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1、生物技术是一个新兴专业,生物技术产业在中国还属于起步阶段,虽然目前国内冒出许多生物技术公司,但是大部分具有规模小,技术含量低的特点,甚至部分只是挂名生物技术而已。
2、因为生物技术具有前期投入大,风险大的特点,按照中国国情,短时间内,中国无法形成大规模的生物产业集团,就生物技术专业而言,该专业未来前景不错,基于这一原因,目前国内各大高校纷纷开设生物技术专业,但是他们并没有考虑实际情况。
3、生物技术作为一门高新技术学科,必须经过长期培养才能在实际应用中显示出一定的效果,因此除非一开始你就打算投身于这一行业并一直读硕读博,你才会有很大的发展空间。同时因为生物技术投入过大,国家经费有限,国家重点发展某几个院校,因此国内各高校水平差距极大,要谨慎选择。
4、生物技术专业毕业后就业方向是各类生物制品公司,其中大部分是生物制药、酒水饮料食品、保健品企业等。
(来源:文章屋网 )
关键词:独立学院;生物技术;课程体系
中图分类号:G642.0 文献标识码:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2016.11.150
现代生物技术的蓬勃发展从1953年弗朗西斯•克里克和詹姆斯•沃森发现DNA双螺旋结构开始,分子生物学、细胞生物学技经过60年的发展把整个生物学带入了崭新的应用领域。生物技术的最大特点是涉及的技术种类多样且复杂,是一门跨领域特性极强的综合性学科,可广泛应用于医学、农业、军事、工业、环境、能源等领域,其研究的深度和广度可以小至分子、细胞乃至纳米层次,也可大到组织、个体、群落甚至整个生态系统。如果没有生物技术的一个公认的定义,就很难区分什么不是生物技术,生物技术学科相对独立的学术体系,相对完整的理论框架将非常难于设置,人才培养课程体系的确立也无据可依。我国自1997年高校批准设立生物技术专业至今,普遍采用以基因工程、细胞工程、蛋白质与酶工程、发酵工程为代表的现代生物技术对生物技术定义进行界定,在人才培养上主要以理为主,以工为辅。生物技术的定义决定了生物技术专业教学的课程体系,课程体系依赖生物技术定义,并随着定义的发展而调整。
1关于生物技术人才培养目标的确立
新的工程技术的出现,经常是在学科的边缘或交叉点上。由于一个专业要求多种学科的综合,而一个学科是在不同领域的应用[1],在我国高校现行体制中,生物技术专业往往被等同于一个二级学科,以学科的定义成为高校教学、科研的功能单位,对教师教学、科研及为社会服务进行了界定。在这种模式下,生物技术面对大量的学科交叉应用,在教学上却固步自封,本科专业方向设置狭隘,闭门造车,教育教学和产业应用脱节严重,在医学、农业、军事、工业、环境、能源等领域甘当配角,失去了生物技术专业在学科交叉领域的大好发展机遇。生物技术专业课程体系中的专业方向课程体现的应该是专业在多种学科的综合后在某个领域的应用,是具体的人才培养应用方向。在生物技术强国美国[2],斯坦福大学的生物学专业包括生物物理、海洋生物、分子与细胞生物学、神经生物学、生态与进化生物学方向;哈佛大学直接将生命科学划成了生物学和生物化学两个专业,生物学从遗传学和分子生物学跨越到生态学和古生物学,而生物化学专业则主要关注的是分子和细胞的结构和功能;加利福尼亚大学伯克利分校含有综合生物学与分子和细胞生物学两个专业,后者包括生物化学和分子生物学方向、细胞和发育生物学方向、遗传学和发育方向、免疫学方向以及神经生物学方向。美国一流高校在生物技术人才培养上的显著特点是:将生物学的二级学科作为本科人才培养的方向(又称为课程方案)。在我国只有“985”,“211”大学才具备将生命科学的专业分支建设为生物技术的专业培养方向的能力,其原因主要是生物技术为实验性科学、需要大量的高端生物技术相关设备以及相应的研究型学者师资。国内独立学院受师资、设备和资金的局限性,2013年办学较好的前十个独立院校中只有华中科技大学武昌分校、燕山大学里仁学院、北京师范大学珠海分校举办生物类专业,而且在传统意义上,独立学院生物技术学科布局非常不完善,不可能看齐国内外一流大学,将生物学的二级学科建设为多个人才专业方向。因此,将生物技术人才培养与产业应用相结合,跨学科建设专业方向,延展学科资源共享效益,建立特色课程体系并付诸实践是独立学院举办特色生物技术相关专业的关键步骤。珠海市食品、医药和医疗机械制造产业发达,社会对跨学科的生物技术专业体现出的能力要求表现为食品安全领域的生物技术应用需求、制药领域的生物技术应用需求以及医疗器械领域对生物技术的应用需求。北京师范大学珠海分校在学科布局上对生物技术在专业方向设置上提供了很好的跨专业资源共享平台。我们结合泛珠三角经济发展需求、依据自身实际条件首先确立如下专业培养目标:培养拥有扎实的现代生物技术基础理论,系统掌握生物技术的应用实践技能,富有利用生物技术研发生物制品的科学思维与实践能力,可从事生物制造与生物制品安全以及食品检验检疫等领域中生物技术应用的相关研发与管理工作的高素质专门化应用型人才。同时,在未来5-10年内逐步规划制药领域、医疗器械领域的应用型人才培养方向,服务珠海市生物技术跨学科应用型人才需求。
2关于课程模块的优化实践
生物技术课程模块式优化有利于适用于社会对人才培养的需求,也有利于课程设置的稳定性,容易总结经验提高教学质量。经过7年的改革实践,我校生物技术课程模块优化主要分为三个部分:一是精准勾勒专业知识模块。模块优化主要使学生清楚哪些是生物技术专业的核心课程,哪些是自己必须了解的生物基础知识。生物技术专业课程体系包括微生物学、细胞生物学、遗传学、动物学、植物学、生态学、植物生理学、动物生理学、生物化学、分子生物学、工业微生物学育种学、基因工程、细胞工程、微生物工程、生化工程、生物工程下游技术、发酵工程设备、酶工程等专业内容。受限于160学分的总限制,生物技术专业不可能将所有的内容都开设成单独的课程,而且各类课程中重复性内容较多,不利于学生综合掌握专业基础知识,因此在专业课程内容设置上,必须做到“有基础,有专业”。有基础,用12个学分构建生物技术的专业基础知识结构,共5门理论课程,知识点覆盖微生物学、细胞生物学、遗传学、动物学、植物学、生态学、植物生理学、动物生理学、生物化学、分子生物学、微生物学、人体结构与生理等上游生物技术基础知识;有专业,用20个学分构建五个核心专业课程,含基因工程与分子生物学,细胞工程,发酵工程,蛋白质工程原理及应用,酶学原理与酶工程。二是构筑适应社会需求的专业应用模块。专业方向课程的设置要具备一定的灵活性,以应用性、实用性为准则,必修和选修互补,模块上除设置食品安全检验检疫生物技术必修模块外,充分考虑学生就业、升学、留学需求,尽可能提供适应学生需求的选修课程模块,满足个性发展需求。专业方向必修模块包括:现代仪器分析、HACCP原理与应用、分子生物学检测技术、食品安全控制技术、食品卫生毒理学、现代食品分析技术。专业方向选修模块包括:生物化学和分子生物学、细胞和发育生物学、遗传学、发育生物学、免疫学、神经生物学、药物设计与药物研究、生物物理学、生物仪器分析、工程制图、电工电子学等。总之,专业方向课程模块优化的方向是甩开传统学科分类包袱,以实际应用为导向,以现实资源为依托,开展交叉学科人才培养适应社会需求。三是夯实提高学生实践能力的实践模块。人才培养要做到实效性,必须用实验课程来培养学生。我们逐步取消了一课一实验配套的办法,将所有实验课整合成独立规划的实践课程,综合后分为4个阶段:第一阶段主要在各专业实验课里完成,实行课堂化管理(分为四个技能训练课程,每周4-6学时),最后考察评价,夯实基本生物技术实验能力;第二阶段在专题研究课程内完成,教师单独辅导,以开题报告,研究报告作为评价标准,获得相应学分;第三阶段主要在国内外实践基地统一组织、自由安排时间进行专业技能培训,以大量的实践、见习、参观为主要手段,融入部分毕业实习内容,独立撰写实习报告;第四阶段主要在校内外实验室完成,根据毕业论文具体要求,在相应实验结果前提下,独立撰写毕业论文,并参加答辩。
