業的細胞工程、酶工程等選修課(見表1)。
六、專業課
專業課的設置也體現了從科學、技術到工程的循序漸進過程(見表1),從科學到技術的專業課調整率達30%,而從技術到工程的專業課雖然有較大變化,但所列舉的課程多為非典型的工科專業課(如基因工程、細胞工程、蛋白質工程),回避了典型的工科專業課如氨基酸工藝學、抗生素工藝學、有機酸工藝學、釀造酒工藝學等。學分的增加也不盡合理,三個相近專業,不論理科還是工科,學分基本要求應盡可能一致。向上浮動及在各選修課程間適當調整則是各校應有一定的自。另外生物工程是典型的工藝類專業,專業必修課缺工藝類專業應有的分析檢測課也會給工藝過程及產品研發和生產中的質檢質監和質控及產品安全留下隱患,故建議3+X模式中3應包含專業分析、X應例舉氨基酸工藝學、抗生素工藝學、有機酸工藝學、釀造酒工藝學等。
七、實習及畢業實踐環節
生物科學和生物技術的實習及畢業實踐環節完全一致(見表1),未能體現從科學到技術的差異特點以及生物技術可授農學或林學學位的特色。畢業設計是工科工藝類專業最為特色的實踐環節,但在許多學校以“畢業設計(論文)”的形式出現,實際實施則只做畢業論文,沒有畢業設計,使畢業設計名存實亡,致使許多學校生物工程專業的畢業生根本就不知道何謂畢業設計,許多學生甚至把畢業論文當作畢業設計。建議明確生物工程專業的“畢業設計”為必修環節,可以設計論文二者兼顧,至于是“大設計小論文”還是“大論文小設計”可依各校情況而定,唯有如此,生物工程專業才能名符其實。
八、師資要求
師資的最低要求在規范中描述不盡一致,應加以統一。且應規定專業課的師資要求,因為能承擔專業課的老師一般能勝任專業基礎課,而能承擔專業基礎課的老師則不一定能勝任專業課。這在工科尤其如此。故除規定學歷職稱要求外,應規定專業要求,即“本科為相應或相關專業”的師資應大于專業師資總數的50%。
九、其他
近年由于社會辦學、企業辦學、校企合作、產學研合作、網絡教學、數字圖書資料等多元化和多樣化的辦學形式和方式的發展,統一實踐等硬件條件形式較為困難,而且也不符合時代要求。建議教室(專用或生均面積)、專業課實驗室(面積及專用設備)、圖書資料數據庫量設定為剛性要求,研究所(室)或技術中心、實習基地規模和數量等宜設定為柔性、選擇性或特色要求。
參考文獻:
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預設動態生成課堂教學教育機智教育資源葉瀾教授曾說:“要從生命的高度、用動態生成的觀點看課堂教學。課堂教學應被看作是師生人生中一段重要的生命經歷,是他們生命的、有意義的構成部分,要把個體生命發展的主動權還給學生。”隨著新課程標準的實施,我們越來越清晰的認識到,預設與生成是課堂教學首要面對的問題。水到渠成的教學效果固然好,“節外生枝”的課堂意外也是經常碰到的。當課堂“節外生枝”時,我們不能簡單的草率處置,應該將這種意外及時納入預設的教學之中,及時調整教學策略,重構課堂動態生成,將課堂上的意外演變成為教學中的精彩,讓課堂煥發生命活力。
那么如何讓預設和生成在政治課堂中和諧共舞呢?下面,結合教學實踐談談自己的幾點體會。
一、精心預設,搭建“生成”平臺
俗話說:“凡事預則立,不預則廢”。“預設”是教學的基本要求。在新課程關注“生成”的今天,強調“預設”也是十分必要的。
首先,要對教學目標進行精心的“預設”,做到“心中有教材”。教學目標是教學的靈魂,是教學的出發點和歸宿,它支配著教學的全過程。《課程標準》和教材是確定教學目標最基本的依據,教師要沉下心研讀課標,靜下心揣摩教材,明確課改要求,熟悉教學內容,理清教學思路,弄清讓學生“學會什么?”只有心中有清晰的教學目標,才能高效的開展教學活動,正確對待課堂中出現的“生成”。
其次,要對學生進行精心的“預設”,做到“心中有學生”。課堂不是完美教案的展示,它面對的是一群活生生的學生主體。世界上沒有完全相同的兩片樹葉,學生個性迥異,對事物的看法和觀點也不盡相同,因此課堂上隨時都可能出現“意外”和難以預料的結果。“人是生成性的存在……兒童的發展具有豐富的可能性,是不確定的、不可限量的,也是不可算度的。”基于以上分析,更需要教師在“預設”時,尊重學生的個性差異,正確估量學生個體因環境不同、生活經驗不同、知識背景不同而表現出來的知識經驗、學習方法、思維方式、情感體驗等方面的“差異”,彰顯課堂教學的多樣性、豐富性和隨機性。
