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關(guān)鍵詞:生物工程專業(yè);生化工程與設(shè)備;教學(xué)改革
中圖分類號 G420 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731(2013)21-83-02
《生化工程與設(shè)備》是安徽工程大學(xué)生物工程專業(yè)的一門主干專業(yè)課,對于未來將從事生物工程產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)和研究的學(xué)生來說,相關(guān)的生物工程設(shè)備是他們將會實際面對的工作對象,對于設(shè)備的理解與掌握體現(xiàn)了使用者的素質(zhì),也決定了企業(yè)的生產(chǎn)水平。因此對該課程的學(xué)習(xí)效果的好壞直接影響到學(xué)生未來的工作能力。在前期化工原理、微生物、生物化學(xué)、生物工藝學(xué)等專業(yè)知識學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,學(xué)習(xí)與研究生物反應(yīng)工程及生物工程設(shè)備的相關(guān)問題,使學(xué)生獲得獨立解決工業(yè)生產(chǎn)、試驗研究及技術(shù)開發(fā)方面的知識是本課程的首要任務(wù)[1]。為了教好這門課程,我們結(jié)合生物工程產(chǎn)業(yè)以及課程的實際情況,對教學(xué)方法和教學(xué)手段進行了改革,并且取得了良好的效果。
1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,突出實際需要
相比較生物工程專業(yè)的其它課程,本課程的教材更新較慢,許多設(shè)備還停留在傳統(tǒng)的工業(yè)發(fā)酵設(shè)備的基礎(chǔ)上,例如酒精以及啤酒釀造等設(shè)備占據(jù)了教材較大的篇幅,而在實際的學(xué)生就業(yè)中,很少有學(xué)生從事這方面的工作。隨著生物技術(shù)的發(fā)展,新的設(shè)備也越來越多。通過調(diào)查研究,我們精選了教材內(nèi)容,刪減一些工藝陳舊、不適應(yīng)當(dāng)前科技發(fā)展的內(nèi)容,將最新的設(shè)備介紹給學(xué)生。另外,通過廣泛查閱資料,收集了大量新技術(shù)、新設(shè)備的相關(guān)知識作為本課程的補充內(nèi)容。授課時,對于一些比較傳統(tǒng)的設(shè)備只是一帶而過,或者讓學(xué)生自學(xué)。而對于一些現(xiàn)代生物工程中的常用設(shè)備,則加大教授的力度。例如,基因工程藥物蛋白分離純化等在生物工程產(chǎn)業(yè)中占有越來越重要的地位,為了使學(xué)生適應(yīng)未來工作的需要,我們加大了這方面相關(guān)設(shè)備的講授,結(jié)合學(xué)校已有的設(shè)備,將美國GE公司的AKTA分離純化全套裝置介紹給學(xué)生,使其不僅了解設(shè)備的原理,而且初步具有操作使用的能力,極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。相比較其它的設(shè)備,進口設(shè)備具有全套的英文說明書,對于其中的關(guān)鍵點,我們也以英文講授,適應(yīng)了未來發(fā)展的需要。
2 運用多種教學(xué)方法與手段,激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)質(zhì)量
本課程相比較其它課程,計算公式以及結(jié)構(gòu)原理圖較多,傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)方法使學(xué)生感到枯燥乏味,授課效果較差。同時隨著教學(xué)改革的深入,專業(yè)課學(xué)時又不斷被壓縮,本課程關(guān)聯(lián)的專業(yè)課程較多,所涉及的生產(chǎn)工藝流程和主要設(shè)備達230多個,若采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法,在有限的學(xué)時內(nèi)要完成相對較重的教學(xué)任務(wù),則勢必要大大降低教學(xué)質(zhì)量。為了解決這一問題,我們對教學(xué)方法和手段進行了必要的改革。
2.1 案例教學(xué)法引入課堂教學(xué) 本課程傳統(tǒng)的教學(xué)方法是老師介紹基本理論和操作原理、主要計算公式、重點設(shè)備流程、設(shè)備原理圖和結(jié)構(gòu)圖、設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)及經(jīng)驗值等。由于多數(shù)情況下,學(xué)生難以看到實物,在學(xué)習(xí)的過程中感受不深,不能深刻理解設(shè)備在生產(chǎn)中的地位與作用。案例教學(xué)法作為一種互動式的教學(xué),將傳授知識從單向的灌輸轉(zhuǎn)為雙向的交流,使學(xué)生變由被動聽講轉(zhuǎn)為主動參與,理論與實踐相結(jié)合,易懂易記、印象深刻,有利于提高教學(xué)效果,促進學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)提高。目前,在國內(nèi)多門學(xué)科的教學(xué)中已成功地應(yīng)用[2-4]。安徽工程大學(xué)生物工程專業(yè)在《酶工程》的教學(xué)中采用案例教學(xué)法,取得了良好的教學(xué)效果[5]。在《生化工程與設(shè)備》教學(xué)中,我們以設(shè)備為主體,結(jié)合工藝過程進行教學(xué),讓學(xué)生學(xué)習(xí)了解設(shè)備在生物工程產(chǎn)業(yè)化中作用。例如,在發(fā)酵過程中染菌是最容易發(fā)生的事情,以檸檬酸生產(chǎn)為例,讓學(xué)生從設(shè)備的角度出發(fā),探討哪些設(shè)備和部件可能引發(fā)染菌。通過分組討論,羅列出所有可能出現(xiàn)問題的設(shè)備以及部位,然后通過老師綜合總結(jié),將相關(guān)的、原先孤立的設(shè)備通過染菌這一線索串聯(lián)了起來。采用案例教學(xué)法,使原先枯燥的設(shè)備流程以及設(shè)備結(jié)構(gòu)圖變得形象具體起來,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,學(xué)習(xí)熱情較高,普遍反映查閱資料能力得到提高,增強了學(xué)習(xí)的主動性,鍛煉了表達能力,也為以后的畢業(yè)環(huán)節(jié)奠定了基礎(chǔ)。
2.2 充分發(fā)揮多媒體教學(xué)的優(yōu)勢,保留傳統(tǒng)教學(xué)的特色 《生化工程與設(shè)備》課程教學(xué)中既包括設(shè)備基本原理的講授,又涉及到設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖以及在實際中的應(yīng)用,內(nèi)容覆蓋面廣,難度較大,還包括很多公式的推導(dǎo)。采用傳統(tǒng)的教學(xué)手段勢必使學(xué)生感到枯燥乏味,難以理解。多媒體課件是利用多媒體形式來展現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容,它具有很好的可視性,一改傳統(tǒng)教學(xué)中形象不夠直觀等缺點,提高了教學(xué)效率,增強了教學(xué)效果,為學(xué)生提供了大量的感性資料,使學(xué)生更容易理解與接受[6]。為此,我們制作了《生化工程與設(shè)備》多媒體課件,把設(shè)備具體化,以圖文并茂、聲像俱佳、動靜皆宜的表現(xiàn)形式,大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的興趣。合理運用多媒體教學(xué)手段,不僅減少了教師的板書時間,而且增大了課堂教學(xué)的容量。同時教師可以利用多媒體技術(shù)進行大信息量的傳輸,高密度知識的傳授。特別是設(shè)備的原理圖,由于采用不同的顏色顯示物料流向,立體感很強,在教師的講解下,學(xué)生很容易就理解了設(shè)備的工作過程,學(xué)習(xí)興趣和積極性都高,課堂收效很大。同時,在關(guān)鍵的公式推導(dǎo)過程中,依然利用板書,循序漸進,誘導(dǎo)學(xué)生,使學(xué)生在老師的幫助下,相對自主的完成公式的推導(dǎo),提高了學(xué)生的推理與計算的能力,加深了學(xué)生的印象。
