時間:2023-11-22 11:06:02
導(dǎo)語:在生物學(xué)科建設(shè)的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。

關(guān)鍵詞:生物科學(xué);實(shí)驗(yàn)課程體系;改革;應(yīng)用型
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)06-0254-02
應(yīng)用型地方高校承擔(dān)著培養(yǎng)高質(zhì)量、創(chuàng)新應(yīng)用型人才的重任。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際,分析問題、解決問題能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)課程作為應(yīng)用型技能基礎(chǔ)課程,它的建設(shè)必須圍繞適合本地經(jīng)濟(jì)發(fā)展對人才的需求進(jìn)行。分析目前生物科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程體系中普遍存在的相關(guān)問題,探索以“符合地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需求為導(dǎo)向”應(yīng)用型地方高校生物科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系建設(shè)方法和策略,有利于提高應(yīng)用型人才的素質(zhì),增強(qiáng)學(xué)生對于社會需求的適應(yīng)能力,提高學(xué)生的就業(yè)率[1]。
一、以“符合地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需求為導(dǎo)向”的生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系建設(shè)實(shí)踐的內(nèi)涵
所謂“符合地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需求為導(dǎo)向”是指生物科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系的建設(shè)必須根據(jù)院校所在地的社會需求為基礎(chǔ),使之不斷地適應(yīng)本地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和對人才的需求的變化。它的建設(shè)必須以服務(wù)地方,滿足地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展對人才的需求為宗旨,不能離開本地社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)行自我的發(fā)展。也就是說,生物科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程的建設(shè)要根據(jù)學(xué)校所在地經(jīng)濟(jì)發(fā)展大方向和人才的需求不斷地調(diào)整課程的相關(guān)組成,專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程的建設(shè)與本地的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展要相互促進(jìn),在和諧統(tǒng)一中得到發(fā)展[2]。
二、生物科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)現(xiàn)狀
近年來,隨著高校招生規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大,高校教學(xué)資源日益吃緊,學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)問題日漸突出,實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)受到影響導(dǎo)致現(xiàn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在如下問題:1.長期以來實(shí)驗(yàn)教學(xué)一直處于理論教學(xué)的從屬地位,實(shí)驗(yàn)僅僅是為了驗(yàn)證理論,教師在教學(xué)中仍以注入式實(shí)驗(yàn)教學(xué)為主,教學(xué)方法單一、教學(xué)手段落后。教師課前做好實(shí)驗(yàn)的一切準(zhǔn)備工作,然后講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、操作要點(diǎn),實(shí)驗(yàn)室備齊了全部材料、藥品和儀器,本科生完全按教材按部就班地操作,毫無探索、創(chuàng)新可言,學(xué)生對實(shí)驗(yàn)結(jié)果不去分析,不去總結(jié),從根本上忽視了實(shí)驗(yàn)的實(shí)際意義,使本科生養(yǎng)成了不善思索、“照方抓藥”的不良實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,日積月累使得學(xué)生的綜合分析能力和科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究能力沒能得到培養(yǎng)[3]。2.部分教師對學(xué)科現(xiàn)有發(fā)展現(xiàn)狀和生產(chǎn)實(shí)踐技能缺乏深入分析,對社會經(jīng)濟(jì)需求了解不夠,現(xiàn)代科技發(fā)展成果很少能在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中得到及時的反映,實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容缺乏綜合、交叉和與專業(yè)前沿結(jié)合的新興實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,不能充分利用現(xiàn)代儀器、技術(shù)和方法。本科生對實(shí)驗(yàn)課的興趣較缺乏,阻礙了本科生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,不能達(dá)到注重實(shí)踐和提高學(xué)生素質(zhì),實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的教育目標(biāo)。3.由于招生規(guī)模的擴(kuò)大,學(xué)生人數(shù)增多,但實(shí)驗(yàn)室場地、設(shè)備、人員難以大幅度增加,這嚴(yán)重妨礙實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提高。失去了實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生動手能力、創(chuàng)造能力、分析問題和解決實(shí)際問題能力方面的優(yōu)勢。單門課程的實(shí)驗(yàn)學(xué)時分散,培養(yǎng)學(xué)生能力、個性和創(chuàng)造能力的綜合性和設(shè)計(jì)探索性實(shí)驗(yàn)過少,不利于本科生進(jìn)行系統(tǒng)的訓(xùn)練和引入新的實(shí)驗(yàn)技能,難以進(jìn)行綜合能力訓(xùn)練;課程的實(shí)驗(yàn)存在知識點(diǎn)分散、欠缺系統(tǒng)性。這種課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容如果比例過大,顯然不利于學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。4.在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中,實(shí)驗(yàn)課的開設(shè)是依附于各門理論課。各專業(yè)課程都追求知識體系的完整性,造成實(shí)驗(yàn)室重復(fù)建設(shè),不利于儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)材料等資源共享;各課程之間一般聯(lián)系松散,內(nèi)容重疊而又有遺漏,學(xué)生實(shí)驗(yàn)素質(zhì)和能力訓(xùn)練零星而不系統(tǒng),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單調(diào)而不豐富,近年來,由于教學(xué)改革和教學(xué)計(jì)劃的調(diào)整,在修訂教學(xué)計(jì)劃,削減總學(xué)時的同時,實(shí)驗(yàn)時數(shù)和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目也在減少。這種相對分散而未獨(dú)立設(shè)課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,對于學(xué)生實(shí)踐能力的提高也是極其不利的。
三、解決主要問題的思路和策略
如何建立“符合地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需求為導(dǎo)向”生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系呢?首先,地方應(yīng)用型地方本科院校在培養(yǎng)應(yīng)用型人才的過程中,學(xué)校的一切課程設(shè)置都必須體現(xiàn)出地方社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的特點(diǎn)。特別是為了促進(jìn)本地經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,適應(yīng)本地的人才需求,學(xué)校的生物科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系建設(shè)與規(guī)劃同樣都不能脫離本地的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。所以,生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系的建設(shè)也必然既適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,又要突出人才的應(yīng)用性特征[4]。1.突出生物科學(xué)專業(yè)特色。地方應(yīng)用型本科院校只有真正厘清生物科學(xué)本科專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),突出本專業(yè)特色,建立生物科學(xué)專業(yè)特色的實(shí)驗(yàn)課程體系,才能提升教學(xué)質(zhì)量,同時也有利于教師的專業(yè)化發(fā)展。生物科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)是大力培養(yǎng)具備生物學(xué)基礎(chǔ)理論、基本知識和基本技能,具備現(xiàn)代教學(xué)理念,具有較好的人文、科學(xué)素養(yǎng),愿為教育事業(yè)服務(wù)、體魄健全、心理素質(zhì)良好,能適應(yīng)我國教育事業(yè)發(fā)展需要,能在生物學(xué)及相關(guān)領(lǐng)域從事教學(xué)、科學(xué)研究及管理等方面的應(yīng)用創(chuàng)新型人才,課程體系的構(gòu)建必須圍繞人才培養(yǎng)目標(biāo),以學(xué)生畢業(yè)后的社會需求為依據(jù),優(yōu)化課程體系,重視專業(yè)基礎(chǔ)和實(shí)踐教學(xué),強(qiáng)調(diào)個性教育。提升學(xué)生的教師能力素質(zhì)的培養(yǎng),實(shí)現(xiàn)學(xué)生由學(xué)校到社會的無縫鏈接。2.建立系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程體系,突出課程結(jié)構(gòu)體系的效能,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性。對生物科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系的研究宗旨是通過一個完整的實(shí)驗(yàn)課程體系和與之相應(yīng)的課程建設(shè),以提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性,來達(dá)到使本科生掌握基本的實(shí)驗(yàn)技能、科學(xué)的研究方法和培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,讓學(xué)生學(xué)到“有用、能用、實(shí)用”的基礎(chǔ)知識和專業(yè)技能,不但具有動腦能力還具備動手能力[4]。3.統(tǒng)籌課程中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的質(zhì)與量。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是實(shí)施實(shí)驗(yàn)課程體系最直接的載體。由于目前各實(shí)驗(yàn)課程之間交流不充分,聯(lián)系不緊密,會存在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容重復(fù)與遺漏的現(xiàn)象,并缺少明顯的指向性與針對性。對實(shí)驗(yàn)課程體系的研究與改革必須優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的質(zhì)與量,并且加強(qiáng)課程內(nèi)容與現(xiàn)代社會和科技發(fā)展的聯(lián)系,精選學(xué)生必備的基礎(chǔ)知識和技能的同時,以重視學(xué)生的個性發(fā)展和自我實(shí)現(xiàn)為價值取向[5]。4.圍繞“個性化”生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系建設(shè)開設(shè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。首先,堅(jiān)持“以服務(wù)地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會需求為導(dǎo)向的‘個性化’生物科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系建設(shè)的指導(dǎo)思想,使課程設(shè)置具有鮮明生物科學(xué)教育特色,增強(qiáng)學(xué)生的興趣和適應(yīng)就業(yè)的需求。其次,在“以服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)社會需求為導(dǎo)向的”生物科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系建設(shè)過程中,必須注意實(shí)驗(yàn)教學(xué)與教學(xué)實(shí)踐相統(tǒng)一的原則。生物科學(xué)專業(yè)課程設(shè)置中,要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的銜接。按由易到難、從校內(nèi)走向校外的步驟組織實(shí)踐教學(xué),構(gòu)建由實(shí)驗(yàn)課程、專業(yè)見習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)實(shí)習(xí)等組成的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)體系,將有關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分散到各階段的教學(xué)中,逐步規(guī)范學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作,提高實(shí)踐技能,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力和創(chuàng)新思維。再次,作為一種教學(xué)實(shí)踐,其中教學(xué)的評價與考核是實(shí)驗(yàn)課的重要環(huán)節(jié),是以教學(xué)目標(biāo)為依據(jù),對教學(xué)過程和結(jié)果進(jìn)行價值判斷,基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)監(jiān)控與評價改進(jìn)和提高教學(xué)質(zhì)量的目的,生物科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系建設(shè)必須結(jié)合具體的教學(xué)評價。制定科學(xué)合理的具有應(yīng)用型特色的實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核體系,不僅有利于激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣,規(guī)范學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程、提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ欢铱茖W(xué)嚴(yán)謹(jǐn)及多元化的考核評價體系有助于有效引導(dǎo)高校生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),對于培養(yǎng)優(yōu)秀的中學(xué)生物學(xué)教師也具有重要的教育意義和參考價值[6]。總之,如何圍繞生物科學(xué)專業(yè)知識結(jié)構(gòu)的需要和培養(yǎng)目標(biāo)的要求,加強(qiáng)與經(jīng)濟(jì)社會的需求緊密聯(lián)系,構(gòu)建科學(xué)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程體系,強(qiáng)化本科生實(shí)驗(yàn)技能和動手能力的訓(xùn)練,讓學(xué)生在校期間學(xué)到的知識技能學(xué)以致用,有助于畢業(yè)進(jìn)入社會后的就業(yè),由此激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,驅(qū)動學(xué)生內(nèi)心的學(xué)習(xí)積極主動性,培養(yǎng)具有實(shí)踐開拓創(chuàng)新精神的應(yīng)用型人才,是生物科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)深入研究解決的關(guān)鍵問題。