3关于保障生物技术课程体系实施的实验条件
生物技术在学科划分上理工不分,即可以发理学学位,也可以发工学学位,实验科学的特性决定了生物技术人才培养的高成本,高投入。独立学院自筹经费的特点决定了学校在举办生物类专业上与公办高校在人才、资金投入上相去甚远的现状。我校作为高等教育改革试验区,举办生物技术专业同样面临资金、人才匮乏局面。只有通过社会资源的整合,协同创新办学体制才能解决生物技术专业对高端设备的需求,同时实践基地的建设要从人才培养的角度出发,设备应符合现代生物技术人才培养以及特色专业培养目标的需求。经过文献搜索和对珠海300家企业的调研发现:与用人单位共同培养食品安全领域的生物技术应用人才符合国家和珠海地区发展的需要。2007年我校与国家进出口检验检疫局珠海局正式签署协议协同培养生物技术专业人才。通过办学模式的创新,“平等自愿、产权不变、协同建设、资源共享”的方针使得双方能够大胆持续投入,共建共享实验室,至今我校已经建立了分子生物学、卫生检验检疫两个国家级实验室,部分生物实验室达到生物安全二级水平,实验条件满足生物技术课程体系的教学实践要求。另外,在实践课程经费投入方面,生均实验材料费为750元/人,学院预算仪器购置费为2857元/生,年度生均实践环节总投入为3607元/生,将教育部2004年2号文件“学费20%直接用于教学”的规定不打折扣落到实处。
4生物技术课程体系改革实践效果
学生服务社会的能力是课程体系改革成功与否的试金石。首先,实验条件是实现生物技术专业课程体系规划的重要保障,“检学”协同创建高水平的、可持续发展的专业实验室体系为执行生物技术课程体系,进行人才培养、创造了先进的实验室基础,学生实验训练得到有力的保障;其次,通过实验室共建、资源共享,协同管理,把直接为企业提供食品安全检测的国家级区域性中心实验室对学生开放,作为学生通过高层次技术服务学习的平台,对学生具有深远的“学有所用”的意义,学生能够用自己的专业知识直接服务于社会,并作为切身利益方对课程体系设置的反馈能够直接基于社会的实际需求,这优于任何第三方去评价课程体系改革效果;最后,摸索出了适应特殊机制大学应用型生物技术人才培养课程体系,取得了明显效果,学生升学率达20%,就业率高于地区平均水平,学生得到了实实在在的收获。
参考文献:
[1]刘春惠.论“学科”与“专业”的关系[J].北京邮电大学学报(社会科学版),2006,(2):66-71.
应用型人才生物技术实验教学近几年来,随着生物医药产业的迅速发展,生物技术领域的新方法、新技术不断应用到生产企业中,这就要求医学院校生物技术专业的学生必须不断自我提高,具有较强的实验能力和科研素质,适应行业的高速发展。因此,强调应用型人才对于医学院校的生物技术专业显得尤为重要。实验教学是生物技术专业教学的重要组成部分,对于培养学生实验能力、创新能力、独立工作能力有不可替代的重要作用。近年来,对应用型生物技术人才的需求不断增多。因此,建立应用型医学生物技术实验教学更加重要。
吉林医药学院依托基础医学、临床医学、检验医学的特点与相关学科优势,适应生物医药产业经济迅速发展的需求,建立了具有医学背景的应用型生物技术人才的培养模式。探索与实践了应用型生物技术专业人才的实验教学方法,重点培养学生对实验的应用能力,取得了一些成果,更好地满足了社会对应用型医学生物技术人才的需求。
一、医学生物技术专业的特点
医学生物技术主要是由生物学、医学等学科交叉而成的一种应用型很强的新兴学科,是集医学、生物学、药学、实验方法等为一体的综合技术,这就要求学生不但具有生物学和医学基础知识,而且还要具有生物学和医学的实验技能。形成符合国家对应用型医学生物技术人才的需求,培养具有现代生物技术和医学背景的,满足我国医学生物产业发展需要的应用型生物技术高级专门人才。
二、生物技术专业实验教学现状
吉林医药学院原先是一所军队院校,2004年移交给地方办学,是一所医学类本科院校。生物技术专业是我校新办专业,在实验教学方面比较薄弱。在生物技术实验室建设方面,主要存在基础仪器设备数量不够,而且有的仪器设备比较陈旧,缺少一些与生产实践相结合的一些仪器设备;在教师队伍建设方面,缺少具有医学背景的应用型实验教师;在实验教学内容上,实验内容脱离时代前沿,和生产实际结合不够,教学模式比较单一,一般采用教师讲解学生操作的教学模式;另外在实验考核方面,还缺乏科学合理性。
三、实验教学改革与实践
基于以上问题和不足,我校生物技术专业以医药生物技术产业的发展趋势和人才的需求为导向,制定了应用型生物技术人才的培养模式,转变教育理念,对医学生物技术专业实验教学进行了改革与实践。
1.通过更新整合资源,建立生物技术实验教学中心
在我院实验室原有的仪器的基础上,进行了资源整合,又购进了PCR仪,凝胶成像系统,二氧化碳培养箱,荧光倒置显微镜,发酵罐,蛋白质纯化系统,高效液相色谱,多功能酶标仪等先进的实验设备。在临床生物化学检验实验室、细胞培养室的基础上,建立了具有医学背景的生物技术实验教学中心。中心包括分子生物学实验室、发酵实验室、蛋白质纯化分析室、药物筛选实验室,并且还做到对学生完全开放,学生可以申请毕业论文和大学生科研创新项目等。通过教学中心的建设,既促进了学科的发展,又顺应了医药生物技术产业对人才培养的需要。
2.引进优秀实验教师
医学生物技术实验课具有医学和生物技术多学科交叉融合的特点,实践性很强,实验室技术人员不仅要具备扎实的医学和生物学的基础知识,还要有高水平的医学和生物学相关的实验技术。我们实验室对人才的引进,要求具有医学相关学科背景的硕士研究生,优先录用具有医学和生物技术交叉学科背景的人才。并且由科研骨干教师考核,考核期合格才能被录用。并且新入职的实验教师还要进行生产实训,到医药生物技术公司进行系统培训。
3.改革教学方法和实验内容
改变传统的实验课的教学方法,将多媒体先进的教学手段运用到实验课中。它可以将一些陌生、抽象的知识直观化、形象化,激发学生主动学习的积极性。例如,对于一些抽象的实验,如PCR实验,可以用动画讲解整个实验过程,将抽象的原理变得形象化,并可活跃课堂气氛,加深学生对整个实验过程的理解和记忆。在实验内容上,减少一些陈旧性的实验内容,多开设一些设计性、应用型实验,与医药生物技术公司生产紧密结合,如基因工程疫苗的制备,蛋白质药物的纯化,基因工程菌的高密度发酵等综合性实验。
4.改革实验考核制度
改变评分标准主要依据实验报告的传统实验教学考核方式,我们制定了一套完整的实验考核制度。在学期实验结束后,除了考核学生对基本原理、基本操作的掌握程度外,还要考察学生综合实验能力和团结协作精神,对其进行量化打分。让学生自主选择课题,指导教师对学生的实践动手能力、分析问题解决问题的能力、创新能力进行综合评价。其中,实验数据20%,实验操作50%,解决问题的能力20%,创新能力10%。突出了应用型人才培养的实验教学地位,转变了学生重理论、轻实践的观念。
四、结束语
经过几年的探索,我们在应用型生物技术专业人才培养模式下,在生物技术实验教学中不断地进行改革探索,初步建立了以培养学生的实验动手能力、分析问题和解决问题的应用型人才培养方案。但是还存在一些问题,比如实验室的开放管理,大学生实验创新平台建设方面还不够完善,医学生物技术实验教学改革是一项长期而艰巨的工作,要想培养社会需要的应用型医学生物技术人才,需要我们不断地去探索与尝试。
参考文献:
[1]姜勇,王会岩,张磊.等.普通医学高校生物技术教学改革[J].中国医药科学,2013,3(2):147-148.