3 發(fā)揮工科特色,虛實結(jié)合,提高實踐能力
生物工程專業(yè)是世界優(yōu)先發(fā)展的高科技領(lǐng)域之一,生物工程技術(shù)人員的任務(wù)是實現(xiàn)生物技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。而我國的生物工程發(fā)展和國際先進水平相比仍有較大的差距,這和我們專業(yè)課程的實踐教學(xué)有很大關(guān)系。為此對于一所工科院校生物工程專業(yè)來說,搞好《生化工程與設(shè)備》專業(yè)必修課的實踐教學(xué)改革,對于培養(yǎng)生命科學(xué)的復(fù)合型人才、創(chuàng)新人才是非常重要的。針對本課程的特點,從兩個方面,加強學(xué)生在設(shè)備的設(shè)計和選型方面的實踐能力。一方面加強學(xué)生對設(shè)備的模擬設(shè)計。例如,在發(fā)酵罐的設(shè)計方面,以醋酸桿菌氧化乙醇產(chǎn)乙酸為例,讓學(xué)生根據(jù)不同的情況設(shè)計機械攪拌式、自吸式等形式的發(fā)酵罐,對每一種發(fā)酵罐,通過改變徑高比,從而又可以設(shè)計出不同型號的發(fā)酵罐。另一方面,加強生產(chǎn)實習(xí),加強現(xiàn)場教學(xué)。本專業(yè)擁有小型啤酒生產(chǎn)線,學(xué)生通過啤酒生產(chǎn)實訓(xùn),自己動手制作啤酒,掌握設(shè)備的使用技術(shù)以及相關(guān)的計算。同時,利用本地制藥企業(yè)較多的優(yōu)勢,組織學(xué)生到企業(yè)現(xiàn)場學(xué)習(xí)。例如,在講授GMP車間的流程及設(shè)備時,我們帶領(lǐng)學(xué)生到張恒春制藥廠參觀,請廠里有關(guān)技術(shù)人員進行現(xiàn)場教學(xué),講授GMP車間在現(xiàn)代生物工程產(chǎn)業(yè)中的地位和作用。學(xué)生在現(xiàn)代化的設(shè)備前,感受與體驗到生物工程專業(yè)的巨大的發(fā)展前景,極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。
4 結(jié)束語
《生化工程與設(shè)備》是理論聯(lián)系實踐極為緊密的課程,其主要內(nèi)容包含了現(xiàn)代生物科學(xué)和工程技術(shù)設(shè)備基本原理及應(yīng)用,搞好本課程的理論和實踐教學(xué),對于培養(yǎng)工程應(yīng)用創(chuàng)新型人才具有重要的意義。通過對《生化工程與設(shè)備》課程教學(xué)手段和教學(xué)方法等改革探索,摸索出一種新的專業(yè)課教學(xué)模式,基本上解決了現(xiàn)用教科書與生物技術(shù)及生物工程發(fā)展不相適應(yīng)的矛盾,擴大了課堂信息量,鍛煉了學(xué)生獨立分析問題和解決問題的能力。
在教學(xué)工作中,教師與學(xué)生的關(guān)系是“師生互補,教學(xué)相長”,要求教師在理論上和實踐上都具有豐富的積累,不僅懂理論,還要熟悉科研實例乃至生產(chǎn)過程,這就要求教師在平常的工作中,多到企業(yè)進行調(diào)研,一定要把科研放在重要的地位,以科研促進教學(xué),以教學(xué)帶動科研,這樣講課才不至于空洞而無味,為國家培養(yǎng)更多高素質(zhì)的生物工程應(yīng)用型創(chuàng)新人才。
參考文獻
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一、預(yù)設(shè)與生成的意義及其關(guān)系
所謂“預(yù)設(shè)”,就是課堂教學(xué)前的一個預(yù)案。數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中的預(yù)設(shè),簡而言之就是要明確5個問題:這節(jié)課教什么?要求學(xué)生達到怎樣的目標(biāo)?教師提供什么材料?采用什么教學(xué)方法?在每一個環(huán)節(jié)里,如何提問,期望學(xué)生怎么回答?所謂“生成”,即在課堂教學(xué)實施中學(xué)生出現(xiàn)的情況。生成大致可以分為兩種:一類是預(yù)設(shè)下產(chǎn)生的現(xiàn)象,另一類是不曾預(yù)設(shè)到的現(xiàn)象。要明確的是一切生成都是合情的,作為老師要辨證地對待、適時地調(diào)整。
預(yù)設(shè)與生成是課堂教學(xué)不可缺少的兩個方面,“精心預(yù)設(shè)”是課堂教學(xué)的基點,“精彩生成”是課堂教學(xué)成功的關(guān)鍵。過分強調(diào)預(yù)設(shè)缺乏必要的開放和不斷機動靈活的生成,就會使課堂教學(xué)變得機械、沉悶和程式化,缺乏生機和活力,使師生生命力得不到充分發(fā)揮;單純地依賴開放和生成,缺乏必要的精心預(yù)設(shè),就象運動員在平衡木上失卻了重心,課堂教學(xué)將變得雜亂無緒,甚至失控。
因此,處理好預(yù)設(shè)與生成的關(guān)系,在精心預(yù)設(shè)的基礎(chǔ)上,針對教學(xué)實際進行靈活調(diào)適,追求動態(tài)生成,從而使課堂教學(xué)綻放精彩。
二、以學(xué)生為本,創(chuàng)造性的利用教材,精心進行全面合理的預(yù)設(shè)
教學(xué)本身是一種有目的、有計劃、有組織的師生多邊活動,教師必須對未來的教學(xué)進行預(yù)設(shè)。首先,教師必須認(rèn)真理解課程標(biāo)準(zhǔn),深研考綱,準(zhǔn)確把握駕馭教材,然后綜合學(xué)生現(xiàn)有知識水平、經(jīng)驗以及對知識的接受能力,對教學(xué)過程進行全面合理的預(yù)設(shè),把學(xué)生可能達成的結(jié)果表達出來。值得一提的是,預(yù)設(shè)應(yīng)留有足夠的教學(xué)空間讓師生對話交流,其中包含學(xué)生思考的突發(fā)性和偶然性,從而形成具有多樣性和創(chuàng)造性的預(yù)設(shè),這就決定了預(yù)設(shè)不但有高質(zhì)量的思維交鋒和智慧啟迪,而且有積極的情感體驗和情感交融,蘊藏著創(chuàng)造和靈動。
三、以精心預(yù)設(shè)為基礎(chǔ),促使生成更加精彩
1.做足預(yù)設(shè),促進生成
數(shù)學(xué)課堂教學(xué)是一種有目的,有意識的教學(xué)活動,教師在課前必須對教學(xué)目標(biāo)、任務(wù)和過程有一個清晰、理性的思考和安排。教師要達到預(yù)期的教學(xué)效果,必須做足預(yù)設(shè),充分思考課堂上可能出現(xiàn)的問題,儲滿動態(tài)生成的“糧倉”,豐富生成源。只有這樣,生成才會豐富多彩?!邦A(yù)設(shè)”使我們的課堂教學(xué)有章可循,“生成”讓我們的課堂精彩紛呈。例如,在講完特殊三角形后,為了更好理清分割的要領(lǐng),筆者在備課時預(yù)設(shè)了一個延伸:怎樣的三角形能分割成兩個等腰三角形?盡管我在課前作了較多的預(yù)設(shè),但學(xué)生的發(fā)現(xiàn)還是讓我有意外驚喜。給學(xué)生留足時空,讓學(xué)生真正擁有展示自我的機會,可以激發(fā)學(xué)生的探索欲和創(chuàng)造欲,求得新的生成,教師與學(xué)生分享彼此的思考、經(jīng)驗和知識,從而豐富教學(xué)內(nèi)容。課堂成了促進師生智慧生成的場所。