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關(guān)鍵詞:生物 多媒體 課件設(shè)計(jì) 生動性 高效性
近年來,隨著教育信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)事業(yè)的發(fā)展,多媒體教學(xué)軟件也以其鮮明生動的圖象、悅耳動聽的音樂、精確優(yōu)美的動畫和科學(xué)優(yōu)良的效果等諸多優(yōu)勢,迅速進(jìn)入了中學(xué)生物學(xué)課堂。這不僅改變了生物學(xué)課堂教學(xué)的傳統(tǒng)方法、模式,也給生物課實(shí)施素質(zhì)教育改革注入了新的活力。筆者根據(jù)自己在多媒體生物課件設(shè)計(jì)與教學(xué)中的幾點(diǎn)體會,談一下多媒體生物學(xué)教學(xué)課件設(shè)計(jì)的基本原則和在教學(xué)中的運(yùn)用。
一、生物學(xué)多媒體課件設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的基本原則
在現(xiàn)行的中學(xué)生物學(xué)教學(xué)中,有相當(dāng)多的內(nèi)容都可進(jìn)行多媒體課件的設(shè)計(jì)與制作。在進(jìn)行課件設(shè)計(jì)時都應(yīng)遵循以下原則:
強(qiáng)化目標(biāo)性原則。任何教學(xué)媒體和教學(xué)手段的運(yùn)用都是為完成教學(xué)目標(biāo)服務(wù)的,在生物課中運(yùn)用多媒體課件進(jìn)行教學(xué)就是為了更好地突出教學(xué)重點(diǎn),突破教學(xué)難點(diǎn),從而更有效地強(qiáng)化和完成教學(xué)目標(biāo)。例如:在《排泄》一章中,腎小球的濾過作用和腎小管的重吸收作用是本節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn),用傳統(tǒng)的掛圖或投影片演示,效果都不理想,若先將腎小體的剖面結(jié)構(gòu)掃描到計(jì)算機(jī)中,再以不同顏色的顆粒分別代表葡萄糖、水、無機(jī)鹽和尿素,并將這些顆粒從腎小球?yàn)V過到腎小囊中的過程和從腎小囊到腎小管,以及在腎小管中的重吸收過程,以動畫的形式具體形象地表現(xiàn)出來,再配以輕柔優(yōu)美的音樂和文字說明,就會幫助學(xué)生加強(qiáng)對知識內(nèi)容的理解和印象,從而達(dá)到掌握目標(biāo)的效果。
科學(xué)準(zhǔn)確性原則。生物科學(xué)是自然科學(xué)中的基礎(chǔ)學(xué)科,生物課件的設(shè)計(jì)必須遵循自然科學(xué)的發(fā)展規(guī)律,符合生物學(xué)的基本理論,以利于學(xué)生形成正確的表象和概念,構(gòu)建科學(xué)的知識體系。例如:在一般的生物掛圖和圖片中,為了區(qū)別動脈血和靜脈血,往往用紅色表示動脈血,用藍(lán)色表示靜脈血,這容易給學(xué)生造成誤導(dǎo),不利于學(xué)生對動脈血和靜脈血的正確認(rèn)識。因此,在生物學(xué)多媒體課件中,動脈血應(yīng)用鮮紅的顏色表示,靜脈血用暗紅色表示,使教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)際相符合,讓學(xué)生在最初的學(xué)習(xí)中就形成一個準(zhǔn)確的概念。
直觀生動性原則。多媒體課件設(shè)計(jì)中十分重要的一點(diǎn)就是要通過“文、圖、形、色、聲、動、畫”等形式,變靜為動,變微觀為宏觀,變抽象為形象,生動而直觀地完成新知識的教學(xué)。如:“果實(shí)和種子的形成”一節(jié)教學(xué)中,對于“受精過程”的課件設(shè)計(jì),若將花粉從萌發(fā)到生出花粉管,以及花粉管穿過花柱、進(jìn)入子房、到達(dá)胚珠,再從珠孔伸進(jìn)去和頂端破裂、兩個移動出來分別與卵細(xì)胞和兩個極核融合的一系列重要概念和過程通過動畫技術(shù)呈現(xiàn)出來,就會達(dá)到直觀生動的效果,從而吸引學(xué)生的注意,培養(yǎng)學(xué)生的興趣。
省時高效性原則。在生物學(xué)教學(xué)中,運(yùn)用多媒體進(jìn)行教學(xué),其目的是要優(yōu)化課堂教學(xué)過程,提高課堂教學(xué)質(zhì)量,使學(xué)生在有限的45分鐘時間內(nèi)充分掌握所學(xué)的知識。如講解“蒸騰作用的概念和過程”這個知識點(diǎn)時,由于這部分知識名詞概念較多,又很枯燥乏味,不易引起學(xué)生的興趣,如用傳統(tǒng)的方法結(jié)合掛圖講述,教師需要指著掛圖,講述一步,板書一步,很是費(fèi)時、費(fèi)力,且效果并不明顯。如將“蒸騰作用”的全過程,用生動形象的圖片、文字以動畫的技術(shù)展現(xiàn)出來,不僅省時、省力,且能將學(xué)生的無意注意,轉(zhuǎn)化為有意注意,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高課堂教學(xué)效果。
二、生物學(xué)多媒體課件在教學(xué)中的運(yùn)用
設(shè)計(jì)與制作生物多媒體課件,目的就是要將其用于生物學(xué)課堂教學(xué)之中,以達(dá)到優(yōu)化課堂教學(xué)過程,提高教學(xué)質(zhì)量的效果。今就筆者自制的《兩棲綱》一章的多媒體教學(xué)課件在教學(xué)中的應(yīng)用成效,談?wù)劧嗝襟w課件在中學(xué)生物學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用及其作用。
巧設(shè)情景,以形象逼真的畫面,使學(xué)生印象深刻,感知鮮明。本章首先設(shè)計(jì)了一組動畫畫面,用于展示春天蝌蚪在綠樹環(huán)繞的池塘中游動,以及夏天,成蛙在潮濕的池塘邊、田野里捕食的情景。同時巧妙地配以悅耳的蛙鳴和文字說明,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)出一個聲畫并茂、形象逼真的情景,使學(xué)生如在其中,如臨其境,極大地吸引了學(xué)生的注意,激發(fā)了學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣,為順利地進(jìn)入本章的學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。
恰當(dāng)演示,將抽象知識形象化,從而突出重點(diǎn),突破難點(diǎn)。青蛙的血液循環(huán)是本章知識的難點(diǎn),對于心臟的結(jié)構(gòu),學(xué)生可以通過解剖活蛙,來認(rèn)識心臟有節(jié)律的跳動這一事實(shí),并通過辯認(rèn)左右心房和心室來觀察心房和心室交替收縮的情況。但是對于心臟如何推動血液在循環(huán)系統(tǒng)中的活動,卻不易認(rèn)識清楚,加上初一學(xué)生抽象思維能力差,單靠靜態(tài)的掛圖,無法達(dá)到理想的教學(xué)效果。因此,在教學(xué)中,我們用一組動畫畫面來展示青蛙的血液循環(huán)過程。配以閃光的、流動的血液,使學(xué)生可以清楚地觀察血液從心室開始,沿著向上的路線進(jìn)行肺循環(huán),和沿著向下的路線進(jìn)行體循環(huán)的過程。
快速展示,加大課堂教學(xué)密度,提高課堂教學(xué)速率。在有限的時間內(nèi),提高課堂教學(xué)信息的傳輸密度,是提高課堂教學(xué)效果的重要環(huán)節(jié)。如:本章中其它兩棲動物,雖是了解的內(nèi)容,但由于許多學(xué)生從未見過大鯢,如利用掛圖逐一講述,既浪費(fèi)時間又不易講述清楚。為了不占用太多的時間,又能擴(kuò)大學(xué)生的知識面,我們在設(shè)計(jì)上采用了錄象展示的方式,同時給以配音講解。使學(xué)生在輕松愉快的氣氛中充分地通過視覺、聽覺來快速地接受知識。
(1)一些課程簡單照搬醫(yī)學(xué)或其他理工科課程內(nèi)容,未體現(xiàn)醫(yī)工結(jié)合特色。生工專業(yè)是一個涉及到生物醫(yī)學(xué)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、醫(yī)療儀器與設(shè)備等技術(shù)的多交叉學(xué)科。由于在教材上,特別是電子學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)的教材上體現(xiàn)的和醫(yī)學(xué)課程交叉點(diǎn)非常少,在教學(xué)上不能體現(xiàn)生工專業(yè)特色。
(2)某些課程內(nèi)容陳舊,未跟上學(xué)科發(fā)展的需要,比如微機(jī)原理、單片機(jī)等課程編程停留在匯編語言,而目前絕大多數(shù)公司用C語言開發(fā)等問題。
(3)課程建設(shè)缺乏整體規(guī)劃,各自為政,基礎(chǔ)課程沒有對后續(xù)專業(yè)課程起到輔助和輻射作用。課程體系是本著“先基礎(chǔ)、后專業(yè)”的原則開設(shè)各課程,由于各課程之間內(nèi)在聯(lián)系不足,不同專業(yè)教師之間學(xué)術(shù)交流活動少,雖然各科教學(xué)任務(wù)完成了,但是沒有形成連貫性,造成了學(xué)生經(jīng)常學(xué)此忘彼,即使是感覺各課程都學(xué)得不錯的學(xué)生,也無法從全局上掌握各門課程之間的關(guān)系,缺乏完整的實(shí)踐和科研能力。建設(shè)計(jì)算機(jī)技術(shù)課程群,挖掘計(jì)算機(jī)技術(shù)類課程與生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的內(nèi)在聯(lián)系,拓展工程學(xué)中計(jì)算機(jī)類課程教學(xué)的外延,構(gòu)建體系完善、層次分明、目標(biāo)明確的計(jì)算機(jī)教學(xué)體系,真正培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的能力,有著十分重要的意義。
2生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)計(jì)算機(jī)技術(shù)課程建設(shè)方案研究
針對目前課程設(shè)置存在的問題,首先必須要整合生工專業(yè)現(xiàn)有計(jì)算機(jī)技術(shù)類課程,研究課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)大綱、教學(xué)進(jìn)度等與生工專業(yè)各學(xué)科間的關(guān)系,明確計(jì)算機(jī)技術(shù)類課程在生工專業(yè)課程體系中的地位,實(shí)現(xiàn)生工專業(yè)計(jì)算機(jī)教育的系統(tǒng)化和全程化,即課程群中的各課程教學(xué)保持前后呼應(yīng),緊密聯(lián)系,融會貫通;然后要強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)技術(shù)類課程教學(xué)與生工其他專業(yè)課教學(xué)之間的內(nèi)在關(guān)系,以強(qiáng)化計(jì)算機(jī)在專業(yè)中的應(yīng)用為目標(biāo),使學(xué)生學(xué)習(xí)系統(tǒng)化、專業(yè)化,打造生工專業(yè)畢業(yè)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的核心競爭力,具體方案如下:
(1)認(rèn)真研究生工專業(yè)學(xué)科群課程體系,切實(shí)抓好計(jì)算機(jī)課程群全面建設(shè)為了使課程之間前后聯(lián)系緊密,知識結(jié)構(gòu)環(huán)環(huán)相扣,與醫(yī)學(xué)儀器方向其他專業(yè)課內(nèi)容息息相關(guān)、承上啟下,根據(jù)計(jì)算機(jī)課程知識結(jié)構(gòu),結(jié)合生工專業(yè)醫(yī)療儀器方向?qū)I(yè)課教學(xué)內(nèi)容需要,首先要在教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容上重新進(jìn)行設(shè)計(jì),在確保本課程教學(xué)內(nèi)容完成的基礎(chǔ)上,增加關(guān)聯(lián)課程的相關(guān)知識點(diǎn)間的講解學(xué)時。例如在C語言程序設(shè)計(jì)課程中,講過指針和結(jié)構(gòu)體知識后,增加鏈表的講解,講到位運(yùn)算知識時,增加位運(yùn)算的單片機(jī)應(yīng)用概述等知識點(diǎn)。另外在教學(xué)內(nèi)容建設(shè)上,不僅要明確本課程群與生工專業(yè)其他專業(yè)課程之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,還要重視不同課程在課程群系統(tǒng)中的邏輯關(guān)系。針對專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力培養(yǎng)目標(biāo),規(guī)范教學(xué)內(nèi)容,突出重點(diǎn),避免內(nèi)容重復(fù);抓好課程教學(xué)大綱的執(zhí)行與落實(shí),規(guī)范課程的講義與教案,加強(qiáng)課程教學(xué)課件等方面的建設(shè),將該學(xué)科最新的研究成果等及時補(bǔ)入教學(xué)內(nèi)容,做到與時俱進(jìn)。
(2)加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè),打造一支結(jié)構(gòu)合理、軟硬件研發(fā)和應(yīng)用能力完備的教學(xué)團(tuán)隊(duì)形成學(xué)術(shù)結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)、學(xué)歷結(jié)構(gòu)、職稱結(jié)構(gòu)均合理的教學(xué)團(tuán)隊(duì),是構(gòu)建計(jì)算機(jī)技術(shù)課程群的重要保證。在人才培養(yǎng)上,可以實(shí)施以老帶新的制度,讓更多學(xué)歷高、有能力的年輕老師快速成長起來;堅(jiān)持教學(xué)和科研兩手抓,兩手都要硬的原則,鼓勵老師進(jìn)行科研活動,這樣老師就可以把最新、最前沿的知識帶入到課堂,開闊學(xué)生的眼界,提高學(xué)習(xí)興趣;堅(jiān)持老師之間的學(xué)術(shù)交流活動,堅(jiān)持不同課程間的聽課制度,鼓勵老師多課程間授課,這樣才可以知己知彼,加快課程之間的融合速度。
(3)搭建計(jì)算機(jī)技術(shù)課程群網(wǎng)絡(luò)資源平臺,推進(jìn)課程資源的網(wǎng)絡(luò)化與信息化建設(shè)整合課程群中各門課程資源,將課程群作為一個整體,加強(qiáng)其網(wǎng)絡(luò)化與信息化平臺建設(shè)。一方面,可以幫助教師隊(duì)伍熟悉課程群中各門課程之間的緊密耦合關(guān)系,明確課程群的整體教學(xué)目標(biāo)和課程教學(xué)目標(biāo)之間的聯(lián)系;另一方面,統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)資源平臺有利于整合學(xué)生對于計(jì)算機(jī)技術(shù)類課程的理解,學(xué)生可以通過統(tǒng)一的平臺,溫故而知新,提高自主學(xué)習(xí)能力。
(4)圍繞課程群建設(shè),深入開展教改、教研和科研活動每個學(xué)年要制定出相應(yīng)的教改教研活動計(jì)劃,確定每次教改教研活動的主題、內(nèi)容與時間,并且于每個學(xué)期末,對教改教研活動開展情況、實(shí)施效果、存在問題等方面進(jìn)行總結(jié);定期組織教師進(jìn)行形式多樣的教學(xué)專題研討,探討課程教學(xué)方法、教學(xué)手段等方面的改革,針對課堂教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、精品課程培育與建設(shè)、教材教輔資料編寫、課程教學(xué)資源的網(wǎng)絡(luò)化與信息化建設(shè)以及學(xué)生的課程考試、教改項(xiàng)目的申報(bào)與實(shí)施等各方面的突出問題,提出解決的具體辦法和方案;倡導(dǎo)以生物醫(yī)學(xué)工程為主體的科研項(xiàng)目申報(bào),鼓勵學(xué)科間老師的合作,以計(jì)算機(jī)技術(shù)為工具,以各專業(yè)為目標(biāo)的團(tuán)隊(duì)合作方案,是課堂上老師最好的案例,也是課程之間融合建設(shè)過程中最為行之有效的方法之一。
(5)以實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果作為檢驗(yàn)課程群建設(shè)質(zhì)量的重要手段,建設(shè)生工專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)教學(xué)是整個計(jì)算機(jī)技術(shù)課程群教學(xué)內(nèi)容的重要組成部分,它既可以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動手操作能力,又可以培養(yǎng)獨(dú)立獲取知識的能力。所以,在專業(yè)培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱制定時,特別重視實(shí)驗(yàn)課的開設(shè),提高實(shí)驗(yàn)課學(xué)時,開設(shè)獨(dú)立的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)的能力。另外,建立專門的生工專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)室,既可以做軟、硬件的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)設(shè)計(jì),又為學(xué)生的科研活動提供良好的實(shí)驗(yàn)平臺和交流環(huán)境,它既加強(qiáng)了學(xué)生對專業(yè)知識的綜合理解和運(yùn)用能力,又能訓(xùn)練學(xué)生形成由單一到綜合,由相對獨(dú)立到科學(xué)融合的科研能力,為學(xué)科全面建設(shè)和發(fā)展奠定重要基礎(chǔ)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,始終堅(jiān)持產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的原則,訓(xùn)練學(xué)生的工程技術(shù)實(shí)踐能力,提高學(xué)生分析和解決工程實(shí)際問題的能力。
