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工程科学概论范文

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工程科学概论

社会科学领域的工业工程概论论文

一、工业工程传统的特点及其拓展性

随着高新科技的迅速发展,提高生产率或效率的技术、方法还会继续增多和更新,现代IE的内容也会随之不断充实、变化。正是由于IE学科在目标层次上的稳定性和技术创新层次上的可创新性,保证了这一综合性应用工程强大的生命力和越来越广泛的实践指导意义。

1.IE的研究对象是生产性系统。但是,这种生产性系统越来越不局限于制造类企业或物质生产部门,还涉及服务性的运作系统,也就是说IE从研究工厂活动逐步扩展为一般性的运营组织活动,进而有可能扩展、研究更广泛的人文社会活动。例如,人机工程在工业设计中的拓展中,其研究对象出现新的内涵,认为人机工程学是研究人在设计、制造和使用人造物过程中所发生的全部人机关系[7];此外,针对人机工程的教育问题出现了“人机工程教育学(Educationalergonomics)”的理论,针对人机工程学方法和原则如何有效应用于实际的课题,则产生了“参与式人机工程学”(ParticipatoryErgonomics)的理论与方法[8]。

2.IE的目标是提高运作效率。尽管现代生产运营系统越来越强调对市场应变能力(效力)的研究,但提高效率仍然是经济活动基础性的永恒主题,IE正是在关注不同的效力问题的基础上研究相应的效率提高课题,从而形成诸多的发展主题和方向,并得到持续地发展动力。对于人文社会系统及其实践过程,社会性活动效率的持续改进和效力的设计以及适时跨越也是其关键议题,效力问题将更被关注。

3.IE的本质是持续改进,强调不断挖掘潜力、坚信“最好”的工作方法和关注最大整体效益。永不满足的精神在更广泛社会活动的推广,将有利于有益人文活动的保持和改善以及效力系统深入的、持续的创新。

4.IE提供了一套规范性很强的专用图表工具,能够帮助工业工程师记录和分析要研究的事实提供了标准的表达形式和语言基础,这是IE得以广泛应用的重要原因。在社会行动领域有必要构建类似的、但适应自身特点的图表表达和模型工具,除了对社会问题的描述和分析之外,更应该成为对庞杂社会科学知识进行调用的创新机制。

二、工业工程传统在社会领域的拓展

工业工程关注的主要是生产性活动,这些活动是涉及人的社会性活动的特例,并具有某些类似的特点,但相对于单纯的生产性系统,社会人文活动呈现更为复杂的特点。基于以上的分析,工业工程的研究和应用传统有可能进行社会科学领域的拓展,在借鉴其某些研究的框架的同时,还具有自身的特点。对人类社会人文活动或者称为社会交际行动的应用性研究,类似地会涉及人-技术-环境的分析框架,见图2。当然,研究的目标、重点以及涉及的领域知识、工具方法的发展等,具有很大的区别。图2影响社会活动效果的因素首先,相对于生产性运作活动的研究,一般社会性交往活动的研究除了关注活动的效率,更强调社会交际活动的效用/效力,所以,需要将社会性活动研究的目标定义为社会活动的有效性,包含活动效率和效力优化的双重目标。在积极引入工业工程的图表表达和模型工具的基础上,发展对活动效用的描述、测量和分析的工具,会成为研究的重要方向。

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石油工业概论课程体系建设探讨

摘要:近几年来,各石油类高校普遍为新生开设石油工业概论课,以帮助新生更好的认识和了解专业,进而引导学生更快的适应大学学习。然而,面对随着社会经济发展以及石油产业面临诸多问题,学生对专业的理解发生了一些变化,如何建设该课程教学体系使其能发挥应有的作用是急需解决的问题。本文从当前背景、教学重点调整、教学方法改进等方面进行了探讨,对适应当前形势,提高教学质量有较好作用。

