張變玲,張 儒
(湖南工程學院化學化工學院,湖南 湘潭 411104)
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專業認證導向的地方工科院校《生物化學》課程教學改革*
張變玲,張 儒
(湖南工程學院化學化工學院,湖南 湘潭 411104)
以工程教育專業認證為契機,根據生物工程專業人才培養目標要求以及《生物化學》的課程特點,針對地方工科院校生物工程專業《生物化學》課程教學中存在的問題,結合本校近年來課程教學改革實踐,對《生物化學》課程的教學內容設置、教學方法與手段和考核方式等進行改革與探索,全面提高學生的學習興趣和綜合素質,培養出理論扎實、實踐能力強,富有創新能力的工程應用型人才。
專業認證;生物工程;生物化學;教學改革
《華盛頓協議》(國際本科工程學位互認協議)是國際上公認的最具權威的完整的工程教育專業的協議[1]。2016年6月2日,中國成為《華盛頓協議》的正式會員。意味著我國工程教育質量得到發達國家的認可,更意味著肩負著推動工程教育改革,完善工程教育質量保障體系的重任。
《生物化學》作為生物工程及生物類相關專業最重要的專業基礎課,具有理論性、邏輯性、綜合性較強的特點。涉及化學、分子生物學和細胞生物學等方面的知識,內容抽象、紛繁復雜、學習難度較大[2]。在所有生物工程相關的專業人才培養課程體系中占有舉足輕重的地位。然而,學生普遍反映該課程枯燥乏味難以理解和記憶,被戲稱為“生化生化,難以消化”,更不要說將生物化學知識融入到工程教育理念之中。
合理開設《生物化學》的理論和實驗教學內容,采用合適的教學方法與手段,有利于拓寬學生視野,促進學生了解學科前沿,培養學生創新精神、科研實踐能力,進而培養學生科研創新能力和工程教育理念。然而,由于地方工科院校在優質生源、科研經費和學科建設經費等方面存在的劣勢,對于地方工科院校的《生物化學》理論和實驗教學內容設置、教學方式與方法存在諸多不足。因此,對地方工科院?!渡锘瘜W》的教學模式與方法改革勢在必行。以工程教育專業認證為契機,依托學校化學工程與工藝等專業的優勢,以生物工程專業最重要的基礎課程《生物化學》為試點進行課程改革,逐步構建特色鮮明符合工程專業認證的生物工程專業人才培養方案。
工程教育專業認證對學生的畢業要求有12條通用標準,概括起來就是培養的學生能做什么?學生該做什么?學生會做什么?整個培養過程強調的是持續的改進最終達到預期的目標。其中包括了課程體系的持續改進,針對本專業的特點和培養目標,在全體教研室教師參與討論及調研的基礎上建立新的適應本專業特點的《生物化學》教學大綱,明確哪些內容精講、哪些內容略講甚至不講,避免不同課程之間重疊內容講授時出現的重復、遺漏或踢皮球。從而可以高效利用每門課的寶貴時間。生物化學主要包括靜態生物化學和動態生物化學,其內容主要包括糖類、脂類、蛋白質、核酸及酶的結構功能(靜態)及其代謝和調節(動態)。以記憶為主的靜態化學可以適當的略講,對于代謝過程錯綜復雜的動態生物化學需要加強,對于核酸部分主要整合到《分子生物學》和《基因工程》課程中講授,重點講授與現代生物工程技術密切相關的知識,這樣即節省了時間,又保證了整個課程知識體系的完整性[3]。
生命科學相關的領域屬于實驗性非常強的學科領域,這些領域的實驗技術無不和生物化學實驗密切相關,比如醫學中的臨床診斷、疾病治療和預防,藥品生產中過程控制與檢驗,食品行業中產品生產和檢驗等。因此實驗內容的設置和過程控制非常重要,根據本校生物工程專業的特點,強化專業的基本操作技能,同時增設部分研究性綜合實驗,形成良好的實驗難度梯度。另外,要結合其它課程實驗內容,進行綜合改革,加強學生的觀察、分析、解決問題等方面的能力的培養,逐步形成特色鮮明的實驗教學方案。
由于信息技術的突飛猛進發展,學生對傳統的教學模式“講聽式”缺乏足夠的興趣和積極性。弱化理論的來龍去脈和構成學派等內容,增加生物化學應用新進展,豐富教學環節,讓親身感受到生化知識為我們人類現代生活所帶來的便利,使學生了解最新科技發展狀況, 拓寬視野,激發知識運用和學習的熱情[4]。