同時,生物統(tǒng)計(jì)作為數(shù)理統(tǒng)計(jì)在生物學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用,是教學(xué)難度較大的一門課程。因此,在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)精品課程建設(shè)過程中,針對各專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的定位,因材施教,更新教育理念,加強(qiáng)實(shí)踐訓(xùn)練,在教學(xué)方法和教學(xué)手段上進(jìn)行改革和大膽探索。
二、二十一世紀(jì)對生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的重新定位。
(一)新世紀(jì)對生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程提出的新要求。
二十世紀(jì)上半葉農(nóng)業(yè)和遺傳統(tǒng)計(jì)學(xué)首先獲得了發(fā)展,在其基礎(chǔ)上發(fā)展起來的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)、統(tǒng)計(jì)流行病學(xué)、隨機(jī)化臨床試驗(yàn)學(xué)已經(jīng)成為攻克人類疾病的一個里程碑。這在過去的半個世紀(jì)里顯著提高了人類的期望壽命。
21世紀(jì)人類基因組,基因芯片等實(shí)驗(yàn)科學(xué)產(chǎn)生出的巨量數(shù)據(jù),需要新工具來組織和提取重要信息。
將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為信息需要統(tǒng)計(jì)理論和實(shí)踐方面的洞察力、技術(shù)和訓(xùn)練。
未來的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)將會與信息技術(shù)密切結(jié)合,較少側(cè)重傳統(tǒng)數(shù)理統(tǒng)計(jì),而會更多注意數(shù)據(jù)分析,尤其是大型數(shù)據(jù)庫的處理。生物統(tǒng)計(jì)學(xué)越來越不同于其它數(shù)學(xué)領(lǐng)域,計(jì)算機(jī)和信息科學(xué)工具至少和概率論一樣重要。
(二)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)對大學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)的作用。
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的一個重要特點(diǎn)就是通過樣本來推斷和估計(jì)總體,這樣得到的結(jié)論有很大的可靠性但有一定的錯誤率,這是統(tǒng)計(jì)分析的基本特點(diǎn),因此在生物統(tǒng)計(jì)課程的學(xué)習(xí)中培養(yǎng)了一種新的思維方法———從不肯定性或概率的角度來思考問題和分析科學(xué)試驗(yàn)的結(jié)果。
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是通過個別的試驗(yàn)研究得出其一般性結(jié)論,屬于歸納推理的范疇。但其有別于簡單枚舉法和科學(xué)歸納法,是一種或然性歸納推理或者概率歸納推理。在生命科學(xué)的研究中絕大多數(shù)涉及到的是隨機(jī)事件,因此,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)不僅是試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)方法的教學(xué),更重要的還是大學(xué)生思維方式的培養(yǎng),這對提高大學(xué)生的素質(zhì)很有必要。
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)包括試驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)方法兩個有機(jī)聯(lián)系的組成部分。通過試驗(yàn)設(shè)計(jì)的教學(xué)可提高大學(xué)生設(shè)計(jì)研究課題試驗(yàn)方案的能力,使之明確課題的研究目的、試驗(yàn)因素與水平以及試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法等方面的內(nèi)容。通過統(tǒng)計(jì)方法的教學(xué)除讓學(xué)生弄清各種統(tǒng)計(jì)方法的內(nèi)涵外,還需要使學(xué)生能夠正確地選擇最適合的統(tǒng)計(jì)方法,以揭示資料潛在的信息,達(dá)到研究的最終目的,從而提高大學(xué)生科學(xué)研究素質(zhì)。
三、教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革。
(一)加強(qiáng)電子課件及網(wǎng)絡(luò)平臺建設(shè)。
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是應(yīng)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理研究生物界數(shù)量變化的學(xué)科,而概率統(tǒng)計(jì)的理論和思維方法對本科生來說有一定的難度,加之課程學(xué)時的減少(由原來的60-70學(xué)時,降到現(xiàn)在的40學(xué)時左右),如何深入淺出地引導(dǎo)學(xué)生入門,并使學(xué)生在了解概率統(tǒng)計(jì)思想的基礎(chǔ)上,掌握常用統(tǒng)計(jì)分析方法的應(yīng)用及使用條件是課程的教學(xué)難點(diǎn)。為此,我們利用多媒體技術(shù),制作了與教材配套的課件,通過在課堂上把抽象內(nèi)容形象化與直觀化,收到了良好教學(xué)效果。建設(shè)了一個生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)支撐平臺,現(xiàn)有課程簡介、教學(xué)大綱、師資力量、授課教案、電子版《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》教材、課程錄像、實(shí)習(xí)指導(dǎo)、在線測試題、參考文獻(xiàn)、其它教學(xué)資源等欄目,免費(fèi)向全校師生開放。
(二)將多媒體教學(xué)優(yōu)勢與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律有機(jī)結(jié)合,用較少的學(xué)時得到良好的教學(xué)效果。
多媒體具有信息量大、形象化、直觀化的特點(diǎn)。
但是如果不能很好地將多媒體這些特點(diǎn)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律相結(jié)合,多媒體教學(xué)就可能會帶來一些弊端諸如:(1)內(nèi)容多,幻燈片變換快,由照本宣科變?yōu)檎掌列?,為新的“滿堂灌”;(2)課件圖片多,內(nèi)容以展示為主,缺乏啟發(fā)性;(3)教學(xué)內(nèi)容常用滿屏的方式顯示(即所謂“死屏”),老師照著屏幕上的內(nèi)容給學(xué)生講解,失去了傳統(tǒng)教學(xué)方法,老師邊講邊板書能給學(xué)生留下比較深刻印象的特點(diǎn),缺乏吸引力。
而多媒體在教學(xué)中只能充當(dāng)工具的角色,在教學(xué)過程中必須將多媒體信息量大、形象化、直觀化的特點(diǎn)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律緊密結(jié)合在一起。在制作課件時,采用啟發(fā)式教學(xué)方式,精煉教學(xué)內(nèi)容,模仿傳統(tǒng)教學(xué)書寫板書的過程,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的難易程度,采用逐字、逐句、逐段顯示教學(xué)內(nèi)容的動畫方式。在課堂教學(xué)中,老師仍然保持傳統(tǒng)教學(xué)方法的教姿教態(tài),在授課的過程中與學(xué)生保持互動,根據(jù)學(xué)生在課堂上接受知識的能力,掌握屏幕上顯示內(nèi)容的速度,必要時輔以板書進(jìn)行講解。這樣做既發(fā)揮了多媒體教學(xué)的特點(diǎn),又充分照顧到學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,在內(nèi)容沒有縮減,學(xué)時減少近三分之一的情況下,仍然取得良好的教學(xué)效果。
(三)長期堅(jiān)持教育教學(xué)方法及教學(xué)規(guī)律的研究。
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的理論基礎(chǔ)是概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì),從這個層面上講,它有非常濃的數(shù)學(xué)味道,但是它又有別于概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì),生物統(tǒng)計(jì)學(xué)更主要強(qiáng)調(diào)的是概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)的思想和方法在解決生命科學(xué)中一些具體問題的應(yīng)用。因此在教學(xué)過程中就存在一個“度”的把握問題,如果將概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理講得太多,一是學(xué)時不允許,二是學(xué)生難以消化,得不到好的教學(xué)效果;如果只注重方法的講解,學(xué)生知其然不知其所以然,就會誤入亂套公式的歧途。經(jīng)過將教學(xué)的重點(diǎn)放在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生重點(diǎn)掌握統(tǒng)計(jì)方法的功能與用途,方法與步驟,防止各類方法的誤用,淡化定理的證明與公式的推導(dǎo)。在教學(xué)內(nèi)容的安排上采用“保干削枝”,即在學(xué)時減少很多的情況下,將一些次要的統(tǒng)計(jì)方法去掉,也要保證有足夠的學(xué)時講授理論分布與抽樣分布、統(tǒng)計(jì)假設(shè)測驗(yàn)等方面的內(nèi)容,讓學(xué)生掌握生物統(tǒng)計(jì)學(xué)中所蘊(yùn)含的概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)的思想精髓,從而避免學(xué)生亂套統(tǒng)計(jì)公式。
(四)密切跟蹤生命科學(xué)發(fā)展的前沿動向,探索生物統(tǒng)計(jì)學(xué)解決前沿問題的理論與方法。
統(tǒng)計(jì)學(xué)在生物學(xué)中的應(yīng)用已有長遠(yuǎn)的歷史,許多統(tǒng)計(jì)的理論與方法也是自生物上的應(yīng)用發(fā)展而來,而且生物統(tǒng)計(jì)是一個極重要的跨生命科學(xué)各研究領(lǐng)域的平臺?,F(xiàn)在基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)與生物信息學(xué)的蓬勃發(fā)展,使得生物統(tǒng)計(jì)在這些突破性生物科技領(lǐng)域上扮演著不可或缺的角色。
在課程建設(shè)中,隨時注意納入生物統(tǒng)計(jì)學(xué)在前沿領(lǐng)域研究應(yīng)用的內(nèi)容,增強(qiáng)課程的活力,提高教師和學(xué)生面向生物產(chǎn)業(yè)主戰(zhàn)場解決實(shí)際問題的能力。
四、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),注重學(xué)生能力培養(yǎng)。
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)要不要開實(shí)驗(yàn)課,怎樣開實(shí)驗(yàn)課,一直存在爭議,在此認(rèn)為生物統(tǒng)計(jì)學(xué)不僅應(yīng)該開設(shè)實(shí)驗(yàn)課,而且還要將實(shí)踐教學(xué)的重點(diǎn)放在計(jì)算機(jī)技術(shù)和統(tǒng)計(jì)軟件的應(yīng)用上,讓學(xué)生不僅掌握統(tǒng)計(jì)方法,而且加深對原理的認(rèn)識,獲得就業(yè)或升學(xué)的必備計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)技能,提高解決復(fù)雜問題的能力。
(一)開展統(tǒng)計(jì)軟件的實(shí)習(xí),擴(kuò)大學(xué)生的視野,提高學(xué)生素質(zhì)。
20世紀(jì)20年展起來的多元統(tǒng)計(jì)方法雖然對于處理多變量的種類數(shù)據(jù)問題具有很大的優(yōu)越性,但由于計(jì)算工作量大,使得這些有效的統(tǒng)計(jì)分析方法一開始并沒有能夠在實(shí)踐中很好推廣開來。而電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的誕生與發(fā)展,使得復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理工作變得非常容易,所以充分利用現(xiàn)代計(jì)算技術(shù),通過計(jì)算機(jī)軟件將統(tǒng)計(jì)方法中復(fù)雜難懂的計(jì)算過程屏障起來,讓用戶直接看到統(tǒng)計(jì)輸出結(jié)果與有關(guān)解釋,從而使統(tǒng)計(jì)方法的普及變得非常容易。在課程體系改革中,各課程的教學(xué)時數(shù)與達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)所需完成的教學(xué)內(nèi)容相比還是不足的。為此,可以通過標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)計(jì)軟件的教學(xué)實(shí)習(xí)來達(dá)到以點(diǎn)帶面,擴(kuò)大學(xué)生視野,提高學(xué)生素質(zhì)。
為此我們建立了一個專用于實(shí)習(xí)教學(xué)的生物統(tǒng)計(jì)電腦實(shí)驗(yàn)室?,F(xiàn)共有50余臺電腦,并連接到校園網(wǎng)。實(shí)驗(yàn)室配備有指導(dǎo)教師,負(fù)責(zé)對上機(jī)的學(xué)生答疑。除按教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行的正常實(shí)習(xí)教學(xué)外,實(shí)驗(yàn)室還對優(yōu)秀學(xué)生免費(fèi)開放,鼓勵他們結(jié)合教師的科研活動,應(yīng)用所學(xué)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)知識,學(xué)習(xí)新的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)知識,掌握應(yīng)用計(jì)算機(jī)解決生物統(tǒng)計(jì)學(xué)問題的技能。
(二)全方位、多層次的實(shí)踐教學(xué)。
為了進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動手能力和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,必須將本課程的實(shí)踐教學(xué)活動延伸到課堂教學(xué)外,開展全方位、多層次的實(shí)踐教學(xué)。
在原綿陽農(nóng)專期間,主要在作物育種、作物栽培、動物營養(yǎng)等課程實(shí)驗(yàn)與實(shí)習(xí)中,根據(jù)相關(guān)內(nèi)容加入了試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的相關(guān)內(nèi)容。
組建了西南科技大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院以后,由原來的單一農(nóng)科專業(yè)變成了理、工、農(nóng)三大學(xué)科均有專業(yè)的格局。雖然專業(yè)的學(xué)科歸屬不同,但有一點(diǎn)是相通的,其內(nèi)涵均屬于生命科學(xué)的范疇。以科學(xué)研究的方法進(jìn)行劃分,均屬于實(shí)驗(yàn)科學(xué)。
掌握正確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,從不確定性數(shù)據(jù)中挖掘事物的客觀規(guī)律,是實(shí)驗(yàn)科學(xué)工作者必備的技能。因此,我們將原來只是在農(nóng)科專業(yè)上延伸實(shí)踐教學(xué)的作法推廣到全院的所有專業(yè),結(jié)合實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的改革,對發(fā)酵工藝學(xué)實(shí)驗(yàn)、植物細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)、食用菌實(shí)驗(yàn)、微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)等課程的內(nèi)容全部或部分改為用生物統(tǒng)計(jì)學(xué)指導(dǎo)學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),把過去單一的實(shí)驗(yàn)流程、樣品觀察或檢測實(shí)驗(yàn)改變?yōu)樵囼?yàn)條件的優(yōu)化試驗(yàn),提出在不同條件下對樣品測定的比較試驗(yàn)設(shè)計(jì)、單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)、多因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)、正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)、均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì),對試驗(yàn)結(jié)果要求學(xué)生使用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法對進(jìn)行分析和討論,最后得出最佳試驗(yàn)條件。