关键词:石油工业;概论课;教学重点;教学方式

石油工业概论课是为石油工程专业新生开设的课程,教学内容包括石油地质、勘探、钻完井、测井、油气田开发、采油采气、油气集输、石油加工等,涵盖石油从形成到开采再到炼制成品油的全过程,对学生了解石油工业,充分认识所学专业具有重要作用。然而,在国内社会经济高速发展的背景下,石油行业前景却不被看好而造成学生思想浮动,不重视该课程,使本来就面临困难的课堂教学更难以发挥其应有作用。

一、当前面临的困难

1.内容多,课时少。石油工业概论与其他专业概论课相比涵盖范围更广,基本涵盖了资源勘查工程、勘查技术与工程、石油工程、油气储运工程、石油化学工程等专业的教学内容,各高校普遍设置的课时仅为16—30学时,每个方面平均下来不足2个课时,在这么短的课时内,让没有任何专业基础的新生接触这么多内容对授课教师知识结构、授课技巧挑战很大。

2.当前社会变革影响学生专业学习热情。近年来,一方面国际原油价格持续低迷,国内石油企业利润迅速下降,员工待遇走低,对人才需求降低,高校相关专业学生就业困难。另一方面,随着国民经济发展,国内各行业收入持续增加,社会各行业对人才需求旺盛,特别是大城市就业相对容易,石油行业从业者经济收入较高的优势不复存在,而工作环境艰苦的劣势被无限放大,各石油高校报考热度下降,而在校学生对专业热情不断下降,对毕业后继续从事石油事业的热情下降,这也是各石油高校专业教育特别是入学教育急需解决的问题。

3.石油资源枯竭论动摇学生信心。随着各类新能源技术不断取得突破,国内主力大油田开始进入开发中后期,产量开始下降,加之勘探难度逐渐增加,石油资源枯竭论开始在社会盛行,石油产业成为人们心目中的夕阳产业,进而影响在校生对专业的信心。如何让学生正确认识石油对于国家安全、经济中的地位树立学生信心,如何让学生科学认识石油行业未来的发展及其对从业者的要求让学生明确自身职责,进而如何对待四年学习是新生教育必须要做的工作。

二、教学重点设置

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研究型教学的环境工程论文

一、课程改革目标分析

对于刚入校的大学新生来说,他们对环境工程专业知识的理解还只局限在媒体报道的“雾霾”、“温室效应”、“富营养化”及各种污染事件上,迫切希望了解自己所选择的专业的具体方向及内容。在此情况下,为使学生明确学习目标和未来职业发展方向,找到自己的兴趣点,《环境工程概论》课程教学应通过宏观与微观相结合的方式,通过教师总体讲授,使学生对环境专业有总体认识。然后,学生在教师讲授的基础上,结合身边环境问题,成立课题小组,开展一些研究型课题的学习。这些研究型教学课题的开展,可以使学生在教师的指导下,通过查阅资料、社会实践调查等,对身边环境问题的发生根源、基本原理、解决措施等进行深入了解。这样,在完成课程任务的同时,既熟悉了环境工程专业的学习、研究方法,了解到环境工程专业在社会发展中的地位与作用,又激发了学生对环境工程专业的学习兴趣,建立起对我国环境保护事业的责任心,为今后专业课程的学习打下了坚实的基础。

二、环境工程概论研究型教学的具体实践

根据环境工程概论课程的培养目标、教学内容的要求,本课程的研究型教学由课题设计、课题实施、成果评价三部分组成。

(一)课题设计课题设计是研究型教学的基础,是以课题为中心对学习内容进行的重新规划。根据学生人数,并考虑到学生的专业认知水平,结合桂林市在环境保护问题上取得的成果,将《环境工程概论》教学内容课题设计为以学生调查实践为主题。在课堂教学中,以学生通过调查发现的问题所作的汇报作为各章内容的开题,进而引出各章理论主题内容。然后,教师结合学生研究内容进行总体讲授、指导,使得课程生动、课堂气氛热烈,进而带动学生学习的兴趣。课题设计的具体内容包括:桂林市水污染状况调查、桂林市大气污染状况调查、桂林市固体废物状况调查、桂林市声环境以及桂林市的生态之城建设五个部分。

