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实验是初中生物教材的重要内容,是获取知识和实践创新的重要手段。它具有现象明显、说服力强的特点,是文字表述的重要辅助,在教学中有着独特的价值。离开了实验,生物学的概念、原理及规律就如同空中楼阁。作为以实验为基础的学科,苏科版生物学新教材非常注重对学生进行实验技能的培养,通过观察和实验,不仅可以使学生加深和掌握生物学事实性知识,而且还非常有利于培养学生的学习兴趣。因此,即使在课时紧张的情况下,也应尽量让学生多动手多实践,而绝不能把实验做在黑板上、讲在嘴巴里。首先要重视教材里的实验课。如在“蚯蚓在什么样的物体表面爬得最快”的探究实验中,鼓励学生自己去寻找不同的材料,自己去亲身实验探究。课堂上有的学生将蚯蚓放在光滑的玻璃面上,有的放在包装盒纸板上,有的放在软软的海绵上,更有甚者将蚯蚓浸放在水里。通过观察比较,直观得出结论:姐卿在粗糙的硬纸板上爬得最快。理由是蚯蚓的运动须依靠刚毛的协助,只有在粗糙的表面才爬得快。实践证明:初中学生对实验有着天然的好奇心和浓厚兴趣,他们乐于动手,热衷探索,教师只要做好组织引导,巧妙引导,让学生大胆实践,学生就能通过自由自在的探究享受到成功的乐趣。其次要充分利用教材中的探究性实验,引导学生进行丰富多彩的“研究性学习”。当然这绝不是让学生上网搜、直接抄、随意编,而应该组织学生真正参加实践活动,以学生感兴趣的生物学问题为研究主题,以个人或小组活动方式进行专题研究。通过学生的自主性、探索性的合作学习,使学生主动获取有关生物体结构、功能及进化方面的知识。如生物学与地理等学科相结合,可以为学生设计探索生物多样性与环境保护、植被破坏与水土流失、乱伐森林与沙尘暴肆虐的关系,以及环境污染与人类疾病发生的关系等课题,从而建立起师生平等民主、教学相长的教学关系,有效提髙学生分析问题、解决问题的能力,彰显生物学科价值。
二、让学生成为课程资源的开发整合者
生物世界是絢丽多彩的,因此,生物课程资源无疑也是丰富的,可以说是衣食住行、生产生活等无所不在。诚然,教材编者、教研人员和任课教师责无旁贷应该依据“课程标准”有意识、有目的地开发和利用好各种课程资源,但是,如果发挥学生的主体优势,让学生参与到课程资源的有效整合开发,必将对学生个性品质与创新精神的发展产生奇特的作用。如在学习“花的结构”一课时,笔者曾发现一个怪现象:教师和学生都用鲜花实物标本学习了花的结构,课堂气氛也相当活跃,但课堂检测的反馈显示,学生对结构知识点的掌握并没有预想的那么好,特别是将桃花换成百合花后,学生更是错误百出。教师细心回顾课堂后发现了症结所在:学生带到课堂上来的都是很容易买到的康乃馨(虽然颜色有异),导致学生缺少对不同种类花朵的观察、比较与解剖,所以学习效果不佳。由此启示教师应该研究解决一系列与生物教学计划相关的问题。如,生物教材所涉及的各种植物有哪些是可以通过校园种植解决的?哪些可移栽?其他标本如何解决?校园小池塘可养殖哪些生物?如何分工?这样一来,一个班的学生就可能观察到十几种花,在动手解剖时就能轻松掌握本课的知识重点。又如在学习《没有细胞结构的微小生物——病毒》一课时,很多学生都对课文提到的“病毒能帮助完成转基因过程”这一点非常感兴趣,少部分学生还能讲出一点小知识,但仔细追究发现,大多数都只停留在对“转基因”这个名词本身的记忆印象上,而对概念的内涵却知之甚少。于是我提议全班学生围绕“转基因技术”“基因治疗”分组查找相关资料,下一课时进行小组比赛,看谁找得又多又好。结果,每个小组都能找到一些新奇有趣的资料,大家都听得津津有味。可见,合理地开发利用课堂生成性资源加以深化整合,有利于提高教学的有效性。自此,大部分学生都开始养成自觉收集学习资料的习惯,每当学习某些内容需要举例说明时,通常都能有不少学生能帮上忙。教师鼓励学生自己寻找合适的学习素材,丰富了课堂的教学资源,既开阔了学生的视野,又拓宽了他们的学习领域。
三、让学生成为情境问题的主动思考者
思维能力是考查学生科学素养高低的重要标志。培养学生的思维能力,教师的重要任务之一就是要善于创设问题情境和创造性地发现问题,用问题激发学生的探索欲望和思考空间。例如,在学习“遗传物质存在于细胞核中”时,选用学生都熟悉和喜欢的节目《爸爸去哪儿》中的明星父子(父女)的图片并提问:为什么他们长得如此相像?由此引发学生积极的思考和热烈的讨论。这时,教师便可进一步提出:那么决定子女相似于父母的遗传信息存在于细胞的什么部位呢?通过设置悬念,触发主动思考,激发学生的好奇心理和探求情趣,促使他们迫不及待地想继续探索,由此顺理成章地引导学生主动参与阅读、理解课文。顺势结合课文中提供的相关图文资料信息,提问:“你知道克隆是怎么回事吗?克隆羊多莉是怎么产生的?请观看影片《小羊多莉的身世》。”学生带着问题观看视频,对分析解决“细胞核是遗传信息库”这个难点问题有很大的帮助,而且直观的影像让学生清楚了遗传物质存在于细胞核中,使学生对整个克隆过程有了更深刻的理解,也催生着学生更深人的思考。接着教师拓展提问:“你们对争议比较多的克隆人这一事件有哪些看法?请各小组收集有关信息,阐明你们的观点。”各小组学生在积极准备了一个星期后,将各自的观点带到了课堂上,争相发表自己的观点,展示支持的证据,下课时大家还意犹未尽,我为他们能够收集到如此丰富的资料而感到惊奇,这说明了学生们对周围热点问题的关心。在这个过程中教师并没有发表任何见解,也无需告诉他们什么是对什么是错,也不要求他们有一个最终的标准答案或者掌握什么新的知识,教学应该重在学习过程,重在知识技能的应用,重在亲自参与探索性实践活动,获得感悟和体验,而不是仅仅接受别人传授的经验。
四、总结
生物世界是絢丽多彩的,因此,生物课程资源无疑也是丰富的,可以说是衣食住行、生产生活等无所不在。诚然,教材编者、教研人员和任课教师责无旁贷应该依据“课程标准”有意识、有目的地开发和利用好各种课程资源,但是,如果发挥学生的主体优势,让学生参与到课程资源的有效整合开发,必将对学生个性品质与创新精神的发展产生奇特的作用。如在学习“花的结构”一课时,笔者曾发现一个怪现?象:教师和学生都用鲜花实物标本学习了花的结构,课堂气氛也相当活跃,但课堂检测的反馈显示,学生对结构知识点的掌握并没有预想的那么好,特别是将桃花换成百合花后,学生更是错误百出。教师细心回顾课堂后“发现了症结所在:学生带到课堂上来的都是很容易买到的康乃馨(虽然颜色有异),导致学生缺少对不同种类花朵的观察、比较与解剖,所以学习效果不佳。由此启示教师应该研究解决一系列与生物教学计划相关的问题。如,生物教材所涉及的各种植物有哪些是可以通过校园种植解决的?哪些可移栽?其他标本如何解决?校园小池塘可养殖哪些生物?如何分工?这样一来,一个班的学生就可能观察到十几种花,在动手解剖时就能轻松掌握本课的知识重点。又如在学习《没有细胞结构的微小生物——病毒》一课时,很多学生都对课文提到的“病毒能帮助完成转基因过程”这一点非常感兴趣,少部分学生还能讲出一点小知识,但仔细追究发现,大多数都只停留在对“转基因”这个名词本身的记忆印象上,而对概念的内涵却知之甚少。于是我提议全班学生围绕“转基因技术”“基因治疗”分组查找相关资料,下一课时进行小组比赛,看谁找得又多又好。结果,每个小组都能找到一些新奇有趣的资料,大家都听得津津有味。可见,合理地开发利用课堂生成性资源加以深化整合,有利于提高教学的有效性。自此,大部分学生都开始养成自觉收集学习资料的习惯,每当学习某些内容需要举例说明时,通常都能有不少学生能帮上忙。教师鼓励学生自己寻找合适的学习素材,丰富了课堂的教学资源,既开阔了学生的视野,又拓宽了他们的学习领域。
二、让学生成为情境问题的主动思考者
思维能力是考查学生科学素养高低的重要标志。培养学生的思维能力,教师的重要任务之一就是要善于创设问题情境和创造性地发现问题,用问题激发学生的探索欲望和思考空间。例如,在学习“遗传物质存在于细胞核中”时,选用学生都熟悉和喜欢的节目《爸爸去哪儿》中的明星父子(父女)的图片并提问:为什么他们长得如此相像?由此引发学生积极的思考和热烈的讨论。这时,教师便可进一步提出:那么决定子女相似于父母的遗传信息存在于细胞的什么部位呢?通过设置悬念,触发主动思考,激发学生的好奇心理和探求情趣,促使他们迫不及待地想继续探索,由此顺理成章?地引导学生主动参与阅读、理解课文。顺势结合课文中提供的相关图文资料信息,提问:“你知道克隆是怎么回事吗?克隆羊多莉是怎么产生的?请观看影片《小羊多莉的身世》。”学生带着问题观看视频,对分析解决“细胞核是遗传信息库”这个难点问题有很大的帮助,而且直观的影像让学生清楚了遗传物质存在于细胞核中,使学生对整个克隆过程有了更深刻的理解,也催生着学生更深人的思考。接着教师拓展提问:“你们对争议比较多的克隆人这一事件有哪些看法?请各小组收集有关信息,阐明你们的观点。”各小组学生在积极准备了一个星期后,将各自的观点带到了课堂上,争相发表自己的观点,展示支持的证据,下课时大家还意犹未尽,我为他们能够收集到如此丰富的资料而感到惊奇,这说明了学生们对周围热点问题的关心。在这个过程中教师并没有发表任何见解,也无需告诉他们什么是对什么是错,也不要求他们有一个最终的标准答案或者掌握什么新的知识,教学应该重在学习过程,重在知识技能的应用,重在亲自参与探索性实践活动,获得感悟和体验,而不是仅仅接受别人传授的经验。
三、总结