這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革起到了一箭雙雕的作用,從專業(yè)基礎(chǔ)課或?qū)I(yè)課的角度看,改驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為設(shè)計(jì)型、綜合性實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力,培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新思維的能力;從生物統(tǒng)計(jì)學(xué)角度看,將課程的教學(xué)實(shí)踐延伸到課程外,彌補(bǔ)了學(xué)時的不足,更重要的是學(xué)生將自己學(xué)到的統(tǒng)計(jì)學(xué)知識,轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問題的能力,知識得到很好的內(nèi)化。
此外,在學(xué)生課外科技活動中指導(dǎo)學(xué)生選用正確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析方法,提升科技作品的檔次;在畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))中要求學(xué)生采用恰當(dāng)?shù)纳锝y(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析,寫出高質(zhì)量的畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))。
通過這樣的教學(xué)實(shí)踐,訓(xùn)練了學(xué)生的統(tǒng)計(jì)思維能力,使學(xué)生充分認(rèn)識到掌握生物統(tǒng)計(jì)學(xué)這一工具的重要性和必要性,增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)好用好這門工具的信心,提高了學(xué)生從復(fù)雜的生命現(xiàn)象中挖掘事物客觀發(fā)展規(guī)律的能力。
精品課程是集科學(xué)性、先進(jìn)性、教育性、整體性、有效性和示范性于一身的優(yōu)秀課程。作為精品課程的載體,應(yīng)具有一流的教師隊(duì)伍、一流的教學(xué)內(nèi)容、一流的教學(xué)方法、一流的教材、一流的教學(xué)管理等特點(diǎn)。與之相比,我們在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)精品課程的建設(shè)上,才剛剛起步,今后還要在教材建設(shè)、師資隊(duì)伍建設(shè)、科學(xué)研究等方面加大力度,將生物統(tǒng)計(jì)學(xué)建設(shè)成體現(xiàn)現(xiàn)代教育教學(xué)思想、符合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和適應(yīng)社會發(fā)展進(jìn)步的需要、能夠促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展而深受學(xué)生歡迎的一門課程。
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關(guān)鍵詞:討論式教學(xué);課堂設(shè)計(jì);生物化學(xué)
生物化學(xué)課程由于信息量大、內(nèi)容錯綜復(fù)雜,新知識和新技術(shù)層出不窮,如何提高課堂教學(xué)效果一直是教師們在生物化學(xué)教學(xué)中思考的問題。教學(xué)方法的多元化是提高課堂教學(xué)效果的有效手段,多元化的教學(xué)方式包括互動式、組合式、討論式等讓學(xué)生充分進(jìn)入到教學(xué)的各個環(huán)節(jié)中來,在大學(xué)教學(xué)中受到廣大一線教師的重視[1-4]。討論式教學(xué)作為一種開放式課堂教學(xué)方法,在教師的引導(dǎo)下,通過討論調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,在師生之間或?qū)W生之間形成一種互動式、合作式的學(xué)習(xí)方式,從而讓學(xué)生構(gòu)建自己的知識體系,更深入地掌握教學(xué)內(nèi)容,完成教學(xué)目標(biāo),是提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率和課堂教學(xué)效果的有效方法[4,5]。本文通過討論式教學(xué)課堂在生物化學(xué)教學(xué)中的設(shè)計(jì)和實(shí)踐,對討論內(nèi)容的來源、討論過程的實(shí)施進(jìn)行了探討,并對教學(xué)效果、討論式教學(xué)存在的缺點(diǎn)和應(yīng)對方法進(jìn)行了簡要分析。
1討論式課堂中討論內(nèi)容的來源和設(shè)計(jì)
在生物化學(xué)教學(xué)中采用討論式教學(xué)課堂的主要目的是讓學(xué)生更好地掌握生物化學(xué)的理論知識、實(shí)際應(yīng)用及學(xué)科進(jìn)展并在討論中學(xué)會思考,因此討論內(nèi)容的類型主要是問題式和信息式的。問題式內(nèi)容重點(diǎn)在對一個復(fù)雜的問題通過討論得出結(jié)論,對規(guī)定內(nèi)容讓學(xué)生圍繞題目來討論,更有成效。信息式內(nèi)容則重點(diǎn)在對沒有答案或沒有唯一答案或有爭議的問題即開放式問題,鼓勵學(xué)生參與討論而不用擔(dān)心不正確,讓學(xué)生有相當(dāng)?shù)淖杂蓙沓浞直磉_(dá)其觀點(diǎn)。通常討論內(nèi)容來源于以下幾個方面:
1.1教師教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的積累
討論內(nèi)容包括了生物化學(xué)課程的重點(diǎn)難點(diǎn)、往年學(xué)生的提問、歷年學(xué)生作業(yè)、考試中出現(xiàn)的問題或發(fā)現(xiàn)的問題。這些問題往往在歷年學(xué)生中有共性,除了教師在授課時對這類學(xué)生容易犯錯混淆的問題進(jìn)行講解外,通過討論讓學(xué)生自己辨析、進(jìn)一步梳理,來掌握相關(guān)知識。
1.2針對當(dāng)前大學(xué)生的特點(diǎn)和興趣以及當(dāng)前學(xué)科發(fā)展的熱點(diǎn),挖掘相應(yīng)的討論內(nèi)容
當(dāng)前大學(xué)生思維活躍,對生活中與所學(xué)知識相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容有濃厚興趣,對所學(xué)知識的應(yīng)用有創(chuàng)新想法,對學(xué)科發(fā)展的熱點(diǎn)和新知識有很強(qiáng)的求知欲,在制定討論內(nèi)容時,應(yīng)充分考慮到學(xué)生的這些特點(diǎn),從實(shí)際生活中發(fā)掘案例,從理論知識中尋求實(shí)際應(yīng)用,并通過閱讀國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊以及新聞尋找和教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的最新進(jìn)展和熱點(diǎn)知識。
1.3讓學(xué)生提出問題并從中收集討論內(nèi)容
學(xué)生提出問題的過程往往也是思考和理解的過程,部分問題在他們提出的時候自己通過閱讀文獻(xiàn)仔細(xì)思考就已經(jīng)解決了,而最后提出的問題往往是他們覺得不易理解或難以辨清,掌握起來有難度的,老師通過對這些問題進(jìn)行整理和再組合,通過討論和總結(jié)可以有效讓學(xué)生掌握這些知識。在討論內(nèi)容的設(shè)計(jì)上還要符合三個原則,第一是學(xué)生對要討論的內(nèi)容通過課堂講授、指定文獻(xiàn)閱讀、自學(xué)或教師輔導(dǎo)、生活常識等途徑獲取過相關(guān)知識,討論前已經(jīng)理解或掌握了大部分并具有一定的知識儲備,這樣討論時才能夠積極參與。第二是選擇的問題要有一定的深度難度和廣度,還要有探究性,既能激發(fā)學(xué)生思考問題解決問題的欲望,還能讓學(xué)生通過討論更好地掌握相關(guān)的知識。第三是要考慮課堂時間,能保證在規(guī)定時間內(nèi)完成,討論內(nèi)容的多少可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容而有所變化。
2討論式課堂的實(shí)施
2.1討論式課堂的實(shí)施
為提高學(xué)生在討論式教學(xué)中的參與度,使課堂達(dá)到良好的教學(xué)效果,通過設(shè)計(jì)討論程序,激發(fā)起學(xué)生的參與熱情與討論勇氣。通常課堂討論式教學(xué)分可以為兩大步驟:(1)學(xué)生分組討論;(2)學(xué)生課堂匯報(bào)和老師點(diǎn)評總結(jié)。在開始討論前,教師對學(xué)生進(jìn)行分組并讓學(xué)生明確討論程序。討論式教學(xué)上有明確分組是比較有效的討論形式,小組討論不僅讓每個學(xué)生容易開口,而且對學(xué)生來說一個小組就是一個集體,學(xué)生往往會為集體的榮譽(yù)感而認(rèn)真討論和得出結(jié)論。小組內(nèi)學(xué)生通過對討論內(nèi)容的思考,同學(xué)間的問答、補(bǔ)充、辯論等,以及老師的引導(dǎo),學(xué)生對自己組的討論內(nèi)容逐漸明確,最后達(dá)成一個組內(nèi)的統(tǒng)一結(jié)論。分組討論后再加上交叉討論,即由每原小組中出一員組成新的小組進(jìn)行討論,交叉討論是最有效提高每個學(xué)生參與度的措施,因?yàn)樾枰谛碌男〗M里代表原小組說出原小組問題的結(jié)論,所以每個學(xué)生在第一次分組討論時就必須高度參與并獲得結(jié)論,這樣交叉討論才能開展。最后每組代表上講臺通過講解和黑板板書、多媒體輔助等形式,對本組討論內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié),對所取得的結(jié)論進(jìn)行闡述。教師對學(xué)生的匯報(bào)結(jié)果要進(jìn)行積極評價,鼓勵學(xué)生并承認(rèn)他們的貢獻(xiàn),對好的匯報(bào)進(jìn)行表揚(yáng),對不夠完善的提出改進(jìn)意見,對有錯誤的地方進(jìn)行討論并分析原因,及時糾正;對于意見不統(tǒng)一的問題,教師應(yīng)提出自己的基本觀點(diǎn),供學(xué)生參考、借鑒或與學(xué)生切磋,并通過課后的進(jìn)一步查閱文獻(xiàn)后和學(xué)生達(dá)成一致。
2.2討論式課堂中教師的作用
在討論課上,教師要全程參與到討論教學(xué)中。教師在討論式教學(xué)中是課堂的組織者、引導(dǎo)者,對整個討論的走向、討論的程序、時間的控制等教師要在宏觀上圍繞著主題有目的地引導(dǎo)和調(diào)控。學(xué)生討論時,教師應(yīng)在教室內(nèi)走動,通過傾聽了解學(xué)生表達(dá)的觀點(diǎn)和討論進(jìn)度;觀察學(xué)生在組內(nèi)的互助合作,對不太主動參與的學(xué)生要給予鼓勵,對于過度參與的學(xué)生也要通過鼓勵其他學(xué)生參與而適當(dāng)控制;引導(dǎo)學(xué)生對討論內(nèi)容進(jìn)行總結(jié),寫下討論結(jié)論;要求小組進(jìn)行匯報(bào)并對匯報(bào)結(jié)果進(jìn)行積極評價。老師在討論式教學(xué)中還是討論的激發(fā)者推進(jìn)者,討論過程中利用開放問題鼓勵學(xué)生擴(kuò)展思維;對學(xué)生討論中有疑惑的地方啟發(fā)式解答并引導(dǎo)學(xué)生開動腦筋積極思考;肯定學(xué)生在討論中迸發(fā)出來的思想火花,這種肯定往往讓學(xué)生備受鼓勵,產(chǎn)生自我肯定從而加大對課程的學(xué)習(xí)興趣和積極性。
3生物化學(xué)討論式課堂實(shí)例
電子傳遞和氧化磷酸化是能量代謝的重要內(nèi)容,知識內(nèi)容繁雜、研究進(jìn)展多,在兩次講授式教學(xué)后進(jìn)行一次討論課堂的設(shè)計(jì),讓學(xué)生對相關(guān)知識進(jìn)行歸納整理和內(nèi)化,可有效提高學(xué)生對知識掌握的程度。在這次討論課中學(xué)生人數(shù)為25人,設(shè)計(jì)討論內(nèi)容設(shè)置5個題目。討論內(nèi)容來自教學(xué)中的重點(diǎn)難點(diǎn)、研究進(jìn)展和學(xué)生興趣點(diǎn),分別為:(1)生物分子C-C間脫氫形成雙鍵時,往往是以FAD為輔酶的,而C-O間脫氫則以NAD+為輔酶,試根據(jù)教科書中列出的標(biāo)準(zhǔn)還原電勢,舉例從能量角度進(jìn)行解釋。(2)線粒體的結(jié)構(gòu)對于電子傳遞和氧化磷酸化有什么重要意義?呼吸鏈中電子傳遞是怎樣進(jìn)行的?(3)有哪些抑制劑可以在呼吸鏈的什么部位阻斷電子傳遞?氰化物中毒后馬上用亞硝酸鈉可以解毒,原理是什么?(4)氧化磷酸化的偶聯(lián)機(jī)理是什么?二硝基苯酚對人體毒性很大,但曾被用作減肥藥物,因?yàn)樗鼤@著地加快代謝速率并使體溫上升、出汗過多,分析原因。(5)對ATP合酶的結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述,根據(jù)其結(jié)構(gòu)分析ATP合成的機(jī)制。討論課前一次課將討論內(nèi)容發(fā)給學(xué)生,讓學(xué)生就討論內(nèi)容自己搜集資料熟悉討論內(nèi)容。討論課堂上,將學(xué)生隨機(jī)編號為A1-A5、B1-B5、C1-C5、D1-D5、E1-E5。學(xué)生先按阿拉伯?dāng)?shù)字分為5組,進(jìn)行第一次分組討論,每個小組討論相應(yīng)組號的一個問題,通過討論達(dá)成一個組內(nèi)的統(tǒng)一結(jié)論,討論時間大約占總課堂時間的40%。接下來學(xué)生按照英文字母重新分為5組,進(jìn)行交叉討論,在新的小組中,每個原數(shù)字小組的同學(xué)負(fù)責(zé)將自己原組內(nèi)的統(tǒng)一結(jié)論講解給新字母小組同學(xué)聽,并積極聽取新的小組成員對討論問題的看法,有和原結(jié)論不同的意見記錄下來。這個環(huán)節(jié)可以分配整個討論課的25%的時間。然后第三次分組討論,這時第一次分組的成員重新回到自己的小組,把交叉討論中收集的意見進(jìn)一步整理,獲得一個最終的結(jié)論,供下一步匯報(bào),并選出進(jìn)行匯報(bào)的代表。這個環(huán)節(jié)分配整個討論課5%的時間。最后每組代表上講臺對本組討論內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié),對所取得的結(jié)論進(jìn)行闡述。教師對學(xué)生的匯報(bào)結(jié)果進(jìn)行積極評價,并最后達(dá)成一個較為統(tǒng)一的結(jié)論。這個環(huán)節(jié)分配整個討論課30%的時間。討論課結(jié)束后每組學(xué)生將討論內(nèi)容整理后交給老師,然后由老師審閱修改定稿后返回給學(xué)生,這樣供學(xué)生課后復(fù)習(xí)時使用從而更好地掌握相關(guān)內(nèi)容。
4討論式課堂的教學(xué)效果、問題及應(yīng)對辦法
4.1討論式課堂的教學(xué)效果分析
4.1.1顯著提高了學(xué)生課堂教學(xué)的參與度
學(xué)生的教學(xué)參與度是提高教學(xué)效果的保證,而討論式教學(xué)無疑是很好的提高學(xué)生教學(xué)參與度的方法。幾年的教學(xué)統(tǒng)計(jì)下來,學(xué)生們非常喜歡討論課,每次課學(xué)生出勤率都保持在100%,而小組討論中學(xué)生參與度達(dá)到了100%,小組代表上臺匯報(bào)占學(xué)生的20%左右。這種參與程度是講授式教學(xué)無法比擬的。
4.1.2提高了學(xué)生學(xué)習(xí)主動性,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
討論式教學(xué)使學(xué)生的學(xué)習(xí)能動性得到充分的調(diào)動,課堂上允許也鼓勵學(xué)生自由思考、擴(kuò)展思維、重塑知識,討論內(nèi)容來自老師的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出的問題也來自于學(xué)生自己的問題,從而學(xué)生更容易對討論內(nèi)容進(jìn)行理解、闡述、評論、解釋和辯論,學(xué)習(xí)更加有趣。同學(xué)們在討論課后說,一堂討論課中通過對知識的梳理和重建,從知識的掌握來講效果要好于幾次講授課,尤其是討論課中思考及表述的方法對于將來的自我學(xué)習(xí)和發(fā)展非常有用。
4.1.3培養(yǎng)了學(xué)生的全面素質(zhì)
討論作為一種教學(xué)方法,培養(yǎng)了學(xué)生分析問題、研究問題、解決問題的能力和表達(dá)能力。通過討論學(xué)生逐漸形成了良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和參與教學(xué)的思維習(xí)慣;對學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解、記憶和掌握的水平明顯高于講授式教學(xué);學(xué)生通過資料搜集、整理、分析、思考逐步培養(yǎng)了學(xué)生閱讀文獻(xiàn)、利用資料分析問題、解決問題的能力;學(xué)生通過小組討論,學(xué)會合作,尊重和理解其他同學(xué)觀點(diǎn)和理由;此外通過討論和上臺匯報(bào)使得學(xué)生的口才得到鍛煉,語言表達(dá)能力明顯提高。
4.1.4提升了教師教學(xué)能力
講授式教學(xué)具有單向性,缺少學(xué)生學(xué)會了什么的信息,而討論式教學(xué)中教師能及時收到學(xué)生反饋,這對于教師了解學(xué)生學(xué)習(xí)中的問題和興趣很有幫助,教師通過對討論課堂的實(shí)踐、摸索、總結(jié)和積累,不僅可以提高以后討論式教學(xué)課堂的質(zhì)量,還能提高講授式教學(xué)的質(zhì)量,從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長,提升教師的教學(xué)能力。