1.1地方医学院校生物技术专业毕业生就业率不高
生物技术专业近十年由于办学规模迅速扩大,导致该专业毕业生明显供大于求,学生就业压力年年加大。在地方医学院校生物技术专业就业问题仍然是亟须解决的问题,一般每年除了大约30%-50%的毕业生考取研究生外,其他毕业生的就业往往趋向于散发状态。而且一般性生物技术企业多是参加大型综合性院校的就业招聘会,而不参加医学类就业市场,生物技术医药类企业多数是名为招聘生物技术专业,实则招收医学类、药学类学生,更是加剧了医学院校生物技术专业就业形势的恶化。根据对我校生物技术专业近三年的调查,生物技术专业的本科生毕业后直接就业从事生物技术产业的学生比例较低,大部分学生从事的行业与生物技术关系不大。因此,考取研究生也成为该专业大多数学生的首要选择,学校和专业教师也往往鼓励学生考研,从而使地方医学院校生物技术专业本科“培养医药生物技术产业的应用型人才,服务于地方医药生物经济发展的办学目标”大大打了折扣,变相地转变研究生教育的预科培养。根据对我校生物技术专业大学四年级学生近三年的调查,表明大约有80%以上的学生将考取研究生作为其毕业时的首选,甚至毕业后仍有不少没有考取研究生的毕业生又重新加入再考研的队伍中。由此可见地方医学院校生物技术专业毕业生在本专业领域内就业形势的严峻性。
1.2生物技术专业就业形势严峻带来的后续问题
就业形势的差强人意带来连续的负面影响,从而造成高考招生时,考生在填报志愿时不青睐生物技术专业,这种现象在地方医学院校生物技术专业尤为普遍。该专业的第一志愿录取率近几年一直不高,而这种现象又会影响到学校的整体发展部署,在资源配置、师资力量的引进与培养、实践教学资源等方面不向生物技术专业倾斜。同时由于第一志愿录取率低,大部分生源需要从其他报考专业调剂,又造成了生物技术专业学生良莠不齐的现象,调剂到生物技术专业的学生往往感到没有进入自己喜欢的专业学习,从心理上对生物技术专业认同感较差。这些调剂的学生中大部分处于被动学习的状态,极大地影响了整个专业的学习风气,从而使专业的发展极其被动。
2医学院校生物技术专业发展的对策
现代生物技术从诞生开始就显现出其巨大的应用价值和商业前景,并被迅速、广泛地应用于医药、农业、能源和环境保护等领域,直接促成了生物经济产业的发展。2013年我国生物医药制造业实现产值
2.1万亿元,展现出巨大的发展潜力
医药生物技术将是我国生物技术及产业发展的重要研究和开发领域,如何在医学院校做好做强生物技术专业显得尤为重要。
2.1发挥医学院校的医学教学资源优势
地方医学院校一般都有多年的办学历史,优势专业往往集中在医药专业,如临床医学专业、口腔医学专业、中医学专业和药学等专业,而这是其他类型高校所不具备的资源优势。我校生物技术专业充分挖掘医药学科的基础优势,结合目前社会对医药生物技术人才的需求,在生物技术专业构建了完整系统的“生物医药复合型”人才培养体系,在专业计划与课程设置方面,充分体现生物、医药之间的交叉融合特点,除让学生学好生物基础平台课程外,在专业课程设置方面,分别安排一定比例的医学和药学有关的医药类板块,建立生物技术知识为主、医学和药学知识为辅、理论和实践密切联系的课程体系,为实现“培养医药生物技术产业的应用型人才,服务于地方医药生物经济发展的办学目标”奠定坚实的基础。
2.2加强产学研结合,与医药生物技术企业联合办学
产学研是相互耦合、相互促进的,生物技术专业作为应用型专业,培养的人才不但需要掌握一定的理论知识、创新的思维,还要有娴熟的操作技能。建立产学研一体的培养体系,将极大地提升学生的培养质量。优秀的医药生物技术企业往往站在医药生物技术科技发展的前沿,往往洞悉生物技术发展趋势。因此充分挖掘办学驻地或者临近区域的医药生物技术企业资源和相关科研院所,加强合作,资源共享,实现产学研的密切结合,让医药生物技术企业和科研院所参与生物技术专业人才培养方案的制定中,融入他们对人才培养和需求的理念,有助于培养与现代医药生物技术企业相接轨的应用型人才。我校生物技术专业积极走出去,同山东省烟台市威海市的生物医药企业合作,构建产学研平台,为学生的实践教学提供了强有力的保障。
2.3注重“双师型”教师的培养
根据生物技术专业的具体规模,我校生物技术专业分别从生物技术企业和生物技术专业专职教师中选拔一定数量的教师,通过互派方式,培养为“双师型”教师。这部分教师既熟悉教育教学规律,又熟悉生物技术企业的运行机制和生产操作平台,他们是校企合作的桥梁和纽带,是实现培养实用型医药生物技术人才的重要参与者。熟悉生物技术企业的发展,能及时掌握生物技术企业中生物技术应用的实际状况,就会为人才培养体系的更新提出更合理的建议,深谙教育教学规律就能更好的在校企合作中建立更为切合实际的实践教学模式,从而为培养应用型医药生物技术人才奠定坚实的基础。
2.4及时更新课程体系,与社会发展接轨
卓越有效的课程体系是培养优秀人才的基础,要根据专业人才培养要求,及时抓住社会对医药生物技术人才的需求特点,进行统筹考虑、系统设计,使教学各环节前后衔接,形成相对稳定的理论知识授课体系,并将国际上关于生物技术的新进展融入教学体系中;紧跟生物医药企业对医药生物技术人才需求的方向,建立科学合理的、灵活的实践教学体系,保证实践教学的及时更新。在已有的大学生科技创新计划、综合性与设计性实验等措施的基础上,加强与医药生物技术企业或医药研究所(公司)联合,提高实践教学的比例,逐步对部分实验教学内容采用校企联合模式组织教学,在企业进行的教学过程由企业技术人员和专业教师共同完成,进一步提高学生的科技创新能力与应用能力。
2.5根据学生对本专业的认同感
分类培养我校药学院生物技术专业积极根据学生的学习态度和对生物技术专业的喜爱程度,进行分类培养,通过有类别的引导,培养他们成为生物技术产业中不同层次的人才。例如,热爱生物技术科学、愿意从事科学研究的学生往往理论知识扎实,要及时把这部分学生引入教师的科研中,使其不仅拥有扎实的理论基础,更有娴熟的实验操作技能和一定的科研思维,为以后的进一步深造打下坚实的基础,引导他们考取研究生,培养成为生物技术的高层次研发人才。近三年,我校药学院积极在生物技术专业中积极开展大学生早接触科研活动,取得了极好的效果。经过统计,从大学二年级开始每个年级基本保持有30%以上的学生能积极主动地联系专业教师,课余时间跟随专业教师从事科学研究,对学生的动手能力和创新思维都起到了很好的培养,参加的山东省大学生科技创新和山东省医药生物技术大学生实验技能大赛都取得了较好的成绩。而其他对生物技术不是非常喜欢的学生甚至厌恶的学生,要引导他们认清社会发展趋势和就业难度,使其树立正确的就业观念,在产学研平台中的医药生物技术企业中及早进行实践锻炼,把所学知识与医药生物技术企业的实际生产相结合,使他们一毕业就能有娴熟的与现代医药生物技术企业相对接的操作技能,在企业中成为优秀的技术人才。