搞课程改革,确定改革理念是很重要的。通过学习研究相关的文件精神,教研室确立了“以学生为本,培养学生的职业能力”的改革理念,在病原生物学与免疫学教学过程中要始终贯彻执行“以学生为主体,教师为主导”的指导思想,着力提高学生的职业能力。
2整合教学内容
《病原生物学与免疫学》教材上各论内容基本上是按照细菌典型形态来编排,这样每部分内容看起来相对比较完整和独立,但这样过分强调内容的完整性,反而与实际工作脱节,不利于学生职业能力的培养。经过教研室老师们反复研究,同时遵循学生职业能力培养的基本规律,对课程内容进行重新整合、排序,确立了以病原体主要寄生部位和感染的系统为主线进行教学的教学顺序,从而实现课程教学与护理工作岗位需求的有效融通。
3改进理论课教学方法
以往的教学,更多采用的讲授式的教学方法,老师在讲台上讲,学生在讲台下听,老师和学生之间很少有互动,学生很少能参与到教学中。现在,在教学工作中,我们尽可能多的让学生参与到教学过程,调动学生的主观能动性,使学生从过去的被动学习转变成主动学习。另外,针对不同内容,采用不同教学方法。如:案例分析、角色扮演、情景教学等,在重点章节我们尝试采用翻转课堂教学法进行授课。课前给学生看一些老师提前录制好的微课,给学生提供课前学习任务单,课前学生按照任务单进行学习。课堂上学生展示自己的学习情况,老师和同学们一起解决问题,将内容进行内化和升华。经过这样不断的练习,提高了学生学习的积极性,使学生享受到自主学习的喜悦感和成就感,逐渐养成自学的习惯,对学生的科学思维能力、语言组织表达能力、团体协作能力的提高都有促进作用,这些能力对学生将来的职业发展都是非常有益的。本课程内容牵涉到院内感染、消毒灭菌、细菌耐药等内容,因为本课程开设的时间是学生的一年级第二学期,学生还没有在医院实习过,对医院的环境还是相当陌生,对这部分内容的理解还是很肤浅的,而这些内容又是对他们以后的护理工作非常重要。为了使学生对这些问题有更深层次的认识,我们指导学生在课下对我们漯河市的医院进行调研,通过调研完成医院细菌耐药、消毒灭菌现状及院内感染状况等调研报告,以加深对这部分内容的认识和理解。近几年病原生物学与免疫学领域发展很快,而且和本学科内容相关的公共卫生问题也比较多,鉴于学时有限,有些内容不能在课堂上详细讲解,但学生对这些内容又比较感兴趣,所以我们就为学生开设医学研究前沿及公共卫生突发事件、公共卫生热点问题等学术讲座,开阔学生的视野。近年开设的学术讲座有:幽门螺杆菌专题、禽流感专题、细菌耐药专题、HIV专题、广州管圆线虫专题等,深受学生喜爱。
4重新整合实验课授课内容
病原生物学与免疫学传统的实验教学内容更多的是体现学科特点,忽略学生职业能力的培养。基于此,我们在编排实验内容时,根据护理专业的岗位需求,合理设计了与护理专业将来的工作相关的实验内容。如手指消毒前后细菌的检查、空气中细菌检查、紫外线杀菌效果观察、高压蒸汽灭菌效果的观察等。通过这些实验,使学生严格树立“有菌”和“无菌”的观念,这对他们以后从事护理工作是非常有帮助的。
5课程改革考核方法
尽管我们在不断追求创新和改革,努力尝试更容易被学生接受的方式方法,但是高中生物教学中仍然存在一些问题。
1.单一的课堂教学方式是当前高中生物教学的主要瓶颈。新课程改革的核心在于教学理念的革新。遗憾的是,有些中学教师要么观念陈旧,难以转变,要么知识受限,不能创新。这直接导致新课程改革流于浮浅。有些高中生物教师使用的教学方法还比较单一,在课堂教学过程中仍然采用教师讲、学生听的讲授法这种满堂灌的教学方式。这种单一的教学方式不适应新课程改革下高中生物教学的需要,不利于高中生物教学水平的提高。
2.除了单一的教学方式,单纯追求活跃的课堂气氛也影响了课堂教学应有的实效性,在一定程度上阻碍了高中生物教学的有效开展。我们应充分意识到课堂气氛对激发学生学习兴趣、促进学生学习有积极作用,但是如果这种追求变成了唯一目的,往往容易舍本逐末,反而降低了课堂教学效率。
3.学生的主体地位没有引起足够的重视。此次课程改革的一个显著的特征就是把本来应该属于学生的主体地位还给学生。当然,这么做的目的不仅仅是为了改变教学方式方法,也是为了学生的全面发展。然而,在实际的课堂教学中,教师仍然不习惯把课堂还给学生,或者说,仍然不懂得如何把课堂还给学生。这说明一个重要的问题,要把课堂还给学生,教师就要更加认真地备课,在课堂上还要能随机应变。不仅如此,教师还要具有更广博的知识,以应对以学生为主体的课堂可能出现的各种情况。学生在学习中只有经历“做”的过程,才能深刻理解所学知识。因此,教师在教学中一定要重视学生的主体地位,把课堂还给学生,促进学生全面发展。
二、新课程改革下的生物教学探索
1.营造轻松的课堂氛围。在高中生物教学中,教师应该营造轻松的课堂氛围,要注重发挥学生的主体作用,激发学生的学习兴趣,充分调动学生学习生物的积极性,让学生在轻松的课堂氛围中快乐地学习生物知识。
2.尝试使用比喻教学法。高中生物教材中有一些难以理解的比较抽象的概念、原理、术语等。为了便于学生理解和把握,我们可以恰当地使用比喻教学法,把抽象的知识用形象生动的事物再现出来,使知识更有趣味。使用比喻教学法,可以激发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,加深学生对知识的印象,使学生学得更加轻松,记忆更加深刻。教师要注重联系实际生活,通过观察联想,运用比喻教学法把生活中的直观结构和生物课程中的微观结构联系起来,帮助学生理解生物学的基本知识和原理,化难为易。值得注意的是,教师要尽可能运用恰当新颖的比喻,语言要生动形象,以增强课堂教学效果。
3.大力开展探究式教学。在传统的课堂教学中,教师往往是把知识原原本本地传授给学生,教师成了传声筒。这样的课堂显然不能满足时代的要求和学生发展的需要,所以新课程改革背景下的生物教学应采用探究式的教学方式,让学生在课堂上自主探究,在小组成员的合作下开动脑筋,主导自己学习的过程,从而以学习主体的身份获得知识。然而,在此过程中,获得知识并不是唯一目的,教师还要让学生学会进行科学研究的方法,提高合作能力,并积极培养学生对生物科学的兴趣。教师要设置有意义的问题,培养学生的探究兴趣。此外,在开展探究式教学过程中,教师要给学生自由,让学生自主探究,教师只需要适当引导即可,没有必要做过多的干涉。这样,学生在教师的引导下,搜集资料,利用所学到的知识,找到解决问题的方法。
生物化学课程标准是规定生物化学的课程基本性质、课程内容具体实行的教学指导方式,教师进行课程教学的硬性文件,生物化学课程要按照国家生物课程标准的要求来进行教学改革。生物化学课程在知识结构上简单到难,逐渐递增;在内容要求上结合社会岗位要求,以实践技能为重点,理论知识作支撑,使学生觉得学有所依学有所用。生物化学的基本知识、使用方法及发展方向,以拓展学生的视野[4]。生物化学课程的主要内容包括生物化学的基本概念,蛋白的功能、性质、结构及应用,能量及营养代谢,遗传信息的表达与传递与调控,荧光光度技术,层析分离技术,凝胶电泳技术,在这些基本知识中实现了高职学生以职业技能培养为方向的发展方向。
2.合理的课程设计
依据学生对生物化学已有知识和社会对人才全面发展的需求选择课程内容,确保生物化学的学科特点,重视科学、实践与企业的相互作用,以“科学研究”“周围的生物化学”“生物构成的基本原理奥秘”“生物的生理变化”和“生物化学与企业需求”为主题,设计出合理的课程内容。这些内容是学生基本技能和适应我国经济发展需求所需要的生物化学基础知识,也是对学生进行科学思维和社会实践的实质性培养。
3.改革教学方式方法,提高学习效率
“善歌者使人继其歌,善叫者使人继其志”,由此可见教学方式方法对于学生能力培养的重要性。所以在课堂的教学培养学生创新技能方式方法中必须依靠学生自身主动学习,让学生在生活中,感受到创新思维的对生活带来的好处[5]。在生物化学教学中,老师可以采用面对面讨论的教学方式,尽最大可能让学生提出自己想要学习的知识,参与到课堂讨论过程,调动学生对生物化学学习的积极性,使学生从过去的无热情学习转为积极学习状态,提高学习效率。
4.加强师资水平,提高教育质量
为了让教师们能站位于生物化学平台改革前沿,我们需要组织教师参加多种技能培训,并获取相应的专业技能证书,为现代化教学提供理论基础。为了鼓励教师主动提高自己的教学水平,需要给教师展示自我的教学的平台,每年应进行教学质量评选活动的比赛,并请有资质的专家评委做一点评,提出宝贵的修改意见与建议,使教师得到实质性的提高。鼓励教师参加相关的科研项目合作,是快速加强师资水平的有效途径[6]。但目前学校科研资源有限,不能满足大部分教师参加科研活动,所以加大人才引进和师资培养力度,聘请国内外知名专家做技术顾问,引进博士人才,支持青年教师走出去再回来的方针,鼓励教师参加教科研立项和精品课程设计,加强教科研项目支持和奖励力度,促进教师基本能力不断提高。师资水平的提高,需要我们不断的跟随企业需求,同时对学生进行适应企业发展需求能力的培养。在以后的教学中,教师要不断促进生物化学创新思维教学的新思路、新方法的实践,为培养更多高素质高技能人才而努力奋斗。
5.结束语
关键词:毕业设计(论文);生物工程;科研课题;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)38-0140-03
一、前言
毕业设计(论文)是高校本科教学的一个重要实践性教学环节[1,2]。对学生而言,是理论与实践相结合的学习阶段,可以培养和锻炼应用专业知识解决实际问题的能力,培养科技文献查阅与科技论文撰写能力,以及培养良好的职业素养和严谨求实的工作作风。对学校而言,是提升本科教学质量的主要抓手,也是检验能否向社会输送合格人才的重要标准。