4.2討論式課堂教學(xué)的問題和應(yīng)對方法
4.2.1不是所有教學(xué)內(nèi)容都適合討論
討論式課堂對教學(xué)內(nèi)容具有一定的選擇性,教師要仔細(xì)考慮討論內(nèi)容的深度和廣度,以及討論的實(shí)施方法,選取適合的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行討論。
4.2.2難以讓所有學(xué)生參與
全班討論可能會造成部分同學(xué)因性格內(nèi)向不敢在眾人面前說話或在眾人面前講話不自在,而不能積極參與的現(xiàn)象,如果改為小組討論,基本上可消除學(xué)生的不自在,參與度明顯增加;如果是小組討論后加上小組交叉討論,每個學(xué)生在自己小組討論形成的結(jié)果需要向其他小組轉(zhuǎn)達(dá),這樣每個學(xué)生都參與到討論式教學(xué)中。另外,明確告知學(xué)生其討論參與度和貢獻(xiàn)是成績差異化的依據(jù)會影響最終的考核成績,也可以有效促進(jìn)學(xué)生的參與程度。
4.2.3學(xué)生討論不遵守討論規(guī)則、偏題討論問題
為規(guī)定題目時,討論內(nèi)容相對清楚,學(xué)生更容易投入,也不容易偏題;通過提前給學(xué)生布置討論內(nèi)容,提供相關(guān)文獻(xiàn)閱讀,讓學(xué)生在課前進(jìn)行準(zhǔn)備,都有利于討論進(jìn)行。另外老師要全程參與討論課,了解學(xué)生的討論內(nèi)容和進(jìn)度,有效糾正偏題不遵守規(guī)則的現(xiàn)象。
4.2.4知識信息少、節(jié)奏慢
雖然相比講授式教學(xué),討論式教學(xué)課堂內(nèi)知識信息偏少、教學(xué)節(jié)奏變慢,但討論式教學(xué)法使得生物化學(xué)課程的開放性增大,學(xué)生在閱讀文獻(xiàn)和搜集資料的過程中也擴(kuò)展了知識信息。而且討論式教學(xué)中學(xué)生的學(xué)習(xí)更加有效,作為講授式教學(xué)的輔助形式,討論課堂大約占整個教學(xué)學(xué)時的15%,以慢節(jié)奏換取學(xué)生對知識的更好掌握還是非常值得的。
4.2.5大班難以進(jìn)行討論式教學(xué)
作者在教學(xué)中有時是大班,的確相對于小班,討論式教學(xué)不易在大班中進(jìn)行,但通過將大班根據(jù)學(xué)生人數(shù)分解為幾個平行小組,分組討論和分組交叉討論都可以很好進(jìn)行,只是在學(xué)生匯報(bào)環(huán)節(jié),可以讓討論相同內(nèi)容的小組各推選一人上臺匯報(bào),一個討論內(nèi)容幾個人一起匯報(bào),相互補(bǔ)充。這樣在大班中也可以有效進(jìn)行討論式教學(xué)。綜上所述,討論式課堂教學(xué)具有學(xué)生參與度高、啟發(fā)性強(qiáng)、趣味性濃、學(xué)生易于理解和掌握所學(xué)內(nèi)容,且利于學(xué)生綜合能力和素質(zhì)提高等特點(diǎn),有效地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性。在生物化學(xué)教學(xué)中引進(jìn)討論式教學(xué)課堂,使得教學(xué)方式多樣化,是提高學(xué)生興趣和參與度的有效方法,將其與其它教學(xué)方法有機(jī)地融合使用能顯著地提高生物化學(xué)的教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:生物信息學(xué);計(jì)算機(jī)科學(xué);教學(xué)模式
生物信息學(xué)是生物學(xué)、數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)交叉所形成的一門新興學(xué)科,它主要運(yùn)用信息科學(xué)和計(jì)算機(jī)手段,通過數(shù)據(jù)分析和處理,揭示海量數(shù)據(jù)間的內(nèi)在聯(lián)系和生物學(xué)含義,進(jìn)而提煉有用的生物學(xué)知識。當(dāng)前,生物信息學(xué)教學(xué)還沒有完善的教學(xué)模式,如何在高校進(jìn)行生物信息學(xué)教學(xué)亟需探索。
進(jìn)入21世紀(jì),生物學(xué)的重點(diǎn)和潛在的突破點(diǎn)已經(jīng)由20世紀(jì)的試驗(yàn)分析和數(shù)據(jù)積累,轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)分析及其指導(dǎo)下的試驗(yàn)驗(yàn)證上來。生物信息學(xué)作為一門學(xué)科被廣泛研究的根本原因,在于它所提供的研究工具對生物學(xué)發(fā)展至關(guān)重要,因此成為生命科學(xué)研究型人才必須掌握的現(xiàn)代知識。今天的實(shí)驗(yàn)生物學(xué)家,只有利用計(jì)算生物學(xué)的成果,才能跳出實(shí)驗(yàn)技師的框架,做出真正創(chuàng)新的研究?,F(xiàn)在基因組信息學(xué)和后基因組信息學(xué)資源已經(jīng)成了地球上全人類的共同財(cái)富。如何獲取和利用基因組和后基因組學(xué)提供的大量信息,如何具備享用全人類共有資源的能力,成了當(dāng)今世紀(jì)生命科學(xué)學(xué)生必須掌握的基本技術(shù)和知識以及必須具有的初步能力。在信息學(xué)院中開設(shè)生物信息學(xué)應(yīng)該有別于生物專業(yè)和物理、化學(xué)專業(yè)的學(xué)生,側(cè)重于與計(jì)算機(jī)科學(xué)關(guān)系緊密的內(nèi)容進(jìn)行講解。本文主要討論在信息學(xué)專業(yè)中開設(shè)生物信息學(xué)的內(nèi)容、教學(xué)方法[1]。
1國內(nèi)生物信息學(xué)研究與教學(xué)現(xiàn)狀
作為計(jì)算機(jī)科學(xué)和數(shù)學(xué)應(yīng)用于分子生物學(xué)而形成的交叉學(xué)科,生物信息學(xué)已經(jīng)成為基因組研究中強(qiáng)有力的必不可少的研究手段。在我國,生物信息學(xué)隨著人類基因組研究的展開才剛剛起步,但已顯露出蓬勃發(fā)展的勢頭。許多科研單位已經(jīng)開始或準(zhǔn)備開始從事這方面的研究工作。北京大學(xué)研究建立起一個EMBL的鏡像數(shù)據(jù)庫,并提供數(shù)據(jù)檢索服務(wù)[2-3]。
在復(fù)旦大學(xué)遺傳學(xué)研究所,為克隆新基因而建立的一整套生物信息系統(tǒng)也已初具規(guī)模。中科院上海生化所、生物物理等在結(jié)構(gòu)生物學(xué)和基因預(yù)測研究方面也有相當(dāng)?shù)幕A(chǔ),中科院計(jì)算所作為我國計(jì)算機(jī)科學(xué)的頂尖機(jī)構(gòu),利用自身優(yōu)勢,也開始在生物信息方面投入大量的人力物力,從事相關(guān)的研究。另外清華大學(xué)生物學(xué)院與信息學(xué)院、中國科技大學(xué)生物學(xué)院、浙江大學(xué)也有相應(yīng)的研究小組。有許多學(xué)校還增設(shè)了生物信息學(xué)的本科專業(yè)與二級學(xué)科的碩士、博士點(diǎn)。
在當(dāng)前生物學(xué)信息呈爆炸性增長的背景下,急需要對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、歸類與重組,發(fā)現(xiàn)新線索、新現(xiàn)象和新規(guī)律,用以指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)工作的設(shè)計(jì)。生物信息學(xué)的建設(shè)顯得尤為緊迫,關(guān)鍵在于:1)加強(qiáng)相關(guān)學(xué)科之間的協(xié)作;2)加速培養(yǎng)一批在數(shù)學(xué)、物理、信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)以及分子生物學(xué)方面均有造詣的跨學(xué)科青年人才。這樣的人才在當(dāng)前全世界都十分缺乏。我們?nèi)缒艹浞职l(fā)揮現(xiàn)有人才和單位的潛力,優(yōu)勢互補(bǔ),相互協(xié)作,邊做課題邊培養(yǎng)研究生,進(jìn)而在某些有條件的大學(xué)里設(shè)置生物信息學(xué)專業(yè),就能迎接21世紀(jì)的挑戰(zhàn)。
2生物信息學(xué)教學(xué)模式初探
2.1在計(jì)算機(jī)專業(yè)中開設(shè)生物信息學(xué)課程的幾個問題
缺乏合格的生物信息學(xué)師資,教師隊(duì)伍的整體數(shù)量和質(zhì)量與我國生物信息學(xué)教育快速發(fā)展的規(guī)模極不相稱。
對生物信息學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)的認(rèn)識各異,造成課程設(shè)置不合理。事實(shí)上,國外在生物信息學(xué)專業(yè)的課程設(shè)置方面也缺乏成功的經(jīng)驗(yàn),圍繞“哪些是生物信息學(xué)專業(yè)的必修課程”和“生物信息學(xué)專業(yè)的研究生需要哪些背景”之類的問題爭議頗多。
生物信息學(xué)教育與其他專業(yè)的合作還有待加強(qiáng)。盡管生物信息學(xué)是一門新興學(xué)科,但與其他專業(yè)之間存在許多聯(lián)系。如生物信息學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)的關(guān)系極為密切,如能整合統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)資源,勢必提升生物信息學(xué)教育水平。
在教學(xué)方法上,生物信息學(xué)仍沿用“以教師為中心,以課堂為中心,以教材為中心”的傳統(tǒng)教學(xué)模式。重視系統(tǒng)知識的傳授和授課計(jì)劃的完成,忽視學(xué)生能力和素質(zhì)的培養(yǎng)。理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏有機(jī)整合,實(shí)驗(yàn)教學(xué)只是以驗(yàn)證理論為目的,內(nèi)容單一,無創(chuàng)新點(diǎn),忽視了學(xué)生實(shí)際操作能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
教學(xué)中還缺乏適合的理論和實(shí)驗(yàn)教材。近來,盡管生物信息學(xué)書籍呈快速增長的趨勢,已不下百種,其中授權(quán)影印國外原版教科書和翻譯書籍仍占主導(dǎo)地位。
2.2生物信息學(xué)教學(xué)模式的改進(jìn)方法
借鑒其他學(xué)科成功的教學(xué)模式,結(jié)合生物信息學(xué)課程特點(diǎn),采用新的教學(xué)模式勢在必行。
2.2.1知識定位為中心,引入探究式教學(xué)方法
生物信息學(xué)既有較深的理論性知識,又有較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)技能,它涉及生物學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)學(xué)等方面的知識。因此,學(xué)校需針對培養(yǎng)目標(biāo)與要求,制訂具有專業(yè)特色的教學(xué)大綱,在教學(xué)內(nèi)容上作合理的調(diào)整與優(yōu)化。其教學(xué)過程大致分為三個步驟:(1)確立教學(xué)目標(biāo)。目標(biāo)可以由教師設(shè)定,可以是學(xué)生感興趣的內(nèi)容。(2)進(jìn)行分組。對一個嶄新事物的認(rèn)識單靠個人的力量往往難以全面兼顧,需要集體的智慧,由小組成員圍繞指定的問題進(jìn)行討論,最后由指導(dǎo)教師進(jìn)行總結(jié),對同學(xué)的討論情況做出點(diǎn)評,并提出改進(jìn)意見。
2.2.2整合理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué),提高學(xué)生綜合素質(zhì)
通過生物數(shù)據(jù)庫的使用,提高學(xué)生處理生物信息的能力。由于大型服務(wù)器和計(jì)算機(jī)的參與,分子生物學(xué)對生物分子(主要是核酸和蛋白質(zhì))研究工作的效率大大提高。到目前為止,生物學(xué)數(shù)據(jù)庫總數(shù)已達(dá)500個以上,在DNA序列方面有GenBank、EMBL和DDBJ等;在蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)方面有SWISS-PROT、PIR和MIPS等;在蛋白質(zhì)和其他生物大分子的結(jié)構(gòu)方面有PDB等;在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分類方面有SCOP和CATH等,各數(shù)據(jù)庫均通過Internet提供多種形式的數(shù)據(jù)檢索服務(wù)。
2.2.3充分利用現(xiàn)代化教育技術(shù),采用啟發(fā)式教學(xué)
目前,高等院校在教室內(nèi)配備的多媒體投影播放系統(tǒng)促進(jìn)了多媒體教學(xué)的廣泛應(yīng)用。生物信息學(xué)采用多媒體教學(xué)是與學(xué)科特點(diǎn)相適應(yīng),有利于提高教學(xué)效果。作為生物信息學(xué)教學(xué)的基本模式,多媒體教學(xué)使講解的內(nèi)容更加直觀形象,尤其是對于具體數(shù)據(jù)庫的介紹以及數(shù)據(jù)庫檢索、數(shù)據(jù)庫相似性搜索、序列分析和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測等內(nèi)容涉及的具體方法和工具的講解,可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,加深學(xué)生對知識的理解和掌握,提高學(xué)生實(shí)踐能力。同時,由于生物信息學(xué)依賴于網(wǎng)絡(luò)資源和互聯(lián)網(wǎng)上的分析工具和軟件,教室內(nèi)的多媒體計(jì)算機(jī)連接到互聯(lián)網(wǎng),可以極大地提高教學(xué)效果。但在實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn),多媒體教室也有局限性,學(xué)生主要以聽為主,不能及時實(shí)踐,教師講解與學(xué)生實(shí)踐相脫節(jié),如果將生物信息學(xué)課程安排在計(jì)算機(jī)房內(nèi)進(jìn)行,并采用多媒體電子教室的教學(xué)方式,就可以解決上述問題。在教學(xué)中采用啟發(fā)式教學(xué),可為學(xué)生建立教學(xué)情景,學(xué)生通過與教師、同學(xué)的協(xié)商討論、參與操作,能夠發(fā)現(xiàn)知識、理解知識并掌握知識[4-5]。
3結(jié)語
現(xiàn)代生物技術(shù)將在21世紀(jì)迅速發(fā)展,為了跟上科學(xué)技術(shù)發(fā)展的步伐,在計(jì)算機(jī)專業(yè)中開設(shè)生物信息學(xué)課程是非常有必要的,也是有遠(yuǎn)見的。
隨著生物信息學(xué)的快速發(fā)展,各種生物學(xué)數(shù)據(jù)信息,呈爆炸性增長,而計(jì)算機(jī)是有史以來最好的數(shù)據(jù)處理平臺。因此,在計(jì)算機(jī)專業(yè)中開設(shè)生物信息學(xué)課程是非常迫切的。通過生物信息學(xué)課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生提高了生物信息處理的基本能力,對培養(yǎng)復(fù)合型、交叉型人才,提高畢業(yè)生綜合素質(zhì)進(jìn)而提高就業(yè)競爭力具有積極意義。
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Establishment and Practice of Setting up Bioinformatics Curriculum in Computer Specialty
YU Xiao, SUN Hong-min
(Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China)
【關(guān)鍵詞】動物科學(xué) 重點(diǎn)專業(yè) 專業(yè)建設(shè)
【中圖分類號】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2015)10-0002-02
專業(yè)是高校人才培養(yǎng)的載體,是高校推進(jìn)教育教學(xué)改革、提高教育教學(xué)質(zhì)量的立足點(diǎn),其建設(shè)水平和績效決定著高校的人才培養(yǎng)質(zhì)量和特色。2012年,為了全面落實(shí)國家和江蘇省教育規(guī)劃綱要,引導(dǎo)高校主動適應(yīng)國家戰(zhàn)略和地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需求,優(yōu)化專業(yè)結(jié)構(gòu),加強(qiáng)專業(yè)內(nèi)涵建設(shè),創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,大力提升人才培養(yǎng)水平,江蘇省教育廳、財(cái)政廳開展了“十二五”高等學(xué)校重點(diǎn)專業(yè)建設(shè)工作。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)專業(yè)成功獲批重點(diǎn)專業(yè)建設(shè)立項(xiàng),并且以此為契機(jī),通過加強(qiáng)內(nèi)涵建設(shè),推進(jìn)專業(yè)綜合改革,強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié),創(chuàng)新人才培養(yǎng)機(jī)制,改革人才培養(yǎng)模式,對如何培養(yǎng)高素質(zhì)動物科學(xué)專業(yè)人才進(jìn)行了探索和實(shí)踐,并取得了一定的成果。
一、專業(yè)建設(shè)背景