采用新的信息手段,廣泛介紹發達國家在工程教育方面的優秀經驗,讓學生認識到工程師在社會中的重要地位以及工程師對國民經濟發展的重要作用。多媒體教學是教育教學中十分重要的手段,除了制作精良的課件外,重在教學過程中合理的引導,要將抽象、枯燥的內容直觀生動、簡明傳授給學生。盡管課件中富含精美的圖表、漂亮的動畫,講授的也生動。然而,學生多是被動的學習,缺乏有效的互動和深層次的理解,所學內容就很快淡忘。通過引導,指導學生通過網絡媒體,自己設計一個章節或一節課內容的“小工程”,通過網絡或課堂互動的形式讓學生理解所學內容,既能加深理解,又能鍛煉信息整合等方面的能力。
穿插前沿科學案例,培養學生興趣與對學科發展動態的了解。《生物化學》課程內容繁多,很多內容高度抽象,學習難度很大,一些基礎理論知識,即使學生有興趣,也難以持久。教學中適當引入最新的前沿案例,介紹國內外最新研究成果及與生物化學相關的諾貝爾獎成果,適度地超越教材,結合教材以外的重大事件等資源合理組織教學。比如:講糖類的結構性質時,聯系學院做糖類改性研究的謝濤教授的研究內容及動態,講萜類時聯系諾貝爾獎得主屠呦呦的青蒿素,再結合課題組所研究的經典三萜類人參皂苷的相關研究,把枯燥的知識不動聲色的融入案例的講解中,學生就可以像聽故事式的學到相應的知識。動態生物化學學習更難,更抽象乏味,為了提高學生興趣,在講授時將代謝流程和相應的應用案例聯系起來,比如代謝疾病、醫院診斷指標、生活中常見的一些生物產品的生產等。這樣學生就會在濃厚的興趣中融會貫通的學到了活的知識,開闊了學生的知識面及視野。
《生物化學》課程內容環環相扣,知識之間聯系緊密,容易造成學生無法有效掌握課程內容,使學生學習效率普遍低下。
因此,建立合理的、切實可行的過程化考核模式,有利于鞏固所的內容,也有利于提升學生對知識的運用能力。考試是課程教學必不可少的重要環節,是評價學生學習效果的最直接、最基本的評價方式。除了傳統的期末考試等考核方式以外,過程化考核模式重點突出以下幾個方面。
重視課堂考核。為了激發學生的學習熱情,培養學生自主學習的習慣和主動獲取知識的方法,教師為學生擬定與課程內容密切相關的知識點,引導學生查閱相關知識發展前沿和研究熱點的論文。并圍繞所查的熱點,在課堂上討論,根據學生的準備情況、語言表達和對知識的理解等方面綜合考察學生,通過這種方式既提高了學生查閱文獻的能力,也增強了學生對信息的篩選能力,通過一些外文文獻提升學生的專業英語水平,也增強了學生的語言表達等能力。
突出自學能力的考察?!渡锘瘜W》課程是大學四年中接觸的比較早的專業課程,培養學生自主學習能力對后續的學習至關重要。通過合適的考察手段培養學生自學能力,不僅僅對生物化學知識的學習,也對后學課程的課外自學提供很多幫助。平時在考察學生時,注重學生課外資料搜集情況、自主學習積極性和獨立學習能力等方面的考察,最終將課堂考核、期末考試結合過程化考核及自學能力考察,建立新的監控式綜合考核體系,推動學生的自主學習,逐步提升課程學習效果。
生物化學知識幾乎是所有生命科學理論的基礎,任何生命科學相關的科學研究、產品的研發和生產等環節都離不開生物化學知識,如何能讓學生將學到的理論和實驗知識牢固的掌握,是所有高校都面臨的一個難題。本科生通過適當的參加科學研究,能加深對書本知識的理解,通過觀察、分析和獨立設計,從簡單的實驗現象到內在的理論,逐漸培養了學生對知識運用能力。通過課堂中的科研的科普到對學生的引導,深入淺出的讓學生對科研的重要性和魅力有所了解,這樣會增加學生對科研的新鮮感,也能增加學習的興趣,進一步激發學生對科學探索的興趣[5]。我們開始采用鼓勵學做科研,逐漸發展到學生主動要求參與科研。
結合省高校重點實驗室等科研平臺,開展形式多樣的科技創新活動,比如從校級科技創新活動開始,指導學生申報省級以及國家級大學科技創新創項目,參加各級級挑戰杯大學生大賽、課外創新作品競賽等,學生也可以根據自己興趣愛好,在老師指導下開展科研項目,結合我校發生物工程學科特點,引導學生參與科研實踐活動,在實驗過程中努力用所學到生物化學知識解釋實驗現象,分析實驗結果,讓學生的生物化學理論知識與實踐相互銜接、相互補充。最終的目的使學生成為具有扎實的基礎理論、實踐應用能力并且具有團隊協作精神的工程應用性人才。
