屠培培,薛紹禮,夏覓真,丁銳,吳琳梅,王怡,路景濤
醫(yī)學院校生物科學專業(yè)增開現(xiàn)代生物技術導論的思路
屠培培,薛紹禮,夏覓真,丁銳,吳琳梅,王怡,路景濤
(安徽醫(yī)科大學 生命科學學院,安徽 合肥 230032)
現(xiàn)代生物技術導論課程綜合性強,內容豐富,涉及面廣,并且緊密聯(lián)系實際.通過課程教學使學生了解和掌握現(xiàn)代生物技術的基本理論和技術方法,達到學以致用,為后續(xù)的學習和工作打下堅實的基礎.為開好這門新課,根據(jù)查閱的有關資料并結合專業(yè)背景詳細介紹了醫(yī)學院校生物科學專業(yè)增開現(xiàn)代生物技術導論的必要性,課程設計的總體思路,多樣化的教學方式,課程教學實施,創(chuàng)新考評方式等,初步形成了開設該課程的思路和方案.
現(xiàn)代生物技術導論;教學思路;醫(yī)學院校
“21世紀將是生命科學的世紀”已是一個普遍的共識,當今社會科技發(fā)展日新月異,生物技術被世界各國視為一項高新技術,廣泛應用于醫(yī)藥衛(wèi)生、農林牧漁、輕工、食品、化工和能源等領域,促進傳統(tǒng)產業(yè)的技術改造和新興產業(yè)的形成,解決人類面臨的諸多問題(如食品短缺、人類健康、環(huán)境及能源等),對人類生活將產生深遠的影響.生物技術是增強綜合國力和經濟實力的關鍵性技術之一,也是一個國家創(chuàng)新能力的有力體現(xiàn)[1].為適應這一科學技術的發(fā)展趨勢,培養(yǎng)知識經濟社會期待的高素質綜合人才迫在眉睫.現(xiàn)代生物技術導論是一門新興的、綜合性學科,以現(xiàn)代生命科學為基礎,結合其它基礎學科的科學原理,采用先進的工程技術手段,按照預先的設計改造生物體或者加工生物原料,生產出人類所需產品或達到某種目的.為醫(yī)科院校生命科學專業(yè)學生開設現(xiàn)代生物技術導論課程,對拓寬學生專業(yè)知識面,提高學生專業(yè)素質起到重要作用.開設這門課將充實安徽醫(yī)科大學生命科學學院生物類課程,也必將促進學校在生命科學和生物技術領域的科學研究和學科建設.
安徽醫(yī)科大學生命科學學院生物科學專業(yè)的學生主要學習生物領域的基礎理論課,而現(xiàn)代生物技術導論重點討論生物技術在各個領域的應用.學院生物科學學生四年的本科專業(yè)課主要涉及普通生物學、發(fā)育生物學、生態(tài)學、普通生物化學、基因工程、細胞工程、遺傳學、分子生物學、高級細胞生物學等基礎課程,而現(xiàn)代生物技術導論是一門綜合性課程,前面章節(jié)介紹五大工程:基因工程、細胞工程、發(fā)酵工程、酶工程、蛋白質工程,后面章節(jié)重點講解五大工程在各個領域的應用情況[2]2-12.生物技術是當今世界高新技術發(fā)展最快的領域之一,也是推動世界經濟發(fā)展的核心動力.隨著生物技術產業(yè)的快速發(fā)展,對生物技術專門人才的需求量大增,為了適應現(xiàn)代化社會發(fā)展的需要,培養(yǎng)復合型人才,學院為生物科學專業(yè)增開現(xiàn)代生物技術導論考查課,已被正式列入教學計劃.學生通過對現(xiàn)代生物技術知識的深入理解和掌握,將為畢業(yè)后繼續(xù)教育及工作奠定堅實的基礎.