3展望
关键词:高职;专业群;课程体系;食品生物技术专业群
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2013)07-0022-02
专业群是由一个或多个办学实力强、就业率高的重点建设专业作为核心专业,由若干个工程对象相同、技术领域相近或专业学科基础相近的相关专业组成的一个集合。江苏省教育厅《关于开展“十二五”高等学校重点专业建设工作的通知》提出,高职专业群应形成“公共平台与多个专业方向彼此联系、相互渗透、共享开放的课程体系”。因此,加强专业群建设是解决高职教育发展内在需求的切入点,也是提升高职院校核心竞争力的重要途径。笔者拟探讨“底层共享,中层分立,高层互选”的专业群课程体系构建途径,旨在为推进高职院校的专业群建设提供思路。
专业群课程体系的构建理念与开发程序
课程体系的构建理念 食品生物技术专业群课程体系的构建理念是:以认识论所揭示的人类认识活动是实践、认识、再实践、再认识循环递进的总规律为指导,以现代高端技能型人才培养的“技术技能型”特征为着力点,将实践作为实施人才培养的逻辑起点,从实践出发,按认识实训、创新实训等递进层次设置学期项目,以学期项目为导向构建专业课程体系。
课程体系的开发程序 根据企业人才需求及食品生物技术专业群建设与改革需要,组织行业企业专家、各专业带头人、骨干教师进行专业群课程体系开发。专业群课程体系开发程序是:人才需求调研、毕业生跟踪调查(麦可思报告)主要职业岗位(群)具体工作任务(群)岗位群典型工作任务完成典型工作任务所需职业能力专业知识、职业技能课程体系(见图1)。
“底层共享,中层分立,高层互选”课程体系的构建
食品生物技术专业群包括生物技术及应用、食品生物技术、微生物技术及应用、环境监测与治理技术四个专业方向,其中生物技术及应用专业方向和食品生物技术专业方向是专业群的核心专业方向。通过职业岗位、典型工作任务和职业能力分析,构建“基础共享,核心分立,拓展互选”的课程体系(见图2)。
“底层共享,中层分立,高层互选”课程体系的内涵
底层共享 食品生物技术专业群的四个专业方向具有同样的公共基础课平台和专业基础课平台,能够实现“基础共享”。公共基础课平台包括《高等数学》、《大学英语》、《计算机应用基础》等10门课程,为学生进一步学习提供方法论,为培养德、智、体全面发展的人才打下良好基础;专业基础课平台包括《基础化学》、《生物化学》、《化工单元操作技术》、《微生物操作技术》、《化工制图与CAD》等5门课程,主要培养学生的化学检验、生化操作、分离提取、微生物培养与保藏、识图绘图等基本操作技能,为专业核心课程学习打下坚实基础。
中层分立 根据四个专业方向所涉及的技术产业特点、区域经济优势、职业岗位及学生就业创业需要,开设不同的专业核心(方向)课程和实践专项,实现“核心分立”。例如,针对生物技术及应用专业方向,根据生物技术产业特点、区域经济优势、职业岗位及学生就业创业需要,重点开设《食用菌生产技术》、《调味品生产》、《酒类酿造》、《生物产品分析与检验技术》等专业核心(方向)课程,同时安排培菌工、发酵工、调味品酿造工、酿酒工、检验工等工种的考核,培养学生的专业理论及职业技能。
高层互选 在掌握扎实的专业理论及核心(方向)技能的基础上,在四个专业方向开设可供交叉互选的专业群拓展课程平台,实现“拓展互选”。例如,在生物技术及应用专业方向和微生物技术及应用专业方向均选择《食品安全与质量管理》专业群拓展课程及生产实践活动,巩固和强化学生的专业知识及职业技能,同时培养学生的知识迁移及跨岗位就业能力;通过顶岗实习及毕业实践,培养学生的职业素质及综合技能。
“底层共享,中层分立,高层互选”课程体系构建要点
借鉴、吸收先进的职教经验,与食品生物技术类行业、企业合作开展课程建设,遵循课程开发超前性、多元性、基础性、实践性、灵活性的“五性”原则,基于工作过程系统化选择教学内容,基于理论与实践一体化实施教学活动,引入第三方评价实行多元化考核,使课程内容与职业能力及岗位要求相对应,根据岗位的工作过程开展教学,并通过课程标准及课程活动方案设计加以体现,通过能力训练重构知识体系,实现理论与实践的整合,课堂与实训室的结合,能力与岗位证书的融合,使学习过程、工作过程与学生的能力和个性发展紧密联系。
专业群基础平台 专业群基础平台应能够支撑各专业实现“宽口径、厚基础”的人才培养目标。专业群基础平台课程具有双重属性,一方面,应体现知识的基础性,讲究基础知识的传授,为后续的专业理论学习奠定基础;另一方面,应体现技能的服务性,练就娴熟的基本技能。专业群基础平台应以专业群内的核心专业(方向)为龙头,以群内各专业(方向)相互协调为主线进行设计。
专业群核心(方向)课程 按照职业成长规律,打破传统的学科性课程模式,运用基于工作过程导向的课程开发理论,重新构建以工作过程为导向的专业核心(方向)课程体系,使典型职业工作任务在教学过程中得到具体体现。在建设过程中,应根据区域食品生物技术产业的特点,以企业生产实际、发展趋势为指向,以校企合作为基础,以专业能力培养为核心,使理论教学与技能操作融会贯通。
专业群拓展课程 专业群拓展课程的开设旨在使学生掌握与专业相关的必要知识,拓宽学生的知识面,培养学生的创造性思维和创新能力,巩固和强化学生的专业知识及职业技能,同时培养学生的知识迁移及岗位迁移能力,为培养急需的开拓型、创新型人才打下坚实的基础。专业群拓展课程的开发应以精简理论、注重实用、突出实践、拓展能力为原则。
“底层共享,中层分立,高层互选”的专业群课程体系体现了以学生为本,允许学生根据自己的兴趣和职业愿望选择专业方向,而且还可兼顾学生选择第二就业方向学习的需要,坚持“宽基础、强技能”的原则,将培养能广泛适应就业需要的一专多能的复合型、综合型人才作为课程改革的目标定位。
参考文献:
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关键词:独立学院 生物技术 应用型 人才培养
中图分类号:G642.474 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)02(c)-0194-02