2.調(diào)節(jié)預(yù)設(shè),機智生成
新課標(biāo)指出“教師應(yīng)尊重學(xué)生的想法,鼓勵學(xué)生的獨立思考和見解,課堂教學(xué)應(yīng)體現(xiàn)學(xué)生的主體地位?!币蚨n堂不是一出按教案上演的“情景劇”,學(xué)生帶著自己的知識、經(jīng)驗、情感與同學(xué)和老師進行交流、共享。各種不確定因素,使課堂出現(xiàn)了一個個“生成點”。所以我們的預(yù)設(shè)要留有較大的包容度和自由度,為生成留足時空。教師要不斷地捕捉、判斷、重組課堂教學(xué)中從學(xué)生那里涌現(xiàn)出來的各種各樣信息,把有價值的新信息和新問題納入教學(xué)過程,使之成為教學(xué)的亮點,成為學(xué)生智慧的火種。例如,剛學(xué)三角形全等證明SAS時,我發(fā)現(xiàn)學(xué)生常常誤用SSA的方法兩個三角形全等。我在教學(xué)這部分內(nèi)容時,當(dāng)部分學(xué)生出現(xiàn)這個錯誤后,立即在全班提出這一個問題:“兩邊及其中一邊的對角對應(yīng)相等的兩個三角形一定全等嗎?”利用學(xué)生常犯的錯誤。因此只要添加兩邊中對邊較大時,探究3也全等。教學(xué)中能巧妙利用學(xué)生產(chǎn)生的錯誤,讓學(xué)生在前因后果中頓悟錯誤,在探究問題中解決錯誤,真正的課堂會因錯誤的發(fā)現(xiàn)、探究、解決,形成良性循環(huán)而充滿活力。
(1)合作交流,拓展生成
合作探究是課堂教學(xué)動態(tài)生成的生命線。新課程把教學(xué)過程看成是師生交往、積極互動、共同發(fā)展的過程,所以,教師要創(chuàng)設(shè)民主、和諧的課堂教學(xué)氛圍,營造一個和諧合作的空間,讓學(xué)生在合作中即興創(chuàng)造,超越目標(biāo)預(yù)定的要求。有些內(nèi)容是在預(yù)設(shè)中被忽略了,以致課堂上出了點偏差,這些都是常見不過的事,我們不可能把所有問題都預(yù)想到了,要學(xué)會利用學(xué)生的資源,把機會交給學(xué)生,讓他們自己想辦法解決,在交流傾聽中調(diào)整思路,掌握方法。
(2)正確引領(lǐng),高效生成
在課堂上,教師要具有一雙慧眼,對有價值的生成,將其視成重要的課堂資源加以利用,而價值不大或無效的生成,要及時處理,引導(dǎo)學(xué)生回到有效的預(yù)設(shè)軌道,保證教學(xué)的正確方向。生成應(yīng)在預(yù)設(shè)的目標(biāo)之內(nèi),使預(yù)設(shè)深化。
3.放棄預(yù)設(shè),追求生成
1.1 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科
生物醫(yī)學(xué)工程(BiomedicalEngineering,BME)是綜合應(yīng)用生命科學(xué)與工程科學(xué)的原理和方法,從工程學(xué)角度在分子、細胞、組織、器官乃至整個人體系統(tǒng)多層次認(rèn)識人體的結(jié)構(gòu)、功能和其他生命現(xiàn)象,研究和開發(fā)用于防病治病、人體功能輔助及衛(wèi)生保健的人工材料、制品、裝置、系統(tǒng)和工程技術(shù)的學(xué)科。BME學(xué)科是各學(xué)科交叉與高度綜合的產(chǎn)物,涉及學(xué)科領(lǐng)域十分廣泛,包括數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科,又結(jié)合了包括聲、光、磁、電子、計算機、材料等尖端工程學(xué)科,是將其它學(xué)科研究成果應(yīng)用于臨床,將生命體與診斷、醫(yī)療、康復(fù)等裝置視為一個系統(tǒng),并充分考慮其相互作用的一類知識高度密集的技術(shù)領(lǐng)域。
1.2 國內(nèi)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)教育現(xiàn)狀
我國自1978年創(chuàng)建生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科。截止2004年9月,我國有80余所高校設(shè)有生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科相關(guān)專業(yè)。其中醫(yī)科大學(xué)11所,綜合性大學(xué)12所,名牌工科大學(xué)13所,醫(yī)學(xué)院16所,普通工科院校27所,高職高專5所(左右)。依據(jù)人才培養(yǎng)的側(cè)重點不同,上述高校可以分為3類:(1)實力較強的理工院校的BME專業(yè)以培養(yǎng)能從事BME研究、開發(fā)和生產(chǎn)的高級BME技術(shù)人才為主要目標(biāo)。(2)醫(yī)學(xué)院校的BME專業(yè)以培養(yǎng)能將工程技術(shù)與醫(yī)學(xué)密切配合的高級臨床醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人員為主要目標(biāo)。(3)普通理工科院校以培養(yǎng)能夠從事醫(yī)療器械質(zhì)量管理、設(shè)備管理、市場營銷、技術(shù)服務(wù)等工作的應(yīng)用型人員為主要目標(biāo)。為了區(qū)別本科院校的專業(yè)設(shè)置、適應(yīng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要,第三種類型中高職高專層次的院校一般將生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的名稱設(shè)置為“醫(yī)用電子儀器專業(yè)”、“醫(yī)療器械專業(yè)”等。
1.3 我校醫(yī)療器械專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)
我校自2002年創(chuàng)設(shè)“醫(yī)療器械專業(yè)”。該專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)可劃歸到第三類,即:面向醫(yī)療器械生產(chǎn)銷售型企業(yè)、貿(mào)易型企業(yè)和醫(yī)院等醫(yī)療器械使用單位培養(yǎng)從事醫(yī)療器械市場營銷、質(zhì)量管理、保養(yǎng)維護等方面工作的高等技術(shù)應(yīng)用性人才。至今,該專業(yè)已招收3屆近250名學(xué)生。首批35名學(xué)生已于2005年畢業(yè),一次性就業(yè)率為95%。
2.醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)
生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展不僅促進了醫(yī)學(xué)的現(xiàn)代化,而且形成了一個新的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域——生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)。生物醫(yī)學(xué)工程的產(chǎn)業(yè)范圍包括:生物醫(yī)學(xué)材料制品、(生物)人工器官、醫(yī)學(xué)影像和診斷設(shè)備、醫(yī)學(xué)電子儀器和監(jiān)護裝置、現(xiàn)代醫(yī)學(xué)治療設(shè)備、醫(yī)學(xué)信息技術(shù)、康復(fù)工程技術(shù)和裝置、組織工程等。習(xí)慣上,在生產(chǎn)實踐和行業(yè)監(jiān)管領(lǐng)域,“生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)”則更多地被稱為“醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)”。