現(xiàn)代生物技術導論課程標準根據(jù)學院的實際情況和生物工程教研室近年來的教學經驗、研究總結,在進一步調查、研究及實踐的基礎上形成的.通過學生的課堂理論學習,將現(xiàn)代生物技術的基本理論和基本技術方法的應用緊密聯(lián)系起來,達到融會貫通,更好地為實踐服務.現(xiàn)代生物技術導論課程標準在全面貫徹《醫(yī)學院校制定課程標準的基本要求》的精神下,結合安徽醫(yī)科大學生命科學學院教學資源和學生實際狀況,力求達到既有前瞻性、科學性,又實事求是,便于操作與管理.課程標準體現(xiàn)了“創(chuàng)新思維”,“學會生存,學會學習,學會創(chuàng)造”等現(xiàn)代教育新觀念,力求構建學院新的現(xiàn)代生物技術課程體系,更新、拓展課程內容.
現(xiàn)代生物技術導論課程不再局限于課堂基本理論教學,而是把閱讀、評閱文獻、實驗、實踐等內容納入課程教學,體現(xiàn)現(xiàn)代科技含量,在學生學習評價、成績管理等方面要充分利用現(xiàn)代信息技術,提高工作效率和管理水平.在上述思路的牽引下,現(xiàn)代生物技術導論課程可以讓學生先行學習基礎理論課,從總體上把握現(xiàn)代生物技術的五大工程,然后進一步學習生物技術在生活各個領域的應用.通過課程學習,讓學生了解和掌握現(xiàn)代生物技術的基本知識和技術方法,為后續(xù)的工作和學習打下堅實的基礎.
傳統(tǒng)教學多以講授教學法為主,而講授法是以教師板書或多媒體講解課程內容,學生聽講、記筆記、課下練習等被動式的教學過程,不利于學生對所學知識的充分理解、吸收和應用[3].現(xiàn)代生物技術導論課程在教學中應注意理論和實踐的結合,注意吸收相關領域的新成就、新經驗.在教學實施過程中,要緊密結合培養(yǎng)目標,因材施教,并不斷總結與改進教學實施方法,注意培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力.本課程在教學中還應注意同專業(yè)課程中有關內容的聯(lián)系,避免不必要的重復.
啟發(fā)式教學的基本要求為:(1)調動學生的主觀能動性;(2)啟發(fā)學生獨立思考,提升邏輯思維能力;(3)讓學生親自動手,培養(yǎng)其獨立解決問題的能力;(4)發(fā)揚教學民主.啟發(fā)式教學的實質在于正確處理教與學的相互關系,它反映了教學的客觀規(guī)律.以問題為中心的教學法(PBL全稱Problem-Based Learning)于1969年由美國神經病學教授Barrows首創(chuàng),之后迅速發(fā)展,逐漸在我國高等醫(yī)學院校得到了廣泛應用,并取得了良好的效果[4~5].如在講到生物技術與食品章節(jié)時,將學生分成小組,可以先給出問題:同為葡萄酒,為什么會有紅葡萄酒和白葡萄酒之分,各自又是如何發(fā)酵產生的.從這個問題入手,學生就會思考、討論,激發(fā)他們學習的興趣,讓他們有針對性地探索并運用理論知識分析和解決問題.通過本章的學習后,學生會發(fā)現(xiàn)紅葡萄酒是把黑葡萄壓碎,整個發(fā)酵而成.相反,生產白葡萄酒時,需把黑葡萄的皮去掉,或直接利用白葡萄發(fā)酵而成[2]173-174.在教學過程中融入PBL教學法,使課程內容生動形象,清晰易懂,有利于引導學生勤于思考、善于思索,培養(yǎng)其邏輯思維能力,增強其綜合分析問題、解決問題的能力.
第二課堂是指在學校教學計劃之外,引導和組織學生開展的各種有教育意義的健康課外活動.第二課堂活動可以有效增強學生的學習興趣,能更好地拉近師生之間的距離,從而達到較好的育人效果.第一課堂與第二課堂相互補充,相互配合,共同組成培養(yǎng)現(xiàn)代人才的教育和教學的途徑和方式.讓學有余力的學生參與開放實驗室活動,他們可以根據(jù)自己的興趣選擇想了解的主題和方向,由本院的在讀博士和碩士研究生帶教,讓其參與課題組部分的科學研究工作.學生也可以跟隨相關教師進行實習,或由指導教師引導他們閱讀和翻譯英語專業(yè)文獻,擬定專題,撰寫文獻綜述,并在教師指導下完成初步的科學研究工作.這種方式注重科研思維、方法和能力的培養(yǎng),初步培養(yǎng)學生的科研創(chuàng)新能力.