生物技术是解决21世纪人类面临的资源、能源、环境、人口与健康等问题的重要手段之一,因此,生物技术产业已成为世界各国特别是大国经济社会发展战略的重点[3]。为了适应生物技术产业迅速发展对人才的需求,我国教育部在1998年高等院校学科调整时增设了生物工程本科专业[3,4]。目前,高等学校的生物工程专业已成为最为重要的专业之一,它是培养掌握现代生物学和生物技术基本科学原理、基本技能、工艺技术过程和工程设计等基本理论,能在生物技术与工程领域从事产业化工程设计、生产、管理和新技术研究、新产品开发的工程技术人才[5,6]。生物工程专业是以工为主、以理为辅、工理管相结合的复合型专业,具有很强的实践性,因此做好该专业的毕业设计(论文)实践环节,对提高教学效果和人才培养质量具有重要意义。然而,目前高校毕业设计(论文)的质量整体上出现了下滑的趋势,主要表现在:(1)师生比例偏低,指导老师无法利用有限的精力和时间高效指导毕业设计(论文);(2)选题盲目,课题研究内容陈旧,缺乏创新性,有的还脱离生产实际;(3)毕业论文的写作水平差,学生缺乏科技论文写作训练,论文写作格式与文献引用缺乏规范;(4)评价体系不完善。学生们在毕业设计(论文)阶段的表现是良莠不齐的,但最终毕业时获得的文凭却并无二致且本科毕业率几乎一直都是100%,极大地挫伤了学生的学习积极性和主动性。因此,为了提高毕业设计(论文)质量,如何改革并完善现有的毕业设计(论文)教学模式已成为高校教育者讨论的热点之一。
从2010年开始,我们进行了依托省部级以上纵向科研课题教学本科生毕业设计(论文)的探索和实践,让学生在毕业设计(论文)的教学实践环节参与到导师的在研课题中。本文以ε-聚赖氨酸高效生物合成和产业化实施项目为例,就相关的探索和实践进行了总结。
二、依托科研课题教学本科毕业设计(论文)
1.形成合理的科研团队。目前,高等院校本科毕业设计(论文)的教学方式多采用导师制。然而,导师制是一种精英教育的教学模式,其实质上是一位导师和一个学生之间面对面的、高度个人之间的接触和交流[7]。这种形式的制度是依靠学生对教师的低比率,它是一种高成本的制度。随着高等教育大众化的来临,高校办学规模的扩大,生师比持续升高,办学资源日益紧张,高成本原始形态的导师制已难以为继,它对师生比例的要求无疑增加了导师的教学负担。通过依托科研课题教学本科毕业设计(论文),学生在选题后就进入到导师的课题组中,与研究生统一学习和交流,建立一个由导师、研究生和本科生(1∶5∶3)构成的梯度研究团队。在这个团队中,导师对本科生、研究生的研究方向和内容进行统一安排和规划,对项目研究的关键科学问题进行分解和归纳,形成一个个独立且相关联的子课题。然后,本科生自主选择一个具体子课题进行研究。团队中研究生协助导师对本科生进行实验技能、实验设备和方法等方面的培训和指导。这样,以科研课题为基础,通过科研团队各成员的分工和合作,一方面减轻导师的工作量,使导师能够高效利用有限的精力和时间,达到事半功倍的效果。在教学过程中,避免了以往导师对指导内容不明确,对“如何导”、“导什么”等缺乏清晰的认识等问题。另一方面,传统的一个导师和一个学生的面对面的交流,转变成本科生与具有一定科研基础的研究生,特别是博士生进行高度个人的接触和交流,有效地缩短了本科生的适应期,极大地提高了其积极性和主动性。
2.选择合适的论文题目。毕业设计(论文)的选题显著影响毕业论文的质量,若选题过于陈旧或是假题目,研究内容与实际的研究和生产严重脱节,则论文的价值低或意义不大。学生仅为了学分和毕业而进行毕业设计(论文),会严重挫伤学生的积极性和主动性,不利于其创新能力的培养,实践能力和综合素质也得不到锻炼和提高。通过依托科研课题教学本科毕业设计(论文),让学生参与到导师的在研课题中,做到真题真做,使得学生产生浓厚的兴趣,不仅能够提高其主观能动性,还能极大地激发其创造性。另一方面,由于毕业设计(论文)教学内容与导师的科学研究具有极高的关联度,导师能够充分利用自身的专业知识和学术能力使学生“站在巨人的肩膀上”,让他们参与到本专业某领域前沿的相关研究,实现提高毕业论文质量的目的。比如,针对江苏省产学研前瞻性联合研究项目“新型生物食品防腐剂ε-聚赖氨酸高效提取关键技术与集成化研究”这一课题,要求学生尝试各种先进分离提取方法,发现和比较这些提取方法之间的优劣性和互补性,最终提出一种可行的分离提取工艺路线,并进行实验验证和评价。此外,由于生物工程专业的毕业设计(论文)选题有两种形式,即试验性题目和设计性题目,为了能够兼顾学生的特长以及与学生将来从事的工作,对学生进行分流,充分发挥其特长,激发学习兴趣,保持个性。尽可能让学生品尝到成功的喜悦,并巧妙地加以引导利用,帮助学生实现“参与―成功―参与”的良性循环,使学生持续保持自主参与学习的动机。在ε-聚赖氨酸分离提取新工艺开发的课题中,鼓励学生尝试自己感兴趣和认可的分离提取方法,在对该方法进行充分实验和评估后,将其整合到原有分离提取技术路线中,并考察该提取方法的加入对最终产品质量和收率的影响。如果试验结果是积极的,则尝试让学生对新技术路线进行工厂工程设计,为实现新工艺或新技术规模化和工业化提供一定参考和依据。
3.开设学术报告会议。科研成果汇报和科研论文的撰写是展示科研工作者成绩的有效途径。这一过程,并不是单纯的工作总结,而是进行科学研究的基本训练,是提高分析问题、归纳问题和解决问题的重要环节。然而,本科生在毕业设计(论文)教学环节之前,本科教学中没有开设关于科研成果汇报、论文写作等课程,学生缺乏一定的科研基础知识和实践机会。因此,学生在总结科研成果,撰写毕业论文的时候往往存在以下问题:(1)学术道德观念淡薄,论文有明显的拼凑,更有甚者直接从网上抄袭;(2)缺乏专业化和学术化语言描述实验方法和结果,措辞不严谨、论文层次不分明,图表说明不合理;(3)论文格式不规范,特别是论文的参考文献、中英文摘要、图表等。这些问题是导致毕业论文质量下降的一个重要原因。通过依托科研课题教学本科毕业设计(论文),在教学实践中,导师要求本科生也参与到课题组的各种科研活动,包括读书报告会、月底课题组汇报、中期汇报和专题讨论等各种学术报告会议。在读书报告会中,要求学生阅读、分析和归纳1~2篇与课题研究相关且是近期发表的高影响因子的SCI论文,以PPT的形式解释论文的研究内容、创新点以及对自身课题的启发,并要求本科生、研究生和导师一起讨论分析。在课题月底工作汇报、学期汇报的会议上,要求学生以PPT形式对一个月或一学期的研究内容和结果进行总结和分析,导师和学生一起讨论分析,并依据实验结果安排下一步工作计划。此外,课题组不定期组织专题报告,由导师或高年级的博士研究生对某一专题进行学术报告,报告选题有“如何写好毕业论文”,“生物工程学科常用科研软件的使用”,“发表高水平SCI论文的心得体会”等等。通过这些学术报告会议,使得本科生在文献阅读能力,课题研究的总结、汇报和论文写作等多方面得到系统训练和提高。
4.构建合理的评价体系。毕业设计(论文)教学环节,从选题、实施到论文定稿,历经约8个月甚至更长的时间,学生投入大量的时间和精力。因此,毕业设计(论文)质量的合理评价,建立奖惩制度,可以使学生产生公平感和信任感,对学生职业道德能力和素养的培养具有积极的推动作用。目前,本科毕业设计论文质量评估中分为指导教师评审、评阅老师评审和答辩评审三个环节。由于在毕业设计(论文)教学环节,学生与导师(指导教师)有更多的接触和交流,导师对学生的态度、能力和创新性等方面有更全面的了解和掌握。因此,指导教师评审成绩往往占总成绩的60%以上。课题组在严格执行校教务处规定的毕业设计(论文)指导和管理规范的基础上,利用模糊评价的方法[8],构建一套合理、科学和客观的指导教师评价体系,见表1,从学生的学习态度、学习能力和创新性三个方面定量地分析学生在毕业设计(论文)实践环节的表现,保证毕业设计(论文)成绩评定的客观、公正。
三、结束语
毕业设计(论文)是高校本科教学的最后一个实践性教学环节,是提高学生综合能力和素质的重要步骤,也是评价高校教学质量的重要指标之一。笔者针对本科毕业设计(论文)教学过程中暴露出的问题,剖析了造成毕业设计(论文)质量不断下滑原因的基础上,探索并实践了依托科研课题教学本科毕业设计(论文)的方法,通过形成科研团队、选择合适题目、开设学术报告和构建合理评价指标四个手段来提高毕业设计(论文)的质量,取得了一定的成效,已毕业学生的就业单位均反馈学生具有较强的科研能力、实践能力和创新能力,较高的职业道德能力和水平,得到了社会的初步认可。然而,在教学改革和探索的过程,发现仍有一些问题,如毕业论文(设计)题目的难度选择,毕业论文(设计)教学与学生考研和找工作的时间冲突等,这些问题尚需在实践中不断改进与完善。
参考文献:
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[2]孙建云,夏凯,王庆亚.农业院校理科类本科生毕业论文环节的改革研究与实践[J].高教论坛,2010,(1).
[3]曹飞,范伟平,韦萍.强化工程实践的生物工程专业课程建设改革[J].化工高等教育,2007,(5).
[4]刘桂萍.依托化工学科优势构建具有特色的生物工程专业人才培养方案[J].化工高等教育,2008,(1).
[5]李常健,黄光文.新建本科院校生物工程专业应用型人才培养模式研究[J].湖南科技学院学报,2007,(12).