另外,還要對教學問題進行精心的“預設”,做到“心中有適合的問題”。問題與教學是不可分離的統一體。教學圍繞問題展開,問題在教學中得以解決,教學又發現新的問題……教師應以學生已有的知識和經驗為基點,體現學生發展的需要,設計的問題不僅要讓學生“跳一跳,就能摸得到”,還要讓學生“跳一跳,才能摸得到”,既能學生體驗成功的愉悅,又可為學生“生成”新知識發展提供空間。
二、發揮教育機智,捕捉“生成”契機
面對課堂上生成的問題,教師除了有良好的心理素質以外,還必須要發揮教育機智。執教《與誠信結伴同行》教學中,組織學生對誠信的重要性展開討論的過程中,一個同學突然冒出一句:“人如果都說實話,那么碰到壞人勒索,也不能說假話了?”課堂突然沉寂下來,另一個同學也插嘴了,說:“醫生是不是也要把病人的病情如實告訴病人呢?”課堂氣氛緊張起來,全班同學把目光投向我,好像質疑我剛才讓他們討論的問題是否在價值。這時候,我沒有按“預設”繼續對誠信的重要性進行歸納,而是立刻表揚了這兩位同學,表揚他們有個性,肯動腦子,問題提的好。我順勢讓學生就“醫生善意的謊言誠實守信嗎?”展開辯論,學生七嘴八舌,這兩位同學問題提的好,其他同學的回答是巧妙。一位同學還聲情并茂地講了一個故事:“一個得了白血病的小女孩,在她生命的后期,當醫生問她最大的心愿是什么時,她說想去天安門看看升旗儀式,對一個生命垂危的女孩的最后心愿,醫生和家長哪有不滿足的理由呢?但是因為她的家住在遙遠的新疆,如果滿足她的要求,醫生怕女孩經受不住旅途的勞累,于是一個由2000多名志愿者和醫生還有女孩的家人組織的集體編造謊言的活動開始了,從上火車到改乘旅游公車,一路上,從報站到服務員端茶倒水,甚至到旅客的交談,都是大家有意安排的,最后來到了一個學校,在軍樂隊伴奏的國歌聲中,雙目失明的女孩以為真的來到了渴望已久的天安門廣場,當看到她無力的舉起她的小手向國旗的方向敬禮時,在場的人們全都流下了熱淚。”末了,這位同學還擲地有聲?“善意的謊言不僅無礙于誠信,把握住謊言的度,我們的世界會更美好!”
幾句廉價的表揚,一場隨機的辯論,巧妙的利用了課上生成的教學資源,激發了學生主動探究的興趣,為課堂增加了生活化元素。相反,如果拘泥于靜態教案的“預設”,對學生動態的“生成”熟視無睹,束手無策,那么課堂讓的精彩就會擦肩而過。
三、耐心引導,巧用“生成”資源
一次,我曾發現一學生在課堂上看課外書《李嘉誠全傳》,就趁機組織了一節有針對性和實效性的教學。那節課,我正在上七年級上冊的有關實現“人生價值”的內容,教室里靜悄悄的,同學們一個個都正在認真地聽和作筆記。突然,有一個同學大聲叫了一聲:“好!”這一叫可讓教室里炸開了鍋,同學們此時都忙著去尋找叫好的同學,課堂原有的氣氛一下子變味了。
按照常規,應該迅速嚴厲地制止孩子們的舉動。但是,我也知道,這一節課是枯燥的,條條框框太多,對當今生活條件很對優越的學生是難以真正理解實現人生價值的主觀和客觀條件的。為什么不利用《李嘉誠全傳》來一個現身說法呢?我靈機一動,很平靜地問了一聲:“我的課都還沒有上完,哪位同學這么早就下定論?”“是李勇”“他在課堂上看《李嘉誠全傳》”旁邊的同學說道。我趁機因勢利導,“你了解李嘉誠嗎?”“他是怎么樣成功的?”“你覺得他成功的因素有哪些?”“同學們,你們愿意和李勇同學一起探討嗎?”一石激起千層浪,教室里頓時沸騰起來。一堂枯燥的課,由于生成性教學資源的參與,卻達到了我們期盼的“我要學”。
“沒有最好,只有更好”,教學永遠是一門遺憾的藝術。在教學過程中,只要我們不斷提高自己的教育智慧,課前科學的“預設”,課堂上靈活捕捉“生成”契機,善于發現有價值的生成性資源,思想品德課就一定會因充滿生命活力而更具魅力。
參考文獻:
摘 要:普通生物學對生命科學的發展起著重要的作用,其研究具有復雜性和綜合性,其任務是研究生物的各種生命現象及生命活動的規律,是生物工程專業的專業基礎課之一。為了提高普通生物學課程教學效率,筆者強調要進行學生思想工作;結合知識點與實際生活和重大科學事件,精心設計緒論;結合諾貝爾獎成就激發學生的興趣和積極性;結合多媒體教學工具,充分利用網絡教學平臺;注意知識點與專業興趣和自信的結合。
關鍵詞:普通生物學 生物工程專業 教學效率 教學平臺
中圖分類號:G4 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)03(a)-0143-02
生物學是一門既古老又前沿的學科,其研究不僅具有復雜性和綜合性,還極具生動性和誘惑力,其任務是研究生物的各種生命現象及生命活動的規律。普通生物學(General Biology)是站在生物學高度,基于對生物各層次多樣性的了解,進而揭示生物作為整體的基本概念、原理和規律的一門課程[1],主要包括植物學和動物學,為大學低年級同學構建合理的生物學知識打下堅實的基礎。普通生物學是生物工程專業重要的一門基礎課之一,得到了教師和學生的普遍重視。但是普通生物學內容具有復雜性和綜合性,許多知識點需要學生去理解和記憶,因此,剛步入大學的新生對這門課的主動學習意識比較薄弱,很難產生濃厚的學習積極性。筆者將就如何提高普通生物學課程教學效率的問題進行了探討。
1 對學生進行思想工作
《普通生物學》是生物工程專業基礎課,安排在大學一年級的第一學期。對剛步入大學的新生來說,大學生活是好奇的,還沒有完全適應大學的自主學習。對于普通高校的大部分大學生來說,做好高中學習和大學學習的銜接是必要的。從中需要班主任、任課老師的引導作用是離不開的。跟學生反復強調大學自主學習的重要性,強調基礎課對以后掌握專業知識中的重要性和必要性。
生物工程專業的大學一年級課程大多安排的是英語、化學、數學、物理等基礎課,剛步入大學的新生來學,對專業不太了解,感到比較迷茫。《普通生物學》是大一第一學期安排唯一的專業基礎課,所以普通生物學任課教師有必要通過課程的講授,讓學生有所了解該專業所要學的知識和專業前景等。另外,可以組織學生參觀生物公司,通過對生產第一線的參觀和企業工作人員交流,加深對生物工程專業的了解和對該專業的信心。還可以通過新生跟專業課老師對接的方式激發學生對該專業的興趣和自信。
2 結合實際生活和重大科學事件,精心準備緒論
緒論部分直接影響學生對該門課程的學習興趣。因此,在講解緒論部分時,介紹普通生物學與人類生活的關系,比如講授植物學部分的時候,介紹日常生活中學生比較熟悉的和感興趣的植物與生活的關系來引起學生對該課程的興趣。植物是和人類并存的一個龐大類群,滲透到生活的各個角落,尤其是衣食住行及醫藥方面。比如:介紹同學們感興趣的吸毒植物、花卉植物、驅蟲植物、有毒植物等。另外,重點介紹普通生物學發展過程中的重大科學事件。比如1665年,英國物理學家胡克(R. Hooke)用自制的復式顯微鏡觀察軟木片,發現它是由“細胞”組成;1838―1839年施萊登(M. J. Schleiden)和施旺(T. Schwann)提出細胞學說,認為細胞是一切動植物結構的基本單位。達爾文(C. H. Darwin)于1859年出版《物種起源》,提出了以自然選擇為基礎的進化學說,成為生物學史上一個轉折點。通過對這些知識點的介紹,將激發學生對普通生物學課程的學習熱情和興趣,培養學生對生命科學的激情和信心。諾貝爾獎被認為是現代科學界的最高獎項,在教學實踐中,若能將生物學相關諾貝爾獎的工作成就和課程建設有機結合起來,靈活運用啟發式教學方法,就可以顯著提高學生的創造性的思維能力和學習興趣。比如,我國科學家屠呦呦因青蒿素的研發而獲得了諾貝爾生理學或醫學獎。
3 結合多媒體教學工具,充分利用網絡教學平臺