生物技术学科是人类新兴的自然学科,其研究成果在在工业、医药、食品、农、林、牧、渔、环保、园林等行业应用前景广阔,进入21世纪,以基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程为代表的现代生物技术发展迅猛,并日益影响和改变着人们的生产和生活方式。曾经高等院校的生物技术专业是热门专业,但近几年呈下行趋势,其原因一方面是社会急剧变化带来的急功近利思想,更重要的原因是高校人才培养定位不准,方式落后带来的人才培养不能适应我国经济社会发展需要。随着经济社会的快速发展,人们逐渐意识到现代生物产业已经涉及生物医药领域,生物农业领域,生物能源领域,生物制造领域,生物环保领域五大领域,需要各类生物技术人才。高等学校独立学院的学生培养目标是既有一定理论基础、更重视实践能力的应用型人才。生物技术是一门涉及领域宽、涵盖范围广、基础性和实践性很强的学科,生物技术不仅能应用于生物科学,还与食品科学、医学、药物学等相关的学科关系极为密切,承担着迎接可持续发展的生物经济时代重要责任。生物技术应用人才前景广阔,可以在推进农业革命、增加能源供给、改善环境状况、确保生物安全与人类健康等方面发挥积极地作用。
高等院校独立学院应用生物人才培养既要重视本科教学的学科体系,达到本科教学标准,更要适应社会经济发展的需要,致力转变教育理念,深化教育教学改革,积极探索培养学生实践能力和创新精神的有效途径。浙江师范大学行知学院自开办生物技术专业以来,就着力以“应用型”生物技能人才培养为目标,构建具有特色的技能人才标准,探索实用生物技能人才培养模式,以适应经济社会发展需要。
1 准确定位,构建有特色的应用型生物技术人才技能培养规格
由于应用性,实验性、实践性是生物技术专业最重要的特点,因而实践教学具有独特的教学特点和教学手段,在培养学生动手能力、创新能力、实践能力等专业技能培养方面起着极其重要的作用。但长期以来,本专业实践课程存在课程设置彼此独立,实验内容缺乏整体设计,实验内容的专业方向特色不强,注重学科逻辑,实践教学从形式到内容都存在围绕课堂进行体验式、验证式实验,而综合性、应用性实验很少,实验教学模式落后、单一,缺乏对学生具体操作能力的培养,进而也实际影响学生专业技能、创新创业能力的提高,不适应独立学院知识、能力、素养为一体的应用型人才培养的目标。制定应用型生物技术专业人才培养技能规格已成为教学改革的当务之急。
针对目前存在的问题,结合浙江师大行知学院“实基础、厚素养、精技能、强能力、善创新”的应用型人才培养目标与教学实际,我们在2010级生物技术专业本科教学指导计划的基础上,大力提高实践性教学课时数,制定了涵盖生物技术专业人才的专业素质能力、专业基本技能、研发及创新能力、适应社会能力等4方面的人才培养规格。
(1)专业素质能力:主要体现“厚素养”,包括崇高的理想、高尚的道德品质,正确的人生观、价值观、健康的身心,良好的语言表达、人际交往和沟通能力,团队协作与组织能力,社会适应与协调能力,基本的外语和计算机应用能力等等。主要通过相应的通识课程完成专业基本素质方面的训练,共计48学分,其中实践训练460学时。
(2)专业基本技能:包括较为系统的生物技术基本理论和基本技能。主要通过学科平台课程(18学分)、专业核心课程(30学分)中单独开设的实验课程进行。如有机化学实验、仪器分析实验、植物生物学实验、动物生物学实验、生物化学实验、微生物学实验、细胞生物学实验、生化技术、发酵工程实验等,以及集中于食品生物技术和生物制药技术的专业方向课程完成相应的专业基本技能训练,实践总课时达到了942课时,远高于理论课时。此外,还包括信息采集、加工、处理及项目申报与论文写作能力的实践训练(36课时)。此部分重在培养学生掌握本专业的知识体系和基本技能,以大量的实验课强化学生的专业实践能力,夯实学生的技能储备。
(3)研发及创新能力:通过专业基本技能训练,学生掌握了专业基本的实验技能,在此基础上,大三大四年级通过设置相应的综合实验及实训项目,进行相关实验技能的综合应用实训,如发酵工程综合实训、生物技术综合实训、生物工艺综合实训、食品药品检验技术及实训等等(合计108学时),整合实验项目,强化实践能力和创新能力的训练,使学生初步具备生物技术及其产品研发的能力,如具备从事发酵工艺、食品生物技术、生物技术制药、功能食品开发、现代生物技术等的基本技能。同时,结合学术报告、学年论文以及鼓励和指导学生进行相应的项目申报与、参加生命科学技能竞赛、科技创新和创业大赛等(可获得相应的学分)以及参加生物技术学分社团活动并通过考核可以获得学分,进一步激发、锻炼学生的研发及创新能力,促进学生个性发展。
(4)适应社会能力:主要包括对相关行业、单位的了解(始业教育、专业见习、社会实践、形势与政策专题讲座等等),职业技能培训、相关职业技能证书考证培训,职前培训及岗前实训等。在大三暑期的实践教学周设置了专业基本技能达标考核和国家高级职业技能证书考证工作,要求学生必须已获得相应的实践课程学分方可以参加此两个考核,且必须通过专业基本技能达标考核并获得至少一种本专业相关的国家高级职业技能证书,才可以进入大四的专业实习和毕业论文工作。同时,将专业实习延长至暑期开始至少4个月,并鼓励学生将生产实践中遇到的实际问题作为毕业论文的研究内容,使学生更有针对性地学习、研究,更有效地将专业技能应用于生产实践,使学生在实践中提高素质,获得技能,增强了学习兴趣,提高了学习效果,逐步实现与社会的无缝对接。
2 校企合作,共同探索学生的应用能力培养途径
独立学院生物技术应用人才的培养离不开学院的总体育人氛围。近几年来学院不断探索“定制式”人才培养方式,根据行业需求,共创办涉及农业、生物、制药、制造业、金融、旅游服务等行业的32个人才培养特色班,聘任222名企业家为兼职教授。学院通过构建网络服务平台提升大学生“就业力”,通过实施“双元双重(学院与企业互为培养主体,企业与学院人才互为技术与教学骨干)”和“师傅带徒弟”机制提升大学生适应力,为中小企业培养了一批能服务中小企业、扎根中小企业、推进中小企业可持续发展的高水平应用型人才。
积极探索与行业企业联合,建立互惠互利、良性互动的合作关系,探索应用人才培养模式。生物技术应用型创新人才培养目标是系统掌握本专业必须的基本技能、方法和相关知识,适应当前与未来生物技术发展的能力;基础知识宽厚、应用能力强、新知识和新技术的学习能力强,社会与岗位适应能力快、创新素质高、综合素质好的高层次应用型人才;能在工业、医药、食品、农、林、牧、渔、环保、园林等行业的企、事业单位和行政管理部门工作的应用型创新人才。根据本专业特点,结合社会需求,给学生提供在生物技术产业单位实习的机会。让学生深入具体岗位,理论联系实际,大胆实习,放手操作,融会贯通。培养学生科研兴趣,给学生提供个性发展的空间,提高学生科研素养和解决实际问题的能力,使毕业生与就业单位的科研、生产研发和管理达到“无缝接轨”,从而能够在社会生产、管理和服务的第一线解决生物技术方面的实际问题。本院生物技术专业2010―2012级三届学生的实践看效果明显。学生普遍具备了现代生物技术基础实践技能,显著增强学生在食品生物技术与生物制药技术两个专业方向的专业技能,并具有一定的行业综合技能,学生的应用研发能力、交流能力和创新思维能力有较大提升。毕业生基本胜任在食品、功能食品生产、产品开发、食品药品检验及质量管理、生物技术制药和医药卫生等领域从事应用研究、技术开发、产品营销、生产管理等工作,受到用人单位普遍好评。