(二)课题实施1.成立课题小组。课程第一堂课为导论课,由教师对目前的环境问题及环境工程研究方向等内容进行总体讲授,布置研究型课题并对课题进行说明。课后学生根据个人兴趣报名,教师根据“组间同质、组内异质、优势互补”的原则进行微调,保持各组同学水平相当,每组6名同学。2.方案设计与实施。各小组成员首先根据课题题目,明确完成目标,讨论课题实施方案;然后进行组内分工,完成资料收集、查阅、现场调查、数据分析汇总、书面总结及口头汇报等工作。具体实施过程以课下业余时间完成为主,教师轮流跟组进行指导、答疑以及必要的理论知识补充,帮助学生解决在课题完成过程中遇到的问题。经过分组讨论,各课题小组方案设计内容如下表1所示。在完成过程中,数据信息来源主要包括图书馆的图书、期刊、统计年鉴、环境公报等纸质资料,图书馆的电子资源,如CNKI数据库等,以及环保局网站、环保局实时监测系统等网络数据资源。然后,再结合实地调查结果,完成课题的研究。

(三)课题成果评价1.成果展示与评价。首先由组长作为代表对课题完成内容进行汇报,同时对课题完成过程中遇到的问题及解决方法进行介绍,课题组成员共同对其他小组的提问进行解答。根据汇报结果和答疑情况对课题成果进行评价,评价结果由三部分组成:组间评价、组内互评和教师评价。课题小组根据评价内容对课题内容进行进一步修改,并形成书面报告上交。2.成绩评定。研究型教学课程的成绩评定方法采用形成性评价和总结性评价相结合的方式[6]。其中课程总成绩由学生个人的平时表现(包括课题表现、对小组课题项目的贡献)、所在课题小组成绩(要求3~4名环境工程专业老师对小组作品进行评定,取平均分)、期末考试成绩(闭卷考试)三部分组成。

三、总结与反思

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中西方食品科学专业教育的比较与借鉴

1中美食品科学专业本科教育比较

1.1专业设置

在美国开设食品科学专业的学校有140多所。食品科学专业涉及农产品种植、贮藏和加工等研究方向,因此在专业设置上属于农学,附属于农学院,主要设为食品科学系,或者和营养科学、动物科学、生物工程等专业共同创建系别。美国院校的食品相关专业有两大类:①与食品工业化或者产业化有关,包括食品科学和技术、农产品和食品加工、食品生物技术、食品工程(包装)、食品产业链管理、食品安全、食品经济等;②与家庭和消费有关,包括膳食营养和健康、酒店或餐饮管理、烹饪科学与技术等。此外,其食品科学专业还可延伸出其他分支专业,如罗格斯大学设置了食品科学研究方向、食品科学与管理经济学方向和普通食品科学方向。其毕业生可分别从事研究、食品行业管理营销和食品生产技术。康奈尔大学设置了食品科学方向和食品操作与管理方向,以适应不同工作岗位的需求。俄勒冈州立大学设置了食品科学、葡萄栽培与葡萄酒、发酵科学3个不同的专业方向。有些学校还为其他专业的学生提供食品科学专业的辅修专业,如明尼苏达大学、爱荷华州立大学和普度大学等,其中爱荷华州立大学的食品系与运动机能系合作开办了交叉专业“饮食与锻炼”。