近年來,我國養(yǎng)殖業(yè)總產(chǎn)值年均增速達(dá)16.1%,高于農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值13.0%的年均增速;在2015年,養(yǎng)殖業(yè)已成為農(nóng)業(yè)第一大產(chǎn)業(yè)。產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展和科技進(jìn)步對動物科學(xué)專業(yè)畢業(yè)生的專業(yè)技能,特別是對其動手能力和科研能力的要求越來越高。
南京農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)專業(yè)辦學(xué)歷史悠久,學(xué)科底蘊(yùn)深厚,其前身為1914年南京高等師范設(shè)立的農(nóng)科,為國內(nèi)最早開設(shè)的畜牧獸醫(yī)專業(yè)。經(jīng)過一系列歷史沿革,學(xué)校于1996年正式成立動物科技學(xué)院。學(xué)院始終堅(jiān)持產(chǎn)學(xué)研緊密結(jié)合為特色的辦學(xué)思路與模式,在近百年的發(fā)展歷史中,為我國畜牧事業(yè)培養(yǎng)了4000余名本科生與研究生,他們中有許多已成為我國畜牧界的骨干,如任繼周、劉守仁等有名望的專家、學(xué)者,涌現(xiàn)了一大批學(xué)科帶頭人,為畜牧學(xué)科的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。動物科學(xué)專業(yè)2006年被評為省級特色專業(yè);2008年被評為國家級特色專業(yè);2012年獲江蘇省“十二五”重點(diǎn)專業(yè)立項(xiàng)建設(shè);2014年入選國家首批“卓越農(nóng)林人才教育培養(yǎng)計(jì)劃”改革試點(diǎn)項(xiàng)目。
二、專業(yè)建設(shè)目標(biāo)
動物科學(xué)專業(yè)以江蘇省一級重點(diǎn)學(xué)科(畜牧學(xué))為依托,按照“復(fù)合應(yīng)用型”、“拔尖創(chuàng)新型”人才培養(yǎng)目標(biāo)與要求,對現(xiàn)行的培養(yǎng)模式、教學(xué)團(tuán)隊(duì)、課程教材、教學(xué)方式、教學(xué)管理等方面進(jìn)行改革,發(fā)揮和擴(kuò)大學(xué)科的優(yōu)勢與輻射作用,強(qiáng)化專業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力與特色建設(shè),將動物科學(xué)專業(yè)建設(shè)成具有國際先進(jìn)、國內(nèi)一流水平的動物科學(xué)高素質(zhì)人才培養(yǎng)基地。同時,結(jié)合教育部的“卓越農(nóng)林人才培養(yǎng)計(jì)劃”,培養(yǎng)一大批有服務(wù)國家和人民、有獻(xiàn)身國家畜牧業(yè)志向、有解決現(xiàn)代畜牧業(yè)發(fā)展實(shí)際問題能力的高水平復(fù)合應(yīng)用型人才。
三、專業(yè)建設(shè)實(shí)踐
(一)不斷提升學(xué)科水平
學(xué)科建設(shè)是專業(yè)建設(shè)的基礎(chǔ),學(xué)科建設(shè)對專業(yè)建設(shè)起著基墊作用。學(xué)院擁有畜牧學(xué)、水產(chǎn)學(xué)兩個一級學(xué)科博士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)和1個博士后流動站,建有4個二級博士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)、4個二級碩士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)。畜牧學(xué)為江蘇省一級重點(diǎn)學(xué)科,下設(shè)的4個學(xué)科為江蘇省二級重點(diǎn)學(xué)科。學(xué)院建有江蘇省動物源食品生產(chǎn)與安全保障重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、江蘇省水產(chǎn)動物營養(yǎng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、江蘇省肉羊產(chǎn)業(yè)工程技術(shù)研究中心、江蘇省家畜胚胎工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、江蘇省新型獸藥與飼料添加劑工程技術(shù)研究中心(共建)、江蘇省生態(tài)營養(yǎng)水產(chǎn)飼料工程技術(shù)研究中心(共建)、南京市奶牛育種開放實(shí)驗(yàn)室、江蘇省消化道營養(yǎng)與動物健康重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等實(shí)驗(yàn)教學(xué)科研平臺等。2011年以來,學(xué)院承擔(dān)科研項(xiàng)目124項(xiàng),其中國家自然科學(xué)基金32項(xiàng),科技部“973”計(jì)劃項(xiàng)目1項(xiàng)及子課題6項(xiàng),國家科技支撐計(jì)劃2項(xiàng),科研經(jīng)費(fèi)達(dá)7949.2萬元。學(xué)院教師獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎1項(xiàng)(第二完成單位),中華農(nóng)業(yè)科技獎1項(xiàng),江蘇省科技獎勵4項(xiàng),發(fā)表SCI論文369篇,獲得國家專利授權(quán)27項(xiàng),軟件著作權(quán)2項(xiàng)。教學(xué)科研相結(jié)合,為動物科學(xué)人才培養(yǎng)提供了優(yōu)越條件。
(二)科學(xué)制訂“復(fù)合應(yīng)用型”和“拔尖創(chuàng)新型”人才培養(yǎng)方案
人才培養(yǎng)方案的制定和優(yōu)化是專業(yè)建設(shè)的首要環(huán)節(jié),也是專業(yè)建設(shè)的重點(diǎn)和難點(diǎn),如何制定與學(xué)校定位、專業(yè)特色、生產(chǎn)實(shí)踐、社會發(fā)展相結(jié)合的人才培養(yǎng)方案是專業(yè)建設(shè)的一項(xiàng)重要任務(wù)。
構(gòu)建結(jié)構(gòu)合理,特色鮮明的課程體系。將課程體系劃分為通識課(公共必修課、通識教育選修課、課外修讀課)、專業(yè)必修課(學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)核心課)、拓展課(專業(yè)推薦選修課,跨專業(yè)課程或國際交流學(xué)習(xí)課程)、綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)(必修)等4大模塊。學(xué)院堅(jiān)持拓寬基礎(chǔ)、增強(qiáng)創(chuàng)新能力、提高綜合素質(zhì)、辦出專業(yè)特色的基本原則,貫徹“把時間留給學(xué)生、把方法交給學(xué)生”的思想,要求學(xué)生在修讀學(xué)校級公共基礎(chǔ)課、動物科學(xué)類基礎(chǔ)課程和專業(yè)核心課的同時,選修、選讀提高自身文化素質(zhì)和業(yè)務(wù)能力的課程,此外還對現(xiàn)開設(shè)課程進(jìn)行整合,著眼于加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),刪除一些不必要的課程。修訂后的課程體系使總學(xué)分?jǐn)?shù)由原來的180減少為160。重新優(yōu)化組合后的7門專業(yè)核心課與19門專業(yè)選修課,為學(xué)生擴(kuò)大知識面、進(jìn)行自主知識組裝與能力鍛煉提供了保證,充分體現(xiàn)了厚基礎(chǔ)、寬知識、重實(shí)踐應(yīng)用的特點(diǎn)。
(三)構(gòu)建了一支結(jié)構(gòu)優(yōu)化、專兼結(jié)合的教師隊(duì)伍
教師隊(duì)伍建設(shè),是專業(yè)建設(shè)的基礎(chǔ),因此,要培養(yǎng)一流的人才,必須有一流的師資。學(xué)院按照“校企結(jié)合、結(jié)構(gòu)合理、素質(zhì)過硬、整體優(yōu)化”的方針,促進(jìn)教師資源的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和合理配置,全面提高教師隊(duì)伍素質(zhì)。(1)“培養(yǎng)、引進(jìn)、穩(wěn)定”,優(yōu)化專職教師隊(duì)伍。一方面,近三年學(xué)院積極從國內(nèi)外引進(jìn)高學(xué)歷、高素質(zhì)師資,培養(yǎng)業(yè)務(wù)骨干。目前學(xué)院師資隊(duì)伍總體結(jié)構(gòu)合理,現(xiàn)有教職工102人,專職教師73人,其中教授23名,副教授22名,本專業(yè)98.1%的教師具有博士學(xué)位,35歲以下青年教師的比例為50.7%;另一方面,學(xué)院設(shè)立新教師教學(xué)科研啟動資金(10萬元/人),支持教師開展科研工作與參與國際合作,不斷更新和優(yōu)化教師的知識結(jié)構(gòu),提升教師的教學(xué)水平通過政策導(dǎo)向,鼓勵青年教師到基地鍛煉,進(jìn)行實(shí)踐技能訓(xùn)練,提高青年教師的實(shí)踐教學(xué)能力和水平;(2)校企深度合作,加強(qiáng)兼職教師隊(duì)伍建設(shè)。本專業(yè)在建設(shè)過程中,先后聘請12名校外基地、企業(yè)的管理與技術(shù)人員擔(dān)任兼職教師,給學(xué)生講授部分素質(zhì)拓展課和專業(yè)技能課,初步建成了一支“雙師型”隊(duì)伍。邀請基地、企業(yè)技術(shù)人員承擔(dān)豬生產(chǎn)學(xué)、牛羊生產(chǎn)學(xué)與禽生產(chǎn)學(xué)現(xiàn)場教學(xué)與指導(dǎo),邀請飼料企業(yè)技術(shù)人員講解生產(chǎn)工藝與流程中的技術(shù)關(guān)鍵與案例分析。多次邀請創(chuàng)業(yè)成功企業(yè)家進(jìn)校,介紹創(chuàng)業(yè)體會與經(jīng)驗(yàn)。學(xué)院平均每年邀請20多位企業(yè)與社會知名人士來校開講座做報(bào)告。
(四)加強(qiáng)課程和教學(xué)資源建設(shè)
學(xué)院一直注重精品課程和精品教材的建設(shè),建有2門國家級精品資源共享課、2門國家級精品課程、2門省級精品課程、1門國家精品視頻公開課、1門省級精品課程群、12門校級精品課程。學(xué)院教師先后主編和副主編教材10余部,其中《畜牧學(xué)通論》和《家畜環(huán)境衛(wèi)生學(xué)》兩本教材獲批 “十二五”國家規(guī)劃教材,《飼料學(xué)》獲江蘇省高等學(xué)校重點(diǎn)教材。2014年學(xué)院為充分調(diào)動教師參與教材建設(shè)的積極性,又專門制定了學(xué)院教材建設(shè)基金管理辦法,對新編教材予以每本5-10萬元的資助,目前學(xué)院資助在編新教材5部。此外,目前學(xué)院啟動“家畜環(huán)境衛(wèi)生學(xué)”和“飼料學(xué)”等慕課課程的錄制工作。通過新的教學(xué)形式和內(nèi)容,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,擴(kuò)展學(xué)生學(xué)習(xí)方式,改革教學(xué)理念,實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源共享。
(五)改革教學(xué)方法和教學(xué)手段
深化教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革力度,將以知識傳授為主改變?yōu)橐阅芰ε囵B(yǎng)為主的教學(xué)方式。充分利用現(xiàn)代化教育技術(shù)提高教學(xué)效果,如多媒體輔助技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等產(chǎn)生圖、文、聲、像并茂的效果,加強(qiáng)課堂教學(xué)互動。創(chuàng)新“1單元理論 + 1單元實(shí)踐”現(xiàn)場教學(xué),改革先理論后實(shí)踐的教學(xué)模式,將豬、禽、牛、羊生產(chǎn)學(xué)等專業(yè)課課堂移到企業(yè)/基地,使教學(xué)與產(chǎn)業(yè)科技進(jìn)步和企業(yè)發(fā)展緊密相連,引導(dǎo)學(xué)生自主解決問題。建成虛擬實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)平臺并以技能競賽為載體提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平和質(zhì)量,定期開展技能競賽,以賽促學(xué),調(diào)動學(xué)生的積極性,提高專業(yè)技能和綜合素質(zhì)。
(六)構(gòu)建了校企結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)模式
1.搭建了以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心的國家級動物科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺
以“動物科學(xué)類實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心”為依托,加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)條件建設(shè)?!爸行摹庇?007年被評為江蘇省實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心,2012年被批準(zhǔn)為國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)單位。儀器設(shè)備目前總價值7000余萬元,近五年設(shè)備的更新率達(dá)到85%,實(shí)驗(yàn)設(shè)備利用率達(dá)到99%以上,儀器設(shè)備完好率達(dá)到99%以上。各類大中型儀器配套齊全、數(shù)量合理,能夠滿足綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性等現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求和培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動手能力、創(chuàng)新能力的需要。每年有近200名本科生借助“中心”設(shè)備進(jìn)行科研實(shí)驗(yàn),為本科生提供了科研訓(xùn)練平臺。中心擁有:(1)開放共享的實(shí)驗(yàn)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。真正實(shí)現(xiàn)了對大型儀器設(shè)備的智能化與人性化管理,全校師生都能通過網(wǎng)絡(luò)查詢、預(yù)約“中心”儀器設(shè)備,真正實(shí)現(xiàn)了資源共享。(2)智能的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際運(yùn)行情況,開發(fā)和優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng),該系統(tǒng)具備學(xué)生管理、成績管理、考試管理、學(xué)生網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)預(yù)約和開放式交流等功能,提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理的工作效率。(3)特色鮮明的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺。目前已在建設(shè)動物生產(chǎn)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺和飼料學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺。通過虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的建設(shè),學(xué)生可以隨時隨地在虛擬環(huán)境中開展實(shí)踐活動,提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和實(shí)踐能力,而且這種虛實(shí)結(jié)合,相互輔助的實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式能夠激發(fā)學(xué)生的興趣,有效提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。
2.構(gòu)建了產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的校內(nèi)外動物科學(xué)實(shí)踐教學(xué)基地
本專業(yè)注重實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量,一方面,通過體制創(chuàng)新和加大投資力度,建立了珠江校區(qū)的畜牧試驗(yàn)站、牌樓溫網(wǎng)室實(shí)驗(yàn)基地等校內(nèi)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)基地。擁有現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)與實(shí)習(xí)種豬場、種禽場、奶牛場,水產(chǎn)養(yǎng)殖基地,并引進(jìn)企業(yè)聯(lián)合運(yùn)作,基地的建設(shè)質(zhì)量和運(yùn)作模式得到同行專家的高度評價。通過加強(qiáng)與企事業(yè)單位合作。另一方面,建立實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地的“產(chǎn)學(xué)研”合作運(yùn)行機(jī)制,實(shí)現(xiàn)整合資源、協(xié)同育人。以企業(yè)需求、教師科研、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生職業(yè)規(guī)劃為引導(dǎo),實(shí)現(xiàn)校企深度合作。截止目前,已簽約成為學(xué)院校外基地20余家。并與其中2個基地先后共建了“國家農(nóng)科教合作基地”。80%的生產(chǎn)與畢業(yè)實(shí)習(xí)在基地/企業(yè)完成。校企合作效果良好,有10多家企業(yè)在學(xué)院設(shè)立獎助學(xué)金(平均70多萬元/年)。