参考文献
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关键词:新建地方本科院校;生物技术专业;教学改革;素质教育
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)08-0057-02
新建地方本科院校大都是由地方师范高等专科学校合并而成,其培养的毕业生大都从事中小学的教学、销售、初级技术员工作,已经不能满足我国工业化和城镇化高速发展形势下对高级专业人才供不应求的需求。生物技术专业是一门实践性很强的学科,其研究方向为生物学研究与应用技术,传统生物技术包括基因工程、细胞工程、发酵工程和酶工程,现代生物技术发展到高通量组学芯片技术、基因与基因组人工设计与合成生物学等系统生物技术。普通高校生物技术专业要求学生掌握较系统的生物技术理论与实验技能,能从事与生物技术相关的生物制药、销售和管理等工作。因此,普通高校需要在实验教学中重点培养学生的实践动手能力。
一、新建地方本科院校转型期的特点
转型期新建地方本科院校具有三个显著特点。
1.培养地方性应用型人才。新建地方本科院校应立足地方人才需求,根据自身办学领域和优势专业,制定相应的人才培养目标,转型应以培养地方性应用型人才为导向。
2.办学经费严重不足。新建地方本科院校办学经费获取途径较少,主要来源于各级政府财政专项拨款、社会和企业捐赠以及申报的各类科研经费,与综合类重点高校相比劣势明显。办学经费受限,严重限制了新建地方本科院校转型发展深度,限制了学生的专业培养水平。
3.发展空间受限。新建本科院校一般位于地理位置相对较偏远的地市级中小城市,远离以经济、政治、文化为中心的省会城市,对高层次专业技术人才的吸引力不够,从而使得新建地方本科院校师资力量和水平提高受限。另外,由于新建地方本科院校偏离繁华城市,外地和本地学生均不愿意报考,导致其生源受限。此外,新建地方本科院校办学基础硬件和软件设施较差,对高层次专业技术人才的吸引力不够,也限制了新建地方本科院校的发展。
二、新建地方本科院校生物技术专业人才培养存在的问题
新建地方本科院校由于其办学历史、地理位置、办学定位及学科发展等差异,其专业发展层次和水平也存在较大差别,在专业技术人才培养方面产生了许多问题,阻碍了专业技术人才培养水平和新建地方本科高校转型发展的深度。现以南阳师范学院生物技术专业为例,剖析其在生物技术专业技术人才培养方面存在的问题,其问题主要体现在以下几方面。
1.专业课程设置不够合理。新建地方本科院校生命科学与技术学院生物技术专业在专业课程设置方面不合理,偏重理论学习轻实践实习,导致学生专业学习兴趣不浓厚,学生专业技能掌握不够好,毕业生就业形式不乐观。如今高校招生和毕业生就业率挂钩,就业率低使招生数量减少,也使得生物技术专业招生计划不稳定。学生进校后,生物技术专业转学的学生也不少,导致学生数量达不到招生计划。由于生物技术专业实践实习课程偏少,学生专业素养表现出眼高、手低的趋势,这也是生物技术专业毕业生就业率不高的一个重要因素。还有50%的学生通过上研究生缓解就业压力。
2.理论教学与实践教学严重脱节。生物技术专业本科毕业生就业方向多为生物制药公司或者仪器销售,要求学生能够较熟练的掌握相关基本技能。生物技术专业教学过程中理论教学与实践教学严重脱节,包括理论教学与实践教学时间错开、教师重理论教学轻实践教学、实践教学课时严重偏少等,从而降低了生物技术专业毕业生的就业竞争力。
3.教师考核方式不利于教学转型与教师的上课热情。目前,普通高校对教师教学效果的考核还是以课堂与学生互动情况、教案和课件准备等为标准,对教师职称评定考核以申请多少科研课题、获得何种科研奖励、发表多少学术论文为标准。教师考核方式的单一模式化让很多本来有激情的年轻教师不得不花费大量的时间和精力制作“标准化”的课件和教案,不能与学生就生物技术专业国际研究前沿和热点问题展开深入的探讨和分析。单一的教师考核方式,不仅严重降低了年轻教师的教学主观能动性和继续提高自身专业技术水平的积极性,还严重抑制了年轻教师的上课热情。
4.学生专业兴趣不高阻碍教学改革的深入。新建地方本科院生源大部分来源于本地区,且生源层次较低,以致学生专业学习兴趣不高。学生专业兴趣的缺失严重影响了学生的学习热情,只能被动的适应高校转型期的专业教学改革。因此,要实现新建地方本科院校转型与生物技术专业改革的双赢,首要要提高学生的专业兴趣,进而提高学生的专业素养,培养出高素质的地方性应用型专业技术人才。
三、新建地方本科院校转型与生物技术专业教学改革对策分析
1.新建地方本科院校转型对策。新建地方本科院校要站在生存与发展的战略高度,基于地方社会经济发展现状与趋势,提升服务地方社会经济发展的能力。地方高校要充分认识到高校转型与专业教学改革对学校发展的重要性,解放思想,明确办学定位,强化高校服务地方社会经济发展的使命感,从地方社会经济发展需求出发,提升专业技术人才培养水平。地方高校应坚决避免专业技术人才培养与地方需求脱节的弊端,应积极适应地方需求,提升自身在地方政府社会经济发展决策中的重要性。鉴于此,地方高校应积极响应国家和地方政府提出的转型发展统筹规划,做到以下几个要求:一是进一步明确应用型本科定位;二是从企业引进高层次专业技术人员,推动“双师型”教师结构队伍建设;三是优化应用型专业设置和专业课程结构,推动应用型专业教学改革;四是积极与地方企业合作,形成校企合作的双赢局面和良性循环。2.生物技术专业教学改革对策分析。合理选择教材并及时更新教学内容。有研究表明,课堂教学知识与身边所见所闻越贴近,学生越容易接受,越容易学以致用。地方院校学生主要来源于本地区,大多数毕业生选择在本地方与所学专业有关联的企业工作。因此,需要根据地方企业对生物技术专业人才的需求,合理选择教材,增加实践教学课时。地方高校应彻底改变重理论教学轻实践教学、重闭卷理论考试轻动手设计操作能力、重课堂学习轻企业实践等弊端,建议采取理论教学、实践教学、企业实践三者并举的新教学模式,强化实践课学习,培养和提高学生的动手能力和实际操作能力,达到地方性应用型人才的标准。
加快师资队伍建设与应用型转型。决定新建地方本科院校能否成功转型的一个重要指标就是师资队伍建设及应用型转型。教师是学生获取知识的主要途径,如果教师本身思想没解放,依旧照本宣科,学生接受的必然也是陈旧的知识体系,不利于高校转型与专业教学改革最终受体(学生)的理论水平与专业技能水平的提高。加速师资结构调整,注重教师队伍老—中—青搭配,从企业引进高层次专业技术人才补充到教师队伍,派遣优秀青年教师到相关企业进行实践锻炼,通过培训等方式提高教师队伍业务水平,培养一批既有深厚理论素养又有实践操作能力的“双师型”教师队伍。