2.1 醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)的發(fā)生、發(fā)展
20世紀(jì)初,電子管的發(fā)明和電子學(xué)的蓬勃發(fā)展促進了近代醫(yī)學(xué)科學(xué)和自動化理論與實踐的飛速發(fā)展。隨著晶體管的發(fā)明,各種模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)日趨成熟,一大批數(shù)字化檢驗、檢查、治療儀器應(yīng)用于臨床。70年代以后,大規(guī)模集成電路、微處理器芯片問世,各種以微處理器為核心的醫(yī)療檢驗、檢查、治療儀器在中等以上醫(yī)院得到廣泛應(yīng)用。先進醫(yī)療器械在醫(yī)院的使用極大推動了醫(yī)學(xué)事業(yè)的發(fā)展,并成為醫(yī)學(xué)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。醫(yī)療器械已經(jīng)發(fā)展成為全球性發(fā)展最快、貿(mào)易往來最活躍的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一,在醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)、公眾健康保健中起到越來越重要的作用。
2.2 醫(yī)療器械市場概況
2.2.1世界醫(yī)療器械市場概況
醫(yī)療器械是當(dāng)今世界經(jīng)濟發(fā)展最快,貿(mào)易往來最為活躍的工業(yè)門類之一。據(jù)美國醫(yī)療衛(wèi)生工業(yè)制造商協(xié)會(HIMA)統(tǒng)計,1995年全球醫(yī)療器械銷售額為1200億美元,2000年達到1900億美元,2005年增加到2500億美元,預(yù)測2006年全球醫(yī)療器械銷售額將達到2600億美元左右。
2.2.2 中國醫(yī)療器械市場狀況
中國有14億人口,29萬家醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu),醫(yī)療器械有廣闊的市場。2000年,中國醫(yī)療器械市場容量達527億元,2005年達到760億元,平均年增長率15%,占世界市場份額3%,是全球醫(yī)療器械十大新興市場之一,已成為除日本以外亞洲最大的市場。
2.3 醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
2.3.1 我國醫(yī)療器械工業(yè)的現(xiàn)狀
我國的醫(yī)療器械工業(yè)總產(chǎn)值自改革開放以來一直保持快速增長。20世紀(jì)90年代以來,平均增幅一直保持在20%左右的水平。根據(jù)國家統(tǒng)計局公布的數(shù)據(jù),1995年全國醫(yī)療器械工業(yè)總產(chǎn)值僅140億元,2005年我國醫(yī)療器械工業(yè)總產(chǎn)值、銷售收人、利潤總額已經(jīng)分別達到504億元、488億元和40億元,同比均有24%以上的增幅,增長勢頭強勁。
截至2004年11月30日,我國醫(yī)療器械生產(chǎn)企業(yè)數(shù)已達到10447家,其中僅2004年就比2003年凈增加1438家,增長率達13.8%。年生產(chǎn)品種5000多個,規(guī)格1萬個以上,其中僅2001~2004年,我國共注冊境內(nèi)醫(yī)療器械產(chǎn)品29480個。加上期間注冊的港澳臺醫(yī)療器械產(chǎn)品178個、進口醫(yī)療器械產(chǎn)品7595個,產(chǎn)品已基本上滿足全國各級醫(yī)院的裝備要求。
目前我國醫(yī)療器械工業(yè)總產(chǎn)值在國際市場份額僅占2%左右,而美國高達42%,歐盟占27%,日本占14%。從醫(yī)療器械和藥品的銷售比例來看,我國為1:5左右,而在發(fā)達國家兩者的銷售比例為1:1.9,可見我國醫(yī)療器械工業(yè)的發(fā)展空間很大。醫(yī)療器械行業(yè)“十五”規(guī)劃預(yù)測,到2010年我國醫(yī)療器械行業(yè)總產(chǎn)值將達1000億元。
經(jīng)過50多年的建設(shè),我國醫(yī)療器械工業(yè)布局和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)逐步形成。目前,醫(yī)療器械生產(chǎn)廠商主要集中在上海、北京、天津、江蘇、浙江、廣東、遼寧、山東、湖北、四川、陜西等地區(qū)。國有企業(yè)繼續(xù)在行業(yè)內(nèi)發(fā)揮骨干作用,如北京萬東、山東新華、汕頭超聲、蘇州醫(yī)療、上海手術(shù)、上海齒科、上海醫(yī)光等;90年代以后,在計劃經(jīng)濟向市場經(jīng)濟轉(zhuǎn)軌條件下,涌現(xiàn)出一批鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)和民營企業(yè),如江蘇宏寶、威海高分子、哈慈、浙江雙鶴、康德萊、寧波戴維等,多種所有制成份的共同發(fā)展,使醫(yī)療器械行業(yè)展現(xiàn)出勃勃生機。
2.3.2 浙江省、寧波市醫(yī)療器械相關(guān)企業(yè)現(xiàn)狀
據(jù)不完全統(tǒng)計,浙江省現(xiàn)有醫(yī)療器械生產(chǎn)銷售型企業(yè)1000余家、貿(mào)易型企業(yè)1000家以上、縣級(含)以上醫(yī)院等醫(yī)療器械使用單位200家以上。進人2005年中國醫(yī)療器械企業(yè)銷售收人100強的生產(chǎn)銷售型企業(yè)中,浙江占了5家。據(jù)2000年的統(tǒng)計,寧波市有醫(yī)療器械生產(chǎn)銷售型企業(yè)80家、總產(chǎn)值不足4億元人民幣、產(chǎn)值達到500萬元的企業(yè)不足10家。經(jīng)過5年多的調(diào)整、發(fā)展,到2005年,全市醫(yī)療器械生產(chǎn)銷售型企業(yè)有220家、貿(mào)易型企業(yè)250家。全市醫(yī)療器械生產(chǎn)銷售型企業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值達20億元人民幣,年產(chǎn)值在500萬元以上的企業(yè)有50家,有的企業(yè)產(chǎn)值已達到2億元。產(chǎn)品涵蓋醫(yī)用磁共振成像系統(tǒng)、嬰兒培養(yǎng)箱、高壓氧艙、心電圖機、衛(wèi)生材料和敷料、體外診斷試劑等幾十個門類數(shù)百個品種幾千種規(guī)格的產(chǎn)品,在全國都有一定的影響。
政策評估從國家政策層面上看,按照原國家經(jīng)貿(mào)委制定的《醫(yī)療器械行業(yè)“十五”發(fā)展規(guī)劃》,到2010年我國醫(yī)療器械總產(chǎn)值將達到1000億元,在世界醫(yī)療器械市場上的份額將占到5%,到2050年這一份額將達到25%,成為世界一流的醫(yī)療器械制造強國。為貫徹落實“十五”高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,2003年2月11日,國家計委專門公告,組織實施“十五”期間生物醫(yī)學(xué)工程高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專項,加快生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