多媒體教學是指在教學過程中根據(jù)教學目標和教學對象的特點,通過教學過程和資源的設計、開發(fā)、應用、管理、評價,合理選擇和運用現(xiàn)代教學媒體,并與傳統(tǒng)教學手段(如板書)有機組合,共同參與教學全過程,以多種媒體信息作用于學生,形成合理的教學過程結構,達到最優(yōu)化的教學效果.常用的多媒體教學設備為計算機、投影儀、幻燈、錄像、電影、展示臺、廣播、電子白板等.如為了讓學生更進一步了解轉基因生物的安全性,可以網上下載央視著名主持人崔永元和復旦大學生命科學學院盧大儒教授就轉基因黃金大米展開的激烈討論相關視頻,課上給學生展示,并讓他們互相討論,表達自己的看法.
互聯(lián)網技術的發(fā)展使智能移動終端尤其是智能手機成為了人們日常生活的必需品.如何將手機媒體轉化為教育教學的新載體,探索高校學生接受新知識的方式和途徑,縮短學生手機娛樂時間,更多地利用手機學習.可以嘗試移動背景下的高?,F(xiàn)代生物技術導論課程的翻轉課堂教學改革實踐探索.為了完成翻轉課堂的教學實踐,建設豐富的教學輔助資源必不可少,如以微視頻為主要支撐,搭建多個網絡學習平臺,涵蓋教學團隊、教學視頻、教學PPT、教案文稿、習題資源、試題庫等多個模塊內容.為了便于翻轉課堂實踐多樣化,可以把所有課件制作成手機APP小程序,教師也可以對知識難點進行語音錄制講解,以滿足不同學習環(huán)境下(有網和無網)的全方位學習[6].
教師在講課前應認真?zhèn)湔n并爭取選聽相關專業(yè)的課程,從而豐富備課內容.有目的地組織試講和觀摩教學,講課時注意運用啟發(fā)式教學,聯(lián)系專業(yè)實際,突出重點,講出特色,吸引學生注意力,培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維.講課過程中注意教學與科研相結合,將科研新成果和先進的生物技術理論方法融入教學,使教學內容與科研動態(tài)緊密結合,讓學生了解科研工作者所關心的問題,激發(fā)學生的好奇心和求知欲[7].如在講述植物細胞工程章節(jié)時,以屠呦呦獲得諾貝爾生理學或醫(yī)學獎的青蒿素案例為例——青蒿素是從復合花序植物黃花蒿莖葉中提取的有過氧基團的倍半萜內酯藥物,植物中的倍半萜內酯含量低,黃花蒿植物來源有限,科學家們是如何破解這些局限性的,通過聚焦前沿激發(fā)學生的學習興趣[8].
現(xiàn)代生物技術導論是一門實踐性很強的學科,有些章節(jié)僅通過課堂介紹,學生難免感覺內容枯燥,而且不易理解.教學實踐是主體改造主觀世界最基本的社會活動,并使主體不斷創(chuàng)造出自身新的規(guī)定性[9].該課程應當開設實驗教學課,充分鍛煉學生的動手操作能力,加深他們對課上所學知識點的理解.實驗過程中要求學生嚴格遵守實驗室各項規(guī)定,嚴格規(guī)范實驗操作,準確記錄數(shù)據(jù)和結果.實驗完畢,要求學生提交實驗報告,對實驗現(xiàn)象、實驗結果分別進行描述和總結分析.學生在實驗操作和總結過程中,既提高了觀察能力、分析問題和解決問題的能力,也培養(yǎng)了科研思維能力.在課堂教學即將結束時,可以安排學生參觀和實習,充分利用當?shù)刭Y源,組織學生到制藥廠、發(fā)酵廠、高新生物技術開發(fā)基地等參觀產品的生產過程和設備操作,使學生對涉及的生產過程有具體、形象的感性認識,這不僅可以加深學生對理論知識的理解,而且可以開拓學生的視野,啟發(fā)他們的思維,進一步激發(fā)他們對現(xiàn)代生物技術導論課程的學習興趣.