信息技術的發展極大地改變了以傳授知識為主的教學方法和手段,多媒體網絡教學的開展極大地調動學生學習的主動性,鍛煉并培養學生自覺學習、勇于探索的精神,提高學生自主分析問題和解決問題的能力[2]。在充滿誘惑的網絡環境下,利用網絡引領學生走進現代化的網絡世界,提高學習效率,讓學生自主學習。網絡教學平臺以“課程教學”為核心,支持按照知識單元長期滾動建設課程,支持教學資源積累與共享,支持教學過程跟蹤統計,教學過程與評價展示結合。同時,為滿足學校課程資源建設和混合教學改革,支持教師開展模式教學;支持自主學習、探究學習、合作學習等研究型教學等。為教師用戶提供了強大的在線備課工具和施教環境,及充分的師生互動功能,極大地拓寬了課程教學空間。學生可以自主學習,合作學習,在線作業等。課程的主體是教師和學生之間交互性學習,多媒體網絡教學為師生之間的教學互動提供一個良好的互動平臺。通過網絡教學平臺教師可以隨時進行教學檢查,及時了解學生對知識的理解和掌握程度。
4 適當的應用探究式教學方法
課堂是學生進行學習活動的主要場所,以學生作為課堂教學的主體,注重培養學生的自主學習能力,從而為培養學生的自主創新能力奠定基礎。要使學生更快地適應大學學習,在激發學生學習興趣的同時鼓勵學生進行獨立自主的探究性學習活動,教師應改變以往強行灌輸以教師為課堂中心的教學方式[3]。
隨著教學改革的持續深化和創新教育的不斷推進,探究式教學法作為一種新型的教學方法,被廣泛地應用到國內高校各學科教學當中。學生的全面協調發展不單單是指學生知識層面上的提升,更重要的是學生通過學習所獲得的技能、態度、情感等方面綜合素質的提高。將適當的應用探究式教學法應用到普通生物學教學當中,教師可以通過強調學生自主探究學習的方式,讓學生更好地發揮在整個學習過程中的主體作用,使學生在自主探究、自我體驗、合作互助的教學框架下,獲得普通生物學知識以及運用普通生物學知識的相關能力,同時,還有助于進一步提高學生的思考分析能力、解決問題能力、實踐動手能力、合作能力等等,以及培養他們的創新意識與進取精神,提高學生的綜合素質,促進大學生的全面協調發展[4]。
《普通生物學》是一門非常重要的基礎課程,在教學過程中,要把激發和培養學生的學習興趣和熱情放在首位,充分調動學生的主動性和積極性,使學生更好地理解和掌握普通生物學的基本理論知識,為其他課程的學習打下堅實的基礎。
參考文獻
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[2] 李雅軒,張飛雄,趙昕,等.利用網絡平臺輔助遺傳學教學的探索與實踐[J].遺傳,2010,32(4):393-396.
關鍵詞:畢業設計(論文);生物工程;科研課題;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)38-0140-03
一、前言
畢業設計(論文)是高校本科教學的一個重要實踐性教學環節[1,2]。對學生而言,是理論與實踐相結合的學習階段,可以培養和鍛煉應用專業知識解決實際問題的能力,培養科技文獻查閱與科技論文撰寫能力,以及培養良好的職業素養和嚴謹求實的工作作風。對學校而言,是提升本科教學質量的主要抓手,也是檢驗能否向社會輸送合格人才的重要標準。
生物技術是解決21世紀人類面臨的資源、能源、環境、人口與健康等問題的重要手段之一,因此,生物技術產業已成為世界各國特別是大國經濟社會發展戰略的重點[3]。為了適應生物技術產業迅速發展對人才的需求,我國教育部在1998年高等院校學科調整時增設了生物工程本科專業[3,4]。目前,高等學校的生物工程專業已成為最為重要的專業之一,它是培養掌握現代生物學和生物技術基本科學原理、基本技能、工藝技術過程和工程設計等基本理論,能在生物技術與工程領域從事產業化工程設計、生產、管理和新技術研究、新產品開發的工程技術人才[5,6]。生物工程專業是以工為主、以理為輔、工理管相結合的復合型專業,具有很強的實踐性,因此做好該專業的畢業設計(論文)實踐環節,對提高教學效果和人才培養質量具有重要意義。然而,目前高校畢業設計(論文)的質量整體上出現了下滑的趨勢,主要表現在:(1)師生比例偏低,指導老師無法利用有限的精力和時間高效指導畢業設計(論文);(2)選題盲目,課題研究內容陳舊,缺乏創新性,有的還脫離生產實際;(3)畢業論文的寫作水平差,學生缺乏科技論文寫作訓練,論文寫作格式與文獻引用缺乏規范;(4)評價體系不完善。學生們在畢業設計(論文)階段的表現是良莠不齊的,但最終畢業時獲得的文憑卻并無二致且本科畢業率幾乎一直都是100%,極大地挫傷了學生的學習積極性和主動性。因此,為了提高畢業設計(論文)質量,如何改革并完善現有的畢業設計(論文)教學模式已成為高校教育者討論的熱點之一。