在我国,食品科学是在新中国成立后逐步发展起来的,据不完全统计,有200多所高校开设食品科学专业,国内食品科学专业主要有食品科学与工程、生物工程、包装工程、食品质量与安全、酿酒工程、葡萄与葡萄酒工程、食品工艺教育、烹饪与营养教育、食品营养与检验教育、农产品储运与加工教育、动植物检疫、乳品工程、农产品质量与安全、粮食工程、食品经济管理、营养学、酒店管理、轻工生物技术等,上述专业一般设立在轻工、海洋、农业、师范、财经、医学类高等院校。在开设食品科学专业的院校中,中国农业大学、江南大学、南昌大学、南京农业大学、华南理工大学、华中农业大学、华南农业大学等学校的食品科学与工程专业各具特色。如中国农大食品科学与工程专业是国家级重点学科,江南大学是我国轻工、食品和生物技术高科技的摇篮与依托单位之一,建有食品科学与技术国家重点实验室。在国内食品科学专业具有影响力的高校都具有属于自己的重点学科、重点专业或实验室,而且食品科学领域的其他研究也都依托于这些重点学科、重点专业或实验室。如中国农业大学在食品科学专业课程上比较突出的学科有农产品加工与贮藏工程、食品科学与工程专业;江南大学的油脂与蛋白质工程、粮油工程、农产品贮藏与加工工程;华南理工大学的制糖工程、淀粉与植物蛋白深加工,中国海洋大学的水产品加工与储藏专业、粮油蛋白质工程。不同的综合性大学依托其特有的科研条件在食品科学专业拥有自己的学科优势和教学体系。

美国各大学的食品科学专业设置面比较宽、灵活,涉及的食品产业链主要包括工业、农业和服务业。各大学根据所在州的环境和条件设置适合地方经济发展的专业,而且美国的食品科学专业重视营养学,设置较多的专业是食品科学、人类营养、食品工程和食品科学与工艺,而食品安全与质量专业很少。我国高校的食品专业设置虽然涵盖了食品专业教育的各个方向,每个地区的大学也根据地方优势设置专业,提高其竞争力,但是国内的营养学专业比较少,因此国内大学在重视食品科学的同时也应该加强营养学科建设。

1.2课程设置

美国大学实行学分制,其对食品科学专业本科生的学分要求是120分左右,少数院校要求为150一160学分。美国大学的食品科学专业课程主要包括:科学基础课程(数学、生物、物理、化学等)、人文社科类课程(文学、历史、哲学、社会、艺术等)、食品科学专业课程,分别占1/3。其中,食品科学专业课程分为必修课程和选修课程。罗格斯大学的食品科学专业课程主要分为普通课程和食品科学专业课程,其中专业课程包括核心课程和选修课程,学生根据自己选择的不同方向从大三开始学习不同的课程。康奈尔大学的食品操作和管理专业学生比食品科学专业的学生少修几门专业课程(有机化学、单元操作和奶制品加工、生物化学、代谢原理)和实验课(食品微生物学实验、普通微生物学实验、食品化学实验),多修几门经济类课程(经济管理概论、宏(微)观经济学、市场学)。康奈尔大学的食品科学专业课程主要包括:食品科学概论、食品微生物学、食品工程原理、食品化学、生物化学、食品微生物学实验、食品感官评价、食品化学实验、食品科学进展、食品保藏和加工原理、食品安全法规、单元操作和奶制品加工阎。美国大学的授课方式也比较独特,教授多不按照教科书讲授,而是就专题进行讨论。美国大学毕业生不要求完成本科毕业论文,学生可根据“本科生科研计划”选择导师进行科学研究,通过举办食品科学俱乐部、开办讲座、参观食品企业、葡萄酒之旅等活动进行学习,也可以通过学习或者企业提供的资助进行调查研究,或是进人食品企业和质检机构进行实习。美国很多食品院系拥有自己的试验加工厂,其具有教学、研究、食品加工等作用。