积极改善专业实践教学条件。地方高校应充分意识到实践教学对生物技术专业人才培养的重要性,多途径增加学生实践学习的机会。学校应积极与地方相关企业开展校企合作,了解企业专业理论与技术需求,派遣优秀青年教师带领学生到相关企业进行实践学习。同时,地方企业也应积极配合地方高校专业教学改革,为地方高校提供和建立学生专业实习基地,给学生提供更多更直接的专业技能锻炼机会。
改革教师评价机制。提高教师的上课热情与教学效果,需要从两个方面着手:一是教师本身要不断完善自身性格,提高自身专业修养,培养自身职业道德素养和社会责任感,以教书育人为己任,提升教学水平;二是地方高校要改革教师评价机制,尤其要改革教师职称评审中重课题、论文和课件、教案的纯理论式的评价标准,把教学效果、学生实践能力、学生就业指导等加入到教师评价标准体系,从评价机制上激发教师转型的积极性。
四、结语
总的来说,新建地方本科院校以培养“应用型技术人才”的转型是国家对现代教育体系改革做出的尝试性改革,是我国高等教育从应试教育向素质教育转型的必然结果。新建地方本科院校转型期特点决定了其教学改革方法的多样性、持续性和广度。目前我国地方院校的专业教育存在着不少的问题,要解决这些问题,首先政府要为学校转型创造良好的条件,且学校自身也要积极响应转型发展;其次要合理选择教材并及时更新教学内容,加快师资结构与教师队伍的转型,积极改善实践教学条件,改革对教师的评价方式,从各个维度来加速专业教学的转型,促进专业教学质量的提高。
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一、课程教学内容安排
生物工程的内容十分丰富,有限的课时内不能面面俱到地进行较为深入的讲授。因此,教师在教学内容的安排上,既要保证突出重点内容,又要兼顾知识内容的全面性。此外,还需要引入一些学科前沿成果,以跟踪迅速发展的生物技术的进步。我们对于课程教学内容的安排,特别注意了以下几个问题。
1.组建课程模块,合理安排教学内容。以生物技术的应用发展为导向,将本课程的教学内容划分成三部分:①绪论,介绍生物工程沿革及前沿。②生物技术基础,详细讲述基因重组技术、蛋白质和酶工程、细胞工程的基本原理,技术路线及特点,旨在帮助学生建立牢固的理论基础、掌握相关技术的应用方法。③生物技术的工程化应用及发展,重点介绍发酵工程、生物医药工程和环境生物工程,通过多个与人类生存和发展密切相关的案例的教学,培养学生综合知识的能力、融汇创新的能力。
2.让学生了解生物工程学科的全貌。课程的绪论部分分别从生物工程的沿革、生物工程的原理及特点、生物技术的应用及前沿发展、生物技术及其产业所发挥的巨大的社会和经济影响力等角度进行讲授,帮助学生标绘出一副生物工程的全貌图:从基础理论的研究突破、生物技术的应用发展、到渗透至各国民经济主要领域中产生的巨大影响,期间产生的反作用又促进生物学基础理论的研究突破。这个过程周而复始地推动着社会的变革与进步。
3.宽泛基础知识面,强调理论联系实际。生物工程是一个具有丰富学术内容的领域,而本课程课时有限,不能详尽地涉猎各个知识点,因此,如何设置课程内容就成了影响教学效果的主要因素。本课程对基础知识的教授强调的是“宽泛”而非“深入”,要求课程设置的基础知识教学能够满足学生理解生物技术的基本原理即可,而对于生物技术的实践应用则给予了重点关注。课程坚持理论联系实际,运用综合性案例,让学生了解从基本原理出发到实践应用的过程,学习综合应用所学知识解决问题的方法,培养科学思维方式。
4.以生物技术的应用为导向设置教学内容,跟踪学科前沿。在对课程的基本原理讲授后,根据学生的工程专业教育背景和将来作为社会工作者的特点,我们引导学生学习工程化应用方法,这是更为重要的教学环节。这部分教学内容占据了整个教学内容的相当大的比重。如,微生物发酵工程、细胞培养技术使生物技术产品实现产业化;生物医药工程中集中了生物技术研究的前沿方向和热点,各种生物技术在此融合;环境生物工程致力于建立人类与环境的和谐关系,以实现社会的可持续发展。本课程分别选择这些领域中的主要内容作为重点讲授部分,如转基因动物制药、单克隆抗体技术应用、固定化酶技术及酶法分析、环境污染的生物治理等,安排了较多的教学时间,以使学生更好地了解生物技术的新进展。
二、教学方法探讨
生物工程学是生命科学与工程技术结合所形成的一门综合性学科,基于研究对象(核酸、蛋白质)及层次(分子、细胞、个体)不同构建了不同的生物技术分支领域,同时基于应用领域的不同也形成了各自富有特点的应用技术,如生物医药领域中蛋白类药物的生物构建和生产、环境治理与保护中微生物的生物转化过程技术等。由于教学内容覆盖面广,为了提高教学效果,本课程在教学方法上进行了以下几个方面的探索。
(一)以生物技术原理为主线贯穿教学活动
本课程的教学活动以生物工程的原理为主线展开,形成了基因工程、蛋白质和酶工程、细胞工程、发酵工程等章节,以使学生在较短的时间内掌握各种生物技术的原理和应用方法。同时,通过对生物技术应用较为深入的生物医药工程、环境生物工程等内容的安排,培养学生根据应用对象的特点和要求综合应用所学理论知识的能力。
(二)理论联系实际,引入案例教学
发酵工程是将生物技术产业化的重要环节,包含了从菌种培养到制备合格产品的过程。[5]菌种决定着发酵生产工艺方法,发酵工程中高产菌种常常是采用生物技术方法构建的。发酵过程调控是基于微生物的生命代谢过程,培养条件的变化可以影响代谢途径。发酵产物的提取纯化是依据待分离目标物质的特性及待分离目的产物和杂质之间物性的差异来进行的,是决定生产成本高低的关键因素。如果只是按照发酵工程的过程来讲解技术基础及过程应用技术,涉及知识点多,知识点之间的相关性较弱,这对于刚开始接受专业课程教育的本科三年级同学来说,接受起来有一定的难度。而以具体物质的发酵生产为例进行分析,更为形象化,也容易被学生理解和接受。授课时,我们以红霉素的生产为例,分析了工程菌的构建方法与高密度发酵技术的应用,基于组分分离要求的分离纯化工艺方法的建立等,并将自己多年科研的成果结合至授课内容中。仅就红霉素的提取纯化而言,工程菌的引入及发酵调控技术的成熟,使红霉素发酵单位由原来的3000u/mL~5000u/mL大幅度提高至8000u/mL~10000u/mL,使得新分离技术的应用成为现实。目标产物的分离工艺由传统的“板框过滤-溶剂萃取-经过中间体盐的结晶纯化”发展为“微滤膜过滤-(纳滤膜浓缩)-层析分离-结晶纯化”新的分离工艺。该工艺利用层析操作的高分离效率实现了活性组分红霉素A与杂质组分红霉素B、红霉素C的分离;通过结晶过程中关键因素的调节,如结晶体系的组成及组成物的浓度变化、pH、温度、搅拌等,实现对产品粒度和晶形的控制,从而获得纯度高、药理活性强的产品。案例的分析过程加强了学生们的工程概念,如发酵产物的提取往往会涉及结构相似组分的分离,其分离方法的选择需兼顾分离效率高、分离条件温和的要求;微生物发酵是纯种培养过程,工程设备必须满足无菌操作的基本要求,发酵罐需要具备良好的混合能力,较高的传质、传热速率,且不能对菌体产生剪切破化;药物的晶形和粒度与药物的生理活性相关,现代药物质量控制指标除了纯度和杂质含量要求外,还有晶体的晶形粒度等结构指标要求;发酵产品的经济成本和社会成本概念等等。实现一个抗生素药物的现代化工业生产需要融合现代基因工程、细胞工程、化学工程的知识。