從2010年開始,我們進行了依托省部級以上縱向科研課題教學本科生畢業設計(論文)的探索和實踐,讓學生在畢業設計(論文)的教學實踐環節參與到導師的在研課題中。本文以ε-聚賴氨酸高效生物合成和產業化實施項目為例,就相關的探索和實踐進行了總結。
二、依托科研課題教學本科畢業設計(論文)
1.形成合理的科研團隊。目前,高等院校本科畢業設計(論文)的教學方式多采用導師制。然而,導師制是一種精英教育的教學模式,其實質上是一位導師和一個學生之間面對面的、高度個人之間的接觸和交流[7]。這種形式的制度是依靠學生對教師的低比率,它是一種高成本的制度。隨著高等教育大眾化的來臨,高校辦學規模的擴大,生師比持續升高,辦學資源日益緊張,高成本原始形態的導師制已難以為繼,它對師生比例的要求無疑增加了導師的教學負擔。通過依托科研課題教學本科畢業設計(論文),學生在選題后就進入到導師的課題組中,與研究生統一學習和交流,建立一個由導師、研究生和本科生(1∶5∶3)構成的梯度研究團隊。在這個團隊中,導師對本科生、研究生的研究方向和內容進行統一安排和規劃,對項目研究的關鍵科學問題進行分解和歸納,形成一個個獨立且相關聯的子課題。然后,本科生自主選擇一個具體子課題進行研究。團隊中研究生協助導師對本科生進行實驗技能、實驗設備和方法等方面的培訓和指導。這樣,以科研課題為基礎,通過科研團隊各成員的分工和合作,一方面減輕導師的工作量,使導師能夠高效利用有限的精力和時間,達到事半功倍的效果。在教學過程中,避免了以往導師對指導內容不明確,對“如何導”、“導什么”等缺乏清晰的認識等問題。另一方面,傳統的一個導師和一個學生的面對面的交流,轉變成本科生與具有一定科研基礎的研究生,特別是博士生進行高度個人的接觸和交流,有效地縮短了本科生的適應期,極大地提高了其積極性和主動性。
2.選擇合適的論文題目。畢業設計(論文)的選題顯著影響畢業論文的質量,若選題過于陳舊或是假題目,研究內容與實際的研究和生產嚴重脫節,則論文的價值低或意義不大。學生僅為了學分和畢業而進行畢業設計(論文),會嚴重挫傷學生的積極性和主動性,不利于其創新能力的培養,實踐能力和綜合素質也得不到鍛煉和提高。通過依托科研課題教學本科畢業設計(論文),讓學生參與到導師的在研課題中,做到真題真做,使得學生產生濃厚的興趣,不僅能夠提高其主觀能動性,還能極大地激發其創造性。另一方面,由于畢業設計(論文)教學內容與導師的科學研究具有極高的關聯度,導師能夠充分利用自身的專業知識和學術能力使學生“站在巨人的肩膀上”,讓他們參與到本專業某領域前沿的相關研究,實現提高畢業論文質量的目的。比如,針對江蘇省產學研前瞻性聯合研究項目“新型生物食品防腐劑ε-聚賴氨酸高效提取關鍵技術與集成化研究”這一課題,要求學生嘗試各種先進分離提取方法,發現和比較這些提取方法之間的優劣性和互補性,最終提出一種可行的分離提取工藝路線,并進行實驗驗證和評價。此外,由于生物工程專業的畢業設計(論文)選題有兩種形式,即試驗性題目和設計性題目,為了能夠兼顧學生的特長以及與學生將來從事的工作,對學生進行分流,充分發揮其特長,激發學習興趣,保持個性。盡可能讓學生品嘗到成功的喜悅,并巧妙地加以引導利用,幫助學生實現“參與―成功―參與”的良性循環,使學生持續保持自主參與學習的動機。在ε-聚賴氨酸分離提取新工藝開發的課題中,鼓勵學生嘗試自己感興趣和認可的分離提取方法,在對該方法進行充分實驗和評估后,將其整合到原有分離提取技術路線中,并考察該提取方法的加入對最終產品質量和收率的影響。如果試驗結果是積極的,則嘗試讓學生對新技術路線進行工廠工程設計,為實現新工藝或新技術規模化和工業化提供一定參考和依據。