注意培養(yǎng)學生的自學能力.將自學指導運用在教學中,符合“學生主體、教師主導”的基本理念,對促進學生學科核心素養(yǎng)發(fā)展具有積極意義[10].針對學生對講課內容的掌握情況,結合課堂教學,進行提問討論,或布置復習思考題,讓學生課下自行完成.指導學有余力并有鉆研精神的學生進行課外閱讀,查閱相關文獻;同時鼓勵對科研感興趣的學生積極參與到學院相關教師的課題組內進行鍛煉,進一步引導學生積極思考科研的深層次問題,激發(fā)他們對專業(yè)學習和科學研究的興趣.
高等教育考評方式對培養(yǎng)創(chuàng)新型人才具有重要性,而考試制度是人才培養(yǎng)與選拔的重要工具之一.一個好的考核評價體系不僅能準確評判每名學生的真實能力,而且能夠準確衡量每位任課教師的水平和教學質量[11].以往的課程考試存在諸多弊端,如考試內容覆蓋面窄,只重視課本知識,考試題型固定化、標準化,成績計算方法片面.本門課程為生物科學專業(yè)考查課,課程考核是課程評價的主要措施,在設計課程考核時,可將理論考核成績作為學生綜合評定成績的一部分,即卷面成績70%(閉卷)+平時成績30%.理論考核側重考核學生對知識的理解掌握程度,以及應用理論知識分析和解決實際問題的能力,逐漸培養(yǎng)學生的學術研究興趣.考試題型可以嘗試多樣化,如名詞解釋、填空、判斷、選擇、簡答、問答、論述等,每年考試變換題型分布,由于客觀題不利于學生發(fā)散性、創(chuàng)新性思維的培養(yǎng),盡量以主觀題為主,減少客觀題占比.考試形式除了閉卷之外,還可以考慮開卷等,這就要求平時的課程教學要注重學生知識、能力與素質的培養(yǎng),除了掌握基本知識、理論和技能,還要有分析、解決問題的能力.此外,還可以結合小論文、實驗等其它形式,充分了解學生的知識掌握和能力培養(yǎng)情況,更好地促進教學.
開設現(xiàn)代生物技術導論課程教學工作是一項繁雜而細致的工作,需要教師不斷探索、研究、總結,挖掘一套適合本專業(yè)特色的教學模式.要想獲得理想的教學效果,必須使教學真正以學生為中心,以教師為主導,師生共同努力才能做到.通過現(xiàn)代生物技術導論課程的學習,可以使學生更加全面、系統(tǒng)地掌握生物學知識,實現(xiàn)理論與實踐的緊密聯(lián)系,為本專業(yè)學生將來繼續(xù)深造和就業(yè)打下牢固基礎.
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The thought of expanding introduction to modern biotechnology of biological science specialty in medical university
TU Peipei,XUE Shaoli,XIA Mizhen,DING Rui,WU Linmei,WANG Yi,LU Jingtao
(School of Life Science,Anhui Medical University,Hefei 230032,China)
Introduction to modern biotechnology is a comprehensive course,rich in content,involving a wide range,and closely related to the actual.Through the teaching of the course,students can understand and master the basic theory and method of modern biotechnology,so as to put what they learn into practice and lay a solid foundation for the subsequent study and work.In order to open the new course well,according to the relevant materials consulted and professional background,provides details on the necessity for the biological science specialty of medical university to expand the introduction to modern biotechnology,the overall idea of course design,diversified teaching methods,course teaching implementation,innovative evaluation methods,etc. And forms the initial ideas and plans for opening the course.
introduction to modern biotechnology;teaching thought;medical university
1007-9831(2020)07-0090-04
Q81∶G642.0
A
10.3969/j.issn.1007-9831.2020.07.022
2020-03-15
安徽省教學研究重點項目(2016jyxm0507)
屠培培(1985-),女,安徽合肥人,講師,博士,從事糖尿病與癌癥科學研究.E-mail:tupeipei_2008@163.com