地方上,北京、天津、上海、江蘇、廣東、浙江等省市,以及深圳、南京、佛山、莆田、衡陽、杭州、寧波等城市都對醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)進行了產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)和政策支持?!墩憬窠?jīng)濟和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要》指出,醫(yī)療器械是“具有重大帶動作用的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)”,要“大力發(fā)展”。有關(guān)部門已經(jīng)著手制訂“醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)’十一五’發(fā)展規(guī)劃”。寧波市醫(yī)療器械行業(yè)協(xié)會也正在促成“十一五”規(guī)劃期間的政策支持。
同時,政府部門也意識到要制定更嚴(yán)格的監(jiān)管制度來引導(dǎo)各類型單位實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級、規(guī)范管理,解決這些單位面臨著一些實際問題:推動生產(chǎn)銷售型企業(yè)落實生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范(GMP)和質(zhì)量管理認(rèn)證;明確要求新開辦貿(mào)易型企業(yè)至少配備2名醫(yī)療器械大專以上畢業(yè)生從事質(zhì)量管理、提供售后技術(shù)服務(wù);要求醫(yī)療單位加強設(shè)備管理、強化醫(yī)療器械不良事件監(jiān)測與控制。
3.討論
3.1 我國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科正在得到各類型高校的重視,各學(xué)校又依托原有基礎(chǔ)發(fā)展出各具特色的相關(guān)專業(yè)進一步促進了學(xué)科的發(fā)展。但可以預(yù)見,各高校之間的競爭也將日趨激烈。尋找合適的定位、有所側(cè)重才能為學(xué)科的發(fā)展作出貢獻。
關(guān)鍵詞:微生物育種;項目化教學(xué);高等職業(yè)教育
中圖分類號:G712 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)48-0164-03
早在4000多年前,我國勞動人民就會利用微生物來生產(chǎn)酒和釀造食品。如今,利用工業(yè)微生物育種技術(shù)對微生物進行改造,可以提高目的產(chǎn)物的產(chǎn)量、質(zhì)量或獲得新的目的產(chǎn)物,并符合工廠化生產(chǎn)的要求,從而使抗生素、酶制劑、氨基酸、維生素、核苷酸、生物堿、激素等微生物產(chǎn)品產(chǎn)量成倍甚至成千倍增長,同時產(chǎn)品質(zhì)量也不斷提高,各類微生物產(chǎn)品已深入到人類生活的各個方面。工業(yè)微生物育種技術(shù)是高等院校生物技術(shù)類專業(yè)的專業(yè)課程。在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中,教學(xué)內(nèi)容往往太過理論化,理論知識與實際操作未能結(jié)合,學(xué)生學(xué)習(xí)難度大,感覺枯燥乏味;而且,教學(xué)實驗安排大多是孤立的,在技術(shù)上不具有連貫性和系統(tǒng)性,不能將技能訓(xùn)練與生產(chǎn)過程有機結(jié)合,學(xué)生學(xué)完之后不知如何運用,解決實際問題的能力提高不明顯。顯然,傳統(tǒng)的教學(xué)方式已不能滿足現(xiàn)今高技能生物技術(shù)專門人才培養(yǎng)的要求。如今,許多高職院校正在積極探索新的教學(xué)方法,項目化教學(xué)就是其中常用的一種。它依照教學(xué)目標(biāo)將課程內(nèi)容設(shè)計成若干個操作性較強的項目,以工作任務(wù)為中心,以典型產(chǎn)品(或服務(wù))為載體,開展課程教學(xué),將理論知識、實踐操作與素質(zhì)培養(yǎng)融為一體,學(xué)生在完成項目工作任務(wù)過程中,既收獲了知識,又鍛煉了技能。與傳統(tǒng)教學(xué)法相比,項目化教學(xué)強調(diào)行動導(dǎo)向、項目載體、任務(wù)驅(qū)動、素質(zhì)滲透、學(xué)生主體以及理論實踐一體化,主要解決“怎么做”和“怎么做得更好”這兩個問題,是培養(yǎng)技能型人才的主要途徑[1]。2007年,湖北生物科技職業(yè)學(xué)院生物工程系開設(shè)了《工業(yè)微生物育種技術(shù)》這門課程,它是生物技術(shù)及應(yīng)用專業(yè)和生物制藥技術(shù)專業(yè)的必修課。自2010年引入項目化教學(xué)方法以來,經(jīng)過多年的探索和實踐,該課程取得了良好的教學(xué)效果。
一、以崗位需求為依據(jù)確定課程目標(biāo)
按照工業(yè)微生物育種技術(shù)在生物技術(shù)及應(yīng)用專業(yè)人才培養(yǎng)方案中的定位,依據(jù)職業(yè)崗位的需求,確定本課程的教學(xué)目標(biāo),即能根據(jù)微生物育種原理和基本操作流程,制定育種的實施方案,并按照實施方案應(yīng)用微生物育種技術(shù)獲得高產(chǎn)突變株,同時能對實施過程和原有方案進行評價和改進。課程教學(xué)目標(biāo),包括知識目標(biāo)、技能目標(biāo)和素質(zhì)目標(biāo)三個方面。(1)知識目標(biāo):熟悉工業(yè)微生物的特征,了解工業(yè)微生物育種技術(shù)的方法種類;掌握基因突變及基因重組的機制;掌握工業(yè)微生物誘變育種的原理與方法;熟悉其他常用的工業(yè)微生物育種方法。(2)技能目標(biāo):能夠根據(jù)微生物的來源與特性,選擇合適的分離純化方法,并進行分離純化操作;能夠根據(jù)微生物的類型,選擇合適的誘變育種方法;會進行生產(chǎn)菌種的保藏及復(fù)壯技能;能正確使用微生物的培養(yǎng)設(shè)備,并進行維護。(3)素質(zhì)目標(biāo):具有較強的責(zé)任心和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng);具有較強的人際溝通能力;具有較強的團隊組織協(xié)調(diào)能力;具有良好的安全、環(huán)保和節(jié)能意識。
二、以育種工作流程為主線設(shè)計教學(xué)項目
項目化教學(xué)的關(guān)鍵,在于教學(xué)項目的設(shè)計。我們一般應(yīng)根據(jù)課程教學(xué)目標(biāo),以職業(yè)活動的工作過程為依據(jù),結(jié)合職業(yè)崗位的典型工作任務(wù),按照學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律來設(shè)計項目。項目設(shè)計要打破傳統(tǒng)學(xué)科體系的章節(jié)編排,不應(yīng)以知識的邏輯順序為依據(jù)來安排教學(xué)。每個項目都有其相應(yīng)的知識、技能和素質(zhì)要求,讓學(xué)生在“做中學(xué)、學(xué)中做”。工業(yè)微生物育種技術(shù)的教學(xué)項目設(shè)計具有以下特色。
(一)課程設(shè)計思路
大多數(shù)項目化教學(xué)課程的設(shè)計思路,是將課程內(nèi)容設(shè)計成基礎(chǔ)項目、主導(dǎo)項目和自主項目。根據(jù)工業(yè)微生物育種課程內(nèi)容、操作流程和職業(yè)活動的特點,筆者將該課程設(shè)計成一個綜合性大項目,即果膠酶高產(chǎn)突變株的篩選。筆者將原先孤立、分散的單個實訓(xùn)項目綜合為一個由9個子項目組成的前后連貫的大項目,其連貫性、整體性的特點更為突出(表1)。兩個子項目互為依托,前一子項目的結(jié)果是后一子項目實驗材料的來源。