[6]余旭亚,李涛,纳海莺.提高生物工程专业生产实习质量的实践和思考[J].化工高等教育,2006,(3).
对医学生物化学课程进行基础学习,就必须对医学生物化学课程的基本理论、基本知识以及基本技能进行全方面的学习,对教学内容进行完善,在刚开始的教学中,应该将基本课程内容作为教学内容,然后通过一段时间的教学之后,将教学内容逐渐进行难度提升,循序渐进的教学方法,可以避免学生在学习的过程中出现学习障碍。在医学生物化学课程的教学过程中还应该通过科学的教育手段,对学生进行基础知识的培养,促使学生建立良好的学习目标,对学生的综合素质进行全面教育,对医学知识适当的进行学习。在进行生物化学实验的时候,教师应该在旁边进行严格指导,在医学生物化学课程教学的整个过程中,教师应该对于教学步骤进行严格规定,认真备课、严格教学、耐心辅助、全面改正、严格考试,从这几个方面对学生的学习进行管理。只有这样才能够使得学生拥有比较坚实的学习基础,为后期医学生物化学教学给予支持。教师还将自身的教学方法与时俱进,通过校园网、微信以及QQ、邮箱等形式积极开展师生课后交流互动,及时教学信息和背景知识提醒,通过课后习题及其批阅及时了解学生对相关知识的理解,并合理调整教学节奏和教学重点,力求在第一时间对学生的专业知识进行查漏补缺。
2对教学手段进行创新,培养学生想象能力
伴随着我国高新技术的不断发展,医学生物化学方面的技术也在不断更新,所以医学生物化学教学的手段也应该进行创新,对学生想象能力进行有效的提升,只有这样才能让学生对医学生物化学相关理论知识以及动手能力能够与时俱进。教师可以利用多媒体教学对教学手段进行创新,将医学生物化学课程内容进行优化,将它们给予多彩的表现形式,对教学结构进行完善,这样能够充分的满足学生们对于医学生物化学的好奇心,提升学生们在一定时间内接受知识的速度,使学生对于医学生物化学产生浓厚的学习兴趣。多媒体教学不仅仅能够让学生对生物化学比较先进的知识进行了解,还会有更多的机会参与到具体的实践过程中。教学手段进行了创新,那么对于学生的学习也有了比较全面的要求,这个时候就必须要求学生们充分发挥自身的想象能力,对医学生物化学知识点进行想象创新,比如酶的诱导契合学中,通过多媒体手段进行图片以及动画信息的传递,学生在观看了相关多媒体信息之后,可以通过自身的想象力对酶的实际形态进行联想,可以加深学生对于酶相关知识的认识程度。在实验技能教学实践中,如蛋白质组学研究、几种电泳、层析方法的区别与实践等一些微观、抽象、机理复杂,难以重复,实验难度高,成本大,难以实地、实景、实体操作训练和无法示教的教学内容,可以运用计算机模拟实验教学环境,使学习者仿佛身临其境,既节约成本,又提高教学效率。
3突破教学难点,重视学生课后复习
在对医学生物化学课程进行课堂教学的时候,教师应该对教学大纲进行了解,然后根据自身实力以及学生们对于知识点的掌握程度,进行教学难点的剖析,对学生在学习过程中所遇到的教学问题进行明确化。教师在进行难点教学的时候,应该对难点进行层次分析,从简至繁,逐渐的加深教学程度。学生们的学习时间有限,所以教师应该重视学生们的课后复习,在课程结束之后,布置一定数量的课后习题,但是学生对于这种布置很是反感,教师必须对习题进行选择,尽量挑选一些趣味性比较强,但是理解程度又不深的题目,让学生在进行问题解答的时候不会产生抵触心理,甚至会主动对问题进行探索,这样既可以加深学生们对于问题的理解程度,还可以调动学生的学习积极性,那么学生的学习成绩自然就会有所上升。医学生物化学课程教学内容很是丰富,所以必须要求教师对难点进行准确把握,只有在教学过程中重视学生的课后复习,才能避免学生出现知识点认识模糊的现象发生。然后再加上课堂上教师大方的举止、幽默的语言和活跃的课堂气氛,定能收到良好的教学效果,从而逐渐改变生化教师难教、学生难学的不利局面。
4对理论知识和实践知识分开教学
医学生物化学课程由于涉及到的教学内容繁多,分子结构复杂,且物质代谢变化多样,所以学生们对于这些知识点认识不够彻底也是比较常见的,加上还有繁重的实践知识,导致学生对于理论知识以及实践知识的接受程度不佳,所以必须将理论知识和实践知识分别进行教学,这样才能获得良好的教学效果。对医学生物化学中繁多的理论知识,应该进行分类,在对生物大分子进行结构以及功能学习的时候,可以从分子的角度上进行分析,将发病机理进行总结,并且以营养学的角度进行饮食调节。对于比较抽象的理论知识,可以通过将抽象的知识进行具体化,联系实际情况进行知识分析,让学生能够对理论知识进行认识。而对医学生物化学中的实践知识,教师首选需要对学生的基础实验能力进行训练,然后对学生的综合性实验操作能力进行提升。对于生物化学实验可以对半分为基础实验以及综合技能实验两大模块。通过综合性实验将生化基础知识串联起来,培养学生基本操作的相互衔接,锻炼综合操作技能,提高学生分析问题、解决问题的能力,并能对生化化验单做出基本的评价,体现学生对生化知识的应用能力。
5结语
临床医学专业人才培养中,要求学生具有宽厚的自然学科、生命学科和人文学科的基本理论知识,掌握基础医学和临床医学的基本理论和基本知识,受到人类疾病的诊断、治疗和预防方面的训练,具有对人类疾病的病因、发病机制做出分类鉴别的能力,掌握常见病、多发病诊断处理的临床基本技能,具有对急、难、重症的初步处理能力。生物化学课程作为临床医学专业重要的基础课,是研究人体内物质的组成、结构和功能,物质代谢及其调节,从分子学的角度探讨生命的本质,课程中既包括生命科学的基础,又涵盖生命科学的前沿。因此,构建生物化学课程教学模式、开展课程改革有助于临床医学各学科之间的相互渗透和交融。针对临床医学专业人才培养目标和专业课对基础课的要求,笔者制定了生物化学课程标准,明确了本课程的培养目标,要求学生扎实掌握生物化学的基本原理和基本实验技术,能看懂常见生化化验单,从分子水平上认识和解释生命过程中所发生的现象,能从生物化学的角度解释常见疾病(如糖尿病、高血压、高血脂等)的发病机制,并能提出合理性的治疗和改善建议。
2创新课程理念,设计教学思路
课程理念是教学的先导。笔者以临床工作项目为导向,调整生物化学课程教学内容,做到理论知识“够用、实用、适度”为准,理论与实践结合,加大实践教学力度,强化职业能力,力争培养高素质应用型人才。在课程设计思路中,突出生化教学的重点、难点,采用相应的教学方法开展教学,加大理论知识与实践的联系,突出知识的应用性、实用性。
3构建知识模块,优化教学内容
3.1理论教学
生物化学课程内容繁多,不仅分子大、结构复杂,且物质代谢途径多,涉及酶的种类多、调节复杂等。为了让学生能够理解和接受,笔者将教学内容分为生物的分子基础、物质代谢、基因信息传递及基因工程、机能生物化学等四个模块,进行模块化教学。授课中,遵循学习的一般规律,先进行静态教学,再进行动态教学,即先学习生物的分子基础,让学生认识生物体内物质的组成、结构和功能(静态),然后再学习物质代谢过程(动态),做到循序渐进。明确课程的重点,在理解生物大分子的结构和功能基础上掌握糖类、脂类、蛋白质这三大物质代谢各途径的关键酶和生理意义,能从分子的角度分析常见病的发病机理、从营养学的角度提出一些饮食调节的合理化意见和建议。对于如何将抽象的概念和繁多的代谢过程传输给学生、让他们建立生命化学的物质系统观等是教学的难点,笔者采用以下办法进行解决:①化繁为简:基础内容精讲,前沿内容略讲,并在内容上做好生物化学课程与后继专业课程的衔接。②理论联系实际:最大限度地引用生活案例和临床案例分析生化知识点,拉近书本知识与临床、与生活现象的距离,充分体现生物化学知识的实用性,加深学生对知识的理解、掌握和运用,在运用中掌握知识。③抽象内容形象化:通过互联网或自制课件等方法充分搜集教学素材,采用现代化多媒体教学手段,运用图、文、形、音的优势,使抽象的内容形象化、难理解的内容简单化。
3.2实践教学
生化实践教学中首先要培养学生的基本实验技能,其次要培养学生的综合性实验操作能力。临床医学专业的生物化学实验有16学时,分8次实验授课,每次2学时。实验分为基础实验和综合技能实验两部分。其中基础实验项目有蛋白质的变性与沉淀、酶学实验、肝糖原的提取与鉴定等,这些实验是对生物化学基本原理的验证性实验,在实验中巩固理论知识。综合性实验有生物化学实验基本操作技能(包括吸量管、加样枪的使用,分光光度计的使用)、醋酸纤维薄膜电泳分离血浆蛋白、血糖的测定、血脂的测定、谷丙转氨酶的测定等等。通过综合性实验将生化基础知识串联起来,培养学生基本操作的相互衔接,锻炼综合操作技能,提高学生分析问题、解决问题的能力,并能对生化化验单做出基本的评价,体现学生对生化知识的应用能力。
4采用多种教学方法,完善教学手段
4.1案例教学法
生物化学教学的主要目的之一是运用生物化学的基本理论,从分子角度解释常见疾病的发病机理,因此在教学中选择、引用适当的案例导出生化知识点,加以分析,使学生既学到基本知识又明白知识的应用[1]。比如,在相应章节设计的典型案例:高血糖患者后期将导致酮血症、肝性脑昏迷的症状、磺胺类药物治疗敏感性细菌感冒的机理、蛋白质分子结构的变化引起的分子病、胆色素代谢异常引起的黄疸(分为溶血性黄疸、肝细胞性黄疸、阻塞性黄疸)、无机盐代谢异常引起的酸碱失衡等等。实践证明,案例式教学法具有以下突出优点:①理论联系实际,启发学生思考。用抽象的生物化学原理解释临床常见病的具体现象,启发学生勤于思考问题,深入理解生化理论,并将理论知识加以应用,做到活学活用。②激发学习的积极性。充分利用附属医院的病案,不断创新学科背景资源,激发学生就死扶伤、追求医学知识的斗志。③教师关心大众健康的忧患意识无形中传授给学生,引导学生发现问题,寻找解决问题的办法,培养学生探索的精神。由此,案例式教学不仅能提高教学质量,还通过老师科学严谨求实的态度潜移默化地影响学生。
