范錚 秦磊 張國亮
【摘要】“海洋天然產物化學”是海洋技術專業的一門專業基礎課,本文結合專業特點從OBE教學理念出發,首次運用該教學模式在“海洋天然產物化學”課程中進行教改,對高校海洋技術專業培養方面的現狀與存在的問題進行了梳理和解答。實踐表明,我們摸索的教改思路和實踐方案有較好的應用價值。
【關鍵詞】OBE 課程 教改 海洋天然產物化學
【基金項目】浙江工業大學研究生實踐基地建設教改項目(2018001),浙江工業大學教改項目(2016138),浙江工業大學海洋學院教改項目(2017008)。
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2019)07-0208-02
21世紀是海洋經濟興起的時代,海洋經濟在國民經濟中的地位越來越重要,黨中央提出“十二五國家海洋科技發展規劃綱要”的宏偉藍圖,各級政府高度重視,海洋經濟快速發展。隨著科技、社會環境的不斷變化發展,企事業單位對海洋類畢業生的需求大幅增加,涉及海洋科學、海洋經濟有關的用人要求有了新變化,對海洋技術相關科目的教學提出了更高的要求。
海洋天然產物化學是研究從海洋生物中提取的有機物質,獲取生物含有的脂肪族、芳香族、萜類、甾醇和含氮、含硫等各種類型的有機化合物,再進行分離、提純、性質以及利用現代方法光譜技術,化學轉變確定化學結構;并利用海洋生物中確定的化學結構進行化學研究、指導化工生產的一門新型交叉學科,海洋天然產物化學也是海洋化學的一個分支[1],對海洋天然產物化學的研究和教學可以大大豐富海洋化學與化工的學科內容。
Outcomes?鄄Based Education(OBE)教育模式最早出現于美國和澳大利亞的基礎教育改革。從上世紀80年代開始,OBE在美國教育界十分流行[2]。OBE可以描述為“清晰地聚焦和組織教育系統,使之圍繞確保學生在未來生活中獲得實質性成功的經驗”。因此該模式十分注重學生學到了什么和是否為今后的升學就業取得成功打下基礎,注重學生學習產出驅動整個課程活動和學生學習產出評價的結構與系統[3]。
一、現狀分析
我國高校海洋專業人才培養正在不斷探索與社會需求一致的教學培養體系,探索建立完善的海洋技術專業人才培養模式,針對當前實際情況探索出切實可行的培養方案十分必要和緊迫,當前海洋技術專業教育中有一些課程內容和方法急需改變:
1.海洋技術專業學生經過高考進入高校學習,所受教學內容一般是從理論到理論,對海洋化學與化工、海洋生物、海洋天然產物沒有直觀的感覺,一直缺少接觸了解自然條件下的海洋生物等實際內容。
2.傳統的海洋天然產物化學涉及的知識往往是古代的為多,以我國的海洋生物材料為例,往往引用的是明代李時珍的巨著《本草綱目》等,雖然記載了近百種海洋生物的性、味功能和醫藥價值,但是今天的海洋數以萬種的新穎生物被找到、發掘,許多記載和論述與現代資料有一定差距,對海洋這一大自然的寶庫的研究講解有待加強。
3.學生對海洋生物缺乏科學的認識,需要大力講解、補充海洋生物的知識,尤其是缺少對海洋生物中物質含量的測定、多種有益官能團的性質功效、各種內部有效作用基團等的現代科學理論基礎知識。
4.學生對涉海涉水的企事業的科研情況、生產實際情況,創造的經濟價值缺乏了解。
5.海洋天然產物是海洋化學與化工的主要原材料來源,同時海水淡化、海洋水處理中要去除的相當多的污染物來自于海洋生物和海洋天然產物和它們的代謝物,學習海洋天然產物化學,有助于學生對海洋技術專業“海、水、化、膜”的了解更為深入。
二、教學改革出發點與思路
本教改是基于OBE理念進行教學改革,幫助學生接觸實際,了解學習有關生物資源化利用技術、生物結構、養殖、深加工等知識,以解決目前教學中一些存在的問題,為今后學生在涉水涉海及其他相關領域的企事業單位就業打下良好基礎創造條件。