(二)相關(guān)專業(yè)課程銜接
該課程項目產(chǎn)品為篩選出的果膠酶高產(chǎn)突變株,可作為后續(xù)課程發(fā)酵工程、酶工程、生物分離與純化、生物制品技術(shù)的項目化教學(xué)的材料。比如,可對果膠酶高產(chǎn)突變株的發(fā)酵條件進行摸索,或?qū)ζ浒l(fā)酵工藝進行優(yōu)化,或從高產(chǎn)突變株中分離純化果膠酶,或?qū)μ峒兊墓z酶進行性質(zhì)分析。從而完善了專業(yè)課程體系建設(shè)的連貫性、整體性及層次性,實現(xiàn)了專業(yè)課程之間的有機銜接。
三、以學(xué)生為主體完成項目實施
在具體子項目實施之前,筆者安排有項目概述環(huán)節(jié),內(nèi)容主要包括:①課程簡介:告知學(xué)生本課程的教學(xué)目標(biāo)、項目設(shè)計情況、教學(xué)組織方法和考核方案等。②行業(yè)企業(yè)概況:介紹工業(yè)微生物的應(yīng)用狀況、工業(yè)微生物的概念及特點和工業(yè)微生物技術(shù)種類等。③后續(xù)課程任務(wù)的布置:要求學(xué)生查閱相關(guān)資料,指導(dǎo)學(xué)生制定子項目實施方案。以微生物育種工作流程為主線,開展子項目的實施,每個子項目有各自的知識、技能目標(biāo)。在子項目的完成過程中,教師只起組織、引導(dǎo)、指導(dǎo)和評價的作用,學(xué)生才是學(xué)習(xí)的主體。每個子項目的實施步驟如下。
1.項目導(dǎo)入。首先,教師通過案例或者問題導(dǎo)入學(xué)習(xí)項目,提出問題、給出提示,導(dǎo)入本次課程的內(nèi)容,組織學(xué)生展開討論。
2.方案制定。學(xué)生通過圖書館或者網(wǎng)絡(luò)查閱資料,以小組為團隊討論并制定實施的初步方案。筆者通常安排學(xué)生利用課余時間完成該步驟。
3.方案確定。首先,每個小組以ppt形式向全班匯報制定的初步方案,分析實施可行性,并說明資料來源。然后,教師和其他小組對匯報組進行提問或評價。筆者通過交互式討論,引入相關(guān)知識,最后由教師對各小組初步方案進行點評,同時提出修改建議,鼓勵實施方案的多樣性。
4.方案實施。學(xué)生按照確定的方案,合理分工,團結(jié)協(xié)作,共同完成項目。在實施過程中,教師隨時檢查學(xué)生實施的情況,進行現(xiàn)場指導(dǎo),解答學(xué)生的疑問,參與學(xué)生的討論,糾正學(xué)生的錯誤,全面掌控學(xué)生的實施效果及學(xué)習(xí)質(zhì)量。
5.總結(jié)評估。總結(jié)以各小組向全班展示實訓(xùn)結(jié)果的形式進行。評估采取小組互評、教師點評等方式進行。每一個項目均制定了技能考核方案及評分標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合學(xué)生提交的實訓(xùn)報告進行過程性評價。
四、以過程性評價為手段增強技能培養(yǎng)
成績考核是教學(xué)過程中的重要環(huán)節(jié),好的考核方式對學(xué)生職業(yè)技能的養(yǎng)成會起到促進作用。傳統(tǒng)的單一筆試考核方式很難反映學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的素質(zhì)和能力,與強調(diào)以素質(zhì)為基礎(chǔ)、以能力為本位的現(xiàn)代高職教育理念不相符。本課程的考核以結(jié)果性評價為輔,重在過程性的評價,以靜態(tài)知識考核為輔,重在動態(tài)能力的考核,學(xué)生綜合成績的評定以過程評價、技能考核和理論考核相結(jié)合的方式進行。每個子項目的實施都要求進行過程評價,評價內(nèi)容涉及子項目實施的每個步驟,以子項目5誘變劑量的選擇為例,子項目技能量化考核表如下(見表2)。
學(xué)生、組長和教師為評價主體的三方,依據(jù)量化考核標(biāo)準(zhǔn)分別給出過程評價成績,然后按照一定比例折合成學(xué)生的過程評價終成績。理論考核和技能考核通常在學(xué)期末進行。課程總評成績的組成詳見表3。
現(xiàn)代職業(yè)教育,應(yīng)該是一種以服務(wù)為宗旨、以就業(yè)為導(dǎo)向、以職業(yè)能力培養(yǎng)為核心的教育,重心應(yīng)在于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和實踐創(chuàng)新能力,特別是畢業(yè)后從事某種職業(yè)的謀生能力[2]。項目化教學(xué),充分體現(xiàn)了學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體的特點,學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性被有效調(diào)動了;和傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比,其教學(xué)效果得到明顯改善。當(dāng)然,以就業(yè)為導(dǎo)向,堅持走產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的路線,以崗位技能促進學(xué)生就業(yè),在高職高專院校進行課程項目化教學(xué)改革是一個漫長的過程,需要學(xué)校和教師從多方面進行改革,比如教學(xué)觀念、管理、內(nèi)容設(shè)置、教學(xué)模式及結(jié)果評定等。
參考文獻:
摘 要 細胞工程是生物工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,細胞工程課程組對細胞工程課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式等進行了一系列的探索與改革,制定了課程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),修訂了課程教學(xué)大綱,為生物工程專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)奠定了一定的專業(yè)基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞 細胞工程 課程改革 教學(xué)改革
中圖分類號:G642 文獻標(biāo)識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.08.024
Exploration and Thinking of Biological Engineering
Cell Engineering Course Teaching Reform
SHAO Jingxia, YANG Shushen, XU Hong, MA Ruili, ZHANG Xiaohong
(College of Life Sciences, Northwest A& F University, Yangling, Shaanxi 712100)
Abstract: Cell engineering biological engineering professional a basic course, cell engineering course group of cell engineering course content, teaching methods and assessment methods carried out a series of exploration and reform, develop a curriculum quality standards, revised the course syllabus for the cultivation of bio-engineering students laid a professional basis.