3.開設學術報告會議。科研成果匯報和科研論文的撰寫是展示科研工作者成績的有效途徑。這一過程,并不是單純的工作總結,而是進行科學研究的基本訓練,是提高分析問題、歸納問題和解決問題的重要環節。然而,本科生在畢業設計(論文)教學環節之前,本科教學中沒有開設關于科研成果匯報、論文寫作等課程,學生缺乏一定的科研基礎知識和實踐機會。因此,學生在總結科研成果,撰寫畢業論文的時候往往存在以下問題:(1)學術道德觀念淡薄,論文有明顯的拼湊,更有甚者直接從網上抄襲;(2)缺乏專業化和學術化語言描述實驗方法和結果,措辭不嚴謹、論文層次不分明,圖表說明不合理;(3)論文格式不規范,特別是論文的參考文獻、中英文摘要、圖表等。這些問題是導致畢業論文質量下降的一個重要原因。通過依托科研課題教學本科畢業設計(論文),在教學實踐中,導師要求本科生也參與到課題組的各種科研活動,包括讀書報告會、月底課題組匯報、中期匯報和專題討論等各種學術報告會議。在讀書報告會中,要求學生閱讀、分析和歸納1~2篇與課題研究相關且是近期發表的高影響因子的SCI論文,以PPT的形式解釋論文的研究內容、創新點以及對自身課題的啟發,并要求本科生、研究生和導師一起討論分析。在課題月底工作匯報、學期匯報的會議上,要求學生以PPT形式對一個月或一學期的研究內容和結果進行總結和分析,導師和學生一起討論分析,并依據實驗結果安排下一步工作計劃。此外,課題組不定期組織專題報告,由導師或高年級的博士研究生對某一專題進行學術報告,報告選題有“如何寫好畢業論文”,“生物工程學科常用科研軟件的使用”,“發表高水平SCI論文的心得體會”等等。通過這些學術報告會議,使得本科生在文獻閱讀能力,課題研究的總結、匯報和論文寫作等多方面得到系統訓練和提高。
4.構建合理的評價體系。畢業設計(論文)教學環節,從選題、實施到論文定稿,歷經約8個月甚至更長的時間,學生投入大量的時間和精力。因此,畢業設計(論文)質量的合理評價,建立獎懲制度,可以使學生產生公平感和信任感,對學生職業道德能力和素養的培養具有積極的推動作用。目前,本科畢業設計論文質量評估中分為指導教師評審、評閱老師評審和答辯評審三個環節。由于在畢業設計(論文)教學環節,學生與導師(指導教師)有更多的接觸和交流,導師對學生的態度、能力和創新性等方面有更全面的了解和掌握。因此,指導教師評審成績往往占總成績的60%以上。課題組在嚴格執行校教務處規定的畢業設計(論文)指導和管理規范的基礎上,利用模糊評價的方法[8],構建一套合理、科學和客觀的指導教師評價體系,見表1,從學生的學習態度、學習能力和創新性三個方面定量地分析學生在畢業設計(論文)實踐環節的表現,保證畢業設計(論文)成績評定的客觀、公正。
三、結束語
畢業設計(論文)是高校本科教學的最后一個實踐性教學環節,是提高學生綜合能力和素質的重要步驟,也是評價高校教學質量的重要指標之一。筆者針對本科畢業設計(論文)教學過程中暴露出的問題,剖析了造成畢業設計(論文)質量不斷下滑原因的基礎上,探索并實踐了依托科研課題教學本科畢業設計(論文)的方法,通過形成科研團隊、選擇合適題目、開設學術報告和構建合理評價指標四個手段來提高畢業設計(論文)的質量,取得了一定的成效,已畢業學生的就業單位均反饋學生具有較強的科研能力、實踐能力和創新能力,較高的職業道德能力和水平,得到了社會的初步認可。然而,在教學改革和探索的過程,發現仍有一些問題,如畢業論文(設計)題目的難度選擇,畢業論文(設計)教學與學生考研和找工作的時間沖突等,這些問題尚需在實踐中不斷改進與完善。
參考文獻:
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醫學生生物醫學工程C語言程序設計融合教學一、引言
生物醫學工程( Biomedical Engineering,BME) 起源于20世紀60 年代,它綜合了生物學、醫學和工程技術學的理論與方法,是多門理工類學科向生物與醫學滲透并相互交叉,從工程學的角度展開研究,以解決人體醫療的若干問題的學科。因此,生物醫學工程專業是多個學科發展到一定水平交叉產生的新型高技術邊緣學科。隨著IT產業與醫療行業的高度融合,培養高層次的研究型、應用型技術人才逐漸成為生物醫學工程專業人才培養的主要目標。