以工程教育專業認證為契機,按照工程教育的理念和培養要求,對生物化學課程教學內容和教學方法進行改革與探索,促進學生學習生物化學知識的興趣,初步培養了學生的工程意識和創新能力,達到了較好培養效果。在以后的教學過程中,需要不斷的優化教學模式,注重工程應用能力的培養,培養出更多優秀的工程應用性生物工程專業人才。
[1] 蔡志強,卿青,朱劼,等.以專業認證導向的生物工程專業實踐教學探索[J].廣州化工, 2015,43(6):189-190.
[2] 喬建軍,財音青格樂.化工學科分子科學與工程專業生物化學的教學體會[J].化工高等教育,2012,29(4):69-72.
[3] 劉杰,王保莉,劉華偉,等.“創新人才培養模式”下基礎生物化學教學改革與實踐[J].黑龍江教育:理論與實踐,2016(3):66-67.
[4] 陶志杰,曾衛國,許暉,等.應用型本科院校生物化學現代教學模式改革的思考[J].廣州化工,2013,41(7):199-200.
[5] 張儒.生物工程專業《試驗設計與統計分析》教學改革與實踐[J].廣州化工,2016,44(1): 81-83.
Teaching Reform of Biochemistry in Local Colleges of Engineering Based on Professional Programmatic Certification*
ZHANG Bian-ling, ZHANG Ru
(College of Chemistry and Chemical Engineering, Hunan Institute of Engineering, Hunan Xiangtan 411104, China)
The professional programmatic certification will serve as an opportunity to further develop the high education. In view of the training target of biological engineering, characteristics and the problems in the curriculum of Biochemistry of Bioengineering specialty in local colleges of engineering, the teaching contents, models and assessment methods were reformed and explored according to the current situation and conditions in Hunan Institute of Engineering in recent years. The enthusiasm and initiative of students were improved obviously, and the innovative capacity and solid theoretical foundation were fostered gradually. The reform will helpful to cultivate the engineering application talents.
professional certification; Bioengineering; Biochemistry; teaching reform
湖南工程學院教學改革研究項目(2016年)。
張變玲(1982-),女,碩士,從事生物工程方面的教學與研究。
G642
A
1001-9677(2016)023-0164-03