4.2以问题为中心的教学方法
在生物化学教学中以病例为先导,以问题为中心,以学生为主体,以教师为主导进行启发式教学,重点培养学生的能力。以问题为中心的教学是从一个需要解决的问题开始学习,学生在一个真实的情境中对驱动问题展开探究,解决问题的过程类似学科专家的研究过程。学生在探究过程中学习及应用学科思想来解决问题,从而学习隐含在问题背后的科学知识,形成解决问题的技能和自主学习的能力,让呆板孤立的知识点化作整体知识链,触类旁通,突出了“课堂是灵魂,学生是主体,教师是关键”的教学理念[2]。
4.3讲授法教学
从学情来看,专科临床医学专业的学生中有一半在高中阶段是文科生,基础化学、生物学知识薄弱,虽然在生物化学课程开课的前期也学了一些无机化学和有机化学的知识,但化学知识依然不够扎实,对生物化学课程的学习还是有一定的难度,比如,在学习生物分子的组成、结构中,不仅需要一定的化学基础知识,还要有一定的空间想象能力,把微观的结构宏观化理解和接受。在这些新的复杂的内容学习中,通过教师的讲解、分析、描述、设疑、解疑等教学语言,短时间内使学生获得大量的生物化学系统科学知识。教师在讲授法教学中进行传授知识、培养能力、思想教育,充分发挥教师的主导作用,并且能通过说明目的、激发兴趣、教会方法、启发自觉学习等以调动学生的积极性。讲授法还能反映出教师的知识水平、教学能力、人格修养、对学生的态度等,这些又对学生的成长和发展起着不可估量的作用。
4.4构建网络化教学平台
对医学生物化学课程进行基础学习,就必须对医学生物化学课程的基本理论、基本知识以及基本技能进行全方面的学习,对教学内容进行完善,在刚开始的教学中,应该将基本课程内容作为教学内容,然后通过一段时间的教学之后,将教学内容逐渐进行难度提升,循序渐进的教学方法,可以避免学生在学习的过程中出现学习障碍。在医学生物化学课程的教学过程中还应该通过科学的教育手段,对学生进行基础知识的培养,促使学生建立良好的学习目标,对学生的综合素质进行全面教育,对医学知识适当的进行学习。在进行生物化学实验的时候,教师应该在旁边进行严格指导,在医学生物化学课程教学的整个过程中,教师应该对于教学步骤进行严格规定,认真备课、严格教学、耐心辅助、全面改正、严格考试,从这几个方面对学生的学习进行管理。只有这样才能够使得学生拥有比较坚实的学习基础,为后期医学生物化学教学给予支持。教师还将自身的教学方法与时俱进,通过校园网、微信以及QQ、邮箱等形式积极开展师生课后交流互动,及时教学信息和背景知识提醒,通过课后习题及其批阅及时了解学生对相关知识的理解,并合理调整教学节奏和教学重点,力求在第一时间对学生的专业知识进行查漏补缺。
2对教学手段进行创新,培养学生想象能力
伴随着我国高新技术的不断发展,医学生物化学方面的技术也在不断更新,所以医学生物化学教学的手段也应该进行创新,对学生想象能力进行有效的提升,只有这样才能让学生对医学生物化学相关理论知识以及动手能力能够与时俱进。教师可以利用多媒体教学对教学手段进行创新,将医学生物化学课程内容进行优化,将它们给予多彩的表现形式,对教学结构进行完善,这样能够充分的满足学生们对于医学生物化学的好奇心,提升学生们在一定时间内接受知识的速度,使学生对于医学生物化学产生浓厚的学习兴趣。多媒体教学不仅仅能够让学生对生物化学比较先进的知识进行了解,还会有更多的机会参与到具体的实践过程中。教学手段进行了创新,那么对于学生的学习也有了比较全面的要求,这个时候就必须要求学生们充分发挥自身的想象能力,对医学生物化学知识点进行想象创新,比如酶的诱导契合学中,通过多媒体手段进行图片以及动画信息的传递,学生在观看了相关多媒体信息之后,可以通过自身的想象力对酶的实际形态进行联想,可以加深学生对于酶相关知识的认识程度。在实验技能教学实践中,如蛋白质组学研究、几种电泳、层析方法的区别与实践等一些微观、抽象、机理复杂,难以重复,实验难度高,成本大,难以实地、实景、实体操作训练和无法示教的教学内容,可以运用计算机模拟实验教学环境,使学习者仿佛身临其境,既节约成本,又提高教学效率。
3突破教学难点,重视学生课后复习
在对医学生物化学课程进行课堂教学的时候,教师应该对教学大纲进行了解,然后根据自身实力以及学生们对于知识点的掌握程度,进行教学难点的剖析,对学生在学习过程中所遇到的教学问题进行明确化。教师在进行难点教学的时候,应该对难点进行层次分析,从简至繁,逐渐的加深教学程度。学生们的学习时间有限,所以教师应该重视学生们的课后复习,在课程结束之后,布置一定数量的课后习题,但是学生对于这种布置很是反感,教师必须对习题进行选择,尽量挑选一些趣味性比较强,但是理解程度又不深的题目,让学生在进行问题解答的时候不会产生抵触心理,甚至会主动对问题进行探索,这样既可以加深学生们对于问题的理解程度,还可以调动学生的学习积极性,那么学生的学习成绩自然就会有所上升。医学生物化学课程教学内容很是丰富,所以必须要求教师对难点进行准确把握,只有在教学过程中重视学生的课后复习,才能避免学生出现知识点认识模糊的现象发生。然后再加上课堂上教师大方的举止、幽默的语言和活跃的课堂气氛,定能收到良好的教学效果,从而逐渐改变生化教师难教、学生难学的不利局面。
4对理论知识和实践知识分开教学
医学生物化学课程由于涉及到的教学内容繁多,分子结构复杂,且物质代谢变化多样,所以学生们对于这些知识点认识不够彻底也是比较常见的,加上还有繁重的实践知识,导致学生对于理论知识以及实践知识的接受程度不佳,所以必须将理论知识和实践知识分别进行教学,这样才能获得良好的教学效果。对医学生物化学中繁多的理论知识,应该进行分类,在对生物大分子进行结构以及功能学习的时候,可以从分子的角度上进行分析,将发病机理进行总结,并且以营养学的角度进行饮食调节。对于比较抽象的理论知识,可以通过将抽象的知识进行具体化,联系实际情况进行知识分析,让学生能够对理论知识进行认识。而对医学生物化学中的实践知识,教师首选需要对学生的基础实验能力进行训练,然后对学生的综合性实验操作能力进行提升。对于生物化学实验可以对半分为基础实验以及综合技能实验两大模块。通过综合性实验将生化基础知识串联起来,培养学生基本操作的相互衔接,锻炼综合操作技能,提高学生分析问题、解决问题的能力,并能对生化化验单做出基本的评价,体现学生对生化知识的应用能力。
5结语
课程改革的根本出发点是什么,我们通过改革想要达到怎么样的效果?这是在实施建设之前就应该考虑好的,也就是确定改革的目标。所有改革都应该和我们的目标挂钩。这样先定下指导思想,有了基调,具体工作便有了着手的基点。“工学结合”顾名思义是通过将学习与工作结合在一起来实现教育目标的一种人才培养方式。以德国不莱梅大学劳耐尔教授为首的职业教育学专家们认为,工作过程是“在企业里为完成一件工作任务并获得工作成果而进行的一个完整的工作程序”,“是一个综合的、时刻处于运动状态但结构相对固定的系统”。运用这样的理念去开发建设课程的最根本出发点是为了让学生学起来,让学生在做中学,学中做。提高教育教学质量,提高学生适应生产的速率。从这个角度出发就是要学生在学习中无形地投入更多的精力,参与到学习中来,所以在课程建设中一定要考虑如何让他们投入其中。除了理念的运用还要考虑参与式教学具体开展的细节。另外我们的教育需要有前瞻性。培养出来的学生要具有长期发展的可能,而不能只在一个岗位奋斗终生。所以不可只重视了职业性,而忽略了“高等性”。在课程建设中应注重体现能力本位的根本思想。在课程的开发和改革中,北美的CBE课程,德国的双元制BAG方法,国际劳工组织的MES课程,澳大利亚的TAFE课程等等都可以给我们提供一些借鉴,但是要依据专业的类型定位来考量课程的开发所参照的理论模式。CBE(CompetencyBasedEducation)以从事某一具体职业岗位所必须具备的能力来确定其培养目标,设计教学内容、方法和过程,制定评价标准的依据。具体的课程开发是应用DACUM(Developingacurriculum)方法来完成的。具体过程是:首先,由学校聘请行业中一些具有代表性的专家组成DACUM委员会,由该委员会通过对职业进行分析,确定从事这一职业所应具备的综合能力和专项能力;然后,由学校组织相关教学人员对排列的各项能力进行归纳,将相同和相近者集中在一起,构成教学模块;最后,根据各项专业能力,按照从易到难的顺序组织教学体系和教学计划。双元制的课程开发通过以工作过程为导向的整体化工作任务课程分析法BAG(BeruflicheArbeitSaufgaben)来实现。BAG方法是把职业教育中的专业教学内容,按照实际的劳动过程的基本顺序进行编排,每个基本顺序的教学内容是关于劳动对象、劳动工具、劳动方法、劳动组织形式和工作要求等方面的具体知识与能力。我们现在提倡的以能力为本、工学结合,基于工作过程的课程开发便是由CBE和BAG的理念提炼出来的,所以在课程建设时追本溯源,方能更好地指导课程的开发。课程开发之中应充分理解上述指导思想,剖析至本质,运用于无形。
二、从行业发展需要入手
行业与教育的交叉产生专业,专业与学科交叉产生课程。对于高职教育,这样的思路已经被革新,专业的设置是要参照行业发展需求,课程的设置要考虑专业培养人才的行业岗位,行业中各个岗位的实际工作内容便是课程的主体。那么这样专业和课程的设置都要基于对行业的调查,适应市场的需要,才能真正做到就业导向。课程改革的目标在一定程度上体现为教学质量的提高,对于高职高专院校而言,指更为贴合社会行业的需要。地勘业为适应当下发展,急切需要一支精干的队伍,一切为找矿、开矿服务。这样的实践性事务,并不需要过多的学科性理论和概念,因此我们将“古生物地史学”更名为“古生物鉴定与地层划分”,由原来114学时缩减到76学时。