Keywords: cell engineering; course reform; teaching reform
生物工程是一門新興的集生物學(xué)、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、工程學(xué)等為一體的邊緣交叉學(xué)科。我校生物工程專業(yè)始建于1999年,細胞工程課程是生物工程專業(yè)的一門專業(yè)課,是應(yīng)用性、實踐性很強的學(xué)科。根據(jù)生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo), 在多年的教學(xué)和實踐過程中,筆者對細胞工程課程內(nèi)容和結(jié)構(gòu)進行了較為全面的改革和探索,以期完善人才培養(yǎng)的知識結(jié)構(gòu),滿足本專業(yè)學(xué)生課程學(xué)習(xí)的需求,培養(yǎng)知識全面的合格人才,切實提高學(xué)生的創(chuàng)新與實踐能力。
1 合理構(gòu)建課程體系
1.1 適應(yīng)專業(yè)要求,調(diào)整教學(xué)內(nèi)容
細胞工程是生物工程專業(yè)的一門專業(yè)課,由于師資及實驗條件限制,最初細胞工程課程內(nèi)容主要講述植物細胞工程,其內(nèi)容主要包括:植物細胞的全能性理論及其實現(xiàn)途徑,植物細胞的脫分化和再分化理論,器官分化和體細胞胚胎發(fā)生的途徑與方式,植物細胞工程實驗室組成和無菌操作技術(shù),植物離體無性繁殖和脫病毒技術(shù),植物胚胎培養(yǎng)和單倍體誘導(dǎo)技術(shù),原生質(zhì)體培養(yǎng)和體細胞雜交,植物細胞培養(yǎng)及次生代謝產(chǎn)物的生產(chǎn),體細胞無性系變異和突變體篩選,種質(zhì)資源離體保存和植物遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)。隨著專業(yè)的快速發(fā)展和學(xué)生知識結(jié)構(gòu)的需求,對課程內(nèi)容的要求也在不斷拓展。近幾年我們增加了動物細胞工程的理論,其內(nèi)容涉及動、植物細胞和組織的培養(yǎng)技術(shù),細胞融合技術(shù),胚胎移植、動物克隆、體外受精、轉(zhuǎn)基因動物等技術(shù)以及細胞工程技術(shù)在農(nóng)業(yè)、工業(yè)和醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用。
1.2 立足基本原理,突出專業(yè)應(yīng)用
我們在討論課程大綱及課程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)時確定了該門課程主要包含基本原理、基本技術(shù)、實踐應(yīng)用三部分,壓縮了原理和理論講授學(xué)時,加大了知識應(yīng)用學(xué)時,例如學(xué)習(xí)了細胞全能性理論知識,我們把如何利用這一原理進行植物快繁、細胞培養(yǎng)、種質(zhì)保存等作為重點內(nèi)容。調(diào)整課堂講述內(nèi)容的同時,增加了實驗課和實習(xí)的學(xué)時,使課程結(jié)構(gòu)更加適應(yīng)專業(yè)學(xué)習(xí)需求,突出了工科課程的專業(yè)應(yīng)用。
1.3 編制課程標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范教學(xué)內(nèi)容
細胞工程課程大綱經(jīng)過了2004年、2008年、2012年和2014年4次修訂,生物工程教研室對細胞工程課程內(nèi)容、實驗、實習(xí)等環(huán)節(jié)進行了廣泛的討論,同時也聽取和參考了其他高校同行的建議,編寫了細胞工程課程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),首先確定了學(xué)生通過本課程的教學(xué)應(yīng)實現(xiàn)以下目標(biāo):①了解細胞工程課程在生物學(xué)科中的地位及發(fā)展情況;②了解細胞工程的基本理論依據(jù)及該課程在國內(nèi)外的進展與發(fā)展趨勢;③使學(xué)生理解和掌握動植物細胞工程的基本理論知識和各種操作技術(shù)的基本原理及技術(shù)路線;④使學(xué)生能夠靈活運用所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識,發(fā)現(xiàn)、分析并解決實驗操作過程中的具體問題;⑤提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力,為以后更好地應(yīng)用細胞工程技術(shù)奠定堅實的理論和技術(shù)基礎(chǔ)。圍繞課程培養(yǎng)目標(biāo)確定了細胞工程課程共十五章的講述內(nèi)容;同時進一步規(guī)范了該門課程的考核環(huán)節(jié)和實施程序,使今后的課程考核更加全面和科學(xué)。
2 改進教學(xué)方法,利用現(xiàn)代化教學(xué)手段,提高教學(xué)效果
2.1 采用多種教學(xué)方法,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性
生物工程專業(yè)本科的細胞工程課程在三年級第二學(xué)期開設(shè),學(xué)生已經(jīng)具備相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)知識。因此教師在課堂授課過程中,綜合采用啟發(fā)式、比較式、互動式和討論法等多種教學(xué)方式,充分調(diào)動學(xué)生的積極性,實現(xiàn)學(xué)生對理論知識的更好理解和掌握。如在講述細胞工程理論時,首先提問學(xué)生為什么細胞具有全能性,各種不同細胞類型實現(xiàn)全能性的能力為什么不同?并引入課堂討論-植物離體培養(yǎng)中如何實現(xiàn)植物細胞的全能性?在講述細胞培養(yǎng)時,我們首先讓學(xué)生比較植物細胞、動物細胞與微生物細胞的結(jié)構(gòu)、功能的不同;在講述人工種子時,引入課堂討論-體細胞胚胎與合子胚的異同點?通過這些方式充分調(diào)動他們探索未知領(lǐng)域的主觀能動性和創(chuàng)造性思維,激發(fā)學(xué)生的求知欲,激勵學(xué)生積極參與到教學(xué)過程中,真正讓學(xué)生成為課堂的主體。
2.2 充分利用多媒體教學(xué)手段,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