中国大学食品科学专业的课程设置主要分为公共基础课(公共课、学科基础课)、专业核心课(专业基础课、专业课)和实践课三大类,其中公共基础课主要包括马克思主义基本原理、思想道德修养、法律基础、思想概论、邓小平理论、中国近现代史、大学英语、计算机基础与应用、形势政策、体育等;专业核心课主要包括生物化学、食品化学、食品微生物学、食品生物技术概论、食品工程原理、无机及分析化学、化工机械基础、食品科学实验基础、食品营养学、实验设计与统计分析、食品生物基础、发酵工程原理、果蔬贮藏保鲜概论、食品科学导论、生物生理基础、食品工程原理、畜产综合利用、果蔬采后病理、发酵食品学、食品微生物学基础实验、食品工艺学、乳品工艺学、谷物加工概论、功能食品学、果蔬加工工艺、营养与食品卫生学、现代仪器分析、农产品综合开发利用、天然产物化学、食品毒理学、营养生理学等等,各个学院和各个专业根据本校的办学特色和专业特点设置课程。实践课主要包括军事训练、公益劳动、教学实习、生产技能实习、社会实践、毕业实习、毕业论文(设计)和课外创新训练等环节。此外,各院校也开设专业选修课,主要包括:食品法规与标准、食品添加剂、食品包装学、食品物性学、食品感官鉴评、食品免疫学、软饮料工艺学、食品质量管理、食品机械自动化、信息检索、食品高新技术、计算机在食品中的应用,另外,任意选修大约10学分的人文或经管类课程。中国大学也实行学分制,食品专业的本科毕业生学分要求为160一180分,个别院校会高于180学分。中国大学教师的授课方式主要采用传统教学、实验教学、多媒体教学、实习培训等方式,而且教师也会根据课程内容采用专题讨论、专题辩论等新的授课方式,有些学校也建立了本校的食品加工厂,加强了校企合作交流,为学生提供更多的教学、研究的场地,提高学生的学习积极性和创造性。

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浅析地理信息科学核心课实验设计问题

摘要:实验教学环节对高等教育人才培养起着至关重要的作用,文章主要对我院地理信息科学本科专业核心课程实验大纲进行分析,并结合多年教学经验,通过问卷调查的方法对现有实验内容和设计进行客观评价。找出现有实验大纲设计存在的主要不合理问题:核心课程之间实验设置有重复,缺乏综合性和学科交叉性的现象等,学生的问卷调查结果也反映了同样的问题。这些问题在很大程度上制约了我院地理信息科学专业本科教育质量的提高。最后以问题为出发点,提出建立核心课综合性实践的建议,从而来提高该专业学生的创新、综合应用和实践等方面的能力。

关键词:地理信息科学;实验设计;实验大纲;综合性实验

前言

地理信息科学专业是集计算机科学、计算机地图制图学、地理学、测绘工程、遥感学、地理信息系统、空间科学和管理科学为一体的综合性交叉性专业,具有很强的技术性和实践性,随着相关行业现代化水平的提高,人才市场对地理信息科学专业毕业生需求量不断增大,我国地理信息科学专业学生的培养也具有了一定规模[1,2]。地理信息科学专业实验教学在整个教学过程中占有重要的地位,是培养学生实践能力和创新能力的重要环节,在高校人才培养过程中具有不可替代的作用[3-5]。我校地理科学与旅游学院的地理信息科学本科专业首次开设于2000年,近十九年来随着我院师资力量的不断增强,已经拥有了地图学与地理信息系统专业硕士点。该专业的本科教育已经非常成熟,但是如何按照人才市场的需求,培养出具有解决综合问题和创新型的地理信息科学专业的人才,也是我校地理信息科学专业亟待解决的问题。那么我们只能找到现有实验方案的问题,针对问题进行改革和修订,找到解决办法,来提高该专业学生创新和实践能力。

一、存在的问题

虽然我院地理信息科学专业课的培养计划主要是根据实际用人单位的需求和毕业生的反馈信息,并借鉴国内外一流高校的培养模式,同时也在不断修订和完善中。至今为止培养计划和教学大纲存在五个版本。目前学院该专业本科生主要采用的是2016版教学大纲。地理信息科学专业主干课程名称和实验设计及课时分配情况如表1所示,可以看出6门主干课程,共设计了56个实验,总计为179个课时,相对前几个版本实验课的比重明显增加,在一定程度上实验设计体现了地理信息科学的特征,突出注重培养学生动手操作能力和解决实际问题能力的目的。但凭借多年教学研究经验并仔细分析表1,可以看出2016版地理信息科学专业主干课程实验大纲和实验内容还存在以下问题。