(三)课堂讲授与专题案例的调研相结合
本课程通过典型实例的剖析,加强了学生对基本原理的理解,并传授了生物技术的应用方法。我们时时跟踪生物技术领域的发展,对授课案例进行更新,以使教学内容紧密联系生物工程的新发展、新成果,体现该领域新技术、新水平,使学生感受到科学技术发展的巨大魅力,激发学习热情。但是,本课程的教学课时有限,课堂上不可能对生物技术各领域均充分展开。为了弥补这一局限,本课程在教学上设置了“专题调研+课堂谈论”环节,把生物工程应用专题案例的调研工作,以作业形式布置给学生去完成,并通过课堂讨论及提交论文的方式加以考查。[6]专题论文的完成及交流以小组为单位进行,教师组织学生组成学习小组,要求各学习小组在给定领域范围内对感兴趣的专题进行调研和论文的撰写。教师在组织学习小组之时,就将学习小组两两结对,要求各小组在完成本组专题调研的同时,对结对小组的课题也进行相应调研,并作为主审方在课堂上对结对组的专题内容设置提问,引导课堂讨论,而其他同学则可以对自己感兴趣的专题自由发表观点。
本课程要求,小论文要按照《华东理工大学学报》的稿件规范撰写,这也是对本科生撰写科学论文的训练,是专业素质培养的一部分。这种“专题调研+课堂谈论”教学模式,能让学生自动参与多专题的调研学习,达到巩固基础知识、拓宽知识面、深化专业认知的目的,同时能够较全面地训练和检验学生专业文献查阅、分析材料、归纳总结及思辨应对的能力。实践表明,这样的学习方式效果突出。学生李晓阳在听课小结中写道:“分组演讲、课程论文,每小组七八个人,不仅可以让我们自己动手获取知识,锻炼了动手能力,还能够培养我们团结协作的能力。只有分工合作才能把这项工作做好。”学生闫天一在小结中写道:“老师讲到了我国生物发酵工业发展的现状,虽然我国(抗生素)产量居世界之首,但生产效率比较低、产品附加值低、污染严重,主要以半成品(原料药)为主,这些都深深触动了我。在化学制药领域,我们仍是以仿制药为主。在21世纪,我想我们大学生的责任就是让中国不仅是世界的工厂,也要成为研发的中心。”
三、结束语
关键词:生物专业英语;教学改革;教学实践
生物专业英语是高等院校开设的一门重要专业基础课,是生物技术专业教学的重要组成部分。其目的是提高学生专业文献的阅读、翻译、写作能力,为后续的工作及研究生阶段的学习与科研奠定良好的专业英语基础。由于当前生命科学前沿领域的理论与技术期刊大多以英文为主,所以生物专业英语在生命科学领域的作用越来越重要。通过指导学生阅读生物技术专业的英文书刊与文献,使学生进一步提高阅读和翻译科技英语的能力,能够以英语为工具获取生命科学技术发展所需的信息。
目前,生物专业英语的教学方法一般是按照大学英语的教学方法,即讲解词汇、句型分析、翻译句子、讲解课文,最后做练习题,并不注重学生的翻译、写作、听说等英语交流能力,这些都严重影响了专业英语的教学质量和学生生物专业英语应用能力的全面培养。因此,应对生物专业英语教学进行系统改革,探讨和摸索适应生物技术本科生的新型教学模式,培养学生自主学习专业英语的兴趣。笔者在教授生物专业英语过程中,结合教材的特点以及学生在学习过程中经常遇到的问题,对该课程的教学进行尝试与改革,取得了显著的效果。
一、选择教材与调整教学大纲
目前,生物专业英语教材有钱国英、蒋悟生、姜巨全等主编的不同版本的教材,笔者在教学中以蒋悟生生物专业英语第三版为教材,参考钱国英、姜巨全教材的相关内容,确定各章节讲解的主要内容。将生物专业英语中常用的词汇进行分类,在每章节讲解前,加入专业词汇的讲解与应用。充分利用网络资源,查询生物领域前沿文献,激发学生学习兴趣。定期让学生查阅文献,进行翻译和讲解,使教材与科研论文有机结合起来,让学生能够学以致用。
二、专业英语语法特点总结
针对专业英语语法特点,说明其语法特点,对长难句翻译技巧,一般句子中常使用被动语态等,分别将这些语法特点运用到课程的讲解中。生物专业英语的特点主要体现在语言精练、逻辑性强、描述客观;长句多,被动语态使用频繁; 名词性词组多、专业术语多、插图、表格、所占比例大。将上述英语语法特点结合教材、文献进行归纳总结,以专题的方式进行讲解,使学生能够对专业英语的语法特点更加深入地理解,起到了良好的授课效果。
三、专业英语词汇特点
对专业英语词汇进行总结归纳,其特点表现在:技术词汇多,二次技术词汇多,专业词汇的构词法中以派生词最多,合成词其次。 通过这些总结,让学生以笔记的形式记在笔记本上,每次上课前5分钟进行阅读,通过36课时的教学,学生对专业词汇基本全部掌握,消除了学生对记忆专业词汇的恐惧心理,极大地提高了学生的学习兴趣。
四、结合多媒体教学,充分利用网络资源
当前科学前沿的重要理论与技术都发表在高质量的SCI期刊中,所以让学生了解英文数据库尤为重要,比如讲解NCBI、Sciencedirect等数据库的应用,查阅下载高质量的英文期刊文献进行阅读。结合多媒体教学,丰富教学内容和教学模式,提高学生学习兴趣。组织学生观看耶鲁大学生物学教学视频,既锻炼了英语的听力与口语的表达,又了解国外名校生物技术专业的教学模式,激发了学生极大的学习兴趣。
五、培养学生的科技论文写作能力
针对文献具体讲解科技论文的写作要求,比如在文献Origin and diversity of novel avian infl uenza A H7N9 viruses causing human infection: phylogenetic, structural, and coalescent analyses中,对文章题目、作者、单位的要求,全文分Abstract,Introduction,Methods,Conclusion,Discussion,Acknowledgments等,其中重点讲解Abstract的书写格式。课余时间让学生根据教材内容以摘要的形式书写本文摘要,锻炼写作能力,提升英语综合水平。
在生物专业英语教学中,笔者结合自己多年的教学经验,避免了枯燥无味的讲解式教学方法,让学生多参与到生物专业英语学习中,提高了学生学习的兴趣,我们希望通过这些教学方式的改革,使学生在今后的学习、工作以及科研能力的培养上取得更好的效果。
参考文献:
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