計算機輔助教學(xué)作為現(xiàn)代化的教學(xué)手段,在改革教學(xué)模式、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率等方面有重要的作用。細胞工程課程內(nèi)容多,信息量大,應(yīng)用性和實踐性很強,又涉及多種實驗技能。根據(jù)細胞工程課程的特點與教學(xué)內(nèi)容要求,為了使學(xué)生在有限的課時內(nèi)取得更好的學(xué)習(xí)效果,在教學(xué)過程中,授課教師采用傳統(tǒng)板書和多媒體教學(xué)相結(jié)合的手段。在平時的教學(xué)實踐中,授課教師就非常注重各種素材的收集和加工,自制或搜集相關(guān)的視頻和動畫,在課程教學(xué)和實驗教學(xué)中均使用多媒體課件。如利用圖片展示污染、褐變、玻璃化等現(xiàn)象,使學(xué)生可以直觀地分辨到各種限制植物組織培養(yǎng)的因素;用動畫的方法進行演示胚胎干細胞的誘導(dǎo)分化及單克隆抗體的制備過程,使學(xué)生更容易理解和掌握這些較抽象的內(nèi)容;通過視頻等方式介紹原生質(zhì)體的分離,細胞融合等過程,可以把一些學(xué)生容易忽略、較抽象、不易觀察到的重要操作技術(shù)直觀地演示出來。利用板書繪制離體培養(yǎng)條件下,小孢子發(fā)育成植物體的途徑和原生質(zhì)體融合的不同產(chǎn)物,以加深學(xué)生的理解。傳統(tǒng)和現(xiàn)代教學(xué)手段相結(jié)合,加強理論和實際的聯(lián)系,取得了明顯的教學(xué)效果。
同時,我們也完善了細胞工程課程的網(wǎng)上資源,包括教學(xué)大綱、多媒體課件、思考題和試題庫等,方便學(xué)生課后復(fù)習(xí)。
3 加強實踐教學(xué),鞏固教學(xué)成果
細胞工程是一門應(yīng)用性、實踐性很強的課程,我們注重理論課教學(xué)的同時,不斷完善實踐教學(xué)體系。通過多年的教學(xué)實踐,已經(jīng)建立起了包括課程實驗和生產(chǎn)實習(xí)兩個方面的實踐教學(xué)體系。
保留基礎(chǔ)性實驗內(nèi)容,如培養(yǎng)基配制、初代培養(yǎng)、繼代培養(yǎng)、培養(yǎng)物觀察等內(nèi)容,以培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生最基本實驗技能。在有限的實驗課課時和現(xiàn)有實驗條件下,對原有短時間的、驗證性實驗進行整合和優(yōu)化,合理規(guī)劃實驗內(nèi)容和環(huán)節(jié),使實驗環(huán)節(jié)銜接緊密。如實驗室的顯微鏡和解剖鏡是按照兩個同學(xué)一組的標(biāo)準(zhǔn)配備的,在花器官剝離與觀察實驗中要用到解剖鏡,而花粉發(fā)育時期鑒定用到光學(xué)顯微鏡,因此我們將這兩個實驗整合在一起,既有效利用了實驗室資源,又節(jié)約了時間。人工種子的制備和繼代培養(yǎng)基的配制合在一起,在培養(yǎng)基滅菌的過程中,制備人工種子,避免了學(xué)生等待滅菌的過程。
在傳統(tǒng)的細胞工程實驗教學(xué)中,如母液配制、材料選擇等一般由實驗人員或教師提前準(zhǔn)備,學(xué)生只是按照實驗指導(dǎo)完成實驗的部分步驟。如原生質(zhì)體的分離、純化和融合實驗,改變了原來實驗室老師準(zhǔn)備好所有需要用的試劑,而讓學(xué)生全程參分離酶液、洗滌液、電融合液、化學(xué)融合劑的配制,將現(xiàn)有的部分過程性實驗變?yōu)槿窟^程性實驗。通過全程參與實驗的整個過程,學(xué)生的實驗技能得到較全面的綜合性訓(xùn)練。
為培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和探究精神,結(jié)合不同專業(yè)的學(xué)科方向,自選一些實驗材料,獨立完成,也可以結(jié)合教師科研和大學(xué)生科創(chuàng)項目進行,提高學(xué)生的綜合實驗?zāi)芰突镜目蒲兴刭|(zhì)。
4 完善考核方式、注重學(xué)習(xí)效果
考核是教學(xué)中不可缺少的環(huán)節(jié),通過考核對教學(xué)質(zhì)量及教學(xué)效果的反饋和檢查,一方面,檢查學(xué)生對知識的掌握程度;另一方面,教師可以發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在的問題,及時改進教學(xué)效果。細胞工程課程考核分為兩大部分,平時考核占30%,課程考試占70%。平時考核主要包括課堂表現(xiàn)(考勤,課堂討論,課堂提問)和課后作業(yè)等方式對學(xué)生平時的表現(xiàn)進行綜合考核。引導(dǎo)學(xué)生重視平時學(xué)習(xí),防止期末突擊應(yīng)付考試。
實驗課按照實驗的性質(zhì),分別考核,首先基礎(chǔ)性的實驗中逐步降低實驗報告的成績比例,將學(xué)生在實驗課上的綜合表現(xiàn),包括操作的規(guī)范程度、培養(yǎng)結(jié)果的好壞及衛(wèi)生情況等納入到考核的內(nèi)容,使學(xué)生養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣?;A(chǔ)實驗的評定具體包括實驗報告50%、課堂紀(jì)律10%、實驗技能20%、實驗結(jié)果10%和實驗習(xí)慣(衛(wèi)生、實驗用品使用等)10%。
其次,對于綜合性設(shè)計性實驗的考核,主要從材料的選擇,方案的設(shè)計,團隊協(xié)作,實驗操作,報告書寫的規(guī)范程度等方面來評價,因為實驗材料的選擇根據(jù)學(xué)生興趣,因此難易程度不同,對實驗結(jié)果僅作為參考基礎(chǔ)。這部分的成績評定具體包括材料的選擇10%,方案的設(shè)計30%,團隊協(xié)作20%,實驗操作及材料的生長狀況20%,報告書寫的規(guī)范程度20%。計算各部分的成績的平均成績,作為實驗的最終成績。
對實習(xí)的考核,實行帶隊教師與實習(xí)基地指導(dǎo)教師的雙向考核。主要包括實習(xí)考勤(10%)、實習(xí)報告(30%)、實習(xí)帶隊老師(30%)和實習(xí)基地老師成績(30%)的雙向考核。
隨著細胞工程發(fā)展,在教學(xué)過程中授課教師不僅要不斷豐富學(xué)科發(fā)展的前沿和發(fā)展動態(tài),更新自身的知識理論框架,而且在教學(xué)過程中要不斷思考探索和總結(jié),提高教學(xué)質(zhì)量,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中真正有所收獲,為國家培養(yǎng)出綜合素質(zhì)較高具有創(chuàng)新能力的優(yōu)秀人才。
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