(一)不同课程的实验内容有重复设计的现象其中“专题地图制作”的实验分别在《测量与地图学》、《地理信息系统概论》、《数字专题地图》和《空间分析原理与方法》课程中都有设计,总合计7个课时,也是所有重复设计分配课时最多的实验内容;“ArcGIS软件操作”分别在《地理信息系统概论》、《数字专题地图》和《空间分析原理与方法》都有设计,重复分配的课时共计10个;“空间数据处理”的实验内容分别在《地理信息系统概论》、《遥感概论》和《数字专题地图》3门课中重复设计共计12个课时;“空间分析”在《地理信息系统概论》和《空间分析原理与方法》2门专业课中共设计10个课时;“数据库建立”的实验内容在《地理信息系统概论》和《数据库概论》2门专业课中设计6个课时。这7门主干课程重复设计的实验内容共计57个课时。查看实验大纲的具体内容,发现以上重复设计的实验内容和实验形式几乎都是一样的,有的甚至使用的实验数据都是一样的。这样简单的重复设计实验内容的现象,表明课程实验之间缺乏沟通和整体设计思路,课程实验之间的联系和交叉性在设计实验时没有充分考虑。重复设计不仅浪费课时,也不能提高学生的实践能力。今后培养方案不仅要对课程设置进行合理安排,也要对实验内容进行宏观的设计和把控。此外,也能看出部分实验设计仅限在本课程中的授课内容,面窄也不涉及学科交叉和实用性,锻炼学生能力的层次性也分明(图1)。

(二)没有从整个专业角度出发设计实验,缺乏层次性核心课的实验设计仅从自身课程需要掌握的知识点出发,进行实验内容的设计。但对于一个学科体系而言,没有完整的、系统性和综合性的实验内容,学生无法体会到每门课在整个专业中的地位和作用,也不能从整体上掌握地理信息科学技术的综合应用能力。大部分实验仅仅停留在简单的操作训练,而高级的锻炼解决问题和创新能力的实验严重缺乏。

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经济法概论网络教学实践与分析

摘要:文章首先对经济法概论教学现状进行了研究,从教学过程设计和教学资源设计两个方面介绍了对经济法概论网络教学的整体设计。其次对经济法概论网络教学效果进行了分析比较,指出了取得的成效和存在的不足。最后,结合经济法概论网络教学存在的不足,对今后改进网络教学提出了思考。

关键词:经济法概论;网络教学;实践与探讨

一、经济法概论网络教学实践

(一)经济法概论教学现状分析

1.经济法概论

教学对象分析经济法概论教学对象是电大开放教育所有专业的专科学生。电大学生90%以上是在职学生,年龄集中在25-45岁之间,具备一定的电脑操作技能和上网能力,社会经历丰富,但基础理论知识薄弱。同时,由于受工作、家庭等因素的影响,普遍存在工学矛盾,不能全天候在校学习,师生基本处于准分离状态。

2.经济法概论

课程分析经济法概论主要讲授经济法基础理论知识和经济活动中常用的法律、法规知识,包括经济法的概念、调整对象、特征、基本原则和经济法律关系,以及关于经济主体、市场运行的一些重要的法律、法规,是一门理论性、应用性均较强的公共基础课程,而且教学内容繁杂深奥,涉及近30部法律法规。

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医学信息类专业教育现状

摘要:通过对部分高等医学院校医学信息类专业培养目标、课程设置、师资队伍、教学条件等教育基本情况进行调研,总结医学信息类专业教育现状,并对医学信息类专业教育发展提出有针对性的建议。

关键词:医学信息类专业;高等医学院校;信息管理与信息系统专业

2016年,国务院印发的《关于促进和规范健康医疗大数据应用发展的指导意见》及《“健康中国2030”规划纲要》中对加强健康医疗(卫生)信息化复合型人才队伍建设的要求,使得卫生信息化人才能力培养得以强化。高等医学院校的医学信息类专业作为卫生信息化人才培养的摇篮,应及时调整教学体系,以提高学生实践能力、创新能力,缩小人才培养与社会需求间的差距。本文通过调查部分高等医学院校医学信息类专业教学情况,总结医学信息类专业教育现状,并对医学信息类专业教育发展提出建议。