當前,生物醫學工程專業畢業生面臨的工作需求不僅包括傳統的醫療設備管理、銷售、操作和維修,還包括信息化醫療設備的研究、設計、開發和生產等。而醫學類院校在“C語言程序設計”教學中普遍存在著教學內容過于偏重語法基礎知識,教學案例與醫學專業結合不緊密等問題,因此,醫學院校有必要從教學、管理和實踐等方面入手,深入探索適應新型人才培養需求的教學模式。
二、生物醫學工程專業“C語言程序設計”課程的開設現狀及問題分析
“C語言程序設計”是理工類大學生必修的專業基礎課,也是醫學類院校生物醫學工程專業必修的計算機基礎課程之一。該課程開設的目的在于使學生掌握基本的程序設計方法和技巧,為醫學生提供一個動手、動腦、獨立實踐的機會,培養醫學生良好的程序設計風格和嚴密的邏輯思維能力,為進一步學習計算機相關知識和醫學專業知識奠定基。各醫學類院校在“C語言程序設計”教學中也存在以下幾個方面的問題:
1.“C語言程序設計”課程教學難度大
一方面,目前醫學類院校“C語言程序設計”課程大多選用理工類非計算機專業的通用教材,而“C語言程序設計”課程本身具有概念抽象、語法結構復雜、數據類型繁多等特點。因此,對醫學生而言,利用較少的課時學習“C語言程序設計”課程仍然具有不小的難度。
另一方面,為使醫學生系統地掌握“C語言程序設計”相關知識,教學過程中容易出現課堂知識容量過大的情況,這都不利于醫學生對知識的掌握。
2.“C語言程序設計”課程學習興趣低
目前,醫學類院校在“C語言程序設計”教學中更加側重C語言語法結構等基礎知識,對各種應用實例的開發、運行過程講解得深度不夠,學生實踐練習機會少,學習過程較為枯躁。另外,教學實例多選用教材上的小程序,雖然方便學生預習復習,但由于缺乏界面設計、模塊接口設計等實踐操作,無法與生物醫學工程專業的研究方向和實際需求相結合,導致學生學習興趣低。
3.計算機知識與醫工專業知識教學融合度低
當前,大部分醫學類院校生物醫學工程專業開設的計算機課程除了“C語言程序設計”之外,還包括匯編語言、數據庫基礎、微機原理與接口、電路分析、模擬電子技術、數字電子技術、信號處理技術等。各門計算機課程與醫學專業課之間是相輔相成、互相聯系的。例如,醫學類專業課“醫用傳感器”實驗中需要用匯編語言編寫程序與單片機連接進行模擬實驗。從這方面來說,計算機知識與醫工專業知識存在較高的融合度。然在,實際教學過程中,由于醫學生更加注重醫學類專業課的學習,因此容易忽視“C語言程序設計”課程與其他專業基礎課之間的聯系,更談不上與這些學科之間的融合學習。從而導致了“C語言程序設計”課程失去了計算機基礎課程的服務性地位,降低了計算機知識與醫學專業知識的融合度。
三、生物醫學工程專業“C語言程序設計”課程的融合教學研究
“C語言程序設計”課程的融合教學是指根據生物醫學工程專業的課程結構特點,在相關專業課的教學過程中,將C語言程序設計的思想和技巧融入生物醫學工程專業的實際需求中,統籌課程體系中的各要素,整體協調,相互滲透,形成基于專業、依托學校、聯合醫院和企業的“三位一體”融合式教學培養模式。
1.基于生物醫學工程專業,調整“C語言程序設計”課程
C語言是一門高級程序設計語言,對于醫學生來講,C語言的地位就相當于一門外語,是人和計算機相互交流的工具。所以,醫學生學習“C語言程序設計”就像人學習外語一樣,主要要學習本語法、語義和認知過程。C語言的語法規則主要包括常量和變量定義方法、數據的運算規則、程序設計的三種基本結構(順序、選擇和循環)、函數定義及調用方法等。C語言的語義規則要求學生掌握三種基本結構、利用數組批量處理數據、利用函數進行模塊化程序設計以及利用指針促進程序模塊化進程的思想和方法。C語言的認知過程,主要側重于培養學生養成良好的編碼規范。
由于生物醫學工程專業與智能醫療器械設計、批量數據處理、故障檢測等有著較為緊密的聯系,因此,在“C語言程序設計”教學時除了要求學生掌握常用的語法和語義規則外,還要重點學習數據的批量處理技術和模塊化程序設計等知識。