在OBE教育模式中,學生學到了什么和是否成功遠比怎樣學習和什么時候學習重要。西澳大利亞教育部門把OBE定義為:“基于實現學生特定學習產出的教育過程,教育結構和課程被視為手段而非目的,應為培養學生特定能力作出貢獻,有利于學生產出驅動教育系統運行”[4]。本教改設計的“以OBE為導向的海洋天然產物化學教學體系”,可以較為全面的提高學生理論和實驗能力和水平,培養學生獨立思維、團隊協作和創新探索的精神。本教改展開的思路:
1.加強國內外海洋天然產物化學新理論的講解比重,重點介紹新的結構、新的化合物。
2.增加海洋天然產物在和社會生活中的科研成果的介紹,同時介紹一些開展海洋天然產物開發利用較好的企事業單位。
3.聯系其他課程的學習,統籌結合海洋天然產物、海洋生物、海洋化學與化工等知識,有助于對開展“海、水、化、膜”的教育。
以OBE為導向的海洋天然產物化學教學體系的建立,能進一步拓展開展海洋生物知識,對海洋天然產物變為資源化利用,對今后部分學生將要從事的海洋化學與化工、海洋生物研究,海洋魚類、藻類、海洋植物的養殖,以及其中有效成分的提取、綜合利用深加工等工作打下基礎。
三、課程內容教改實踐
“以OBE為導向的海洋天然產物化學教學體系的建立”教學改革具體在以下幾方面入手:
1.改進教學內容:海洋天然產物具有獨特的化學結構和各種各樣的生理活性。目前,海洋天然產物化學是最活躍的研究領域之一,對于海洋天然有機活性物質的提取、半合成、全合成以及結構改造,從海洋天然產物中尋找 新的藥物以有效地防治世界上的一些疑難病癥(如癌癥、心血管疾病等)。這些方面的研究大大豐富了海洋化學與化工的內容,這些內容增加會豐富學生的知識儲備和今后工作的科研學習能力的提升。
2.增加優秀的涉海涉水企業如“國家海洋二所”“國家海洋三所”“山東東方海洋科技股份有限公司”介紹,使學生了解涉海涉水企業單位,從這些有關海洋天然產物的研究,海洋天然產物深加工利用,已經取得生物資源化利用較好效益的案例學習中,達到提高學生懂得海洋、懂得海洋天然產物的經濟價值和保護海洋生態環境的重要性,提高學生學習海洋天然產物的興趣,加大學習產出。
3.增加課堂學生的討論,提問等互動環節,增加學生PPT制作,小論文的寫作,使學生的分析問題解決問題的能力得以提升。
教改達到目標:用啟發式教學代替平鋪直敘的簡單講授,學生能利用已有的海洋生物知識培養,在直觀觀察學習海洋生物天然產物,通過聯系課堂已學習的理論,把學生一些在過去書本遇到不易理解的知識,去難解疑,借助天然產物化學的實際應用解決思想問題。長久來說,今后肯定會帶來了較好的社會效益。該項目的教學改革對學生學習其他專業知識如膜分離技術、海水淡化等課程有所幫助。
四、結語
該課程教改的實施,增強了課堂教討論和互動,提高了學生的學習積極性,增加了生物化學導論 、海洋專用新材料、海洋微生物技術等課程內容區分度,學生反映良好。該課程教改有助于深化海洋生物、海洋微生物、海洋水生植物、水處理科學技術等研究和教學,有助于學生對生物資源化利用、分析監測等課程的學習與理解,學以致用進一步拓展學生知識面,動手能力的訓練,并有助于推進學校教學項目的實施,拓展學生課外科技實踐活動,有利于學生參與高水平科技論文“Nat. Commun”,“Angew. Chem. Int. Ed.”,“Bio. Technology”等的實驗、寫作的工作以及國家自然科學基金的科研工作,對學生參與運河杯、挑戰杯項目,制作科技作品獲獎有益,為國家培養從事海洋天然資源的研究、開發、保護和管理的理工復合型高級專門人才打下扎實基礎。
參考文獻:
[1]陳廣通,李建林,宋妍.天然藥物化學教學方法探討[J].現代醫藥衛生,2015(4):626-628.
[2]顧佩華,胡文龍,林鵬,包能勝,陸小華,熊光晶,陳嚴.基于“學習產出”((OBE)的工程教育模式[J].高等工程教育研究,2014,1:27-37.
[3]于茜.互聯網+背景下物流工程專碩培養研究[J].物流工程與管理,2017(9):159-162.
[4]梁正平,朱澤軒,王志強.OBE導向全程緊張的操作系統教學改革[J].計算機教育,2018,6:61-64.
作者簡介:
范錚(1964-),男,碩士,副研究員,從事海洋技術專業的教學與科研等工作。