三、以专业培养目标为指导
首先,明确专业培养目标,定位课程所属学习领域,围绕学生所需专业技能展开课程建设。对于区域地质调查与矿产普查专业而言,“古生物鉴定与地层划分”主要是为了完成区域地质调查这样一个工作任务所需的古生物鉴定和地层划分的专业技能而开设的课程,属于专业基础学习领域的课程。其次,明确专业所属类型。一般的,我们可以把高职专业分为三种类型,认知型、操作型以及两者兼有的类型。这一点相当重要,如果不明确专业类型,而一味照搬照套地来开发课程,就会有所欠缺。因为专业类型在很大程度上决定了我们培养什么样的高级技术人才。区域地质调查与矿产普查专业是较为典型的认知型专业,要求培养出来的人才具备识别不同地层、岩石、矿物、矿床并能加工利用。对于认知型专业,其理论知识体系是先决条件,实践动手操作是后续过程。但是我们也可以选择在实践中传授理论知识,在实践后总结提炼理论的教学方式,让学生投入进来,参与思考过程。
四、与实训条件相挂钩
高职教育是实施以培养实践能力为核心的教育。实践教学是职业能力、创新能力教学的重要教学环节。所以应该把实训条件的建设作为课程建设的一部分,将两者的建设紧密联系起来,方能使课程建设成果有用武之地。将课程的培养目标渗透到教学实践条件中去,需要解决以下两个问题。
(1)课程建设完成后,在教学中需要怎样的实训条件?“古生物鉴定与地层划分”中地层划分如何让学生实践,一味延续“地史学”的“纸上谈兵”—阅读柱状图,是难以达到高层次的教学效果的,这与我们的改革理念有所出入。对于地质类课程教学,野外实际露头自然是绝佳的教学场地,但是在室内我们可以模拟教学路线,利用模型进行实践教学。不仅对于地层的划分可以走模拟的路线,在地质矿产类课程中,“构造地质学”、“矿床学”等等都可以参照这种方式。比如“构造地质学”,可以把沉积作用、成岩作用、地层抬升、下降、剥蚀、水平挤压—变形过程、断裂、解理形成等等一系列的过程通过模型的展示来实现。
(2)现有的实训能够满足哪些教学任务?需要根据实际条件来设计学习情境或者具体的任务。比如“古生物鉴定与地层划分”课程,就是要考虑实训室标本的情况,来设计实训任务工单。三叶虫有多少块标本?能够观察哪些结构特征?只有在考虑这些问题的基础上设计出来的实训任务,才能让学生在做的过程中投入进去,从而达到预期的教学效果。理论实践一体化教学的实现,需要结合本校实践教学条件的现状,不然开发出来的课程就会和实践条件相脱节,在教学开展中就无法实现理论和实践的无缝对接,从而导致教学效果下滑。课程的改革不仅仅是理念上的更新、知识传授顺序的更新,更是教育教学的实践性改革。我们在改革中,对职业教育重置了实践与理论的地位,强调了实践的重要性。
五、重视教育对象的特质
课程的改革建设,不能忽略学情。忽略学情的教育只会成为对牛弹琴。教与学紧密结合方能实现因材施教。目前我国高等教育入学率逐年攀升,源自于扩大招生。这样在现今的录取政策下,高职院校录取分数线成下滑趋势。学生整体水平呈现下降状态,给常规教学管理带来很大弊端。总的来说,高职院校的学生逻辑思维能力普遍不高,而动手能力较强。理性认识较弱,而感性认识较强。所以如何把握他们的感性认识和情绪,调动他们的学习兴趣,激发他们的逻辑思维,对于“古生物地史学”而言,直观形象的教学尤其重要。
六、充分考虑学校条件和教育教学资源
学校师资队伍情况和校园的位置优势与课程开发有着关系。师资队伍,特别是教师的实践能力,在基于工作过程的教学中尤其重要,是教学质量的重要保障。如果校园周边有较丰富的地质现象,那么课程的教学便有了实际的教学场地。地质类课程在建设中或教学开展中也应考虑这个方面资源的利用。比如在我校周边出露较好的下寒武统地层,且含有较为丰富的化石,这就为“古生物鉴定与地层划分”提供了很好的实习场地。
七、以社会时代为背景
时代的主流是什么,当下的形势又如何,都要我们注意专业知识领域内的新进展和发展趋势,适应时展的需要。因此,笔者认为课程的改革思路可以从三个方面寻找。
(1)根据工作过程包含的六个要素:工作对象、工作内容、工作方式、工作方法、劳动组织形式以及劳动要求来设计学习情境、项目、任务。
(2)注重事件的内在联系。很多方面在学科体系下是相互独立的,但以工作场景为基础,事务完成出发,从事件发生发展出发便是相互联系紧密不可分割的。由此建立起来的联系,便可成为课程开发的主线条。
尽管我们在不断追求创新和改革,努力尝试更容易被学生接受的方式方法,但是高中生物教学中仍然存在一些问题。
1.单一的课堂教学方式是当前高中生物教学的主要瓶颈。
新课程改革的核心在于教学理念的革新。遗憾的是,有些中学教师要么观念陈旧,难以转变,要么知识受限,不能创新。这直接导致新课程改革流于浮浅。有些高中生物教师使用的教学方法还比较单一,在课堂教学过程中仍然采用教师讲、学生听的讲授法这种满堂灌的教学方式。这种单一的教学方式不适应新课程改革下高中生物教学的需要,不利于高中生物教学水平的提高。
2.除了单一的教学方式,单纯追求活跃的课堂气氛也影响了课堂教学应有的实效性,在一定程度上阻碍了高中生物教学的有效开展。
我们应充分意识到课堂气氛对激发学生学习兴趣、促进学生学习有积极作用,但是如果这种追求变成了唯一目的,往往容易舍本逐末,反而降低了课堂教学效率。
3.学生的主体地位没有引起足够的重视。
此次课程改革的一个显著的特征就是把本来应该属于学生的主体地位还给学生。当然,这么做的目的不仅仅是为了改变教学方式方法,也是为了学生的全面发展。然而,在实际的课堂教学中,教师仍然不习惯把课堂还给学生,或者说,仍然不懂得如何把课堂还给学生。这说明一个重要的问题,要把课堂还给学生,教师就要更加认真地备课,在课堂上还要能随机应变。不仅如此,教师还要具有更广博的知识,以应对以学生为主体的课堂可能出现的各种情况。学生在学习中只有经历“做”的过程,才能深刻理解所学知识。因此,教师在教学中一定要重视学生的主体地位,把课堂还给学生,促进学生全面发展。
二、新课程理念下的生物教学探索
1.营造轻松的课堂氛围。
在高中生物教学中,教师应该营造轻松的课堂氛围,要注重发挥学生的主体作用,激发学生的学习兴趣,充分调动学生学习生物的积极性,让学生在轻松的课堂氛围中快乐地学习生物知识。
2.尝试使用比喻教学法。
高中生物教材中有一些难以理解的比较抽象的概念、原理、术语等。为了便于学生理解和把握,我们可以恰当地使用比喻教学法,把抽象的知识用形象生动的事物再现出来,使知识更有趣味。使用比喻教学法,可以激发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,加深学生对知识的印象,使学生学得更加轻松,记忆更加深刻。教师要注重联系实际生活,通过观察联想,运用比喻教学法把生活中的直观结构和生物课程中的微观结构联系起来,帮助学生理解生物学的基本知识和原理,化难为易。值得注意的是,教师要尽可能运用恰当新颖的比喻,语言要生动形象,以增强课堂教学效果。
3.大力开展探究式教学。
在传统的课堂教学中,教师往往是把知识原原本本地传授给学生,教师成了传声筒。这样的课堂显然不能满足时代的要求和学生发展的需要,所以新课程改革背景下的生物教学应采用探究式的教学方式,让学生在课堂上自主探究,在小组成员的合作下开动脑筋,主导自己学习的过程,从而以学习主体的身份获得知识。然而,在此过程中,获得知识并不是唯一目的,教师还要让学生学会进行科学研究的方法,提高合作能力,并积极培养学生对生物科学的兴趣。教师要设置有意义的问题,培养学生的探究兴趣。此外,在开展探究式教学过程中,教师要给学生自由,让学生自主探究,教师只需要适当引导即可,没有必要做过多的干涉。这样,学生在教师的引导下,搜集资料,利用所学到的知识,找到解决问题的方法。
4.生物教师还要充分利用课内和课外生物课程资源。
一、语言点拨的方法及运用
语言是思维的外壳,思维是语言的内核。当学生回答问题语言表达不清晰、不准确时,往往是思维还不够清晰,想不好自然说不好。当然,有时即使想好了也说不好,这是学生语言表达方面的障碍。这时就需要我们教师进行点拨,帮助学生突破思维或语言的障碍。方法一般包括:1.阶梯分解。很多时候,学生因智力水平或努力程度不够等原因导致思维活动受限,力不从心,我们教师就要在此时助他们一臂之力。学习“爬行类”的内容后,我给学生设置了一个问题:“鳖与青蛙在水中和潮湿的陆地都能生存,但它们为什么不属于同类生物?”不少学生一时还真回答不上来。这时我们可以进行阶梯分解:设计几个阶梯性的小问题。比如,它们的呼吸方式一样吗?它们的皮肤相同吗?它们的生殖、发育一样吗?如此引导,学生便顺着老师设置的阶梯一步步展开思维探究,从而由表及里探寻到问题的本质,并在解决疑难问题时构建良好的认知体系。2.旁敲侧击。我们不直接给学生说怎么思考,而是间接暗示、迂回诱导、旁敲侧击。就像旅游路上的标志牌,在峰回路转处指引方向,让人有一种曲径通幽、别有洞天的惊喜。这样的旁敲侧击,可以引领学生从旧知中探寻孕育出新知,在思考时进行相似或相关联想,从而灵感突发,茅塞顿开。3.开门见山。对于很多问题,学生心里清楚就是不会用恰当的语言来表达,即“只可意会不可言传”。这时候,我们教师不妨直截了当,一语中的,给学生提供现成的答题用语,帮助学生越过语言障碍。4.发散引导。以某一学习内容为中心,由点到面引发与之相关的诸多内容。就像太阳放射出万道光芒。这种点拨能够拓展学生的发散思维,让他们的头脑更灵活,视野更广阔。5.聚集点拨。这种点拨的思维方向是由面到点,与发散引导刚好相反。学习“生物进化的规律”时,我们可引导学生比较鱼类、两栖类、爬行类、哺乳类在形态结构、生理特征、生活习性等方面的异同,发现并总结出生物的进化规律,“由水生到陆生,由简单到复杂,由低等到高等”,从而加深学生对问题的深化理解,提高他们的分析和综合能力。