1研究对象

在宏观了解全国高校医学信息类专业设置情况的基础下,根据专业开设时间,从东北、华东、华中、华南、西南等地域选取9所高等医学院校,分别是中国医科大学、新乡医学院、湖北中医药大学、重庆医科大学、广东药科大学、西南医科大学、辽宁中医药大学、安徽医科大学、川北医学院。以这些医学院校的信息管理与信息系统专业为例,分析医学信息类专业教育现状。

2医学信息类专业教育现状

我国医学信息类专业经过三十余年的发展,从无到有、从小到大,形成目前以本科教育为主体,向下涵盖专科教育,向上发展为硕士、博士研究生教育的多层次教育体系[1]。

2.1培养目标

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细胞工程课程的设定与改革

如何培养适应社会需求的21世纪的新型人才,是现代高等教育所必须考虑的首要问题。因此,细胞工程作为现代生物技术学科的一个重要组成部分,在高等院校生物科学及相关专业的教学中被设定为主干课程。目前,细胞工程是生物技术等相关专业本科生培养计划的必修课程,在课程内容上要求系统全面地介绍细胞工程的基本原理、基本技术、最新研究方法和成果、实际生产应用以及未来发展趋势等。

细胞工程课程在生物科学专业的设置

本课程自从2007年在我校新办生物技术专业开设以来,根据学校对本科生物技术专业的培养计划,细胞工程是生物技术专业的主干课程,并于2009-2010学年第二学期开始开设。通过对该课程的教学,使学生掌握细胞工程所涉及的基本概念、原理、技术方法、应用基础等内容。通过近三年的教学实践,不断加强课程建设与发展,理论教学体系已经基本完善,实验教学平台基本建立。通过全面进行教学改革,已逐渐形成本校建设的特色课程。21世纪,生命科学全面快速发展。根据学科发展和社会需求趋势,在新办生物技术专业基础之上,2009年我校新办生物科学专业。然而,新办生物科学专业的困境是专业范围宽泛;如何在有限的时间内,全面、高效地培养适应社会需求的合格人才,是每位任课教师和教学管理者必须认清的首要问题。为了充分发挥我们医学院校的资源优势,在培养学生方向定位上,以健康教育为主要方向,兼顾生物制药等,但又与生物技术的培养方式不同。由于细胞工程是由细胞生物学、分子生物学、基因工程、工程学等学科理论技术有机结合的一门崭新学科,因而被设定为新办生物科学专业本科生培养计划的必修课程。

细胞工程课程在生物科学中的开设,是以普通生物学、生物化学、医学遗传学、细胞生物学、分子生物学、微生物学、免疫学等先修课程为基础。同时,将本课程的学习与基因工程、生物技术等课程的学习互相补充和相互促进,为将来从事生命科学基础理论研究、生物制品的开发和应用、疾病诊断技术的开发与应用等领域的工作打下必要的基础。在教材方面,以李志勇编著《细胞工程》(高等教育出版社)为基本教材,以杨吉成编著《细胞工程》(化学工业出版社)、安利国编著《细胞工程》(第二版,科学出版社)等为主要参考教材。在教师队伍配置方面,既有细胞生物学领域教学经验丰富的教授,也有年富力强的专业知识扎实的中青年骨干教师。细胞工程的理论教学和实验教学全部由既具有扎实生物工程学相关知识背景,又有基础细胞理论与实验技术背景的骨干教师承担。