(七)建立了較為完善的質(zhì)量監(jiān)控體系
學(xué)院已經(jīng)建立起較為完整的教學(xué)管理規(guī)章制度和學(xué)籍檔案管理辦法。制定了“任課教師手冊”等多種教學(xué)管理文件和制度,按照“教學(xué)管理”、“教風(fēng)建設(shè)”、“實(shí)驗(yàn)室管理”、“學(xué)風(fēng)建設(shè)”等內(nèi)容形成了學(xué)院教學(xué)管理規(guī)章制度。通過嚴(yán)格實(shí)施,保證了教學(xué)秩序的良好運(yùn)行。此外,學(xué)院圍繞課堂教學(xué)建立了較為完善的質(zhì)量保障體系,包括院、系領(lǐng)導(dǎo)定期聽課制度、院教學(xué)指導(dǎo)委員會成員聽課評課制度、校督導(dǎo)組聽課檢查制度、學(xué)生評課制度等,課堂教學(xué)質(zhì)量得到了有效保證。
四、結(jié)語
通過江蘇省重點(diǎn)專業(yè)的建設(shè)與實(shí)踐,學(xué)生綜合素質(zhì)顯著提高,科研能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力增強(qiáng),2011年以來,獲得省級和校級優(yōu)秀本科生畢業(yè)論文13篇,獲得獲國家級和省級獎24項(xiàng),24篇。研究生錄取率由2006年14.5%提高到44.9%(2011-2013屆平均值),許多優(yōu)秀生被中科院、浙江大學(xué)、中國農(nóng)大等免試錄取、或赴國外一流大學(xué)深造。40%多的畢業(yè)生直接到生產(chǎn)一線就業(yè),學(xué)生的專業(yè)綜合素質(zhì)受到廣泛認(rèn)同,畢業(yè)生就業(yè)率自2006年以來一直在95%以上。
參考文獻(xiàn):
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作者簡介:
關(guān)鍵詞:醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù);臨床微生物學(xué);教學(xué)設(shè)計(jì);課程體系
1教學(xué)定位分析
準(zhǔn)確把握本課程的教學(xué)內(nèi)容、方法和手段必須以人才培養(yǎng)目標(biāo)和規(guī)格為依據(jù)。在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置上除了讓學(xué)生掌握“三基”外,為適應(yīng)今后的職業(yè)發(fā)展,還應(yīng)融入本課程的前沿進(jìn)展,著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和理念,保證學(xué)生所學(xué)知識的先進(jìn)性。堅(jiān)持學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)的教學(xué)理念。突出啟發(fā)式教學(xué),靈活利用討論式教學(xué)等先進(jìn)的教學(xué)方法,結(jié)合幻燈、動畫、微課、慕課等多種現(xiàn)代化教學(xué)手段,發(fā)揮信息化教學(xué)的特點(diǎn)和優(yōu)勢,著力提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動學(xué)生的積極主動性,以利于學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解,進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生的知識與實(shí)踐操作技能,開擴(kuò)視野,培養(yǎng)科學(xué)的思維方式[5]。
2教學(xué)實(shí)施設(shè)計(jì)
2.1更新教學(xué)觀念
2.1.1以人為本,重視學(xué)生的主體地位教學(xué)中,重在啟發(fā),貴在引導(dǎo)。在充分發(fā)揮教師主導(dǎo)作用的同時,教師應(yīng)通過各種方式充分激發(fā)學(xué)生的積極性并挖掘?qū)W習(xí)潛能,使學(xué)生掌握學(xué)習(xí)方法及技能。2.1.2精選與整合教學(xué)內(nèi)容,提高學(xué)習(xí)效率臨床微生物學(xué)檢驗(yàn)知識理論更新速度較快,且與其他生命學(xué)科間相互交叉、相互滲透,內(nèi)容繁雜,但教學(xué)課時相對較少,因此教師必須在消化教材的基礎(chǔ)上對教材內(nèi)容進(jìn)行精選與整合,使課堂教學(xué)內(nèi)容豐富而又不失精煉、全面而又重點(diǎn)突出、系統(tǒng)而又兼顧個別。2.1.3加強(qiáng)與臨床的聯(lián)系,學(xué)以致用臨床微生物學(xué)檢驗(yàn)與臨床各學(xué)科聯(lián)系緊密,合理引入案例式教學(xué),有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并增強(qiáng)學(xué)生對知識的理解和記憶,培養(yǎng)學(xué)生主動思考問題和分析問題的能力[6]。2.1.4融合學(xué)科前沿知識,拓展知識視野在教學(xué)過程中,除了講授基本理論與核心知識,夯實(shí)學(xué)生自學(xué)基礎(chǔ),還必須增加一些開拓性和應(yīng)用性較強(qiáng)的新內(nèi)容。將一些新的知識內(nèi)容或研究進(jìn)展穿插到授課內(nèi)容中,啟迪學(xué)生思維,加深對理論知識的觸類旁通,以拓寬學(xué)生的知識視野,培養(yǎng)學(xué)生的適應(yīng)能力和創(chuàng)新能力以及提高學(xué)生的綜合素質(zhì)[6-7]。2.1.5重視實(shí)驗(yàn)教學(xué),加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立觀察、發(fā)現(xiàn)問題以及實(shí)踐操作能力,這也是提高學(xué)生綜合素質(zhì)的有效途徑。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師的理論授課一般不應(yīng)超過每次實(shí)驗(yàn)課時的1/6[8],應(yīng)給學(xué)生一定的自主權(quán),放手讓學(xué)生自己去設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)態(tài)度、邏輯的思維方式、實(shí)事求是的工作作風(fēng)和團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神,為今后臨床實(shí)踐和科學(xué)研究奠定良好的基礎(chǔ)。
2.2優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)
課程設(shè)計(jì)應(yīng)突出以學(xué)生為中心,緊緊圍繞人才培養(yǎng)目標(biāo),準(zhǔn)確把握該課程在本專業(yè)課程體系中的定位和作用,綜合運(yùn)用各種教學(xué)手段,強(qiáng)調(diào)打牢理論基礎(chǔ)[9],建立科學(xué)有效的課程考核辦法,及時融入臨床微生物學(xué)的相關(guān)前沿知識進(jìn)展,保證教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性、有效性和創(chuàng)新性。2.2.1框架設(shè)計(jì)與內(nèi)容安排結(jié)合學(xué)生學(xué)情、教學(xué)資源等實(shí)際,高標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和實(shí)施本課程,注重對學(xué)生的“三基”訓(xùn)練,并加強(qiáng)知識體系的整體優(yōu)化和縱橫交聯(lián),教學(xué)模式上突出“以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)”的素質(zhì)教育理念[10]。遵循學(xué)生職業(yè)能力培養(yǎng)的規(guī)律,根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)教學(xué)。將本課程實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容整合為四個模塊:(1)基本技能模塊:掌握病原性細(xì)菌培養(yǎng)、鑒定技術(shù)等微生物學(xué)基本技術(shù);(2)綜合技能模塊:掌握培養(yǎng)基制備、未知細(xì)菌鑒定技術(shù)等臨床標(biāo)本的微生物檢驗(yàn)技術(shù);(3)綜合實(shí)訓(xùn)模塊:掌握常用微生物檢驗(yàn)技術(shù)、特殊儀器分析技術(shù)等病原微生物檢驗(yàn)綜合訓(xùn)練及個案分析,并在教學(xué)體系中引入翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式,突出了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)訓(xùn)練與素質(zhì)培養(yǎng)的融合統(tǒng)一,強(qiáng)調(diào)了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與科研工作的結(jié)合,保證教學(xué)內(nèi)容的前后銜接和融會貫通;(4)臨床實(shí)踐模塊:醫(yī)院檢驗(yàn)科微生物室見習(xí)、實(shí)習(xí)(掌握醫(yī)院檢驗(yàn)科微生物室常規(guī)操作技術(shù))。將知識、能力和素質(zhì)要求融合到各主題教學(xué)單元中,充分體現(xiàn)理論實(shí)踐一體化,為學(xué)生可持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。2.2.2教學(xué)實(shí)施將學(xué)生安排在大教室分輪次進(jìn)行理論的統(tǒng)一學(xué)習(xí),理論課教學(xué)均采取多媒體課件形式講授,課件全部為圖文結(jié)合形式,應(yīng)用圖片指示,動畫視頻,錄像視頻,結(jié)合臨床和日常生活現(xiàn)象講授微生物學(xué)基礎(chǔ)理論知識,并以小班形式分多個輪次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。依據(jù)本專業(yè)的課程標(biāo)準(zhǔn),參考多本教材,充分收集教學(xué)素材,精心設(shè)計(jì)、制作高質(zhì)量的教案、課件,借助豐富的圖片、視頻、動畫等輔助教學(xué)素材。教師上課前在教研室進(jìn)行試講,集教研室集體的教學(xué)智慧,完善課程設(shè)計(jì)、教案和多媒體課件,將微生物學(xué)知識準(zhǔn)確、直觀、形象地傳授給學(xué)生;同時建立良好的教師與學(xué)生的互動機(jī)制,充分開展課堂討論,積極安排課后答疑,使學(xué)生對所學(xué)知識能夠及時進(jìn)行歸納總結(jié);緊密聯(lián)系臨床,使學(xué)生對本課程更為重視,提高他們的學(xué)習(xí)熱情;在每部分內(nèi)容授課完成之后,教師應(yīng)組織學(xué)生及時進(jìn)行內(nèi)容梳理,通過歸納小結(jié),前后知識點(diǎn)的比較、聯(lián)系,幫助學(xué)生理清思路,切實(shí)掌握知識點(diǎn),解決以往學(xué)生提出的“微生物學(xué)知識點(diǎn)繁、亂、無邏輯、難記憶”的難題,有助于學(xué)生的理解、記憶。課程教學(xué)結(jié)束后,教師要對所授課程進(jìn)行全面的總結(jié),總結(jié)經(jīng)驗(yàn),提出建議,為今后教學(xué)改進(jìn)提供寶貴的資料。2.2.3課程評價課程考核是本課程評價的主要方法,評價課程考核結(jié)果可準(zhǔn)確反映教學(xué)質(zhì)量,而反映教學(xué)質(zhì)量的重要指標(biāo)就是教師的教學(xué)能力[11]??荚嚪譃槔碚摽荚嚺c實(shí)驗(yàn)技能考核兩部分,理論考試根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)命題,并實(shí)行教考分離,側(cè)重考察學(xué)生對基本理論知識的掌握,考試結(jié)束后認(rèn)真做好學(xué)生卷面成績統(tǒng)計(jì)和試卷質(zhì)量分析。另外,本課程每節(jié)課的教案均應(yīng)有各自的教學(xué)設(shè)計(jì)。
3教學(xué)評價設(shè)計(jì)
3.1準(zhǔn)備性評價
在課程教學(xué)前實(shí)施的評價。一方面,在學(xué)期初開課前,與將學(xué)習(xí)本課程的學(xué)生座談交流,了解前導(dǎo)課程的學(xué)習(xí)狀況,便于準(zhǔn)確把握教學(xué)起點(diǎn)。另一方面,通過集體備課和聽課以及教師測評等手段嚴(yán)格監(jiān)督教師的授課過程和水平。
3.2形成性評價
教學(xué)過程中,為掌握教師教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生學(xué)習(xí)效果,以及時調(diào)整教學(xué)行為而設(shè)計(jì)了多層次評價方法,實(shí)施課程教學(xué)評價:通過課堂討論、提問、作業(yè)、習(xí)題、實(shí)驗(yàn)、輔導(dǎo)答疑及教學(xué)督導(dǎo)評價等多層次、多渠道,了解及評價教學(xué)效果,對教學(xué)過程進(jìn)行及時調(diào)控,不斷改進(jìn)和完善課程教學(xué)設(shè)計(jì)。3.3總結(jié)性評價本課程總評成績構(gòu)成由平時成績(占30%)和期末成績(占70%)組成。平時成績包括:(1)學(xué)生每次實(shí)驗(yàn)課布置的實(shí)驗(yàn)報(bào)告是否內(nèi)容正確及完成作業(yè)的認(rèn)真程度,教師要給出分?jǐn)?shù)及評語。該實(shí)驗(yàn)報(bào)告作為學(xué)生平時成績的主要參照指標(biāo)。(2)考核學(xué)生積極參與教學(xué)活動的情況,對實(shí)驗(yàn)課堂上積極發(fā)言、回答問題情況好、實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成優(yōu)、具備良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣的學(xué)生給予適當(dāng)?shù)毓膭罴臃帧#?)實(shí)驗(yàn)考核:在實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后的期末考核階段,選出部分臨床標(biāo)本涂片,要求學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)寫出正確的形態(tài)診斷。平時成績不及格者不允許參加理論考試。課程結(jié)束后的期末考試是教學(xué)評價的重點(diǎn)。對主動學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)情況好的學(xué)生,在平時成績中酌情加分。召開學(xué)生座談會,通過與學(xué)生交流、信息反饋,評價教學(xué)效果的優(yōu)劣:了解教學(xué)各環(huán)節(jié)實(shí)效,修改課程教學(xué)設(shè)計(jì)[12]。
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是應(yīng)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理和方法研究生物界數(shù)量變化規(guī)律的學(xué)科,屬于數(shù)學(xué)在生命科學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用學(xué)科。其基本任務(wù)是研究生物學(xué)領(lǐng)域數(shù)據(jù)資料的收集、整理和分析方法,并對數(shù)據(jù)分析結(jié)果做出合理的解釋。[1]生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是生物類、植物生產(chǎn)類、動物生產(chǎn)類、食品科學(xué)類、水產(chǎn)類、環(huán)境科學(xué)類等相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的方法論學(xué)科。盡管在基本概念和基本原理的講述上,各專業(yè)相差不多,但在有限學(xué)時內(nèi)具體授課內(nèi)容的選擇上,在例題、習(xí)題的選擇與編寫上,在試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法等問題上,不同專業(yè)差別還是很大的。21世紀(jì)以來,隨著社會的發(fā)展和科學(xué)的進(jìn)步,高等教育的培養(yǎng)目標(biāo)從以知識傳授為重點(diǎn)轉(zhuǎn)向以能力培養(yǎng)為重點(diǎn);從培養(yǎng)能夠繼承和使用知識的人才轉(zhuǎn)向培養(yǎng)能夠發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新知識的人才。[2]這種人才培養(yǎng)目標(biāo)的轉(zhuǎn)變給高校課程教學(xué)提出了更新、更高的要求,同時隨著水產(chǎn)學(xué)院申博增碩的成功獲批,針對水產(chǎn)類專業(yè)的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程特色建設(shè)與教學(xué)改革也勢在必行。
一、問題分析
(一)課程設(shè)置
廣東海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院現(xiàn)有三個專業(yè),即水產(chǎn)養(yǎng)殖學(xué)專業(yè)、海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)和海洋科學(xué)專業(yè)。作為一門重要的應(yīng)用數(shù)學(xué),多年來生物統(tǒng)計(jì)學(xué)一直是各專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,普遍應(yīng)用于各專業(yè)的畢業(yè)試驗(yàn)設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文撰寫中,其在水產(chǎn)科學(xué)研究中具有十分重要的作用。然而各專業(yè)在本門課程的設(shè)置上并不一致,如教學(xué)大綱不一致、授課學(xué)時不一致、授課方式不一致、考試方法不一致、授課學(xué)期不一致等。不同專業(yè)的授課教師各自為政,缺乏溝通與交流,這不利于整個水產(chǎn)學(xué)科的發(fā)展,也不利于課程的后續(xù)發(fā)展與建設(shè),更不利于碩、博課程的銜接與深化。