二、体态点拨的方法及运用
教师的体态也是一种教学语言,虽然不是直接的语言交流,但教师的面部表情、手势、身姿等肢体语言的交流作用和教学效果绝不亚于语言交流,运用体态点拨,往往可以收到“此时无声胜有声”的艺术效果。1.肢体演示。教师借助手、臂、腰、腿、脚等肢体动作,可以形象生动地启发学生积极思维,加深他们对所学知识的理解,增添学习的乐趣。学习“蚯蚓运动”时,为加深学生对蚯蚓的环肌、纵肌的交替舒缩以及刚毛作用的理解,我们不妨用右手手掌手臂代表蚯蚓的身体,左手表示蚯蚓的环肌、纵肌的交替舒缩以及刚毛,左右手配合做伸缩运动,同时让学生跟着老师一起做。这样,抽象的知识转化为直观形象的体态语言,教学效果倍增。2.目光点拨。这种方法老师们用得也很多。就是教师通过目光给学生传递教师的愿望、态度和情感等。比如,抽查学生回答问题时,教师可先给他信任的目光,学生就会信心满满;学生回答问题没有把握时会很紧张,我们对他投去鼓励的目光,就等于给他加了油、鼓了劲、壮了胆;学生如果回答得很好,在结束时给他投去赞许的目光,学生会美滋滋地高兴好几天。3.表情调控。面部表情是教师内在思想感情的“晴雨表”,好教师应该表情丰富。我们不妨借助丰富的面部表情进行课堂调控,把一些复杂、微妙、深刻的思想感情表达出来,起到让学生心领神会而不需言传的艺术效果。学生在回答问题时,如果思维方向不对头,我们可以用迷惑的表情进行暗示,学生会敏锐发现并及时调整,从而走出解答误区。点拨是一门教学艺术,尤其是在初中阶段的教学中,在学生感觉“山重水复疑无路”之处,教师通过启发引导、点拨释疑,往往能引领学生达到“柳暗花明又一村”的新境界。
作者:杨晓荣 单位:山西省朔州市怀仁县教师进修学校
关键词:医学检验;生物信息学;课程教学
近年来,生物信息学在各医药院校越来越受到重视,多所院校相继在研究生教学中开设了生物信息学课程[1]。而对于医学本科层次是否需要开设生物信息学课程这一问题,虽然目前各方面的观点不一,但是已经有一些院校开始进行尝试。目前医学检验专业(五年制,毕业时授予医学学士学位)已调整为医学检验技术专业(四年制,毕业时授予理学学士学位),而生物信息学作为一门新课程,在医学检验(技术)专业学生培养中的作用正日益受到关注,逐步被某些院校选择作为必修课或者选修课。
一、开设课程的必要性
空前繁荣的生物医学大数据的产出,及其蕴含的重大生命奥秘的揭示,将决定现代生命科技和医药产业研发的高度,决定人们对疾病的认识和掌控能力,也将对主导生物医学大数据存储、管理、注释、分析全过程,解决生命密码的关键手段———现代生物信息学技术的发展带来前所未有的机遇和挑战[2]。对于医学专业学生而言,通过学习生物信息学,从而掌握利用各种网络信息资源来检索和获取生物信息数据,并选择和使用各种生物信息学软件来分析数据。在当今大数据时代,这方面的知识和技能的培养对于医学生今后从事医学科研工作是非常重要的。因此,在医学专业学生中开设生物信息学课程非常必要。我校从2010年开始将生物信息学设置为研究生教学的必修课;从2013年开始在医学检验专业中开设生物信息学选修课,自2015年开始转为医学检验技术专业。在医学检验技术专业中开设生物信息学课程,能够为该专业学生的临床和科研方面的素质积累提供必要的支持,更重要的是增强了在医学和信息科学交叉领域解决问题的技能,其意义几乎等同于在研究生教学中的设课意义。
二、教学内容的安排
医学检验技术专业的教学任务非常紧张,几乎将原来医学检验专业前八个学期(最后两个学期为实习阶段)课程压缩到六个学期来完成,学生学习压力可想而知。我校为了减轻学生负担,各课程的课时数都比医学检验专业有所减少。但生物信息学并未改变,仍然为16学时。为了在较短的学时内实现教学效果的最大化,我们结合该专业学生的特点和需求,将授课内容分为理论课和实践课两部分,实践课不占学时。理论课主要介绍基本的生物信息学理论、资源和数据的获取、分析方法和工具的使用;实践课则通过布置作业,课后上机操作来解决问题。理论课主要内容包括:生物信息学导论、DNA测序技术、序列的获取、双序列比对、多序列比对、蛋白质结构分析和预测共计六个专题。实践课主要内容包括:cDNA及基因组参考序列的获取;常见序列格式的释义与转换;双序列比对(局部比对);多序列比对(全局比对);蛋白质综合信息查询;蛋白质基本性质、疏水区、亚细胞定位、信号肽、跨膜区、模体及结构域分析与二级结构预测;蛋白质三级结构预测。在理论课实施过程中,注重将与生物信息学相关的生命科学和医学前沿的一些最新进展和最新成果引入理论知识讲授中,让学生在有限学时内能够进一步认识生物信息学的内涵和课程的价值,追踪前沿学科的动态,开拓视野。
三、教学方法的设计
生物信息学涉及多个学科领域,交叉性强,在较短的学时内学好这门课程的难度很大。学生的学习兴趣与教学内容和手段关系密切,除了精心选择教学内容外,教学方法上也有很多需要革新乃至创新的地方。在教学过程中,我们形成了颇具特色的教学经验,由授课教师独创的授课———实践———演示(Teaching-Practicing-Showing,TPS)教学模式已应用于教学。TPS教学模式着力于以实际问题为引线,将理论授课与上机实践有机地融为一体,逐步介绍生物数据分析的各项技能,并指导学生将其融会贯通以真正掌握相关的基本方法与常用工具。首先,在教学内容上引入具体实例来进行教学,比如讲解生物信息数据库(Gene、Nucleotide、UniProt、PDB等)时,通过给出检索某个人类疾病基因数据的例子来学习数据库的使用方法。课堂上教学实例的设计需要任课教师在备课时投入大量精力来完成,还需要教师具备多学科交叉的知识。教学实践表明,与医学相关的生物信息学分析实例可以让学生更好地认识该课程的作用,大幅度提高学生的学习兴趣和学习的主动性。此外,课堂教学手段也应该丰富多彩,多媒体教学中可以充分使用图片、动画等元素。其次,举例分析时可以进行一定的现场演示,比如讲解检索Unigene数据库时可以一边上网演示一边解释说明。
四、考核方式的变革
生物信息学作为选修课,既要遵循学校相关的考试制度,也要通过对考试方式的变革来提高考试效果。我们将理论考核与学生的实践能力考核联系起来,结合学生课外实践任务的完成情况和开卷考试成绩进行综合评定。在课程中安排一次课外实践任务,要求每位学生独立完成相关分析并提交书面分析报告,该部分占考核成绩的20%。具体内容为自行选择一个人类细胞外功能蛋白:1.利用ClustalX对各物种参考蛋白序列进行多序列比对(输出PS格式结果);2.分析分子量、等电点、分子式、稳定性、亲疏水性及亚细胞定位;3.预测二级结构并模拟三维结构。课程结束后进行开卷考试,内容包括基础知识和综合分析,尽量采取灵活的出题方式,并控制题量,该部分占考核成绩的80%。近年来的教学实践表明,这种综合评定的方式能够反映学生对该课程的掌握程度,体现学生利用生物信息学知识解决问题的能力。
五、展望
实践表明,生物信息学课程教学能够给学生提供所需要的生物信息学知识和技能,但是在教学内容安排、教学方法设计、教学手段使用和教学效果评价等诸多环节都需要进一步探讨。在这个过程中,我们既需要吸收传统教学模式中的优点和精髓,做到严谨和切合实际,又需要更新教学理念,突出医学特色,大胆尝试新的教学方法和手段,最终形成本课程别具一格的教学特色。
作者:伦永志 单位:大连大学
参考文献
关键词:文科物理;人文文化;科学文化;科学文化素质
文科物理是指为非自然科学专业,比如哲学、历史、经济、法律、外语、艺术等等文科类大学生开设的一门普及物理知识的课程。理、工、农、医科大学生需要学物理是没有问题的,文科学生是否也要学物理呢?对于这一问题的回答请看美国科学促进会出版的《Science for all Americans》书中的一句话。书中指出,如果不能让广大人民群众理解自然科学、数学以及科技,获取科学的思维习惯,那么科学技术对人类生活提高的潜力就没办法实现。这无疑说明了人文文化与科学文化融合对促进社会进步的重要性。
一、开设文科物理的紧迫性
人类的知识原本是没有分科的,现实生活中要解决的许多问题不仅要用到物理、化学知识,甚至需要历史和地理的知识。长期以来,由于我国教育体制和指导思想存在的弊端,造成了十分严重的文理分化。在高考指挥棒的引导下,一旦进入大学以后,文科类专业学生除学习少量必要的数学课程之外,包括物理在内的其他科技知识和科学方法,几乎不再有任何接触和训练的机会。依照这种传统模式培养出来的文科学生,按中科院院士杨叔子先生的说法,他们“不仅受到的人文教育不很完整,更缺乏科学素质的培养”。面对当今科学技术的飞速发展,面对如雨后春笋般涌现出的大量高新技术,面对科学技术在社会各个领域的广泛应用,严格的文理界限、贫乏的科技知识、单一的思维模式已日益成为制约文科学生认识事物、适应社会、管理决策、胜任工作的主要障碍。
世界知名的科学普及测量者——Jon Miller,通过对全世界,特别是美国、日本、德国、中国还有其他地区采样,进而衡量各地的科学普及水平。他的研究表明,虽然在预科教育(大学前教育)中,美国的科学普及率最差,但美国成年人的科学普及率在全世界是最高的。这听起来像是自相矛盾。Jon Miller对此的解释为,这是因为美国是目前唯一的要求所有的大学生都必须选自然科学课程的国家。正是这每个大学生都必须选2~3门科学方面的课程使得美国在科学普及方面大大领先。结果导致美国科学技术国际领先也就理所当然了。