细胞工程教学内容的设定与改革

细胞工程课程的特色,是以细胞工程技术方法的基本原理为课程教学切入点。在教学内容上,基本理论的讲授与技术方法过程的介绍并重;在本学科知识的系统性方面,既有本学科理论的系统性,又加强与其他相关学科的相互渗透交叉,尤其是以细胞生物学、生物工程的基础知识背景,为本学科的理论教学奠定基础;通过将现有技术的原理、应用归纳,与本学科相关技术的发展趋势讲解相结合;从内容上,客观系统地反映本学科相关领域应用前景、重点研究方向和尚待解决的科学问题;在理论上自成体系。根据教学计划,细胞工程在我校总学时设定为80学时,其中理论50学时,实验30学时。本课程的开设,一般在第三学年的第二学期,在普通生物学、生物化学、医学遗传学、细胞生物学、组织胚胎学等课程修完之后进行。细胞工程在教学内容、教学方法上又与以上学科大不相同,本课程教学是以技术方法的原理为基础理论的学科,因此实验与理论教学并重。细胞工程课程的理论课程内容,根据研究对象一般分为三大部分内容,分别为:细胞工程概论与基本技术、植物细胞工程、动物细胞工程。根据我校的教学实际情况和培养计划,我们对教学内容进行了适当的改革与调整。课程的内容重点在第一部分细胞工程概论与基本技术和第三部分动物细胞工程[1-4]。

细胞工程概论和细胞工程基本技术,这部分内容是细胞工程的理论方法基础,是教学重点之一。课程内容主要包括:细胞工程概论、细胞工程理论基础、实验室设置与无菌操作技术、细胞基本培养基本技术。重点让学生掌握细胞工程研究所涉及的基本理论、技术问题。由于细胞工程是在细胞生物学教学之后开设,学生已经基本具备细胞生物学的基本理论和技术方法;因此在理论教学内容安排上,只做概要性讲解。植物细胞、组织工程技术相对成熟,应用范围广泛。这部分内容包括:植物组织、器官培养技术;植物细胞培养技术;原生质体融合与培养技术;亚细胞水平的操作技术等。对这部分内容的教学,只做相关技术原理的理论性讲解,了解相关的技术原理和应用。细胞工程课程的教学重点内容设置在动物细胞工程部分。这部分内容主要有五个方面的相关主题:①动物细胞的规模化培养技术与生物反应器;②基因操作技术与外源基因的表达,包括转基因生物反应器(转基因细胞和转基因动物)、细胞培养与生物制药;③体外受精与核移植技术,包括体外受精技术、胚胎工程技术、核移植技术等;④细胞融合与单克隆抗体技术,包括杂交瘤技术、单克隆抗体技术、抗体工程技术等;⑤胚胎干细胞与组织工程技术。在这几个主题中,着重对细胞培养的细胞融合技术原理和基本方法,以及利用细胞融合产生杂交瘤和单克隆抗体的动物细胞工程发展的基础进行讲解;重点讲解动物细胞基因表达系统和基因打靶的技术、利用染色体载体转移基因和构建人工染色体的技术及其应用;并且对于干细胞生物学在医学上应用的重大意义,对胚胎干细胞和组织干细胞的研究方法、研究进展进行重点讲解[5-8]。

实验教学部分,将培养胚胎干细胞的整个实验体系与技术设定为细胞工程课程的实验教学部分。实验课程的教学改革,是我们对这门课程进行教学改革的重点部分,相关的研究进展将另文详细论述。细胞工程在无论是在理论教学还是实验教学上,都充分展现出细胞工程的最新前沿技术以及这些技术在生物制品研发、保障人类健康等方面所体现出来的越来越多的贡献和作用。通过课程改革,不断完善教学内容,不断丰富教学方法与手段,使理论教学与实践教学、甚至科研教学相互促进。通过本课程教学,使学生充分掌握细胞工程的基础知识、基本概念和实验技术的基本原理,完整的理论以及体外细胞培养技术和方法,以及细胞工程发展的新技术和新理论。从教学效果以及学生反馈来的信息,都证明了细胞工程教学取得了非常好的教学效果,达到了课程设定的预期目标。(本文作者:任立成、孙元田、苏振宇、林蓉、李冬娜单位:海南医学院生物学教研室)

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