(二)教學(xué)內(nèi)容與方式
首先,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)對隨機(jī)現(xiàn)象的統(tǒng)計(jì)規(guī)律進(jìn)行演繹和歸納,涉及概率論、統(tǒng)計(jì)學(xué)、生物學(xué)及它們的綜合應(yīng)用等多方面,概念多、公式多、數(shù)據(jù)多,一些內(nèi)容較為抽象,很多學(xué)生對該門課程有畏懼心理。學(xué)生普遍認(rèn)為該課程較難,表現(xiàn)在概念難以理解、思維難以展開、問題難以入手、方法難以掌握、習(xí)題難做,因此對本門課程缺乏興趣,課堂學(xué)習(xí)積極性不高。此外,由于課堂互動少,與水產(chǎn)科學(xué)實(shí)踐聯(lián)系不緊密,教師過分重視教的過程,學(xué)生不能親自體驗(yàn)收集、處理數(shù)據(jù)的過程,因此學(xué)生難以深刻理解統(tǒng)計(jì)學(xué)的本質(zhì)原貌。
其次,在教材的選用上,以《概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)》為名的教材很多,但大多仍是基本沿用數(shù)學(xué)專業(yè)的教材體系,數(shù)學(xué)學(xué)科性太強(qiáng)[3],重?cái)?shù)學(xué)理論,輕水產(chǎn)應(yīng)用,數(shù)學(xué)與水產(chǎn)不能相互融合。以《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》為名的教材也較多,如杜榮騫的《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》(高等教育出版社)[4]、明道緒的《生物統(tǒng)計(jì)附試驗(yàn)設(shè)計(jì)》(中國農(nóng)業(yè)出版社)[5]等,其編寫主線都是先概率、后統(tǒng)計(jì)、再試驗(yàn)設(shè)計(jì)。這些教材較傳統(tǒng)的概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)更加合理,充分考慮了授課學(xué)時的安排,少概率、多統(tǒng)計(jì);理論部分恰到好處地壓縮,應(yīng)用部分適當(dāng)加強(qiáng),在實(shí)踐中更易于被學(xué)生所接受。我們曾采用杜榮騫主編的《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》,雖然其強(qiáng)調(diào)了在生物科學(xué)上的應(yīng)用,但其例題和習(xí)題多為以動植物的遺傳、變異為主,需要有較好的生物知識,對水產(chǎn)學(xué)科來說有些脫節(jié),學(xué)生在學(xué)習(xí)了較難的理論后難以具體化、形象化,容易喪失學(xué)習(xí)的興趣。
最后,為了應(yīng)付傳統(tǒng)的單一筆試的考核方式,學(xué)生需要進(jìn)行大量的習(xí)題練習(xí)。學(xué)生把精力都放在了記背公式、過程的推導(dǎo)和演算當(dāng)中,忽略了對知識背景的理解,如果題型一變,馬上不知如何解答。一道簡單的方差分析就要花費(fèi)學(xué)生大量的時間,考試信息量受到限制,這些考試內(nèi)容在學(xué)生以后的計(jì)算機(jī)應(yīng)用中又基本用不上,這無疑加重了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。
二、課程改革對策
(一)課程設(shè)置改革
為充分利用教學(xué)與教師資源,我們將課程更名為水產(chǎn)生物統(tǒng)計(jì)學(xué),并作為院級限選課提出,強(qiáng)調(diào)了本課程在整個水產(chǎn)學(xué)院各專業(yè)課程設(shè)置中的重要性。課程采用統(tǒng)一的課程名稱、課程號,課程教學(xué)大綱及課程考核,課程學(xué)時設(shè)置為48學(xué)時,其中理論授課學(xué)時為36學(xué)時,實(shí)驗(yàn)上機(jī)學(xué)時為12學(xué)時,理論與實(shí)驗(yàn)學(xué)時比為3∶1,基本保證了該門課程理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的要求(對多數(shù)高校而言,一般設(shè)置為40學(xué)時或更少)。為了保證本課程先修課程的順利完成,讓學(xué)生掌握必要的專業(yè)知識,且與學(xué)生畢業(yè)論文設(shè)計(jì)相銜接,授課學(xué)期設(shè)置在第六學(xué)期較為合理。
(二)注重學(xué)生思維方式的培養(yǎng)
在學(xué)生思維方式的培養(yǎng)上,應(yīng)注重啟發(fā)式的教學(xué)原則。廣東海洋大學(xué)是一所以教學(xué)型為主的大學(xué),而水產(chǎn)學(xué)院在學(xué)校的發(fā)展中扮演著教學(xué)、科研并重的角色。水產(chǎn)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門理論基礎(chǔ)強(qiáng)、實(shí)踐強(qiáng)的學(xué)科,在學(xué)時較少、學(xué)科研究日益深入發(fā)展的要求下,如何充分發(fā)揮學(xué)生的主動性和積極性,從“接受知識”轉(zhuǎn)向“主動應(yīng)用”,是生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)與實(shí)踐的主要內(nèi)容。啟發(fā)式的教學(xué)原則,就是以激發(fā)學(xué)生的主動性思維、喚起學(xué)生的求知欲和興趣為出發(fā)點(diǎn),科學(xué)地引導(dǎo)學(xué)生主動思考,讓學(xué)生將知識融會貫通形成技能,發(fā)展學(xué)生智力、挖掘?qū)W生潛力。首先,在知識的傳授上,要“兩少兩多”,即“少概率、多統(tǒng)計(jì);少理論,多應(yīng)用”。學(xué)習(xí)什么情況下用什么方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,要比學(xué)習(xí)這個方法本身如何統(tǒng)計(jì)更重要?,F(xiàn)在的統(tǒng)計(jì)方法,都可以由很多專業(yè)的統(tǒng)計(jì)軟件來完成,甚至你只要知道用什么方法,怎么輸入數(shù)據(jù),一個菜單就搞定了,也就是說,不管你方法對不對,總會有結(jié)果出來的。因此,培養(yǎng)學(xué)生主動分析的能力更為重要。
(三)教學(xué)內(nèi)容與方式改革
1.強(qiáng)化海洋、水產(chǎn)特色
根據(jù)水產(chǎn)學(xué)院各專業(yè)的人才培養(yǎng)特色與課程體系特征,我們以海洋水產(chǎn)類試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析與處理等為課程應(yīng)用導(dǎo)向,突顯海洋、水產(chǎn)特色。我們以蔡一林、岳永生主編的《水產(chǎn)生物統(tǒng)計(jì)》[6]為教材,以各專業(yè)教師科研實(shí)踐的實(shí)際案例為補(bǔ)充例題及習(xí)題,深入淺出地介紹試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原理,并引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握如何合理有效地獲得數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析推斷的原理和方法。由于與專業(yè)緊密相連,舉例對象學(xué)生熟悉,這自然減少了學(xué)生學(xué)習(xí)的畏難情緒。
2.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)上,除基本統(tǒng)計(jì)原理外,我們根據(jù)各專業(yè)實(shí)踐在有限的課時內(nèi)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。概率論是整個統(tǒng)計(jì)的理論基礎(chǔ),在教學(xué)上要注意講清概念、減少理論,加強(qiáng)引導(dǎo)。在概念的講解上,要注意深入淺出,簡明易懂。對于一些證明推導(dǎo),則可以適當(dāng)略去,只要說明問題的背景、來源、結(jié)果及應(yīng)用的方面即可。在統(tǒng)計(jì)上,要加強(qiáng)對基本統(tǒng)計(jì)理論的講解?;镜姆植?、方差分析、簡單的相關(guān)和回歸基本就解決了水產(chǎn)學(xué)科本科教學(xué)、科研的大多數(shù)問題。我們沒有必要為了解決10%的問題而去花90%的時間。此外,一些簡化公式都是為了手工計(jì)算而設(shè)計(jì)的,由于可以使用電腦完成計(jì)算,這部分內(nèi)容完全可以略去。
3.改革教學(xué)方法
水產(chǎn)生物學(xué)科是門實(shí)驗(yàn)性的學(xué)科,很多生物學(xué)現(xiàn)象及其原理都是在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),并通過實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證得出結(jié)論的,因此,試驗(yàn)設(shè)計(jì)的好壞直接影響到結(jié)果的分析及其結(jié)論的正確、可靠與否。本課程把理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)作為重要的教學(xué)手段。
(1)在理論教學(xué)中做到以下幾點(diǎn)。①從各專業(yè)的背景出發(fā),建立抽象理論與學(xué)生熟悉的具體問題之間的聯(lián)系,通過比較研究,使學(xué)生掌握各種試驗(yàn)?zāi)P偷募俣捌鋺?yīng)用。②采用探索探究式、互動式教學(xué)方法,啟發(fā)學(xué)生思維,拓寬學(xué)生思路,引導(dǎo)學(xué)生用科學(xué)研究的思維方式思考問題;由以教師“講”為主,轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生“學(xué)”為主,使得教師講授與學(xué)生自學(xué)、討論和研究有機(jī)地結(jié)合起來,提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。③采用課外閱讀文獻(xiàn)、課堂評述等方法,重視培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立獲取知識的能力,為學(xué)生終身學(xué)習(xí)和創(chuàng)新奠定基礎(chǔ)。④精心設(shè)計(jì)多媒體課件。多媒體課件除具有一般多媒體課件形象、生動的特點(diǎn)外,還要根據(jù)本課程特點(diǎn)展示數(shù)據(jù)的動態(tài)分析過程,盡可能使課件融教學(xué)性、科學(xué)性、藝術(shù)性和技術(shù)性為一體,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高教師的教學(xué)效率。
(2)在實(shí)踐教學(xué)中,分三個層次進(jìn)行實(shí)踐性教學(xué)。①通過試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法練習(xí),加深學(xué)生對基本原理理解的基礎(chǔ)實(shí)踐。②結(jié)合專業(yè)提出課題,由學(xué)生組織設(shè)計(jì)及分析,并進(jìn)行課堂討論的綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)踐。③根據(jù)專業(yè),由學(xué)生自行選題、設(shè)計(jì)并分析推斷的研究性實(shí)踐。
4.切實(shí)用好“多媒體教學(xué)”
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,多媒體日益成為重要的教學(xué)手段。[7]它以計(jì)算機(jī)為主要媒介,把文字、圖形、圖像、音頻和視頻等信息媒體結(jié)合起來表達(dá)教學(xué)內(nèi)容。多媒體教學(xué)能使課堂變得生動活潑,從而實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的教學(xué)方式無法達(dá)到的效果,是高校教學(xué)改革的一項(xiàng)重要內(nèi)容。然而在實(shí)踐中,“多媒體”的“多”往往被單一計(jì)算機(jī)取代,多媒體課件也往往成了簡單的PPT演示。筆者曾在《淺談高等教育多媒體教學(xué)中存在的問題》[8]一文中,闡述了現(xiàn)代多媒體教學(xué)在帶來利的同時其弊同樣不可忽視。就生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的多媒體教學(xué)而言,其概念多、公示多、統(tǒng)計(jì)計(jì)算過程煩瑣乏味,計(jì)算機(jī)的應(yīng)用無疑能起到事半功倍的效果。然而傳統(tǒng)黑板的作用也不能忽視。在教學(xué)中筆者就曾發(fā)現(xiàn),學(xué)生對統(tǒng)計(jì)量不知道怎么書寫;重要的推導(dǎo)過程在多媒體課件中一閃而過,跟學(xué)生的認(rèn)知思維銜接不上,這反而增加了學(xué)生的厭惡感,使學(xué)生不能跟著教師的節(jié)奏學(xué)習(xí)。由此可見,多媒體教學(xué)也存在一定的弊端。
此外,要注意生物統(tǒng)計(jì)學(xué)多媒體課件的制作不同于物理、化學(xué)等學(xué)科(它們強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)的模擬功能),生物統(tǒng)計(jì)學(xué)多媒體課件必須同統(tǒng)計(jì)分析軟件“鏈接”。在實(shí)踐中筆者發(fā)現(xiàn),普通計(jì)算器、Excel軟件和SPSS統(tǒng)計(jì)軟件是較為適合的本科教學(xué)統(tǒng)計(jì)軟件。也許大家都忽略了普通計(jì)算器的應(yīng)用,實(shí)際上,在任何一臺Windows機(jī)器上,程序的附件中都有一個計(jì)算器,這個計(jì)算器雖然不能進(jìn)行復(fù)雜的統(tǒng)計(jì)功能,但對于統(tǒng)計(jì)中經(jīng)常用到的統(tǒng)計(jì)量基本都能夠計(jì)算。此外,在電腦上機(jī)課上,可以重點(diǎn)介紹Excel的統(tǒng)計(jì)功能。嚴(yán)格說來Excel并不算是統(tǒng)計(jì)軟件,而只是數(shù)據(jù)處理工具。但它幾乎是每臺電腦上裝機(jī)必備的軟件,對于大多數(shù)的學(xué)生來說,Excel統(tǒng)計(jì)功能的學(xué)習(xí)能為他們以后從事非專業(yè)統(tǒng)計(jì)工作起到很好的幫助作用。專業(yè)統(tǒng)計(jì)軟件采用SPSS軟件,由于該軟件不需要編程,因此學(xué)生較易接受。除了課堂涉及的統(tǒng)計(jì)方法外,這些大型軟件包的一個主要好處就是菜單豐富,功能齊備,只要有一本參考書,學(xué)生就可以方便地掌握各種統(tǒng)計(jì)方法。
最后,要充分運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)將為學(xué)生提供廣闊的學(xué)習(xí)空間、充足的學(xué)習(xí)資料和多樣的學(xué)習(xí)方式。比如西安科技大學(xué)的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)網(wǎng)站,除了具有精品課程的內(nèi)容外,還在“參考資料”欄目內(nèi)設(shè)有“教學(xué)篇”、“人物篇”、“歷史篇”、“故事篇”、“軟件篇”、“應(yīng)用篇”等內(nèi)容,這不僅能為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)資源,還增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并可以通過學(xué)生反饋來豐富學(xué)習(xí)資料。
三、考核方式的改革
成績考核是督促學(xué)生復(fù)習(xí)、鞏固所學(xué)知識并對教學(xué)效果進(jìn)行檢查的重要手段。在傳統(tǒng)的筆試考核方式中,學(xué)生要把大量的時間花在計(jì)算公式的背誦和數(shù)學(xué)計(jì)算上,這種考核方式不能全面、準(zhǔn)確地考查學(xué)生對各種統(tǒng)計(jì)分析方法的掌握和應(yīng)用情況。要改革考核方式,除筆試外,還應(yīng)增加電腦上機(jī)考試。筆試部分應(yīng)加強(qiáng)概念的理解和實(shí)際應(yīng)用,不要求背條文、記大量的公式,也不要求繁雜的計(jì)算。電腦上機(jī)考試部分,應(yīng)讓學(xué)生用所學(xué)的統(tǒng)計(jì)知識和原理,選取合適的統(tǒng)計(jì)命令進(jìn)行統(tǒng)計(jì)運(yùn)算,并能對統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行分析和解釋。這樣就能將學(xué)習(xí)、考核和應(yīng)用真正結(jié)合起來,既解決了學(xué)生死記硬背的問題,又加強(qiáng)了學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識的學(xué)習(xí)興趣,真正達(dá)到了本門課程的培養(yǎng)目標(biāo)。
四、課程建設(shè)
在課程的建設(shè)上,應(yīng)注重兩點(diǎn)。一是加強(qiáng)師資建設(shè),以講授本門課程的教授、博士作為課程負(fù)責(zé)人,建設(shè)教學(xué)梯隊(duì),以研帶教,以較輔研;教師定期學(xué)習(xí)討論,編制更符合水產(chǎn)學(xué)院研究特色的教學(xué)例題、習(xí)題。二是將這門課程作為學(xué)生一生的課程,即在本科、碩士、博士三個學(xué)習(xí)階段都要開設(shè)本門課程的后續(xù),形成一個完整的統(tǒng)計(jì)學(xué)學(xué)習(xí)鏈條,使本門課程能真正服務(wù)于水產(chǎn)學(xué)院的教學(xué)、科研。