物理学作为自然科学的带头学科和当代工程技术的重要支柱,其基础知识、科学思想及科学方法已渗透到社会生活的方方面面,应用于生产技术的各个部门,并日益成为社会一般知识和一般意识形态的重要组成部分。因此,在高校文科类专业中开展物理知识普及教育,对促进人文素质与科学素质的有机融合,提高当代大学生的科学文化素养,建设创新型国家,实施“科教兴国”战略,构建社会主义和谐社会,其重要性与紧迫性是不言而喻的。
二、开设文科物理的必要性
对于文科类学生学习物理知识在日常生活中是必需的。生活中处处存在着物理现象。坐在变速运动的公交车上由于惯性人体会发生倾斜;刚掀开的冷藏啤酒瓶口会冒出雾气;当火箭升空的瞬间,常伴着迅速扩展的庞大白色气团;晚上望着月亮走路,会觉得月亮跟着走;晴天天空为什么是蔚蓝色的,而晚霞为什么又红又黄;阳光透过密集的树叶投射在地上的光斑常呈圆形;电视的画面是怎样组成的;美丽的肥皂泡由无色的肥皂水吹成,但其色彩会不断改变,而爆破之前又变得暗淡无光;在干燥天气脱羊毛衣时会听到咝咝声;微波炉是怎样把食物加热的;拔插头时会产生电火花;小鸟停在高压线上不会被电死等等一系列生活常识,对目前许多文科类大学生并不一定都能从理论上理解清楚。这就说明了在高校开设文科物理课程是十分必要的。
对于文科类学生学习物理知识在知识结构方面也是必要的。物理与哲学、文学是相辅相成,融会贯通的。首先,物理同哲学的关系是很密切的。哲学里“世界是物质的,物质是运动的,运动是有规律的,规律是可以认识的”与物理是融为一体的,因为物理学恰恰是对物质的运动规律的认识,当然还包括物质的结构性质。其次,科学中存在着美。科学的美与文字、绘画、音乐中的美同样都会给我们带来精神上的愉悦,物理学中存在着三种美:现象之美、理论描述之美、理论结构之美。“现象之美”主要是对我们的直感来说的,早在童年时,看到彩虹我们会脱口而出“美极了”;行星的轨道都是椭圆的,原子的谱线是非常独特的,这些都是非常美的现象。“理论描述之美”指的是物理中定律的描述是一种简洁的美,例如,库仑力的定律是一个漂亮的描述;热力学的第一、二定律是对自然界某些基本性质的很美的理论描述。“理论结构之美”指的是当一个理论公式化时,它趋向于有一个漂亮的结构,这通常指它本身的数学结构,这些数学思想的美是另一种美,也就是“理论结构之美”。所以科学的美与文学的美的意义都包括了合适、妙、中看。
三、开设文科物理的可行性
当今高等教育正处于从精英教育向大众化教育的转型时期,在课程教学中首先要提高学生的学习兴趣,这就要求教师在课堂上追求全方位的精彩。讲出物理学中的科学之美、简捷与统一之美、深邃与含蓄的内在之美、奇异与对称的和谐之美。我们可以运用不同的教学方法和教学手段,让学生在浩繁的物理概念和推理下感受物理大师们赋予自然科学的真善美。
我们可运用知识结构法对文科物理进行教学,一方面可以增强学生对知识的理解力,另一方面可以提高学生对知识的记忆能力。文科物理教学过程不是不要完整的知识结构,也不是简单地删减知识体系,而是要精讲文科物理的知识体系,给学生提供一个非常明确的知识理论框架。爱因斯坦曾经说过:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”要鼓励学生对前人的科学理论和传统观点持大胆的质疑精神,逐步由相对真理逼近绝对真理的过程。通过物理学家研究工作的具体实例,学生可以感受到创新思维的重要性,从而培养学生自己的创新意识和科研的方法,树立正确的科学观念,逐步掌握科学的思维方法,受到科学精神的熏陶。
我们也可以运用案例法对文科物理进行教学。培养其科学的思维方式和认真做事的态度。案例教学中的主活动是学生自主地探索,教师的角色是指导者和推动者,需要平等地参与学生的探索活动,并审时度势,因势利导,引导学生不断反思,调控自己的学习行为。当学生讨论冷场时,应及时启发,活跃学生思维,使每个人都能进入角色;当学生离题太远时,要及时调整、控制节奏,以获得最佳效果。如有的学生在做光学实验时,开始的等高共轴调节没有认真地进行,那么后面的实验就不能顺利地进行下去。做完实验后学生自己总结说:“真是细节决定成败。”
我们还可以运用讨论法教学来提高学生的知识面。讨论法教学是选择学生感兴趣的话题或和学生专业相关的话题,让学生们自己准备资料展开讨论。在交流和讨论过程中,要善于引导,激发学生积极探索知识的欲望,使学生的思维活跃起来,从而有利于学习能力的提高。对文科学生来说,也非常有必要了解科学技术的发展及在我们日常生活中的应用,有必要对现代科技,特别是面向21世纪的新科技有一个初步的了解,这对他们将来从事的工作会大有裨益。
四、结论
既然生活中处处存在着物理现象,而且物理与哲学、文学是相辅相成、融会贯通的。文科物理是高校实施文化素质教育的一门重要课程,它能体现科学文化教育与人文文化教育的融合,特别对提高非理工学生的科学文化素质起着重要作用。因此,文科类大学生学习物理课是非常必要的。文科大学生学习物理课后,一方面可以提高文科学生的自然科学素质,培养学生的科学精神;另一方面,使文科学生通过学习“文科物理”课程以后,树立正确的科学观念,逐步掌握科学的思维方法,受到科学精神的熏陶。
参考文献
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[2]赵近芳,黎培德,黄克立等.大学物理学[M].第3版.北京:北京邮电大学出版社,2008.
[3]倪光炯,王炎森,钱景华等.改变世界的物理学[M].上海:复旦大学出版社,1998.
[4]倪光炯,王炎森.文科物理[M].北京:高等教育出版社,2005.
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关键词:问题意识;学习;学生;探究
中图分类号:G420 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2012)13-027-1
近年来,有学者专门就中美两国的基础教育进行比较,发现中国的基础教育使学生越学越没问题,而美国学生从小学到高中问题越来越多、越来越富有创意。随着我国教育改革的逐步深化,越来越多的教育者认识到中国这种传统教学(也称没问题教学)的弊病——扼杀了学生的想象力和创造力。随着新课程教学的开展,把培养学生的创新精神和实践能力作为课程改革的重点已形成共识。而对培养学生创新精神“切入点”的问题意识的培养逐渐成为教学研究的一个热点问题。
物理教学实践表明,教师只有在教学过程中想方设法增强学生的问题意识,调动学生提出问题的积极性,方可让学生变被动接受“静态”的物理结论为主动探索、研究“动态”的物理过程,从而真正成为学习的主人,成为知识的探索者和发现者。因此,要引导学生自主学习,就必须培养学生的问题意识,因为问题是教学的心脏,有了问题,思维才有方向;有了问题,思维才有动力;有了问题,才会有主动探究的愿望;有了问题,才会有创新和发现。因此,在物理教学中培养学生的问题意识是调动学生积极性、主动性和创造性最直接、最有效的方法。那么,如何培养学生的问题意识呢?
一、精心保护学生的好奇心
好奇心人皆有之,每一个学生都会对不同的问题表现出不同程度的好奇。强烈的好奇心会增强人们对外界信息的敏感性,对新出现的情况和新发生的变化及时作出反应,发现问题,并追根溯源,激发思考,从而进一步形成旺盛的求知欲和探索欲。问题意识是基于好奇心而又高于好奇心的心理品质,它需要教师对学习者好奇心的精心保护。为此,教育者必须悉心保护学生创新求异的本能和欲望,不能教条地、机械地用同一标准、同一模式去衡量他们,而应当从改革教育思想和教育方法入手,积极培养和保护他们的好奇心和探索欲,鼓励他们独立思考、大胆质疑、勇于探索,赞赏他们的奇异思想,允许他们出错,给他们创造广阔的驰骋想象的空间,使其充满“?”。只要这样,创新能力才能水到渠成,呼之欲出。
二、注重培养学生“每事问”的习惯
教师要指导学生做到每事问,问天地,问书籍,问师友,问自己。其中问自己最为重要。为了使学生养成勤于思考的习惯,教师可以采用“问题卡”,鼓励学生思考,使之形成“每事问”的习惯,使提出问题成为自己的自觉行为。提问卡可以设计“姓名”、“班级”、“时间”、“问题所属类型”、“问题及要求”、“教师回答”和“学生追加提问”等内容。学生有问题就可以领卡填写,教师针对所提问题可以单独解答,也可以通过讨论等各种形式融在课堂教学中。同时教师针对学生能否提出问题,能否提出科学的、有探究价值的问题,能否提出问题并有解决方案等不同层次给予不同的加分,以激发学生的提问热情。这样,时常把学生置于“问题情境中”,不仅使学生体会到生活中处处有物理学,也使学生养成了思考的习惯。
三、注重培养学生的批判性思维能力
疑问从何而来?北宋著名哲学家张载认为疑问来自思考,思考才能做到“心悟”。“学贵心悟,守旧无功。”读书必须想到质疑,敢于质疑。要质疑必须思考,思考才能“濯去旧见,以求新意。”思考才能提出新的见解,开拓新的思路,才能有新的成果。没有对牛顿经典力学的质疑和超越,就没有爱因斯坦的相对论;没有对亚里士多德的落体理论和对人们普遍接受的常识的怀疑就没有伽俐略的落体理论;没有对“热质说”的批判人们就无法认识热其实是物体内部的一种能量。培养问题意识就是要鼓励学生质疑,激励学生思考,鼓励学生挑战权威、挑战书本、挑战老师,敢于怀疑已成之见。
四、注重创设问题情境,留给学生发现问题、提出问题的时间和空间