2.依托醫學院校,形成多學科交叉發展
根據生物醫學工程專業的課程設置,發揮“C語言程序設計”的基礎性作用,形成以“C語言程序設計”為核心的多學科交叉發展。例如,對于相對晦澀的匯編語言課程的學習,可以在安裝C語言編程平臺(MicrosoftVisualC++ 6.0)的同時,再安裝另一調試工具軟件OllyDBG。對于調試版(Debug編譯選項組),使用MicrosoftVisual C++6.0進行調試,將C++源代碼反匯編;而對于版(Release 編譯選項組)使用OllyDBG進行調試。
例如,某醫院“專家預約系統”程序實例。該醫院某科設有5個專家診室,為保證看診質量,平均分配醫療資源,醫院規定:①每個專家每天只接待20個患者;②患者就診診室采用循環預約的方法,即1到5號、6到10號……患者分別預約1至5號專家,如此重復至所有專家預約完畢。編寫“專家預約系統”程序,要求約診單上提示患者預約了哪位專家,應該去幾號診室就診。
分析,在Visual C++6.0環境下,使用循序程序結構與多分支結構進行嵌套實現上述功能。程序命名為“專家預約系統.cpp”,代碼如下:
#include "stdio.h"
#define MAX 100
void main()
{ int i,j,m;
char flag[30];
for(i=1;i
{ printf("\\n請按“預約專家”按鈕開始預約!");
gets(flag);
m=i%5;
switch(m)
{ case 1:printf("\\n您預約的是%d號專家,請到%d號診室就診\\n",i,m);break;
case 2:printf("\\n您預約的是%d號專家,請到%d號診室就診\\n ",i,m);break;
case 3:printf("\\n您預約的是%d號專家,請到%d號診室就診\\n ",i,m);break;
case 4:printf("\\n您預約的是%d號專家,請到%d號診室就診\\n ",i,m);break;
case 0:printf("\\n您預約的是%d號專家,請到%d號診室就診\\n ",i,5);break;}}
printf("對不起,今天預約人數已達上限,請轉到普通診室或明天預約!\\n");
程序執行過程中,以“Enter”鍵代表“預約專家”按鈕,按其他鍵不執行預約專家操作。在Visual C++6.0中編譯、鏈接、執行后,生成可執行文件“專家預約系統.exe”。程序運行結果(部分)如圖1所示。
運行OllyDBG,打開上例中的生成文件“專家預約系統.exe”,得到反匯編代碼如圖2所示。
將C語言與匯編語言以及醫學常見現象進行融合教學,一方面,能夠充分發揮“C語言程序設計”的基礎性地位,使醫學生迅速理解并掌握匯編語言程序。另一方面,通過不同編程語言之間的融會貫通,極大地調動了醫學生學習“C語言程序設計”的積極性和主動性,提高了學習效率。
3.聯合醫院和企業,開展訂單式培養
生物醫學領域獨占鰲頭的美國,大多數高校都與企業簽有聯合培養實習計劃。醫學生的實習多在高年級完成,因為高年級學生已經完成了通識教育知識的學習,并且在工程、數學、生物工程設計、儀器、生物及生物材料等方面已有了足夠基礎知識和基本能力參與生物工程方面的實踐項目。聯合醫院和企業,開展訂單式培養,一方面,可以使醫學生在專業領域的聯合培養實踐活動中獲得實踐經驗;另一方面,專業實踐活動又能夠很好地促進對其他專業課程的學習和理解。因此,聯合醫院和企業開展專業實習實踐活動,通過對“C語言程序設計”課程理論知識的實踐應用,有助于促進學生將基礎理論知識與技術需求緊密結合起來,扎實學生的基本功,提高醫學生的就業競爭力。
四、結束語
本文建構的“三位一體”融合教學培養模式,能夠有效地解決生物醫學工程專業“C語言程序設計”課程開設過程中出現的問題,充分發揮“C語言程序設計”課程的基礎性地位,對提高生物醫學工程專業人才素質,提升醫學生實踐水平,都具有一定意義。
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